JPH06258650A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH06258650A
JPH06258650A JP4409593A JP4409593A JPH06258650A JP H06258650 A JPH06258650 A JP H06258650A JP 4409593 A JP4409593 A JP 4409593A JP 4409593 A JP4409593 A JP 4409593A JP H06258650 A JPH06258650 A JP H06258650A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 駆動回路内蔵の液晶表示装置で、絵素電極を
有機薄膜上に形成し、液晶封止部より表示領域側に駆動
回路を構成する。 【効果】 長期間に渡って高品質の表示ができる液晶表
示装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表示装置に関するもので
あり、特に非線形素子を備えた液晶表示装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】有力な平面ディスプレイであるアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置が大量生産され始めてい
る。平面ディスプレイは、空間占有スペースが小さく、
軽量であることから、携帯コンピューターの表示装置や
産業用機械の表示部などに使用されている。将来は、画
面の大型化や高精細化が進み、家庭用のテレビジョンの
応用が期待される。薄膜トランジスタを駆動素子に用い
た液晶表示装置では、高精細化の有力な手段として駆動
回路を絵素と同一基板に構成する方法がある。従来の駆
動回路内蔵型の液晶表示装置の構造の一部を、分かりや
すく斜視図で図5に示す。図5は液晶表示装置の対向基
板の一部を切りとったように見た模視図である。
【0003】ガラス基板501上に薄膜トランジスタで
構成されたX側駆動回路502と、Y側駆動回路503
が封止部504の外側に構成されており、X側駆動回路
502からはデータライン505が、Y側駆動回路50
3からはゲートライン506が、それぞれ封止部504
を通過して表示領域に延びており、このデータライン5
05とゲートライン506の交差部に、絵素507に信
号を与える薄膜トランジスタが構成されている。薄膜ト
ランジスタのソース領域とデータライン505はスルー
ホール508を通して、またドレイン領域と絵素電極5
07はスルーホール509を通してそれぞれ電気的に接
続されている。データライン505の信号はゲート電極
510の電位によって絵素電極507に伝えられる。
【0004】また、X側駆動回路とY側駆動回路には外
部端子511、512が接続されている。この外部端子
には、画像表示に必要なビデオ信号や駆動回路を駆動す
るためのクロック信号、駆動電位信号が伝えられる。
【0005】絵素電極507が構成されている基板50
1と共通電極が形成されている対向基板513の間に液
晶を封入してアクティブマトリクス型の液晶表示装置が
構成されている。
【0006】図5の液晶表示装置の絵素電極が形成され
ている基板の平面図を図6に示した。
【0007】X側駆動回路602から延びたデータライ
ン605と、Y側駆動回路603から延びたゲートライ
ン606は、それぞれ液晶封止部604を通過して表示
領域に達し、データライン605とゲートライン606
の交差部に薄膜トランジスタが構成されている。
【0008】図7は、アクティブマトリクス基板の概略
平面図である。データライン705とゲートライン70
6の交差部に絵素をスイッチングする薄膜トランジスタ
716が形成される。動画像を十分表現できるのに必要
な画素数は、X側で400列程度、Y側で300行程度
である。すると従来のように駆動回路内蔵の液晶表示装
置の場合には、400本以上のデータラインと、300
本以上のゲートラインが液晶封止部704を通過する構
造となっていた。
【0009】さらに、従来の液晶表示装置の液晶封止部
付近の、図6のA−A’に沿った断面の模式図を図8に
示す。
【0010】ガラス基板801上に薄膜トランジスタが
