JP3811176B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、薄膜トランジスタ等を使用したアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix liquid crystal display device using thin film transistors and the like.
アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、マトリクス状に配列された複数の画素電極のそれぞれに対応して非線形素子(スイッチング素子)を設けたものである。各画素における液晶は理論的には常時駆動(デューティ比 1.0)されているので、時分割駆動方式を採用している、いわゆる単純マトリクス方式と比べてアクティブ方式はコントラストが良く、特にカラー液晶表示装置では欠かせない技術となりつつある。スイッチング素子として代表的なものとしては薄膜トランジスタ(TFT)がある。 An active matrix type liquid crystal display device is provided with a nonlinear element (switching element) corresponding to each of a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix. Since the liquid crystal in each pixel is theoretically driven at all times (duty ratio 1.0), the active method has a better contrast than the so-called simple matrix method, which employs the time-division driving method. Now it is becoming an indispensable technology. A typical switching element is a thin film transistor (TFT).
液晶表示部(液晶表示パネル)は、液晶層を基準として下部透明ガラス基板上に薄膜トランジスタ、透明画素電極、薄膜トランジスタの保護膜、液晶分子の向きを設定するための下部配向膜が順次設けられた下部基板と、上部透明ガラス基板上にブラックマトリクス、カラーフィルタ、カラーフィルタの保護膜、共通透明画素電極、上部配向膜が順次設けられた上部基板とを互いの配向膜が向き合うように重ね合わせ、基板の縁周囲に配置したシール材によって両基板を接着すると共に両基板間に液晶を封止する。なお、下部基板側にはバックライトが配置される。
なお、薄膜トランジスタを使用したアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置は、例えば下記特許文献1や、下記非特許文献1で知られている。
A liquid crystal display unit (liquid crystal display panel) is a lower part in which a thin film transistor, a transparent pixel electrode, a protective film for a thin film transistor, and a lower alignment film for setting the orientation of liquid crystal molecules are sequentially provided on a lower transparent glass substrate with the liquid crystal layer as a reference. The substrate and the upper substrate on which the black matrix, the color filter, the color filter protective film, the common transparent pixel electrode, and the upper alignment film are sequentially provided on the upper transparent glass substrate are overlapped so that the alignment films face each other. Both substrates are bonded together with a sealing material disposed around the edge of the substrate and the liquid crystal is sealed between the substrates. A backlight is disposed on the lower substrate side.
Note that an active matrix type liquid crystal display device using a thin film transistor is known, for example, in
従来の液晶表示装置では、バックライトの収納ケースと、バックライトの光を液晶表示部の方へ反射させるためのアルミ等の金属板から成る反射板とを別個に有し、部品点数が多く、構造が複雑であり、製造コストが高い問題があった。
本発明の一つの目的は部品点数を少なくでき、他の目的は構造を簡略化でき、更に他の目的は製造コストを低減できる液晶表示装置を提供することにある。
The conventional liquid crystal display device has a separate storage case for the backlight and a reflector made of a metal plate such as aluminum for reflecting the light from the backlight toward the liquid crystal display, and has a large number of parts. There is a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is high.
One object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can reduce the number of components, another object is to simplify the structure, and still another object is to reduce the manufacturing cost.
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、前記バックライトを支持するバックライト支持体と、前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースとを有する液晶表示装置であって、前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、リード線に接続されており、前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、前記バックライト支持体は前記下側ケースに固定されていることを特徴とする。
また、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、前記バックライトを支持し、内側面が複数の平面から組み合わされているバックライト支持体と、前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースとを有する液晶表示装置であって、前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、リード線に接続されており、前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、前記バックライト支持体は前記複数の蛍光管の端部が嵌め込められた状態で、前記下側ケースに固定されていることを特徴とする。
また、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、前記バックライトを支持するバックライト支持体と、前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースと、前記複数の蛍光管に接続されたリード線が接続されるインバータ回路基板とを有する液晶表示装置であって、前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、前記リード線に接続されており、前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、前記バックライト支持体は前記下側ケースに固定されており、前記インバータ回路基板も前記下側ケースの固定用穴を介して固定されていることを特徴とする。
また、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、前記バックライトを支持するバックライト支持体と、前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースと、前記複数の蛍光管に接続されたリード線が接続されるインバータ回路基板と、前記液晶表示パネルに接続される駆動ICチップと、前記駆動ICチップに対して複数の分圧された電圧を供給する電源回路を有する駆動回路基板とを有する液晶表示装置であって、前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、前記リード線に接続されており、前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、前記バックライト支持体は前記下側ケースに固定されており、前記インバータ回路基板も前記下側ケースの固定用穴を介して固定されており、前記インバータ回路基板と前記駆動回路基板とは、上下方向に重なっていないことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel, a shield case made of a metal plate that covers the periphery of the liquid crystal display panel, and a direct backlight having a plurality of fluorescent tubes. A backlight support that supports the backlight, and a lower case that is fixed to the shield case, has a backlight light reflecting surface, and houses the backlight. The light support has a plurality of recesses formed outward from the end of the backlight light reflecting surface, and each of the ends of the plurality of fluorescent tubes is formed of silicon in each of the plurality of recesses. is fitted through the rubber, the respective ends of the fluorescent tube of the plurality of, in each of the plurality of recesses are connected to the lead wire, the lead wire, Serial is led from the lead line lead hole provided in each of the plurality of recesses, the backlight support is characterized in that it is fixed to the lower case.
Further, the liquid crystal display device of the present invention supports a liquid crystal display panel, a shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel, a direct type backlight having a plurality of fluorescent tubes, and the backlight. And a backlight support having an inner surface combined from a plurality of planes, and a lower case fixed to the shield case, having a backlight light reflecting surface, and housing the backlight. The backlight support has a plurality of recesses formed outward from the end of the backlight light reflecting surface, and each of the ends of the plurality of fluorescent tubes is the plurality of the plurality of recesses. of which is fitted through the silicon rubber respective recesses, each of the end portions of the fluorescent tubes of the plurality of, in each of the plurality of recesses, it is connected to a lead wire , The lead wire, the plurality of is led from the lead line lead hole provided in the respective recesses, the backlight support in a state where an end portion of said plurality of fluorescent tubes have been fitted into the front Stories It is fixed to the lower case.
Further, the liquid crystal display device of the present invention supports a liquid crystal display panel, a shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel, a direct type backlight having a plurality of fluorescent tubes, and the backlight. A backlight support, a lower case that is fixed to the shield case, has a backlight light reflecting surface, and stores the backlight, and an inverter connected to the lead wires connected to the plurality of fluorescent tubes A liquid crystal display device having a circuit board, wherein the backlight support has a plurality of concave portions formed outward from an end portion of the backlight light reflecting surface, and the plurality of fluorescent tubes. each of the ends is fitted through the silicon rubber to each of the plurality of recesses, wherein each end of the plurality of fluorescent tubes, each of the plurality of recesses In the middle, the is connected to the lead wire, the lead wire, the plurality of is led from the lead line lead hole provided in the respective recesses, the backlight support is fixed to the lower case The inverter circuit board is also fixed through a fixing hole in the lower case.
Further, the liquid crystal display device of the present invention supports a liquid crystal display panel, a shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel, a direct type backlight having a plurality of fluorescent tubes, and the backlight. A backlight support, a lower case that is fixed to the shield case, has a backlight light reflecting surface, and stores the backlight, and an inverter connected to the lead wires connected to the plurality of fluorescent tubes A liquid crystal display device comprising: a circuit board; a drive IC chip connected to the liquid crystal display panel; and a drive circuit board having a power supply circuit that supplies a plurality of divided voltages to the drive IC chip. , the backlight support has a plurality of recesses formed toward outside the end portion of the backlight light reflecting surface, the ends of the fluorescent tube of the plurality of Respectively are fitted through the silicon rubber to each of the plurality of recesses, each of the end portions of the fluorescent tubes of the plurality of, in each of the plurality of recesses, are connected to the lead wire The lead wire is drawn out from a lead wire lead hole provided in each of the plurality of recesses, the backlight support is fixed to the lower case, and the inverter circuit board is also It is fixed through a fixing hole in the lower case, and the inverter circuit board and the drive circuit board do not overlap in the vertical direction.
