JPH0961815A

JPH0961815A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0961815A
Application number: JP7211457A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Kouchi; 康成幸地
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示装置内の発熱体に起因する液晶表示素
子の温度分布むらによる表示むらを低減する。【構成】液晶表示素子６２を構成する透明絶縁基板１１
および１２の、両基板の対向面と反対の面における、有
効表示領域２の外側の領域に、熱伝導率の高いクロムや
アルミ等の金属からなる熱拡散膜１を蒸着等の方法を用
いて枠状に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックライトの構成要
素である蛍光管等の発熱体を有する液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、例えば、表示用の透明
電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するように
所定の間隙を隔てて２枚のガラス等からなる透明絶縁基
板を重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状（ロの
字状）に設けたシール材により、両基板を貼り合わせる
と共に、シール材の一部に設けた切り欠け部である液晶
封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封
止し、さらに両基板の外側に偏光板を設けて成る液晶表
示素子（すなわち、液晶表示パネル、ＬＣＤ：リキッド
クリスタルディスプレイ(Liquid Crystal Display)）
と、液晶表示素子の下に配置され、液晶表示素子に光を
供給するバックライトと、液晶表示素子の外周部の外
側、あるいは液晶表示素子の下側に配置した液晶駆動用
回路基板と、これらの各部材を保持するプラスチックモ
ールド成形品である枠状体と、これらの各部材を収納
し、表示窓があけられた金属製シールドケース（フレー
ム）等を含んで構成されている。

【０００３】バックライトは、例えば、光源から発せら
れる光を光源から離れた方へ導き、液晶表示素子全体に
光を均一に照射するための透明のアクリル等の合成樹脂
板から成る導光板と、導光板の少なくとも１端面（１側
面）近傍に該端面に沿って該端面と平行に配置した線状
光源である冷陰極蛍光管等の蛍光管等から構成される。

【０００４】なお、このような従来の液晶表示装置は、
例えば特公昭６０−１９４７４号公報や実開平４−２２
７８０号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示素子に光を供
給するバックライトの構成要素として冷陰極蛍光管を組
み込んだ液晶表示装置では、発熱体である例えば約６０
℃の該蛍光管からの熱が液晶表示素子に伝わり、液晶表
示素子の光源側とその反対側とで例えば４〜５℃の温度
差が生じ、該液晶表示素子の面内の温度分布にむらが生
じる。このため、液晶表示素子内に封入された液晶のし
きい値電圧の変動、ばらつきが液晶表示素子の面内で生
じ、表示むらが生じる（すなわち、光源近傍で画面が白
っぽくなる）問題があった。また、画面輝度を上げるた
め、蛍光管の電流を大きくすると、該蛍光管の発熱量が
増加し、蛍光管近傍の画面に熱による表示むらが顕著と
なる。

【０００６】また、最近、高精細化が進む液晶表示素子
を内蔵する液晶表示モジュールの小型化、および表示画
面の大型化のため、液晶表示素子の表示画面の周囲のい
わゆる額縁部の縮小化が進んでいる。このため、蛍光管
と液晶表示素子とがより接近し、この発熱の問題がます
ます重大となっている。

【０００７】さらに、最近、薄膜トランジスタをスイッ
チング素子として用いたアクティブ・マトリクス方式の
液晶表示装置においては、該装置を高性能化し、かつ、
使い易さを向上するため、多階調化、単一電源化が要求
されている。これらを実現するための回路は、消費電力
が大きく、また、回路手段をコンパクトに実装しようと
すると、高密度実装となり、回路基板上に実装された部
品の発熱も同様に問題となる。

【０００８】従来の液晶表示装置では、このような発熱
の問題について考慮されていなかった。

【０００９】本発明の目的は、液晶表示装置内の発熱体
に起因する液晶表示素子の温度分布むらによる表示むら
を低減できる液晶表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示装置は、液晶表示素子を構成する
透明絶縁基板の有効表示領域の外側の領域に、熱伝導率
の高いクロムやアルミ等の金属等からなる熱拡散膜を蒸
着等により形成するか、該金属等からなる熱拡散層を含
むテープを貼り付けたことを特徴とする。

