JPH052162A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH052162A JPH052162A JP3154648A JP15464891A JPH052162A JP H052162 A JPH052162 A JP H052162A JP 3154648 A JP3154648 A JP 3154648A JP 15464891 A JP15464891 A JP 15464891A JP H052162 A JPH052162 A JP H052162A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に、カラーフィルタを有するカラー液晶表示装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device,
In particular, it relates to a color liquid crystal display device having a color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、アクティブ・マトリクス方式の
液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素
電極のそれぞれに対応して非線形素子(スイッチング素
子)を設けたものである。各画素における液晶は理論的
には常時駆動(デューティ比 1.0)されているので、時
分割駆動方式を採用している、いわゆる単純マトリクス
方式と比べてアクティブ方式はコントラストが良く、特
にカラー液晶表示装置では欠かせない技術となりつつあ
る。スイッチング素子として代表的なものとしては薄膜
トランジスタ(TFT)がある。2. Description of the Related Art For example, an active matrix type liquid crystal display device is provided with a non-linear element (switching element) corresponding to each of a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix. Since the liquid crystal in each pixel is theoretically always driven (duty ratio 1.0), the active system has better contrast than the so-called simple matrix system, which employs the time-division driving system, and especially the color liquid crystal display device. Then it is becoming an indispensable technology. A typical example of the switching element is a thin film transistor (TFT).
【0003】なお、薄膜トランジスタを使用したアクテ
ィブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば「冗長
構成を採用した12.5型アクティブ・マトリクス方式カラ
ー液晶ディスプレイ」、日経エレクトロニクス、頁193
〜210、1986年12月15日、日経マグロウヒル社発行、で
知られている。An active matrix type liquid crystal display device using thin film transistors is disclosed in, for example, "12.5 type active matrix type color liquid crystal display employing a redundant configuration", Nikkei Electronics, p.
~ 210, known on December 15, 1986, published by Nikkei McGraw-Hill Inc.
【0004】液晶表示部(液晶表示パネル)は、液晶層
を基準として下部透明ガラス基板上に薄膜トランジス
タ、透明画素電極、薄膜トランジスタの保護膜、液晶分
子の向きを設定するための下部配向膜が順次設けられた
下部透明基板と、上部透明ガラス基板上にブラックマト
リクス、カラーフィルタ、カラーフィルタの保護膜、共
通透明画素電極、上部配向膜が順次設けられた上部透明
基板とを互いの配向膜が向き合うように重ね合わせ、基
板の縁周囲に配置したシール材によって両基板を接着す
ると共に両基板の間に液晶を封止する。なお、一方の基
板側にはバックライトが配置される。In the liquid crystal display unit (liquid crystal display panel), a thin film transistor, a transparent pixel electrode, a protective film for the thin film transistor, and a lower alignment film for setting the orientation of liquid crystal molecules are sequentially provided on a lower transparent glass substrate with a liquid crystal layer as a reference. The lower transparent substrate and the upper transparent substrate on which the black matrix, the color filter, the protective film for the color filter, the common transparent pixel electrode, and the upper alignment film are sequentially provided on the upper transparent glass substrate so that the alignment films face each other. Then, the two substrates are adhered to each other by a sealing material arranged around the edges of the substrates and the liquid crystal is sealed between the two substrates. A backlight is arranged on one of the substrates.
【0005】従来のシール剤は、主として、熱硬化型樹
脂、紫外線硬化型樹脂が使用されている。シール材によ
り両透明基板を接着するには、上記上部透明基板側で
は、カラーフィルタの保護膜上にシール材を設けて両基
板を接着していた。As the conventional sealant, a thermosetting resin and an ultraviolet curing resin are mainly used. In order to bond both transparent substrates with a sealing material, a sealing material is provided on the protective film of the color filter on the upper transparent substrate side to bond both substrates.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来は、シール材の接
着強度の点について配慮されておらず、液晶表示部の製
造工程や使用時における機械的ストレスや、温度、湿度
の環境下におけるシール材とカラーフィルタの保護膜と
の熱膨張差、収縮差により、主にシール材とカラーフィ
ルタの保護膜との間で剥がれが発生する問題がある。Conventionally, no consideration has been given to the adhesive strength of the sealing material, and the sealing material is subjected to mechanical stress in the manufacturing process of the liquid crystal display part or during use, and under the environment of temperature and humidity. There is a problem that peeling mainly occurs between the sealing material and the protective film of the color filter due to a difference in thermal expansion and contraction between the protective film and the protective film of the color filter.
【0007】本発明の目的は、シール材とカラーフィル
タの保護膜との間での剥がれを抑制し、その結果、歩留
り、信頼性の高い液晶表示装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which suppresses peeling between the sealing material and the protective film of the color filter, resulting in high yield and high reliability.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、第1の透明画素電極、第1の配向膜が形
成された第1の透明基板と、カラーフィルタ、上記カラ
ーフィルタの保護膜、第2の透明画素電極、第2の配向
膜が形成された第2の透明基板とを、互いの上記配向膜
が対向するように所定の間隔を隔てて重ね合せ、上記両
基板間の縁周囲に設けたシール材により上記両基板を接
着すると共に上記両基板の間に液晶を封止した液晶表示
装置において、上記シール材と上記カラーフィルタの保
護膜の構成材料(成分、分子量)がほぼ同一(同一を含
む)であることを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a first transparent pixel electrode, a first transparent substrate on which a first alignment film is formed, a color filter, and the above color filter. The protective film, the second transparent pixel electrode, and the second transparent substrate on which the second alignment film is formed at a predetermined interval so that the alignment films face each other. In a liquid crystal display device in which both substrates are adhered to each other by a sealing material provided around an edge between them, and a liquid crystal is sealed between the both substrates, constituent materials (component, molecular weight) of the sealing material and the protective film of the color filter are used. ) Are almost the same (including the same).
【0009】[0009]
【作用】剥がれが生じやすいシール材とカラーフィルタ
の保護膜との構成材料をほぼ同一とすることにより、シ
ール材とカラーフィルタの保護膜との間の界面に熱膨張
差、収縮差を無くし、接着強度を大きくすることができ
るので、シール材の剥がれを抑制することができる。[Function] By making the sealing material and the protective film of the color filter, which are easily peeled off, substantially the same in material, the difference in thermal expansion and contraction at the interface between the sealing material and the protective film of the color filter is eliminated. Since the adhesive strength can be increased, peeling of the sealing material can be suppressed.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明を適用すべきアクティブ・マト
リクス方式のカラー液晶表示装置を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An active matrix type color liquid crystal display device to which the present invention should be applied will be described below.
【0011】なお、液晶表示装置を説明するための全図
において、同一機能を有するものは同一符号を付け、そ
の繰り返しの説明は省略する。In all the drawings for explaining the liquid crystal display device, those having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
【0012】以下、本発明の構成について、アクティブ
・マトリクス方式のカラー液晶表示装置に本発明を適用
した実施例とともに説明する。The structure of the present invention will be described below together with an embodiment in which the present invention is applied to an active matrix type color liquid crystal display device.
【0013】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。In all the drawings for explaining the embodiments, those having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
【0014】図1は、本発明の一実施例のアクティブ・
マトリクス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部(液
晶表示素子)の(TFT部(:図3の1−1切断線部)
とシール部の)断面図である。FIG. 1 is a block diagram of an active system according to an embodiment of the present invention.
(TFT part (: 1-1 cutting line part in FIG. 3) of the liquid crystal display part (liquid crystal display element) of the matrix type color liquid crystal display device)
And (a sealing portion).
【0015】図2は本発明が適用される液晶表示装置の
一画素とその周辺を示す平面図、図3は図2の3−3切
断線における断面図である。また、図4(要部平面図)
には図2に示す画素を複数配置したときの平面図を示
す。FIG. 2 is a plan view showing one pixel and its periphery of the liquid crystal display device to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line 3-3 in FIG. In addition, FIG. 4 (plan view of the main part)
2 shows a plan view when a plurality of pixels shown in FIG. 2 are arranged.
