JP2009069725A - 液晶パネル - Google Patents
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Abstract
形成された半導体素子などが破壊されるのを防止した液晶パネルを提供すること。
【解決手段】本発明は、マトリクス状に配設されたゲート線及びソース線並びに半導体ス
イッチング素子及び画素電極を有する第1基板2とこの第1基板に対向配置される第2基
板11との間にシール材を介在して貼り合わせて内部に空間を形成し、この空間に液晶が
封入された液晶パネル1であって、第1基板2は、画素電極が形成された画素領域DAと
この画素領域を囲む周辺領域PAと、を有し、画素領域DAに配向膜を形成し、周辺領域
PAにはコモン線17を配置して、このコモン線17の上部に絶縁膜を介して導電膜18
を設けた。
【選択図】図1
Description
などで発生する静電気によってパネル基板上に形成された半導体素子などが静電破壊され
るのを防止できるようにした液晶パネルに関するものである。
表示装置として、液晶表示装置が多く使用されている。この液晶表示装置は、半導体スイ
ッチング素子及び画素電極並びに対向電極及びカラーフィルタなどが形成された一対のパ
ネル基板間にシール枠を介在して貼り合せて、この貼り合せたシール枠内に液晶を封入し
た液晶パネルを有している。
ト線及びソース線が形成され、これらのゲート線及びソース線で囲まれた領域に液晶駆動
用の半導体スイッチング素子及び液晶に電圧を印加する画素電極並びに信号を保持するた
めの補助容量線などが形成されたパネルとなっている。この半導体スイッチ素子には、通
常、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTという)が使用されている
。他のパネル基板は、透明基板の表面に赤、緑、青などのカラーフィルタ及び対向電極が
形成されたパネルとなっている。また、これら一対のパネル基板の表面には液晶分子を配
向するための配向膜が形成されている。そして、これらのパネル基板を構成する透明基板
は、シリカガラスや無アルカリガラスなどのガラスで形成されている。
々の配線及び絶縁膜などが形成される工程においてこのパネル基板が高電圧の静電気で帯
電されることがある。特に、TFTなどが形成されたパネル基板(以下、アレイ基板とも
いう)は、そのパネル製造工程、例えば配向膜のラビング処理時或いは大判のマザー基板
から個々のパネル基板に分断する際などで高電圧の静電気が発生し、この静電気が基板に
蓄積されることがある。このラビング処理時の静電気は、配向膜がラビング布で擦られた
ときに発生する。すなわち、このラビング処理は、TFTなどが形成された基板上にポリ
イミド(PI)系樹脂等の有機高分子膜からなる配向膜を成膜して、この配向膜の表面に
フェルトや木綿などの繊維からなるラビング布を所定の荷重下で一定方向に擦りつけるこ
とによって配向膜の表面が液晶分子を所定方向へ向くように配向される。そして、この処
理の際に配向膜とラビング布の繊維との摩擦によって上記静電気が発生する。このような
静電気がパネル基板に蓄積されると、この静電気によって基板に形成されたTFTが静電
破壊され、或いは隣接する配線間に電位差が発生して短絡事故が誘発されてパネル不良の
原因となり、パネル製造の歩留まりが低下することになる。
グローラーが最初に接触する箇所で多く発生することを確認している。
て説明する。なお、図6は公知のマザー基板の平面図、図7は図6のマザー基板から分断
した1枚のアレイ基板を示し、図7Aはアレイ基板の平面図、図7Bは図7Aに示したア
レイ基板のゲート線の配設状態を示した配線図、図7Cは図7AのVIIC−VIIC線で切断
した断面図である。
とにより形成される。すなわち、大判のマザー基板20Mは、その表面が複数の小型パネ
ルが形成される個々の小領域201〜2016に区分され、区画された個々の領域にゲー
ト線及びソース線並びにTFTが形成され、これらTFT等が形成された領域が表示領域
DAとなってこの表示領域DA内に配向膜が形成される。その後、配向膜にはラビング処
理が施される。このラビング処理は、織布などを設けたラビングローラーRを時計方向へ
