JPWO2011043440A1 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明による液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板と対向基板との間でショートを生じにくくすることを目的とし、アクティブマトリクス基板(1)においてゲート配線(12)と基幹配線(14c)とをコンタクトホール(20)内で導通させる電極膜(19)と、対向基板(2)の共通電極としての電極膜(23)との間に、これらの電極膜が導通することを妨げる導通阻止部材(31)を備える。導通阻止部材(31)は、アクティブマトリクス基板(1)および対向基板(2)の少なくとも一方において、アクティブマトリクス基板(1)の電極膜(19)と対向基板(2)の電極膜(23)との間に、基板面の法線方向において電極膜(19)と少なくとも一部が重なる位置に設けられる。

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶を封止した構造を有する液晶表示装置と、その製造方法に関する。
従来、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、それらの基板間に液晶を封止した構造をとる、いわゆるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く普及している。アクティブマトリクス基板には、液晶の駆動素子として機能する半導体素子(例えば、TFTと略称される薄膜トランジスタ等)や、この半導体素子を制御するための配線類が形成されている。一方、対向基板には、必要に応じてカラーフィルタ等が形成されると共に、その全面に共通電極が形成されている。
従来のアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、一般的に、電源、電圧を供給する外部接続端子はアクティブマトリクス基板側に設けられている。このため、例えば、アクティブマトリクス基板の外部接続端子から供給された電圧を対向基板の共通電極へ供給するために、アクティブマトリクス基板と対向基板とを導通させる必要がある。
アクティブマトリクス基板と対向基板とを導通させる手段としては、(1)アクティブマトリクス基板と対向基板との間に銀ペーストを設ける(例えば、特許文献1参照)、(2)アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせる際に用いられるシール材に導電性ビーズを含有させる(例えば、特許文献2参照)、等が知られている。
特開平8−234224号公報 特開2000−199915号公報
近年、特に大型の液晶表示装置の分野において、アクティブマトリクス基板の画素領域外に、画素内の半導体素子の製造プロセスによって同時にドライバ回路が形成された、いわゆるモノリシックパネルの開発が進んでいる。この場合、画素領域外においてドライバ回路および配線が配置されている箇所(額縁領域と称されることが多い。)には、アクティブマトリクス基板の表面に配線類が露出していることが多い。
そのため、パネル表面を指で押されたりする等して圧力がかかったときに、アクティブマトリクス基板と対向基板とのセルギャップが小さくなることにより、アクティブマトリクス基板上の配線と対向基板の共通電極とがショートすることがある、という問題があった。また、上記特許文献2に記載されているように、導電性ビーズを含むシール材で基板間の導通をとる構造の場合、導通部分以外の箇所(例えば、基幹配線と他の配線とのコンタクト部分(電極パターン)など)にシール材中の導電性ビーズが入り込むと、コンタクト部分と対向基板の共通電極とをショートさせてしまうという問題がある。
また、アクティブマトリクス基板において画素領域内の配向膜が画素領域外の配線や電極パターン上にも延設されている場合もあるが、配向膜は、一般的に100nm程度と極めて薄く、圧力がかかってセルギャップが小さくなった場合や、シール材中の導電性ビーズがコンタクト部分などに入り込んだ場合に、アクティブマトリクス基板と対向基板との間の絶縁破壊を防止できるほどの絶縁性はない。
本発明は、上記の問題を鑑み、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートを生じにくい液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明による液晶表示装置は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板が、前記周辺領域に延びる第1配線と、前記第1配線の上に形成された第1絶縁層と、前記周辺領域において前記絶縁層の上に延びる第2配線と、前記第2配線の上に形成された第2絶縁層と、前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に形成された貫通孔の中に配置され、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜と、を備え、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合せるシール材と、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材と、が配置されている
また、本発明による液晶表示装置の製造方法は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、前記アクティブマトリクス基板に、前記周辺領域に延びる第1配線を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の前記第1配線の上に、第1絶縁層を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の前記第1絶縁層の上に、前記周辺領域に延びる第2配線を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の前記第2配線の上に、第2絶縁層を形成する工程と、前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層前に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔のなかに、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜を形成する工程と、前記対向基板に共通電極を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の一方に、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜の少なくとも一部と前記導通阻止部材とが重なるように、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを、シール材で貼り合わせる工程と、を含む。
本発明によれば、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートが生じにくい液晶表示装置を提供できる。
本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面図である。 第1の実施形態にかかる液晶表示装置において、図1に破線で示した領域Aの近傍を拡大して示す平面図である。 図2に示すB−B線断面図である。 第2の実施形態にかかる液晶表示装置において、図1に破線で示した領域Aの近傍を拡大して示す平面図である。 図4に示すB−B線断面図である。 図4に示すC−C線断面図である。 液晶モジュール101の第1の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第2の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第3の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第4の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第5の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第6の変形例の概略構成を示す断面図である。 第2の変形例における導通部41付近の構成をより詳細に示した断面図である。 第2の変形例におけるコンタクト部42付近の構成をより詳細に示した断面図である。 図1に示したD−D断面の構成(画素の断面構成)を表している。 図1に示したD−D線断面図であって、画素領域内に配向制御構造物が形成された構成を示した図である。 ゲートドライバ4a内におけるTFT30およびその近傍のコンタクト部63の構成を模式的に表した平面図である。 図17に示したE−E線断面図である。 第2の実施形態との比較例にかかる液晶モジュールの概略構成を示す断面図である。
本発明の実施形態による液晶表示装置は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板が、前記周辺領域に延びる第1配線と、前記第1配線の上に形成された第1絶縁層と、前記周辺領域において前記絶縁層の上に延びる第2配線と、前記第2配線の上に形成された第2絶縁層と、前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に形成された貫通孔の中に配置され、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜と、を備え、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合せるシール材と、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材と、が配置されている。
上記の構成にかかる液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板の画素領域外の周辺領域において第1配線と第2配線とが電極膜によって貫通孔を介して接続されている。また、この周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材の他に、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合に前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に設けられ、前記電極膜と前記対向基板の共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を備えている。この構成によれば、基板の外から圧力が加わった場合や、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極との間に何らかの導電性物質が介在する場合に、これらに起因して基板間がショートすることを、前記導通阻止部材によって効果的に抑制することができる。この結果、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートを生じにくい液晶表示装置を提供することが可能となる。
