JPH11218753A

JPH11218753A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11218753A
Application number: JP10021721A
Authority: JP
Inventors: Akira Kobayashi; 晃小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】導光板の入光面の稜線における非直角性に金す
る輝度むらを解消して高品質の画像表示を得る。【解決手段】液晶パネルの背面に設置して当該液晶パネ
ルを照明する背面照明光源を具備し、背面照明装置を透
明板からなる導光体ＧＬＢと、この導光体ＧＬＢの少な
くとも一側縁を入光面ＬＩＰとして当該入光面ＬＩＰに
沿って設置した線状光源、および導光体ＧＬＢの裏面に
積層した反射板からなり、入光面ＬＩＰの稜線部を低透
光性部材ＬＴＰ１，ＬＴＰ２で被覆した。

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、特に画面全域で輝度むらのない良好な照明光源を具
備し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
が広く普及している。

【０００３】この液晶表示装置は、基本的には少なくと
も一方が透明なガラス板等からなる二枚の絶縁基板（以
下、単に基板とも言う）の間に液晶組成物の層（液晶
層）を挟持して所謂液晶パネルを構成し、この液晶パネ
ルの絶縁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部分の液晶分子の配向方向を
変化させて画素形成を行う形式（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液晶
分子の配向方向を変化させて画素形成を行う形式（アク
ティブマトリクス）とに大きく分類される。

【０００４】一般に、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る。

【０００５】一方、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用化されている。この
横電界方式の液晶表示装置を開示したものとしては、二
枚の基板の一方に電界形成用の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。

【０００６】横電界方式の液晶表示装置は、複数の走査
信号線および映像信号線と、前記走査信号線および映像
信号線の交点近傍に形成したスイッチング素子と、前記
スイッチング素子を介して駆動電圧が印加される画素電
極と、前記画素電極と同一平面に形成された対向電極と
を備えてアクティブマトリクス基板と、樹脂組成物で形
成したブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクス
の開口領域に形成される各画素に対してそれぞれ配置し
たカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ基板と、
前記アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の
間に液晶組成物を挟持して液晶パネルとし、この液晶パ
ネルの背面に背面照明装置（バックライト）を設置して
上下のケースで一体化して液晶表示装置を構成してい
る。

【０００７】そして、前記画素電極と対向電極との間に
前記各基板面と略平行に形成される前記電界成分により
前記液晶組成物の光透過率を変化させて画像表示を行う
ようにしている。

【０００８】このような横電界方式の液晶表示装置は、
縦電界方式とは異なり、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（画像）を認識でき、所
謂角度視野に優れたものである。

【０００９】なお、このような構成の液晶表示装置を開
示したものとしては、例えば特開平６−１６０８７８号
公報を挙げることができる。

【００１０】上記した横電界方式の液晶表示装置に限ら
ず、一般に液晶表示装置は、その液晶表示装置を構成す
る液晶パネルの背面に照明装置（照明光源）を備え、当
該照明装置から出射した光を液晶パネルの背面に照射
し、液晶パネルを透過した光の輝度が観察側（表面）に
おいて大きく、かつ均一な分布をなすようにする必要が
ある。

【００１１】一方、液晶表示装置は、限られた筺体（ケ
ース）内でその有効表示画面サイズを拡大する要請がな
されており、所謂額縁の狭小化が課題となっている。こ
の額縁の狭小化は、背面に設置する照明装置の小面積化
を伴い、サイドエッジ型ではその導光体サイズも液晶パ
ネルのサイズに近似したものを用いる必要性がある。図
３２は従来のサイドエッジ型の背面照明装置を用いた液
晶表示装置の構成例を説明する断面模式図である。液晶
パネルＰＮＬは一対の透明基板（下側基板ＳＵＢ１、上
側基板ＳＵＢ２）の間に液晶層ＬＣを挟持して封止し、
その両面に偏光板（下側偏光板ＰＯＬ１、上側偏光板Ｐ
ＯＬ２）を積層してなる。なお、下側基板ＳＵＢ１と上
側基板ＳＵＢ２の内面には各種の電極類や薄膜類が形成
され、その上面に配向膜（下側配向膜ＯＲＩ１、上側配
向膜ＯＲＩ２）が成膜されている。

【００１２】背面照明装置（以下、バックライトＢＬ）
はアクリル樹脂等の透明板（楔形も含む）からなる導光
板ＧＬＢとこの導光板ＧＬＢの一端縁に沿って設置した
冷陰極蛍光灯等の線状ランプＬＰ、線状ランプＬＰの発
光を有効利用するための反射シートＬＳ、反射板ＲＦＳ
からなる。また、導光板ＧＬＢの底面（背面）には当該
導光板ＧＬＢ内を伝播する光を液晶パネル方向に乱反射
させるためのドット印刷ＤＯＴが形成されている。この
ドット印刷ＤＯＴは白インクなどが使用される。さらに
導光板ＧＬＢの前記線状ランプ設置端縁とは反対側の端
縁に伝播して来た光を導光板内に戻すための反射シート
ＬＥＦが貼付されている。

【００１３】そして、液晶パネルＰＮＬとバックライト
ＢＬの間には、拡散板ＳＰＳとプリズムシートＰＲＳの
積層が介挿されて、画面の輝度むらの低減と正面輝度の
向上を図っている。

【００１４】このような構成のバックライトＢＬは、線
状ランプＬＰから出射する光を当該線状ランプＬＰと対
向する導光板ＧＬＢの端縁に入射し、点線ａに示したよ
うに伝播する途中で前記したドット印刷ＤＯＴで乱反射
することにで液晶パネルＰＮＬの背面に面状照明を形成
する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記した背面照明装置
を構成する導光板ＧＬＢはアクリル樹脂板を加工して得
られる。この加工時に線状ランプＬＰを配置する端縁
（入光面）の稜線が欠けや過研磨による非直角となる部
分が残る場合がある。

【００１６】図３３は導光板の入光面の稜線を拡大して
示す断面模式図であって、通常は線状ランプＬＰから入
射した光は点線ａで示したように導光体ＧＬＢの上下面
で全反射しながら伝播する。そして、ドット印刷ＤＯＴ
で乱反射した光が液晶パネルＰＮＬ方向に出射する。

【００１７】一方、線状ランプＬＰと対面する導光板Ｇ
ＬＢの入光面ＬＩＰの稜線に非直角部Ｋ１，Ｋ２がある
と、当該線状ランプＬＰから発射された光の一部がこの
非直角部Ｋ１から入射し、点線ｂで示したように伝播せ
ずに液晶パネルＰＮＬ方向に出射してしまったり、Ｋ２
から入射した光は点線ｃで示したように反射板ＲＦＳで
乱反射して液晶パネルＰＮＬ方向に出射し、液晶パネル
ＰＮＬの画面上で輝線むらとなり、画質を劣化させると
いう問題があった。

【００１８】また、反射シートＬＳの取付けは一般的に
両面粘着テープによるが、導光板ＧＬＢへの粘着は乱反
射を生じさせる原因になる。このため、反射シートＬＳ
は反射板ＲＦＳに粘着することが多用されている。この
場合に反射板ＲＦＳの端部が矢印Ａに示したように導光
板ＧＬＢから浮き上がったり、反射板ＲＦＳの端部位置
が線状ランプから離れる方向にずれたりすると、その部
分で反射不良が発生し、上記と同様の輝度むらが生じる
という問題があった。なお、反射シートＬＳを導光板Ｇ
ＬＢへ取付けて、反射シートＬＳが導光板ＧＬＢから上
記と同様の浮き上がりが出れば、上記同様の輝度むらが
生じる。

【００１９】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消して画面全域で輝度むらのない良好な照明光源を具
備した液晶表示装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、導光板の入
光面ＬＩＰの稜線を線状ランプから光学的に遮蔽するこ
とにより達成される。また、この遮蔽を反射板の端部ま
で延在させることにより達成される。

