JP4581305B2

JP4581305B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4581305B2
Application number: JP2001261637A
Authority: JP
Inventors: 雅之亀谷; 聡森田; 剛須崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: JP2003066485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、製造工程中におけるスイッチング素子の静電破壊を防止した液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置の液晶表示パネルの場合、複数のゲート信号線とこれらゲート信号線と交差する複数のソース信号線と各ゲート信号線及び各ソース信号線の交差画素領域に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子と透明画素電極等を有するガラス等からなる透明絶縁基板（アレイパネル）と、液晶層を挟んで配置される共通電極を有するガラス等からなる透明絶縁基板（対向パネル）等で構成されている。
【０００３】
このような液晶表示パネルの製造工程においては、配向膜のラビング工程等で発生する静電気によるスイッチング素子や信号線の破壊を防ぐ必要がある。
【０００４】
そこで従来からスイッチング素子につながる全てのゲート信号線と全てのソース信号線を短絡するための短絡線をアレイパネルの周辺に形成し、全信号線を短絡線に接続していた。このようにすることにより、全信号線が同じ電位となるのでスイッチング素子の静電破壊や特性変化を防ぐことができた。
【０００５】
なお、短絡線と全信号線との接続は、液晶表示パネルの製造工程の途中で切断されることとなる。これは、表示検査工程や実装工程などにおいては、各信号線に個別に信号を入力する必要があること等によるものである。したがって、切断後の製造工程においても静電破壊を防止するために、従来からアレイパネルの内側にさらに短絡線を設けて、ゲート信号線とソース信号線を非線形素子を介してこの短絡線に接続するということも行われている。
【０００６】
その一例を図５に示す。ガラス基板５１には外部短絡線５３、接続線５４、内部短絡線５５、ゲート信号線５６、ソース信号線５７、回路接続用ゲート端子５６ａ、回路接続用ソース端子５７ａ、薄膜トランジスタ６０、画素電極６１、基準電圧端子６２、非線形素子６３、が形成されている。
【０００７】
薄膜トランジスタ６０のゲート電極はゲート信号線５６に接続し、ソース電極はソース信号線５７に接続し、ドレイン端子は画素電極６１に接続している。
【０００８】
なお、このゲート信号線５６とソース信号線５７は従来一般的にはクロムを用いて形成されていた。しかし、最近ではゲート信号線５６とソース信号線５７に伝達される信号の遅延を防止するために、クロムなどに比べより低抵抗なアルミニウムを用いてゲート信号線やソース信号線を形成することが多くなっている。
【０００９】
ゲート信号線５６の一端には回路接続用ゲート端子５６ａが設けられ、ソース信号線５７の一端には回路接続用ソース端子５７ａが設けられている。この回路接続用ゲート端子５６ａと回路接続用ソース端子５７ａを介してゲート信号線５６とソース信号線５７に接続される駆動回路（図示せず）からの各信号によって画素への表示が行われることとなる。
【００１０】
ゲート信号線５６の他端には非線形素子６３が設けられている。この非線形素子６３を介してゲート信号線５６は内部短絡線５５と接続している。ソース信号線５７の他端には非線形素子６３が設けられている。この非線形素子６３を介してソース信号線５７は内部短絡線５５と接続している。内部短絡線５５には基準電圧端子６２が設けられている。
【００１１】
最初にこの基準電圧端子６２を介して接続線５４によって内部短絡線５５は外部短絡線５３と接続されることとなる。外部短絡線５３はガラス基板５１の外部にて接地されている。これにより製造工程中における配向膜のラビング工程等での薄膜トランジスタ６０の静電破壊を防ぐことができる。
【００１２】
最終的にこの基準電圧端子６２を介して内部短絡線５５は液晶表示装置を駆動するための基準電位に接続されることとなる。これにより製造工程中の表示検査工程や実装工程などにおける薄膜トランジスタ６０の静電破壊を防止することができる。
【００１３】
ガラス基板５１には液晶注入口６６を残してシール材６４が塗布される。そして対向パネル（図示せず）と貼り合わせる。その後切断線５８よりガラス基板５１を切断することとなる。切断の際に切断線５８と交差する切断部５９で接続線５４は切断されるため、外部短絡線５３と内部短絡線５５との接続が断たれることとなる。
