JP2009265484A - 液晶表示装置 - Google Patents

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幸弘 長三
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Abstract

【課題】ＩＰＳタイプの液晶表示装置において、走査線引出し線に印加されるゲート電圧の影響によって対向基板の内側が帯電し、画面周辺に白抜けが生ずる現象を防止する。
【解決手段】表示領域を構成する画素部Ａにおいて、平面状に形成された対向電極１０８の上に絶縁膜１０９を介して画素電極１１０が配置されている。走査線引出し部Ｃにおいて、領域Ｃの幅を小さくするため、走査線引出し線は、別層に形成された、第１走査線引出し線３１１と第２走査線引出し線３１２で構成されている。走査線引出し線は、対向電極１０８と同層で形成されたシールド電極１０７によって覆われている。シールド電極１０７はシール材２０の下まで延在しているので、シールド効果は高い。また、シール材２０とシールド電極１０７の間に絶縁膜１０９が存在しているので、シール効果を損なうことは無い。
【選択図】図２

Description

本発明は表示装置に係り、特に視野角特性の優れた横電界方式であって、表示領域の周辺においても画面のムラの無い液晶表示装置に関する。
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Digital Still Camera）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。携帯電話やＤＳＣ等では、液晶表示装置の外形を小さく保ちながら、表示画面は大きくしたいという要求がある。そうすると、表示領域の周辺のいわゆる額縁が小さくなる。このような構成の場合、表示領域の周辺において、額縁部の電位変動等の影響を受け易くなる。
一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。
「特許文献１」には、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、走査線の引出し線からのノイズによって、表示領域の周辺に白抜けが生じないように、走査線の引出し線のテーパ部を絶縁膜を介して導電膜で覆う構成が記載されている。つまり、表示領域に形成された走査線のピッチよりも、走査線と外部回路を接続する端子部のピッチの方が小さい。そして、端子部と表示領域の走査線とを結ぶ、走査線引き出し線は、表示領域と端子部のピッチを調整するために、斜め配線（テーパ）となる。この斜め配線部は、表示領域よりも配線密度が大きくなり、走査信号によるノイズが生じやすいので、「特許文献１」では、この部分を導電膜で覆って、テーパ部からのノイズの影響を低減しようとするものである。導電膜には、画素電極と同じＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）が使用される。
特開２００５−２７５０５４号公報
「特許文献１」に記載の構成は、走査線引出し線を画素電極と同じＩＴＯで被覆している。走査線引出し線をＩＴＯで覆う場合、ＩＴＯとシール材との密着性が問題となる。シール材には、一般にはエポキシ樹脂が使用される。シール材は、ＳｉＮ等の絶縁膜とは接着性が良く、良好なシール性を保つことが出来る。しかし、ＩＴＯ等の導電膜と直接接した場合のシールの信頼性は不明な点がある。
「特許文献１」に記載の構成のように、画素電極と同時に形成されるＩＴＯによって走査線引出し線を覆う場合は、シール材との関係をどのようにするかによって、信頼性に問題を生ずる。また、周辺ＩＴＯをどの領域まで被覆するかは走査線引出し線に対するシールド効果に対して重要な影響を与えるが、「特許文献１」にはこのような問題に対する記載は無い。
また、「特許文献１」の構成では、走査線引出し線のシールドに用いるＩＴＯは画素電極と同じＩＴＯを用いるために、表示領域から連続して形成することは出来ず、走査線と走査線引出し部の境界において、走査線引出し線がＩＴＯによって覆われていない部分が生ずる。そうすると、このＩＴＯに覆われていない部分から走査信号の影響が生ずる。
本発明の課題は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、シール材による封止の信頼性を維持したまま、走査信号の影響による表示領域の白抜けを除去することである。
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
（１）平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴの前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、前記表示領域の外側には走査線と走査線駆動回路を接続する走査線引出し線が形成され、前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、前記シールド電極には、前記第１の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
