JPH11109411A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１の透明基板上に設けられた駆動回路は、
ここの配線や電極が縦横斜めと蜘蛛の巣状に設けられ、
平坦化膜との接着性から膜剥がれを発生する問題があっ
た。 【解決手段】 第１の透明基板１４のドライバー回路１
６、１７、１８に形成されたトランジスタは、矩形の配
置領域１０に形成し、配線１０５、１０５に対して斜め
に配置し、空きスペースＯＳを形成する。そして露出さ
れたＳｉ窒化膜との接着性を利用して膜剥がれを防止す
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、液晶表示装置に関
するものであり、特に駆動回路も含めＴＦＴで作り込ま
れた液晶表示装置に於いて、シール材が主因となる駆動
回路のトランジスタ劣化を防止し、且つシール材の密着
性を向上する構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶表示装置は、低消費電力、薄
型軽量、高精細な画像等が着目され、ＴＦＴを採用した
液晶表示装置が盛んに研究されている。特に、ａ−Ｓ
ｉ、ポリＳｉが中心であるが、移動度、開口率、プロセ
ス工程数等の観点からポリＳｉが着目され、実用化され
ている。

【０００３】例えば図５は、液晶表示装置の概略平面図
であり、左右に複数本延在されている配線がゲートライ
ン１０であり、上下に複数本延在されている配線がドレ
インライン１１である。そして前記ゲートラインと前記
ドレインラインによりマトリックス状に交点が構成さ
れ、ここにそれぞれ表示電極１２、この表示電極１２と
電気的に接続されたＴＦＴ１３が対と成って表示領域を
構成している。

【０００４】一方、これらが形成されるガラス基板１４
の一側辺には、端子１５が群となって配置され、この端
子群１５・・・と表示領域との間には、液晶表示装置を
駆動する駆動回路、ここではドレインドライバー１７が
形成され、対向する側辺にはプリチャージドライバー１
６が形成されている。更に、左右の側辺には、ゲートド
ライバー１８が形成されている。

【０００５】そしてゲートドライバ１８には、垂直クロ
ック信号と垂直スタート信号が入力される配線１９、２
０が、ドレインドライバー１７には、水平クロック信
号、水平スタート信号およびビデオ信号が入力される配
線２１、２２、２３が、プリチャージドライバー１６に
は、プリチャージ信号およびゲートコントロール信号が
入力される配線２４、２５が、基板１４の周囲を延在し
て端子１５と接続されている。

【０００６】ここでドライバーに接続される配線、およ
びこれと接続する端子は他にもあるが、ここでは省略し
ている。これらの構成でなるドレインドライバー１７と
配線１９、２０、２２、２３の境界を拡大すると、図７
のような構成となる。符号３０は、シール材であり、一
点鎖線で示された四角形は、１つまたはそれ以上の数の
トランジスが四角形の固まりで形成された領域３１であ
り、この領域３１は、図面では省略したが左右、上方に
リピート形成されている。

【０００７】続いて表示領域内の一画素の断面図を図６
で説明する。第１の透明基板として無アルカリガラス５
０が採用され、この上には、トランジスタのゲート５１
およびこれと一体のゲートラインが形成され、また同一
材料の補助容量電極５２が形成されている。ここでは耐
食性と抵抗値が考慮され、Ｃｒが採用され、この上の膜
切れが考慮されてテーパー構造が採用されている。

【０００８】また全面には、プラズマＣＶＤによりＳｉ
酸化膜５３とＳｉ窒化膜５４が形成され、トランジスタ
領域と補助容量領域に延在されるようにパターニングさ
れたポリＳｉ５５が設けられている。ここでポリＳｉに
は不純物Ｐが導入され、低濃度Ｎ−型のソース・ドレイ
ン領域５７、５８、高濃度Ｎ＋型のコンタクト領域５
９、６０が形成されている。またトランジスタのチャン
ネル領域５６は、この不純物を阻止するために、Ｓｉ酸
化膜のマスク６１が設けられている。

