(57)【要約】【課題】  ＴＦＴ液晶表示パネルにおいて、配線電極と接続電極パッド形成工程を簡略化して画素ピッチ細密化にも拘わらず接続電極パッドの幅広を確保する。【解決手段】  ＴＦＴ液晶パネルのスイッチング素子を形成する工程および材料と、液晶パネル周辺部に設ける配線電極と接続電極パッドおよび絶縁膜を形成する工程および材料の全部もしくは一部を同一にすることで、工程の簡略化と配線電極および接続電極パッドを重ねて形成することにより接続電極パッドの幅広化することを特徴とする。【選択図】      図１
2006276083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板の間隙に液晶層を有し、前記第１の基板上にはスイッチング素子を有する表示電極を設け、前記第２の基板上に設ける対向電極との重なり部を画素部として表示領域を形成し、前記スイッチング素子は配線電極を介して接続電極パッドに接続する液晶表示パネルにおいて、前記配線電極と接続電極パッド上には絶縁膜を形成するとともに前記接続電極パッド上の絶縁膜に開口部を設け、かつ前記配線電極と接続パッド上に形成された絶縁膜は、前記スイッチング素子を構成する絶縁膜、または前記スイッチング素子の保護膜と同一の絶縁膜であることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記スイッチング素子は、ゲート電極とゲート絶縁膜と半導体層とソース電極とドレイン電極とを有するスイッチング素子であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記接続電極パッドは、前記スイッチング素子のゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の何れかと同一材料で形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記絶縁膜の接続電極パッド上開口部に形成される、バンプ形成のためのパッド被覆電極が、前記表示電極と同一材料で形成されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記配線電極は、前記ゲート電極と同一材料で形成され、前記接続電極パッドは、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極の何れかと同一材料で形成され、さらに配線電極はゲート絶縁膜で被覆され、前記接続電極パッドはスイッチング素子の保護膜で被覆されることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
第１の基板と第２の基板の間隙に液晶層を有し、前記第１の基板上にはスイッチング素子を有する表示電極を設け、前記第２の基板上に設ける対向電極との重なり部を画素部として表示領域を形成し、前記スイッチング素子は配線電極を介して接続電極パッドに接続する液晶表示パネルにおいて、前記画素部の隣接する複数の表示電極を１組とし、該１組の表示電極に対応する複数の接続電極パッドを前記表示領域の外周辺に対して直行方向に直列配置し、前記表示領域から遠い接続電極パッドに接続される配線電極は、表示領域に近い接続電極パッドと平面的に重なる部分を有し、前記配線電極と前記接続電極パッド上には絶縁膜を形成するとともに前記接続電極パッド上の絶縁膜に開口部を設け、かつ前記配線電極と接続電極パッド上に形成された絶縁膜は、前記スイッチング素子を構成する絶縁膜、または前記スイッチング素子の保護膜と同一の絶縁膜であることを特徴とする液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、スイッチング素子に薄膜トランジスタ、すなわちＴＦＴ(Thin Film Transistor）を使用した液晶表示パネルの配線電極と接続電極パッドの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＯＡ(Office Automation)機器の軽量・薄型・短小化や電子システム手帳などＰＤＡ(Personal Digital Assistance)機器の高機能・大画面化に伴い、液晶表示パネルの高密度化と有効表示面積の拡大要求は留まらない。
【０００３】
液晶表示パネルは対向する基板２枚のマトリックス状電極により基板間の液晶を駆動するが、液晶表示パネルの高密度化、すなわち画素の細密化によりそれぞれの表示電極は細ピッチとなり、これに伴い引き出し配線部および液晶表示パネル駆動回路を接合あるいは液晶表示パネル駆動集積回路を搭載する接続電極パッド部、いわゆる液晶表示パネルの額縁は更なる狭小化を迫られている。
【０００４】
液晶表示パネルの駆動回路は一般的に接続電極パッド部に直接液晶表示パネル駆動集積回路を搭載するＣＯＧ(Chip On Glass)実装、あるいは接続電極パッド部に液晶表示パネル駆動集積回路を搭載したテープフィルムの液晶表示パネル駆動回路を接続するＴＡＢ(Tape Automated Bonding)実装という方法があるが、いずれの方法においても接続パッド部は可能な限り大きくして液晶表示パネル駆動集積回路あるいは液晶表示パネル駆動集積回路を搭載したテープフィルムとの確実な導通と強固な接続が要求される。
【０００５】
図５は従来の液晶表示パネルの平面図であり、図６は図５に示す液晶表示パネルのＢ１−Ｂ２断面図である。図５において５００は液晶表示パネルであり、５０１は表示領域、５１３はＹ配線電極領域、すなわち信号線配線領域であり、５１６はＹ接続電極パッド領域、すなわち信号線駆動回路接続領域であり、５２３はＸ配線電極領域、すなわち走査線配線領域であり、５２６はＸ接続電極パッド領域、すなわち走査線駆動回路接続領域である。５１１は表示領域５０１のＹ側外周辺、５２１は表示領域５０１のＸ側外周辺、Ａは後述する電極配線詳細部を示す。