（２）前記第２の電極は櫛歯状の電極であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
（３）前記シールド電極は前記シール材と平面的に見てオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分が存在し、前記オーバーラップしている部分の幅をＬ１とし、前記オーバーラップしていない部分の幅をＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
（４）前記表示領域の外側には、前記映像信号線と映像信号駆動回路とを接続する映像信号線引出し線が形成され、前記シールド電極は、前記映像信号線引出し線を被覆していないことを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
（５）前記第１の電極と、前記シールド電極とは連続した膜であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
（６）平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴの前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、前記表示領域の外側には走査線と走査線駆動回路を接続する走査線引出し線が形成され、前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、前記シールド電極には、前記第２の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
（７）前記第２の電極は櫛歯状の電極であることを特徴とする（６）に記載の液晶表示装置。
（８）前記シールド電極は前記シール材と平面的に見てオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分が存在し、前記オーバーラップしている部分の幅をＬ１とし、前記オーバーラップしていない部分の幅をＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１であることを特徴とする（６）に記載の液晶表示装置。
（９）平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴの前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、走査線駆動回路が前記第２の方向で、前記シール材の外側に設置され、前記表示領域の外側には前記走査線と前記走査線駆動回路を接続するための走査線引出し線が前記第２の方向に延在し、前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、前記シールド電極には、前記第１の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
（１０）前記第２の方向に延在する走査線引出し線は前記シール材の下に形成されており、前記シール材と前記走査線引出し線との間には絶縁膜が存在していることを特徴とする（９）に記載の液晶表示装置。
（１１）前記走査線引出し線は第１の走査線引出し線と、前記第１の走査線引出し線とは絶縁膜を介して別層に形成された第２の走査線引出し線とから構成され、前記第１の走査線引出し線と前記第２の走査線引出し線と、前記シール材との間には、絶縁膜が存在していることを特徴とする（９）に記載の液晶表示装置。
（１２）平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、前記ＴＦＴの前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、走査線駆動回路が前記第２の方向で、前記シール材の外側に設置され、前記表示領域の外側には前記走査線と前記走査線駆動回路を接続するために、走査線引出し線が前記第２の方向に延在し、前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、前記シールド電極には、前記第２の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
（１３）前記第２の方向に延在する走査線引出し線は前記シール材の下に形成されており、前記シール材と前記走査線引出し線との間には絶縁膜が存在していることを特徴とする（１２）に記載の液晶表示装置。
（１４）前記走査線引出し線は第１の走査線引出し線と、前記第１の走査線引出し線とは絶縁膜を介して別層に形成された第２の走査線引出し線とから構成され、前記第１の走査線引出し線と前記第２の走査線引出し線と、前記シール材との間には、絶縁膜が存在していることを特徴とする（１２）に記載の液晶表示装置。
本発明によれば、ゲート電圧を走査線に供給する走査線引出し線を、コモン電圧が印加されたシールド電極で被覆するので、ゲート電圧による対向基板の帯電を防止することが出来、対抗基板の帯電に起因して、表示領域周辺に発生する白抜き現象を防止することが出来る。
また、本発明では、シールド電極をシール材の下まで延在させるので、走査線引出し線に印加されるゲート電圧の影響をより確実に防止することが出来る。さらに、本発明では、シールド電極とシール材との間に絶縁膜を設置するので、シール材部分のシール効果の低下を防止することが出来る。
