JPH09258203A

JPH09258203A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH09258203A
Application number: JP8062459A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ogawa; 和宏小川; Keiichiro Ashizawa; 啓一郎芦沢; Yasuyuki Mishima; 康之三島; Masuyuki Ota; 益幸太田; Kazuhiko Yanagawa; 和彦柳川; Shigeru Matsuyama; 茂松山; Nobutake Konishi; 信武小西
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】比抵抗値の高い樹脂組成物のブラックマトリク
スを使用する場合に、偏光板、ブラックマトリクス、シ
ール部、筐体の開口領域の位置を規定する。【解決手段】ブラックマトリクスを構成する樹脂のみで
遮光できないバックライトの光漏れを偏光板と筐体で遮
光する。更に、偏光板の近傍にシート抵抗１×１０⁸Ω
／□以下の透明導電膜の層を形成し、導電膜と筐体とを
電気的に接続する。【効果】特に、薄膜トランジスタがオフ状態で黒表示と
なる、横電界方式のアクティブ・マトリックス型カラー
液晶表示装置において、額縁寸法を小さく保持しなが
ら、画像表示領域の端部から筐体までの領域で発生する
バックライトの光漏れを確実に防止でき、かつ、偏光板
と筐体を電気的に接続することで、横電界方式の液晶表
示装置に特有な静電気による画像不良を対策できる。

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係
り、特に、横電界方式の液晶表示装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶の駆動モードから
分類すると大きく分けて「縦電界方式」と「横電界方
式」に分けられる。

【０００３】縦電界方式の液晶表示装置は、液晶層を介
して互いに対向して配置される透明基板の液晶層側の単
位画素に相当するそれぞれの領域面に、透明電極からな
る画素電極と共通電極とが対向して備えられ、この画素
電極と共通電極との間に透明基板に対して垂直に発生さ
せる電界によって前記液晶層を透過する光を変調させる
ようにしたものである。

【０００４】一方、横電界方式の液晶表示装置は、液晶
層を介して互いに対向して配置される透明基板のうち、
その一方または両方の液晶層側の単位画素に相当する領
域面に、画素電極と対向電極とが備えられ、この画素電
極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる電
界成分によって前記液晶層を透過する光を変調させるよ
うにしたものである。

【０００５】横電界方式の液晶表示装置は、縦電界方式
の液晶表示装置と異なり、その表示面に対して大きな角
度視野から観察しても鮮明な映像を認識でき、いわゆる
角度視野に優れたものとして知られるに至ったものであ
る。

【０００６】なお、このような構成からなる液晶表示装
置は、例えば特開平６−１６０８７８号公報に詳述され
ている。

【０００７】上記のような液晶表示装置は，対向する透
明基板である、例えば、アクティブマトリクス基板とカ
ラーフィルタ基板からなる液晶表示基板と、画像を表示
するための光源となるバックライトユニットとが，上側
シールドケースと下側ケースとからなる筐体に収納され
た構造である。また、液晶表示基板の両面側には一定の
偏光のみ透過させるように偏光板を貼り付けている。

【０００８】さらに，例えば、カラーフィルタ基板に
は，アクティブマトリクス基板の少なくとも薄膜トラン
ジスタの形成領域と対応する箇所にブラックマトリクス
が形成されている。

【０００９】図７に、ブラックマトリクスに金属膜を使
用した場合の従来の液晶表示装置の実施例を示す。ブラ
ックマトリクスＢＭの外周囲を十分有効画素領域ＡＲよ
り大きくし、筐体ＭＤの開口領域ＷＤより大きく設計す
ることで、ブラックマトリクスの形成領域ではバックラ
イトの光を十分遮光できる。従って、偏光板ＰＯＬ１、
ＰＯＬ２の大きさは、通常は、筐体ＭＤの開口領域ＷＤ
より小さく設計することで、偏光板の再生作業を可能に
したり、更には、モジュールの組立て工程で偏光板ＰＯ
Ｌ２と筐体ＭＤが接触することを防止し、偏光板に傷が
付くことを防止する効果があった。しかし、比抵抗が高
く、ＯＤ（ＯｐｔｉｃａｌＤｅｎｓｉｔｙの略）値が
十分に大きくない樹脂組成物のブラックマトリクスＢＭ
を使用する場合に問題となる表示領域の周辺部の光漏れ
や、横電界方式の液晶表示装置に特有の静電気等に対す
るシールド効果向上の点については考慮されていなかっ
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、特
に、横電界方式の液晶表示装置において、比抵抗値の高
いブラックマトリクスＢＭを使用する場合に、画像表示
領域の端部から筐体までの領域で発生するバックライト
からの光漏れという問題があった。

【００１１】すなわち、横電界方式の液晶表示装置で
は、図８に示すように、クロムＣｒ等の金属膜をブラッ
クマトリクスＢＭに用いると、画素電極ＰＸと対向電極
ＣＴとの間に形成される電界が歪められ、平行成分が弱
められてしまう。このため、特に、横電界方式の液晶表
示装置では、比抵抗値の高い、例えば樹脂組成物のブラ
ックマトリクスＢＭを使用する必要がある。

【００１２】しかし、現在は、比抵抗値の高いブラック
マトリクスＢＭ、例えば、樹脂ブラックマトリクスＢＭ
は、金属膜と比較して遮光性が低い状況である。

【００１３】樹脂の膜厚を厚くすると遮光性は向上する
が、ブラックマトリクスの膜厚ばらつきは増加し、液晶
表示基板のギャップ精度を向上することが困難になる。
このため、樹脂の膜厚を厚くすることは限界がある。従
って、樹脂ブラックマトリクスを使用する場合、バック
ライトの光漏れという問題があった。

【００１４】特に、液晶分子の動作を制御できない画像
表示領域の端部から筐体までの領域は、画像を表示する
ための電界が印加されず、液晶分子の動作を制御できな
い。従って，例えばパネル全体を黒表示した場合にパネ
ル周辺で光漏れが発生するという問題があった。

【００１５】また、液晶表示基板はシール材で固定され
たアクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の間
に液晶が封入された構造である。液晶を封入する際は、
１）封入機内を真空引きしてシール材で固定された2つ
の基板間を真空に引く、２）封入口を液晶に浸す、３）
封入機内を真空から大気圧に戻す、４）基板間と封入機
内の圧力差を利用して液晶を封入する、手順で行う。こ
のように液晶封入時には以上のような圧力差が生じるた
め、基板が変形する。この時の力は、両基板を固定して
いるシール材と基板との接着面にかかる。従って、カラ
ーフィルタの構造上、樹脂ブラックマトリクスをシール
材と全面に重畳させると樹脂ブラックマトリクスとガラ
ス基板或いは樹脂ブラックマトリクスとオーバーコート
膜の間で剥がれるという問題があった。

【００１６】更に、シール材とブラックマトリクスを部
分的あるいは全面的に重畳しない構造とすると、有効表
示領域ＡＲを越えて形成されたブラックマトリクスＢＭ
の外周部の端部から筐体ＭＤで覆われるまでの領域は、
バックライトからの光を遮断する働きをするものがない
ため、人が十分視認できるバックライトの光漏れが非常
に顕著に発生するという問題があった。

【００１７】さらに，薄膜トランジスタがオフ状態で黒
表示になる，所謂ノーマリーブラックモードの液晶表示
装置では，画面が黒表示している時間が多いため，上記
のような周辺部の光漏れが顕著に見られるという問題が
あった。

【００１８】また、横電界方式の液晶表示装置では、通
常、基板ＳＵＢ２側に透明導電膜の配線がないために、
外部から多量の電荷が基板面上に侵入すると、液晶内部
の電界まで影響し、所望の画像を表示できなくなる場合
がある。例えば，パネル表面を擦るだけで、画面が白く
なる現象が発生するという問題があった。

【００１９】また、有効表示領域よりも、ブラックマト
リクスＢＭの外周部の端部を大きくするにつれ、シール
形成領域が外側に移動して、その分基板サイズが大きく
なり、液晶表示装置の額縁領域が大きくなるという問題
があった。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では以下の手段を講じた。

【００２１】手段１は、液晶層を介して互いに対向して
配置される透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側
の面に、画素電極と対向電極とが備えられ、これら画素
電極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる
電界成分によって前記液晶層の光透過率を変化させる液
晶表示装置において、一方あるいは他方の透明基板上
に、樹脂組成物のブラックマトリクスが備えられ、更
に、ブラックマトリクスの外周囲の大きさが、筐体の開
口領域より小さく形成され、対向する透明基板に配置さ
れた少なくとも１つの偏光板の大きさが、筐体の開口領
域より大きく形成され、画像を表示するための光源とな
るバックライトとを備えることを特徴とするものであ
る。

【００２２】手段２は、液晶層を介して互いに対向して
配置される透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側
の面に、画素電極と対向電極とが備えられ、これら画素
電極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる
電界成分によって前記液晶層の光透過率を変化させる液
晶表示装置において、一方あるいは他方の透明基板上
に、比抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ以上で、膜厚２μｍ以下
の樹脂組成物のブラックマトリクスが備えられ、更に、
ブラックマトリクスの外周囲の大きさが、筐体の開口領
域より小さく形成され、対向する透明基板に配置された
少なくとも１つの偏光板の大きさが、筐体の開口領域よ
り大きく形成され、画像を表示するための光源となるバ
ックライトとを備えることを特徴とするものである。

【００２３】手段３は、液晶層を介して互いに対向して
配置される透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側
の面に、画素電極と対向電極とが備えられ、これら画素
電極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる
電界成分によって前記液晶層の光透過率を変化させる液
晶表示装置において、一方あるいは他方の透明基板上
に、比抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラ
ックマトリクスが備えられ、更に、前記ブラックマトリ
クスの外周囲の大きさは、筐体の開口領域より小さく形
成され、対向する透明基板は、シール材により接続さ
れ、かつ、ブラックマトリクスの外周囲は、少なくとも
一部あるいは全部が、シール材形成領域より小さく形成
され、対向する透明基板に配置された少なくとも一つの
偏光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成さ
れ、画像を表示するための光源となるバックライトとを
備えることを特徴とするものである。

【００２４】手段４は、液晶層を介して互いに対向して
配置される透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側
の面に、画素電極と対向電極とが備えられ、これら画素
電極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる
電界成分によって前記液晶層の光透過率を変化させる液
晶表示装置において、一方あるいは他方の透明基板上
に、比抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラ
ックマトリクスが備えられ、更に、ブラックマトリクス
の外周囲の大きさは、筐体の開口領域より大きく形成さ
れ、対向する透明基板は、シール材により接続され、か
つ、前記ブラックマトリクスの外周囲は、少なくとも一
部あるいは全部が、シール材形成領域より小さく形成さ
れ、対向する透明基板に配置された少なくとも一つの偏
光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成され、
画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とするものである。

