JP5331423B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示装置に係わり、パネル来歴を管理するための識別情報の書き込み領域を有する液晶表示装置に関する。
従来の液晶表示装置は、画素電極等が形成される第１基板と、この第１基板に対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板とで挟持される液晶層とで構成されている。第１基板には、例えばｘ方向に延在しｙ方向に並設された複数のゲート線とｙ方向に延在しｘ方向に並設された複数のドレイン線とで囲まれた領域に、少なくとも、ゲート線からの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタと、このオンされた薄膜トランジスタを介してドレイン線からの映像信号が供給される画素電極を備えて画素を構成している。これにより、各画素を独立に制御でき、これら画素によって画像を表示する構成となっている。
一方、第２基板にはブラックマトリクスと各画素に対応したＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが形成されており、カラーフィルタを透過した透過光量に応じたカラー表示を行う構成となっている。
このような構成からなる液晶表示装置では、携帯電話機等の最終製品に組み込まれた液晶表示装置に不具合が発生した場合等には、製造時の条件等に伴う不具合か、偶発的に発生した不具合かを短時間で特定することが求められており、液晶表示装置個々の来歴情報が重要となっている。
しかしながら、液晶表示装置個々の来歴情報を管理するためには、個々の液晶表示装置に固有の番号等の識別情報を割り当て、この識別情報に基づいて液晶表示装置の来歴を個々に管理する必要がある。
液晶表示装置に個々の識別情報を管理する方法として、例えば特許文献１に開示がなされている。この特許文献１に記載の方法では、ガラス基板上の不透明膜でレーザマーキング用の文字用パッドを形成する構成となっている。さらには、文字パッドを保護するための絶縁膜として、表示領域に形成する透明絶縁膜を共通に使用することによって、文字用パッドを保護する技術が開示されている。
特許第2734183号公報
近年、液晶表示装置の性能向上と低消費電力化に伴って、益々その使用用途が広がってきており、携帯電話等の携帯機器にもより高性能な液晶表示装置が搭載されるようになっている。
一方、携帯用機器では限られた電池容量で長時間の使用を可能とするために、低消費電力化と共により低電圧での駆動が求められている。このため、液晶表示装置においても低消費電力化と低電圧化への取り組みがなされており、横電界方式の液晶表示パネルでは効率的な液晶分子の駆動を実現するために、各種の対策がなされている。例えば、共通電極と画素電極との間に形成される容量絶縁膜の薄膜化、誘電率が高い容量絶縁膜の使用、及び液晶層を介して対向配置される第１基板（ＴＦＴ基板）と第２基板（カラーフィルタ基板）との間隔を狭くするために必要となる第１基板表面の平坦化等が代表的な対策である。
第１基板表面の平坦化では、液晶分子を駆動する横電界を発生させるための画素電極と共通電極の形成に際して、例えば感光性のポリイミドやアクリル系樹脂などの有機材料を用いた有機絶縁膜を形成して第１基板表面を平坦化した後に、液晶分子を駆動する電界を発生させる電極を形成することにより、第１基板表面を平坦化する構成としている。
一方、特許文献１に記載の技術でレーザマーキング用の情報書き込み領域であるレーザマーキング台座に液晶基板の識別情報を書き込んだ場合、有機絶縁膜や該有機絶縁膜の上層に形成される容量絶縁膜にクラックが発生し、このクラックが表示領域に到達して点灯しない画素が生じる等のパネル不良が発生してしまうという問題が生じている。
本願発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、本願発明の目的は、表示領域に形成する透明絶縁膜を使用した場合であってクラック発生を防止できる液晶表示装置を提供することである。
本発明の他の目的は、レーザマーキングに起因する液晶表示装置の不良を防止することが可能な技術を提供することである。
前記課題を解決すべく、基板上の表示領域内にマトリックス状に配置される画素と、前記表示領域を除く余白領域に形成される書き込み膜と、前記表示領域から前記余白領域に伸延し、前記書き込み膜の上層に形成される透明絶縁膜とを備える液晶表示装置であって、前記透明絶縁膜は、有機化合物からなり、基板表面を平坦化する第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上層に形成される無機化合物からなる薄膜であって、前記書き込み膜の上部領域に前記第１の絶縁膜に至る開口部が形成される第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜の開口部に形成され、前記第２の絶縁膜の開口部から露出される前記第１の絶縁膜を覆う透明導電膜とを少なくとも備える液晶表示装置である。