本発明によれば、部品点数を少なくでき、構造を簡略化でき、製造コストを低減できる。従って、液晶表示モジュールの耐振動衝撃性、耐熱衝撃性を向上でき、信頼性を向上できる。 According to the present invention, the number of parts can be reduced, the structure can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. Therefore, the vibration shock resistance and thermal shock resistance of the liquid crystal display module can be improved, and the reliability can be improved.
本発明、本発明の更に他の目的及び本発明の更に他の特徴は図面を参照した以下の説明から明らかとなるであろう。
《アクティブ・マトリクス液晶表示装置》
以下、アクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示装置にこの発明を適用した実施例を説明する。なお、以下説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
The present invention, other objects of the present invention, and other features of the present invention will be apparent from the following description with reference to the drawings.
<Active matrix liquid crystal display device>
An embodiment in which the present invention is applied to an active matrix color liquid crystal display device will be described below. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
《マトリクス部の概要》
図1はこの発明が適用されるアクティブ・マトリクス方式カラー液晶表示装置の一画素とその周辺を示す平面図、図2は図1の2−2切断線における断面を示す図、図3は図1の3−3切断線における断面図である。また、図4には図1に示す画素を複数配置したときの平面図を示す。
<Outline of the matrix part>
FIG. 1 is a plan view showing one pixel of an active matrix color liquid crystal display device to which the present invention is applied and its periphery, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing in 3-3 cutting line. FIG. 4 is a plan view when a plurality of the pixels shown in FIG. 1 are arranged.
図1に示すように、各画素は隣接する2本の走査信号線(ゲート信号線または水平信号線)GLと、隣接する2本の映像信号線(ドレイン信号線または垂直信号線)DLとの交差領域内(4本の信号線で囲まれた領域内)に配置されている。各画素は薄膜トランジスタTFT、透明画素電極ITO1および保持容量素子Caddを含む。走査信号線GLは列方向に延在し、行方向に複数本配置されている。映像信号線DLは行方向に延在し、列方向に複数本配置されている。 As shown in FIG. 1, each pixel includes two adjacent scanning signal lines (gate signal lines or horizontal signal lines) GL and two adjacent video signal lines (drain signal lines or vertical signal lines) DL. They are arranged in the intersection area (in the area surrounded by four signal lines). Each pixel includes a thin film transistor TFT, a transparent pixel electrode ITO1, and a storage capacitor element Cadd. The scanning signal lines GL extend in the column direction, and a plurality of scanning signal lines GL are arranged in the row direction. The video signal lines DL extend in the row direction, and a plurality of video signal lines DL are arranged in the column direction.
図2に示すように、液晶LCを基準に下部透明ガラス基板SUB1側には薄膜トランジスタTFTおよび透明画素電極ITO1が形成され、上部透明ガラス基板SUB2側にはカラーフィルタFIL、遮光用ブラックマトリクスパターンBMが形成されている。下部透明ガラス基板SUB1はたとえば1.1mm程度の厚さで構成されている。また、透明ガラス基板SUB1、SUB2の両面にはディップ処理等によって形成された酸化シリコン膜SIOが設けられている。このため、透明ガラス基板SUB1、SUB2の表面に鋭い傷があったとしても、鋭い傷を酸化シリコン膜SIOで覆うことができるので、その上にデポジットされる走査信号線GL、遮光膜BM等の膜質を均質に保つことができる。 As shown in FIG. 2, a thin film transistor TFT and a transparent pixel electrode ITO1 are formed on the lower transparent glass substrate SUB1 side based on the liquid crystal LC, and a color filter FIL and a light blocking black matrix pattern BM are formed on the upper transparent glass substrate SUB2 side. Is formed. The lower transparent glass substrate SUB1 has a thickness of about 1.1 mm, for example. In addition, silicon oxide films SIO formed by dipping or the like are provided on both surfaces of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2. For this reason, even if there are sharp scratches on the surfaces of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2, the sharp scratches can be covered with the silicon oxide film SIO. The film quality can be kept homogeneous.
上部透明ガラス基板SUB2の内側(液晶LC側)の表面には、遮光膜BM、カラーフィルタFIL、保護膜PSV2、共通透明画素電極ITO2(COM)および上部配向膜ORI2が順次積層して設けられている。 A light shielding film BM, a color filter FIL, a protective film PSV2, a common transparent pixel electrode ITO2 (COM), and an upper alignment film ORI2 are sequentially stacked on the inner surface (liquid crystal LC side) of the upper transparent glass substrate SUB2. Yes.
《マトリクス周辺の概要》
図16は上下のガラス基板SUB1,SUB2を含む表示パネルPNLのマトリクス(AR)周辺の要部平面を、図17はその周辺部を更に誇張した平面を、図18は図16及び図17のパネル左上角部に対応するシール部SL付近の拡大平面を示す図である。また、図19は図2の断面を中央にして、左側に図18の19a−19a切断線における断面を、右側に映像信号駆動回路が接続されるべき外部接続端子DTM付近の断面を示す図である。同様に図20は、左側に走査回路が接続されるべき外部接続端子GTM付近の断面を、右側に外部接続端子が無いところのシール部付近の断面を示す図である。
<Outline of the matrix area>
16 is a plan view of the main part around the matrix (AR) of the display panel PNL including the upper and lower glass substrates SUB1 and SUB2, FIG. 17 is a plan view of the peripheral part further exaggerated, and FIG. 18 is the panel of FIGS. It is a figure which shows the expansion plane of seal | sticker part SL vicinity corresponding to an upper left corner | angular part. FIG. 19 is a diagram showing a cross section taken along the section line 19a-19a in FIG. 18 on the left side and a cross section in the vicinity of the external connection terminal DTM to which the video signal driving circuit is to be connected on the right side, with the cross section of FIG. is there. Similarly, FIG. 20 is a diagram showing a cross section near the external connection terminal GTM to which the scanning circuit is to be connected on the left side, and a cross section near the seal portion where there is no external connection terminal on the right side.
このパネルの製造では、小さいサイズであればスループット向上のため1枚のガラス基板で複数個分のデバイスを同時に加工してから分割し、大きいサイズであれば製造設備の共用のためどの品種でも標準化された大きさのガラス基板を加工してから各品種に合ったサイズに小さくし、いずれの場合も一通りの工程を経てからガラスを切断する。図16〜図18は後者の例を示すもので、図16、図17の両図とも上下基板SUB1,SUB2の切断後を、図18は切断前を表しており、LNは両基板の切断前の縁を、CT1とCT2はそれぞれ基板SUB1,SUB2の切断すべき位置を示す。いずれの場合も、完成状態では外部接続端子群Tg,Td(添字略)が存在する(図で上下辺と左辺の)部分はそれらを露出するように上側基板SUB2の大きさが下側基板SUB1よりも内側に制限されている。端子群Tg,Tdはそれぞれ後述する走査回路接続用端子GTM、映像信号回路接続用端子DTMとそれらの引出配線部を集積回路チップCHIが搭載されたテープキャリアパッケージTCP(図20、図21)の単位に複数本まとめて名付けたものである。各群のマトリクス部から外部接続端子部に至るまでの引出配線は、両端に近づくにつれ傾斜している。これは、パッケージTCPの配列ピッチ及び各パッケージTCPにおける接続端子ピッチに表示パネルPNLの端子DTM,GTMを合わせるためである。 In the manufacture of this panel, if small size divided from simultaneously processing a plurality fraction of the device in one glass substrate for improving throughput, standardized any breed for shared manufacturing facilities if large size After processing the glass substrate of the size, the glass substrate is reduced to a size suitable for each type, and in any case, the glass is cut after going through a single process. FIGS. 16 to 18 show the latter example. Both FIGS. 16 and 17 show the state after cutting the upper and lower substrates SUB1 and SUB2, FIG. 18 shows the state before cutting, and LN shows the state before cutting both substrates. Numerals CT1 and CT2 indicate positions where the substrates SUB1 and SUB2 should be cut, respectively. In any case, in the completed state, the size of the upper substrate SUB2 is set so that the external connection terminal groups Tg and Td (subscript omitted) exist (the upper and lower sides and the left side in the drawing) are exposed so that the lower substrate SUB1 is exposed. Is restricted to the inside. The terminal groups Tg, Td are respectively a scanning circuit connection terminal GTM and a video signal circuit connection terminal DTM, which will be described later, and a tape carrier package TCP (FIGS. 20 and 21) on which an integrated circuit chip CHI is mounted. Multiple units are named collectively. The lead-out wiring from the matrix portion of each group to the external connection terminal portion is inclined as it approaches both ends. This is to match the terminals DTM and GTM of the display panel PNL to the arrangement pitch of the package TCP and the connection terminal pitch in each package TCP.
