(57)【要約】【課題】アレイ基板にカラーフィルタ層と画素電極が設けられる液晶表示装置において、表示不良を低減して、歩留まりを向上させる。【解決手段】この発明の液晶表示装置１は、平面方向から見た状態でカラーフィルタ層ＰＣＦと交わる領域において、断面方向から見た状態で、カラーフィルタ層との間に少なくとも１層の絶縁膜２１７を介在させた状態で有効表示領域１０２と駆動回路部１１０とを接続可能な接続線２１８を有する。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面上に互いに略並行に配置される複数本の第１配線と、前記第１配線上に絶縁膜を介して配置され前記第１配線と略直交する方向に互いに略並行に配置される複数本の第２配線と、前記第１配線と前記第１配線の交差部近傍にスイッチ素子を介して配置される画素電極とを備えたアレイ基板と、前記アレイ基板と対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に配置される光変調層とを備え、前記画素電極によって構成される表示領域、この表示領域を取り囲む周辺領域を含む平面表示装置において、
前記アレイ基板の前記周辺領域に、その端部が前記第２配線と直交する方向に配置される周辺レジスト層を含み、
前記第２配線は、前記絶縁膜を介して配置される第３配線を介して前記周辺レジスト層を横切ることを特徴とする平面表示装置。
【請求項２】
前記第３配線は前記第１配線と同一工程で作成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記表示領域には前記周辺レジスト層と同一工程で作成されるカラーフィルタ層を含み、前記画素電極はこのカラーフィルタ層上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタ層と前記周辺レジスト層との間には黒色レジスト層が配置されていることを特徴とする請求項３記載の平面表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルタ層上には前記黒色レジスト層と同一工程で作成されたスペーサが配置され、このスペーサは前記対向基板に当接していることを特徴とする請求項４記載の平面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置等に代表される平面表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置等に代表される平面表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を生かして各種分野で利用されている。
【０００３】
中でも液晶表示装置は、パーソナル・コンピュータに代表される携帯情報機器に多用されている。
【０００４】
今日、液晶表示装置の製造工程において、アレイ基板と対向基板の位置あわせの精度を必要以上に高めることを不要とするために、アレイ基板側に、カラーフィルタと画素電極ならびに走査線および信号線を配置する例が多く見られる。
【０００５】
また、アレイ基板と対向基板とは、有効表示領域の外側に配置されるシール材によって密閉されている。なお、相互に対向される基板間であって、シール材の内側と有効表示領域の外側との間の所定の領域には、遮光性を有する遮光層が、額縁状に設けられている。
【０００６】
一方、画素電極となるＩＴＯ膜は、カラーフィルタおよび遮光層を含むアレイ基板の概ね全域に配置されたのち、所定形状にパターニングされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画素電極用のＩＴＯ膜は、カラーフィルタ向けのレジストパターン上にＩＴＯ膜を積層した後、このＩＴＯ膜をパターニングして得られる。
【０００８】
しかしながら、周辺部分に島状にレジストパターンが形成されている場合、このレジストパターンの段差部にパターニングの際にエッチングされなかったＩＴＯ膜の残渣が残る場合がある。
【０００９】
このＩＴＯ膜の残渣が島状のレジストパターンの段差部に沿って配線と直交する方向に連続して残存していると、ＩＴＯ膜自体は導電性を有するため配線間でショートを引き起こすことがある。
【００１０】
