JP2011027843A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示不良の発生を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】絶縁基板２１０上において表示領域１２０に配置された画素電極２５０と、絶縁基板２１０上において非表示領域１３０に配置されたコモン電極５１０と、コモン電極５１０を覆う絶縁膜５３４と、絶縁膜５３４上に配置されるとともに絶縁膜５３４を貫通するコンタクトホール５２０ＣＨを介してコモン電極５１０と電気的に接続されたコンタクト部５２０Ｘを有する電極パッド５２０と、を備えたアレイ基板２００と、画素電極２５０に対向するとともに、電極パッド５２０に対向する対向電極３５０を備えた対向基板３００と、コンタクト部５２０Ｘを覆い、アレイ基板２００と対向基板３００とを貼り合わせるシール部材１１０と、電極パッド５２０と対向電極３５０とを電気的に接続する導電部材７００と、を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では、アレイ基板の端子部から入力された信号に基づいて、アレイ基板の画素電極と対向基板の対向電極との間に所定の電圧を印加し、液晶分子を駆動し、画像の表示を行っている。

アレイ基板上に配置され、対向電極に対して所定の電位を供給するための接続配線のうち、液晶セル外部に露出した接続配線の腐食を防ぐことを目的として、アレイ基板と対向基板とを間隙をあけて封着する周辺シール剤と、周辺シール剤の外方に延在する接続配線と、接続配線の接続端子を開口部を残して被覆する絶縁性保護膜と、開口部よりも広い面積でかつ開口部をふさぎ対向電極と接続端子を電気的に接続するトランスファ材とからなる液晶表示装置の構成が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開平１１−３２６９３６号公報

この発明の目的は、表示不良の発生を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することにある。

この発明の一態様によれば、絶縁基板と、前記絶縁基板上において表示領域に配置された画素電極と、前記絶縁基板上において表示領域の外側に位置する非表示領域に配置されたコモン電極と、前記コモン電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置されるとともに前記絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して前記コモン電極と電気的に接続されたコンタクト部を有する電極パッドと、を備えた第１基板と、前記画素電極に対向するとともに、非表示領域に延在して前記電極パッドに対向するように配置された対向電極を備えた第２基板と、前記コンタクト部を覆い、表示領域を囲むとともに前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール部材と、前記シール部材の外側において前記電極パッドと前記対向電極との間に配置され、前記電極パッドと前記対向電極とを電気的に接続する導電部材と、を備えた液晶表示装置が提供される。

この発明によれば、表示不良の発生を抑制することが可能な液晶表示装置を提供することができる。

図１は、この発明の一実施の形態に係る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の非表示領域の一部の構成を概略的に示す平面図である。 図４は、図３に示した液晶表示パネルをＩＶ−ＩＶ線で切断したときの断面図である。

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

図１に示すように、液晶表示装置は、略矩形平板状の液晶表示パネル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（第１基板）２００および対向基板（第２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、シール部材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。液晶層４００は、アレイ基板２００と対向基板３００とのギャップに封入されている。

液晶表示パネル１００は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成された表示領域１２０を備えている。シール部材１１０は、表示領域１２０を囲むように配置されている。さらに、液晶表示パネル１００は、表示領域１２０とシール部材１１０との間に配置された遮光層１１２を備えている。

アレイ基板２００は、表示領域１２０において、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、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、各画素ＰＸにおける信号線Ｘと走査線Ｙとの交差部に配置されたスイッチング素子２２０と、画素ＰＸのそれぞれに配置されスイッチング素子２２０に接続された画素電極２５０と、を備えている。走査線Ｙと信号線Ｘとは、絶縁層（図示しない）を介して互いに交差するように配置されている。

スイッチング素子２２０は、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。スイッチング素子２２０のゲート電極２２２は、走査線Ｙに接続されている（あるいは、ゲート電極２２２は、走査線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチング素子２２０のソース電極２２５は、信号線Ｘに接続されている（あるいは、ソース電極２２５は、信号線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチング素子２２０のドレイン電極２２７は、画素電極２５０に接続されている。

