JP2019152889A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
された液晶表示装置などにおいても、耐久性の高い液晶表示装置などを提供する。または
、水の侵入を低減した液晶表示装置などを提供する。または、額縁の小さな液晶表示装置
などを提供する。
【解決手段】シール材で固着された対向基板と素子基板との間に、液晶層を有するアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置において、対向基板には少なくとも樹脂層が形成されて
おり、前記樹脂層の端部は、外部雰囲気に露出しておらず、前記樹脂層と前記シール材と
は、前記液晶表示装置の断面を見た際に少なくとも一部において重なりを有しており、前
記樹脂層と前記シール材との間には非透湿性の層が形成されている液晶表示装置を提供す
る。
【選択図】図1
Description
ン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特
に、本発明は、例えば、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、または、
それらの製造方法に関する。特に、本発明は、例えば、液晶表示装置及び当該液晶表示装
置を用いた電子機器に関する。
家庭用テレビなどの不調をよそに、一部は供給が追い付かないほどの売れ行きであるとも
報道されている。家庭用テレビと異なり、2〜3年での買い替えが通常であるモバイル機
器は、買い替え需要も常に存在し、不振を極める我が国におけるディスプレイ業界の命綱
となっている。
伴い、ディスプレイには常に高画質化、狭額縁化が求められてきた。
れた構造を有している。また、一対の基板のうち、一方の基板には、カラーフィルタや、
ブラックマトリクスが設けられ、他方の基板にはアクティブマトリクス型の液晶表示装置
の場合には駆動素子が設けられる構造が一般的である。
吸湿や透水を防止する目的で、平坦化膜の端部をシール材と重なる位置に配置する構成が
開示されている。
対する要求は、狭くなり続けるばかりである。大型のディスプレイでも数mmのもの、小
型のディスプレイでは1mmを切るものまで発表されている。
、それらに割くことができる領域も大きく減少してきている。
全に遮断するものではない。それでも、従来のようにある程度の幅をシール領域に割くこ
とができれば、使用に十分耐えうる期間、外部雰囲気からの水の影響を抑制することがで
きていた。
となりつつある。
る。
高い液晶表示装置などを提供することを課題とする。または、本発明の一態様では、水の
侵入を低減した液晶表示装置などを提供することを課題とする。または、本発明の一態様
では、額縁の小さな液晶表示装置などを提供することを課題とする。または、本発明の一
態様では、新規な液晶表示装置などを提供することを課題とする。なお、これらの課題の
記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題
の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請
求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載
から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
るアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、対向基板には少なくとも樹脂層が形
成されており、前記樹脂層の端部は、外部雰囲気に露出しておらず、前記樹脂層と前記シ
ール材とは、前記液晶表示装置の断面を見た際に少なくとも一部において重なりを有して
おり、前記樹脂層と前記シール材との間には非透湿性の層が形成されている液晶表示装置
である。
定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態を様々に変更し得
る。したがって、本発明は以下に示す記載内容に限定して解釈されるものではない。
、該パネルにコントローラを含むIC(集積回路)等を実装した状態にあるモジュールと
を含む。さらに、該液晶表示装置を作製する過程における、表示素子が完成する前の一形
態に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を表示素子に供給するための手段を複
数の各画素に備える。素子基板は、具体的には、表示素子の画素電極のみが形成された状
態であっても良いし、画素電極となる導電膜を成膜した後であって、エッチングして画素
電極を形成する前の状態であっても良いし、あらゆる形態があてはまる。
含む)を指す場合がある。また、コネクター、例えばFPC(Flexible pri
nted circuit)又はTCP(Tape Carrier Package)
が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又
は表示素子にCOG(Chip On Glass)方式によりICが直接実装されたモ
ジュールは、液晶表示装置を含んでいたり、液晶表示装置に含まれていたりする場合があ
る。
クリルが良く用いられる。また、ポリイミド、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、
エポキシ等を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k
材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)等を
用いることができる。このような材料は、一般的に透湿性が高いことが知られている。そ
のため、上述の特許文献1のように、平坦化膜のような樹脂層の端部を外部雰囲気に露出
させず、シール材で囲まれた領域、若しくはシール材の内部に位置させる構成などが提案
されている。
額縁が充分に確保できる液晶表示装置の場合、シール材の幅を充分にとることによって、
水の影響を長期間受けないようにすることが可能であった。しかし、額縁の狭い液晶表示
装置の場合は、シール材の幅が充分に確保できず、水の影響を受けやすい状態となってい
る。
トリクスなどの樹脂層と、断面を見た際に、少なくとも一部が重なるように設けられ、シ
ール材により接着される幅が広くなるように形成されていることが好ましい。なお、この
場合の断面とは、表示面に垂直に切断された断面であるものとする。
本実施の形態における液晶表示装置のシール部分の断面図を図1(A)乃至(F)に示
す。図1(A)乃至(F)では各々の右方が液晶表示装置の端部に当たり、左方が、液晶
表示装置の内側に向かう方向である。
、素子基板101と対向基板100との間隙に液晶層102が設けられている。対向基板
100にはカラーフィルタ103、ブラックマトリクス104、それらを覆う平坦化膜1
05が設けられている。少なくとも平坦化膜105は樹脂で形成されており、その材料は
主としてアクリルなどであり、シール材107の10倍以上の透湿性を有する。ブラック
マトリクス104は金属であっても、樹脂であっても構わないが、樹脂である場合、平坦
化膜105と同様に、水を通しやすい性質を有する。なお、ブラックマトリクス104が
樹脂である場合、図1(A)のように、ブラックマトリクス104と平坦化膜105が接
して形成されているときは、当該2層は1層の樹脂層ともみなすこともできるものとする
。また、図示されていないが、液晶層102に接して配向膜が形成されていても良い。
配向膜などが形成されていても良く、それらを含めて素子基板101として表現するもの
とする。なお、素子基板101の構成要素は、上記に限定されず、また、上記いずれかが
形成されていなくともよい。たとえば、パッシブマトリクス型の液晶表示装置であれば、
駆動素子は形成されていなくともよいし、ブルー相を用いた表示モードなど、配向膜のい
らない表示モードであれば配向膜は形成されていなくても良い。
とは、平坦化膜105及びカラーフィルタ103であり、ブラックマトリクス104が樹
脂で形成されている場合には、ブラックマトリクス104と平坦化膜105及びカラーフ
ィルタ103を合わせて樹脂層とする。
的早く水が拡散してしまう。その水が液晶層及び駆動素子に到達することによって、液晶
表示装置の劣化を促進してしまうことが懸念される。
湿性の層106を設けた構成である。非透湿性の層106が形成されることによって、樹
脂層内部に侵入した水が液晶層及び駆動素子に到達することを抑制できるため、液晶表示
装置の劣化を抑制することが可能となる。ここで、非透湿性の層とは、シール材に用いら
れる材料よりも透湿性の小さい材料により形成された層であるものとし、非透湿性が高け
れば高いほど好ましい。
畳して形成されることによって、狭額縁化された液晶表示装置であっても、十分な幅を確
保することができ、通常の使用において十分な非透湿性を確保することができる。
電極である。電極108については、液晶の駆動モードによっては、形成しないこともあ
り得、そのような場合本発明の一態様である図1(A)の構成はより効果を発揮する。こ
のように、対向基板100にコモン電極を形成しない液晶表示装置の駆動モードとしては
、IPS(In Plane Switching)モードや、FFS(Fringe
Field Switching)モードなどがあり、図1(A)の構成が適用好適であ
る。
main Vertical Alignment)モードのように、電極108がパタ
