WO2016151860A1 - 液晶パネルのコンタクトホール形成方法、液晶パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

液晶パネルのコンタクトホール形成方法、液晶パネル及び液晶表示装置 Download PDF

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希望 渡辺
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堺ディスプレイプロダクト株式会社
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals

Definitions

  • the liquid crystal layer is sealed between the array substrate and the counter substrate, and the first conductive film, the insulating film, and the second conductive film are sequentially formed from any surface side of the array substrate and the counter substrate facing each other.
  • a contact hole forming method of a liquid crystal panel in which a contact hole for electrically connecting the first conductive film and the second conductive film of the liquid crystal panel is formed in an insulating film, and a liquid crystal to which the contact hole forming method is applied
  • the present invention relates to a panel and a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel and a backlight unit provided on the back side of the liquid crystal panel.
  • a liquid crystal panel is composed of a transparent glass array substrate and a transparent glass counter substrate (color filter substrate) disposed opposite to the array substrate with a sealing material, and a liquid crystal material is interposed between the two substrates. It is enclosed.
  • the counter substrate is slightly smaller than the array substrate, whereby a drive circuit is mounted via the exposed array substrate terminals and SOF (System (On Film).
  • the liquid crystal panel includes a display area that displays an image and a non-display area that surrounds the display area. In the display area, a large number of pixels are arranged in a matrix.
  • the array substrate is provided with a pixel electrode and a switching element such as a thin film transistor (TFT) connected to the pixel electrode corresponding to each pixel.
  • a common electrode is provided on the counter substrate so as to cover at least the entire surface of the display region. A voltage is applied to each of the pixel electrodes in synchronization with the on / off of the switching element.
  • the common electrode provided on the counter substrate is electrically connected to the common transition electrode provided on the array substrate, and a common potential is applied to the common electrode from the common transition electrode lead line through the common transition electrode.
  • An alignment film for aligning liquid crystals at an applied voltage of 0 V at a predetermined angle is formed on the surface of the array substrate in contact with the liquid crystal layer so as to cover at least the display area.
  • an alignment film is formed on the surface of the counter substrate in contact with the liquid crystal layer so as to cover at least the display region. It can be formed by performing a rubbing process or a photo-alignment process on the surface of a resin film such as polyimide formed using a printing method or an inkjet method.
  • a conductive film, a semiconductor film, and an insulating film are stacked on each liquid crystal layer side of the array substrate and the counter substrate to form electrodes, switching elements, and the like, and electrically connect the stacked different conductive films. For this purpose, a plurality of contact holes are provided.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of a contact hole of a conventional liquid crystal panel.
  • the counter substrate 30 is provided with a polarizing plate 10 a on the display surface side of the glass substrate 31, a color filter 32 is formed on the surface of the glass substrate 31 on the non-display surface side, and the surface of the color filter 32.
  • the conductive film 36 is laminated.
  • a first conductive film 22 for data signal wiring is formed on the surface of the glass substrate 21 on the counter substrate side, and a first insulating film 23 is formed on the surface of the first conductive film 22 on the counter substrate side.
  • a semiconductor layer 28 is formed as an etch stopper for preventing corrosion (disconnection) of ITO (transparent conductive film; Indium Tin Oxide).
  • a second conductive film 24 for data signal wiring is formed on the surface of the semiconductor layer 28 of the array substrate 20 on the counter substrate 30 side, and a second insulating film is formed on the surface of the second conductive film 24 on the counter substrate 30 side.
  • the organic protective film 26 is formed on the surface of the second insulating film 25 on the counter substrate 30 side.
  • the first insulating film 23, the semiconductor layer 28, the second conductive film 24, the second insulating film 25, and the organic protective film 26 are used. A part of each is removed to form a contact hole 11, and the surface of the contact hole 11 is covered with a transparent electrode film (ITO) 29.
  • ITO transparent electrode film
  • the current flowing between the first conductive film 22 and the second conductive film 24 in the contact hole 11 is indicated by the arrow in FIG. 6 (however, the second conductive film 24 ⁇ the first conductive film 22). It is possible to flow through the transparent electrode 29.
