JPWO2009072336A1 - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、信頼性の低下を防止しつつ額縁領域を縮小することができる表示装置及びその製造方法を提供する。本発明は、第一基板と、第二基板と、該第一基板及び該第二基板の間に配置されたシール材とを有してなる表示パネルを備える表示装置であって、上記表示パネルは、第一基板上のシール材と重なる領域に、回路部の少なくとも一部及び水分遮断膜を備え、上記水分遮断膜は、表示領域を除く領域に設けられ、上記回路部と上記シール材との間に介在する表示装置である。

Description

本発明は、表示装置及びその製造方法に関する。より詳しくは、駆動回路（ドライバ）がパネル内に組み込まれた（モノリシック化された）省スペース型の表示装置に好適な表示装置及びその製造方法に関するものである。

液晶表示装置は、薄型軽量、低消費電力といった特長を活かし、様々な分野で用いられている。このような液晶表示装置の中でも、画素スイッチング素子（駆動素子）として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、コントラスト比が高く、応答速度が速い等、高性能であるので、主にパーソナルコンピュータや携帯用のテレビジョン装置等に用いられており、その市場規模は大きく伸びている。

ところで、近年、液晶表示装置の分野では、マトリクス状に配置された画素ＴＦＴ等と同一の基板上に液晶表示パネルを駆動するための周辺駆動回路（ドライバ回路）が形成された（周辺駆動回路をモノリシック化した）駆動回路一体型液晶表示装置が量産化されている。駆動回路一体型液晶表示装置によれば、パネルの狭額縁化、薄型化、駆動用集積回路（ＩＣ）チップ不要によるコスト削減（液晶表示モジュールの部品点数の削減）、実装工程数の短縮化といった特長を供与することができるからである。

周辺駆動回路をモノリシック化する技術としては、低温ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）や連続粒界結晶シリコン（ＣＧＳ）を用いることにより、ゲートドライバ（走査電極ドライバ、ゲート駆動回路）及びソースドライバ（信号電極ドライバ、信号駆動回路）をモノリシック化する技術（フルモノリシック技術ともいう。）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用いることにより、ゲートドライバのみをモノリシック化する技術が挙げられる。現在においては、前者の技術を用いることが趨勢である。しかしながら、後者の技術によれば、前者の技術に比べて、低温プロセスである、安価なガラスを用いることができる、マスクの枚数が少ない、工程数が少ない等の利点があることから、昨今では、後者の技術も注目されている。

ゲートドライバをモノリシック化した液晶表示装置としては、例えば、（１）図１０に示すように、液晶シール部４０ｅにより接着された下板ガラス１０ｅと上板ガラス２０ｅとの間に液晶３０ｅが封入され、液晶シール部４０ｅに囲まれた表示領域で、画素トランジスタ６２上を絶縁膜１６０が覆い、液晶シール部４０ｅよりも外側の額縁領域で、垂直走査機能部８０ｅ上を保護膜１５０が覆った構成が知られており（特許文献１の図１８参照。）、（２）図１１に示すように、液晶シール部４０ｆにより接着された下板ガラス１０ｆと上板ガラス２０ｆとの間に液晶３０ｆが封入され、液晶シール部４０ｆと下板ガラス１０ｆとの間に垂直走査機能部８０ｆを配置した構成が知られている（特許文献１の図１６参照。）。
特許第２５８１７９６号明細書

しかしながら、上記（１）の構成によれば、図１０に示すように、垂直走査機能部８０ｅの分だけ、額縁領域（表示パネルの主面のうち、表示領域を除く周辺領域）が大きくなるという点で改善の余地があった。これに対し、上記（２）の構成によれば、図１１に示すように、垂直走査機能部８０ｆと液晶シール領域とが重なり合うため、額縁領域を縮小することができるものの、シール材４０ｆからの水分により、垂直走査部８０ｆの電気特性が劣化しやすく、信頼性が低下するという点で改善の余地があった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、信頼性の低下を防止しつつ額縁領域を縮小することができる表示装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、一対の基板と、該一対の基板間に配置されたシール材と、該一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に設けられた回路部とを有してなる表示パネルを備える表示装置において、額縁領域を縮小（狭額縁化）する手法について種々検討したところ、該回路部の少なくとも一部をシール材と重ね合わせる手法では、シール材の内部に含有された水分によって回路部の電気特性が劣化しやすく、信頼性が低下することを見いだした。これに対し、上記回路部のシール材と重なり合う部分を該シール材から回路部への水分の移動を遮断する水分遮断膜で被覆し、かつ該水分遮断膜を表示領域を除く領域に設けることにより、透過率の低下等を発生させることなく、シール材からの水分によって回路部の電気特性が劣化するのを防止でき、その結果、表示品位及び信頼性の低下を防止できることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、第一基板と、第二基板と、上記第一基板及び上記第二基板の間に配置されたシール材とを有してなる表示パネルを備える表示装置であって、上記表示パネルは、上記第一基板上のシール材と重なる領域に、回路部の少なくとも一部及び水分遮断膜を備え、上記水分遮断膜は、表示領域を除く領域に設けられ、上記回路部と上記シール材との間に介在する表示装置である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の表示装置は、第一基板と、第二基板と、上記第一基板及び上記第二基板の間に配置されたシール材とを有してなる表示パネルを備える。第一基板及び第二基板は、表示パネルの構成部材であり、通常は、背面側に配置される基板（背面基板）と、観察面側に配置される基板（観察面側基板、前面基板）とからなる。シール材もまた、表示パネルの構成部材であり、第一基板及び第二基板の間を封止及び保持するために、通常は、額縁領域に枠状に設けられる。なお、表示領域では、通常、第一基板及び第二基板の間に液晶表示素子（一対の電極と、該一対の電極間に挟まれた液晶層とを有する光学素子）、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子（一対の電極と、該一対の電極間に挟まれたＥＬ層とを有する光学素子）等の光学素子が配置されている。

