JP2002357846A - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置とその製造方法Info
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Abstract
を低コストで提供する。 【解決手段】 少なくとも複数の走査線と複数の信号線
とが形成された表示領域と、前記走査線および前記信号
線に信号を送る駆動用ドライバ5が設けられた駆動領域
とを備えた平面表示装置であって、前記駆動用ドライバ
5どうしを接続する共通配線2または駆動用ドライバ5
と外部入力端子8とを結ぶ共通配線2の少なくとも一方
が絶縁膜11によって覆われ、前記絶縁膜11上には導
電膜12が形成される。
Description
ラズマディスプレイなどの平面表示装置及びその製造方
法に関し、特に、薄膜トランジスタ(TFT)等のスイ
ッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶表
示装置とその製造方法に適している。
面表示装置として、アクティブマトリクス型の液晶表示
装置を説明する。
晶表示装置70は、アクティブマトリクス基板59と、
それに対向配置された対向基板60とを備えている。両
基板59及び60の間には液晶層(不図示)が封入さ
れ、表示領域51が構成されている。アクティブマトリ
クス基板59の上には、表示領域51の周囲に駆動領域
71設けられている。
n G1ass)方式で複数の駆動用ドライバ55が実
装されている。駆動領域71の駆動用ドライバ55から
所定の信号を走査配線53および信号配線54に送り、
表示領域51に設けられたスイッチング素子(不図示)
を駆動している。駆動用ドライバ55どうしは駆動領域
71に設けられた共通配線52で接続されている。共通
配線52は、駆動用ドライバ55への電源の接続や信号
伝送などのために共通に用いられる配線である。
C(F1exib1e Printed Circui
t)等を用いて入力端子58から共通配線52を介して
駆動電流や信号が入力される。
ドライバ領域71のB−B’線断面図である。図8から
わかるように、アクティブマトリクス基板59上のドラ
イバ領域71には、共通配線52が設けられている。駆
動用ドライバ55と共通配線52、走査配線53または
信号配線54とが、駆動用ドライバ55のバンプ56お
よび異方性導電膜(以下、ACFと呼ぶ)57を介して
接続されている。
射)に対する規制が厳しくなり、表示装置のEMIを低
減することが必要不可欠である。表示装置のEMIを低
減する方法として、例えば、図9に示す特開平6−37
478号公報に開示されている液晶駆動装置のように、
金属箔テープを電源系配線に貼付けることでEMIを低
減する方法が提案されている。
には、駆動領域のほぼ全面に金属箔テープを貼付けなけ
ればならないため、表示装置のコストアップの要因にな
る。また、上記の方法では、配線に金属箔テープを貼る
際に、配線を傷つけたり、断線させる可能性が大きいた
め、表示装置の良品率が低下してしまう。そのうえ、表
示装置の製造工程間で、製造中の表示装置を移動する際
に配線がむき出しの状態で移動することになるので、表
示装置の移動中に配線の断線が起こりやすく、表示装置
の良品率が低下していた。
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、表示装置を形成する際に用いる各種絶縁膜(層間絶
縁膜、カラーフィルタ一など)を共通配線の上に設け、
その共通配線上に導電膜を形成することにより、配線の
保護を達成するとともに製造工程の増加をほとんど生じ
ない安価なEMI対策を施した表示装置とその製造方法
を提供することである。
に本発明による平面表示装置は、少なくとも複数の走査
線と複数の信号線とが形成された表示領域と、該走査線
および該信号線に信号を送る駆動用ドライバが設けられ
た駆動領域とを備えた平面表示装置であって、該駆動用
ドライバどうしを接続する共通配線または駆動用ドライ
バと外部入力端子とを結ぶ共通配線の少なくとも一方が
絶縁膜によって覆われ、該絶縁膜上には導電膜が形成さ
れており、そのことにより上記目的が達成される。
により、EMIの発生を簡単な構造で抑えることができ
る。また、絶縁膜はEMIの発生を抑制するだけでな
く、共通配線を保護する役目も同時に果すので、表示装
置の信頼性が向上する。
ニングすることによって形成されていてもよい。
走査線または上記信号線を覆う層間絶縁膜と同一の膜か
ら形成されていてもよい。
もよい。
制することができる。
