JPH11143383A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に画面正面方向からの振動や衝撃に対して液
晶パネルやバックライトを機械的に強固に保持できる固
定構造を備えた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】対向配置された少なくとも一方に画素選択
用の電極を有する一対の透明基板の間に液晶層を挟持し
てなる液晶パネル２と、液晶パネルを挟んで配置された
上偏光板１０および下偏光板と、前記電極に表示信号に
応じた電圧を印加するための駆動手段と、導光板とこの
導光板の少なくとも１側縁に沿って設置した線状ランプ
とを有して前記液晶パネルの背面に設置された導光体組
立７とを上フレーム１およびこの上フレームと連接する
下フレーム９により固定してなる液晶表示装置におい
て、上フレーム１の周縁に、下フレーム９の周縁面上に
折り曲げてカシメることにより上下フレームを固定する
ための固定爪１４を複数個有し、固定爪１４が下フレー
ム９の周縁面上に折り曲げてカシメた状態では導光体組
立７を下フレーム９を介して保持する位置まで延在する
長さを有せしめた。

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、特に画面の正面方向からの振動や衝撃を緩和させて
機械的な信頼性を向上させた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型コンピユータやコンピユータモ
ニター用の高精細かつカラー表示が可能な液晶表示装置
では、液晶パネルを背面から照明する光源（所謂、バッ
クライト）を備えている。

【０００３】この種の液晶表示装置は、基本的には少な
くとも一方が透明なガラス等からなる二枚の基板の間に
液晶層を挟持した所謂液晶パネルを構成し、上記液晶パ
ネルの基板に形成した画素形成用の各種電極に選択的に
電圧を印加して所定画素の点灯と消灯を行う形式（単純
マトリクス）、上記各種電極と画素選択用のアクティブ
素子を形成してこのアクティブ素子を選択することによ
り所定画素の点灯と消灯を行う形式（アクティブマトリ
クス）とに大きく分類される。

【０００４】後者のアクティブマトリクス形式の液晶表
示装置は、コントラスト性能、高速表示性能等から液晶
表示装置の主流となっている。従来のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置は、一方の基板に形成した電極と他
方の基板に形成した電極との間に液晶層の配向方向を変
えるための電界を印加する、所謂縦電界方式を採用して
いた。

【０００５】近年、液晶層に印加する電界の方向を基板
面とほぼ平行な方向とする、所謂横電界方式（ＩＰＳ方
式とも言う）の液晶表示装置が実現された。この横電界
方式の液晶表示装置としては、二枚の基板の一方に櫛歯
電極を用いて非常に広い視野角を得るようにしたものが
知られている（特公昭６３−２１９０７号公報、米国特
許第４３４５２４９号明細書）。

【０００６】図１９は従来の液晶表示装置の裏面の構成
を示す斜視図であって、特に液晶表示装置の筺体を構成
する上フレームと下フレームの固定構造を示す。

【０００７】同図において、１は上フレーム、５はモー
ルドケース（中間フレーム）、８ｂはバックライトを構
成するランプへの給電ケーブル、９は下フレーム、１１
は上フレームに形成した固定爪、１２は下フレームの爪
受け部である。

【０００８】固定爪１１は上フレーム１の周縁の複数部
分にプレス加工等で形成され、この固定爪１１を下フレ
ーム９の周面の爪受け部１２の面上に屈曲カシメするこ
とで上フレーム１と下フレーム９とが固定される。

【０００９】なお、この液晶表示装置では、液晶パネル
の上辺に１本の線状ランプを使用し、この線状ランプか
ら遠ざかるに従って薄くなる断面がくさび形の導光板を
用いている。そのため、下フレーム９の底面には線状ラ
ンプ側で浅いｄ₁ で落ち込み、線状ランプ設置側辺の対
向辺側では深いｄ₂ の落ち込みを有する凹部が形成され
ている。この凹部は導光板を背面から押さえる機能を持
つ。

【００１０】図２０は図１９のＡ−Ａ線に沿った部分断
面図であり、２は液晶パネル、３ｂはセグメント電極側
プリント基板、４ａは共通電極側テープキャリアパッケ
ージ（ＴＣＰ）、５はモールドケース、６はプリズムシ
ート、７は導光体組立、９は下フレーム、１０ａ，１０
ｂは偏光板、１１は固定爪、１２は爪受け部、１３は駆
動ＩＣを示す。