回転させながら、図6の左側から右方向へ移動させて、マザー基板20M上に設けた配向
膜の表面を擦って行われる。そして、このラビングの際にラビングローラーRが最初に接
触する区分された小領域、例えば図6に示す小領域201に静電気破壊が多く発生するこ
とが確認された。
図7AのX箇所で発生している。アレイ基板20は、略中央部に表示領域DA及びこの表
示領域DAの周囲に額縁状の周辺領域PAを有し、表示領域DAには、マトリクス状にゲ
ート線及びソース線(図示省略)並びにTFTが形成され、これらの配線などが絶縁膜を
介して最表面が配向膜で覆われ、一方、周辺領域PAはその最表面が絶縁膜で覆われてい
る。ちなみに、配向膜はポリイミドで形成され、絶縁膜は透明絶縁材料、例えば窒化ケイ
素ないしは酸化ケイ素で形成されている。
れると、表示領域DA内には配向膜PI、表示領域外PAにはP−SiNで、それぞれ最
表面を覆っている材質が異なるため、電気極性がプラスとマイナスで異なって帯電しやす
く、境界部で静電気が発生しスパークし易くなり、くし歯状に配設したゲート線のラビン
グローラーで擦った方向の入力側のX箇所で静電気のスパークが発生する。この静電気に
よって、表示領域DA内のTFTが静電破壊を起し、TFT特性が正規の状態から変化し
、その結果、製品化された液晶パネルではこの箇所で表示ムラが発生する。なお、このラ
ビング処理では、ラビングローラーRが最初に接触する区分された小領域(例えば小領域
201)に静電気破壊が多く発生し、この領域を過ぎた右方向の領域に至ると殆ど発生し
ていないことも確認されている。
の目的は、配向膜のラビング工程時などのパネル製造工程で発生する静電気によって基板
上に形成された半導体素子や配線等が破壊されることを防止した液晶パネルを提供するこ
とにある。
線及びソース線、半導体スイッチング素子及び画素電極を設けた第1基板と該第1基板と
対向させた第2基板とをシール材を介在して貼り合わせて内部に空間を形成し、この空間
に液晶が封入された液晶パネルにおいて、
前記第1基板は、前記画素電極が形成された表示領域と表示領域を囲む周辺領域と、を
有し、前記表示領域に配向膜を形成し、前記周辺領域にはコモン線を配置して、該コモン
線の上部に絶縁膜を介して導電膜を設けたことを特徴とする。
により静電気が発生しても、この静電気は第1基板の周辺領域に設けた導電膜に伝わり分
散されるので、表示領域内の半導体スイッチング素子或いはゲート線及びソース線などへ
の伝達が回避されて、スイッチング素子の破壊或いは配線間の短絡事故などの発生を防止
できる。その結果、液晶パネルの製造歩留まりを上げることができる。
前記第1基板に設ける最表層として表面に露出させたことを特徴とする。
向膜のラビング処理時にマイナスとマイナスで同じになる為、静電気は発生しにくくなる
。また、発生した静電気は最表層の導電膜に先ず伝わり確実に集電されて分散されるため
、放電によるスイッチング素子などの静電破壊を確実に防止することができる。
ホールを形成して、該コンタクトホールを介して前記コモン線に電気的に接続されている
ことを特徴とする。
に接続されているので、導電膜の導電路が導電膜にコモン配線を加えたものとなって導電
路が長くなり、静電気をさらに効率よく分散させることができる。
、前記ゲート線及びソース線が配置された領域外で導電パターン幅を変化させて形成され
ており、前記導電膜は前記導電パターン幅を変化させて形成されたコモン線を覆うように
形成されていることを特徴とする。
ン幅の狭いものと比べて配線抵抗を低減できる。また、導電膜も幅広のコモン線に合わせ
て幅広の導電パターンとしたので、導電膜の面積が増大し静電気を効率よく分散させるこ
とができる。さらに、この導電膜がコモン線に接続されると導電膜の導電面積が更に増大
して、静電気をより効率よく分散させることができる。
ンジスタで形成し、前記導電膜は、該薄膜トランジスタに接続した画素電極と同じ材料で
形成されていることを特徴とする。
作成が容易になる。また、画素電極に多く使用されるインジウム錫酸化物膜(ITO)は
他の金属材料に比して比抵抗が高いことから、略同等の膜厚の金属材料による導電膜と比
較すると、瞬間的な放電をより長い時定数の導電膜で受け取ることができ、放電時に配線
