JP7506504B2 - Display device - Google Patents
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Description
本開示は、集積回路または集積回路付き回路基板を表示パネルに接続した表示装置に関するものである。 This disclosure relates to a display device in which an integrated circuit or a circuit board with an integrated circuit is connected to a display panel.
表示装置を構成する表示パネルへ外部からの信号を供給するために、集積回路または集積回路を備えた回路基板を表示パネルの絶縁性基板に実装する技術が知られている。この際、表示パネルと当該回路とを接続するための電極が露出していると、電極の腐食や異物による短絡等の問題が生じる。その防止のために、表示パネルの絶縁性基板の裏面および表面に防湿絶縁材料を塗布する技術が知られている。（特許文献１） In order to supply signals from the outside to a display panel that constitutes a display device, a technology is known in which an integrated circuit or a circuit board equipped with an integrated circuit is mounted on the insulating substrate of the display panel. In this case, if the electrodes for connecting the display panel to the circuit are exposed, problems such as corrosion of the electrodes and short circuits caused by foreign matter occur. To prevent this, a technology is known in which a moisture-proof insulating material is applied to the rear and front surfaces of the insulating substrate of the display panel. (Patent Document 1)
しかしながら、防湿絶縁材料は液状であるため塗布領域の制御が難しい。特に薄いガラス基板やプラスチック基板などのように基板自体が変形しやすい基板に塗布した場合、基板の傾きや変形により、塗布が不要な領域にまで防湿絶縁材料が侵入してしまう可能性がある。 However, because moisture-proof insulating materials are liquid, it is difficult to control the area where they are applied. In particular, when they are applied to substrates that are easily deformed, such as thin glass or plastic substrates, tilt or deformation of the substrate can cause the moisture-proof insulating material to seep into areas where it is not required to be applied.
このような状況であっても、例えば、特許文献１に記載の液晶表示装置に用いられる液晶パネルのように、防湿絶縁材料を塗布した後にＦＰＣ等を実装してバックライトや光学シートと共に表示装置に組み入れる場合には、大きな問題は生じない。しかし、防湿絶縁材料を塗布した後に例えばタッチセンサに用いるタッチスクリーンや、液晶表示装置を保護する透明保護板を液晶パネル上に貼りつける場合には、問題が生じうる。
Even in such a situation, no major problems will arise if, for example, an FPC or the like is mounted after applying a moisture-proof insulating material and the panel is assembled into a display together with a backlight and an optical sheet, as in the case of a liquid crystal panel used in a liquid crystal display device described in
具体的には、このような場合、両者の重ね合わせの精度を維持するためにアライメントマークが重要となるが、防湿絶縁材料が所定の位置に設けられたアライメントマークをも覆ってしまった場合には読取りができなくなる問題が生じうる。すなわち、塗布工程および次工程の歩留まりに影響を及ぼすといった不具合が生じている。 Specifically, in such cases, alignment marks are important for maintaining the accuracy of the overlay of the two, but if the moisture-proof insulating material covers the alignment marks provided in the designated positions, it can cause problems such as making them impossible to read. In other words, this causes problems such as affecting the yield of the coating process and the next process.
本開示は以上のような課題を解決するためになされたものであり、防湿絶縁材料を塗布する領域を容易に制御することが可能な表示パネルの提供を目的とする。 This disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a display panel that makes it easy to control the area to which the moisture-proof insulating material is applied.
本開示にかかる表示装置は、表示領域と前記表示領域の周囲にある額縁領域とを有する基板と、前記基板上の前記額縁領域に形成される電極端子と絶縁膜と、前記絶縁膜に開口されたコンタクトホールと、少なくとも前記電極端子を覆う防湿絶縁材料と、を備えており、前記額縁領域は、前記防湿絶縁材料を形成しない塗布禁止領域と、前記塗布禁止領域以外の領域で前記防湿絶縁材料を塗布する領域と、に分けられ、前記電極端子は前記防湿絶縁材料を塗布する領域に形成され、前記塗布禁止領域と前記防湿絶縁材料を塗布する領域との間には、前記コンタクトホールが設けられ、前記コンタクトホールにより前記防湿絶縁材料の前記塗布禁止領域への侵入が阻止されていることを特徴とする表示装置である。
The display device according to the present disclosure comprises a substrate having a display region and a frame region surrounding the display region, electrode terminals and an insulating film formed in the frame region on the substrate, contact holes opened in the insulating film, and a moisture-proof insulating material covering at least the electrode terminals, the frame region being divided into a prohibited application region in which the moisture-proof insulating material is not formed, and a region other than the prohibited application region in which the moisture-proof insulating material is applied , the electrode terminals being formed in the region in which the moisture-proof insulating material is applied , the contact holes being provided between the prohibited application region and the region in which the moisture-proof insulating material is applied, and the contact holes preventing the moisture-proof insulating material from entering the prohibited application region.