【００２５】手段５は、液晶層を介して互いに対向して
配置される透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側
の面に、画素電極と対向電極とが備えられ、これら画素
電極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる
電界成分によって前記液晶層の光透過率を変化させる液
晶表示装置において、一方あるいは他方の透明基板上
に、比抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラ
ックマトリクスが備えられ、更に、前記ブラックマトリ
クスの外周囲の大きさは、筐体の開口領域より大きく形
成され、対向する透明基板は、シール材により接続さ
れ、かつ、前記ブラックマトリクスの外周囲は、シール
材形成領域より大きく形成され、対向する透明基板に配
置された少なくとも一つの偏光板の大きさが、筐体の開
口領域より大きく形成され、画像を表示するための光源
となるバックライトとを備えることを特徴とするもので
ある。

【００２６】手段６は、液晶層を介して互いに対向して
配置される透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側
の面に、画素電極と対向電極とが備えられ、これら画素
電極と対向電極との間に透明基板と略平行に発生させる
電界成分によって前記液晶層の光透過率を変化させる液
晶表示装置において、一方あるいは他方の透明基板上
に、比抵抗値が１０⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラ
ックマトリクスが備えられ、更に、前記ブラックマトリ
クスの外周囲の大きさは、筐体の開口領域より小さく形
成され、対向する透明基板は、シール材により接続さ
れ、かつ、ブラックマトリクスの外周囲は、シール材形
成領域より小さく形成され、対向する透明基板に配置さ
れた各々の偏光板の大きさが、筐体の開口領域より小さ
く形成され、偏光板と筐体の開口領域との間隙を覆っ
て、偏光板と筐体と重なるように、遮光性のスペーサが
形成され、画像を表示するための光源となるバックライ
トとを備えることを特徴とするものである。

【００２７】手段７は、手段1、２、３、４、５のいず
れかにおいて，偏光板と筐体の重なり幅を０．５ｍｍ以
上とすることを特徴とするものである。

【００２８】手段８は、手段７において，偏光板の端部
は，透明基板の端部よりも０．５ｍｍ以上内側にするこ
とを特徴とする液晶表示装置。

【００２９】手段９は、手段１、２、３、４、５、６の
いずれかにおいて、偏光板のシート抵抗を１×１０⁸Ω
／□以下とし、かつ、偏光板と筐体とを電気的に接続す
ることを特徴とするものである。

【００３０】手段１０は、手段１、２、３、４、５、６
のいずれかにおいて、偏光板の上側にシート抵抗１×１
０⁸Ω／□以下の透明導電膜の層が形成されており、か
つ、透明導電膜の層と筐体とを電気的に接続することを
特徴とするものである。

【００３１】手段１１は、手段１、２、３、４、５、６
のいずれかにおいて、偏光板と透明基板の間にシート抵
抗１×１０⁸Ω／□以下の透明導電膜の層が形成されて
おり、かつ、透明導電膜の層と筐体とを電気的に接続す
ることを特徴とするものである。

【００３２】手段１２は、手段９において，偏光板と筐
体とが導電性の材料を介して抵抗１×１０³Ω以下で接
続されることを特徴とするものである。

【００３３】手段１３は、手段１０において，前記導電
膜の層と筐体とが導電性の材料を介して抵抗１×１０³
Ω以下で接続されることを特徴とするものである。

【００３４】手段１４は、手段１１において，前記導電
膜の層と筐体とが導電性の材料を介して抵抗１×１０³
Ω以下で接続されることを特徴とするものである。

【００３５】手段１５は、手段６において，前記遮光性
のスペーサがシート抵抗１×１０⁸Ω／□以下の導電性
の材料であることを特徴とするものである。

【００３６】手段１６は、手段１、２、３、４、５、６
のいずれかにおいて、対向する偏光板の偏光軸が互いに
約９０°ずれていることを特徴とするものである。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００３８】本発明の更に他の目的及び本発明の更に他
の特徴は図面を参照した以下の説明から明らかとなるで
あろう。

【００３９】《アクティブ・マトリクス液晶表示装置》
以下、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を説明する。なお、以下説
明する図面で、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。

【００４０】《マトリクス部（画素部）の平面構成》図
１０は本発明のアクティブ・マトリクス方式カラー液晶
表示装置の一画素と、ブラックマトリクスＢＭの遮光領
域と、その周辺を示す平面図である。

【００４１】図１０に示すように、各画素は走査信号線
（ゲート信号線または水平信号線）ＧＬと、対向電圧信
号線（対向電極配線）ＣＬ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、蓄積容量Ｃst
g、画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴを含む。走査信号
線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬは図では左右方向に延在
し、上下方向に複数本配置されている。映像信号線ＤＬ
は上下方向に延在し、左右方向に複数本配置されてい
る。画素電極ＰＸは薄膜トランジスタＴＦＴと接続さ
れ、対向電極ＣＴは対向電圧信号線ＣＬと一体になって
いる。

【００４２】画素電極ＰＸと対向電極ＣＴは互いに対向
し、各画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間の電界により
液晶ＬＣの配向状態を制御し、透過光を変調して表示を
制御する。画素電極ＰＸと対向電極ＣＴは櫛歯状に構成
され、それぞれ、図の上下方向に長細い電極となってい
る。

【００４３】１画素内の対向電極ＣＴの本数Ｏ（櫛歯の
本数）は、画素電極ＰＸの本数（櫛歯の本数）ＰとＯ＝
Ｐ＋１の関係を必ず持つように構成する（本実施例で
は、Ｏ＝２、Ｐ＝１）。これは、対向電極ＣＴと画素電
極ＰＸを交互に配置し、かつ、対向電極ＣＴを映像信号
線ＤＬに必ず隣接させるためである。これにより、対向
電極ＣＴと画素電極ＰＸの間の電界が、映像信号線ＤＬ
から発生する電界から影響を受けないように、対向電極
ＣＴで映像信号線ＤＬからの電気力線をシールドするこ
とができる。対向電極ＣＴは、対向電圧信号線ＣＬによ
り常に外部から電位を供給されているため、電位は安定
している。そのため、映像信号線ＤＬに隣接しても、電
位の変動がほとんどない。また、これにより、画素電極
ＰＸの映像信号線ＤＬからの幾何学的な位置が遠くなる
ので、画素電極ＰＸと映像信号線ＤＬの間の寄生容量が
大幅に減少し、画素電極電位Ｖｓの映像信号電圧による
変動も抑制できる。これらにより、上下方向に発生する
クロストーク（縦スミアと呼ばれる画質不良）を抑制す
ることができる。

【００４４】画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの電極幅Ｗ
ｐ、Ｗｃはそれぞれ６μｍとし、後述の液晶層の最大設
定厚みを超える４．５μｍよりも十分大きく設定する。
製造上の加工ばらつきを考慮すると２０％以上のマージ
ンを持ったほうが好ましいので、望ましくは５．４μｍ
よりも十分大きくしたほうが良い。これにより、液晶層
に印加される基板面に平行な電界成分が基板面に垂直な
方向の電界成分よりも大きくなり、液晶を駆動する電圧
の上昇を抑制することができる。また、各電極の電極幅
Ｗｐ、Ｗｃの最大値は、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの
間の間隔Ｌよりも小さい事が好ましい。これは、電極の
間隔が値か好きすぎると電気力線の湾曲が激しくなり、
基板面に平行な電界成分よりも基板面に垂直な電界成分
の方が大きい領域が増大するため、基板面に平行な電界
成分を効率よく液晶層に印加できないからである。した
がって、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の間隔Ｌはマ
ージンを２０％とると７．２μｍより大きい事が必要で
ある。本実施例では、対角約５．７インチ６４０×４８
０ドットの解像度で構成したので、画素ピッチは約６０
μｍであり、画素を２分割とすることにより、間隔Ｌ＞
７．２μｍを実現した。また、映像信号線ＤＬの電極幅
は断線を防止するために、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴ
に比較して若干広く８μｍとし、映像信号線ＤＬと対向
電極ＣＴとの間隔は短絡を防止するために約１μｍの間
隔を開けるとともに、ゲート絶縁膜の上側に映像信号線
ＤＬを下側に対向電極ＣＴを形成し、異層になるように
配置している。

【００４５】一方、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の
電極間隔は、用いる液晶材料によって変える。これは、
液晶材料によって最大透過率を達成する電界強度が異な
るため、電極間隔を液晶材料に応じて設定し、用いる映
像信号駆動回路（信号側ドライバ）の耐圧で設定される
信号電圧の最大振幅の範囲で、最大透過率が得られるよ
うにするためである。後述の液晶材料を用いると電極間
隔は、約１５μｍとなる。

【００４６】本実施例では、平面的に、ブラックマトリ
クスＢＭはゲート配線ＧＬ上、薄膜トランジスタＴＦＴ
上、ドレイン配線ＤＬ上，ドレイン配線ＤＬと対向電極
ＣＴ間に形成している。

【００４７】《マトリクス部（画素部）の断面構成》図
１１は図１０の４−４切断線における薄膜トランジスタ
ＴＦＴの断面図、図１２は図１０の５−５切断線におけ
る蓄積容量Ｃstgの断面を示す図である。図１６は、横
電界方式の液晶表示基板の画像表示領域における1画素
の電極近傍の断面図と基板周辺部の断面図を示す。図１
６に示すように、液晶層ＬＣを基準にして下部透明ガラ
ス基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジスタＴＦＴ、蓄積容
量Ｃstg（図示せず。）および電極群ＣＴ、ＰＸ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ＢＭが形
成されている。なお、公知ではないが、同一出願人によ
る、特願平７−１９８３４９号により、遮光用ブラック
マトリクスパターンＢＭを下部透明ガラス基板ＳＵＢ１
側に形成することも可能である。

【００４８】また、透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２
のそれぞれの内側（液晶ＬＣ側）の表面には、液晶の初
期配向を制御する配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２が設けられ
ており、透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のそれぞれ
の外側の表面には、偏光軸が直交して配置された（クロ
スニコル配置）偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が設けられて
いる。

【００４９】《ＴＦＴ基板》まず、下側透明ガラス基板
ＳＵＢ１側（ＴＦＴ基板）の構成を詳しく説明する。

【００５０】《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。

【００５１】薄膜トランジスタＴＦＴは、図１１に示す
ように、ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＧＩ、ｉ型（真
性、intrinsic、導電型決定不純物がドープされていな
い）非晶質シリコン（Ｓｉ）からなるｉ型半導体層Ａ
Ｓ、一対のソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２を有
す。なお、ソース、ドレインは本来その間のバイアス極
性によって決まるもので、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
は、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。

【００５２】《ゲート電極ＧＴ》ゲート電極ＧＴは走査
信号線ＧＬと連続して形成されており、走査信号線ＧＬ
の一部の領域がゲート電極ＧＴとな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ＴＦＴの能動
領域を超える部分であり、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てい
る。これにより、ゲート電極ＧＴの役割のほかに、ｉ型
半導体層ＡＳに外光やバックライト光が当たらないよう
に工夫されている。本例では、ゲート電極ＧＴは、単層
の導電膜ｇ１で形成されている。導電膜ｇ１としては例
えばスパッタで形成されたアルミニュウム（Ａｌ）膜が
用いられ、その上にはＡｌの陽極酸化膜ＡＯＦが設けら
れている。