【００２１】すなわち、本発明は下記の（１）〜（４）
に記載の構成とした点に特徴を有する。

【００２２】（１）液晶パネルと、この液晶パネルの背
面に設置して前記液晶パネルを照明する背面照明光源を
具備した液晶表示装置において、前記背面照明装置は、
透明板からなる導光体と、この導光体の少なくとも一側
縁を入光面として当該入光面に沿って設置した線状光
源、および前記導光体の裏面に積層した反射板からな
り、前記入光面の稜線部を低透光性部材で被覆した。

【００２３】（２）（１）における前記低透光性部材
を、前記稜線部に塗布した光反射性もしくは光吸収性塗
膜とした。

【００２４】（３）（１）における前記低透光性部材
を、前記稜線部に貼付した光反射性もしくは光吸収性テ
ープとした。

【００２５】（４）（１）における前記低透光性部材
を、前記稜線部を覆うと共に前記稜線部を除く前記入光
面を露呈する開口を有する光反射性もしくは光吸収性の
枠状部材とした。なお、枠状部材に代えて長手方向の稜
線のみを遮蔽する断面く字形部材を用いることも可能で
ある。

【００２６】上記（１）〜（４）の構成により、導光板
の入光面の稜線部が線状ランプから遮蔽され、当該稜線
部に光が入射することがないため、輝度むらの発生が防
止される。

【００２７】（５）（１）（２）（３）または（４）に
おける前記低透光性部材の前記導光板の反射板設置側の
裏面部分を当該反射板の端縁に重なり合うように延在さ
せた。

【００２８】上記（５）の構成により、導光板の入光面
の稜線部が線状ランプから遮蔽され、当該稜線部に光が
入射することがなく、また反射板の貼付不良による不正
反射がないため、輝度むらの発生が防止される。

【００２９】なお、前記低透光性部材は不透光性部材も
含み、銀色、白色、灰色、黒色、その他の低透光性、不
透光性の塗料、テープ、樹脂材、金属材が使用可能であ
り、塗料の場合は、スタンプ式やローラ式の印刷方法が
採用できる。

【００３０】

【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。

【００３１】「実施例１」図１は本発明の液晶表示装置
の第１実施例を説明する導光体の要部斜視図であって、
ＧＬＢは導光板、ＬＩＰは入光面、ＬＴＰ１，ＬＴＰ２
は低透光性部材としての白色塗膜を示す。

【００３２】この実施例では、導光板ＧＬＢの入光面Ｌ
ＩＰの長手方向稜線の上下に白色塗膜ＬＴＰ１，ＬＴＰ
２を塗布したものである。この白色塗膜ＬＴＰ１，ＬＴ
Ｐ２により、線状ランプからの光は稜線に入射しない。
したがって、前記従来技術で説明した輝度むらの発生が
防止される。

【００３３】なお、導光板ＧＬＢの入光面ＬＩＰの短手
方向稜線の左右にも同様の白色塗膜を塗布してもよい。
これにより、導光板ＧＬＢの入光面ＬＩＰの短手方向稜
線に欠け等の非直角部が存在している場合でも輝度むら
の発生が防止される。

【００３４】「実施例２」この実施例では、図１におけ
る白色塗膜ＬＴＰ１，ＬＴＰ２に代えて、白色テープを
貼付した。

【００３５】この構成により、線状ランプからの光は稜
線に入射しない。したがって、前記従来技術で説明した
輝度むらの発生が防止される。

【００３６】なお、導光板ＧＬＢの入光面ＬＩＰの短手
方向稜線の左右にも同様の白色テープを貼付してもよ
い。これにより、導光板ＧＬＢの入光面ＬＩＰの短手方
向稜線に欠け等の非直角部が存在している場合でも輝度
むらの発生が防止される。

【００３７】この構成により、導光板ＧＬＢの入光面Ｌ
ＩＰの短手方向稜線に欠け等の非直角部が存在している
場合でも輝度むらの発生が防止される。

【００３８】「実施例３」図２は本発明の液晶表示装置
の第２実施例を説明する導光体の要部斜視図であって、
ＧＬＢは導光板、ＬＩＰは入光面、ＬＴＣは低透光性部
材としての光反射性の枠状部材を示す。

【００３９】この枠状部材ＬＴＣは白色の薄い樹脂から
なり、導光板ＧＬＢの入光面ＬＩＰの周囲稜線を被るよ
うに当該入光面ＬＩＰに装着される。

【００４０】この構成により、線状ランプからの光は稜
線に入射しない。したがって、前記従来技術で説明した
輝度むらの発生が防止される。

【００４１】なお、長手方向上下の稜線にのみ断面がく
字形、あるいは稜線の入光側に貼付される当て板形状の
白色樹脂を貼付してもよく、その貼付は適宜の粘着材を
用いればよい。

【００４２】「実施例４」図３は本発明の液晶表示装置
の第４実施例を説明する導光体の要部断面図であって、
図１と同一符号は同一部分に対応する。

【００４３】この実施例では、導光体ＧＬＢの背面に設
置した反射板ＲＦＳの端縁に塗布する銀色塗膜ＬＴＰ１
を上記反射板ＲＦＳの端縁と重なる位置まで延在させた
ものである。

【００４４】この構成により、反射板ＲＦＳの端部に浮
きがあっても、この部分での反射不良による輝度むらが
防止される。また、反射板ＲＦＳの端部は貼付不良で線
状ランプＬＰから離れる方向にずれた場合でもこの部分
での反射不良による輝度むらが防止される。

【００４５】なお、上記各実施例では、低透光性部材を
実施例４を除き白色としたが、この白色は所謂乳白色を
意味し、透明を意味するものではない。さらに、上記各
実施例では低透光性部材を白色としたが、これに限ら
ず、照明に影響を及ぼさない銀色、灰色、黒色、その他
の光反射性もしくは光吸収性の着色を有するものであれ
ばよい。なお、実施例４の低透光性部材ＬＴＰ１が白色
塗料とした場合では、低透光性部材ＬＴＰ１の延在部で
乱反射が生じ、輝度むらの改善にならず、逆効果になっ
てしまう。また、入光効率低下を防ぐため、低透光性部
材ＬＴＰ１，ＬＴＰ２の被覆を入光面ＬＩＰに延長させ
る面積は少なくすることが重要である。

【００４６】一方、低透光性部材ＬＴＰ１，ＬＴＰ２の
色は光吸収性の黒が輝度むら発生を最も生じ難く、光反
射性の銀色は効率低下が最も少ない。

【００４７】次に、本発明を適用する液晶表示装置の詳
細構成を説明する。

【００４８】図４は本発明による液晶表示装置における
液晶表示モジュールの各構成部品を示す分解斜視図であ
って、ＳＨＤは上フレーム、ＷＤはその表示窓、ＰＮＬ
は液晶パネル、ＳＰＳは光拡散シート、ＧＬＢは導光
体、ＲＦＳは反射板、ＢＬはバックライト、ＭＣＡは下
フレームであり、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ＬＣＭが組み立
てられる。

【００４９】液晶表示モジュールＬＣＭは上フレームＳ
ＨＤに設けられた爪と下フレームに形成したフックによ
って全体が固定されるようになっている。

【００５０】上フレームＳＨＤの周辺には駆動回路基板
（ゲート側回路基板、ドレイン側回路基板）ＰＣＢ１，
ＰＣＢ２、インタフェース回路基板ＰＣＢ３がテープキ
ャリアパッドＴＣＰ１，ＴＣＰ２、あるいはジョイナＪ
Ｎ１，ＪＮ２，ＪＮ３で液晶パネルＰＭＬおよび回路基
板相互間が接続されている。

【００５１】下フレームＭＣＡは、その開口ＭＯにバッ
クライトＢＬを構成する光拡散シートＳＰＳ、導光体Ｇ
ＬＢ、反射板ＲＦＳを収納する形状になっている。な
お、導光体ＧＬＢの側面には線状ランプＬＰが配置され
る。この線状ランプＬＰから出射される光を導光体ＧＬ
Ｂ、反射板ＲＦＳ、光拡散板ＳＰＳにより表示面で一様
な照明光として液晶表示パネルＰＮＬ側に出射する。な
お、ＬＳはバックライト蛍光管ＬＰに備えた反射シート
である。そして、導光板ＧＬＢの線状ランプＬＰと対向
する端縁（入光面）には、前記した低透光性部材が設け
られている。