【０００９】ここで補助容量は、補助容量電極５２まで
延在されているポリＳｉのＮ＋型のコンタクト領域６
０、Ｃｒからなる補助容量電極５２および絶縁層５３、
５４で構成されている。更には、全面にプラズマＣＶＤ
法によりＳｉ酸化膜６２、Ｓｉ窒化膜６３が被覆され、
コンタクト領域５９の一部が開口されてコンタクト孔が
形成され、Ａｌのドレイン電極６４が設けられている。
また全面には、今までの構成で成る凹凸を埋める平坦化
膜６５が設けられ、コンタクト領域６０の一部が露出さ
れたコンタクト孔を介してＩＴＯから成る表示電極６６
が設けられている。

【００１０】また図５に於けるドライバー回路１６、１
７、１８（つまり図７のトランジスの配置領域３１）
は、図６の構成要素を活用し、例えばボトムゲートトラ
ンジスタ、配線および電極等から構成されている。前記
ボトムゲートトランジスタと画素に形成されているトラ
ンジスタは、ほぼ同一工程でなり、配線１９〜２５、ト
ランジスタ配置領域３１内の配線は、ドレイン電極６４
のＡｌ電極で形成されている。また配線同士の交差部分
には、下層のゲートのＣｒが活用されて形成されてい
る。またこれらを絶縁するのは、ゲート５１と半導体層
との間に形成される絶縁層５３、５４、半導体層の上に
形成される絶縁層６２、６３が主に使用される。従って
ドライバー回路が形成された最上面には、これらで成る
凹凸を埋めるために前記平坦化膜６５が塗布され、硬化
されている。

【００１１】一方、第２の透明基板７０の上には、ＩＴ
Ｏからなる対向電極６７が設けられている。またここで
はカラー表示のため、Ｒ・Ｇ・Ｂのカラーフィルター６
８が表示電極６６に対応した領域に設けられると共にそ
の周囲には遮光膜６９が設けられている。また必要によ
っては、凹凸を平坦化するために対向電極６７が設けら
れる前に設けられても良い。

【００１２】以上の構成を有した透明基板５０、７０に
は、配向膜７１、７２が設けられ、この透明基板が対向
配置される。その後、この間に液晶を封入するため、シ
ール材３０が設けられ、このシール材の一部で成る注入
孔を介して液晶が注入され、シール材端部に封止材が塗
布されて液晶表示装置として完了される。

【００１３】図７は、図５に於けるシール材３０の位置
を説明するものであり、二点鎖線で示す領域がシール材
３０である。また図７のトランジスタの配置領域３１を
拡大したものが、図８である。実線がＡｌ配線４０、符
号４１は、配線でもあり、トランジスタのソース電極ま
たはドレイン電極でもある。また二点鎖線で示すもの
は、ゲート電極４２およびこれを延在させて成る配線４
３である。更に、一点鎖線で示す領域には、半導体層で
あるポリＳｉ４４が設けられている。

【００１４】つまり一番下の一点鎖線のゲート４２の上
に絶縁層を介して、半導体層４４が設けられ、絶縁層を
介してゲートの両側になる位置にＡｌ電極４１が設けら
れている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】この構成に於いて、図
７を見ると判るように、シール材３０は、ドライバー回
路１６、１７、１８（即ちトランジスタ配置領域３１）
と重畳している。ここの断面を考えると、図６のＴＦＴ
のようにドライバー回路のトランジスタも形成され、Ｓ
ｉ窒化膜６３と同一材料の絶縁層が覆われた後、ドレイ
ン電極材料のＡｌにより形成されたドライバトランジス
タのソース電極、ドレイン電極、前記トランジスタ配置
領域内の配線および配線１９〜２３が形成され、更にそ
の上には平坦化膜６５が形成されている。