【００５３】《走査信号線ＧＬ》走査信号線ＧＬは導電
膜ｇ１で構成されている。この走査信号線ＧＬの導電膜
ｇ１はゲート電極ＧＴの導電膜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。この走査信号線Ｇ
Ｌにより、外部回路からゲート電圧Ｖgをゲート電極Ｇ
Ｔに供給する。また、走査信号線ＧＬ上にもＡｌの陽極
酸化膜ＡＯＦが設けられている。なお、映像信号線ＤＬ
と交差する部分は映像信号線ＤＬとの短絡の確率を小さ
くするため細くし、また、短絡しても、レーザートリミ
ングで切り離すことができるように二股にしている。

【００５４】《対向電極ＣＴ》対向電極ＣＴはゲート電
極ＧＴおよび走査信号線ＧＬと同層の導電膜ｇ１で構成
されている。また、対向電極ＣＴ上にもＡｌの陽極酸化
膜ＡＯＦが設けられている。対向電極ＣＴは、陽極酸化
膜ＡＯＦで完全に覆われていることから、映像信号線と
限りなく近づけても、それらが短絡してしまうことがな
くなる。また、それらを交差させて構成させることもで
きる。対向電極ＣＴには対向電圧Ｖcomが印加されるよ
うに構成されている。本実施例では、対向電圧Ｖcomは
映像信号線ＤＬに印加される最小レベルの駆動電圧Ｖｄ
minと最大レベルの駆動電圧Ｖｄmaxとの中間直流電位か
ら、薄膜トランジスタ素子ＴＦＴをオフ状態にするとき
に発生するフィードスルー電圧△Ｖs分だけ低い電位に
設定されるが、映像信号駆動回路で使用される集積回路
の電源電圧を約半分に低減したい場合は、交流電圧を印
加すれば良い。

【００５５】《対向電圧信号線ＣＬ》対向電圧信号線Ｃ
Ｌは導電膜ｇ１で構成されている。この対向電圧信号線
ＣＬの導電膜ｇ１はゲート電極ＧＴ、走査信号線ＧＬお
よび対向電極ＣＴの導電膜ｇ１と同一製造工程で形成さ
れ、かつ対向電極ＣＴと一体に構成されている。この対
向電圧信号線ＣＬにより、外部回路から対向電圧Ｖcom
を対向電極ＣＴに供給する。また、対向電圧信号線ＣＬ
上にもＡｌの陽極酸化膜ＡＯＦが設けられている。な
お、映像信号線ＤＬと交差する部分は、走査信号線ＧＬ
と同様に映像信号線ＤＬとの短絡の確率を小さくするた
め細くし、また、短絡しても、レーザートリミングで切
り離すことができるように二股にすることもできる。

【００５６】《絶縁膜ＧＩ》絶縁膜ＧＩは、薄膜トラン
ジスタＴＦＴにおいて、ゲート電極ＧＴと共に半導体層
ＡＳに電界を与えるため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としては例えばプ
ラズマＣＶＤで形成された窒化シリコン膜が選ばれ、１
２００〜２７００Åの厚さに（本実施例では、２４００
Å程度）形成される。ゲート絶縁膜ＧＩは、マトリクス
部ＡＲの全体を囲むように形成され、周辺部は外部接続
端子ＤＴＭ，ＧＴＭを露出するよう除去されている。絶
縁膜ＧＩは走査信号線ＧＬおよび対向電圧信号線ＣＬと
映像信号線ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。

【００５７】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、非晶質シリコンで、２００〜２２００Åの厚さに
（本実施例では、２０００Å程度の膜厚）で形成され
る。層ｄ０はオーミックコンタクト用のリン（Ｐ）をド
ープしたＮ(＋)型非晶質シリコン半導体層であり、下側
にｉ型半導体層ＡＳが存在し、上側に導電層ｄ１（ｄ
２）が存在するところのみに残されている。

【００５８】ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線ＧＬおよび
対向電圧信号線ＣＬ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お
よび対向電圧信号線ＣＬと映像信号線ＤＬとの短絡を低
減する。

【００５９】《ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ
２》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に接触する導電膜ｄ１とその
上に形成された導電膜ｄ２とから構成されている。導電
膜ｄ１はスパッタで形成したクロム（Ｃｒ）膜を用い、
５００〜１０００Åの厚さに（本実施例では、６００Å
程度）で形成される。Ｃｒ膜は膜厚を厚く形成するとス
トレスが大きくなるので、２０００Å程度の膜厚を越え
ない範囲で形成する。Ｃｒ膜はＮ(＋)型半導体層ｄ０と
の接着性を良好にし、導電膜ｄ２のＡｌ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
の）目的で使用される。導電膜ｄ１として、Ｃｒ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、ＷＳ
ｉ₂）膜を用いてもよい。

【００６０】導電膜ｄ２はＡｌのスパッタリングで３０
００〜５０００Åの厚さに（本実施例では、４０００Å
程度）形成される。Ａｌ膜はＣｒ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
抗値を低減したり、ゲート電極ＧＴやｉ型半導体層ＡＳ
に起因する段差乗り越えを確実にする（ステップカバー
レッジを良くする）働きがある。

【００６１】導電膜ｄ１、導電膜ｄ２を同じマスクパタ
ーンでパターニングした後、同じマスクを用いて、ある
いは導電膜ｄ１、導電膜ｄ２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は導電膜ｄ１、導
電膜ｄ２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
されるようエッチングされるので、ｉ型半導体層ＡＳも
若干その表面部分がエッチングされるが、その程度はエ
ッチング時間で制御すればよい。

【００６２】《映像信号線ＤＬ》映像信号線ＤＬはソー
ス電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜
ｄ２、第３導電膜ｄ３で構成されている。また、映像信
号線ＤＬはドレイン電極ＳＤ２と一体に形成されてい
る。

【００６３】《画素電極ＰＸ》画素電極ＰＸはソース電
極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜ｄ
２、第３導電膜ｄ３で構成されている。また、画素電極
ＰＸはソース電極ＳＤ１と一体に形成されている。

【００６４】《蓄積容量Ｃstg》画素電極ＰＸ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、対向電圧信号線ＣＬと重なるように形成されて
いる。この重ね合わせは、図１２からも明らかなよう
に、画素電極ＰＸを一方の電極ＰＬ２とし、対向電圧信
号ＣＬを他方の電極ＰＬ１とする蓄積容量（静電容量素
子）Ｃstgを構成する。この蓄積容量Ｃstg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ＧＩおよび陽極酸化膜ＡＯＦで構成されて
いる。

【００６５】図１０に示すように平面的には蓄積容量Ｃ
stgは対向電圧信号線ＣＬの導電膜ｇ１の部分に形成さ
れている。

【００６６】この場合、この蓄積容量Ｃstgは、その絶
縁膜ＧＩに対して下側に位置づけられる電極の材料がＡ
ｌで形成され、かつ、その表面が陽極化成されたもので
あることから、Ａｌのいわゆるホイスカ等が原因する点
欠陥（上側に位置づけられる電極との短絡）による弊害
を発生しにくくする蓄積容量を得ることができる。

【００６７】《保護膜ＰＳＶ１》薄膜トランジスタＴＦ
Ｔ上には保護膜ＰＳＶ１が設けられている。保護膜ＰＳ
Ｖ１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はたとえばプラズ
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、５０００Å程度の膜厚で形成す
る。

【００６８】保護膜ＰＳＶ１は、マトリクス部ＡＲの全
体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子ＤＴ
Ｍ，ＧＴＭを露出するよう除去されている。保護膜ＰＳ
Ｖ１とゲート絶縁膜ＧＩの厚さ関係に関しては、前者は
保護効果を考え厚くされ、後者はトランジスタの相互コ
ンダクタンスｇｍを考え、薄くされる。

【００６９】《カラーフィルタ基板》次に、図１０、図
１６に戻り、上側透明ガラス基板ＳＵＢ２側（カラーフ
ィルタ基板）の構成を詳しく説明する。

【００７０】《遮光膜ＢＭ》上部透明ガラス基板ＳＵＢ
２側には、不要な間隙部（画素電極ＰＸと対向電極ＣＴ
の間以外の隙間）からの透過光が表示面側に出射して、
コントラスト比等を低下させないように遮光膜ＢＭ（い
わゆるブラックマトリクス）を形成している。遮光膜Ｂ
Ｍは、外部光またはバックライト光がｉ型半導体層ＡＳ
に入射しないようにする役割も果たしている。すなわ
ち、薄膜トランジスタＴＦＴ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、外部の自然光やバックライト光
が当たらなくなる。

【００７１】図１０に示す遮光膜ＢＭの閉じた多角形の
輪郭線は、その内側が遮光膜ＢＭが形成されない開口を
示している。この輪郭線のパターンは、１例である。

【００７２】横電界方式の液晶表示装置では、可能な限
り高抵抗なブラックマトリクスが適していることから、
一般に樹脂組成物を用いる。この抵抗規格については、
公知ではないが、同一出願人による特願平７−１９１９
９４号に記載がある。すなわち、液晶組成物質ＬＣの比
抵抗値が１０のＮ乗を１０Ｎと記述すると１０ＮΩ・ｃ
ｍ以上、かつブラックマトリクスＢＭの比抵抗値が１０
のＭ乗を１０Ｍと記述すると１０ＭΩ・ｃｍ以上とし、
かつ、Ｎ＞９、Ｍ＞６を満足する関係とする。あるい
は、Ｎ＞１３、Ｍ＞７を満足する関係とすることが望ま
しい。

【００７３】また、液晶表示装置の表面反射を低減する
目的からも、ブラックマトリクスに樹脂組成物を用いる
ことが望ましい。

【００７４】さらに、Ｃｒ等の金属膜をブラックマトリ
クスに用いる場合と比較して、金属膜のエッチング工程
が不要なため、カラーフィルタ基板の製造工程を簡略化
できる。金属膜を使用する場合の製造工程は、１）金属
膜成膜、２）レジスト塗布、３）露光、４）現像、５）
金属膜エッチング、６）レジスト剥離、である。一方、
樹脂を使用する場合の製造工程は、１）樹脂塗布、２）
露光、３）現像、であり、著しく工程を短縮できる。

【００７５】しかし、樹脂組成物は金属膜と比較して遮
光性が低い。樹脂の膜厚を厚くすると遮光性は向上する
が、ブラックマトリクスの膜厚ばらつきは増加する。こ
れは、例えば±１０％の膜厚ばらつきがある場合、ブラ
ックマトリクスの膜厚が１．０μｍ時は±０．１μｍ、
２μｍ時は±０．２μｍになるためである。また、ブラ
ックマトリクスの膜厚を厚くすると、カラーフィルタ基
板の膜厚ばらつきが増加し、液晶表示基板のギャップ精
度を向上することが困難になる。以上の理由により、樹
脂の膜厚は、２μｍ以下にすることが望ましい。

【００７６】また、膜厚１μｍでＯＤ値を約４．０以上
にするためには、例えばカーボンを含有量を増加して黒
色化する場合、ブラックマトリクスＢＭの比抵抗値は約
１０⁶Ω・ｃｍ以下となり、現状では使用できない。な
お、ＯＤ値は、吸光係数に膜厚を掛けた値と定義でき
る。