【００５２】このバックライトＢＬと液晶パネルＰＮＬ
の間には照明光に進路を調整するためのプリズムシート
ＰＲＳが遮光スペーサＩＬＳを介して積層されている。

【００５３】図５は液晶パネルをバックライトと共に上
フレームと下フレームで一体化した液晶表示モジュール
の構成の説明図であって、（Ａ）は表示面側の平面図、
（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側側面図、（Ｄ）は上側
側面、（Ｅ）は下側側面図を示す。

【００５４】同図において、ＳＨＤは上フレーム、ＡＲ
は表示域、ＭＣＡは下フレーム、ＨＬＤ１〜４は取り付
け穴、ＬＣＴは接続コネクタ、ＬＰＣ１はランプケーブ
ル、ＣＴ１はインターフェースコネクタ、ＷＤは表示領
域を露出する開口である。また、ＰＯＬは上偏光板（Ｐ
ＯＬ２）で液晶パネルＰＮＬの上面を覆って貼付されて
いる。

【００５５】この液晶表示装置は、上フレームＳＨＤと
下フレームＭＣＡの２種類の収納・保持部材を用いて組
み込まれ、取り付け穴ＨＬＤ１〜４でノートパソコンや
モニター等の情報処理装置の表示部に実装される。

【００５６】取り付け穴ＨＬＤ１とＨＬＤ２の間にある
凹部にはバックライト用のインバータが組み込まれ、接
続コネクタＬＣＴとランプケーブルＬＰＣ１でバックラ
イト組立体を構成する線状ランプ（冷陰極蛍光灯）に電
力を供給する。なお、この例では蛍光管は液晶表示素子
ＰＮＬの裏下辺に組み込まれている。

【００５７】本体コンピユータ（ホスト）からの信号お
よび必要な電源は裏面に位置するインターフェースコネ
クタＣＴ１を介して供給される。

【００５８】図示の液晶表示装置は外径寸法が大きく、
表示域ＡＲも大きくなったにも係わらず、表示に寄与し
ない所謂額縁領域が小さい。さらに、重量も軽量化さ
れ、可搬型情報処理装置の可搬性を失うことなく見やす
い大画面表示が得られる。

【００５９】図６は本発明による液晶表示装置の実装例
を説明するノート型コンピユータの斜視図である。

【００６０】このノート型コンピユータ（可搬型パソコ
ン）はキーボード部（本体部）と、このキーボード部に
ヒンジで連結した表示部から構成される。キーボード部
にはキーボードとホスト（ホストコンピュータ）、ＣＰ
Ｕ等の信号生成機能を収納し、表示部のケースＣＡＳＥ
には液晶パネルＰＮＬを有し、その周辺に駆動回路基板
ＦＰＣ１，ＦＰＣ２、コントロールチップＴＣＯＮを搭
載したＰＣＢ、およびバックライト電源であるインバー
タ電源基板ＩＶなどが実装される。

【００６１】そして、上記液晶表示パネルＰＮＬ、各種
回路基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２，ＰＣＢ、インバータ電源
基板ＩＶ、およびバックライトを一体化した液晶表示モ
ジュールは前記した各実施例の何れかの構造で表示部に
固定される。

【００６２】以下、本発明を適用したアクティブ・マト
リクス方式のカラー液晶表示装置の詳細について説明す
る。

【００６３】図７は本発明を適用したアクティブ・マト
リクス方式液晶表示装置の一画素とその周辺の構成を説
明する平面図、図８は図７の３−３線に沿って切断した
断面図、図９は図７の４−４線に沿って切断した断面
図、図１０は図７に示した画素を複数配置した状態を示
す平面図である。

【００６４】図７に示したように、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。

【００６５】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は列方向に延在し、行方向に複数本配置さ
れている。映像信号線ＤＬは行方向に延在し、列方向に
複数本八されている。

【００６６】図８に示したように、液晶ＬＣを基準の下
部透明ガラス基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジスタＴＦ
Ｔ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のパターンＢＭが形成されている。
上下の部透明ガラス基板ＳＵＢ２，１は例えば１．１ｍ
ｍ程度の厚さを有し、それらの各両面にはディップ処理
等によって酸化シリコン膜ＳＩＯが形成されている。こ
のため、透明ガラス基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の表面に細
かい傷があっても、この酸化シリコン膜ＳＩＯの被覆で
平坦化され、その上に形成される走査信号線ＧＬ、遮光
膜（ブラックマトリクス）ＢＭ等の膜質を均質に保つこ
とができる。

【００６７】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、および上部配向膜ＯＲＩ２が順次積層して設けられ
ている。

【００６８】《マトリクス周辺の概要》図１１は上下の
透明ガラス基板ＳＵＢ２，ＳＵＢ１を含む液晶パネルＰ
ＮＬのマトリクスＡＲ周辺の要部平面図、図１２は図１
１に示したマトリクスＡＲの周辺部を更に誇張して示し
た平面図、図１３は図１１および図１２の液晶パネルの
左上角部に対応するシール部ＳＬ付近の拡大平面図であ
る。また、図１４は図８の断面を中央にして左側に図１
３の線１９ａ−１９ａに沿った断面図を、右側に映像信
号線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、図１５は左側に走査回路が接続されるべき外
部接続端子ＧＴＭ付近の断面図を、右側に外部接続端子
が無いところのシール部付近の断面図である。

【００６９】この液晶パネルの製造では、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
数個分を同時に加工してから分離し、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
ラス基板を切断する。

【００７０】図１１〜図１３は後者の例を示すもので、
図１１と図１２の両図とも、上下のガラス基板ＳＵＢ
２，ＳＵＢ１の切断後を、図１３は切断前を示してお
り、ＬＮはガラス基板の切断線の縁を、ＣＴ１とＣＴ２
はそれぞれガラス基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の切断すべき
位置を示す。

【００７１】いずれの場合も、完成状態では外部接続端
子群Ｔｇ、Ｔｄ（添字略）が存在する部分（図では上下
辺と左辺）は、それらを露出するように上側ガラス基板
ＳＵＢ２の大きさが下側ガラス基板ＳＵＢ１よりも内側
に制限されている。

【００７２】外部接続端子群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１
６、図１７参照）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て傾斜してい
る。これは、テープキャリアパッケージＴＣＰの配列ピ
ッチ及び各テープキャリアパッケージＴＣＰにおける接
続端子ピッチに液晶パネルＰＮＬの端子ＤＴＭ、ＧＴＭ
を合わせるためである。

【００７３】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（以下、シール材
とも言う）が形成されている。このシールパターンの材
料は、例えばエポキシ樹脂からなる。上部透明ガラス基
板ＳＵＢ２側の共通透明画素電極ＩＴＯ２は、少なくと
も一箇所において、ここでは液晶パネルの四隅で銀ペー
スト材ＡＧＰによって下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側に
形成された引出配線ＩＮＴに接続されている。この引出
配線ＩＮＴは後述するゲート端子ＧＴＭ、ドレン端子Ｄ
ＴＭと同一製造工程で形成される。

【００７４】配向膜ＯＲＩ１，ＯＲＩ２、透明画素電極
ＩＴＯ１、共通透明画素電極ＩＴＯ２、それぞれの層
は、シールパターンＳＬの内側に形成される。偏光板Ｐ
ＯＬ１，ＰＯＬ２はそれぞれ下部透明ガラス基板ＳＵＢ
１、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の外側の表面に形成さ
れている。

【００７５】液晶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の上部に形成されている。

【００７６】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を上部透明ガラ
ス基板ＳＵＢ２側に形成し、下部透明ガラス基板ＳＵＢ
１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（注入口）から液晶を注入し、
注入口ＩＮＪをエポキシ樹脂などで封止し、上下の透明
ガラス基板を切断することによって組立られる。

【００７７】《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。

【００７８】各画素の薄膜トランジスタＴＦＴは、画素
内において２つ（複数）に分割され、薄膜トランジスタ
（分割薄膜トランジスタ）ＴＦＴ１およびＴＦＴ２で構
成されている。薄膜トランジスタＴＦＴ１およびＴＦＴ
２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）で構成されている。この分割された薄
膜トランジスタＴＦＴ１およびＴＦＴ２のそれぞれは、
ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＧＩ、ｉ型（真性、ｉｎ
ｔｒｉｎｓｉｃ、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
する。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。