【００１４】
この切断部５９は外部に露出することとなる。したがって、腐食され易いもので接続線５４を形成すると、腐食による液晶パネルの不良品が増加してしまう恐れがある。
【００１５】
ここで、ゲート信号線５６とソース信号線５７をアルミニウムにより形成した場合、アルミニウムにより接続線５４を形成できれば、ゲート信号線５６等と同時に形成できるので、簡単な工程によって接続線５４を形成できる。
【００１６】
しかし、アルミニウムは腐食しやすいことが知られている。そこで、この場合たとえ工程が複雑となっても切断部５９からの腐食を防止する必要があるため、腐食がおこり難い材質のもの、たとえば透明画素電極に用いるＩＴＯ（インジウムティンオキサイド）などにより少なくとも接続線５４については形成されている。
【００１７】
なお、図５において、内部短絡線５５は基準電圧端子６２を介して外部短絡線５３との接続を行っているが、回路接続用ゲート端子５６ａと回路接続用ソース端子５７ａを介して外部短絡線５３との接続を行うものもある。
【００１８】
また、図５は多面取りにより複数のＴＦＴアレイパネル５２を製造するものを示しており、図示してはいないがガラス基板５１上に同様のものが複数存在している。
【００１９】
ところで、最近では透過型の液晶表示装置の光源として用いるバックライトを必要としない反射型の液晶表示装置の製造も増えてきている。この反射型液晶表示装置はパネル上から入射した光を反射板で反射させて、その光によって表示を行うものである。したがって、低消費電力、薄型化、小型軽量化などの特徴を有しており、携帯電話、携帯情報端末などの移動体端末の表示部などとして、今後ますます重要な役割を担っていくものである。
【００２０】
図６に一般的な反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの構成断面図を示す。
【００２１】
ガラス基板７０にはアルミニウムなどの金属からなるゲート電極７１が設けられ、その上にはゲート絶縁膜７２とアモルファスシリコン層７３、そしてアルミニウムなどの金属からなるソース電極７４とドレイン電極７５が設けられている。さらには表面を凹凸状にした絶縁層７６と、コンタクトホール７７を介してドレイン電極７５と接する反射板をかねたアルミニウム電極７８と配向膜７９が設けられている。
【００２２】
反射板をかねたアルミニウム電極７８を用いるのは、アルミニウムは反射率が高くまた反射板を別途ガラス基板７０の外側に設けるよりも反射率が高くなるからである。また、表面を凹凸状にしているのは反射光をなるべく平行光線にするためである。
【００２３】
このように、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイパネルにおいては反射板をかねた画素電極を用いるため、透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイパネルの画素電極に用いられるＩＴＯなどの透明電極材料は通常必要とされない。
【００２４】
しかしながら、反射型液晶表示装置の製造工程においても配向膜のラビング工程等で発生する静電気による薄膜トランジスタや信号線の破壊を防ぐ必要がある。
【００２５】
そこで、少なくとも外部短絡線に接続するための接続線については、アルミニウムを用いずに腐食のおこり難いＩＴＯなどで形成することで、上述した切断部からの腐食を防止していた。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のとおり本来反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルにおいて必要でないＩＴＯを用いることは、製造工程や製造コストの増加をまねいてしまうこととなる。また、透過型液晶表示装置においても、ゲート信号線や内部短絡線にアルミニウムを用い、接続線についてはＩＴＯを用いて形成することとなると製造工程が複雑になってしまう。
【００２７】
しかしながら、ＩＴＯを用いないでゲート信号線等に用いられるアルミニウムで接続線を形成しておくと、基板切断後の露出した切断部から腐食が発生する恐れがある。
【００２８】
上記問題を解決するため、ＴＦＴアレイパネルの周辺に形成された短絡線との接続を行わないとすれば、液晶表示装置の製造工程中における配向膜のラビング工程等での薄膜トランジスタの静電破壊を防ぐことができないこととなってしまう。
【００２９】