以下の実施例により本発明の内容を詳細に説明する。
図１は本発明を用いた、携帯電話等に使用される液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００上に対向基板２００が設置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、ＴＦＴ基板１００に電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。
また、端子部１５０には、走査線、映像信号線等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。ＩＣドライバ５０は３つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路５２が設置され、両脇には走査信号駆動回路５１が設置されている。
図１の表示領域１０において、横方向には図示しない走査線が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には図示しない映像信号線が延在し、横方向に配列している。走査線は走査線引出し線３１によって、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１と接続している。図１において、表示領域１０を液晶表示装置の中央に配置するために、走査線引出し線３１は表示領域１０の両側に配置され、このために、ＩＣドライバ５０には、走査信号駆動回路５１が両脇に設置されている。一方映像信号線とＩＣドライバ５０を接続する映像信号線引出し線４１は画面下側に集められている。映像信号線引出し線４１はＩＣドライバ５０の中央部に配置されている映像信号駆動回路５２と接続する。
走査信号はＴＦＴをＯＮあるいはＯＦＦするためのゲート電圧を供給するので、電圧が高い。したがって、走査信号は、映像信号等に比べて、液晶表示装置の内部でのノイズの原因になりやすい。特に、走査線引出し線３１が存在する画面周辺は、後で説明するように、走査信号の影響を受けやすい。その結果、画面周辺において、図１の点線で示すような領域に白抜け１１が生ずる。白抜け１１の部分はコントラストが劣化した状態である。
図２はこのような白抜けが生じないようにした本発明の構成を示す断面図である。図２に示す液晶表示装置は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置である。図４は同様な液晶表示装置のＴＦＴ基板の平面図である。図２は右側から表示領域１０の一部を構成する画素部Ａと、コモン配線６０とシールド電極１０７あるいは対向電極１０８を接続するコモン配線接続部Ｂと、走査線引出し線部Ｃに分かれている。なお、図４に示すように、対向電極１０８とシールド電極１０７は連続膜として形成されるので、シールド電極１０７にコモン電圧を供給すると、対向電極１０８にも同時にコモン電圧が供給される。
まず、図２の画素部の構成について説明する。図２において、ガラスで形成されるＴＦＴ基板１００の上に、ゲート電極１０１が形成されている。ゲート電極１０１は走査線３０と同層で形成されている。ゲート電極１０１はＡｌ合金の上にＭｏ合金が積層されている。
ゲート電極１０１を覆ってゲート絶縁膜１０２がＳｉＮによって形成されている。ゲート絶縁膜１０２の上に、ゲート電極１０１と対向する位置に半導体層１０３がａ−Ｓｉ膜によって形成されている。ａ−Ｓｉ膜はプラズマＣＶＤによって形成される。ａ−Ｓｉ膜はＴＦＴのチャネル部を形成するが、チャネル部を挟んでａ−Ｓｉ膜上にソース電極１０４とドレイン電極１０５が形成される。なお、ａ−Ｓｉ膜とソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５との間には図示しないｎ＋Ｓｉ層が形成される。半導体層１０３とソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５とのオーミックコンタクトを取るためである。
ソース電極１０４は映像信号線４０が兼用し、ドレイン電極１０５は画素電極１１０と接続される。ソース電極１０４もドレイン電極１０５も同層で同時に形成される。本実施例では、ソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５はＭｏ合金で形成される。ソース電極１０４あるいはドレイン電極１０５の電気抵抗を下げたい場合は、例えば、Ａｌ合金をＭｏ合金でサンドイッチした電極構造が用いられる。
ＴＦＴを覆って無機パッシベーション膜１０６がＳｉＮによって形成される。無機パッシベーション膜１０６はＴＦＴの、特にチャネル部を不純物から保護する。無機パッシベーション膜１０６の上には有機パッシベーション膜が形成される場合もあるが、本実施例では無機パッシベーション膜１０６のみである。
無機パッシベーション膜１０６の上には対向電極１０８が形成される。対向電極１０８は透明導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を表示領域１０全体にスパッタリングすることによって形成される。すなわち、対向電極１０８は面状に形成される。対向電極１０８を全面にスパッタリングによって形成した後、画素電極１１０とドレイン電極１０５を導通するためのスルーホール部だけは対向電極１０８をエッチングによって除去する。なお、このとき、後で述べるシールド電極１０７を同時に形成する。
