JP3399882B2

JP3399882B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP3399882B2
Application number: JP21921799A
Authority: JP
Inventors: 恵一田中; 智彦山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2003-04-21
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Also published as: US6288765B1; JP2000171833A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に対向基板側にソースバスラインが配置されてい
るアクティブマトリクス駆動型の液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置はコンピュータ、ワ
ードプロセッサ等の薄型、高精細ディスプレイとして需
要が高まっている。その中でも、スイッチング素子を用
いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置はその性能
面から広く用いられている。また、アクティブマトリク
ス型の液晶表示装置の中でも、特にスイッチング素子と
して薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと称する）を用いた
液晶表示装置が、その特性上盛んに用いられている。

【０００３】図１７に従来の液晶表示装置を概念的に示
す。従来の液晶表示装置においては、第１のガラス基板
および第２のガラス基板が、ある一定の間隙を介して対
面配置されており、上記第１のガラス基板および第２の
ガラス基板の間には液晶層が保持されている。上記第１
のガラス基板は、ゲートバスライン１０１と、該ゲート
バスライン１０１と交差するソースバスライン１０２
と、該ゲートバスライン１０１と該ソースバスライン１
０２との交差点付近に配置されたＴＦＴ１０３とを備え
ている。該ＴＦＴ１０３は絵素電極１０４に接続されて
いる。一方、第２のガラス基板には、上記絵素電極１０
４に対応する位置に、カラーフィルタ（図示せず）およ
び対向電極１０５が配設されている。

【０００４】しかし、このような従来の液晶表示装置に
おいては、ゲートバスラインおよびソースバスラインが
絶縁膜を介して同一基板上に配設されているため、上記
絶縁膜の欠陥による各バスラインの短絡や、各バスライ
ン相互の乗り越えによる断線等の欠陥が生じ、製造上の
歩留り低下が生じる。

【０００５】そこで、上記の問題点を解決するために、
第１のガラス基板にゲートバスラインを形成し、第２の
ガラス基板にソースバスラインを形成する構造（以下対
向ソース構造と称する）が、例えば以下の（ａ）ないし
（ｃ）の文献において報告されている。（ａ）“New Electronics Architectures for Liquid C
rystal Displays Basedon Thin Film Transistors.”
J.F.Clerc et al. Japan Display’86 （ｂ）「新しいアクティブマトリクスによるフルカラー
液晶ディスプレイ」沖賢一他テレビジョン学会技術
報告 ITEJ Technical Report Vol.11 No.27,pp.73-78 （ｃ）特開昭６２−１３３４７８号公報対向ソース構造の液晶表示装置は、第１のガラス基板
に、ゲートバスラインと、液晶層に基準の電位を与える
基準信号線と、絵素電極と、ＴＦＴとを有し、第２のガ
ラス基板に、ソースバスラインを有している。上記第１
のガラス基板と上記第２のガラス基板とは、一定の間隙
を保って対向するように配置され、これら両基板間に液
晶材料が挟持されている。このように、対向ソース構造
においては、ゲートバスラインとソースバスラインとが
同一基板上で交差しないので、製造上の歩留り低下を抑
制することができる。

【０００６】液晶表示装置においてカラー表示を要する
場合は、第２のガラス基板に各波長を選択的に透過する
フィルタを配置する必要がある。また、表示品位向上の
ために、例えばツイストネマティック液晶材料を用いた
液晶表示装置のノーマリホワイトモードにおいては、黒
表示（電界印加時）に対する白表示（電界非印加時）の
透過率差、すなわちコントラスト比を大きくする必要が
ある。従って、上記第２のガラス基板に光漏れを防止す
るための遮光膜を設ける。この遮光膜として、従来から
クロム（Ｃｒ）等の金属材料から形成されるブラックマ
トリクスが配設されている。

【０００７】図１８に上記第２のガラス基板の製造工程
の一例を示す。まず、ガラス基板１１１上にスパッタ法
によってＣｒが成膜された後、フォトリソグラフィー、
エッチング、レジスト剥離洗浄の工程を経て、所定のパ
ターニングが行われ、ブラックマトリクス１１２が形成
される（図１８（ａ）参照）。

【０００８】続いて、赤の顔料を分散した樹脂フィルム
（ドライフィルム）がコーティング（ラミネート）さ
れ、露光、現像、ベークの工程を経て、赤（Ｒ）パター
ン１１３が形成される。さらに、緑の顔料を分散した樹
脂フィルムがコーティングされ、上記赤（Ｒ）パターン
１１３と同様に緑（Ｇ）パターン１１４が形成される。
さらに、青（Ｂ）パターン１１５が上記赤（Ｒ）パター
ン１１３および上記緑（Ｇ）パターン１１４と同様に形
成される。以上のように３色のカラー層が形成される
（図１８（ｂ）参照）。なお、このようなカラーフィル
タの形成工程は、第１のガラス基板にゲートバスライン
とソースバスラインとを共に配置する従来の液晶表示装
置においても、第１のガラス基板にゲートバスライン
を、第２のガラス基板にソースバスラインを配置する対
向ソース構造の液晶表示装置においても同一である。

【０００９】次に、スピンコート法により、カラーフィ
ルタが形成されたガラス基板１１１全面に樹脂材料が塗
布されて、ベークを行い、透明樹脂膜（オーバーコー
ト）１１６が形成される（図１８（ｃ）参照）。

【００１０】次に、スパッタ法によりＩＴＯ膜（Indium
Tin Oxide）が成膜され、フォトリソグラフィー、エッ
チング、レジスト剥離洗浄の工程を経て所定のパターニ
ングが行なわれ、ソースバスライン１１７が形成される
（図１８（ｄ）参照）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような対向ソース構造の液晶表示装置においては、ゲー
ト信号入力端子およびソース信号入力端子は、それぞれ
異なる基板上に形成されることになる。さらに、対向ソ
ース構造では、ゲートバスラインおよびソースバスライ
ンの配線材料が各々異なっているのが一般的である。従
って、両基板を貼り合わせ、両基板間に液晶材料を挟持
するために両基板間に配置されるシール材は、ゲート信
号入力側とソース信号入力側とで異なる段差形状上に形
成されることになる。また、信号入力側と信号非入力側
との間においても基板上の膜厚が異なる結果、両基板間
の間隔を、シール材が塗布される４辺で均一に保つこと
が困難となり、液晶パネルのセル厚が不均一となるとい
った問題が生ずる。