【０００６】
図６に示す液晶表示パネルの断面図はＣＯＧ実装例で、接続電極パッド領域に液晶表示パネル駆動集積回路を直接搭載してある。前記液晶表示パネル５００の構成において、６１１は第１基板、６２１は第２基板、６０１は液晶層、６１２は表示電極群、６２２は対向電極、６２９はカラーフィルタ、６３０は信号線駆動集積回路である。
【０００７】
液晶表示パネル５００の第１基板６１１と第２基板６２１は透明なガラス基板であって、第１基板６１１と第２基板６２１の対向する面の第１基板６１１側には表示電極群６１２、第２基板６２１にはカラーフィルタ６２９と対向電極６２２を設けてあり、この表示電極群６１２と対向電極６２２との間には液晶層６０１を挟んである。
【０００８】
前記第１基板６１１上の図５で図示した表示領域５０１には表示電極群６１２を形成してあり、前記表示電極群６１２には後述する駆動する薄膜トランジスタと表示電極をマトリックス型に配置してある。そして、前記マトリックス配置の表示電極と前記第２基板６２１の対向電極６２２との重なりが画素を形成している。また、前記表示電極群６１２のＹ方向はＹ配線電極領域５１３を介してＹ接続電極パッド領域５１６で信号線駆動回路に接続している。同様に、前記表示電極群６１２のＸ方向はＸ配線電極領域５２３を介して
Ｘ接続電極パッド領域５２６で走査線駆動回路接に接続している。
【０００９】
なお、図６の断面図において、第１基板６１１上には表示電極群６１２からＸ配線電極領域５２３を経由してＸ接続電極パッド領域５２６へ導通する配線も存在して走査線駆動集積回路を搭載してあるが、同断面図には図示していない。
【００１０】
図７は従来技術の液晶表示パネルの配線図を示し、図５における電極配線詳細部Ａに対応する。図７において表示電極群６１２は複数の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等および複数の走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等であり、その交点に設けたスイッチング素子の薄膜トランジスタと表示電極で構成されている。Ｙ配線電極領域５１３はＹ第１配線電極７１３、Ｙ第２配線電極７１４、Ｙ第３配線電極７１５等で構成され、また、Ｙ接続電極パッド領域５１６はＹ第１接続電極パッド７２３、Ｙ第２接続電極パッド７２４、Ｙ第３接続電極パッド７２５等で構成されている。
【００１１】
信号線Ｙ１とＹ第１配線電極７１３はＹ側外周辺５１１で接続してＹ第１配線電極７１３を介してＹ第１接続電極パッド７２３へと導通接続している。同様に、信号線Ｙ２はＹ第２配線電極７１４を介してＹ第２接続電極パッド７２４に導通接続し、信号線Ｙ３はＹ第３配線電極７１５を介してＹ第３接続電極パッド７２５に導通接続している。走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３も同様に、Ｘ側外周辺５２１からＸ配線電極領域５２３を介してＸ接続電極パッド領域５２６に各々導通接続している。
【００１２】
図８ａは図７における表示領域５０１の画素の詳細平面図を示す。すなわち、図８ａにおいて、信号線Ｙ１と走査線Ｘ１の交点には薄膜トランジスタ８０１と表示電極８０２を形成してあって、走査線Ｘ１で薄膜トランジスタ８０１を選択した期間に信号線Ｙ１の信号を表示電極８０２に導通する。
【００１３】
図８ｂは図８ａにおける画素の等価回路図であって、薄膜トランジスタ８０１のゲート電極は走査線Ｘ１に、ドレイン電極は表示電極８０２に、ソース電極は信号線Ｙ１に接続している。表示電極８０２の他端は図示していないが、液晶層を挟んで対向電極となっている。
【００１４】
図８ｃは図８ａにおけるＣ１−Ｃ２の断面図、すなわち画素の断面図であって、薄膜トランジスタ８０１と表示電極８０２の断面構造を示す。その構造は、第１基板６１１上にゲート電極８１１、ゲート絶縁膜８１２、半導体層８１３、ドレイン電極８１４およびソース電極８１５、保護絶縁膜８１６を順次積層構造で薄膜トランジスタを形成し、ドレイン電極８１４上の保護絶縁膜８１６の一部に絶縁開口部８１７を設けて、この絶縁開口部８１７に導通するように表示電極８０２を形成してある。ゲート電極８１１は走査線Ｘ１の一部であり、ソース電極８１５は信号線Ｙ１の一部で形成してある。
【００１５】
一般的にゲート電極８１１、ドレイン電極８１４およびソース電極８１５にはアルミニウムあるいはタンタルなどの金属膜を使用し、ゲート絶縁膜８１２および保護絶縁膜８１６には窒化シリコン膜、半導体層８１３にはアモルファスシリコンなど使用される。表示電極８０２には透明性と導電性に優れたＩＴＯ(Indium Tin Oxide)と呼ばれるインジウムと錫の共合酸化物が使用される。すなわち、ゲート電極８１１、ドレイン電極８１４およびソース電極８１５には導電性に優れた金属材料が使用されていて、走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等はゲート電極８１１と同一工程同一材料で形成し、信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等はドレイン電極８１４およびソース電極８１５と同一工程同一材料で形成される。
【００１６】
また、図７におけるＹ配線電極領域５１３、Ｙ接続電極パッド領域５１６およびＸ配線電極領域５２３、Ｘ接続電極パッド領域５２６の各電極は、一般的には前記表示領域５０