対向電極１０８を覆って上部絶縁膜１０９がＳｉＮによって形成される。上部絶縁膜１０９が形成された後、エッチングによってスルーホールを形成する。この上部絶縁膜１０９をレジストにして無機パッシベーション膜１０６をエッチングして第１スルーホールＴＨ１を形成する。その後、上部絶縁膜１０９および第１スルーホールＴＨ１を覆って画素電極１１０となるＩＴＯをスパッタリングによって形成する。スパッタリングしたＩＴＯをパターニングして画素電極１１０を形成する。画素電極１１０となるＩＴＯは第１スルーホールＴＨ１、第２スルーホールＴＨ２、第３スルーホールＴＨ３にも同時に被着され、同時にパターニングされ、第２スルーホールＴＨ２および第２スルーホールＴＨ３においては、接続電極１１１となる。第１スルーホールＴＨ１において、ＴＦＴから延在してきたドレイン電極１０５と画素電極１１０が導通し、映像信号が画素電極１１０に供給されることになる。
図３に画素電極１１０の１例を示す。画素電極１１０は、両端が閉じた櫛歯状の電極である。櫛歯と櫛歯の間にスリット１１２が形成されている。画素電極１１０の下方には、図示しない平面状の対向電極１０８が形成されている。画素電極１１０に映像信号が印加されると、スリット１１２を通して対向電極１０８との間に生ずる電気力線によって液晶分子３０１が回転する。これによって液晶層３００を通過する光を制御して画像を形成する。
図２の画素部はこの様子を断面図として説明したものである。櫛歯状の電極と櫛歯状の電極の間はスリット１１２となっている。対向電極１０８にはコモン電圧が印加され、画素電極１１０には映像信号による電圧が印加される。画素電極１１０に電圧が印加されると図２に示すように、電気力線が発生して液晶分子３０１を電気力線の方向に回転させてバックライトからの光の透過を制御する。画素毎にバックライトからの透過が制御されるので、画像が形成されることになる。なお、画素電極１１０の上には液晶分子３０１を配向させるための配向膜１１３が形成されている。
図２において、液晶層３００を挟んで対向基板２００が設置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタ２０１が形成されており、カラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。ただし、図２は表示領域１０周辺の断面図なので、カラーフィルタ２０１は１色分のみ記載され、大部分は、遮光膜としてのブラックマトリクス２０２によって覆われている。
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶分子３０１を配向させるための配向膜１１３が形成されている。なお、図２はＩＰＳであるから、対向電極１０８はＴＦＴ基板１００側に形成されており、対向基板２００側には形成されていない。
図２に示すように、ＩＰＳでは、対向基板２００の内側には導電膜が形成されていない。そうすると、対向基板２００の電位が不安定になる。また、外部からの電磁ノイズが液晶層３００に侵入し、画像に対して影響を与える。このような問題を除去するために、対向基板２００の外側に表面導電膜２１０が形成される。表面導電膜２１０は、透明導電膜であるＩＴＯをスパッタリングすることによって形成される。
このように、液晶表示装置の外部からの電磁ノイズ等に対しては表面導電膜２１０によってシールドすることが出来るが、液晶表示装置の内部で発生する、ゲート電圧等の影響による液晶表示装置内部の帯電については、表面導電膜２１０によっては対策することは出来ない。このような問題は以下に説明する本発明の構成によって対策する。
対向電極１０８にはコモン配線６０からコモン電圧が印加される。コモン配線６０は走査線３０あるいはゲート電極１０１と同層で形成される。図２における対向電極１０８と走査線引出し線３１を覆うシールド電極１０７とは図４に示すように、連続膜として形成されている。したがって、図２に示すように、コモン配線６０とシールド電極１０７を接続すると、同時に、コモン配線６０と対向電極１０８を接続することになる。
コモン配線６０とシールド電極１０７との接続は、次のとおりである。上部絶縁膜１０９、無機パッシベーション膜１０６、ゲート絶縁膜１０２にスルーホールを形成してコモン配線６０の一部を露出させる。一方、上部絶縁膜１０９にスルーホールを形成してシールド電極１０７の一部を露出させる。そして、画素電極１１０を形成するためのＩＴＯ膜をスパッタリングするときに同時にＩＴＯを被着し、このＩＴＯ膜を画素電極１１０と同時にパターニングすることによって接続電極１１１を形成し、シールド電極１０７と対向電極１０８を接続する。
図２において、走査線引出し線部Ｃは、本発明の特徴を示す部分である。図２の走査線引出し線３１は２層構造となっている。特に小型の液晶表示装置では、表示領域１０周辺の額縁部を狭くしたいという要求が強い。走査線引出し線３１は表示領域１０の外側の額縁部に配置される。走査線引出し線３１を同一層に配置する場合は、各走査線引出し線３１の間隔を取る必要があり、額縁部を小さくするには限界がある。
