(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に互いに直交して配置された走査線および信号線の各交点部分にスイッチング素子を介して接続された単位画素と、
前記絶縁基板上に該基板の一辺に沿って配置されるよう前記スイッチング素子と同一工程で形成され、前記走査線を駆動する走査線駆動回路と、
前記絶縁基板上に該基板の他の辺に沿って配置されるよう前記スイッチング素子と同一工程で形成され、前記信号線を駆動する信号線駆動回路と、
前記走査線駆動回路に給電する共通配線および前記信号線駆動回路に給電する共通配線と、
前記共通配線の各々を絶縁する層間絶縁膜と、
前記各々の共通配線の一部を露出するよう前記層間絶縁膜に設けられた複数のコンタクトホール上にそれぞれ位置し、前記コンタクトホール位置での前記共通配線の配線方向と並行する方向に配列された複数の外部接続端子と、
を具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記走査線駆動回路または前記信号線駆動回路が配置された前記絶縁基板の一方の辺には、前記複数の外部接続端子がほぼ直線状に配列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３】
前記複数の外部接続端子には、フレキシブル配線基板が接続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４】
前記フレキシブル配線基板は、前記絶縁基板の外方で、該基板の形成する平面よりも折り曲げられていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記フレキシブル配線基板は、異方性導電膜を介して前記複数の外部接続端子と接続されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部との接続を担う外部接続端子を絶縁基板に備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展に伴い、表示容量が大きくカラー表示が可能な平面ディスプレイが要求されている。該平面ディスプレイとしては、カラーフィルタと光源とを組み合わせることによりカラー表示を比較的容易に得ることが可能な液晶表示装置（ＬＣＤ）が適しており、とりわけ、液晶表示素子の各画素に設けられた薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:TFT）で液晶のオン・オフ動作を制御するＴＦＴ−ＬＣＤが急速に普及している。一般に、ＴＦＴとしては、ガラス基板上に低温で形成できるアモルファスSi型ＴＦＴ（a-Si型ＴＦＴ）が用いられてきたが、最近では、アモルファスSi型ＴＦＴに比べてトランジスタのキャリアの移動度が大きな多結晶Si型ＴＦＴ（p-Si型ＴＦＴ）を用いて、液晶表示素子を駆動する駆動回路をガラス基板上に集積および内蔵することにより、製造コストの低減等を図る試みがなされている。
【０００３】
ここで、多結晶Si型ＴＦＴ（p-Si型ＴＦＴ）を用いて、液晶表示素子を駆動する駆動回路をガラス基板上に集積および内蔵した液晶表示素子の構成を、図８〜図１０を用いて説明する。
【０００４】
図８に示したように、ガラス等の透明な絶縁基板を備えた液晶表示素子８０は、矩形状の表示領域８１を有しており、表示領域８１の周辺には、液晶表示素子８０を駆動する駆動回路１２ｘおよび１２ｙが集積・内蔵されている。また、駆動回路１２ｘおよび１２ｙへの電源や入出力信号は、液晶表示素子８０に設けられた配線群８２ａおよび８２ｂにより、液晶表示素子８０の端部に形成された外部接続端子群８３に結線されている。さらに、配線群８２ａおよび８２ｂおよび外部接続端子群８３は、図９に示すように、同一の導体層としてパターンが形成されており、外部接続端子群８３は不図示の外部回路と接続されている。なお、外部回路としては、駆動回路１２ｘおよび１２ｙを制御する制御回路や電源回路等があり、外部接続端子群８３と外部回路との接続は、図１０に示すように、異方性導電膜８４（ＡＣＦ： Anisotropic Conductive Film）を介して、外部接続端子群８３と外部回路を備えたフレキシブル基板８５とを接続することによりなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、液晶表示装置の小型化への要求がますます高まっており、該要求に答えるために、液晶表示装置の非表示領域（額縁）の寸法を小さくすることが試みられている。
【０００６】
