JP2007024963A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】腐食を抑制することができ、しかも、信頼性の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 アレイ基板２００は、対向電極３３０に対して所定の電位を供給するための給電配線２５０と、給電配線２５０を覆う絶縁膜２２３及び２２９上に配置された給電パッド２６０と、絶縁膜２２３及び２２９に形成されたコンタクトホール２７０を介して給電配線２５０と給電パッド２６０とを接続する接続部２８０と、を備えている。接続部２８０は、シール領域１１１の外縁１１１Ａより内側に配置されている。
【選択図】 図４

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、一方の基板上に配置された給電配線から他方の基板上に配置された対向電極に給電するための構造に関する。

平面表示装置として代表的な液晶表示装置は、シール材を介して貼り合わせられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持して構成された液晶表示パネルを備えている。この液晶表示パネルは、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、これら走査線と信号線との交差部付近に配置されたスイッチング素子、スイッチング素子に接続された画素電極などを備えている。

対向基板に配置された対向電極に対してアレイ基板側から電位を供給するための給電構造は、種々提案されている。例えば、特許文献１によれば、絶縁層を介して対向配置された２つの導電層を絶縁層に形成したコンタクトホールを介して接続する一方で、絶縁層上に配置された導電層とアレイ基板の給電部との間に導電部材を配置する給電構造が提案されている。
特開２００１−２６４７７９号公報

上述した特許文献１のように、シール材が配置されるシール領域の外側において、２つの導電層を接続した場合、これらの接続部分が外気に触れやすくなる。特に、これらの２つの導電層がそれぞれ異なる金属材料によって形成されている場合、接続部分が外気に触れることによって電気化学的な腐食（電食）を生じやすい。このような腐食は、給電構造の断線を招くおそれがある。また、このような腐食が有効表示部内の配線まで進行すると、表示品位の低下を招くおそれがある。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、腐食を抑制することができ、しかも、信頼性の高い液晶表示装置を提供することにある。

この発明の態様による表示装置は、
シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、
一方の基板は、
他方の基板に対して所定電位を供給するための給電配線と、
前記給電配線を覆う絶縁膜上に配置された給電パッドと、
前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記給電配線と前記給電パッドとを接続するとともに、前記シール材が配置されるシール領域の外縁より内側に配置された接続部と、
を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、腐食を抑制することができ、しかも、信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、特に液晶表示装置について図面を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１００を備えている。すなわち、液晶表示パネル１００は、一対の基板すなわちアレイ基板２００及び対向基板３００と、アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００と、によって構成されている。これらのアレイ基板２００と対向基板３００とは、シール材１１０によって貼り合わせられ、これらの間に液晶層４００を保持するための所定のギャップを形成する。液晶表示パネル１００は、シール材１１０によって囲まれた内側に画像を表示する有効表示部１２０を備えている。この有効表示部１２０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２００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１０を用いて形成される。このアレイ基板２００は、有効表示部１２０において、絶縁基板２１０の一方の主面（表面）上に、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）と、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）と、各表示画素ＰＸにおける信号線Ｘと走査線Ｙとの交点近傍に配置されたスイッチ素子２２０と、各表示画素ＰＸのスイッチ素子２２０に接続された画素電極２３０と、を備えている。

スイッチ素子２２０は、例えば、多結晶シリコン膜などの半導体層２２１を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。

スイッチ素子２２０のゲート電極２２２は、絶縁基板２１０上に配置され、ゲート絶縁膜２２３によって覆われている。ゲート電極２２２は、例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）によって形成され、走査線Ｙに接続されている（ここでは、ゲート電極２２２は、走査線Ｙと一体的に形成されている）。ゲート絶縁膜２２３は、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ）及び窒化シリコン膜（ＳｉＮ）によって形成されている。半導体層２２１は、ゲート絶縁膜２２３上に配置され、そのチャネル領域が保護膜２２４によって覆われている。

スイッチ素子２２０のソース電極２２５は、低抵抗膜２２６を介して半導体層２２１にコンタクトしている。このソース電極２２５は、例えばモリブデン／アルミニウム／モリブデンによって形成された積層体であり、信号線Ｘに接続されている（ここでは、ソース２２５は、信号線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチ素子２２０のドレイン電極２２７は、低抵抗膜２２８を介して半導体層２２１にコンタクトしている。このドレイン電極２２７は、例えばモリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）によって形成された積層体である。これらのソース電極２２５及びドレイン電極２２７は、層間絶縁膜２２９によって覆われている。層間絶縁膜２２９は、例えば窒化シリコン膜（ＳｉＮ）によって形成されている。