そこで、本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、静電破壊を防止する短絡線に接続するための接続線を腐食されやすい材質のもので形成したとしても、切断部からの腐食を防止することのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のゲート信号線と複数のソース信号線と前記ゲート信号線と前記ソース信号線の交差領域に設置される画素電極と前記ゲート信号線とソース信号線に非線形な素子を介して接続する内部短絡線を有する第１のパネルと、前記第１のパネルと対向する第２のパネルと、前記第１のパネルと前記第２のパネルとを液晶注入口を残してシール材により貼り合わせ、前記液晶注入口より液晶を注入し、前記注入口を封止材により封止した構成となっている液晶表示装置であって、前記第１のパネルには前記内部短絡線と接続し前記第１のパネルの端部まで延在する接続線が形成されており、前記第１のパネルの端部における前記接続線の断面部が前記封止材によって覆われている液晶表示装置である。
【００３１】
また、前記接続線は前記注入口を通って形成されている液晶表示装置である。
【００３２】
また、前記接続線は前記第１のパネルを製造する際に、前記内部短絡線と前記第１のパネルの周辺に設けられた外部短絡線とを接続するために形成されている液晶表示装置である。
【００３３】
また、前記ゲート信号線と前記接続線が同一の工程で形成されている液晶表示装置である。
【００３４】
また、前記接続線がアルミニウムにより形成されている液晶表示装置である。
【００３５】
また、前記接続線の前記封止材によって覆われる部分に開口部が設けられている液晶表示装置である。
【００３６】
また、前記開口部が網目の形状をしている液晶表示装置である。
【００３７】
また、前記画素電極が反射性を有している液晶表示装置である。
【００３８】
また、前記画素電極はアルミニウムにより形成されている液晶表示装置である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明による反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの平面図を示す。
【００４１】
複数のＴＦＴアレイパネル２を製造することができる多面取りのガラス基板１には外部短絡線３、接続線４が複数形成されている。切断線８の内側が１枚のＴＦＴアレイパネル２となり、図の斜線部分においては後述する薄膜トランジスタ、反射板をかねる画素電極等が形成されている。
【００４２】
ガラス基板１には液晶を注入するための液晶注入口１６を残してシール材１４が塗布されており、対向パネル（図示せず）と貼り合わせ、切断線８より切断する。切断の際に、接続線４は切断線８と交差する切断部９で切断されることとなる。そして貼り合わせによって出来たセルギャップに液晶注入口１６より液晶を注入し、その後その液晶注入口１６を封止材によって封止することで１枚の液晶パネルとなる。
【００４３】
外部短絡線３は各ＴＦＴアレイパネル２の周辺に形成されており、各ＴＦＴアレイパネル２と接続線４により互いに接続している。接続線４は液晶注入口１６を介して各ＴＦＴアレイパネル２の後述する内部短絡線と接続している。また、外部短絡線３はガラス基板１の外部にて接地されている。これにより製造工程中における配向膜のラビング工程等での薄膜トランジスタの静電破壊を防ぐことができる。
【００４４】
図２は、本発明による反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの拡大したものを示す。
【００４５】
ガラス基板１には外部短絡線３、接続線４、内部短絡線５、ゲート信号線６、ソース信号線７、回路接続用ゲート端子６ａ、回路接続用ソース端子７ａ、薄膜トランジスタ１０、画素電極１１、基準電圧端子１２、非線形素子１３、が形成されている。
【００４６】
ゲート信号線６とソース信号線７とが交差する領域には、薄膜トランジスタ１０と画素電極１１が設けられている。薄膜トランジスタ１０のゲート電極はゲート信号線６に、ソース電極はソース信号線７に、ドレイン端子は画素電極１１にそれぞれ接続されている。このゲート信号線６、ソース信号線７、はアルミニウムからなっている。アルミニウムは、クロムなどに比べより低抵抗であるため、ゲート信号線６とソース信号線７に伝達される信号の遅延を防止することができる。また、画素電極１１は反射板をかねており、アルミニウムからなっている。
【００４７】
ゲート信号線６の一端には回路接続用ゲート端子６ａが設けられ、ソース信号線７の一端には回路接続用ソース端子７ａが設けられている。この回路接続用ゲート端子６ａと回路接続用ソース端子７ａを介してゲート信号線６とソース信号線７に接続されることとなる駆動回路（図示せず）からの各信号によって、画素の表示が行われることとなる。