【００１２】このように、各バスラインの段差形状の差
異などに伴う液晶パネルのセル厚不均一の問題は、特に
対向ソース構造の液晶表示装置において顕著に現れる。

【００１３】一般に、液晶表示装置において両基板間の
間隔を均一に保つことは、表示品位を良好にするために
重要であり、この傾向は液晶表示装置の画面サイズが大
きくなるに従い、顕著に現れるようになる。

【００１４】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、液晶パネルのセル厚を均一に保つことにより、表
示品位の良好な液晶表示装置を提供することを課題とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示装置は、複数のゲートバスライ
ンと、該ゲートバスラインに並設された複数の基準信号
線とを有する第１基板と、上記ゲートバスラインと交差
するように配設された複数のソースバスラインを有し、
上記第１基板と所定の間隙を介して対向させた第２基板
と、上記第１基板と上記第２基板とを貼り合わせるシー
ル材とを備えた液晶表示装置において、上記ゲートバス
ラインと同一工程により形成され、かつ上記第１基板に
おけるゲート信号入力側の１辺を除く他の３辺に沿うよ
うに配置された周辺金属膜を備え、上記シール材の上記
３辺に沿う部分が、上記周辺金属膜上に配置されている
ことを特徴としている。

【００１６】上記の構成によれば、第１基板におけるゲ
ート信号入力側の１辺を除く他の３辺に沿うように配置
された周辺金属膜が、ゲートバスラインと同一工程によ
り形成される。従って、上記周辺金属膜とゲートバスラ
インとは同様の金属膜から形成されることになるので、
上記周辺金属膜の上に形成されるシール材は、第１基板
において段差形状の差異がほとんどない金属膜上に形成
されることになる。

【００１７】また、シール材を周辺金属膜に配置するこ
とにより、対向ソース構造においても、ゲート信号入力
側とソース信号入力側とで両基板間の間隔をほぼ同じく
することが可能になる。

【００１８】これにより、第１基板と第２基板との間隔
を、シール材が塗布される周辺でほぼ均一に保つことが
可能となり、液晶パネルのセル厚の不均一を最小限に抑
えて、良好な表示品位を得ることができる。

【００１９】さらに、本発明の液晶表示装置は、上記の
課題を解決するために、上記周辺金属膜が、上記複数の
基準信号線の各々に基準信号を供給する基準信号幹線と
なることが好ましい。

【００２０】上記の構成によれば、周辺金属膜が基準信
号線に基準信号を供給するための基準信号幹線として用
いられることにより、第１基板において、シール材が配
置される部分の段差形状の差異をなくすための周辺金属
膜と、基準信号線に基準信号を供給するための基準信号
幹線とを別に形成する必要がない。

【００２１】これにより、第１基板において、基準信号
幹線のさらに外側に、周辺金属膜を別途配置しないの
で、液晶パネルの枠を小さくすることができ、液晶パネ
ルに占める表示エリアの面積を大きくすることができ
る。さらに製造工程も簡略化することができる。

【００２２】さらに、本発明の液晶表示装置は、上記の
課題を解決するために、上記周辺金属膜が遮光性を有し
ていることが好ましい。

【００２３】上記の構成によれば、周辺金属膜が遮光性
を有しているので、該周辺金属膜を液晶パネルの表示領
域外における遮光膜として兼用することができる。

【００２４】これにより、液晶パネルの表示領域外の遮
光膜を別途設ける必要がないので、周辺金属膜と遮光膜
とを別に形成する場合と比較して、製造工程を簡略化す
ることができる。

【００２５】また、本発明の液晶表示装置は、上記の課
題を解決するために、複数のゲートバスラインと、該ゲ
ートバスラインに並設された複数の基準信号線とを有す
る第１基板と、上記ゲートバスラインと交差するように
配設された複数のソースバスラインを有し、上記第１基
板と所定の間隙を介して対向させた第２基板と、上記第
１基板と上記第２基板とを貼り合わせるシール材とを備
えた液晶表示装置において、上記ゲートバスラインと同
一工程により、各ゲートバスライン間のゲート信号入力
側に形成された複数の島状金属膜を備え、上記シール材
の上記ゲート信号入力側に形成される部分が、上記複数
の島状金属膜上に配置されていることを特徴とすること
もできる。

【００２６】上記の構成によれば、第１基板において、
島状金属膜がゲート信号入力側の各ゲートバスライン間
に、ゲートバスラインと同一工程において形成される。
従って、上記島状金属膜とゲートバスラインとは同様の
金属膜から形成されることになるので、上記島状金属膜
の上に形成されるシール材は、第１基板のゲート信号入
力側において、段差形状の差異がほとんどない金属膜上
に形成されることになる。

【００２７】これにより、ゲート信号入力側において、
シール材を良好に配置でき、第１基板と第２基板との間
隔をほぼ均一に保つことが可能となり、液晶パネルのセ
ル厚状態を良好に保持して、良好な表示品位を得ること
ができる。また、島状金属膜に遮光性の材料を用いるこ
とにより、ゲート信号入力側の遮光性を高めることがで
きる。

【００２８】さらに、本発明の液晶表示装置は、上記の
課題を解決するために、上記複数の島状金属膜が、各基
準信号線と各々接続されて、基準信号線の断線および短
絡検査用の端子として用いられることが好ましい。

【００２９】上記の構成によれば、島状金属膜は各基準
信号線と接続されて、基準信号線の断線および短絡検査
用の端子としても用いることができる。

【００３０】これにより、基準信号線の断線および短絡
の検査のための検査用端子を別途設ける必要がないの
で、島状金属膜と検査用端子とを別に形成する場合と比
較して、製造工程を簡略化することができる。

