JP2004053815A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置に関し、更に詳しくは、アクティブマトリクス基板に設けられたスイッチング素子等を層間絶縁膜によって覆って、層間絶縁膜上に画素電極を配置した液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、マトリクス状に配置された表示画素を選択し、これに画像情報を書き込むことによって表示を行っている。この表示画素の選択に関しては、各画素電極にスイッチング素子を設けるアクティブマトリクス駆動方式が広く用いられており、特に、スイッチング素子として薄膜トランジスタを使用したTFT方式が、高コントラスト、高速応答性等の特徴があるために、主流になっている。
【0003】
このアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置は、スイッチング素子によりオンおよびオフされる信号電圧が画素電極に印加されることにより、その画素電極と液晶層を介して設けられた対向電極との間に電圧が印加され、電圧が印加された液晶層部分を光学的に変調させることにより、画像表示が行われる。
【0004】
アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の従来例を、図7及び図8により説明する。図7はアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の概略構造を示す平面図、図8は、図7のB−B’線に沿った断面図である。
【0005】
アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置においては、液晶層64を挟んで配置された一対の基板の一方がアクティブマトリクス基板22であり、他方が対向基板24である。アクティブマトリクス基板22の表面上には、スイッチング素子を動作させる走査配線(ゲートバスライン、図示せず)と、信号電圧を印加するための信号配線(ソースバスライン、図示せず)とが、数百Åから数μmのゲート絶縁膜38を介して、相互に直交するように積層状態で形成されており、それらの交差部の近傍に画素電極(図示せず)がそれぞれ設けられている。対向基板24の表面には、カラーフィルタ層58等を介して対向電極(図示せず)が形成されている。
【0006】
図8に示すように、アクティブマトリクス基板22および対向基板24は、スペーサー66によって、所定の間隙を保持して対向配置されており、表示領域より外側の外周縁部が両基板の接着材を兼ねるシール部材28でシールされている。そして、そのシール部材28で囲まれた空間に液晶層64が封入される。
【0007】
アクティブマトリクス基板22の表面上に形成されたゲートバスライン、ソースバスライン及びスイッチング素子は、層間絶縁膜50によって覆われており、その層間絶縁膜50上に複数の画素電極(図示せず)がマトリクス状に形成されている。
【0008】
このように、ゲートバスライン、ソースバスライン及びスイッチング素子を覆うように数千Å〜数μmの厚さで形成された層間絶縁膜50上に画素電極が配置されており、各画素電極は、ソースバスラインと同一の層内には形成されていない。
【0009】
このような構成では、ゲートバスラインおよびソースバスラインと重なるように、ゲートバスラインおよびソースバスラインの上方にも画素電極を配置できるために、画素電極の面積を大きくすることができるために、開口率を大きくすることができる。その結果、透過型液晶表示装置の場合には、透過率を大きく向上させることができ、反射型液晶表示装置の場合には、反射率を大きく向上させることができる。
【0010】
このような液晶表示装置において、可視光領域での高い透過率を得るとともに、膜厚も厚く制御するために、層間絶縁膜50を、感光性を有する透明アクリル樹脂によって形成することが行われている。この場合には、ゲートバスラインおよびソースバスライン等の各配線と画素電極との間の容量を低減することができ、しかも、クロストークも低減することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このような層間絶縁膜50を有するアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置では、図8に示すように、アクティブマトリクス基板22に設けられアクリル樹脂等からなる層間絶縁膜50が表示領域の外まで延長されており、その延長部の上にシール部材28が配置されて、アクティブマトリクス基板22および対向基板24がシール部材28によって接着されている。
【0012】
このように、アクティブマトリクス基板22上の層間絶縁膜50は、アクティブマトリクス基板22および対向基板24の間に配置されるシール部材28によって囲まれて液晶64が密封された表示領域の外側にまで形成されている。これにより、シール部材28に混入されているスペーサー66および表示領域に散布されるスペーサーは、同一の層間絶縁膜上に形成されることになり、層間絶縁膜50が一定の膜厚に形成されることにより、液晶層64の厚さに差が生じないようにすることができる。
【0013】
これに対して、層間絶縁膜50が表示領域の内側に限定配置されて、シール部材28の下に存在しない場合には、表示領域におけるセル厚が変動するおそれがある。すなわち、表示領域の外側に位置するシール部材28においては、シール部材28に含まれるスペーサー66によって液晶層64は一定の厚さとされるのに対して、表示領域に形成される層間絶縁膜が一定の膜厚に形成されず、液晶層64は一定の厚さに形成されないおそれがある。これにより、表示領域とその周囲とにおいて、液晶層64の厚さに差が生じると、表示領域の周縁部に表示ムラが生じて表示品位が低下するおそれがある。また、この場合には、液晶層64に印加される電圧が、最適な状態からずれることにより、表示の信頼性が損なわれるおそれもある。
【0014】