上記表示パネルは、上記第一基板上のシール材と重なる領域に、回路部の少なくとも一部を備える。このように回路部を表示パネル中に内蔵させることにより、回路部を表示パネルの基板に対して外付けする必要がなくなるため、表示パネルの薄型化、部品点数の削減、実装工程数の削減等を実現することができる。上記表示パネル中に内蔵される回路部としては特に限定されず、ゲートドライバ、ソースドライバ、電源回路、光センサー回路、温度センサー回路、レベルシフタ等が挙げられる。ゲートドライバの形態としては、例えば、シフトレジスタと、該シフトレジスタから送られる選択パルスを一時的に保持するバッファとで構成された形態が挙げられる。ソースドライバの形態としては、例えば、画素信号が印加されるビデオラインと、該ビデオラインの画素信号をデータ線１本ずつに書き込むサンプリング回路と、該サンプリング回路の動作タイミングをコントロールするシフトレジスタとで構成された形態が挙げられる。なお、回路部は、ＴＦＴを有することが好ましいが、該ＴＦＴは、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ＴＦＴであってもよく、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴであってもよく、連続粒界結晶シリコン（ＣＧＳ）ＴＦＴであってもよく、微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）ＴＦＴであってもよい。また、回路部が配置される第一基板は、背面基板でも前面基板でもよいが、背面基板が好適である。

上記回路部の少なくとも一部は、シール材と重なり合う。これによれば、回路部を配置するのに必要な額縁面積を低減することができるため、額縁領域の縮小（狭額縁化）を達成することができる。なお、回路部は、図３〜５に示すように一部のみがシール材と重なり合ってもよく、図６に示すように全体がシール材と重なり合ってもよいが、図６に示すように、回路部の全体をシール材と重ね合わせることにより、額縁領域を効果的に縮小することができる。また、回路部は、図３に示すようにシール材よりも外側の領域にまで配置されていてもよく、図４〜６に示すように、シール材よりも内側の領域にのみ配置されてもよい。液晶表示パネルにおいては、シール材よりも外側の領域にまで配置されていると、直流成分が発生し、液晶層中の液晶が劣化するおそれがあることから、回路部は、シール材よりも内側の領域にのみ配置されていることが好ましい。

上記表示パネルは、上記第一基板上のシール材と重なる領域に、上記回路部と上記シール材との間に介在する水分遮断膜を備える。上述したように、シール材と回路部の少なくとも一部とを重ね合わせることにより、額縁領域の縮小を達成することができる。しかしながら、この場合、シール材の内部に含まれる水分により、回路部の電気特性が劣化しやすくなるというデメリットも生じる。例えば、回路部内にＴＦＴが存在する場合、ＴＦＴに水分が到達すると、ＴＦＴの動作点が変化し、オン／オフの誤動作が起こったり、リーク電流（オフ電流）が増大したりする等の不具合が発生する。そこで、回路部のうちシール材と重なり合う部分を水分遮断膜で覆うことにより、該シール材からの水分を回路部に到達する前に水分遮断膜によって遮断することができるため、信頼性を向上させることができる。すなわち、上記水分遮断膜は、上記シール材から上記回路部への水分の移動を遮断するものであることが好ましい。また、上記水分遮断膜は、上記表示パネルを平面視したときに上記回路部と上記シール材とが重なり合う領域の一部のみに設けられていてもよいが、領域の全体に設けられていることが好ましい。

上記水分遮断膜は、表示領域を除く領域に設けられている。例えば、本発明の表示装置が、背面基板よりも背面側にバックライトを備え、該バックライトを用いて表示を行うものである場合、水分遮断膜が表示領域に存在すると、バックライトからの光が水分遮断膜によって吸収等されるため、透過率が低下するおそれがある。また、水分遮断膜を表示領域にまで設けるために、成膜領域を広くすると、成膜むらによって表示品位が低下するおそれがある。透過率の低下や表示むら等の発生のない表示特性を実現するためには、上記水分遮断膜は、額縁領域にのみ設けられていることがより好ましい。