また、前記課題を解決すべく、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記第２の絶縁膜は、前記画素を構成する共通電極と画素電極の間に形成さ れる容量絶縁膜である。
また、前記課題を解決すべく、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液晶表示装置において、前記第２の絶縁膜は、前記表示領域に形成される他の無機絶縁膜よりも誘電 率が高い無機化合物からなるものである。
前記課題を解決すべく、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の液晶表示装置において、前記第２の絶縁膜は、ＳｉＮ薄膜からなるものである。
前記課題を解決すべく、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記書き込み膜は、Ｍｏ、Ｗ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなるものである。
前記課題を解決すべく、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記第２の絶縁膜から前記第１の絶縁膜に至り、前記書き込み膜 の形成領域の周囲を環状に囲むように形成された溝部を有し、前記溝部が前記透明導電膜 で覆われるものである。
前記課題を解決すべく、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の液晶表示装置において、前記第１の絶縁膜の下層に形成され、前記書き込み膜の形成領域の周囲を環状に囲 む金属薄膜を備え、前記溝部と前記金属薄膜が重畳する位置に形成されると共に、前記透 明導電膜は前記溝部の底面から露出され、前記透明導電膜は前記溝部の底面から露出され る前記金属薄膜の表面も覆うものである。
本発明の液晶表示装置では、書き込み膜の上部領域のみ第２の絶縁膜を形成しない構成とすることにより、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜とが接して形成されることを防止する構成となっている。その結果、表示領域に形成する透明絶縁膜を書き込み膜の形成領域に形成した場合であっても、レーザ書き込み時におけるクラックの発生を防止できる。従って、レーザマーキングに起因する液晶表示装置の不良を防止することができる。
また、本発明の液晶表示装置では、書き込み膜の形成領域の周囲に溝部を設ける構成となっているので、第１の絶縁膜や第２の絶縁膜にクラックが発生した場合であってもそのクラックは溝部で止まり表示領域内に伸張して画素の表示不良を引き起こすことを防止する構成となっている。その結果、表示領域に形成する透明絶縁膜を書き込み膜の形成領域にも形成した場合であって、レーザ書き込み時におけるクラックの発生に伴う不良画素の発生を防止できる。従って、レーザマーキングに起因する液晶表示装置の不良を防止することができる。
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
以下、本発明が適用された実施形態の例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
〈実施形態１〉
〈全体の構成〉
図１は本発明の実施形態１の液晶表示装置の概略構成を説明するための平面図である。
〈全体の構成〉
図１は本発明の実施形態１の液晶表示装置の概略構成を説明するための平面図である。
図１に示すように、実施形態１の液晶表示装置は画素電極等が形成される第１基板ＳＵＢ１と、図示しないカラーフィルタや図示しないブラックマトリクス（遮光膜）が形成され、第１基板ＳＵＢ１に対向して配置される第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とで挟持される図示しない液晶層とで構成される液晶表示パネルＰＮＬを有し、この液晶表示パネルＰＮＬと光源となる図示しないバックライトユニットとを組み合わせることにより、液晶表示装置ができる。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との固定及び２枚の基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２で挟持される液晶の封止は、第２基板ＳＵＢ２の周辺部に環状に塗布された図示しないシール材で固定され、液晶も封止される構成となっている。なお、以下の説明では、液晶表示パネルＰＮＬの説明においても、液晶表示装置と記す。
第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２としては、例えば周知のガラス基板に限定されることはなく、石英ガラスやプラスチック（樹脂）のような他の絶縁性基板であってもよい。たとえば、石英ガラスを用いれば、プロセス温度を高くできるため、後述するゲート絶縁膜を緻密化できるので、後述する薄膜トランジスタＴＦＴの信頼性を向上することができる。また、プラスチック（樹脂）基板を用いれば、軽量で、耐衝撃性に優れた液晶表示装置を提供できる。