上記液晶表示装置において、前記導通阻止部材は、電極膜と共通電極の両方に接する態様であっても良いし、電極膜と共通電極との一方のみに接する態様であっても良い。前者の態様によれば、導通阻止部材と電極膜または共通電極との間に何らかの導電性物質が入り込む余地が少なくなり、基板間のショートをより確実に防止できる。また、導通阻止部材が画素領域外においてスペーサの役割も果たし、画素領域外においてもアクティブマトリクス基板と対向基板との間隔を保持することができる。一方、後者の態様によれば、導通阻止部材の高さがセルギャップよりも小さいので、導通阻止部材とこれに対向する電極膜または共通電極との間に何かが入り込んだ場合に、その箇所の基板の厚さの増分が少なくてすむという利点がある。
上記の液晶表示装置において、前記導通阻止部材が、前記アクティブマトリクス基板に接することなく前記アクティブマトリクス基板に対面する端面を有し、前記導通阻止部材の前記端面に凹凸が形成されていることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材とこれに対向する電極膜または共通電極との間にシール材等が入り込んだ場合に、入り込んだ物質が凹部の間隙に吸収されるので、その箇所の基板厚さの増大が防止されるという利点がある。
上記の液晶表示装置において、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板の上に配置された駆動回路と、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に配置され、かつ、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路と重なる位置に配置された第2の導通阻止部材を備えることが好ましい。第2導通阻止部材によって、駆動回路内の配線と、対向基板の電極とがショートすることを抑制できる。また、この好ましい構成において、前記第2導通阻止部材が黒色であり、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路のチャネル領域と前記第2の導通阻止部材とが少なくとも一部が重なるように配置されていることがさらに好ましい。この態様によれば、導通阻止部材が、駆動回路内の駆動素子に対する遮光層として機能し、駆動素子の特性劣化を抑制することができる。
上記の液晶表示装置が、画素領域内で前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた突起状構造物をさらに備え、前記導通阻止部材が、前記突起状構造物と同じ材料で形成されていることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材と突起状構造物とを同じ材料で形成することができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。また、前記突起状構造物が、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間隔を規定するスペーサであることも好ましい。あるいは、前記突起状構造物が、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物である態様も好ましい。この時、前記突起状構造物と導通阻止部材がアクティブマトリクス基板において同じ層に設けられることが好ましい。すなわち、アクティブマトリクス基板は、例えばガラス基板等の透光性基板に金属や樹脂等からなる各種の層を順次積層していくことによって形成されるが、前記突起状構造物と導通阻止部材とが、これらの積層構造において同じ層に設けられていることが好ましい。
上記の液晶表示装置において、前記シール材が、導電性粒状体を含み、前記電極膜と前記対向基板の共通電極との間にも配置されていてよい。この構成によれば、導通阻止部材が、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極との間に導電性粒状体が入り込むことを抑止するので、基板間のショートを効果的に抑制することができる。
また、上記の液晶表示装置において、前記貫通孔における前記第2絶縁層の表面に段差部が形成され、前記電極膜の端部が前記段差部の上に位置することが好ましい。この構成によれば、電極膜と対向基板の共通電極との距離を十分に確保することができる。これにより、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極とのショートをより確実に防止できるという利点がある。
本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、(a)前記アクティブマトリクス基板に、前記周辺領域に延びる第1配線を形成する工程と、(b)前記アクティブマトリクス基板の前記第1配線の上に、第1絶縁層を形成する工程と、(c)前記アクティブマトリクス基板の前記第1絶縁層の上に、前記周辺領域に延びる第2配線を形成する工程と、(d)前記アクティブマトリクス基板の前記第2配線の上に、第2絶縁層を形成する工程と、(e)前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層前に貫通孔を設ける工程と、(f)前記貫通孔のなかに、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜を形成する工程と、(g)前記対向基板に共通電極を形成する工程と、(h)前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の一方に、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を形成する工程と、(i)前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜の少なくとも一部と前記導通阻止部材とが重なるように、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを、シール材で貼り合わせる工程と、を含む。なお、この製造方法において、工程(a)〜(i)はアルファベットの順にしたがって実行される必要はない。
この方法によって製造された液晶表示装置においては、導通阻止部材が、電極膜と前記対向基板の共通電極とが導通することを妨げるので、基板の外から圧力が加わった場合や、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極との間に何らかの導電性物質が介在する場合に、これらに起因して基板間がショートすることを効果的に抑制することができる。この結果、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートを生じにくい液晶表示装置が実現される。
上記の方法は、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方において、画素領域内に突起状構造物を形成する工程をさらに含んでよい。前記導通阻止部材の材料と前記突起状構造物の材料とが同じであり、前記突起状構造物を形成する工程と前記導通阻止部材を形成する工程とが同時に行われることが好ましい。この方法によれば、導通阻止部材が、画素領域内の突起状構造物と同じ材料で形成され、かつ、突起状構造物と同時に形成されるので、製造工程の煩雑化を抑制できるという利点がある。
以下、図面を参照しつつ、本発明による液晶表示装置の具体的な実施形態のいくつかを説明する。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示した、一部の構成部材を省略したりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
(実施形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態による液晶モジュール(液晶表示装置)の概略構成を模式的に示す平面図である。図1に示すように、第1の実施形態の液晶モジュール100は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを有する。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とは、画素領域内に設けられたフォトスペーサ(突起状構造物)によって所定の間隔を保ちつつ、シール材(図示せず)により貼り合わされている。そして、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とシール材とによって形成される空間に液晶が封止されている。
アクティブマトリクス基板1は、マトリクス状に画素電極43が配置された画素領域3と、画素領域3の両側(図1に示した例では水平方向(長手方向)の両側)に配置されたゲートドライバ4a、4bとを有する。画素領域3には、ソース配線5とゲート配線6とが互いに直交するよう配置されている。ソース配線5とゲート配線6との交点付近に、薄膜トランジスタ(TFT)7が形成されている。ゲートドライバ4a、4bは、図1においてはその内部構造の図示を省略しているが、画素領域3のTFT7の製造プロセスと同時に作り込まれるスイッチング素子(図3に示すTFT30)を有している。すなわち、ゲートドライバ4a、4bは、アクティブマトリクス基板1にモノリシックに作り込まれている。
TFT7は、そのゲート電極がゲート配線6に、ソース電極がソース配線5に、ドレイン電極が画素電極43に、それぞれ接続されている。そして、ゲートドライバ4a、4bから、ゲート配線6を介してTFT7のゲート電極へゲート信号が印加されることにより、TFT7のON/OFFが制御される。また、TFT7のソース電極には、図示しないソースドライバからソース配線5を介して、データ信号が印加される。
アクティブマトリクス基板1は、その短辺の長さが対向基板2の短辺の長さよりも大きくなるよう形成されている。そして、アクティブマトリクス基板1の対向基板2に覆われない箇所に、アクティブマトリクス基板1と外部回路との間で各種の信号を入出力するための端子領域8が形成されている。例えば、ソース配線5のそれぞれは、この端子領域8に形成されたソースドライバ接続用端子を介して、アクティブマトリクス基板1の外部に設けられたソースドライバ(図示せず)に接続される。なお、図1においては、端子領域8の端子を省略して図示したが、端子領域8には1つまたは2つ以上の端子が形成されていてよい。
図1に示すように、ゲートドライバ4a、4bの外側(基板外周側)には、基幹配線14が引き回されている。なお、図1は基幹配線14の形態の一例を示したものであり、基幹配線の本数が異なるような他の形態を採用することもできる。基幹配線14は、端子領域8の端子に接続されている。基幹配線14は、後に詳述するが、画素領域3のソース配線5またはゲート配線6と同じ材料を用いて、ソース配線5またはゲート配線6と同時に形成される。シール材は、ゲートドライバ4aの外側(基板外周側)に、基幹配線14のうちの1本または数本の上を覆うように敷設されている。画素領域の外側に位置する、ゲートドライバ4a、4b、基幹配線14、端子領域8等が配置された領域を、本明細書では周辺領域と呼ぶ。
図2は、図1に破線で示した領域Aの近傍を拡大して示す平面図である。図2に示すように、ゲートドライバ4aの外側(基板外周側)には、複数の基幹配線14a〜14dが配置されている。図2の例では、基幹配線14c上には、ゲートドライバ4aに接続されたゲート配線12(ゲートドライバ4aに電源電圧や信号を供給する配線:第1配線)とのコンタクト部42が設けられている。