本開示を適用した表示装置においては、防湿絶縁材料を塗布する領域を容易に制御することが可能であるため、防湿絶縁材料が所定外の領域に侵入することにより生じる不具合を防止することが可能となる。 In a display device to which the present disclosure is applied, it is possible to easily control the area to which the moisture-proof insulating material is applied, thereby making it possible to prevent problems caused by the moisture-proof insulating material penetrating into areas other than the designated area.
実施の形態1.
本開示の表示装置が備える液晶パネルの構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る表示装置の液晶パネルを示しており、ここでは液晶表示装置の液晶パネルを例にして模式的な平面図として示している。
The configuration of a liquid crystal panel included in a display device according to the present disclosure will be described below. Fig. 1 shows a liquid crystal panel of a display device according to a first embodiment, and is shown here as a schematic plan view of a liquid crystal panel of a liquid crystal display device as an example.
液晶表示装置は表示領域に複数の画素６がマトリクス上に配置されて構成される。そして、複数の画素６の配置に応じて延在する走査配線７や信号配線８と、走査配線７と信号配線８の交差部近傍に形成されて各々の配線と接続するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ）と、画素電極等とが形成されたアレイ基板１０と、当該アレイ基板１０と液晶を介して対向配置されてカラーフィルタやブラックマトリクス等が形成された対向基板（図示せず）とを貼り合わせた液晶パネルを備える。
The liquid crystal display device is configured with a plurality of
公知の技術により、液晶パネルの両面には偏光板や位相板が貼り付けられ、バックライト、外部回路や筐体等が取り付けられて液晶表示装置が完成する。（いずれも図示せず） Using known techniques, polarizing plates and phase plates are attached to both sides of the liquid crystal panel, and a backlight, external circuits, a housing, etc. are attached to complete the liquid crystal display device. (None of these are shown.)
次に、アレイ基板１０の説明を行う。アレイ基板１０は、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板１上に各種素子を形成した基板である。平面的には、画像等の表示に直接寄与する表示領域５１と、表示領域５１の外周である額縁領域５２とに分けられる。額縁領域５２には、ＣＯＧ（Chip On Film）またはＣＯＦ(Chip On Film)実装技術により、走査配線駆動回路６０および信号配線駆動回路６１で図示するような集積回路が実装されている。
Next, the
また、アレイ基板１０の端部には、走査配線駆動回路６０および信号配線駆動回路６１に制御信号、クロック、画像データ等を供給する外部回路と接続するフレキシブル基板９の複数の端子（図示せず）が設けられている。フレキシブル基板９とアレイ基板１０とが重なる領域（点線で図示）は実装部９ａであり、後述するように端子の電極２が並置されている。
Furthermore, at the end of the
なお、図１では、表示領域５１から、走査配線駆動回路６０または信号配線駆動回路６１の出力部へ延びる走査配線または信号配線の引き出し配線や、走査配線駆動回路６０および信号配線駆動回路６１の入力部と、アレイ基板１０の端部に設けられたフレキシブル基板９の複数の端子とを接続する入力配線が多数本あるが、図の簡略化のためにこれらの多数の配線は図示していない。
In FIG. 1, there are many scan lines or signal line pull-out lines extending from the
小型のパネルでは、配線の総本数が比較的少ないので、走査配線用駆動回路６０および信号配線用駆動回路６１を一体化した駆動回路が使用されることがある。一体化する際には、各々のフレキシブル基板９もまとめて１枚にすることがある。
In small panels, the total number of wiring lines is relatively small, so a drive circuit that integrates the scanning