【００３１】さらに、本発明の液晶表示装置は、上記の
課題を解決するために、上記複数の島状金属膜が遮光性
を有していることが好ましい。

【００３２】上記の構成によれば、島状金属膜が遮光性
を有しているので、該島状金属膜をゲート信号入力側の
遮光膜として兼用することができる。

【００３３】これにより、ゲート信号入力側の遮光膜を
別途設ける必要がないので、島状金属膜とゲート信号入
力側の遮光膜とを別に形成する場合と比較して、製造工
程を簡略化することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図１３、図１５、および図１
６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００３５】本実施の形態に係る液晶表示装置は、ゲー
トバスラインが絵素基板（第１基板）に配置され、ソー
スバスラインが対向基板（第２基板）に配置されてい
る、対向ソース構造の液晶表示装置である。図１は対向
ソース構造の液晶表示装置を概念的に示している説明図
であり、図２は対向ソース構造の液晶表示装置の斜視図
である。以下に、対向ソース構造の液晶表示装置につい
て、図１および図２に基づき説明する。

【００３６】本実施の形態に係る対向ソース構造の液晶
表示装置は、図１に示すように、絵素基板１に、ゲート
バスライン２と、液晶層に基準の電位を与える基準信号
線３とが互いに並列して配置されている。さらに、液晶
層に電圧を印加するための絵素電極４と、該絵素電極４
を駆動するためのスイッチング素子であるＴＦＴ５とが
マトリクス状に形成されており、上記ＴＦＴ（Thin Fil
m Transistor）５は上記絵素電極４に接続されている。

【００３７】同一行に位置する各ＴＦＴ５の各ゲート電
極は、同一のゲートバスライン２にそれぞれ接続され、
同一行に位置する各ＴＦＴ５の各ドレイン電極は同一の
基準信号線３に接続されている。各ＴＦＴ５のソース電
極は各絵素電極４に接続されている。

【００３８】対向基板３１に形成されるソースバスライ
ン３２は、図２に示すように、絵素基板１におけるゲー
トバスライン２および基準信号線３と交差するように配
設され、絵素電極４に対向する部分の上記ソースバスラ
イン３２は線幅が広くなり、該絵素電極４と対向する形
状となっている。

【００３９】上記絵素基板１と上記対向基板３１とは、
図２に示すように一定の間隙を保って対向するように配
置され、これら両基板間に液晶材料が挟持されて、シー
ル材により該両基板が貼り合わされる。

【００４０】以上のように、本実施の形態に係る対向ソ
ース構造の液晶表示装置においては、ゲートバスライン
２とソースバスライン３２とが同一基板上で交差しない
ので、製造上の歩留り低下を抑制することができる。さ
らにゲートバスライン２およびソースバスライン３２に
与える容量カップリングの影響が少ないので、上記対向
ソース構造は信号遅延に対しても有利な構造であるとい
える。

【００４１】次に、本実施の形態に係る液晶表示装置の
絵素基板１の構成について説明を行う。図３は、本実施
の形態に係る液晶表示装置の絵素基板１の構成を概略的
に示す説明図である。図３に示すように、本実施の形態
における絵素基板１は、ゲートバスライン２と、基準信
号線３と、ゲート信号入力端子６と、上記ゲートバスラ
イン２と同一工程により形成される基準信号線の幹とし
ての基準信号幹線（周辺金属膜）７および基準信号入力
端子８とを有している。

【００４２】上記ゲート信号入力端子６は、絵素基板１
のゲート信号入力側の１辺となる左辺１ａに沿うよう
に、ゲートバスライン２と同数個配置され、かつ対応す
るゲートバスライン２の一端にそれぞれ接続されて、各
ゲートバスライン２にゲート信号を供給する。また上記
ゲート信号入力端子６の中央部にはコンタクトホール６
ａが設けられている。

【００４３】上記基準信号幹線７は、絵素基板１のゲー
ト信号入力側の１辺である左辺１ａを除く他の３辺に沿
うように、かつ表示エリア外に配置され、全ての基準信
号線３に接続されて、これら全ての基準信号線３に基準
信号を供給している。また、上記基準信号幹線７に外部
からの基準信号を供給する基準信号入力端子８は、上記
ゲート信号入力端子６とほぼ同列に位置し、該ゲート信
号入力端子６を挟むように、絵素基板１の上辺１ｂ側お
よび下辺１ｃ側に１個ずつ配置されている。また、上記
基準信号入力端子８の中央部にはコンタクトホール８ａ
が設けられている。

【００４４】なお、上記ゲート信号入力端子６および上
記基準信号入力端子８の個数はあくまでも一例であっ
て、本発明がこれに限定されるものではない。

【００４５】上記絵素基板１を対向基板３１と貼り合わ
せるためのシール材は、図中二点鎖線で示されているよ
うに、基準信号幹線７上に配置される。このようにシー
ル材を、ゲートバスライン２と同一工程により形成され
る基準信号幹線７の上に配置することにより、シール材
が形成されるシール材配置位置における絵素基板１の膜
構成がほぼ同じになるので、該シール材が異なる段差形
状の上に形成されることがなくなる。従って、絵素基板
１と対向基板３１との間隔をほぼ均一に保つことがで
き、液晶表示装置として表示品位に大きな影響を与える
液晶パネルのセル厚不均一を最小限に抑えて、良好な表
示品位を得ることができる。

【００４６】上記したような絵素基板１の製造工程を、
図４に基づいて、以下に説明する。図４は本実施の形態
に係る液晶表示装置の絵素基板の１絵素に対応する領域
の製造工程を示す断面図および平面図である。

【００４７】図４（ａ）に示すように、まずガラス基板
１１上に、ゲートバスライン２と基準信号線３とが互い
に並列的に形成され、該ゲートバスライン２および該基
準信号線３は陽極酸化膜１２により被覆されている。