【００７７】このため、本実施例では、この遮光膜ＢＭ
の材料として、黒色の無機顔料をレジスト材に混入した
樹脂組成物を用い、１．３±０．１μｍ程度の厚さで形
成している。無機顔料の例としては、パラジウムや無電
解メッキしたＮｉなどがある。更に、ブラックマトリク
スＢＭの比抵抗値は約１０⁹Ω・ｃｍとし、ＯＤ値約
２．０とした。

【００７８】この樹脂組成物ブラックマトリクスＢＭを
使用した場合の光透過量の計算結果を以下に示す。

【００７９】

【数１】ＯＤ値＝ｌｏｇ（１００／Ｙ）Ｙ＝∫Ａ（λ）・Ｂ（λ）・Ｃ（λ）ｄλ／∫Ａ（λ）
・Ｃ（λ）ｄλ ここで、Ａは視感度、Ｂは透過率、Ｃは光源スペクト
ル、λは入射光の波長を示す。

【００８０】ＯＤ値２．０の膜で遮光した場合は、上記
数１から、Ｙ＝１％を得て、入射光強度４０００ｃｄ／
ｍ²を仮定すると、約４０ｃｄ／ｍ²の光が透過してくる
ことになる。この光強度は、十分に人間が視認できる明
るさである。

【００８１】遮光膜ＢＭは周辺部にも額縁状に形成さ
れ、そのパターンはドット状に複数の開口を設けた図１
０に示すマトリクス部のパターンと連続して形成されて
いる。本発明の目的の一つは、この遮光膜ＢＭの外周辺
部の位置をシール部ＳＬ、偏光板ＰＯＬ、モジュールの
筐体の開口部ＷＤ等との位置関係で規定することにあ
る。

【００８２】《カラーフィルタＦＩＬ》カラーフィルタ
ＦＩＬは画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しで
ストライプ状に形成される。カラーフィルタＦＩＬは遮
光膜ＢＭのエッジ部分と重なるように形成されている。

【００８３】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
表面にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、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。

【００８４】《オーバーコート膜ＯＣ》オーバーコート
膜ＯＣはカラーフィルタＦＩＬの染料の液晶ＬＣへの漏
洩の防止、および、カラーフィルタＦＩＬ、遮光膜ＢＭ
による段差の平坦化のために設けられている。オーバー
コート膜ＯＣ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。

【００８５】《液晶層および偏向板》次に、液晶層、配
向膜、偏光板等について説明する。

【００８６】《液晶層》液晶材料ＬＣとしては、誘電率
異方性△εが正でその値が１３．２、屈折率異方性△ｎ
が０．０８１（５８９ｎｍ、２０℃）のネマティック液
晶と、誘電率異方性△εが負でその値が−７．３、屈折
率異方性△ｎが０．０５３（５８９ｎｍ、２０℃）のネ
マティック液晶を用いた。液晶層の厚み（ギャップ）
は、誘電率異方性△εが正の場合２．８μｍ超４．５μ
ｍ未満とした。これは、リタデーション△ｎ・ｄは０．
２５μｍ超０．３２μｍ未満の時、可視光の範囲内で波
長依存性がほとんどない透過率特性を得られ、誘電率異
方性△εが正を有する液晶の大部分が複屈折異方性△ｎ
が０．０７超０．０９未満であるためである。一方、誘
電率異方性△εが負の場合は、液晶層の厚み（ギャッ
プ）は、４．２μｍ超８．０μｍ未満とした。これは誘
電率異方性△εが正の液晶と同様に、リタデーション△
ｎ・ｄを０．２５μｍ超０．３２μｍ未満に抑えるため
で、誘電率異方性△εが負を有する液晶の大部分が複屈
折異方性△ｎが０．０４超０．０６未満であるためであ
る。

【００８７】また、後述の配向膜と偏光板と組み合わせ
により、液晶分子がラビング方向から電界方向に４５°
回転したとき最大透過率を得ることができる。

【００８８】なお、液晶層の厚み（ギャップ）は、ポリ
マビーズで制御している。

【００８９】なお、液晶材料ＬＣは、ネマチック液晶で
あれば、特に限定したものではない。また、誘電率異方
性△εは、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減でき
る。また、屈折率異方性△ｎは小さいほうが、液晶層の
厚み（ギャップ）を厚くでき、液晶の封入時間が短縮さ
れ、かつギャップばらつきを少なくすることができる。

【００９０】《配向膜》配向膜ＯＲＩとしては、ポリイ
ミドを用いる。ラビング方向ＲＤＲは上下基板で互いに
平行にし、かつ印加電界方向ＥＤＲとのなす角度Фｌｃ
は７５°とする。図９にその関係を示す。

【００９１】なお、ラビング方向ＲＤＲと印加電界方向
ＥＤＲとのなす角度は、液晶材料の誘電率異方性△εが
正であれば、４５℃以上９０℃未満、誘電率異方性△ε
が負であれば、０°を超え４５°以下であれば良い。

【００９２】《偏光板》偏光板ＰＯＬとしては、日東電
工社製Ｇ１２２０ＤＵを用い、下側の偏光板ＰＯＬ１の
偏光透過軸ＭＡＸ１をラビング方向ＲＤＲと一致させ、
上側の偏向板ＰＯＬ２の偏光透過軸ＭＡＸ２を、それに
直交させる。図９にその関係を示す。これにより、本発
明の画素に印加される電圧（画素電極ＰＸと対向電極Ｃ
Ｔの間の電圧）を増加させるに伴い、透過率が上昇する
ノーマリクローズ特性を得ることができる。更に、本発
明で開示される横電界方式と称される液晶表示装置で
は、上側の基板ＳＵＢ２側の表面の外部から、静電気等
の高い電位が加わった場合に、表示の異常が発生する。
このため、上側の偏向板ＰＯＬ２の更に上側あるいはに
表面にシート抵抗１×１０⁸Ω／□以下の透明導電膜の
層を形成すること、あるいは、偏光板と前記透明基板の
間にシート抵抗１×１０⁸Ω／□以下のＩＴＯ等の透明
導電膜の層を形成すること、あるいは、偏光板の粘着層
にＩＴＯ、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃等の導電性粒子を混ぜ、
シート抵抗を１×１０⁸Ω／□以下とすることが必要と
なる。この対策については、公知ではないが同一出願人
による特願平７−２６４４４３号において、シールド機
能向上につき詳しい記載がある。

【００９３】《マトリクス周辺の構成》図１７は上下の
ガラス基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２を含む表示パネルＰＮＬ
のマトリクス（ＡＲ）周辺の要部平面を示す図である。
また、図２２は、左側に走査回路が接続された外部接続
端子ＧＴＭ付近の断面を示す図である。

【００９４】このパネルの製造では、小さいサイズであ
ればスループット向上のため１枚のガラス基板で複数個
分のデバイスを同時に加工してから分割し、大きいサイ
ズであれば製造設備の共用のためどの品種でも標準化さ
れた大きさのガラス基板を加工してから各品種に合った
サイズに小さくし、いずれの場合も一通りの工程を経て
からガラスを切断する。図１７、図２２は後者の例を示
すもので、図１７、図２２の両図とも上下基板ＳＵＢ
１，ＳＵＢ２の切断後を表しており、ＬＮは両基板の切
断前の縁を示す。いずれの場合も、完成状態では外部接
続端子群Ｔｇ，Ｔｄおよび端子ＣＴＭが存在する（図で
上辺と左辺の）部分はそれらを露出するように上側基板
ＳＵＢ２の大きさが下側基板ＳＵＢ１よりも内側に制限
されている。端子群Ｔｇ，Ｔｄはそれぞれ後述する走査
回路接続用端子ＧＴＭ、映像信号回路接続用端子ＤＴＭ
とそれらの引出配線部を集積回路チップＣＨＩが搭載さ
れたテープキャリアパッケージＴＣＰ（図２１、図２
２）の単位に複数本まとめて名付けたものである。各群
のマトリクス部から外部接続端子部に至るまでの引出配
線は、両端に近づくにつれ傾斜している。これは、パッ
ケージＴＣＰの配列ピッチ及び各パッケージＴＣＰにお
ける接続端子ピッチに表示パネルＰＮＬの端子ＤＴＭ，
ＧＴＭを合わせるためである。また、対向電極端子ＣＴ
Ｍは、対向電極ＣＴに対向電圧を外部回路から与えるた
めの端子である。マトリクス部の対向電極信号線ＣＬ
は、走査回路用端子ＧＴＭの反対側（図では右側）に引
き出し、各対向電圧信号線を共通バスラインＣＢで一纏
めにして、対向電極端子ＣＴＭに接続している。

【００９５】透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に
はその縁に沿って、液晶封入口ＩＮＪを除き、液晶ＬＣ
を封止するようにシールパターンＳＬが形成される。シ
ール材は例えばエポキシ樹脂から成る。

【００９６】配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２の層は、シール
パターンＳＬの内側に形成される。偏光板ＰＯＬ１、Ｐ
ＯＬ２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の外側の表面に構成されている。
液晶ＬＣは液晶分子の向きを設定する下部配向膜ＯＲＩ
１と上部配向膜ＯＲＩ２との間でシールパターンＳＬで
仕切られた領域に封入されている。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。

【００９７】この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板
ＳＵＢ１側、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側で別個に種
々の層を積み重ね、シールパターンＳＬを基板ＳＵＢ２
側に形成し、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１と上部透明ガ
ラス基板ＳＵＢ２とを重ね合わせ、シール材ＳＬの開口
部ＩＮＪから液晶ＬＣを注入し、注入口ＩＮＪをエポキ
シ樹脂などで封止し、上下基板を切断することによって
組み立てられる。

【００９８】《表示装置全体等価回路》図１８に示すよ
うに、液晶表示基板は、画像表示部がマトリクス状に配
置された複数の画素の集合により構成され、各画素は前
記液晶表示基板の背部に配置されたバックライトからの
透過光を独自に変調制御できるように構成されている。
液晶表示基板の構成要素の１つであるアクティブマトリ
クス基板ＳＵＢ１上には、有効画素領域ＡＲには、ｘ方
向（行方向）に延在し、ｙ方向に並設されたゲート信号
線ＧＬと対向電圧信号線ＣＬが形成されている。そし
て、これらゲート信号線ＧＬ及び対向電圧信号線ＣＬと
それぞれ絶縁されてｙ方向に延在し、ｘ方向に並設され
たドレイン信号線ＤＬが形成されている。ここで、ゲー
ト信号線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬ、ドレイン信号線Ｄ
Ｌのそれぞれによって囲まれる矩形状の領域に単位画素
が形成される。液晶表示基板には、その外部回路として
垂直走査回路Ｖ及び映像信号駆動回路Ｈが備えられ、前
記垂直走査回路Ｖによって前記ゲート信号線ＧＬのそれ
ぞれに順次走査信号（電圧）が供給され、そのタイミン
グに合わせて映像信号駆動回路Ｈからドレイン信号線Ｄ
Ｌに映像信号(電圧)に供給するようになっている。な
お、垂直走査回路Ｖ及び映像信号駆動回路Ｈは、液晶駆
動電源回路から電源が供給されるとともに、ＣＰＵから
の画像情報がコントローラによってそれぞれ表示データ
及び制御信号に分けられて入力されるようになってい
る。