形成されており、そのドレイン領域817に絵素電極8
07が接続されている。絵素電極807は、酸化珪素膜
でできた層間絶縁膜818上に被着形成されている。ま
た、共通電極820が形成された対向基板813とガラ
ス基板801の間に液晶821が封止されている。ま
た、駆動回路は液晶封止部804の外側に構成されてい
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の液晶表示装置の構造では、液晶封止部を通過する配線
が、データラインとゲートライン合わせて数百本ある。
そのため高温多湿の使用環境ではデータラインやゲート
ラインと液晶封止部との界面から水分や二酸化炭素、酸
化窒素などの成分が侵入することにより、液晶が劣化し
表示特性が著しく低下するために、液晶表示装置を長期
間使用できない問題点があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】複数枚の透明基板に液晶
を挟持し、少なくとも一方の基板上に非線形素子が形成
された液晶表示装置において、透明導電膜によって形成
された絵素電極が、有機薄膜上に形成されており、絵素
電極に信号を与える非線形素子を駆動する薄膜トランジ
スタを含む素子で構成された駆動回路が、液晶表示装置
の液晶の封止部より内部に構成されており、上記の駆動
回路上には有機薄膜と透明導電性膜が順次被着形成され
ており、上記駆動回路上に形成されている透明導電性膜
と対向電極の間は電気的に接合していて、かつ上記駆動
回路に対向する部分の対向電極を除去してあることを特
徴とする液晶表示装置。
【0013】
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例を図面を参照
しながら説明する。
【0014】図1は、液晶表示装置の内部構造が分かり
やすく、対向基板の一部を除いて表現した模式的な斜視
図である。
【0015】ガラス基板101上に薄膜トランジスタで
回路が組まれたX側駆動回路102とY側駆動回路10
3が構成されている。これらの駆動回路は液晶封止部1
04より内側の表示領域側に配置されている。X側駆動
回路からはデータライン105が、Y側駆動回路からは
ゲートライン106が表示領域に延びている。データラ
イン105は表示領域の絵素107のスイッチングをす
る薄膜トランジスタのソース領域にスルーホール108
を通して電気的に接続され、また薄膜トランジスタのド
レイン領域はスルーホール109を通して絵素107に
電気的に接続されている。またゲートライン106は、
この表示領域のスイッチングするようそれぞれの薄膜ト
ランジスタのゲート電極110も兼ねている。薄膜トラ
ンジスタが形成されたガラス基板101と共通電極が形
成された対向基板113で液晶を挟み、液晶封止部10
4で封入している。さらに、X側駆動回路102には、
クロック信号、ビデオ信号などの配線が接続され、液晶
封止部104を通過して外部端子111につながってい
る。また、Y側駆動回路でも同様にクロック信号などの
配線が接続され、外部端子112につながっている。ま
た、X側駆動回路とY側駆動回路の上部には、有機薄膜
が被着形成され絵素電極と同じ材質の導電性膜114が
有機薄膜上に被着形成されている。
【0016】さらに、、対向基板113に被着形成され
た共通電極と導電性膜114を導電性材115で電気的
に接合している。
【0017】図2に、発明の液晶表示装置の薄膜トラン
ジスタが形成されているアクティブマトリクス基板の一
部を拡大した平面図を示した。駆動回路は液晶封止部2
04の内側の表示領域側に構成され、X側駆動回路20
2から表示領域に延びたデータライン205と、Y側駆
動回路203からゲートライン206の交差部に薄膜ト
ランジスタが構成されている。また、ビデオ信号やクロ
ック信号などを供給する駆動回路に必要な配線211、
212が、駆動回路から外部に延びている。また、絵素
電極の開口率を上げるために、ゲートラインと絵素電極
の一部を重ね、さらにソースラインと絵素電極の一部を
重ねている。つまり、ゲートラインとデータラインは、
表示領域の絵素部分以外の領域でアクティブマトリクス
背面から入射する光を遮る遮光膜となっている。このと
き、ゲートラインやソースラインと絵素電極の間には厚
さが1μm以上の有機薄膜が形成されているため、絵素