また、実施形態１の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域ＡＲとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ＡＲとはならない。
図１から明らかなように、本実施形態１の液晶表示装置では、レーザマーキング台座ＬＭＰ（書き込み膜）が形成されるマーキング部は第１基板上ＳＵＢ１に形成され、その形成位置は表示領域ＡＲの外側の領域となっている。さらには、本実施形態の液晶表示装置においては、液晶層を介して対向配置される第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とが重畳する領域の外側の領域にマーキング部が形成される構成となっている。このように、表示領域ＡＲのみではなく、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との重畳領域を避けた領域にマーキング部を形成することにより、シール材とレーザマスキング台座ＬＭＰの形成位置が重なってしまうことを容易に防止することができる。さらには、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との重畳領域を避けた領域にマーキング部を設けることにより、実施形態１の液晶表示装置の表示面側からのレーザマスキング台座ＬＭＰの視認性が低下してしまうことを防止する構成となっている。
なお、レーザマスキング台座ＬＭＰの形成位置は、液晶表示パネルＰＮＬの下端部右側に限定されることはなく、下端部左側等の表示領域ＡＲとフレキシブルプリント基板ＦＰＣの接続端子の形成領域とを除く他の領域でもよい。
また、図１に示す実施形態１の液晶表示装置では、第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面であって表示領域ＡＲ内には、図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート線ＧＬが形成されている。また、図中ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン線ＤＬが形成されている。
ドレイン線ＤＬとゲート線ＧＬとで囲まれる矩形状の領域は画素が形成される領域を構成し、これにより、各画素は表示領域ＡＲ内においてマトリックス状に配置されるようになる。各画素は、例えば図１中丸印Ａの部分において、その拡大図Ａ’に示すように、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極PXと、コモン線ＣＬに接続され映像信号の電位に対して基準となる電位を有する基準信号が供給される共通電極ＣＴとを備えている。なお、拡大図Ａ’に示す共通電極ＣＴの構成では、各画素毎に独立して形成される共通電極ＣＴにコモン線ＣＬを介して基準信号を入力する構成としたが、これに限定されることはなく、後述するようにｘ軸方向に隣接配置される画素の共通電極ＣＴが直接に接続されるように共通電極ＣＴを形成し、ｘ軸方向の左右（第１基板の端部）の一端から、又は両側からコモン線ＣＬを介して基準信号を入力する構成でもよい。
また、実施形態１では、各ドレイン線ＤＬ及び各ゲート線ＧＬは例えばその下端において、図示しないシール材を越えて延在され、ドライバＩＣ（走査信号駆動回路や映像信号駆動回路等からなる）ＤＲの一つの出力端子に接続されている。
また、実施形態１の液晶表示装置では、下端部にはフレキシブルプリント基板ＦＰＣが接続される構成となっており、このフレキシブルプリント基板ＦＰＣを介してドライバＩＣＤＲ用の駆動信号が入力される構成となっている。なお、走査信号駆動回路及び映像信号駆動回路からなるドライバＩＣＤＲはそれぞれ半導体チップからなる半導体装置を第１基板ＳＵＢ１面に搭載させて構成可能である。しかし、例えばテープキャリア方式やＣＯＦ（Chip On Film）方式で形成した半導体装置の一辺を第１基板ＳＵＢ１に接続させるようにしてもよい。 また、第１基板ＳＵＢ１上に回路を一体的に作り込んでもよい。
〈段差・画素の構成〉
図２は実施形態１の液晶表示装置における画素の擬略構成を説明するための平面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ’線での断面図である。また、以下に示す薄膜は公知のフォトリソグラフィ技術により形成可能であるので、形成方法の詳細な説明は省略する。
図２は実施形態１の液晶表示装置における画素の擬略構成を説明するための平面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ’線での断面図である。また、以下に示す薄膜は公知のフォトリソグラフィ技術により形成可能であるので、形成方法の詳細な説明は省略する。
図２に示すように、第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面（表面、上面）には、ゲート線ＧＬ及びドレイン線ＤＬが比較的大きな距離を有して平行に形成されている。
ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬの間の領域には、たとえばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電材料からなり、共通電極ＣＴとなる透明導電膜ＩＴＯｃが形成されている。該透明導電膜ＩＴＯｃは、そのコモン線ＣＬ側の辺部において該コモン線ＣＬに重畳されて形成され、コンタクトホールＣＨ２を介してコモン線ＣＬと電気的に接続されて形成されている。なお、透明導電膜としてＩＴＯを用いた場合について説明するが、ＩＴＯに限定されることはなく、公知のＺｎＯ系透明導電膜を用いてもよい。
そして、図３に示すように、第１基板ＳＵＢ１の表面には、第１基板ＳＵＢ１から薄膜トランジスタＴＦＴへのＮａ（ナトリウム）やＫ（カリウム）などのイオンの混入をブロックするために、下地層となる絶縁膜ＩＮ１が形成されている。絶縁膜ＩＮ１としては、例えば第１基板ＳＵＢ１側から順に窒化シリコンなどからなる層と酸化シリコンなどからなる層を積層した構造の薄膜を用いることができるが、これに限定されるものではない。
この絶縁膜ＩＮ１の上層には、例えばポリシリコンからなる多結晶の半導体層ＡＳが形成されている。この半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。なお、この半導体層ＡＳは、たとえば、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域の他に、ドレイン信号線ＤＬの下層、該ドレイン信号線ＤＬと薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＴとを電気的に接続する接続部の下層にも形成され（半導体層ＡＳと区別するため、以下、ポリシリコン層と記す）、たとえばドレイン線ＤＬにおいて段差を少なく構成できるようにしている。
半導体層ＡＳの上層には、当該半導体層ＡＳを被うようにして絶縁膜ＧＩが形成されている。この絶縁膜ＧＩは、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するもので、それに応じて膜厚等が設定されるようになっている。また、絶縁膜ＧＩの上面であって、半導体層ＡＳと重畳する個所においてゲート電極ＧＴが形成され、このゲート電極ＧＴの上層には層間絶縁膜ＩＮ２が形成される構成となっている。なお、層間絶縁膜ＩＮ２としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、又は正珪酸四エチル（ＴＥＯＳ）等が好適である。
また、図２中ｙ方向に伸張してドレイン線ＤＬが形成され、このドレイン線ＤＬはその一部において薄膜トランジスタＴＦＴ側に延在する延在部を有し、この延在部が絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＮ２に形成されたコンタクトホールを介して半導体層ＡＳに形成されるドレイン領域に接続される。また、ドレイン線ＤＬは薄膜トランジスタＴＦＴの近傍の領域において、絶縁膜ＧＩ及びポリシリコン層を介してゲート線ＧＬと交差する構成となっている。
ドレイン線ＤＬおよびドレイン電極ＤＴの形成の際に共に形成されるソース電極ＳＴは、半導体層ＡＳ上にてドレイン電極ＤＴと対向する位置に形成されており、絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＮ２に形成されたコンタクトホールを介して半導体層ＡＳに形成されるソース領域に接続される構成となっている。また、ソース電極ＳＴは半導体層ＡＳ上から画素領域側に若干延在された延在部を有して形成されており、この延在部は後に説明する画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓと接続されるパッド部ＰＤに至るようにして構成されている。
ドレイン電極ＤＴ及びソース電極ＳＴの上層すなわち薄膜トランジスタＴＦＴの上層には、当該薄膜トランジスタＴＦＴを被う無機化合物からなる無機絶縁膜ＰＡＳ１と、平坦化膜としての機能を有する有機絶縁膜ＰＡＳｏからなる保護膜が形成されている。無機絶縁膜ＰＡＳ１は図示しない液晶や有機絶縁膜ＰＡＳｏのアルカリ成分から薄膜トランジスタＴＦＴを保護する役割を持っており、例えば無機質材料である窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等からなり、薄膜トランジスタＴＦＴの上層の全面に当該無機絶縁膜ＰＡＳ１が形成されている。有機絶縁膜ＰＡＳｏは無機絶縁膜ＰＡＳ１の上層（基板の液晶側）に公知のスピンコート法等により形成され、例えば感光性のポリイミドやアクリル系樹脂などの有機物材料からなり、薄膜トランジスタＴＦＴをはじめとしたゲート線ＧＬ、ドレイン線ＤＬ、コモン線ＣＬ等の形成に伴う第１基板上面の凹凸を平坦化する。なお、実施形態１の液晶表示装置の第１基板ＳＵＢ１では無機絶縁膜ＰＡＳ１と有機絶縁膜ＰＡＳｏとで保護膜を構成している。