  • the contact hole 11 is provided in a terminal portion which is a non-display area on the outer edge of the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal layer, the counter substrate 30 and the array substrate are provided in the space 41 between the counter substrate 30 and the array substrate.
  • Each of the 20 alignment films (insulating films) does not exist, and the color filter 32 is composed only of a black matrix.
  • Patent Document 1 discloses a liquid crystal display device proposed to improve the contact resistance between a transparent conductive film and a metal film.
  • the liquid crystal display device includes a first conductive film, a first insulating film, a second metal thin film, a second insulating film, and an organic film on one substrate sandwiching a liquid crystal layer, and the first insulating film, A contact hole provided by removing a part of the second insulating film and the organic film, and a base metal thin film provided so as to cover the contact hole and electrically connected to the first conductive film ing.
  • a conductive thin film electrically connected to the base metal thin film and a third metal thin film as a reflective electrode are provided.
  • the contact hole of the liquid crystal panel shown in FIG. 6 described above the outermost surface of the substrate is covered with the transparent electrode film 29. Therefore, as shown in FIG. 7, the second conductive film 24 is turned over or conductive foreign matter is mixed. In such a case, there is a problem that the conductive film 36 of the counter substrate may be short-circuited. Further, in the contact hole, the first conductive film 22 and the second conductive film 24 are connected by a transparent electrode film (ITO) 29, but the first conductive film 22 and the transparent electrode film 29, and the transparent electrode film are connected. There is also a problem that each contact resistance between 29 and the second conductive film 24 deteriorates (increases). Also in the invention described in Patent Document 1, the contact hole portion is covered with a base metal in order to improve conductivity, and the same short circuit is not considered.
  • ITO transparent electrode film
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and the two substrates sandwiching the liquid crystal layer are not short-circuited in relation to the contact holes formed in the respective substrates, and the contact resistance in the contact holes is reduced. It is an object of the present invention to provide a contact hole forming method for a liquid crystal panel that does not deteriorate.
  • Another object of the present invention is to provide a liquid crystal panel in which two substrates sandwiching a liquid crystal layer are not short-circuited with respect to contact holes formed in the respective substrates, and contact resistance in the contact holes is not deteriorated. To do.
  • the present invention also provides a liquid crystal display device including a liquid crystal panel in which two substrates sandwiching a liquid crystal layer are not short-circuited in relation to contact holes formed in each substrate, and contact resistance in the contact holes is not deteriorated.
  • the purpose is to provide.
  • a liquid crystal layer is sealed between an array substrate on which pixel electrodes are disposed and a counter substrate that is disposed opposite to the array substrate and on which a common electrode is formed.
  • a liquid crystal layer is sealed between the array substrate and the counter substrate, and the first conductive film and the insulating film are formed from either surface side of the array substrate and the counter substrate facing each other.
  • a contact hole for electrically connecting the first conductive film and the second conductive film of the liquid crystal panel in which the second conductive film is sequentially formed is formed in the insulating film.
  • a liquid crystal layer is sealed between an array substrate on which pixel electrodes are disposed and a counter substrate that is disposed to face the array substrate and on which a common electrode is formed.
  • a first conductive film, an insulating film, and a second conductive film are sequentially formed from one surface side of the array substrate and the opposing substrate, and the first conductive film, the insulating film, and the second conductive film are formed by one or more contact holes provided in the insulating film.
  • the contact hole is filled with a part of the second conductive film, and the first conductive film and the second conductive film are filled in the contact hole.
  • the membrane is in direct contact.
  • a liquid crystal layer is sealed between an array substrate on which pixel electrodes are disposed and a counter substrate on which a common electrode is formed.
  • the first conductive film, the insulating film, and the second conductive film are sequentially formed from the surface side of the array substrate and the counter substrate facing each other, and the first conductive film is formed by one or a plurality of contact holes provided in the insulating film.
  • the second conductive film are electrically connected.
  • the contact hole is filled with a part of the second conductive film, and the first conductive film and the second conductive film are in direct contact with each other through the contact hole.
  • the liquid crystal display device includes the liquid crystal panel according to the present invention.
  • the method for forming a contact hole for a liquid crystal panel it is possible to realize a method for forming a contact hole for a liquid crystal panel in which two substrates sandwiching a liquid crystal layer are not short-circuited in relation to the contact hole formed in each substrate. it can.