画素電極２３０は、層間絶縁膜２２９に形成されたコンタクトホール２３１を介してドレイン電極２２７と接続されている。バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、光透過性を有するインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）など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。また、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、アルミニウムなどの光反射性を有する導電性部材によって形成されている。

また、アレイ基板２００は、絶縁基板２１０上に配置された補助容量線２４０を備えている。この補助容量線２４０は、ゲート電極２２２と同様に、例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）によって形成されている。

対向基板３００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板３１０を用いて形成される。この対向基板３００は、有効表示部１２０において、絶縁基板３１０の一方の主面（表面）上に、カラーフィルタ３２０を備えている。すなわち、カラー表示タイプの液晶表示装置は、複数種類の表示画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。対向基板３００は、絶縁基板３１０上に、赤色画素に対応して赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備え、緑色画素に対応して緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備え、さらに、青色画素に対応して青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。

また、対向基板３００は、有効表示部１２０において、全表示画素ＰＸに共通の対向電極３３０を備えている。この対向電極３３０は、全画素電極２３０に対向して配置され、例えばＩＴＯやＩＺＯなど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。

これらのアレイ基板２００及び対向基板３００の表面は、液晶層４００に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜によって覆われている。また、アレイ基板２００及び対向基板３００の外面には、それぞれ液晶層４００の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板が設けられている。

液晶表示パネル１００は、有効表示部１２０の外側に位置する外周部１３０に配置された接続部１３１を備えている。この接続部１３１は、信号供給源として機能する駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板と接続可能である。図１に示した例では、接続部１３１は、対向基板３００の端部３００Ａより外方に延在したアレイ基板２００の延在部２００Ａ上に配置されている。

有効表示部１２０に配置された走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、外周部１３０に配置された接続配線ＷＹを介して接続部１３１に接続されている。また、信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれは、外周部１３０に配置された接続配線ＷＸを介して接続部１３１に接続されている。

次に、アレイ基板側から対向電極に対して電位を供給するための給電構造について説明する。

図１、図３及び図４に示すように、アレイ基板２００は、対向電極３３０に対して所定の電位を供給するための給電配線２５０と、給電配線２５０を覆う絶縁膜すなわちゲート絶縁膜２２３及び層間絶縁膜２２９上に配置された給電パッド２６０と、絶縁膜２２３及び２２９に形成されたコンタクトホール２７０を介して給電配線２５０と給電パッド２６０とを接続する接続部２８０と、を備えている。

ここで、接続部２８０とは、主に給電配線２５０と給電パッド２６０とが接触する部分に相当するが、コンタクトホール２７０に相当する部分も含むものとする。この接続部２８０は、シール領域１１１の外縁１１１Ａより内側に配置されている。つまり、接続部２８０は、その全体が、シール領域１１１及びシール領域１１１で囲まれ液晶層４００で満たされた液晶領域４１１に配置されており、シール領域１１１の外側において直接外気に接することがない。

このため、給電配線２５０と給電パッド２６０とが異なる金属材料によって形成されたとしても、その接続部２８０における腐食を抑制することができる。したがって、給電構造の断線や、腐食の進行に起因した表示品位の低下を防止することが可能となり、信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。

この給電構造について、さらに詳細に説明する。

給電配線２５０は、外周部１３０に配置されている。図１に示した例では、給電配線２５０は、シール材１１０が配置されるシール領域１１１の内側に延在し、その一端は、接続部１３１に接続されている。また、給電配線２５０は、少なくとも一部がシール領域１１１内に配置された電極部２５１を有している。この電極部２５１は、例えば給電配線２５０の他端に相当する。

給電パッド２６０は、その一部がシール領域１１１内に配置され、さらにシール領域１１１の外側に延在している。つまり、電極部２５１及び給電パッド２６０は、シール領域１１１内において、それぞれの一部が絶縁膜２２３及び２２９を介して互いに重なっている。接続部２８０は、電極部２５１及び給電パッド２６０の重なり部分のうち、シール領域１１１の外縁１１１Ａより内側に配置される。

