JPH0268524A

JPH0268524A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0268524A
Application number: JP22031888A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasano; 笹野　晃; Masahiko Suzuki; 雅彦鈴木; Takashi Yajima; 矢島　敬司; Yoshiyuki Tsujita; 辻田　嘉之; Kazumasa Koide; 小出　一征
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-03-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はたとえば薄膜トランジスタ（Ｔ　Ｐ　Ｔ）と
画素電極とを画素の一構成要素とするアクティブ・マト
リックス方式のカラー液晶表示装置等の液晶表示装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第９図は従来のアクティブ・マトリックス方式のカラー
液晶表示装置の一部を示す断面図である。

図において、５ＵＢ１は下部透明ガラス基板、５ＵＢ２
は上部透明ガラス基板、ＬＣは液晶、ＳＬはシール材、
８はＣｒからなる配線、１は配線８の保護膜で、保護膜
１はＳｉＮからなり、プラズマＣＶＤで形成されている
。２は配線８の端部上に形成された酸化物導電膜で、酸
化物導電膜２は酸化錫を含む酸化インジウム（ＩＴＯ）
からなる。

３はフレキシブルプリント基板、４はフレキシブルプリ
ント基板３の導体パターンで、導体パターン４の一端は
外部駆動回路（図示せず）に接続されている。５は導体
パターン４の他端と酸化物導電膜２とを接続する異方性
導電剤、６は上部透明ガラス基板５ＵＢ２とフレキシブ
ルプリント基板３との間に形成された空間に充填された
シリコーン樹脂である。

この液晶表示装置においては、シリコーン樹脂６により
シール材ＳＬの外側部によごれ等が付着するのを防止す
ることができ、またシリコーン樹脂６は弾性力を有する
ので、上部透明ガラス基板５ＵＢ２等に力が作用するの
を防止することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような液晶表示装置においては、シリコー
ン樹脂６が透水性を有するので、高温。

高温において動作させると、配線８の保護膜１端部に対
応する部分に水分が吸着し、配線８の保護膜１端部に対
応する部分が腐食して、配線８が断線することがある。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、高温、高温において動作させたとしても、外部駆動回
路に接続される配線が腐食することがない液晶表示装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、この発明においては、外部駆
動回路に接続された配線を保護膜により保護した液晶表
示装置において、上記配線の上記保護膜端部に対応する
部分を非透水性の樹脂で被ｌする。

また、上記目的を達成するため、この発明においては、
外部駆動回路に接続された配線を保護膜により保護した
液晶表示装置において、上記配線上に形成された酸化物
導電膜上に、上記保護膜の端部を位置させる。

〔作用〕

これらの液晶表示装置においては、高温、高湿において
動作させたとしても、非透水性の樹脂、酸化物導電膜に
よって、配線の保護膜端部に対応する部分に水分が吸着
するのを防止することができる。

〔実施例〕

この発明の実施例であるアクティブ・マトリックス方式
のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素とその周辺
を第２図（要部平面図）で示し、第２図に示したカラー
液晶表示装置の一部断面を第３図で示し、第２図の４Ａ
−４Ａ、４Ｂ−４Ｂ切断線で切った断面をそれぞれ第４
Ａ、４Ｂ図で示す。また、第５図（要部平面図）には、
第２図に示す画素を複数配置した液晶表示部の要部を示
す。

第２図乃至第５図に示すように、液晶表示装置は、下部
透明ガラス基板５ＵＢ１の内側（液晶側）の表面上に、
薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＰＩＸを有
する画素が構成されている。

下部透明ガラス基板ＳＵＢ　１は、たとえば、１．１［
１Ｉｌｆｆｉ］程度の厚さで構成されている。

各画素は、隣接する２本の走査信号１ＩｊＩ（ゲート信
号線または水平信号線）ＧＬと、隣接する２本の映像信
号線（ドレイン信号線または垂直信号線）ＤＬとの交差
領域内（４本の信号線で囲まれた領域内）に配置されて
いる。走査信号線ＧＬは、第２図および第５図に示すよ
うに、列方向に延在し、行方向に複数本配置されている
。映像信号線ＤＬは、行方向に延在し、列方向に複数本
配置されている。

