JPH0268525A

JPH0268525A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0268525A
Application number: JP22031988A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shimada; 賢一島田; Takashi Yajima; 矢島　敬司; Yoshiki Watanabe; 渡辺　善樹; Akiko Tanaka; 田中　朗子
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-03-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はたとえば薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）と画素
電極とを画素の一構成要素とするアクティブ・マトリッ
クス方式のカラー液晶表示装置等の液晶表示装置及びそ
の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、アクティブ・マトリックス方式のカラー液晶表示
装置を製造するには、まず第１０図に示すように、薄膜
トランジスタ、画素電極等（図示せず）が形成された下
部透明ガラス基板５ＵＢＩにエポキシ樹脂１を塗布する
。つぎに、第１１図に示すように、下部透明ガラス基板
５ＵＢＩとカラーフィルタ等（図示せず）が形成された
上部透明ガラス基板５ＵＢ２とを５〜１０．の間隔で重
ね合せ、エポキシ樹脂１を硬化させて、シール材ＳＬを
形成する。つぎに、下部透明ガラス基板５ＵＢ１を第１
２図の一点鎖線で示す位置で切断し、また第１３図に示
す引出し配線２に外部邸動回路（図示せず）を接続する
ことができるように、上部透明ガラス基板５ＵＢ２を第
１２図の二点鎖線で示す位置ですなわちシール材ＳＬの
端部から約０．５　ｉｎの位置で切断する。そして、下
部透明ガラス基板５ＵＢ１．上部透明ガラス基板５ＵＢ
２、シール材ＳＬによって形成された空間内に液晶を封
入する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、本発明者の解析によれば、このような方法によ
って液晶表示装置を製造したときには、第１３図に示す
ように、シール材ＳＬの外側の下部透明ガラス基板５Ｕ
ＢＩと上部透明ガラス基板５ＵＢ２との間に隙間が形成
され、この隙間に水分・よごれ３が侵入するから、水分
・よごれ３により引出し配線２が腐食してしまうという
ことが判った。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、引出し配線が腐食するのを防止することができる液晶
表示装置とその製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、この発明の一実施例において
は、第１の基板と第２の基板とをシール材を介して貼り
合わせ、上記第２の基板を上記第１の基板より上記シー
ル材に近い位置で切断するに当たり、上記第２の基板の
上記シール材の外側部と一部が重複する位置に剥離剤を
塗布し、上記シール材と上記剥離剤とが重複した位置で
上記第２の基板を切断する。

〔作用〕

この液晶表示装置の製造方法においては、シール材の外
側の第１の基板と第２の基板との間に隙間が形成される
ことはない。

〔実施例〕

この発明の製造方法を実施すべきアクティブ・マトリッ
クス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素と
その周辺を第５図（要部平面図）で示し、第５図に示し
たカラー液晶表示装置の一部断面を第６図で示し、第５
図の７Ａ−７Ａ、７Ｂ−７Ｂ切断線で切った断面をそれ
ぞれ第７Ａ、７Ｂ図で示す。また、第８図（要部平面図
）には、第５図に示す画素を複数配置した液晶表示部の
要部を示す。

第５図乃至第８図に示すように、液晶表示装置は、下部
透明ガラス基板５ＵＢＩの内側（液晶側）の表面上に、
薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＰＩＸを有
する画素が構成されている。

下部透明ガラス基板５ＵＢＩは、たとえば、１．１［ｍ
ｍ］程度の厚さで構成されている。

各画素は、１１１接する２本の走査信号線（ゲート信号
線または水平信号線）ＧＬと、隣接する２本の映像信号
線（ドレイン信号線または垂直信号線）ＤＬとの交差領
域内（４本の信号線で囲まれた領域内）に配置されてい
る。走査信号線ＧＬは、第５図および第８図に示すよう
に、列方向に延在し、行方向に複数本配置されている。

映像信号ａＤＬは、行方向に延在し、列方向に複数本配
置されている。

薄膜トランジスタＴＰＴは、主に、ゲート電極ＧＴ、絶
縁膜Ｇ１．ｉ型（真性、１ｎｔｒｉｎｓｉｃ、導電型決
定不純物がドープされていない）非晶質Ｓｉ半導体暦Ａ
Ｓ、一対のソース電極ＳＤＩおよびドレイン電極ＳＤ２
で構成されている。なお、ソース・トレインは本来その
間のバイアス極性によって決まり、本表示装置の回路で
はその極性は動作中反転するので、ソース・ドレインは
動作中入れ替わると理解されたい。しかし以下の説明で
も、便宜上一方をソース、他方をドレインと固定して表
現する。