  • liquid crystal panel according to the present invention it is possible to realize a liquid crystal panel in which two substrates sandwiching a liquid crystal layer are not short-circuited in relation to a contact hole formed in each substrate.
  • liquid crystal display device it is possible to realize a liquid crystal display device including a liquid crystal panel in which two substrates sandwiching a liquid crystal layer are not short-circuited in association with a contact hole formed in each substrate.
  • FIG. 3 is an exploded cross-sectional view showing the essential part of the display area of the liquid crystal panel and the liquid crystal display device according to the present invention in an exploded manner. It is a top view which shows the principal part structure of the Example of the liquid crystal panel and liquid crystal display device which concerns on this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II-II in FIG. 2. It is sectional drawing which shows the structural example of the contact hole of the liquid crystal panel which concerns on this invention. It is explanatory drawing which shows the example of the formation method of the contact hole of the liquid crystal panel which concerns on this invention. It is explanatory drawing which shows the example of the formation method of the contact hole of the liquid crystal panel which concerns on this invention. It is explanatory drawing which shows the example of the formation method of the contact hole of the liquid crystal panel which concerns on this invention.
  • FIG. 1 is an exploded cross-sectional view showing an essential cross section of a display area of an embodiment of a liquid crystal panel and a liquid crystal display device according to the present invention.
  • This liquid crystal display device includes a rectangular liquid crystal panel 50, a backlight unit 18 that irradiates light to the liquid crystal panel 50 from the back side, a polarizing plate 10 a that covers the front side of the liquid crystal panel 50, the liquid crystal panel 50, and the backlight unit. And a polarizing plate 10b disposed between the two.
  • the liquid crystal panel 50 is configured by enclosing a liquid crystal layer 16 between a pair of substrates 20 and 30 with a predetermined gap therebetween.
  • the array substrate 20 on the back side is schematically configured by switching elements 17 such as TFTs (Thin Film Transistors) connected to source lines and gate lines orthogonal to each other on the surface of the glass substrate 21 on the liquid crystal layer 16 side, and switching.
  • Transparent electrodes 19 connected to the element 17 are arranged, and an alignment film 27 is provided so as to cover them.
  • the counter substrate 30 on the front side is roughly a color display in which color filters such as R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined arrangement on the surface of the glass substrate 31 on the liquid crystal layer 16 side.
  • a filter 32, a transparent common electrode 34, and an alignment film 35 are stacked.
  • a spacer 15 is mixed in order to keep a predetermined distance between the array substrate 20 and the counter substrate 30.
  • FIG. 2 is a plan view showing the main configuration of an embodiment of a liquid crystal panel and a liquid crystal display device according to the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II-II in FIG.
  • a frame-like non-display area F is provided at the peripheral edge of the array substrate 20 and the counter substrate 30, and an area surrounded by the non-display area F is a display area D.
  • the array substrate 20 and the counter substrate 30 are bonded together by an annular sealing material 40 arranged in a frame shape over the entire circumference of the non-display area F, and the area where the sealing material 40 is bonded is defined as a sealing area SL.
  • a liquid crystal layer 16 is provided in a space surrounded by the sealing material 40 between the array substrate 20 and the counter substrate 30, and constitutes a display region D.
  • a large number of pixels are arranged in a matrix.
  • a part of the non-display area F around the display area D of the array substrate 20 protrudes from the outer edge of the counter substrate 30 and serves as a terminal portion T for attaching an external connection terminal such as a mounted component.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of the contact hole of the liquid crystal panel according to the present invention.
  • the counter substrate 30 is provided with the polarizing plate 10 a on the display surface side of the glass substrate 31, and the color filter 32 is formed on the non-display surface side surface of the glass substrate 31.
  • a conductive film 36 is laminated on the surface.
  • a first conductive film 22 for data signal wiring is formed on the surface of the glass substrate 21 on the counter substrate 30 side
  • a first insulating film 23 is formed on the surface of the first conductive film 22 on the counter substrate 30 side.
  • a second conductive film 24 for data signal wiring is formed on the surface of the first insulating film 23 on the counter substrate 30 side.
  • a second insulating film 25 is formed on the surface of the second conductive film 24 on the counter substrate 30 side, and an organic protective film 26 is formed on the surface of the second insulating film 25 on the counter substrate 30 side.