【００７９】《ゲート電極ＧＴ》ゲート電極ＧＴは図１
８（図７の第２導電膜ｇ２およびｉ型半導体層ＡＳのみ
を描いた平面図）に示すように、走査信号線ＧＬから垂
直方向（図７および図１８において上方向）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）。

【００８０】ゲート電極ＧＴは薄膜トランジスタＴＦＴ
１，ＴＦＴ２のそれぞれの能動領域を越えるように突出
している。薄膜トランジスタＴＦＴ１，ＴＦＴ２のそれ
ぞれのゲート電極ＧＴは連続して形成されている。ここ
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は、例えばスパッタで形成
されたアルミニウム（Ａｌ）膜を用い、１０００〜５５
００Å程度の膜厚で形成する。また、ゲート電極ＧＴの
上にはアルミニウムの陽極酸化膜ＡＯＦが設けられてい
る。

【００８１】このゲート電極ＧＴは、図７、図８および
図１８に示したように、ｉ型半導体層ＡＳを完全に覆う
ように（下方から見て）それより大きめに形成される。
したがって、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１の下方に蛍光
管等のバックライトＢＬを取り付けた場合、この不透明
なアルミニウム膜からなるゲート電極ＧＴが影となって
ｉ型半導体層ＡＳにはバックライトからの光が当たら
ず、光照射による導電現象すなわち薄膜トランジスタＴ
ＦＴのオフ特性劣化は起き難くなる。なお、ゲート電極
ＧＴの本来の大きさは、ソース電極ＳＤ１とドレイン電
極ＳＤ２との間に跨がるのに最低限必要な（ゲート電極
ＧＴとソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２との位置
合わせ余裕分も含めて）幅を持ち、チャネル幅Ｗを決め
るその奥行き長さはソース電極ＳＤ１とドレイン電極Ｓ
Ｄ２との間の距離（チャネル長）Ｌとの比、すなわち相
互コンダクタンスｇｍを決定するファクタＷ／Ｌをいく
つにするかによって決められる。この液晶表示装置にお
けるゲート電極ＧＴの大きさは、もちろん、上述した本
来の大きさよりも大きくされる。

【００８２】《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、かつ一体に形成されている。ま
た、走査信号線ＧＬ上にもアルミニウムＡｌの陽極酸化
膜ＡＯＦが設けられている。

【００８３】《絶縁膜ＧＩ》絶縁膜ＧＩは薄膜トランジ
スタＴＦＴ１，ＴＦＴ２のそれぞれ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は、例
えばプラズマＣＶＤで形成された窒化シリコン膜を用
い、１２００〜２７００Åの膜厚（この液晶表示装置で
は、２０００Å程度の膜厚）で形成する。ゲート絶縁膜
ＧＩは図１３に示したように、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を露出するように除去されている。

【００８４】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、図１８に示したように、複数に分割された薄膜トラ
ンジスタＴＦＴ１，ＴＦＴ２のそれぞれのチャネル形成
領域として使用される。ｉ型半導体層ＡＳは非晶質シリ
コン膜または多結晶シリコン膜で形成し、２００〜２２
０Åの膜厚（この液晶表示装置では、２００Å程度の膜
厚）で形成する。

【００８５】このｉ型半導体層ＡＳは、供給ガスの成分
を変えてＳｉ₂ Ｎ₄ からなるゲート絶縁膜として使用さ
れる絶縁膜ＧＩの形成に連続して、同じプラズマＣＶＤ
装置で、しかもそのプラズマＣＶＤ装置から外部に露出
することなく形成される。

【００８６】また、オーミックコンタクト用のリン
（Ｐ）を２．５％ドープしたＮ（＋）型半導体層ｄ０
（図８）も同様に連続して２００〜５００Åの膜厚（こ
の液晶表示装置では、３００Å程度の膜厚）で形成す
る。しかる後、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１はＣＶＤ装
置から外部に取り出され、写真処理技術によりＮ（＋）
型半導体層ｄ０およびｉ型半導体層ＡＳは図７、図８お
よび図１８に示したように独立した島状にパターニング
される。

【００８７】ｉ型半導体層ＡＳは、図７および図１８に
示したように、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。

【００８８】《透明画素電極ＩＴＯ１》透明画素電極Ｉ
ＴＯ１は液晶パネルの画素電極の一方を構成する。透明
画素電極ＩＴＯ１は薄膜トランジスタＴＦＴ２のソース
電極ＳＤ１および薄膜トランジスタＴＦＴ２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
よい。なお、２つの薄膜トランジスタＴＦＴ１，ＴＦＴ
２に同時に欠陥が発生することは稀であり、このような
冗長方式により点欠陥や線欠陥の発生確率を極めて小さ
くすることができる。

【００８９】透明画素電極ＩＴＯ１は第１導電膜ｄ１に
よって構成されている。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
−ＯｘｉｄｅＩＴＯ：ネサ膜）からなり、１０００〜
２０００Åの膜厚（（この液晶表示装置では、１４００
Å程度の膜厚）で形成される。

【００９０】《ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ
２》複数に分割された薄膜トランジスタＴＦＴ１，ＴＦ
Ｔ２のそれぞれのソース電極ＳＤ１とドレイン電極ＳＤ
２とは、図７、図８および図１９（図７の第１〜第３導
電膜ｄ１〜ｄ３のみを描いた平面図）に示したように、
ｉ型半導体層ＡＳ上にそれぞれ離隔して設けられてい
る。

【００９１】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に接触する下層側
から、第２導電膜ｄ２、第３導電膜ｄ３を順次重ね合わ
せて構成されている。ソース電極ＳＤ１の第２導電膜ｄ
２および第３導電膜ｄ３は、ドレイン電極ＳＤ２の第２
導電膜ｄ２および第３導電膜ｄ３と同一製造工程でけい
せいされる。

【００９２】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の膜厚（この
液晶表示装置では、６００Å程度の膜厚）で形成され
る。Ｃｒ膜は後述する第３導電膜ｄ３のアルミニウムＡ
ｌがＮ（＋）型半導体層ｄ０に拡散することを防止する
所謂バリア層を構成する。第２導電膜ｄ２として、Ｃｒ
膜の他に、高融点金属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ等）の
膜、高融点金属シリサイド（ＭｏＳｉ₂ 、ＴｉＳｉ₂ 、
ＴａＳｉ₂ 、ＷＳｉ₂ 等）の膜を用いることもできる。

【００９３】第３導電膜ｄ３はアルミニウムＡｌのスパ
ッタリングで３０００〜５０００Åの膜厚（この液晶表
示装置では、４０００Å程度の膜厚）で形成される。ア
ルミニウムＡｌ膜はクロム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
値を低減するように構成されている。第３導電膜ｄ３と
して順アルミニウムの他に、シリコンや銅（Ｃｕ）を添
加物として含有させたアルミニウム膜を用いることもで
きる。

【００９４】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
セルファ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にエッチ
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、そのエッチング程度はエッチン
グの処理時間で制御すればよい。

【００９５】ソース電極ＳＤ１は透明画素電極ＩＴＯ１
に接続されている。ソース電極ＳＤ１は、ｉ型半導体層
ＡＳの段差（第２導電膜ｄ２の膜厚、陽極酸化膜ＡＯＦ
の膜厚、ｉ型半導体層ＡＳの膜厚およびＮ（＋）型半導
体層ｄ０の膜厚を加算した膜厚に相当する段差）に沿っ
て構成されている。具体的には、ソース電極ＳＤ１はｉ
型半導体層ＡＳの段差に沿って形成された第２導電膜ｄ
２と、この第２導電膜ｄ２の上部に形成した第３導電膜
ｄ３とで構成されている。ソース電極ＳＤ１の第３導電
膜ｄ３は第２導電膜ｄ２のＣｒ膜がストレスの増大から
厚くできず、ｉ型半導体層ＡＳの段差を乗り越えられな
いので、このｉ型半導体層ＡＳを乗り越えるために構成
されている。つまり、第３導電膜ｄ３は厚くするとこと
でステップカバレッジを向上している。第３導電膜ｄ３
は厚く形成できるので、ソース電極ＳＤ１の抵抗値（ド
レイン電極ＳＤ２や映像信号線ＤＬについても同様）の
低減に大きく寄与している。