ｍ膜トランジスタＴＰＴは、主に、ゲート電極ＧＴ、絶
縁膜ＧＩ、１型（真性、１ｎｔｒｉｎｓｉｃ、導電型決
定不純物がドープされていない）非晶質Ｓｊ半導体層Ａ
Ｓ、一対のソース電極ＳＤＩおよびドレイン電極ＳＤ２
で構成されている。なお、ソース・ドレインは本来その
間のバイアス極性によって決まり、本表示装置の回路で
はその極性は動作中反転するので、ソース・ドレインは
動作中入れ替わると理解されたい。しかし以下の説明で
も、便宜上一方をソース、他方をドレインと固定して表
現する。

前記ゲート電極ＧＴは、第２図の平面図に示すように（
左下および右下に描かれている）、走査信号線ＧＬから
行方向（第２図において上方向）に突出する７字形状で
構成されている（丁字形状に分岐されている）。つまり
、ゲート電極ＧＴは、映像信号線ＤＬと実質的に平行に
延在するように構成されている。ゲート電極ＧＴは、Ｎ
ｒ！ａトランジスタＴＦＴの形成領域まで突出するよう
に走査信号線ＯＬに連続して形成されている。

ゲート電極ＧＴは、第２図に示されているように、半導
体ＭＡｓを完全に覆うよう（下方からみて）それより太
き目に形成される。したがって、基板５ＵＢＩの下方に
蛍光灯等のバックライトを取付けた場合、この不透明の
Ｃｒゲート電極ＧＴが影となって、半導体層ＡＳにはバ
ックライト光が当たらず、前述した光照射による導電現
象すなわちＴＰＴのオフ特性劣化は起きにくくなる。な
お、ゲート電極ＧＴの本来の大きさは、ソース・ドレイ
ン電極ＳＤＩとＳＣ２間をまたがるに最低限必要な（ゲ
ート電極とソース・ドレイン電極の位置合わせ余裕分も
含めて）幅を持ち、チャンネル幅Ｗを決めるその奥行き
長さはソース・ドレイン電極間の距離（チャンネル長）
Ｌとの比、即ち相互コンダクタンス＆ｍを決定するファ
クタＷ／Ｌをいくつにするかによって決められる。

本実施例におけるゲート電極の大きさは勿論、上述した
本来の大きさよりも大きくされる。

なお、必要であれば基板５ＵＢ２側からのトランジスタ
ＴＰＴＩ〜３等に対する遮光は基板５ＵＢ２側にクロム
層等のパターン或は有機フィルタ層のパターン等を設け
ることによって達成できる。

ソース・ドレイン電極ＳＤ１．ＳＤ２は１型５ｉＪＷＡ
Ｓに高濃度Ｎ型Ｓｉ層Ｎ“を介して非整流接触しており
、両電極間をまたぐようにゲート電極ＧＴがその下方に
ゲート絶縁膜ＧＩを介して配置されている。

走査信号線ＧＬは隣り合う２つの映像信号線０５間で幅
が広くなるように（第２図では下方にふくらんでいる）
形成されており、この広がり部分はコンデンサＣａｄｄ
の一つの電極（下方電極ＯＬ）を構成する。コンデンサ
Ｃａｄｄの他方の電極はその上方に位置し、ソース・ド
レイン電極ＳＤＩ、ＳＣ２と同レベルの層で形成された
電極（上方電極ＣＨ）で構成される。第４Ｂ図に示した
断面構造から明らかなように、コンデンサＣａｃｌｄは
上述の上下電［ＣＨ，ＣＬとその間にはさまれた＃！縁
膜ＧＩとで構成されている。上部電極ＣＨの下方に位置
する高濃度Ｓ　ｉ　Ｍ　Ｎ＋は、コンデンサ機能上では
電極板として働き、以下上部電極ＣＨとＮ＋層をひっく
るめて上部電極ＣＨと称す。上述の絶縁体ＧＩは図の左
端部分で途切れるようにパターニングされており、それ
によって上部電極ＣＨが画素電極ＰＩＸにオーミック接
触することができる。したがって、このコンデンサＣａ
ｃｉｄは、ある走査線ＯＬ（下側）で駆動されるＴＰＴ
に接続された画素電極ＰＩＸと、隣りの走査線ＯＬ（上
側）との間に形成されている。コンデンサＣａｄｄは、
ゲート電極ＧＴとソース電極ＳＤＩとの間に形成される
寄生容量と走査線ＧＬに印加される走査パルスの変化に
起因する静電ノイズを軽減したり、ＴＰＴがオフした後
の映像情報の記憶時間を長く働きがあり、液晶層ＬＣと
それをはさむ対向電極（ＰＩＸ、ＩｒＯ２）で構成され
る液晶の容量に交流的には実質的に並列に接続される、
いわば補助容量として働く。