なお、シール材下、及び、シール材に近い箇所にあるＴＦＴは、水分の影響でＴＦＴ特性がシフトしやすくなるおそれがある。上記表示パネルが、回路部が配置された第一基板上に層間絶縁膜を有する場合、該層間絶縁膜によって回路部のうちシール材と重なり合う部分を被覆してもよいが、感光性樹脂等で構成される層間絶縁膜のみでは水分遮断能が不充分なため、シール材から回路部への水分の移動を充分に遮断するために、上記表示パネルは、第一基板上に層間絶縁膜を有する場合、上記水分遮断膜は、層間絶縁膜と異なる材料で構成されることが好ましい。

本発明の表示装置は、上記一対の第一基板及び第二基板、シール材、回路部及び水分遮断膜を構成要素として有するものである限り、その他の部材を構成要素として有していてもいなくてもよく、特に限定されるものではない。例えば、本発明の表示装置は、第一基板上にゲート配線（走査線）、該ゲート配線に直交するソース配線（信号線）、及び、該ゲート配線とソース配線との交点に配置された画素ＴＦＴを有するアクティブマトリクス方式の表示装置であってもよい。本発明の表示装置は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置、エレクトロルミネセンス表示装置等に好適に用いることができる。

本発明の表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記回路部は、第一導電膜と、上記第一導電膜を被覆する絶縁膜と、上記絶縁膜上及び上記絶縁膜を貫通する開口内に設けられ、上記第一導電膜に接続された第二導電膜とを有するものであり、上記水分遮断膜は、上記開口内の第二導電膜を覆うことが好ましい。回路部内に開口が形成されている場合、シール材からの水分が該開口を介して回路部の全体に行き渡りやすくなるため、回路部の電気特性が特に劣化しやすくなる。したがって、このような場合、シール材に対して開口を塞ぐように水分遮断膜を形成することにより、回路部の電気特性の劣化を効果的に抑制することができる。なお、水分遮断膜の透湿度は、絶縁膜の透湿度よりも低いことが好ましい。

上記表示パネルは、上記第一基板上に画素電極を備え、上記第二導電膜は、上記画素電極を構成する材料で構成されることが好ましい。これによれば、第二導電膜と画素電極とを同一工程で形成することができるため、製造工程を簡略化することができる。なお、画素電極とは、液晶表示素子においては、一対の電極のうち液晶層よりも背面側に配置される電極のことであり、ＥＬ素子においては、一対の電極のうちＥＬ層よりも背面側に配置される電極のことであり、通常、表示領域に配置される。

なお、上記表示パネルが第一基板上に画素電極を備え、上記第二導電膜が該画素電極を構成する材料で構成される場合、水分遮断膜が表示領域に存在するとは、水分遮断膜が液晶表示素子等において一対の電極間に形成されることを意味する。水分遮断膜が液晶表示素子等において一対の電極間に形成されると、液晶層等に印加される電圧が低下するため、消費電力が増大するおそれがある。また、液晶層に電荷が蓄積されやすくなるため、焼付き等が起こり、表示品位が低下するおそれがある。したがって、低消費電力を実現し、かつ焼付き等を抑制するためには、上記表示パネルが第一基板上に画素電極を備え、上記第二導電膜が画素電極を構成する材料で構成される場合、上記水分遮断膜は、表示領域を除く領域に設けられていることが好ましく、額縁領域にのみ設けられていることがより好ましい。

上記水分遮断膜は、上記回路部のうちシール材と重なり合わない部分も被覆していることが好ましい。これによれば、シール材以外の部材や外部から回路部への水分の移動も水分遮断膜によって遮断することができるため、信頼性をより向上させることができる。なお、上記表示パネルは、上記第一基板上に、上記回路部を駆動するための信号を供給する入力端子（実装端子）を備える場合、上記水分遮断膜は、上記入力端子を被覆しないことが好ましい。これにより、入力端子と回路部との電気的接続を実現することができる。

上記水分遮断膜は、無機材料で構成されることが好ましい。一般に、無機材料で構成された膜は有機材料で構成された膜に比べて透湿度が低い。したがって、水分遮断膜を無機材料で構成することにより、水分遮断膜の透湿度を低下させることができるため、信頼性をより向上させることができる。水分遮断膜の透湿度をより低下させるためには、上記水分遮断膜は、無機材料からなることがより好ましい。

上記水分遮断膜は、絶縁材料で構成されることが好ましい。水分遮断膜を導電材料や半導体材料で構成した場合、水分遮断膜と回路部との間で電気的な相互作用が生じ、回路部の電気特性に悪影響が出るおそれがある。すなわち、水分遮断膜を絶縁材料で構成することにより、回路部の電気特性に悪影響を及ぼすことなく、シール材から回路部への水分の移動を水分遮断膜によって遮断することができる。信頼性をより向上させるためには、上記水分遮断膜は、絶縁材料からなることがより好ましい。

上記水分遮断膜は、スピンオンガラス（ＳＯＧ）、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）及びダイヤモンドライクカーボンからなる群より選択された少なくとも一種で構成されることが好ましい。これらの材料はすべて、絶縁性の無機材料である。すなわち、水分遮断膜をこれらの無機材料で構成することにより、水分遮断膜と回路部との間の電気的な相互作用が起こらないようにしつつ、水分遮断膜の透湿度を低下させることができる。したがって、水分遮断膜によって、回路部の電気特性に悪影響を及ぼすことなく、シール材から回路部への水分の移動を遮断することができ、その結果、信頼性をより向上させることができる。また、これらの材料はすべて、シール材との粘着性に優れていると考えられる。