【００１６】ところがＳｉ窒化膜と平坦化膜であるアク
リル樹脂との接着性は良好であるが、アクリル樹脂とＡ
ｌの接着性はこれと比べると悪い。またアクリル樹脂と
シール材は、同じ高分子材料であるため接着性が良好で
ある。そのためＡｌ配線やＡｌ電極が縦横斜めとまるで
蜘蛛の巣のように非常に密に形成されたドライバー回路
の上にシール材３０があると、シール材の硬化時に発生
する収縮により、シール材とアクリル樹脂の接着性が良
好であることから、アクリル樹脂とＡｌ配線、アクリル
樹脂とＡｌ電極との界面が剥がれてしまい、その結果Ａ
ｌに歪みや断線を発生させ、結局トランジスタの劣化、
シール材の密着性不良等の不良につながる問題があっ
た。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑みてなされ、第１に、駆動回路を、複数のトランジス
タで構成し、この１つのトランジスタまたは複数のトラ
ンジスタを、矩形の配置領域に形成し、この配置領域
を、この配置領域の両側に平行に設けられた２本の第２
の配線に対して斜めに設け、斜めにすることで発生する
三角状の空きスペース上にシール材を設ける事で解決す
るものである。

【００１８】第２に、配置領域の長手方向に櫛歯状に設
けられたゲート電極と、前記櫛歯状のゲート電極の両側
に、このゲート電極よりも上層に形成されるＡｌより成
るソース電極およびドレイン電極とを有することで解決
するものである。図３を見れば明らかなように、両側に
平行で配置されたＡｌの第２の配線に対して斜めにトラ
ンジスタの配置領域（一点鎖線で示した矩形領域）を配
置すると、第２の配線とトランジスタの配置領域との間
に空きスペースＯＳが発生する。ここはＡｌ電極が無く
Ｓｉ窒化膜が露出された領域であり、ここと平坦化膜と
の密着性が向上する。

【００１９】従ってこの部分に、シール材を設ければ、
ここのＳｉ窒化膜と平坦化膜の接着性でＡｌの剥離を防
止することができる。第３に、斜め配置した配置領域は
トランジスタの配置領域であるので、後述のレーザーア
ニールに於いて、ラインビームの出力が変化した事によ
るトランジスタの劣化を抑制できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。まず従来例でも説明したが、図５を参照
して平面的な配置について再度説明する。左右に複数本
延在されている配線がＣｒより成るゲートライン１０で
あり、上下に複数本延在されている配線がＡｌより成る
ドレインライン１１である。そして２種のライン１０、
１１によりマトリックス状に交点が構成され、ここにそ
れぞれＩＴＯより成る表示電極１２、この表示電極１２
と電気的に接続されたＴＦＴ１３が対と成って表示領域
を構成している。

【００２１】一方、これらが形成されるガラス基板１４
の一側辺には、端子１５が群となって配置され、この端
子群１５・・・と表示領域との間には、液晶表示装置を
駆動するドライバー回路、ここではドレインドライバー
１７が形成され、対向する側辺にはプリチャージドライ
バー１６が形成されている。更に、左右の側辺には、ゲ
ートドライバー１８が形成されている。ただしドレイン
ドライバーとプリチャージドライバーの位置を交換して
も良いし、ゲートドライバーを一方の側辺にまとめて形
成しても良い。

【００２２】そしてゲートドライバ１８には、垂直クロ
ック信号と垂直スタート信号が入力されるＡｌ配線１
９、２０が、ドレインドライバー１７には、水平クロッ
ク信号、水平スタート信号およびビデオ信号が入力され
るＡｌ配線２１、２２、２３が、プリチャージドライバ
ー１６には、プリチャージ信号およびゲートコントロー
ル信号が入力されるＡｌ配線２４、２５が、基板１４の
周囲を回りながら端子１５と接続されている。ここで配
線、これと接続する端子は、一部しか図示していない。
実際は、電源端子等更に数多くある。

【００２３】続いて、画素部分の断面構造を図６で説明
する。第１の透明基板として無アルカリガラス５０が採
用され、この上には、トランジスタのゲート５１および
これと一体のゲートライン１０が形成され、また同一材
料の補助容量電極５２が形成されている。ここでは耐食
性と抵抗値が考慮され、Ｃｒが採用され、この上の膜切
れが考慮されてテーパー構造が採用されている。

