(57)【要約】【課題】平面型表示装置の基板上にＴＦＴを用いて駆動回路を形成する場合の駆動回路に対する静電気による破壊、ノイズによる誤動作を対策する。【解決手段】有効画面２の両側にはゲート駆動回路５が形成され、ゲート駆動回路５を覆って静電シールド導電膜６０が形成されている。静電シールド導電膜６０に、製造工程および製品完成後において、コモンパッド６１、アース接続線６４等を通して一定電圧を印加できる構成とする。【選択図】図６
2008203761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路が前記基板上に形成されている表示装置であって、
前記ゲートドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には一定電圧が印加されていることを特徴と表示装置。
【請求項２】
前記金属酸化物導電膜は前記画素電極を形成するときに同時に形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記金属酸化物導電膜はＩＴＯであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記ゲートドライバ回路は前記画像形成部の両側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記金属酸化物導電膜の一部は前記基板の端部まで延在していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路と薄膜トランジスタを含むデータトライバ回路が前記基板上に形成されている液晶表示装置であって、
前記ゲートドライバ回路および前記データドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には一定電圧が印加されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記金属酸化物導電膜の一部は前記基板の端部に延在していることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
ＴＦＴ基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路が前記ＴＦＴ基板上に形成され、コモン電圧が印加される電極を有する対向基板は前記画像形成部の外側で前記ＴＦＴ基板と封止部材を用いて封止されている液晶表示装置であって、
前記ゲートドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には前記コモン電圧が印加されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記金属酸化物導電膜は前記対向基板に形成された前記コモン電圧が印加される電極と導通していることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記金属酸化物導電膜の一部は前記ＴＦＴ基板の端部まで延在していることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記ＴＦＴ基板は製造工程において、前記ＴＦＴ基板よりも大きい原基板から切断して形成され、前記ＴＦＴ基板の切断前においては、前記金属酸化物導電膜の一部は前記ＴＦＴ基板の端部を通過して前記原基板に延在し、前記金属酸化物導電膜は製造工程においては一定電位が印加されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記一定電圧はアース電位であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極と前記金属酸化物導電膜の間には有機樹脂膜が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
ＴＦＴ基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路と薄膜トランジスタを含むデータドライバ回路が前記ＴＦＴ基板上に形成され、コモン電圧が印加される電極を有する対向基板は前記画像形成部の外側で前記ＴＦＴ基板と封止部材を用いて封止されている液晶表示装置であって、
前記ゲートドライバ回路および前記データドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には前記コモン電圧が印加されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
前記金属酸化物導電膜の一部は前記ＴＦＴ基板の端部まで延在していることを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
基板の画像形成部には薄膜トランジスタと有機ＥＬ発光部を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路が前記基板上に形成されている有機ＥＬ表示装置であって、
前記ゲートドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には一定電圧が印加されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項１７】
前記有機ＥＬ表示装置はボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置であり、前記有機ＥＬ発光部は下部電極と有機ＥＬ膜と上部電極で形成され、前記金属酸化物導電膜は前記下部電極と同一のプロセスで形成されることを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１８】
前記有機ＥＬ表示装置はトップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置であり、前記有機ＥＬ発光部は下部電極と有機ＥＬ膜と上部電極で形成され、前記金属酸化物導電膜は前記上部電極と同一のプロセスで形成されることを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１９】