上記水分遮断膜は、膜厚が５０ｎｍ以上であることが好ましい。水分遮断膜の材料にも依るが、通常、水分遮断膜の膜厚が５０ｎｍ未満であると、水分遮断膜によってシール材から回路部への水分の移動を充分に遮断することができず、信頼性を充分には向上させることができなくなるおそれがある。すなわち、水分遮断膜の膜厚を５０ｎｍ以上とすることにより、水分遮断膜の透湿度を充分に低下させることができるため、信頼性を充分に向上させることができる。なお、水分遮断膜がＳＯＧで構成される場合、安定した成膜を行うためには、水分遮断膜の膜厚は、４μｍ以下であることが好ましい。水分遮断膜がＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ及びダイヤモンドライクカーボンで構成される場合、基板の反り防止やタクトタイムの短縮等により生産効率を向上させるためには、水分遮断膜の膜厚は、１μｍ以下であることが好ましい。

上記水分遮断膜は、昇温脱離法（ＴＤＳ）で測定したときの水分濃度がシール材の水分濃度よりも低いことが好ましい。水分遮断膜の透湿度が充分に低くても、水分遮断膜の水分濃度がシール材の水分濃度よりも高い場合には、水分遮断膜からの水分によって回路部の電気特性が劣化するおそれがある。したがって、水分遮断膜としてシール材の水分濃度よりも低い膜を用いることにより、回路部をシール材で直接被覆している形態（図１１）等に比べて、回路部の電気特性の劣化を充分に抑制することができる。

本明細書で「昇温脱離法」とは、以下の手順で行う水分濃度の測定方法をいう。まず、６０℃、９５％ＲＨ下に１か月間放置（保管）した測定対象から測定する部分（サンプル）を１０ｍｍ角に切り出す。次に、サンプルをアセトンで洗浄した後、分析装置のロードロック室（真空と大気との入れ替え室）に投入する。ロードロック室でサンプルの表面に付着した水分を除去した後、測定チャンバーに移し、一定時間排気後、真空（１０^−７Ｐａ以下）で昇温速度１０℃／分で昇温を行う。そして、昇温によりサンプル内部から脱離する分子を検出し、その分子量を求める。水分子の数は、Ｍａｓｓ番号１８（Ｈ_２Ｏ）のフラグメントの強度から算出する。

上記水分遮断膜は、昇温脱離法で測定したときの水分濃度が２．０×１０^１５個（分子数）／１００ｍｇ以下であることが好ましい。水分遮断膜の水分濃度がシール材の水分濃度よりも低くても、水分遮断膜の水分濃度が２．０×１０^１５個／１００ｍｇを超えると、水分遮断膜からの水分によって回路部の電気特性に悪影響が出るおそれがある。すなわち、水分遮断膜の水分濃度を２．０×１０^１５個／１００ｍｇ以下に調整することにより、水分遮断膜からの水分による回路部の電気特性の劣化をより充分に低減することができる。水分遮断膜は、昇温脱離法で測定したときの水分濃度が２．０×１０^１５個／１００ｍｇ未満であることがより好ましい。

上記シール材は、有機材料で構成されることが好ましい。シール材の選定は、基板との密着性、生産設備、硬化条件、タクト等を考慮して行われるため、シール材の材料としては有機材料が選定されることが多い。しかしながら、有機材料で構成されるシール材は、一般に水分濃度が高く、２．０×１０^１５個／１００ｍｇを超える。本発明では、回路部のうちシール材と重なり合う部分を水分遮断膜で覆うことにより、該シール材からの水分を水分遮断膜によって遮断することができるため、シール材が有機材料で構成される場合であっても、信頼性を向上させることができる。シール材に用いられる有機材料としては、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル系樹脂等の紫外線硬化樹脂、熱硬化紫外線硬化併用型樹脂等が挙げられる。有機材料で構成されるシール材の形成方法としては、スクリーン印刷法、ディスペンサ描画法等が挙げられる。上記シール材は、有機材料からなることがより好ましい。

上記回路部は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−ＳｉＴＦＴ）を有することが好ましい。μｃ−Ｓｉ、ｐ−Ｓｉ及びＣＧＳは、シリコン膜中の結晶欠陥が少ないため、μｃ−ＳｉＴＦＴ、ｐ−ＳｉＴＦＴ及びＣＧＳＴＦＴは、特性が劣化しにくいのに対し、ａ−Ｓｉはシリコン膜中の結晶欠陥が多いため、ａ−ＳｉＴＦＴは特性が劣化しやすい。したがって、回路部がａ−ＳｉＴＦＴを有する場合に本発明は特に好適である。