次に第３図を参照して、液晶表示パネルの全体構造を説
明する。

薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＰＩＸ上に
は、保護膜ＰＳＶＩが設けられている。

保護膜ＰＳＶＩは、主に、薄膜トランジスタＴＰＴを湿
気等から保護するために形成されており、透明性が高く
しかも耐湿性の良いものを使用する。

保護膜ＰＳＶＩは、たとえば、プラズマＣＶＤで形成し
た酸化珪素膜や窒化珪素膜で形成されており、８０００
［人］程度の膜厚で形成する。

薄膜トランジスタＴＰＴは、ゲート電極ＧＴに正のバイ
アスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗
が小さくなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗は
大きくなるように構成されている。

液晶ＬＣは、下部透明ガラス基板５ｔＪＢ１と上部透明
ガラス基板５ＵＢ２との間の、液晶分子の向きを設定す
る下部配向膜０ＲＩＩおよび上部配向膜０ＲＩ２の間に
封入されている。

下部配向膜０ＲＩＩは、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側
の保護膜ＰＳＶＩの上部に形成される。

上部透明ガラス基板５ＵＢ２の内側（液晶側）の表面に
は、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜ＰＳｖ２、共通透明
電極（ＣＯＭ）ＩＴＯ２および前記上部配向膜○ＲＩ２
が順次積層して設けられている。

前記共通透明電極ＣＯＭは、下部透明ガラス載板５ＵＢ
Ｉ側に画素毎に設けられた透明画素電極ＰＩＸに対向し
、複数の画素電極ｐｒｘに対して共通となるように構成
さ九でいる。この共通透明電極ＣＯＭには、コモン電圧
Ｖｃｏｍが印加されるように構成されている。コモン電
圧Ｖ　ｃｏｍは、映像信号線ＤＬに印加されるロウレベ
ルの駆動電圧Ｖｄｍ１ｎとハイレベルの駆動電圧Ｖ　ｄ
　ｍａｘとの中間電位である。

カラーフィルタＦＩＬは、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、画素に対向する位置に各画素
毎に構成され、染め分けられている。すなわち、カラー
フィルタＦＩＬは、画素と同様に、隣接する２本の走査
信号線ＯＬと隣接する２本の映像信号線ＤＬとの交差領
域内に構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、次のように形成することがで
きる。まず、上部透明ガラス基板５ＵＢ２の表面にゼラ
チンのような染色基材を形成し、フォトリングラフィ技
術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材を除去する。

この後、染色基材を赤色染料で染め、固着処理を施し、
赤色フィルタＲを形成する。次に、同様な工程を施すこ
とによって、緑色フィルタＧ、青色フィルタＢを順次形
成する。

このように、カラーフィルタＦＩＬの各色フィルタを各
画素と対向する、交差領域内に形成することにより、カ
ラーフィルタＦＩＬの各色フィルタｌ’ｆｊ１７に、走
査信号線ＧＬ、映像信号線ＤＬの夫々が存在するので、
それらの存在に相当する分、各画素とカラーフィルタＦ
ＩＬの各色フィルタとの位置合せ余裕寸法を確保する（
位置合せマージンを大きくする）ことができる。さらに
、カラーフィルタＦＩＬの各色フィルタを形成する際に
、異色フィルタ間の位置合せ余裕寸法を確保することが
できる。

保護膜ＰＳＶ２は、前記カラーフィルタＦＩＬに含まれ
ている染料が液晶ＬＣに漏れることを防止するために設
けられている。保護膜ＰＳＶ２は、たとえば、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成されている
。

この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板５ＵＢｌ側、
上部透明ガラス基板５ＵＢ２側の夫々の層を別々に形成
し、その後、上下透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５ＵＢ
２を重ね合せ、両者間に液晶ＬＣを封入することによっ
て組み立てられる。

第３図の中央部は一画素部分の断面を示しているが、左
側は透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５ＵＢ２の左側縁部
分で外部引出配線の存在する部分の断面を示している。

右側は、透明ガラス基板５ＵＢＩおよび５ＵＢ２の右側
縁部分で外部引出配線の存在しない部分の断面を示して
いる。

第３図の左側、右側の夫々に示すシール材ＳＬは、液晶
ＬＣを封止するように構成されており。

液晶封入口（図示していない）を除く透明ガラス基板５
ＵＢＩおよび５ＵＢ２の縁周囲全体に沿って形成されて
いる。シール材ＳＬは、たとえば、エポキシ樹脂で形成
されている。