間に印加される瞬間電圧を下げることができる。
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶パネルを例示するものであって、本発明を
この液晶パネルに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその
他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
平面図、図2は図1に示す液晶パネルのカラーフィルタ基板を透視して表した1画素分の
概略平面図、図3はカラーフィルタ基板を含む図2のIII−III線の断面図である。以下に
はまず、図1〜図3を参照して、本発明の一実施例に係る液晶パネルの概要を説明する。
なわちアレイ基板2(以下、AR基板という)と、カラーフィルタ基板11(以下、CF
基板という)と、を備え、これらの基板間に液晶層15(図3参照)が形成された構成を
有している。また、AR基板2及びCF基板11は、いずれもガラス材、例えばシリカガ
ラス或いは無アルカリガラスなどのガラス材からなる透明基板で形成されている。また、
CF基板11はAR基板2側に配置されるDr部に接触しないように、AR基板2より小
型に形成されている。
る長方形状をなし、CF基板11から張出した張出し部分2a'に液晶を駆動する液晶駆
動用ICドライバDrが実装されるチップ実装領域2sが形成されている。なお、この実
装領域2sはICドライバDr下のスペースとなっている。この実装領域2sからは、後
述するゲート線及びソース線に接続されるゲート引回し線及びソース引回し線並びにコモ
ン線が引出されている。また、この実装領域2sから短辺2aに向かって引出し配線tが
導出されており、この引出し配線tに不図示のフレキシブルプリント配線基板(Flexible
Printed Circuit。以下、FPCという)が接続される。このFPCは不図示の制御基板
に接続され、この制御基板から出力される各種信号をドライバDrに送るために設けられ
るものである。また、実装領域2sには、組立て時に液晶駆動用ICドライバDrが搭載
される。
図1の横方向)に所定の隙間をあけて複数段に並設された複数本のゲート線3と、これら
のゲート線3と絶縁され列方向(図1の縦方向)に所定の間隔をあけて並設された複数本
のソース線7とがマトリクス状に配置されている(図2参照)。
し線3L、3R及びソース引回し線7Nに接続されている。各ゲート引回し線3L、3R
は、チップ実装領域2sから図1の基板2の左右長辺2c、2dに沿って2つのグループ
に分けて引回され、一方の引回し線3Lが奇数番目のゲート線3、すなわち表示領域DA
内で行方向に配設された奇数番目のゲート線3に、他方の引回し線3Rが偶数番目のゲー
ト線3にそれぞれ接続されている。ソース引回し線7Nは、チップ実装領域2sから延設
されて各ソース線7に接続されている。
ート線3からの走査信号によってオンするスイッチング素子と、このソース線からの映像
信号がこのスイッチング素子を介して供給される画素電極とが形成されている。スイッチ
ッグ素子には、例えば薄膜トランジスタ(TFT)が使用されている。
の画素領域が形成された領域が表示領域DAとなっている。また、表示領域DAの周囲は
所定の幅長を有する額縁状の周辺領域PAとなっている。
。AR基板2上には、アルミニウムやモリブデン等の金属からなる複数のゲート線3が等
間隔で平行に形成されている。また、隣り合うゲート線3間にはゲート線3と同一の材料
及び同一の工程で補助容量線4が形成されており、さらに、ゲート線3からはTFTのゲ
ート電極Gが延設されている。これらのゲート線3、補助容量線4及びゲート電極Gは窒
化ケイ素や酸化ケイ素などからなるゲート絶縁膜5で覆われている。また、ゲート電極G
の上にはゲート絶縁膜5を介して非晶質シリコンや多結晶シリコンなどからなる半導体層
6が形成されている。さらに、ゲート絶縁膜5上にはアルミニウムやモリブデン等の金属
からなる複数のソース線7がゲート線3と直交するようにして形成されている。このソー
ス線7からは、TFTのソース電極Sが延設され、このソース電極Sは半導体層6と接触