【００９９】《駆動方法》図１９に本発明の液晶表示装
置の駆動波形を示す。対向電圧をＶＣＨとＶＣＬの２値
の交流矩型波にし、それに同期させて走査信号ＶＧ（ｉ
−１）、ＶＧ（ｉ）の非選択電圧を１走査期間ごとに、
ＶＧＬＨとＶＧＬＬの２値で変化させる。対向電圧の振
幅値と非選択電圧の振幅値は同一にする。映像信号電圧
は、液晶層に印加したい電圧から、対向電圧の振幅の１
／２を差し引いた電圧である。

【０１００】対向電圧は直流でもよいが、交流化するこ
とで映像信号電圧の最大振幅を低減でき、映像信号駆動
回路（信号側ドライバ）に耐圧の低いものを用いること
が可能になる。

【０１０１】《蓄積容量Ｃstgの働き》蓄積容量Ｃstg
は、画素に書き込まれた（薄膜トランジスタＴＦＴがオ
フした後の）映像情報を、長く蓄積するために設ける。
本発明で用いている電界を基板面と平行に印加する方式
では、電界を基板面に垂直に印加する方式と異なり、画
素電極と対向電極で構成される容量（いわゆる液晶容
量）がほとんど無いため、蓄積容量Ｃstgは必須の構成
要素である。

【０１０２】また、蓄積容量Ｃstgは、薄膜トランジス
タＴＦＴがスイッチングするとき、画素電極電位Ｖsに
対するゲート電位変化△Ｖgの影響を低減するようにも
働く。この様子を式で表すと、次のようになる。

【０１０３】

【数２】△Ｖs＝{Ｃgs/(Ｃgs+Ｃstg+Ｃpix)}×△Ｖg ここで、Ｃgsは薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極Ｇ
Ｔとソース電極ＳＤ１との間に形成される寄生容量、Ｃ
pixは画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に形成される
容量、△Ｖsは△Ｖgによる画素電極電位の変化分いわゆ
るフィードスルー電圧を表わす。この変化分△Ｖsは液
晶ＬＣに加わる直流成分の原因となるが、保持容量Ｃst
gを大きくする程、その値を小さくすることができる。
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。

【０１０４】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、従って寄生容量Ｃgsが大きくなり、画素電極
電位Ｖs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、蓄積容量Ｃstg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。

【０１０５】《製造方法》つぎに、上述した液晶表示装
置の基板ＳＵＢ１側の製造方法について図１３〜図１５
を参照して説明する。なお同図において、中央の文字は
工程名の略称であり、左側は図１１に示す薄膜トランジ
スタＴＦＴ部分、右側は図２２に示すゲート端子付近の
断面形状でみた加工の流れを示す。工程Ｂ、工程Ｄを除
き工程Ａ〜工程Ｉは各写真処理に対応して区分けしたも
ので、各工程のいずれの断面図も写真処理後の加工が終
わりフォトレジストを除去した段階を示している。な
お、写真処理とは本説明ではフォトレジストの塗布から
マスクを使用した選択露光を経てそれを現像するまでの
一連の作業を示すものとし、繰返しの説明は避ける。以
下区分けした工程に従って、説明する。

【０１０６】工程Ａ、図１３ＡＮ６３５ガラス（商品名）からなる下部透明ガラス基
板ＳＵＢ１上に膜厚が３０００ÅのＡｌ−Ｐｄ、Ａｌ−
Ｗ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ等からなる導電膜ｇ
１をスパッタリングにより設ける。写真処理後、リン酸
と硝酸と氷酢酸との混酸液で導電膜ｇ１を選択的にエッ
チングする。それによって、ゲート電極ＧＴ、走査信号
線ＧＬ、対向電極ＣＴ、対向電圧信号線ＣＬ、電極ＰＬ
１、ゲート端子ＧＴＭ、共通バスラインＣＢの第１導電
層、対向電極端子ＣＴＭの第１導電層、ゲート端子ＧＴ
Ｍを接続する陽極酸化バスラインＳＨｇ（図示せず）お
よび陽極酸化バスラインＳＨｇに接続された陽極酸化パ
ッド（図示せず）を形成する。

【０１０７】工程Ｂ、図１３直接描画による陽極酸化マスクＡＯの形成後、３％酒石
酸をアンモニアによりＰＨ６.２５±０.０５に調整した
溶液をエチレングリコール液で１：９に稀釈した液から
なる陽極酸化液中に基板ＳＵＢ１を浸漬し、化成電流密
度が０.５ｍＡ／ｃｍ²になるように調整する（定電流化
成）。次に所定のＡｌ₂Ｏ₃膜厚が得られるのに必要な化
成電圧１２５Ｖに達するまで陽極酸化を行う。その後こ
の状態で数１０分保持することが望ましい（定電圧化
成）。これは均一なＡｌ₂Ｏ₃膜を得る上で大事なことで
ある。それによって、導電膜ｇ１を陽極酸化され、ゲー
ト電極ＧＴ、走査信号線ＧＬ、対向電極ＣＴ、対向電圧
信号線ＣＬおよび電極ＰＬ１上に膜厚が１８００Åの陽
極酸化膜ＡＯＦが形成される。

【０１０８】工程Ｃ、図１３膜厚が１４００ÅのＩＴＯ膜からなる透明導電膜ｇ２を
スパッタリングにより設ける。写真処理後、エッチング
液として塩酸と硝酸との混酸液で透明導電膜ｇ２を選択
的にエッチングすることにより、ゲート端子ＧＴＭの最
上層、ドレイン端子ＤＴＭおよび対向電極端子ＣＴＭの
第２導電層を形成する。

【０１０９】工程Ｄ、図１４プラズマＣＶＤ装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚が２２００Åの窒化Ｓｉ膜を設
け、プラズマＣＶＤ装置にシランガス、水素ガスを導入
して、膜厚が２０００Åのｉ型非晶質Ｓｉ膜を設けたの
ち、プラズマＣＶＤ装置にシランガス、水素ガス、ホス
フィンガスを導入して、膜厚が３００ÅのＮ(＋)型非晶
質Ｓｉ膜を設ける。

【０１１０】工程Ｅ、図１４写真処理後、ドライエッチングガスとしてＳＦ₆を使用
してＮ(＋)型非晶質Ｓｉ膜、ｉ型非晶質Ｓｉ膜を選択的
にエッチングすることにより、ｉ型半導体層ＡＳの島を
形成する。

【０１１１】工程Ｆ、図１４写真処理後、ドライエッチングガスとしてＳＦ₆を使用
して、窒化Ｓｉ膜を選択的にエッチングする。

【０１１２】工程Ｇ、図１５膜厚が６００ÅのＣｒからなる導電膜ｄ１をスパッタリ
ングにより設け、さらに膜厚が４０００ÅのＡｌ−Ｐ
ｄ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ等から
なる導電膜ｄ２をスパッタリングにより設ける。写真処
理後、導電膜ｄ２を工程Ａと同様な液でエッチングし、
導電膜ｄ１を硝酸第２セリウムアンモニウム溶液でエッ
チングし、映像信号線ＤＬ、ソース電極ＳＤ１、ドレイ
ン電極ＳＤ２、画素電極ＰＸ、電極ＰＬ２、共通バスラ
インＣＢの第２導電層、第３導電層およびドレイン端子
ＤＴＭを短絡するバスラインＳＨｄ（図示せず）を形成
する。つぎに、ドライエッチング装置にＳＦ₆を導入し
て、Ｎ(＋)型非晶質Ｓｉ膜をエッチングすることによ
り、ソースとドレイン間のＮ(＋)型半導体層ｄ０を選択
的に除去する。

【０１１３】工程Ｈ、図１５プラズマＣＶＤ装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚が５０００Åの窒化Ｓｉ膜を設
ける。写真処理後、ドライエッチングガスとしてＳＦ₆
を使用した写真蝕刻技術で窒化Ｓｉ膜を選択的にエッチ
ングすることによって、保護膜ＰＳＶ１を形成する。

【０１１４】《表示パネルＰＮＬと駆動回路基板ＰＣＢ
１》図２０は、図１７に示した表示パネルＰＮＬに映像
信号駆動回路Ｈと垂直走査回路Ｖを接続した状態を示す
上面図である。

【０１１５】ＣＨＩは表示パネルＰＮＬを駆動させる駆
動ＩＣチップ（下側の５個は垂直走査回路側の駆動ＩＣ
チップ、左の１０個ずつは映像信号駆動回路側の駆動Ｉ
Ｃチップ）である。ＴＣＰは図２１、図２２で後述する
ように駆動用ＩＣチップＣＨＩがテープ・オートメイテ
ィド・ボンディング法（ＴＡＢ）により実装されたテー
プキャリアパッケージ、ＰＣＢ１は上記ＴＣＰやコンデ
ンサ等が実装された駆動回路基板で、映像信号駆動回路
用と走査信号駆動回路用の２つに分割されている。ＦＧ
Ｐはフレームグランドパッドであり、シールドケースＳ
ＨＤに切り込んで設けられたバネ状の破片が半田付けさ
れる。ＦＣは下側の駆動回路基板ＰＣＢ１と左側の駆動
回路基板ＰＣＢ１を電気的に接続するフラットケーブル
である。フラットケーブルＦＣとしては図に示すよう
に、複数のリード線（りん青銅の素材にＳｎ鍍金を施し
たもの）をストライプ状のポリエチレン層とポリビニル
アルコール層とでサンドイッチして支持したものを使用
する。

【０１１６】《ＴＣＰの接続構造》図２１は走査信号駆
動回路Ｖや映像信号駆動回路Ｈを構成する、集積回路チ
ップＣＨＩがフレキシブル配線基板に搭載されたテープ
キャリアパッケージＴＣＰの断面構造を示す図であり、
図２２はそれを液晶表示パネルの、本例では走査信号回
路用端子ＧＴＭに接続した状態を示す要部断面図であ
る。

【０１１７】同図において、ＴＴＢは集積回路ＣＨＩの
入力端子・配線部であり、ＴＴＭは集積回路ＣＨＩの出
力端子・配線部であり、例えばＣｕから成り、それぞれ
の内側の先端部（通称インナーリード）には集積回路Ｃ
ＨＩのボンディングパッドＰＡＤがいわゆるフェースダ
ウンボンディング法により接続される。端子ＴＴＢ，Ｔ
ＴＭの外側の先端部（通称アウターリード）はそれぞれ
半導体集積回路チップＣＨＩの入力及び出力に対応し、
半田付け等によりＣＲＴ／ＴＦＴ変換回路・電源回路Ｓ
ＵＰに、異方性導電膜ＡＣＦによって液晶表示パネルＰ
ＮＬに接続される。パッケージＴＣＰは、その先端部が
パネルＰＮＬ側の接続端子ＧＴＭを露出した保護膜ＰＳ
Ｖ１を覆うようにパネルに接続されており、従って、外
部接続端子ＧＴＭ（ＤＴＭ）は保護膜ＰＳＶ１かパッケ
ージＴＣＰの少なくとも一方で覆われるので電触に対し
て強くなる。