ーン形成されている場合や、TN(Twisted Nematic)モードのように全
面に電極が形成されている場合であっても、ガス抜きの目的の他、配向制御などの目的で
電極108に切れ目や穴が開いている場合は、樹脂層から液晶層102及び駆動素子へ水
が移動しやすい環境であるため、適用好適である。
。図1(B)は、ブラックマトリクス104が樹脂である場合に該当する構成である。
側に形成され、シール材107で覆われており、ブラックマトリクス104が液晶表示装
置端部まで連続して形成されている構成である。
クス104とそれに接するカラーフィルタ103には比較的早く水が拡散してゆく。一方
で、平坦化膜105はその端部がシール材107で覆われているため、水の到達がブラッ
クマトリクス104やカラーフィルタ103などと比較すると、遅くなっている。しかし
、平坦化膜105とブラックマトリクス104やカラーフィルタ103が接していると、
そこから平坦化膜105中に水が拡散してしまい、平坦化膜105の端部を内部に後退さ
せた意味がなくなってしまう。
クス104及びカラーフィルタ103)と外部雰囲気に曝されない第2の樹脂層(平坦化
膜105)との間に非透湿性の層106を設けた。
液晶表示装置の劣化を抑制することにつながる。
用いられるアクリルなどの透湿度と比較して、10分の1以下であるが、水をまったく通
さないわけではない。そのため、平坦化膜105の端部がシール材107で覆われており
、且つ、シール材107の幅を充分に設けても、シール材107と平坦化膜105が接し
て重なっていれば、その接触部分から平坦化膜105に水が浸入する恐れがある。いった
ん平坦化膜105に侵入した水は、速やかに拡散してしまうため、シール材107のシー
ル幅に相当する水の侵入抑制効果を得られなくなってしまう恐れがある。
坦化膜の端部が位置している場合、当該中間地点で平坦化膜に達した水は、すべてシール
材を介して液晶表示装置内部に侵入した場合と比較して、約半分の時間で液晶表示装置内
部に到達する計算となる。
形成されていることが好ましい。平坦化膜105とシール材107との間に非透湿性の層
を形成することによって、シール材107から平坦化膜105に水が侵入する経路が遮断
されるため、シール材107でシールされた幅の分、設計通りの水の抑制効果を得ること
ができるようになる。
も用いている構成である。この場合、電極108と非透湿性の層109とを同一の工程で
形成することが可能であるため、製造コスト的に有利となる。また、このような構成であ
る場合、電極108は透明酸化物導電体のように、透湿性の小さい無機酸化物などの透明
導電体を用いることが好ましい。もちろん、電極108とは別に非透湿性の層109を設
けても構わない。なお、当該非透湿性の層109は、少なくともシール材107と平坦化
膜105が重なる部分に設けてあればよい。
で、水の拡散状況が異なる構成である。ブラックマトリクス104が樹脂である場合は、
樹脂層(カラーフィルタ103、ブラックマトリクス104及び平坦化膜105)が一部
外部雰囲気に曝されている構成である。そのため、液晶層102と樹脂層との間には非透
湿性の層106が形成されることによって液晶層102や駆動素子への水の浸入を抑制し
ている。また、平坦化膜105の端部は基板端部よりも内側に形成され、当該平坦化膜1
05の表面はシール材107によって覆われている。また、平坦化膜105はシール材1
07と重なっているが、直接接しておらず、間に非透湿性の層106が形成されているこ
とから、シール材107から平坦化膜105への水の侵入も抑制され、シール材107の
形成された幅に相当する水の抑制効果を得ることができる。
くても樹脂層(カラーフィルタ103及び平坦化膜105)は外部雰囲気から隔離された
状態にある。そのため、外部の水の影響を受けにくく、劣化をより有効に抑制することが
可能である。また、平坦化膜105はシール材107と重なっているが、直接接しておら
ず、間に非透湿性の層106が形成されていることから、シール材107から平坦化膜1
05への水の侵入も抑制され、シール材107の形成された幅に相当する水の抑制効果も
得ることができる。なお、この構成である場合、非透湿性の層106は、少なくともシー
ル材107と平坦化膜105との間に存在すればよい。
れていても、されていなくても良い。電極108が形成されていない場合、樹脂層から侵
入する水の影響を受けやすいため、本構成をより好適に適用することができる。また、電
極108が形成されている場合でも、穴や切れ目、スリットが存在する、電極108がパ
ターン形成されているなどの場合、当該電極108が形成されている面(この図の場合、
非透湿性の層106)と液晶層102が接している構成である際、同様の理由により適用
好適である。電極108が形成されていない液晶表示装置の駆動方式としては、FFS方
式やIPS方式などが、電極108がパターン形成される駆動方式としてはMVAモード
などがある。また、ガス抜きなどの目的で電極108に穴やスリット、切れ目が形成され
ている場合もある。
104が、液晶表示装置の基板端部まで形成されていることから、基板周囲におけるバッ
クライトからの光漏れや、外光の侵入を抑制することもでき、狭額縁化された液晶表示装
置であっても光漏れや外光の影響を受けにくい高品位な画像を提供することができる。
側端部が、ともに液晶表示装置の基板端部よりも内側に位置する構成である。この構成を
有するブラックマトリクス104及び平坦化膜105はその外側端部よりもさらに外周側
にシール材107が存在するため外部雰囲気から遮断された状態にある。
の層106が形成され、水の侵入を阻んでいる。また、平坦化膜105とシール材107
との間にも非透湿性の層109を形成することによって、水の侵入を阻み、シール材10
7の形成された幅に相当する水の影響抑制を得ることができる構成となっている。図1(
D)においては、平坦化膜105とシール材107との間に形成する非透湿性の層109
を電極108を構成する材料と同じ材料によって形成する例を示した。このような構成と
することによって、非透湿性の層109を電極108と同時に形成することが可能となる
ため、製造工程が減り、コスト的に有利となる。
はITOのような透湿性の小さい透明酸化物導電体で形成することが好ましい。なお、も
ちろん、非透湿性の層109は電極108とは別に形成しても良い。この場合、電極10
8の材料については、透湿性の小さい材料を用いる必要はない。
れていない場合、樹脂層から侵入する水の影響を受けやすいため、本構成をより好適に適
用することができる。また、電極108が形成されている場合でも、穴や切れ目、スリッ
トが存在する、電極108がパターン形成されているなどの、当該電極108が形成され
ている面(この図の場合、平坦化膜105)と液晶層102が接している構成である際に
も樹脂層からの水の影響を受けやすいため、適用好適である。
内側に位置する構成であると、静電気放電(ESD:electro−static d
ischarge)への耐性が向上するため、さらに信頼性や耐久性の高い液晶表示装置
とすることが可能となる。
105の外側端部が共に基板の端部よりも内側に形成されている構成である。また、さら
に、ブラックマトリクス104の外側端部は平坦化膜105の外側端部よりも内側に形成
されている。そして、平坦化膜105の外側端部よりも基板外周側にシール材107の外
側端部が位置し、平坦化膜105の外側端部よりも基板内部側にシール材107の内側端
部が存在し、平坦化膜105とシール材107とは一部重なっている。さらに、平坦化膜
105とシール材107とが重畳している部分には、非透湿性の層109が形成され、シ
ール材107から樹脂層への水の侵入を抑制している。
的透湿性の低いシール材107が位置するため、水の侵入を抑制することが可能である。
また、シール材107と樹脂層との間に非透湿性の層109が位置することによって、シ
ール材107からの樹脂層への水の侵入を抑制し、シール材107が形成された幅に相当
する水の侵入抑制効果を得やすい構成である。
内側に位置した構成であると、静電気放電(ESD)への耐性が向上するため、さらに信
頼性や耐久性の高い液晶表示装置とすることが可能となる。
と同じ工程で形成した場合の図が示されている。このように、電極108と非透湿性の層
109とを同じ工程により形成することで、コスト削減につながり、各々を別々に形成す
る場合と比較して有利である。なお、この場合、電極108の材料は、透湿度の小さい透
明酸化物導電体を用いることが好ましい。
、非透湿性の層109は透湿度が小さければ、どのような材料を用いて形成されていても
構わないし、電極108は透明導電膜であればよく、透湿度の小さい材料を用いる必要は
ない。
れていない場合、樹脂層から侵入する水の影響を受けやすいため、本構成をより好適に適
用することができる。また、電極108が形成されている場合でも、穴や切れ目、スリッ
トが存在する、電極108がパターン形成されている、などの、当該電極108が形成さ
れている面(この図の場合、平坦化膜105)と液晶層102が接している構成である際
にも、樹脂層から侵入する水の影響を受けやすいため、適用好適である。
内側に位置した構成であると、静電気放電(ESD)への耐性が向上するため、さらに信
頼性や耐久性の高い液晶表示装置とすることが可能となる。
板端部よりも内側に位置していることであり、図10(A)、(B)のような構造であっ
てもESDへの耐性が向上する。
が基板の端部よりも内側に形成されており、シール材107が対向基板100とも接触し