図２の走査線引出し線部Ｃでは、走査線引出し線３１を第１走査線引出し線３１１と第２走査線引出し線３１２の２層に分けて配置することによって走査線引出し線３１の占めるスペースを小さくしている。図２において、第１走査線引出し線３１１は走査線３０あるいはゲート電極１０１と同層で形成され、第２走査線引出し線３１２は映像信号線４０あるいはドレイン電極１０５と同層で形成される。なお、走査線３０と第２走査線引出し線３１２とは、図２には図示されていないスルーホールによって接続される。
第１走査線引出し線３１１と第２走査線引出し線３１２との間にはゲート絶縁膜１０２が存在しているので、平面的には、第１走査線引出し線３１１と第２走査線引出し線３１２とは隙間無く配置することも出来、重ねて配置することも出来る。したがって、額縁領域を狭くすることが出来る。
走査線３０および走査線引出し線３１には、ＴＦＴをＯＮ、ＯＦＦさせる比較的電圧の高い、ゲート電圧が印加される。特に、走査線引出し線３１がシールド電極１０７等で覆われていない場合は、ゲート電圧の影響によって対向電極１０８の一部が帯電する。特に、対向基板２００に形成されているブラックマトリクス２０２が絶縁物である樹脂等で形成されていると、このブラックマトリクス２０２が帯電し易い。対向基板２００が帯電すると、この影響が液晶層３００に及び、映像信号に対するノイズとなって、画面周辺に白抜けが生ずる。
本発明は、対向電極１０８と同時に形成されたシールド電極１０７をシール材２０の下まで延在させ、走査線引出し線３１を完全に被覆することによって、ゲート電圧の影響が対向基板２００に及ぶことを防止している。なお、シールド電極１０７は対抗電極１０８と同じＩＴＯ膜によって形成されている。また、第２走査線引出し線３１２とシールド電極１０７との間にはＳｉＮで形成された無機パッシベーション膜１０６が存在している。
シールド電極１０７は上部絶縁膜１０９によって被覆されている。したがって、シール材２０とシールド電極１０７を構成するＩＴＯとは直接接触していない。したがって、シール材２０は、絶縁物である上部絶縁膜１０９と接触することになり、シール部の信頼性は高い。
シールド電極１０７は、シール材２０の下まで延在することによって走査線引出し線３１のシールド効果を高くしている。しかし、シールド線は、シール材２０を越えて外側までは延在していない。シールド電極１０７を構成するＩＴＯ膜と、上部絶縁膜１０９あるいは、無機パッシベーション膜１０６との界面における接着強度の問題が、封止の信頼性に影響を及ぼすことを避けるためである。
したがって、シールド電極１０７は、図２に示すように、シール材２０の下部において、シール材２０とオーバーラップした領域Ｌ１とオーバーラップしていない領域Ｌ２とが存在している。シール部の信頼性を高く保つためには、Ｌ２＞Ｌ１であることが望ましい。
図４は本発明による液晶表示装置のＴＦＴ基板１００の平面図である。図４において、ＴＦＴ基板１００は、シール材２０まで記載されている。シール材２０は一点鎖線によって示されている。図４において、表示領域１０には、走査線３０が横方向に延在し、縦方向に配列している。また、映像信号線４０が縦方向に延在し、横方向に配列している。走査線３０は表示領域１０の両側に存在する走査線引出し線３１と接続する。また、映像信号線４０は、表示領域１０の下側に存在する映像信号線引出し線４１と接続している。
表示領域１０の両側に存在する走査線引出し線３１は表示領域１０の下方に延在して、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１に接続する。表示領域１０の下側に存在する映像信号線引出し線４１は表示領域１０のさらに下側に存在する映像信号駆動回路５２と接続する。図４において、走査線引出し線３１は、平面的には互いに隙間なく存在している。図２で説明したように、走査線引出し線３１は２層構造となっており、絶縁膜によって相互に絶縁されているので、このような配置が可能になる。
図４において、表示領域１０の左側には、コモン配線６０が延在し、コモン配線６０は第２スルーホールＴＨ２および第３スルーホールＴＨ３を介してシールド電極１０７、および、シールド電極１０７と連続膜として形成されている対向電極１０８と接続している。表示領域１０全体は対向電極１０８によって覆われており、表示領域１０の両側に存在する走査線引出し線３１はシールド電極１０７によって覆われている。対向電極１０８とシールド電極１０７は連続膜で形成されており、この様子をハッチングによって示している。したがって、シール材２０の内側においては、走査線３０および走査線引出し線３１は全てＩＴＯで形成された対向電極１０８あるいはシールド電極１０７によって覆われている。シールド電極１０７は走査線引出し線３１を覆っているが、映像信号線引出し線４１は覆っていない。映像信号は電圧が低く、対向基板２００を帯電させる可能性は小さいからである。場合によっては、シールド電極１０７が映像信号線引出し線４１を覆うと、映像信号線引出し線４１間の容量が増加して映像信号の処理速度に悪影響を及ぼす可能性がある。
シールド電極１０７はシール材２０と平面的にはオーバーラップしている。シール材２０がシールド電極１０７とオーバーラップしている量はＬ１であり、オーバーラップしていない量はＬ２である。本実施例では図２で説明したようにＬ２＞Ｌ１となっている。また、シールド電極１０７とシール材２０との間には、ＳｉＮで形成された上部絶縁膜１０９が存在しており、シールの信頼性を確保している。