前記絶縁物は有機樹脂膜を含むことを特徴とする請求項１６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項２０】
前記絶縁物は２層の有機樹脂膜を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置のようなアクティブマトリクス型表示装置に係り、特に駆動回路を表示パネルと一体に形成したときの表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は色々な分野に需要が拡大している。液晶表示装置では縦方向に延在して、横方向に配列するデータ信号線と、横方向に延在して縦方向に配列する走査線によって囲まれた多くの画素がマトリクス状に形成されている。各画素への画像信号の入力は各画素に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によってスイッチングされる。データ信号線はデータドライバによって、走査信号線はゲートドライバ回路によって駆動される。
【０００３】
画素部にａ−Ｓｉを用いたＴＦＴを使用する場合は、一般にはゲートドライバおよびデータドライバとしてはＩＣチップが外付けされる。一方比較的小型の液晶表示装置ではＴＦＴをポリシリコンで形成する技術が実用化されている。ポリシリコンでは電子またはホールの移動度が高いため、ゲートドライバ、データドライバ等をＴＦＴによって有効画面周辺に作りこむことが可能である。
【０００４】
ドライバ回路を液晶基板上にＴＦＴによって作りこめば、大幅なスペースの削減になる。ドライバ回路のＴＦＴを、画素部のＴＦＴと同時に製作出来れば、製造コストの低減にもなる。また、ドライバ回路のみでなく、画面周辺にメモリ回路をＴＦＴによって液晶基板に作りこむ技術が、例えば「特許文献１」に開示されている。「特許文献１」には画面周辺にメモリ回路を形成して、メモリ回路の上に絶縁膜を介して導電膜を設置することにより、補助容量を形成する技術が開示されている。
【０００５】
一方特許文献２には、駆動回路を有効画面周辺にＴＦＴによって形成し、この駆動回路を遮光膜で覆う技術が開示されている。液晶の封止部材に光硬化樹脂を用い、この光硬化樹脂を対向基板の上から光を照射して封止をするためである。これによって、画面周辺には黒額縁が形成できるとともに、封止部材に工程が単純な光硬化樹脂を使用することが出来る。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７５０５６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＴＦＴによって駆動回路を液晶基板上の有効画面外に形成する場合は、次のような問題点が生ずる。一つは液晶製造工程で生ずる問題である。すなわち、液晶製造工程では配向膜のラビング工程等、静電気が発生する工程が存在する。例えば、ラビング工程は駆動回路用ＴＦＴを形成した後であるので、この静電気によって駆動回路のＴＦＴが破壊される。
【０００８】
もう一つの問題は、製造工程、あるいは、製品になった後、駆動回路が外部ノイズによって誤動作するという問題である。誤動作を避けるためにはＴＦＴのスレッショルド電圧Ｖｔｈを上げることが考えられるが、Ｖｔｈを上げると高速駆動が出来なくなるという問題を生ずる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は以上述べたように、画面周辺にＴＦＴで形成された駆動回路が静電気によって破壊されることを防止すること、および、外部ノイズによって誤動作することを対策するものであり、具体的手段はつぎの通りである。
【００１０】
（１）基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路が前記基板上に形成されている表示装置であって、前記ゲートドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には一定電圧が印加されていることを特徴と表示装置。
（２）前記金属酸化物導電膜は前記画素電極を形成するときに同時に形成されることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（３）前記金属酸化物導電膜はＩＴＯであることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（４）前記ゲートドライバ回路は前記画像形成部の両側に形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
（５）前記金属酸化物導電膜の一部は前記基板の端部まで延在していることを特徴とする（１）に記載の表示装置。
【００１１】
（６）基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路と薄膜トランジスタを含むデータトライバ回路が前記基板上に形成されている液晶表示装置であって、前記ゲートドライバ回路および前記データドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には一定電圧が印加されていることを特徴とする表示装置。
（７）前記金属酸化物導電膜の一部は前記基板の端部に延在していることを特徴とする（６）に記載の表示装置。
【００１２】
（８）ＴＦＴ基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路が前記ＴＦＴ基板上に形成され、コモン電圧が印加される電極を有する対向基板は前記画像形成部の外側で前記ＴＦＴ基板と封止部材を用いて封止されている液晶表示装置であって、前記ゲートドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には前記コモン電圧が印加されていることを特徴とする液晶表示装置。