１を形成した後にＸ側外周辺５２１に位置する走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等の端部、およびＹ側外周辺５１１に位置する信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等の端部に絶縁開口部を設け、改めてＹ配線電極領域５１３、Ｙ接続電極パッド領域５１６およびＸ配線電極領域５２３、Ｘ接続電極パッド領域５２６の各電極を導電性に優れたアルミニウムなどの金属材料で形成する。
【００１７】
図５、図６、図７および図８ａ、図８ｂ、図８ｃにもとづいて説明した従来の液晶表示パネル構造においては、液晶表示パネルの高密度化、すなわち画素の細密化を行うと電極配置が平面構造であることから当然画素間隔は狭小となり、この結果、画素から液晶表示パネルの外周へ引き出す配線電極は細ピッチとなり、これに接続する接続電極パッド幅も配線電極と同様に狭小となってしまう。
【００１８】
しかし液晶表示パネル駆動集積回路を接続する接続電極パッド幅は可能な限り大きいことが望ましいことは先に述べた通りである。ここでは従来技術の液晶表示パネル構造における接続電極パッド幅の拡大手法を以下の図７における表示領域５０１の隣接する信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の３本を１組として説明する。
【００１９】
前記Ｙ接続電極パッド領域５１６には、前記信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に対応して第１接続電極パッド７２３、第２接続電極パッド７２４、第３接続電極パッド７２５を設け、これらの接続電極パッド７２３、７２４、７２５は各々前記Ｙ配線電極領域５１３に設けた第１配線電極７１３、第２配線電極７１４、第３配線電極７１５により前記配線電極群６１２の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に接続されている。
【００２０】
同様に、前記表示領域５０１の隣接する走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を１組とした場合、これらの走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３に対応してＸ接続電極パッド領域５２６の各接続電極パッドは前記Ｘ配線電極領域５２３に設けた各配線電極により前記配線電極群６１２の走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３に各々接続されている。
【００２１】
しかしこれらの隣接する信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に対応する接続電極パッド７２３、７２４、７２５を前記表示領域５０１のＹ側外周辺５１１に対して平行に並べた場合には、隣接する接続電極パッド同士が接触しないように各接続電極パッド７２３、７２４、７２５の幅は各信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の間隔と同じか前記各信号線の間隔幅以下に狭くする必要があり、画素の細密化を行うと液晶表示パネル駆動集積回路の接続に必要な接続電極パッド幅を確保できないという問題があった。
【００２２】
図７のＹ接続電極パッド領域５１６は、この問題を解決するための従来技術による接続電極パッドの配置を示すもので、前記表示領域５０１のＹ側外周辺５１１に対して符号ＶＹおよび矢印で示す直交方向に、前記１組の接続電極パッドである第１接続電極パッド７２３と第３接続電極パッド７２５は前記表示領域５０１に近い位置に、中央の第２接続電極パッド７２４は前記表示領域５０１より遠い位置に交互に配置し、前記第２接続電極パッド７２４への配線電極７１４は前期第１接続電極パッド７２３および第３接続電極パッド７２５の間に配置する。いわゆる千鳥配置である。この結果、前記１組の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の範囲幅５１６ａにおいて接続電極パッドの幅を表示電極の幅より広くすることができる。
【００２３】
なお、上記説明においては隣接する信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３を１組とする接続電極の範囲５１６ａについての千鳥配置を説明したが、隣接する１組の接続電極の範囲５１６ｂはＹ側外周辺５１１に対して直交方向の接続電極パッド配置が逆転する。しかし、隣り合った接続電極パッドで見れば同じＹ側外周辺５１１に対して直交方向に、１個おきに交互に配置した千鳥配置の構成になる。
【００２４】
かくして、図７に示す如く前記表示電極群６１２のすべての信号線に対応する接続電極パッドを表示領域５０１のＹ側外周辺５１１に対して直交方向に、１個おきに交互に配置することで、前記Ｙ接続電極パッド領域５１６のすべての接続電極パッドが千鳥配置されるものである。同様に走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３についても前記Ｘ接続電極パッド領域５２６のすべての接続電極パッドを前記表示領域５０１のＸ側外周辺５２１に対して１個おきに交互に配置することで、前記Ｘ接続電極パッド領域５２６のすべての接続電極パッドが千鳥配置される。
【００２５】
すなわち、従来技術の液晶表示パネルの接続電極パッドは、表示領域５０１に近い位置と表示領域５０１より遠い位置に、配線電極１本毎に接続電極パッドを交互に配置する千鳥配置として、表示領域５０１に近い接続電極パッドの間を表示領域５０１より遠い接続電極パッドへの接続電極を通すことで、各接続電極パッドを前記表示領域５０１の外周辺に対して平行に並べた場合より広い接続電極パッド幅を確保する構成が取られていた。