ている構成である。シール材107が対向基板100とも接していることで、より良好な
封止効果を得ることができるため好ましい構成である。
ス104が基板の端部にまで形成されていないために、バックライトからの光漏れや外光
の侵入による不都合が起きる可能性がある。そのため、これらの構成を有する液晶表示装
置におけるシール材107は濃色に着色されていることが好ましい。着色は濃色の顔料や
紛体をシール材107に混合又は分散させることによって行うことができる。
、素子基板151、液晶層152、対向基板側の電極158、素子基板側の電極160な
どが記載されている。なお、図1では、素子基板101は素子基板側の電極も含めて素子
基板101としたが、図2における素子基板151は、素子基板側の電極160は素子基
板151とは別に図示した。なお、図示されていないが、電極158や電極160と液晶
層152との間に配向膜が形成されていても良い。また、図1では対向基板100は樹脂
層などを形成する基板自体を示していたが、図2においては、樹脂層や非透湿性の層も含
めて対向基板150として示す。
ical Alignmentモード、 垂直配向モード)の電極配置の模式図である。
対向基板側の電極158はパターニングされていないが、この場合も、ガス抜きなどの目
的で穴や切れ目、スリットなどが形成される場合があり、そのような場合に本実施の形態
で説明した構成は好適に適用することができる。もちろん、穴などがあえて形成されてい
なくても、本実施の形態で説明した構成を適用することで、耐久性の高い液晶表示装置を
得ることができる。
nmentモード、マルチドメイン垂直配向モード)の電極配置の模式図である。対向基
板側の電極158がパターニングされ、液晶層152が電極158の被形成面に接触して
いる構成である。このような構成を有する本表示モードの液晶表示装置には、本実施の形
態で説明した構成を好適に適用することができる。
イン・スイッチングモード)の電極配置の模式図である。本表示モードにおいては、対向
基板側の電極158は形成されず、素子基板151側の電極160と、同じく素子基板1
51側の電極161の間に発生する水平電界により液晶を駆動する。このような構成を有
する本表示モードの液晶表示装置は、対向基板150側の電極158による水のブロック
効果を期待できないため、本実施の形態で説明した各構成を非常に好適に適用することが
できる。
フリンジ フィールド スイッチングモード)の電極配置の模式図である。本表示モード
においては、対向基板側の電極158は形成されず、素子基板151側の電極160と、
同じく素子基板151側に、電極160に対して絶縁膜162を介して形成された電極1
61を設け、電極幅を短くすることによる、フリンジ電界により液晶を駆動する。このよ
うな構成を有する本表示モードの液晶表示装置は、対向基板150側の電極158による
水のブロック効果を期待できないため、本実施の形態で説明した各構成を非常に好適に適
用することができる。
ンスト・スーパー・ビューモード)の電極配置の模式図である。本表示モードでは対向基
板150側の電極158がパターン形成されているため、本実施の形態で説明した構成は
好適に適用することができる。
れない、IPSモードやFFSモードなどでの本発明の態様の一部を示した。なお、図3
では、素子基板101は、駆動素子や素子基板側の電極(図2における電極160、16
1)や配向膜なども含むこととする。各々の素子基板101には、表示モードに対応する
電極160、電極161が形成されているものとする。
(カラーフィルタ103、ブラックマトリクス104及び平坦化膜105)と液晶層10
2との間に非透湿性の層106が形成されている。このことから、樹脂層から液晶層10
2への水の侵入を抑制し、水による悪影響を抑制することが可能となる。また、シール材
107と樹脂層との間に非透湿性の層106が形成されていることから、シール材107
の性能及びシール材が形成された幅から期待される封止性能を確実に得ることができる。
(カラーフィルタ103及びブラックマトリクス104)と、当該樹脂層よりも液晶層1
02側に設けられた外側端部が基板端部よりも内側に形成され、外部雰囲気に曝されてい
ない樹脂層(平坦化膜105)との間に非透湿性の層106を形成した構成を示している
。この構成を有することにより、外部雰囲気に曝されている樹脂層には水は比較的速やか
に拡散するが、より液晶層に近い平坦化膜105に水が浸入することを抑制することがで
き、液晶層102や駆動素子に水が悪影響を及ぼすことを抑制することが可能となる。
平坦化膜105とシール材107が重畳する部分には、それらの間に非透湿性の層109
が形成されている。この構成を有することによって、シール材107から平坦化膜105
への水の侵入を抑制することが可能となるため、シール材107の透湿度とシール幅から
期待される封止性能を損なわずに得ることが可能となる。図3(B)では、非透湿性の層
109はほぼシール材107と平坦化膜105が重なる部分のみに設けられているが、非
透湿性の層109は、全面に形成されていても良い。非透湿性の層109が全面に形成さ
れている場合は、パターニングやエッチングなどの工程が不要であるため、製造工程が簡
略化できる。一方、図3(B)のように、有効表示領域の非透湿性の層109を除去する
ことで、非透湿性の層109の屈折率や着色などによる、表示品質の劣化を抑制すること
ができる。
、ブラックマトリクス104、平坦化膜105)の一部(ブラックマトリクス104のみ
)が外部雰囲気に曝されている構成である。平坦化膜105の外側端部は、基板の外周部
よりも内側に形成されており、樹脂層と液晶層102との間及び樹脂層とシール材107
との間には非透湿性の層106が形成されている。樹脂層のうち、外部雰囲気に曝されて
いるのがブラックマトリクス104のみであることから、外部雰囲気からの水の侵入を最
小限に抑制することができる。また、ブラックマトリクス104が基板端部まで形成され
ていることによって、バックライトの光漏れや、外光の侵入による表示品質の低下を抑制
することができる。
ブラックマトリクス104、平坦化膜105)の端部が基板外周部よりも内側に形成され
ており、その外側にシール材107が存在することから、外部雰囲気に曝されておらず、
水の影響を受けにくい構造となっている。また、少なくとも樹脂層とシール材107との
重畳部分には、非透湿性の層106が形成されており、シール材107から樹脂層に侵入
する水の影響も抑制している。なお、非透湿性の層106はほぼシール材107と樹脂層
が重なる部分のみに設けられているが、非透湿性の層106は、全面に形成されていても
良い。非透湿性の層106が全面に形成されている場合は、パターニングやエッチングな
どの工程が不要であるため、製造工程が簡略化できる。一方、図3(D)のように、有効
表示領域の非透湿性の層106を除去することで、非透湿性の層106の屈折率の差や着
色などによる、表示品質の劣化を抑制することができる。
ブラックマトリクス104の端部とを同時に覆うように形成しているが、ブラックマトリ
クス104の端部を覆う非透湿性の層と、平坦化膜105を覆う非透湿性の層とを別々に
形成してももちろん構わない。
れていないため、狭額縁化された液晶表示装置においては、バックライトからの光漏れや
外光の侵入によって表示品質が低下する恐れがある。このような場合、シール材107に
染料や顔料を混入することによって、濃色に着色することで、光漏れや外光の影響を抑え
、表示品質を維持することができるようになる。
、ブラックマトリクス104、平坦化膜105)の端部が基板外周部よりも内側に形成さ
れており、その外側にシール材107が存在することから、外部雰囲気に曝されておらず
、水の影響を受けにくい構造となっている。また、少なくとも樹脂層とシール材107と
の重畳部分には、非透湿性の層106が形成されており、シール材107から樹脂層に侵
入する水の影響も抑制している。図3(E)の構成では、ブラックマトリクス104の外
側端部が、平坦化膜105の外側端部よりも内側に位置しており、ブラックマトリクス1
04は平坦化膜105に覆われている構成となっている。なお、非透湿性の層106はほ
ぼシール材107と樹脂層が重なる部分のみに設けられているが、非透湿性の層106は
、全面に形成されていても良い。非透湿性の層106が全面に形成されている場合は、パ
ターニングやエッチングなどの工程が不要であるため、製造工程が簡略化できる。一方、
図3(E)のように、有効表示領域の非透湿性の層106を除去することで、非透湿性の
層106の屈折率や着色などによる、表示品質の劣化を抑制することができる。
れていないため、狭額縁化された液晶表示装置においては、バックライトからの光漏れや
外光の侵入によって表示品質が低下する恐れがある。このような場合、シール材107に
染料や顔料を混入することによって、濃色に着色することで、光漏れや外光の影響を抑え
、表示品質を維持することができるようになる。
基板端部よりも内側に位置した構成であるため、静電気放電(ESD)への耐性が向上す
る。このため、さらに信頼性や耐久性の高い液晶表示装置とすることが可能となる。
mm以下の幅を有することで、本実施の形態に記載の構成を有する液晶表示装置は狭額縁
化をしながら、充分な封止性能を必要期間維持することができる。
透湿度が小さい材料のことを指し、単層で形成されていても、積層構造を有していても良