【００４８】
ゲート信号線６の他端には非線形素子１３（例えば薄膜トランジスタ）が設けられている。ゲート信号線６はこの非線形素子１３を介して内部短絡線５と接続している。同様に、ソース信号線７の他端には非線形素子１３（例えば薄膜トランジスタ）が設けられており、ソース信号線７はこの非線形素子１３を介して内部短絡線５と接続している。この内部短絡線５はアルミニウムからなる。これにより内部短絡線５をゲート信号線６と同時にガラス基板１に形成することができるので、ゲート信号線６とは違う材質のもので形成する場合に比べ簡単な工程により内部短絡線５を設けることができる。
【００４９】
内部短絡線５には基準電圧端子１２が設けられている。この基準電圧端子１２を介して内部短絡線５は液晶表示装置を駆動するための基準電位に接続されることとなる。これにより製造工程中の表示検査工程や実装工程などにおける薄膜トランジスタ１０の静電破壊を防止することができる。
【００５０】
内部短絡線５はシール材１４を塗布することにより液晶注入口１６となる部分を通る接続線４により外部短絡線３と接続されることとなる。接続線４はアルミニウムによって形成されている。これにより接続線４をゲート信号線６と同時にガラス基板１に形成することができるので、複雑な工程により作成されるＴＦＴアレイパネルにおいては、より一層製作工程数が増加するのを抑えることが可能となる。また、接続線４をアルミニウムで形成しておけば、接続線４を形成するためにわざわざＩＴＯを用いる必要がない。
【００５１】
外部短絡線３は例えばアルミニウムなどの導電性を有するもので形成されており、ガラス基板１の外部にて接地されている。これにより製造工程中における配向膜のラビング工程等での薄膜トランジスタ１０の静電破壊を防ぐことができる。
【００５２】
図３は、本発明による反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの液晶注入口の周辺部を示す。
【００５３】
図３（ａ）に示すようにガラス基板１には外部短絡線３、接続線４、内部短絡線５、信号線６ｂ、が形成されている。また、接続線４と内部短絡線５の一部に開口部１５が形成されている。
【００５４】
ゲート信号線６が非線形素子１３を介して内部短絡線５と接続するため、信号線６ｂにより内部短絡線５と非線形素子１３とが接続している。シール材１４を塗布することにより液晶注入口１６となる部分を通る接続線４によって内部短絡線５は外部短絡線３と接続している。
【００５５】
ガラス基板１には液晶を注入するための液晶注入口１６を残してシール材１４が塗布されており、カラーフィルタパネル（図示せず）と貼り合わせ、切断線８より切断する。液晶注入口１６より液晶注入後、図４に示すように封止材２０により液晶注入口１６は封止されることとなる。
【００５６】
この封止材が用いられることとなる接続部４と内部短絡線の一部に開口部１５を設けておくと、たとえば封止材２０に紫外線硬化樹脂を用いた場合、開口部１５により封止材２０の内部まで紫外線が照射されることとなる。これにより開口部１５を設けないときに比べて封止材の内部まで十分に硬化させることができることとなる。したがって封止材の未硬化による液晶汚染を減少することができる。
【００５７】
図３（ｂ）は、接続線４と内部短絡線５の一部に網目状の開口部１５´を設けたものを示す。
【００５８】
液晶注入口１６付近に形成されている接続線４と内部短絡線５の一部には網目状の開口部１５´が設けられている。その他の部分は図３（ａ）に示したものと同様である。
【００５９】
接続部４と内部短絡線の一部に網目状の開口部１５´を設けておくと、たとえば封止材２０に紫外線硬化樹脂を用いた場合、網目状の開口部１５´により封止材２０の内部までより均一に紫外線が照射されることとなる。これにより封止材２０の内部までより十分に硬化させることができることとなる。したがって封止材の未硬化による液晶汚染を減少することができる。
【００６０】
図４は、液晶注入口を封止材で封止した液晶パネルの液晶注入口付近の拡大図を示す。
【００６１】
図４（ａ）は、その平面図を示しており、そのＡ−Ａ切断線における断面図を（ｂ）に示す。図３（ａ）と同一部分には同一の符号を付け説明を省略する。
【００６２】
シール材１４によってＴＦＴアレイパネル２と対向パネル１８は貼り合わされている。その間には液晶注入口１６から液晶１９が注入される。そして液晶注入口１６が封止材２０によって封止されることとなる。
【００６３】