ここで、図3を参照しながら、コンタクト部42の構造について説明する。図3は、図2に示すB−B線の断面図であり、コンタクト部42の断面構造を示す。なお、図3は、コンタクト部42の断面構造を簡略化して示したものである。例えば基幹配線14は、複数種類の金属層の積層構造であることが好ましいが、図3においては単層の金属層として省略して図示している。また、図3においては、例えばパッシベーション膜等の図示は省略されている。さらに、図3に示されている各種の膜の平坦度や、構成部材の寸法比等は、必ずしも実際の態様を表したものではない。
図3に示すように、本実施形態の液晶モジュール100は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをシール材40で貼り合わせ、その間隙に液晶34を封止した構成である。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とは、画素領域3内に設けられた、均一な高さを有する柱状または壁状のフォトスペーサ(突起状構造物)によって、その間隔が一定に維持されている。フォトスペーサは、一般的に、画素の開口部を避けて、ソース配線5またはゲート配線6に重なるように、樹脂等によって形成されている。なお、フォトスペーサの詳しい実施例は、後に図15を参照しながら説明する。
シール材40の材料としては、熱硬化性樹脂を用いることができる。シール材40は、光硬化性を併せ持つことが好ましい。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを位置決めして貼り合わせた後、感光させることでシール材40を仮硬化し、さらに加熱することによってシール材40を本硬化させることができるからである。このような特性を持つ樹脂としては、エポキシ樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂等が利用可能である。シール材40には、光硬化性樹脂を用いてもよい。
図3に示すように、アクティブマトリクス基板1は、ガラス基板11と、ガラス基板11の表面に形成されたゲート配線12(第1配線)とを備えている。ゲート配線12は、ゲートドライバ4a内のTFT30のゲート電極に接続されている。ゲート配線12は、画素領域3におけるゲート配線6と同じ材料により、ゲート配線6を形成するプロセスによってゲート配線6と同時に形成される。ゲート配線6、12は、例えば、チタニウム層、アルミニウム層、チタニウム層の三層構造であることが好ましいが、これに限定されず、単層金属層でも良いし、二層または四層以上の金属層であっても良い。また、アルミニウムの代わりに、例えばモリブデン等の金属を用いることもできる。ゲート配線12は層間絶縁膜13(第1絶縁層)で覆われている。層間絶縁膜13は、ゲート絶縁膜とも呼ばれ、例えば窒化シリコン膜を好適に用いることができる。
層間絶縁膜13の上には、基幹配線14(14a〜14c:第2配線)が設けられている。基幹配線14a〜14cは、画素領域3におけるソース配線5と同じ材料により、ソース配線5を形成するプロセスによってソース配線5と同時に形成される。ソース配線5および基幹配線14a〜14cは、チタニウム層の上にアルミニウム層を重ねた二層構造であることが好ましいが、これに限定されず、単層金属層でも良いし、三層以上の金属層であっても良い。また、アルミニウムの代わりに、例えばモリブデン等を用いることもできる。なお、本実施形態においては、アクティブマトリクス基板1の基幹配線14dが、適宜の箇所に設けられた銀ペースト(図示せず)を介して、対向基板2の共通電極(後述)に電気的に接続されている。
基幹配線14とTFT30の上には、層間絶縁膜18(第2絶縁層)が設けられている。なお、画素領域3においては、層間絶縁膜18の表面に、インジウム錫酸化物(ITO)等の透明な電極膜からなる画素電極43と、液晶34の配向を制御する配向膜(図示せず)とが、周知の態様により設けられる。
一方、対向基板2は、ガラス基板21の上に配置されたカラーフィルタ(図3には表れず)を備え、さらに、カラーフィルタを覆うオーバーコート膜22と、透明な電極膜23とを備えている。電極膜23は、対向基板2の全面を覆っており、共通電極として機能する。なお、画素領域3においては、対向基板2の電極膜23の表面に、液晶34の配向を制御する配向膜(図示せず)が設けられる。また、対向基板2において、ゲートドライバ4aに対向する領域には、ゲートドライバ4a内のTFT30の特性が光によって劣化することを防止するために、遮光層(ブラックマトリクス)24が設けられている。
図3に示すように、コンタクト部42においては、基幹配線14c上の層間絶縁膜18と層間絶縁膜13とを貫通する貫通孔(コンタクトホール)20が設けられ、この貫通孔20と電極膜19を介して、基幹配線14cとゲート配線12とが電気的に接続されている。つまり、電極膜19は、コンタクト部42における層間絶縁膜18の上、貫通孔20における層間絶縁膜13、基幹配線14c、および層間絶縁膜18の壁面の上、ならびに貫通孔20の底部で露出したゲート配線12の上に連続的に積層されている。
なお、図3に示した電極膜19は、画素領域3における画素電極43と同じ材料(例えばITO)により、画素電極43と同時に形成される。なお、図3において参照符号27を付した構成要素は下層半導体層であり、参照符号28を付した構成要素は上層半導体層である。下層半導体層27および上層半導体層28は、例えば、TFT30の半導体層を形成する際に同時に形成することが可能である。貫通孔20のなかで、下層半導体層27および上層半導体層28が露出している場合は、これらの層の壁面上にも電極膜19が形成される。
ただし、図3に示したコンタクト部42においては、対向基板2の電極膜23の上に、絶縁性の樹脂で形成された導通阻止部材31aが、また、コンタクト部42の内側(TFT30に近い側)には導電阻止部材31bが形成されている。以下の説明においては、導通阻止部材31a、31bを区別して説明する必要がある場合は、参照符号として31a、31bを用い、導通阻止部材31a、31bに共通した説明を行う場合は、参照符号として31を用いる。導通阻止部材31は、シール材40とは別個の構造物である。なお、電極膜23と導通阻止部材31との間には、画素領域3から延設された配向膜(図示せず)が介在していても良い。導通阻止部材31は、基板面の法線方向(基板面に垂直な方向)において(基板面の法線方向から見た場合)、アクティブマトリクス基板1の電極膜19に少なくともその一部が重なるように設けられていることが必要である。図3の例においては、導通阻止部材31aが、基板面の法線方向において、電極膜19の全体に重なるように設けられ、電極膜19とは重ならない位置に導通阻止部材31bが設けられている。しかし、電極膜19とは重ならない位置の導通阻止部材31bは無くても良いし、導通阻止部材31aは必ずしも電極膜19の全体に重なっている必要はない。なお、ここでは、導通阻止部材31a、31bのみを図示したが、導通阻止部材の数はこれに限定されない。導通阻止部材31は、画素領域3内に設けられる突起状構造物(ここではフォトスペーサ)と同じ材料を用いて、柱状または壁状に形成されている。導通阻止部材31とフォトスペーサとは、例えば透明な感光性アクリル樹脂を材料として、フォトリソグラフィ工程により、同時に形成することが可能である。
導通阻止部材31aのアクティブマトリクス基板1側の端面は、少なくともコンタクト部42の電極膜19を覆うに足る幅と長さとを有することが好ましい。導通阻止部材31aは、図3に示す例では、対向基板2の電極膜23の表面から突出するように設けられ、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを貼り合わせた際に、これらの基板の間に隙間無く介在する。これにより、基板に圧力がかかった場合でも、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の共通電極(電極膜23)とが接触することが妨げられる。したがって、この構成によれば、コンタクト部42においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショートする、という事態を防止できる。
さらに、導通阻止部材31は、画素領域3においてセルギャップを規定するフォトスペーサと同様の機能を果たす効果もある。したがって、セルギャップを規定するフォトスペーサと同じ材料で導通阻止部材31を形成する場合は、図3に示すように、画素領域3外においてコンタクト部42以外の箇所にも導通阻止部材31bを設けた構成とすることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材31bが、画素領域3外でのアクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つ、という効果が得られる。
なお、導通阻止部材31は、上述のとおり、画素領域3においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とを所定間隔に保つためのフォトスペーサと同じ材料により、フォトスペーサと同時に形成されることが好ましい。この場合、製造工程数を増加させることなく、導通阻止部材31を形成することができる、という利点がある。
ただし、画素領域3内に設けられる突起状構造物として、基板間隔を規定するフォトスペーサ以外に、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物を有する場合もある。配向制御構造物は、例えば垂直配向型の液晶モジュール等において用いられており、一般的に、透明な樹脂を用いて、所定の高さを有する壁状に形成される。なお、配向制御構造物の詳しい一実施例は、後で図16を参照しながら説明する。このように配向制御構造物を画素領域内の突起状構造物として有する液晶モジュールの場合は、導通阻止部材31を、基板間隔を規定するフォトスペーサではなく、この配向制御材と同じ材料によって形成することも可能である。
なお、導通阻止部材31は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、上記導通阻止部材31は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
以上のように、第1の実施形態にかかる液晶表示装置には、基板面の法線方向において、アクティブマトリクス基板1の画素領域3外の電極膜19に対して少なくとも一部が重なるように、対向基板2の共通電極(電極膜23)上に導通阻止部材31が設けられている。これにより、画素領域3外の基板に圧力がかかった場合でも、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23とが接触することが妨げられる。これにより、コンタクト部42においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショートする、という事態を防止できる。
(実施形態2)