【００９６】《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、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、１μ
ｍ程度の膜厚で形成される。

【００９７】保護膜ＰＳＶ１は、図１３に示したよう
に、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を露出するように除
去され、また上側透明ガラス基板ＳＵＢ２の共通電極Ｃ
ＯＭを下側透明ガラス基板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て厚くさ
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。従って、図１３に示したように、保
護効果の高い保護膜ＰＳＶ１は周辺部もできるだけ広い
範囲にわたって保護するようゲート絶縁膜ＧＩより大き
く形成されている。

【００９８】《遮光膜ＢＭ》上部透明ガラス基板ＳＵＢ
２側には、外部光（図８では上方からの光）がチャネル
形成領域として使用されるｉ型半導体層ＡＳに入射しな
いように遮光膜ＢＭが設けられている。遮光膜ＢＭは図
１９にハッチングで示したようなパターンとされてい
る。なお、図２０は図７にお２０ＩＴＯ膜からなる第１
導電膜ｄ１、カラーフィルタＦＩＬおよび遮光膜ＢＭの
みを描いた平面図である。

【００９９】遮光膜ＢＭは光に対する遮光性が高い膜、
例えばアルミニウム膜やクロム膜等で形成される。この
液晶表示装置では、クロム膜がスパッタリングで１３０
０Å程度の膜厚に形成される。

【０１００】したがって、薄膜トランジスタＴＦＴ１，
ＴＦＴ２のｉ型半導体層ＡＳは上下にある遮光膜ＢＭお
よび大きめのゲート電極ＧＴによってサンドイッチにさ
れ、その部分は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は図１９にハッチングで示したよ
うに、画素の周囲に形成され、つまり遮光膜ＢＭは格子
状に形成され（所謂、ブラックマトリクス）、この格子
で一画素の有効表示領域が仕切られている。この遮光膜
ＢＭにより、各画素の輪郭がハッキリとし、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。

【０１０１】また、透明画素電極ＩＴＯ１のラビング方
向の根本側のエッジ部に対向する部分（図７の右下部
分）が遮光膜ＢＭによって遮光されているから、上記部
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。

【０１０２】なお、バックライトを上部透明ガラス基板
ＳＵＢ２側に取り付け、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１を
観察側（外部露出側）とすることもできる。

【０１０３】遮光膜ＢＭは周辺部にも図１１に示したよ
うに額縁状のパターンに形成され、そのパターンはドッ
ト状に複数の開口を設けた図２０に示したマトリクス部
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は図１２〜図１５に示したように、シール部ＳＬの
外側に延長され、パソコン等の実装機器に起因する反射
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は上側透明ガラス基板ＳＵＢ
２の縁よりも約０．３〜１．０ｍｍ程内側に留められ、
上側透明ガラス基板ＳＵＢ２の切断領域を避けて形成さ
れている。

【０１０４】《カラーフィルタＦＩＬ》カラーフィルタ
ＦＩＬはアクリル樹脂等の樹脂材料で形成される染色基
材に染料を着色して構成されている。カラーフィルタＦ
ＩＬは画素に対向する位置にストライプ状に形成され
（図２１）、染め分けられている（図２１は図１０の第
１導電膜ｄ１、遮光膜ＢＭおよびカラーフィルタＦＩＬ
のみを描いたもので、Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタＦ
ＩＬはそれぞれ４５°、１３５°クロスのハッチングを
施してある。カラーフィルタＦＩＬは図２０、図２１に
示したように、透明画素電極ＩＴＯ１の全てを覆うよう
に大きめに形成され、遮光膜ＢＭはカラーフィルタＦＩ
Ｌ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ＩＴＯ１の周縁より内側に形成されてい
る。

【０１０５】カラーフィルタＦＩＬは次のように形成す
ることもできる。先ず、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２の
表面に染色基材を形成し、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。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。

【０１０６】《保護膜ＰＳＶ２》保護膜ＰＳＶ２はカラ
ーフィルタＦＩＬを異なる色に染め分けた染料が液晶Ｌ
Ｃ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、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ている。

【０１０７】《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
素毎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Ｖ
ｃｏｍが印加されるように構成されている。このでは、
コモン電圧Ｖｃｏｍは映像信号線ＤＬに印加されるロー
レベルの駆動電圧Ｖｄｍｉｎとハイレベルの駆動電圧Ｖ
ｄｍａｘとの中間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よい。なお、共通透明
画素電極ＩＴＯ２の平面形状は図１２、図１３を参照さ
れたい。

【０１０８】《ゲート端子部》図２２が液晶パターンの
表示マトリクス部の走査信号線ＧＬから外部接続端子Ｇ
ＴＭまでの接続構造の説明図であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。な
お、この図は図１３の下方付近に対応し、斜め配線の部
分は便宜上一直線状で表した。

【０１０９】ＡＯは写真処理用のマスクパターン、言い
換えれば選択的陽極酸化のホトレジストパターンであ
る。従って、このホトレジストは陽極酸化後に除去さ
れ、図に示したパターンＡＯは完成品としては残らない
が、ゲート配線ＧＬには（Ｂ）の断面図に示したように
酸化膜ＡＯＦが選択的に形成されるので、その軌跡が残
る。（Ａ）の平面図において、ホトレジストの境界線Ａ
Ｏを基準にして左側はレジストで覆って陽極酸化をしな
い領域、右側はレジストから露出されて陽極酸化される
領域である。陽極酸化されたアルミニウムＡｌ層ｇ２は
表面にその酸化物ＡＡｌ₂ Ｏ₃ 膜ＡＯＦが形成され、下
方の導電部は体積が減少する。勿論、陽極酸化はその導
電部が残るように適切な時間、電圧などを設定して行わ
れる。マスクパターンＡＯは走査信号線ＧＬに単一の直
線では交差せず、クランク状に折れ曲がって交差させて
いる。

【０１１０】図中、アルミニウムＡｌ層ｇ２は、分かり
易くするためにハッチングを施してあるが、陽極酸化さ
れない領域は櫛状にパターニングされている。これは、
アルミニウムＡｌ層の幅が広いと、表面にホイスカが発
生するので、一本一本の幅は狭くし、それらを複数本並
列に束ねた構成とすることにより、ホイスカの発生を防
ぎつつ、断線の確率や導電率の犠牲を最低限に抑える狙
いである。従って、ここでは櫛の根本に相当する部分も
マスクＡＯに沿ってずらしている。

【０１１１】ゲート端子ＧＴＭは酸化珪素ＳＩＯ層と接
着性が良く、アルミニウムＡｌよりも耐電蝕性の高いク
ロームＣｒ層ｇ１と、更にその表面を保護し画素電極Ｉ
ＴＯ１と同レベル（同層、同時形成）の透明導電層ｄ１
とで構成されている。なお、ゲート絶縁膜ＧＩ上および
その側面部に形成された導電層ｄ２およびｄ３は、導電
層ｄ２およびｄ３のエッチング時のピンホール等が原因
で導電層ｇ２やｇ１が一緒にエッチングされないように
その領域をホトレジストで覆っていた結果として残って
いるものである。又、ゲート絶縁膜ＧＩを乗り越えて右
方向に延長されたＩＴＯ層ｄ１は同様な対策を更に万全
とさせたものである。

【０１１２】図２２の（Ａ）の平面図において、ゲート
絶縁膜ＧＩはその境界線よりも右側に、保護膜ＰＳＶ１
もその境界線よりも右側に形成されており、左側に位置
する端子部ＧＴＭはそれらから露出し外部回路との電気
的接触ができるようになっている。同図では、ゲート線
ＧＬとゲート端子の一つの対のみが示されているが、実
際はこのような対が図１２に示したように上下に複数本
並べられて端子群Ｔｇ（図１２、図１３）が構成され、
ゲート端子の左側は、製造過程では基板の切断領域ＣＴ
１を越えて延長され、配線ＳＨｇによって短絡される。
製造過程におけるこのような短絡線ＳＨｇは陽極化成時
（陽極酸化処理時）の給電と、配向膜ＯＲＩ１のラビン
グ時等に発生する静電破壊を防止する効果を持つ。