【００２６】
【特許文献１】特開２００２−１９６７０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかし、図７に示す千鳥配置された接続電極パッドにおいても、接続電極パッドを表示領域５０１の外周辺に対して平行に並べた場合に比べると、前記千鳥配置された場合の接続電極パッドの幅は前記平行に並べた場合の接続電極パッド幅の１．５倍以下にしかならない。
【００２８】
このことを図７により説明すると、Ｙ接続電極パッド領域５１６ａ、５１６ｂにおいて、前記１組の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３に対応する接続電極パッド７２３、７２４、７２５の占めることができる幅５１６ａは、前記信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の幅、すなわち前記各信号線間隔３個分の幅であり、表示領域５０１に近い位置に接続電極パッド７２３と７２５の２個を並べ、表示領域５０１より遠い位置に接続電極パッド７２４を配置する千鳥配置構造である。
【００２９】
従って、表示領域５０１に近い位置に配置する接続電極パッド７２３と７２５の確保できる最大電極幅は前記信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の間隔３個分の幅を２等分した幅、すなわち前記信号線１個の間隔の１．５倍であるが、実際には信号線Ｙ２と表示領域５０１より遠い位置の接続電極パッド７２４を接続する配線電極７１４を前記表示領域５０１に近い位置の接続電極パッド７２３と７２５の間を通す配線スペース確保が必要なことから前記接続電極パッド７２３と７２５の幅は前記信号線１個の間隔の１．５倍には満たない。
【００３０】
また、液晶表示パネルの高密度化、すなわち画素の細密化を実施すると前記信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等の間隔が狭小となるばかりでなく、線間絶縁確保のため前記表示領域５０１に近い位置の接続電極パッド７２３と７２５間を通す前記配線電極７２４の配線スペースの占める割合が増加するので前記接続電極パッド７２３と７２５等の電極パッド幅はさらに狭小となり、前述の接続電極パッドを表示領域５０１の外周辺に対して平行に並べた場合との優位さがなくなる場合もあった。
【００３１】
また、接続電極パッドに液晶表示パネル駆動集積回路の電気的接続を行うには、接続電極パッドの大きさが一定面積以上ないと電気的接続の信頼性は確保できない。このため、前記接続電極パッド７２３、７２４等の電極パッドの形状は接続電極パッド幅が狭小な分だけ前記表示領域５０１のＹ側外周辺５１１に対して直交方向に長さを大きくして面積を確保する必要があった。この結果、画素の細密化に伴い接続電極パッドの形状が極端に細
長い長方形となってしまい、この形状の悪さが液晶表示パネル駆動集積回路との電気的接続を行う上で信頼性を損なうという問題もあった。
【００３２】
すなわち、本発明の目的は、スイッチング素子にＴＦＴ、すなわち薄膜トランジスタを使用した液晶表示パネルにおいて、前記スイッチング素子を形成した後に改めて前記液晶表示パネルの表示領域周辺部に設ける配線電極と接続電極パッドを形成する工程を省き、前記液晶表示パネルの画素ピッチ細密化にも拘わらず接続電極パッドの幅広を確保できて、前記液晶表示パネルの高密度化に伴う狭小画素ピッチに起因する配線電極間の絶縁不良を防ぎ、液晶表示パネル駆動の電気的特性にも優れ、液晶表示パネル駆動集積回路設計の容易さも兼ね備えた信頼性の高い高密度化液晶表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するための本発明の液晶表示パネルは、第１の基板と第２の基板の間隙に液晶層を有し、前記第１の基板上にはスイッチング素子を有する表示電極を設け、前記第２の基板上に設ける対向電極との重なり部を画素部として表示領域を形成し、前記スイッチング素子は配線電極を介して接続電極パッドに接続する液晶表示パネルにおいて、前記配線電極と接続電極パッド上には絶縁膜を形成するとともに前記接続電極パッド上の絶縁膜に開口部を設け、かつ前記配線電極と接続パッド上に形成された絶縁膜は、前記スイッチング素子を構成する絶縁膜、または前記スイッチング素子の保護膜と同一の絶縁膜であることを特徴とする。
【００３４】
すなわち、本発明の液晶パネルは表示領域に設けるスイッチング素子の薄膜トランジスタを形成する絶縁膜と前記液晶パネルの周辺部に設ける配線電極と接続電極パッド上の絶縁膜を同一工程と同一材料で形成するため、工程の簡略化による製造コストの低減と液晶表示パネルの高密度化に伴う配線電極あるいは接続電極パッド間の絶縁不良を防ぐことが出来る。
【００３５】
前記スイッチング素子は、ゲート電極（Ｇ電極）とゲート絶縁膜と半導体層とソース電極（Ｓ電極）とドレイン電極（Ｄ電極）とを有するスイッチング素子であることを特徴とする。
【００３６】
すなわち、本発明の液晶パネルに使用するスイッチング素子はＦＥＴ(Field Effect Transistor)型の薄膜トランジスタであり、前記配線電極と接続電極を同時形成するのに適している。
【００３７】
前記接続電極パッドは、前記スイッチング素子のＧ電極、Ｓ電極、Ｄ電極の何れかと同一材料で形成されたことを特徴とする。
【００３８】
すなわち、本発明の液晶パネルの配線電極と接続電極材料は前記スイッチング素子を形成するいずれかの材料と同一材料であるから前記スイッチング素子と前記配線電極あるいは接続電極を同時形成により、前記液晶パネルの表示領域と前記配線電極あるいは接続電極を接続する開口部の数を減ずることができるので、開口部の占める面積の削減と接続箇所削減により信頼性が向上する。