（９）前記金属酸化物導電膜は前記対向基板に形成された前記コモン電圧が印加される電極と導通していることを特徴とする（８）に記載の液晶表示装置。
（１０）前記金属酸化物導電膜の一部は前記ＴＦＴ基板の端部まで延在していることを特徴とする（８）に記載の液晶表示装置。
【００１３】
（１１）前記ＴＦＴ基板は製造工程において、前記ＴＦＴ基板よりも大きい原基板から切断して形成され、前記ＴＦＴ基板の切断前においては、前記金属酸化物導電膜の一部は前記ＴＦＴ基板の端部を通過して前記原基板に延在し、前記金属酸化物導電膜は製造工程においては一定電位が印加されることを特徴とする（８）に記載の液晶表示装置。
（１２）前記一定電圧はアース電位であることを特徴とする（１１）に記載の液晶表示装置。
（１３）前記薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極と前記金属酸化物導電膜の間には有機樹脂膜が形成されていることを特徴とする（８）に記載の液晶表示装置。
【００１４】
（１４）ＴＦＴ基板の画像形成部には薄膜トランジスタと画素電極を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路と薄膜トランジスタを含むデータドライバ回路が前記ＴＦＴ基板上に形成され、コモン電圧が印加される電極を有する対向基板は前記画像形成部の外側で前記ＴＦＴ基板と封止部材を用いて封止されている液晶表示装置であって、前記ゲートドライバ回路および前記データドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には前記コモン電圧が印加されていることを特徴とする液晶表示装置。
（１５）前記金属酸化物導電膜の一部は前記ＴＦＴ基板の端部まで延在していることを特徴とする（１４）に記載の液晶表示装置。
【００１５】
（１６）基板の画像形成部には薄膜トランジスタと有機ＥＬ発光部を含む画素部がマトリクス状に配置され、前記画像形成部の外側には薄膜トランジスタを含むゲートドライバ回路が前記基板上に形成されている有機ＥＬ表示装置であって、前記ゲートドライバ回路の上には絶縁物を挟んで金属酸化物導電膜が形成され、前記金属酸化物導電膜には一定電圧が印加されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
（１７）前記有機ＥＬ表示装置はボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置であり、前記有機ＥＬ発光部は下部電極と有機ＥＬ膜と上部電極で形成され、前記金属酸化物導電膜は前記下部電極と同一のプロセスで形成されることを特徴とする（１６）に記載の有機ＥＬ表示装置。
（１８）前記有機ＥＬ表示装置はトップエミッション方式の有機ＥＬ表示装置であり、前記有機ＥＬ発光部は下部電極と有機ＥＬ膜と上部電極で形成され、前記金属酸化物導電膜は前記上部電極と同一のプロセスで形成されることを特徴とする（１６）に記載の有機ＥＬ表示装置。
（１９）前記絶縁物は有機樹脂膜を含むことを特徴とする（１６）に記載の有機ＥＬ表示装置。
（２０）前記絶縁物は２層の有機樹脂膜を含むことを特徴とする（１８）に記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果を上記手段ごとに記載すると次のとおりである。
【００１７】
手段（１）によれば、有効画面の外側にゲートドライバ回路をＴＦＴによって形成し、該ゲートドライバを静電シールド導電膜によって覆うため、液晶表示装置の動作中にノイズによってゲートドライバ回路が誤動作を生ずる危険を防止することができる。また静電シールド導電膜を設けることによってＴＦＴのスレッショルド電圧を上げなくとも良いため、高速動作が可能になる。
【００１８】
手段（２）によれば、静電シールド導電膜は画素電極の形成と同時に出来るために、コストの上昇を抑えることができる。
【００１９】
手段（３）によれば、静電シールド導電膜を金属酸化物導電膜として多用されているＩＴＯを用いるので、信頼性を確保できるとともに、コストの上昇を抑えることが出来る。
【００２０】
手段（４）によれば、ゲートドライバ回路は有効画面の両側に形成するため、片側のゲート回路の規模を押さえることができ、ＴＦＴによる回路構成が容易となる。
【００２１】
手段（５）によれば、静電シールド導電膜は基板の端面まで延在しており、表示装置の基板形成の途中工程での静電気等からの保護が容易に出来る。
【００２２】
手段（６）および手段（７）によれば、データドライバ回路も基板上にＴＦＴによって形成するために、表示装置をいっそう小型化することができるとともに、表示装置の信頼性を上げることが出来る。
【００２３】
手段（８）によれば、液晶表示装置のＴＦＴ基板上にゲートドライバ回路を形成し、ゲートドライバ回路をコモン電圧を印加した静電シールド導電膜で覆うので、ＴＦＴで形成したゲートドライバ回路を安定して動作させることができるとともに、高速動作も可能になる。
【００２４】
手段（９）によれば、静電シールド導電膜に対するコモン電圧の供給方法としてカラーフィルタ基板のコモン電極と導通させるので、コモン電圧を容易に供給することが出来る。
【００２５】
手段（１０）によれば、静電シールド導電膜はＴＦＴ基板の端部にまで、形成されるので、途中工程において、静電シールド導電膜に特定の電位を供給することが容易になる。
【００２６】
手段（１１）によれば、液晶表示装置の途中工程においても静電シールド導電膜に特定の電位を印加するので、液晶表示装置の製造工程中で、ＴＦＴで形成された駆動回路が静電気等によって破壊されることを防止することが出来る。
【００２７】
手段（１２）によれば、液晶表示装置の途中工程において静電シールド導電膜にアース電位を印加するので、液晶表示装置の製造工程中で、ＴＦＴで形成された駆動回路が静電気等によって破壊されることを防止することが出来る。
【００２８】
手段（１３）によれば、ＴＦＴで形成された駆動回路と静電シールド導電膜の間には膜厚を大きく形成することができ、かつ、誘電率の小さい有機樹脂膜を形成するので、絶縁の信頼性の確保と浮遊容量の増大を抑制することが出来る。
【００２９】