【0016】(画素配置)図2に示すように、各画素は
隣接する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。各画素は薄
膜トランジスタTFT、透明画素電極ITO1および保
持容量素子Cadd を含む。走査信号線GLは列方向に延
在し、行方向に複数本配置されている。映像信号線DL
は行方向に延在し、列方向に複数本配置されている。(Pixel Arrangement) As shown in FIG. 2, each pixel has two adjacent scanning signal lines (gate signal lines or horizontal signal lines) GL and two adjacent video signal lines (drain signal lines or drain signal lines). The signal line is arranged in a crossing region with the vertical signal line DL (in a region surrounded by four signal lines). Each pixel includes a thin film transistor TFT, a transparent pixel electrode ITO1 and a storage capacitor element Cadd. The scanning signal lines GL extend in the column direction, and a plurality of scanning signal lines GL are arranged in the row direction. Video signal line DL
Extend in the row direction and are arranged in the column direction.
【0017】(表示部断面全体構造)図1に示すよう
に、液晶LCを基準に下部透明ガラス基板SUB1側に
は薄膜トランジスタTFTおよび透明画素電極ITO1
が形成され、上部透明ガラス基板SUB2側にはカラー
フィルタFIL、遮光用ブラックマトリクスパターンを
形成する遮光膜BMが形成されている。下部透明ガラス
基板SUB1は例えば 1.1[mm]程度の厚さで構成され
ている。また、透明ガラス基板SUB1、SUB2の両
面にはディップ処理等によって形成された酸化シリコン
膜SIOが設けられている。このため、透明ガラス基板
SUB1、SUB2の表面に鋭い傷があったとしても、
鋭い傷を酸化シリコン膜SIOで覆うことができるの
で、走査信号線GL、カラーフィルタFILが損傷する
のを有効に防止することができる。(Overall Structure of Display Section) As shown in FIG. 1, a thin film transistor TFT and a transparent pixel electrode ITO1 are provided on the lower transparent glass substrate SUB1 side based on the liquid crystal LC.
And a color filter FIL and a light blocking film BM forming a black matrix pattern for light blocking are formed on the upper transparent glass substrate SUB2 side. The lower transparent glass substrate SUB1 has a thickness of, for example, about 1.1 [mm]. Further, a silicon oxide film SIO formed by dipping or the like is provided on both surfaces of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2. Therefore, even if there are sharp scratches on the surfaces of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2,
Since the sharp scratch can be covered with the silicon oxide film SIO, it is possible to effectively prevent the scanning signal line GL and the color filter FIL from being damaged.
【0018】図1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SUB1、SUB2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
おり、右側は透明ガラス基板SUB1、SUB2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。1 shows the cross section of one pixel portion, the left side shows the cross section of the left edge portion of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2 where the external lead wiring exists, and the right side is transparent. The cross section of the right edge portion of the glass substrates SUB1 and SUB2 where no external lead-out wiring is present is shown.
【0019】配向膜ORI1、ORI2、透明画素電極
ITO1、共通透明画素電極ITO2、保護膜PSV
1、PSV2、絶縁膜GIのそれぞれの層は、シール材
SLの内側に形成される。偏光板POL1、POL2は
それぞれ下部透明ガラス基板SUB1、上部透明ガラス
基板SUB2の外側の表面に形成されている。Alignment films ORI1 and ORI2, transparent pixel electrode ITO1, common transparent pixel electrode ITO2, protective film PSV
The respective layers of 1, PSV2, and the insulating film GI are formed inside the sealing material SL. The polarizing plates POL1 and POL2 are formed on the outer surfaces of the lower transparent glass substrate SUB1 and the upper transparent glass substrate SUB2, respectively.
【0020】液晶LCは液晶分子の向きを設定する下部
配向膜ORI1と上部配向膜ORI2との間に封入さ
れ、シール材SLによってシールされている。The liquid crystal LC is enclosed between a lower alignment film ORI1 and an upper alignment film ORI2 that set the orientation of liquid crystal molecules, and is sealed by a sealing material SL.
【0021】下部配向膜ORI1は下部透明ガラス基板
SUB1側の保護膜PSV1の上部に形成される。The lower alignment film ORI1 is formed on the protective film PSV1 on the lower transparent glass substrate SUB1 side.
【0022】上部透明ガラス基板SUB2の内側(液晶
LC側)の表面には、遮光膜BM、カラーフィルタFI
L、カラーフィルタの保護膜PSV2、共通透明画素電
極ITO2(COM)および上部配向膜ORI2が順次
積層して設けられている。On the inner surface (liquid crystal LC side) of the upper transparent glass substrate SUB2, a light shielding film BM and a color filter FI are provided.
L, a color filter protective film PSV2, a common transparent pixel electrode ITO2 (COM), and an upper alignment film ORI2 are sequentially stacked.
【0023】この液晶表示装置は下部透明ガラス基板S
UB1側、上部透明ガラス基板SUB2側のそれぞれの
層を別々に形成し、その後上下透明ガラス基板SUB
1、SUB2を重ね合わせ、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。This liquid crystal display device has a lower transparent glass substrate S.
The layers on the UB1 side and the upper transparent glass substrate SUB2 side are separately formed, and then the upper and lower transparent glass substrates SUB are formed.
1 and SUB2 are superposed on each other, and a liquid crystal LC is sealed between them to assemble.
【0024】(遮光膜BM)上部透明ガラス基板SUB
2側には、外部光(図1では上方からの光)がチャネル
形成領域として使用されるi型半導体層ASに入射され
ないように、遮光膜BMが設けられ、遮光膜BMは図7
のハッチングに示すようなパターンとされている。な
お、図7は図1におけるITO膜からなる第3導電膜d
3、カラーフィルタFILおよび遮光膜BMのみを描い
た平面図である。遮光膜BMは光に対する遮蔽性が高い
例えばアルミニウム膜やクロム膜等で形成されており、
この液晶表示装置ではクロム膜がスパッタリングで1300
[Å]程度の膜厚に形成される。(Light-shielding film BM) Upper transparent glass substrate SUB
A light-shielding film BM is provided on the second side so that external light (light from above in FIG. 1) does not enter the i-type semiconductor layer AS used as a channel formation region.
The pattern is as shown by the hatching. Incidentally, FIG. 7 shows the third conductive film d made of the ITO film in FIG.
FIG. 3 is a plan view illustrating only the color filter FIL and the light shielding film BM. The light-shielding film BM is formed of, for example, an aluminum film or a chrome film having a high light-shielding property,
In this liquid crystal display device, the chromium film is 1300 by sputtering.
It is formed to a film thickness of about [Å].
【0025】したがって、薄膜トランジスタTFT1、
TFT2のi型半導体層ASは上下にある遮光膜BMお
よび大き目のゲート電極GTによってサンドイッチにさ
れ、その部分は外部の自然光やバックライト光が当たら
なくなる。遮光膜BMは図7のハッチング部分で示すよ
うに、画素の周囲に形成され、つまり遮光膜BMは格子
状に形成され(ブラックマトリクス)、この格子で1画
素の有効表示領域が仕切られている。したがって、各画
素の輪郭が遮光膜BMによってはっきりとし、コントラ
ストが向上する。つまり、遮光膜BMはi型半導体層A
Sに対する遮光とブラックマトリクスとの2つの機能を
もつ。Therefore, the thin film transistors TFT1,
The i-type semiconductor layer AS of the TFT 2 is sandwiched by the upper and lower light-shielding films BM and the large gate electrode GT, and that portion is not exposed to external natural light or backlight light. The light-shielding film BM is formed around the pixel as shown by the hatched portion in FIG. 7, that is, the light-shielding film BM is formed in a grid shape (black matrix), and the effective display area of one pixel is partitioned by this grid. . Therefore, the contour of each pixel is made clear by the light shielding film BM, and the contrast is improved. That is, the light-shielding film BM is the i-type semiconductor layer A.
It has two functions of blocking light for S and a black matrix.
【0026】また、透明画素電極ITO1のラビング方
向の根本側のエッジ部に対向する部分(図2右下部分)
が遮光膜BMによって遮光されているから、上記部分に
ドメインが発生したとしても、ドメインが見えないの
で、表示特性が劣化することはない。A portion facing the edge portion of the transparent pixel electrode ITO1 on the base side in the rubbing direction (lower right portion in FIG. 2).
Since the light is shielded by the light shielding film BM, even if a domain is generated in the above portion, the domain cannot be seen, so that the display characteristics are not deteriorated.
【0027】なお、バックライトを上部透明ガラス基板
SUB2側に取り付け、下部透明ガラス基板SUB1を
観察側(外部露出側)とすることもできる。The backlight may be attached to the upper transparent glass substrate SUB2 side and the lower transparent glass substrate SUB1 may be the observation side (externally exposed side).
