JPH11326936A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温高湿の液晶表示装置動作時に発生するト
ランスファの接続配線の腐食を防ぎ、動作不良などの不
都合を防止する。 【解決手段】 マトリクス状に配置された複数個の画素
電極１６を有し、選択線１３、１４や対向電極用の接続
配線１７が形成されたアレイ基板１１と、このアレイ基
板に対向して設けられ対向電極２３を形成した対向基板
１９とを周辺シール剤２６で封着し、周辺シール剤外方
に接続配線を延長して、この接続配線１７と対向電極２
３とをトランスファ材２７によって電気的に接続する。
この接続配線上に絶縁性保護膜１８を形成して一部に設
けた開口部１８ａを除き被覆する。トランスファ材２７
は開口部よりも広い面積でかつ開口部をふさぐように前
記対向電極と前記接続配線を電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示装置、と
くにそのトランスファ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶を用いた表示装置は、テレビ表示や
グラフィックディスプレイ等を指向した大容量、高密度
のアクティブマトリックス型液晶表示装置の開発および
実用化が盛んである。このような表示装置では、クロス
トークのない高コントラス卜表示が行えるように、各画
素の駆動と制御を行う手段として半導体スイッチが用い
られる。その半導体スイッチとして、透明絶縁基板上に
形成した非晶質硅素、多結晶硅素等で形成される薄膜ト
ランジスタが通常用いられている。

【０００３】従来技術は、ガラス絶縁基板上に行選択線
（走査線）と列選択線（信号線）とが形成され、各々の
選択線が交わる領域に各配線を第１および第２のノード
とした薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジ
スタの第３のノードとして透明電極が画素電極として形
成されたアレイ基板を有している。このアレイ基板に対
向基板が近接配置されるが、この対向基板はガラス絶縁
基板上に少なくとも遮光層と色材とが形成され、透明電
極からなる対向電極が形成されている。これら両基板は
近接した状態で周辺部で周辺シール剤をもって構造的
に、さらに導電性材料によって電気的に接続されてセル
となり、基板間に液晶を挟持して液晶表示装置を構成す
る。

【０００４】図５に示すように、トランスファのための
導電性材料１１７が位置するアレイ基板１０１上には絶
縁性保護膜１０８が形成され、かつその開口部１０８ａ
は前記導電性材料を配置するが、導電性材料の配置は、
基板周辺部にシール剤１１６を塗布した後、導電性材料
からなるトランスファ材１１７を開口部に滴下し、両基
板１０１、１０９の間隙保持を目的とした合成樹脂製の
微小球を散布した後、両基板を張り付けることにより、
対向基板１０９の対向電極１１３をアレイ基板の接続配
線１０７にトランスファする構造を得る。このように、
電気的には対向電極１１３は前記トランスファ材１１７
を介して前記接続配線１０７と接続して外部に取り出さ
れるため、アレイ基板の各選択線同様の電圧印加が可能
となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】アレイ基板上に形
成された接続配線は周辺シール剤外方に延長され、開口
部を残して絶縁性保護膜で被覆されるが、導電性材料で
あるトランスファ材との接続の信頼性を高めるために、
開口部の面積を可能なかぎり広くして滴下した導電材と
の接続不良が発生しないようにしている。

【０００６】しかしながら、トランスファ材のない接続
配線部分がシール剤による張り付けにより構成される液
晶セル外部に露出する。このために、例えば高温高湿の
液晶表示装置動作時に接続配線等が腐食するなど、結果
として同装置の動作不良に至る重大な問題となってい
た。

【０００７】本発明はこのような不都合を除き信頼性の
高い液晶表示装置を得るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、マトリクス状
に配置された複数個の画素電極を有し、接続配線が形成
されたアレイ基板と、このアレイ基板に対向して設けら
れ対向電極を形成した対向基板と、前記アレイ基板およ
び対向基板を間隙をあけて周辺部で封着する周辺シール
剤と、この周辺シール剤外方に延在する前記接続配線の
接続端子を開口部を残して被覆する絶縁性保護膜と、前
記開口部よりも広い面積でかつ開口部をふさぎ前記対向
電極と前記接続端子を電気的に接続するトランスファ材
とからなる液晶表示装置を得るものである。