手段（１４）および、手段（１５）によれば、データドライバ回路も基板上にＴＦＴによって形成するために、液晶表示装置をいっそう小型化することができるとともに、液晶表示装置の信頼性を上げることが出来る。
【００３０】
手段（１６）によれば、有機ＥＬ表示装置の基板上にゲートドライバ回路を形成し、ゲートドライバ回路を一定電圧が印加された静電シールド導電膜で覆うので、ＴＦＴで形成したゲートドライバ回路を安定して動作させることができるとともに、高速動作も可能になる。
【００３１】
手段（１７）によれば、ボトムエミッションタイプの有機ＥＬ表示装置において、手段（１６）の効果に加え、静電シールド導電膜に下部電極と同じ導電膜を使用するために、本発明を実施するためのコスト増大を抑制できる。
【００３２】
手段（１８）によれば、トップエミッションタイプの有機ＥＬ表示装置において、手段（１６）の効果に加え、静電シールド導電膜に上部電極と同じ導電膜を使用するために、本発明を実施するためのコスト増大を抑制できる。
【００３３】
手段（１９）によれば、有機ＥＬ表示装置において、ＴＦＴで形成された駆動回路と静電シールド導電膜の間には膜厚を大きく形成することができ、かつ、誘電率の小さい有機樹脂膜を形成するので、絶縁の信頼性の確保と浮遊容量の増大を抑制することが出来る。
【００３４】
手段（２０）によれば、トップエミッションタイプの有機ＥＬ表示装置において、ＴＦＴで形成された駆動回路と静電シールド導電膜の間に２層の有機樹脂膜を形成するので、絶縁信頼性の更なる向上と浮遊容量の更なる低減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
実施例にしたがって、本発明の詳細な内容を開示する。
【実施例１】
【００３６】
図１は実施例１による液晶表示装置１の構成を示す概略図である。図１において、液晶表示装置１内の大部分は画像が形成される有効画面２によって占められている。液晶表示装置１に対して入力表示データ９、入力信号群１０がホストである携帯電話本体、コンピュータ等から転送され、コントロールＩＣ３に入力される。コントロールＩＣ３からはゲートドライバ制御信号群１１がゲートドライバ回路５に出力される。ゲートドライバ回路５はＴＦＴによってＴＦＴ基板２１上に作りこまれている。ゲートドライバ制御信号群１１は１ラインの走査期間を規定するシフト信号、先頭ラインの走査開始を規定するスタート信号で構成される。ゲートドライバ回路５は画面の両側に形成され、左右のゲートドライバ回路５からは走査信号線７が交互に有効画面２に延在している。
【００３７】
コントロールＩＣ３からはデータドライバ制御信号群１２がデータドライバＩＣ１３に出力される。データドライバ制御信号群１２は表示データ、表示データに基づく階調電圧の出力タイミングを規定する出力信号、ソース電圧の極性を決定する交流化信号、表示データと同期したクロック信号等で構成される。階調電圧生成回路４からは階調電圧１３がデータドライバに出力される。データドライバＩＣ６ではデータドライバ制御信号に基づき、階調電圧生成回路４からの階調電圧１３を選択し、適当なタイミングで画像表示電圧をデータ信号線８に出力する。データドライバ回路は、ゲートドライバ回路５に比較して回路規模が大きいために、本実施例では外付けのデータドライバＩＣ６に形成されている。ＩＣチップ６はＴＦＴ基板２１に対して複数設置されている。
【００３８】
有効画面内において、走査信号線７およびデータ信号線８によって囲まれた部分に画素１４が形成される。画素１４は、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極からなるＴＦＴと、液晶層、対向電極から構成される。走査信号をゲート電極に印加することでＴＦＴのスイッチング動作を行い、ＴＦＴが開状態ではデータ電圧がドレイン電極を介して液晶層の一方と接続したソース電極に書き込まれ、閉状態ではソース電極に書き込まれた電圧が保持される。このソース電極の電圧をＶｓとし、対向電極の電圧をＶｃｏｍとする。液晶層はソース電極電圧Ｖｓと対向電極電圧Ｖｃｏｍの電位差に基づき偏光方向を変えるとともに、液晶層の上下に配置された偏光板を介することで、裏面に配置されたバックライトからの透過光量が変化し、画像表示を行う。
【００３９】
図２は液晶表示装置の断面図である。図２において、ＴＦＴ基板２１とカラーフィルタ基板２２との間に液晶層２４が挟持されている。液晶層２４は封止部材２３によって封止されている。
【００４０】
ＴＦＴ基板２１の有効画面部２にはＴＦＴ部２５および画素電極部２６からなる画素が形成されている。有効画面２の外側で封止部材２３の内側にはゲートドライバ回路５がＴＦＴによって形成されている。ゲートドライバ用ＴＦＴは画素部分のＴＦＴと同じプロセスで同時に形成される。画素電極部２６を覆って液晶を特定方向に配向させるための配向膜２７が形成される。配向膜２７は繊維状の物質で表面を擦ることによって、配向方向を決めるが、このときに静電気が発生してドライバ回路のＴＦＴを破壊する原因のひとつとなる。
【００４１】
カラーフィルタ基板２２上にはカラーフィルタ２９およびブラックマトリクス３０、透明導電膜で形成される対向電極２８、配向膜２７が順に形成される。カラーフィルタ２９としては赤、緑、青のカラーフィルタ２９が順番に配置され、これによってカラー画像が形成される。各カラーフィルタ２９の間にはブラックマトリクス３０が形成されている。画像のコントラストを上げるためである。ブラックマトリクス３０は有効画面周辺を覆い、有効画面周辺に形成された駆動回路用ＴＦＴが外光によって誤動作しないよう保護する。
【００４２】
液晶層２４はＴＦＴ基板２１およびカラーフィルタ基板２２に形成された配向膜２７によって配向される。ＴＦＴ基板２１の画素部に形成された画素電極５０とカラーフィルタ基板２２に形成された対向電極２８との間に印加される電圧によって液晶分子の向きが変わり、バックライトからの光が変調を受けることによって画像が形成される。液晶によって光を変調するためにはバックライトからの光が偏光されている必要がある。バックライトからの光は下偏光板３１によって直線偏光に偏光され、上偏光板によって検光されることで液晶によって形成された画像を視認することがで出来る。
