JP2007010994A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動信号源が接続される複数の電極が静電破壊されることを防止し、表示不良を抑制する表示装置及び表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の表示画素ＰＸによって構成された有効表示部６と、有効表示部６に駆動信号を供給する駆動信号源が接続される複数の電極１１と、複数の電極１１が並ぶ方向に沿って延びる配線Ｗ２と、複数の電極１１と配線Ｗ２との間に配置され、配線Ｗ２と略平行に延びる導電層１７と、を備え、導電層１７と配線Ｗ２とは同一層に配置された表示装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の導電層を備えた表示装置及びその表示装置の製造方法に関する。

液晶表示装置などの表示装置は、互いに対向するアレイ基板及び対向基板から成り、マトリクス状の表示画素によって構成された有効表示部を備えている。この有効表示部は、表示画素の行方向に沿って延在する複数の走査線、表示画素の列方向に沿って延在する複数の信号線等の各種配線を備えている。これら各走査線及び各信号線は、有効表示部の外周部に引き出されている。

有効表示部の外周部には各走査線及び各信号線等の各種配線が接続された複数の電極が配置されている。この複数の電極には有効表示部に駆動信号を供給する駆動ＩＣやフレキシブル配線基板などの駆動信号源が実装される。

上記の表示装置の製造段階において、アレイ基板と対向基板との間に発生する静電気による表示素子の破壊を低減するために、複数の電極が並ぶ方向に沿って延びる導電層が形成された表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−９１３４１号公報

しかし上記の方法のように、複数の電極と、これらの電極が並ぶ方向に沿って配置される導電層とを同時に形成すると、エッチングプロセスなどで導電層に帯電した静電気が電極に移動して、電極が静電破壊される場合があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、駆動信号源を実装するための電極の静電破壊を抑制するとともに、表示不良を抑制することが可能な表示装置及び表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様による表示装置は、複数の表示画素によって構成された有効表示部と、前記有効表示部に駆動信号を供給する駆動信号源が接続される複数の電極と、前記複数の電極が並ぶ方向に沿って延びる配線と、前記複数の電極と前記配線との間に配置され、前記配線と略平行に延びる導電層と、を備え、前記導電層と前記配線とは同一層に配置される。

本発明の第２の態様による表示装置の製造方法は、複数の表示画素によって構成された有効表示部に駆動信号を供給するための駆動信号源が接続される複数の電極を形成する工程と、前記複数の電極が並ぶ方向に沿って延びる配線を形成する工程と、を備え、前記配線を製造する工程は、前記複数の電極と前記配線との間に配置され前記配線と略平行に延びる導電層を形成する工程を含む表示装置の製造方法。

本発明によれば、駆動信号源を実装するための電極の静電破壊を抑制するとともに、表示不良を抑制することが可能な表示装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の第１実施形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る表示装置は、例えば図１に示すような略矩形平板状の液晶表示パネル１を備えた液晶表示装置である。この液晶表示パネル１は、図２に示すように、対向して配置された一対の基板すなわちアレイ基板３及び対向基板４と、これら一対の基板の間に光変調層として保持された液晶層５と、によって構成されている。

この液晶表示パネル１は、画像を表示する略矩形状の有効表示部６を備えている。有効表示部６は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。

アレイ基板３は、有効表示部６の一部を構成する表示部６Ａを有している。表示部６Ａは、配線、例えば、表示画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）や、表示画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）を備えている。また、アレイ基板３は、表示部６Ａにおいて、これらの各種配線の他に、走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部付近において表示画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子７、スイッチング素子７に接続された画素電極８等を備えている。

このスイッチング素子７のゲート電極７Ｇは、対応する走査線Ｙに電気的に接続されている（あるいは走査線と一体に形成されている）。スイッチング素子７のソース電極７Ｓは、対応する信号線Ｘに電気的に接続されている（あるいは信号線と一体に形成されている）。スイッチング素子７のドレイン電極７Ｄは、対応する表示画素ＰＸの画素電極８に電気的に接続されている。画素電極８の表面は、配向膜１６Ａによって覆われている。