しかしながら、上述したように、液晶表示素子８０の外部回路と接続する外部接続端子群８３を有する側においては、駆動回路１２ｘおよび１２ｙへの電源や入出力信号を伝達するための配線群８２ａ、８２ｂと外部接続端子群８３とをガラス等の基板上に形成する必要があり、配線群８２ａ、８２ｂと外部接続端子群８３とを同一の導体層として形成していたため、該基板には、駆動回路１２ｘおよび１２ｙから外部接続端子群８３への配線群８２ａ、８２ｂを配置する領域と外部接続端子群８３を配置する領域とが各々必要であった。したがって、液晶表示素子の外部回路を接続する領域を縮小することができないため、液晶表示装置の非表示領域（額縁）の寸法を小さくすることが困難であるという問題があった。  本発明は、上記従来例に鑑みてなされたもので、狭額縁化を達成し、表示領域の拡大を達成した表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、絶縁基板上に互いに直交して配置された走査線および信号線の各交点部分にスイッチング素子を介して接続された単位画素と、前記絶縁基板上に該基板の一辺に沿って配置されるよう前記スイッチング素子と同一工程で形成され、前記走査線を駆動する走査線駆動回路と、前記絶縁基板上に該基板の他の辺に沿って配置されるよう前記スイッチング素子と同一工程で形成され、前記信号線を駆動する信号線駆動回路と、前記走査線駆動回路に給電する共通配線および前記信号線駆動回路に給電する共通配線と、前記共通配線の各々を絶縁する層間絶縁膜と、前記各々の共通配線の一部を露出するよう前記層間絶縁膜に設けられた複数のコンタクトホール上にそれぞれ位置し、前記コンタクトホール位置での前記共通配線の配線方向と並行する方向に配列された複数の外部接続端子と、を具備したことを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る表示装置によれば、走査線駆動回路または信号線駆動回路と接続された複数の共通配線を被覆した層間絶縁膜に該複数の共通配線のそれぞれ一部を露出するスルーホールを設け、該スルーホールを介して共通配線と外部接続端子とをそれぞれ接続することにより、共通配線および外部接続端子を立体的に配置できるので、共通配線および外部接続端子の配置に要する絶縁基板の領域の面積を縮小するとともに、絶縁基板に対して共通配線および外部接続端子の効率的な配置を実現することが可能となる。したがって、絶縁基板の小型化や表示領域の大型化等を容易に達成することができる。
【０００９】
本発明に係る表示装置において、絶縁基板上に形成された走査線駆動回路または信号線駆動回路と接続された共通配線と絶縁基板との関係は、該共通配線が走査線駆動回路または信号線駆動回路と接続された条件の下でいかなる配置の形態をとることもできるが、通常は、絶縁基板上に配置される。また、層間絶縁膜は、共通配線を被覆する際に絶縁基板を同時に被覆していてもよい。さらに、共通配線と外部接続端子とを接続するスルーホールは、その大きさや形態を要請に応じて適宜設定可能であり、例えば、層間絶縁膜をエッチングすることにより形成することができる。そして、共通配線と外部接続端子とは、スルーホールを通じて接続されているが、一方、共通配線の接続に関与しない領域および外部接続端子の接続に関与しない領域は層間絶縁膜を隔てて存在することになる。さらに、走査線駆動回路および信号線駆動回路の形成と同時に、共通配線、層間絶縁膜、スルーホールおよび外部接続端子を形成するようにすれば、表示装置の製造工程を増加させることがないので、より経済性を向上させることができる。
【００１０】
また、各共通配線とスルーホールを通じて接続された外部接続端子の各々は、絶縁基板の任意の位置に配置することができるが、走査線駆動回路または信号線駆動回路が配置された絶縁基板の一方の辺にほぼ直線状に配列すれば、絶縁基板に対して各々の外部接続端子の効率的な配置を実現できるのでより好ましい。さらに、各々の外部接続端子には、フレキシブル配線基板を接続することができるが、このとき、フレキシブル配線基板を、絶縁基板の外方で該基板の形成する平面より折り曲げれば、表示装置の非表示領域（額縁）の寸法をさらに小さくすることができるのでより好ましい。なお、フレキシブル配線基板と各々の外部接続端子との接続方法は何等の限定もされないが、フレキシブル配線基板と各々の外部接続端子とは、通常、異方性導電膜を介して接続される。
【００１１】
本発明において、絶縁基板は、セラミック基板やガラス基板等の各種の基板を用いることができ、液晶表示素子に用いられるガラス基板を好適に適用することができる。また、共通配線および外部接続端子としては、アルミニウムや酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の各種の導体を好適に用いることができ、状況に応じた設定が可能である。さらに、層間絶縁膜としては、アクリル樹脂等の絶縁材料を好適に用いることができ、該絶縁材料を絶縁基板に対しスピンコートにて塗布することにより形成することができる。
【００１２】