走査線引出し線３１はシール材２０の下にも存在している。額縁の幅を小さくするためである。ただし、シール材２０との間には、ゲート電極１０１と同層で形成された第１走査線引出し線３１１の場合はゲート絶縁膜１０２、無機パッシベーション膜１０６、上部絶縁膜１０９の３層の絶縁膜が存在し、ドレイン電極１０５と同層で形成された第２走査線引出し線３１２の場合は、無機パッシベーション膜１０６、上部絶縁膜１０９の２層の絶縁膜が存在しているので、シール材は絶縁物と接することになり、シール不良の問題は生じない。
以上のように、本実施例によれば、シール材２０の内側において、走査線引出し線３１は全てシールド電極１０７によって覆われているので、ゲート電圧によって対向電極１０８が帯電するという問題は回避することが出来る。また、平面で形成された対向電極１０８と連続してシールド電極１０７を形成するので、シールド電極１０７と表示領域１０に形成された対向電極１０８とを切れ目無く接続することが出来るので、シールド効果が優れている。
さらに本実施例によれば、ＩＴＯで形成されるシールド電極１０７とシール材２０が直接接することはなく、シール材２０は、絶縁膜とのみ接触するので、シール部の信頼性を低下させることが無い。
図５は本発明に対する比較例である。図５は図２と同様、図１に示す液晶表示装置の周辺の断面図である。図５の構成は、図２の構成と、シールド電極１０７を除いて同一である。図５において、シールド電極１０７はシール材２０とオーバーラップしておらず、シール材２０の内側とシールド電極の端部との間は、走査線引出し線３１が無機パッシベーション膜１０６および上部絶縁膜１０９を介して対向基板２００に向かい合っている領域ｄが存在する。したがって、この領域ｄにおけるゲート電位の影響によって対向基板２００の内側が帯電する。そうすると、対向基板２００内側の帯電の影響が液晶層３００に及び、画面周辺に図１に示すような白抜けが生ずる。
図６は、比較例におけるＴＦＴ基板１００の平面図である。図６は、シールド電極１０７の範囲を除いて図４と同一である。図６において、ＴＦＴ基板１００の周辺にはシール材２０が形成されている。シール材は一点鎖線で示されている。表示領域１０の両側には走査線引出し線３１が設置されている。シールド電極１０７は、シール材２０の内側と表示領域１０の端部を全て覆うのではなく、一部のみ覆っている。すなわち、シール材２０の内側において、走査線引出し線３１が覆われていない領域ｄが存在する。そうするとこの領域ｄにおける走査線引出し線３１に印加されるゲート電圧によって対向基板２００の内側が帯電し、図５の説明で述べたように、表示領域１０周辺に白抜けが生ずる。このように、対向電極１０８と同層で、走査線引出し線３１上にシールド電極１０７を設置しても、シールド電極１０７をシール材２０とオーバーラップさせる範囲までに延在させないと白抜けに対して十分な効果を上げることが出来ない。
実施例１におけるＩＰＳ方式の液晶表示装置では、無機パッシベーション膜１０６上に平面状の対向電極１０８を形成し、その上に上部絶縁膜１０９を形成し、その上に櫛歯状の画素電極１１０を形成している。実施例１の液晶表示装置の電極配置とは逆に、無機パッシベーション膜１０６上に平面状の画素電極１１０を形成し、上部絶縁膜１０９を挟んで櫛歯状の対向電極１０８を形成してもよい。この場合の対向電極１０８の形状は、図３の櫛歯電極と同様の形状でよい。
図７において、画素部においては、無機パッシベーション膜１０６の上に平面状の画素電極１１０が形成される。平面状の画素電極１１０の上には上部絶縁膜１０９が形成され、上部絶縁膜１０９の上に櫛歯状の対向電極１０８が形成される。走査線引出し線３１を覆うシールド電極１０７は、画素電極１１０の形成と同時にＩＴＯ膜によって形成される。シールド電極１０７は、画素電極１１０と同時に形成されるが、シールド電極１０７には、コモン配線６０から第２スルーホールＴＨ２および第３スルーホールＴＨ３を通してコモン電位が供給される。したがって、実施例２においては、画素電極１１０を構成するＩＴＯ膜とシールド電極１０７を構成するＩＴＯ膜とは連続膜とはなっていない。
図７のような構成は次のようなプロセスによって形成することが出来る。無機パッシベーション膜１０６までの形成は図２に示す実施例１と同様である。無機パッシベーション膜１０６を形成したあと、画素電極１１０とＴＦＴのドレイン電極１０５を接続するための第１スルーホールＴＨ１を形成する。その後、ＩＴＯをスパッタリングする。被着されたＩＴＯ膜をパターニングすることによって、画素電極１１０、スルーホール部のコンタクトおよびシールド電極１０７を形成する。この場合画素電極１１０とシールド電極１０７とは連続膜とはなっていない。
その後、上部絶縁膜１０９をＳｉＮによって形成する。次に、実施例１と同様に、第２スルーホールＴＨ２および第３スルーホールＴＨ３を形成する。その後、対向電極１０８となるＩＴＯをスパッタリングによって被着する。このＩＴＯをパターニングすることによって、櫛歯状の対向電極１０８およびスルーホールのコンタクトを形成する。スルーホールのうち、ＴＦＴのドレイン電極１０５と画素電極１１０を接続する第１スルーホールＴＨ１のみが実施例１の図２と異なる。