【００１１】また、前記熱拡散膜または前記テープを、
前記液晶表示素子を収納する金属製シールドケースを接
続したことを特徴とする。

【００１２】さらに、前記液晶表示素子を構成する重ね
合わせた２枚の前記透明絶縁基板の一方または両方の、
両基板の対向面と反対の面に、前記熱拡散膜またはテー
プを例えば枠状に設けたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明では、液晶表示素子を構成する透明絶縁
基板の有効表示領域の外側の領域に、熱伝導率の高い金
属膜等の熱拡散膜、または金属層等の熱拡散層を含むテ
ープを設けたので、バックライトの光源等の発熱体から
発生し、伝導した熱を、該熱拡散膜またはテープにより
速やかに拡散するため、液晶表示素子の有効表示領域内
の温度上昇を抑制し、液晶表示素子面内の温度分布を均
一にすることができる。したがって、液晶表示素子の面
内での液晶のしきい値電圧の変動、ばらつきを抑制し、
表示むらの発生を低減することが可能である。

【００１４】また、該熱拡散膜またはテープと、液晶表
示素子を収納する金属製シールドケースとを接続するこ
とにより、該金属製シールドケースがヒートシンクとな
り、該金属製シールドケースを通して発熱体の熱を効率
よく放熱させるので、表示むら発生の低減効果がさらに
向上する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の実施例につい
て図面を用いて説明する。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。

【００１６】《単純マトリクス方式の液晶表示装置》図
１は本発明の一実施例の単純マトリクス方式の液晶表示
モジュールの概略断面図である。

【００１７】６３は液晶表示モジュール、６２は液晶表
示素子、１１、１２はそれぞれ液晶表示素子６２を構成
する透明絶縁基板（電極基板）、２は液晶表示素子６２
の有効表示領域、１は液晶表示素子６２を構成する重ね
合わせた２枚の透明絶縁基板１１および１２の、両基板
の対向面と反対の面における有効表示領域の外側の領域
に、例えば蒸着により枠状に形成した熱伝導率の高いク
ロムやアルミ等の金属等からなる熱拡散膜である。

【００１８】また、３４は液晶表示素子６２の駆動用Ｉ
Ｃチップ、６５は駆動用ＩＣチップ３４を搭載するテー
プキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、３５はＴＣＰ６５が
接続され、駆動用ＩＣ３４に電圧、信号を供給するプリ
ント基板、３は液晶表示素子６２の下に配置され、液晶
表示素子６２に光を供給するバックライト、３７は光源
から発せられる光を光源から離れた方へ導き、液晶表示
素子６２全体に光を均一に照射するための透明のアクリ
ル等の合成樹脂板から成るいわゆる楔形（すなわち、側
面形状が台形）の導光板、３６は導光板３７の１側面で
ある入光端面に沿って該端面と平行に１本配置された線
状光源である冷陰極蛍光管、６６は蛍光管３６をそのほ
ぼ全長にわたって覆い、断面形状がほぼＵ字状で、その
内面が白色または銀色のランプ反射シートである。

【００１９】４２はバックライト３を収納、保持するモ
ールド成形品からなる枠状体、４１は前記各部材を収納
する金属製シールドケース（フレーム）、６７は金属製
シールドケース４１に設けられた表示窓である。

【００２０】透明絶縁基板１１に設けた熱拡散膜１は図
示のように金属製シールドケース４１と接続してある。

【００２１】なお、この図では、導光板３７の上に配置
され、導光板３７からの光を拡散して、液晶表示素子６
２に光を照射する拡散シート、蛍光管３６から導光板３
７内に入射し、導光板３７内を全反射しながら導光する
光を、拡散反射により導光板３７の上面から出射させる
ために、導光板３７の底面に白色インキで印刷して設け
た複数個の光拡散用ドットパターン、導光板３７の下に
配置され、導光板３７からの光を液晶表示素子６２の方
へ反射させる反射シート等は図示省略してある。