図7および図8に示すように、表示領域の外側にまで層間絶縁膜を設けることによって、液晶層64の厚さを一定にすることができる。しかしながら、このような層間絶縁膜50上にシール部材28が設けられた構成では、層間絶縁膜50が吸湿性を有する傾向にあるために、シール部材28との界面において透湿性が比較的高くなり、液晶層64に水分が浸透するおそれがある。特に高温、高湿、或いは結露しやすい環境下においては、液晶層64に水分が浸透するおそれが高くなり、液晶層64に水分が浸透することにより、表示領域の周縁部分に存在する液晶層64の電荷保持率が低下し、表示品位が劣化することによって表示の信頼性が低下するという問題が生じる。
【0015】
この問題を解決するために、図9に示すように、層間絶縁膜50における表示領域の外側に位置する端部を覆うように、シール部材28を配置する構成が提案されている。このような構成では、層間絶縁膜50上にシール部材28が設けられた領域67によって液晶層の厚さの均一性が確保されるとともに、層間絶縁膜50の外側において適当な厚さのシール部材28が設けられた領域68が存在することによって、シール部材28と層間絶縁膜50との界面から液晶層64への水分浸透が抑制され、表示品位の低下を抑制することができる。
【0016】
しかしながら、例えば、シール部材28をスクリーン印刷法で設ける場合には、その印刷位置の精度は必ずしも高くなく、このため、シール部材28の位置がずれるおそれがある。図10に示すように、シール部材28が層間絶縁膜50に対して外側にずれた場合には、シール部材28が設けられる層間絶縁膜50の上面の面積が小さくなり、シール部材28内に含まれるスペーサー66が、層間絶縁膜50上に配置することができなくなって、液晶層64の厚さを均一にできないおそれがある。反対に、シール部材28が層間絶縁膜50に対して内側にずれた場合には、層間絶縁膜50の外側において、シール部材28が設けられた領域68が小さくなり、シール部材28と層間絶縁膜50との界面から液晶層64への水分浸透を抑制することができなくなるおそれがある。
【0017】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、アクティブマトリクス基板上のスイッチング素子等を層間絶縁膜で覆い、その上に画素電極を配置した断面構造を有し、しかも、そのアクティブマトリクス基板と対向基板の間に液晶を封入するシール部材の配置位置がずれた場合にも、セル厚の均一性を確保しつつ、シール部材と層間絶縁膜の界面での水分の浸透による表示品位の信頼性低下を回避できる液晶表示装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、透明基板上に、複数のゲートバスライン、各ゲートバスラインと直交する複数のソースバスライン、および、各ゲートバスラインおよび各ソースバスラインの交差部の近傍に設けられたスイッチング素子が設けられて、これらゲートバスライン、ソースバスラインおよびスイッチング素子を覆うように層間絶縁膜が設けられ、上記層間絶縁膜上に各スイッチング素子にそれぞれ接続された複数の画素電極がマトリクス状に設けられたアクティブマトリクス基板と、上記アクティブマトリクス基板に対して所定の間隔を保持して対向配置された対向基板と、上記アクティブマトリクス基板と上記対向基板との間に、シール部材によって密閉状態で配置された液晶層とを有するアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置において、上記シール部材が、層間絶縁膜に、上記層間絶縁膜の下地層が露出するように形成された溝部内および上記溝部の両側の層間絶縁膜上に設けられている。
【0019】
上記シール部材にスペーサーが混入されもよい。
【0020】
上記スイッチング素子は薄膜トランジスタであってもよい。
【0021】
上記層間絶縁膜の下地層は、上記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜又はチャネル保護層であり、上記シール部材がゲート絶縁膜又はチャネル保護層に接触してもよい。
【0022】
本発明の液晶表示装置は、このように、スイッチング素子などが層間絶縁膜によって覆われたアクティブマトリクス基板において、シール部材が設けられる層間絶縁膜の領域に、下地層が露出する溝部が設けられて、その溝部内および溝部の両側にわたってシール部材が設けられているために、シール部材の位置がずれても、溝部内のシール部材によって層間絶縁膜から液晶層に水分が浸透することを確実に防止することができ、また、シール部材に混入されたスペーサーを層間絶縁膜上に位置させることができるために、対向基板との間隔を確実に保持することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
図1は、本発明の液晶表示装置の実施形態の概略構成図、図2は、その液晶表示装置の等価回路図である。この液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置であり、所定の間隙をもって相互に対向して配置された一対の透明基板22および24を有している。一方の透明基板22は、アクティブマトリクス基板を構成する。アクティブマトリクス基板を構成する透明基板22の表面上には、走査配線としてのゲートバスライン4が、行方向に沿って平行に設けられており、各ゲートバスライン4のそれぞれの一方の端部に走査端子2が設けられている。また、この透明基板22の表面上には、列方向に沿って平行に信号配線としてのソースバスライン8が配置されており、各ソースバスライン8のそれぞれの一方の端部に信号端子6がそれぞれ設けられている。各ゲートバスライン4および各ソースバスライン8は相互に直交しており、それぞれの交差部の近傍に表示画素10(図2参照)がそれぞれ設けられている。
【0025】
表示画素10は、画素電極12、TFT(薄膜トランジスタ)によって構成されたスイッチング素子14、補助容量16等で構成されている。スイッチング素子14は、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。各補助容量16は、ゲートバスライン4に平行になった補助容量バスライン20にそれぞれ接続されており、各補助容量バスライン20が一括して接地されている。