前記ゲート電極ＧＴは、第５図の平面図に示すように（
左下および右下に描かれている）、走査信号線ＧＬから
行方向（第５図において上方向）に突出する丁字形状で
構成されている（丁字形状に分岐されている）。つまり
、ゲート電極ＧＴは、映像信号ＩＤＬと実質的に平行に
延在するように構成されている。ゲート電極ＧＴは、薄
膜トランジスタＴＰＴの形成領域まで突出するように走
査信号線ＧＬに連続して形成されている。

ゲート電極ＧＴは、第５図に示されているように、半導
体層ＡＳを完全に覆うよう（下方からみて）それより太
き目に形成される。したがって。

基板５ＵＢＩの下方に蛍光灯等のバックライトを取付け
た場合、この不透明のＣｒゲート電極ＧＴが影となって
、半導体層ＡＳにはバックライト光が当たらず、前述し
た光照射による導電現象すなわちＴＰＴのオフ特性劣化
は起きにくくなる。なお、ゲート電極ＧＴの本来の大き
さは、ソース・ドレイン電極ＳＤＩとＳｎ２間をまたが
るに最低限必要な（ゲート電極とソース・ドレイン電極
の位置合わせ余裕分も含めて）幅を持ち、チャンネル＠
Ｗを決めるその奥行き長さはソース・ドレイン電極間の
距！Ｉｔ（チャンネル長）Ｌどの比、すなわち相互コン
ダクタンスｇＩ１１を決定するファクタＷ／Ｌをいくつ
にするかによって決められる。

本実施例におけるゲート電極の大きさは勿論、上述した
本来の大きさよりも大きくされる。

なお、必要であれば基板５ＵＢ２側からのトランジスタ
ＴＰＴＩ〜３等に対する遮光は基板５ＵＢ２側にクロム
層等のパターン或は有機フィルタ層のパターン等を設け
ることによって達成できる。

ソース・ドレイン電極ＳＤ１．ＳＤ２は工型Ｓｊ層ＡＳ
に高濃度Ｎ型Ｓｉ層Ｎ＋を介して非整流接触しており、
両電極間をまたぐようにゲート電極ＧＴがその下方にゲ
ート絶縁膜ＧＩを介して配置されている。

走査信号線ＧＬは隣り合う２つの映像信号線ＤＬ間で幅
が広くなるように（第５図では下方にふくらんでいる）
形成されており、この広がり部分はコンデンサＣａｄｄ
の−っの電極（下方電極ＣＬ）を構成する。コンデンサ
Ｃａｄｄの他方の電極はその上方に位置し、ソース・ド
レイン電極ＳＤ１、Ｓｎ２と同レベルの１で形成された
電極（上方電極ＣＨ）で構成される。第７Ｂ図に示した
断面構造から明らかなように、コンデンサＣａｄｄは上
述の上下電極ＣＨ，ＣＬとその間にはさまれた絶縁膜Ｇ
Ｉとで構成されている。上部電極ＣＨの下方に位置する
高濃度５ｉＮＮ＋は、コンデンサ機能上では電極板とし
て働き、以下上部電極ＣＨとＮ“層をひっくるめて上部
電極ＣＨと称す。上述の絶縁体ＧＩは図の左端部分で途
切れるようにパターニングされており、それによって上
部電極ＣＨが画素電極ＰＩＸにオーミック接触すること
かできる。したがって、このコンデンサＣａｄｄは、あ
る走査線ＯＬ（下側）で即動されるＴＰＴに接続された
画素電極ＰＩＸと、隣りの走査線ＧＬ（上側）との間に
形成されている。コンデンサＣａｄｄは、ゲート電極Ｇ
Ｔとソース電極ＳＤＩとの間に形成される寄生容量と走
査線ＧＬに印加される走査パルスの変化に起因する静電
ノイズを軽減したり、ＴＰＴがオフした後の映像情報の
記憶時間を長く働きがあり、液晶層ＬＣとそれをはさむ
対向電極（ＰＩＸ、ＩｒＯ２）で構成される液晶の容量
に交流的には実質的に並列に接続される、いわば補助容
量として働く。