ＴＦＴアレイパネル２に形成されている接続線４は、基板の切断により切断部９が露出することとなる。しかしながら、封止材２０により切断部９が覆われることとなる。よって、たとえアルミニウムなどの腐食されやすい材質のもので接続線４が形成されていても切断部９からの腐食を防ぐことができることとなる。
【００６４】
なお、反射型の液晶表示装置について説明を行ったが、透過型の液晶表示装置であっても接続線をアルミニウムにより形成できるので本発明は有効である。
【００６５】
また、本発明による接続線はアルミニウムに限定されるものではない。たとえ接続線がアルミニウム以外の腐食しやすい材質のもので形成されたとしても、本発明により切断部からの腐食を防ぐことができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、外部短絡線に接続するための接続線を液晶注入口を通して設けると、接続線の切断部が封止材によって覆われることとなるので、たとえ接続線が腐食されやすい材質のもので形成されていたとしても切断部からの腐食を防止できる液晶表示装置を提供することができる。
【００６７】
特に反射型の液晶表示装置においては、たとえばＩＴＯのような本来は必要のない材料を用いて接続線を形成する必要がなくなるので、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの一例を示す平面図である。
【図２】本発明による反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの一例を拡大したものを示す平面図である。
【図３】本発明による反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの液晶注入口の周辺部の一例を示す平面図である。
【図４】本発明による反射型液晶表示装置の液晶パネルの液晶注入口を封止材で封止した液晶注入口付近を示すものである。
【図５】従来の液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルを示す平面図である。
【図６】従来の反射型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイパネルの構成断面図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
３外部短絡線
４接続線
５内部接続線
８切断線
９切断部
１４シール材
１６液晶注入口
２０封止材

Claims

複数のゲート信号線と、複数のソース信号線と、前記ゲート信号線と前記ソース信号線の交差領域に設置される画素電極と、前記ゲート信号線とソース信号線に非線形な素子を介して接続する内部短絡線を有する第１のパネルと、
前記第１のパネルと対向する第２のパネルと、
前記第１のパネルと前記第２のパネルとを液晶注入口を残してシール材により貼り合わせ、前記液晶注入口より液晶を注入し、前記注入口を封止材により封止した構成となっている液晶表示装置であって、
前記第１のパネルには前記内部短絡線と接続し、前記第１のパネルの端部まで延在する接続線が形成されており、前記第１のパネルの端部における前記接続線の断面部が前記封止材によって覆われていることを特徴とする液晶表示装置。
前記接続線は前記注入口を通って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。
前記接続線は前記第１のパネルを製造する際に、前記内部短絡線と前記第１のパネルの周辺に設けられた外部短絡線とを接続するために形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
前記ゲート信号線と前記接続線が同一の工程で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の液晶表示装置。
前記接続線がアルミニウムにより形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の液晶表示装置。
前記接続線の前記封止材によって覆われる部分に開口部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の液晶表示装置。
前記開口部が網目の形状をしていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の液晶表示装置。
前記画素電極が反射性を有していることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の液晶表示装置。
前記画素電極はアルミニウムにより形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項記載の液晶表示装置。