本発明の第2の実施形態について、図4〜6を参照して、以下に説明する。なお、以下の説明において、第1の実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成については同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図4は、第2の実施形態にかかる液晶表示装置(液晶モジュール)101において、図1に破線で示した領域Aに対応する領域の近傍を拡大して示す平面図である。なお、液晶表示装置101の全体的な構成は図1に示す液晶表示装置100と基本的に同じである。
図4に示すように、本実施形態の液晶表示装置101においては、基幹配線14d上に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2を導通させるために、導通部41が設けられている。また、本実施形態の液晶表示装置101においては、シール材40が導電性粒状体(後述)を含み、このシール材40が導通部41に配置されることにより、導電性粒状体を介して、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との導通がとられている。したがって、第1の実施形態にかかる構成が有する銀ペーストが不要となり、第1の実施形態と比較して額縁領域の面積を小さくできるという利点がある。なお、導通部41は、基幹配線14d上において、端子領域8に近い額縁部分や、端子領域8とは反対側の額縁部分にも設けられて良い。また、基幹配線14c上には、第1の実施形態と同様に、ゲートドライバ4aに接続されたゲート配線12とのコンタクト部42が設けられている。
ここで、図5および図6を参照しながら、コンタクト部42および導通部41の構造について説明する。図5は、図4に示すB−B線断面図であり、コンタクト部42の断面構造を示す。図6は、図4に示すC−C線断面図であり、導通部41の断面構造を示す。なお、図5および図6は、導通部41およびコンタクト部42の断面構造を簡略化して示したものである。例えば基幹配線14は、複数種類の金属層の積層構造であることが好ましいが、図5および図6においては単層の金属層として省略して図示している。また、図5および図6においては、例えばパッシベーション膜等の図示は省略されている。さらに、図5および図6に示されている各種の膜の平坦度や、構成部材の寸法比等は、必ずしも実際の態様を表したものではない。
図5および図6に示すように、本実施形態の液晶モジュール(液晶表示装置)101は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをシール材40で貼り合わせ、その間隙に液晶34を封止した構成である。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とは、画素領域3内に設けられたフォトスペーサ(突起状構造物)によって、その間隔が一定に維持されている。なお、フォトスペーサの詳しい一実施例は、後に図15を参照しながら説明する。
シール材40は、導電性粒状体32を、基材としての熱硬化性樹脂33に含有させたものである。熱硬化性樹脂33は、光硬化性を併せ持つことが好ましい。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを位置決めして貼り合わせた後、感光させることでシール材40を仮硬化し、さらに加熱することによってシール材40を本硬化させることができるからである。このような特性を持つ樹脂としては、エポキシ樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂等が利用可能である。熱硬化性樹脂33としては、透明な樹脂を用いても良いが、後の変形例(第5の変形例)において説明するように、黒色の樹脂を用いることが好ましい場合もある。
導電性粒状体32は、例えば、プラスチックビーズに導電性の金属メッキ(例えば金メッキ等)を施したものである。導電性粒状体32は、熱硬化性樹脂33へ混入する前にはほぼ真球状であるが、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ工程において、破損せずに多少のつぶれが生じる程度の可塑性を有していることが好ましい。また、導電性粒状体32の芯となるプラスチックビーズとして、例えばエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂を使うことも好ましい。これは、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせにおける本硬化工程で、導電性粒状体32を破損することなく、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間に介在させることができるからである。ここで、導電性粒状体32の形状は、ほぼ真球状に限らず、卵形(断面がほぼ楕円形)または円柱状であっても良い。あるいは、導電性粒状体32は、断面形状が四角形、多角形、または、複雑な異型の形状を呈する粒状体であってもよい。
図5および図6に示すように、層間絶縁膜13の上には、基幹配線14(14a〜14c)が設けられている。基幹配線14a〜14cは、画素領域3におけるソース配線5と同じ材料により、ソース配線5を形成するプロセスによってソース配線5と同時に形成される。基幹配線14dは、層間絶縁膜13の下に、画素領域3におけるゲート配線6と同じ材料により、ゲート配線6を形成するプロセスによってゲート配線6と同時に形成される。
ここで、図6に示すように、導通部41においては、基幹配線14d上の層間絶縁膜13および層間絶縁膜18に貫通孔(コンタクトホール)20が設けられ、この貫通孔20を介して、基幹配線14dと、層間絶縁膜18上の電極膜19とが電気的に接続されている。つまり、電極膜19は、導通部41における層間絶縁膜18の上、貫通孔20における層間絶縁膜13および18の壁面の上、ならびに貫通孔20の底部で露出した基幹配線14dの上に連続的に積層されている。
また、本実施形態においては、シール材40が、基幹配線14a〜14dを覆う位置、あるいは基幹配線14a〜14dの一部または全部の上方に設けられている。これにより、導通部41の電極膜19は、シール材40中の導電性粒状体32によって、対向基板2の電極膜23と導通する。これにより、端子領域8の端子から基幹配線14dへ入力された信号が、電極膜19および導電性粒状体32を介して対向基板2の共通電極へ供給されることとなる。
一方、図5に示すように、コンタク卜部42においては、基幹配線14c上の層間絶縁膜18と層間絶縁膜13とを貫通する貫通孔20が設けられ、この貫通孔20と電極膜19とを介して、基幹配線14cとゲート配線12とが電気的に接続されている。つまり、電極膜19は、コンタクト部42における層間絶縁膜18の上、貫通孔20における層間絶縁膜13、基幹配線14c、および層間絶縁膜18の壁面の上、ならびに貫通孔20の底部で露出したゲート配線12の上に連続的に積層されている。なお、貫通孔20のなかで、下層半導体層27および上層半導体層28が露出している場合は、これらの層の壁面上にも電極膜19が形成される。なお、図5および図6にそれぞれ示した電極膜19は、画素領域3における画素電極43と同じ材料(例えばITO)により、画素電極43と同時に形成される。
ただし、図5に示したコンタクト部42の上およびその近傍においては、対向基板2の電極膜23の上に、絶縁性の樹脂で形成された導通阻止部材31(31a、31b)が設けられている。なお、導通阻止部材31は、図5に示した例ではシール材40の中に埋設されている(あるいは取り囲まれている)が、シール材40とは別個の構造物である。なお、電極膜23と導通阻止部材31との間には、画素領域3から延設された配向膜(図示せず)が介在していても良い。導通阻止部材31は、基板面の法線方向において、アクティブマトリクス基板1の電極膜19に少なくとも一部が重なるように設けられていることが必要である。
図5の例においては、導通阻止部材31aが、基板面の法線方向において、電極膜19の全体に重なるように設けられ、電極膜19とは重ならない位置に導通阻止部材31bが設けられている。しかし、導通阻止部材31bは無くても良いし、導通阻止部材31aは必ずしも電極膜19の全体に重なっている必要はない。導通阻止部材31は、画素領域3内に設けられる突起状構造物(ここではフォトスペーサ)と同じ材料を用いて、柱状または壁状に形成されている。導通阻止部材31とフォトスペーサとは、例えば透明な感光性アクリル樹脂を材料として、フォトリソグラフィ工程により、同時に形成することが可能である。
導通阻止部材31aのアクティブマトリクス基板1側の端面は、少なくともコンタクト部42の電極膜19を覆うに足る幅と長さとを有することが好ましい。導通阻止部材31aは、図5に示す例では、対向基板2の電極膜23の表面から突出するように設けられ、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを貼り合わせた際に、これらの基板の間に隙間無く介在する。これにより、コンタクト部42において、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の共通電極(電極膜23)との間には、シール材40が入り込む余地がない。したがって、この構成によれば、コンタクト部42において、シール材40中の導電性粒状体32がアクティブマトリクス基板1と対向基板2とをショートさせてしまう、という事態を防止できる。
ここで、比較例として、図19に、本実施形態にかかる液晶モジュール101から導通阻止部材31を省いた構成(液晶モジュール901)を示す。比較例にかかる液晶モジュール901は、導通阻止部材31を備えていない点を除いては、本実施形態にかかる液晶モジュール101と同様の構造を有するものとする。図19に示すように、比較例にかかる液晶モジュール901では、シール材40に含まれている導電性粒状体32が、アクティブマトリクス基板1の電極膜と、対向基板2の電極膜23との間に介在し、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをショートさせてしまうおそれがある。一方、上述のとおり、本実施形態にかかる液晶モジュール101の場合は、導電性粒状体32によるアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショー卜するという問題を、導通阻止部材31によって解決することができる。
さらに、導通阻止部材31は、画素領域3においてセルギャップを規定するフォトスペーサと同様の機能を果たす効果もある。したがって、セルギャップを規定するフォトスペーサと同じ材料で導通阻止部材31を形成する場合は、図5に示すように、画素領域3外においてコンタクト部42以外の箇所にも導通阻止部材31bを設けた構成とすることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材31bが、画素領域3外でのアクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つ、という効果が得られる。
なお、導通阻止部材31は、上述のとおり、画素領域3においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とを所定間隔に保つためのフォトスペーサと同じ材料により、フォトスペーサと同時に形成されることが好ましい。この場合、製造工程数を増加させることなく、導通阻止部材31を形成することができる、という利点がある。
