JP2009116064A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アレイ基板と対向基板がシール材で貼り合わされ、これら基板間に液晶が封止された液晶表示装置に関するものであり、特に、トランスファ電極形成部分でのシール材の剥がれを防止するための技術に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device in which an array substrate and a counter substrate are bonded together with a sealing material, and a liquid crystal is sealed between the substrates, and in particular for preventing peeling of the sealing material at a transfer electrode forming portion. Related to technology.
液晶表示装置においては、アレイ基板と対向基板をシール材で接着することにより液晶セルが構成され、ここに液晶材料を封止するとともに、アレイ基板の表示領域上に各画素に対応して形成されたスイッチング素子(画素駆動用の薄膜トランジスタ)を設け、これを駆動回路により駆動することで、画像表示が行われる。この場合、各色要素の液晶を駆動するのに1つの薄膜トランジスタが必要であり、したがって画像表示が行われる表示領域においては、アレイ基板上に信号線や走査線等の配線が縦横に形成されるとともに、これらが交差する位置に画素駆動用の薄膜トランジスタがマトリクス状に配列形成されている。 In a liquid crystal display device, a liquid crystal cell is formed by adhering an array substrate and a counter substrate with a sealing material, and a liquid crystal material is sealed therein and formed on the display area of the array substrate corresponding to each pixel. An image display is performed by providing a switching element (a thin film transistor for driving a pixel) and driving the switching element by a driving circuit. In this case, one thin film transistor is required to drive the liquid crystal of each color element. Therefore, in the display area where image display is performed, wiring lines such as signal lines and scanning lines are formed vertically and horizontally on the array substrate. The pixel driving thin film transistors are arranged in a matrix at positions where they intersect.
前述の構成の液晶表示装置においては、対向基板に形成された対向電極とアレイ基板側の回路とを接続するためのトランスファ電極が必要であり、アレイ基板の表示領域外に複数のトランスファ電極が設置されている。この場合、シール材の外側領域(いわゆる額縁領域)の面積を削減し、額縁領域を狭小化することを目的に、前記トランスファ電極をシール材に近接して配置することが行われている。 In the liquid crystal display device having the above-described configuration, a transfer electrode for connecting the counter electrode formed on the counter substrate and the circuit on the array substrate side is necessary, and a plurality of transfer electrodes are installed outside the display area of the array substrate. Has been. In this case, for the purpose of reducing the area of the outer region (so-called frame region) of the sealing material and narrowing the frame region, the transfer electrode is arranged close to the sealing material.
例えば特許文献1には、次のような構成を有する液晶表示装置が開示されている。すなわち、特許文献1記載の液晶表示装置では、TFT基板の配向膜のトランスファ電極側の端部に切欠部を形成し、この切欠部がトランスファ電極上に位置するようにする。そして、配向膜の周縁部上に、導電粒子を含む樹脂からなるシール部材を形成する。このとき、シール部材によりトランスファ電極が覆われるようにする。そして、シール部材によりTFT基板と対向基板とを貼り合わせると共に、TFT基板のトランスファ電極と対向基板の対向電極とを相互に接続する。その後、TFT基板と対向基板との間に液晶層を封入し、液晶表示装置とする。
ところで、前述の構成を有する液晶表示装置においては、アレイ基板上に塗布したシール材により対向基板を接着しているが、接着力の低下による剥がれの問題が大きな課題となっている。特に、アレイ基板上に形成されたトランスファ電極とシール材とが接触する位置における剥がれが顕著である。 By the way, in the liquid crystal display device having the above-described configuration, the counter substrate is bonded by the sealing material applied on the array substrate. However, the problem of peeling due to a decrease in the adhesive strength is a major issue. In particular, the peeling at the position where the transfer electrode formed on the array substrate and the seal material contact each other is remarkable.
トランスファ電極は金属により形成されており、この上にシール材が形成された場合、接着力が著しく低下する。つまり、他の部分に比べてシール材のアレイ基板に対する接触面積が実質的に削減され、十分な接着力を確保することが難しい。その結果、シール材に剥がれが生じ、アレイ基板と対向基板の剥がれの原因となっている。前記剥がれは液晶表示装置の品質を著しく低下する。 The transfer electrode is made of metal, and when a sealing material is formed on the transfer electrode, the adhesive force is significantly reduced. That is, the contact area of the sealing material with respect to the array substrate is substantially reduced as compared with other portions, and it is difficult to ensure a sufficient adhesive force. As a result, the sealing material is peeled off, which causes peeling of the array substrate and the counter substrate. The peeling significantly reduces the quality of the liquid crystal display device.