【００１１】また、図２１は図２０における上フレーム
と下フレームの固定部分を拡大して示す部分図である。

【００１２】図２０と図２１に示したように、液晶パネ
ル２と導光体組立７とはモールドケース５を介して積層
され、上フレーム１と下フレーム９とで固定される。こ
の固定は、上フレーム１の下フレーム側周縁に形成され
た固定爪１１を下フレームの周縁に設けた爪受け部１２
上に折り曲げてカシメる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】近年、液晶表示装置の
表示画面の拡大に伴い、フレームの額縁がますます狭く
なる傾向にあり、機械的強度を保持することが困難にな
ってきた。

【００１４】またコンピュータモニターに液晶表示装置
が用いられるようになって、表示画面サイズが拡大して
いる。そのため、液晶表示装置の構成部品も大型となり
重量も増加している。

【００１５】液晶表示装置の構成部品のうち、特にその
バックライトを構成する導光体組立の重量は相対的に大
きくなっている。上記した上フレームと下フレームのカ
シメ固定構造では、上フレームの固定爪１１と下フレー
ムの爪受け部１２の係合部がモールド５の下縁部分に位
置しているため、重量の大きい導光体組立７はこのカシ
メ固定部分から離れた位置にあり、当該固定構造部分か
らはフリーな状態になっている。

【００１６】そのため、特に、画面に対して正面方向か
らの振動や衝撃に対する耐衝撃性が低いという問題があ
った。

【００１７】本発明の目的は、外部からの振動や衝撃、
特に画面正面方向からの振動や衝撃に対して液晶パネル
や導光体組立を機械的に強固に保持できる固定構造を備
えた液晶表示装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、上フレーム
に形成する固定爪を長くし、下フレームとでカシメ固定
した状態では導光体組立を構成する導光板の下面の一部
まで上記固定爪が延在するように構成したことにより達
成される。

【００１９】すなわち、本発明は、対向配置された少な
くとも一方に画素選択用の電極を有する一対の透明基板
の間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、前記液晶パ
ネルを挟んで配置された上偏光板および下偏光板と、前
記電極に表示信号に応じた電圧を印加するための駆動手
段と、導光体組立とこの導光体組立の少なくとも１側縁
に沿って設置した線状ランプとを有して前記液晶パネル
の背面に設置されたバックライトとを上フレームおよび
この上フレームと連接する下フレームにより固定してな
る液晶表示装置において、前記上フレームの周縁に、前
記下フレームの周縁面上に折り曲げてカシメることによ
り上下フレームを固定するための固定爪を複数個有し、
前記固定爪が前記下フレームの周縁面上に折り曲げてカ
シメた状態では前記バックライトの導光体組立を前記下
フレームを介して保持する位置まで延在する長さを有す
ることを特徴とする。

【００２０】この構成により、バックライトを構成する
重量のある導光体組立が下フレームを介して固定爪で支
えられ、外部からの振動や衝撃で組立位置がずれたり、
固定部が外れることが防止される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明による液晶表示装置の１実施
例の全体構成を説明する展開斜視図であって、１は上フ
レーム、２は液晶パネル、３ａは共通電極／電源基板、
３ｂはセグメント基板、４ａは共通電極／電源基板と液
晶パネルを連結するテープキャリアパッケージ（ＴＣ
Ｐ）、４ｂはセグメント基板と液晶パネルを連結するＴ
ＣＰ、５はモールド（中間フレーム）、６はプリズムシ
ート、７は導光体組立、８は線状ランプ、８ａはゴムブ
ッシュ、８ｂはケーブルコネクタ、９は下フレーム、１
０は偏光板、１４は固定爪、１５は爪受け部である。

【００２３】液晶パネル２とプリズムシート６、および
導光体組立７は、モールドで積層されて上フレーム１と
下フレーム９の間に挟持されて固定される。この実施例
では、上フレーム１の周縁に形成する固定爪１４の長さ
を長くし、下フレーム９の爪受け部の上（背面）上に折
り曲げてカシメ固定する。

【００２４】図２は図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要
部断面図であり、図３は図２のカシメ固定部の拡大部分
図である。

【００２５】図２に示したように、表裏に偏光板１０
ａ，１０ｂを貼付し、ＩＣ等を搭載したＴＣＰで基板３
ｂを側縁に取り付けたた液晶パネル２とプリズムシート
６および導光体組立７をモールド５に組み付け、これを
上フレーム１と下フレーム９とで一体的に固定する。