図２は、実施の形態１に係る表示装置の液晶パネルにおけるフレキシブル基板の実装部の平面図である。図３は、図２においてＡ－Ａで示す箇所の断面図である。以下、フレキシブル基板の実装部について説明するが、当該実装部の構造は走査配線用駆動回路６０および信号配線用駆動回路６１等の集積回路の実装部と同様の構造であり、ここでの説明は、それらの実装部にも適用できる。
Figure 2 is a plan view of the mounting portion of the flexible substrate in the liquid crystal panel of the display device according to the first embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view of the portion indicated by A-A in Figure 2. The mounting portion of the flexible substrate will be described below, but the structure of this mounting portion is similar to that of the mounting portions of integrated circuits such as the scanning
図３に示すように、液晶パネルにおけるアレイ基板１０の額縁領域５２上には複数の電極２が並置されている。これらの複数の電極２は前述の通り、外部回路から電圧を供給されて、表示領域５１内の配線や画素電極に伝達するための電極端子である。電極２には電圧が印加されるため異物や腐食から保護するために、電極２を覆うように防湿樹脂材料１２が塗布される。
As shown in FIG. 3, a plurality of
一方、アライメントマーク１１のように防湿樹脂材料１２を塗布しない領域も存在する。図３において、アライメントマーク１１を囲む四角い領域は、塗布禁止領域２１である。図示していないが、塗布禁止領域２１以外の領域であれば、防湿樹脂材料１２を塗布しても構わない。なお、図３においては、塗布禁止領域２１としてアライメントマーク１１を含めた近傍領域を設定したが、他に防湿樹脂材料１２を塗布してはいけない領域があれば、同様である。
On the other hand, there are also areas such as the
図２と図３に示すように、塗布禁止領域２１の周囲を囲むように複数のコンタクトホール５が形成されている。そして、防湿樹脂材料１２は、コンタクトホール５の開口縁で丸く収まっており、コンタクトホール５を埋めていない。つまり、防湿樹脂材料１２はコンタクトホール５の開口縁において堰き止められている。以下、この構造について説明する。
As shown in Figures 2 and 3,
防湿絶縁材料は液体である。表面張力の特性から、液体は自身の表面積をできる限り小さくしたいという傾向を有する。そのため、液体である防湿絶縁材料がコンタクトホールで設けた窪みを超える際、窪みが無い場合と比べると、より多くのエネルギーが必要となる。 The moisture-proof insulating material is a liquid. Due to the properties of surface tension, liquids have a tendency to want to make their own surface area as small as possible. Therefore, when the moisture-proof insulating material, which is a liquid, exceeds the depression created in the contact hole, more energy is required compared to when there is no depression.
したがって、このようなコンタクトホール５を塗布禁止領域２１の近傍に複数個設けることにより、防湿絶縁材料１２が塗布禁止領域２１に侵入することを阻止することができる。そのため、図３に示すようにアライメントマーク１１が防湿絶縁材料１２に覆われることもないため、アライメント不良となる不具合を防止することができる。この効果により、例えば、液晶表示パネルの視認側にタッチパネルや保護板を重畳させる際にもアライメントを正常に行うことができ、位置がずれることを防止できる。
Therefore, by providing a plurality of
次に、図２、図３に示す電極端子の製造方法について図４と図５とを用いて説明する。図４は、図３に示す電極端子の製造フローである。図５は、電極端子と同時に表示領域内に形成される薄膜トランジスタと画素電極との断面図である。 Next, the manufacturing method of the electrode terminal shown in Figures 2 and 3 will be described with reference to Figures 4 and 5. Figure 4 shows the manufacturing flow of the electrode terminal shown in Figure 3. Figure 5 is a cross-sectional view of a thin-film transistor and a pixel electrode that are formed in the display area at the same time as the electrode terminal.