  • an organic protective film 26 is formed on the surface of the second insulating film 25 on the counter substrate 30 side.
  • the transparent electrode film (ITO) is not interposed between the first conductive film 22 and the second conductive film 24 in the contact hole 12, the contact resistance is not deteriorated.
  • the outermost surface of the array substrate 20 on the counter substrate 30 side is covered with the insulating organic protective film 26, even if the counter substrate 30 side is covered with the conductive film 36, There is no short circuit between the counter substrates 30.
  • the contact hole 12 is provided in the terminal portion T (FIGS. 2 and 3) which is a non-display area at the outer edge of the liquid crystal panel 50, and in the space 41 between the counter substrate 30 and the array substrate 20.
  • the alignment films (insulating films) of the liquid crystal layer 16, the counter substrate 30, and the array substrate 20 do not exist, and the color filter 32 is composed only of a black matrix. Further, in the contact hole in the display area D of the liquid crystal panel 50 and also in the contact hole provided in the counter substrate 30, the contact resistance is not deteriorated (increased) by adopting the above-described configuration. .
  • FIGS. 5A to 5F showing the method.
  • a method of forming the contact hole 12 of the liquid crystal panel 50 having such a configuration will be described with reference to the explanatory diagrams of FIGS. 5A to 5F showing the method.
  • a first conductive film 22 and a first insulating film 23 are sequentially stacked on the glass substrate 21 using a known method ( FIG. 5A, FIG. 5B).
  • the first insulating film 23 is partially removed by dry etching to provide the hole 13 of the contact hole 12 (FIG. 5C), and then a second conductive film 24 is formed on the surface of the first insulating film 23.
  • the hole 13 for the contact hole 12 is filled with a part of the second conductive film 24, and the first conductive film 22 and the second conductive film 24 are in direct contact with each other on the surface of the first conductive film 22 in the contact hole 12 ( FIG. 5D).
  • an inorganic insulating film is formed so as to cover the entire surface of the glass substrate 21, and an interlayer insulating film 25 is formed (FIG. 5E).
  • an organic protective film 26 is laminated so as to cover the interlayer insulating film 25 (FIG. 5F), and the array substrate 20 is completed.