【００２６】上フレーム１の側縁に形成した固定爪１４
は下フレーム９の周縁に形成した爪受け部１５上に折り
曲げてカシメ固定する。このとき、固定爪１４は下フレ
ームの面上で導光体組立７を構成する導光板の下面の一
部を支える位置まで延在している。

【００２７】このため、重量のある導光板が固定爪１４
で支えられた状態になり、特に下面の正面方向からの振
動や衝撃に対して強度が維持される。

【００２８】本実施例により、バックライトを構成する
重量のある導光体組立が下フレームを介して固定爪で支
えられ、外部からの振動や衝撃で組立位置がずれたり、
固定部が外れることが防止される。

【００２９】次に、本発明の液晶表示装置の詳細を図４
〜図１８により説明する。

【００３０】図４は本発明の液晶表示装置の一例である
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の遮光領域およびその周辺
を示す平面図である。

【００３１】図４に示すように、各画素は走査信号配線
（ゲート信号線又は水平信号線）ＧＬと、対向電圧信号
線（対向電極配線）ＣＬと、隣接する２本の映像信号配
線（ドレイン信号線又は垂直信号線）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。

【００３２】各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ、蓄積容
量Ｃｓｔｇ、画素電極ＰＸ及び対向電極ＣＴを含む。走
査信号線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬは、同図では左右方
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。

【００３３】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、それぞれ同図の上下方向に長細い電極となってい
る。

【００３４】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Ｐ（櫛歯の本数）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。

【００３５】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。

【００３６】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
位の変動が殆どない。又、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
制御できる。

【００３７】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。

【００３８】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
ンを持った方が好ましいので、望ましくは５．４μｍよ
りも十分大きくしたほうが良い。

【００３９】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。又、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。

【００４０】これは、電極の間隔が小さすぎると電気力
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良く液晶層に印加で
きないからである。従って、画素電極ＰＸと対向電極Ｃ
Ｔの間の間隔Ｌはマージンを２０％とると７．２μｍよ
り大きいことが必要である。本実施例では、対角約１
４．５ｃｍ（５．７インチ）で６４０×４８０ドットの
解像度で構成したので、画素ピッチは約６０μｍであ
り、画素を２分割することにより、間隔Ｌ＞７．２μｍ
を実現した。

【００４１】又、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
干広い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
共に、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を形成して、異層になるように配置している。

【００４２】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。

【００４３】本構成例では、平面的に、ブラックマトリ
クスＢＭがゲート配線ＧＬ上、対向電圧信号線ＣＬ、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。

【００４４】《マトリクス部（画素部）の断面構造》図
５は図４のＦーＦ切断線における薄膜トランジスタＴＦ
Ｔの断面図、図６は図５のＧーＧ切断線における蓄積容
量Ｃｓｔｇの断面図、図７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
板周辺部の断面図である。

【００４５】図７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）及び電極群Ｃ
Ｔ、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Ｂ
Ｍのパターンが形成されている。尚、公知ではないが、
同一出願人による、特願平７ー１９８３４９号に提案さ
れたように、遮光用ブラックマトリクスＢＭのパターン
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。

【００４６】又、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ＯＲＩ１１、ＯＲＩ１２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（クロスニ
コル配置）された偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が設けられ
ている。

【００４７】次に、下側透明ガラス基板ＳＵＢ１側（Ｔ
ＦＴ基板）の構成を詳しく説明する。

【００４８】ＴＦＴ基板 《薄膜トランジスタ》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。

【００４９】薄膜トランジスタＴＦＴは、図５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ＡＳ、一対のソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ
２を有する。

【００５０】尚、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。

【００５１】《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。このゲート電極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（下方から見て）それより大きめに形成されて
いる。

【００５２】これにより、ゲート電極ＧＴはそれ自身の
役割の他に、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。この導
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
ＧＬにより、外部回路からゲート電圧Ｖｇをゲート電極
ＧＴに供給する。

【００５４】又、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。尚、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、又、短絡してもレーザ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。

【００５５】《対向電極ＣＴ》対向電極ＣＴはゲート電
極ＧＴ及び走査信号線ＧＬと同層の導電膜ｇ１で構成さ
れている。又、対向電極ＣＴ上にもＡｌの陽極酸化膜Ａ
ＯＦが設けられている。対向電極ＣＴは、陽極酸化膜Ａ
ＯＦ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。