透明ガラス基板SUB1、SUB2の間にはその縁に沿って、液晶封入口INJを除き、液晶LCを封止するようにシールパターンSLが形成される。シール材は例えばエポキシ樹脂から成る。上部透明ガラス基板SUB2側の共通透明画素電極ITO2は、少なくとも一箇所において、本実施例ではパネルの4角で銀ペースト材AGPによって下部透明ガラス基板SUB1側に形成されたその引出配線INTに接続されている。この引出配線INTは後述するゲート端子GTM、ドレイン端子DTMと同一製造工程で形成される。 A seal pattern SL is formed between the transparent glass substrates SUB1 and SUB2 so as to seal the liquid crystal LC along the edge except for the liquid crystal sealing inlet INJ. The sealing material is made of, for example, an epoxy resin. The common transparent pixel electrode ITO2 on the upper transparent glass substrate SUB2 side is connected to the lead-out wiring INT formed on the lower transparent glass substrate SUB1 side by silver paste material AGP at four corners of the panel in this embodiment in at least one place. ing. The lead-out wiring INT is formed in the same manufacturing process as a gate terminal GTM and a drain terminal DTM described later.
配向膜ORI1、ORI2、透明画素電極ITO1、共通透明画素電極ITO2、それぞれの層は、シールパターンSLの内側に形成される。偏光板POL1、POL2はそれぞれ下部透明ガラス基板SUB1、上部透明ガラス基板SUB2の外側の表面に形成されている。液晶LCは液晶分子の向きを設定する下部配向膜ORI1と上部配向膜ORI2との間でシールパターンSLで仕切られた領域に封入されている。下部配向膜ORI1は下部透明ガラス基板SUB1側の保護膜PSV1の上部に形成される。 The alignment films ORI1 and ORI2, the transparent pixel electrode ITO1, and the common transparent pixel electrode ITO2 are formed on the inner side of the seal pattern SL. The polarizing plates POL1 and POL2 are formed on the outer surfaces of the lower transparent glass substrate SUB1 and the upper transparent glass substrate SUB2, respectively. The liquid crystal LC is sealed in a region partitioned by a seal pattern SL between the lower alignment film ORI1 and the upper alignment film ORI2 that set the direction of liquid crystal molecules. The lower alignment film ORI1 is formed on the protective film PSV1 on the lower transparent glass substrate SUB1 side.
この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板SUB1側、上部透明ガラス基板SUB2側で別個に種々の層を積み重ね、シールパターンSLを基板SUB2側に形成し、下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SUB2とを重ね合わせ、シール材SLの開口部INJから液晶LCを注入し、注入口INJをエポキシ樹脂などで封止し、上下基板を切断することによって組み立てられる。 In this liquid crystal display device, various layers are separately stacked on the lower transparent glass substrate SUB1 side and the upper transparent glass substrate SUB2 side, and a seal pattern SL is formed on the substrate SUB2 side, so that the lower transparent glass substrate SUB1 and the upper transparent glass substrate SUB2 are formed. And the liquid crystal LC is injected from the opening INJ of the sealing material SL, the injection port INJ is sealed with an epoxy resin or the like, and the upper and lower substrates are cut.
《薄膜トランジスタTFT》
薄膜トランジスタTFTは、ゲート電極GTに正のバイアスを印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗が小さくなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗は大きくなるように動作する。
<< Thin Film Transistor TFT >>
The thin film transistor TFT operates such that when a positive bias is applied to the gate electrode GT, the channel resistance between the source and the drain decreases, and when the bias is set to zero, the channel resistance increases.
各画素の薄膜トランジスタTFTは、画素内において2つ(複数)に分割され、薄膜トランジスタ(分割薄膜トランジスタ)TFT1およびTFT2で構成されている。薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれは実質的に同一サイズ(チャネル長、チャネル幅が同じ)で構成されている。この分割された薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれは、ゲート電極GT、ゲート絶縁膜GI、i型(真性、intrinsic、導電型決定不純物がドープされていない)非晶質シリコン(Si)からなるi型半導体層AS、一対のソース電極SD1、ドレイン電極SD2を有す。なお、ソース、ドレインは本来その間のバイアス極性によって決まるもので、この液晶表示装置の回路ではその極性は動作中反転するので、ソース、ドレインは動作中入れ替わると理解されたい。しかし、以下の説明では、便宜上一方をソース、他方をドレインと固定して表現する。 The thin film transistor TFT of each pixel is divided into two (plural) in the pixel, and is composed of thin film transistors (divided thin film transistors) TFT1 and TFT2. Each of the thin film transistors TFT1 and TFT2 has substantially the same size (channel length and channel width are the same). Each of the divided thin film transistors TFT1 and TFT2 includes an i-type semiconductor made of a gate electrode GT, a gate insulating film GI, i-type (intrinsic, intrinsic, conductivity type-determining impurity is not doped) amorphous silicon (Si). It has a layer AS, a pair of source electrodes SD1, and a drain electrode SD2. It should be understood that the source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and the polarity is inverted during operation in the circuit of this liquid crystal display device, so that the source and drain are interchanged during operation. However, in the following description, for convenience, one is fixed as a source and the other is fixed as a drain.
《ゲート電極GT》
ゲート電極GTは図5(図1の第2導電膜g2およびi型半導体層ASのみを描いた平面図)に示すように、走査信号線GLから垂直方向(図1および図5において上方向)に突出する形状で構成されている(T字形状に分岐されている)。ゲート電極GTは薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれの能動領域を越えるよう突出している。薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれのゲート電極GTは、一体に(共通ゲート電極として)構成されており、走査信号線GLに連続して形成されている。本例では、ゲート電極GTは、単層の第2導電膜g2で形成されている。第2導電膜g2はたとえばスパッタで形成されたアルミニウム(Al)膜を用い、1000〜5500Å程度の膜厚で形成する。また、ゲート電極GT上にはAlの陽極酸化膜AOFが設けられている。
<< Gate electrode GT >>
As shown in FIG. 5 (a plan view depicting only the second conductive film g2 and the i-type semiconductor layer AS in FIG. 1), the gate electrode GT is perpendicular to the scanning signal line GL (upward in FIGS. 1 and 5). It is comprised by the shape which protrudes in (it is branched by the T-shape). The gate electrode GT protrudes beyond the active regions of the thin film transistors TFT1 and TFT2. The gate electrodes GT of the thin film transistors TFT1 and TFT2 are integrally formed (as a common gate electrode) and are formed continuously with the scanning signal line GL. In this example, the gate electrode GT is formed of a single-layer second conductive film g2. For example, an aluminum (Al) film formed by sputtering is used as the second conductive film g2 and is formed with a film thickness of about 1000 to 5500 mm. An Al anodic oxide film AOF is provided on the gate electrode GT.