【００４８】詳しい形成工程は、厚さ０．７ｍｍのガラ
ス基板１１上に、スパッタ法により、金属材料であるタ
ンタル（Ｔａ）膜が形成される。この際、上記ガラス基
板１１と上記Ｔａ膜との間に窒化タンタル（ＴａＮ）膜
が、該Ｔａ膜と真空を破ることなく成膜される。該Ｔａ
Ｎ膜により、上記ガラス基板１１と上記Ｔａ膜との密着
性が高まり、かつ上記Ｔａ膜が低抵抗となる。

【００４９】さらに、上記Ｔａ膜上にＴａＮ膜が形成さ
れる。すなわち、ガラス基板１１上にＴａＮ／Ｔａ／Ｔ
ａＮの三層連続膜が形成されることになる。本実施の形
態においては、ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮそれぞれの膜厚
は、積層膜の下から６０ｎｍ／２６０ｎｍ／８０ｎｍで
ある。ただし、煩雑さを回避するために、図には三層の
膜を一膜として表記した。

【００５０】通常のフォトリソグラフィー、エッチン
グ、レジスト剥離洗浄等の工程を経ることにより、上記
ＴａＮ／Ｔａ／ＴａＮの三層連続膜が所定のパターンに
パターニングされて、上記ガラス基板１１上にゲートバ
スライン２および基準信号線３が互いに並列的に形成さ
れる。

【００５１】さらに、パターニングされた上記ＴａＮ／
Ｔａ／ＴａＮの三層連続膜からなるゲートバスライン２
と基準信号線３とを陽極として、陽極酸化法により、化
成電圧８０Ｖで陽極酸化が行われて、上記ゲートバスラ
イン２および上記基準信号線３が陽極酸化膜１２で被覆
される。上記したように、Ｔａ膜の上層にＴａＮ膜を成
膜する目的は、Ｔａに窒素（Ｎ）を添加して、陽極酸化
により得られる陽極酸化膜１２である酸化チタン（Ｔａ
Ｏｘ）の絶縁抵抗を高くするためである。

【００５２】次に、図４（ｂ）に示すように、上記のよ
うにゲートバスライン２および基準信号線３が形成され
たガラス基板１１上に、ゲート絶縁層１３が形成され
る。さらに、スイッチング素子であるＴＦＴ５が形成さ
れる部分のゲートバスライン２の上部のゲート絶縁層１
３上には半導体層１４とｎ型半導体層１５とが、この順
に形成される。

【００５３】詳しい形成工程は、陽極酸化膜１２が被覆
されたゲートバスライン２および基準信号線３が形成さ
れたガラス基板１１上に、絶縁膜／半導体膜／高注入の
ｎ型半導体膜がこの順に積層される。本実施の形態にお
けるそれぞれの膜厚は、積層膜の下から３４０ｎｍ／１
６０ｎｍ／５０ｎｍである。

【００５４】引き続きフォトリソグラフィー、エッチン
グ、レジスト剥離洗浄等の工程を経て、半導体膜／ｎ型
半導体膜のパターニングが行われる。これにより、ゲー
トバスライン２および基準信号線３が形成されたガラス
基板１１上にゲート絶縁層１３が形成され、ＴＦＴ５が
形成される部分のゲートバスライン２の上部のゲート絶
縁層１３上には、さらに半導体層１４およびｎ型半導体
層１５がこの順に形成される。

【００５５】次に、図４（ｃ）に示すように、基準信号
線３の上部にＴＦＴ５のドレイン電極を形成するための
コンタクトホール１６が形成される。

【００５６】詳しい形成工程は、基準信号線３上部の陽
極酸化膜１２およびゲート絶縁層１３のパターニング
が、フォトリソグラフィー、エッチング、レジスト剥離
洗浄等の工程により行われて、該基準信号線３の上部に
コンタクトホール１６が形成される。

【００５７】次に、図４（ｄ）に示すように、ゲートバ
スライン２に対して基準信号線３側に、ＴＦＴ５のドレ
イン電極１７と、上記コンタクトホール１６を介して基
準信号線３と接続するドレイン電極引き出し部１８とが
一膜状で形成される。一方、ゲートバスライン２に対し
て基準信号線３と反対側に、ＴＦＴ５のソース電極１９
と絵素電極４とが一膜状で形成される。さらに、ＴＦＴ
５のチャネル部２０がゲートバスライン２の上部に形成
される。

【００５８】詳しい形成工程は、厚さ１４０ｎｍのＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）膜の成膜が行われ、フォトリソ
グラフィー、エッチング、レジスト剥離洗浄等の工程に
より、該ＩＴＯ膜のパターニングが行われて、ゲートバ
スライン２上部のＩＴＯ膜が取り除かれる。これによ
り、ゲートバスライン２に対して基準信号線３側に、Ｔ
ＦＴ５のドレイン電極１７と、上記コンタクトホール１
６を介して基準信号線３と接続するドレイン電極引き出
し部１８とが一膜のＩＴＯ膜から形成される。一方、ゲ
ートバスライン２に対して基準信号線３と反対側に、Ｔ
ＦＴ５のソース電極１９と絵素電極４とが一膜のＩＴＯ
膜から形成される。

【００５９】さらに、上記ドレイン電極１７、上記ドレ
イン電極引き出し部１８、上記ソース電極１９および上
記絵素電極４がマスクとなり、先に加工を行ったゲート
バスライン２上部の半導体層１４の上層部分と、ｎ型半
導体層１５とが取り除かれて、ＴＦＴ５のチャネル部２
０がゲートバスライン２の上部に形成される。

【００６０】最後に、図４（ｅ）に示すように、絵素電
極４の上部に絵素電極の開口部２１が形成されて、該絵
素電極の開口部２１を除く他の部分には保護膜２２が形
成される。

【００６１】詳しい形成工程は、厚さ２００ｎｍの窒化
シリコン（ＳｉＮｘ）膜の成膜が行われ、フォトリソグ
ラフィー、エッチング、レジスト剥離洗浄等の工程によ
り、パターニングが行なわれて、絵素電極４上部のＳｉ
Ｎｘ膜が取り除かれて、絵素電極の開口部２１が形成さ
れ、該絵素電極の開口部２１以外の部分には保護膜２２
が形成される。