対向基板４は、有効表示部６の一部を構成する表示部６Ｂを有している。表示部６Ｂは、全表示画素ＰＸに共通の対向電極９を備えている。対向電極９は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）等の光透過性を有する導電性部材によって形成されている。対向電極９の表面は、配向膜１６Ｂによって覆われている。

アレイ基板３と対向基板４とは、画素電極８上の配向膜１６Ａと対向電極９上の配向膜１６Ｂとが対向する状態で配設され、これらの間に液晶層５を介してシール部材１５によって貼り合わせられている。液晶層５は、アレイ基板３と対向基板４との空間に封止された液晶組成物によって形成されている。

アレイ基板３の表示部６Ａ、及び対向基板４の表示部６Ｂの液晶層５とは反対側となる主面には偏光板１４が貼り付けられている。

カラー表示タイプの液晶表示装置の液晶表示パネル１は、複数種類の表示画素、例えば赤を表示する赤色画素、緑を表示する緑色画素、青を表示する青色画素を有している。すなわち、赤色画素は、赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタＣＦＲを備えている。緑色画素は、緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタＣＦＧを備えている。青色画素は、青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタＣＦＢを備えている。これらカラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢから成るカラーフィルタ層ＣＦは、表示部６Ｂの液晶層５側の主面に配置される。

また、各カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ間（すなわち表示画素間）、及び表示部６Ｂの周囲には、遮光層１３が形成されている。各カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ間に形成された遮光層１３は、アレイ基板３上の信号線Ｘ及び走査線Ｙに対向するように配置されている。この遮光層１３は、例えば、黒色に着色された着色樹脂によって形成される。

上記の液晶表示パネル１は、対向基板４の端部４Ｅより外方に延在したアレイ基板３の延在部３Ａ上に、有効表示部６に駆動信号を供給する駆動信号源として機能する駆動ＩＣが接続される複数の電極１１と、有効表示部６に駆動信号を供給する駆動信号源として機能するフレキシブル配線基板ＦＰＣが接続される接続パッド１２とを備えている。

複数の電極１１は、例えば、対向基板４の端部４Ｅの延びる方向（Ｘ方向）に沿って配置され、信号線Ｘが延びる方向（Ｙ方向）に所定の距離をおいて並んだ第１電極１１Ａ及び第２電極１１Ｂを有している。端部４Ｅ側に配列した第１電極１１Ａには、有効表示部６に延びる配線Ｗ１が接続されている。配線Ｗ１は、信号線Ｘや走査線Ｙの他にコモン電位を供給するコモン配線等の一部に相当する。

第１電極１１Ａと第２電極１１Ｂとの間には、第１電極１１Ａ及び第２電極１１Ｂが並ぶ方向（Ｘ方向）に沿って配線Ｗ２が延びている。配線Ｗ２には、例えば電源系やＧＮＤ系やタイミングクロック及びＲＧＢ等の信号が入力される。さらに、第１電極１１Ａと配線Ｗ２との間には、配線Ｗ２の延びる方向（Ｘ方向）に対して略平行に延びた導電層１７が配置されている。この導電層１７は、例えば、いずれの端子にも接続されていない電気的にフローティング状態であり、液晶表示装置を駆動する際、有効表示部６に駆動信号を供給するような配線ではない。

図３及び図４に示すように、配線Ｗ２は、第１絶縁層２１上の第２導電層Ｌ１に配置された上層配線Ｗ２Ｕを有している。図４に示した例では、配線Ｗ２は、低抵抗化などを目的とした２層構造であり、第１絶縁層２１の下層である第１導電層Ｌ１に配置された下層配線Ｗ２Ｌを有している。これらの上層配線Ｗ２Ｕ及び下層配線Ｗ２Ｌは、第１絶縁層２１を貫通するコンタクトホールを介してコンタクトしている。