  • a color filter 32 is formed on the glass substrate 31 using a known method, and then a conductive film 36 is laminated so as to cover the color filter 32. To complete.
  • the present invention can be used for a liquid crystal display device used for a television receiver, a mobile terminal, a computer display, and the like, and a liquid crystal panel included in the liquid crystal display device.

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Abstract

　液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡せず、コンタクトホール内での接触抵抗が劣化しないコンタクトホール形成方法を提供する。　画素電極が配設されたアレイ基板２０と、アレイ基板２０に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板３０との間に液晶層（図示せず）が封止されており、アレイ基板２０及び対向基板３０の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜２２、絶縁膜２３及び第２導電膜２４が順次形成されている液晶パネルの、第１導電膜２２及び第２導電膜２４を電気的に接続する為のコンタクトホール１２を絶縁膜２３に形成する液晶パネルのコンタクトホール形成方法。第１導電膜２２上の絶縁膜２３にコンタクトホールの為の穴（１２）をドライエッチングにより設ける手順と、第１導電膜２２上の穴（１２）が形成された部分、及び絶縁膜２３上に第２導電膜２４を成膜する手順とを備えている。

Description

液晶パネルのコンタクトホール形成方法、液晶パネル及び液晶表示装置
　本発明は、アレイ基板及び対向基板間に液晶層が封止されており、アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成されている液晶パネルの、第１導電膜及び第２導電膜を電気的に接続する為のコンタクトホールを絶縁膜に形成する液晶パネルのコンタクトホール形成方法、このコンタクトホール形成方法が適用された液晶パネル及び液晶表示装置に関するものである。
　液晶表示装置は、液晶パネルと液晶パネルの背面側に設けられたバックライトユニットとを備えている。液晶パネルは、透明ガラス製のアレイ基板とアレイ基板に対向配置された透明ガラス製の対向基板（カラーフィルタ基板）とがシール材で貼り合わされて構成されており、両基板間には液晶材料が封入されている。対向基板はアレイ基板よりも一回り小さく、これにより、露出したアレイ基板の端子及びＳＯＦ（System On Film）等を介して、駆動回路が実装されている。
　液晶パネルは、画像を表示する表示領域と、表示領域を囲繞する非表示領域とで構成され、表示領域には、多数の画素がマトリクス状に配置されている。アレイ基板には、各画素に対応して、画素電極と画素電極に接続された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））等のスイッチング素子とが設けられている。対向基板には、少なくとも表示領域の全面を覆うように共通電極が設けられている。
　画素電極のそれぞれには、スイッチング素子のオン／オフに同期して電圧が印加される。対向基板上に設けられた共通電極は、アレイ基板上に設けられたコモン転移電極と電気的に接続され、コモン転移電極引き出し線からコモン転移電極を通じて共通電極に共通電位が与えられる。
　アレイ基板の液晶層に接する面には、印加電圧０Ｖ時の液晶を所定角度に整列させる為の配向膜が、少なくとも表示領域を覆うように形成されている。同様に、対向基板の液晶層に接する面にも、配向膜が少なくとも表示領域を覆うように形成されている。
　刷法又はインクジェット法等を用いて成膜したポリイミド等の樹脂膜の表面に、ラビング処理又は光配向処理を行って形成できる。
　アレイ基板及び対向基板の各液晶層側には、電極及びスイッチング素子等を形成する為に導電膜、半導体膜及び絶縁膜が積層されており、積層された異なる導電膜間を電気的に接続する為の複数のコンタクトホールが設けられている。
　図６は、従来の液晶パネルのコンタクトホールの構成例を示す断面図である。
　この液晶パネルでは、対向基板３０は、ガラス基板３１の表示面側に偏光板１０ａが設けられ、ガラス基板３１の非表示面側の表面には、カラーフィルタ３２が形成され、カラーフィルタ３２の表面には、導電性膜３６が積層されている。
　アレイ基板２０は、ガラス基板２１の対向基板側の表面に、データ信号配線用の第１導電膜２２が形成され、第１導電膜２２の対向基板側の表面には第１絶縁膜２３が、第１絶縁膜２３の対向基板側の表面には、ＩＴＯ（透明導電膜；Indium Tin Oxide）の腐食（断切れ）を防止するエッチストッパである半導体層２８がそれぞれ形成されている。