この発明の目的は、アレイ基板にカラーフィルタと画素電極が設けられる平面表示装置において、配線間ショートが低減でき、これにより高い歩留まりを達成できる構成を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、一主面上に互いに略並行に配置される複数本の第１配線と、前記第１配線上に絶縁膜を介して配置され前記第１配線と略直交する方向に互いに略並行に配置される複数本の第２配線と、前記第１配線と前記第１配線の交差部近傍にスイッチ素子を介して配置される画素電極とを備えたアレイ基板と、前記アレイ基板と対向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に配置される光変調層とを備え、前記画素電極によって構成される表示領域、この表示領域を取り囲む周辺領域を含む平面表示装置において、前記アレイ基板の前記周辺領域に、その端部が前記第２配線と直交する方向に配置される周辺レジスト層を含み、前記第２配線は、前記絶縁膜を介して配置される第３配線を介して前記周辺レジスト層を横切ることを特徴とする平面表示装置を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示される通り、液晶表示装置１は、内部に液晶材が封入されている液晶パネル１００と液晶パネル１００が表示すべき画像情報や駆動電源を供給可能な駆動回路５００とを有している。
【００１４】
液晶パネル１００と駆動回路基板５００とは、フレキシブルプリント基板（可撓性の高い配線材と称される、以下ＦＰＣと略称する）５５０を介して電気的に接続されている。ＦＰＣ５５０の一端は、例えば異方性導電膜（ＡＣＦ）５５１（図２参照）により、アレイ基板２００の所定の位置に設けられている接続電極２７１に接続されている。ＦＰＣ５５０の他端は、同様に、ＡＣＦ５５１により駆動回路基板５００に接続されている。
【００１５】
液晶パネル１００は、第１の基板すなわちアレイ基板２００と第２の基板すなわち対向基板４００との間に、任意本数の信号線Ｘと、任意本数の走査線Ｙと、信号線Ｘと走査線Ｙとの交点近傍に配置される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であるスイッチ素子２１１からなる複数個の画素Ｐｘを有している。なお、両基板間には、図１では省略されているが、例えばＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型の液晶材が封入されている。また、個々の画素Ｐｘには、補助容量Ｃが与えられている。
【００１６】
信号線Ｘおよび走査線Ｙは、第１の基板２００に一体に形成されたＸドライバ２５１ならびにＹドライバ２６１に接続されている。なお、各ドライバとＦＰＣ５５０との接続に利用される図示しない接続電極部も第１の基板２００に一体に設けられている。
【００１７】
図２ないし図４は、図１に示した液晶表示装置に適用可能な液晶パネルの構成の一例を説明する概略図である。なお、図３は、図２に示した状態を、Ａ−Ａ´線に沿って切断した断面を示している。また、図４は、図３に示した断面の近傍を、遮光膜２５０の平面方向から、見た概略図である。
【００１８】
図２および図３に示される通り、液晶パネル１００は、マトリクス状に配置された複数の表示画素部Ｐｘが設けられた有効表示領域１０２と、駆動回路（接続電極）部１１０とを有している。
【００１９】
液晶パネル１００のアレイ基板２００と対向基板４００との間には、それぞれ配向膜を介して保持された液晶層４１０が設けられている。なお、両ガラス基板は、例えば厚さが０．７ｍｍの無アルカリガラス板製で光透過性の絶縁基板である。
【００２０】
アレイ基板２００側のガラス板２０１の一方の主面（表面）には、マトリクス状に配置された複数の信号線Ｘおよび複数の走査線Ｙ、信号線Ｘと走査線Ｙとの交点近傍に配置される薄膜トランジスタすなわちＴＦＴから構成されるスイッチ素子２１１およびスイッチ素子２１１に接続された画素電極２１３が設けられている。
【００２１】
スイッチ素子２１１は、チャネル領域２１２ｃならびにチャネル領域２１２ｃを挟んで配置されたソース領域２１２ｓおよびドレイン領域２１２ｄからなる多結晶シリコン（低温ポリシリコン）膜すなわちｐ−Ｓｉ膜を活性層として備えている。
【００２２】