【００２２】図１に示した構成では、液晶表示素子６２
を構成する透明絶縁基板１１および１２の、両基板の対
向面と反対の面における、有効表示領域２の外側の領域
に、熱伝導率の高いクロムやアルミ等の金属等からなる
熱拡散膜１を蒸着等の方法を用いて枠状に形成したの
で、バックライト３の蛍光管３６等の発熱体から発生
し、伝導した熱を、熱拡散膜１により速やかに拡散する
ので、液晶表示素子の有効表示領域内の温度上昇を抑制
し、液晶表示素子６２面内の温度分布を均一にすること
ができる。したがって、液晶表示素子６２の面内での液
晶のしきい値電圧の変動、ばらつきを抑制し、表示むら
の発生を低減することが可能である。また、熱拡散膜１
と、液晶表示素子６２等を収納する金属製シールドケー
ス４１とを接続したので、金属製シールドケース４１が
ヒートシンクとなり、金属製シールドケース４１を通し
て発熱体の熱を効率よく放熱させるので、表示むら発生
の低減効果がさらに向上する。このように、熱拡散膜１
の作用により、画面の均一性が向上し、表示品質が向上
する。

【００２３】なお、ここでは、熱拡散膜１と金属製シー
ルドケース４１とを図示のごとく直接接触させて接続し
たが、熱伝導率の高いスペーサ、例えば弾性体にカーボ
ン等を含ませたスペーサ等を介在させて接続してもよ
い。また、熱拡散膜１の代わりに、熱伝導率の高いクロ
ムやアルミ等の金属層と粘着層からなる金属テープを同
様の場所に貼り付けても、前記と同様の効果が得られ
る。この場合も、金属テープと金属製シールドケース４
１とを接続することにより、表示むら発生の低減効果が
上昇する。

【００２４】図２は液晶表示素子６２と、この液晶表示
素子６２を駆動するための駆動回路と、光源を有するバ
ックライト３とをコンパクトに一体にまとめた図１とは
別の例の本発明を適用した液晶表示モジュール６３を示
す分解斜視図である。液晶表示素子６２を駆動するＩＣ
３４は、中央に液晶表示素子６２を嵌め込むための窓部
を備えた枠状体のプリント基板３５に搭載される。液晶
表示素子６２を嵌め込んだプリント基板３５はプラスチ
ックモールドで形成された枠状体４２の窓部に嵌め込ま
れ、これに金属製フレーム４１を重ね、その爪４３を枠
状体４２に形成されている切込み４４内に折り曲げるこ
とによりフレーム４１を枠状体４２に固定する。

【００２５】液晶表示素子６２の上下端に配置される冷
陰極蛍光灯３６、この冷陰極蛍光灯３６からの光を液晶
表示セル６０に均一に照射させるためのアクリル板から
なる導光体３７、金属板に白色塗料を塗布して形成され
た反射板３８、導光体３７からの光を拡散する乳白色の
拡散板３９が図２の順序で、枠状体４２の裏側からその
窓部に嵌め込まれる。冷陰極蛍光灯３６を点灯するため
のインバータ電源回路（図示せず）は枠状体４２の右側
裏部に設けられた凹部（図示せず。反射板３８の凹所４
５に対向する位置にある。）に収納される。拡散板３
９、導光体３７、冷陰極蛍光灯３６および反射板３８
は、反射板３８に設けられている舌片４６を枠状体４２
に設けられている小口４７内に折り曲げることにより固
定される。

【００２６】図２に示した構成においても、液晶表示素
子６２を構成する透明絶縁基板の有効表示領域の外側の
領域に、前記の熱拡散膜１を設けたので、蛍光管３６等
の発熱体から発生した熱を、熱拡散膜１により速やかに
拡散するので、表示むらの発生を低減できる。また、熱
拡散膜１と金属製シールドケース４１とは直接接触する
ので、シールドケース４１を通して発熱体の熱が効率よ
く放熱され、表示むら発生の低減効果がさらに向上す
る。

【００２７】図３は液晶表示素子６２の要部斜視図を示
す。

【００２８】液晶分子のねじれ方向１０とねじれ角θ
は、上電極基板１１上の配向膜２１のラビング方向６と
下電極基板１２上の配向膜２２のラビング方向７および
上電極基板１１と下電極基板１２の間に挟持される正の
誘電異方性を有するネマチック液晶層５０に添加される
旋光性物質の種類と量によって規定される。