【００５６】又、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Ｖｃ
ｏｍ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ΔＶｓ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。

【００５７】《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及
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。

【００５８】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。又、
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。尚、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、又、短絡しても、レーザトリ
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。

【００５９】《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及び走査信号線ＧＬの
上層に形成されている。

【００６０】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、１２０〜２７０
ｎｍの厚さに（本実施例では、２４０ｎｍ）形成され
る。

【００６１】このゲート絶縁膜ＧＩは、マトリクス部Ａ
Ｒ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。また、
絶縁膜ＧＩは走査信号線ＧＬ及び対向電圧信号線ＣＬと
映像信号線ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。

【００６２】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、非晶質シリコンで、２０〜２２０ｎｍの厚さ（本実
施例では、２００ｎｍ程度の膜厚）で形成される。層ｄ
０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、上側に導電膜ｄ１（ｄ２）が存
在するところのみに残されている。

【００６３】ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線ＧＬ及び対
向信号線ＣＬと映像信号線ＤＬとの交差部の両者間にも
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及び対向信号線ＣＬと映像信
号線ＤＬとの短絡を低減する。

【００６４】《ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ
２》ソース電極ＳＤＩ、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。

【００６５】導電膜ｄ１はスパッタで形成したクロム
（Ｃｒ）膜を用い、５０〜１００ｎｍの厚さに（本実施
例では、６０ｎｍ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、２００ｎｍ
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ｄ
２のＡｌがＮ（＋）型半導体層ｄ０に拡散することを防
止する、所謂バリア層の目的で使用される。

【００６６】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 、ＷＳｉ₂ ）膜
を用いても良い。

【００６７】導電膜ｄ２はＡｌのスパッタリングで３０
０〜５００ｎｍの厚さに（本実施例では、４００ｎｍ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Ｓ
Ｄ１、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（ステップカバレー
ジを良くする）働きがある。

【００６８】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、或い
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
上に残っている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Ａ
Ｓ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。

【００６９】《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。又、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。

【００７０】《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。又、画素電極Ｐ
Ｘはソース電極ＳＤ１と一体に形成されている。

【００７１】《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。この重ね合せは、図６からも明らかなように、
画素電極ＰＸを一方の電極ＰＬ２とし、対向電圧信号線
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及び陽極酸化膜ＡＯＦで構成され
ている。

【００７２】図５に示したように、平面的には蓄積容量
Ｃｓｔｇ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。

【００７３】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
Ａｌ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の所謂ヒロック等が原因する点欠
陥（上側に位置づけられる電極との短絡）による弊害を
発生し難くくする蓄積容量を得ることができる。

【００７４】《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。この保護膜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、５００ｎｍ程度の膜厚で形成す
る。

【００７５】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。この保護膜
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を考慮して薄くされる。

【００７６】カラーフィルタ基板 次に、図７、図１０によ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。

【００７７】《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（所
謂、ブラックマトリクス）を形成している。遮光膜ＢＭ
は、外部光又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。即ち、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及び大きめのゲート電極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。

【００７８】図４に示す遮光膜ＢＭの閉じた角形の輪郭
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。

【００７９】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。即ち、液晶組成物ＬＣの比抵抗値
が１０のＮ乗を10^N と記述すると10^N Ω・ｃｍ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
10^M と記述すると10^MΩ・ｃｍ以上とし、かつ、Ｎ≧
９、Ｍ≧６を満足する関係とする。或いは、Ｎ≧１３、
Ｍ≧７を満足する関係とすることが望ましい。

【００８０】又、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の形成材料に樹脂組成物
を用いることが望ましい。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】又、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。

【００８５】膜厚１μｍでＯＤ値を約４．０以上にする
ためには、例えばカーボンの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１０⁶
Ω・ｃｍ以下となり、現状では使用できない。尚、ＯＤ
値は、吸光係数に膜厚を掛けた値と定義できる。

【００８６】このため、本例では、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Ｂ
Ｍの比抵抗値は約１０⁹ Ω・ｃｍとし、ＯＤ値約２．０
とした。

【００８７】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下記に示す。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】《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。

【００９２】本発明では、この重なる部分の平面レイア
ウトを規定するものである。詳細は後述する。

【００９３】カラーフィルタＦＩＬは例えば次のように
形成することができる。まず、上部透明ガラス基板ＳＵ
Ｂ２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、固着処理を施して赤色フィルタＲを形成する。次
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。