このゲート電極GTは図1、図2および図5に示されているように、i型半導体層ASを完全に覆うよう(下方からみて)それより大き目に形成される。したがって、下部透明ガラス基板SUB1の下方に蛍光灯等のバックライトBLを取り付けた場合、この不透明なAlからなるゲート電極GTが影となって、i型半導体層ASにはバックライト光が当たらず、光照射による導電現象すなわち薄膜トランジスタTFTのオフ特性劣化は起きにくくなる。なお、ゲート電極GTの本来の大きさは、ソース電極SD1とドレイン電極SD2との間をまたがるに最低限必要な(ゲート電極GTとソース電極SD1、ドレイン電極SD2との位置合わせ余裕分も含めて)幅を持ち、チャネル幅Wを決めるその奥行き長さはソース電極SD1とドレイン電極SD2との間の距離(チャネル長)Lとの比、すなわち相互コンダクタンスgmを決定するファクタW/Lをいくつにするかによって決められる。この液晶表示装置におけるゲート電極GTの大きさはもちろん、上述した本来の大きさよりも大きくされる。 As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the gate electrode GT is formed larger than the i-type semiconductor layer AS (as viewed from below). Therefore, when a backlight BL such as a fluorescent lamp is attached below the lower transparent glass substrate SUB1, the opaque Al gate electrode GT is shaded and the i-type semiconductor layer AS is not exposed to the backlight. In addition, the conductive phenomenon due to light irradiation, that is, the off-characteristic deterioration of the thin film transistor TFT is less likely to occur. Note that the original size of the gate electrode GT is the minimum required to cross between the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 (including the alignment margin between the gate electrode GT, the source electrode SD1, and the drain electrode SD2). ) Has a width and the depth length that determines the channel width W is a ratio of the distance (channel length) L between the source electrode SD1 and the drain electrode SD2, that is, a factor W / L that determines the mutual conductance gm. It depends on what you do. The size of the gate electrode GT in this liquid crystal display device is of course made larger than the original size described above.
《走査信号線GL》
走査信号線GLは第2導電膜g2で構成されている。この走査信号線GLの第2導電膜g2はゲート電極GTの第2導電膜g2と同一製造工程で形成され、かつ一体に構成されている。また、走査信号線GL上にもAlの陽極酸化膜AOFが設けられている。
<< Scanning signal line GL >>
The scanning signal line GL is composed of the second conductive film g2. The second conductive film g2 of the scanning signal line GL is formed in the same manufacturing process as the second conductive film g2 of the gate electrode GT and is integrally formed. An Al anodic oxide film AOF is also provided on the scanning signal line GL.
《絶縁膜GI》
絶縁膜GIは薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれのゲート絶縁膜として使用される。絶縁膜GIはゲート電極GTおよび走査信号線GLの上層に形成されている。絶縁膜GIはたとえばプラズマCVDで形成された窒化シリコン膜を用い、1200〜2700Åの膜厚(この液晶表示装置では、2000Å程度の膜厚)で形成する。ゲート絶縁膜GIは図18に示すように、マトリクス部ARの全体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子DTM,GTMを露出するよう除去されている。
<Insulating film GI>
The insulating film GI is used as a gate insulating film of each of the thin film transistors TFT1 and TFT2. The insulating film GI is formed above the gate electrode GT and the scanning signal line GL. For example, a silicon nitride film formed by plasma CVD is used as the insulating film GI and is formed with a film thickness of 1200 to 2700 mm (in this liquid crystal display device, a film thickness of about 2000 mm). As shown in FIG. 18, the gate insulating film GI is formed so as to surround the entire matrix portion AR, and the peripheral portion is removed so as to expose the external connection terminals DTM and GTM.
《i型半導体層AS》
i型半導体層ASは、図5に示すように、複数に分割された薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれのチャネル形成領域として使用される。i型半導体層ASは非晶質シリコン膜または多結晶シリコン膜で形成し、200〜2200Åの膜厚(この液晶表示装置では、2000Å程度の膜厚)で形成する。
<< i-type semiconductor layer AS >>
As shown in FIG. 5, the i-type semiconductor layer AS is used as a channel formation region of each of the thin film transistors TFT1 and TFT2 divided into a plurality. The i-type semiconductor layer AS is formed of an amorphous silicon film or a polycrystalline silicon film, and has a thickness of 200 to 2200 mm (in this liquid crystal display device, a thickness of about 2000 mm).
このi型半導体層ASは、供給ガスの成分を変えてSi3N4からなるゲート絶縁膜として使用される絶縁膜GIの形成に連続して、同じプラズマCVD装置で、しかもそのプラズマCVD装置から外部に露出することなく形成される。また、オーミックコンタクト用のリン(P)を2.5%ドープしたN+型半導体層d0(図2)も同様に連続して200〜500Åの膜厚(この液晶表示装置では、300Å程度の膜厚)で形成される。しかる後、下部透明ガラス基板SUB1はCVD装置から外に取り出され、写真処理技術によりN+型半導体層d0およびi型半導体層ASは図1、図2および図5に示すように独立した島状にパターニングされる。 This i-type semiconductor layer AS is formed by using the same plasma CVD apparatus in succession to the formation of the insulating film GI used as a gate insulating film made of Si 3 N 4 by changing the components of the supply gas. It is formed without being exposed to the outside. Similarly, the N + type semiconductor layer d0 (FIG. 2) doped with 2.5% of phosphorus (P) for ohmic contact is continuously 200 to 500 mm thick (in this liquid crystal display device, about 300 mm thick). Thickness). Thereafter, the lower transparent glass substrate SUB1 is taken out from the CVD apparatus, and the N + type semiconductor layer d0 and the i type semiconductor layer AS are formed into independent islands as shown in FIGS. 1, 2 and 5 by photographic processing technology. Is patterned.
i型半導体層ASは、図1および図5に示すように、走査信号線GLと映像信号線DLとの交差部(クロスオーバ部)の両者間にも設けられている。この交差部のi型半導体層ASは交差部における走査信号線GLと映像信号線DLとの短絡を低減する。 As shown in FIGS. 1 and 5, the i-type semiconductor layer AS is also provided between both intersections (crossover portions) between the scanning signal lines GL and the video signal lines DL. This crossing portion i-type semiconductor layer AS reduces a short circuit between the scanning signal line GL and the video signal line DL at the crossing portion.
《透明画素電極ITO1》
透明画素電極ITO1は液晶表示部の画素電極の一方を構成する。
透明画素電極ITO1は薄膜トランジスタTFT1のソース電極SD1および薄膜トランジスタTFT2のソース電極SD1の両方に接続されている。このため、薄膜トランジスタTFT1、TFT2のうちの1つに欠陥が発生しても、その欠陥が副作用をもたらす場合はレーザ光等によって適切な箇所を切断し、そうでない場合は他方の薄膜トランジスタが正常に動作しているので放置すれば良い。なお、2つの薄膜トランジスタTFT1、TFT2に同時に欠陥が発生することは稀であり、このような冗長方式により点欠陥や線欠陥の確率を極めて小さくすることができる。透明画素電極ITO1は第1導電膜d1によって構成されており、この第1導電膜d1はスパッタリングで形成された透明導電膜(Indium-Tin-Oxide ITO:ネサ膜)からなり、1000〜2000Åの膜厚(この液晶表示装置では、1400Å程度の膜厚)で形成される。
<< Transparent pixel electrode ITO1 >>
The transparent pixel electrode ITO1 constitutes one of the pixel electrodes of the liquid crystal display unit.
The transparent pixel electrode ITO1 is connected to both the source electrode SD1 of the thin film transistor TFT1 and the source electrode SD1 of the thin film transistor TFT2. For this reason, even if a defect occurs in one of the thin film transistors TFT1 and TFT2, if the defect causes a side effect, an appropriate portion is cut by a laser beam or the like, and if not, the other thin film transistor operates normally. You can just leave it. It is rare that two thin film transistors TFT1 and TFT2 have defects at the same time, and the probability of point defects and line defects can be extremely reduced by such a redundancy method. The transparent pixel electrode ITO1 is composed of a first conductive film d1, and the first conductive film d1 is made of a transparent conductive film (Indium-Tin-Oxide ITO) formed by sputtering, and has a film thickness of 1000 to 2000 mm. It is formed with a thickness (in this liquid crystal display device, a film thickness of about 1400 mm).
《ソース電極SD1、ドレイン電極SD2》
複数に分割された薄膜トランジスタTFT1、TFT2のそれぞれのソース電極SD1とドレイン電極SD2とは、図1、図2および図6(図1の第1〜第3導電膜d1〜d3のみを描いた平面図)に示すように、i型半導体層AS上にそれぞれ離隔して設けられている。
<< Source electrode SD1, drain electrode SD2 >>
The source electrode SD1 and the drain electrode SD2 of each of the thin film transistors TFT1 and TFT2 divided into a plurality are shown in FIGS. 1, 2, and 6 (a plan view depicting only the first to third conductive films d1 to d3 in FIG. As shown in FIG. 2, the i-type semiconductor layer AS is provided separately from each other.