図４（ａ）は走査配線の写真製版後の状態を示している。図示する通り、ガラス、プラスチック等の絶縁性基板１上に、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属や、これらの合金または積層膜からなるアライメントマーク１１が形成されている。この金属層は、図５においてゲート電極１３と同じ層で形成してもよく、ゲート電極１３は走査配線７と接続してもよい。
Figure 4(a) shows the state of the scanning wiring after photolithography. As shown in the figure, an
次に、図４（ｂ）に示すように、この上層の全面に酸化膜、窒化膜等からなる絶縁膜３が形成されている。この絶縁膜３は、図５におけるゲート絶縁膜１４と対応してもよい。図５においては、ゲート電極１３を覆うゲート絶縁膜１４上に半導体層１５とオーミックコンタクト膜１６とが積層して形成されているが、図４（ｂ）においては当該積層構造を図示していない。これに関しては後述の実施の形態２において説明する。
Next, as shown in FIG. 4(b), an insulating
その後、図５に示すように、信号配線８と同一層からなるソース電極１７やドレイン電極１８が、オーミックコンタクト膜１６と重なるように形成される。図示しないが、ソース電極１７は信号配線８と接続している。ソース電極１７とドレイン電極１８から露出するオーミックコンタクト膜１６は最終的に除去される。その際、アレイ基板上の電極端子の周囲に信号配線（図示せず）も形成する。
After that, as shown in FIG. 5, the
図５から、ソース電極１７とドレイン電極１８との間において、オーミックコンタクト膜１６は除去されて、半導体層１５はＴＦＴのチャネル部となる。このようにして、スイッチング素子であるＴＦＴが構成されている。
As shown in FIG. 5, the
その後、図４（ｃ）に示すように、この上層の全面に酸化膜、窒化膜等からなる絶縁膜４を形成する。この絶縁膜４は、図５における保護絶縁膜１９と対応してもよい。
After that, as shown in FIG. 4(c), an insulating
その後、図３に示すように、絶縁膜形成後、不要な絶縁膜３および絶縁膜４を除去してコンタクトホール５を形成する。
Then, as shown in FIG. 3, after the insulating film is formed, unnecessary insulating
この上層の前面に透明導電膜を成膜した後、パターニングにより不要な透明導電膜を除去する。この透明導電膜は、図５における画素電極２０と対応してもよい。一方、図４（ｃ）においては当該透明導電膜を図示していない。これに関しても後述の実施の形態２において説明する。
After forming a transparent conductive film on the front surface of this upper layer, unnecessary transparent conductive film is removed by patterning. This transparent conductive film may correspond to the
本実施の形態においては、塗布禁止領域２１とそれ以外の領域との境界に配置された複数のコンタクトホールが各々互いに分離している構造を図示した。各々のコンタクトホールを分離せずに形成しても効果はあるが、各々のコンタクトホールを分離させた場合、各々の開口縁の数や長さが増大するため、防湿絶縁材料が塗布禁止領域に侵入することをより確実に防止できる。 In this embodiment, a structure is shown in which multiple contact holes arranged at the boundary between the coating prohibited area 21 and other areas are separated from each other. Although it is effective to form each contact hole without separating them, separating each contact hole increases the number and length of each opening edge, so that it is possible to more reliably prevent the moisture-proof insulating material from entering the coating prohibited area.
今回のアレイ基板の製造フローは、従来の製造フローと同一であり、マスクおよび工程の追加も不要であるため、生産効率を低下させることがない。 The manufacturing flow for this array substrate is the same as the conventional manufacturing flow, and no additional masks or processes are required, so there is no reduction in production efficiency.
実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る表示装置のアレイ基板の額縁領域上の実装部の構成を示す。実施の形態２では、コンタクトホール５の開口縁に絶縁膜３、４が存在する領域において半導体層１５と同層の半導体層１５ａ、信号配線８と同層の導電膜８ａ、画素電極２０と同層の透明導電膜２０ａをも残している点が、実施の形態１と異なる。なお、図６に示すように、半導体層、導電膜、透明導電膜をすべて積層させても良いが、そのうち少なくとも１層のみ設けてもよい。
6 shows the configuration of a mounting portion on the frame region of an array substrate of a display device according to
そのため、本実施の形態においては、実施の形態１で説明した構造よりもコンタクトホールの深さ方向での高低差が大きくなる。図６において防湿絶縁材料（図示せず）が窪みを超える際に必要となる液体の表面積は実施の形態１の構造よりも大きくなるため、実施の形態１の状況に比べてさらにエネルギーを要することになる。これにより、本実施の形態においては防湿絶縁材料の侵入をより確実に防止することが可能となる。
Therefore, in this embodiment, the difference in height in the depth direction of the contact hole is greater than in the structure described in
実施の形態１、２で説明した液晶パネルは、前述したとおり、アレイ基板と対向基板との間に液晶を封入するようにシール材で互いに貼り合わせて構成されている。この液晶パネルを備えるモジュールについて図７に示す。当該モジュールを適宜、各機器に組み込むことにより表示装置が完成する。なお、図７においては液晶パネルで特有な偏光板等の図示は省略している。 As mentioned above, the liquid crystal panels described in the first and second embodiments are constructed by bonding the array substrate and the counter substrate together with a sealant so that liquid crystal is enclosed between them. Figure 7 shows a module equipped with this liquid crystal panel. A display device is completed by incorporating the module into each device as appropriate. Note that polarizing plates and other elements unique to liquid crystal panels are omitted from Figure 7.