【００３９】
前記絶縁膜の接続電極パッド上開口部に形成される、バンプ形成のためのパッド被覆電極が、前記表示電極と同一材料で形成されたことを特徴とする。
【００４０】
すなわち、本発明の液晶パネルの接続電極パッドは前記接続電極パッド最上部の被覆電極が前記表示電極と同一材料であることからバンプ形成のためのパッド被覆電極を前記表示電極と同じ工程で同じ材料を用いて形成できるので、特別に工程を設ける必要が無く、
製造工程上有利となる。
【００４１】
前記配線電極は、前記Ｇ電極と同一材料で形成され、前記接続電極パッドは、Ｓ電極、Ｇ電極、Ｄ電極の何れかと同一材料で形成され、さらに配線電極はゲート絶縁膜で被覆され、前記接続電極パッドはスイッチング素子の保護膜で被覆されたことを特徴とする。
【００４２】
すなわち、配線電極はスイッチング素子を形成する初期のゲート形成工程で同時形成してその上面を前記スイッチング素子のゲート絶縁膜で覆った上に接続電極パッドを形成するため、配線電極と接続電極パッドを重ねて形成することが出来るので、前記接続電極パッドは前記配線電極領域まで面積を広げることが出来る。かつ、前記接続電極パッドを前記スイッチング素子の保護膜で被覆することで隣接する接続電極パッド同士あるいは前記配線電極との接続部の絶縁不良を少なくできる。
【００４３】
第１の基板と第２の基板の間隙に液晶層を有し、前記第１の基板上にはスイッチング素子を有する表示電極を設け、前記第２の基板上に設ける対向電極との重なり部を画素部として表示領域を形成し、前記スイッチング素子は配線電極を介して接続電極パッドに接続する液晶表示パネルにおいて、前記画素部の隣接する複数の表示電極を１組とし、該１組の表示電極に対応する複数の接続電極パッドを前記表示領域の外周辺に対して直行方向に直列配置し、前記表示領域から遠い接続電極パッドに接続される配線電極は、表示領域に近い接続電極パッドと平面的に重なる部分を有し、前記配線電極と接続電極パッド上には絶縁膜を形成するとともに前記接続電極パッド上の絶縁膜に開口部を設け、かつ前記配線電極と接続電極パッド上に形成された絶縁膜は、前記スイッチング素子を構成する絶縁膜、または前記スイッチング素子の保護膜と同一の絶縁膜であることを特徴とする。
【００４４】
すなわち、前記１組の表示電極に対応する接続電極パッドを表示領域の外周辺に対して直交方向に直列配置するので前記接続電極パッドの幅は前記１組の表示電極幅まで広げることができ、前記接続電極パッドの直交方向に対する配置は自由度があり、かつ隣接する前記配線電極あるいは接続電極パッド間の絶縁をスイッチング素子形成と同時に形成できる利点がある。
【発明の効果】
【００４５】
すなわち、本発明によれば、ＴＦＴ液晶パネルの表示領域に設けるスイッチング素子の薄膜トランジスタを形成する工程および材料と、前記液晶パネル周辺部に設ける配線電極と接続電極パッドおよび絶縁膜を形成する工程および材料の全部もしくは一部を同一にすることで、工程の簡略化による製造コストの低減と液晶表示パネルの高密度化に伴う配線電極あるいは接続電極パッド間の絶縁不良を防ぐことが出来る。また、配線電極と接続電極パッドとの間に、スイッチング素子と同じ絶縁膜を配置し、配線電極と接続電極パッドとを平面的に重ねて形成することで１組の表示電極に対応する接続電極パッドは画素ピッチの２倍以上の幅広を確保でき、かつ、接続電極パッドを表示領域の外周辺に対して直交方向に直列配置することで、長手方向、すなわち表示領域側外周辺対する直交方向に対しても自由度がある液晶表示パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について図面にもとづいて説明する。本発明の液晶表示パネルの基本構造は図５の平面図、図６の断面図、図７の配線図、図８ａの画素の詳細形平面図、図８ｂの画素の等価回路図、図８ｃの画素の断面図にもとづいて説明を行った従来技術の液晶表示パネルと共通している。
【実施例１】
【００４７】
図１、図２、図３ａ、図３ｂ、図３ｃは本発明の実施例であり、図１は液晶表示パネル
の詳細配線図であって、図５に示した液晶表示パネルのＡ部の詳細配線図である。図２は図１に示す本発明の配線電極と接続電極パッド構造の斜視図である。図３ａ、図３ｂ、図３ｃは図１の液晶表示パネル詳細配線図における接続電極パッドのＤ１−Ｄ２、Ｅ１−Ｅ２、Ｆ１−Ｆ２断面図である。
【００４８】
図１において、表示領域５０１の画素部は図８ａ、図８ｂ、図８ｃに図示したように、表示電極群６１２の複数の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等と走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等、および前記信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等および前記走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等の交点に設けたスイッチング素子の薄膜トランジスタ８０１と表示電極８０２で構成されている。そして、信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等は図８ｃに図示したごとく、ソース電極８１５と同じ材料で形成してあり、走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等はゲート電極８１１と同じ材料で形成してある。
【００４９】