前記上部透明ガラス基板５ＵＢ２側の共通透明電極ＣＯ
Ｍは、少なくとも一個所において、銀ペースト材ＳＩＬ
によって、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ側に形成された
外部引出配線に接続されている。この外部引出配線は、
透明電極層ＩＴＯＩで形成される。

前記配向膜０ＲＩＩおよび○ＲＩ２、透明画素電極ＰＩ
Ｘ、共通透明電極ＣＯＭは、シール材ＳＬの内側に形成
される。偏光板ＰＯＬは、下部透明ガラス基板５ＵＢＩ
、上部透明ガラス基板５ＵＢ２の夫々の外側の表面に形
成されている。

前記液晶表示部の各画素は、第５図に示すように、走査
信号線ＧＬ（Ｙｉ）が延在する方向と同一列方向に複数
配置され、画素列Ａ　ｉ　、　Ａ　ｉ＋１゜Ａｉ＋２．
・・・の夫々を構成している。各画素列Ａｉ。

Ａ　ｉ　＋ｌ、　Ａ　ｉ　＋２．・・・の夫々の画素は
、薄膜トランジスタＴＰＴおよび透明画素電極ＰＩＸの
配置位置を同一に構成している。つまり、画素列Ａｉ＋
１゜Ａｉ＋３（図示せず）、・・・の夫々の画素は、薄
膜トランジスタＴＰＴの配置位置を左側、透明画素電極
ＰＩＸの配置位置を右側に構成している。画素列Ａ　ｉ
＋１．　Ａ　ｉ＋３．・・・の夫々の行方向の隣りの画
素列Ａｉ、Ａｉ÷２．・・・の夫々の画素は、画素列Ａ
　ｘ　＋ｌ、　Ａ　ｌ　＋３．・・・の夫々の画素を前
記映像信号線ＤＬに対して線対称で配置した画素で構成
されている。すなわち１画素列Ａｉ、Ａｉ＋２．・・・
の夫々の画素は、薄膜トランジスタＴＰＴの配置位置を
右側、透明画素電極Ｐ■Ｘの配置位置を左側に構成して
いる。そして、画素列Ａｉ、Ａｉ＋２．・・・の夫々の
画素は９画素列Ａｉ＋１．Ａｉ＋３．・・・の夫々の画
素に対し１列方向に半画素間隔移動させて（ずらして）
配置されている。つまり、画素列Ａｉの各画素間隔を１
．０　（１，０ピツチ）とすると、次段の画素列Ａｉ＋
１は、各画素間隔をり、Ｏとし、前段の画素列Ａｘに対
して列方向に０．５画素間隔（０，５ピツチ）ずれてい
る。各画素間を行方向に延在する映像信号線ＤＬ　（Ｘ
ｉ）は、各画素列Ａ間において、半画素間隔分（０，５
ピツチ分）列方向に延在するように構成されている。

このように、液晶表示部において、薄膜トランジスタＴ
ＰＴおよび透明画素電極ＩＴ○の配置位置が同一の画素
を列方向に複数配置して画素列Ａを構成し、画素列Ａの
次段の画素列Ａを、前段の画素列Ａの画素を映像信号線
ＤＬに対して線対称で配置した画素で構成し、次段の画
素列を前段の画素列に対して半画素間隔移動させて構成
することにより、第６図（画素とカラーフィルタとを重
ね合せた状態における要部平面図）で示すように。

前段の画素列Ａの所定色フィルタが形成された画素（た
とえば、画素列Ａｉの赤色フィルタＲが形成された画素
）と次段の画素列Ａの同一色フィルタが形成された画素
（たとえば、画素列Ａｉ＋１の赤色フィルタＲが形成さ
れた画素）とを１．５画素間隔（１，５ピツチ）離隔す
ることができる。つまり、前段の画素列Ａの画素は、最
つども近傍の次段の画素列の同一色フィルタが形成され
た画素と常時１．５画素間隔分踵隔するように構成され
ており、カラーフィルタＦＩＬはＲＧＢの三角形配置構
造を構成できるようになっている。カラーフィルタＦＩ
ＬのＲＧＢの三角形配置構造は、各色の混色を良くする
ことができるので、カラー画像の解像度を向上すること
ができる。

また、映像信号線ＤＬは、各画素列Ａ間において、半画
素間隔分しか列方向に延在しないので。

隣接する映像信号線ＤＬと交差しなくなる。したがって
、映像信号線ＤＬの引き回しをなくしその占有面積を低
減することができ、また映像信号線ＤＬの迂回をなくし
多層配線構造を廃止することができる。