第１電極１１Ａは、第１導電層Ｌ１に配置された下層電極１１ＡＬ及び第２絶縁層２２上の第３導電層Ｌ３に配置された上層電極１１ＡＵを有している。これらの下層電極１１ＡＬ及び上層電極１１ＡＵは、第１絶縁層２１及び第２絶縁層２２を貫通するコンタクトホールを介してコンタクトしている。

導電層１７は、第２導電層Ｌ２に配置されている。すなわち、導電層１７は、配線Ｗ２（図４に示した２層構造の配線Ｗ２では、上層配線Ｗ２Ｕ）と同一層に配置されている。また、導電層１７は、第１電極１１Ａとは異なる層に配置されている。

次に、上記の液晶表示パネル１の製造方法について説明する。最初に、アレイ基板３を製造する。まず、アレイ基板３を形成するための透明な絶縁基板を用意する。この絶縁基板上に第１導電層Ｌ１となるモリブデン等の金属膜を成膜した後に、金属膜をパターンニングする。これにより、表示部６Ａにスイッチング素子７のゲート電極７Ｇや走査線Ｙなどを形成するとともに、延在部３Ａに第１電極１１Ａの下層電極１１ＡＬなどを同時に形成する。また、必要に応じて、配線Ｗ２の下層配線Ｗ２Ｌも同時に形成される。

なお、ここでのパターニング工程では、燐酸・硝酸・酢酸混合液等のケミカルウェット法などのエッチングプロセスが適用される。このため、下層電極１１ＡＬと下層配線Ｗ２Ｌとを同時に形成したとしても、下層配線Ｗ２Ｌに電荷がたまりにくく、下層配線Ｗ２Ｌから下層電極１１ＡＬに電荷が飛ぶような放電はほとんど発生しない。

続いて、この第１導電層Ｌ１上に第１絶縁膜２１となる窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁材料を成膜した後、必要に応じてコンタクトホールなどを形成するために絶縁材料をパターンニングする。その後に、この第１絶縁膜２１上に第２導電層Ｌ２となるアルミニウム等の金属膜を成膜した後に、この金属膜をパターンニングする。これにより、表示部６Ａにスイッチング素子７のソース電極７Ｓ、ドレイン電極７Ｄ、信号線Ｘなどを形成するとともに、延在部３Ａに配線Ｗ２の上層配線Ｗ２Ｕや導電層１７などを同時に形成する。

ここでのパターニング工程では、ドライエッチングプロセスが適用される。このため、ドライエッチングのプラズマガスの影響により比較的線幅の広い上層配線Ｗ２Ｕに電荷がたまりやすい。ここで、先の工程で形成した下層電極１１ＡＬは、当然のことながら上層配線Ｗ２Ｕとは異なる層に形成されており、しかも、下層電極１１ＡＬと上層配線Ｗ２Ｕとの間に導電層１７が形成される。このため、上層配線Ｗ２Ｕに蓄積した電荷は、最寄の同一層に形成された金属層である導電層１７に飛びやすくなる。つまり、上層配線Ｗ２Ｕに蓄積した電荷による下層電極１１ＡＬの静電破壊を抑制することができる。

続いて、この第２導電層Ｌ２上に第２絶縁膜２２となる窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁材料を成膜した後、必要に応じてコンタクトホールなどを形成するために絶縁材料をパターンニングする。その後に、この第２絶縁膜２２上に第３導電層Ｌ３と成るＩＴＯ等の金属膜を成膜した後に、この金属膜をパターンニングする。これにより、表示部６Ａに画素電極８を形成するとともに、延在部３Ａに下層電極１１ＡＬにコンタクトした上層電極１１ＡＵを形成する。

続いて、対向基板４を製造する。すなわち、透明な絶縁基板を用意する。その後、この絶縁基板上に、着色樹脂の成膜及びパターンニングを繰り返し、表示部６Ｂに遮光層１３、及びカラーフィルタ層ＣＦを形成する。さらに、カラーフィルタ層ＣＦの上に金属膜や絶縁膜の成膜とパターニングとを繰り返して対向電極９、配向膜１６Ｂなどを備えた表示部６Ｂを形成する。