一方、対向基板３００に配置された対向電極３３０は、シール領域１１１の外側に延在している。給電パッド２６０及び対向電極３３０は、シール領域１１１の外側において、導通部材２９０を介して導通している。つまり、給電配線２５０の電位は、接続部２８０において接続された電極部２５１及び給電パッド２６０を経由した後、導通部材２９０を介して対向電極３３０に供給される。

電極部２５１を含む給電配線２５０は、例えばアレイ基板２００上に配置された補助容量線２４０と同一材料（例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ））によって形成されている。給電パッド２６０は、例えばアレイ基板２００上に配置された画素電極２３０と同一材料（例えばＩＴＯ）によって形成されている。

このように、異なる種類の金属材料によって形成された電極部２５１と給電パッド２６０とを接続する接続部２８０がシール領域１１１の外縁１１１Ａから外側に露出しないため、接続部２８０での腐食を抑制することが可能となる。特に、図３及び図４に示した例のように、接続部２８０は、その全体がシール領域１１１内に配置される（つまり、コンタクトホール２７０に相当する部分にシール材１１０が充填される）ことにより、直接外気に接することがなく、しかも、腐食の原因となる電解質と接することもなくなる。このため、腐食抑制効果をさらに向上することができる。

なお、図５に示したように、給電配線２５０（電極部２５１）と給電パッド２６０とを接続する接続部２８０Ａ及び２８０Ｂは、その一部がシール領域１１１より内側に配置された接続部２８０Ｂを含んでも良い。この接続部２８０Ｂは、シール領域１１１より内側で液晶層と接触するものの、外気に接することはない。つまり、接続部の全体が、シール領域１１１の外縁１１１Ａより内側に配置されていればよく、その一部がシール領域１１１より内側に配置されても何ら問題ない。すなわち、図５に示したような配置であっても、図３に示した例と同様に、接続部での腐食を抑制することが可能となる。

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、その実施の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。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わ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わせてもよい。

図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルにおける表示画素の構成を概略的に示す断面図である。 図３は、図１に示した液晶表示パネルに適用可能な給電構造を説明するための平面図である。 図４は、図３に示したＡ−Ａ線で切断したときの給電構造を概略的に示す断面図である。 図５は、図１に示した液晶表示パネルに適用可能な他の給電構造を説明するための平面図である。

符号の説明

ＰＸ…表示画素、Ｙ…走査線、Ｘ…信号線、１００…液晶表示パネル、１１０…シール材、１１１…シール領域、１２０…有効表示部、２００…アレイ基板、２１０…絶縁基板、２２０…スイッチ素子、２２３…ゲート絶縁膜、２２９…層間絶縁膜、２３０…画素電極、２４０…補助容量線、２５０…給電配線、２５１…電極部、２６０…給電パッド、２７０…コンタクトホール、２８０…接続部、２９０…導通部材、３００…対向基板、３１０…絶縁基板、３２０…カラーフィルタ、３３０…対向電極、４００…液晶層、４１１…液晶領域

Claims (7)

1. シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、
   一方の基板は、
   他方の基板に対して所定電位を供給するための給電配線と、
   前記給電配線を覆う絶縁膜上に配置された給電パッドと、
   前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記給電配線と前記給電パッドとを接続するとともに、前記シール材が配置されるシール領域の外縁より内側に配置された接続部と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記接続部は、前記シール領域内に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記給電配線は、前記シール領域の内側に延在するとともに、前記絶縁膜を介して前記シール領域内で前記給電パッドと重なる電極部を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記給電パッドは、前記シール領域の外側に延在し、導通部材を介して一対の基板間を導通することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記給電配線は、一方の基板上に配置された補助容量線と同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記給電パッドは、一方の基板上に配置された画素電極と同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. マトリクス状に配置された画素電極と、所定電位を供給するための電極部を含む給電配線と、前記給電配線を覆う絶縁膜を介して前記電極部上に配置された給電パッドと、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記電極部と前記給電パッドとを接続する接続部と、を備えたアレイ基板と、
   複数の画素電極に対向して配置された対向電極を備えた対向基板と、
   前記アレイ基板と前記対向基板とをその間に所定のギャップを形成した状態で貼り合わせるシール材と、
   前記アレイ基板と前記対向基板との間のギャップに保持された液晶層と、
   前記シール材が配置されるシール領域の外側で前記給電パッドと前記対向電極とを導通する導通部材と、を備え、
   前記接続部は、前記シール領域の外縁より内側に配置されたことを特徴とする液晶表示装置。

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