している。ゲート絶縁膜5上にはドレイン電極Dが設けられ、このドレイン電極Dは半導
体層6と接触している。このドレイン電極Dはソース線7及びソース電極Sと同一の材料
でかつ同時に形成されている。そして、ゲート電極G、ソース電極S、ドレイン電極D及
び半導体層6によりスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が形成されて
いる。
縁膜(パッシベーション膜ともいう)8で覆われ、この保護絶縁膜8上に、層間絶縁膜L
、画素電極9が形成されている。補助容量線4上の保護絶縁膜8及び層間絶縁膜Lには、
所定の大きさのコンタクトホールCHが形成されて、このコンタクトホールCH内に画素
電極9が配設されることで、ドレイン電極Dと画素電極9が電気的に接続されている。そ
して、画素電極9の上にポリイミド(PI)系樹脂などの有機高分子樹脂材からなる配向
膜10が形成されている。この配向膜10は、表示領域DA内に形成されている。
クマトリクスBMが少なくともAR基板2に形成されたゲート線3及びソース線7に対応
する位置に配置され、このブラックマトリクスBMによって区画された領域に複数色のカ
ラーフィルタ12が設けられている。カラーフィルタ12の上にはITO(Indium Tin O
xide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等で構成された透明材料からなる対向電極13が
設けられ、この対向電極13の上に配向膜14が形成されている。なお、表示領域DAの
ブラックマトリクスBMは周辺領域PA、すなわち、シール材16の外へも延設されてい
る(図4参照)。
周辺領域PAは、図4に示すように、表示領域DAの周囲の短辺2b、長辺2c及び長
辺2dとシール材16との間の額縁状の領域となっている。一方の長辺2cには、チップ
実装領域2sから引出された奇数番目のゲート線3に接続されるゲート引回し線3L及び
コモン線17が配置されている。また、他方の長辺2dには、偶数番目のゲート線3に接
続されるゲート引回し線3R及びコモン線17が配置されている。ゲート引回し線3R、
3Lはゲート線3と同じ材料からなり、AR基板2上のシール材16に沿ってゲート線3
と同時に形成されている。コモン線17はゲート引回し線3R、3Lの外側、すなわち、
長辺2c、2d縁に近接した箇所でゲート引回し線3Lと電気的に接触しないようにAR
基板2上に形成されている。このコモン線17は、チップ実装領域2sから離間するに伴
って拡幅された幅広の導電パターンで形成されている。すなわち、このコモン17線は、
AR基板2の上方の短辺2b部分ではゲート引回し線3Lなどが配設されないので幅広に
形成され、長辺2c部分では、対向する短辺2aに向かうに従って段階的に幅狭に形成さ
れている。このようにコモン線17を幅広にすると導電面積が増大し、電気抵抗を低減さ
せることが可能になる。このコモン線17は、ゲート線3と同じ材料を用いこのゲート線
3の配線と同時に形成されている。また、このコモン線17には、AR基板2の隅部にト
ランスファ電極171、171が設けられて、このトランスファ電極171、171は不
図示のコンタクト材によりCF基板11の対向電極13に電気的に接続されている。これ
によりドライバDrから出力される対向電極電圧がコモン線17を介して対向電極13に
印加される。
の絶縁膜5Aはゲート絶縁膜5と同じ材料を用いこのゲート絶縁膜5の形成と同時に形成
されている。この絶縁膜5A上には、静電対策用の導電膜18が形成されている。この導
電膜18は、絶縁膜5A下のコモン線17と重なるように形成されている。この導電膜1
8は、ITOやIZO、又はAl、Ti、Ta、Crあるいはそれらの合金から成る導電
膜によって形成される。この導電層18をITOで形成すると、ITOが他の金属材料に
比して比抵抗が高いことから、略同等の膜厚金属材料のものと比較すると、瞬間的な放電
をより長い時定数の導電膜で受け取ることができ、放電時に配線間に印加される瞬間電圧
を下げることができる。また、このように導電層18をITOで形成すれば表示領域DA
内の画素電極9と同時に形成できる。また、この導電膜18は、絶縁膜5Aにコンタクト