【0028】(共通透明画素電極ITO2)共通透明画
素電極ITO2は、下部透明ガラス基板SUB1側に画
素ごとに設けられた透明画素電極ITO1に対向し、液
晶LCの光学的な状態は各画素電極ITO1と共通透明
画素電極ITO2との間の電位差(電界)に応答して変
化する。この共通透明画素電極ITO2にはコモン電圧
Vcom が印加されるように構成されている。コモン電圧
Vcom は映像信号線DLに印加されるロウレベルの駆動
電圧Vdminとハイレベルの駆動電圧Vdmax との中間
電位である。(Common Transparent Pixel Electrode ITO2) The common transparent pixel electrode ITO2 faces the transparent pixel electrode ITO1 provided for each pixel on the lower transparent glass substrate SUB1 side, and the optical state of the liquid crystal LC is the pixel electrode ITO1. And the common transparent pixel electrode ITO2 change in response to a potential difference (electric field). A common voltage Vcom is applied to the common transparent pixel electrode ITO2. The common voltage Vcom is an intermediate potential between the low level drive voltage Vdmin and the high level drive voltage Vdmax applied to the video signal line DL.
【0029】上部透明ガラス基板SUB2側の共通透明
画素電極ITO2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SUB1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
引出配線はゲート電極GT、ソース電極SD1、ドレイ
ン電極SD2のそれぞれと同一製造工程で形成される。The common transparent pixel electrode ITO2 on the upper transparent glass substrate SUB2 side is connected to the external lead wiring formed on the lower transparent glass substrate SUB1 side by the silver paste material SIL at at least one place. The external lead-out wiring is formed in the same manufacturing process as that of the gate electrode GT, the source electrode SD1 and the drain electrode SD2.
【0030】(カラーフィルタFIL)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F
ILは画素に対向する位置にストライプ状に形成され
(図8)、染め分けられている(図8は図4の第3導電
膜層d3、遮光膜BMおよびカラーフィルタFILのみ
を描いたもので、B、R、Gの各カラーフィルターFI
Lはそれぞれ、45°、 135°、クロスのハッチを施して
ある)。カラーフィルタFILは図7に示すように透明
画素電極ITO1の全てを覆うように大き目に形成さ
れ、遮光膜BMはカラーフィルタFILおよび透明画素
電極ITO1のエッジ部分と重なるよう透明画素電極I
TO1の周縁部より内側に形成されている。(Color Filter FIL) The color filter FIL is formed by coloring a dyeing base material made of a resin material such as acrylic resin with a dye. Color filter F
ILs are formed in stripes at positions facing the pixels (FIG. 8) and are dyed separately (FIG. 8 shows only the third conductive film layer d3, the light shielding film BM and the color filter FIL in FIG. 4, B, R, G color filters FI
L is 45 °, 135 °, and has a cross hatch). As shown in FIG. 7, the color filter FIL is formed to have a large size so as to cover the entire transparent pixel electrode ITO1, and the light-shielding film BM overlaps the edge portions of the color filter FIL and the transparent pixel electrode ITO1.
It is formed inside the peripheral portion of TO1.
【0031】カラーフィルタFILは次のように形成す
ることができる。まず、上部透明ガラス基板SUB2の
表面に染色基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で赤
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。つぎに、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。The color filter FIL can be formed as follows. First, a dyeing base material is formed on the surface of the upper transparent glass substrate SUB2, and the dyeing base material other than the red filter forming region is removed by a photolithography technique. After that, the dyed substrate is dyed with a red dye and a fixing process is performed to form a red filter R. Next, the green filter G and the blue filter B are sequentially formed by performing the same process.
【0032】(シール材SLと保護膜PSV2)図1の
左側、右側のそれぞれに示すシール材SLは、液晶封入
口(図示していない)を除く透明ガラス基板SUB1、
SUB2の縁周囲全体に沿って形成されており、上下の
透明ガラス基板SUB1、SUB2を接着すると共に、
両基板間に液晶LCを封止するように構成されている。
保護膜PSV2は、カラーフィルタFILを異なる色に
染め分けた染料が液晶LCに漏れることを防止するため
に設けられている。カラーフィルタの保護膜PSV2
は、例えば熱硬化型フェノールノボラックエポキシ樹脂
からなる。また、シール材SLは、保護膜PSV2と同
一の構成材料である熱硬化型フェノールノボラックエポ
キシ樹脂にアルミナ、二酸化シリコン等の無機充填剤を
添加した組成からなる。このような構成の液晶表示部で
は、製造工程中にシール材SLの剥がれを起こすことが
なかった。また、温湿度サイクル試験を実施したとこ
ろ、不良の発生は皆無であった。このように、剥がれが
生じやすいシール材SLとカラーフィルタの保護膜PS
V2との構成材料(成分、分子量)をほぼ同一(同一を
含む)とすることにより、シール材SLとカラーフィル
タの保護膜PSV2との間の界面に熱膨張差、収縮差を
無くし、接着強度を大きくすることができるので、シー
ル材SLの剥がれを抑制することができる。したがっ
て、歩留り、信頼性の高い液晶表示装置を提供すること
ができる。(Sealing material SL and protective film PSV2) The sealing material SL shown on the left side and the right side of FIG. 1 is a transparent glass substrate SUB1 excluding a liquid crystal filling port (not shown),
It is formed along the entire periphery of the edge of SUB2, and the upper and lower transparent glass substrates SUB1 and SUB2 are bonded together, and
The liquid crystal LC is sealed between both substrates.
The protective film PSV2 is provided to prevent the dyes, which are obtained by dyeing the color filters FIL in different colors, from leaking to the liquid crystal LC. Color filter protective film PSV2
Is a thermosetting phenol novolac epoxy resin, for example. Further, the sealing material SL has a composition in which an inorganic filler such as alumina or silicon dioxide is added to a thermosetting phenol novolac epoxy resin which is the same constituent material as the protective film PSV2. In the liquid crystal display unit having such a configuration, the peeling of the sealing material SL did not occur during the manufacturing process. Further, when a temperature / humidity cycle test was carried out, no defects were found. As described above, the seal material SL and the protective film PS of the color filter, which are easily peeled off,
By making the constituent materials (components and molecular weights) of V2 substantially the same (including the same), the difference in thermal expansion and contraction at the interface between the seal material SL and the protective film PSV2 of the color filter is eliminated, and the adhesive strength is improved. Since it can be made larger, peeling of the sealing material SL can be suppressed. Therefore, a liquid crystal display device with high yield and high reliability can be provided.
【0033】(薄膜トランジスタTFT)薄膜トランジ
スタTFT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
ように動作する。(Thin Film Transistor TFT) The thin film transistor TFT operates so that when a positive bias is applied to the gate electrode GT, the channel resistance between the source and the drain becomes small, and when the bias is zero, the channel resistance becomes large.
【0034】各画素の薄膜トランジスタTFTは、画素
内において2つ(複数)に分割され、薄膜トランジスタ
(分割薄膜トランジスタ)TFT1およびTFT2で構
成されている。薄膜トランジスタTFT1、TFT2の
それぞれは実質的に同一サイズ(チャネル長、チャネル
幅が同じ)で構成されている。この分割された薄膜トラ
ンジスタTFT1、TFT2のそれぞれは、主にゲート
電極GT、ゲート絶縁膜GI、i型非晶質シリコン(S
i)からなるi型半導体層AS、一対のソース電極SD
1、ドレイン電極SD2で構成されている。なお、ソー
ス・ドレインは本来その間のバイアス極性によって決ま
り、この液晶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。The thin film transistor TFT of each pixel is divided into two (plural) in the pixel and is composed of thin film transistors (divided thin film transistors) TFT1 and TFT2. Each of the thin film transistors TFT1 and TFT2 has substantially the same size (channel length and channel width are the same). Each of the divided thin film transistors TFT1 and TFT2 mainly includes a gate electrode GT, a gate insulating film GI, and i-type amorphous silicon (S).
i-type semiconductor layer AS consisting of i), a pair of source electrodes SD
1 and the drain electrode SD2. It should be understood that the source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and the polarity is inverted during operation in the circuit of this liquid crystal display device, so it should be understood that the source and drain are switched during operation. However, also in the following description, for convenience, one is fixed as the source and the other is fixed as the drain.
