(57)【要約】【課題】製造歩留まりの低下を抑制することが可能であり、表示品位が良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】シール材１１０を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、一方の基板２００は、走査線Ｙと、絶縁層を介して走査線と略直交する信号線Ｘと、基板の最外周に配置され他方の基板に対してコモン電位を供給するための給電配線２５０と、を備え、給電配線２５０は、走査線Ｙと同一材料によって形成されたことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、
一方の基板は、
走査線と、
絶縁層を介して前記走査線と略直交する信号線と、
前記走査線と前記信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
基板の最外周に配置され、他方の基板に対してコモン電位を供給するための給電配線と、を備え、
前記給電配線は、前記走査線と同一材料によって形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、
一方の基板は、
走査線と、
絶縁層を介して前記走査線と略直交する信号線と、
前記走査線と前記信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
基板の最外周に配置され、他方の基板に対してコモン電位を供給するための給電配線と、を備え、
前記給電配線は、基板端側に鋸歯形状のパターンを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記給電配線と、有効表示部外に引き出された前記走査線との間に、前記給電配線と電気的に接続されたダミー配線が配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記給電配線と、有効表示部外に引き出された前記走査線との間に、フローティングのダミー配線が配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記給電配線は、１５０Ω以下の配線抵抗を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、製造過程での静電気対策を施した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などの表示装置は、マトリクス状の表示画素によって構成された有効表示部を備えている。この有効表示部は、表示画素の行方向に沿って延在する複数の走査線、表示画素の列方向に沿って延在する複数の信号線、これら走査線と信号線との交差部付近に配置されたスイッチング素子、スイッチング素子に接続された画素電極などを備えている。これら各走査線及び各信号線は、有効表示部外に引き出されている。
【０００３】
近年では、表示画素数の増加や狭額縁化の要望に伴い、走査線や信号線などの各種配線は、高密度で配置される傾向にある。特に、走査線を有効表示部の片側から引き出した構成の表示装置においては、配線密度が高く、有効表示部のみならずシール材よりも外側の領域すなわち外周部に走査線が配置される。このような構成の場合、基板端から走査線までの距離が近く、製造過程などで発生した静電気が直接走査線に対して放電することがあり、走査線にダメージを与えるおそれがある。走査線にダメージが加わると、線欠陥などの表示不良を生ずることがある。
【０００４】
このような課題に対して、表示領域を囲むように短絡用外周配線を設けた表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平０７−０５６１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、製造歩留まりの低下を抑制することが可能であり、表示品位が良好な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第１の態様による液晶表示装置は、
シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、
一方の基板は、
走査線と、
絶縁層を介して前記走査線と略直交する信号線と、
前記走査線と前記信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
基板の最外周に配置され、他方の基板に対してコモン電位を供給するための給電配線と、を備え、
前記給電配線は、前記走査線と同一材料によって形成されたことを特徴とする。
【０００７】
この発明の第２の態様による液晶表示装置は、
シール材を介して貼り合わせられた一対の基板間に液晶層を保持して構成された液晶表示装置であって、
一方の基板は、
走査線と、
絶縁層を介して前記走査線と略直交する信号線と、
前記走査線と前記信号線との交差部に配置されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された画素電極と、
基板の最外周に配置され、他方の基板に対してコモン電位を供給するための給電配線と、を備え、
前記給電配線は、基板端側に鋸歯形状のパターンを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、製造歩留まりの低下を抑制することが可能であり、表示品位が良好な液晶表示装置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】