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、シール材の剥がれのない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。 The present invention has been proposed in view of the conventional situation as described above, and an object thereof is to provide a highly reliable liquid crystal display device in which a sealing material is not peeled off.
前述の目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、アレイ基板上に塗布されたシール材によりアレイ基板と対向基板が接着され、アレイ基板と対向基板との間に液晶が封止されてなる液晶表示装置であって、前記シール材がアレイ基板の周辺領域に設けられたトランスファ電極と接する位置において、アレイ基板の表示領域を覆って形成された被覆膜が前記シール材と接するように拡張されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the liquid crystal display device of the present invention has an array substrate and a counter substrate bonded together by a sealing material applied on the array substrate, and the liquid crystal is sealed between the array substrate and the counter substrate. The coating film formed so as to cover the display region of the array substrate is in contact with the sealing material at a position where the sealing material is in contact with the transfer electrode provided in the peripheral region of the array substrate. It is characterized by being extended.
例えば透明樹脂により形成される被覆膜は、金属に比べてシール材の接着性に優れる。したがって、表示領域に形成された被覆膜を拡張し、シール材と接するようにすれば、シール材の実質的な接着面積が拡大され、シール材がトランスファ電極と接する位置においても十分な接着力が確保される。 For example, a coating film formed of a transparent resin is superior in the adhesiveness of a sealing material compared to a metal. Therefore, if the coating film formed in the display area is expanded so as to be in contact with the sealing material, the substantial bonding area of the sealing material is expanded, and sufficient adhesive force is provided even at the position where the sealing material is in contact with the transfer electrode. Is secured.
本発明によれば、アレイ基板と対向基板の接着強度を十分に確保することができ、アレイ基板と対向基板の剥がれを防止し、信頼性の高い液晶表示装置を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to sufficiently secure the adhesive strength between the array substrate and the counter substrate, prevent the array substrate and the counter substrate from being peeled off, and provide a highly reliable liquid crystal display device.
以下、本発明を適用した液晶表示装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a liquid crystal display device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に配置され液晶表示パネルにバックライト光を照射するバックライトユニットを主たる構成要素として構成されるものである。ここで、液晶表示パネルの構造について説明すると、液晶表示パネルは、例えば図1に示すように、アレイ基板1と対向基板2を備えて構成され、これらアレイ基板1と対向基板2の間の液晶層をアレイ基板1上にマトリクス状に形成された薄膜トランジスタ(画素トランジスタ)をスイッチング素子として駆動することで、画像の表示が行われる。
The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel and a backlight unit that is disposed on the back side of the liquid crystal display panel and that irradiates the liquid crystal display panel with backlight. Here, the structure of the liquid crystal display panel will be described. The liquid crystal display panel includes, for example, an
アレイ基板1の表示領域Hにおいては、各画素に対応して画素電極がマトリクス状に形成されるとともに、画素電極の行方向に沿って走査線が形成され、列方向に沿って信号線が形成されている。さらに、各走査線と信号線の交差位置に画素トランジスタが形成されている。一方、対向基板2には、前記画素電極に対向して対向電極が透明導電材料により形成されるとともに、各画素に対応してカラーフィルターが形成されている。