基板上に、走査配線を形成し、該走査配線上に絶縁膜を
設け、該走査配線と交差するように信号配線を形成し、
該走査配線と該信号配線とのそれぞれの交差部近傍にス
イッチング素子を形成する工程と、該基板上に駆動ドラ
イバ用共通配線を設ける工程と、該走査配線、該信号配
線および該スイッチング素子の上部および該共通配線上
に層間絶縁膜を形成した後、該層間絶縁膜をパターニン
グすることによって該共通配線を覆う絶縁膜を形成する
工程と、該層間絶縁膜に該層間絶縁膜を貫くコンタクト
ホールを形成する工程と、該コンタクトホールを介して
該スイッチング素子と接続される画素電極を該層間絶縁
膜上に設けるとともに、該絶縁膜上に導電膜を形成する
工程とを包含しており、そのことにより上記目的が達成
される。
工程の増加を必要とせずEMI対策ができコストアップ
を生じない。また、共通配線を製造工程中でも保護する
ことができ、断線がおこらないため、良品率が向上す
る。
て説明する。 (実施形態1)図1に、本発明によるアクティブマトリ
クス基板を備えた液晶表示装置15の構成を示す。ま
た、図2に液晶表示装置15のA−A’線断面を示す。
る。アクティブマトリクス基板9の上には、TFT、M
IMなどのスイッチング素子(図示せず)がマトリクス
状に配列された表示領域1が設けられている。表示領域
1の上には、ガラス基板などの透明な対向基板10が所
定間隔をあけて配置され、その対向基板10とアクティ
ブマトリクス基板9との間は液晶層が設けられている。
以外の領域に、駆動領域16が設けられている。駆動領
域16は、アクティブマトリクス基板9の表示領域1の
全周囲に形成されていてもよい。駆動領域16には、C
OG方式で実装された複数の駆動用ドライバ5が設けら
れている。駆動用ドライバ5は、所定の信号を走査配線
としてのゲート配線3および信号配線としてのソース配
線4に送り、スイッチング素子を駆動する。駆動用ドラ
イバ5どうしは駆動領域16に設けられた共通配線2に
よって接続されている。
して、入力端子8から電源電圧や信号が供給される。入
力端子8は図示しないFPC等を介して、電源に接続さ
れている。駆動用ドライバ5と共通配線2、2a、ゲー
ト配線3またはソース配線4とが、駆動用ドライバ5の
バンプ6およびACF7を介して接続されている。AC
Fのかわりにペースト材や半田を用いてもよい。
けられておらず、かつ共通配線2が設けられている領域
17上には、絶縁膜11および絶縁膜11上に形成され
た導電膜12が設けられている。本実施形態では、表示
領域1内に形成される層間絶縁膜(図示せず)の材料と
して用いられるアクリル樹脂によって絶縁膜11が形成
されている。また、表示領域1内に形成される画素電極
の材料として用いられるITOによって導電膜12が形
成されている。
制され、かつ製造工程での断線が発生しにくい。また、
絶縁膜11にアクリル樹脂のような低誘電率の絶縁膜を
用いることにより、共通配線2を通る信号の波形の変形
を抑えることができる。さらに、絶縁膜11が共通配線
2を保護するため、表示装置を高温、多湿など非常に厳
しい環境下、例えば車の中で用いる場合でも、性能が低
下しない。
する。
板上に、タンタルをCVD法により4000オングスト
ロームの厚さに成膜した後、パターニングしてゲート配
線3を形成する。その後、前記ゲート配線3の表面に2
000オングストロームの厚さだけ陽極酸化を行った。
このように陽極酸化を行うことにより、走査配線1と後
に形成する半導体層との絶縁性が向上し、付加容量(C
s)が大きくなる。
いチッ化シリコン等からなるゲート絶縁膜をCVD法に
より5000オングストロームの膜厚に成膜し、前記ゲ
ート絶縁膜上に図示しないSi半導体層を連続して10
00オングストロームの厚さだけ堆積した後、パターニ
ングしてチャネル部を形成する。その後、図示しないn
+Si等によりコンタクト部を形成する。
000オングストロームの膜厚に成膜した後、パターニ
ングすることによりソース配線4を形成する。このとき
同時に共通配線2およびゲート配線3の実装端子部も形
成する。
4上に感光性のアクリル系樹脂を用いて3μmの膜厚の
層間絶縁膜を形成する。この層間絶縁膜は絶縁膜11も
兼ねている。アクリル系樹脂の比誘電率は3.4程度で
あり、無機膜の比誘電率(一般的に絶縁膜としてよく用
いられているチッ化シリコンの比誘電率は8)に比べて
低い。また、アクリル系樹脂は透明度が高く、かつスピ
ンコート法、ロールコート法、またはスロットコート法
により容易に3μmという厚い膜厚に形成することがで
きる。したがって、上記のように層間絶縁膜にアクリル
系樹脂を用いることにより、ソース配線と画素電極との