ソース電極SD1、ドレイン電極SD2のそれぞれは、N+型半導体層d0に接触する下層側から、第2導電膜d2、第3導電膜d3を順次重ね合わせて構成されている。ソース電極SD1の第2導電膜d2および第3導電膜d3は、ドレイン電極SD2の第2導電膜d2および第3導電膜d3と同一製造工程で形成される。 Each of the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 is configured by sequentially stacking a second conductive film d2 and a third conductive film d3 from the lower layer side in contact with the N + type semiconductor layer d0. The second conductive film d2 and the third conductive film d3 of the source electrode SD1 are formed in the same manufacturing process as the second conductive film d2 and the third conductive film d3 of the drain electrode SD2.
第2導電膜d2はスパッタで形成したクロム(Cr)膜を用い、500〜1000Åの膜厚(この液晶表示装置では、600Å程度の膜厚)で形成する。Cr膜は膜厚を厚く形成するとストレスが大きくなるので、2000Å程度の膜厚を越えない範囲で形成する。Cr膜はN+型半導体層d0との接触が良好である。Cr膜は後述する第3導電膜d3のAlがN+型半導体層d0に拡散することを防止するいわゆるバリア層を構成する。第2導電膜d2として、Cr膜の他に高融点金属(Mo、Ti、Ta、W)膜、高融点金属シリサイド(MoSi2、TiSi2、TaSi2、WSi2)膜を用いてもよい。 The second conductive film d2 is formed of a chromium (Cr) film formed by sputtering and has a thickness of 500 to 1000 mm (in this liquid crystal display device, a thickness of about 600 mm). The Cr film is formed in a range that does not exceed a thickness of about 2000 mm because stress increases as the film thickness increases. The Cr film has good contact with the N + type semiconductor layer d0. The Cr film constitutes a so-called barrier layer that prevents Al of a third conductive film d3 described later from diffusing into the N + type semiconductor layer d0. As the second conductive film d2, a refractory metal (Mo, Ti, Ta, W) film or a refractory metal silicide (MoSi 2 , TiSi 2 , TaSi 2 , WSi 2 ) film may be used in addition to the Cr film.
第3導電膜d3はAlのスパッタリングで3000〜5000Åの膜厚(この液晶表示装置では、4000Å程度の膜厚)に形成される。Al膜はCr膜に比べてストレスが小さく、厚い膜厚に形成することが可能で、ソース電極SD1、ドレイン電極SD2および映像信号線DLの抵抗値を低減するように構成されている。第3導電膜d3として純Al膜の他にシリコンや銅(Cu)を添加物として含有させたAl膜を用いてもよい。 The third conductive film d3 is formed to a thickness of 3000 to 5000 mm (in this liquid crystal display device, a thickness of about 4000 mm) by sputtering of Al. The Al film is less stressed than the Cr film, can be formed thick, and is configured to reduce the resistance values of the source electrode SD1, the drain electrode SD2, and the video signal line DL. In addition to the pure Al film, an Al film containing silicon or copper (Cu) as an additive may be used as the third conductive film d3.
第2導電膜d2、第3導電膜d3を同じマスクパターンでパターニングした後、同じマスクを用いて、あるいは第2導電膜d2、第3導電膜d3をマスクとして、N+型半導体層d0が除去される。つまり、i型半導体層AS上に残っていたN+型半導体層d0は第2導電膜d2、第3導電膜d3以外の部分がセルフアラインで除去される。このとき、N+型半導体層d0はその厚さ分は全て除去されるようエッチングされるので、i型半導体層ASも若干その表面部分がエッチングされるが、その程度はエッチング時間で制御すればよい。 After patterning the second conductive film d2 and the third conductive film d3 with the same mask pattern, the N + type semiconductor layer d0 is removed using the same mask or using the second conductive film d2 and the third conductive film d3 as a mask. Is done. That is, the N + -type semiconductor layer d0 remaining on the i-type semiconductor layer AS is removed by self-alignment except for the second conductive film d2 and the third conductive film d3. At this time, since the N + type semiconductor layer d0 is etched so that the entire thickness thereof is removed, the surface portion of the i type semiconductor layer AS is also slightly etched, but the degree can be controlled by the etching time. Good.
ソース電極SD1は透明画素電極ITO1に接続されている。ソース電極SD1は、i型半導体層AS段差(第2導電膜g2の膜厚、陽極酸化膜AOFの膜厚、i型半導体層ASの膜厚およびN+型半導体層d0の膜厚を加算した膜厚に相当する段差)に沿って構成されている。具体的には、ソース電極SD1は、i型半導体層ASの段差に沿って形成された第2導電膜d2と、この第2導電膜d2の上部に形成した第3導電膜d3とで構成されている。ソース電極SD1の第3導電膜d3は第2導電膜d2のCr膜がストレスの増大から厚く形成できず、i型半導体層ASの段差形状を乗り越えられないので、このi型半導体層ASを乗り越えるために構成されている。つまり、第3導電膜d3は厚く形成することでステップカバレッジを向上している。第3導電膜d3は厚く形成できるので、ソース電極SD1の抵抗値(ドレイン電極SD2や映像信号線DLについても同様)の低減に大きく寄与している。 The source electrode SD1 is connected to the transparent pixel electrode ITO1. The source electrode SD1 is obtained by adding the steps of the i-type semiconductor layer AS (the thickness of the second conductive film g2, the thickness of the anodic oxide film AOF, the thickness of the i-type semiconductor layer AS, and the thickness of the N + -type semiconductor layer d0). It is configured along a step corresponding to the film thickness. Specifically, the source electrode SD1 includes a second conductive film d2 formed along the step of the i-type semiconductor layer AS, and a third conductive film d3 formed on the second conductive film d2. ing. The third conductive film d3 of the source electrode SD1 cannot be formed thick because the Cr film of the second conductive film d2 increases due to increased stress, and the step shape of the i-type semiconductor layer AS cannot be overcome. Is configured for. In other words, step coverage is improved by forming the third conductive film d3 thick. Since the third conductive film d3 can be formed thick, it greatly contributes to the reduction of the resistance value of the source electrode SD1 (the same applies to the drain electrode SD2 and the video signal line DL).
《保護膜PSV1》
薄膜トランジスタTFTおよび透明画素電極ITO1上には保護膜PSV1が設けられている。保護膜PSV1は主に薄膜トランジスタTFTを湿気等から保護するために形成されており、透明性が高くしかも耐湿性の良いものを使用する。保護膜PSV1はたとえばプラズマCVD装置で形成した酸化シリコン膜や窒化シリコン膜で形成されており、1μm程度の膜厚で形成する。
<< Protective film PSV1 >>
A protective film PSV1 is provided on the thin film transistor TFT and the transparent pixel electrode ITO1. The protective film PSV1 is formed mainly to protect the thin film transistor TFT from moisture and the like, and a film having high transparency and good moisture resistance is used. The protective film PSV1 is formed of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film formed by a plasma CVD apparatus, and is formed with a film thickness of about 1 μm.
保護膜PSV1は図18に示すように、マトリクス部ARの全体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子DTM,GTMを露出するよう除去され、また上基板側SUB2の共通電極COMを下側基板SUB1の外部接続端子接続用引出配線INTに銀ペーストAGPで接続する部分も除去されている。保護膜PSV1とゲート絶縁膜GIの厚さ関係に関しては、前者は保護効果を考え厚くされ、後者はトランジスタの相互コンダクタンスgmを薄くされる。従って図18に示すように、保護効果の高い保護膜PSV1は周辺部もできるだけ広い範囲に亘って保護するようゲート絶縁膜GIよりも大きく形成されている。 As shown in FIG. 18, the protective film PSV1 is formed so as to surround the entire matrix part AR, the peripheral part is removed so as to expose the external connection terminals DTM and GTM, and the common electrode COM on the upper substrate side SUB2 is placed below. The portion connected to the external connection terminal connection lead line INT of the side substrate SUB1 by the silver paste AGP is also removed. Regarding the thickness relationship between the protective film PSV1 and the gate insulating film GI, the former is increased in consideration of the protective effect, and the latter is decreased in the mutual conductance gm of the transistor. Accordingly, as shown in FIG. 18, the protective film PSV1 having a high protective effect is formed larger than the gate insulating film GI so as to protect the peripheral portion over as wide a range as possible.
