JP2007065150A

JP2007065150A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2007065150A
Application number: JP2005249192A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Segawa; 泰生瀬川; Masaaki Aota; 雅明青田; Nobuhiko Oda; 信彦小田
Original assignee: Sanyo Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】共通電位配線から対向電極へ至る低コンタクト抵抗の配線経路を形成することで、対向電極に供給される共通電位を安定し、液晶表示不良を防止した液晶表示装置を提供する。
【解決手段】透明電極パッド１９は第２のコンタクトホールＨ２から平坦化膜１５上を共通電位配線１８上に重畳するように延在し、平坦化膜１５に形成された第３のコンタクトホールＨ３を介して共通電位配線１８に接続されている。この第３のコンタクトホールＨ３における透明電極パッド１９と共通電位配線１８とのコンタクト抵抗は、数Ω以下とすることができ、第２のコンタクトホールＨ２における透明電極パッド１９とポリシリコンパッド１７とのコンタクト抵抗より相当低い。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特にＴＦＴ基板上に形成された対極パッド部とＴＦＴ基板に対向する対向基板上に形成された対向電極とを電気的に接続する接続構造を有した液晶表示装置に関する。

従来、アクティブマトリクス駆動の液晶表示装置においては、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたＴＦＴ基板と、対向電極が形成された対向基板とをシール樹脂を介して接着し、ＴＦＴ基板、対向基板及びシール樹脂で囲まれた空間に液晶が封入されている。対向電極には共通電位（対極電位）を与える必要があるが、対向基板側には端子部が無いため、対向基板側からは対向電極に共通電位を供給することができない。

そこで、ＴＦＴ基板の端部上にポリシリコンパッドと、このポリシリコンパッドに深いコンタクトホールを介して接続されたＩＴＯからなる透明電極パッドとで対極パッド部を形成し、この対極パッド部と対向電極とを有機樹脂に混合された導電粒子を介して電気的に接続していた。対極パッド部のポリシリコンパッドには共通電位配線が接続され、この共通電位配線がＴＦＴ基板上の端子部に接続される。

なお、この種の液晶表示装置については特許文献１に記載されている。
特開平５−２６１１７号公報

しかしながら、ポリシリコン膜からなるポリシリコンパッドは不純物をドープしてもＩＴＯからなる透明電極パッドとのコンタクト抵抗が数１００Ωと高いという問題があった。コンタクト抵抗が高いと対向電極の共通電位が不安定となり、液晶表示不良を招くという問題を招いていた。

そこで、本発明は、第１の基板と第２の基板の間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、前記第１の基板の端部上に形成されたポリシリコンパッドと、前記ポリシリコンパッドを被覆する第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜に開口された第１のコンタクトホールを介して前記ポリシリコンパッドに接続され、共通電位を供給する共通電位配線と、前記共通電位配線を被覆する第２の絶縁膜と、前記第１及び第２の絶縁膜に開口された第２のコンタクトホールを介して前記ポリシリコンパッドと接続された透明電極パッドと、前記第２の基板の前記第１の基板と対向する表面に形成された対向電極と、前記第２のコンタクトホール内に配置され、前記透明電極パッドと前記対向電極とを接続する導電粒子とを備え、前記透明電極パッドは第２のコンタクトホールから前記第２の絶縁膜上を前記共通電位配線上に重畳するように延在し、前記第２の絶縁膜に形成された第３のコンタクトホールを介して前記共通電位配線に接続されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、透明電極パッドとポリシリコンパッドとをコンタクト接続するのに加えて、透明電極パッドと共通電位配線とをコンタクト接続しているので、コンタクト抵抗成分を小さくすることができる。これにより、対向電極に供給される共通電位が安定されるので、液晶表示不良を防止することが可能になる。また、上記のように２つのコンタクトを設けているので、コンタクトの冗長性が確保される。

次に、本発明の液晶表示装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、ＴＦＴ基板１００の全体構成について図１の平面図を参照して説明する。ＴＦＴ基板１００上の略中央に、マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示領域１０１が形成されており、ＴＦＴ基板１００の端部に４つの対極パッド部１０２が配置されている。各対極パッド部１０２は後述するように対向基板の対向電極に接続されるように構成されている。また、各対極パッド部１０２の間は共通電位配線１０３によって接続され、共通電位配線１０３は液晶表示領域１０１に隣接して配置された端子部１０４の中の１つの端子１０４Ａに接続されている。したがって、この端子１０４に共通電位ＶＣＯＭを印加すれば、対極パッド部１０２を介して対向基板の対向電極に共通電位ＶＣＯＭを供給することができる。