【0035】(ゲート電極GT)ゲート電極GTは図5
(図2の第1導電膜g1、第2導電膜g2およびi型半
導体層ASのみを描いた平面図)に詳細に示すように、
走査信号線GLから垂直方向(図2および図5において
上方向)に突出する形状で構成されている(T字形状に
分岐されている)。ゲート電極GTは薄膜トランジスタ
TFT1、TFT2のそれぞれの形成領域まで突出する
ように構成されている。薄膜トランジスタTFT1、T
FT2のそれぞれのゲート電極GTは、一体に(共通ゲ
ート電極として)構成されており、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、薄膜トラン
ジスタTFTの形成領域において大きい段差を作らない
ように、単層の第1導電膜g1で構成する。第1導電膜
g1は例えばスパッタで形成されたクロム(Cr)膜を
用い、1000[Å]程度の膜厚で形成する。(Gate Electrode GT) The gate electrode GT is shown in FIG.
As shown in detail in (a plan view illustrating only the first conductive film g1, the second conductive film g2, and the i-type semiconductor layer AS in FIG. 2),
The scanning signal line GL is configured to project in the vertical direction (upward in FIGS. 2 and 5) (branched into a T shape). The gate electrode GT is configured to project to the respective formation regions of the thin film transistors TFT1 and TFT2. Thin film transistor TFT1, T
The respective gate electrodes GT of the FT2 are integrally configured (as a common gate electrode) and are formed continuously with the scanning signal line GL. The gate electrode GT is composed of the single-layer first conductive film g1 so as not to make a large step in the formation region of the thin film transistor TFT. The first conductive film g1 is, for example, a chromium (Cr) film formed by sputtering, and is formed to have a film thickness of about 1000 [Å].
【0036】このゲート電極GTは図2、図1および図
5に示されているように、i型半導体層ASを完全に覆
うよう(下方からみて)それより大き目に形成される。
したがって、下部透明ガラス基板SUB1の下方に蛍光
灯等のバックライトBLを取り付けた場合、この不透明
なクロムからなるゲート電極GTが影となって、i型半
導体層ASにはバックライト光が当たらず、光照射によ
る導電現象すなわち薄膜トランジスタTFT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、ソース電極SD1とドレイン電極SD2との
間をまたがるに最低限必要な(ゲート電極GTとソース
電極SD1、ドレイン電極SD2との位置合わせ余裕分
も含めて)幅を持ち、チャネル幅Wを決めるその奥行き
長さはソース電極SD1とドレイン電極SD2との間の
距離(チャネル長)Lとの比、すなわち相互コンダクタ
ンスgm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。As shown in FIGS. 2, 1 and 5, this gate electrode GT is formed larger than it so as to completely cover the i-type semiconductor layer AS (as viewed from below).
Therefore, when the backlight BL such as a fluorescent lamp is attached below the lower transparent glass substrate SUB1, the gate electrode GT made of opaque chrome becomes a shadow, and the i-type semiconductor layer AS is not exposed to the backlight light. The conduction phenomenon due to the light irradiation, that is, the deterioration of the off-characteristics of the thin film transistor TFT is less likely to occur. The original size of the gate electrode GT is the minimum required to extend between the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 (including the alignment margin between the gate electrode GT, the source electrode SD1 and the drain electrode SD2). ) Has a width and its depth length that determines the channel width W is the ratio of the distance (channel length) L between the source electrode SD1 and the drain electrode SD2, that is, the factor W / L that determines the mutual conductance gm. It depends on what you do.
【0037】この液晶表示装置におけるゲート電極GT
の大きさはもちろん、上述した本来の大きさよりも大き
くされる。Gate electrode GT in this liquid crystal display device
Of course is made larger than the original size described above.
【0038】なお、ゲート電極GTのゲートおよび遮光
の機能面からだけで考えれば、ゲート電極GTおよび走
査信号線GLは単一の層で一体に形成してもよく、この
場合不透明導電材料としてシリコンを含有させたアルミ
ニウム(Al)、純アルミニウム、パラジウム(Pd)
を含有させたアルミニウム等を選ぶことができる。Note that the gate electrode GT and the scanning signal line GL may be integrally formed of a single layer, in which case the silicon is used as the opaque conductive material, in view of only the gate of the gate electrode GT and the function of shielding light. Containing aluminum (Al), pure aluminum, palladium (Pd)
It is possible to select aluminum or the like containing.
【0039】(走査信号線GL)走査信号線GLは第1
導電膜g1およびその上部に設けられた第2導電膜g2
からなる複合膜で構成されている。この走査信号線GL
の第1導電膜g1はゲート電極GTの第1導電膜g1と
同一製造工程で形成され、かつ一体に構成されている。
第2導電膜g2は例えばスパッタで形成されたアルミニ
ウム膜を用い、1000〜5500[Å]程度の膜厚で形成す
る。第2導電膜g2は走査信号線GLの抵抗値を低減
し、信号伝達速度の高速化(画素の情報の書込特性向
上)を図ることができるように構成されている。(Scanning Signal Line GL) The scanning signal line GL is the first
Conductive film g1 and second conductive film g2 provided on the conductive film g1
It is composed of a composite membrane. This scanning signal line GL
The first conductive film g1 is formed in the same manufacturing process as the first conductive film g1 of the gate electrode GT, and is integrally formed.
The second conductive film g2 is, for example, an aluminum film formed by sputtering, and is formed with a film thickness of about 1000 to 5500 [Å]. The second conductive film g2 is configured so that the resistance value of the scanning signal line GL can be reduced and the signal transmission speed can be increased (improvement of writing characteristics of pixel information).
【0040】また、走査信号線GLは第1導電膜g1の
幅寸法に比べて第2導電膜g2の幅寸法を小さく構成し
ている。すなわち、走査信号線GLはその側壁の段差形
状がゆるやかになっている。Further, the scanning signal line GL is configured such that the width dimension of the second conductive film g2 is smaller than the width dimension of the first conductive film g1. That is, the scanning signal line GL has a gentle side wall step.
【0041】(絶縁膜GI)絶縁膜GIは薄膜トランジ
スタTFT1、TFT2のそれぞれのゲート絶縁膜とし
て使用される。絶縁膜GIはゲート電極GTおよび走査
信号線GLの上層に形成されている。絶縁膜GIは例え
ばプラズマCVDで形成された窒化シリコン膜を用い、
3000[Å]程度の膜厚で形成する。(Insulating Film GI) The insulating film GI is used as each gate insulating film of the thin film transistors TFT1 and TFT2. The insulating film GI is formed on the gate electrode GT and the scanning signal line GL. As the insulating film GI, for example, a silicon nitride film formed by plasma CVD is used,
It is formed with a film thickness of about 3000 [Å].
【0042】(i型半導体層AS)i型半導体層AS
は、図5に示すように、複数に分割された薄膜トランジ
スタTFT1、TFT2のそれぞれのチャネル形成領域
として使用される。i型半導体層ASは非晶質シリコン
膜または多結晶シリコン膜で形成し、約1800[Å]程度
の膜厚で形成する。(I-type semiconductor layer AS) i-type semiconductor layer AS
Is used as a channel forming region of each of the thin film transistors TFT1 and TFT2 divided into a plurality of parts, as shown in FIG. The i-type semiconductor layer AS is formed of an amorphous silicon film or a polycrystalline silicon film and has a film thickness of about 1800 [Å].
【0043】このi型半導体層ASは、供給ガスの成分
を変えてSi3N4からなるゲート絶縁膜として使用され
る絶縁膜GIの形成に連続して、同じプラズマCVD装
置で、しかもそのプラズマCVD装置から外部に露出す
ることなく形成される。また、オーミックコンタクト用
のPをドープしたN(+)型半導体層d0(図1)も同
様に連続して約 400[Å]の厚さに形成される。しかる
後、下部透明ガラス基板SUB1はCVD装置から外に
取り出され、写真処理技術によりN(+)型半導体層d
0およびi型半導体層ASは図1、図2および図5に示
すように独立した島状にパターニングされる。This i-type semiconductor layer AS is continuously formed by the same plasma CVD apparatus and the same plasma as the formation of the insulating film GI used as a gate insulating film made of Si 3 N 4 by changing the composition of the supply gas. It is formed without being exposed to the outside from the CVD device. Further, the P-doped N (+) type semiconductor layer d0 (FIG. 1) for ohmic contact is also continuously formed to a thickness of about 400 [Å]. After that, the lower transparent glass substrate SUB1 is taken out from the CVD apparatus, and the N (+) type semiconductor layer d is formed by the photo processing technique.