Ｙ配線電極領域５１３はＹ第１配線電極１１３、Ｙ第２配線電極１１４、Ｙ第３配線電極１１５等で構成されていて、後述のようにこれら配線電極はゲート電極材料とソース電極材料を交互に配線電極材料として使用している。また、Ｙ接続電極パッド領域５１６はＹ第１接続電極パッド１２３、Ｙ第２接続電極パッド１２４、Ｙ第３接続電極パッド１２５等で構成されていて、後述のように表示電極と同じ材料を接続電極パッド材料として使用している。そして、信号線Ｙ１とＹ第１配線電極１１３はＹ側外周辺５１１で接続してＹ第１配線電極１１３を介してＹ接続電極パッド領域５１６のＹ第１接続電極パッド１２３へと導通接続している。同様に信号線Ｙ２はＹ第２配線電極１１４を介してＹ第２接続電極パッド１２４に導通接続し、信号線Ｙ３はＹ第３配線電極１１５を介してＹ第３接続電極パッド１２５に導通接続している。走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３も同様にＸ側外周辺５２１とＸ配線電極領域５２３を介してＸ接続電極パッド領域５２６に各々導通接続している。
【００５０】
本発明の液晶表示パネルの表示領域５０１の画素構成は従来の液晶表示パネルと同じ積層構造であり、図８ｃに図示したごとくゲート電極８１１、ゲート絶縁膜８１２、半導体層８１３、ドレイン電極８１４およびソース電極８１５、保護絶縁膜８１６、表示電極８０２の順に各層を形成してある。従って、ゲート電極８１１、ドレイン電極８１４およびソース電極８１５、表示電極８０２の各層間はゲート絶縁膜８１２あるいは、保護絶縁膜８１６が介在しているため、前記ゲート電極８１１、ドレイン電極８１４あるいはソース電極８１５、表示電極８０２の各層間を接続するには絶縁開口部８１７に示したような、いわゆるコンタクトホールを設けて導通接続する。
【００５１】
以下は信号線Ｙ１の系統についての詳細な説明である。表示電極群６１２の信号線のひとつであるＹ１は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で形成することは先に述べた通りである。しかるに、本発明では、Ｙ第１配線電極１１３はスイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のゲート電極８１１と同じ材料および同じ工程で形成してあり、Ｙ側外周辺５１１において信号線Ｙ１とＹ第１配線電極１１３は接続開口部を通じて導通接続してある。また、Ｙ第１接続電極パッド１２３は表示電極８０２と同じ材料および同じ工程で形成してあり、Ｙ第１配線電極１１３とは絶縁開口部１３３を通じて導通接続してある。
【００５２】
次に信号線Ｙ２の系統の詳細な説明である。信号線Ｙ２もスイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で形成するが、Ｙ第２配線電極１１４はＹ第１配線電極１１３とは異なりスイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で形成する。従って、Ｙ側外周辺５１１においては信号線Ｙ２とＹ第２配線電極１１４はそのまま同一層で形成するため、改めて導通接続の必要はない。Ｙ第２接続電極パッド１２４は表示電極８０２と同じ材料および同じ工程で形成し、Ｙ第２配線電極１１４とは絶縁開口部を通じて導通接続して
ある。
【００５３】
信号線Ｙ３の系統は信号線Ｙ１の系統と同じであり、Ｙ第３配線電極１１５はスイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のゲート電極８１１と同じ材料および同じ工程で形成してあり、Ｙ側外周辺５１１において信号線Ｙ３とＹ第３配線電極１１５は接続開口を通じて導通接続してある。また、Ｙ第３接続電極パッド１２５も表示電極８０２と同じ材料および同じ工程で形成し、Ｙ第３配線電極１１５とは絶縁開口部を通じて導通接続してある。
【００５４】
すなわち、表示電極群６１２の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３を１組とする接続電極の範囲５１６ａの配線電極はＹ第１配線電極１１３とＹ第３配線電極１１５がゲート電極８１１と同じ材料および同じ工程で形成してあり、Ｙ第２配線電極１１４はソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で形成してある。さらに、隣接するもう１組の接続電極における範囲５１６ｂの配線電極も順序は逆転するが、ゲート電極８１１とソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で交互に形成してある。つまり、隣り合った配線電極で見れば１本おきにゲート電極８１１あるいはソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で交互に形成してある。走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３側のＸ配線電極領域５２３も同様に３本を１組として１本おきにゲート電極８１１あるいはソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で交互に形成してある。
【００５５】
次にＹ接続電極パッド領域５１６について説明する。Ｙ第１接続電極パッド１２３、Ｙ第２接続電極パッド１２４、Ｙ第３接続電極パッド１２５は先に説明したように、表示電極８０２と同じ材料および同じ工程形成する透明導電電極であり、前記表示領域５０１のＹ側外周辺５１１に対して符号ＶＹおよび矢印で示す直交方向に、前記１組の接続電極パッドであるＹ第１接続電極パッド１２３、Ｙ第２接続電極パッド１２４、Ｙ第３接続電極パッド１２５の順で、前記表示領域５０１より近い位置から遠い位置に直列に配置してある。そして、各接続電極パッドの長さはすべて等しく、かつ前記接続電極の範囲５１６ａ、つまり信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の占める幅内において各接続電極パッドの幅はすべて等しくしてある。