対向基板３００は、表示領域１２０において、複数の画素電極２５０のそれぞれに対向した対向電極３５０を備えている。

また、液晶表示パネル１００は、表示領域１２０の外側に位置する非表示領域１３０に配置された接続部１３１を備えている。この接続部１３１は、液晶表示パネル１００を駆動するのに必要な各種信号を供給する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上に形成されている。

表示領域１２０に配置された走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、非表示領域１３０に引き出されて接続部１３１に接続されている。また、信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれも同様に、非表示領域１３０に引き出されて接続部１３１に接続されている。

次に、アレイ基板２００および対向基板３００の構造をより詳細に説明する。

図２に示すように、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。各スイッチング素子２２０は、絶縁基板２１０の上に配置された半導体層２４２を備えている。この半導体層２４２は、例えばポリシリコンやアモルファスシリコンによって形成されている。半導体層２４２は、チャネル領域を挟んだ両側にそれぞれソース領域およびドレイン領域を有している。この半導体層２４２は、ゲート絶縁膜２４６によって覆われている。このゲート絶縁膜２４６は、例えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）によって形成されている。また、ゲート絶縁膜２４６は、表示領域１２０のほぼ全面に亘って配置されるとともに、非表示領域１３０にも延在している。

スイッチング素子２２０のゲート電極２２２は、走査線Ｙと一体に形成されゲート絶縁膜２４６上に配置され、半導体層２４２のチャネル領域の直上に位置している。走査線Ｙおよびゲート電極２２２は、例えば、モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）などの導電材料によって形成されている。これらのゲート電極２２２および走査線Ｙは、絶縁膜２４４（以下、層間絶縁膜と称する）によって覆われている。この層間絶縁膜２４４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）や、窒化シリコン（ＳｉＮ）などによって形成されている。また、層間絶縁膜２４４は、表示領域１２０のほぼ全面に亘って配置されるとともに、非表示領域１３０にも延在し、ゲート絶縁膜２４６に重なっている。

スイッチング素子２２０のソース電極２２５およびドレイン電極２２７は、層間絶縁膜２４４の上においてゲート電極２２２の両側に配置されている。ソース電極２２５は、信号線Ｘと一体に形成され、半導体層２４２のソース領域にコンタクトしている。ドレイン電極２２７は、半導体層２４２のドレイン領域にコンタクトしている。ソース電極２２５、ドレイン電極２２７および信号線Ｘは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム−ネオジウム（ＡｌＮｄ）／モリブデン（Ｍｏ）の３層の積層体などによって形成されている。これらのソース電極２２５、ドレイン電極２２７および信号線Ｘは、絶縁膜、例えばカラーフィルタ層２３０によって覆われている。

カラーフィルタ層２３０は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、緑色、青色といった３原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。例えば、カラーフィルタ層２３０は、赤色画素に対応して配置され赤色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる赤色カラーフィルタ層２３０Ｒ、緑色画素に対応して配置され緑色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる緑色カラーフィルタ層２３０Ｇ、さらに、青色画素に対応して配置され青色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる青色カラーフィルタ層２３０Ｂを備えている。赤色カラーフィルタ層２３０Ｒ、緑色カラーフィルタ層２３０Ｇ、青色カラーフィルタ層２３０Ｂは、それぞれスイッチング素子２２０の上にも配置されている。

画素電極２５０は、カラーフィルタ層２３０の上に配置され、カラーフィルタ層２３０に形成されたコンタクトホール２５０ＣＨを介してドレイン電極２２７Ｄと電気的に接続されている。画素電極２５０は、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酸化物材料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。

対向電極３５０は、表示領域１２０において、複数の画素ＰＸに対応して画素電極２５０に対向するように配置されている。また、対向電極３５０は、非表示領域１３０に延在している。対向電極３５０は、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電性酸化物材料によって形成されている。

これらのアレイ基板２００および対向基板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２６０および３６０によってそれぞれ覆われている。また、アレイ基板２００および対向基板３００の外面には、それぞれ光学素子２７０および３７０が設けられている。これらの光学素子２７０および３７０は、液晶層４００の特性に合わせて偏光方向を設定した偏光板などを含んでいる。