【００２４】また全面には、プラズマＣＶＤによりＳｉ
酸化膜５３とＳｉ窒化膜５４が形成され、トランジスタ
領域と補助容量領域に延在されるようにパターニングさ
れたポリＳｉ５５が設けられている。ここでポリＳｉに
は不純物Ｐが導入され、低濃度Ｎ−型のソース・ドレイ
ン領域５７、５８、高濃度Ｎ＋型のコンタクト領域５
９、６０が形成されている。またトランジスタのチャン
ネル領域５６は、この不純物を阻止するために、Ｓｉ酸
化膜のマスク６１が設けられている。

【００２５】ここで補助容量は、補助容量電極５２まで
延在されているポリＳｉのＮ＋型のコンタクト領域６
０、Ｃｒからなる補助容量電極５２および絶縁層５３、
５４で構成されている。更には、全面にプラズマＣＶＤ
法によりＳｉ酸化膜６２、Ｓｉ窒化膜６３が被覆され、
コンタクト領域５９の一部が開口されてコンタクト孔が
形成され、Ａｌのドレイン電極６４が設けられている。
また全面には、今までの構成で成る凹凸を埋めるアクリ
ル系樹脂より成る平坦化膜６５が設けられ、コンタクト
領域６０の一部が露出されたコンタクト孔を介してＩＴ
Ｏから成る表示電極６６が設けられている。

【００２６】また図５に於けるドライバー回路１６、１
７、１８は、図６の構成要素を活用し、例えばボトムゲ
ートトランジスタ、配線および電極等から構成されてい
る。前記ボトムゲートトランジスタと画素に形成されて
いるトランジスタは、ほぼ同一工程でなり、配線および
ドライバー回路のトランジスタのソース・ドレイン電極
は、画素部のドレイン電極６４のＡｌ電極と同一工程で
形成されている。また配線同士の交差部分には、ゲート
のＣｒが活用されて形成されている。またこれらを絶縁
するのは、ゲート５１と半導体層との間に形成される絶
縁層５３、５４、半導体層の上に形成される絶縁層６
２、６３が主に使用される。

【００２７】従ってドライバー回路が形成された最上面
には、これらの凹凸を埋める前記平坦化膜６５が塗布さ
れ、硬化されている。一方、第２の透明基板７０の上に
は、ＩＴＯからなる対向電極６７が設けられている。ま
たここではカラー表示のため、Ｒ・Ｇ・Ｂのカラーフィ
ルター６８が表示電極６６に対応した領域に設けられる
と共にその周囲には遮光膜６９が設けられている。また
必要によっては、凹凸を平坦化するために対向電極６７
が設けられる前に平坦化膜が設けられても良い。

【００２８】以上の構成を有した第１の透明基板５０お
よび第２の透明基板７０には、配向膜７１、７２が設け
られ、この透明基板が対向配置され、この間に液晶を封
入するためのシール材が設けられ、このシール材の一部
で成る注入孔を介して液晶が注入され液晶表示装置とし
て完了される。ここで特徴とするところは、図１や図４
に示すように、一点鎖線で示すトランジスタの配置領域
１００〜１０３である。

【００２９】つまり図１では、トランジスタの配置領域
１００に於いて、または配線１０４、１０５に対して、
斜めになるようにトランジスタ配置領域１０１を配置す
ることにその特徴がある。図１は、図５の○で囲んだ部
分を示しており、左側の配線は、図５で示す配線１９、
２０、２２、２３を示す。

【００３０】本来Ａｌの剥離を考慮したなら、配線１９
の左側であるＡｌ配線のない部分にシール材を配置すれ
ばよいのだが、配線１９の左側にシール材配置用のスペ
ースを余分に設けなくては成らない。すると、基板サイ
ズが大きくなり、結局重量も増加することになる。従っ
て基板サイズをできる限り有効活用するためには、シー
ル材はどうしても配線１９、２０、２２、２３上やトラ
ンジスタの配置領域１００、１０１上に配置せざるを得
ない。