【0026】
図1に示すように、他方の対向基板を構成する透明基板24の表面上には、対向電極18等が設けられている。アクティブマトリクス基板の透明基板22上に設けられた各画素電極12は、それぞれ対向電極18に対向している。透明基板22および24の間は、表示領域より外側の側縁部分において、シール部材28によりシールされており、そのシール部材28によって囲まれた空間内に液晶が封入されて液晶層64が形成されている。この場合、シール部材28は透明基板22および24を相互に接着する接着材としても機能している。
【0027】
各表示画素10部分では、画素電極12と対向電極18との間に液晶層64が設けられており、各ゲートバスライン4にそれぞれゲート信号が入力されて各スイッチング素子14のゲート電極に印加されることにより、各ソースバスライン8から入力される画像信号が、スイッチング素子14のソース電極およびドレイン電極を介して画素電極12に印加される。
【0028】
このように、液晶表示装置のアクティブマトリクス基板においては、多数のゲートバスライン4とソースバスライン8とが交差して形成される長方形状の領域に、各表示画素10がそれぞれ設けられている。図3は、アクティブマトリクス基板に設けられた1つの表示画素10の構成を示す平面図、図4は、図3のA−A’に沿った液晶表示装置の断面図である。
【0029】
アクティブマトリクス基板に設けられた透明基板22は絶縁性であり、この透明基板22上に、相互に平行になるように複数のゲートバスライン4が設けられている。また、この透明基板22上には、補助容量16に接続された補助容量バスライン20が設けられている。
【0030】
ソースバスライン8との交差部近傍のゲートバスライン4には、表示画素10におけるスイッチング素子14のゲート電極36が分岐して設けられている。透明基板22上には、ゲートバスライン4、ゲート電極36、補助容量バスライン20を覆うように、透明基板22の表示領域のほぼ全面にわたって、ゲート絶縁膜38が設けられている。ゲート電極36上には、ゲート絶縁膜38を介して、Siによって構成された半導体層40が、ゲート電極36を覆うように設けられている。半導体層40の各端部には、n+Siによってそれぞれ形成されたオーミックコンタクト層42および44がそれぞれ積層されている。ゲート絶縁膜38上には、一方のオーミックコンタクト層42に接続されたスイッチング素子14のソース電極46が、ソースバスラインから分岐した状態で設けられるとともに、他方のオーミックコンタクト層44に接続されたスイッチング素子14のドレイン電極48が設けられている。ドレイン電極48は、補助容量バスライン20に、ゲート絶縁膜38を介して積層された状態になっている。
【0031】
ゲート絶縁膜38を介して相互に積層された補助容量バスライン20およびスイッチング素子14のドレイン電極とによって、付加容量16が形成されている。
【0032】
透明基板22上には、層間絶縁膜50が、透明基板22のほぼ全面にわたって設けられている。
【0033】
層間絶縁膜50上には、透明導電膜によって形成された長方形状の画素電極12が設けられている。画素電極12は、相互に隣接するゲートバスライン4間、および、相互に隣接するソースのバスライン8間にわたって設けられており、画素電極12の各側縁部が、各ゲートバスライン4の一部および各ソースバスライン8の一部にそれぞれ重複している。
【0034】
層間絶縁膜50には、補助容量バスライン20に積層されるように設けられたドレイン電極48上であって、画素電極12の下方に、コンタクトホール30が設けられており、このコンタクトホール30を介して、スイッチング素子14のドレイン電極48が画素電極12に接続されている。画素電極12上は、層間絶縁膜50上に設けられた配向膜54によって覆われている。
【0035】
対向基板の透明基板24も透明絶縁性であり、透明基板24の表面には、カラーフィルタ層58と、透明導電膜からなる対向電極18と、配向膜60とが順次積層されて設けられている。対向基板の透明基板24は、アクティブマトリクス基板の透明電極22とは、スペーサー62によって所定の間隔をあけて保持されており、対向基板に設けられた透明基板24の周縁部とアクティブマトリクス基板の透明基板22との間にシール部材28が設けられて、このシール部材28によって、両透明基板22および24が接着されている。そして、シール部材28によって囲まれた透明基板22および24間の空間に液晶が封入されて液晶層64が形成されている。
【0036】
前述したように、補助容量バスライン20は、画素電極12に接続されたドレイン電極48と補助容量を形成しており、対向電極18とは同電位になっている。
【0037】
なお、各透明基板22、24の外側の表面には、偏光板、照明装置、位相差板等が適宜設けられるが、それらは図示が省略されている。
【0038】
図5は、液晶表示装置におけるシール部材28およびその周辺部の断面図であり、図7のB−B’線断面に対応している。
【0039】
対向基板24の周縁部のほぼ全体にわたって、シール部材28が設けられており、そのシール部材28がアクティブマトリクス基板の透明基板20上の層間絶縁膜50に接着されている。シール部材28に囲まれた両透明基板22および24の間の空間内に設けられた液晶層64によって、表示領域が形成されている。透明基板22上に設けられた層間絶縁膜50は、この表示領域の外側にまで延出しており、その延出部分におけるシール部材28が設けられる領域には、溝部69が設けられている。溝部69は、層間絶縁膜50の下地層であるゲート絶縁膜38が露出した状態で、シール部材28の全長にわたって形成されている。シール部材28は、層間絶縁膜50の溝部69の内部および溝部69の両側の層間絶縁膜50上にわたって設けられている。
【0040】