《遮光膜BM》
上部透明ガラス基板SUB2側には、外部光(図2では上方からの光)がチャネル形成領域として使用されるi型半導体層ASに入射されないように、遮光膜BMが設けられ、遮光膜BMは図7のハッチングに示すようなパターンとされている。なお、図7は図1におけるITO膜からなる第1導電膜d1、カラーフィルタFILおよび遮光膜BMのみを描いた平面図である。遮光膜BMは光に対する遮蔽性が高いたとえばアルミニウム膜やクロム膜等で形成されており、この液晶表示装置ではクロム膜がスパッタリングで1300Å程度の膜厚に形成される。
<< Light shielding film BM >>
A light shielding film BM is provided on the upper transparent glass substrate SUB2 side so that external light (light from above in FIG. 2) does not enter the i-type semiconductor layer AS used as a channel formation region. The pattern is as shown by hatching in FIG. FIG. 7 is a plan view illustrating only the first conductive film d1, the color filter FIL, and the light shielding film BM made of the ITO film in FIG. The light shielding film BM is formed of, for example, an aluminum film or a chromium film having a high light shielding property. In this liquid crystal display device, the chromium film is formed to a thickness of about 1300 mm by sputtering.
従って、薄膜トランジスタTFT1、TFT2のi型半導体層ASは上下にある遮光膜BMおよび大き目のゲート電極GTによってサンドイッチにされ、その部分は外部の自然光やバックライト光が当たらなくなる。遮光膜BMは図7のハッチング部分で示すように、画素の周囲に形成され、つまり遮光膜BMは格子状に形成され(ブラックマトリクス)、この格子で1画素の有効表示領域が仕切られている。従って、各画素の輪郭が遮光膜BMによってはっきりとし、コントラストが向上する。つまり、遮光膜BMはi型半導体層ASに対する遮光とブラックマトリクスとの2つの機能をもつ。 Accordingly, the i-type semiconductor layer AS of the thin film transistors TFT1 and TFT2 is sandwiched by the upper and lower light shielding films BM and the large gate electrode GT, and the portion is not exposed to external natural light or backlight light. As shown by the hatched portion in FIG. 7, the light shielding film BM is formed around the pixels, that is, the light shielding film BM is formed in a lattice shape (black matrix), and an effective display area of one pixel is partitioned by this lattice. . Therefore, the outline of each pixel is clear by the light shielding film BM, and the contrast is improved. That is, the light shielding film BM has two functions of light shielding for the i-type semiconductor layer AS and a black matrix.
また、透明画素電極ITO1のラビング方向の根本側のエッジ部に対向する部分(図1右下部分)が遮光膜BMによって遮光されているから、上記部分にドメインが発生したとしても、ドメインが見えないので、表示特性が劣化することはない。 In addition, since the portion (lower right portion in FIG. 1) facing the edge portion on the base side in the rubbing direction of the transparent pixel electrode ITO1 is shielded by the light shielding film BM, the domain can be seen even if the domain is generated in the above portion. Therefore, the display characteristics are not deteriorated.
なお、バックライトを上部透明ガラス基板SUB2側に取り付け、下部透明ガラス基板SUB1を観察側(外部露出側)とすることもできる。 In addition, a backlight can be attached to the upper transparent glass substrate SUB2 side, and the lower transparent glass substrate SUB1 can be used as an observation side (external exposure side).
遮光膜BMは周辺部にも図17に示すように額縁状のパターンに形成され、そのパターンはドット状に複数の開口を設けた図7に示すマトリクス部のパターンと連続して形成されている。周辺部の遮光膜BMは図17〜図20に示すように、シール部SLの外側に延長され、パソコン等の実装機に起因する反射光等の漏れ光がマトリクス部に入り込むのを防いでいる。他方、この遮光膜BMは基板SUB2の縁よりも約0.3〜1.0mm程内側に留められ、基板SUB2の切断領域を避けて形成されている。 As shown in FIG. 17, the light shielding film BM is also formed in a frame-like pattern as shown in FIG. 17, and the pattern is formed continuously with the pattern of the matrix portion shown in FIG. . As shown in FIGS. 17 to 20, the light shielding film BM in the peripheral portion is extended to the outside of the seal portion SL to prevent leakage light such as reflected light caused by a mounting machine such as a personal computer from entering the matrix portion. . On the other hand, the light-shielding film BM is retained about 0.3 to 1.0 mm from the edge of the substrate SUB2, and is formed so as to avoid the cutting region of the substrate SUB2.
《カラーフィルタFIL》
カラーフィルタFILはアクリル樹脂等の樹脂材料で形成される染色基材に染料を着色して構成されている。カラーフィルタFILは画素に対向する位置にストライプ状に形成され(図8)、染め分けられている(図8は図4の第1導電膜膜d1、遮光膜BMおよびカラーフィルタFILのみを描いたもので、B、R、Gの各カラーフィルターFILはそれぞれ、45°、135°、クロスのハッチを施してある)。カラーフィルタFILは図7,9に示すように透明画素電極ITO1の全てを覆うように大き目に形成され、遮光膜BMはカラーフィルタFILおよび透明画素電極ITO1のエッジ部分と重なるよう透明画素電極ITO1の周縁部より内側に形成されている。
<Color filter FIL>
The color filter FIL is configured by coloring a dye on a dyeing substrate formed of a resin material such as an acrylic resin. The color filters FIL are formed in stripes at positions facing the pixels (FIG. 8) and dyed separately (FIG. 8 shows only the first conductive film d1, the light shielding film BM, and the color filter FIL in FIG. 4). The B, R, and G color filters FIL are cross hatched at 45 ° and 135 °, respectively. As shown in FIGS. 7 and 9, the color filter FIL is formed in a large size so as to cover all of the transparent pixel electrode ITO1, and the light shielding film BM overlaps the edge portions of the color filter FIL and the transparent pixel electrode ITO1. It is formed inside the peripheral edge.
カラーフィルタFILは次のように形成することができる。まず、上部透明ガラス基板SUB2の表面に染色基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材を除去する。この後、染色基材を赤色染料で染め、固着処理を施し、赤色フィルタRを形成する。つぎに、同様な工程を施すことによって、緑色フィルタG、青色フィルタBを順次形成する。 The color filter FIL can be formed as follows. First, a dyeing base material is formed on the surface of the upper transparent glass substrate SUB2, and the dyeing base material other than the red filter forming region is removed by a photolithography technique. Thereafter, the dyeing substrate is dyed with a red dye, and a fixing process is performed to form a red filter R. Next, a green filter G and a blue filter B are sequentially formed by performing the same process.
《保護膜PSV2》
保護膜PSV2はカラーフィルタFILを異なる色に染め分けた染料が液晶LCに漏れることを防止するために設けられている。保護膜PSV2はたとえばアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成されている。
<< Protective film PSV2 >>
The protective film PSV2 is provided to prevent the dyes obtained by dyeing the color filter FIL into different colors from leaking into the liquid crystal LC. The protective film PSV2 is formed of a transparent resin material such as an acrylic resin or an epoxy resin.
《共通透明画素電極ITO2》
共通透明画素電極ITO2は、下部透明ガラス基板SUB1側に画素ごとに設けられた透明画素電極ITO1に対向し、液晶LCの光学的な状態は各画素電極ITO1と共通透明画素電極ITO2との間の電位差(電界)に応答して変化する。この共通透明画素電極ITO2にはコモン電圧Vcomが印加されるように構成されている。本実施例では、コモン電圧Vcomは映像信号線DLに印加されるロウレベルの駆動電圧Vdminとハイレベルの駆動電圧Vdmaxとの中間電位に設定されるが、映像信号駆動回路で使用される集積回路の電源電圧を約半分に低減したい場合は、交流電圧を印加すれば良い。なお、共通透明画素電極ITO2の平面形状は図17、図18を参照されたい。
<< Common transparent pixel electrode ITO2 >>
The common transparent pixel electrode ITO2 faces the transparent pixel electrode ITO1 provided for each pixel on the lower transparent glass substrate SUB1 side, and the optical state of the liquid crystal LC is between each pixel electrode ITO1 and the common transparent pixel electrode ITO2. Changes in response to potential difference (electric field). A common voltage Vcom is applied to the common transparent pixel electrode ITO2. In this embodiment, the common voltage Vcom is set to an intermediate potential between the low level driving voltage Vdmin and the high level driving voltage Vdmax applied to the video signal line DL. If it is desired to reduce the power supply voltage to about half, an AC voltage may be applied. Refer to FIGS. 17 and 18 for the planar shape of the common transparent pixel electrode ITO2.