The 0 and i-type semiconductor layers AS are patterned into independent islands as shown in FIGS. 1, 2 and 5.
【0044】i型半導体層ASは、図2および図5に詳
細に示すように、走査信号線GLと映像信号線DLとの
交差部(クロスオーバ部)の両者間にも設けられてい
る。この交差部のi型半導体層ASは交差部における走
査信号線GLと映像信号線DLとの短絡を低減するよう
に構成されている。As shown in detail in FIGS. 2 and 5, the i-type semiconductor layer AS is also provided between both the intersections (crossover portions) of the scanning signal lines GL and the video signal lines DL. The i-type semiconductor layer AS at the intersection is configured to reduce the short circuit between the scanning signal line GL and the video signal line DL at the intersection.
【0045】(ソース電極SD1、ドレイン電極SD
2)複数に分割された薄膜トランジスタTFT1、TF
T2のそれぞれのソース電極SD1とドレイン電極SD
2とは、図1、図2および図6(図2の第1〜第3導電
膜d1〜d3のみを描いた平面図)で詳細に示すよう
に、i型半導体層AS上にそれぞれ離隔して設けられて
いる。(Source electrode SD1, drain electrode SD
2) Thin film transistors TFT1, TF divided into a plurality of parts
Source electrode SD1 and drain electrode SD of T2
2 is separated from each other on the i-type semiconductor layer AS, as shown in detail in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 6 (plan views showing only the first to third conductive films d1 to d3 of FIG. 2). Are provided.
【0046】ソース電極SD1、ドレイン電極SD2の
それぞれは、N(+)型半導体層d0に接触する下層側
から、第1導電膜d1、第2導電膜d2、第3導電膜d
3を順次重ね合わせて構成されている。ソース電極SD
1の第1導電膜d1、第2導電膜d2および第3導電膜
d3は、ドレイン電極SD2の第1導電膜d1、第2導
電膜d2および第3導電膜d3と同一製造工程で形成さ
れる。Each of the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 is, from the lower layer side in contact with the N (+) type semiconductor layer d0, a first conductive film d1, a second conductive film d2, and a third conductive film d.
3 are sequentially stacked. Source electrode SD
The first conductive film d1, the second conductive film d2, and the third conductive film d3 are formed in the same manufacturing process as the first conductive film d1, the second conductive film d2, and the third conductive film d3 of the drain electrode SD2. ..
【0047】第1導電膜d1はスパッタで形成したクロ
ム膜を用い、 500〜1000[Å]の膜厚(この液晶表示装置
では、 600[Å]程度の膜厚)で形成する。クロム膜は膜
厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、2000
[Å]程度の膜厚を越えない範囲で形成する。クロム膜は
N(+)型半導体層d0との接触が良好である。クロム
膜は後述する第2導電膜d2のアルミニウムがN(+)
型半導体層d0に拡散することを防止するいわゆるバリ
ア層を構成する。第1導電膜d1としては、クロム膜の
他に高融点金属(Mo、Ti、Ta、W)膜、高融点金
属シリサイド(MoSi2、TiSi2、TaSi2、W
Si2)膜で形成してもよい。The first conductive film d1 is a chromium film formed by sputtering and is formed to have a film thickness of 500 to 1000 [Å] (about 600 [Å] in this liquid crystal display device). If the chrome film is made thicker, the stress will increase.
It is formed within a range not exceeding the film thickness of [Å]. The chromium film has good contact with the N (+) type semiconductor layer d0. In the chromium film, the aluminum of the second conductive film d2 described later is N (+).
A so-called barrier layer that prevents diffusion into the type semiconductor layer d0 is formed. As the first conductive film d1, a refractory metal (Mo, Ti, Ta, W) film, a refractory metal silicide (MoSi 2 , TiSi 2 , TaSi 2 , W) other than the chromium film.
It may be formed of a Si 2 ) film.
【0048】第1導電膜d1を写真処理でパターニング
した後、同じ写真処理用マスクを用いて、あるいは第1
導電膜d1をマスクとして、N(+)型半導体層d0が
除去される。つまり、i型半導体層AS上に残っていた
N(+)型半導体層d0は第1導電膜d1以外の部分が
セルフアラインで除去される。このとき、N(+)型半
導体層d0はその厚さ分は全て除去されるようエッチさ
れるので、i型半導体層ASも若干その表面部分でエッ
チされるが、その程度はエッチ時間で制御すればよい。After patterning the first conductive film d1 by photographic processing, using the same photographic processing mask, or
The N (+) type semiconductor layer d0 is removed using the conductive film d1 as a mask. That is, in the N (+) type semiconductor layer d0 remaining on the i type semiconductor layer AS, the portion other than the first conductive film d1 is removed by self-alignment. At this time, since the N (+) type semiconductor layer d0 is etched so that the entire thickness thereof is removed, the i type semiconductor layer AS is also slightly etched on its surface portion, but the degree is controlled by the etching time. do it.
【0049】しかる後、第2導電膜d2がアルミニウム
のスパッタリングで3000〜5500[Å]の膜厚(この液晶表
示装置では、3500[Å]程度の膜厚)に形成される。アル
ミニウム膜はクロム膜に比べてストレスが小さく、厚い
膜厚に形成することが可能で、ソース電極SD1、ドレ
イン電極SD2および映像信号線DLの抵抗値を低減す
るように構成されている。第2導電膜d2としてはアル
ミニウム膜の他にシリコンや銅(Cu)を添加物として
含有させたアルミニウム膜で形成してもよい。After that, the second conductive film d2 is formed by sputtering aluminum to a film thickness of 3000 to 5500 [Å] (in this liquid crystal display device, a film thickness of about 3500 [Å]). The aluminum film has less stress than the chromium film, can be formed to have a thick film thickness, and is configured to reduce the resistance values of the source electrode SD1, the drain electrode SD2, and the video signal line DL. The second conductive film d2 may be formed of an aluminum film containing silicon or copper (Cu) as an additive in addition to the aluminum film.
【0050】第2導電膜d2の写真処理技術によるパタ
ーニング後、第3導電膜d3が形成される。この第3導
電膜d3はスパッタリングで形成された透明導電膜(In
dium-Tin-Oxide ITO:ネサ膜)からなり、1000〜20
00[Å]の膜厚(この液晶表示装置では、1200[Å]程度の
膜厚)で形成される。この第3導電膜d3はソース電極
SD1、ドレイン電極SD2および映像信号線DLを構
成するとともに、透明画素電極ITO1を構成するよう
になっている。After patterning the second conductive film d2 by the photo processing technique, the third conductive film d3 is formed. The third conductive film d3 is a transparent conductive film (In
dium-Tin-Oxide ITO: Nesa film), 1000-20
It is formed with a film thickness of 00 [Å] (in this liquid crystal display device, a film thickness of about 1200 [Å]). The third conductive film d3 constitutes the source electrode SD1, the drain electrode SD2 and the video signal line DL, and also constitutes the transparent pixel electrode ITO1.
【0051】ソース電極SD1の第1導電膜d1、ドレ
イン電極SD2の第1導電膜d1のそれぞれは、上層の
第2導電膜d2および第3導電膜d3に比べて内側に
(チャネル領域内に)大きく入り込んでいる。つまり、
これらの部分における第1導電膜d1は第2導電膜d
2、第3導電膜d3とは無関係に薄膜トランジスタTF
Tのチャネル長Lを規定できるように構成されている。The first conductive film d1 of the source electrode SD1 and the first conductive film d1 of the drain electrode SD2 are inside (in the channel region) of the second conductive film d2 and the third conductive film d3 which are upper layers. It is very involved. That is,
The first conductive film d1 in these portions is the second conductive film d.
2, regardless of the third conductive film d3, the thin film transistor TF
It is configured so that the channel length L of T can be defined.