電極に印加された信号の歪は、ほとんど発生しない。
【0018】図1の液晶表示装置の絵素電極が形成され
ているアクティブマトリクス基板の概略平面図を図3に
示した。
【0019】X側駆動回路302からデータライン30
5とY側駆動回路303からゲートライン306が表示
領域に延び 、データラインとゲートラインの交差部に
薄膜トランジスタ316と絵素電極が形成されている。
【0020】液晶封止部304より表示領域側の内側に
駆動回路が構成されているため、X側駆動回路302か
ら延びた数百本のデータライン305と、Y側駆動回路
303から延びた数百本のゲートライン306はそれぞ
れ液晶封止部304を通過することはない。
【0021】このように液晶封止部を通過する配線がほ
とんどないため、表示領域に侵入する液晶を劣化する原
因となる水分やガスは極端に減少する。よって、安定し
た高品質の画質の液晶表示装置を、今までより10倍以
上の長期に渡って使用することが可能になった。
【0022】次に、図2のA−A’線に沿ったアクティ
ブマトリクス基板の断面図を図4に示す。この図では図
1で表現できなかった層間絶縁膜が示されている。ガラ
ス基板401上に薄膜トランジスタで構成された駆動回
路402が液晶封止部より表示領域側に構成されてい
る。表示領域の薄膜トランジスタで信号が印加される絵
素407は、酸化シリコン膜でできた層間絶縁膜418
と有機薄膜419上に形成されている。
【0023】有機薄膜419の形成により表示領域の表
面は平坦となり、絵素電極407はこの平坦な平面の上
に形成されるため、対向基板413の共通電極420と
絵素電極407の間隔はどの部分でも均等になるため、
液晶の旋回度が同じとなり均一な高品質の表示が可能と
なった。
【0024】図4において液晶封止部404の下には有
機薄膜419は形成していない。これは有機薄膜を通じ
て水分等が液晶中に進入し液晶を劣化させるのを防ぐた
めである。
【0025】また、対向基板413の共通電極420は
ガラス基板401上の駆動回路402と対向する部分を
除去してある。通常、対向基板413はガラス基板40
1と張り合わせる時点で必要な大きさに切断してある。
従って液晶の配向材を塗布しラビング処理を行う際、対
向基板413では基板端から表示部までの距離が非常に
小さいので、表示部分のラビングが基板端部の影響を受
けて乱れ、液晶の配向が乱れることがあり、これは超小
型の液晶表示装置などでは特に顕著であった。上記のよ
うに駆動回路402と対向する部分の共通電極420を
除去することでラビングの乱れを途中で切ることが出
来、より均一な表示が可能になった。
【0026】
【発明の効果】従来例の図8にみるように、層間絶縁膜
818上に直接絵素電極807が形成されると、絵素電
極807は層間絶縁膜818の縦方向の形状に応じて、
段差のある断面形状となり、共通電極820と絵素電極
807の間隔が不均一となる結果、表示特性にムラが生
じてしまった。ところが、本発明のように、層間絶縁膜
418上の有機薄膜419は、層間絶縁膜418の断面
形状に関わりなく、表面が平坦になる。そこで、この表
面が平坦な有機薄膜419上に形成された絵素電極40
7は断面形状が平坦となり、絵素電極407と共通電極
421の間隔が表示領域全体に渡って均一となるので、
表示ムラがない、コントラストの高い表示が得られる。
【0027】また、駆動回路上には有機薄膜419を挟
んで絵素電極と同時に形成した導電性膜414があり、
この導電性膜は導電性材415を通じて、共通電極42
0と電気的に接合されている。この結果、外部環境の変
化により駆動回路周辺で発生した静電気が共通電極に流
れ込むので、静電気から駆動回路を保護することができ
る利点があり、乾燥した環境でも十分使用できる駆動回
路内蔵の液晶表示装置を製造できる。
【0028】また、ガラス基板401と対向基板413
の間隔を数μmに調整するため、硬度の高い粒子を絵素
が形成されたアクティブマトリクス基板上に散布し、対
向基板を重ね合わせるが、このとき硬度の高い粒子が駆
動回路上にあっても、駆動回路上には絵素と同じ材質の
導電性膜414があるため、駆動回路に損傷は発生しな
い。
【0029】さらに、駆動回路上には、有機薄膜419
が密着し、有機薄膜と液晶封止部の界面も良好に密着す