次に第６図を参照して、液晶表示パネルの全体構造を説
明する。

薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＰＩＸ上に
は、保護膜ＰＳＶＩが設けられている。

保護膜ＰＳＶＩは、主に、薄膜トランジスタＴＰＴを湿
気等から保護するために形成されており、透明性が高く
しかも耐湿性の良いものを使用する。

保護膜ＰＳＶＩは、たとえば、プラズマＣＶＤで形成し
た酸化珪素膜や窒化珪素膜で形成されており、８０００
　［人］程度の膜厚で形成する。

薄膜トランジスタＴＰＴは、ゲート電極ＧＴに正のバイ
アスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗
が小さくなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗は
大きくなるように構成されている。

液晶ＬＣは、下部透明ガラス基板５ＵＢＩと上部透明ガ
ラス基板５ｔＪＢ２との間の、液晶分子の向きを設定す
る下部配向膜０ＲＩＩおよび上部配向膜０ＲＩ２の間に
封入されている。

下部配向膜０Ｒ１１は、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側
の保護膜ＰＳＶＩの上部に形成される。

上部透明ガラス基板５ＵＢ２の内側（液晶側）の表面に
は、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜Ｐｓ■２、共通透明
電極（ＣＯＭ）ＩｒＯ２および前記上部配向膜０ＲＩ２
が順次積層して設けられている。

前記共通透明電極ＣＯＭは、下部透明ガラス基板５ＵＢ
Ｉ側に画素毎に設けられた透明画素電極ＦＩＸに対向し
、複数の画素電極ＰＩＸに対して共通となるように構成
されている。この共通透明電極ＣＯＭには、コモン電圧
Ｖ　ｃｏｒｎが印加されるように構成されている。コモ
ン電圧Ｖｃｏｍは、映像信号ｆｉＤＬに印加されるロウ
レベルの睡動電圧Ｖ　ｄ　ｗｉｎとハイレベルの乱動電
圧Ｖｄｍａｘとの中間電位である。

カラーフィルタＦＩＬは、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、画素に対向する位置に各画素
毎に構成され、染め分けられている。すなわち、カラー
フィルタＦｒＬは、画素と同様に、隣接する２本の走査
信号線ＧＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬとの交差領
域内に構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、次のように形１戊することが
できる。まず、上部透明ガラス基板５ＵＢ２の表面にゼ
ラチンのような染色基材を形成し、フォトリングラフィ
技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材を除去する
。この後、染色基材を赤色染料で染め、固着処理を施し
、赤色フィルタＲを形成する。次に、同様な工程を施す
ことによって、緑色フィルタＧ、青色フィルタＢを順次
形成する。

このように、カラーフィルタＦＩＬの各色フィルタを各
画素と対向する、交差領域内に形成することにより、カ
ラーフィルタＦＩＬの各色フイルタ間に、走査信号線Ｏ
Ｌ、映像信号線ＤＬの夫々が存在するので、それらの存
在に相当する分、各画素とカラーフィルタＦＩＬの各色
フィルタとの位置合せ余裕寸法を確保する（位置合せマ
ージンを大きくする）ことができる。さらに、カラーフ
ィルタＦＩＬの各色フィルタを形成する際に、異色フィ
ルタ間の位置合せ余裕寸法を確保することができる。

保護膜ＰＳＶ２は、前記カラーフィルタＦＩＬに含まれ
ている染料が液晶ＬＣに漏れることを防止するために設
けられている。保護膜ＰＳＶ２は、たとえば、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成されている
。

この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側、
上部透明ガラス基板５ＵＢＺ側の夫々の層を別々に形成
し、その後、上下透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５ＵＢ
２を重ね合せ１両者間に液晶ＬＣを封入することによっ
て組み立てられる。

第６図の中央部は一画素部分の断面を示しているが、左
側は透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５ＵＢ２の左側縁部
分で外部引出配線の存在する部分の断面を示している。

右側は、透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５ＵＢ２の右側
縁部分で外部引出配線の存在しない部分の断面を示して
いる。

第６図の左側、右側の夫々に示すシール材ＳＬは、液晶
ＬＣを封止するように構成されており、液晶封入口（図
示していない）を除く透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５
ＵＢ２の縁周囲全体に沿って形成されている。シール材
ＳＬは、たとえば、エポキシ樹脂で形成されている。

前記上部透明ガラス基板５ＵＢ２側の共通透明電極ＣＯ
Ｍは、少なくとも一個所において、銀ペースト材ＳＩＬ
によって、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側に形成された
外部引出配線に接続されている。この外部引出配線は、
透明電極層ＩＴ○１で形成される。