ただし、画素領域3内に設けられる突起状構造物として、基板間隔を規定するフォトスペーサ以外に、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物を有する場合もある。なお、配向制御構造物の詳しい一実施例は、後に図16を参照しながら説明する。このように配向制御構造物を画素領域内の突起状構造物として有する液晶モジュールの場合は、導通阻止部材31を、基板間隔を規定するフォトスペーサではなく、この配向制御構造物と同じ材料によって形成することも可能である。
ここで、導通阻止部材31は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、導通阻止部材31は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
以上のように、第2の実施形態にかかる液晶表示装置では、基板面の法線方向において、アクティブマトリクス基板1の画素領域外の電極膜19に対して少なくとも一部が重なるように、対向基板2の共通電極(電極膜23)上に導通阻止部材31が設けられている。これにより、電極膜19が形成されている領域にシール材40を配置した場合であっても、シール材40に含まれる導電性粒状体32がアクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23との間に入り込むことが妨げられる。これにより、コンタクト部42においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショートする、という事態を防止できる。
上記において説明した第1の実施形態の液晶モジュール100および、第2の実施形態の液晶モジュール101のバリエーション(変形例)として、いくつかの態様が考えられる。以下、それらの変形例について説明する。
(第1の変形例)
図7は、第2の実施形態による液晶モジュール101の第1の変形例の概略構成を示す断面図である。図7に示すように、液晶モジュール101の第1の変形例では、シール材40中に、導電性粒状体32と共に、短く切断されたガラスファイバ(シール内スペーサ)35が混合されている。ガラスファイバ35は円柱状であり、その断面直径は導電性粒状体32よりも小さい。ガラスファイバ35は、導電性粒状体32とは異なり、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ時に変形しない。あるいは、ガラスファイバ35は導電性粒状体32よりも硬く、高い弾性率を有している。したがって、ガラスファイバ35の断面直径が、シール材40が配置された箇所における、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との最小間隔を規定することとなる。導電性粒状体32の直径(少なくとも変形が加えられる前の直径、あるいは変形後の最も幅の広い部分の直径)は、この最小間隔(すなわちガラスファイバ35の断面直径)よりも若干大きいことが好ましい。
例えば、ガラスファイバ35の断面直径が2〜4μm程度である場合、導電性粒状体32の変形前の直径、あるいは最も長い部分の直径は、4〜5μm程度の範囲で、ガラスファイバ35の断面直径よりも大きいことが好ましい。例えば、ガラスファイバ35の断面直径が約3μmであれば、導電性粒状体32の直径を約4μmとすることが好ましい。このように、導電性粒状体32として、ガラスファイバ35の断面直径よりも若干大きい直径の粒状体を用いることにより、導通部41において、1つの導電性粒状体32に対して、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23との両方が、確実に接触することとなる。これにより、導通部41において、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを確実に導通させることができる。
以上のとおり、液晶モジュール101の第1の変形例によれば、シール材40にガラスファイバ35を混合したことにより、ガラスファイバ35が、画素領域3においてセルギャップを規定するフォトスペーサと同等の機能を果たす。これにより、画素領域3外でのアクティブマトリクス基板1と対向電極2との間隔を均一に保つことができる、という効果が得られる。
また、本変形例においてはシール内スペーサとして柱状のガラスファイバ35を用いたが、ガラスファイバの代わりに、球状の硬質プラスチックビーズを用いることも可能である。この場合のプラスチックビーズは、導電性粒状体32よりも若干直径が小さく、かつ、導電性粒状体32よりも硬質であることが好ましい。
(第2の変形例)
図8は、液晶モジュール101の第2の変形例の概略構成を示す断面図である。図8に示すように、液晶モジュール101の第2の変形例は、上述の導通阻止部材31の代わりに、導通阻止部材36(36a、36b)を備えている。以下の説明においては、導通阻止部材36a、36bを区別して説明する必要がある場合は、参照符号として36a、36bを用い、導通阻止部材36a、36bに共通した説明を行う場合は、参照符号として36を用いる。
導通阻止部材36は、導通阻止部材31と同様に、対向基板2から突出するように設けられているが、導通阻止部材36の高さは、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とのセルギャップの大きさ(すなわち画素領域3におけるフォトスペーサの高さ)よりも小さい。導通阻止部材36の高さは、(a)アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをシール材40によって貼り合わせた場合に、導通阻止部材36の端面が電極膜19に接触することがない、という条件を満たすことが好ましい。この(a)の条件が満たされることにより、基板の貼り合わせ時に、導通阻止部材36の端面が電極膜19に強く接触することがない。この結果、電極膜19の断裂によるコンタクト不良を防止することができる。
さらに、導通阻止部材36の高さは、(a)の条件に加えて、(b)導通阻止部材36におけるアクティブマトリクス基板1側の端面と電極膜19との間に導電性粒状体32が入り込んでも、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔に影響を与えない、という2つ目の条件が満たされるように規定されることがさらに好ましい。この(b)の条件が満たされることにより、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つことができるからである。
このように、第2の変形例においては、画素領域3のフォトスペーサ(あるいはセルギャップ)と導通阻止部材36との高さが異なっている。ただし、この場合でも、導通阻止部材36を、画素領域3におけるフォトスペーサと同じ材料を用いて同時に形成することができる。例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂は、露光した部分が現像的に溶け出すので、露光量が異なるとエッチングで形成される凹形状の深さも異なるという性質を持つ。この性質を利用し、対向基板2の電極膜23上に、ポジ型の感光性アクリル樹脂を塗布し、互いに透過率が異なるフィルムを部分的に配したり、スリットを設けたりしたフォトマスク(いわゆるハーフトーンマスク)を用いれば、1枚のマスクで導通阻止部材36とフォトスペーサとの両方を、互いに異なる厚さに同時に形成することができ、製造効率が向上する。
また、前述したように、例えば垂直配向型液晶ディスプレイ等の場合、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つための(セルギャップを規定するための)フォトスペーサの他に、液晶の配向状態を規定するための配向制御構造物を画素領域3内に有することもある。この配向制御構造物の高さは、一般的に、セルギャップを規定するためのフォトスペーサの高さよりも低い。この場合、導通阻止部材36を、配向制御構造物と同じ材料を用いて、これと同じ高さに形成することも好ましい。
なお、図8の例では、コンタクト部42に設けられた導通阻止部材36aと、コンタクト部42以外の箇所に設けられた導通阻止部材36bとの両方が、セルギャップよりも低く形成された構成を例示した。しかし、導通阻止部材36aと導通阻止部材36bとの高さが同じである必要はない。例えば、上述のように、フォトスペーサと配向制御構造物とが画素領域3内に設けられた構造の場合、フォトスペーサと同じ材料で、これと同じ高さを有するように導通阻止部材36bを形成し、配向制御構造物と同じ材料で、これと同じ高さを有するように導通阻止部材36aを形成するようにしても良い。
ここで、導通阻止部材36は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、導通阻止部材36は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
なお、図8においては、シール材40にガラスファイバ35が混合されている例を示したが、第2の変形例においてガラスファイバ35は必須ではない。
また、ここでは、第2の実施形態による液晶モジュール101の変形例を説明したが、第1の実施形態による液晶モジュール100において、導通阻止部材31の代わりに導通阻止部材36を備えた構成とすることも可能であり、同様の効果を奏する。
(第3の変形例)
図9は、液晶モジュール101の第3の変形例の概略構成を示す断面図である。図9に示すように、液晶モジュール101の第3の変形例は、第2の変形例にかかる導通阻止部材36のアクティブマトリクス基板1側の端面に凹凸を設けた構成である。
なお、このような、導通阻止部材36の端面における凹凸は、導通阻止部材36をフォトリソグラフィ工程によってパターニングする際に、この端面に対応するフォトマスクに、光の透過率が互いに異なる複数の小領域を設けることで実現できる。例えば、導通阻止部材36をボジ型の感光性樹脂で形成する場合、導通阻止部材36の端面の凸部となるべき箇所に光の透過率が低いマスク部分を対応させ、凹部となるべき筒所に透過率が高いマスク部分を対応させればよい。
また、導通阻止部材36の端面の凹凸を、できるだけ粗く且つ深く形成することが好ましい。この構成によれば、仮に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ時に、導通阻止部材36の端面とアクティブマトリクス基板1との間に、シール材40の熱硬化性樹脂33や導電性粒状体32が進入したとしても、これらの進入物を凹部に吸収させることができる。この結果、導通阻止部材36の端面とアクティブマトリクス基板1との間に、シール材40が入り込んだとしても、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔の変化が発生しにくく、両基板の間隔を所望の値に維持させることができる。
なお、図9においても、シール材40にガラスファイバ35が混合されている例を示したが、第3の変形例においてもガラスファイバ35は必須ではない。
また、セルギャップとほぼ同じ高さを有する導通阻止部材31 (第1の変形例参照)の基板面の法線方向における端面(アクティブマトリクス基板1側または対向基板2側の端面)に凹凸を形成しても良い。
(第4の変形例)