スイッチ素子２１１のゲート電極２１５は、例えばＭｏＷ合金膜からなり、ｐ−Ｓｉ膜のチャネル領域２１２ｃ上にＴＥＯＳ膜等からなるゲート絶縁膜２１４を介して配置され、走査線Ｙに接続されている。なお、走査線ＹもＭｏＷ合金により、ゲート電極２１５と一体的に形成されている。
【００２３】
スイッチ素子２１１のソース電極２１６ｓは、例えばＭｏ／ＡｌＮｄ／Ｍｏ合金（以下、ＭＡＭ膜と略称する）膜からなり、ソース領域２１２ｓに接続されるとともに画素電極２１３に接続されている。
【００２４】
スイッチ素子２１１のドレイン電極２１６ｄは、例えばＭＡＭ膜からなり、ドレイン領域２１２ｄに接続されるとともに信号線Ｘに接続されている。なお、信号線Ｘも合金により、ドレイン電極２１６ｄと一体的に形成されている。
【００２５】
画素電極２１３は、光透過性を有する導電性部材、例えばＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）から形成されている。画素電極２１３は、スイッチ素子（ＴＦＴ）２１１上に、順に積層されたＳｉＯ２等の酸化膜またはＳｉＮｘ等の窒化膜からなる層間絶縁膜２１７およびカラーレジスト層が露光・現像されて構成されるカラーフィルタ層ＣＦ上に配置される。なお、この実施形態では、層間絶縁膜２１７には、窒化シリコンを用いている。
【００２６】
カラーフィルタ層ＣＦは、例えば赤、緑および青にそれぞれ着色されたネガ型のカラーレジスト層によって形成されている。各色のカラーフィルタ層ＣＦは、対応する色の表示画素部Ｐｘ毎に配置されている。
【００２７】
また、青に着色されたネガ型のカラーレジスト層によってシール材１０６端から有効表示領域に向かって枠状の額縁カラーフィルタ層ＰＣＦが配置されている。そして、この額縁カラーフィルタ層ＰＣＦと有効表示領域との間には、漏光を遮蔽するための黒色レジスト層が露光・現像されて構成される額縁遮光層２５０が配置される。また、この額縁遮光層２５０の形成と同時に黒色レジスト層が露光・現像されてなる柱状スペーサ１０４がカラーフィルタ層ＣＦ及び額縁カラーフィルタ層ＰＣＦ上に適当な間隔、例えば３画素に１つの割合で配置されている。なお、この実施形態によれば、額縁カラーフィルタ層ＰＣＦを青に着色されたネガ型のカラーレジスト層により構成したが、赤あるいは緑でも構わない。何故ならば、この額縁カラーフィルタ層ＰＣＦに対応する領域上には、筐体の額縁が配置され、これにより遮光されるためである。
【００２８】
配向膜２１９は、全ての画素電極２１３を覆うように、有効表示領域１０２の全面に配置されている。そして、この実施形態で特徴的なことは、有効表示領域から導出される信号線Ｘが、カラーフィルタ層ＰＣＦの端部近傍を除く領域でゲート電極２１５と同層すなわちＭｏＷ膜を予めパターニングして形成された連絡線２１８に接続され、この連絡線２１８がカラーフィルタ層ＰＣＦを横切ることにある。即ち、連絡線２１８はカラーフィルタ層ＰＣＦに対して必ず層間絶縁膜２１７を介して配されることとになる。
【００２９】
従って、カラーフィルタ層ＰＣＦの端部近傍に信号線Ｘと直交する方向に残渣として残っていても、連結線２１８は残渣に対して層間絶縁膜２１７を介して配置されることとなるため、連結線２１８同士が短絡することはない。
【００３０】
そして、この連絡線２１８は、層間絶縁膜２１７の下層を通ってカラーフィルタ層ＰＣＦの外側の領域まで一端部が延出され、接続用配線パターン１１１に接続される。
【００３１】
このように、予め連絡線２１８を設け、連絡線２１８の両端部の近傍に位置される２つのスルーホールＴＨにより、図３乃至４に示される通り、カラーフィルタ層ＰＣＦの段差部に画素電極（ＩＴＯ膜）２１３をパターニングした際に残る残渣が生じたとしても、隣接する、または所定距離だけ離れた信号線Ｘがショートすることが防止される。なお、既に説明したが、連絡線２１８は、周知の液晶パネルのアレイ基板２００においてパターニングの際に除去されているＭｏＷを用いているので、ゲート電極２１５をパターニングする工程と同時に形成可能である。また、新たにＭｏＷを配置する工程も必要ないので、コストがアップすることもない。
【００３２】
対向基板４００側のガラス板４０１の一方の主面（表面）には、画素電極２１３に対向して配置された対向電極４０３が設けられている。
【００３３】
対向電極４０３は、光透過性を有する導電性部材、例えばＩＴＯによって形成されている。
【００３４】
配向膜４０５は、対向電極４０３全体を覆うように有効表示領域１０２の全面に配置されている。