【００９４】《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
洩を防止、及びカラーフィルタ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は例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明
樹脂材料で形成される。

【００９５】液晶層及び偏光板 次に、液晶層、配向膜、偏光板等について説明する。

【００９６】《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°Ｃ）のネマチック液
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°Ｃ）の
ネマチック液晶を用いた。

【００９７】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４．５μｍ未満とした。
これは、リターデションΔｎ・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殆ど
ない誘電率特性が得られ、誘電率異方性△εが正を有す
る液晶の大部分が複屈折率異方性△ｎが０．０７超０．
０９未満であるためである。

【００９８】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、リターデションΔｎ・ｄを０．２５μｍ超０．３２
μｍ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０．０
６未満であるためである。

【００９９】又、後述の配向膜と偏光板の組み合わせに
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。尚、液晶層
の厚み（ギャップ）はポリマビーズで制御している。

【０１００】又、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。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、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。

【０１０１】《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φＬＣ
は７５°とする。図８にその関係を示す。

【０１０２】尚、ラビング方向ＲＤＲと印加電界方向Ｅ
ＤＲ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。

【０１０３】《偏光板》偏光板ＰＯＬとしては、日東電
工社製Ｇ１２２０ＤＵ（商品名）を用い、図６に示した
ように、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、上側の偏光板ＰＯＬ２
の偏光透過軸ＭＡＸ２をそれに直交させる。

【０１０４】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ＣＴ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ークローズ特性
を得ることができる。

【０１０５】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、上側の偏光板ＰＯＬ２の
更に上側或いは表面にシート抵抗が１×１０⁸ Ω／□以
下の透明導電膜の層を形成すること、或いは偏光板と前
記透明基板の間にシート抵抗１×１０⁸ Ω／□以下のＩ
ＴＯ等の透明導電膜の層を形成すること、或いは偏光板
の粘着層にＩＴＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 等の導電性粒
子を混ぜ、シート抵抗を１×１０⁸ Ω／□以下とするこ
とが必要になる。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。

【０１０６】《マトリクス周辺の構成》図９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）周辺の要部平面図である。又、図１
０は左側に走査回路が接続された外部接続端子ＧＴＭ付
近の断面図である。

【０１０７】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枚のガラス基板では複数
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。

【０１０８】図９、図１０は後者の例を示すもので、図
９、図１０の両図とも上下基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の切
断後を表わしており、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Ｔ
ｇ、Ｔｄ及び端子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。

【０１０９】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ＤＴ
Ｍとそれらの引出し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１０、図
１１参照）の単位に複数本まとめて名付けたものであ
る。

【０１１０】各群のマトリクス部から外部接続端子部に
至るまでの引出し配線は、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Ｐ
ＮＬの端子ＤＴＭ、ＧＴＭに合わせるためである。

【０１１１】又、対向電極端子ＣＴＭは、対向電極ＣＴ
に対向電圧を外部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ＣＴ
Ｍに接続している。

【０１１２】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Ｌ
Ｃ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。

【０１１３】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。

【０１１４】エッチング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。

【０１１５】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、シールパターン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。

【０１１６】《表示装置全体等価回路》図１２は本発明
による液晶表示装置の周辺回路の概要説明図であって、
同図に示すように、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。

【０１１７】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ｘ方向（行方向）に延在し、ｙ方向（列方向）に並
設されたゲート信号線ＧＬと対向電圧信号線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。

【０１１８】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ＤＬ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。

【０１１９】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ＤＬ
に映像信号（電圧）を供給するようになっている。

【０１２０】尚、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３から電源が供給されるととも
に、ＣＰＵ１からの画像情報がコントローラ２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。

【０１２１】《駆動方法》図１３６本発明の液晶表示装
置の駆動波形図である。対向電圧をＶＣＨとＶＣＬの２
値の交流矩形波にし、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走査期間毎
に、ＶＣＨとＶＣＬの２値で変化させる。対向電圧の振
幅幅と非選択電圧の振幅値は同一にする。

【０１２２】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。

【０１２３】対向電圧は直流でも良いが、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。

【０１２４】《蓄積容量Ｃｓｔｇの働き》蓄積容量Ｃｓ
ｔｇ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ら
れる。

【０１２５】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（所謂
液晶容量）が殆ど無いため、蓄積Ｃｓｔｇは必須の構成
要素である。