シールド電極１０７が平面的に見て、シール材２０の下にまで形成されていることは実施例１と同様である。また、シールド電極１０７にコモン電圧が印加されることも実施例１と同様である。したがって、平面状の画素電極１１０が下側に配置され、その上に絶縁膜を介して対向電極１０８が櫛歯状に形成されたタイプのＩＰＳ方式の液晶表示装置においても、実施例１と同様の効果を得ることが出来る。
以上で説明した、ゲート電極、及びそれと同層のコモン配線、第２走査線引出し線を形成するＡｌ合金をＡｌＮｄ合金、Ｍｏ合金をＭｏＣｒ合金としてもよい。同様にソース電極あるいはドレイン電極のＭｏ合金をＭｏＣｒ合金、或いはＡｌＮｄ合金をＭｏＣｒ合金でサンドイッチした構造としてもよい。勿論、それら合金に限定されるものでなく、他の純金属或いは合金を積層するような構造であってもよい。
また、図４、図６等では、表示領域外のコモン配線接続部において、シールド電極１０７あるいは対向電極１０８に対してコモン配線から対向電圧を供給しているが、特に制限される訳ではなく、表示領域内において走査線３０と平行にコモン配線６０を配置し、表示領域内でシールド電極１０７あるいは対向電極１０８に対して対向電圧を供給するコモン配線接続部を設けてもよい。これにより、表示領域内の対向電極１０８の電位を安定させることが可能となる。また、図で示している表示領域外のコモン配線接続部を設けず、上述した表示領域内のコモン配線接続部だけでシールド電極１０７及び対向電極１０８に対してコモン配線６０から対向電圧を供給するような構成としてもよい。これにより、表示領域外の面積を少なくすることが可能となる。
また、コモン配線接続部における第２スルーホールＴＨ２と第３スルーホールＴＨ３とを第１の方向に併設しているが、第２の方向に併設する構成であってもよい。これにより、表示領域外の面積を減少させることが可能となる。
本実施例では、図４に示されているように、ＴＦＴ基板の右側に設けられる走査線引出し線３１を介して、表示領域の端子部に近い側の走査線３０を駆動し、ＴＦＴ基板の左側に設けられる走査線引出し線３１を介して、表示領域の端子部から遠い側の走査線３０を駆動し、ＴＦＴ基板の左側において、表示領域と走査線引出し線３１との間にコモン配線する構成とすることで走査線３０とコモン配線６０との交差を防いでいる。しかし、コモン配線６０を表示領域の左右両側に設け、それぞれにコモン配線接続部を設ける構成であってもよい。
本実施例においては、図４、図６等に示すように、端子部において、走査線引出し線３１と映像線引出し線４１との間にコモン配線６０が設けられ、シールド電極１０７は走査線引出し線４１を覆っているが、コモン配線６０は覆っていない。
本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。 本発明による液晶表示装置の断面図である。 図２の画素電極の平面図である。 本発明による液晶表示装置のＴＦＴ基板の平面図である。 比較例の液晶表示装置の断面図である。 比較例の液晶表示装置のＴＦＴ基板の平面図である。 第２の実施例の液晶表示装置の断面図である。
符号の説明
１０…表示領域、 １１…白抜け、 ２０…シール材、 ３０…走査線、 ３１…走査線引出し線、 ４０…映像信号線、 ４１…映像信号線引出し線、 ５０…ＩＣドライバ、５１…走査信号駆動回路、５２…映像信号駆動回路、 ６０…コモン配線、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…ゲート電極、 １０２…ゲート電絶縁膜、 １０３…半導体層、 １０４…ソース電極、 １０５…ドレイン電極、 １０６…無機パッシベーション膜、 １０７…シールド電極、 １０８…対向電極、 １０９…上部絶縁膜、 １１０…画素電極、 １１１…接続電極、 １１２…スリット、 １１３…配向膜、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２１０…表面導電膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子、３１１…第１走査線引出し線、３１２…第２走査線引出し線、 ＴＨ１…第１スルーホール、 ＴＨ２…第２スルーホール、 ＴＨ３…第３スルーホール。

Claims (14)

  1. 平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、
    前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、
    前記表示領域の外側には走査線と走査線駆動回路を接続する走査線引出し線が形成され、
    前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、
    前記シールド電極には、前記第１の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記第２の電極は櫛歯状の電極であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 前記シールド電極は前記シール材と平面的に見てオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分が存在し、前記オーバーラップしている部分の幅をＬ１とし、前記オーバーラップしていない部分の幅をＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  4. 前記表示領域の外側には、前記映像信号線と映像信号駆動回路とを接続する映像信号線引出し線が形成され、前記シールド電極は、前記映像信号線引出し線を被覆していないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  5. 前記第１の電極と、前記シールド電極とは連続した膜であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