【０１１８】ＢＦ１はポリイミド等からなるベースフィ
ルムであり、ＳＲＳは半田付けの際半田が余計なところ
へつかないようにマスクするためのソルダレジスト膜で
ある。シールパターンＳＬの外側の上下ガラス基板の隙
間は洗浄後エポキシ樹脂ＥＰＸ等により保護され、パッ
ケージＴＣＰと上側基板ＳＵＢ２の間には更にシリコー
ン樹脂ＳＩＬが充填され保護が多重化されている。

【０１１９】《駆動回路基板ＰＣＢ２》駆動回路基板Ｐ
ＣＢ２は、ＩＣ、コンデンサ、抵抗等の電子部品が搭載
されている。この駆動回路基板ＰＣＢ２には、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ＣＲ
Ｔ（陰極線管）用の情報をＴＦＴ液晶表示装置用の情報
に変換する回路を含む回路ＳＵＰが搭載されている。Ｃ
Ｊは外部と接続される図示しないコネクタが接続される
コネクタ接続部である。

【０１２０】駆動回路基板ＰＣＢ１と駆動回路基板ＰＣ
Ｂ２とはフラットケーブルＦＣ等のジョイナーＪＮによ
り電気的に接続されている。

【０１２１】《液晶表示モジュールの全体構成》図２３
は、液晶表示モジュールＭＤＬの各構成部品を示す分解
斜視図である。ＳＨＤは金属板から成る枠状のシールド
ケース（メタルフレーム）、ＷＤはその表示窓、ＰＮＬ
は液晶表示パネル、ＳＰＳは光拡散板、ＧＬＢは導光
体、ＲＦＳは反射板、ＢＬはバックライト蛍光管、ＭＣ
Ａは下側ケース（バックライトケース）であり、図に示
すような上下の配置関係で各部材が積み重ねられてモジ
ュールＭＤＬが組み立てられる。

【０１２２】モジュールＭＤＬは、シールドケースＳＨ
Ｄに設けられた爪とフックによって全体が固定されるよ
うになっている。ここで、筐体ＭＤは、モジュールＭＤ
ＬとバックライトケースＭＣＡとの組み合わさったもの
とする。

【０１２３】バックライトケースＭＣＡはバックライト
蛍光管ＢＬ、光拡散板ＳＰＳ、導光体ＧＬＢ、反射板Ｒ
ＦＳを収納する形状になっており、導光体ＧＬＢの側面
に配置されたバックライト蛍光管ＢＬの光を、導光体Ｇ
ＬＢ、反射板ＲＦＳ、光拡散板ＳＰＳにより表示面で一
様なバックライトにし、液晶表示パネルＰＮＬ側に出射
する。

【０１２４】バックライト蛍光管ＢＬにはインバータ回
路基板が接続されており、バックライト蛍光管ＢＬの電
源となっている。

【０１２５】《液晶表示モジュールの実施例１》図１
は，本発明の第１の実施の形態を示す断面図である。な
お、図では、遮光膜ＢＭの外周辺部、シール部ＳＬ、偏
光板ＰＯＬ、モジュールの筐体ＭＤの開口部ＷＤ等との
位置関係が良く分かるように、要部を拡大して示す。

【０１２６】アクティブマトリクス基板ＳＵＢ１とカラ
ーフィルタ基板ＳＵＢ２がシール材ＳＬにより接着さ
れ、その内部には液晶ＬＣが封入され、液晶表示基板を
構成している。アクティブマトリクス基板ＳＵＢ１及び
カラーフィルタ基板ＳＵＢ２の液晶層と反対側の面に
は、それぞれ偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が貼り付けられ
ている。前記液晶表示基板とバックライトユニットＢＬ
が筐体ＭＤに収納され、液晶表示装置を構成している。
ここで、筐体ＭＤは、金属シールドケースＳＨＤと下側
ケースＭＣＡの組み合わせからなる。

【０１２７】本実施例では、シール材ＳＬの内縁とブラ
ックマトリクスＢＭとは、約１ｍｍ離す。これにより、
液晶封入工程でのストレスはシール材ＳＬとオーバーコ
ート膜ＯＣ、あるいは、オーバーコート膜ＯＣとガラス
基板ＳＵＢ２間に加わることになる。従って、ブラック
マトリクスＢＭと下地膜あるいはオーバーコート膜ＯＣ
との密着性が低く場合でも剥がれることはなく、液晶が
封入できないという問題が発生しない。なお、シール材
ＳＬの形成領域の幅は、約１．５ｍｍとした。また、シ
ール材ＳＬの外縁と基板ＳＵＢ２の端との距離は、ダイ
シング精度を考慮して、約１ｍｍとした。

【０１２８】図１中の領域Ａ、領域Ｌ、領域Ｌ’で示し
た領域が、上下偏光板に覆われていないと仮定すると、
画像表示に寄与しないバックライトの光が漏れる。

【０１２９】また、偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２と筐体Ｍ
Ｄとの重ね合せ幅Ｌは、０．５ｍｍ以上とすることが望
ましい。通常、偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２の貼り付け精
度は3σで０．５ｍｍ程度である。そのため、偏光板と
筐体を０．５ｍｍ以上重ねておくことで、偏光板貼り付
け時にずれが発生した場合でも，約９９．７％以上の確
率でバックライトの光漏れを防止できる。このため、本
実施例では、重ね合せ幅Lは、約１．５ｍｍとした。

【０１３０】この構造により、前記バックライトの光漏
れは、両偏光板で遮光できる。また、有効表示領域ＡＲ
と筐体ＭＤの開口部ＷＤの縁とは、組み立て時の精度を
考慮して、約１．５ｍｍ離した。

【０１３１】この構造において、図９に示すように、偏
光板ＰＯＬ１の偏向軸ＭＡＸ１は、偏光板ＰＯＬ２の偏
光軸ＭＡＸ２と９０°ずらすクロスニコル配置に設計
し、最も効果的に遮光する。

【０１３２】また、偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２の端部と
アクティブマトリクス基板ＳＵＢ１及びカラーフィルタ
基板ＳＵＢ２の端部との間隔Ｌ’は０．５ｍｍ以上とす
ることが望ましい。これは、上記偏光板ＰＯＬと筐体Ｍ
Ｄとの重ね合わせ幅同様に、偏光板ＰＯＬの貼り付け精
度は３σで０．５ｍｍ程度である。従って、間隔Ｌ’を
０．５ｍｍ以上とすることとで、偏光板貼り付け時にず
れが発生した場合でも、約９９．７％以上の確率でアク
ティブマトリクス基板ＳＵＢ１やカラーフィルタ基板Ｓ
ＵＢ２から偏光板ＰＯＬがはみ出すことはなく、偏光板
貼り付け工程や筐体組立（液晶表示基板を筐体に収納す
る工程）の製造歩留の低下を防止できる。このため、本
実施例では、重ね合せ幅Ｌ’は、約１．０ｍｍとした。

【０１３３】また、間隔Ｌ’を０．５ｍｍ以上とするこ
とで、この部分で、図２４に示すように、ゴムクッショ
ンＧＣやスペーサＳＰＣ、テープＴＰを直接基板ＳＵＢ
１あるいは基板ＳＵＢ２に接触でき、偏光板に過剰の圧
力を加えずに、液晶パネルＰＮＬを筐体ＭＤに支持でき
る効果がある。

【０１３４】また、偏光板ＰＯＬ１と偏光板ＰＯＬ２と
がクロスニコル配置にされ、筐体ＭＤの開口領域より大
きく形成されているため、ブラックマトリクスＢＭの外
周囲を、筐体ＭＤの開口領域より小さくすることができ
る。従って、有効画素領域ＡＲとブラックマトリクスＢ
Ｍの外周囲とを近づけることができ、液晶表示装置の額
縁部分を小さくすることができる。本実施例では、有効
画素領域ＡＲとブラックマトリクスＢＭの外周囲との距
離は、約０．５ｍｍとした。従って、有効画素領域ＡＲ
と基板ＳＵＢ２の外縁との距離は、約４ｍｍと小さくで
き、液晶表示装置の額縁部分を小さくすることができ
た。

【０１３５】上記に示した遮光の効果は、液晶表示装置
の表示モードがノーマリーブラックの時に顕著に作用す
る。ノーマリーブラックとは、薄膜トランジスタがオフ
の時に黒表示になるモードを指す。ノーマリーブラック
モードの液晶表示装置では、画面が黒表示している時間
が多いため，上記のような周辺部の光漏れが顕著に見ら
れることになる。

【０１３６】更に、横電界方式の液晶表示装置は、基板
ＳＵＢ２側に配線パターンが無いため、静電気に対する
耐性が低い。例えば、バックライト側がアクティブマト
リクス基板が基板ＳＵＢ１となる実装方法の液晶表示装
置の画像領域を表示面側から擦ると、ノーマリーブラッ
クモードの液晶表示装置では、画像が白く変化すること
がある。

【０１３７】これは、画像領域を擦った際に発生する静
電気の影響により、液晶に正常な電界が印加されないた
めに発生する。これを解決するため、本例では、基板Ｓ
ＵＢ２に貼り付ける偏光板ＰＯＬ２の表面に透明な導電
層ＣＯＭを形成し、シート抵抗を１×１０⁸Ω／□以下
にし、導電層ＣＯＭと筐体ＭＤのシールドケースＳＨＤ
とをシート抵抗１×１０⁸Ω／□以下の導電性スペーサ
ＳＰＣにて電気的に接続する。なお、スペーサＳＰＣ
は、両面に導電性の粘着材がついており、シールドケー
スＳＨＤに貼り付けた後、シールドケースＳＨＤに設け
られた爪とフックによって下側ケースＭＣＡとの組み立
て時に圧縮固定されるようになっている。なお、シール
ドケースＳＨＤは、通常、インターフェイスコネクタの
端子を介して、接地電位に接続される。

【０１３８】この構造により、外部からの静電気は導電
層ＣＯＭ内で拡散し、導電層ＣＯＭと接続されたシール
ドケースＳＨＤへスペーサＳＰＣを介して流れるため、
上記のような静電気による表示不良は発生しない。

【０１３９】なお、導電層ＣＯＭは、形成せず、偏光板
自体が、表面層に導電粒子を含むことで、シート抵抗を
１×１０⁸Ω／□以下にしたものを使用しても同様の効
果が得られる。

【０１４０】本実施例が適用された具体的モジュール構
造を図２３、図２４に示す。

【０１４１】図２３に、液晶表示モジュールの分解斜視
図を示す。導電性スペーサＳＰＣあるいは導電性両面テ
ープＴＰは、基板ＳＵＢ２の４辺のうち、少なくとも、
１箇所にあれば良く、本例では、回路基板の配置されて
いない最狭額縁側の一辺に配置している。

【０１４２】図２４に、図２３に示す液晶表示モジュー
ルの組み立て後のＦ−Ｆ’切断面を示す。

【０１４３】《液晶表示モジュールの実施例２》図２に
示す実施例では、アクティブマトリクス基板ＳＵＢ１に
貼り付ける偏光板ＰＯＬ１は有効表示領域ＡＲより約
０．５ｍｍ以上に若干大きく、しかも筐体ＭＤの開口領
域ＷＤとは平面的に小さく形成し、一方、カラーフィル
タ基板ＳＵＢ２に貼り付ける偏光板ＰＯＬ２は筐体ＭＤ
の開口領域ＷＤより大きく形成する。