【０１１３】《ドレイン端子ＤＴＭ》図２３は映像信号
線ＤＬからその外部接続端子ＤＴＭまでの接続の説明図
であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線
に沿った断面図を示す。なお、図２３は図１３の右上付
近に対応し、図面の向きは便宜上変えてあるが右端方向
が下側透明ガラス基板ＳＵＢ１の上端部（又は下端部）
に該当する。

【０１１４】ＴＳＴｄは検査端子であり、ここには外部
回路は接続されないが、プローブ針等を接触できるよう
に配線部より幅が広げられている。同様に、ドレイン端
子ＤＴＭも外部回路との接続ができるように配線部より
幅が広げられている。検査端子ＴＳＴｄと外部接続端子
ＤＴＭは上下方向に千鳥状に複数交互に配列され、検査
端子ＴＳＴｄは図に示したとおり下側透明ガラス基板Ｓ
ＵＢ１の端部に到達することなく終端しているが、ドレ
イン端子ＤＴＭは図１３に示したように端子群Ｔｄ（添
字省略）を構成し、下側透明ガラス基板ＳＵＢ１の切断
線ＣＴ１を越えて更に延長され、製造過程中は静電気破
壊防止のためその全てが互いに配線ＳＨｄによって短絡
される。検査端子ＴＳＴｄが存在する映像信号線ＤＬの
マトリクスを挟んで反対側にドレイン接続端子が接続さ
れ、逆にドレイン端子ＤＴＭが存在する映像信号線ＤＬ
のマトリクスを挟んで反対側には検査端子が接続され
る。

【０１１５】ドレイン端子ＤＴＭは前述したゲート端子
ＧＴＭと同様な理由でクロムＣｒ層ｇ１およびＩＴＯ層
ｄ１の２層で形成されており、ゲート絶縁膜ＧＩを除去
した部分で映像信号線ＤＬと接続されている。ゲート絶
縁膜ＧＩの端部上に形成された半導体層ＡＳはゲート絶
縁膜ＧＩの縁をテーパ状に映像信号エッチングするため
のものである。ドレイン端子ＤＴＭ上では外部回路との
接続を行うため保護膜ＰＳＶ１は勿論、取り除かれてい
る。ＡＯは前述した陽極酸化マスクであり、その境界線
から左側がマスクで覆われるが、この図で覆われない部
分には層ｇ２が存在しないので、このパターンは直接関
係しない。

【０１１６】マトリクス部からドレイン端子ＤＴＭ部ま
での引出配線は図１４の（Ｃ）部にも示したように、ド
レイン端子ＤＴＭ部と同じレベルの層ｄ１，ｇ１のすぐ
上に映像信号線ＤＬと同じレベルの層ｄ２，ｄ３がシー
ルパターンＳＬの途中まで積層された構造になっている
が、これは断線の確率を最小限に抑え、電蝕し易いアル
ミニウムＡｌ層ｄ３を保護膜ＰＳＶ１やシールパターン
ＳＬで出来るだけ保護する狙いである。

【０１１７】《保持容量素子Ｃａｄｄの構造》透明画素
電極ＩＴＯ１は、薄膜トランジスタＴＦＴと接続される
端部ト反対側の端部において、隣の走査信号線ＧＬと重
なるように形成されている。この重ね合わせは、図７、
図９からも明らかなように、透明画素電極ＩＴＯ１を一
方の電極ＰＬ２とし、隣りの走査信号線ＧＬを他方の電
極ＰＬ１とする保持容量素子（静電容量素子）Ｃａｄｄ
を構成する。この保持容量素子Ｃａｄｄ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。

【０１１８】保持容量素子Ｃａｄｄは、図１８からも明
らかなように、走査信号線ＧＬの第２導電膜ｇ２の幅を
広げた部分に形成されている。なお、映像信号線ＤＬと
交差する部分の第２導電膜ｇ２が映像信号線ＤＬとその
短絡の確率を小さくするために細くされている。

【０１１９】保持容量素子Ｃａｄｄの電極ＰＬ１の段差
部において、透明画素電極ＩＴＯ１が断線しても、その
段差に跨がるように形成された第２導電膜ｄ２および第
３導電膜ｄ３で構成された島領域によってその不良は補
償される。

【０１２０】《表示装置全体等価回路》図２４は表示マ
トリクス部の等価回路とその周辺回路の結線図である。
この図は回路図であるが、実際の幾何学的配置に対応し
て描かれている。ＡＲは複数の画素を二次元状に配列し
たマトリクスアレイである。

【０１２１】図中、Ｘは映像信号線ＤＬを意味し、添字
Ｇ，ＢおよびＲはそれぞれ緑、装置および赤画素に対応
して付加されている。Ｙは走査信号線ＧＬを意味し、添
字１，２，３，・・・，ｅｎｄは走査タイミングの順序
に従って付加されている。

【０１２２】映像信号線Ｘ（添字省略）は上側の映像信
号駆動回路Ｈｅに接続されている。すなわち、映像信号
線Ｘは、走査信号線Ｙと同様に、映像信号パネルＰＮＬ
の片側のみに端子が引き出されている。

【０１２３】走査信号線Ｙ（添字省略）は垂直走査回路
Ｖに接続されている。

【０１２４】ＳＵＰは１つの電圧源から複数に分圧して
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ＣＲＴ（陰極線管）用の情報を
ＴＦＴ液晶表示装置用の情報に交換する回路を含む回路
である。

【０１２５】《保持容量素子Ｃａｄｄの等価回路とその
動作》図２５は図７に示した画素の等価回路図である。
図２５において、Ｃｇｓは薄膜トランジスタＴＦＴのゲ
ート電極ＧＴとソース電極ＳＤ１との間に形成される寄
生容量である。寄生容量素子Ｃｇｓの誘電体膜は絶縁膜
ＧＩおよび陽極酸化膜ＡＯＦである。Ｃｐｉｘは透明画
素電極ＩＴＯ１（ＰＩＸ）と共通透明画素電極ＩＴＯ２
（ＣＯＭ）との間に形成される液晶容量である。液晶容
量Ｃｐｉｘの誘電体膜は液晶ＬＣ、保護膜ＰＳＶ１およ
び配向膜ＯＲＩ１，ＯＲＩ２である。Ｖ１ｃは中点電位
である。

【０１２６】保持容量素子Ｃａｄｄの容量（保持容量Ｃ
ａｄｄ）は、薄膜トランジスタＴＦＴがスイッチングす
るとき、中点電位（画素電極電位）Ｖ１ｃに対するゲー
ト電位変化ΔＶｇの影響を低減するように働く。この様
子を式で表すと、次式のようになる。

【０１２７】ΔＶ１ｃ＝｛Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃａｄｄ
＋Ｃｐｉｘ）｝×ΔＶｇここで、ΔＶ１ｃはΔＶｇによる中点電位の変化分を表
す。この変化分ΔＶ１ｃは液晶ＬＣに加わる直流成分の
原因となるが、保持容量Ｃａｄｄを大きくすればする
程、その値を小さくすることができる。また、保持容量
素子Ｃａｄｄは放電時間を長くする作用もあり、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。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、液晶表示画面の切替え時に前の画像が
残る、所謂焼付きを低減することができる。

【０１２８】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とのオーバーラップ
面積が増え、従って寄生容量Ｃｇｓが大きくなり、中点
電位Ｖ１ｃ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、保持容量素子Ｃａ
ｄｄを設けることにより、このデメリットも解消でき
る。

【０１２９】保持容量素子Ｃａｄｄの保持容量Ｃａｄｄ
は画素の書込み特性から、液晶容量Ｃｐｉｘに対して４
〜８倍（４・Ｃｐｉｘ＜Ｃａｄｄ＜８・Ｃｐｉｘ）、寄
生容量Ｃｇｓに対して８〜３２倍（８・Ｃｇｓ＜Ｃａｄ
ｄ＜３２・Ｃｇｓ）程度の値に設定する。