い。好ましい材料としては、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化ケイ
素などがあげられる。また、透明酸化物導電体も用いることができる。非透湿性の層に透
明酸化物導電体を用いた場合、非透湿性の層と、対向基板側の電極とを同時に形成するこ
とができ、好ましい構成である。透明酸化物導電体としては、インジウム錫酸化物(IT
O)、酸化インジウムに酸化亜鉛(ZnO)を混合した導電材料、酸化インジウムに酸化
シリコン(SiO2)を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステ
ンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタン
を含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、グラフェンなどが挙げ
られ、シート抵抗が10000Ω/□以下、波長550nmにおける透光率が70%以上
であることが好ましい
液晶表示装置の場合、光が透過する画素領域に存在する画素電極層、共通電極層、素子基
板、対向基板、その他の絶縁膜、導電膜などは可視光の波長領域の光に対して透光性とす
る。IPSモードやFFSモードのように横方向に電界が与えられる構成の液晶表示装置
においては、画素電極層、共通電極層は透光性が好ましいが、比較的大きな開口パターン
を有する構成の液晶表示装置の場合は形状によっては金属膜などの非透光性材料を用いて
もよい。なお、本明細書で透光性とは少なくとも可視光の波長領域の光を透過する性質を
いう。
を透過した光を反射する反射性の部材(反射性を有する膜や基板など)を設ければよい。
よって、視認側より反射性の部材までに設けられた、光が透過する基板、絶縁膜、導電膜
は可視光の波長領域の光に対して透光性とする。縦方向に電界が与えられる液晶表示装置
においては、視認側と反対側の画素電極層又は共通電極層を反射性とし、反射性の部材と
して用いることができる。
鉛(ZnO)を混合した導電材料、酸化インジウムに酸化シリコン(SiO2)を混合し
た導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸
化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化
チタンを含むインジウム錫酸化物、グラフェン、又はタングステン(W)、モリブデン(
Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb
)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン
(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属、又
はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて、形成することがで
きる。また、導電性高分子(導電性ポリマーともいう)を含む導電性組成物を用いて形成
することも可能である。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用
いることができる。例えば、ポリアニリン又はその誘導体、ポリピロール又はその誘導体
、ポリチオフェン又はその誘導体、若しくはこれらの2種以上の共重合体などが挙げられ
、シート抵抗が10000Ω/□以下、波長550nmにおける透光率が70%以上であ
ることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率が0.1Ω・c
m以下であることが好ましい。以上、電極材料の選択においては、上述したように、液晶
表示装置の表示形式に合わせ、透光性を有する材料や構成、反射性を有する材料や構成を
適宜選択する。
ルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、プラスチック基板などを用いるこ
とができる。なお、反射型の液晶表示装置の場合、視認側と反対側の基板にはアルミニウ
ム基板やステンレス基板などの金属基板を用いてもよい。
た、光源としてバックライトなどを用いることができる。
と適宜組み合わせて用いることができる。
本発明の一態様に係る液晶表示装置として、パッシブマトリクス型の液晶表示装置、ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置を提供することができる。本実施の形態は、本発明
の一態様に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の例を、図4を用いて説明する。
図4(A)の線X1−X2における断面図である。
いに離間して配置されている。配線405aはソース配線として機能する。また、配線4
05aと同じ導電層によって配線層405bが設けられている。複数の配線401は、配
線405aに概略直交する方向(図中左右方向)に延伸し、かつ互いに離間して配置され
ている。配線401はゲート配線として機能する。配線405aと配線401で囲まれた
概略長方形の領域に対応して第1の電極層447が配置されている。第1の電極層447
は画素電極として機能する。画素電極を駆動するトランジスタ420は、図中、配線40
5aと配線401で囲まれた概略長方形の領域における右上の角に配置されている。画素
電極及びトランジスタは、マトリクス状に複数配置されている。
電気的に接続する第1の電極層447が画素電極として機能し、第1の電極層447と絶
縁膜408を介して重なる第2の電極層446が共通電極として機能する。共通電極層は
コモン電位が印加される。
界を生じさせて、液晶分子を動かし、階調を制御する方式が用いることができる。その他
、図2で示したような電極構造を用いる駆動方式を適宜適用することができる。
とができる。
断面図においては分断された複数の電極層として示されている。これは本明細書の他の図
面においても同様である。
例えばトップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いる
ことができる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート
構造でも、2つ形成されるダブルゲート構造もしくは3つ形成されるトリプルゲート構造
などのマルチゲート構造であっても良い。また、チャネル領域の上下にゲート絶縁層を介
して配置された2つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型でもよい。
420は絶縁表面を有する基板である第1の基板441上に形成され、ゲート電極401
a、ゲート絶縁層402、半導体層403、ソース電極又はドレイン電極として機能する
配線層405bを含む。また、トランジスタ420を覆う絶縁膜407が積層されている
。絶縁膜407は積層で構成されていても、単層であっても構わない。
せてシール材で固着する。シール材周辺の構成は、実施の形態1に説明したような構成を
有するものとする。液晶層を形成する方法として、ディスペンサ法(滴下法)や、第1の
基板441と第2の基板とを貼り合わせてから毛細管現象等を用いて液晶組成物を注入す
る注入法を用いることができる。
るのが好ましい。代表的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アミン樹脂などを用いるこ
とができる。また、光(代表的には紫外線)重合開始剤、熱硬化剤、フィラー、カップリ
ング剤を含んでもよい。ブラックマトリクスが基板の端部まで形成されていない場合は、
シール材に染料や顔料を混入し、濃色に着色することが好ましい。
高分子安定化処理の光照射工程によってシール材の硬化も行ってもよい。
側に偏光板を設けても良い。また、偏光板の他、位相差板、反射防止膜などの光学フィル
ムなどを設けてもよい。例えば、偏光板及び位相差板による円偏光を用いてもよい。以上
の工程で、液晶表示装置を完成させることができる。
分断工程は、高分子安定化処理の前、又は、偏光板を設ける前に行うことができる。分断
工程による液晶組成物への影響(分断工程時にかかる力などによる配向乱れなど)を考慮
すると、第1の基板と第2の基板とを貼り合わせた後であって、高分子安定化処理の前が
好ましい。
素子基板である第1の基板441側から、視認側である第2の基板へと透過するように照
射される。
材料として挙げたものと同様の材料を用いることができる。材料の選択においては、上述
したように、液晶表示装置や液晶表示モジュールの表示形式に合わせ、透光性を有する材
料や構成、反射性を有する材料や構成を適宜選択する。
第1の基板441からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化シリコン膜、酸化
シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シリコン膜から選ばれた一又は複数の膜
による、単層又は積層構造により形成することができる。配線401の材料は、モリブデ
ン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジ
ウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成
することができる。また、配線401としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶
シリコン膜に代表される半導体膜、ニッケルシリサイドなどのシリサイド膜を用いてもよ
い。配線401に遮光性を有する導電膜を用いると、バックライトからの光(第1の基板
441から入射する光)が、半導体層403へ入射することを防止することができる。
コン膜、酸化ガリウム膜、酸化アルミニウム膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、
酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化シリコン膜等を用いて形成することができる。ゲ
ート絶縁層402の材料としては、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、
ハフニウムシリケート、ハフニウムアルミネート、窒素が添加されたハフニウムシリケー
ト、窒素が添加されたハフニウムアルミネートなどのhigh−k材料を用いてもよい。
これらのhigh−k材料を用いることでゲートリーク電流を低減できる
に応じて適宜設定すればよい。半導体層403に用いることのできる材料の例を説明する
。
スを用いる気相成長法や、スパッタリング法で作製される非晶質(アモルファスともいう
。)半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結
晶半導体、或いは微結晶半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタリング法
、LPCVD法、又はプラズマCVD法等により成膜することができる。
としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン(多結晶シリコン)に
は、800℃以上のプロセス温度を経て形成される所謂高温ポリシリコンや、600℃以
下のプロセス温度で形成される所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを
用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述
したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもでき
る。
ズ、酸化亜鉛や、二元系金属の酸化物であるIn−Zn系酸化物、Sn−Zn系酸化物、
Al−Zn系酸化物、Zn−Mg系酸化物、Sn−Mg系酸化物、In−Mg系酸化物、
In−Ga系酸化物、三元系金属の酸化物であるIn−Ga−Zn系酸化物(IGZOと
も表記する)、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、Sn−Ga−Z
n系酸化物、Al−Ga−Zn系酸化物、Sn−Al−Zn系酸化物、In−Hf−Zn
系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系
酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸
化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化
物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物
、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、四元系金属の酸化物であるI
n−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−
Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、I
n−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。また、上記酸化物半導体にInと
GaとSnとZn以外の元素、例えばSiO2を含ませてもよい。
リウム(Ga)、亜鉛(Zn)を有する酸化物半導体、という意味であり、その組成は問
わない。
C Axis Aligned Crystal)、多結晶、微結晶、非晶質部を有する
。非晶質部は、微結晶、CAACよりも欠陥準位密度が高い。また、微結晶は、CAAC
よりも欠陥準位密度が高い。なお、CAACを有する酸化物半導体を、CAAC−OS(
C Axis Aligned Crystalline Oxide Semicon
ductor)と呼ぶ。
、c軸配向し、a軸または/およびb軸はマクロに揃っていない。
を、微結晶酸化物半導体と呼ぶ。微結晶酸化物半導体膜は、例えば、1nm以上10nm
未満のサイズの微結晶(ナノ結晶ともいう。)を膜中に含む。
導体を、非晶質酸化物半導体と呼ぶ。非晶質酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩
序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質酸化物半導体膜は、例えば、完全な非晶
質であり、結晶部を有さない。
の混合膜であってもよい。混合膜は、例えば、非晶質酸化物半導体の領域と、微結晶酸化
物半導体の領域と、CAAC−OSの領域と、を有する。また、混合膜は、例えば、非晶
質酸化物半導体の領域と、微結晶酸化物半導体の領域と、CAAC−OSの領域と、の積
層構造を有してもよい。
または表面の法線ベクトルに平行な方向に揃っていることが好ましい。なお、異なる結晶
部間で、それぞれa軸およびb軸の向きが異なっていてもよい。そのような酸化物半導体
膜の一例としては、CAAC−OS膜がある。
さであることが多い。また、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission E
lectron Microscope)による観察像では、CAAC−OS膜に含まれ
る結晶部と結晶部との境界は明確ではない。また、TEMによってCAAC−OS膜には
明確な粒界(グレインバウンダリーともいう。)は確認できない。そのため、CAAC−
OS膜は、粒界に起因する電子移動度の低下が抑制される。
法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃い、かつab面に垂
直な方向から見て金属原子が三角形状または六角形状に配列し、c軸に垂直な方向から見
て金属原子が層状または金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶
部間で、それぞれa軸およびb軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に
垂直と記載する場合、80°以上100°以下、好ましくは85°以上95°以下の範囲
も含まれることとする。また、単に平行と記載する場合、−10°以上10°以下、好ま
しくは−5°以上5°以下の範囲も含まれることとする。
AC−OS膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被
形成面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。また、C
AAC−OS膜へ不純物を添加することにより、当該不純物添加領域において結晶部の結
晶性が低下することもある。
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃うため、CAAC−OS膜の
形状(被形成面の断面形状または表面の断面形状)によっては互いに異なる方向を向くこ
とがある。また、結晶部は、成膜したとき、または成膜後に加熱処理などの結晶化処理を
行ったときに形成される。従って、結晶部のc軸は、CAAC−OS膜が形成されたとき
の被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃う。
動が小さい。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。
体層について説明するが、積層構造は、3層でなくともよい。
層を構成する元素1種以上を含む酸化物半導体層である。これにより2層目の酸化物半導
体層との界面においてDOSが形成されにくくすることができる。
含む酸化物やZn−Sn酸化物、Ga−Sn酸化物が好ましい。また、2層目の酸化物半
導体層は酸素との結合エネルギーが高い元素を含むことが好ましい。このような元素とし
ては、アルミニウム、ガリウム、イットリウムなどが挙げられる。これらを含むことによ
って酸化物のエネルギーギャップを大きくすることができる。また、2層目の酸化物半導
体層は亜鉛を含むことが好ましい。亜鉛を含むことによって酸化物が結晶化しやすくなる
。
層がIn−M−Zn酸化物のとき、InとMの原子数比率は好ましくはInが50ato
mic%未満、Mが50atomic%以上、さらに好ましくはInが25atomic
%未満、Mが75atomic%以上とする。また、2層目の酸化物半導体層がIn−M
−Zn酸化物のとき、InとMの原子数比率は好ましくはInが25atomic%以上
、Mが75atomic%未満、さらに好ましくはInが34atomic%以上、Mが
66atomic%未満とする。また、3層目の酸化物半導体層がIn−M−Zn酸化物
のとき、InとMの原子数比率は好ましくはInが50atomic%未満、Mが50a
tomic%以上、さらに好ましくはInが25atomic%未満、Mが75atom