間の寄生容量を低くすることができ、各ソース配線4と
画素電極との間の寄生容量が表示に与えるクロストーク
等の影響をより低減することが可能となり、良好で明る
い表示を得ることができる。
ることにより、製造プロセスを増やすことなく絶縁膜1
1が形成される。さらに、絶縁膜11は比誘電率が低
く、かつ容易にその膜厚を厚くすることができるので、
共通配線2上の容量が抑えられ、信号遅延や信号波形の
変形が抑制される。また、アクリルのような有機樹脂を
用いることによりピンホールができないためリークを防
止することができる。さらに、アルミのようにヒロック
のできやすい金属を共通配線2に使用した場合でも、絶
縁膜11が共通配線2を保護するので、共通配線2のヒ
ロックを防止できる。
脂を用いれば、パターニングにフォトレジスト塗布工程
が不要となるので、生産性の点で有利である。
用いるアクリル系樹脂に、塗布前に着色しているものを
使用する。その理由は、塗布前に着色しているアクリル
系樹脂はパターニングが行い易く、またパターニング後
に全面露光処理を施すことにより、透明化することがで
きるからである。このような樹脂の透明化処理は、光学
的に行うことができるだけでなく、化学的に行うことも
可能である。
00オングストロームの膜厚に堆積した後、パターニン
グして、画素電極(図示せず)を形成した。このとき同
時に、EMI対策用導電膜12および実装端子(駆動用
ドライバ5の接続部および入力端子8の接続部)を形成
した。このことにより、全く工程を増加させずにEMI
対策や共通配線2の保護を行うことができる。また、実
装端子の接続抵抗の安定化を図ることができる。その際
に、アッシング等によって層間絶縁膜の樹脂の表面を荒
すことにより、層間絶縁膜と画素電極との密着性および
絶縁膜11と導電膜12との密着性を改善するとなお良
い。
成してラビング処理を行う(図示せず)。このとき、層
間絶縁膜の膜厚は3μmであり、層間絶縁膜は十分厚く
形成されているため、層間絶縁膜の表面は平坦化され、
配向乱れ等の問題は発生しない。その後、アクティブマ
トリクス基板9と、図示しないブラックマトリクス、対
向電極およびカラーフィルターを備えた対向基板10と
の問に液晶を挟んで液晶表示パネルを完成させる。
用いてゲート配線3およびソース配線4に接続し、本発
明の実施形態1の液晶表示装置が完成する。
の液晶表示装置では、その製造工程においてEMI対策
のための新たな工程を全く必要としないため、液晶表示
装置のコストアップが生じない。
2が基板表面に露出されている時間が少なくなるので、
ゴミ等の原因による断線の確率が大幅に減少するため、
良品率が大幅に向上する。
ーフィルタの機能を兼ねるようにすることもできる。ま
た、層間絶縁膜および絶縁膜11の材料としてアクリル
樹脂以外のものを使用することも可能である。層間絶縁
膜および絶縁膜11の材料には、比誘電率が低く透明度
の高いもの、具体的には可視光領域の透過率90%以上
のものを用いることが好ましい。例えば、ポリアミドイ
ミド(比誘電率3.5〜4.0)、ポリアリレート
(3.0)、ポリエーテルイミド(3.2)、エポキシ
(3.5〜4.0)、透明度の高いポリイミド(3.0
〜3.4:例えばヘキサフルオロプロピレンを含む酸二
無水物とジアミンとの組合わせ)等を用いることができ
る。
て、実施形態2の液晶表示装置25を説明する。図3は
図4のA−A’線の断面図である。なお、実施形態1の
液晶表示装置15と同様なものには同じ番号を付し説明
を省く。
MI対策用導電膜22が絶縁膜11を覆っている。液晶
表示装置25では、EMI対策用導電膜22がアクティ
ブマトリクス基板9上に形成された電気的にグランドな
配線23(以下、GND配線と呼ぶ)に接続されている
ので、さらに効果的なEMI対策が行われている。もち
ろん本実施形態でもコストアップは生じない。駆動ドラ
イバ5、できることならEMI対策用導電膜11と金属
ベゼル24(図4では図示せず)を接地するとさらに効
果的である。
表示装置35を示す。図5は図1のA−A’線の断面図
に相当する。本実施形態の説明においても、実施形態1
の液晶表示装置15と同様のものには同じ番号を付し説
明を省く。
は、EMI対策用導電膜32がアクティブマトリクス基
板9上に形成されたGND配線23および駆動用ドライ
バ5と接続されていることにより、接地面積が大きくな
るため、さらに電気的に安定したGND電位を得ること
ができ、効果的なEMI対策が施されている。
5でも、コストアップは生じない。実施形態2と同様
に、駆動ドライバ5、できることならEMI対策用導電
膜12と金属ベゼル(図示せず)を接地するとさらに効