続いて、アレイ基板３の表示部６Ａと対向基板４の表示部６Ｂとが対向するようにアレイ基板３と対向基板４とを配置し、表示部６Ａと表示部６Ｂとの間に液晶層５を封入するための空間を形成した状態でシール部材１５によってこれらを貼り合せる。表示部６Ａと表示部６Ｂとの間の空間に液晶層を注入し、注入口を閉じて図１及び図２に示すような液晶表示パネル１を製造する。

上記のように、配線Ｗ２と同一層である第２導電層Ｌ２の複数の電極１１及び配線Ｗ２の間に導電層１７を形成することによって、配線Ｗ２に帯電した電荷を電極１１に移動させることなく導電層１７に誘導することが可能となる。導電層１７は、表示に寄与する信号が供給されない配線であるため、例え配線Ｗ２と導電層１７とがショートしたとしても、表示に何ら影響を与えない。また、電極１１の静電破壊が防止されるため、後の工程で駆動信号源を確実に電極１１に実装することが可能となる。すなわち、液晶表示装置が上記構成の液晶表示パネル１を備えることによって、駆動信号源を実装するための複数の電極１１の静電破壊を抑制することが可能となり、表示不良を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

例えば、上記の実施形態では表示装置として液晶表示装置を用いて説明しているが、液晶表示装置以外の有機ＥＬ表示装置等であっても良い。その場合にも、上記の実施形態と同様に、配線Ｗ２と同一層に複数の電極１１が並ぶ方向に沿った導電層１７を形成することによって同様の効果が得られる。

また、上述した実施の形態では、配線Ｗ２と第１電極１１Ａとの間に放電を誘導するための導電層１７を配置したが、配線Ｗ２と第２電極１１Ｂとの間にも同様の導電層を配置しても良いし、接続パッド１２が並ぶ方向に沿ってこれらの近傍に同様の導電層を配置しても良い。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルを概略的に示す平面図。 図１に示す液晶表示パネルをＡ−Ａに沿って切断した断面の一例を示す図。 図１に示す液晶表示パネルの駆動信号源が接続される複数の電極近傍の一構成例を示す図。 図１に示す液晶表示パネルの駆動信号源が接続される複数の電極近傍を図３に示すＢ−Ｂに沿って切断した断面の一例を示す図。

符号の説明

１…液晶表示パネル、３…アレイ基板、３Ａ…延在部、４…対向基板、４Ｅ…端部、５…液晶層、６…表示領域、６Ａ、６Ｂ…表示部、７…スイッチング素子、７Ｇ…ゲート電極、７Ｓ…ソース電極、７Ｄ…ドレイン電極、８…画素電極、１１…電極、１１Ａ…第１電極、１１Ｂ…第２電極、１７…導電層、Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）…信号線、Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）…走査線、ＰＸ…画素、Ｗ１、Ｗ２…配線、Ｗ２Ａ…第１配線、Ｗ２Ｂ…第２配線

Claims (3)

1. 複数の表示画素によって構成された有効表示部と、
   前記有効表示部に駆動信号を供給する駆動信号源が接続される複数の電極と、
   前記複数の電極が並ぶ方向に沿って延びる配線と、
   前記複数の電極と前記配線との間に配置され、前記配線と略平行に延びる導電層と、を備え、
   前記導電層と前記配線とは同一層に配置された表示装置。
2. 前記電極は、前記導電層とは異なる層に配置された請求項１に記載の表示装置。
3. 複数の表示画素によって構成された有効表示部に駆動信号を供給するための駆動信号源が接続される複数の電極を形成する工程と、
   前記複数の電極が並ぶ方向に沿って延びる配線を形成する工程と、を備え、
   前記配線を形成する工程は、前記複数の電極と前記配線との間に配置され前記配線と略平行に延びる導電層を形成する工程を含む表示装置の製造方法。

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