上記回路部は、ゲートドライバを有することが好ましい。ゲートドライバは、一般にＴＦＴを用いたシフトレジスタを備えており、該シフトレジスタ内のＴＦＴの特性が劣化すると、表示品位が著しく低下することが知られている。したがって、回路部がゲートドライバを有する場合に、本発明は特に好適である。また、ゲートドライバをモノリシック化することにより、ゲートドライバを搭載した基板を表示パネルとは別個に設ける必要がないため、額縁幅を縮小することができ、表示モジュールの外形の小型化が可能になる。更に、これにより、ゲートドライバを駆動するための信号を供給する入力端子をソースドライバを駆動するための信号を供給する入力端子が配置された側に配置する等、基板上の入力端子を表示パネルの一辺に集めることができるため、この辺側で表示パネルと信号基板とを接続することができ、その結果、表示モジュールの外形の小型化が可能になる。なお、信号基板としては、回路部等を駆動するための信号を供給するものである限り、特に限定されず、ＴＣＰタイプのソースドライバ、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等が挙げられる。

本発明は更に、上記表示装置を製造する方法であって、上記製造方法は、水分遮断膜形成用の塗布液を用いて水分遮断膜を形成する湿式形成工程を含む表示装置の製造方法でもある。これによれば、スループットが高く、水分遮断膜の膜厚を容易に大きくすることができる。なお、水分遮断膜形成用の塗布液の形態としては特に限定されず、水分遮断膜材料が流動化した形態、水分遮断膜材料が溶媒に溶解した形態、水分遮断膜材料が分散媒中に分散した形態等が挙げられる。

上記湿式形成工程は、スクリーン印刷法又はオフセット印刷法を用いて水分遮断膜を形成することが好ましい。これにより、パターニング工程を行うことなく、水分遮断膜を容易に形成することができる。また、必要な箇所にのみ成膜することができるため、材料費を削減することができる。スクリーン印刷法又はオフセット印刷法により成膜可能な水分遮断膜材料としては、ＳＯＧ等が挙げられる。

本発明はそして、上記表示装置を製造する方法であって、上記製造方法は、スパッタリング法又は化学的気相蒸着法（ＣＶＤ法）を用いて水分遮断膜を形成する乾式形成工程を含む表示装置の製造方法でもある。これらの方法によれば、膜質に優れた（緻密な）水分遮断膜を形成することができる。また、スパッタリング法を用いる場合には、いわゆるマスクデポを行うことができるため、パターニング工程を行う必要がなくなり、成膜が容易になる。スパッタリング法及び化学的気相蒸着法により成膜可能な水分遮断膜材料としては、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ、ダイヤモンドライクカーボン等が挙げられる。透湿度及び／又は水分濃度の低い水分遮断膜を形成するためには、水分遮断膜の形成方法として化学的気相蒸着法を用いることがより好ましい。

本発明の表示装置によれば、回路部が表示パネルの基板上に形成されることから、表示パネルの薄型化、部品点数の削減、実装工程数の削減等を実現することができ、該回路部の少なくとも一部がシール材と重なり合うことから、額縁領域を縮小することができ、該回路部のうち該シール材と重なり合う部分が水分遮断膜で被覆されていることから、信頼性を向上させることができ、該水分遮断膜は、表示領域を除く領域に設けられていることから、透過率の低下等による表示品位の低下を防止することができる。

以下に実施形態を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

実施形態１
図１（ａ）は、実施形態１の液晶表示装置の構成を示す平面模式図である。
図１（ａ）に示すように、実施形態１に係る液晶表示装置１０００は、液晶表示パネル１００と、該液晶表示パネル１００に実装されたソースドライバ９０、及び、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）９１とを備える。本実施形態では、ゲートドライバ（回路部）８０は、画素ＴＦＴ（図示せず）等と同一の基板（後述するＴＦＴガラス基板）上に形成されている。すなわち、ゲートドライバ８０は、液晶表示パネル１００に内蔵されている。ソースドライバ９０は、チップオングラス（ＣＯＧ）方式でＴＦＴガラス基板上に実装されている。ＦＰＣ９１は、ＴＦＴガラス基板上に実装されており、ＴＦＴガラス基板上に設けられた、ゲートドライバ８０及びソースドライバ９０を駆動するための信号を供給する入力端子９２に接続されている。なお、ＦＰＣ９１とゲートドライバ８０とは、入力端子９２及び配線（Ｗｉｒｉｎｇ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ：ＷＯＧ）９３を介して接続されている。

図１（ｂ）は、実施形態１の液晶表示装置を図１（ａ）中のＡ−Ｂ線で切断したときの構成を示す断面模式図である。
図１（ｂ）に示すように、実施形態１に係る液晶表示装置１０００は、ＴＦＴガラス基板（背面基板）１０、ＣＦガラス基板（前面基板）２０、ＴＦＴガラス基板１０とＣＦガラス基板２０との間に配置された液晶層３０、及び、ＴＦＴガラス基板１０とＣＦガラス基板２０との間に配置されたシール材４０を有してなる液晶表示パネル１００を備える。