果的である。
ノリッシク型液晶表示装置に本発明を適用したものであ
る。
は、TFT型液晶表示装置で表示電極スイッチ用TFT
を作成するときに表示部周辺部、つまり駆動領域に駆動
用ドライバを一体的に形成したものである。ここで、ド
ライバモノリッシク型液晶表示装置の駆動ドライバをモ
ノリッシクドライバと呼ぶ。
表示装置を説明する。
のTFTを備えたアクティブマトリクス基板43との間
に液晶が封入されたアクティブマトリクス基板43上の
表示領域の周囲に、駆動領域が形成されている。表示領
域の周辺部に駆動ドライバを設けているために熱や直流
電圧により液晶の劣化が起きることがない。その駆動領
域に駆動用ドライバとして形成されたモノリッシクドラ
イバ40が、アクティブマトリクス基板43上に形成さ
れたゲート配線、ソース配線に所定の信号を送り、TF
Tを駆動している。モノリッシクドライバ40はアクテ
ィブマトリクス基板43上にTFTと同時に形成され、
モノリッシクドライバ40そのものがEMI等を発生す
る部分になる。そのため、EMI等の発生を抑制するた
めには、モノリッシクドライバ40を形成する素子の1
つ1つを結ぶ配線だけでなく、素子も覆う必要がある。
いFPC等を用いて入力端子より電源電圧や信号を供給
する。そして、駆動領域のほぼ全面に絶縁膜41を形成
し、さらにその絶縁膜41上に導電膜42を形成する。
本実施形態でも、層間絶縁膜の材料として用いるアクリ
ル樹脂で絶縁膜41を、画素電極に用いるITOで導電
膜42を、それぞれ形成した。
れ、かつ製造工程途中でのドライバの不良がおこりにく
くなる。また、絶縁膜41にアクリル樹脂のような低誘
電率の絶縁膜を用いることにより、ドライバモノリッシ
ク部の信号のなまり(信号波形の変形)を抑えることが
できる。さらに、表示装置を車の中などの非常に厳しい
環境下で用いる場合でも、絶縁膜41がドライバモノリ
ッシクを保護する。
のアクティブマトリクス基板が構成される。
製造工程においては、実施形態1〜3のアクティブマト
リクス基板の製造工程と同様に、層間絶縁膜の形成と同
時に絶縁膜41が形成される。したがって、その製造工
程においてEMI対策のための新たな工程を全く必要と
しないため、本実施形態の液晶表示装置もコストアップ
が生じない。
にして製造される。
マトリクス基板43上に、スイッチング素子となるTF
Tおよびドライバモノリッシク用のチャネル領域とソー
スおよびドレイン領域となる半導体層44および45を
平面的に形成する。そして、半導体層44、45のソー
ス領域およびドレイン領域となる部分にイオンビームで
不純物を打込み、それぞれn+部分、p+部分を形成す
る。なお、ここでドライバ用キャパシタやCsを形成す
る片側の導電膜を同時に形成する。
ッ化シリコン等からなるゲート絶縁膜46をCVD法に
より3000オングストロームの膜厚に成膜した。その
際に、前記ソース、ドレイン領域の上には当然コンタク
トホールを形成しておく。
CVD法により4000オングストロームの厚さに成膜
した後パターニングする。そのとき、同時に前記キャパ
シタやCs部のもう片側の導電膜を形成する。
コン等からなる絶縁膜46をCVD法により3000オ
ングストロームの膜厚に成膜する。その際も、前記ソー
ス、ドレイン領域の上には当然コンタクトホールを形成
しておく。
としてアルミをCVD法により3000オングストロー
ムの膜厚に成膜してパターニングする。そのとき同時に
外部入力端子も形成する。
49上に層間絶縁膜として感光性のアクリル系樹脂をス
ピンコート法により3μmの膜厚で形成する。この層間
絶縁膜はドライバ領域の絶縁膜41も兼ねている。
縁膜41を形成するための製造プロセスを新たに増やす
ことなくアクティブマトリクス基板を形成できる。ま
た、絶縁膜41は比誘電率が低く、かつ容易に膜厚を厚
くできるので、ドライバモノリッシク部の寄生容量が抑
えられ、信号遅延・なまりが抑制される。また、絶縁膜
41の材料にアクリルのような有機樹脂を用いることに
より、絶縁膜41にピンホールができにくくなるため、
リークが防止される。さらに、アルミのようにヒロック
のできやすい金属を配線に用いた場合でも、絶縁膜41
が配線をカバーしてヒロックが防止される。
パターニングに際してフォトレジスト塗布工程が不要と
なり、生産性の点で有利である。本実施形態では、層間
絶縁膜の材料として用いたアクリル系樹脂に、塗布前に
着色されているアクリル系樹脂を使用した。塗布前に着
色したアクリル系樹脂はパターニングが行い易く、パ夕
ーニング後に全面露光処理を施してより透明化すること
ができるからである。このような樹脂の透明化処理は、