【００６２】以上のような工程により、絵素基板１の表
示エリア（後に形成される液晶パネルの表示エリアに対
応する領域）内のパターン構成が完了する。

【００６３】更に、本実施の形態において絵素基板１に
形成されるゲート信号入力端子６、基準信号幹線７およ
び基準信号入力端子８の製造工程を、図５に基づいて以
下に説明する。

【００６４】図４（ａ）に示したゲートバスライン２お
よび基準信号線３の形成工程時に、ゲート信号入力端子
６、基準信号入力端子８および基準信号幹線７が形成さ
れる。

【００６５】図５（ａ）に示すように、本実施の形態に
おいては、ゲートバスライン２と同数のゲート信号入力
端子６が、ゲートバスライン２と同一工程により、絵素
基板１のゲート信号入力側である左辺１ａに沿うように
形成される。各ゲート信号入力端子６は各ゲートバスラ
イン２の一端とそれぞれ接続される。

【００６６】また、基準信号幹線７および基準信号入力
端子８は、ゲートバスライン２と同一工程により、互い
に接続されるように形成される。上記基準信号入力端子
８は、上記ゲート信号入力端子６とほぼ同列に位置する
ように、かつ上記ゲート信号入力端子６を挟むように、
絵素基板１の上辺１ｂ側および下辺１ｃ側に１個ずつ形
成される。上記基準信号幹線７は、絵素基板１における
ゲート信号入力端子６配置側の１辺を除く他の３辺、す
なわち絵素基板１の左辺１ａを除く他の３辺に沿うよう
に、かつ絵素基板１の表示エリア外に配置されるように
形成される。さらに、上記基準信号幹線７は、絵素基板
１の表示エリア内に基準信号を供給する全ての基準信号
線３に接続される。

【００６７】次に、図４（ｂ）に示した半導体層１４お
よびｎ型半導体層１５の形成工程時に、ゲート信号入力
端子６、基準信号入力端子８および基準信号幹線７の上
に成膜された半導体膜およびｎ型半導体膜がエッチング
工程において除去される。

【００６８】次に、図４（ｃ）に示した基準信号線３と
ドレイン電極引き出し部１８との接続に用いられるコン
タクトホール１６の形成工程時に、基準信号幹線７上の
絶縁膜および陽極酸化膜が取り除かれる。また、図５
（ｂ）に示すようなゲート信号入力端子６のコンタクト
ホール６ａ、および基準信号入力端子８のコンタクトホ
ール８ａが形成される。

【００６９】次に、図４（ｄ）に示したドレイン電極１
７、ドレイン電極引き出し部１８、ソース電極１９およ
び絵素電極４の形成工程時に、ゲート信号入力端子６の
コンタクトホール６ａ、および基準信号入力端子８のコ
ンタクトホール８ａ上に、ＩＴＯ膜が形成される。

【００７０】次に、図４（ｅ）に示した保護膜２２の形
成工程時に、パターニングされて、上記ゲート信号入力
端子６のコンタクトホール６ａ、および上記基準信号入
力端子８のコンタクトホール８ａ上に成膜されたＳｉＮ
ｘ膜が除去される。以上のような工程を経て、絵素基板
１が完成する。

【００７１】本実施の形態に係る液晶表示装置の対向基
板３１の構成について、図７（ｂ）に基づいて以下に説
明する。図７（ｂ）の断面図に示すように、本実施の形
態における対向基板３１は、ガラス基板３３上に、開口
部３４（図６（ａ）参照）を有するブラックマトリクス
３５が形成され、該ブラックマトリクス３５上に、上記
開口部３４を覆うように、赤（Ｒ）パターン３６、緑
（Ｇ）パターン３７および青（Ｂ）パターン３８が並ん
でいる。さらに、対向基板３１全面が透明樹脂膜のオー
バーコート３９により覆われる。さらにコーティングさ
れた該オーバーコート３９上に、ソースバスライン３２
が配置されている。

【００７２】上記ソースバスライン３２はソース信号入
力端子（図示せず）に接続され、外部からのソース信号
が、該ソース信号入力端子により上記ソースバスライン
３２に入力される。

【００７３】上記対向基板３１の製造工程について、図
６、図７および図８に基づいて説明する。図６は、対向
基板３１にカラーフィルタを形成する製造工程を示して
おり、図７は、対向基板３１にソースバスライン３２を
形成する製造工程を示している。図８は対向基板３１の
製造工程のフローチャートである。

【００７４】図６（ａ）示すように、まず、ガラス基板
３３上に、スパッタ法により、酸化クロム（ＣｒＯｘ）
／クロム（Ｃｒ）の積層膜が成膜される。その後、フォ
トリソグラフィー、エッチング、レジスト剥離洗浄の工
程を経て、所定のパターニングが行われ、開口部３４を
有するブラックマトリクス３５が形成される。液晶パネ
ル形成時の外光の映り込みを考慮すると、ガラス基板３
３とブラックマトリクス３５との界面は低反射であるこ
とが望ましいので、本実施の形態においては、上記のよ
うにＣｒＯｘ膜をＣｒ膜とガラス基板３３との界面に形
成している。

【００７５】上記ブラックマトリクス３５は、液晶パネ
ル表示エリア内の光漏れを防ぐ遮光膜としてのブラック
マトリクス３５ａと、液晶パネル表示エリア外の額縁と
してのブラックマトリクス３５ｂとに分けられる。

【００７６】次に、図６（ｂ）に示すように、赤の顔料
を分散した樹脂フィルム（ドライフィルム）がコーティ
ング（ラミネート）され、露光、現像、ベークの工程を
経て、赤（Ｒ）パターン３６が形成される。さらに、緑
の顔料を分散した樹脂フィルムがコーティングされ、上
記赤（Ｒ）パターン３６と同様の工程により緑（Ｇ）パ
ターン３７が形成される。さらに、青（Ｂ）パターン３
８が、上記赤（Ｒ）パターン３６および上記緑（Ｇ）パ
ターン３７と同様の工程により形成される。以上のよう
に３色のカラー層が形成されて、ブラックマトリクス３
５の開口部３４が各色のカラーフィルムにより覆われ
る。以上が対向基板３１におけるカラーフィルタの形成
工程である。