図２は、液晶表示領域１０１の中の一画素の断面図である。ガラス基板等の絶縁基板から成る第１の基板１０（ＴＦＴ基板）上に、プラズマＣＶＤによりＳｉＯ_２膜等の絶縁膜から成るバッファ膜１１が形成される。このバッファ膜１１上にアモルファスシリコン膜が５０ｎｍ程度の厚さに形成され、このアモルファスシリコン膜はレーザーアニール等の加熱処理により、結晶化されてポリシリコン膜となる。そして、このポリシリコン膜をパターニングしてＴＦＴの能動層１２が形成されている。

この能動層１２を被覆するように、プラズマＣＶＤによりＳｉＯ_２膜等から成るゲート絶縁膜１３が形成されている。能動層１２上にゲート絶縁膜１３を介してゲート電極Ｇが形成され、これと同時に、能動層１２にゲート電極Ｇと隣接して、保持容量ラインＳＬが形成されている。ゲート電極Ｇ及び保持容量ラインＳＬは例えばクロムやモリブデンで形成される。そして、このゲート電極Ｇ及び保持容量ラインＳＬを被覆するように、プラズマＣＶＤによりＳｉＯ_２膜／ＳｉＮ_Ｘ等から成る層間絶縁膜１４が形成されている。ＴＦＴのソース１２ｓ及びドレイン１２ｄ上の層間絶縁膜１４にはコンタクトホールが開口され、それぞれソース１２ｓ、ドレイン１２ｄにコンタクトする、アルミニウム系金属膜（例えば、Ｍｏ膜／ＡｌＮｄ膜の積層膜）からなるソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄが形成される。

そして、層間絶縁膜１４上に積層して、感光性有機材料から成る平坦化膜１５が形成される。ソース電極Ｓ上の平坦化膜１５にコンタクトホールが開口される。そして、このコンタクトホールを介して、ソース電極Ｓにコンタクトし、平坦化膜１５上に延びた、ＩＴＯからなる透明画素電極１６が形成されている。

一方、第１の基板１０に対向して、ガラス基板等の絶縁基板から成る第２の基板２０（対向基板）が配置される。第２の基板２０の第１の基板１０に対向する表面には、ＩＴＯから成る対向電極２１が形成されている。そして、第１の基板１０と第２の基板２０とは、シール樹脂で貼り合わされ、それらの基板の間に液晶ＬＣが封入される。

次に、対極パッド部１０２の構造について図３、図４を参照して説明する。図３は対極パッド部１０２の平面図、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。第１の基板１０の端部上に、バッファ膜１１を介してポリシリコン膜からなるポリシリコンパッド１７が形成されている。このポリシリコンパッド１７はＴＦＴの能動層１２と同一工程で形成され、コンタクト抵抗をさげるためにはリン等のＮ型不純物がドープされていることが好ましい。

ポリシリコンパッド１７を被覆するゲート絶縁膜１３及び層間絶縁膜１４（第１の絶縁膜）には開口された第１のコンタクトホールＨ１が開口され、この第１のコンタクトホールＨ１を介してポリシリコンパッド１７に接続され、共通電位ＶＣＯＭを供給する共通電位配線１８が形成されている。共通電位配線１８は、アルミニウム系金属膜（例えば、Ｍｏ膜／ＡｌＮｄ膜の積層膜）からなり、ＴＦＴのソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄと同一工程で形成される。

また、共通電位配線１８を被覆する平坦化膜１５（第２の絶縁膜）が形成されており、ゲート絶縁膜１３、層間絶縁膜１４及び平坦化膜１５に開口された深い第２のコンタクトホールＨ２を介して、ポリシリコンパッド１７と接続された透明電極パッド１９が形成されている。透明電極パッド１９は透明画素電極１６と同様にＩＴＯからなり、同一の工程で形成される。