図10は、液晶モジュール101の第4の変形例の概略構成を示す断面図である。図10に示すように、液晶モジュール101の第4の変形例においては、導通阻止部材31として、光を通さないように黒色に着色された導通阻止部材37(37a〜37c)が設けられている。以下の説明においては、導通阻止部材37a〜31cを区別して説明する必要がある場合は、参照符号として37a〜37cを用い、導通阻止部材37a〜37cに共通した説明を行う場合は、参照符号として37を用いる。導通阻止部材37は、黒く着色された感光性アクリル樹脂によって作成可能である。
ここで、導通阻止部材37は、画素領域3内のフォトスペーサと同じ材料によって、同じ工程で形成することができる。しかし、導通阻止部材37は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。
また、導通阻止部材37c(第2導通阻止部材)が、ゲートドライバ4aのTFT30の上部にも設けられたことにより、対向基板2の遮光層24(図3参照)が不要となっている。なお、導通阻止部材37cは、TFT30の全体を覆う必要はなく、少なくともチャネル領域に光が入射しないように作用すれば良い。
また、この変形例においても、シール材40にガラスファイバ35を混入させても良い。
また、第1の実施形態にかかる液晶モジュール100の導通阻止部材31の代わりに導通阻止部材37を用いても良く、それによって同様の効果が得られる。
(第5の変形例)
図11は、液晶モジュール101の第5の変形例の概略構成を示す断面図である。図11に示すように、液晶モジュール101の第5の変形例は、シール材40の基材として、透明な熱硬化性樹脂33の代わりに、黒色に着色された熱硬化性樹脂38を用いた点で、第4の変形例と異なっている。
また、第4の変形例と同様に、黒色の導通阻止部材37cが、ゲートドライバ4aのTFT30の上方に設けられたことにより、対向基板2側の遮光層24 (図3参照)が不要となっている。なお、導通阻止部材37cは、TFT30の全体を覆う必要はなく、少なくともチャネル領域に光が入射しないように配置されていれば良い。
また、導通阻止部材37cをTFT30の上方に配置する代わりに、TFT30の上方にまで、シール材40を延設させても良い。この場合、TFT30のチャネル領域は、黒色の熱硬化性樹脂38で覆われるので、対向基板2の遮光層24が無くても、TFT30の特性劣化を防止できる。また、例えば、シール材40の幅が基幹配線領域の幅よりも大きくなる場合には、基幹配線領域の外側にシール材をはみ出させるのではなく、ゲートドライバ4aの上方にシール材40を形成することで、額縁領域を狭くすることができるという利点が得られる。
また、この第5の変形例においても、シール材40にガラスファイバ35を混入させても良い。
(第6の変形例)
図12は、液晶モジュール101の第6の変形例の概略構成を示す断面図である。図12に示すように、液晶モジュール101の第6の変形例は、導通阻止部材39(39a、39b)が、対向基板2ではなく、アクティブマトリクス基板1側に設けられていることが特徴である。つまり、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ前に、導通阻止部材39がアクティブマトリクス基板1側に形成される。なお、この変形例においては、画素領域3のフォトスペーサもアクティブマトリクス基板1側に設けられており、導通阻止部材39は、画素領域3のフォトスペーサと同じ材料を用いて同時に形成されることが好ましい。ただし、導通阻止部材39は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で、形成してもよい。
なお、この変形例においても、シール材40にガラスファイバ35を混入させても良い(第1の変形例参照)。また、導通阻止部材39の高さをセルギャップよりも小さく形成しても良い(第2の変形例参照)。さらに、導通阻止部材39の対向基板2側の端面に凹凸に形成しても良い(第3の変形例参照)。また、導通阻止部材39を黒色に着色しても良いし(第4の変形例参照)、黒色の熱硬化性樹脂を基材として含むシール材40を用いても良い(第5の変形例参照)。
また、第1の実施形態にかかる液晶モジュール100の導通阻止部材31の代わりに導通阻止部材39を用いてもよく、それによっても同様の効果が得られる。
次に、本発明による液晶表示装置の好適な実施例を、その製造工程と共に説明する。なお、ここでは、図8に示した第2実施形態の第2の変形例の液晶表示装置101を例にとって説明を行う。すなわち、以下で説明する例は、セルギャップよりも小さい高さを有する導通阻止部材36が対向基板2側に設けられ、かつ、必須ではないが、シール材40にガラスファイバ35が混合されている構成を有する(図8参照)。
図13は、第2の変形例の液晶表示装置101における導通部41(図4参照)付近の構成をより詳細に示した断面図である。図14は、同じく第2の変形例におけるコンタクト部42付近の構成をより詳細に示した断面図である。図15は、図1に示したD−D断面の構成(画素の断面構成)を表している。
図13に示すように、本実施例における基幹配線14dは、下層がチタニウム層141d、中層がアルミニウム層142d 、上層がチタニウム層143dの三層構造である。基幹配線14dと同時に形成される画素領域3のゲート配線6も、基幹配線14dと同じ構造である。そして、電極膜19は、画素領域3の画素電極43と同じく、ITOで形成されている。また、図5では図示を省略したが、図13に示すように、アクティブマトリクス基板1には、層間絶縁膜13と、層間絶縁膜13の上に成膜されたパッシベーション膜143とが設けられている。パッシベーション膜143は、窒化シリコン膜であり、能動素子の特性劣化を防ぐなどの効果がある。さらに、パッシべーション膜143の上方には、感光性アクリル樹脂からなる層間絶縁膜18が設けられている。層間絶縁膜18の厚さは、最も厚い箇所において約2〜4μmである。
次に、本実施例におけるコンタクト部42の構成を、図14を用いて説明する。図14に示すように、コンタクト部42において、ゲート配線12は、図示を省略しているが、チタニウム層、アルミニウム層、チタニウム層を順次重ねてなる三層構造を有する。ゲート配線12と同時に形成される画素領域3のゲート配線6も、ゲート配線12と同じ構造である。層間絶縁膜13には、前記のとおり、窒化シリコン膜を用いることができる。基幹配線14cは、下層がチタニウム層141cで上層がアルミニウム層142cの二層構造であり、画素領域3のソース配線5と同じ工程によって形成される。
コンタクト部42は、図に示すように、ガラス基板11と電極膜19との間にゲート配線12、層間絶縁膜13、およびアモルファスシリコン膜146が積層された領域を有する。また、コンタクト部42は、ガラス基板11と電極膜19との間にゲート配線12、層間絶縁膜13、アモルファスシリコン膜146、およびチタニウム層141cが積層された領域、ならびに、ガラス基板11と電極膜19との間にゲート配線12、層間絶縁膜13、チタニウム層141c、アルミニウム層142c、パッシべーション膜143、および層間絶縁膜18が積層された領域を有する。
また、図14に示した基幹配線14cは、電極膜19と接続する箇所においては、基幹配線14cの上層(すなわちアルミニウム層142c)がエッチングにより除去され、チタニウム層141cと電極膜19とが接している。また、図8においては図示を省略したが、層間絶縁膜13と基幹配線14を覆うパッシベーション膜143が設けられていることが好ましい。パッシベーション膜143は、窒化シリコン膜である。
さらに、パッシベーション膜143の上には、感光性アクリル樹脂からなる層間絶縁膜18が設けられている。層間絶縁膜18は、最も厚い箇所の厚さが約2〜4μmである。電極膜19は、貫通孔20(以下、コンタクトホール20とも呼ぶ)の中で、基幹配線14cのチタニウム層141cおよびゲート配線12と電気的に接している。
なお、図14に示した好適な実施形態においては、層間絶縁膜18のコンタクトホール20内に段差部144が設けられており、コンタクトホール20の開口端と段差部144との間になだらかな斜面145が形成されている。段差部144とは、層間絶縁膜18の最上面よりも低く形成された部分である。電極膜19は、コンタクトホール20の底部から段差部144の途中まで延設されている。このように、電極膜19の端部が段差部144上に位置し、斜面145および層間絶縁膜18の表面には及ばないことにより、電極膜19と対向基板の電極膜23との距離を十分に確保することができる。これにより、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23とのショートを防止できるという利点がある。また、基幹配線14cと電極膜19との間にパッシベーション膜143と層間絶縁膜18が介在することにより、電極膜19であるITOおよび基幹配線14cのアルミニウム層142cの電食を防止することができる。
また、コンタクトホール20の開口部から内側にかけてなだらかな斜面145を形成することにより、コンタクトホール20の内壁を急峻または垂直に形成する場合に比べて、貼り合わせ精度等のマージンが拡大するという利点がある。
また、導通阻止部材36の厚さは、前述したとおり、導通阻止部材36の対向基板2側の端面と電極膜19との間に導電性粒状体32が入り込んでも、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を実質的に変化させない厚さに決定されている。ここで、例えば、層間絶縁膜18の厚さが、最も厚い箇所で約2.5μm、ガラスファイバ35の断面直径が約3μm、導電性粒状体32の直径が約4μmであるとすると、層間絶縁膜18の厚さとガラスファイバ35の断面直径との和は約5.5μmとなる。この値よりも、導通阻止部材36の厚さと導電性粒状体32の厚さとの和が小さければ、両基板間のギャップの変化を防止することができるので、図14の例では、導通阻止部材36の高さは約1.5μm未満であることが好ましい。この例では、導通阻止部材36の高さは約1.0μmである。
次に、図15を参照し、画素領域3におけるフォトスペーサ53について説明する。図15は、図1に示したD−D線の断面図である。図15に示すように、画素領域3においては、ソース配線5の上方に、セルギャップを制御するためのフォトスペーサ53が形成されている。また、フォトスペーサ53の上方には、ブラックマトリクス(BM)149が設けられている。
対向基板2の基板面の法線方向から見た場合、ブラックマトリクス149は、赤のカラーフィルタ150R、緑のカラーフィルタ150G、青のカラーフィルタ150Bの境界に設けられており、フォトスペーサ53とその下方のソース配線5とにオーバーラップするように配置されている。赤のカラーフィルタ150R、緑のカラーフィルタ150G、青のカラーフィルタ150Bのそれぞれは、画素電極43が設けられた領域(画素開口部)にオーバーラップするように配置されている。
ブラックマトリクス149の厚さは約1μm、赤のカラーフィルタ150R、緑のカラーフィルタ150G、青のカラーフィルタ150Bのそれぞれの厚さは約2μm、カラーフィルタ上のオーバーコート膜22の厚さは約0.5μmである。