ic%以上とする。なお、上記のInとMの原子数比率はInおよびMの和を100at
omic%としたときの値である。なお、1層目の酸化物半導体層は、3層目の酸化物半
導体層と同じ構成の酸化物を用いても構わない。
、In:M:Znが1:1:0.5、1:1:1、1:1:2、1:3:1、1:3:2
、1:3:4、1:3:6、1:6:2、1:6:4、1:6:6、1:6:8、1:6
:10、1:9:2、1:9:4、1:9:6、1:9:8、1:9:10などとすれば
よい。
、In:M:Znが3:1:1、3:1:2、3:1:4、1:1:0.5、1:1:1
、1:1:2、などとすればよい。
、In:M:Znが1:1:0.5、1:1:1、1:1:2、1:3:1、1:3:2
、1:3:4、1:3:6、1:6:2、1:6:4、1:6:6、1:6:8、1:6
:10、1:9:2、1:9:4、1:9:6、1:9:8、1:9:10などとすれば
よい。
原子数比の膜が形成される場合がある。特に、亜鉛は、ターゲットの原子数比よりも膜の
原子数比が小さくなる場合があり、具体的には、ターゲットに含まれる亜鉛の原子数比の
40atomic%以上90atomic%以下程度となる場合がある。
工程を用いる。エッチング工程は、ドライエッチングやウエットエッチングを用いること
ができる。
グ液、エッチング時間、温度等)を適宜調節する。
、Cr、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素、又は上述した元素を成分とする合金か
、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、熱処理を行う場合には、こ
の熱処理に耐える耐熱性を導電膜に持たせることが好ましい。例えば、Al単体では耐熱
性が劣り、また腐蝕しやすい等の問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて形成
する。Alと組み合わせる耐熱性導電性材料としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta
)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、ネオジム(Nd)、ス
カンジウム(Sc)から選ばれた元素、又は上述した元素を成分とする窒化物、もしくは
上述した元素との積層で形成する。
膜は、チャネル保護膜として機能させることが出来る。チャネル保護膜は、チャネル領域
の上にのみ設けても良いし、配線層405bと、半導体層403とを接触させる部分のみ
を開口して、開口部以外の領域にも配置してもよい。
有機絶縁膜を用いることができる。例えば、CVD法やスパッタリング法などを用いて得
られる窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸
化タンタル膜などを用いることができる。また、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブ
テン系樹脂、ポリアミド、エポキシ等の有機材料を用いることができる。また上記有機材
料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リンガラス)
、BPSG(リンボロンガラス)等を用いることができる。また、絶縁膜407として酸
化ガリウム膜を用いてもよい。
してもよい。例えば、無機絶縁膜上に有機樹脂膜を積層する構造としてもよい。
した構造の封止構造を適用することによって、信頼性の高い液晶表示モジュール又は液晶
表示装置とすることができる。
と適宜組み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、実施の形態1で説明した封止構造を有する液晶表示パネル、液晶表
示モジュールの一例について説明する。本実施の形態ではトランジスタを用いて駆動回路
の一部又は全体を、画素部と同じ基板上に一体形成した、液晶表示パネル、液晶表示モジ
ュールについて説明するが、これに限られず、駆動回路はすべて外付けであっても良いし
、すべて同一基板上に形成されていても良い。また、図示はされていないが、センサやタ
ッチパネルを備えていても良い。例えば、共通電極として機能する第2の電極層446な
どを、タッチセンサ用の電極として使用することによって、インセル型タッチセンサを内
蔵してもよい。
面について、図5を用いて説明する。図5(A)は、第1の基板4001上に形成された
トランジスタ4010、4011、及び液晶素子4013を、第2の基板4006との間
にシール材4005によって封止した、パネルの上面図であり、図5(B)は、図5(A
)のM−Nにおける断面図に相当する。
むようにして、シール材4005が設けられており、画素部4002と、走査線駆動回路
4004の上に第2の基板4006が設けられている。画素部4002と、走査線駆動回
路4004とは、第1の基板4001とシール材4005と第2の基板4006とによっ
て、液晶層4008と共に封止されている。ブラックマトリクス4041やカラーフィル
タ4040、平坦化膜4042などの外側の端部は、第1の基板4001や第2の基板4
006の端部よりも内側に形成され、その外側にはシール材4005が形成されており、
水が樹脂層から侵入することが抑制された構成となっている。また、充分なシール幅を確
保するために、シール材4005はその一部が樹脂層と重なって形成されている。そのた
め、シール材4005から樹脂層へ水が浸入し、封止性能が悪化することを防ぐために、
樹脂層とシール材4005との間には、非透湿性の層4043が形成されている。なお、
この例は一例であり、実施の形態1で説明したその他のシール構造を用いることによって
も、水の影響を抑制した信頼性の高い液晶表示パネル、液晶表示モジュールを提供するこ
とができる。
る場合は、第2の基板4006側と同様の構成を、第1の基板4001側にも適用するこ
とで、良好な耐久性を有する液晶表示モジュール、液晶表示パネルを得ることができる。
域とは異なる領域に、単結晶半導体または多結晶半導体で形成された信号線回路が実装さ
れた液晶表示モジュール、液晶表示パネルが示されている。なお、図5(A)は信号線駆
動回路の一部を第1の基板4001上に設けられたトランジスタで形成する例であり、第
1の基板4001上に信号線駆動回路4003bが形成され、かつ単結晶半導体または多
結晶半導体で形成された信号線駆動回路4003aが実装されている。
、ワイヤボンディング方法、或いはTAB方法などを用いることができる。図5(A)は
、TAB方法により信号線駆動回路4003aを実装する例である。
、トランジスタを複数有しており、図5(B)では、画素部4002に含まれるトランジ
スタ4010と、走査線駆動回路4004に含まれるトランジスタ4011とを例示して
いる。トランジスタ4010、4011上には絶縁層4020、層間膜4021が設けら
れている。
ができる。
011の半導体層のチャネル形成領域と重なる位置に導電層を設けてもよい。導電層は、
電位がトランジスタ4011のゲート電極層と同じでもよいし、異なっていても良く、第
2のゲート電極層として機能させることもできる。また、導電層の電位がGND、0V、
或いは導電層はフローティング状態であってもよい。
素電極層4030はトランジスタ4010と電気的に接続されている。液晶素子4013
は、画素電極層4030、共通電極層4031及び液晶層4008を含む。なお、第1の
基板4001、第2の基板4006の外側にはそれぞれ偏光板4032a、4032bが
設けられている。
電極層4031との間に電界を形成することで、液晶層4008の液晶を制御する構成(
IPSモードなど)を有する液晶表示パネル(液晶表示モジュール)を図示した。本構成
では液晶には水平方向の電界が形成されるため、その電界を用いて液晶分子を制御できる
。
ラスチックなどを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiber R
einforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィル
ム、ポリエステルフィルム又はアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アル
ミニウムホイルをPVFフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いる
こともできる。
でも、反射型液晶表示装置でも適用できる。
偏光板は基板の内側に設けてもよい。偏光板の材料や作製工程条件によって適宜設定すれ
ばよい。また、ブラックマトリクスとして機能する遮光層を設けてもよい。さらに、図示
していないが、タッチパネルと一体になったモジュールであっても良く、また、インセル
型のタッチパネル構成をさらに有していても良い。
ては、トランジスタ4010、4011上方を覆うように遮光層4034が第2の基板4
006側に設けられている例である。遮光層4034を設けることにより、さらにコント
ラスト向上やトランジスタの安定化の効果を高めることができる。
限定されない。
防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパッタリング法を用いて、酸
化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミ
ニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜
の単層、又は積層で形成すればよい。
ル、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を
用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロ
キサン系樹脂、PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)等を用いることが
できる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層を形成
してもよい。
共通電極層の材料として挙げたものと同様の材料を用いることができる。材料の選択にお
いては、上述したように、液晶表示装置の表示形式に合わせ、透光性を有する材料や構成
、反射性を有する材料や構成を適宜選択する。
与えられる各種信号及び電位は、FPC4018から供給されている。
対して、駆動回路保護用の保護回路を同一基板上に設けることが好ましい。保護回路は、
非線形素子を用いて構成することが好ましい。
端子電極4016は、トランジスタ4010、4011のソース電極層及びドレイン電極
層と同じ導電膜で形成されている。
して電気的に接続されている。
る例を示しているが、この構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装して
も良いし、信号線駆動回路の一部又は走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装して
も良い。
の水の影響を抑制できるために、信頼性が高い液晶表示パネル(液晶表示モジュール)と
することができる。また、耐久性の高い液晶表示パネル(液晶表示モジュール)とするこ
とができる。
と適宜組み合わせて用いることができる。
上記液晶表示装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、ま
たはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デ
ジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置と
もいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム
機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
01に表示部7103が組み込まれている。また、ここでは、スタンド7105により筐
体7101を支持した構成を示している。表示部7103により、映像を表示することが
可能であり、表示部7103のシール構造は実施の形態1に記載のシール構造を有してい
る。そのため、表示部7103を有するテレビ装置は耐久性の高いテレビ装置とすること
ができる。
作機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作パッド71
09により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部7103に表示される映
像を操作することができる。また、リモコン操作機7110に、当該リモコン操作機71
10から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。
般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通
信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信
者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
ーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含む
。なお、このコンピュータは、表示部7203のシール構造は実施の形態1に記載のシー
ル構造を有している。
れており、連結部7303により、開閉可能に連結されている。筐体7301には表示部
7304が組み込まれ表示部7304のシール構造は実施の形態1に記載のシール構造を
有している。筐体7302には表示部7305が組み込まれている。また、図6(C)に
示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部7306、記録媒体挿入部7307、LEDラ
ンプ7308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ7311(力、
変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音
声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又
は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7312)等を備えている。もち
ろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部7304および
表示部7305の両方、または一方に実施の形態1で説明した液晶表示装置を用いた表示
部を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図6
(C)に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出
して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能
を有する。なお、図6(C)に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々
な機能を有することができる。上述のような表示部7304を有する携帯型遊技機は、表
示部7304のシール構造は実施の形態1に記載のシール構造を有していることによって
、耐久性の高い携帯型遊技機とすることができる。
まれた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、スピーカ7
405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機は、実施の形態1に記載の
シール構造を有する表示部7402を有している。そのため、当該液晶素子で構成される
表示部7402を有する携帯電話機は耐久性の高い携帯電話機とすることができる。
することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作
成するなどの操作は、表示部7402を指などで触れることによっても行うことができる
。
表示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表
示モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場
合、表示部7402の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが
好ましい。
検出装置を設けることで、携帯電話機の向き(縦か横か)を判断して、表示部7402の
画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
作ボタン7403の操作により行われる。また、表示部7402に表示される画像の種類
によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画
のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
示部7402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モー
ドから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
)は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、表示部9631a、表示
部9631b、表示モード切り替えスイッチ9034、電源スイッチ9035、省電力モ
ード切り替えスイッチ9036、留め具9033、操作スイッチ9038、を有する。な
お、当該タブレット端末は、実施の形態1に記載のシール構造を有する液晶表示装置を表
示部9631a、表示部9631bの一方又は両方に用いることにより作製される。
た操作キー9637にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部963
1aにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部963
1aの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部96
31aの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部9631bを表示
画面として用いることができる。
部をタッチパネル領域9632bとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン9639が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部9631bにキーボードボタンを表示することができる。