【０１４４】遮光に寄与する偏光板が１枚であるため遮
光量は低減するため、遮光ＢＭは、筐体ＭＤの開口領域
ＷＤより大きく形成する。重なり領域Ｂは、位置精度を
考慮し、０．５ｍｍ以上にすることが望ましい。

【０１４５】実施例２では、実施例１と同様に、組み立
て精度、位置精度、ダイシング精度等を考慮して、シー
ル材ＳＬの内縁とブラックマトリクスＢＭとは、約１ｍ
ｍ離し、シール材ＳＬの形成領域の幅は約１．５ｍｍと
し、シール材ＳＬの外縁と基板ＳＵＢ２の端との距離は
約１ｍｍとし、有効表示領域ＡＲと筐体ＭＤの開口部Ｗ
Ｄの縁とは約１．５ｍｍ離した。

【０１４６】更に、光漏れが生じないように、偏光板Ｐ
ＯＬ２を筐体ＭＤと約１．５ｍｍ重なるようにし、同時
に、有効画素領域ＡＲとブラックマトリクスＢＭの外周
囲との距離を約３．０ｍｍと大きくして遮光を十分にし
た。従って、有効画素領域ＡＲと基板ＳＵＢ２の外縁と
の距離は、約６．５ｍｍとなった。また、偏光板ＰＯＬ
１は、有効画素領域ＡＲより、約１．０ｍｍ大きくし
た。

【０１４７】この構成では、基板ＳＵＢ１とゴムクッシ
ョンＧＣ、あるいは、基板ＳＵＢ２とスペーサＳＰＣ
が、偏光板ＰＯＬと接触する割合が減り、偏光板が衝撃
や振動により不良となる問題が改善される。

【０１４８】《液晶表示モジュールの実施例３》図３に
示す実施例では、カラーフィルタ基板ＳＵＢ２に貼り付
ける偏光板ＰＯＬ２は、有効表示領域ＡＲより約０．５
ｍｍ以上に若干大きく、しかも筐体ＭＤの開口領域ＷＤ
とは平面的に小さく形成し、一方、アクティブマトリク
ス基板ＳＵＢ１に貼り付ける偏光板ＰＯＬ１は筐体ＭＤ
の開口領域ＷＤよりも大きくする。

【０１４９】本実施例３では、実施例１と同様に、組み
立て精度、位置精度、ダイシング精度等を考慮して、シ
ール材ＳＬの内縁とブラックマトリクスＢＭとは、約１
ｍｍ離し、シール材ＳＬの形成領域の幅は約１．５ｍｍ
とし、シール材ＳＬの外縁と基板ＳＵＢ２の端との距離
は約１ｍｍとし、有効表示領域ＡＲと筐体ＭＤの開口部
ＷＤの縁とは約１．５ｍｍ離した。

【０１５０】更に、光漏れが生じないように、偏光板Ｐ
ＯＬ１を筐体ＭＤと約１．５ｍｍ重なるようにし、同時
に、有効画素領域ＡＲとブラックマトリクスＢＭの外周
囲との距離を約３．０ｍｍと大きくして遮光を十分にし
た。従って、有効画素領域ＡＲと基板ＳＵＢ２の外縁と
の距離は、約６．５ｍｍとなった。また、偏光板ＰＯＬ
２は、有効画素領域ＡＲより、約０．７ｍｍ大きくし
た。

【０１５１】本例では、シート抵抗を１×１０⁸Ω／□
以下の非常に薄い数１００Å程度のＩＴＯ膜等の透明導
電層ＣＯＭを基板ＳＵＢ２表面に形成し、筐体ＭＤのシ
ールドケースＳＨＤと、シート抵抗１×１０⁸Ω／□以
下の導電性スペーサＳＰＣを介して電気的に接続する。
従って、導電層ＣＯＭとシールドケースＳＨＤとが導電
性スペーサＳＰＣを介して接続抵抗１×１０³Ω以下で
接続される。

【０１５２】この実施例では、偏光板ＰＯＬ２と筐体Ｍ
Ｄとが平面的に重ならないため、偏光板の厚さ分の１〜
２ｍｍだけ、装置の厚みを薄くできる利点がある。

【０１５３】また、基板ＳＵＢ２側では、スペーサＳＰ
Ｃが、直接偏光板ＰＯＬ２と接触しないため、衝撃や振
動に対する信頼性が向上する。

【０１５４】また、偏光板には、従来の市販の偏光板が
使用できる利点がある。

【０１５５】《液晶表示モジュールの実施例４》図４は
異なる実施の形態を示す。図１に示した実施の形態と比
較してブラックマトリクスＢＭの平面形状が異なり、ブ
ラックマトリクスＢＭをシール材ＳＬと重なるように配
置している。この構造においても、偏光板ＰＯＬ１、Ｐ
ＯＬ２を筐体ＭＤと重なるように配置することで、樹脂
組成物ブラックマトリクスのみで遮光できないバックラ
イトの光漏れを偏光板により、十分な遮光ができる。

【０１５６】本実施例４では、実施例１と同様に、組み
立て精度、位置精度、ダイシング精度等を考慮して、シ
ール材ＳＬの内縁と有効画素領域ＡＲとは、約１．５ｍ
ｍ離し、シール材ＳＬの形成領域の幅は約１．５ｍｍと
し、シール材ＳＬの外縁と基板ＳＵＢ２の端との距離は
約１ｍｍとし、有効表示領域ＡＲと筐体ＭＤの開口部Ｗ
Ｄの縁とは約１．５ｍｍ離した。

【０１５７】更に、光漏れが生じないように、偏光板Ｐ
ＯＬ１及び偏光板ＰＯＬ２を筐体ＭＤと約１．５ｍｍ重
なるようにし、同時に、有効画素領域ＡＲとブラックマ
トリクスＢＭの外周囲との距離を約３．０ｍｍと大きく
して遮光を十分にした。従って、有効画素領域ＡＲと基
板ＳＵＢ２の外縁との距離は、約４．０ｍｍとなった。
しかし、シール剥がれに対する信頼性は低い構成であ
る。

【０１５８】《液晶表示モジュールの実施例５》図５は
異なる実施の形態を示す。図１に示した実施の形態と異
なる点は、導電層ＣＯＭとシールドケースＳＨＤとを、
導電性の両面テープＴＰで、接続抵抗１×１０³Ω以下
になるように接着している。

【０１５９】《液晶表示モジュールの実施例６》図６は
異なる実施の形態を示す。図１に示した実施の形態と異
なる点は、ブラックマトリクスＢＭ、偏光板ＰＯＬ１、
ＰＯＬ２を筐体ＭＤの開口領域ＷＤとは平面的に小さく
形成する。このままでは、バックライトの光漏れを偏光
板により遮光できないため、偏光板ＰＯＬ２と筐体ＭＤ
の端との間隙を覆って、偏光板と筐体と重なるように、
遮光性のスペーサＢＳＰを貼る。

【０１６０】更に、このスペーサＢＳＰは、シート抵抗
１×１０⁸Ω／□以下とすることで、シールド効果を増
すことができる。

【０１６１】実施例６では、実施例１と同様に、組み立
て精度、位置精度、ダイシング精度等を考慮して、シー
ル材ＳＬの内縁とブラックマトリクスＢＭとは、約１ｍ
ｍ離し、シール材ＳＬの形成領域の幅は約１．５ｍｍと
し、シール材ＳＬの外縁と基板ＳＵＢ２の端との距離は
約１ｍｍとし、有効表示領域ＡＲと筐体ＭＤの開口部Ｗ
Ｄの縁とは約１．５ｍｍ離した。また、偏光板ＰＯＬ１
及び偏光板ＰＯＬ２は、有効画素領域ＡＲより、約１．
０ｍｍ大きくし、有効画素領域ＡＲとブラックマトリク
スＢＭの外周囲との距離を約０．５ｍｍとした。

【０１６２】更に、光漏れが生じないように、偏光板Ｐ
ＯＬ２と筐体ＭＤの端との間隙を覆って、偏光板と筐体
と重なるように、遮光性のスペーサＢＳＰを貼った。従
って、有効画素領域ＡＲと基板ＳＵＢ２の外縁との距離
は、約４．０ｍｍとなった。《液晶表示モジュールの実施例７》図２３、図２４に示
した構成は、基板ＳＵＢ１の周辺に駆動用ＩＣが搭載さ
れたＴＣＰが外付けされる構成となっているが、直接駆
動用ＩＣを基板ＳＵＢ１上に搭載する、いわゆるフリッ
プチップ方式、あるいは、チップ・オン・ガラス方式の
実装方式においても、本発明を適用できる。

【０１６３】図２５に、代表的なフリップチップ方式の
液晶表示モジュールの分解斜視図を示す。なお、フリッ
プチップ方式の液晶表示モジュールの構造については、
公知ではないが、同一出願人による特願平７ー２９７２
３６に詳しい記述がある。

【０１６４】図２６に、図２５に示す液晶表示モジュー
ルの組み立て後のＡ−Ａ’切断面、Ｂ−Ｂ’切断面を示
す。

【０１６５】図２７に、図２５に示す液晶表示モジュー
ルの組み立て後のＣ−Ｃ’切断面、Ｄ−Ｄ’切断面を示
す。

【０１６６】この構造においても、偏光板ＰＯＬ１、Ｐ
ＯＬ２を筐体ＭＤのシールドケースＳＨＤと重なるよう
に配置することで、樹脂組成物ブラックマトリクスのみ
で遮光できないバックライトの光漏れを偏光板により、
十分な遮光ができることがわかった。

【０１６７】更に、導電性スペーサＳＰＣ１〜４を使用
して、筐体ＭＤのシールドケースＳＨＤと導電層ＣＯＭ
を接続抵抗１×１０³Ω以下で電気的に接続させ、静電
気対策に十分効果のあることがわかった。

【０１６８】図２８は、図２５による液晶表示装置を実
装した情報処理装置の一例を説明するパソコンの外観図
であって、ＩＶは蛍光管駆動用のインバータ電源、ＣＰ
Ｕはホスト側中央演算装置である。

【０１６９】同図に示されたように、駆動ＩＣの液晶表
示素子ＰＮＬへのＣＯＧ実装と外周部のドレイン及びゲ
ートドライバー用周辺回路として多層フレキシブル基板
を採用し、ドレインドライバー用回路に折り曲げ実装を
採用すること、及び、本発明による筐体、偏光板、ブラ
ックマトリクスの設計を採用することで、従来に比べ大
幅に外形サイズ縮小ができる。

【０１７０】以上、本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。例えば、前記実施例で
は、アクティブ素子としてアモルファスシリコン薄膜ト
ランジスタＴＦＴを使用しているが、他にポリシリコン
薄膜トランジスタ、シリコンウエハ上のＭＯＳ型トラン
ジスタ、または、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｔｒｉｎｓ
ｉｃ−ｍｅｔａｌ）ダイオード等の２端子素子を用いて
も可能である。また、少なくとも一方は透明な一対の基
板、反射手段、偏光手段とから構成される反射型の液晶
表示装置にも、本発明は適用できる。