この有機絶縁膜ＰＡＳｏの上層には共通電極ＣＴとなる透明導電膜ＩＴＯｃが形成され、その上層に容量絶縁膜ＰＡＳ２が形成される構成となっている。容量絶縁膜ＰＡＳ２、有機絶縁膜ＰＡＳｏ、無機絶縁膜ＰＡＳ１にはパッド部ＰＤに至るコンタクトホールが形成されており、容量絶縁膜ＰＡＳ２の上層に形成される画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓとソース電極ＳＴとが電気的に接続される構成となっている。
このように、実施形態１の液晶表示装置では、共通電極ＣＴとなる透明導電膜ＩＴＯｃの上層に形成した容量絶縁膜ＰＡＳ２を介して画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓが配置される構成となっている。このように形成される液晶表示装置（横電界方式の液晶表示装置）では、保持容量Ｃｓｔ１を構成するための一対の電極を画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓと共通電極ＣＴとなる透明導電膜ＩＴＯｃとで兼ねる構成とすることが一般的に行われている。すなわち、画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓと共通電極ＣＴとなる透明導電膜ＩＴＯｃとの間に形成する層間絶縁膜として容量絶縁膜ＰＡＳ２を用いることにより、透明導電膜ＩＴＯｓと透明導電膜ＩＴＯｃとの絶縁を実現しつつ透明導電膜ＩＴＯｓと透明導電膜ＩＴＯｃとで画素電荷の保持に必要な保持容量を実現する構成となっている。
なお、図２及び図３に示す実施形態１の液晶表示装置では、説明を簡単にするために画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓで２本の線状電極を画素電極PXとして形成した場合について説明したが、これに限定されることはなく、画素電極PXとなる透明導電膜ＩＴＯｓで２本以上の線状電極を画素領域内に形成してもよい。また、線状電極の形成方向もドレイン線ＤＬの形成方向に限定されることはなく、ゲート線ＧＬの形成方向やドレイン線ＤＬの形成方向から４５°及び−４５°傾けた方向等でもよい。さらには、面状電極を薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴに接続し、線状電極をコモン線ＣＬに接続した構成でもよい。
図４は本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるマーキング部の概略構成を説明するための平面図であり、図５は図４のＣ−Ｃ’線での断面図である。
図４に示すように、実施形態１のマーキング部は周知のレーザ書き込みで文字情報やバーコード等の記号情報（識別情報）が書き込まれるレーザマーキング台座ＬＭＰと、該レーザマーキング台座ＬＭＰの上層に形成される複数層の透明絶縁膜とで構成される。特に、レーザマーキング台座ＬＭＰは作業者や読み取り装置での視認性を考慮して、薄膜であっても可視光や赤外光の透過が少ない金属薄膜等の可視光や読み取り装置の照射光に対して透過率の低い材料を用いる構成となっている。レーザマーキング台座ＬＭＰの材料としては、例えば、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）合金、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ（アルミニウム）合金等が好適であり、実施形態１では例えばドレイン線ＤＬの材料であるＡｌ合金を用いる構成とする。なお、ドレイン線ＤＬとして、アルミニウム層の上下をタングステン（Ｗ）合金等でサンドイッチした三層積層構造のものを用いる場合には、容易にＷ（タングステン）合金を材料とするレーザマーキング台座ＬＭＰを形成できる。
なお、実施形態１の液晶表示装置では、第１基板ＳＵＢ１の表示領域ＡＲに形成される透明絶縁膜はレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域にも積層される構成となっている。また、実施形態１のレーザマーキング台座ＬＭＰは正方形としたが、これに限定されることはなく、液晶表示パネルＰＮＬの識別に使用する識別情報の種類に応じた任意の形状でよい。
以下、図４及び図５に基づいて、実施形態１のマーキング部の詳細構成を説明する。
図５に示すように、実施形態１においては、レーザマーキング台座ＬＭＰは金属薄膜で形成されており、実施形態１においては例えばゲート電極ＧＴを形成する際にレーザマーキング台座ＬＭＰを形成することにより、レーザマーキング台座ＬＭＰを形成するための工程を追加することなく、当該レーザマーキング台座ＬＭＰを形成するものである。なお、レーザマーキング台座ＬＭＰを形成する工程を新たに追加することにより、レーザマーキング台座ＬＭＰに最適な材料で当該レーザマーキング台座ＬＭＰを形成してもよい。また、レーザマーキング台座ＬＭＰは第１基板ＳＵＢ１上の上層に直接形成してもよいが、実施形態１においては表示領域ＡＲを形成する際の絶縁膜である絶縁膜ＩＮ１と絶縁膜ＧＩがレーザマスキング台座ＬＭＰと第１基板ＳＵＢ１との間に形成される構成となっている。