このような構成により、溝部69の内部では、シール部材28が、層間絶縁膜50の下側のゲート絶縁膜38に直接接触した状態になっており、溝部69の両側は、シール部材28が層間絶縁膜50に直接接触した接触領域67にそれぞれなっている。従って、シール部材28は、溝部69の両側の接触領域67の間に、層間絶縁膜50とは接触しない非接触領域68が溝部69の内部に形成されており、この非接触領域68が、シール部材28の全長にわたって設けられている。なお、シール部材28には、スペーサ66が混入されている。
【0041】
このようなシール部材28をスクリーン印刷によって層間絶縁膜50上に設ける場合には、シール部材28を高精度で層間絶縁膜50上に形成することができるものではなく、例えば、図6に示すように、シール部材28が、層間絶縁膜に設けられた溝部69の外側にずれる場合があるが、この場合にも、溝部69によって、シール部材28には、層間絶縁膜50と接触する接触領域の間に、層間絶縁膜50とは接触しない非接触領域68が形成されることになる。しかも、非接触領域68は、溝部69によって、常に一定の幅寸法で形成されるために、この非接触領域の存在によって、液晶層64に水分が浸透することが確実に抑制される。
【0042】
また、このようにシール部材28の位置がずれた場合でも、溝部69の外側に層間絶縁膜50が存在するために、層間絶縁膜50上にスペーサ66を配置することができ、アクティブマトリクス基板と対向基板とを確実に一定の間隔で貼り合わせることができる。
【0043】
次に、このような液晶表示装置の製造方法について説明する。
【0044】
まず、アクティブマトリクス基板の透明基板22として無アルカリガラス基板を準備して、その基板22上にTa、Ti、Al、Crなどの単層の金属膜、またはこれらの多層の金属膜を、スパッタリング法によって堆積して、所定形状にパターニングすることにより、ゲートバスライン4および付加容量用バスライン20を形成する。ゲートバスライン4および付加容量用バスライン20は、例えば、Taの単層によって形成される。
【0045】
次に、プラズマCVD法により、シリコン窒化膜SiNxを3000Åの厚さに堆積して所定形状にパターニングすることによって、ゲート絶縁膜38を形成する。続いて、半導体層40をプラズマCVD法によって成膜して所定形状にパターニングする。半導体層40としては、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)が使用され、その膜厚は、1000Åとされる。
【0046】
半導体層40がパターニングされると、リンをドープしたアモルファスシリコン層を半導体層40の各即部上に堆積して、オーミックコンタクト層42および44を形成する。各オーミックコンタクト層42および44は、その後に積層されるソース電極46およびドレイン電極48と半導体層40とを、それぞれオーミックコンタクトさせるために設けられている。各オーミックコンタクト層42および44は、例えば、プラズマCVD法を用いてn+Si膜を800Åの厚さに成膜した後に、所定の形状にパターニングすることによって形成される。
【0047】
続いて、Ta、Ti、Al、Crなどの金属膜をスパッタリング法で堆積した後に、所定形状にパターニングすることにより、ソースバスライン8およびソース電極46を形成する。ソースバスライン8およびソース電極46は、例えば、Taによって形成される。
【0048】
その後、透明導電膜を透明基板22のほぼ全面にわたって成膜した後に、所定形状にパターニングするにより、ドレイン電極48を形成する。ドレイン電極48は、例えば、スパッタリング法によって、すずをドープしたインジウム酸化膜を用いて形成される。
【0049】
さらに、層間絶縁膜50となる感光性のアクリル樹脂を、スピン塗布法によって、透明基板22のほぼ全面にわたって成膜して層間絶縁膜を形成する。その後、層間絶縁膜50のアクリル樹脂を所定のパターン形状に露光して、アルカリ性の溶液によって現像処理する。これにより、露光された部分のみがアルカリ性溶液によってエッチングされ、層間絶縁膜50を貫通するコンタクトホール30を形成する。このとき、同時に層間絶縁膜50の外側の側縁部における所定部分に、溝部69に対応した形状に露光して現像処理することにより、溝部69を形成する。
【0050】
その後、層間絶縁膜50上に多数の画素電極18をマトリクス状に形成する。画素電極18は、例えば、すずをドープしたインジウム酸化膜をスパッタリング法により成膜して、所定形状にパターニングすることにより形成される。
【0051】
その後、配向膜54となるポリイミド樹脂を含む溶液を、オフセット印刷によって透明基板22のほぼ全面に塗布する。このときも、シール部材28が接する部分に、配向膜60が形成されないように印刷版が形成される。配向膜54とされるポリイミド樹脂は、吸湿性が高いために、水分が液晶層64の内部に浸透することを確実に防止するため、および、シール部材28との接着強度を高めるためである。配向膜54が形成されることにより、アクティブマトリクス基板が形成される。
【0052】
他方、対向基板の透明基板24として、ガラス基板を準備し、この透明基板24上に、透過光が赤、青、緑であるそれぞれの色層がストライプ状に配列されたカラーフィルタ層58を形成する。カラーフィルタ層58の各カラー層の間、および、アクティブマトリクス基板に設けられたスイッチング素子に対応する部分に、外部からの入射光によってスイッチング素子が誤動作することを防止するための遮光層が設けられる。カラー層は、例えば、アクリル樹脂中に顔料を分散させてけ形成される。また、遮光層はCrによって形成される。
【0053】
次に、カラーフィルタ層58の上に、透明な対向電極18を形成する。対向電極18は、例えば、すずをドープしたインジウムをスパッタリング法により成膜することによって形成される。この場合、インジウムの成膜時に、シール部材28が接する部分にインジウムが堆積しないように、そのシール部分28に対応した部分をマスクする。これにより、シール部材28との接着性が弱いインジウムの酸化膜が、シール部材28が設けられる部分には形成されない。
【0054】