【００４３】
図３は液晶表示装置の画素部の断面図である。図３において、ガラス基板２１には第１下地膜４０がＳｉＮによって、第２下地膜４１がＳｉＯ２によって形成されている。ガラスからの不純物が半導体層を汚染することを防止するためである。第２下地膜４１の上には半導体膜４２が形成される。半導体膜４２は最初にａ−Ｓｉ膜がＣＶＤ等によって被着されたあと、ａ−Ｓｉ膜をエキシマレーザ等を照射することによってポリシリコン半導体膜４２に変える。半導体膜４２の上にはゲート絶縁膜４３がＳｉＯ２によって形成される。
【００４４】
ゲート絶縁膜４３の上にはゲート電極４４が形成される。ゲート電極４４をマスクとしてイオンインプランテーションによって半導体層に不純物をドープしてゲート電極４４の下以外の半導体膜４２をｎ型半導体、またはｐ型半導体に変える。図３においてドープされた部分の半導体膜４２はソース部、または、ドレイン部となる。一方ゲート電極４４の下に存在する半導体はＴＦＴのチャネル部を形成する。ゲート電極４４は走査信号線７と同時に形成される。
【００４５】
半導体層の上には層間絶縁膜４５が形成され、層間絶縁膜４５の上にはＳ／Ｄ層４６（ソース電極またはドレイン電極）がＡｌ等の金属によって形成される。Ｓ／Ｄ層４６はデータ信号線８と同時に形成される。Ｓ／Ｄ層４６を覆って、無機パッシベーション膜４７がＳｉＮによって形成される。ＴＦＴ部２５を保護するためである。無機パッシベーション膜４７の上には有機パッシベーション膜４８が形成される。有機パッシベーション膜４８は約２．５μｍと、厚く形成される。ＴＦＴ部２５を保護すると同時に画素部を平坦にするためである。有機パッシベーション膜４８の上には画素電極５０となるＩＴＯが形成される。画素電極５０のＩＴＯは例であり、画素電極５０は他の透明導電膜であっても良い。画素電極５０の上には図２に示したように配向膜２７が形成される。
【００４６】
図４はゲートドライバ回路５に形成されるＴＦＴの断面図である。基本的な構造は図３に示す画素部のＴＦＴと同じである。画素部分のＴＦＴとゲートドライバ回路５のＴＦＴは同時に形成されるからである。図４において、画素部と同様、ガラス基板の上に第１下地膜４０、第２下地膜４１、さらに半導体膜４２が形成される。ａ−Ｓｉ半導体膜をレーザー照射によってポリシリコンに変換することは図３で説明したとおりである。図４における半導体膜４２はＴＦＴ部のみでなく、配線としても利用されている。ゲート電極４４以外の部分にはイオンインプランテーションによって不純物がドープされ、半導体膜４２に導電性が十分に付与されている。
【００４７】
半導体膜４２の上にはゲート絶縁膜４３、ゲート電極４４、層間絶縁膜４５、Ｓ／Ｄ電極４６、無機パッシベーション膜４７、有機パッシベーション膜４８が形成されることは画素電極部分と同様である。これらの層は画素部のＴＦＴを形成するときに同時に形成される。これらの層の膜厚、作用等も画素部のＴＦＴで説明したと同じである。
【００４８】
本発明の特徴は有機パッシベーション膜４８の上に静電シールド導電膜６０が形成されていることである。静電シールド導電膜６０に一定電圧を印加することによってゲート駆動回路部のＴＦＴを外部からの静電気、ノイズ等から保護することが出来る。静電シールド導電膜６０はゲート回路部全体を覆っており、ゲートドライバ回路５よりも幅が広く形成されている。このように広い面積を導電膜で覆うことによって、下部の導電膜、例えば、Ｓ／Ｄ配線４６等とのショートが問題となるおそれが生ずる。しかし、静電シールド導電膜６０の下には厚い有機パッシベーション膜４８、さらには、無機パッシベーション膜４７が形成されているのでショートの危険は小さいといえる。有機パッシベーション膜４８にはアクリル樹脂、シロキサン樹脂等が使用される。また、無機パッシベーション膜４７にはＳｉＮが使用される。
【００４９】
本実施例では静電シールド導電膜６０としてＩＴＯを用いている。ＩＴＯを用いれば、画素部で使用する画素電極５０をそのまま利用することが出来る。したがって、画素部とゲートドライバ回路５とは全く同じプロセスで形成することができ、静電シールド導電膜６０を形成した場合でも製造コストの上昇は抑えることができる。
【００５０】
静電シールド導電膜６０を形成することのもう一つの問題点は静電シールド導電膜６０にどのようにして、どのような電位を与えるかである。図５は液晶表示装置のＴＦＴ基板２１の概略平面図である。本実施例では、封止部２３に形成されたコモン電極と接続を取るためのコモンパッド６１に静電シールド導電膜６０を接続し、コモン電位を与えている。図２に示したように、カラーフィルタ基板２２に形成される対向電極２８にはコモン電位が印加される。このコモン電位はＴＦＴ基板２１の端子６２から、コモンパッド６１を経由して印加される。図５には図示していないが、コモンパッド６１はＴＦＴ基板２１のコモン電位が印加される端子６２に接続している。
【００５１】
図５において、有効画面２の両側にゲートドライバ回路５がＴＦＴによって形成されている。ゲートドライバ回路５を覆って静電シールド導電膜６０が形成されている。静電シールド導電膜６０はコモンパッド６１に接続して対向電極２８と同じコモン電位が印加される。有効画面部２およびゲートドライバ回路５は封止部材２３より内側にシールされている。封止部の外側には端子６２が形成されている。
【００５２】
ゲートドライバ付近の形状は次の通りである。図５におけるゲートドライバ回路部分の幅は２００μｍ、ゲートドライバ回路５を覆う静電シールド導電膜６０の幅ｂは４００μｍである。したがって、ゲートドライバ回路５の両側には１００ミクロン静電シールド導電膜６０が形成されていることになる。ゲートドライバ回路５を十分にシールドするためである。有効画面２の端部と静電シールド導電膜６０端部との距離ｃは１００μｍである。封止部の幅ｄは１．５ｍｍである。有効画面２の端部から封止部の端部、すなわち、ＴＦＴ基板２１の端部までの幅ｅは２．０から２．５ｍｍである。このように、ゲートドライバ回路５をＴＦＴによってＴＦＴ基板２１上に作りこむことによって、有効面外の額縁部分を非常に小さくできる。また、静電シールド導電膜６０を形成することによる額縁部の増大は２００μｍときわめてわずかである。