【０００９】さらに本発明は、絶縁基板上に、少なくと
も行選択線（走査線）と列選択線（信号線）とが形成さ
れ、各々の選択線が交わる領域に各配線を第１および第
２のノードとした薄膜トランジスタが形成され、前記薄
膜トランジスタの第３のノードとして透明電極が画素電
極として形成され、対向電極の接続配線が形成されたア
レイ基板と、絶縁基板上に少なくとも遮光層と色材とが
形成され、透明電極からなる前記対向電極が形成された
対向基板とが、周辺シール剤をもって構造的に、導電性
材料によって前記対向電極と前記接続配線が電気的に接
続され、かつ液晶を挟持してなる液晶表示装置におい
て、前記電気的接続の前記アレイ基板上に形成された前
記接続配線が、表面に露出していないことを特徴とする
液晶表示装置を得るものである。

【００１０】さらに本発明は、絶縁基板上に、少なくと
も行選択線（走査線）と列選択線（信号線）とが形成さ
れ、各々の選択線が交わる領域に各配線を第１および第
２のノードとした薄膜トランジスタが形成され、前記薄
膜トランジスタの第３のノードとして透明電極が画素電
極として形成されたアレイ基板と、絶縁基板上に少なく
とも遮光層と色材とが形成され、透明電極からなる対向
電極が形成された対向基板とが、周辺シール剤をもって
構造的に、導電性材料によって電気的に構成され、かつ
液晶を挟持してなる液晶表示装置において、前記導電性
材料が位置する前記アレイ基板上には絶縁膜が形成さ
れ、かつその開口部は前記導電性材料によって覆われて
いることを特徴とする液晶表示装置を得るものである。

【００１１】さらに本発明は、絶縁基板上に、少なくと
も行選択線（走査線）と列選択線（信号線）とが形成さ
れ、各々の選択線が交わる領域に各配線をノードとした
薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタの
他のノードとして透明電極が画素電極として形成され、
遮光層と色材とが形成されたアレイ基板と、絶縁基板上
に透明電極からなる対向電極が形成された対向基板と
が、周辺シール剤をもつて構造的に、導電性材料によっ
て電気的に構成され、かつ液晶を挟持してなる液晶表示
装置において、前記導電性材料が位置する前記アレイ基
板上には絶縁膜が形成され、かつその開口部は前記導電
性材料によって覆われていることを特徴とする液晶表示
装置を得るものである。

【００１２】上記において、透明画素電極が、遮光層、
色材よりも上層に位置することを特徴とする、液晶表示
装置を得るものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１４】（実施の形態１）図１乃至図３に実施の形
態１を示す。アレイ基板１１としては、絶縁基板１２上
に走査線となる行選択線１３、信号線となる列選択線１
４が形成され、これらの選択線をノードとして薄膜トラ
ンジスタ１５、層間絶縁膜および画素電極１６が形成さ
れる。また、例えば前記選択線形成時にアレイ基板と対
向基板とを電気的に接続する際に必要な接続配線および
接続端子１７、絶縁性保護膜１８が形成されている。

【００１５】一方、対向基板１９としては、絶縁基板２
０上に遮光膜２１、画素開口部２２を覆うように色材が
形成され、その上層に対向電極２３が形成されている。

【００１６】アレイ基板、対向基板両者は、共に例えば
ポリイミドからなる配向膜２４、２５を形成、配向処理
を施した後、周辺部にシール剤２６を塗布、導電性材料
からなるトランスファ材２７を滴下し、両基板の間隙保
持を目的とした間隙材として合成樹脂の微粒子を散布し
た後両基板を張り付け、外形成形、液晶材料２８を注
入、偏光板２９、３０を張り付けることにより液晶表示
装置が形成される。

【００１７】対向電極２３はトランスファ材２７を介し
て前記接続配線１７と接続、外部に取り出されており、
前記アレイ基板の各選択線同様電気的駆動が可能となっ
ている。

【００１８】図１に示すように、アレイ基板は行選択線
（走査線）１３と列選択線（信号線）１４とが絶縁基板
１２上に交差して形成され、各々の選択線が交わる領域
に各配線をノードとした薄膜トランジスタ１５が形成さ
れ、前記薄膜トランジスタの第３のノードとして透明電
極が画素電極１６として形成される。

【００１９】すなわち、対向基板１９は、絶縁基板２０
上に少なくとも遮光層２１と色材３１とが形成され、透
明電極からなる対向電極２３（図３ａ）が形成される。

【００２０】これらの基板は周辺シール剤２６をもって
構造的に、さらに導電性材料２７によつて電気的に接続
されるが、電気的接続部のアレイ基板上に形成された接
続配線の接続端子面が絶縁性保護膜１８の開口部１８ａ
で露出した表面を導電性材料によって完全に被覆して電
気的接続をしている。