その後、配向膜60となるポリイミド樹脂を含む溶液を、オフセット印刷によって透明基板24のほぼ全面に塗布する。このときも、シール部材28が接する部分に、配向膜60が形成されないように印刷版が形成される。配向膜60とされるポリイミド樹脂は吸湿性が高いために、水分が液晶層64の内部に浸透することを防止するため、および、シール部材28との接着強度を高めるためである。配向膜60が形成されることにより、対向基板が形成される。
【0055】
このようにして形成されたアクティブマトリクス基板および対向基板をオーブンで焼成し、ラビング処理を行った後、スペーサー62をアクティブマトリクス基板における表示領域に散布する。その後、スペーサー66が混入されたシール部材28によって、アクティブマトリクス基板および対向基板を貼り合わせる。この場合、シール部材28は、アクティブマトリクス基板に設けられた層間絶縁膜50の溝部69内に注入されるとともに、溝部69の両側の層間絶縁膜50上に位置するように、スクリーン印刷によって形成される。
【0056】
なお、アクティブマトリクス基板の表示領域に散布されるスペーサー62としては、例えばポリマービーズが、シール部材28に混入されるスペーサー66として、例えばガラスファイバーが使用され、また、シール部材28としては、例えばエポキシ樹脂問うの樹脂が使用される。
【0057】
その後、シール部材28に設けられた注入口から、液晶を、真空注入法によってアクティブマトリクス基板および対向基板間に注入して液晶層64を形成する。これにより、本発明の液晶表示装置が製造される。
【0058】
製造された液晶表示装置は、シール部材28が、層間絶縁膜50に形成された溝部69の内部およびその溝部69の両側の層間絶縁膜50上に位置するように形成されているために、溝部69内のシール部材28によって、層間絶縁膜50を介して液晶層64に水分が浸透することを確実に防止することができる。しかも、シール部材28に混入されたスペーサー66が溝部69の外側の層間絶縁膜50上に配置されても、このスペーサー66によって、対向基板との間隔を一定の状態に確実に保持される。
【0059】
なお、上記実施の形態では、スイッチング素子が透明基板上にゲート電極が設けられた薄膜トランジスタ(TFT)について説明したが、このような構成に限らず、透明基板上にチャネル領域を形成する半導体層が形成されたTFTであってもよい。この場合には、層間絶縁膜の下地層は、チャネル領域を形成する半導体層の覆うチャネル保護層になり、溝部は、このチャネル保護層が露出するように形成される。
【0060】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置は、このように、スイッチング素子などが層間絶縁膜によって覆われたアクティブマトリクス基板において、シール部材が設けられる層間絶縁膜の領域に、下地層が露出する溝部が設けられて、その溝部内および溝部の両側にわたってシール部材が設けられているために、シール部材の位置がずれても、溝部内のシール部材によって層間絶縁膜から液晶層に水分が浸透することを確実に防止することができ、また、シール部材に混入されたスペーサーを層間絶縁膜上に位置させることができるために、対向基板との間隔を確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の全体構造を示す斜視図である。
【図2】その液晶表示装置のアクティブマトリクス基板における回路構成を示す回路図である。
【図3】そのアクティブマトリクス基板の詳細な平面構造を示す平面図である。
【図4】そのアクティブマトリクス基板を対向基板と組み合わせた液晶表示装置の詳細な断面構造を示す断面図であり、図3中のA−A’線に沿った断面に相当する。
【図5】その液晶表示装置で重要な基板接着構造を示す断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図6】その基板接着構造の作用を説明するための断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図7】アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の概略構造を示す平面図である。
【図8】従来の基板接着構造を示す断面図で、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図9】従来の別の基板接着構造を示す断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【図10】その基板接着構造おける問題点を説明するための断面図であり、図7中のB−B’線に沿った断面に相当する。
【符号の説明】
2 走査端子
4 ゲートバスライン
6 信号端子
8 ソースバスライン
10 表示画素
12 画素電極
14 スイッチング素子
16 補助容量
18 対向電極
20 補助容量バスライン
22 透明基板
24 透明基板
28 シール部材
30 コンタクトホール
36 ゲート電極
38 ゲート絶縁膜
46 ソース電極
48 ドレイン電極
50 層間絶縁膜
54 配向膜
60 配向膜
58 カラーフィルタ層
62 スペーサー
66 スペーサ
64 液晶層
67 接触領域
68 非接触領域
69 溝部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an active matrix driving type liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which a switching element or the like provided on an active matrix substrate is covered with an interlayer insulating film and a pixel electrode is arranged on the interlayer insulating film. .