【００５３】
図５で説明したように、液晶表示装置として完成した後は、静電シールド導電膜６０にはコモンパッド６１を通してカラーフィルタ基板２２に形成される対向電極２８に印加されるコモン電圧を供給することが出来る。しかし、ＴＦＴ基板２１の製造工程ではカラーフィルタ基板２２から静電シールド導電膜６０にコモン電極を供給することは出来ない。一方、ＴＦＴ基板２１の製造工程では配向膜２７のラビング等による静電気の発生があり、ゲートドライバ回路５の保護の必要性は高い。
【００５４】
図６は製造工程内におけるＴＦＴ基板２１を示す概略平面図である。図６において、切断前のＴＦＴの原基板２１０を切断線６３で切断することによってＴＦＴ基板２１が形成される。静電シールド導電膜６０はコモンパッド６１と接続しており、コモンパッド６１はアース接続線６４を通して、製造プロセス中でも、アース電位等一定電位が印加されるアース端子６２１と接続している。アース端子６２１と接続することによって、静電シールド導電膜６０はアース電位等の一定電位が印加されることになり、ゲートドライバ回路５は静電気から保護される。そして、アース接続線６４はＴＦＴ基板完成前に切断線６３によって切断される。アース接続線６４が切断された後はコモンパッド６１はコモン電位と接続されることになる。
【００５５】
以上のように、本発明によれば、ゲートドライバ回路５は製造プロセス中はアース電位等一定電位が印加された静電シールド導電膜６０によって保護され、液晶表示装置として完成した後はコモン電位が印加された静電シールド導電膜６０によって保護される。したがって、ゲートドライバ回路５は製造工程中での破壊を防止でき、また、液晶表示装置として完成した後は、外部からのノイズによる誤動作を防止することができる。また、外部からのノイズの影響を抑制できるので、ＴＦＴのノイズ対策としてＶｔｈを高くする必要がなくなるので、高速の動作にも対応することが出来る。
【実施例２】
【００５６】
図７は本発明の第２の実施例である。本実施例はゲートドライバ回路５に加えてデータドライバ回路７０もＴＦＴによってＴＦＴ基板２１に作り込んだ点が実施例１と異なる。図７において、コントロールＩＣ３からはデータドライバ制御信号群１２がＴＦＴで形成されたデータドライバ回路７０に出力される。データドライバ制御信号群１２は表示データ、表示データに基づく階調電圧の出力タイミングを規定する出力信号、ソース電圧の極性を決定する交流化信号、表示データと同期したクロック信号等で構成される。その他の動作は図１に説明したと同じである。
【００５７】
図８は実施例２の液晶表示装置のＴＦＴ基板２１を示す概略平面図である。ＴＦＴで形成されるデータドライバ回路７０はデータドライバ用静電シールド導電膜７１によって覆われている。データドライバ用静電シールド導電膜７１はゲートドライバ用静電シールド導電膜６０と導通し、コモンパッド６１を通してコモン電圧が印加される。
【００５８】
データドライバ用静電シールド導電膜７１付近の形状は次の通りである。データドライバ回路７０はゲートドライバ回路５に比較して規模が大きいので、幅ｆは例えば、５００μｍ程度である。そしてデータドライバ用静電シールド導電膜７１の幅ｇは７００μｍである。データドライバ用静電シールド導電膜７１と有効面２の端部の距離ｈは２００μｍである。その他の寸法はゲートドライバ回路５付近の寸法と同じである。したがって、有効面２の端部からＴＦＴ基板端部までの距離は２．３ｍｍから２．８ｍｍ程度となる。この場合もＩＣチップを外付けする場合に比して額縁の面積ははるかに小さくすることができる。
【００５９】
図９は実施例２におけるＴＦＴ基板製造の途中工程を示す図である。図９において、データドライバ用静電シールド導電膜７１はゲートドライバ用静電シールド導電膜６０と導通してコモンパッド６１およびアース接続線６４を通してアース端子６２１に接続されている。これによって製造工程における静電気からデータドライバを保護する。その他の構成は図６で説明したのと同様である。
【００６０】
以上のように本実施例によれば、データドライバ回路７０をＴＦＴによってＴＦＴ基板２１に形成した場合であっても、製造工程でのＴＦＴの破壊を防止し、液晶表示装置完成後においてはノイズの影響を抑制することができる。また、ノイズの影響を抑制することによってＴＦＴのＶｔｈを下げることができるので、ＴＦＴの高速応答が可能になる。
【実施例３】
【００６１】
実施例１および実施例２は図２に示すように、カラーフィルタ２９によってカラー画像を形成する液晶表示装置である。この方式は現在広く実用化されているが、問題点はバックライトの利用効率が低いことである。例えば、赤い画像を出す場合、バックライトの緑、青等の成分は単にブロックされ、赤フィルタを通過する光のみが利用される。
【００６２】
これに対してフィールドシーケンシャルと呼ばれる方式は１フレーム期間を赤、緑、青のみの画像を形成する３つのフィールド期間に分け、各色を表示するときのみ、対応する色のバックライトを点灯する方式であるので、バックライトの消費電力、ひいては表示装置の消費電力を低減することができるという利点を有する。
【００６３】
図１０はフィールドシーケンシャルの原理を示す図である。図１０において、赤、緑、青の色を持つ鉢に植えた花８４を表示するものとする。最初の一定時間は赤である花８１のみを表示する。次の一定時間は緑である茎および葉８２のみを表示する。さらに他の一定時間は青である鉢８３のみを表示する。人間の目は残像を有しているので、人間の眼には３色の合成された絵８４として認識される。ここで、バックライトとしては赤、緑、青のＬＥＤを使用し、各色を表示するときのみ対応するＬＥＤを点灯する。
【００６４】