【００７７】次に、図７（ａ）に示すように、スピンコ
ート法により、全面に厚さ３μｍの樹脂材料が塗布され
て、ベーク工程により、透明樹脂膜コーティングである
オーバーコート３９が形成される。

【００７８】次に、図７（ｂ）に示すように、スパッタ
法により厚さ１４００ÅのＩＴＯ膜が成膜され、フォト
リソグラフィー、エッチング、レジスト剥離洗浄の工程
を経てパターニングが行なわれ、所定のソースバスライ
ン３２が形成される。以上のような工程を経て、ソース
バスライン３２が形成され、対向基板３１が完成する。

【００７９】本実施の形態における液晶パネルは、上記
のように形成された絵素基板１と対向基板３１とが所定
の間隙を介して対向するように配置され、上記絵素基板
１と上記対向基板３１との間に液晶材料が挟持されて、
シール材によりこれらの両基板が貼り合わされて形成さ
れる。

【００８０】上記シール材は、絵素基板１のゲート信号
入力側である左辺１ａを除く他の３辺に沿うように形成
された基準信号幹線７の上に配置される。なお、このシ
ール材の配置位置は図３において二点鎖線で示されてい
る。

【００８１】このようにシール材を基準信号幹線７の上
に配置することにより、シール材が形成されるシール材
配置位置の絵素基板１の膜構成がほぼ同様となるので、
該シール材は、段差形状の差異がほとんどない部分に配
置されることになる。なお、上記基準信号幹線７上にシ
ール材が配置された様子を示す模式図が、図１５に示さ
れている。同図においては、シール材は６１で示されて
おり、基準信号幹線７上の、陽極酸化膜１２およびゲー
ト絶縁膜１３が設けられていない部分の保護膜２２上に
配置されている。また、同図に示されているように、本
実施の形態においては、陽極酸化膜１２も含めた上記基
準信号幹線７の幅は約３１００μｍであり、上記基準信
号幹線７のうち、シール材６１の配置領域ではない両端
部分の幅は、それぞれ約１２．５μｍである。

【００８２】従って、絵素基板１と対向基板３１との間
隔を均一に保つことができ、液晶表示装置として表示品
位に大きな影響を与える液晶パネルのセル厚不均一を最
小限に抑えて、良好な表示品位を得ることが可能であ
る。

【００８３】次に、液晶パネル形成の具体的な工程につ
いて説明する。絵素基板１および対向基板３１の液晶材
料と接触する側の面に、配向膜としてポリイミド膜が塗
布される。さらに上記絵素基板１と上記対向基板３１と
を貼り合わせるためのシール材として、光硬化型樹脂材
料が絵素基板１上に印刷された後、上記絵素基板１と上
記対向基板３１とが対向するように配置されて、両基板
間に液晶材料が注入される。

【００８４】また、液晶パネル形成時に、液晶パネルの
均一なセル厚を保持するため、液晶パネル表示エリア内
およびシール材に球形のプラスチックビーズを散布す
る。該プラスチックビーズの粒径を調整することによ
り、液晶パネルのセル厚の均一性が向上し、表示品位が
良好となる。

【００８５】本実施の形態においては、液晶パネル表示
エリア内には直径４．５μｍのプラスチックビーズを散
布し、シール材には予め直径５μｍのプラスチックビー
ズを散布しておき、該シール材を上述したように絵素基
板１の基準信号幹線７上に印刷する。

【００８６】一般に、上述したような、シール材内のビ
ーズ状スペーサにより形成されるセル厚（上下基板間
隔）は、ガラス上に形成されたラインと各ライン間のス
ペースとが略均等の面積割合である場合、ギャップの狭
い方で決定される。例えば、図１６（ａ）には、ガラス
基板６２上に複数のライン６３が形成されているような
凹凸を有する一方の基板上に、ビーズ状スペーサ６４が
散布されている様子が示されており、さらに、上記一方
の基板に他方の基板６５を貼り合わせた場合の様子が図
１６（ｂ）に示されている。図１６（ｂ）に示すよう
に、高い部位にあるビーズ状スペーサ６４、すなわちラ
イン６３上に配されているビーズ状スペーサ６４によ
り、セル厚が決定される。このような様子は、液晶表示
装置におけるゲート信号入力端のような凹凸を含む面
に、シール材の描画を行った時に相当する。

【００８７】以上のようにして形成された本実施の形態
における液晶パネルのセル厚について、図９ないし図１
３を用いて説明する。図９は、絵素基板１および対向基
板３１を対向配置させて形成した液晶パネルの平面図で
ある。図１０は図９における太線矢印方向からみた断
面図（液晶パネルのゲート信号入力側４１の断面図）、
図１１は図９における太線矢印からみた断面図（液晶
パネルのソース信号入力側４２の断面図）、図１２は図
９における液晶パネルの信号非入力側４３のうち、太線
矢印からみた断面図、図１３は図９における液晶パネ
ルの液晶パネル表示エリア内４４の断面図である。

【００８８】図９において方向からみた断面図である
図１０に示すように、液晶パネルのゲート信号入力側４
１において、絵素基板１のガラス基板１１上に形成され
ている膜の厚さは０．８１μｍであり、対向基板３１の
ガラス基板３３上に形成されている膜の厚さは３μｍで
ある。さらに、液晶パネルのセル厚は４．８１μｍであ
る。

【００８９】図９において方向からみた断面図である
図１１に示すように、液晶パネルのソース信号入力側４
２において、絵素基板１のガラス基板１１上に形成され
ている膜の厚さは０．５２μｍで、対向基板３１のガラ
ス基板３３上に形成されている膜の厚さは３．１４μｍ
である。さらに、液晶パネルのセル厚は４．９６μｍで
ある。

【００９０】図９において方向からみた断面図である
図１２に示すように、液晶パネルの信号非入力側４３の
うち、ゲート信号入力側４１の対向側において、絵素基
板１のガラス基板１１上に形成されている膜の厚さは
０．５２μｍで、対向基板３１のガラス基板３３上に形
成されている膜の厚さは３μｍである。さらに、液晶パ
ネルのセル厚は５．１０μｍである。