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display device performs display by selecting display pixels arranged in a matrix and writing image information into the pixels. With regard to the selection of display pixels, an active matrix driving method in which a switching element is provided for each pixel electrode is widely used. In particular, a TFT method using a thin film transistor as a switching element has characteristics such as high contrast and high-speed response. For some reason, it has become mainstream.
[0003]
In this active matrix drive type liquid crystal display device, when a signal voltage turned on and off by a switching element is applied to a pixel electrode, a voltage is applied between the pixel electrode and a counter electrode provided via a liquid crystal layer. Is applied, and an image is displayed by optically modulating the liquid crystal layer portion to which the voltage is applied.
[0004]
A conventional example of an active matrix drive type liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view showing a schematic structure of an active matrix driving type liquid crystal display device, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB 'in FIG.
[0005]
In the liquid crystal display device of the active matrix drive system, one of a pair of substrates disposed with the
[0006]
As shown in FIG. 8, the
[0007]
The gate bus lines, source bus lines, and switching elements formed on the surface of the
[0008]
As described above, the pixel electrodes are arranged on the
[0009]
In such a configuration, the pixel electrode can be arranged above the gate bus line and the source bus line so as to overlap with the gate bus line and the source bus line, so that the area of the pixel electrode can be increased. The aperture ratio can be increased. As a result, in the case of a transmissive liquid crystal display device, the transmittance can be greatly improved, and in the case of a reflective liquid crystal display device, the reflectivity can be greatly improved.
[0010]
In such a liquid crystal display device, in order to obtain a high transmittance in the visible light region and control the film thickness to be large, the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In an active matrix driving type liquid crystal display device having such an
[0012]
As described above, the
[0013]
On the other hand, when the
[0014]
As shown in FIGS. 7 and 8, the thickness of the
[0015]
In order to solve this problem, as shown in FIG. 9, there has been proposed a configuration in which the
[0016]
However, for example, when the
[0017]
The present invention is intended to solve such a problem, and its object is to cover a switching element or the like on an active matrix substrate with an interlayer insulating film and to have a cross-sectional structure in which a pixel electrode is disposed thereon, Even if the position of the sealing member that seals the liquid crystal is shifted between the active matrix substrate and the counter substrate, the uniformity of the cell thickness is ensured and the penetration of moisture at the interface between the sealing member and the interlayer insulating film. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of avoiding a decrease in display quality reliability.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention is provided on a transparent substrate, in the vicinity of a plurality of gate bus lines, a plurality of source bus lines orthogonal to each gate bus line, and an intersection of each gate bus line and each source bus line. Is provided, an interlayer insulating film is provided so as to cover these gate bus lines, source bus lines and switching elements, and a plurality of pixel electrodes respectively connected to each switching element are provided on the interlayer insulating film. An active matrix substrate provided in a matrix, an opposing substrate disposed opposite to the active matrix substrate at a predetermined distance from the active matrix substrate, and a seal member sealed between the active matrix substrate and the opposing substrate. Liquid crystal display of active matrix driving type having liquid crystal layers arranged in a state In location, the seal member is, in the interlayer insulating film and is provided in the interlayer insulating film underlayer in a groove formed so as to be exposed and the groove on both sides of the interlayer insulating film.
[0019]
A spacer may be mixed in the seal member.
[0020]
The switching element may be a thin film transistor.
[0021]
The underlayer of the interlayer insulating film may be a gate insulating film or a channel protective layer of the thin film transistor, and the seal member may contact the gate insulating film or the channel protective layer.
[0022]
In the liquid crystal display device of the present invention, as described above, in the active matrix substrate in which the switching elements and the like are covered with the interlayer insulating film, the groove where the base layer is exposed is provided in the region of the interlayer insulating film where the seal member is provided. Since the seal member is provided in the groove and on both sides of the groove, even if the position of the seal member is shifted, the seal member in the groove reliably prevents moisture from permeating into the liquid crystal layer from the interlayer insulating film. In addition, since the spacer mixed in the seal member can be positioned on the interlayer insulating film, the distance from the counter substrate can be reliably maintained.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal display device. This liquid crystal display device is a liquid crystal display device of an active matrix drive system, and has a pair of
[0025]
The
[0026]
As shown in FIG. 1, a
[0027]
In each of the
[0028]
As described above, in the active matrix substrate of the liquid crystal display device, each
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
On the
[0033]
On the
[0034]
A
[0035]
The
[0036]
As described above, the auxiliary
[0037]
In addition, a polarizing plate, an illuminating device, a retardation plate, and the like are appropriately provided on the outer surface of each of the
[0038]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
[0039]
A
[0040]
With such a configuration, inside the
[0041]
When such a
[0042]
Even when the position of the
[0043]
Next, a method for manufacturing such a liquid crystal display device will be described.