《ゲート端子部》
図9は表示マトリクスの走査信号線GLからその外部接続端子GTMまでの接続構造を示す図であり、(A)は平面であり(B)は(A)のB−B切断線における断面を示している。なお、同図は図18下方付近に対応し、斜め配線の部分は便宜状一直線状で表した。
<Gate terminal section>
9A and 9B are diagrams showing a connection structure from the scanning signal line GL of the display matrix to the external connection terminal GTM. FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a cross section taken along the line BB in FIG. ing. This figure corresponds to the vicinity of the lower part of FIG. 18, and the diagonal wiring portion is represented by a straight line for convenience.
AOは写真処理用のマスクパターン、言い換えれば選択的陽極酸化のホトレジストパターンである。従って、このホトレジストは陽極酸化後除去され、図に示すパターンAOは完成品としては残らないが、ゲート配線GLには断面図に示すように酸化膜AOFが選択的に形成されるのでその軌跡が残る。平面図において、ホトレジストの境界線AOを基準にして左側はレジストで覆い陽極酸化をしない領域、右側はレジストから露出され陽極酸化される領域である。陽極酸化されたAL層g2は表面にその酸化物Al2O3膜AOFが形成され下方の導電部は体積が減少する。勿論、陽極酸化はその導電部が残るように適切な時間、電圧などを設定して行われる。マスクパターンAOは走査線GLに単一の直線では交差せず、クランク状に折れ曲がって交差させている。 AO is a mask pattern for photographic processing, in other words, a selective anodic oxidation photoresist pattern. Therefore, the photoresist is removed after anodic oxidation, and the pattern AO shown in the figure does not remain as a finished product. However, since the oxide film AOF is selectively formed on the gate wiring GL as shown in the cross-sectional view, the locus thereof is changed. Remains. In the plan view, on the basis of the boundary line AO of the photoresist, the left side is a region covered with resist and not anodized, and the right side is a region exposed from the resist and anodized. The anodized AL layer g2 is formed with the oxide Al 2 O 3 film AOF on the surface, and the volume of the conductive part below is reduced. Of course, the anodic oxidation is performed by setting an appropriate time and voltage so that the conductive portion remains. The mask pattern AO does not intersect with the scanning line GL on a single straight line, but bends in a crank shape and intersects.
図中AL層g2は、判り易くするためハッチを施してあるが、陽極化成されない領域は櫛状にパターニングされている。これは、Al層の幅が広いと表面にホイスカが発生するので、1本1本の幅は狭くし、それらを複数本並列に束ねた構成とすることにより、ホイスカの発生を防ぎつつ、断線の確率や導電率の犠牲を最低限に押さえる狙いである。従って、本例では櫛の根本に相当する部分もマスクAOに沿ってずらしている。 In the figure, the AL layer g2 is hatched for easy understanding, but the region that is not anodized is patterned in a comb shape. This is because whisker is generated on the surface when the width of the Al layer is wide, so that the width of each one is narrowed, and a configuration in which a plurality of them are bundled in parallel prevents disconnection of whiskers. The aim is to minimize the sacrifice of the probability and conductivity. Therefore, in this example, the portion corresponding to the root of the comb is also shifted along the mask AO.
ゲート端子GTMは酸化珪素SIO層と接着性が良くAl等よりも耐電触性の高いCr層g1と、更にその表面を保護し画素電極ITO1と同レベル(同層、同時形成)の透明導電層d1とで構成されている。なお、ゲート絶縁膜GI上及びその側面部に形成された導電層d2及びd3は、導電層d3やd2のエッチング時ピンホール等が原因で導電層g2やg1が一緒にエッチングされないようその領域をホトレジストで覆っていた結果として残っているものである。又、ゲート絶縁膜GIを乗り越えて右方向に延長されたITO層d1は同様な対策を更に万全とさせたものである。 The gate terminal GTM has a good adhesion to the silicon oxide SIO layer and has a higher electric resistance than Al, etc., and a transparent conductive layer having the same level (same layer and simultaneous formation) as the pixel electrode ITO1. d1. Note that the conductive layers d2 and d3 formed on the gate insulating film GI and on the side surfaces thereof have regions so that the conductive layers g2 and g1 are not etched together due to pinholes during etching of the conductive layers d3 and d2. It remains as a result of covering with photoresist. Further, the ITO layer d1 extending over the gate insulating film GI and extending in the right direction is one in which the same measures are further taken.
平面図において、ゲート絶縁膜GIはその境界線よりも右側に、保護膜PSV1もその境界線よりも右側に形成されており、左端に位置する端子部GTMはそれらから露出し外部回路との電気的接触ができるようになっている。図では、ゲート線GLとゲート端子の一つの対のみが示されているが、実際はこのような対が図18に示すように上下に複数本並べられ端子群Tg(図17、図18)が構成され、ゲート端子の左端は、製造過程では、基板の切断領域CT1を越えて延長され配線SHgによって短絡される。製造過程におけるこのような短絡線SHgは陽極化成時の給電と、配向膜ORI1のラビング時等の静電破壊防止に役立つ。 In the plan view, the gate insulating film GI is formed on the right side of the boundary line, and the protective film PSV1 is formed on the right side of the boundary line. The terminal portion GTM located at the left end is exposed from them and is electrically connected to the external circuit. Contact is made. In the figure, only one pair of the gate line GL and the gate terminal is shown, but actually, a plurality of such pairs are arranged vertically as shown in FIG. 18, and the terminal group Tg (FIGS. 17 and 18) is formed. In the manufacturing process, the left end of the gate terminal extends beyond the substrate cutting region CT1 and is short-circuited by the wiring SHg. Such a short-circuit line SHg in the manufacturing process is useful for feeding power during anodization and preventing electrostatic breakdown during rubbing of the alignment film ORI1.
《ドレイン端子DTM》
図10は映像信号線DLからその外部接続端子DTMまでの接続を示す図であり、(A)はその平面を示し、(B)は(A)のB−B切断線における断面を示す。なお、同図は図18右上付近に対応し、図面の向きは便宜上変えてあるが右端方向が基板SUB1の上端部(又は下端部)に該当する。
<< Drain terminal DTM >>
10A and 10B are diagrams showing the connection from the video signal line DL to the external connection terminal DTM. FIG. 10A is a plan view, and FIG. 10B is a cross section taken along the line BB in FIG. FIG. 18 corresponds to the vicinity of the upper right of FIG. 18 and the direction of the drawing is changed for convenience, but the right end direction corresponds to the upper end (or lower end) of the substrate SUB1.
TSTdは検査端子でありここには外部回路は接続されないが、プローブ針等を接触できるよう配線部より幅が広げられている。同様に、ドレイン端子DTMも外部回路との接続ができるよう配線部より幅が広げられている。検査端子TSTdと外部接続ドレイン端子DTMは上下方向に千鳥状に複数交互に配列され、検査端子TSTdは図に示すとおり基板SUB1の端部に到達することなく終端しているが、ドレイン端子DTMは、図18に示すように端子群Td(添字省略)を構成し基板SUB1の切断線CT1を越えて更に延長され、製造過程中は静電破壊防止のためその全てが互いに配線SHdによって短絡される。検査端子TSTdが存在する映像信号線DLのマトリクスを挟んで反対側にはドレイン接続端子が接続され、逆にドレイン接続端子DTMが存在する映像信号線DLのマトリクスを挟んで反対側には検査端子が接続される。 TSTd is an inspection terminal, to which no external circuit is connected, but is wider than the wiring portion so that a probe needle or the like can be contacted. Similarly, the drain terminal DTM is also wider than the wiring portion so that it can be connected to an external circuit. A plurality of inspection terminals TSTd and external connection drain terminals DTM are alternately arranged in a staggered manner in the vertical direction, and the inspection terminals TSTd terminate without reaching the end of the substrate SUB1 as shown in the figure, but the drain terminals DTM As shown in FIG. 18, the terminal group Td (subscript omitted) is formed and further extended beyond the cutting line CT1 of the substrate SUB1, and all of them are short-circuited by the wiring SHd to prevent electrostatic breakdown during the manufacturing process. . A drain connection terminal is connected to the opposite side across the matrix of video signal lines DL where the inspection terminals TSTd exist, and conversely, an inspection terminal is located across the matrix of video signal lines DL where the drain connection terminals DTM exist. Is connected.