【００２９】図３において、液晶層５０を挟持する２枚
の上、下電極基板１１、１２間で液晶分子がねじれたら
せん状構造をなすように配向させるには、例えばガラス
からなる透明な上、下電極基板１１、１２上の、液晶に
接する、例えばポリイミドからなる有機高分子樹脂から
なる配向膜２１、２２の表面を、例えば布などで一方向
にこする方法、いわゆるラビング法が採られている。こ
のときのこする方向、すなわちラビング方向、上電極基
板１１においてはラビング方向６、下電極基板１２にお
いてはラビング方向７が液晶分子の配列方向となる。こ
のようにして配向処理された２枚の上、下電極基板１
１、１２をそれぞれのラビング方向６、７が互いにほぼ
１８０度から３６０度で交叉するように間隙ｄ₁をもた
せて対向させ、２枚の電極基板１１、１２を液晶を注入
するための切欠け部、すなわち、液晶封入口５１を備え
た枠状のシール材５２により接着し、その間隙に正の誘
電異方性をもち、旋光性物質を所定量添加されたネマチ
ック液晶を封入すると、液晶分子はその電極基板間で図
中のねじれ角θのらせん状構造の分子配列をする。なお
３１、３２はそれぞれ例えば酸化インジウム又はＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）からなる透明な上、下電極であ
る。このようにして構成された液晶セル６０の上電極基
板１１の上側に複屈折効果をもたらす部材（以下複屈折
部材と称す。藤村他「ＳＴＮ−ＬＣＤ用位相差フィル
ム」、雑誌電子材料１９９１年２月号第３７−４１頁）
４０が配設されており、さらにこの部材４０および液晶
セル６０を挟んで上、下偏光板１５、１６が設けられ
る。

【００３０】図３において、５は一軸性の透明複屈折部
材４０の光学軸、６は複屈折部材４０とこれに隣接する
上電極基板１１の液晶分子軸配列方向、７は下電極基板
１２の液晶配列方向、８は上偏光板１５の吸収軸あるい
は偏光軸、９は下偏光板１６の吸収軸あるいは偏光軸で
あり、角度αは上電極基板１１の液晶配列方向６と一軸
性の複屈折部材４０の光学軸５とのなす角度、角度βは
上偏光板１５の吸収軸あるいは偏光軸８と一軸性の透明
複屈折部材４０の光学軸５とのなす角度、角度γは下偏
光板１６の吸収軸あるいは偏光軸９と下電極基板１２の
液晶配列方向７とのなす角度である。

【００３１】なお、図３においては、複屈折部材４０が
上偏光板１５と上電極基板１１の間に配設されている
が、この位置の代りに、下電極基板１２と下偏光板１６
との間に配設しても良い。この場合は図３の構成全体を
倒立させた場合に相当する。

【００３２】図４は、液晶表示素子の上電極基板部の一
例の一部切欠斜視図である。この図に示す如く、上電極
基板１１上に赤、緑、青のカラーフィルタ３３Ｒ、３３
Ｇ、３３Ｂ、各フィルター同志の間に光遮光膜３３Ｄを
設けることにより、多色表示が可能になる。

【００３３】なお、図４においては、各フィルタ３３
Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、光遮光膜３３Ｄの上に、これらの
凹凸の影響を軽減するため絶縁物からなる平滑層２３が
形成された上に上電極３１、配向膜２１が形成されてい
る。

【００３４】なお、図３、図４においては、熱拡散膜１
の図示は省略した。

【００３５】《アクティブ・マトリクス方式の液晶表示
装置》以下、本発明が適用可能なアクティブ・マトリク
ス方式のカラー液晶表示装置について説明する。

【００３６】《アクティブ・マトリクス方式の液晶表示
モジュールの全体構成》図５は、本発明を適用したアク
ティブ・マトリクス方式の液晶表示モジュールＭＤＬの
分解斜視図である。

【００３７】ＳＨＤは金属板から成るシールドケース
（メタルフレームとも称す）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１
〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は回路基板（ＰＣＢ１
はドレイン側回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基板、
ＰＣＢ３はインターフェイス回路基板）、ＪＮは回路基
板ＰＣＢ１〜３どうしを電気的に接続するジョイナ、Ｔ
ＣＰ１、ＴＣＰ２はテープキャリアパッケージ、ＰＮＬ
は液晶表示パネル、ＧＣはゴムクッション、ＩＬＳは遮
光スペーサ、ＰＲＳはプリズムシート、ＳＰＳは拡散シ
ート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは
一体成型により形成された下側ケース（モールドケー
ス）、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブル、ＧＢは
蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュであり、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液晶表示
モジュールＭＤＬが組み立てられる。