　アレイ基板２０の半導体層２８の対向基板３０側の表面には、データ信号配線用の第２導電膜２４が形成され、第２導電膜２４の対向基板３０側の表面には、第２絶縁膜２５が形成され、第２絶縁膜２５の対向基板３０側の表面には、有機保護膜２６が形成されている。
　ここでは、第１導電膜２２及び第２導電膜２４間を電気的に接続する為に、第１絶縁膜２３、半導体層２８、第２導電膜２４、第２絶縁膜２５及び有機保護膜２６の各一部を除去してコンタクトホール１１を形成し、コンタクトホール１１の表面を透明電極膜（ＩＴＯ）２９で覆っている。
　このような構成により、コンタクトホール１１では、第１導電膜２２及び第２導電膜２４間を流れる電流は、図６の矢印で示すように（但し、第２導電膜２４→第１導電膜２２の方向も有り得る）、透明電極２９を経由して流れることになる。
　尚、このコンタクトホール１１は、液晶パネルの外縁部の非表示領域である端子部に設けられており、対向基板３０及びアレイ基板２０間の空間４１には、液晶層、対向基板３０及びアレイ基板２０の各配向膜（絶縁性膜）は存在せず、カラーフィルタ３２はブラックマトリックスのみで構成されている。
　特許文献１には、透明導電膜と金属膜とのコンタクト抵抗を良好にすべく提案された液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置は、液晶層を挟む一方の基板上に第１の導電膜、第１の絶縁膜、第２の金属薄膜、第２の絶縁膜及び有機膜を備え、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜及び有機膜の一部を除去することにより設けられたコンタクトホールと、コンタクトホールを覆うように設けられ、第１の導電膜と電気的に接続された下地金属薄膜とを備えている。また、下地金属薄膜と電気的に接続された導電性薄膜と反射電極である第３の金属薄膜とを備えている。
特開２００４－２９４８０７号公報
　上述した図６に示す液晶パネルのコンタクトホールでは、基板の最表面を透明電極膜２９で覆っているので、図７に示すように、第２導電膜２４がめくれたり、導電性異物が混入したりすると、対向基板の導電性膜３６と短絡する虞があるという問題がある。また、コンタクトホール内で、第１導電膜２２及び第２導電膜２４間を透明電極膜（ＩＴＯ）２９により接続しているが、第１導電膜２２及び透明電極膜２９間、並びに透明電極膜２９及び第２導電膜２４間の各接触抵抗が劣化（増加）するという問題もある。
　特許文献１に記載された発明においても、導電性を向上させる為に、コンタクトホール部を下地金属で覆っており、同様の短絡については考慮されていない。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡せず、コンタクトホール内での接触抵抗が劣化しない液晶パネルのコンタクトホール形成方法を提供することを目的とする。
　本発明は、また、液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡せず、コンタクトホール内での接触抵抗が劣化しない液晶パネルを提供することを目的とする。
　本発明は、また、液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡せず、コンタクトホール内での接触抵抗が劣化しない液晶パネルを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る液晶パネルのコンタクトホール形成方法は、画素電極が配設されたアレイ基板と、該アレイ基板に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板との間に液晶層が封止されており、前記アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成されている液晶パネルの、前記第１導電膜及び第２導電膜を電気的に接続する為のコンタクトホールを前記絶縁膜に形成する液晶パネルのコンタクトホール形成方法において、前記第１導電膜上の前記絶縁膜にコンタクトホールの為の穴をドライエッチングにより設ける手順と、前記第１導電膜上の前記穴が形成された部分、及び前記絶縁膜上に前記第２導電膜を成膜する手順とを備えることを特徴とする。
　この液晶パネルのコンタクトホール形成方法では、アレイ基板と対向基板との間に液晶層が封止されており、アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成されている液晶パネルの、第１導電膜及び第２導電膜を電気的に接続する為のコンタクトホールを絶縁膜に形成する。第１導電膜上の絶縁膜にコンタクトホールの為の穴をドライエッチングにより設ける手順と、第１導電膜上の穴が形成された部分及び絶縁膜上に第２導電膜を成膜する手順とを備えている。
　本発明に係る液晶パネルは、画素電極が配設されたアレイ基板と、該アレイ基板に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板との間に液晶層が封止されており、前記アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成され、前記絶縁膜に設けられた１又は複数のコンタクトホールにより、前記第１導電膜及び第２導電膜が電気的に接続されている液晶パネルにおいて、前記コンタクトホールは、前記第２導電膜の一部により充填され、前記コンタクトホールで前記第１導電膜及び第２導電膜が直接接触していることを特徴とする。