【０１２６】又、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。この様子を式で表わすと次のようになる。

【０１２７】△Ｖｓ＝［Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｓｔｇ＋
Ｃｐｉｘ）］×ΔＶｇ ここで、Ｃｇｓは薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極
ＧＴとソース電極ＳＤＩとの間に形成される寄生容量、
Ｃｐｉｘ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ΔＶｇによる画素電極電位の変化
分、所謂フィードスルー電圧を表わす。

【０１２８】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Ｃｓｔｇを大きくする
程、その値を小さくすることができる。

【０１２９】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
前の画像が残る所謂焼き付きを低減することができる。

【０１３０】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ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２とのオーバーラップ
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の影響を受けや
すくなるという逆効果が生じる。しかし、蓄積容量Ｃｓ
ｔｇを設けることによりこのデメリットも解消する。

【０１３１】《製造方法》次に、上述した液晶表示装置
の基板SUB1側の製造方法について説明する。

【０１３２】図１４、図１５および図１６は本発明によ
る液晶表示装置の製造工程の説明図であって、同図にお
いて、中央の文字は工程名の略称であり、図中左側は図
５に示した薄膜トランジスタＴＦＴ部分、右側は図ゲー
ト端子付近の断面形状でみた加工の流れを示す。また、
工程Ｂ、工程Ｄを除き工程Ａ〜工程Ｉは各写真処理（フ
ォトリソグラフィ）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。

【０１３３】尚、写真処理とは本発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作業を示すものとし、繰り返しの説
明は避ける。以下区分けした工程に従って説明する。

【０１３４】工程Ａ（図１４） ＡＮ６３５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３００ｎｍ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
と哨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）及
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。

【０１３５】工程Ｂ（図１４） 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に希釈した液か
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）。

【０１３６】次に、所定のアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）の膜
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Ａｌ₂ Ｏ
₃ 膜を得る上で大事なことである。それによって、導電
膜ｇ１が陽極酸化され、ゲート電極ＧＴ、走査信号線Ｇ
Ｌ、対向電極ＣＴ、対向電圧信号線ＣＬ及び電極ＰＬ１
上に膜厚が１８０ｂｎｍの陽極酸化膜ＡＯＦが形成され
る。

【０１３７】工程Ｃ（図１４） 膜厚が１４０ｎｍ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及び対向電極端子ＣＴＭの第
２導電膜を形成する。

【０１３８】工程Ｄ（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２２０ｎｍ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２００ｎｍのｉ型非晶質Ｓｉ膜を設けた
後、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３０ｎｍのＮ（＋）型非
晶質Ｓｉ膜を設ける。

【０１３９】工程Ｅ（図１５） 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。

【０１４０】工程Ｆ（図１５） 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。

【０１４１】工程Ｇ（図１６） 膜厚が６０ｎｍ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４００ｎｍ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と同様の液でエッチングし、
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導電層及びドレイン端子Ｄ
ＴＭを短絡するバスラインＳＨｄ（図示せず）を形成す
る。次に、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。

【０１４２】工程Ｈ（図１６） 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５００ｎｍの窒化Ｓｉ膜を設
ける。写真処理後、ドレインエッチングガスとしてＳＦ
６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。

【０１４３】《表示パネルＰＮＬと駆動回路基板ＰＣＢ
１》図１７は図１２に示した表示パネルＰＮＬと映像信
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。

【０１４４】ＣＨ１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、左側の１０個の映像信号駆動回路側の駆動ＩＣ
チップ）である。ＴＣＰは図１０、図１１に示したよう
に駆動用ＩＣチップＣＨ１がテープ・オートメイティッ
ド・ボンディング（ＴＡＢ）法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。

【０１４５】ＦＧＰはフレームグランドパッドであり、
シールドケースＳＨＤ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ＰＣ
Ｂ１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。

【０１４６】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。

【０１４７】《ＴＣＰの接続構造》前記した図１１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の断面構造を示す図であ
り、図１０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に接続した状対を示す要部断面図で
ある。

【０１４８】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・配線部であって、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
ＣＨＩのボンディングパッドＰＡＤが所謂フェースダウ
ンボンディング法により接続される。

【０１４９】端子ＴＴＢ、ＴＴＭ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ＣＨ
Ｉ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ＳＵＰに、異方性導電膜ＡＣ
Ｆによって液晶表示パネルＰＮＬに接続される。