【００３１】従って、トランジスタの配置領域１０１を
斜め配置することにより空きスペースＯＳを形成し、こ
こで平坦化膜と露出するＳｉ窒化膜の密着性を向上さ
せ、Ａｌの剥離を抑制している。図１の斜め配置を模式
的に示したものが図３であり、これを具体的に示したも
のが図２である。図３では、一点鎖線で示すものがトラ
ンジスタの配置領域１０１であり、この中には点線で示
す櫛歯状のゲート電極および配線が示されている。また
実線で示すものがトランジスタのソース電極、ドレイン
電極およびこれらを接続する配線であり、配置領域の両
側にある配線は、ソース電極、ドレイン電極と電気的に
接続された配線１０４、１０５で、例えば電源ラインＶ
DDやＶｓｓである。

【００３２】図３を更に拡大すると図２のようになり、
Ａｌ配線１０５に対して斜めと成る２点鎖線で示したＣ
ｒより成るゲート電極１１０および配線１１１が先ず基
板に形成されている。この上には、図６で示す絶縁層５
３、５４が被覆され、１点鎖線で示す半導体層１１２が
形成されている。この半導体層は、ゲートが中央に位置
するように配置されている。更に図６の絶縁層６２、６
３が被覆され、ソース電極またはドレイン電極となるＡ
ｌ電極１１３、これらをつなぐＡｌ配線１１４が設けら
れている。つまりトランジスタのは位置領域が四角形で
あるため、斜め配置することで空きスペースＯＳが発生
し、比較的広いＳｉ窒化膜が露出されるため、平坦化膜
との接着性が向上し、密着性が向上する分、この近傍で
形成されるＡｌを平坦化膜で抑えることができ剥離を防
止できる。

【００３３】また図１に戻れば、特に、配線１９、２
０、２２、２３が液晶表示装置の側辺と平行して配置さ
れてあり、この配線の両サイドには、あたかもＳｉ窒化
膜が接着剤として露出されている。つまり、平坦化膜が
この上に形成されると、Ｓｉ窒化膜との接着性がよいこ
とから、Ａｌ配線の両サイドおよび配置領域のＡｌがこ
の接着面で押さえるように形成される。従ってこの領域
も助けとなり、シール材３０が塗布されてもＡｌ配線や
電極の剥離が防止される。

【００３４】更にトランジスタの配置領域１０１が斜め
であることによる更なる効果を説明する。つまりトラン
ジスタの配置領域１００は、図５の基板の下側辺に対し
て垂直に延在されている。また基板の左右の側辺に対し
ても垂直な方向にトランジスタの配置領域が形成されて
いる。一方、ポリＳｉは、ａ−Ｓｉを付着した後、レー
ザーでアニールしてポリＳｉに変換する。仮に図７で矢
印の方向に横長に延ばしたレーザー光をパルス状に照射
し、上下方にスキャンしてゆくとする。これを図８に当
てはめると、横長の光は図示した矢印の方向となる。も
しこの横長のレーザパルスの強度が満足されない強度で
あると、トランジスタのチャネル領域が分断される。分
断されずとも、トランジスタ特性が変化する。特に、映
像信号を扱うトランジスタ配置領域に形成されるトラン
ジスタの特性に変化が生じると、画像に大きな影響を与
える。

【００３５】レーザのラインビームの幅は、約６００μ
ｍで、約３０μｍのピッチでスキャンしてゆく。従って
６００μｍの幅を２０回スキャンしている。しかし電流
の流れの向きに対して垂直の方向にラインビームが当た
るので、ラインビームの出力が満足のゆかない値で照射
されると、トランジスタ全体の特性に影響を与える。