また、絶縁基板上に形成される走査線駆動回路および信号線駆動回路は、回路の安定な動作、低消費電力および適正な回路規模の観点に鑑みて、ＣＭＯＳでスタティック回路を構成するのが一般的である。図７に、走査線駆動回路および信号線駆動回路として用いられるp-Si型ＣＭＯＳ−ＴＦＴの断面を示す。図７に示すように、p-Si型ＣＭＯＳ−ＴＦＴ７０は、ＮチャネルＴＦＴ７１とＰチャネルＴＦＴ７２とからなり、いずれも自己整合構造を採用して、ＴＦＴの寄生容量を最小とすることで高速動作を可能としている。p-Si型ＴＦＴは、ＬＳＩ技術を踏襲して熱酸化ゲート絶縁膜を採用する高温プロセスやさらに低温化を目指す低温プロセスにより形成することができ、該プロセスと同時に共通配線および外部接続端子を形成することができる。なお、走査線駆動回路および信号線駆動回路にもＬＤＤ構造を採用してＴＦＴのドレイン耐圧を向上させ、一層の微細化を図ることでさらに高速な動作を得ることが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る表示装置の一実施形態を液晶表示素子の表示面側より概観した図であり、図２は該液晶表示素子の等価回路の構成を示した図である。
【００１５】
図１に示したように、液晶表示素子１０は、矩形状の表示領域１１を有しており、表示領域１１の周辺には、液晶表示素子１０を駆動する駆動回路１２ｘおよび１２ｙが集積・内蔵されている。また、駆動回路１２ｙの外側の領域には、駆動回路１２ｘに電源電圧を供給する外部接続端子と駆動回路１２ｙに電源電圧を供給する外部接続端子からなる外部接続端子群１４が一列に配置されている。図１に示したように、外部接続端子群１４の中央部の外部接続端子は駆動回路１２ｙに接続され、一方、その両端の外部接続端子は、それぞれ表示領域１１を挟んで対向する駆動回路１２ｘに接続されている。また、図２に示したように、液晶表示素子１０は、保持容量１５、液晶１６、走査線１７ａ〜１７ｂおよびデータ線１８ａ〜１８ｂを備えたアクティブマトリクス部１９、駆動回路１２ｘおよび１２ｙの３つの部分からなっており、ここでは、駆動回路１２ｘはデータ線１８ａ〜１８ｂに画像信号を供給し、駆動回路１２ｙは走査線１７ａ〜１７ｃに走査信号を供給する。図１における表示領域１１を構成するアクティブマトリクス部１９は、例えば、直交する走査線１７ａ〜１７ｃとデータ線１８ａ〜１８ｂとの交点にp-Si型ＴＦＴからなる画素ＴＦＴが配置され、該画素ＴＦＴを介して画像信号が液晶容量と保持容量１５に書き込まれ、次に新しい画像信号が書き込まれるまで電荷を保持する。さらに、駆動回路１２ｘは、画像信号Ｖ 1、Ｖ 2、Ｖ 3が印加されるビデオライン２０、ビデオライン２０の画像信号をデータ線の各々に書き込むサンプリング回路２１およびサンプリング回路２１の動作タイミングを制御するシフトレジスタ２２とからなっている。また、駆動回路１２ｙは、シフトレジスタ２３から送られる選択パルスをバッファ２４を介して走査線に印加する。なお、シフトレジスタ、サンプリング回路を含む駆動回路１２ｘ、駆動回路１２ｙのそれぞれは、全て画素ＴＦＴと同一工程により作成されたＴＦＴにより構成される。
【００１６】
ここで、図１のＡ−Ｂより切断した断面を図３に示す。
【００１７】
図３に示したように、アレイ基板２５上に形成され駆動回路１２ｘに接続された配線群１３ａは、層間絶縁膜２７により被覆されているが、このうちの配線２８と外部接続端子２９はコンタクトホール３０を介して電気的に接続されている。なお、図３においては、配線２８に接続された外部接続端子２９を、配線群１３ａの全てを覆うように配置しているが各々が異なる配線に接続された複数の端子を、図１のＡ−Ｂ方向に沿ってならべて配置してもよい。この場合、駆動回路１２ｙの延在方向における端子の配列密度を軽減することができる。
【００１８】
次に、外部端子を形成する工程を、アレイ基板上へＴＦＴを形成する工程とあわせて説明する。
【００１９】
はじめに、アレイ基板上にノンドープp-Si３１を形成し、この上にＰＣＶＤ
（プラズマＣＶＤ）法によりゲート絶縁膜３２を形成した（図４（ａ））。次に、モリブデンからなるゲート電極３３を形成した後（図４（ｂ））、このゲート電極３３をマスクとしてノンドープp-Si３１に不純物をドーピングした（図４（ｃ））。その後、層間絶縁膜３４とアルミニウム層を成膜し、ＰＥＰ工程によりパターニングして信号線と一体のドレイン電極３５、ソース電極３６および配線群３７を同一の工程で形成した（図４（ｄ））。最後に、この上にアクリル樹脂等をスピンコートして層間絶縁膜３８を成膜し、所定の位置にスルーホール３９および４０を形成し、この上にＩＴＯ膜を成膜してパターニングを行うことにより、画素電極４１および端子４２を形成した（図４（ｅ））。したがって、外部端子を、画素部および駆動回路の形成と同時に成膜およびパターンを行って形成できるので、液晶表示素子１０の製造プロセスを新たに増やす必要がなくなる。