表示領域６０では、ＴＦＴガラス基板１０上に複数の画素ＴＦＴ６１が配置され、複数の画素ＴＦＴ６１上にはパッシベーション膜（絶縁膜の下部）８２、層間絶縁膜（絶縁膜の上部）８３及び画素電極８４がこの順に積層されている。なお、画素電極８４は、パッシベーション膜８２及び層間絶縁膜８３を貫通する開口内に形成された導電膜（図示せず）を介して画素ＴＦＴ６１のドレイン電極と接続されている。一方、ＣＦガラス基板２０上には複数の着色層２１、及び、着色層２１同士の間隙に形成されたブラックマトリクス２２が配置され、着色層２１及びブラックマトリクス２２上には対向電極（図示せず）が配置されている。液晶表示装置１０００は、ＴＦＴガラス基板１０上に配置された画素電極８４と、ＣＦガラス基板２０上に配置された対向電極とを用いて液晶層３０に電界を印加することで、液晶分子の配向を制御する。

額縁領域７０では、ＴＦＴガラス基板１０上にゲートドライバ８０が配置され、ゲートドライバ８０上にはパッシベーション膜８２、層間絶縁膜８３及び水分遮断膜５０がシール材４０に向かってこの順に積層されている。本実施形態では、ゲートドライバ８０は、全体がシール材４０と重なり合うように配置されている。ＣＦガラス基板２０上には、額縁領域７０と対応してブラックマトリクス２２が配置されている。
以下、ゲートドライバ８０の近傍の構造を中心に説明する。

図２（ａ）は、ゲートドライバ８０中のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ＴＦＴ部を示す断面模式図であり、（ｂ）は、ゲートドライバ８０中のコンタクトホール部を示す断面模式図である。
図２（ａ）に示すように、ゲートドライバ８０中のシフトレジスタ等を構成するａ−ＳｉＴＦＴ８１は、ゲート電極１１、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）からなるゲート絶縁膜１２、ａ−Ｓｉ層（ｉ層／ｎ^＋層）１３及びソース電極１４を有する。ａ−ＳｉＴＦＴ８１上には、シール材４０に向かって、パッシベーション膜８２、層間絶縁膜８３及び水分遮断膜５０がこの順に積層されている。

一方、図２（ｂ）に示すように、ゲートドライバ８０中のコンタクトホールは、ゲート絶縁膜１２、パッシベーション膜（絶縁膜の下部）８２及び層間絶縁膜（絶縁膜の上部）８３を貫通する開口内に形成された回路内配線（第二導電膜）１８を介して、ゲート電極１１と同一工程で形成されたゲートメタル配線（第一導電膜）１１０とソース電極１４と同一工程で形成されたソースメタル配線１４０とを接続するものである。回路内配線１８は、表示領域６０に設けられた画素電極８４とともに形成され（画素電極８４と同一のレイヤーの部材であり）、画素電極８４と同様、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等で構成される。そして、回路内配線１８及び層間絶縁膜８３上には水分遮断膜５０が配置されている。

シール材４０の材料としては、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル系樹脂等の紫外線硬化樹脂、熱硬化紫外線硬化併用型樹脂等の有機材料が挙げられる。シール材４０の形成方法としては、スクリーン印刷法、ディスペンサ描画法等が挙げられる。

パッシベーション膜８２としては、ＳｉＮ_ｘ膜等を用いることができ、その形成方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法等が挙げられる。層間絶縁膜８３としては、感光性樹脂膜等を用いることができ、その形成方法としては、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。

水分遮断膜５０としては、シール材４０の水分濃度よりも低い水分濃度（昇温脱離法により測定される）を有する材料で形成されることが好ましく、昇温脱離法で測定したときの水分濃度が２．０×１０^１５個／１００ｍｇ以下の材料が好適に用いられる。例えば、ＳＯＧ膜、ＳｉＯ_２膜、ＴｉＯ_２膜、ＳｉＮ_ｘ膜、ダイヤモンドライクカーボン膜等の無機絶縁膜、それらの積層膜等を用いることができる。水分遮断膜５０の形成方法としては、ＳＯＧ膜の場合には、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等が挙げられ、ＳｉＯ_２膜、ＴｉＯ_２膜、ＳｉＮ_ｘ膜、ダイヤモンドライクカーボン膜の場合には、スパッタリング法、ＣＶＤ法等が挙げられる。なお、スパッタリング法を用いる場合には、パターニング工程を不要とするために、いわゆるマスクデポを行ってもよい。また、透湿度及び／又は水分濃度の低い水分遮断膜５０を形成するためには、ＣＶＤ法を用いることが好ましい。透湿度を充分に低くするため、水分遮断膜５０の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましい。

本実施形態に係る液晶表示装置によれば、ゲートドライバ８０の全体がシール材４０と重なり合うように配置されているため、額縁領域７０を縮小することができる。また、ゲートドライバ８０中のコンタクトホール部には開口が形成されているため、シール材４０からの水分により、ａ−ＳｉＴＦＴ８１の特性が劣化するおそれがあるものの、本実施形態においては、ゲートドライバ８０中の開口を塞ぐようにゲートドライバ８０の全体を水分遮断膜５０で被覆しているため、水分遮断膜５０によってシール材４０からゲートドライバ８０への水分の移動を遮断することができ、その結果、信頼性を向上させることができる。更に、水分遮断膜５０は無機絶縁材料で構成されているため、ゲートドライバ８０中のＴＦＴ等に対し、悪影響を及ぼすことがない。そして、水分遮断膜５０は、額縁領域７０にのみ設けられ、表示領域６０には存在しない（画素電極８４上に形成されない）ため、液晶層３０に印加される電圧を低下させることもなく、表示品位を低下させることもない。なお、水分遮断膜５０は、入力端子９２を被覆しないように配置されているため、ゲートドライバ８０及びソースドライバ９０と入力端子９２との電気的接続を実現することができる。