In the display area H of the
また、アレイ基板1の周辺領域(液晶表示パネルの額縁領域)には、アレイ基板1に配列形成される信号線に駆動信号を供給する信号線駆動回路や、ゲート線を駆動するゲート駆動回路が形成されており、これら駆動回路を構成する駆動用IC3等が実装されている。さらには、対向基板2に形成された対向電極とアレイ基板1側の回路とを接続するためのトランスファ電極が設けられており、例えば当該トランスファ電極上に導電粒子を撒布、あるいは導電性を有するペーストを塗布すること等で、前記対向電極とトランスファ電極間の電気的接続が図られている。さらにまた、アレイ基板1には、外部回路との接続のためのフレキシブル配線基板4が接続されており、前記信号線駆動回路やゲート駆動回路等と外部回路との信号の授受等が前記フレキシブル配線基板4を介して行われる。
Further, in the peripheral region of the array substrate 1 (the frame region of the liquid crystal display panel), there are a signal line drive circuit that supplies a drive signal to signal lines arranged and formed on the
前述のアレイ基板1と対向基板2とは、アレイ基板1上に塗布したシール材によって互いに貼り合わされ、これによって封止された空間(間隙)に液晶材料が注入されている。以下、アレイ基板1と対向基板2とをシール材により接着したシール構造について詳述する。
The
図2は、アレイ基板1上に形成されたシールパターン配置の一例を示すものである。アレイ基板1上には、外周縁よりも若干内側位置にシール材5が塗布されており、この上に対向基板2を重ねることで、アレイ基板1と対向基板2とが互いに接着される。
FIG. 2 shows an example of a seal pattern arrangement formed on the
前記シール材5は、表示領域Hの周囲を取り囲むように、アレイ基板1の外周縁の内側位置に当該外周縁に概ね沿った形で全周に亘り塗布形成されており、液晶注入後には注入口(図示は省略する。)も閉じられ、注入された液晶材料をアレイ基板1と対向基板2の間の間隙に封止する構造とされている。なお、前記シール材5のパターンは、表示領域Hの形状や大きさ等に応じて自由に変更することができ、例えばシール材5は表示領域H内を除けばどこにでも設置することが可能である。
The sealing
前述のシール材5により囲まれた表示領域Hには、画素トランジスタや信号線、ゲート線等が形成されているが、本例の場合、これらを覆う透明樹脂膜が保護膜6として形成されている。保護膜6の形状は表示領域Hの形状に合わせて矩形状とされている。
In the display region H surrounded by the sealing
また、前記シール材5の外側の領域(いわゆる額縁領域)には、前述の通り、信号線駆動回路やゲート線駆動回路等が形成されており、さらにはアレイ基板1側の回路と対向基板2に形成された対向電極との間の電気的接続を図るためのトランスファ電極7が形成されている。トランスファ電極7は、電気抵抗を極力小さくするために、他の電極や配線等に比べて大きな面積を有している。なお、本例の場合、トランスファ電極7はアレイ基板1の短辺側にそれぞれ2箇所、合計4箇所形成されているが、トランスファ電極7の数や形成位置等は任意に設定することができる。
Further, as described above, a signal line driving circuit, a gate line driving circuit, and the like are formed in an area outside the sealing material 5 (so-called frame area), and further, the circuit on the
額縁領域の面積をできるだけ小さくするためには、例えば前記トランスファ電極7も極力シール材5に近接して配置する必要がある。そこで、本実施形態では、トランスファ電極7の一部に乗り上げる形で前記シール材5が形成されている。
In order to make the area of the frame region as small as possible, it is necessary to arrange the
図3は、トランスファ電極7形成位置近傍における断面構造を示すものである。アレイ基板1と対向基板2とは、スペーサ材8を介在させた状態でシール材5により接着することで、所定の間隔を保って貼り合わされている。対向電極2の表面に形成された対向電極9は、前記トランスファ電極7上に載置された導電粒子10と接触し、その結果、対向電極9とトランスファ電極7とが電気的に接続されている。
FIG. 3 shows a cross-sectional structure in the vicinity of the
ここで、前述の通り、トランスファ電極7はシール材5に近接して配置されており、その一部に乗り上げる形でシール材5が形成されている。トランスファ電極7は金属により形成されており、シール材5との接着性がアレイ基板1に比べて大きく劣る。したがって、トランスファ電極7の形成位置では、シール材5のアレイ基板1に対する接触幅が大きく削減された形になり、アレイ基板1と対向基板2の剥がれが発生し易くなって、品質低下の要因となっている。
Here, as described above, the
図4(a)はトランスファ電極7が配置されていない部分でのシール材5のアレイ基板1に対する接触状態を模式的に示すものであり、図4(b)はトランスファ電極7が配置されている部分でのシール材5のアレイ基板1に対する接触状態を模式的に示すものである。前者におけるシール材5のアレイ基板1に対する接着幅W1に比べて、後者におけるシール材5のアレイ基板1に対する接着幅W2は小さくなっており、実質的な接着面積の減少に繋がっている。
FIG. 4A schematically shows a contact state of the sealing
そこで、本実施形態においては、トランスファ電極7の形成位置において、透明樹脂により形成された保護膜6の形状を変更し、保護膜6の一部を拡張して拡張部分6aを形成し、この拡張部分6aに乗り上げる形でシール材5を形成するようにしている。透明樹脂により形成される保護膜6は、先の金属製のトランスファ電極7に比べ、シール材5に対する接着力が遙かに大きい。したがって、保護膜6の拡張部分6aをシール材5と接触させることにより、シール材5の実質的な接着面積(接着幅)が拡大される。
Therefore, in the present embodiment, at the position where the