【0052】ソース電極SD1は透明画素電極ITO1
に接続されている。ソース電極SD1は、i型半導体層
ASの段差形状(第1導電膜g1の膜厚、N(+)型半
導体層d0の膜厚およびi型半導体層ASの膜厚を加算
した膜厚に相当する段差)に沿って構成されている。具
体的には、ソース電極SD1は、i型半導体層ASの段
差形状に沿って形成された第1導電膜d1と、この第1
導電膜d1の上部にそれに比べて透明画素電極ITO1
と接続される側を小さいサイズで形成した第2導電膜d
2と、この第2導電膜d2から露出する第1導電膜d1
に接続された第3導電膜d3とで構成されている。ソー
ス電極SD1の第2導電膜d2は第1導電膜d1のクロ
ム膜がストレスの増大から厚く形成できず、i型半導体
層ASの段差形状を乗り越えられないので、このi型半
導体層ASを乗り越えるために構成されている。つま
り、第2導電膜d2は厚く形成することでステップカバ
レッジを向上している。第2導電膜d2は厚く形成でき
るので、ソース電極SD1の抵抗値(ドレイン電極SD
2や映像信号線DLについても同様)の低減に大きく寄
与している。第3導電膜d3は第2導電膜d2のi型半
導体層ASに起因する段差形状を乗り越えることができ
ないので、第2導電膜d2のサイズを小さくすること
で、露出する第1導電膜d1に接続するように構成され
ている。第1導電膜d1と第3導電膜d3とは接着性が
良好であるばかりか、両者間の接続部の段差形状が小さ
いので、ソース電極SD1と透明画素電極ITO1とを
確実に接続することができる。The source electrode SD1 is the transparent pixel electrode ITO1.
It is connected to the. The source electrode SD1 corresponds to the step shape of the i-type semiconductor layer AS (the film thickness of the first conductive film g1, the film thickness of the N (+)-type semiconductor layer d0, and the film thickness of the i-type semiconductor layer AS are added. It is configured along a step. Specifically, the source electrode SD1 includes a first conductive film d1 formed along the step shape of the i-type semiconductor layer AS, and the first conductive film d1.
The transparent pixel electrode ITO1 is formed above the conductive film d1.
The second conductive film d having a small size on the side connected to
2 and the first conductive film d1 exposed from the second conductive film d2
And a third conductive film d3 connected to. The second conductive film d2 of the source electrode SD1 cannot be formed thick because the chromium film of the first conductive film d1 cannot be formed due to the increased stress, and cannot overcome the step shape of the i-type semiconductor layer AS. Is configured for. That is, the second conductive film d2 is formed thick to improve step coverage. Since the second conductive film d2 can be formed thick, the resistance value of the source electrode SD1 (the drain electrode SD
2 and the video signal line DL are also the same). Since the third conductive film d3 cannot overcome the stepped shape of the second conductive film d2 due to the i-type semiconductor layer AS, the size of the second conductive film d2 is reduced, so that the exposed first conductive film d1 is not exposed. Is configured to connect. The first conductive film d1 and the third conductive film d3 not only have good adhesiveness, but also the step shape of the connecting portion between them is small, so that the source electrode SD1 and the transparent pixel electrode ITO1 can be reliably connected. it can.
【0053】ソース電極SD1は透明画素電極ITO1
に接続されている。ソース電極SD1は、i型半導体層
ASの段差形状(第1導電膜g1の膜厚、N(+)型半
導体層d0の膜厚およびi型半導体層ASの膜厚を加算
した膜厚に相当する段差)に沿って構成されている。具
体的には、ソース電極SD1は、i型半導体層ASの段
差形状に沿って形成された第1導電膜d1と、この第1
導電膜d1の上部にそれに比べて透明画素電極ITO1
と接続される側を小さいサイズで形成した第2導電膜d
2と、この第2導電膜d2から露出する第1導電膜d1
に接続された第3導電膜d3とで構成されている。ソー
ス電極SD1の第2導電膜d2は第1導電膜d1のクロ
ム膜がストレスの増大から厚く形成できず、i型半導体
層ASの段差形状を乗り越えられないので、このi型半
導体層ASを乗り越えるために構成されている。つま
り、第2導電膜d2は厚く形成することでステップカバ
レッジを向上している。第2導電膜d2は厚く形成でき
るので、ソース電極SD1の抵抗値(ドレイン電極SD
2や映像信号線DLについても同様)の低減に大きく寄
与している。第3導電膜d3は第2導電膜d2のi型半
導体層ASに起因する段差形状を乗り越えることができ
ないので、第2導電膜d2のサイズを小さくすること
で、露出する第1導電膜d1に接続するように構成され
ている。第1導電膜d1と第3導電膜d3とは接着性が
良好であるばかりか、両者間の接続部の段差形状が小さ
いので、ソース電極SD1と透明画素電極ITO1とを
確実に接続することができる。The source electrode SD1 is the transparent pixel electrode ITO1.
It is connected to the. The source electrode SD1 corresponds to the step shape of the i-type semiconductor layer AS (the film thickness of the first conductive film g1, the film thickness of the N (+)-type semiconductor layer d0, and the film thickness of the i-type semiconductor layer AS are added. It is configured along a step. Specifically, the source electrode SD1 includes a first conductive film d1 formed along the step shape of the i-type semiconductor layer AS, and the first conductive film d1.
The transparent pixel electrode ITO1 is formed above the conductive film d1.
The second conductive film d having a small size on the side connected to
2 and the first conductive film d1 exposed from the second conductive film d2
And a third conductive film d3 connected to. The second conductive film d2 of the source electrode SD1 cannot be formed thick because the chromium film of the first conductive film d1 cannot be formed due to the increased stress, and cannot overcome the step shape of the i-type semiconductor layer AS. Is configured for. That is, the second conductive film d2 is formed thick to improve step coverage. Since the second conductive film d2 can be formed thick, the resistance value of the source electrode SD1 (the drain electrode SD
2 and the video signal line DL are also the same). Since the third conductive film d3 cannot overcome the stepped shape of the second conductive film d2 due to the i-type semiconductor layer AS, the size of the second conductive film d2 is reduced, so that the exposed first conductive film d1 is not exposed. Is configured to connect. The first conductive film d1 and the third conductive film d3 not only have good adhesiveness, but also the step shape of the connecting portion between them is small, so that the source electrode SD1 and the transparent pixel electrode ITO1 can be reliably connected. it can.
【0054】(透明画素電極ITO1)透明画素電極I
TO1は液晶表示部の画素電極の一方を構成する。(Transparent pixel electrode ITO1) Transparent pixel electrode I
TO1 constitutes one of the pixel electrodes of the liquid crystal display section.
【0055】透明画素電極ITO1は薄膜トランジスタ
TFT1のソース電極SD1および薄膜トランジスタT
FT2のソース電極SD1に接続されている。このた
め、薄膜トランジスタTFT1、TFT2のうちの1つ
例えば薄膜トランジスタTFT1に欠陥が発生したとき
には、製造工程においてレーザ光等によって、薄膜トラ
ンジスタTFT1と映像信号線DLとを切り離すととも
に、薄膜トランジスタTFT1と透明画素電極ITO1
とを切り離せば、点欠陥、線欠陥にはならず、しかも2
つの薄膜トランジスタTFT1、TFT2に同時に欠陥
が発生することはほとんどないから、点欠陥が発生する
確率を極めて小さくすることができる。The transparent pixel electrode ITO1 is the source electrode SD1 of the thin film transistor TFT1 and the thin film transistor T.
It is connected to the source electrode SD1 of FT2. Therefore, when a defect occurs in one of the thin film transistors TFT1 and TFT2, for example, the thin film transistor TFT1, the thin film transistor TFT1 and the video signal line DL are separated from each other by a laser beam or the like in the manufacturing process, and the thin film transistor TFT1 and the transparent pixel electrode ITO1 are separated.
If and are separated, point defects and line defects do not occur, and
Since the two thin film transistors TFT1 and TFT2 rarely have defects at the same time, the probability of point defects occurring can be made extremely small.
【0056】(保護膜PSV1)薄膜トランジスタTF
Tおよび透明画素電極ITO1上には保護膜PSV1が
設けられている。保護膜PSV1は主に薄膜トランジス
タTFT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PSV1は例えばプラズマCVD装置で形成した酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜で形成されており、8000
[Å]程度の膜厚で形成する。(Protective film PSV1) Thin film transistor TF
A protective film PSV1 is provided on the T and the transparent pixel electrode ITO1. The protective film PSV1 is formed mainly for protecting the thin film transistor TFT from moisture and the like,
Use one with high transparency and good moisture resistance. The protective film PSV1 is formed of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film formed by a plasma CVD device.