【００３８】モジュールＭＤＬは、下側ケースＭＣＡ、
シールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材を有す
る。絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜３、
液晶表示パネルＰＮＬを収納、固定した金属製シールド
ケースＳＨＤと、蛍光管ＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリズム
シートＰＲＳ等から成るバックライトＢＬを収納した下
側ケースＭＣＡとを合体させることにより、モジュール
ＭＤＬが組み立てられる。

【００３９】図５に示した構成においても、液晶表示パ
ネル（液晶表示素子）ＰＮＬを構成する透明絶縁基板の
有効表示領域の外側の領域に、前記の熱拡散膜１を設け
たので（図８参照）、バックライトＢＬの蛍光管ＬＰ
や、インターフェイス回路基板ＰＣＢ３上に実装された
ハイブリッドＩＣ化した電源回路（ＤＣ−ＤＣコンバー
タ）や信号源集積回路ＴＣＯＮ等の発熱体から発生した
熱を、熱拡散膜１により速やかに拡散するので、表示む
らの発生を低減できる。また、熱拡散膜１と金属製シー
ルドケースＳＨＤとは直接接触するので、シールドケー
スＳＨＤを通して発熱体の熱が効率よく放熱され、表示
むら発生の低減効果がさらに向上する。

【００４０】また、図６は図５に示した液晶表示モジュ
ールＭＤＬを実装したノートブック型のパソコン、ある
いはワープロの斜視図である。

【００４１】《マトリクス部の概要》図７はアクティブ
・マトリクス方式カラー液晶表示装置の一画素とその周
辺を示す平面図、図８は図７の８−８切断線における断
面を中央にして、左側に液晶表示素子の角部における断
面を、右側に映像信号駆動回路が接続されるべき外部接
続端子ＤＴＭ付近の断面図である。

【００４２】図７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。

【００４３】図８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ＢＭが形成されてい
る。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。

【００４４】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、保護膜ＰＳＶ２、共通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯ
Ｍ）および上部配向膜ＯＲＩ２が順次積層して設けられ
ている。

【００４５】《熱拡散膜１》図８に示すように、液晶表
示パネルＰＮＬを構成する透明ガラス基板ＳＵＢ１、Ｓ
ＵＢ２の有効表示領域の外側の領域に、前記の熱拡散膜
１を設けたので（図５参照）、図５に示したバックライ
トＢＬの蛍光管ＬＰや、インターフェイス回路基板ＰＣ
Ｂ３上に実装されたハイブリッドＩＣ化した電源回路
（ＤＣ−ＤＣコンバータ）や信号源集積回路ＴＣＯＮ等
の発熱体から発生した熱を、熱拡散膜１により速やかに
拡散するので、表示むらの発生を低減できる。また、熱
拡散膜１と図５に示した金属製シールドケースＳＨＤと
を接続することにより、シールドケースＳＨＤを通して
発熱体の熱が効率よく放熱され、表示むら発生の低減効
果がさらに向上する。

【００４６】《薄膜トランジスタＴＦＴ》次に、図７、
図８に戻り、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１側の構成を詳しく説明
する。

【００４７】薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極Ｇ
Ｔ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。

【００４８】各画素には複数（２つ）の薄膜トランジス
タＴＦＴ１、ＴＦＴ２が冗長して設けられる。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、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ＡＳ、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。

【００４９】《ゲート電極ＧＴ》ゲート電極ＧＴは走査
信号線ＧＬから垂直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のそれぞれの能動領
域を越えるよう突出している。薄膜トランジスタＴＦＴ
１、ＴＦＴ２のそれぞれのゲート電極ＧＴは、一体に
（共通のゲート電極として）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。本例では、ゲート電
極ＧＴは、単層の第２導電膜ｇ２で形成されている。第
２導電膜ｇ２としては例えばスパッタで形成されたアル
ミニウム（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。

【００５０】このゲート電極ＧＴは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、ｉ型半導体層ＡＳに外光やバックライト光が当た
らないよう工夫されている。