【００５６】
従って、Ｙ第２配線電極１１４はＹ第１接続電極パッド１２３の下面を通ってＹ第２接続電極パッド１２４と接続する構造となる。また、Ｙ第３配線電極１１５はＹ第１接続電極パッド１２３とＹ第２接続電極パッド１２４の下面を通ってＹ第３接続電極パッド１２５と接続する構造となる。この配線電極と接続電極パッドの構造を図２の斜視図に示す。
【００５７】
図２において、２１１は図８で図示したゲート電極８１１と同じ工程同じ材料の電極層、以下同様に２１２はゲート絶縁膜８１２と同じ工程同じ材料の絶縁膜層、２１４はソース電極８１５と同じ工程同じ材料の電極層、２１６は保護絶縁膜８１６と同じ工程同じ材料の絶縁膜層、２０２は表示電極８０２と同じ工程同じ材料の電極層であって、Ｙ第１配線電極１１３とＹ第３配線電極１１５は電極層２１１に形成し、前記Ｙ第１配線電極１１３とＹ第３配線電極１１５上に絶縁膜層２１２を形成し、前記絶縁膜層２１２上の電極層２１４にＹ第２配線電極１１４を形成し、前記Ｙ第２配線電極１１４上に絶縁層２１６を形成し、前記絶縁層２１６上の電極層２０２にＹ第１接続電極パッド１２３、Ｙ第２接続電極パッド１２４、Ｙ第３接続電極パッド１２５を形成して、各Ｙ第１配線電極１１３、Ｙ第２配線電極１１４、Ｙ第３配線電極１１５の端部と前記Ｙ第１接続電極パッド１２３、Ｙ第２接続電極パッド１２４、Ｙ第３接続電極パッド１２５間は絶縁開口部を介して導通接続してある。一例として、Ｙ第１配線電極１１３の端部とＹ第１接続電極パッド１２３の導通接続部の絶縁開口部を１３３に示す。
【００５８】
配線電極と接続電極パッド構造をさらに断面図を用いて詳述する。図３ａ、図３ｂ、図
３ｃは図１の液晶表示パネル詳細配線図における接続電極パッドのＤ１−Ｄ２、Ｅ１−Ｅ２、Ｆ１−Ｆ２断面図である。すなわち図３ａは第１接続電極パッド１２３のＤ１−Ｄ２断面を示す。６１１は本発明の液晶パネルを形成する第１基板であり、工程順に第１基板６１１上に第１配線電極１１３とＹ第３配線電極１１５を図８ｃに図示したゲート電極８１１と同じ材料および同じ工程の図２に図示した電極層２１１として形成し、以下同様に、次に絶縁層２１２をゲート絶縁膜８１２と同じ材料および同じ工程で形成する。前記絶縁層２１２上にはＹ第２配線電極１１４をソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で電極層２１４に形成し、次に絶縁層２１６を保護絶縁膜８１６と同じ材料および同じ工程で形成する。次に絶縁開口部１３３を穿ち、最後に第１接続電極パッド１２３を表示電極８０２と同じ材料および同じ工程で電極層２０２に形成する。
【００５９】
従って、平面的には第１配線電極１１３とＹ第３配線電極１１５間をＹ第２配線電極１１４が通る構造であるが、前記第１配線電極１１３およびＹ第３配線電極１１５とＹ第２配線電極１１４は絶縁層２１２で隔絶してあるため近接配置としても絶縁不良は発生しない。また、第１接続電極パッド１２３は前記第１配線電極１１３、Ｙ第２配線電極１１４、Ｙ第３配線電極１１５上を覆う配置としてあるが、絶縁層２１６で隔絶してあるため絶縁不良は発生せず、第１配線電極１１３、Ｙ第２配線電極１１４、Ｙ第３配線電極１１５の３領域を占める幅広の接続電極パッドを形成出来る。
【００６０】
図３ｂは第２接続電極パッド１２４のＥ１−Ｅ２断面を示し、第１基板６１１上にＹ第３配線電極１１５、絶縁層２１２、Ｙ第２配線電極１１４、絶縁層２１６を形成した上に第２接続電極パッド１２４を形成してある。第１配線電極１１３は第１接続電極パッド１２３下で途切れるため第２接続電極パッド１２４下には存在しない。また、第２接続電極パッド１２４も下層の配線電極とは絶縁層２１６で隔絶してあるため絶縁不良は発生せず、第１配線電極１１３、Ｙ第２配線電極１１４、Ｙ第３配線電極１１５の３領域を占める接続電極パッド幅まで接続電極パッド幅を広げて形成出来る。
【００６１】
同様に図３ｃは第３接続電極パッド１２５のＦ１−Ｆ２断面を示し、ここでは第２配線電極１１４も第２接続電極パッド１２４下で途切れるため第３接続電極パッド１２５下には存在せず、Ｙ第３配線電極１１５と第３接続電極パッド１２５のみである。従って、第１配線電極１１３、Ｙ第２配線電極１１４、Ｙ第３配線電極１１５の３領域を占める接続電極パッド幅まで接続電極パッド幅を広げて形成出来る。
【００６２】
以上、本発明の液晶表示パネル表示領域５０１のＹ方向に関する配線電極および接続パッドの構造と形成方法の詳細を述べたが、Ｘ方向に関する配線電極および接続パッドも同様な構造と形成方法である。
【００６３】
すなわち、図１で図示した本発明の液晶パネルのＹ配線電極領域５１３およびＸ配線電極領域５２３の配線は表示電極群６１２のゲート電極と同じ工程同じ材料の電極層あるいはソース電極と同じ工程同じ材料の電極層に形成し、Ｙ接続電極パッド領域５１６およびＸ接続パッド領域５２６の接続電極パッドは表示電極と同じ工程同じ材料の電極層に形成し、各電極層間は絶縁層で隔絶してあるので導電接続が必要な箇所だけを絶縁開口部で接続することができて各電極層間の絶縁が良好であることから、配線電極上に接続電極パッドを形成して接続電極パッドの幅広化と電極間を狭めて液晶表示パネルの高密度化を両立させることができる。また、各配線電極あるいは各接続電極パッドを形成する工程と材料を表示電極群６１２のスイッチング素子あるいは表示電極と同一にすることでスイッチング素子を形成した後に改めて液晶表示パネルの表示領域周辺部に設ける配線電極と接続電極パッドを形成する工程を省き、狭小画素ピッチにもかかわらず信頼性の高い高密度化液晶表示パネルを提供できる。