第１図はこの発明に係るアクティブ・マトリックス方式
のカラー液晶表示装置の一部を示す断面図である。この
液晶表示装置においては、配線８の保護膜１端部に対応
する部分をエポキシ系樹脂７で被覆している。このため
、高温、高湿において動作させたとしても、エポキシ系
樹脂７によって、配線８の保護膜１端部に対応する部分
に水分が吸着するのを防止することができるから、配線
８の保護膜１端部に対応する部分が腐食することがなく
、配線８が断線することはない。そして、発明者等の実
験によれば、４０℃、９５％の高温、高湿において１０
００　ｈ以上動作させたとしても、配線８の保護膜１端
部に対応する部分は全く腐食していなかった。

第７図はこの発明に係る他のアクティブ・マトリックス
方式のカラー液晶表示装置の一部を示す断面図である。

この液晶表示装置においては、保護膜１ａが酸化物導電
ＴＭ２と異方性導電剤５との間にまで延長されており、
保護膜１ａの端部は酸化物導電膜２上に位置している。

このため、高温、高湿において動作させたとしても、酸
化物導電膜２によって、配線８の保護膜１ａ端部に対応
する部分に水分が吸着するのを防止することができるか
ら、配線８の保護膜１ａ端部に対応する部分が腐食する
ことがなく、配線８が断線することばない。

第８図はこの発明に係る他のアクティブ・マトリックス
方式のカラー液晶表示装置の一部を示す断面図である。

この液晶表示装置においては、酸化物導電膜２ａが配線
８と保護膜１との間にまで延長されており、保護膜１の
端部は酸化物導電膜２ａ上に位置している。このため、
高温、高湿において動作させたとしても、酸化物導電膜
２ａによって、配線８の保護膜１端部に対応する部分に
水分が吸着するのを防止することができるから、配線８
の保護膜上端部に対応する部分が腐食することがなく、
配線８が断線することはない。

なお、上述した酸化物導電膜は第２図〜第４Ｂ図に示し
た透明導電膜ＩＴＯＩと同じ層であり、このために製造
プロセスが増えることはない。

なお、上述実施例においては、アクティブ・マトリック
ス方式のカラー液晶表示装置について説明したが、他の
液晶表示装置にもこの発明を適用することができる。ま
た、上述実施例においては、非透水性の樹脂としてエポ
キシ系樹脂を用いたが、他の非透水性の樹脂を用いても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る液晶表示装置にお
いては、高温、高湿において動作させたとしても、配線
の保護膜端部に対応する部分に水分が吸着するのを防止
することができるから、配線の保護膜端部に対応する部
分が腐食することがなく、配線が断線することはない。

このように、この発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るアクティブ・マトリックス方式
のカラー液晶表示装置の一部を示す断面図、第２図はこ
の発明の実施例であるアクティブ・マトリックス方式の
カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素とその周辺を
示す要部平面図、第３図で第２図に示したカラー液晶表
示装置の一部断面図、第４Ａ、４Ｂ図は第２図の４Ａ−
４Ａ、４Ｂ−４Ｂ切断線で切った断面図、第５図は第２
図に示す画素を複数配置した液晶表示部の要部平面図、
第６図は第５図に示す画素とカラーフィルタとを重ね合
せた状態における要部平面図、第７図、第８図はそれぞ
れこの発明に係る他のアクティブ・マトリックス方式の
カラー液晶表示装置の一部を示す断面図、第９図は従来
のアクティブ・マトリックス方式のカラー液晶表示装置
の一部を示す断面図である。１．１ａ・・・保護膜２．２ａ・・・酸化物導電膜７・・・エポキシ系樹脂８・・・配線代理人　　弁理士　中　村　純之助１・・−保護膜２・・・酸化物導電膜７　・ニボ°キシ系樹脂８・・・配線第４Ａ図第４Ｂ図１ａ・・保護膜２・・酸化９１導電膜８・・配　線１・・保護膜２ａ・・・酸化物導電膜８・・・配線

Claims

【特許請求の範囲】１、外部駆動回路に接続された配線を保護膜により保護
した液晶表示装置において、上記配線の上記保護膜端部
に対応する部分を非透水性の樹脂で被覆したことを特徴
とする液晶表示装置。２、外部駆動回路に接続された配線を保護膜により保護
した液晶表示装置において、上記配線上に形成された酸
化物導電膜上に、上記保護膜の端部を位置させたことを
特徴とする液晶表示装置。３、上記酸化物導電膜は表示部の画素電極となる透明導
電膜と同じレベルの層であることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の液晶表示装置。