【００９１】従って、本実施の形態における液晶パネル
の各辺におけるセル厚の振れ幅は、５μｍを基準にする
と、約０．２μｍ以内に抑えられる。このようにセル厚
の振れ幅が小さくなる、すなわちセル厚がほぼ均一化さ
れることにより、本実施の形態における液晶表示装置の
表示品位が良好となる。

【００９２】また、基準信号幹線７は遮光性を有し、液
晶パネルの表示エリア外における遮光膜としても用いら
れているので、基準信号幹線７と液晶パネルの表示エリ
ア外の遮光膜とを別々に形成する必要がなく、製造工程
が簡略化される。

【００９３】また、シール材は、対向基板３１上のブラ
ックマトリクス３５の額縁であるブラックマトリクス３
５ｂよりも外側に配置するように形成される。仮に、対
向基板３１上のブラックマトリクス３５の額縁であるブ
ラックマトリクス３５ｂ上にシール材を配置すると、外
観上シール材は、絵素基板１における基準信号幹線７と
対向基板３１におけるブラックマトリクス３５ｂとに共
に隠されてしまう。これによって、液晶パネルの信頼性
に重要な関わりのあるシール材のかすれやシール材内の
気泡の発生が目視による検査で発見できなくなってしま
う。

【００９４】上記のような問題を回避するため、本実施
の形態においては、少なくとも、対向基板３１に接して
いるシール材の端面が、ブラックマトリクス３５の額縁
であるブラックマトリクス３５ｂに遮られずに、該ブラ
ックマトリクス３５ｂから目視にて確認できるように、
該シール材をブラックマトリクス３５の額縁であるブラ
ックマトリクス３５ｂよりも外側に配置する。

【００９５】従来の液晶表示装置においては、ベゼルと
の合わせマージンは対向基板のブラックマトリクスに設
けられていた。しかし、本実施の形態に係る液晶表示装
置においては、シール材はブラックマトリクス３５の額
縁であるブラックマトリクス３５ｂよりも外側に配置さ
れる構成である。従って、本実施の形態の液晶表示装置
において、液晶パネルの外形寸法を変更させることなく
シール材をブラックマトリクス３５ｂの外側に配置する
ためには、該ブラックマトリクス３５ｂの幅を細くしな
ければならない。これにより、該ブラックマトリクス３
５ｂにベゼルとの合わせマージンに必要な幅を設けるこ
とが困難であるため、絵素基板１の基準信号幹線７にベ
ゼルとの合わせ精度上必要な幅が設けられる。

【００９６】以上のように、シール材を上記のように配
置することにより、本実施の形態に係る液晶表示装置に
おいては目視によるシール材検査を行なうことができる
ので、シール材の検査も簡便となり、さらに良好な表示
品位を得ることが可能となる。

【００９７】〔実施の形態２〕本発明の第２の実施の形
態について図１４に基づいて説明する。なお、前記した
実施の形態１で説明した構成と同様の構成については、
同じ参照番号を付与し、その説明を省略する。

【００９８】本実施の形態における液晶表示装置は、絵
素基板５１、対向基板３１および上記絵素基板５１と上
記対向基板３１とを貼り合わせるシール材を備えてい
る。図１４は上記絵素基板５１を概略的に示す説明図で
ある。

【００９９】本実施の形態における絵素基板５１は、ゲ
ートバスライン２、基準信号線３、ゲート信号入力端子
６、基準信号入力端子８、基準信号幹線７および基準信
号線検査用パッド（島状金属膜）５２を有している。

【０１００】上記基準信号線検査用パッド５２は、ゲー
トバスライン２と同一の工程により、各ゲートバスライ
ン２の間のゲート信号入力側に、島状に形成される。従
って、上記基準信号線検査用パッド５２はゲートバスラ
イン２と同様の金属膜から構成されることになる。ま
た、シール材は上記基準信号線検査用パッド５２の上に
配置されることから、該シール材は、絵素基板５１にお
いて段差形状の差異がほとんどない金属膜上に形成され
ることになる。

【０１０１】これにより、絵素基板５１と対向基板３１
との間隔をほぼ一定に保ち、液晶パネルのセル厚不均一
を最小限に抑えて、良好な表示品位を得ることができ
る。

【０１０２】また、上記基準信号線検査用パッド５２
は、各基準信号線３と各々接続されて、基準信号線３の
断線および短絡検査を行なうための端子としても用いら
れる。従って、シール材を配置するための島状の金属膜
と、基準信号線検査用の端子とを別々に形成する必要が
なく、絵素基板５１の製造工程を簡略化することができ
る。

【０１０３】さらに、上記基準信号線検査用パッド５２
は遮光性を有しているので、ゲート信号入力端子６側の
遮光膜としても用いられる。従って、本実施の形態にお
ける絵素基板５１のゲート信号入力側に遮光膜を別途設
ける必要がなく、絵素基板５１の製造工程をさらに簡略
化することができる。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置は、ゲートバスラインと同一工程により形成され、か
つ第１基板におけるゲート信号入力側の１辺を除く他の
３辺に沿うように配置された周辺金属膜を備え、シール
材の上記３辺に沿う部分が、上記周辺金属膜上に配置さ
れている構成である。

【０１０５】これにより、第１基板と第２基板との間隔
を、シール材が塗布される周辺でほぼ均一に保つことが
可能となり、液晶パネルのセル厚の不均一を最小限に抑
えて良好な表示品位を得ることができるという効果を奏
する。

【０１０６】さらに、本発明に係る液晶表示装置は、上
記周辺金属膜が、複数の基準信号線に基準信号を供給す
る基準信号幹線となる構成であることが好ましい。

【０１０７】これにより、第１基板において、基準信号
幹線のさらに外側に、周辺金属膜を別途配置しないの
で、液晶パネルの枠を小さくすることができ、液晶パネ
ルに占める表示エリアの面積を大きくすることができる
という効果をさらに奏する。また、この効果に加えて、
製造工程を簡略化することができるという効果も併せて
奏する。