【００３５】
有効表示領域１０２内には、アレイ基板２００と対向基板４００との間に所定のギャップを形成する柱状スペーサ１０４が配置されている。この柱状スペーサ１０４は、上述したように例えばアレイ基板２００上に、黒色樹脂によって形成されている。また有効表示領域１０２の外側には、遮光層２５０が額縁状に配置されている。遮光層２５０は、遮光性を有する樹脂であり、例えば柱状スペーサ１０４に用いられる樹脂と同様の黒色樹脂によって形成されている。
【００３６】
アレイ基板２００および対向基板４００は、柱状スペーサ１０４によって所定のギャップ、例えば４μｍのギャップを形成した状態でシール材１０６によって貼り合せられている。
【００３７】
有効表示領域１０２の周辺領域には、一体的に構成される駆動回路部１１０が配置されている。駆動回路部１１０は、図１を用いて概略的に説明したが、任意の信号線Ｘに画像信号を供給する信号線駆動回路部２５１および個々の走査線Ｙに走査パルスを供給する走査線駆動回路２６１を含む。なお、信号線駆動回路部（Ｙドライバ）２５１および走査線駆動回路部（Ｘドライバ）２６１のそれぞれは、有効表示領域１０２内に設けられるスイッチ素子と同様に、多結晶シリコン膜を含む薄膜トランジスタによって構成されている。
【００３８】
アレイ基板２００の外面および対向基板４００の外面には、それぞれ、液晶層４１０の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板２２０および４０７が設けられている。すなわち、アレイ基板２００を構成する絶縁基板２０１の他方の主面（裏面）上には、粘着剤２２１によって貼り付けられた偏光板２２０が、対向基板４００を構成する絶縁基板４０１の他方の主面（裏面）上には、粘着剤４０６によって貼り付けられた偏光板４０７が、それぞれ、配置されている。
【００３９】
以下、面光源部８１０と、面光源部８１０から出射された光に所定の光学特性を与える少なくとも１枚の光学シート８２０と、からなるバックライトユニット８００が、偏光板２２０側に設けられる。面光源部８１０は、例えば液晶パネル１００と同等の寸法を有する導光板、この導光板の端面に配置された管状光源、この管状光源から放射された光を導光体の端面に導く反射板などによって構成されている。光学シート８２０は、面光源部８１０から出射された光を集光するプリズムシートや拡散する拡散シートなどによって構成される。なお、偏光板２２０の表面には、粘着剤８２１を介して、バックライトユニット８００を構成する光学シート８２０が貼り付けられている。
【００４０】
なお、この発明は、上記実施の形態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種々な変形・変更が可能である。また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合組み合わせによる効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、アレイ基板にカラーフィルタ層と画素電極が設けられる平面表示装置において、表示不良が低減され、歩留まりが向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態が適用される液晶表示装置の一例を概略図。
【図２】図１に示した液晶表示装置に組み込まれる液晶パネルの断面構造の一例を説明する概略図。
【図３】図２に示した液晶パネルを、Ａ−Ａ´に沿って切断した概略断面図。
【図４】図３に示した切断部分の近傍を、平面方向から見た状態を説明する概略図。
【符号の説明】
１・・・液晶表示装置、
１００・・・液晶パネル、
１０２・・・有効表示領域、
１０４・・・柱状スペーサ、
１０６・・・シール材、
１１０・・・駆動回路部
１１１・・・接続用配線パターン、
２００・・・アレイ基板、
２０１・・・ガラス基板、
２１６ｓ・・ソース電極、
２１６ｄ・・ドレイン電極、
２１８・・・連絡線、
２５０・・・遮光層、
４００・・・対向基板、
４０１・・・ガラス基板、
ＣＦ・・・カラーフィルタ層、
ＰＣＦ・・・カラーフィルタ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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