ホール(図示省略)を形成し、このコンタクトホールを介してコモン線17に電気的に接
続されていると好ましい。このように導電膜18とコモン線17とを電気的に接続すれば
、導電パターンの面積が増大することになる。この導電膜18により、ラビング処理する
際に発生する静電気を拡散させ、TFT素子などの静電破壊を防止することができる。ま
た、ラビング処理により最表面に位置する導電膜18と配向膜10との電気極性が同じに
なり、静電気の発生が抑制される。
、ラビング処理時の静電気の拡散について説明する。なお、この図5は従来技術の図7C
に対応している。
導電膜18は、額縁状の周辺領域PAにおいて最表層となって表面に露出している。す
なわち、表示領域DA内には、最表層として配向膜10が存在しているが、この配向膜1
0は表示領域DA内にのみ存在し、周辺領域PAの導電膜18上までは延設されていない
。
ているので、配向膜10のラビング時にラビングローラーRのラビング布が導電膜18に
接触するためラビング布に帯電した静電気を導電膜に効率よく拡散させることができる。
すなわち、配向膜とラビング布の繊維との摩擦によって静電気が発生しても、この静電気
はAR基板2の周辺領域PAに設けられた導電膜18に伝わり分散されるので、表示領域
DA内のTFT或いはゲート線及びソース線などへの伝達が回避されて、TFTの静電破
壊或いは配線間の短絡事故などの発生を防止できる。また、この導電膜18がコモン線1
7に電気的に接続されることにより、導電パターンの面積が増大し、静電気が効率的に拡
散される。その結果、液晶パネルの製造歩留まりを上げることができる。
きにも発生することがあるが、この静電気も導電膜18によって拡散されて、表示領域D
A内のTFT等に影響を及ぼすことがない。なお、このガラス基板上に形成するTFTは
、プロセス温度が低いポリシリコンTFTで作成すると耐電圧特性が低くなるが、このよ
うなTFTでも静電破壊を有効に防ぐことがでる。
、3R:ゲート引回し線 4:補助容量線 5:ゲート絶縁膜 6:半導体層 7:ソー
ス線 8:保護絶縁膜 9:画素電極 10:配向膜 11:カラーフィルタ(CF)基
板 13:対向電極 14:配向膜 15:液晶層 16:シール材 17:コモン線
18:導電膜 BM:ブラックマトリクス DA:表示領域 L:層間絶縁膜 PA:周
辺領域 R:ラビングローラー TFT:薄膜トランジスタ
Claims (5)
- マトリクス状に配設されたゲート線及びソース線、半導体スイッチング素子及び画素電
極を設けた第1基板と該第1基板と対向させた第2基板とをシール材を介在して貼り合わ
せて内部に空間を形成し、この空間に液晶が封入された液晶パネルにおいて、
前記第1基板は、前記画素電極が形成された表示領域と表示領域を囲む周辺領域と、を
有し、前記表示領域に配向膜を形成し、前記周辺領域にはコモン線を配置して、該コモン
線の上部に絶縁膜を介して導電膜を設けたことを特徴とする液晶パネル。 - 前記導電膜は、前記周辺領域において、前記第1基板に設ける最表層として表面に露出
させたことを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル。 - 前記導電膜は、前記絶縁膜にコンタクトホールを形成して、該コンタクトホールを介し
て前記コモン線に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル
。 - 前記コモン線は、前記周辺領域において、前記ゲート線及びソース線が配置された領域
外で導電パターン幅を変化させて形成されており、前記導電膜は前記導電パターン幅を変
化させて形成されたコモン線を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1に記
載の液晶パネル。 - 前記半導体スイッチング素子は薄膜トランジスタで形成し、前記導電膜は、該薄膜トラ
ンジスタに接続した画素電極と同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記
載の液晶パネル。
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