シール部材１１０は、非表示領域１３０に配置されている。シール部材１１０は、層間絶縁膜２４４と対向電極３５０との間に配置され、層間絶縁膜２４４と対向電極３５０とを貼り合わせている。

遮光層１１２は、非表示領域１３０に配置され、表示領域１２０とシール部材１１０との間に配置されている。遮光層１１２は、層間絶縁膜２４４上に配置されている。遮光層１１２の一部は、シール部材１１０によって覆われている。

図３に示すように、さらに、液晶表示パネル１００は、アレイ基板２００上に配置されたコモン電極５１０と、コモン配線５１２と、電極パッド５２０と、アレイ基板２００と対向基板３００との間に配置された導電部材７００と、を備えている。なお、図３では、説明に必要な主要部のみを図示している。

コモン電極５１０は、非表示領域１３０に配置されている。コモン電極５１０の一部は、シール部材１１０の下に延在している。コモン電極５１０は、コモン配線５１２を介し、接続部１３１に接続され、所定の電位、例えばコモン電位に設定されている。

コモン配線５１２は、非表示領域１３０に配置され、接続部１３１とコモン電極５１０との間を接続している。このコモン配線５１２の少なくとも一部は、コモン電極５１０と同一層に配置され、しかも、コモン電極５１０と同一材料によって形成されている。なお、コモン配線５１２は、非表示領域１３０の接続部１３１からシール部材１１０と交差して表示領域１２０を経由して、再びシール部材１１０と交差し、コモン電極５１０と接続されてもよい。

電極パッド５２０は、絶縁膜（図示しない）を介してコモン電極５１０を覆うように配置されている。すなわち、電極パッド５２０の大きさは、コモン電極５１０の大きさと同等またはコモン電極５１０の大きさより大きく、コモン電極５１０の直上には、電極パッド５２０が位置している。電極パッド５２０は、絶縁膜を貫通するコンタクトホール５２０ＣＨを介してコモン電極５１０に接続されたコンタクト部５２０Ｘを有している。このコンタクト部５２０Ｘは、シール部材１１０によって覆われている。この電極パッド５２０は、コモン電極５１０と同電位であり、コモン配線５１２を介して所定の電位に設定されている。

導電部材７００は、非表示領域１３０に配置され、電極パッド５２０上に配置されている。導電部材７００は、シール部材１１０の外側、すなわち、シール部材１１０よりもパネル端１００Ｅ側に配置されている。導電部材７００は、電極パッド５２０と電気的に接続され、コモン電極５１０及びコモン配線５１２を介して所定の電位に設定されている。

図４に示すように、コモン電極５１０は、対向基板３００においてシール部材１１０よりも外側つまり対向基板端３００Ｅ側に延在した対向電極３５０と対向している。コモン電極５１０は、絶縁基板２１０上において、第１絶縁膜５３２の上に配置されている。コモン電極５１０は、走査線Ｙなどと同一層に配置され、しかも、走査線Ｙなどと同一材料によって形成されている。また、コモン電極５１０と接続されているコモン配線５１２は、コモン電極５１０と同様に、走査線Ｙなどと同一層に、同一材料によって形成されている。このようなコモン電極５１０およびコモン配線５１２は、第２絶縁膜５３４によって覆われている。この第２絶縁膜５３４には、コモン電極５１０を露出するコンタクトホール５２０ＣＨが形成されている。ここで、第１絶縁膜５３２は、図２を参照して説明したゲート絶縁膜２４６に対応し、第２絶縁膜５３４は、層間絶縁膜２４４に対応するが、第１絶縁膜５３２とゲート絶縁膜２４６が一体でなくでもよい。また、第２絶縁膜５３４と層間絶縁膜２４４とが一体でなくてもよい。