以上のように、本実施形態の液晶表示装置では、透明樹脂により形成される保護膜6の形状をトランスファ電極7の形成位置付近で変え、これまで表示領域Hのみに形成していた保護膜6をトランスファ電極7の形成位置に合わせて伸張しているので、トランスファ電極7形成部分においてもシール材5によるシール面積を周辺領域のシール面積と同程度以上に拡張することができ、アレイ基板1と対向基板2の基板剥がれを防止することができる。前記基板剥がれは液晶表示装置の品質や信頼性を著しく低下することになるが、前述の構成を採用することにより、品質の優れた信頼性の高い液晶表示装置を提供することが可能である。
As described above, in the liquid crystal display device of this embodiment, the shape of the
なお、本発明の液晶表示装置が前述の実施形態に限定されるものでないことは言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。例えば、前述の実施形態では、トランスファ電極7をパッド状の電極とし、この上に導電粒子10を載置することで対向電極9との導通を図るようにしているが、トランスファ電極を柱状電極として形成することも可能である。トランスファ電極を柱状電極とした場合、柱状部分とそれよりも一回り大きなパッド部とから構成されるが、このパッド部上に乗り上げる形でシール材5が形成された液晶表示装置においても、先の実施形態と同様の構成を採用することにより、シール材5による接着面積を確保し、アレイ基板1と対向基板2の剥がれを防止することが可能である。
In addition, it cannot be overemphasized that the liquid crystal display device of this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the
また、先の実施形態においては、表示領域Hに形成された透明樹脂からなる保護膜6を拡張することでシール材5の実質的な接着面積を拡大するようにしているが、保護膜6の代わりに表示領域Hに形成される画素トランジスタのゲート絶縁膜や層間絶縁膜等を拡張し、これをシール材5に接触させることで接着面積を拡大することも可能である。
In the previous embodiment, the substantial adhesion area of the sealing
図5は、ゲート絶縁膜や層間絶縁膜等を拡張した実施形態を示すものである。本実施形態の場合、アレイ基板1の表示領域Hには、画素トランジスタとして機能する薄膜トランジスタ11が形成されている。
FIG. 5 shows an embodiment in which a gate insulating film, an interlayer insulating film, and the like are expanded. In the present embodiment, a
前記薄膜トランジスタ11は、例えばポリシリコンを活性層としてアレイ基板1上に直接形成されている。すなわち、前記薄膜トランジスタ11は、アレイ基板1上に必要に応じて形成されるアンダーコート層を介して多結晶半導体層(ポリシリコン層)12を形成し、当該多結晶半導体層12を活性層(チャネル層)として利用することにより構成されている。
The
多結晶半導体層12は、例えばプラズマCVD法により成膜された非晶質シリコン(a−Si)をアニールした後、レーザ照射等によって多結晶化することにより形成されるものである。この多結晶半導体層12は、エッチングにより島状に素子分離されている。なお、例えばnチャンネル型薄膜トランジスタの場合、各多結晶半導体層12には、不純物注入によりソース領域12A,及びドレイン領域12Bが形成されており、さらにLDD領域(低濃度不純物拡散領域)12C、12Dが形成されている。
The
前記多結晶半導体層12のチャネル上には、ゲート絶縁膜13を介してゲート電極14が形成され、さらには薄膜トランジスタ11のソース領域12Aやドレイン領域12Bと他の回路とを結ぶ配線15が第1層間絶縁膜16を介して形成されている。また、前記配線15上には第2層間絶縁膜17が形成されている。
A
このような構成のアレイ基板1において、前記ゲート絶縁膜13や第1層間絶縁膜16、第2層間絶縁膜17をトランスファ電極7形成位置において拡張し、拡張部分をシール材5と接触させることにより、同様の効果(シール材5の実質的な接着面積の拡大)を得ることが可能である。
In the
1 アレイ基板、2 対向基板、5 シール材、6 保護膜、6a 拡張部分、7 トランスファ電極、9 対向電極、11 薄膜トランジスタ、12 多結晶半導体層、13 ゲート絶縁膜、14 ゲート電極、15 配線、16 第1層間絶縁膜、17 第2層間絶縁膜
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記シール材がアレイ基板の周辺領域に設けられたトランスファ電極と接する位置において、アレイ基板の表示領域を覆って形成された被覆膜が前記シール材と接するように拡張されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device in which an array substrate and a counter substrate are bonded by a sealing material applied on the array substrate, and liquid crystal is sealed between the array substrate and the counter substrate,
The coating film formed so as to cover the display area of the array substrate is extended so as to be in contact with the sealing material at a position where the sealing material is in contact with the transfer electrode provided in the peripheral area of the array substrate. Liquid crystal display device.
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WO2013071633A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Liquid crystal panel and manufacturing method thereof |
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