【０００９】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、特に液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１００を備えている。この液晶表示パネル１００は、一対の基板すなわちアレイ基板２００及び対向基板３００と、アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００と、によって構成されている。これらのアレイ基板２００と対向基板３００とは、シール材１１０によって貼り合わせられ、これらの間に液晶層４００を保持するための所定のギャップを形成する。液晶表示パネル１００は、シール材１１０によって囲まれた内側に画像を表示する矩形状の有効表示部１２０を備えている。この有効表示部１２０は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。
【００１１】
アレイ基板２００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１０を用いて形成されている。このアレイ基板２００は、有効表示部１２０において、絶縁基板２１０の一方の主面（表面）上に、配線、例えば、表示画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）や、表示画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）などを備えている。この走査線Ｙと信号線Ｘとの間には、絶縁層が介在している。また、アレイ基板２００は、有効表示部１２０において、これらの各種配線の他に、各表示画素ＰＸにおける信号線Ｘと走査線Ｙとの交差部付近に配置されたスイッチング素子２２０、各表示画素ＰＸのスイッチング素子２２０に接続された画素電極２３０などを備えている。
【００１２】
スイッチング素子２２０は、例えば、アモルファスシリコン膜や多結晶シリコン膜などの半導体層２２１を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。スイッチング素子２２０のゲート電極２２２は、絶縁基板２１０上に配置され、ゲート絶縁膜２２３によって覆われている。ゲート電極２２２は、例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）によって形成され、走査線Ｙに接続されている（ここでは、ゲート電極２２２は、走査線Ｙと一体的に形成されている）。ゲート絶縁膜２２３は、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ）及び窒化シリコン膜（ＳｉＮ）によって形成されている。半導体層２２１は、ゲート絶縁膜２２３上に配置され、そのチャネル領域が保護膜２２４によって覆われている。
【００１３】
スイッチング素子２２０のソース電極２２５は、低抵抗膜２２６を介して半導体層２２１にコンタクトしている。このソース電極２２５は、例えばモリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）によって形成された積層体であり、信号線Ｘに接続されている（ここでは、ソース２２５は、信号線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチング素子２２０のドレイン電極２２７は、低抵抗膜２２８を介して半導体層２２１にコンタクトしている。このドレイン電極２２７は、例えばモリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）によって形成された積層体である。これらのソース電極２２５及びドレイン電極２２７は、層間絶縁膜２２９によって覆われている。層間絶縁膜２２９は、例えば窒化シリコン膜（ＳｉＮ）によって形成されている。
【００１４】
画素電極２３０は、層間絶縁膜２２９に形成されたコンタクトホール２３１を介してドレイン電極２２７と接続されている。バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、光透過性を有するインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。また、外光を選択的に反射して画像を表示する反射型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、アルミニウムなどの光反射性を有する導電性部材によって形成されている。
【００１５】
また、アレイ基板２００は、絶縁基板２１０上に配置された補助容量線２４０を備えている。この補助容量線２４０は、ゲート電極２２２と同様に、例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）によって形成されている。
【００１６】
対向基板３００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板３１０を用いて形成される。この対向基板３００は、有効表示部１２０において、絶縁基板３１０の一方の主面（表面）上に、カラーフィルタ３２０を備えている。すなわち、カラー表示タイプの液晶表示装置は、複数種類の表示画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。対向基板３００は、絶縁基板３１０上に、赤色画素に対応して赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備え、緑色画素に対応して緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備え、さらに、青色画素に対応して青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。
【００１７】