前記配向膜○ＲＩＩおよび○ＲＩ２、透明画素電極ＰＩ
Ｘ、共通透明電極ＣＯＭは、シール材ＳＬの内側に形成
される。偏光板ＰＯＬは、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ
、上部透明ガラス基板５ＵＢ２の夫々の外側の表面に形
成されている。

前記液晶表示部の各画素は、第８図に示すように、走査
信号ｇＧＬ（Ｙｉ）が延在する方向と同一列方向に複数
配置され１画素列Ａｉ、Ａｉ＋１゜Ａｉ＋２．・・・の
夫々を構成している。各画素列Ａｉ。

Ａ　ｉ　＋ｌ、　Ａ　ｘ　＋２．・・・の夫々の画素は
、薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＰＩＸの
配置位置を同一に構成している。つまり、画素列Ａｉ＋
１゜Ａｉ＋３（図示せず）、・・・の夫々の画素は、薄
膜トランジスタＴＰＴの配置位置を左側、透明画素電極
ＰＩＸの配置位置を右側に構成している。画素列Ａｉ＋
１．Ａｉ＋３．・・・の夫々の行方向の戻りの画素列Ａ
　ｉ　、　Ａ　ｉ＋２．・・・の夫々の画素は１画素列
Ａ　ｉ　＋ｌ、　Ａ　ｉ　＋３．・・・の夫々の画素を
前記映像信号線ＤＬに対して線対称で配置した画素で構
成されている。すなわち、画素列Ａ　ｉ＋　Ａ　ｉ”　
２　＋・・・の夫々の画素は、薄膜トランジスタＴＰＴ
の配置位置を右側、透明画素電極ＰＩＸの配置位置を左
側に構成している。そして１画素列Ａ　ｘ　ｔ　Ａ　ｉ
”　２　ｒ・・・の夫々の画素は、画素列Ａ　ｉ　＋１
．　Ａ　ｉ　＋３．・・・の夫々の画素に対し、列方向
に半画素間隔移動させて（ずらして）配置されている。

つまり、画素列Ａｉの各画素間隔を１．０　（１，０ピ
ツチ）とすると、次段の画素列Ａ　ｘ　＋　１は、各画
素間隔を１．０とし、前段の画素列Ａｉに対して列方向
に０．５画素間隔（０，５ピツチ）ずれている。各画素
間を行方向に延在する映像信号線ＤＬ　（Ｘｉ）は、各
画素列Ａ間において、半画素間隔分（０，５ピツチ分）
列方向に延在するように構成されている。

このように、液晶表示部において、薄膜トランジスタＴ
ＰＴおよび透明画素電極ＩＴ○の配置位置が同一の画素
を列方向に複数配置して画素列Ａを構成し、画素列Ａの
次段の画素列Ａを、前段の画素列Ａの画素を映像信号線
ＤＬに対して線対称で配置した画素で構成し、次段の画
素列を前段の画素列に対して半画素間隔移動させて構成
することにより、第９図（画素とカラーフィルタとを重
ね合せた状態における要部平面図）で示すように、前段
の画素列Ａの所定色フィルタが形成された画素（たとえ
ば、画素列Ａｌの赤色フィルタＲが形成された画素）と
次段の画素列Ａの同一色フィルタが形成された画素（た
とえば、画素列Ａｉ＋１の赤色フィルタＲが形成された
画素）とを１．５画素間隔（１，５ピツチ）離隔するこ
とができる。つまり、前段の画素列Ａの画素は、最つど
も近傍の次段の画素列の同一色フィルタが形成された画
素と常時１．５画素間隔分離隔するように構成されてお
り、カラーフィルタＦＩＬはＲＧＢの三角形配置構造を
構成できるようになっている。カラーフィルタＦＩＬの
ＲＧＢの三角形配置構造は、各色の混色を良くすること
ができるので、カラー画像の解像度を向上することがで
きる。

また、映像信号線ＤＬは、各画素列Ａ間において、半画
素間隔分しか列方向に延在しないので、隣接する映像信
号線ＤＬと交差しなくなる。したがって、映像信号線Ｄ
Ｌの引き回しをなくしその占有面積を低減することがで
き、また映像信号線ＤＬの迂回をなくし多層配線構造を
廃止することができる。