【０１５０】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ＰＳＶ１を
覆うようにパネルにＰＮＬに接続されている。従って、
外側接続端子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。

【０１５１】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、半田が余計な所へ
付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、洗浄後にエポキシ樹脂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
ン樹脂ＳＩＬが充填されて保護が多重化されている。

【０１５２】《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。

【０１５３】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。

【０１５４】図１８は本発明による液晶表示装置を実装
したコンピユータモニターの外観図であって、本体５０
をスタンド６０で支えた構成で、大画面の液晶パネル３
０を持った薄型、軽量のモニターである。

【０１５５】なお、本発明による液晶表示装置は、上記
のようなディスクトップ型モニターに限らず、ノート型
等の可搬型パソコンの表示デバイスにも使用できること
は言うまでもない。

【０１５６】なお、繰り返しになるが、本発明は上記し
た横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に
限って適用されるものではなく、縦電界方式、あるいは
単純マトリクス方式の液晶表示装置における配向膜の液
晶配向制御能不要方法および装置としても同様に適用可
能である。

【０１５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バックライトの照明光を拡散する光学素子と集光する光
学素子の組合せで当該照明光による液晶パネルの輝度と
視野角を任意に調整できるため、高輝度化と広視野角を
両立でき、かつ低消費電力化を可能とした液晶表示装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の１実施例の全体構
成を説明する展開斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した要部断面図で
ある。

【図３】図２のカシメ固定部の拡大部分図である。

【図４】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
域およびその周辺を示す平面図である。

【図５】図９の４ー４切断線における薄膜トランジスタ
ＴＦＴの断面図である。

【図６】図９の５ー５切断線における蓄積容量Ｃｓｔｇ
の断面図である。

【図７】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で
ある。

【図８】配向膜のラビング方向と印加電界方向ＥＤＲと
のなす角度の説明図である。

【図９】上下の基板を含む表示パネルのマトリクス周辺
の要部平面図である。

【図１０】左側に走査回路が接続された外部端子付近の
断面図である。

【図１１】ゲートＴＣＰの出力側および入力側の断面構
造の説明図である。

【図１２】本発明による液晶表示装置の周辺回路の概要
説明図である。

【図１３】本発明の液晶表示装置の駆動波形図である。

【図１４】本発明による液晶表示装置の製造工程の説明
図である。

【図１５】本発明による液晶表示装置の製造工程の図１
９に続く説明図である。

【図１６】本発明による液晶表示装置の製造工程の図２
０に続く説明図である。

【図１７】図１７に示した表示パネルＰＮＬと映像信号
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。

【図１８】本発明による液晶表示装置を実装したコンピ
ユータモニターの外観図である。

【図１９】従来の液晶表示装置の裏面の構成を示す斜視
図である。

【図２０】図１９のＡ−Ａ線に沿った部分断面図であ
る。

【図２１】図２０における上フレームと下フレームの固
定部分を拡大して示す部分図である。

【符号の説明】

１ 上フレーム ２ 液晶パネル ３ａ 共通電極／電源基板 ３ｂ セグメント基板 ４ａ 共通電極／電源基板と液晶パネルを連結するテー
プキャリアパッケージ（ＴＣＰ） ４ｂ セグメント基板と液晶パネルを連結するＴＣＰ ５ モールド（中間フレーム） ６ プリズムシート ７ バックライト組立 ８ 線状ランプ ８ａ ゴムブッシュ ８ｂ ケーブルコネクタ ９ 下フレーム １０ 偏光板 １４ 固定爪 １５ 爪受け部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向配置された少なくとも一方に画素選択
   用の電極を有する一対の透明基板の間に液晶層を挟持し
   てなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで配置され
   た上偏光板および下偏光板と、前記電極に表示信号に応
   じた電圧を印加するための駆動手段と、導光板組立とこ
   の導光板組立の少なくとも１側縁に沿って設置した線状
   ランプとを有して前記液晶パネルの背面に設置されたバ
   ックライトとを上フレームおよびこの上フレームと連接
   する下フレームにより固定してなる液晶表示装置におい
   て、 前記上フレームの周縁に、前記下フレームの周縁面上に
   折り曲げてカシメることにより上下フレームをこていす
   るための固定爪を複数個有し、前記固定爪が前記下フレ
   ームの周縁面上に折り曲げてカシメた状態では前記導光
   体組立を前記下フレームを介して保持する位置まで延在
   する長さを有することを特徴とする液晶表示装置。