図１１はフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の動作を説明した図である。１フレーム期間ｔＦは１６．７ｍｓである。この期間を３つのフィールドに分割すると、１フィールドの期間は１６．７／３＝５．６ｍｓである。最初のフィールドでは赤成分を表示する画像信号が画素に加えられる。図１１において、液晶の立ち上がり時間ｔｆから一定期間が経過した後、赤のＬＥＤを時間ｔＬＥＤ＝１．５ｍｓだけ、点灯する。その後赤成分を表す画像信号をオフすると同時に赤ＬＥＤも消灯する。液晶が元の状態に復帰する時間がｔｒである。緑、青についても同様である。このように、各色のバックライトは１フレーム１６．７ｍｓ中１．５ｍｓしか点灯していないため、バックライト消費電力の大幅な削減になる。
【００６５】
しかし、このフィールドシーケンシャルの問題点は画像信号を通常のカラーフィルタ方式の液晶表示装置に比して３倍のスピードで切り変える必要があることである。画像信号を３倍のスピードで表示するということは、駆動回路に負担がかかり、ＴＦＴは高速で動作しなければならない。一方、駆動回路の静電ノイズ等による誤動作を防止するためには、ＴＦＴのスレッショルド電圧Ｖｔｈを上げる必要がある。ところが、Ｖｔｈを上げるとＴＦＴの高速動作ができなくなる。そこで、本発明をフィールドシーケンシャル方式の液晶表示表示装置に適用すれば外部ノイズを低減することができる。外部ノイズの影響を低減出来ればＴＦＴのスレッショルド電圧Ｖｔｈを下げることができ、駆動回路の高速応答が可能になる。このように、本発明はフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に対して特に効果が大きい。
【実施例４】
【００６６】
実施例１から３は液晶表示装置に本発明を適用する場合について説明した。本発明は液晶表示装置に限らず、ＴＦＴを用いる他の表示装置、例えば、有機ＥＬ表示装置等にも適用することができる。有機ＥＬ表示装置もＴＦＴを各画素のスイッチング素子として使用し、また、ゲートドライバ回路、データドライバ回路等をＴＦＴによって画素と同一基板に形成することが行なわれている。したがって、本発明における実施例１から３に説明した構成は有機ＥＬ表示装置に使用することができる。
【００６７】
図１２は有機ＥＬ表示装置１００の全体図である。有機ＥＬ表示装置１００は基板１１０が完成したあと、有機ＥＬ層を水分から保護するために、図示しない乾燥剤とともに図示しない背面ガラスによって気密封止される。図１２は背面ガラスが取り付けられる前の、基板１１０を上から見た平面図である。基板１１０の中央の大部分には表示領域１２１が形成されている。この表示領域の両側にゲートドライバ回路１２３が配置されている。各ゲートドライバ回路１２３からはゲート信号線が延在している。左側のゲートドライバ回路１２３からのゲート信号線１２４と右側のゲートドライバ回路１２３からのゲート信号線１２５とは交互に配置されている。
【００６８】
表示領域１２１の下側にはデータドライバ回路１２６が配置され、このデータ信号駆動回路からは表示領域１２１側にデータ信号線１２７が延在している。表示領域１２１の上側には電流供給母線１２８が配置され、この電流供給母線１２８からは表示領域１２１側に電流供給線１２９が延在している。
【００６９】
データ信号線１２７と電流供給線１２９は交互に配置され、これにより、これらデータ信号線１２７、電流供給線１２９、および前記ゲート信号線１２４、ゲート信号線１２５で囲まれた各領域において一つの画素ＰＸの領域を構成する。
【００７０】
表示領域の上側にはコンタクトホール群１３０が形成されている。コンタクトホール群１３０は表示領域全域に形成される有機ＥＬ層の上部電極を、絶縁膜の下に形成されていて端子まで延在する配線と電気的に接続する役割をもつ。表示領域１２１、ゲートドライバ回路１２３、データドライバ回路１２６、電流供給母線１２８を囲むようにして封着材１３２が形成され、この部分に背面ガラスと基板１１０を封止する枠となる部分が封着される。封着材の外側の基板１１０には端子部１３１が形成され、この端子１３１から、ゲートドライバ回路１２３、データドライバ回路１２６、電流供給母線１２８等に信号または電流が供給される。
【００７１】
図１２において、表示領域１２１の両側のゲートドライバ回路１２３は静電シールド導電膜６０によって覆われている。ゲートドライバ回路１２３と静電シールド導電膜６０の形状は液晶表示装置の場合の図５と同じである。静電シールド導電膜６０には端子１３１１から一定電位が印加される。一定電位としては、有機ＥＬ層に電圧を印加するための上部電極の電圧、下部電極の電圧、または表示装置のフレーム電位等のなかから選択することが出来る。
【００７２】
図１３は図１２の画素部ＰＸの断面図である。図１３は透明基板側に光を放射するボトムエミッションタイプの有機ＥＬ表示装置についての図である。有機ＥＬ表示装置も液晶表示装置と同様にＴＦＴをスイッチング素子として使用することには変わりが無い。そして、ＴＦＴ部の構造は図３に示した液晶表示装置の断面と同じ構造である。すなわち、ガラス基板１１０の上には第１下地膜４０、第２下地膜４１、半導体層４２、ゲート絶縁膜４３、ゲート電極４４、層間絶縁膜４５、ソースまたはドレイン電極４６、無機パッシベーション膜４７、有機パッシベーション膜４８が順に形成される。各膜の作り方、作用等は図３で説明したと同じである。
【００７３】
液晶表示装置においては、有機パッシベーション膜４８の上には画素電極５０がＩＴＯによって形成されたが、有機ＥＬ表示装置では有機ＥＬ層１４２の下部電極１４０が形成される。この場合、下部電極１４０は陽極である。ただし、この下部電極１４０もＩＴＯで形成されるので、ＩＴＯの形成プロセスまでは、図３で述べた液晶表示装置と同じである。そしてゲートドライバ回路の上に形成される静電シールド導電膜６０を下部電極（陽極）として使用するＩＴＯと同時に形成する点も液晶表示装置の場合と同様である。
【００７４】