前述するように、実施形態１のレーザマスキング台座ＬＭＰはゲート電極ＧＴの形成過程において形成される構成となっているので、レーザマーキング台座ＬＭＰの上層には層間絶縁膜ＩＮ２が形成される構成となっている。また、層間絶縁膜ＩＮ２の上層には、表示領域ＡＲと同様に、それぞれ順番に無機絶縁膜ＰＡＳ１、有機絶縁膜ＰＡＳｏが形成される構成となっている。
ここで、実施形態１の液晶表示装置の表示領域ＡＲにおける有機絶縁膜ＰＡＳｏの上層の絶縁膜は容量絶縁膜ＰＡＳ２となっている。これに対して、実施形態１においてはレーザマーキング台座ＬＭＰが形成される領域、すなわちレーザマーキング台座ＬＭＰの上部領域には当該レーザマーキング台座ＬＭＰと重畳する位置に、共通電極ＣＴを形成するための材料である透明導電膜ＩＴＯｃで薄膜が形成される構成となっている。また、この共通電極ＣＴを形成するための材料である透明導電膜ＩＴＯｃで形成した薄膜で有機絶縁膜ＰＡＳｏを保護する構成となっている。
表示領域ＡＲにおいては、有機絶縁膜ＰＡＳｏの上層には共通電極ＣＴが形成され、該共通電極ＣＴの上層に容量絶縁膜ＰＡＳ２が形成されることとなる。しかしながら、実施形態１においては、レーザマーキング台座ＬＭＰが形成される上部領域では、共通電極ＣＴと同層の透明導電膜ＩＴＯｃで形成された薄膜の上層には容量絶縁膜ＰＡＳ２が形成されない構成となっている。すなわち、表示領域ＡＲ以外の領域にも形成された容量絶縁膜ＰＡＳ２には、透明導電膜ＩＴＯｃに達するコンタクトホールＣＨ３が形成される構成となっている。透明導電膜ＩＴＯｃで形成された薄膜の上層には、有機絶縁膜ＰＡＳｏの保護膜とするために、画素電極材料（画素電極と同層）の透明導電膜ＩＴＯｓが共通電極材料（共通電極と同層）の透明導電膜ＩＴＯｃを覆うように形成されている。このとき、実施形態１では、コンタクトホールの形成領域において、透明導電膜ＩＴＯｃと容量絶縁膜ＰＡＳ２とがその周縁部において重畳するように形成される構成となっている。
このように、実施形態１の液晶表示装置では、レーザマーキング台座ＬＭＰの上部領域のみ容量絶縁膜ＰＡＳ２を形成しない構成とすることにより、レーザ光の照射領域内に有機絶縁膜ＰＡＳｏと容量絶縁膜ＰＡＳ２とが積層される領域が形成されることを防止する構成となっている。
その結果、表示領域ＡＲに形成する透明絶縁膜をレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域にも形成した場合であって、レーザ書き込み時におけるクラックの発生を防止できる。従って、レーザマーキングに起因する液晶表示装置の不良を防止することができる。
〈実施形態２〉
図６は本発明の実施形態２の液晶表示装置におけるマーキング部の概略構成を説明するための平面図であり、図７は図６のＤ−Ｄ’線での断面図である。なお、実施形態２の液晶表示装置においても、レーザマーキング台座ＬＭＰの外周領域に形成されるコンタクトホールＣＨ４の形成領域を除く他の領域の構成は実施形態１の構成と同様となるので、以下の説明ではコンタクトホールＣＨ４の形成領域の構成について詳細に説明する。
図６は本発明の実施形態２の液晶表示装置におけるマーキング部の概略構成を説明するための平面図であり、図７は図６のＤ−Ｄ’線での断面図である。なお、実施形態２の液晶表示装置においても、レーザマーキング台座ＬＭＰの外周領域に形成されるコンタクトホールＣＨ４の形成領域を除く他の領域の構成は実施形態１の構成と同様となるので、以下の説明ではコンタクトホールＣＨ４の形成領域の構成について詳細に説明する。
図６に示すように、実施形態２においてもレーザマーキング台座ＬＭＰは金属薄膜で形成されており、実施形態１と同様に例えばゲート電極ＧＴを形成する際にレーザマーキング台座ＬＭＰを形成するものである。なお、レーザマーキング台座ＬＭＰを形成する工程を新たに追加することにより、レーザマーキング台座ＬＭＰに最適な材料で当該レーザマーキング台座ＬＭＰを形成してもよい。
図６に示すように、実施形態２のマーキング部はレーザマーキング台座ＬＭＰの最上層の保護膜であるソース電極材料ＩＴＯｓの薄膜の形成領域の外周部にコンタクトホールＣＨ４が形成される構成となっている。すなわち、実施形態２のマーキング部ではコンタクトホールＣＨ４で形成された溝がレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域を環状に取り囲む構成となっている。
以下、図６及び図７に基づいて、実施形態２のマーキング部の詳細構成について説明する。
図６及び図７から明らかなように、実施形態２のマーキング部においても、レーザマーキング台座ＬＭＰの保護層としてその上部領域に形成される絶縁膜の構成は、レーザマーキング台座ＬＭＰ側から層間絶縁膜ＩＮ２、無機絶縁膜ＰＡＳ１、有機絶縁膜ＰＡＳｏ、共通電極形成用の透明導電膜ＩＴＯｃ、及び画素電極形成用の透明導電膜ＩＴＯｓとなる。
ここで実施形態２における特徴な的な構成は、前述のように構成されるレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域の周囲が、コンタクトホールＣＨ４で形成される溝で環状に囲まれる構成となっていることである。