【００３６】ところが、図１のように斜め配置のトラン
ジスタ配置領域を映像信号を扱う部分とすれば、矢印の
ようにラインビームが照射されても、トランジスタ配置
領域１０１のトランジスタのチャネル領域は、斜めに照
射され、このトランジスタの特性劣化は抑制できる。図
２で見れば、矢印のようにラインビームが照射され、下
方にスキャンされていく。従ってラインビームとトラン
ジスタのチャネル領域は、斜めとなるので、チャネルを
分断する方向にはパルス照射されず、個々のトランジス
タの特性劣化は最小限にとどめられる。

【００３７】続いて図４を説明する。これも駆動回路が
形成される領域に於いて、Ａｌ配線間に空きスペースＯ
Ｓを設けているものである。ここではＡｌ配線１０４と
１０５′の間隔を広げ、ここに露出するＳｉ窒化膜で平
坦化膜との接着性を向上させている。また図面では示し
ていないが、トランジスタ配置領域１０３と配線１０４
の間隔を広げても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、第１
に、駆動回路を、複数のトランジスタで構成し、この１
つのトランジスタまたは複数のトランジスタを、矩形の
配置領域に形成し、この配置領域を、この配置領域の両
側に平行に設けられた２本のＡｌ配線に対して斜めに設
け、斜めにすることで発生する三角状の空きスペース上
にシール材を設ける事で、露出されるＳｉ窒化膜と平坦
化膜の接着性が向上し、Ａｌ電極やＡｌ配線の剥離を防
止できる。

【００３９】また斜めに配置されたトランジスタの配置
領域を映像信号を扱う領域として活用すると、横長のレ
ーザパルスに対して斜めとなるため、ここの斜めに配置
された部分のトランジスタの劣化を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置に於いてシール材が塗布
される部分を説明した平面図である。

【図２】トランジスタの配置領域を具体的に示した図で
ある。

【図３】図２を模式的に示した図である。

【図４】本発明の液晶表示装置に於いてシール材が塗布
される部分を説明した平面図である。

【図５】液晶表示装置を説明する平面図である。

【図６】液晶表示装置の画素部の断面図である。

【図７】従来の液晶表示装置に於いてシール材が塗布さ
れる部分を説明した平面図である。

【図８】図７のトランジスタ配置領域を具体的に示した
図である。

【符号の説明】

１４ 第１透明基板 １６ プリチャージドライバー １７ ドレインドライバー １８ ゲートドライバー １９〜２５ 配線 ３０ シール材 １００、１０１ トランジスタの配置領域 ＯＳ 空きスペース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/336 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１６Ｋ ６１７Ｋ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の透明基板と、前記第１の透明基板
   に設けられ、ＴＦＴおよびこれと接続する表示電極を複
   数集めて成る表示領域と、前記第１の透明基板の一側辺
   に形成された複数の端子と、前記複数の端子と電気的に
   接続され、前記第１の透明基板上に設けられた駆動回路
   と、前記端子と前記駆動回路とを電気的に接続する第１
   の配線と、第２の透明基板と、前記第２の透明基板に設
   けられた対向電極と、前記第１の透明基板および第２の
   透明基板に設けられた配向膜と、前記第１の透明基板と
   前記第２の透明基板との間にシール材を介して封入され
   た液晶とを有する液晶表示装置に於いて、 前記駆動回路は、複数のトランジスタで構成され、この
   １つのトランジスタまたは複数のトランジスタは、矩形
   の配置領域に形成され、この配置領域は、この配置領域
   の両側に平行に設けられた２本の第２の配線に対して斜
   めに設けられ、斜めにすることで発生する三角状の空き
   スペース上にシール材が設けられた事を特徴とする液晶
   表示装置。
2. 【請求項２】 前記配置領域の長手方向に櫛歯状に設け
   られたゲート電極と、前記櫛歯状のゲート電極の両側
   に、このゲート電極よりも上層に形成されるＡｌより成
   るソース電極およびドレイン電極とを有する請求項１記
   載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記配置領域のトランジスタは、映像信
   号が入力される請求項１または請求項２記載の液晶表示
   装置。