また、対向基板３００は、有効表示部１２０において、複数の表示画素ＰＸに共通の対向電極３３０などを備えている。この対向電極３３０は、全画素電極２３０に対向して配置され、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電性部材によって形成されている。
【００１８】
これらのアレイ基板２００及び対向基板３００の表面は、液晶層４００に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜によって覆われている。また、アレイ基板２００及び対向基板３００の外面には、それぞれ液晶層４００の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板が設けられている。
【００１９】
液晶表示パネル１００は、有効表示部１２０の外側に位置する（つまりシール材１１０よりも外側の領域に相当する）外周部１３０に配置された接続部１３１を備えている。この接続部１３１は、信号供給源として機能する駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板と接続可能である。図１に示した例では、接続部１３１は、対向基板３００の端部３００Ａより外方に延在したアレイ基板２００の延在部２００Ａ上に配置されている。
【００２０】
有効表示部１２０に配置された走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、有効表示部１２０から外周部１３０に引き出され、接続部１３１に接続されている。また、信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれも同様に、有効表示部１２０から外周部１３０に引き出され、接続部１３１に接続されている。
【００２１】
走査線Ｙのそれぞれに接続された接続部１３１から入力された駆動信号（走査信号）は、各走査線Ｙに接続された各行の表示画素ＰＸをオン・オフさせる。つまり、各行の各表示画素ＰＸに含まれるスイッチング素子２２０は、対応する走査線Ｙから供給された駆動信号に基づいてオン・オフ制御される。
【００２２】
信号線Ｘのそれぞれに接続された接続部１３１から入力された駆動信号（映像信号）は、各信号線Ｘに供給される。各列の各表示画素ＰＸに含まれるスイッチング素子２２０は、オンしたタイミングで対応する信号線Ｘから供給された映像信号を画素電極２３０に供給する。つまり、画素電極２３０は、映像信号に対応した電位となる。
【００２３】
さらに、アレイ基板２００は、対向基板３００に対してコモン電位を供給するための給電配線２５０を備えている。この給電配線２５０の端部は、接続部１３１に接続されており、他の配線と同様に駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板などの信号供給源からコモン電位が供給される。
【００２４】
また、この給電配線２５０の中途部は、給電パッド２６０に接続されている。一方、対向基板３００に配置された対向電極３３０は、シール材１１０の外側に延在している。給電パッド２６０及び対向電極３３０は、外周部１３０において、導通部材を介して導通している。つまり、給電配線２５０の電位は、給電パッド２６０を経由した後、導通部材を介して対向電極３３０に供給される。
【００２５】
上述したような構成の液晶表示装置においては、その製造過程などにおいて静電気対策が不可欠である。近年では、表示画素数の増加や狭額縁化の要望に伴い、走査線や信号線などの各種配線は高密度化し、有効表示部１２０のみならずシール材１１０よりも外側の外周部１３０にまで配線が引き出されている。このような構成においては、外周部１３０に引き出された配線から基板端までの距離が近く、静電気が直接配線に対して放電するおそれがある。
【００２６】
そこで、この実施の形態に係る液晶表示装置においては、図１に示すように、給電配線２５０は、アレイ基板２００の最外周に配置されている。つまり、複数の走査線Ｙのうちの一部や、複数の信号線Ｘのうちの一部は、シール材１１０よりも外側の外周部１３０に配置されている。給電配線２５０は、これらの配線を囲むようにアレイ基板２００の端部に沿って配置されている。
【００２７】
つまり、給電配線２５０は、製造過程において発生した静電気の放電を誘導するものであり、仮に放電が生じたとしても完成した液晶表示パネルにおいて何ら影響を及ぼさない導電層である。このような構成により、走査線Ｙや信号線Ｘなどの配線に対する直接的な静電気の放電を抑制することが可能となり、これらの配線へのダメージが軽減される。これにより、線欠陥などの表示不良の発生を防止することができ、製造歩留まりの低下を抑制することが可能である。
【００２８】
次に、給電配線２５０のより具体的な構造例について説明する。
【００２９】
図３に示すように、給電配線２５０は、放電を誘導しやすくするとともに例え放電が生じてもその影響を軽減するなどの目的で、走査線Ｙや信号線Ｘなどの配線と比較して太い線幅で形成されている。このような給電配線２５０は、アレイ基板２００に設けられる金属層（例えば、走査線Ｙやゲート電極２２２を形成する金属層、信号線Ｘやソース電極２２５及びドレイン電極２２７を形成する金属層、画素電極２３０を形成する金属層など）のうちの少なくとも１つを利用して形成されている。このため、別途に給電配線２５０を形成する工程が不要であり、製造コストの増大や製造歩留まりの大幅な劣化を招くことはない。
【００３０】
信号線Ｘなどを形成する金属層がアルミニウムを含んだ構成においては、腐食しやすいため、水分の影響を受けやすい最外周に配置される給電配線２５０をこのような金属層を利用して形成するのは好ましくない。画素電極２３０を形成する金属層として、反射型液晶表示パネルにおいてアルミニウムを適用した場合には、同様の理由により好ましくない。
【００３１】