すなわち、実施形態２では、層間絶縁膜ＩＮ２の形成後に例えばドレイン線ＤＬ（ドレイン電極ＤＴやソース電極ＳＴを含む）を形成する薄膜材料でレーザマーキング台座ＬＭＰを環状に取り囲むようにして、所定配線幅の正方形の金属薄膜層ＬＮ１を形成する。なお、レーザマーキング台座ＬＭＰを環状に取り囲む金属薄膜層ＬＮ１の形状は正方形に限定されることはなく、他の矩形形状もしくは円形形状又は任意の閉じた曲線形状でもよい。
この金属薄膜層ＬＮ１の形成の後は、実施形態１と同様に共通電極材料の透明導電膜ＩＴＯｃの薄膜層を形成する。この後に、実施形態２では金属薄膜層ＬＮ１の形成領域に沿って、有機絶縁膜ＰＡＳｏをエッチングしてコンタクトホールＣＨ４を形成し、該コンタクトホールＣＨ４でレーザマーキング台座ＬＭＰを環状に取り囲む正方形の溝部を形成する。この後に、表示領域ＡＲを含む領域に容量絶縁膜ＰＡＳ２の層が形成され、この容量絶縁膜ＰＡＳ２の形成後に、金属薄膜層ＬＮ１の上層領域とレーザマーキング台座ＬＭＰの上部領域（透明導電膜ＩＴＯｃの上層）に形成される容量絶縁膜ＰＡＳ２、並びに金属薄膜層ＬＮ１の上層領域に形成される無機絶縁膜ＰＡＳ１がエッチングで除去される。この後に、この除去領域を覆うようにして、画素電極材料である透明導電膜ＩＴＯｓの薄膜層を金属薄膜層ＬＮ１及び透明導電膜ＩＴＯｃの上層に形成することにより、金属薄膜層ＬＮ１及び透明導電膜ＩＴＯｃの上面側を保護する保護層として、画素電極材料である透明導電膜ＩＴＯｓの薄膜層を形成する。
以上説明したように、実施形態２の液晶表示装置では、レーザマーキング台座ＬＭＰの上部領域のみ容量絶縁膜ＰＡＳ２を形成しない構成とすることによりレーザ書き込み時におけるクラックの発生を防止する構成としている。さらには、レーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域の周囲にコンタクトホールＣＨ４で形成した溝を設ける構成となっているので、突発的又は偶発的に有機絶縁膜ＰＡＳｏにクラックが発生した場合であってもそのクラックはコンタクトホールＣＨ４の溝で止まり表示領域ＡＲ内に伸張して画素の表示不良を引き起こすことを防止する構成となっている。その結果、表示領域ＡＲに形成する透明絶縁膜をレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域にも形成した場合であって、レーザ書き込み時におけるクラックの発生に伴う不良画素の発生を防止できる。従って、レーザマーキングに起因する液晶表示装置の不良を防止することができる。
さらには、実施形態２の液晶表示装置では、透明導電膜ＩＴＯｓでコンタクトホールＣＨ３とコンタクトホールＣＨ４の形成領域を保護する構成となっているので、該コンタクトホールＣＨ３とコンタクトホールＣＨ４が形成される薄膜層の界面（金属薄膜層と無機絶縁膜ＰＡＳ１との界面、無機絶縁膜ＰＡＳ１と容量絶縁膜ＰＡＳ２との界面、容量絶縁膜ＰＡＳ２と透明導電膜ＩＴＯｃとの界面）を安定に保つことができるので、液晶表示装置の信頼性をさらに向上させることができる。
〈実施形態３〉
図８は本発明の実施形態３の液晶表示装置におけるマーキング部の概略構成を説明するための平面図であり、図９は図８のＥ−Ｅ’線での断面図である。
図８は本発明の実施形態３の液晶表示装置におけるマーキング部の概略構成を説明するための平面図であり、図９は図８のＥ−Ｅ’線での断面図である。
図８に示すように、実施形態３においてもレーザマーキング台座ＬＭＰは金属薄膜で形成されており、実施形態１と同様に例えばゲート電極ＧＴを形成する際にレーザマーキング台座ＬＭＰを形成するものである。なお、レーザマーキング台座ＬＭＰを形成する工程を新たに追加することにより、レーザマーキング台座ＬＭＰに最適な材料で当該レーザマーキング台座ＬＭＰを形成してもよい。
図８に示すように、実施形態３のマーキング部ではレーザマーキング台座ＬＭＰの上層に形成される薄膜層は従来の構成と同様の構成であり、レーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域の周囲にコンタクトホールＣＨ５の溝が形成され、コンタクトホールＣＨ５で形成された溝がレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域を環状に取り囲む構成となっている。
以下、図８及び図９に基づいて、実施形態３のマーキング部の詳細構成について説明する。
図８及び図９から明らかなように、実施形態３のマーキング部においては、レーザマーキング台座ＬＭＰの保護層としてその上部領域に形成される絶縁膜の構成は、レーザマーキング台座ＬＭＰ側から層間絶縁膜ＩＮ２、無機絶縁膜ＰＡＳ１、有機絶縁膜ＰＡＳｏ、及び容量絶縁膜ＰＡＳ２となる。
ここで実施形態３における特徴的な構成は、前述のように構成されるレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域の周囲が、コンタクトホールＣＨ５で形成される溝で囲まれる構成となっていることである。