電極パッド５２０は、第２絶縁膜５３４の上に配置されている。電極パッド５２０は、第２絶縁膜５３４を介してコモン電極５１０と対向している。電極パッド５２０は、コモン電極５１０と同様に、シール部材１１０よりも外側において、対向電極３５０と対向している。電極パッド５２０のコンタクト部５２０Ｘは、第２絶縁膜５３４に形成されたコンタクトホール５２０ＣＨから露出したコモン電極５１０を覆っている。つまり、コモン電極５１０は、第２絶縁膜５３４によって覆われるとともに、電極パッド５２０によっても覆われており、２重に被覆されている。

シール部材１１０は、コンタクト部５２０Ｘを覆うように電極パッド５２０の上に配置されている。つまり、コモン電極５１０が第２絶縁膜５３４から露出する部分については、電極パッド５２０によって覆われるとともに、シール部材１１０によっても覆われており、２重に被覆されている。

導電部材７００は、シール部材１１０よりも外側において、電極パッド５２０と対向電極３５０との間に配置されている。つまり、対向電極３５０は、導電部材７００により、電極パッド５２０を介してコモン電極５１０と電気的に接続されている。これにより、対向電極３５０は、コモン電極５１０と同電位、例えばコモン電位に設定される。

この実施の形態において、対向電極３５０に所定の電位を供給するコモン電極５１０は、第２絶縁膜５３４および電極パッド５２０の二層によって覆われている。このため、たとえ電極パッド５２０にピンホールが発生した場合においても、コモン電極５１０が第２絶縁膜５３４によって覆われているため、コモン電極５１０が露出せず外気に触れることを防止できるため、水分や不純物などの影響を受けることがなく、コモン電極５１０の腐食を防ぐことが可能となる。

また、たとえ第２絶縁膜５３４にピンホールが発生しても、電極パッド５２０によって覆われているため、コモン電極５１０が露出せずコモン電極５１０の腐食を防ぐことが可能となる。

また、コモン電極５１０と電極パッド５２０とを接続するコンタクト部５２０Ｘにピンホールが発生しても、コンタクト部５２０Ｘがシール部材１１０によって覆われているため、コモン電極５１０が露出せずコモン電極５１０の腐食を防ぐことが可能となる。

これにより、アレイ基板２００のコモン電極５１０から対向基板３００の対向電極３５０に十分な電圧が供給され、液晶層４００に対して駆動に必要な電圧を印加することができ、表示不良を防ぐことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態において、表示不良を防ぐことが可能な液晶表示装置を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのもの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。

本実施形態の液晶表示パネル１００においては、複数個所で導電部材７００を介して対向電極３５０と電極パッド５２０とが電気的に接続されてもよく、この場合、いずれの箇所も上記した構成が適用可能である。

１２０…表示領域 １３０…非表示領域 ２１０…絶縁基板 ２５０…画素電極 ５１０…コモン電極 ５３４…絶縁膜 ５２０ＣＨ…コンタクトホール ５２０…電極パッド ２００…アレイ基板 ３５０…対向電極 ３００…対向基板 １１０…シール部材 ７００…導電部材

Claims (5)

1. 絶縁基板と、前記絶縁基板上において表示領域に配置された画素電極と、前記絶縁基板上において表示領域の外側に位置する非表示領域に配置されたコモン電極と、前記コモン電極を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜上に配置されるとともに前記絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して前記コモン電極と電気的に接続されたコンタクト部を有する電極パッドと、を備えた第１基板と、
   前記画素電極に対向するとともに、非表示領域に延在して前記電極パッドに対向するように配置された対向電極を備えた第２基板と、
   前記コンタクト部を覆い、表示領域を囲むとともに前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール部材と、
   前記シール部材の外側において前記電極パッドと前記対向電極との間に配置され、前記電極パッドと前記対向電極とを電気的に接続する導電部材と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記電極パッドは、前記コモン電極を覆い、
   前記電極パッドの大きさは、前記コモン電極の大きさと同等または前記コモン電極の大きさより大きいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記電極パッドは、前記画素電極と同一層において前記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。
4. 前記電極パッドは、導電性酸化物材料によって形成されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板は、さらに前記絶縁膜によって覆われたゲート電極を有するスイッチング素子を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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