つぎに、この発明に係るアクティブ・マトリックス方式
のカラー液晶表示装置の製造方法を説明する。まず、第
１図に示すように、上部透明ガラス基板５ＵＢ２のシー
ル材ＳＬの外側部と一部が重複する位置にシリコーン系
樹脂からなる剥離用樹脂４を塗布する。つぎに、第１０
図に示す位置にエポキシ樹脂１を塗布した下部透明ガラ
ス基板５ＵＢＩと上部透明ガラス基板５ＵＢ２とを第３
図に示すようにシール材ＳＬの外側部と剥離用樹脂４の
一部が重複するように重ね合せる。つぎに、下部透明ガ
ラス基板５ＵＢ１を第１２図の一点鎖線で示す位置で切
断し、また上部透明ガラス基板５ＵＢ２を第２図の二点
鎖線で示す位置すなわち第４図に示すようにシール材Ｓ
Ｌと剥離用樹脂４とが重複した位置で切断すると、上部
透明ガラス基板５ＵＢ２の切断片と剥離用樹脂４とが剥
離する。

このように、シール材ＳＬと剥離用樹脂４とが重複した
位置で上部透明ガラス基板５ＵＢ２を切断すれば、シー
ル材ＳＬの外側の下部透明ガラス基板５ＵＢＩと上部透
明ガラス基板５ＵＢ２との間に隙間が形成されることが
ないので、水分・よごれが侵入することがないから、水
分・よごれにより肝出し配線２が腐食することがない。

なお、上述実施例においては、アクティブ・マトリック
ス方式のカラー液晶表示装置の製造方法について説明し
たが、他の液晶表示装置の製造方法にもこの発明を適用
することができる。また、上述実施例においては、第１
の基板が下部透明ガラス基板５ＵＢＩであり、第２の基
板が上部透明ガラス基板５ＵＢ２である場合に説明した
が、第１、第２の基板が他の基板である場合にもこの発
明を適用することができる。さらに、上述実施例におい
ては、剥離剤としてシリコーン系樹脂からなる剥離用樹
脂４を用いたが、他の剥離剤を用いてもよい。また、上
述実施例においては、下部透明ガラス基板５ＵＢＩにエ
ポキシ樹脂１を塗布したが、上部透明ガラス基板５ＵＢ
２にエポキシ樹脂を塗布したてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る液晶表示装置にお
いては、シール材の外側の第１の基板と第２の基板との
間に隙間が形成されることはないから、水分・よごれに
より引出し配線が腐食することがない。このように、こ
の発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明に係るアクティブ・マトリッ
クス方式のカラー液晶表示装置の製造方法の説明図、第
５図はこの発明の製造方法を実施すべきアクティブ・マ
トリックス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一
画素とその周辺を示す要部平面図、第６図で第５図に示
したカラー液晶表示装置の一部断面図、第７Ａ、７Ｂ図
は第５図の７Ａ−７Ａ、７Ｂ−７Ｂ切断線で切った断面
図、第８図は第５図に示す画素を複数配置し光液晶表示
部の要部平面図、第９図は第８図に示す画素とカラーフ
ィルタとを重ね合せた状態における要部平面図、第１ｏ
図〜第１３図は従来のアクティブ・マトリックス方式の
カラー液晶表示装置の製造方法の説明図である。５ＵＢＩ・・・下部透明ガラス基板５ＵＢ２・・・上部透明ガラス基板ＳＬ・・・シール材２・・・引出し配線４・・・剥離用樹脂代理人　　弁理士　中　村　純之助５ＩＪＢ２・・上部透明ガラス基板４・剥離用樹脂５ＵＢ２・・・上部透明ガラス基板ＳＬ　・・シール材４・・・剥離用樹脂第３図第４図５ＵＢ２・・・上部透明ガラス基板ＳＬ・・・シール材２　・・・引出し配線４　・・・剥離用樹脂第７Ａ図第１０図第１１図第１２図ＳＵＩ＝３１

Claims

【特許請求の範囲】１、第１の基板と第２の基板間に形成される、液晶を封
入するためのシール部を有し、上記第１の基板は上記シ
ール部より外側に延長されており、上記第２の基板は上
記シール部の途中に留められていることを特徴とする液
晶表示装置。２、第１の基板と第２の基板とをシール材を介して貼り
合わせ、上記第２の基板を上記第１の基板より上記シー
ル材に近い位置で切断する液晶表示装置の製造方法にお
いて、上記第２の基板の上記シール材の外側部と一部が
重複する位置に剥離剤を塗布し、上記シール材と上記剥
離剤とが重複した位置で上記第２の基板を切断すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。