るため、外部環境から液晶の劣化の原因となる水分やガ
スが液晶内部に侵入しないので、高品質の表示特性を長
期間維持することができる。
【0030】さらに、X側、Y側のそれぞれの駆動回路
上には、有機薄膜419を挟んで絵素電極の材質の導電
性膜を、絵素電極と同時に形成する。これによってアク
ティブマトリクス基板の駆動回路の最上部と、表示領域
の最上部の高さが同じになるので、液晶の配向剤を基板
に塗布して、ロールでラビングする際に、表示領域の端
部のラビングムラがなくなり、表示領域全面に渡って高
品質な表示特性の画面を実現することができた。
【0031】さらに、従来の駆動回路が同一基板に形成
されている液晶表示装置の場合には、駆動回路が液晶封
止部の外部に形成されていたため、データラインやゲー
トラインとほぼ同じ数の配線が液晶封止部を通過してい
たため、データラインやゲートラインの段差部分と液晶
封止部の界面から、液晶を劣化させるガスや、水分が表
示領域に侵入し、液晶の特性を劣化させ、表示特性が低
下する問題点があった。
【0032】しかし、本発明の構造では、液晶封止部を
通過する配線数は高々20本で、従来の40分の1以下
になるため、表示領域に侵入するガスや水分が著しく減
少する。このため、従来より極めて長い期間使用できる
高品質の液晶表示装置を製造できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示装置の斜視構造図。
【図2】 本発明の液晶表示装置のアクティブマトリク
ス基板の平面図。
【図3】 本発明の液晶表示装置のアクティブマトリク
ス基板の概略平面図。
【図4】 本発明の液晶表示装置の断面図。
【図5】 従来の液晶表示装置の斜視構造図。
【図6】 従来の液晶表示装置のアクティブマトリクス
基板の平面図。
【図7】 従来の液晶表示装置のアクティブマトリクス
基板の概略平面図。
【図8】 従来の液晶表示装置の断面図。
【符号の説明】
101、201、301、401、501、601、701、801 …ガラス基板 102、202、302、402、502、602、702、802 …X側駆動回路 103、203、303、503、603、703 …Y側駆動回路 104、204、304、404、504、604、704、804 …液晶封止部 105、205、305、505、605、705 …データライン 106、206、306、406、506、606、706、806 …ゲートライン 107、207、407、507、607、807 …絵素電極 108、208、508、608 …データラインとソ
ース領域のスルーホール 109、209、409、509、609、809 …絵素電極とゲート
ラインのスルーホール 110、210、510、610 …ゲート電極 111、211、311、511、611、711 …X側駆動回路の外
部配線 112、212、312、512、612、712 …Y側駆動回路の外
部配線 113、413、513、813 …対向基板 114、414 …絵素電極と同じ導
電性薄膜 115、215、315、415 …導電性材 316、716 …薄膜トランジスタ 417、817 …ドレイン領域 418、818 …層間絶縁膜 419 …有機薄膜 420、820 …共通電極 421、821 …液晶

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚の透明基板に液晶を挟持し、少な
    くとも一方の基板上に非線形素子が形成された液晶表示
    装置において、透明導電膜によって形成された絵素電極
    が、有機薄膜上に形成されており、絵素電極に信号を与
    える非線形素子を駆動する薄膜トランジスタを含む素子
    で構成された駆動回路が、液晶表示装置の液晶の封止部
    より内部に構成されており、上記の駆動回路上には有機
    薄膜と透明導電性膜が順次被着形成されており、上記駆
    動回路上に形成されている透明導電性膜と対向電極の間
    は電気的に接合しており、上記液晶の封止部には上記有
    機薄膜が無く、かつ上記駆動回路に対向する部分の上記
    対向電極が無いことを特徴とする液晶表示装置。
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