なお、本実施形態では、ゲートドライバ８０は、全体がシール材４０と重なり合うように配置されているが、図３〜５等に示すように、一部のみがシール材と重なり合うように配置されていてもよい。図３の例では、ゲートドライバ８０ａの幅（図３中の左右方向の長さ）とシール材４０の幅とが同程度であって、ゲートドライバ８０ａの一部がシール材４０よりも液晶層３０側（以下では、内側と記載）に配置されており、水分遮断膜５０ａは、ゲートドライバ８０ａの上方に、その一部がシール材４０と重なり、残りの部分が液晶層３０と重なるように配置されている。図４の例では、ゲートドライバ８０ｂの幅（図４中の左右方向の長さ）がシール材４０の幅よりも大きく、内側では、ゲートドライバ８０ｂの境界とシール材４０の境界とがほぼ一致し、基板外周側（以下では、外側と記載）では、ゲートドライバ８０ｂの境界がシール材４０の境界よりも更に外側に位置しており、水分遮断膜５０ｂは、ゲートドライバ８０ｂの上方に、その一部がシール材４０と重なるように配置されている。図５の例では、ゲートドライバ８０ｃの幅（図５中の左右方向の長さ）とシール材４０の幅とが同程度であって、ゲートドライバ８０ｃの一部がシール材４０よりも外側に配置されており、水分遮断膜５０ｃは、ゲートドライバ８０ａの上方に、その一部がシール材４０と重なるように配置されている。

本実施形態では、水分遮断膜５０とゲートドライバ８０との間には、パッシベーション膜８２及び層間絶縁膜８３が設けられ、水分遮断膜５０は、ゲートドライバ８０上方の層間絶縁膜８３上に設けられているが、図６に示すように、水分遮断膜５０ｄが、ゲートドライバ８０ｄの上面及び側面と直に接して覆う形態としてもよい。

本実施形態では、水分遮断膜５０は、シール材４０が配置された領域のみに形成されているが、入力端子９２を被覆しないように額縁領域７０の実質的に全面に形成されてもよい。

本実施形態では、表示領域６０を取り囲むように環状の水分遮断膜５０が額縁領域７０に設けられているが、水分遮断膜５０は少なくともゲートドライバ８０上にあればよく、例えば、図７に示すように、額縁領域７０のうち、ゲートドライバ８０が配置された２つの辺のみに水分遮断膜５１を配置する構成としてもよい。

本実施形態では、ＣＯＧ方式が用いられ、ソースドライバ９０がＴＦＴガラス基板１０上に実装されたが、図８に示すように、ＴＣＰ方式が用いられ、ソースドライバ９１ａがＴＦＴガラス基板１０上に実装されてもよい。

本実施形態は、液晶表示装置についての説明であったが、本発明はこれに限定されることはなく、有機ＥＬ表示装置や無機ＥＬ表示装置等のＥＬ表示装置等においても同様の作用効果を得ることができる。

（水分濃度とＴＦＴ特性との関係）
図９（ａ）は、ＴＦＴの直上に配置された膜の水分濃度とＴＦＴ特性（オフ電流）との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、ＴＦＴの直上に配置された膜の吸水率とＴＦＴ特性（オフ電流）との関係を示すグラフである。なお、吸水率とは、水分濃度２．４×１０^１５個／１００ｍｇを１００％としたときの水分濃度の相対値である。

ＴＦＴの直上に感光性樹脂膜を配置し、６０℃、９５％ＲＨ下、感光性樹脂膜の水分濃度、及び、ゲート電圧（Ｖｇ）＝−１ＶにおけるＴＦＴのオフ電流（Ｉ_ｏｆｆ）をモニタリング測定した。測定結果を図９（ａ）及び（ｂ）に示す。なお、感光性樹脂膜の水分濃度については、以下に示す昇温脱離法で測定した。具体的には、まず、測定対象である感光性樹脂膜を６０℃、９５％ＲＨ下に１か月間放置（保管）した。次に、放置後の感光性樹脂膜から測定する部分（サンプル）を１０ｍｍ角に切り出した。次に、サンプルをアセトンで洗浄した後、分析装置のロードロック室（真空と大気との入れ替え室）に投入した。ロードロック室でサンプルの表面に付着した水分を除去した後、測定チャンバーに移し、一定時間排気後、真空（１０^−７Ｐａ以下）で昇温速度１０℃／分で昇温を行った。そして、昇温により脱離したサンプル内部に存在する分子を検出し、その分子量を求めた。水分子の数は、Ｍａｓｓ番号１８（Ｈ_２Ｏ）のフラグメントの強度から算出した。