It is formed with a film thickness of about [Å].
【0057】(表示装置全体等価回路)表示マトリクス
部の等価回路とその周辺回路の結線図を図9に示す。同
図は回路図ではあるが、実際の幾何学的配置に対応して
描かれている。ARは複数の画素を二次元状に配列した
マトリクス・アレイである。(Equivalent Circuit of Entire Display) FIG. 9 shows a connection diagram of the equivalent circuit of the display matrix portion and its peripheral circuits. Although the figure is a circuit diagram, it is drawn corresponding to the actual geometrical arrangement. AR is a matrix array in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged.
【0058】図中、Xは映像信号線DLを意味し、添字
G、BおよびRがそれぞれ緑、青および赤画素に対応し
て付加されている。Yは走査信号線GLを意味し、添字
1,2,3,…,end は走査タイミングの順序に従って
付加されている。In the figure, X means a video signal line DL, and subscripts G, B and R are added corresponding to green, blue and red pixels, respectively. Y represents the scanning signal line GL, and subscripts 1, 2, 3, ..., End are added according to the order of scanning timing.
【0059】映像信号線X(添字省略)は交互に上側
(または奇数)映像信号駆動回路He、下側(または偶
数)映像信号駆動回路Hoに接続されている。The video signal lines X (subscripts omitted) are alternately connected to the upper (or odd) video signal drive circuit He and the lower (or even) video signal drive circuit Ho.
【0060】SUPは1つの電圧源から複数の分圧した
安定化された電圧源を得るための電源回路やホスト(上
位演算処理装置)からのCRT(陰極線管)用の情報を
TFT液晶表示装置用の情報に交換する回路を含む回路
である。The SUP is a TFT liquid crystal display device for displaying information for a CRT (cathode ray tube) from a power supply circuit or a host (upper processing unit) for obtaining a stabilized voltage source obtained by dividing a plurality of voltages from one voltage source. It is a circuit including a circuit for exchanging information for use.
【0061】(保持容量素子Cadd の構造)透明画素電
極ITO1は、薄膜トランジスタTFTと接続される端
部と反対側の端部において、隣りの走査信号線GLと重
なるように形成されている。この重ね合わせは、図3か
らも明らかなように、透明画素電極ITO1を一方の電
極PL2とし、隣りの走査信号線GLを他方の電極PL
1とする保持容量素子(静電容量素子)Cadd を構成す
る。この保持容量素子Cadd の誘電体膜は、薄膜トラン
ジスタTFTのゲート絶縁膜として使用される絶縁膜G
Iと同一層で構成されている。(Structure of Storage Capacitance Element Cadd) The transparent pixel electrode ITO1 is formed so as to overlap the adjacent scanning signal line GL at the end opposite to the end connected to the thin film transistor TFT. In this superposition, as is clear from FIG. 3, the transparent pixel electrode ITO1 is used as one electrode PL2 and the adjacent scanning signal line GL is used as the other electrode PL.
A holding capacitance element (electrostatic capacitance element) Cadd which is 1 is configured. The dielectric film of the storage capacitor Cadd is an insulating film G used as a gate insulating film of the thin film transistor TFT.
It is composed of the same layer as I.
【0062】保持容量素子Cadd は、図5からも明らか
なように、走査信号線GLの第1導電膜g1の幅を広げ
た部分に形成されている。なお、映像信号線DLと交差
する部分の第1導電膜g1は映像信号線DLとの短絡の
確率を小さくするため細くされている。As is apparent from FIG. 5, the storage capacitor element Cadd is formed in a portion where the width of the first conductive film g1 of the scanning signal line GL is widened. The portion of the first conductive film g1 that intersects the video signal line DL is thinned to reduce the probability of short circuit with the video signal line DL.
【0063】保持容量素子Cadd を構成するために重ね
合わされる透明画素電極ITO1と電極PL1との間の
一部には、ソース電極SD1と同様に、段差形状を乗り
越える際に透明画素電極ITO1が断線しないように、
第1導電膜d1および第2導電膜d2で構成された島領
域が設けられている。この島領域は、透明画素電極IT
O1の面積(開口率)を低下しないように、できる限り
小さく構成する。Similar to the source electrode SD1, the transparent pixel electrode ITO1 is broken at a portion between the transparent pixel electrode ITO1 and the electrode PL1 which are overlapped to form the storage capacitor element Cadd when the stepped shape is overcome. So as not to,
An island region including the first conductive film d1 and the second conductive film d2 is provided. This island region is a transparent pixel electrode IT
The area of O1 (aperture ratio) is made as small as possible so as not to decrease.
【0064】(保持容量素子Cadd の等価回路とその動
作)図2に示される画素の等価回路を図10に示す。図
10において、Cgsは薄膜トランジスタTFTのゲート
電極GTとソース電極SD1との間に形成される寄生容
量である。寄生容量Cgsの誘電体膜は絶縁膜GIであ
る。Cpix は透明画素電極ITO1(PIX)と共通透
明画素電極ITO2(COM)との間に形成される液晶
容量である。液晶容量Cpix の誘電体膜は液晶LC、保
護膜PSV1および配向膜ORI1、ORI2である。
Vlcは中点電位である。(Equivalent Circuit of Retaining Capacitance Element Cadd and Its Operation) FIG. 10 shows an equivalent circuit of the pixel shown in FIG. In FIG. 10, Cgs is a parasitic capacitance formed between the gate electrode GT and the source electrode SD1 of the thin film transistor TFT. The dielectric film having the parasitic capacitance Cgs is the insulating film GI. Cpix is a liquid crystal capacitance formed between the transparent pixel electrode ITO1 (PIX) and the common transparent pixel electrode ITO2 (COM). The dielectric film of the liquid crystal capacitance Cpix is the liquid crystal LC, the protective film PSV1, and the alignment films ORI1 and ORI2.
Vlc is the midpoint potential.
【0065】保持容量素子Cadd は、薄膜トランジスタ
TFTがスイッチングするとき、中点電位(画素電極電
位)Vlcに対するゲート電位変化ΔVg の影響を低減す
るように働く。この様子を式で表すと、次式のようにな
る。The storage capacitor element Cadd functions to reduce the influence of the gate potential change ΔVg on the midpoint potential (pixel electrode potential) Vlc when the thin film transistor TFT switches. This can be expressed by the following equation.
【0066】 ΔVlc={Cgs/(Cgs+Cadd+Cpix)}×ΔVg ここで、ΔVlcはΔVg による中点電位の変化分を表わ
す。この変化分ΔVlcは液晶LCに加わる直流成分の原
因となるが、保持容量Cadd を大きくすればする程、そ
の値を小さくすることができる。また、保持容量素子C
add は放電時間を長くする作用もあり、薄膜トランジス
タTFTがオフした後の映像情報を長く蓄積する。液晶
LCに印加される直流成分の低減は、液晶LCの寿命を
向上し、液晶表示画面の切り替え時に前の画像が残るい
わゆる焼き付きを低減することができる。ΔVlc = {Cgs / (Cgs + Cadd + Cpix)} × ΔVg Here, ΔVlc represents the change amount of the midpoint potential due to ΔVg. The variation ΔVlc causes a direct current component applied to the liquid crystal LC, and the value can be reduced as the holding capacitance Cadd is increased. In addition, the storage capacitor element C
add also has the effect of lengthening the discharge time, and accumulates image information for a long time after the thin film transistor TFT is turned off. The reduction of the DC component applied to the liquid crystal LC can improve the life of the liquid crystal LC and reduce so-called burn-in in which the previous image remains when the liquid crystal display screen is switched.
【0067】前述したように、ゲート電極GTはi型半
導体層ASを完全に覆うよう大きくされている分、ソー
ス電極SD1、ドレイン電極SD2とのオーバラップ面
積が増え、したがって寄生容量Cgsが大きくなり、中点
電位Vlcはゲート(走査)信号Vg の影響を受け易くな
るという逆効果が生じる。しかし、保持容量素子Cadd
を設けることによりこのデメリットも解消することがで
きる。As described above, since the gate electrode GT is made large enough to completely cover the i-type semiconductor layer AS, the overlap area with the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 is increased, and thus the parasitic capacitance Cgs is increased. The midpoint potential Vlc has the adverse effect of being easily influenced by the gate (scanning) signal Vg. However, the storage capacitor Cadd
By providing the above, this demerit can be eliminated.