画素領域3のソース配線5は、前述の基幹配線14と同様に、チタニウム層51とアルミニウム層52との積層構造を有する。層間絶縁膜13とソース配線5の上には、パッシベーション膜143が積層されている。パッシべーション膜143の上には、感光性アクリル樹脂からなる層間絶縁膜18が積層されている。層間絶縁膜18の厚さは、最も厚い箇所において、約2.5μmである。層間絶縁膜18の表面はほぼ平坦である。層間絶縁膜18の上には複数の画素電極43がマトリクス状に配置されている。画素電極43の上には、配向膜147が形成されている。
一方、対向基板2は、ガラス基板21と、各色のカラーフィルタ150R、150G、105B、およびブラックマトリクス149と、オーバーコート膜22と、電極膜23とが、この順に積層されている。電極膜23は、ITOで形成された共通電極である。電極膜23の厚さは、約0.1μmである。電極膜23の上には、感光性アクリル樹脂のフォトスペーサ53が形成されている。そして、電極膜23とフォトスペーサ53とを覆うように、配向膜148が形成されている。配向膜147、148のそれぞれの厚さは、約100nmである。
1本のソース配線5の線幅は約2〜3μmであり、このソース配線5にオーバーラップするフォトスペーサ53とブラックマトリクス149の線幅も、約2〜3μmである。フォトスペーサ53の高さは、約3μmである。これは、シール材40の厚さを規定するガラスファイバ35の断面直径とほぼ等しい。
フォトスペーサ53と同じ材料を用いて、同じ工程により、画素領域外の導通阻止部材を形成することが好ましい。これにより、製造工程を簡略化することができるからである。
なお、第1の実施形態および第2の実施形態において説明したとおり、画素領域3内に設けられる突起状構造物として、基板間隔を規定するフォトスペーサ以外に、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物を形成することもある。この配向制御構造物は、例えば垂直配向型液晶モジュール等において用いられる。ここで、この配向制御構造物の具体的な構成例を、図16を用いて説明する。
図16に示すように、配向制御構造物81は、垂直配向型液晶モジュールの画素領域内に、フォトスペーサ53よりも低い突起構造物として形成される。図16に示す例においては、配向膜147、148は、液晶分子を基板面に対して垂直に配向させるための垂直配向膜である。また、この例においては、配向制御構造物81は、各画素の中心付近の対向基板2側に設けられており、その周囲の液晶分子341を放射状に傾斜配向させる。配向制御構造物81は、フォトスペーサ53と同様に、電極膜23上に形成されている。したがって、配向制御構造物81の表面は、垂直配向膜148によって覆われている。この構成によれば、配向制御構造物81の斜面81sに設けられた垂直配向膜48のアンカリング効果によって、液晶分子341はこの斜面81sに対してほぼ垂直に配向する。
この結果、配向制御構造物81の近傍においては、液晶分子341が配向制御構造物81を中心として放射状に傾斜配向する。なお、ここで配向制御構造物81は円錐台状に形成されているが、その形状は、円錐状、三角錐状など種々の形状であってよい。
このように、配向制御構造物81を用いる場合は、導通阻止部材31を配向制御構造物81と同じ材料によって、同じ工程で形成することも可能である。これにより、製造工程を簡略化できるという利点が得られる。
次に、図17および図18を参照しながら、ゲートドライバ4a内のTFT30およびコンタクト部63を説明する。図17は、ゲートドライバ4a内におけるTFT30およびその近傍に配置されたコンタクト部63の構成を模式的に表した平面図である。図18は、図17に示したE−E線断面図である。なお、ここでは、ゲートドライバ4aの構成を説明するが、ゲートドライバ4bも同様の構成を有していてよい。
図17および図18に示す例においては、TFT30は、櫛形構造のTFTであるが、ゲートドライバ4a内のスイッチング素子はこれに限定されない。図17および図18に示すように、ゲートドライバ4a内では、ゲート配線12の上方に層間絶縁膜13が設けられ、さらにその上にn+シリコン等によるシリコン層15、ドレイン配線61、ソース配線62等が形成されている。ドレイン配線61とソース配線62は、基幹配線14や画素領域3のソース配線5と同じ材料により、ソース配線5と同時に、ゲートドライバ4a内に形成される配線である。基幹配線14、ドレイン配線61、ソース配線62は、例えばチタニウム層141cとアルミニウム層142cの二層構造を有している。
図17および18に示すように、ドレイン配線61から延設された2本の電極がTFT30のドレイン電極61a、61bを形成し、ソース配線62から延設された1本の電極がソース電極62aを形成する。ドレイン配線61、ソース配線62の上には、パッシベーション膜143が積層される。パッシベーション膜143の上には、層間絶縁膜18が積層される。層間絶縁膜18と層間絶縁膜13には貫通孔20が設けられている。貫通孔20における層間絶縁膜13および層間絶縁膜18の壁面の上、基幹配線14の露出部分、ならびに貫通孔20の底部で露出したゲート配線12の上に、電極膜19が連続的に積層されている。このような構造により、コンタクト部63においてゲート配線12と基幹配線14とが電気的に接続される。なお、貫通孔20において、シリコン層15、パッシベーション層143が露出している場合は、これらの露出面上にも電極膜19が形成される。
図18に示すように、ゲートドライバ4a、4bにおけるアクティブマトリクス基板1と対向基板2との間には、シール材40は存在しない。本実施例では、シール材40は感光性樹脂を基材として含み、製造工程で感光性樹脂に光を照射してシール材40の仮硬化がなされる。しかしながら、TFT30に光が照射されるとチャネル特性が劣化するため、シール材40をTFT30の上に形成しようとすると、製造工程においてTFT30に光が照射されて、TFT30の特性が劣化するという問題が生じる。本実施例では、TFT30の上部にシール材40が存在しないので、TFT30の特性劣化が防止される。
また、同様の理由により、液晶表示装置の完成後においてもTFT30に外光が照射されることは好ましくない。そのため、本実施例では、ゲートドライバ4a、4bの上方に遮光層24が設けられている。
しかし、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間にシール材40が存在しない場合、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを互いに押しつける力が働くと(例えば、液晶パネルを外部から指などで押さえつけたとき等)、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23とが接触してショー卜する可能性がある。この問題を防止するために、図18に破線で示すように、コンタクト部63の上部の対向基板2に導通阻止部材36を設けることが好ましい。導通阻止部材36に変えて、セルギャップまたは液晶の配向状態を規定するフォトスペーサと同じ高さの導通阻止部材(上述した導通阻止部材31aに対応)を設けても良い。また、第4の変形例で説明したように、黒色の導通阻止部材を設けても良い。あるいは、第6の変形例で説明したように、導通阻止部材36をアクティブマトリクス基板1の側に設けても良い。
導通阻止部材36は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、導通阻止部材36は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
次に、液晶モジュール101の製造方法について説明する。以下の説明においては、特に注記する部分以外は、図5を参照しながら、図5の液晶モジュール101の各構成要素の製造工程を説明する。各構成要素の製造方法は、基本的に、他の実施形態および実施例の同じ構成要素にも適用可能である。
まず、アクティブマトリクス基板1の製造工程を説明する。最初に、ガラス基板11を洗浄して乾燥させた後、スパッタ法により、ガラス基板11の表面にチタニウム層、アルミニウム層、チタニウム層を順に積層する。次に、この3層を、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて整形して、ゲート配線12(第1配線)を形成する。
その後、ゲート配線12を覆うようにガラス基板11の上に、層間絶縁膜13(第1絶縁層)となる窒化シリコン膜と、画素領域3のTFT7の半導体層となるアモルファスシリコン膜及びn+アモルファスシリコン膜とを、それぞれプラズマCVD去により連続成膜する。次に、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、アモルファスシリコン膜及びn+アモルファスシリコン膜をパターニングし、TFT7および30の島状に配置された半導体層を得る。
次に、スパッタ法を用いて、チタニウム層とアルミニウム層とを順に堆積する。その後、これら2層をフォトリソグラフィ法とウェットエッチング法とドライエッチング法を用いてパターニングして、画素領域3のソース配線5、ソース電極、およびドレイン電極と、基幹配線14と、ゲートドライバ4a、4b内のドレイン配線61、ソース配線62、ならびにTFT30のドレイン電極61a、61bおよびソース電極62aとを形成する。基幹配線14、ドレイン配線61、ソース配線62を第2配線と呼ぶ。
次に、パッシベーション膜143となる窒化シリコン膜をプラズマCVD法により積層した後、層間絶縁膜18となるアクリル樹脂を塗布する。その後、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、層間絶縁膜18から層間絶縁膜13までの層を選択的に除去して、図5〜14および図18に示したコンタクトホール(貫通孔)20を形成する。このとき、コンタクトホール20内に位置するソース配線5および基幹配線14のアルミニウム層を、ウェットエッチングにより除去してもよい。これにより、これらの配線のアルミニウム層と電極膜19のITOとの間で生じ得る電食が防止される。
次に、ITOをスパッタ法により成膜してエッチングすることにより、画素領域3の画素電極43と電極膜19とを形成する。次に、画素領域3に配向膜147を成膜してアクティブマトリクス基板1が完成する。
なお、アクティブマトリクス基板の製造工程の最後に導通阻止部材を形成する工程が加わることもあり得る。
次に、対向基板2の製造工程を説明する。
最初に、ガラス基板21を洗浄して乾燥させた後、画素領域3となる部分にカラーフィルタ150R、150G、150Bを形成する。このとき同時に、ソース配線5の上方にあたる箇所と、ゲートドライバ4a、4bの上方にあたる箇所とに、ブラックマトリクス149を形成する。次に、基板上にオーバーコート膜22を形成する。その後、オーバーコート膜22の面上に、ITOをスパッタ法により成膜して電極膜23(共通電極)を得る。
次に、電極膜23の表面に感光性のアクリル樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、導通阻止部材36とフォトスペーサ53(図15および16参照)とを同時に形成する。この際に、前述したとおり、導通阻止部材36とフォトスペーサ53の高さを異ならせる場合、導通阻止部材36に対応する筒所とフォトスペーサ53に対応する箇所との透過率が互いに異なるフォトマスクを用いれば良い。次に、画素領域3において電極膜23とフォトスペーサ53とを覆うように配向膜148を成膜することにより、対向基板2が完成する。なお、図16に示した配向制御材81を導通阻止部材36と同じアクリル樹脂で同時に形成することもあり得る。