すなわち、実施形態３では容量絶縁膜ＰＡＳ２の形成後に、レーザマーキング台座ＬＭＰを取り囲むようにして、容量絶縁膜ＰＡＳ２をエッチングしてコンタクトホールＣＨ５を形成し、該コンタクトホールＣＨ５でレーザマーキング台座ＬＭＰを環状に取り囲む正方形の溝部を形成する構成となっている。
このように実施形態３の液晶表示装置では、レーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域の周囲にコンタクトホールＣＨ５で形成した溝を設ける構成となっているので、容量絶縁膜ＰＡＳ２や有機絶縁膜ＰＡＳｏにクラックが発生した場合であってもそのクラックはコンタクトホールＣＨ５の溝で止まり表示領域ＡＲ内に伸張して画素の表示不良を引き起こすことを防止する構成となっている。その結果、表示領域ＡＲに形成する透明絶縁膜をレーザマーキング台座ＬＭＰの形成領域に形成した場合であって、レーザ書き込み時におけるクラックの発生に伴う不良画素の発生を防止できる。従って、レーザマーキングに起因する液晶表示装置の不良を防止することができる。
ＰＮＬ・・・液晶表示パネル、ＡＲ・・・表示領域、ＤＲ・・・ドライバＩＣ
ＬＭＰレーザマーキング台座、ＳＵＢ１・・・第１基板、ＳＵＢ２・・・第２基板
ＦＰＣ・・・フレキシブルプリント基板、ＤＬ・・・ドレイン線、ＧＬ・・・ゲート線
ＣＬ・・・コモン線、ＴＦＴ・・・薄膜トランジスタ、ＰＸ・・・画素電極
ＣＴ・・・共通電極、ＩＴＯｓ・・・画素電極材料、ＩＴＯｃ・・・対向電極材料
ＣＨ１〜ＣＨ５・・・コンタクトホール、ＡＳ・・・半導体層、ＰＤ・・・パッド部
ＩＮ１・・・絶縁膜、ＩＮ２・・・層間絶縁膜、ＧＩ・・・ゲート絶縁膜
ＰＡＳ１・・・無機絶縁膜、ＰＡＳ２・・・容量絶縁膜、ＰＡＳｏ・・・有機絶縁膜
Ｃｓｔ１・・・保持容量
ＬＭＰレーザマーキング台座、ＳＵＢ１・・・第１基板、ＳＵＢ２・・・第２基板
ＦＰＣ・・・フレキシブルプリント基板、ＤＬ・・・ドレイン線、ＧＬ・・・ゲート線
ＣＬ・・・コモン線、ＴＦＴ・・・薄膜トランジスタ、ＰＸ・・・画素電極
ＣＴ・・・共通電極、ＩＴＯｓ・・・画素電極材料、ＩＴＯｃ・・・対向電極材料
ＣＨ１〜ＣＨ５・・・コンタクトホール、ＡＳ・・・半導体層、ＰＤ・・・パッド部
ＩＮ１・・・絶縁膜、ＩＮ２・・・層間絶縁膜、ＧＩ・・・ゲート絶縁膜
ＰＡＳ１・・・無機絶縁膜、ＰＡＳ２・・・容量絶縁膜、ＰＡＳｏ・・・有機絶縁膜
Ｃｓｔ１・・・保持容量
Claims (7)
- 基板上の表示領域内にマトリックス状に配置される画素と、
前記表示領域を除く余白領域に形成される書き込み膜と、
前記表示領域から前記余白領域に伸延し、前記書き込み膜の上層に形成される透明絶縁膜と
を備える液晶表示装置であって、
前記透明絶縁膜は、
有機化合物からなり、基板表面を平坦化する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜の上層に形成される無機化合物からなる薄膜であって、前記書き込み膜の上部領域に前記第１の絶縁膜に至る開口部が形成される第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜の開口部に形成され、前記第２の絶縁膜の開口部から露出される前記第１の絶縁膜を覆う透明導電膜と
を少なくとも備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第２の絶縁膜は、前記画素を構成する共通電極と画素電極の間に形成される容量絶 縁膜であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記第２の絶縁膜は、前記表示領域に形成される他の無機絶縁膜よりも誘電率が高い無 機化合物からなることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項２又は３に記載の液晶表示装置において、
前記第２の絶縁膜は、ＳｉＮ薄膜からなることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記書き込み膜は、Ｍｏ、Ｗ合金、Ａｌ、Ａｌ合金のいずれかからなることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記第２の絶縁膜から前記第１の絶縁膜に至り、前記書き込み膜の形成領域の周囲を環 状に囲むように形成された溝部を有し、
前記溝部が前記透明導電膜で覆われることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項６に記載の液晶表示装置において、
前記第１の絶縁膜の下層に形成され、前記書き込み膜の形成領域の周囲を環状に囲む金 属薄膜を備え、
前記溝部と前記金属薄膜が重畳する位置に形成されると共に、前記透明導電膜は前記溝 部の底面から露出され、
前記透明導電膜は前記溝部の底面から露出される前記金属薄膜の表面も覆うことを特徴とする液晶表示装置。
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