【０１７１】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置の構造により、特
に、薄膜トランジスタがオフ状態で黒表示となる、横電
界方式のアクティブ・マトリックス型カラー液晶表示装
置において、額縁寸法を小さく保持しながら、画像表示
領域の端部から筐体までの領域で発生するバックライト
の光漏れを確実に防止できる。

【０１７２】さらに、偏光板の貼り付け時にずれが発生
した場合でも前記基板から偏光板がはみ出すことはな
く、偏光板貼り付け工程の歩留を向上できる。

【０１７３】また、偏光板や導電層のシート抵抗を規定
し、かつ、偏光板と筐体を電気的に接続することで、横
電界方式の液晶表示装置に特有な静電気による画像不良
を対策できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】第1の実施例であり、筐体の開口領域周辺の要部
の拡大断面図である。

【図２】第２の実施例であり、筐体の開口領域周辺の要
部の拡大断面図である。

【図３】第３の実施例であり、筐体の開口領域周辺の要
部の拡大断面図である。

【図４】第４の実施例であり、筐体の開口領域周辺の要
部の拡大断面図である。

【図５】第５の実施例であり、筐体の開口領域周辺の要
部の拡大断面図である。

【図６】第６の実施例であり、筐体の開口領域周辺の要
部の拡大断面図である。

【図７】従来例であり、筐体の開口領域周辺の要部の拡
大断面図である。

【図８】従来の横電界方式の液晶表示装置において発生
する電界を示す模式断面図である。

【図９】印加電界方向、ラビング方向、偏光板透過軸の
関係を示す図である。

【図１０】本発明のアクティブ・マトリックス型カラー
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
部平面図である。

【図１１】図１０の４−４切断線における薄膜トランジ
スタ素子ＴＦＴの断面図である。

【図１２】図１０の５−５切断線における蓄積容量Ｃst
gの断面図である。

【図１３】基板ＳＵＢ１側の工程Ａ〜Ｃの製造工程を示
す画素部とゲート端子部の断面図のフローチャートであ
る。

【図１４】基板ＳＵＢ１側の工程Ｄ〜Ｆの製造工程を示
す画素部とゲート端子部の断面図のフローチャートであ
る。

【図１５】基板ＳＵＢ１側の工程Ｇ〜Ｈの製造工程を示
す画素部とゲート端子部の断面図のフローチャートであ
る。

【図１６】横電界方式の液晶表示基板の画像表示領域に
おける1画素の電極近傍の断面図と基板周辺部の断面図
を示す図である。

【図１７】表示パネルのマトリクス周辺部の構成を説明
するための平面図である。

【図１８】本発明のアクティブ・マトリックス型カラー
液晶表示装置のマトリクス部とその周辺を含む回路図で
ある。

【図１９】本発明のアクティブ・マトリックス型カラー
液晶表示装置の駆動波形を示す図である。

【図２０】液晶表示パネルに周辺の駆動回路を実装した
状態を示す上面図である。

【図２１】駆動回路を構成する集積回路チップＣＨＩが
フレキシブル配線基板に搭載されたテープキャリアパッ
ケージＴＣＰの断面構造を示す図である。

【図２２】テープキャリアパッケージＴＣＰを液晶表示
パネルＰＮＬの走査信号回路用端子ＧＴＭに接続した状
態を示す要部断面図である。

【図２３】液晶表示モジュールの分解斜視図である。

【図２４】図２３のＦ−Ｆ’切断線における液晶表示モ
ジュールの断面図である。

【図２５】第７の実施例であり、フリップチップ実装の
液晶表示モジュールの分解斜視図である。

【図２６】図２５のＡ−Ａ’切断線及びＢ−Ｂ’切断線
における液晶表示モジュールの断面図である。

【図２７】図２５のＣ−Ｃ’切断線及びＤ−Ｄ’切断線
における液晶表示モジュールの断面図である。

【図２８】本発明による液晶表示装置を実装した情報処
理装置の一例を説明するパソコンの外観図である。

【符号の説明】

ＳＵＢ１…下側透明基板、ＳＵＢ２…上側透明基板、Ｐ
ＯＬ…偏光板、ＳＬ…シール材、ＦＩＬ…カラーフィル
タ、ＯＣ…オーバーコート膜、ＯＲＩ…配向膜、ＧＬ…
走査信号線、ＤＬ…映像信号線、ＣＬ…対向電圧信号
線、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＧＩ…絶縁膜、
ＧＴ…ゲート電極、ＡＳ…ｉ型半導体層、ＳＤ…ソース
電極またはドレイン電極、ＰＳＶ…保護膜、ＢＭ…遮光
膜、ＬＣ…液晶、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、ｇ，ｄ…
導電膜、Ｃstg…蓄積容量、ＡＯＦ…陽極酸化膜、ＡＯ
…陽極酸化マスク、ＳＨＤ…シールドケース、ＰＮＬ…
液晶表示パネル、ＳＰＳ…光拡散板、ＧＬＢ…導光体、
ＢＬ…バックライト、ＭＣＡ…バックライトケース、Ｒ
ＦＳ…反射板、ＭＤ…筐体、ＳＰＣ…スペーサ、ＴＰ…
テープ、ＢＳＰ…遮光テープ（以上添字省略）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田益幸千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者柳川和彦千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (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電子デバイス事業部内 (72)発明者小西信武千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を介して互いに対向して配置される
透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側の面に、画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間に透明基板と略平行に発生させる電界成分に
よって前記液晶層の光透過率を変化させる液晶表示装置
において、前記一方あるいは他方の透明基板上に、樹脂組成物のブ
ラックマトリクスが備えられ、更に、前記ブラックマト
リクスの外周囲の大きさが、筐体の開口領域より小さく
形成され、前記対向する透明基板に配置された少なくとも１つの偏
光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成され、画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶層を介して互いに対向して配置される
透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側の面に、画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間に透明基板と略平行に発生させる電界成分に
よって前記液晶層の光透過率を変化させる液晶表示装置
において、前記一方あるいは他方の透明基板上に、比抵抗値が１０
⁶Ω・ｃｍ以上で、膜厚２μｍ以下の樹脂組成物のブラ
ックマトリクスが備えられ、更に、前記ブラックマトリ
クスの外周囲の大きさが、筐体の開口領域より小さく形
成され、前記対向する透明基板に配置された少なくとも１つの偏
光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成され、画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】液晶層を介して互いに対向して配置される
透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側の面に、画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間に透明基板と略平行に発生させる電界成分に
よって前記液晶層の光透過率を変化させる液晶表示装置
において、前記一方あるいは他方の透明基板上に、比抵抗値が１０
⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラックマトリクスが備
えられ、更に、前記ブラックマトリクスの外周囲の大き
さは、筐体の開口領域より小さく形成され、前記対向する透明基板は、シール材により接続され、か
つ、前記ブラックマトリクスの外周囲は、少なくとも一
部あるいは全部が、シール材形成領域より小さく形成さ
れ、前記対向する透明基板に配置された少なくとも一つの偏
光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成され、画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】液晶層を介して互いに対向して配置される
透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側の面に、画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間に透明基板と略平行に発生させる電界成分に
よって前記液晶層の光透過率を変化させる液晶表示装置
において、前記一方あるいは他方の透明基板上に、比抵抗値が１０
⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラックマトリクスが備
えられ、更に、前記ブラックマトリクスの外周囲の大き
さは、筐体の開口領域より大きく形成され、前記対向する透明基板は、シール材により接続され、か
つ、前記ブラックマトリクスの外周囲は、少なくとも一
部あるいは全部が、シール材形成領域より小さく形成さ
れ、前記対向する透明基板に配置された少なくとも一つの偏
光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成され、画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】液晶層を介して互いに対向して配置される
透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側の面に、画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間に透明基板と略平行に発生させる電界成分に
よって前記液晶層の光透過率を変化させる液晶表示装置
において、前記一方あるいは他方の透明基板上に、比抵抗値が１０
⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラックマトリクスが備
えられ、更に、前記ブラックマトリクスの外周囲の大き
さは、筐体の開口領域より大きく形成され、前記対向する透明基板は、シール材により接続され、か
つ、前記ブラックマトリクスの外周囲は、シール材形成
領域より大きく形成され、前記対向する透明基板に配置された少なくとも一つの偏
光板の大きさが、筐体の開口領域より大きく形成され、画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】液晶層を介して互いに対向して配置される
透明基板のうち、一方の透明基板の液晶層側の面に、画
素電極と対向電極とが備えられ、これら画素電極と対向
電極との間に透明基板と略平行に発生させる電界成分に
よって前記液晶層の光透過率を変化させる液晶表示装置
において、前記一方あるいは他方の透明基板上に、比抵抗値が１０
⁶Ω・ｃｍ以上の樹脂組成物のブラックマトリクスが備
えられ、更に、前記ブラックマトリクスの外周囲の大き
さは、筐体の開口領域より小さく形成され、前記対向する透明基板は、シール材により接続され、か
つ、前記ブラックマトリクスの外周囲は、シール材形成
領域より小さく形成され、前記対向する透明基板に配置された各々の偏光板の大き
さが、筐体の開口領域より小さく形成され、前記偏光板と筐体の開口領域との間隙を覆って、偏光板
と筐体と重なるように、遮光性のスペーサが形成され、画像を表示するための光源となるバックライトとを備え
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５のいずれかに記
載の液晶表示装置において，前記偏光板と筐体の重なり
幅を０．５ｍｍ以上とすることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項８】請求項７記載の液晶表示装置において，前
記偏光板の端部は，前記透明基板の端部よりも０．５ｍ
ｍ以上内側にすることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】請求項１、２、３、４、５、６のいずれか
に記載の液晶表示装置において、前記偏光板のシート抵
抗を１×１０⁸Ω／□以下とし、かつ、前記偏光板と筐
体とを電気的に接続することを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６のいずれ
かに記載の液晶表示装置において、前記偏光板の上側に
シート抵抗１×１０⁸Ω／□以下の透明導電膜の層が形
成されており、かつ、前記透明導電膜の層と筐体とを電
気的に接続することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６のいずれ
かに記載の液晶表示装置において、前記偏光板と前記透
明基板の間にシート抵抗１×１０⁸Ω／□以下の透明導
電膜の層が形成されており、かつ、前記透明導電膜の層
と筐体とを電気的に接続することを特徴とする液晶表示
装置。
【請求項１２】請求項９記載の液晶表示装置において、
前記偏光板と筐体とが導電性の材料を介して抵抗１×１
０³Ω以下で接続されることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項１３】請求項１０記載の液晶表示装置におい
て、前記導電膜の層と筐体とが導電性の材料を介して抵
抗１×１０³Ω以下で接続されることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項１４】請求項１１記載の液晶表示装置におい
て，前記導電膜の層と筐体とが導電性の材料を介して抵
抗１×１０³Ω以下で接続されることを特徴とする液晶
表示装置。
【請求項１５】請求項６記載の液晶表示装置において，
前記遮光性のスペーサがシート抵抗１×１０⁸Ω／□以
下の導電性の材料であることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項１６】請求項１、２、３、４、５、６のいずれ
かに記載の液晶表示装置において、前記対向する偏光板
の偏光軸が互いに約９０°ずれていることを特徴とする
液晶表示装置。