次に、対向基板2の周辺領域の一部を含む所定の箇所にシール材40を塗布し、シール材40で囲まれた領域に液晶を滴下した後、対向基板2とアクティブマトリクス基板1とを貼り合わせる。シール材40は、熱硬化性樹脂33と、導電性粒状体32およびガラスファイバ35の一方または両方を含み得る。次に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを位置合わせした状態で、シール材40へ紫外線を照射して、シール材40を仮硬化させる。次に、所定の温度まで加熱することにより、シール材40を本硬化させる。貼り合わせは、アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、アクティブマトリクス基板の電極膜19の少なくとも一部と導通阻止部材36とが重なるようになされる。
以上の工程により、本実施例の液晶モジュール(貼り合せ基板)101が完成する。この液晶モジュール101を適宜の筐体に組み込み、必要な駆動回路および電源回路等を取り付けることにより、液晶表示装置の最終形態が完成する。なお本願においては、上記の液晶モジュール101を本発明による液晶表示装置と呼んでいるが、液晶表示装置の上記最終形態を本発明による液晶表示装置と呼んでもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態および実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態および実施例を適宜変形して実施することが可能である。
例えば、上述の例では、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とのベース基板としてガラス基板を用いたが、透光性の絶縁性基板であれば、ガラス基板以外の基板を用いてもよい。
また、図1においては、2つのゲートドライバ4a、4bが画素領域3の両側に配置された構成を例示したが、ゲートドライバの数は2個に限定されず、また上述したものとは異なる位置に配置することも可能である。また、図1においては、アクティブマトリクス基板1の1つの長辺付近に端子領域8が形成された例を示したが、端子領域8をアクティブマトリクス基板1の短辺付近に形成してもよい。
また、上記の説明においては、アクティブマトリクス基板1上にゲートドライバ4a、4bがモノリシックに設けられた構成を例示したが、それに加えて、アクティブマトリクス基板1上にソースドライバをモノリシックに組み込むことも可能である。この場合、TFTの半導体層の材料としては、アモルファスシリコンよりも移動度が高い微結晶シリコン(マイクロクリスタルシリコン)や酸化物半導体(IZO、IGZO等)などを用いることが好ましい。
なお、微結晶シリコン膜は、一般に、プラズマCVD法など、アモルファスシリコン膜の形成方法と同様の方法を用いて作製される。その原料ガスには、水素ガスで希釈したシランガスを用いるのが一般的である。微結晶シリコンに含まれる結晶粒の粒径は数nmから数100nm程度と小さく、微結晶シリコンは結晶粒とアモルファスシリコンとの混合状態として形成されることが多い。また、低温結晶化シリコン膜を形成する場合、まずアモルファスシリコンを成膜し、その後レーザーや熱による結晶化が必要であるが、微結晶シリコンは、CVD装置等によって成膜が完了したときに、既に基本的な結晶粒を含んでいるという特徴がある。したがって、成膜後に、レーザーや熱によるアニール処理を施して結晶粒を形成する工程を省くことが可能である。よって、微結品シリコンTFTは、低温結晶化シリコンTFTを作成するために必要とされる工程数よりも少ない工程数で作製可能であり、アモルファスシリコンTFTと同程度の工程数とコストで作製され得る。
本発明は、薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス基板を備えた液晶セル、液晶表示装置に好適に用いられる。
1 アクティブマトリクス基板
2 対向基板
3 画素領域
4 ゲートドライバ
5 ソース配線
6 ゲート配線
7 TFT
8 端子領域
11 ガラス基板
12 ゲート配線
14 基幹配線
19 電極膜
20 貫通孔
31 導通阻止部材
36 導通阻止部材
37 導通阻止部材
39 導通阻止部材
53 フォトスペーサ
81 配向制御構造物
100 液晶モジュール
101 液晶モジュール

Claims (16)

  1. 複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置であって、
    前記アクティブマトリクス基板が、
    前記周辺領域に延びる第1配線と、
    前記第1配線の上に形成された第1絶縁層と、
    前記周辺領域において前記絶縁層の上に延びる第2配線と、
    前記第2配線の上に形成された第2絶縁層と、
    前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に形成された貫通孔の中に配置され、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜と、を備え、
    前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、
    前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材と、
    前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材と、が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記導通阻止部材が前記電極膜と前記共通電極との両方に接する、請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記導通阻止部材が前記電極膜と前記共通電極との一方のみに接する、請求項1に記載の液晶表示装置。
  4. 前記導通阻止部材が、前記アクティブマトリクス基板に接することなく前記アクティブマトリクス基板に対面する端面を有し、
    前記導通阻止部材の前記端面に凹凸が形成されている、請求項1または3に記載の液晶表示装置。
  5. 前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板の上に配置された駆動回路と、
    前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に配置され、かつ、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路と重なる位置に配置された第2の導通阻止部材を備える、請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記第2の導通阻止部材が黒色であり、
    前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路のチャネル領域と前記第2の導通阻止部材とが少なくとも一部が重なるように配置されている、請求項5に記載の液晶表示装置。
  7. 前記画素領域内で前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた突起状構造物を備え、
    前記導通阻止部材が、前記突起状構造物と同じ材料で形成されている、請求項1から6のいずれかに記載の液晶表示装置。
  8. 前記突起状構造物が、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間隔を規定するスペーサである、請求項7に記載の液晶表示装置。
  9. 前記突起状構造物が、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物である、請求項7に記載の液晶表示装置。
  10. 前記シール材が、導電性粒状体を含み、
    前記シール材が、前記電極膜と前記対向基板の共通電極との間に配置されている、請求項1から9のいずれかに記載の液晶表示装置。
  11. 前記貫通孔における前記第2絶縁層の表面に段差部が形成されており、
    前記電極膜の端部が前記段差部の上に位置する、請求項1から10のいずれかに記載の液晶表示装置。
  12. 複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
    前記アクティブマトリクス基板に、前記周辺領域に延びる第1配線を形成する工程と、
    前記アクティブマトリクス基板の前記第1配線の上に、第1絶縁層を形成する工程と、
    前記アクティブマトリクス基板の前記第1絶縁層の上に、前記周辺領域に延びる第2配線を形成する工程と、
    前記アクティブマトリクス基板の前記第2配線の上に、第2絶縁層を形成する工程と、
    前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層前に貫通孔を設ける工程と、
    前記貫通孔のなかに、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜を形成する工程と、
    前記対向基板に共通電極を形成する工程と、
    前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方に、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を形成する工程と、
    前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜の少なくとも一部と前記導通阻止部材とが重なるように、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを、シール材で貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。
  13. 前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方の前記画素領域内に、前記導通阻止部材の材料と同じ材料によって、突起状構造物を形成する工程を含み、
    前記突起状構造物を形成する工程と前記導通阻止部材を形成する工程とが同時に行われる、請求項12に記載の液晶表示装置の製造方法。
  14. 前記突起状構造物が、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間隔を規定するスペーサである、請求項13に記載の液晶表示装置の製造方法。
  15. 前記突起状構造物が、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物である、請求項13に記載の液晶表示装置の製造方法。
  16. 前記シール材として、導電性粒状体を含むシール材を用い、
    前記シール材を、前記電極膜と前記対向基板の前記共通電極との間に配置する、請求項12から15のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
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