  6. 平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、
    前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、
    前記表示領域の外側には走査線と走査線駆動回路を接続する走査線引出し線が形成され、
    前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、
    前記シールド電極には、前記第２の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 前記第２の電極は櫛歯状の電極であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
  8. 前記シールド電極は前記シール材と平面的に見てオーバーラップしている部分とオーバーラップしていない部分が存在し、前記オーバーラップしている部分の幅をＬ１とし、前記オーバーラップしていない部分の幅をＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
  9. 平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、
    前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、
    走査線駆動回路が前記第２の方向で、前記シール材の外側に設置され、前記表示領域の外側には前記走査線と前記走査線駆動回路を接続するための走査線引出し線が前記第２の方向に延在し、
    前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、
    前記シールド電極には、前記第１の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 前記第２の方向に延在する走査線引出し線は前記シール材の下に形成されており、前記シール材と前記走査線引出し線との間には絶縁膜が存在していることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
  11. 前記走査線引出し線は第１の走査線引出し線と、前記第１の走査線引出し線とは絶縁膜を介して別層に形成された第２の走査線引出し線とから構成され、前記第１の走査線引出し線と前記第２の走査線引出し線と、前記シール材との間には、絶縁膜が存在していることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
  12. 平面状に形成された第１の電極と、前記第１の電極の上に絶縁膜を介して配置された第２の電極と、ＴＦＴが形成された画素がマトリクス状に配置された表示領域を有するＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向し、カラーフィルタが形成された対向基板との間に液晶層が挟持され、前記液晶層は前記ＴＦＴ基板と前記対向基板の周辺に形成されたシール材によって封止された液晶表示装置であって、
    前記表示領域には、走査線が第１の方向に延在して第２の方向に配列し、映像信号線が前記第２の方向に延在して前記第１の方向に配列しており、
    走査線駆動回路が前記第２の方向で、前記シール材の外側に設置され、前記表示領域の外側には前記走査線と前記走査線駆動回路を接続するために、走査線引出し線が前記第２の方向に延在し、
    前記走査線引出し線を覆って、前記第１の電極と同層で形成されたシールド電極が前記シール材の下まで延在し、かつ、前記シールド電極と前記シール材との間には前記絶縁膜が存在しており、
    前記シールド電極には、前記第２の電極と同じ電位が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
  13. 前記第２の方向に延在する走査線引出し線は前記シール材の下に形成されており、前記シール材と前記走査線引出し線との間には絶縁膜が存在していることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
  14. 前記走査線引出し線は第１の走査線引出し線と、前記第１の走査線引出し線とは絶縁膜を介して別層に形成された第２の走査線引出し線とから構成され、前記第１の走査線引出し線と前記第２の走査線引出し線と、前記シール材との間には、絶縁膜が存在していることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
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