【０１３０】《保持容量素子Ｃａｄｄ電極線の結線方
法》保持容量電極線としてのみ使用される初段の走査信
号線ＧＬ（Ｙ₀ ）は、図２４に示したように、共通透明
画素電極ＩＴＯ２（Ｖｃｏｍ）と同じ電位にする。図１
３に示した例では、初段の走査信号線は端子ＧＴＯ、引
出線ＩＮＴ、端子ＤＴ０および外部配線を通じて共通電
極ＣＯＭに短絡される。或いは、初段の保持容量電極線
Ｙ₀ は最終段の走査信号線Ｙｅｎｄに接続、Ｖｃｏｍ以
外の直流電位点（交流接地点）に接続するか、または垂
直走査回路Ｖから１つ余分に走査パルスＹ₀ を受けるよ
うに接続してもよい。

【０１３１】《外部回路との接続構造》図１６に示した
ように、テープキャリアパッケージＴＣＰは、走査信号
駆動回路Ｖ、映像信号駆動回路Ｈｅ，Ｈｏを構成する集
積回路チップＣＨＩをフレキシブル配線基板（通称ＴＡ
Ｂ；Ｔａｐｅ，ＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）
であり、図１７はこれを映像信号パネルＰＮＬの、ここ
では映像信号回路用端子ＤＴＭに接続した状態を示した
ものである。

【０１３２】ＴＢは集積回路ＣＨＩの入力端子・配線部
であり、ＴＭは集積回路ＣＨＩの出力端子・配線部で、
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ている。端子Ｔ
Ｂ、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ＳＵＰに異方性導電膜ＡＣＦによって液晶パネルＰＮ
Ｌ側の接続端子ＤＴＭを露出した保護膜ＰＳＶ１を覆う
ように液晶パネルに接続されている。従って、外部接続
端子ＤＴＭ（ＧＴＭ）は保護膜ＰＳＶ１かテープキャリ
アパッケージＴＣＰの少なくとも一方で覆われるので、
電蝕に対して強くなる。

【０１３３】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
ろへ付かないよう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間
隙は洗浄後にエポキシ樹脂ＥＰＸ等により保護され、テ
ープキャリアパッケージＴＣＰと上側透明ガラス基板Ｓ
ＵＢ２の間には更にシリコーン樹脂ＳＩＬが充填されて
保護が多重化されている。

【０１３４】《製造方法》次に、上記した液晶表示装置
の下側透明ガラス基板ＳＵＢ１側の製造方法について図
２６〜図２８を参照して説明する。なお、各図におい
て、中央の文字は工程名の略称であり、左側は図８に示
した画素部分、右側は図２２に示したゲート端子付近の
断面形状で見た加工の流れを示す。また、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、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。

【０１３５】工程Ａ（図２６）７０５９ガラス（商品名）からなる下側透明ガラス基板
ＳＵＢ１の両面に酸化シリコン膜ＳＩＯをディップ処理
により設けた後、５００°Ｃ、６０分間のベークを行
う。下側透明ガラス基板ＳＵＢ１の上に膜厚が１１００
ÅのクロムＣｒからなる第１導電膜ｇ１をスパッタリン
グにより設け、写真処理後、エッチング液として硝酸第
２セリウムアンモニウム溶液で第１導電膜ｇ１を選択的
にエッチングし、ゲート端子ＧＴＭ、ドレイン端子ＤＴ
Ｍ、ゲート端子ＧＴＭを接続する陽極酸化バスラインＳ
Ｈｇ、ドレイン端子ＤＴＭを短絡するバスラインＳＨ
ｄ、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。工程Ｂ（図２６）膜厚が２８００ÅのＡｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｔａ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等からなる第２導電膜ｇ２
をスパッタリングにより設ける。写真処理後、リン酸と
硝酸および氷酢酸の混酸液で第２導電膜ｇ２をエッチン
グする。

【０１３６】工程Ｃ（図２６）写真処理後（前述した陽極酸化マスクＡＯ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下側透明ガラス基板ＳＵＢ
１を浸漬し、化成電流密度が０．５ｍＡ／ｃｍ² になる
ように調整（定電流化成）する。次に、所定のＡｌ₂ Ｏ
₃ 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
するのが望ましい（定電圧化成）。これは、均一なＡｌ
₂ Ｏ₃ 膜を得る上で大事なことである。それによって、
導電膜ｇ２は陽極酸化され、走査信号線ＧＬ、ゲート電
極ＧＴ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。

【０１３７】工程Ｄ（図２７）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２０００Å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
形成する。

【０１３８】工程Ｅ（図２７）写真処理後、ドライエッチングガスとしてＳＦ₆ 、ＣＣ
ｌ₄ を使用してＮ（＋）型非晶質Ｓｉ膜、ｉ型非晶質Ｓ
ｉ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。

【０１３９】工程Ｆ（図２７）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。

【０１４０】工程Ｇ（図２８）膜厚が１４００ÅのＩＴＯ膜からなる第１導電膜ｄ１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第１導電膜ｄ１を選択
的にエッチングすることにより、ゲート端子ＧＴＭ、ド
レイン端子ＤＴＭの最上層および透明画素電極ＩＴＯ１
を形成する。

【０１４１】工程Ｈ（図２８）膜厚が６００ÅのクロムＣｒからなる第２導電膜ｄ２を
スパッタリングにより設け、さらに膜厚が４０００Åの
Ａｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｓ
ｉ−Ｃｕ等からなる第３導電膜ｄ３をスパッタリングに
より設ける。写真処理後、第３導電膜ｄ３を工程Ｂと同
様な液でエッチングし、第２導電膜ｄ２を工程Ａと同様
な液でエッチングし、映像信号線ＤＬ、ソース電極ＳＤ
１、ドレイン電極ＳＤ２を形成する。次に、ドライエッ
チング装置にＣＣｌ₄ 、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Ｉ（図２８）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１μｍ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（フォトリソグラフィ技術）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】このようにして製造した下側透明ガラス基
板ＳＵＢ１の内側最表面に配向膜を形成し、別途の製造
工程で制作した上側透明ガラス基板ＳＵＢ２とを貼り合
わせ、貼り合わせギャップに液晶ＬＣを挟持し、シール
材で封止すると共に、両面に偏向板（ＰＯＬ１，２）を
貼付して液晶パネルＰＮＬを得る。

【０１４４】この液晶パネルＰＮＬを、図３で説明した
ように、バックライト、その他の光学フィルム等と共に
積層し、各種の駆動回路基板を組み込んで液晶表示装置
（液晶表示モジュール）に一体化する。

【０１４５】そして、上記偏向板（ＰＯＬ１，２）の偏
向軸と配向膜の配向方向を前記図１で説明した関係に設
定することにより、バックライトの光源からの熱に起因
する表示ムラが回避され、高品質の画像表示が可能とな
る。

【０１４６】図２９は液晶パネルと駆動回路基板とを接
続した状態を示す平面図である。ＣＨＩは液晶パネルＰ
ＮＬを駆動する集積回路（ＩＣ）チップ（下側の５個は
垂直走査回路側のＩＣ、左側の１０個は映像信号駆動回
路側のＩＣである。

【０１４７】ＴＣＰは図１６、図１７に示したように、
駆動回路のＩＣチップＣＨＩがテープオートメーティッ
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（ＴＣＰ）、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。

【０１４８】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。

【０１４９】フラットケーブルＦＣとしては、図に示し
たように、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。

【０１５０】《ＴＣＰの接続構造》前記図１６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図であり、図１７はそれを
液晶パネルの、ここ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。

【０１５１】ＴＴＢは集積回路チップＣＨＩの入力端子
・配線部であり、ＴＴＭは集積回路チップＣＨＩの出力
端子・配線部であって、例えばＣｕからなり、それぞれ
の内側の先端部（インナーリード）には集積回路チップ
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ことは前記した通り
である。