チ入力することもできる。
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ9036は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。
ているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示
の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネル
としてもよい。
9630、太陽電池9633、充放電制御回路9634、バッテリー9635、DCDC
コンバータ9636を備える例を示した。なお、図7(B)では充放電制御回路9634
の一例としてバッテリー9635、DCDCコンバータ9636を有する構成について示
している。
にすることができる。従って、表示部9631a、表示部9631bを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
(静止画、動画、テキスト画像など)を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを
表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力
機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、等を有すること
ができる。
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池9633は
、筐体9630の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー9635の充電
を行う構成とすることができるため好適である。
にブロック図を示し説明する。図7(C)には、太陽電池9633、バッテリー9635
、DCDCコンバータ9636、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3、表示
部9631について示しており、バッテリー9635、DCDCコンバータ9636、コ
ンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3が、図7(B)に示す充放電制御回路96
34に対応する箇所となる。
。太陽電池で発電した電力は、バッテリー9635を充電するための電圧となるようDC
DCコンバータ9636で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部9631の動作に
太陽電池9633で充電された電力が用いられる際にはスイッチSW1をオンにし、コン
バータ9638で表示部9631に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また
、表示部9631での表示を行わない際には、SW1をオフにし、SW2をオンにしてバ
ッテリー9635の充電を行う構成とすればよい。
限定されず、圧電素子(ピエゾ素子)や熱電変換素子(ペルティエ素子)などの他の発電
手段によってバッテリー9635の充電を行う構成であってもよい。無線(非接触)で電
力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて
行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
されないことは言うまでもない。
るESD(静電気放電)への耐性の向上について検討した結果を示す。
回路における動作余裕幅(マージン)の変化を確認した。動作余裕幅(マージン)とは、
設計仕様電圧に対する電圧の余裕幅であり、マージン内であれば電源電圧が下がっても正
常動作が可能となる。
アクティブマトリクス型の駆動回路一体型液晶表示装置である。駆動回路及び画素回路の
半導体素子はボトムゲートのトップコンタクト、活性層には酸化物半導体を用いた。半導
体素子はアクリル樹脂層で覆って平坦化し、当該アクリル樹脂層上に共通電極を作製した
。画素電極は共通電極を覆って形成した絶縁膜(窒化ケイ素膜)上に形成し、配向膜で覆
った。本液晶表示装置はFFSモードの液晶表示装置とした。
ル樹脂の平坦化膜兼オーバーコート層と、配向膜とを設け、基板周辺端部においてシール
材で封止した。
い、放電抵抗330Ω、放電容量150pFにおいて所定の電圧を+、−各々連続十回ず
つ1秒間隔で放電することにより行った。ESDを印加した箇所は画素領域を挟んで対向
して設けられた2つの走査線駆動回路各々の中央付近及び入力端子寄りの画素領域の計三
か所とした。結果を図8及び図9に示す。なお、図8は対向基板側からESDを印加した
時の、図9は素子基板側から印加した時の結果である。また、各々の図において(A)で
示されるグラフは、ブラックマトリクスを基板端部まで形成した表示装置の結果であり、
(B)で表されるグラフはブラックマトリクスの端部が基板端部から180乃至290μ
m程度内側に位置する表示装置の結果である。
である(A)のグラフではESDストレス電圧が6kVを越えた辺りから駆動素子の動作
余裕幅(マージン)が低下し始め、10kVでは、マージンが0となり、動作不能に陥っ
た。一方、ブラックマトリクスの端部が基板端部から180乃至290μm程度内側に位
置する液晶表示装置の結果である(B)のグラフでは、12kVのESD印加であっても
動作余裕幅(マージン)の低下は起こらず、当該構造を有する液晶表示装置はESD耐性
が向上していることがわかる。
101 素子基板
102 液晶層
103 カラーフィルタ
104 ブラックマトリクス
105 平坦化膜
106 非透湿性の層
107 シール材
108 電極
109 非透湿性の層
150 対向基板
151 素子基板
152 液晶層
158 電極
160 電極
161 電極
162 絶縁膜
401 配線
401a ゲート電極
402 ゲート絶縁層
403 半導体層
405a 配線
405b 配線層
407 絶縁膜
408 絶縁膜
420 トランジスタ
421 コンタクトホール
441 第1の基板
446 第2の電極層
447 第1の電極層
4001 第1の基板
4002 画素部
4003a 信号線駆動回路
4003b 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 第2の基板
4008 液晶層
4010 トランジスタ
4011 トランジスタ
4013 液晶素子
4015 接続端子電極
4016 端子電極
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4020 絶縁層
4021 層間膜
4030 画素電極層
4031 共通電極層
4032a 偏光板
4032b 偏光板
4034 遮光層
4040 カラーフィルタ
4041 ブラックマトリクス
4042 平坦化膜
4043 非透湿性の層
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作パッド
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
9033 留め具
9034 表示モード切り替えスイッチ
9035 電源スイッチ
9036 省電力モード切り替えスイッチ
9038 操作スイッチ
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a タッチパネル領域
9632b タッチパネル領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9637 操作キー
9638 コンバータ
9639 キーボード表示切り替えボタン
Claims (2)
- 素子基板と、
前記素子基板と対向するように配置された、対向基板と、
前記素子基板と、前記対向基板とを固着させる機能を有する、シール材と、
前記素子基板側に設けられたトランジスタと、前記トランジスタと電気的に接続された第1の電極と、前記第1の電極上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第2の電極と、を有し、
前記第2の電極は開口パターンを有し、
前記対向基板側に設けられたカラーフィルタ、ブラックマトリクス、平坦化膜、電極、及び導電層と、を有し、
前記導電層は、前記電極と共通した材料を有し、
前記導電層は、前記平坦化膜の端部を覆い、
前記導電層の端部は、前記シール材の端部より突出していることを特徴とする液晶表示装置。 - 素子基板と、
前記素子基板と対向するように配置された、対向基板と、
前記素子基板と、前記対向基板とを固着させる機能を有する、シール材と、
前記素子基板側に設けられたトランジスタと、前記トランジスタと電気的に接続された第1の電極と、前記第1の電極上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の第2の電極と、を有し、
前記第2の電極は開口パターンを有し、
前記対向基板側に設けられたカラーフィルタ、ブラックマトリクス、平坦化膜、電極、及び導電層と、を有し、
前記導電層は、前記電極と共通した材料を有し、
前記導電層は、前記平坦化膜の端部を覆い、
前記導電層の端部は、前記シール材と重なる領域にあることを特徴とする液晶表示装置。
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