[0044]
First, an alkali-free glass substrate is prepared as the
[0045]
Next, a
[0046]
Once the semiconductor layer 40 is patterned, an amorphous silicon layer doped with phosphorus is deposited on each immediate portion of the semiconductor layer 40 to form ohmic contact layers 42 and 44. The ohmic contact layers 42 and 44 are provided to make ohmic contact between the semiconductor layer 40 and the
[0047]
Subsequently, a
[0048]
After that, a transparent conductive film is formed over substantially the entire surface of the
[0049]
Further, a photosensitive acrylic resin to be the interlayer insulating
[0050]
After that, a number of
[0051]
Thereafter, a solution containing a polyimide resin to be the
[0052]
On the other hand, a glass substrate is prepared as the
[0053]
Next, the
[0054]
Thereafter, a solution containing a polyimide resin to be the
[0055]
The active matrix substrate and the opposing substrate thus formed are baked in an oven and subjected to rubbing treatment, and then the
[0056]
As the
[0057]
Thereafter, a liquid crystal is injected between the active matrix substrate and the counter substrate by a vacuum injection method from an injection port provided in the
[0058]
In the manufactured liquid crystal display device, since the sealing
[0059]
Note that, in the above embodiment, a thin film transistor (TFT) in which a switching element has a gate electrode provided on a transparent substrate has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration, and a semiconductor layer forming a channel region on a transparent substrate may be provided. The formed TFT may be used. In this case, the base layer of the interlayer insulating film becomes a channel protection layer covering the semiconductor layer forming the channel region, and the groove is formed so that the channel protection layer is exposed.
[0060]
【The invention's effect】
In the liquid crystal display device of the present invention, as described above, in the active matrix substrate in which the switching elements and the like are covered with the interlayer insulating film, the groove where the base layer is exposed is provided in the region of the interlayer insulating film where the seal member is provided. Since the seal member is provided in the groove and on both sides of the groove, even if the position of the seal member is shifted, the seal member in the groove reliably prevents moisture from permeating into the liquid crystal layer from the interlayer insulating film. In addition, since the spacer mixed in the seal member can be positioned on the interlayer insulating film, the distance from the counter substrate can be reliably maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an entire structure of a liquid crystal display device of an active matrix drive system.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an active matrix substrate of the liquid crystal display device.
FIG. 3 is a plan view showing a detailed planar structure of the active matrix substrate.
4 is a cross-sectional view showing a detailed cross-sectional structure of a liquid crystal display device in which the active matrix substrate is combined with a counter substrate, and corresponds to a cross section taken along line AA ′ in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an important substrate bonding structure in the liquid crystal display device, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a schematic structure of a liquid crystal display device of an active matrix drive system.
8 is a cross-sectional view showing a conventional substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another conventional substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB 'in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a problem in the substrate bonding structure, and corresponds to a cross section taken along line BB ′ in FIG.
[Explanation of symbols]
2 Scan terminal
4 Gate bus line
6 signal terminals
8 Source bus line
10 display pixels
12 Pixel electrode
14 Switching element
16 Auxiliary capacity
18 Counter electrode
20 auxiliary capacity bus line
22 Transparent substrate
24 Transparent substrate
28 Sealing member
30 contact holes
36 Gate electrode
38 Gate insulating film
46 source electrode
48 drain electrode
50 interlayer insulating film
54 Alignment film
60 Alignment film
58 color filter layer
62 spacer
66 Spacer
64 liquid crystal layer
67 Contact area
68 Non-contact area
69 Groove
Claims (4)
該アクティブマトリクス基板に対して所定の間隔を保持して対向配置された対向基板と、
該アクティブマトリクス基板と該対向基板との間に、シール部材によって密閉状態で配置された液晶層とを有するアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置において、
前記シール部材が、層間絶縁膜に、該層間絶縁膜の下地層が露出するように形成された溝部内および該溝部の両側の層間絶縁膜上に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。On a transparent substrate, a plurality of gate bus lines, a plurality of source bus lines orthogonal to each gate bus line, and a switching element provided near an intersection of each gate bus line and each source bus line are provided. An active matrix in which an interlayer insulating film is provided so as to cover these gate bus lines, source bus lines and switching elements, and a plurality of pixel electrodes respectively connected to the switching elements are provided in a matrix on the interlayer insulating film. Board and
A counter substrate that is disposed to face the active matrix substrate while maintaining a predetermined interval,
In an active matrix driving type liquid crystal display device having a liquid crystal layer disposed in a sealed state by a seal member between the active matrix substrate and the counter substrate,
The liquid crystal display device, wherein the seal member is provided in a groove formed in the interlayer insulating film such that a base layer of the interlayer insulating film is exposed, and on the interlayer insulating film on both sides of the groove. .