【００５１】《走査信号線ＧＬ》走査信号線ＧＬは第２
導電膜ｇ２で構成されている。この走査信号線ＧＬの第
２導電膜ｇ２はゲート電極ＧＴの第２導電膜ｇ２と同一
製造工程で形成され、かつ一体に構成されている。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。

【００５２】《絶縁膜ＧＩ》絶縁膜ＧＩは、薄膜トラン
ジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２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、１２００〜２７００Åの厚さに（本実施例で
は、２０００Å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と映像信号線
ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。

【００５３】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、本例では薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそ
れぞれに独立した島となるよう形成され、非晶質シリコ
ンで、２００〜２２００Åの厚さに（本実施例では、２
０００Å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ｄ２（ｄ３）が存在するところのみ
に残されている。

【００５４】ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線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。

【００５５】《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。

【００５６】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の両方に接続されている。こ
のため、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のうちの
１つに欠陥が発生しても、その欠陥が副作用をもたらす
場合はレーザ光等によって適切な箇所を切断し、そうで
ない場合は他方の薄膜トランジスタが正常に動作してい
るので放置すれば良い。透明画素電極ＩＴＯ１は第１導
電膜ｄ１によって構成されており、この第１導電膜ｄ１
はスパッタリングで形成された透明導電膜（Indium-Tin
-Oxide ＩＴＯ：ネサ膜）からなり、１０００〜２００
０Åの厚さに（本実施例では、１４００Å程度の膜厚）
形成される。

【００５７】《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に接触する第２導電膜ｄ２とそ
の上に形成された第３導電膜ｄ３とから構成されてい
る。

【００５８】第２導電膜ｄ２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、２００
０Å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、第３導電膜ｄ
３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。第２導電
膜ｄ２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、Ｔ
ｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂、ＷＳｉ₂）膜を用いてもよい。

【００５９】第３導電膜ｄ３はＡｌのスパッタリングで
３０００〜５０００Åの厚さに（本実施例では、４００
０Å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。

【００６０】第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３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、あるいは第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３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
２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３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。

【００６１】《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。

【００６２】《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、１μ
ｍ程度の膜厚で形成する。

【００６３】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、また上基板側ＳＵ
Ｂ２の共通電極ＣＯＭを下側基板ＳＵＢ１の外部接続端
子接続用引出配線ＩＮＴに銀ペーストＡＧＰで接続する
部分も除去されている。保護膜ＰＳＶ１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
薄くされる。従って、保護効果の高い保護膜ＰＳＶ１は
周辺部もできるだけ広い範囲に亘って保護するようゲー
ト絶縁膜ＧＩよりも大きく形成されている。

【００６４】《遮光膜ＢＭ》上部透明ガラス基板ＳＵＢ
２側には、外部光又はバックライト光がｉ型半導体層Ａ
Ｓに入射しないよう遮光膜ＢＭが設けられている。図７
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。遮光膜
ＢＭは光に対する遮蔽性が高いたとえばアルミニウム膜
やクロム膜等で形成されており、本実施例ではクロム膜
がスパッタリングで１３００Å程度の厚さに形成され
る。

【００６５】従って、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦ
Ｔ２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。遮光
膜ＢＭは各画素の周囲に格子状に形成され（いわゆるブ
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。従って、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ＡＳ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。

【００６６】透明画素電極ＩＴＯ１のラビング方向の根
本側のエッジ部分（図７右下部分）も遮光膜ＢＭによっ
て遮光されているので、前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。

【００６７】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７
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。周辺部の遮光膜ＢＭは、シール部ＳＬの外側に延長
され、パソコン等の実装機に起因する反射光等の漏れ光
がマトリクス部に入り込むのを防いでいる。他方、この
遮光膜ＢＭは基板ＳＵＢ２の縁よりも約０．３〜１．０
ｍｍ程内側に留められ、基板ＳＵＢ２の切断領域を避け
て形成されている。

【００６８】《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。

【００６９】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。

【００７０】《保護膜ＰＳＶ２》保護膜ＰＳＶ２はカラ
ーフィルタＦＩＬの染料が液晶ＬＣに漏れることを防止
するために設けられている。保護膜ＰＳＶ２はたとえば
アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成さ
れている。