図９（ａ）及び（ｂ）より、感光性樹脂膜の水分濃度が２．０×１０^１５個／１００ｍｇ（吸水率８３％）を超えたところで、ＴＦＴのオフ電流が急激に伸びていることが分かった。これより、水分遮断膜の水分濃度（吸水率）は、２．０×１０^１５個／１００ｍｇ（８３％）以下であることが好ましいことが分かる。

なお、本願は、２００７年１２月４日に出願された日本国特許出願２００７−３１３８５４号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。

（ａ）は、実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示す平面模式図であり、（ｂ）は、実施形態１の液晶表示装置を（ａ）中のＡ−Ｂ線で切断したときの構成を示す断面模式図である。 （ａ）は、ゲートドライバ中のＴＦＴ部を示す断面模式図であり、（ｂ）は、ゲートドライバ中のコンタクトホール部を示す断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の変形例の構成を示す断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の変形例の構成を示す断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の変形例の構成を示す断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の変形例の構成を示す断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の変形例の構成を示す平面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の変形例の構成を示す断面模式図である。 （ａ）は、ＴＦＴの直上に配置された膜の水分濃度とＴＦＴ特性（オフ電流）との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、ＴＦＴの直上に配置された膜の吸水率とＴＦＴ特性（オフ電流）との関係を示すグラフである。 従来の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。

符号の説明

１０：ＴＦＴガラス基板（背面基板）
１０ｅ、１０ｆ：下板ガラス
１１：ゲート電極
１２：ゲート絶縁膜
１３：ａ−Ｓｉ層（ｉ層／ｎ^＋層）
１４：ソース電極
１８：回路内配線（第二導電膜）
２０：ＣＦガラス基板（前面基板）
２０ｅ、２０ｆ：上板ガラス
２１：着色層
２２：ブラックマトリクス
３０：液晶層
３０ｅ、３０ｆ：液晶
４０：シール材
４０ｅ、４０ｆ：液晶シール部
５０、５０ａ〜５０ｄ：水分遮断膜
６０：表示領域
６１：画素ＴＦＴ
６２：画素トランジスタ
７０：額縁領域
８０、８０ａ〜８０ｄ：ゲートドライバ（回路部）
８０ｅ、８０ｆ：垂直走査機能部
８１：アモルファスシリコン薄膜トランジスタ
８２：パッシベーション膜（絶縁膜の下部）
８３：層間絶縁膜（絶縁膜の上部）
８４：画素電極
９０、９１ａ：ソースドライバ
９１：フレキシブルプリント配線板
９２：入力端子
９３：配線
１００：液晶表示パネル
１１０：ゲートメタル配線（第一導電膜）
１４０：ソースメタル配線
１５０：保護膜
１６０：絶縁膜
１０００：液晶表示装置

Claims (17)

1. 第一基板と、第二基板と、該第一基板及び該第二基板の間に配置されたシール材とを有してなる表示パネルを備える表示装置であって、
   該表示パネルは、該第一基板上のシール材と重なる領域に、回路部の少なくとも一部及び水分遮断膜を備え、
   該水分遮断膜は、表示領域を除く領域に設けられ、該回路部と該シール材との間に介在することを特徴とする表示装置。
2. 前記回路部は、第一導電膜と、該第一導電膜を被覆する絶縁膜と、該絶縁膜上及び該絶縁膜を貫通する開口内に設けられ、該第一導電膜に接続された第二導電膜とを有するものであり、
   前記水分遮断膜は、該開口内の第二導電膜を覆うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示パネルは、前記第一基板上に画素電極を備え、前記第二導電膜は、該画素電極を構成する材料で構成されることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 前記水分遮断膜は、前記回路部のうちシール材と重なり合わない部分も被覆していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記表示パネルは、前記第一基板上に、前記回路部を駆動するための信号を供給する入力端子を備え、前記水分遮断膜は、該入力端子を被覆しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
6. 前記水分遮断膜は、無機材料で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記水分遮断膜は、絶縁材料で構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記水分遮断膜は、スピンオンガラス、酸化シリコン、酸化チタン、窒化シリコン及びダイヤモンドライクカーボンからなる群より選択された少なくとも一種で構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の表示装置。
9. 前記水分遮断膜は、昇温脱離法で測定したときの水分濃度がシール材の水分濃度よりも低いことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示装置。
10. 前記水分遮断膜は、昇温脱離法で測定したときの水分濃度が２．０×１０^１５個／１００ｍｇ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の表示装置。
11. 前記水分遮断膜は、前記シール材から前記回路部への水分の移動を遮断することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の表示装置。
12. 前記シール材は、有機材料で構成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の表示装置。
13. 前記回路部は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の表示装置。
14. 前記回路部は、ゲートドライバを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の表示装置。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の表示装置を製造する方法であって、
    該製造方法は、水分遮断膜形成用の塗布液を用いて水分遮断膜を形成する湿式形成工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
16. 前記湿式形成工程は、スクリーン印刷法又はオフセット印刷法を用いて水分遮断膜を形成することを特徴とする請求項１５記載の表示装置の製造方法。
17. 請求項１〜１４のいずれかに記載の表示装置を製造する方法であって、
    該製造方法は、スパッタリング法又は化学的気相蒸着法を用いて水分遮断膜を形成する乾式形成工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。

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