【００２０】
図５に、液晶表示素子１０に形成した端子２９を含む端子群１４と外部回路との接続に異方性導電膜４３を用い、フレキシブル基板４４と端子２９を含む端子群１４とを加熱加圧して接続した例を示す。図５では、フレキシブル基板４４を、フレキシブル基板４４と端子２９を含む端子群１４との接続部の近傍で折り曲げて実装し、液晶表示装置における額縁を最小の寸法とするよう小型化を図っている。なお、図５では、異方性導電膜による接続の例を示したが、フレキシブル基板４４と端子２９を含む端子群１４との接続方法としては、ヒートシールあるいは銀ペースト等によるものであってもよい。
【００２１】
図６は、本発明に係る表示装置の他の実施形態を液晶表示素子の表示面側より概観した図である。図６に示した液晶表示素子４５は、走査線を駆動する駆動回路４７ａ、４７ｄが液晶表示素子４５の両短辺に配置され、信号線を駆動する駆動回路４７ｂ、４７ｃが液晶表示素子４５の一長辺上で２つに分割されている。そして、駆動回路に接続された外部接続端子群４９は、信号線を駆動する駆動回路４７ｂ、４７ｃの外側に配置されている。なお、外部接続端子群４９の外部接続端子部分の構造は図１に示す表示装置と共通である。したがって、図６のＣ−Ｄより切断した断面は、図３に示す断面と同様の構成となっている。また、外部接続端子を、画素部および駆動回路の形成と同時に成膜およびパターンを行って形成できるので、液晶表示素子４５の製造プロセスを新たに増やす必要がなくなり、経済的にも優れる表示装置を得ることが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係る表示装置によれば、狭額縁化を達成し、有効表示領域（額縁）の拡大を実現した表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置の一実施形態を液晶表示素子の表示面側より概観した図である。
【図２】図１に示した表示装置の液晶表示素子の構成を示した図である。
【図３】図１のＡ−Ｂより切断した断面を示した図である。
【図４】外部接続端子を形成する工程を、アレイ基板上へＴＦＴを形成する工程とあわせて説明した図である。
【図５】フレキシブル基板３９と端子２９を含む端子群１４とを加熱加圧して接続した例を示した図である。
【図６】本発明に係る表示装置の他の実施形態を液晶表示素子の表示面側より概観した図である。
【図７】駆動回路として用いられるp-Si型ＣＭＯＳ−ＴＦＴの断面を示した図である。
【図８】液晶表示素子を駆動する駆動回路をガラス基板上に集積および内蔵した液晶表示素子の構成を示した図である。
【図９】液晶表示素子を駆動する駆動回路をガラス基板上に集積および内蔵した液晶表示素子の構成を示した図である。
【図１０】液晶表示素子を駆動する駆動回路をガラス基板上に集積および内蔵した液晶表示素子の構成を示した図である。
【符号の説明】
１０、８０……液晶表示素子    １１、８１……表示領域
１２ｘ、１２ｙ……駆動回路
１３ａ、１３ｂ、８２ａ、８２ｂ、３７……配線群
１４、８３……外部接続端子群    １５……保持容量
１６……液晶    １７ａ、１７ｂ……走査線    １８ａ、１８ｂ……データ線
１９……アクティブマトリクス部    ２０……ビデオライン
２１……サンプリング回路    ２２、２３……シフトレジスタ
２４……バッファ    ２５……アレイ基板    ２６……カラーフィルタ基板
２７、３４、３８、７５……層間絶縁膜    ２８……配線
２９、４２……端子    ３０、３９、４０……スルーホール
３１……ノンドープp-Si    ３２……ゲート絶縁膜
３３……ゲート電極    ３５……ドレイン電極    ３６……ソース電極
４１……画素電極    ４３、８４……異方性導電膜
４４、８５……フレキシブル基板    ４５……液晶表示素子
４６……表示部    ４７ａ〜４７ｄ……駆動回路
４８ａ〜４８ｂ……配線群    ４９……端子群
７０……p-Si型ＣＭＯＳ−ＴＦＴ    ７１……ＮチャネルＴＦＴ
７２……ＰチャネルＴＦＴ    ７３ａ、７３ｂ……ゲート電極
７４ａ〜７４ｃ……電極    ７６……基板
【図１】
0003850510.tif 000002
【図２】
0003850510.tif 000003
【図３】
0003850510.tif 000004
【図４】
0003850510.tif 000005
【図５】
0003850510.tif 000006
【図６】
0003850510.tif 000007
【図７】
0003850510.tif 000008
【図８】
0003850510.tif 000009
【図９】
0003850510.tif 000010
【図１０】
0003850510.tif 000011