【0068】保持容量素子Cadd の保持容量は、画素の
書込特性から、液晶容量Cpix に対して4〜8倍(4・
Cpix<Cadd<8・Cpix)、寄生容量Cgsに対して8〜
32倍(8・Cgs<Cadd<32・Cgs)程度の値に設定す
る。The storage capacitance of the storage capacitor Cadd is 4 to 8 times (4.times.) The liquid crystal capacitance Cpix due to the writing characteristics of the pixel.
Cpix <Cadd <8 · Cpix), 8 to parasitic capacitance Cgs
Set to a value about 32 times (8 · Cgs <Cadd <32 · Cgs).
【0069】(保持容量素子Cadd 電極線の結線方法)
保持容量電極線としてのみ使用される初段の走査信号線
GL(Y0)は、図9に示すように、共通透明画素電極
ITO2(Vcom )に接続する。共通透明画素電極IT
O2は、図1に示すように、液晶表示装置の周縁部にお
いて銀ペースト材SLによって外部引出配線に接続され
ている。しかも、この外部引出配線の一部の導電膜(g
1およびg2)は走査信号線GLと同一製造工程で構成
されている。この結果、最終段の保持容量電極線GL
は、共通透明画素電極ITO2に簡単に接続することが
できる。(Method of connecting the storage capacitor element Cadd electrode wire)
The first-stage scanning signal line GL (Y 0 ) used only as the storage capacitor electrode line is connected to the common transparent pixel electrode ITO2 (Vcom) as shown in FIG. Common transparent pixel electrode IT
As shown in FIG. 1, O2 is connected to the external lead wiring by the silver paste material SL at the peripheral portion of the liquid crystal display device. Moreover, a part of the conductive film (g
1 and g2) are formed in the same manufacturing process as the scanning signal line GL. As a result, the storage capacitor electrode line GL at the final stage
Can be easily connected to the common transparent pixel electrode ITO2.
【0070】初段の保持容量電極線Y0 は最終段の走査
信号線Yend に接続、Vcom 以外の直流電位点(交流接
地点)に接続するかまたは垂直走路回路Vから1つ余分
に走査パルスY0 を受けるように接続してもよい。The storage capacitor electrode line Y 0 in the first stage is connected to the scanning signal line Yend in the final stage, is connected to a DC potential point (AC ground point) other than Vcom, or an extra scanning pulse Y is added from the vertical path circuit V. You may connect to receive 0 .
【0071】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。As described above, the invention made by the present inventor is
Although the specific description has been given based on the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
【0072】例えば、上記実施例では、アクティブ・マ
トリクス方式の液晶表示装置について説明したが、単純
マトリクス方式の液晶表示装置にも適用できることは言
うまでもない。For example, although the active matrix type liquid crystal display device has been described in the above embodiment, it goes without saying that the present invention can also be applied to a simple matrix type liquid crystal display device.
【0073】また、シール材SLと保護膜PSV2の材
料として熱硬化型フェノールノボラックエポキシ樹脂を
用いたが、その他の材料を用いてもよい。Although the thermosetting phenol novolac epoxy resin is used as the material for the seal material SL and the protective film PSV2, other materials may be used.
【0074】さらに、上述実施例においては、ゲート電
極形成→ゲート絶縁膜形成→半導体層形成→ソース・ド
レイン電極形成の逆スタガ構造を示したが、上下関係ま
たは作る順番がそれと逆のスタガ構造でも本発明は有効
である。Further, in the above-mentioned embodiment, the inverted staggered structure of gate electrode formation → gate insulating film formation → semiconductor layer formation → source / drain electrode formation is shown, but a staggered structure having a vertical relationship or a manufacturing order opposite thereto is also possible. The present invention is effective.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置では、シール材とカラーフィルタの保護膜との構成
材料をほぼ同一とすることにより、シール材の剥がれを
抑制することができる。その結果、歩留り、信頼性の高
い液晶表示装置を提供することができる。As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, peeling of the sealing material can be suppressed by making the constituent materials of the sealing material and the protective film of the color filter substantially the same. As a result, a liquid crystal display device with high yield and high reliability can be provided.
【図1】本発明の一実施例のアクティブ・マトリクス方
式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の(TFT部(:
図2の1−1切断線部)とシール部の)断面図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a TFT part (:
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 2) and a seal portion.
【図2】本発明が適用されるアクティブ・マトリクス方
式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す要
部平面図である。FIG. 2 is a main part plan view showing one pixel of a liquid crystal display portion of an active matrix type color liquid crystal display device to which the present invention is applied.
【図3】図2の3−3切断線における断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line 3-3 in FIG.
【図4】図2に示す画素を複数配置した液晶表示部の要
部平面図である。4 is a plan view of a main part of a liquid crystal display unit in which a plurality of pixels shown in FIG. 2 are arranged.
【図5】図2に示す画素の所定の層のみを描いた平面図
である。5 is a plan view showing only a predetermined layer of the pixel shown in FIG.
【図6】図2に示す画素の所定の層のみを描いた平面図
である。FIG. 6 is a plan view illustrating only a predetermined layer of the pixel shown in FIG.
【図7】図2に示す画素の所定の層のみを描いた平面図
である。FIG. 7 is a plan view illustrating only a predetermined layer of the pixel shown in FIG.
【図8】図4に示す画素電極層、遮光膜およびカラーフ
ィルタ層のみを描いた要部平面図である。FIG. 8 is a plan view of relevant parts showing only the pixel electrode layer, the light-shielding film, and the color filter layer shown in FIG.
【図9】アクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示
装置の液晶表示部を示す等価回路図である。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a liquid crystal display portion of an active matrix type color liquid crystal display device.
【図10】図2に示す画素の等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the pixel shown in FIG.
SUB1…下部透明ガラス基板、ITO1…透明画素電
極、ORI1…下部配向膜、LC…液晶、SUB2…上
部透明ガラス基板、FIL…カラーフィルタ、PSV2
…カラーフィルタの保護膜、ITO2…共通透明画素電
極、ORI2…上部配向膜、SL…シール部。SUB1 ... Lower transparent glass substrate, ITO1 ... Transparent pixel electrode, ORI1 ... Lower alignment film, LC ... Liquid crystal, SUB2 ... Upper transparent glass substrate, FIL ... Color filter, PSV2
... Color filter protective film, ITO2 ... Common transparent pixel electrode, ORI2 ... Upper alignment film, SL ... Seal part.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 賢一 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 松山 茂 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 青木 晃 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenichi Shimada, 3681 Hayano, Mobara, Chiba Prefecture, Hitachi Device Engineering Co., Ltd. (72) Inventor, Shigeru Matsuyama, 3300, Hayano, Mobara, Chiba, Hitachi Ltd. ) Inventor Aoki Aoki 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Ltd. Mobara factory
Claims (1)
された第1の透明基板と、カラーフィルタ、上記カラー
フィルタの保護膜、第2の透明画素電極、第2の配向膜
が形成された第2の透明基板とを、互いの上記配向膜が
対向するように所定の間隔を隔てて重ね合せ、上記両基
板間の縁周囲に設けたシール材により上記両基板を接着
すると共に上記両基板の間に液晶を封止した液晶表示装
置において、上記シール材と上記カラーフィルタの保護
膜の構成材料がほぼ同一であることを特徴とする液晶表
示装置。Claim: What is claimed is: 1. A first transparent substrate having a first transparent pixel electrode and a first alignment film, a color filter, a protective film for the color filter, and a second transparent pixel electrode. , A second transparent substrate having a second alignment film formed thereon is superposed at a predetermined interval such that the alignment films face each other, and a sealing material is provided around the edge between the two substrates. In a liquid crystal display device in which the both substrates are adhered and liquid crystal is sealed between the both substrates, a constituent material of the sealing material and the protective film of the color filter is substantially the same.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3154648A JPH052162A (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3154648A JPH052162A (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH052162A true JPH052162A (en) | 1993-01-08 |
Family
ID=15588828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3154648A Pending JPH052162A (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH052162A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6295390B1 (en) | 1994-08-23 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image input/output apparatus with light illumination device for two-dimensional illumination |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3154648A patent/JPH052162A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6295390B1 (en) | 1994-08-23 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image input/output apparatus with light illumination device for two-dimensional illumination |
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