図７から、液晶パネル３０は光学シート３１とともに、光源を備えるバックライト３２上に位置し、フレーム３３内に収納されている。液晶パネル３０上には透明な接着層３４を介して保護カバー３５が配置されている。透明な接着層３４は透明な粘着シートでもよいし、硬化型の液状樹脂でもよい。また、保護カバー３５はタッチ検出機能を有するタッチスクリーンでもよいし、あるいは、液晶パネル３０と保護カバー３５との間にタッチスクリーンを配置してもよい。本開示は、特に図７のように液晶パネル３０と保護カバー３５とを積層する構造に有効である。
As shown in FIG. 7, the
実施の形態１、２では、液晶パネルを用いた液晶表示装置について説明してきたが、本開示は液晶表示装置には限定されない。液晶パネルは、有機ＥＬパネルでもよいし、電気泳動型のパネルでもよい。 In the first and second embodiments, a liquid crystal display device using a liquid crystal panel has been described, but the present disclosure is not limited to liquid crystal display devices. The liquid crystal panel may be an organic EL panel or an electrophoretic panel.
１ 基板、２ 電極、３ 絶縁膜、４ 絶縁膜、５ コンタクトホール、
６ 画素、７ 走査配線、８ 信号配線、９ フレキシブル基板、９ａ 実装部、
１０ アレイ基板、１１ アライメントマーク、１２ 防湿樹脂材料、
１３ ゲート電極、１４ ゲート絶縁膜、１５ 半導体層、１６ オーミックコンタクト膜、
１７ ソース電極、１８ ドレイン電極、１９ 保護絶縁膜、２０ 画素電極、
２１ 塗布禁止領域、３０ 液晶パネル、５１ 表示領域、５２ 額縁領域、
６０ 走査配線駆動回路、６１ 信号配線駆動回路
1 Substrate, 2 Electrode, 3 Insulating film, 4 Insulating film, 5 Contact hole,
6: pixel; 7: scanning wiring; 8: signal wiring; 9: flexible substrate; 9a: mounting portion;
10 array substrate, 11 alignment mark, 12 moisture-proof resin material,
13 Gate electrode, 14 Gate insulating film, 15 Semiconductor layer, 16 Ohmic contact film,
17 source electrode, 18 drain electrode, 19 protective insulating film, 20 pixel electrode,
21 Coating prohibited area, 30 Liquid crystal panel, 51 Display area, 52 Frame area,
60: Scanning line driving circuit, 61: Signal line driving circuit
Claims (6)
前記基板上の前記額縁領域に形成される電極端子と絶縁膜と、
前記絶縁膜に開口されたコンタクトホールと、
少なくとも前記電極端子を覆う防湿絶縁材料と、を備えており、
前記額縁領域は、前記防湿絶縁材料を形成しない塗布禁止領域と、前記塗布禁止領域以外の領域で前記防湿絶縁材料を塗布する領域と、に分けられ、
前記電極端子は前記防湿絶縁材料を塗布する領域に形成され、
前記塗布禁止領域と前記防湿絶縁材料を塗布する領域との間には、前記コンタクトホールが設けられ、
前記コンタクトホールにより前記防湿絶縁材料の前記塗布禁止領域への侵入が阻止されていることを特徴とする表示装置。 a substrate having a display area and a frame area surrounding the display area;
an electrode terminal and an insulating film formed in the frame region on the substrate;
a contact hole opened in the insulating film;
and a moisture-proof insulating material covering at least the electrode terminals,
The frame region is divided into a coating prohibited region where the moisture-proof insulating material is not formed and a region other than the coating prohibited region where the moisture-proof insulating material is applied ,
the electrode terminal is formed in the region where the moisture-proof insulating material is applied ,
the contact hole is provided between the application-prohibited region and the region where the moisture-proof insulating material is applied ;
The display device according to claim 1, wherein the contact hole prevents the moisture-proof insulating material from entering the application prohibited area.
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2020
- 2020-03-26 JP JP2020056270A patent/JP7506504B2/en active Active
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