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006269405A (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-05 | Samsung Sdi Co Ltd | Emission display device and its manufacturing method |
JP2006330733A (en) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Samsung Electronics Co Ltd | Liquid crystal display and method of making the same |
WO2007110995A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device |
JP2007334361A (en) * | 2007-07-25 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
WO2009144860A1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | シャープ株式会社 | Display device |
WO2012105189A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-09 | シャープ株式会社 | Display device and production method for same |
JP2012255840A (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Japan Display West Co Ltd | Display device and electronic apparatus |
CN103278978A (en) * | 2012-08-31 | 2013-09-04 | 厦门天马微电子有限公司 | Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof |
CN103744238A (en) * | 2013-12-10 | 2014-04-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and display device |
WO2014109259A1 (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | シャープ株式会社 | Display panel |
JP2016099499A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
JP2017116949A (en) * | 2017-02-08 | 2017-06-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display panel |
JP2018120232A (en) * | 2018-03-06 | 2018-08-02 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display panel |
JP2019008312A (en) * | 2018-09-05 | 2019-01-17 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
CN109239991A (en) * | 2018-10-10 | 2019-01-18 | 惠科股份有限公司 | A kind of processing procedure and display panel of display panel |
JP2019194732A (en) * | 2019-07-22 | 2019-11-07 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display |
-
2002
- 2002-07-18 JP JP2002209577A patent/JP2004053815A/en active Pending
Cited By (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006269405A (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-05 | Samsung Sdi Co Ltd | Emission display device and its manufacturing method |
JP2006330733A (en) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Samsung Electronics Co Ltd | Liquid crystal display and method of making the same |
US8097480B2 (en) | 2005-05-24 | 2012-01-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of making the same |
WO2007110995A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device |
JP2007334361A (en) * | 2007-07-25 | 2007-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
JP4489795B2 (en) * | 2007-07-25 | 2010-06-23 | 三菱電機株式会社 | Liquid crystal display |
WO2009144860A1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | シャープ株式会社 | Display device |
WO2012105189A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-09 | シャープ株式会社 | Display device and production method for same |
US8633044B2 (en) | 2011-02-01 | 2014-01-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device and method for fabricating same |
JP2012255840A (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Japan Display West Co Ltd | Display device and electronic apparatus |
CN102854665A (en) * | 2011-06-07 | 2013-01-02 | 株式会社日本显示器西 | Display device and electronic apparatus |
CN102854665B (en) * | 2011-06-07 | 2016-10-19 | 株式会社日本显示器 | Display device and electronic equipment |
US10690968B2 (en) | 2011-06-07 | 2020-06-23 | Japan Display Inc. | Display device and electronic apparatus |
US10191333B2 (en) | 2011-06-07 | 2019-01-29 | Japan Display Inc. | Display device and electronic apparatus |
US8982306B2 (en) | 2011-06-07 | 2015-03-17 | Japan Display West Inc. | Display device and electronic apparatus |
US9835905B2 (en) | 2011-06-07 | 2017-12-05 | Japan Display Inc. | Display device and electronic apparatus |
US9323109B2 (en) | 2011-06-07 | 2016-04-26 | Japan Display Inc. | Display device and electronic apparatus |
TWI615662B (en) * | 2011-06-07 | 2018-02-21 | 日本顯示器股份有限公司 | Display device and electronic apparatus |
CN103278978A (en) * | 2012-08-31 | 2013-09-04 | 厦门天马微电子有限公司 | Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof |
CN103278978B (en) * | 2012-08-31 | 2015-12-02 | 厦门天马微电子有限公司 | A kind of display panels and preparation method thereof |
JPWO2014109259A1 (en) * | 2013-01-11 | 2017-01-19 | シャープ株式会社 | Display panel |
WO2014109259A1 (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | シャープ株式会社 | Display panel |
US9651835B2 (en) | 2013-01-11 | 2017-05-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display panel |
JP6049764B2 (en) * | 2013-01-11 | 2016-12-21 | シャープ株式会社 | Display panel |
CN103744238A (en) * | 2013-12-10 | 2014-04-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and display device |
US10809577B2 (en) | 2014-11-21 | 2020-10-20 | Japan Display Inc. | Display device |
JP2016099499A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
US11906851B2 (en) | 2014-11-21 | 2024-02-20 | Japan Display Inc. | Display device |
US11662628B2 (en) | 2014-11-21 | 2023-05-30 | Japan Display Inc. | Display device |
US10228590B2 (en) | 2014-11-21 | 2019-03-12 | Japan Display Inc. | Display device |
US11487166B2 (en) | 2014-11-21 | 2022-11-01 | Japan Display Inc. | Display device |
US10551685B2 (en) | 2014-11-21 | 2020-02-04 | Japan Display Inc. | Display device |
US11204526B2 (en) | 2014-11-21 | 2021-12-21 | Japan Display Inc. | Display device |
JP2017116949A (en) * | 2017-02-08 | 2017-06-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display panel |
JP2018120232A (en) * | 2018-03-06 | 2018-08-02 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display panel |
JP2019008312A (en) * | 2018-09-05 | 2019-01-17 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
CN109239991B (en) * | 2018-10-10 | 2021-01-08 | 惠科股份有限公司 | Display panel manufacturing process and display panel |
US11119362B1 (en) | 2018-10-10 | 2021-09-14 | HKC Corporation Limited | Display panel manufacturing process and display panel |
CN109239991A (en) * | 2018-10-10 | 2019-01-18 | 惠科股份有限公司 | A kind of processing procedure and display panel of display panel |
JP2019194732A (en) * | 2019-07-22 | 2019-11-07 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display |
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