【００２１】アレイ基板１１は、例えばガラス基板から
なる絶縁基板１２上に、例えばＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｗといった高融点金属からなる行選択線、列選択線
が形成され、例えば多結晶硅素からなる薄膜トランジス
タ、層間絶縁膜およびインジウム−スズ−酸化膜（ＩＴ
Ｏ）が形成される。

【００２２】また、選択線形成と同パターン工程により
アレイ基板と対向基板とを電気的に接続する際に必要な
接続配線および接続端子１７が形成されている。ここで
は前記各選択線に用いた高融点金属を用い、同一工程で
形成し、その後、例えば厚さ０．６μｍの絶縁性保護膜
１８を形成する。接続配線の端子となる部分の開口部は
直径０．８ｍｍ、基板間隔は５μｍである。

【００２３】一方、対向基板１９としては、例えばガラ
ス基板からなる絶縁基板２０上に例えばＣｒといった高
融点金属、或いは黒色樹脂からなる遮光膜２１を形成、
前記遮光膜上に形成された画素開口部を覆うように色材
が形成され、その上層に対向電極２５が形成されてい
る。

【００２４】さらに、アレイ基板、対向基板両者は、共
に例えばポリイミドからなる配向膜２４、２５を形成、
配向処理を施した後、周辺部に周辺シール剤２６を塗
布、銀ペーストなどの導電性材料からなるトランスフア
材２７を滴下し、両基板の間隙保持を目的とした合成樹
脂の微小球を散布した後両基板を張り付け、外形成形、
液晶材料２８を注入、偏光板２９、３０を張り付けるこ
とにより液晶表示装置（セル）が形成されている。

【００２５】滴下されたトランスファ材は両基板の張り
合わせにより打点位置すなわち滴下位置から間隙内に広
がるが、間隙の微妙な間隔により広がり方は一様ではな
い。したがって、他の配線部分にまで広がらないように
滴下量はある程度少ない方がよい。本発明者の実験によ
ると、接続配線上の表面絶縁保護膜の開口により形成し
た接続配線の露出部を広がり面積よりも小さくしておい
ても、露出部位置がトランスファ材の広がり範囲内また
は広がり範囲に接していれば、トランスファ材が確実に
露出部内に流入することを確かめた。

【００２６】したがって、接続端子上に形成された絶縁
性保護膜１８の開口部は前記トランスフア材２７に覆わ
れており、アレイ表面に露出していない。

【００２７】このような構造の液晶表示装置を耐環境試
験にかけた結果を表１に示す。試験に用いた液晶表示装
置は本実施の形態１の液晶表示装置（Ａ）と従来の液晶
表示装置（Ｂ）である。また、試験は温度６０℃、湿度
９０％において実施し、５００時間後における前記トラ
ンスファ部の腐食による動作不良発生割合を示した。こ
れにより、本発明の液晶表示装置は優れた耐環境性を有
することが判る。

【００２８】 （実施の形態２）図４は本実施の形態として、図１同様
にアレイ基板４１として、絶縁基板１２上に行選択線、
列選択線が形成され、薄膜トランジスタが形成される。
ここに図１乃至図３と同符号の部分は同様部分を示す。
また、例えば前記選択線形成時にアレイ基板４１と対向
基板４９とを電気的に接続する際に必要な接続配線およ
び接続端子４７が形成される。その後、表面保護絶緯膜
１８を形成する。さらに遮光膜４８および、画素開口部
を覆うように色材が形成され、画素電極が形成される。
一方、対向基板４９としては、絶縁基板２０上に対向電
極２３が形成されている。そして、前記アレイ基板、対
向基板両者は、ともに例えばポリイミドからなる配向膜
２４、２５を形成、配向処理を施した後、周辺部にシー
ル剤２６を塗布、導電性材料からなるトランスファ材２
７を滴下し、両基板の間隙保持を目的とした合成樹脂微
小球でできた間隙材を散布した後、両基板を張り付け、
外形成形、液晶材料２８の注入、偏光板２９、３０を張
り付けることにより液晶表示装置（セル）が形成されて
いる。

【００２９】この場合も、接続端子４７上に形成された
絶縁性保護膜１８の開口部１８ａは前記トランスファ材
２７に覆われており、アレイ表面に露出していない。

【００３０】なお、いずれの実施の形態においても、例
えばアレイ基板、薄膜トランジスタ、画素等の構造、お
よび構成材料、並びに対向基板、遮光膜等の構造、構成
材料等に関して、本発明の構成要件を満足する範囲にお
いて種々の変形がなされても、本発明に含まれることは
いうまでもない。