一方、画素電極２３０を形成する金属層として、透過型液晶表示パネルにおいてＩＴＯなどの導電性酸化物や、走査線Ｙなどを形成する金属層を利用して給電配線２５０を形成することが好適である。図４に示した例では、給電配線２５０は、走査線Ｙなどを形成する金属層と同一材料によって形成されている。また、図５に示した例では、給電配線２５０は、ＩＴＯからなる画素電極２３０と同一材料によって形成されている。
【００３２】
なお、図４に示したように、給電配線２５０が各種絶縁膜によって覆われている構成では、図６に示すような給電構造が適用可能である。すなわち、アレイ基板２００は、走査線Ｙなどと同一材料によって形成された給電配線２５０の他に、給電配線２５０を覆う絶縁膜すなわちゲート絶縁膜２２３及び層間絶縁膜２２９上に配置され画素電極２３０と同一材料によって形成された給電パッド２６０を備えている。この給電パッド２６０は、絶縁膜２２３及び２２９に形成されたコンタクトホール２７０を介して給電配線２５０と電気的に接続されている。給電パッド２６０と対向電極３３０とは、導通部材２９０を介して導通している。このような構造により、給電配線２５０の電位を対向電極３３０に供給している。
【００３３】
このような給電配線２５０は、図３に示すように、アレイ基板２００の端部２００Ｅ側に鋸歯形状のパターン２５０Ｐを有している。このようなパターン２５０Ｐは、放電を誘導する機能を有している。すなわち、鋸歯形状のパターン２５０Ｐは、基板端部２００Ｅに向かって突き出した単一の頂角Ｔを有する三角形状の単一パターンが連なることによって形成されている。このような頂角Ｔは、鋭利な形状であり、電荷を集中しやすくしている。
【００３４】
このような構成により、液晶表示パネルの外部に蓄積していた静電気を最も基板端側の給電配線２５０への放電により吸収することができ、給電配線２５０よりも有効表示部１２０側に位置する各種配線への放電によるダメージを軽減することが可能となる。
【００３５】
また、図３乃至図５に示すように、給電配線２５０と、有効表示部１２０外に引き出された各種配線（ここでは走査線Ｙ）との間には、ダミー配線Ｄが配置されている。このようなダミー配線Ｄは、複数本配置されていることが望ましい。このような構成により、例え給電配線２５０を飛び越して液晶表示パネルの内部に向かう放電が生じたとしても、走査線Ｙよりも基板端部２００Ｅ側に位置するダミー配線Ｄに放電を誘導することが可能となり、有効表示部１２０側に位置する各種配線への放電によるダメージを軽減することが可能となる。
【００３６】
このようなダミー配線Ｄとしては、給電配線２５０と電気的に接続されたものが含まれていても良い。また、ダミー配線Ｄとしては、いずれの給電端子にも接続されていないフローティングのものが含まれていても良い。このようなダミー配線Ｄについても、上述した給電配線２５０と同様に、走査線Ｙなどを形成する金属層や画素電極２３０を形成するＩＴＯによって形成されることが望ましい。
【００３７】
さらに、給電配線２５０としては、１５０Ω以下の配線抵抗を有することが望ましい。これ以上の高抵抗の給電配線２５０を適用した場合、放電を誘導しにくいとの知見が得られている。このような観点からすると、ＩＴＯなどの導電性酸化物は比較的高抵抗であることから、給電配線２５０としては、走査線Ｙなどを形成する金属層と同一材料によって形成されることが望ましい。
【００３８】
一方で、給電配線２５０は、液晶表示パネル外からの静電気の放電をしやすくするために、パネル外にできるだけ近い位置に配置されることが望ましい。このような観点からすると、給電配線２５０は、アレイ基板２００における最上層に配置される金属層を用いて形成されることが望ましく、画素電極２３０を形成する材料を用いて形成されることが望ましい。
【００３９】
以上説明したように、表示画素数の増加や狭額縁化の要望に伴ってシール材よりも外側の領域に引き出された配線が高密度化した場合であっても、これらの配線への放電のダメージを軽減することができる。これにより、線欠陥などの表示不良の発生を防止することが可能となる。したがって、製造歩留まりの低下を抑制することが可能であり、表示品位が良好な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００４０】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルにおける表示画素の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示パネルに適用される給電配線のレイアウトの一例を示す図である。
【図４】図４は、走査線と同一材料により給電配線を形成した場合における図３のＡ−Ａ線での断面構造を概略的に示す図である。
【図５】図５は、画素電極と同一材料により給電配線を形成した場合における図３のＡ−Ａ線での断面構造を概略的に示す図である。
【図６】図６は、図４に示した給電配線を用いた給電構造を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
ＰＸ…表示画素
Ｙ…走査線
Ｘ…信号線
Ｄ…ダミー配線
１００…液晶表示パネル
１１０…シール材
１２０…有効表示部
１３０…外周部
２００…アレイ基板
２００Ｅ…基板端部
２１０…絶縁基板
２２０…スイッチング素子
２２１…半導体層
２２２…ゲート電極
２２５…ソース電極
２２７…ドレイン電極
２３０…画素電極
２５０…給電配線
２５０Ｐ…パターン
２６０…給電パッド
２９０…導通部材
３００…対向基板
３１０…絶縁基板
３３０…対向電極
４００…液晶層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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