【０１５２】また、端子ＴＴＢ、ＴＴＭの外側の先端部
（アウターリード）は、それぞれ半導体集積回路チップ
ＣＨＩの入力および出力に対応し、半田付け等によりＣ
ＲＴ／ＴＦＴ変換回路・電源回路ＳＵＰに異方性導電膜
ＡＣＦによって液晶パネルＰＮＬに接続されることも前
記したとおりである。

【０１５３】パッケージＴＣＰは、その先端部が液晶パ
ネルＰＮＬ側の接続端子ＧＴＭを露出した保護膜ＰＳＶ
１を覆うように液晶パネル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
はパッケージＴＣＰの少なくとも一方で覆われるので電
蝕に対して強くなる。

【０１５４】前記したように、ＢＦ１はポリイミド等の
樹脂からなるベースフィルムであり、ＳＲＳは半田付け
の際に半田が余計なところに付着し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
の外側の上下の透明ガラス基板の隙間は、洗浄後にエポ
キシ樹脂ＥＰＸ等で保護され、パッケージＴＣＰと上側
透明ガラス基板ＳＵＢ２の間には更にシリコン樹脂ＳＩ
Ｌが充填されて保護が多重化されている。

【０１５５】《駆動回路基板ＰＣＢ２》駆動回路基板Ｐ
ＣＢ２には、ＩＣ、コンデンサ、抵抗等の電子部品が搭
載されている。前記したように、この駆動回路基板ＰＣ
Ｂ２には１つの電圧源から分圧して安定化した複数の電
圧源を得るための電源回路や、ホストからのＣＲＴ用の
情報を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。なお、ＣＪは外部と接続され
る図示しないコネクタのためのコネクタ接続部である。

【０１５６】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る。

【０１５７】次に、本発明を適用した他の形式の液晶表
示装置の構成について、その概略を説明する。

【０１５８】図３０は本発明を適用した他の形式のアク
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。この液晶表示装置は所謂横電界方式と
称するものである。

【０１５９】図３０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。

【０１６０】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。

【０１６１】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。

【０１６２】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。

【０１６３】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。

【０１６４】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。

【０１６５】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。

【０１６６】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。

【０１６７】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。

【０１６８】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。

【０１６９】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。

【０１７０】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。

【０１７１】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。

【０１７２】図３１は横電界方式の液晶表示基板の画像
表示領域における一画素の電極近傍の断面図と基板周辺
部の断面図である。

【０１７３】図３１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。

【０１７４】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。

【０１７５】その他の構成は、前記した従来からの縦電
界方式液晶表示装置と基本的には略々同様であるので、
これ以上の説明は省略する。

【０１７６】この液晶パネルＰＮＬをバックライト、そ
の他の光学フィルム等と共に積層し、各種の駆動回路基
板を組み込んで液晶表示装置（液晶表示モジュール）に
一体化する。

【０１７７】そして、上記偏向板ＰＯＬ１，ＰＯＬ２の
偏向軸と配向膜ＯＲＩ１１、ＯＲＩ１２の配向方向を前
記図１で説明した関係に設定することにより、バックラ
イトの光源からの熱に起因する表示ムラが回避され、高
品質の画像表示が可能となる。

【０１７８】なお、本発明による液晶表示装置は、図６
に示したようなノート型等の可搬型パソコンに限らず、
ディスクトップ型モニター等の据え置き型パソコン、そ
の他の機器の表示デバイスにも使用できることは言うま
でもない。

【０１７９】また、本発明は上記した縦電界方式や横電
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、単純マトリクス方式の液晶表
示装置にも同様に適用可能である。

【０１８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導光板の入光面の稜線に欠け等の非直角部が存在してい
る場合でも輝度むらの発生が防止される。また、反射板
の端部に浮きがあっても、あるいは反射板の端部は貼付
不良で線状ランプから離れる方向にずれた場合でもこの
部分での反射不良による輝度むらが防止され、高品質の
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】本発明の液晶表示装置の第１実施例を説明する
導光体の要部斜視図である。

【図２】本発明の液晶表示装置の第２実施例を説明する
導光体の要部斜視図である。

【図３】本発明の液晶表示装置の第４実施例を説明する
導光体の要部断面図である。

【図４】本発明の液晶表示装置における液晶表示モジュ
ールの各構成部品を示す分解斜視図である。

【図５】液晶パネルをバックライトと共に上フレームと
下フレームで一体化した液晶表示モジュールの構成の説
明図である。

【図６】本発明による液晶表示装置を実装したノート型
パソコンの外観図である。

【図７】本発明による縦電界方式のアクティブ・マトリ
クス方式カラー液晶表示装置を構成する一画素とブラッ
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８】図７の３−３切断線における一画素とその周辺
を示す断面図である。

【図９】図７の４ー４切断線における付加容量素子Ｃａ
ｄｄの断面図である。

【図１０】図７の画素を複数配置した液晶表示部の要部
平面図である。

【図１１】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１２】図１１の周辺部をやや誇張し更に具体的に説
明するための平面図である。

【図１３】上下の透明ガラス基板の電気的接続部を含む
液晶パネルの角部の拡大平面図である。

【図１４】マトリクスの画素部を中央に、両側に液晶パ
ネルの角付近と映像信号端子付近を示す断面図である。

【図１５】左側に走査信号端子を、右側に外部接続端子
の無い液晶パネル縁部分を示す断面図である。

【図１６】駆動回路を構成する集積回路チップがフレキ
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
の構造を示す断面図である。

【図１７】テープキャリアパッケージを液晶パネルの映
像信号回路用端子に接続した状態を示す要部断面図であ
る。

【図１８】図７に示した画素の導電層ｇ２とｉ型半導体
層ＡＳのみを描いた平面図である。

【図１９】図７に示した画素の導電層ｄ１、ｄ２、ｄ３
のみを描いた平面図である。

【図２０】図７に示した画素の画素電極層、遮光膜およ
びカラーフィルタ層のみを描いた平面図である。

【図２１】図１０に示した画素配列の画素電極層、遮光
膜およびカラーフィルタ層のみを描いた要部平面図であ
る。

【図２２】ゲート端子とゲート配線の接続部近辺の説明
図である。

【図２３】ドレイン端子と映像信号線との接続部付近の
説明図である。

【図２４】アクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表
示装置の液晶表示部を示す等価回路図である。

【図２５】図６に示した画素の等価回路図である。

【図２６】下側透明ガラス基板側の製造工程の説明図で
ある。

【図２７】下側透明ガラス基板側の製造工程の図２６に
続く説明図である。

【図２８】下側透明ガラス基板側の製造工程の図２７に
続く説明図である。

【図２９】液晶パネルと駆動回路基板とを接続した状態
を示す平面図である。

【図３０】本発明による横電界方式のアクティブ・マト
リクス方式カラー液晶表示装置を構成する一画素とブラ
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３１】横電界方式の液晶表示基板の画像表示領域に
おける一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３２】従来のサイドエッジ型の背面照明装置を用い
た液晶表示装置の構成例を説明する断面模式図である。

【図３３】導光板の入光面の稜線を拡大して示す断面模
式図である。

【符号の説明】

ＧＬＢ導光板ＬＩＰ入光面ＬＴＰ１，ＬＴＰ２低透光性部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルと、この液晶パネルの背面に設
置して前記液晶パネルを照明する背面照明光源を具備し
た液晶表示装置において、前記背面照明装置は、透明板からなる導光体と、この導
光体の少なくとも一側縁を入光面として当該入光面に沿
って設置した線状光源、および前記導光体の裏面に積層
した反射板からなり、前記入光面の稜線部を低透光性部
材で被覆したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記低透光性部材が、前記稜線部に塗布し
た光反射性もしくは光吸収性塗膜であることを特徴とす
る請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記低透光性部材が、前記稜線部に貼付し
た光反射性もしくは光吸収性テープであることを特徴と
する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記低透光性部材が、前記稜線部を覆うと
共に前記稜線部を除く前記入光面を露呈する開口を有す
る光反射性もしくは光吸収性の枠状部材であることを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記低透光性部材の前記導光板の前記反射
板設置側の裏面部分を前記反射板の端縁に重なり合うよ
うに延在させたことを特徴とする請求項１、２、３また
は４に記載の液晶表示装置。