光学的に行うことができるだけでなく、化学的に行うこ
とも可能である。
00オングストロームの膜厚に堆積した後、パターニン
グして画素電極を形成する。このとき同時にEMI対策
用導電膜42を形成する。EMI対策用導電膜42は外
部入力端子上にも形成する。このことにより、全く工程
を増やさずに、EMIを抑制し、モノリッシクドライバ
を保護する絶縁膜41を形成することができる。その際
に、アッシング等により層間絶縁膜の樹脂の表面を荒
し、層間絶縁膜と画素電極および導電膜42との密着性
を改善するとなお良い。
成してラビング処理を行う。このとき、前記層間絶縁膜
を十分厚く(例えば3μm)形成することにより、表面
が平坦化され、配向乱れ等の問題は発生しなかった。そ
の後、アクティブマトリクス基板とブラックマトリク
ス、対向電極およびカラーフィルターを備えた対向基板
との間に液晶を挟んで、本実施形態4の液晶表示装置を
完成させる。
て、製造工程中にモノリッシクドライバが基板表面に露
出されている時間が少なくなるので、ゴミ等の原因によ
る断線の確率が大幅に減少するため、良品率が大幅に向
上する。
に接地するとさらに効果的であることはいうまでもな
い。
では、実施形態1〜4の液晶表示装置において、EMI
対策用導電膜を電源配線として用いる。駆動領域に形成
されている電源配線は+3V、+5V、+12V、−8
V等の直流電圧が印加される共通配線と、GND配線と
を有している。共通配線およびGND配線には交流電圧
が印加されないので、これらの配線がEMIの原因にな
ることはない。そのため、EMI対策用導電膜にこれら
の配線を形成することができる。
板上の配線とEMI対策用導電膜とが2層の電源配線を
形成するので、低抵抗化が達成される。EMI対策用導
電膜の幅を広く形成すれば、さらに低抵抗化をはかるこ
とができる。
が、実施形態1〜5以外にも、例えば絶縁膜としてカラ
ーフィルターやゲート絶縁膜を用いることも可能であ
る。
のアクティブマトリクス型液晶表示装置であるが、本発
明による表示装置は透過型アクティブマトリクス型液晶
表示装置に限られず、反射型、DUTY液晶、EL、プ
ラズマ表示装置でもよい。
置では、簡単な構造によってEMIの発生を抑えること
ができる。また、絶縁膜が共通配線を保護するため、本
発明による平面表示装置は信頼性が高い。
で、さらにEMIの発生を抑制することができる。
は、工程の増加を必要とせずにEMI対策ができ、コス
トアップが生じない。また、製造工程中においても共通
配線が保護されるので断線などがおこらず、良品率が向
上することにより、製造コストが安価となる。
クティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
る。
であり、図4のA−A’線の断面図である。
である。
であり、図1の液晶表示装置のA−A’線の断面図に相
当する図である。
バを説明するための図である。
クス基板の構成を示す平面図である。
る。
液晶駆動装置を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくとも複数の走査線と複数の信号線
とが形成された表示領域と、該走査線および該信号線に
信号を送る駆動用ドライバが設けられた駆動領域とを備
えた第1の基板と、第1の基板に対向して設けられてい
る第2の基板とを有する液晶表示装置であって、 前記第2の基板との間に液晶が封入された前記第1の基
板上の表示領域の周囲に駆動領域を形成することを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 該駆動用ドライバどうしを接続する共通
配線または駆動用ドライバと外部入力端子とを結ぶ共通
配線の少なくとも一方が絶縁膜によって覆われ、該絶縁
膜上には導電膜が形成されていることを特徴とする請求
項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記導電膜と画素電極とが同一の膜をパ
ターニングすることによって形成されている請求項2に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記絶縁膜は、前記表示領域において前
記走査線または前記信号線を覆う層間絶縁膜と同一の膜
から形成されている請求項2または3に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項5】 前記導電膜がGND配線に接続されてい
る請求項2〜4何れか1つに記載の液晶表示装置。
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