【００７１】《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。本実施例で
は、コモン電圧Ｖcomは映像信号線ＤＬに印加される最
小レベルの駆動電圧Ｖｄminと最大レベルの駆動電圧Ｖ
ｄmaxとの中間直流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。

【００７２】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
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、熱拡散膜１、または熱
拡散層を有するテープを設ける場所、形状、材質等は、
前記実施例に示したものに限定されない。また、熱拡散
膜１、または前記テープと金属製シールドケース４１
（図１、図２）、ＳＨＤ（図５）とを接続するのに、直
接接触させず、熱伝導率の高いスペーサや他の手段を用
いてもよい。また、バックライト３（図１、図２）、Ｂ
Ｌ（図５）側の透明絶縁基板１２（図１）、ＳＵＢ１
（図８）側に設けた熱拡散膜１、または前記テープと、
金属製シールドケース４１、ＳＨＤとを所定の接続手段
により接続することも、表示むらの低減に有効である。
さらに、液晶表示装置は前記実施例に示したように、単
純マトリクス方式でも、アクティブ・マトリクス方式で
も適用できる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示装置内の発熱体に起因する液晶表示素子の温度
分布むらによる表示むらを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の単純マトリクス方式の液晶
表示モジュールの断面図である。

【図２】図１と別の例の本発明を適用した単純マトリク
ス方式の液晶表示モジュールの分解斜視図である。

【図３】単純マトリクス方式の液晶表示素子の一例の要
部分解斜視図である。

【図４】単純マトリクス方式のカラー液晶表示素子の上
電極基板部の一例の一部切欠斜視図である。

【図５】本発明を適用したアクティブ・マトリクス方式
の液晶表示モジュールＭＤＬの分解斜視図である。

【図６】図５の液晶表示モジュールＭＤＬを実装したノ
ートブック型のパソコンあるいはワープロの斜視図であ
る。

【図７】アクティブ・マトリックス方式のカラー液晶表
示装置の液晶表示部の一画素とその周辺を示す要部平面
図である。

【図８】アクティブ・マトリクス方式のマトリクスの画
素部を中央に、両側に液晶表示素子角付近と映像信号端
子部付近を示す断面図である。

【符号の説明】

１…熱拡散膜、２…有効表示領域、３…バックライト、
１１、１２…透明絶縁基板、３４…駆動用ＩＣチップ、
３５…プリント基板、３６…冷陰極蛍光管、３７…導光
板、４１…金属製シールドケース、４２…枠状体、６２
…液晶表示素子、６３…液晶表示モジュール、６５…テ
ープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）、６６…ランプ反射
シート、６７…表示窓。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示素子を構成する透明絶縁基板の有
効表示領域の外側の領域に、熱伝導率の高い熱拡散膜を
形成したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶表示素子を構成する透明絶縁基板の有
効表示領域の外側の領域に、熱伝導率の高い金属からな
る熱拡散膜を蒸着したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】液晶表示素子を構成する透明絶縁基板の有
効表示領域の外側の領域に、熱伝導率の高い熱拡散膜を
形成し、かつ、前記液晶表示素子を収納する金属製シー
ルドケースと前記熱拡散膜とを接続したことを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項４】前記液晶表示素子を構成する重ね合わせた
２枚の前記透明絶縁基板の少なくとも一方の、両基板の
対向面と反対の面に、前記熱拡散膜を形成したことを特
徴とする請求項１、２または３記載の液晶表示装置。
【請求項５】液晶表示素子を構成する透明絶縁基板の有
効表示領域の外側の領域に、熱伝導率の高い熱拡散層を
含むテープを貼り付けたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項６】液晶表示素子を構成する透明絶縁基板の有
効表示領域の外側の領域に、熱伝導率の高い熱拡散層を
含むテープを貼り付け、かつ、前記液晶表示素子を収納
する金属製シールドケースと前記テープとを接続したこ
とを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記液晶表示素子を構成する重ね合わせた
２枚の前記透明絶縁基板の少なくとも一方の、両基板の
対向面と反対の面に、前記テープを貼り付けたことを特
徴とする請求項５または６記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記熱拡散膜または熱拡散層がクロムまた
はアルミであることを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６または７記載の液晶表示装置。