　この液晶パネルでは、画素電極が配設されたアレイ基板と、共通電極が形成された対向基板との間に液晶層が封止されている。アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成され、絶縁膜に設けられた１又は複数のコンタクトホールにより、第１導電膜及び第２導電膜が電気的に接続されている。コンタクトホールは、第２導電膜の一部により充填され、コンタクトホールで第１導電膜及び第２導電膜が直接接触している。
　本発明に係る液晶表示装置は、本発明に係る液晶パネルを備えることを特徴とする。
　本発明に係る液晶パネルのコンタクトホール形成方法によれば、液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡しない液晶パネルのコンタクトホール形成方法を実現することができる。
　本発明に係る液晶パネルによれば、液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡しない液晶パネルを実現することができる。
　本発明に係る液晶表示装置によれば、液晶層を挟む２つの基板が、各基板に形成されたコンタクトホールに関連して短絡しない液晶パネルを備えた液晶表示装置を実現することができる。
本発明に係る液晶パネル及び液晶表示装置の実施例の表示領域の要部断面を分解して示す分解断面図である。 本発明に係る液晶パネル及び液晶表示装置の実施例の要部構成を示す平面図である。 図２のII－II線における断面を示す断面図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの構成例を示す断面図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの形成方法の例を示す説明図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの形成方法の例を示す説明図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの形成方法の例を示す説明図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの形成方法の例を示す説明図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの形成方法の例を示す説明図である。 本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの形成方法の例を示す説明図である。 従来の液晶パネルのコンタクトホールの構成例を示す断面図である。 図６に示すコンタクトホールの問題点を示す説明図である。
　以下に、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明に係る液晶パネル及び液晶表示装置の実施例の表示領域の要部断面を分解して示す分解断面図である。
　この液晶表示装置は、長方形の液晶パネル５０と、液晶パネル５０へ裏面側から光を照射するバックライトユニット１８と、液晶パネル５０の表面側を覆う偏光板１０ａと、液晶パネル５０及びバックライトユニット１８間に配置された偏光板１０ｂとを備えている。
　液晶パネル５０は、所定のギャップを隔てた一対の基板２０，３０間に、液晶層１６が封入されて構成されている。裏面側のアレイ基板２０は、概略して、ガラス基板２１の液晶層１６側表面に、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子１７、及びスイッチング素子１７に接続された透明電極１９が配列され、それらを覆うように配向膜２７が設けられている。
　表面側の対向基板３０は、概略して、ガラス基板３１の液晶層１６側表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等の各色フィルタが所定配列で配置されたカラ―フィルタ３２と、透明な共通電極３４と、配向膜３５とが積層されている。
　液晶層１６には、アレイ基板２０及び対向基板３０間を所定間隔に保つ為に、スペーサ１５が混入されている。
　図２は、本発明に係る液晶パネル及び液晶表示装置の実施例の要部構成を示す平面図であり、図３は、図２のII－II線における断面を示す断面図である。
　この液晶表示装置１０は、アレイ基板２０及び対向基板３０の周縁部に枠状の非表示領域Ｆが設けられ、非表示領域Ｆに囲繞された領域が表示領域Ｄとなっている。アレイ基板２０及び対向基板３０は、非表示領域Ｆ全周に亘って枠状に配置された環状のシール材４０で貼り合わされ、シール材４０が貼り付けられた領域をシール領域ＳＬとしている。
　アレイ基板２０及び対向基板３０間のシール材４０に囲繞された空間には、液晶層１６が設けられ、表示領域Ｄを構成している。表示領域Ｄには、多数の画素がマトリクス状に配置されている。
　アレイ基板２０の表示領域Ｄの周囲の非表示領域Ｆの一部は、対向基板３０の外縁からはみ出しており、実装部品等の外部接続端子を取り付ける為の端子部Ｔとなっている。
　図４は、本発明に係る液晶パネルのコンタクトホールの構成例を示す断面図である。
　この液晶パネル５０では、対向基板３０は、ガラス基板３１の表示面側に偏光板１０ａが設けられ、ガラス基板３１の非表示面側の表面には、カラーフィルタ３２が形成され、カラーフィルタ３２の表面には、導電性膜３６が積層されている。
　アレイ基板２０は、ガラス基板２１の対向基板３０側の表面に、データ信号配線用の第１導電膜２２が形成され、第１導電膜２２の対向基板３０側の表面には第１絶縁膜２３が、第１絶縁膜２３の対向基板３０側の表面には、データ信号配線用の第２導電膜２４がそれぞれ形成されている。