【実施例２】
【００６４】
図４は本発明による他の実施例であって、液晶表示パネルの詳細配線図である。実施例１との違いは、実施例１ではＹ配線電極領域５１３およびＸ配線電極領域５２３の配線電極が１本おきにゲート電極あるいはソース電極と同じ材料および同じ工程で交互に形成してあるのに対して、実施例２ではＹ配線電極領域５１３の配線をすべてスイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のソース電極と同じ材料と同じ工程で形成してあり、Ｘ配線電極領域５２３の配線をすべてスイッチング素子である薄膜トランジスタ８０１のゲート電極と同じ材料と同じ工程で形成してある点にある。
【００６５】
すなわち、図４において、Ｙ配線電極領域５１３の４１３はＹ第１配線電極、４１４はＹ第２配線電極、４１５はＹ第３配線電極であって、表示領域５０１における表示電極群６１２の信号線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等は図８ｃに図示したソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で形成するが、前記Ｙ第１配線電極４１３、Ｙ第２配線電極４１４、Ｙ第３配線電極４１５もすべて前記ソース電極８１５と同じ材料および同じ工程で形成する。また、表示電極群６１２の走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等は図８ｃに図示したゲート電極８１１と同じ材料および同じ工程で形成するが、Ｘ配線電極領域５２３の配線もすべて前記ゲート電極８１１と同じ材料および同じ工程で形成する。
【００６６】
この結果、液晶表示パネルの周辺部に配置する接続電極と接続電極パッド形成を表示領域形成と同じ材料および同じ工程で形成できる利点は同じであるが、さらに、Ｙ配線電極領域５１３の配線をすべてソース電極と同じ材料および同じ工程で形成することでＹ側外周辺５１１において走査線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３等とＹ配線電極領域５１３の配線との接続が不要となり、同様に、Ｘ配線電極領域５２３の配線をすべてゲート電極と同じ材料および同じ工程で形成することでＸ側外周辺５２１において走査線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３等とＸ配線電極領域５２３の配線との接続が不要となる。従って、Ｙ側外周辺５１１あるいはＸ側外周辺５２１の占める面積を狭小とすることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】液晶表示パネルの詳細配線図である。
【図２】図１に示す本発明の配線電極と接続電極パッド構造の斜視図である。
【図３ａ】図１の液晶表示パネル詳細配線図における接続電極パッドのＤ１−Ｄ２断面図である。
【図３ｂ】図１の液晶表示パネル詳細配線図における接続電極パッドのＥ１−Ｅ２断面図である。
【図３ｃ】図１の液晶表示パネル詳細配線図における接続電極パッドのＦ１−Ｆ２断面図である。
【図４】本発明による他の実施例である。
【図５】従来の液晶表示パネルの平面図である。
【図６】図５に示す液晶表示パネルのＢ１−Ｂ２断面図である。
【図７】従来技術の液晶表示パネルの配線図である。
【図８ａ】表示領域の画素の詳細形平面図である。
【図８ｂ】図８ａにおける画素の等価回路図である。
【図８ｃ】図８ａにおけるＣ１−Ｃ２の断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１１３、４１３、７１３    Ｙ第１配線電極
１１４、４１４、７１４    Ｙ第２配線電極
１１５、４１５、７１５    Ｙ第３配線電極
１２３、７２３    Ｙ第１接続電極パッド
１２４、７２４    Ｙ第２接続電極パッド
１２５、７２５    Ｙ第３接続電極パッド
５００    液晶表示パネル
５０１    表示領域
５１３    Ｙ配線電極領域
５１６    Ｙ接続電極パッド領域
５２３    Ｘ配線電極領域
５２６    Ｘ接続電極パッド領域
５１１    Ｙ側外周辺
５２１    Ｘ側外周辺
６１１    第１基板
６２１    第２基板
６１２    表示電極群
６２２    対向電極
８０１    薄膜トランジスタ
８０２    表示電極
８１１    ゲート電極
８１２    ゲート絶縁膜
８１３    半導体層
８１４    ドレイン
８１５    ソース
８１６    保護絶縁膜
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３    信号線
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３    走査線
【図１】
2006276083.tif 000003
【図２】
2006276083.tif 000004
【図３ａ】
2006276083.tif 000005
【図３ｂ】
2006276083.tif 000006
【図３ｃ】
2006276083.tif 000007
【図４】
2006276083.tif 000008
【図５】
2006276083.tif 000009
【図６】
2006276083.tif 000010
【図７】
2006276083.tif 000011
【図８ａ】
2006276083.tif 000012
【図８ｂ】
2006276083.tif 000013
【図８ｃ】
2006276083.tif 000014