また、第２の基板２０の第１の基板１０と対向する表面に対向電極２１が形成されており、第１の基板１０の第２の基板２０とはその端部に塗布されたシール樹脂３０を介して接着される。シール樹脂３０の中には球形のスペーサ樹脂３１が多数含まれており、これらのスペーサ樹脂３１によって第１の基板１０の第２の基板２０との間のセルギャップが保たれる。また、第２のコンタクトホールＨ２内には、透明電極パッド１９と対向電極２１とに接してそれらを互いに電気的に接続する導電粒子３２が配置される。導電粒子３２は、球形樹脂に金等がコーティングされたコンタクト材であり、シール樹脂３０と同様の有機樹脂内に含まれている。

導電粒子３２の直径は透明電極パッド１９と対向電極２１との電気的接続を確実にするためにスペーサ樹脂３１の直径に比して大きく設定されている。第１の基板１０と第２の基板２０とを接着する際には、第１の基板１０上に導電粒子３２を含んだ有機樹脂が塗布され、第２の基板１０上にスペーサ樹脂３１を含んだシール樹脂３０が塗布されるが、導電粒子３２が第２のコンタクトホールＨ２からはみ出してしまうとその部分のセルギャップが、スペーサ樹脂３１によって規定されるセルギャップよりも大きくなってしまい、セルギャップ不良となって表示品位を悪化させる。そこで、大きな導電粒子３２を安定に収納できるように第２のコンタクトホールＨ２は深く形成されている。

そして、透明電極パッド１９は第２のコンタクトホールＨ２から平坦化膜１５上を共通電位配線１８上に重畳するように延在し、平坦化膜１５に形成された第３のコンタクトホールＨ３を介して共通電位配線１８に接続されている。この第３のコンタクトホールＨ３における透明電極パッド１９と共通電位配線１８とのコンタクト抵抗は、数Ω以下とすることができ、第２のコンタクトホールＨ２における透明電極パッド１９とポリシリコンパッド１７とのコンタクト抵抗より相当低い。

したがって、透明電極パッド１９とポリシリコンパッド１７とのコンタクト抵抗が高いとしても、この第３のコンタクトホールＨ３を通して、共通電位配線１８から対向電極２１へ至る低コンタクト抵抗の配線経路を形成することが可能となる。これにより、対向電極２１に供給される共通電位ＶＣＯＭが安定されるので、液晶表示不良を防止することが可能になる。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置の平面図である。本発明の実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示領域の中の一画素の断面図である。本発明の実施形態に係る液晶表示装置の対極パッド部の平面図である。本発明の液晶表示装置の実施形態に係る対極パッド部の断面図である。

符号の説明

１０第１の基板１１バッファ膜１２能動層
１３ゲート絶縁膜１４層間絶縁膜１５平坦化膜
１６透明画素電極１７ポリシリコンパッド１９透明電極パッド
２０第２の基板２１対向電極３０シール樹脂
３１スペーサ樹脂３２導電粒子１００ＴＦＴ基板
１０１液晶表示領域１０２対極パッド部１０３共通電位配線
１０４端子部ＣＬ液晶ＳＬ保持容量ライン
Ｓソース電極Ｄドレイン電極Ｇゲート電極
Ｈ１第１のコンタクトホール
Ｈ２第２のコンタクトホール
Ｈ３第３のコンタクトホール

Claims

第１の基板と第２の基板の間に液晶を封入してなる液晶表示装置において、
前記第１の基板の端部上に形成されたポリシリコンパッドと、
前記ポリシリコンパッドを被覆する第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜に開口された第１のコンタクトホールを介して前記ポリシリコンパッドに接続され、共通電位を供給する共通電位配線と、
前記共通電位配線を被覆する第２の絶縁膜と、前記第１及び第２の絶縁膜に開口された第２のコンタクトホールを介して前記ポリシリコンパッドと接続された透明電極パッドと、
前記第２の基板の前記第１の基板と対向する表面に形成された対向電極と、
前記第２のコンタクトホール内に配置され、前記透明電極パッドと前記対向電極とを接続する導電粒子とを備え、
前記透明電極パッドは第２のコンタクトホールから前記第２の絶縁膜上を前記共通電位配線上に重畳するように延在し、前記第２の絶縁膜に形成された第３のコンタクトホールを介して前記共通電位配線に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
前記第１の基板の端部と前記第２の基板の端部とはスペーサ粒子を含んだシール樹脂を介して接着されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記透明電極パッドはＩＴＯからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記ポリシリコンパッドにＮ型不純物がドープされていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記共通電位配線はアルミニウムを含有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。