【００３１】

【発明の効果】本発明はトランスファによる電気的接続
部のアレイ基板上に形成された接続配線材料が、表面に
露出していないことで、以下に示す効果が得られる。

【００３２】（１）絶縁性保護膜の開口部をトランスフ
ァ材が完全に覆うため、開口部に露出する接続電極のセ
ル外での表面露出がなく耐環境性に優れる。

【００３３】（２）絶縁性保護膜はトランスファ材の打
点位置をを確認するマークにも用いることが出来るた
め、打点ミス、トランスファ材の確認、管理が容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のアレイ基板の平面略
図、

【図２】本発明の実施の形態１の対向基板の一部を拡大
して示す平面略図、

【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１の液晶表示装置
のトランスファ部分周辺の断面略図、（ｂ）はトランス
ファ部の平面略図、

【図４】（ａ）は本発明の実施の形態２の液晶表示装置
のトランスファ部分周辺の断面略図、（ｂ）はトランス
ファ部の平面略図。

【図５】（ａ）は従来装置の液晶表示装置のトランスフ
ァ部分周辺の断面略図、（ｂ）はトランスファ部の平面
略図。

【符号の説明】

１１、４１：アレイ基板 １３：行選択線 １４：列選択線 １５：薄膜トランジスタ １６：画素電極 １７、４７：接続配線および接続電極 １８：絶縁性保護膜 １８ａ：開口部 １９、４９：対向基板 ４８：遮光膜 １１３、２１３、３１３：対向電極 ２６：シール剤 ２７：トランスファ材 ２８：液晶材料 ２９、３０：偏光板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に配置された複数個の画素
   電極を有し、接続配線が形成されたアレイ基板と、この
   アレイ基板に対向して設けられ対向電極を形成した対向
   基板と、前記アレイ基板および対向基板を間隙をあけて
   周辺部で封着する周辺シール剤と、この周辺シール剤外
   方に延在する前記接続配線の接続端子を開口部を残して
   被覆する絶縁性保護膜と、前記開口部よりも広い面積で
   かつ開口部をふさぎ前記対向電極と前記接続端子を電気
   的に接続するトランスファ材とからなる液晶表示装置。
2. 【請求項２】 絶縁基板上に、少なくとも行選択線（走
   査線）と列選択線（信号線）とが形成され、各々の選択
   線が交わる領域に各配線を第１および第２のノードとし
   た薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタ
   の第３のノードとして透明電極が画素電極として形成さ
   れ、対向電極の接続配線が形成されたアレイ基板と、絶
   縁基板上に少なくとも遮光層と色材とが形成され、透明
   電極からなる前記対向電極が形成された対向基板とが、
   周辺シール剤をもって構造的に、導電性材料によって前
   記対向電極と前記接続配線が電気的に接続され、かつ液
   晶を挟持してなる液晶表示装置において、前記電気的接
   続の前記アレイ基板上に形成された前記接続配線が、表
   面に露出していないことを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 絶縁基板上に、少なくとも行選択線（走
   査線）と列選択線（信号線）とが形成され、各々の選択
   線が交わる領域に各配線を第１および第２のノードとし
   た薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタ
   の第３のノードとして透明電極が画素電極として形成さ
   れたアレイ基板と、絶縁基板上に少なくとも遮光層と色
   材とが形成され、透明電極からなる対向電極が形成され
   た対向基板とが、周辺シール剤をもって構造的に、導電
   性材料によって電気的に構成され、かつ液晶を挟持して
   なる液晶表示装置において、前記導電性材料が位置する
   前記アレイ基板上には絶縁膜が形成され、かつその開口
   部は前記導電性材料によって覆われていることを特徴と
   する液晶表示装置。
4. 【請求項４】 絶縁基板上に、少なくとも行選択線（走
   査線）と列選択線（信号線）とが形成され、各々の選択
   線が交わる領域に各配線をノードとした薄膜トランジス
   タが形成され、前記薄膜トランジスタの他のノードとし
   て透明電極が画素電極として形成され、遮光層と色材と
   が形成されたアレイ基板と、絶縁基板上に透明電極から
   なる対向電極が形成された対向基板とが、周辺シール剤
   をもつて構造的に、導電性材料によって電気的に構成さ
   れ、かつ液晶を挟持してなる液晶表示装置において、前
   記導電性材料が位置する前記アレイ基板上には絶縁膜が
   形成され、かつその開口部は前記導電性材料によって覆
   われていることを特徴とする液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記透明画素電極が、前記遮光層および
   色材よりも上層に位置することを特徴とする、請求項４
   記載の液晶表示装置。