有機ＥＬ表示装置では下部電極１４０を形成後、各画素を分離するためのバンク１４１が形成される。このバンク１４１の材料としては、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド等が使用されるが、有機パッシベーション膜４８と同様の材料が使用される場合が多い。バンク１４１に対して有機ＥＬ層１４２が形成される発光部分にエッチングによってスルーホールを形成した後、このスルーホール部分に有機ＥＬ層１４２を蒸着によって形成する。有機ＥＬ層１４２は通常、電子注入部、電子輸送部、発光部、ホール輸送部、ホール注入部等の５層構造であり、各膜厚は１０ｎｍから５０ｎｍ程度である。有機ＥＬ層１４２の上には上部電極１４３がＡｌ等によって形成される。有機ＥＬ層１４２から発光した光はガラス基板１１０の方向に向かう（ボトムエミッション）。上部電極１４３の方向に向かう光は上部電極１４３で反射されてガラス基板１１０の方向に向かう（ボトムエミッション）。
【００７５】
本実施例においては、ゲートドライバ回路１２３はＴＦＴによって基板１１０に形成される。ゲートドライバ部分のＴＦＴも画素部のＴＦＴと同じプロセスによって同時に形成される。図１３で説明したように、有機ＥＬ表示装置であっても、画素部分のＴＦＴは液晶表示装置の場合と同様の構造である。したがって、有機ＥＬ表示装置の場合のゲートドライバ回路のＴＦＴ構造も液晶表示装置の場合と同じ図４の構造となる。図４における静電シールド導電膜６０は、液晶表示装置においては画素電極５０と同じプロセスで形成されるが、有機ＥＬ表示装置の場合は下部電極１４０と同じプロセスで形成される点が異なる。ただし、最終構成は同じである。
【００７６】
図１４はトップエミッションの場合における図１２の画素部ＰＸの断面図である。トップエミッションの場合も画素のＴＦＴ部分はボトムエミッションの場合と基本的には同一構成である。トップエミッションの場合は下部電極１４０を反射率の高いＡｌ等の金属で形成する。この場合、下部電極１４０は陰極となる。下部電極１４０を形成後、画素を分離するためにバンク１４１が有機樹脂によって形成される。有機樹脂を発光部となる有機ＥＬ膜を被着させる部分をエッチングによってスルーホールを形成する。
【００７７】
バンクのスルーホル部で。下部電極１４０の上に有機ＥＬ層１４２を形成するが、この有機ＥＬ層１４２は一般には５層構造となっており、下部電極１４０側から電子注入部、電子輸送部、発光部、ホール輸送部、ホール注入部から構成される。各膜厚は１０ｎｍから６０ｎｍである。有機ＥＬ層１４２の上には上部電極１４３として透明金属酸化物導電膜、一般にはＩＴＯが被着される。この上部電極１４３であるＩＴＯは陽極となる。トップエミッションの場合は、エミッションの領域をＴＦＴの上方にまで広げることができ、明るさの点で有利となる。
【００７８】
トップエミッションの場合もＴＦＴ部分の構成はボトムエミッションの場合と同じ、すなわち、液晶表示装置の場合と同じである。したがって、ゲートドライバ回路のＴＦＴも液晶表示装置の場合の図４と同様な構成となる。しかしながら、トップエミッションの場合はＩＴＯを最後に形成するために、ＴＦＴと静電シールド導電膜６０となるＩＴＯとＴＦＴのソース／ドレイン電極４６の間には、無機パッシベーション膜４７と有機パッシベーション膜のみでなく、バンクを構成する有機樹脂も配設することができる。
【００７９】
図１５はこの様子を示したものである。図１５において、ソース／ドレイン電極４６の上には無機パッシベーション膜４７、有機パッシベーション膜４８に加え、バンク１４１を形成する樹脂も積層されている。有機パッシベーション膜４８は約２．５μｍと厚いが、バンクもほぼ同じ厚さに形成されるので、ＴＦＴ上に有機膜を合計５μｍ形成することが出来る。５μｍの膜厚を形成できるということは、ソース／ドレイン電極等ＴＦＴの配線と静電シールド導電膜６０との絶縁の信頼性は非常に高くなる。また、ＴＦＴと静電シールド導電膜６０との間に浮遊容量が形成されると、回路の動作スピードを落とすことになるが、このように、有機樹脂膜を２層として厚く形成することによって浮遊容量も小さくすることができる。ちなみに、有機樹脂の比誘電率は３．５程度であり、ＳｉＮ等の無機絶縁膜の比誘電率約８と比較しても小さい。この点からも有機樹脂を厚く形成することによる浮遊容量低減の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１の液晶表示装置の構成である。
【図２】液晶表示装置の断面図である。
【図３】液晶表示装置の画素部の断面図である。
【図４】ゲートドライバ回路のＴＦＴ部の断面図である。
【図５】実施例１の概略平面図である。
【図６】実施例１の途中工程を示す概略平面図である。
【図７】実施例２の液晶表示装置の構成である。
【図８】実施例２の概略平面図である。
【図９】実施例２の途中工程を示す概略平面図である。
【図１０】フィールドシーケンシャル方式の原理図である。
【図１１】フィールドシーケンシャル方式の動作図である。
【図１２】有機ＥＬ表示装置の平面図である。
【図１３】ボトムエミッションタイプ有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１４】トップエミッションタイプ有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図１５】実施例４のゲートドライバ回路のＴＦＴ部の断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１…液晶表示装置、２…有効画面、  ３…コントロールＩＣ、  ４…階調電圧生成回路、  ５…ゲートドライバ回路、  ６…データドライバ回路ＩＣ、  ７…走査信号線、  ８…データ信号線、  ９…入力表示データ、  １０…入力信号群、  １１…ゲートドライバ制御信号群、  １２…データドライバ制御信号群、  １３…階調電圧、  ２１…ＴＦＴ基板、  ２２…カラーフィルタ基板、  ６０…静電シールド導電膜、  ６１…コモンパッド、  ６２…端子、  ６３…切断線、  ６４…アース接続線、７０…データドライバ回路、  ７１…データドライバ回路用静電シールド導電膜、  １００…有機ＥＬ表示装置、  １１０…有機ＥＬ表示装置基板
【図１】
2008203761.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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