【０１０８】さらに、本発明に係る液晶表示装置は、上
記周辺金属膜が遮光性を有している構成であることが好
ましい。

【０１０９】これにより、液晶パネルの表示領域外の遮
光膜を別途設ける必要がないので、周辺金属膜と遮光膜
とを別に形成する場合と比較して、製造工程を簡略化す
ることができるという効果をさらに奏する。

【０１１０】また、本発明に係る液晶表示装置は、ゲー
トバスラインと同一工程により、各ゲートバスライン間
のゲート信号入力側に形成された複数の島状金属膜を備
え、シール材の上記ゲート信号入力側に形成される部分
が、上記複数の島状金属膜上に配置されている構成とす
ることもできる。

【０１１１】これにより、ゲート信号入力側において、
シール材を良好に配置でき、第１基板と第２基板との間
隔をほぼ均一に保つことが可能となり、液晶パネルのセ
ル厚の状態を良好に維持して良好な表示品位を得ること
ができるという効果を奏する。また、島状金属膜に遮光
性の材料を用いることにより、ゲート信号入力側の遮光
性を高める効果も奏する。

【０１１２】さらに、本発明に係る液晶表示装置は、上
記複数の島状金属膜が、各基準信号線と各々接続され
て、基準信号線の断線および短絡検査用端子として用い
られる構成であることが好ましい。

【０１１３】これにより、基準信号線の断線および短絡
の検査のための検査用端子を別途設ける必要がないの
で、島状金属膜と検査用端子とを別に形成する場合と比
較して、製造工程を簡略化することができるという効果
をさらに奏する。

【０１１４】さらに、本発明に係る液晶表示装置は、上
記複数の島状金属膜が遮光性を有している構成であるこ
とが好ましい。

【０１１５】これにより、ゲート信号入力側の遮光膜を
別途設ける必要がないので、島状金属膜とゲート信号入
力側の遮光膜とを別に形成する場合と比較して、製造工
程を簡略化することができるという効果をさらに奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における液晶表示装置の
対向ソース構造を概念的に示す説明図である。

【図２】上記液晶表示装置の対向ソース構造の斜視図で
ある。

【図３】上記液晶表示装置における絵素基板の構成を概
略的に示す平面図である。

【図４】（ａ）ないし（ｅ）は、上記絵素基板の１絵素
に対応する領域の製造工程を示す断面図および平面図で
ある。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、上記絵素基板の製造工
程を示す平面図である。

【図６】（ａ）および（ｂ）は、上記液晶表示装置にお
ける対向基板のカラーフィルタの製造工程を示す断面図
および平面図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は、上記液晶表示装置にお
ける対向基板のソースバスラインの製造工程を示す断面
図および平面図である。

【図８】上記液晶表示装置における対向基板の製造工程
を示すフローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態１における液晶パネルの平
面図である。

【図１０】上記液晶パネルのゲート信号入力側の断面図
である。

【図１１】上記液晶パネルのソース信号入力側の断面図
である。

【図１２】上記液晶パネルの信号非入力側の断面図であ
る。

【図１３】上記液晶パネルの表示エリア内の断面図であ
る。

【図１４】本発明の実施の形態２における液晶表示装置
の絵素基板の構成を概略的に示す平面図である。

【図１５】実施の形態１において、基準信号幹線上にシ
ール材が設けられた様子を模式的に示す断面図である。

【図１６】（ａ）は、凹凸を有する一方の基板上に、ビ
ーズ状スペーサが散布された状態を示す断面図であり、
（ｂ）は、（ａ）に示される一方の基板と他方の基板と
を貼り合わせた状態を示す断面図である。

【図１７】従来技術における液晶表示装置の構成を概念
的に示す説明図である。

【図１８】（ａ）ないし（ｄ）は、対向ソース構造の液
晶表示装置における対向基板の製造工程を示す断面図お
よび平面図である。

【符号の説明】

１絵素基板（第１基板）２ゲートバスライン３基準信号線６ゲート信号入力端子７基準信号幹線（周辺金属膜）８基準信号入力端子３１対向基板（第２基板）３２ソースバスライン５１絵素基板５２基準信号線検査用パッド（島状金属膜）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1368 G02F 1/1339 505

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のゲートバスラインと、該ゲートバス
ラインに並設された複数の基準信号線とを有する第１基
板と、上記ゲートバスラインと交差するように配設された複数
のソースバスラインを有し、上記第１基板と所定の間隙
を介して対向させた第２基板と、上記第１基板と上記第２基板とを貼り合わせるシール材
とを備えた液晶表示装置において、上記ゲートバスラインと同一工程により形成され、かつ
上記第１基板におけるゲート信号入力側の１辺を除く他
の３辺に沿うように配置された周辺金属膜を備え、上記シール材の上記３辺に沿う部分が、上記周辺金属膜
上に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記周辺金属膜が、上記複数の基準信号線
の各々に基準信号を供給する基準信号幹線となることを
特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記周辺金属膜が遮光性を有していること
を特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】複数のゲートバスラインと、該ゲートバス
ラインに並設された複数の基準信号線とを有する第１基
板と、上記ゲートバスラインと交差するように配設された複数
のソースバスラインを有し、上記第１基板と所定の間隙
を介して対向させた第２基板と、上記第１基板と上記第２基板とを貼り合わせるシール材
とを備えた液晶表示装置において、上記ゲートバスラインと同一工程により、各ゲートバス
ライン間のゲート信号入力側に形成された複数の島状金
属膜を備え、上記シール材の上記ゲート信号入力側に形成される部分
が、上記複数の島状金属膜上に配置されていることを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項５】上記複数の島状金属膜が、各基準信号線と
各々接続されて、基準信号線の断線および短絡検査用の
端子として用いられることを特徴とする請求項４記載の
液晶表示装置。
【請求項６】上記複数の島状金属膜が遮光性を有してい
ることを特徴とする請求項４または５記載の液晶表示装
置。