　第２導電膜２４の対向基板３０側の表面には、第２絶縁膜２５が形成され、第２絶縁膜２５の対向基板３０側の表面には、有機保護膜２６が形成されている。
　ここでは、第１導電膜２２及び第２導電膜２４間を電気的に接続する為に、第１絶縁膜２３の一部を除去してコンタクトホール１２を形成し、コンタクトホール１２内は、第２導電膜２４の一部が充填されている。
　このような構成により、コンタクトホール１２では、第１導電膜２２及び第２導電膜２４間に透明電極膜（ＩＴＯ）が介在しないので、接触抵抗が劣化することがない。また、アレイ基板２０の対向基板３０側の最表面は、絶縁性の有機保護膜２６で覆われるので、対向基板３０側が導電性膜３６で覆われていても、導電性異物によりアレイ基板２０及び対向基板３０間が短絡することはない。
　尚、ここでは、コンタクトホール１２は、液晶パネル５０の外縁部の非表示領域である端子部Ｔ（図２，３）に設けられており、対向基板３０及びアレイ基板２０間の空間４１には、液晶層１６、対向基板３０及びアレイ基板２０の各配向膜（絶縁性膜）は存在せず、カラーフィルタ３２はブラックマトリックスのみで構成されている。
　また、液晶パネル５０の表示領域Ｄ内のコンタクトホールにおいても、また、対向基板３０に設けられたコンタクトホールにおいても、上述したような構成にすることにより、接触抵抗の劣化（増加）が生じない。
　以下に、このような構成の液晶パネル５０のコンタクトホール１２の形成方法を、それを示す図５Ａ～図５Ｆの説明図を参照しながら説明する。
　液晶パネル５０のコンタクトホール１２を形成する際、アレイ基板２０側では、先ず、公知の方法を用いて、ガラス基板２１上に、第１導電膜２２、第１絶縁膜２３を順番に積層する（図５Ａ、図５Ｂ）。
　次に、ドライエッチングにより第１絶縁膜２３を部分除去して、コンタクトホール１２の穴１３を設けた後（図５Ｃ）、第１絶縁膜２３の表面に第２導電膜２４を成膜して、コンタクトホール１２用の穴１３を第２導電膜２４の一部で充填し、第１導電膜２２及び第２導電膜２４間をコンタクトホール１２内の第１導電膜２２表面で直接接触させる（図５Ｄ）。
　次に、ガラス基板２１全面を覆うように、無機絶縁膜を成膜し、層間絶縁膜２５を形成する（図５Ｅ）。次いで、層間絶縁膜２５を覆うように、有機保護膜２６を積層して（図５Ｆ）、アレイ基板２０を完成させる。
　一方、対向基板３０側では、ガラス基板３１上に、公知の方法を用いて、カラーフィルタ３２を形成し、次に、カラーフィルタ３２を覆うように導電性膜３６を積層して、対向基板３０を完成させる。
　本実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　本発明は、テレビジョン受像機、モバイル端末及びコンピュータディスプレイ等に使用される液晶表示装置、並びにこの液晶表示装置が備える液晶パネルに利用することができる。
　１０　液晶表示装置
　１０ａ，１０ｂ　偏光板
　１１，１２　コンタクトホール
　１３　穴
　１６　液晶層
　１７　スイッチング素子
　１８　バックライトユニット
　２０　アレイ基板
　２１，３１　ガラス基板
　２２　第１導電膜
　２３　第１絶縁膜
　２４　第２導電膜
　２５　第２絶縁膜
　２６　有機保護膜
　２７，３５　配向膜
　３０　対向基板
　３２　カラ―フィルタ
　３４　共通電極
　３６　導電性膜
　４１　空間
　５０　液晶パネル
　Ｄ　表示領域
　Ｆ　非表示領域
　Ｔ　端子部

Claims (3)

  1. 　画素電極が配設されたアレイ基板と、該アレイ基板に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板との間に液晶層が封止されており、前記アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成されている液晶パネルの、前記第１導電膜及び第２導電膜を電気的に接続する為のコンタクトホールを前記絶縁膜に形成する液晶パネルのコンタクトホール形成方法において、
    　前記第１導電膜上の前記絶縁膜にコンタクトホールの為の穴をドライエッチングにより設ける手順と、
    　前記第１導電膜上の前記穴が形成された部分、及び前記絶縁膜上に前記第２導電膜を成膜する手順と
    　を備えることを特徴とする液晶パネルのコンタクトホール形成方法。
  2. 　画素電極が配設されたアレイ基板と、該アレイ基板に対向して配置され、共通電極が形成された対向基板との間に液晶層が封止されており、前記アレイ基板及び対向基板の向き合う側の何れかの表面側から第１導電膜、絶縁膜及び第２導電膜が順次形成され、前記絶縁膜に設けられた１又は複数のコンタクトホールにより、前記第１導電膜及び第２導電膜が電気的に接続されている液晶パネルにおいて、
    　前記コンタクトホールは、前記第２導電膜の一部により充填され、前記コンタクトホールで前記第１導電膜及び第２導電膜が直接接触していることを特徴とする液晶パネル。
  3. 　請求項２に記載された液晶パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007139867A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Mitsubishi Electric Corp アクティブマトリックス基板
JP2012098577A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Seiko Epson Corp 液晶装置および投射型表示装置

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