ドレイン接続端子DTMは前述したゲート端子GTMと同様な理由でCr層g1及びITO層d1の2層で形成されており、ゲート絶縁膜GIを除去した部分で映像信号線DLと接続されている。ゲート絶縁膜GIの端部上に形成された半導体層ASはゲート絶縁膜GIの縁をテーパ状にエッチングするためのものである。端子DTM上では外部回路との接続を行うため保護膜PSV1は勿論のこと取り除かれている。AOは前述した陽極酸化マスクでありその境界線はマトリクス全体をを大きく囲むように形成され、図ではその境界線から左側がマスクで覆われるが、この図で覆われない部分には層g2が存在しないのでこのパターンは直接は関係しない。 The drain connection terminal DTM is formed of two layers of the Cr layer g1 and the ITO layer d1 for the same reason as the gate terminal GTM described above, and is connected to the video signal line DL at a portion where the gate insulating film GI is removed. The semiconductor layer AS formed on the end portion of the gate insulating film GI is for etching the edge of the gate insulating film GI in a tapered shape. Needless to say, the protective film PSV1 is removed on the terminal DTM for connection to an external circuit. AO is the anodic oxidation mask described above, and its boundary line is formed so as to largely surround the entire matrix. In the figure, the left side of the boundary line is covered with the mask, but the layer g2 is not covered in this figure. This pattern is not directly related because it does not exist.
マトリクス部からドレイン端子部DTMまでの引出配線は図19の(C)部にも示されるように、ドレイン端子部DTMと同じレベルの層d1,g1のすぐ上に映像信号線DLと同じレベルの層d2,d3がシールパターンSLの途中まで積層された構造になっているが、これは断線の確率を最小限に押さえ、電触し易いAl層d3を保護膜PSV1やシールパターンSLでできるだけ保護する狙いである。 The lead-out wiring from the matrix portion to the drain terminal portion DTM has the same level as that of the video signal line DL immediately above the layers d1 and g1 at the same level as the drain terminal portion DTM, as shown in FIG. 19C. Although the layers d2 and d3 are laminated to the middle of the seal pattern SL, this minimizes the probability of disconnection and protects the Al layer d3 that is easy to contact with the protective film PSV1 and the seal pattern SL as much as possible. Is the aim.
《保持容量素子Caddの構造》
透明画素電極ITO1は、薄膜トランジスタTFTと接続される端部と反対側の端部において、隣りの走査信号線GLと重なるように形成されている。この重ね合わせは、図1、図3からも明らかなように、透明画素電極ITO1を一方の電極PL2とし、隣りの走査信号線GLを他方の電極PL1とする保持容量素子(静電容量素子)Caddを構成する。この保持容量素子Caddの誘電体膜は、薄膜トランジスタTFTのゲート絶縁膜として使用される絶縁膜GIおよび陽極酸化膜AOFで構成されている。
<< Structure of Retention Capacitor Cadd >>
The transparent pixel electrode ITO1 is formed so as to overlap the adjacent scanning signal line GL at the end opposite to the end connected to the thin film transistor TFT. As is apparent from FIGS. 1 and 3, this superposition is performed by a storage capacitor element (capacitance element) in which the transparent pixel electrode ITO1 is one electrode PL2 and the adjacent scanning signal line GL is the other electrode PL1. Configure Cadd. The dielectric film of the storage capacitor element Cadd is composed of an insulating film GI used as a gate insulating film of the thin film transistor TFT and an anodic oxide film AOF.
保持容量素子Caddは、図5からも明らかなように、走査信号線GLの第2導電膜g2の幅を広げた部分に形成されている。なお、映像信号線DLと交差する部分の第2導電膜g2は映像信号線DLとの短絡の確率を小さくするため細くされている。 As is apparent from FIG. 5, the storage capacitor element Cadd is formed in a portion where the width of the second conductive film g2 of the scanning signal line GL is increased. Note that the portion of the second conductive film g2 that intersects with the video signal line DL is thinned to reduce the probability of a short circuit with the video signal line DL.
保持容量素子Caddの電極PL1の段差部において透明画素電極ITO1が断線しても、その段差をまたがるように形成された第2導電膜d2および第3導電膜d3で構成された島領域によってその不良は補償される。 Even if the transparent pixel electrode ITO1 is disconnected at the step portion of the electrode PL1 of the storage capacitor element Cadd, the defect is caused by the island region constituted by the second conductive film d2 and the third conductive film d3 formed so as to cross the step. Is compensated.
《表示装置全体等価回路》
表示マトリクス部の等価回路とその周辺回路の結線図を図11に示す。同図は回路図ではあるが、実際の幾何学的配置に対応して描かれている。ARは複数の画素を二次元状に配列したマトリクス・アレイである。
<< Equivalent circuit for the entire display device >>
FIG. 11 shows a connection diagram of an equivalent circuit of the display matrix portion and its peripheral circuits. Although this figure is a circuit diagram, it is drawn corresponding to the actual geometric arrangement. AR is a matrix array in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally.
図中、Xは映像信号線DLを意味し、添字G、BおよびRがそれぞれ緑、青および赤画素に対応して付加されている。Yは走査信号線GLを意味し、添字1,2,3,…,endは走査タイミングの順序に従って付加されている。
In the figure, X means a video signal line DL, and subscripts G, B, and R are added corresponding to green, blue, and red pixels, respectively. Y means the scanning signal line GL, and
映像信号線X(添字省略)は交互に上側(または奇数)映像信号駆動回路He、下側(または偶数)映像信号駆動回路Hoに接続されている。 The video signal lines X (subscript omitted) are alternately connected to the upper (or odd) video signal driving circuit He and the lower (or even) video signal driving circuit Ho.
走査信号線Y(添字省略)は垂直走査回路Vに接続されている。 The scanning signal line Y (subscript omitted) is connected to the vertical scanning circuit V.
SUPは1つの電圧源から複数の分圧した安定化された電圧源を得るための電源回路やホスト(上位演算処理装置)からのCRT(陰極線管)用の情報をTFT液晶表示装置用の情報に交換する回路を含む回路である。 SUP uses CRT (cathode ray tube) information from a power supply circuit or host (high-order processing unit) to obtain a plurality of stabilized voltage sources divided from one voltage source, and information for TFT liquid crystal display devices. This is a circuit including a circuit to be replaced.
《保持容量素子Caddの等価回路とその動作》
図1に示される画素の等価回路を図12に示す。図12において、Cgsは薄膜トランジスタTFTのゲート電極GTとソース電極SD1との間に形成される寄生容量である。寄生容量Cgsの誘電体膜は絶縁膜GIおよび陽極酸化膜AOFである。Cpixは透明画素電極ITO1(PIX)と共通透明画素電極ITO2(COM)との間に形成される液晶容量である。液晶容量Cpixの誘電体膜は液晶LC、保護膜PSV1および配向膜ORI1、ORI2である。Vlcは中点電位である。
<< Equivalent Circuit of Retention Capacitance Element Cadd and Its Operation >>
FIG. 12 shows an equivalent circuit of the pixel shown in FIG. In FIG. 12, Cgs is a parasitic capacitance formed between the gate electrode GT and the source electrode SD1 of the thin film transistor TFT. The dielectric films having the parasitic capacitance Cgs are the insulating film GI and the anodic oxide film AOF. Cpix is a liquid crystal capacitance formed between the transparent pixel electrode ITO1 (PIX) and the common transparent pixel electrode ITO2 (COM). The dielectric films of the liquid crystal capacitor Cpix are the liquid crystal LC, the protective film PSV1, and the alignment films ORI1 and ORI2. Vlc is a midpoint potential.
保持容量素子Caddは、薄膜トランジスタTFTがスイッチングするとき、中点電位(画素電極電位)Vlcに対するゲート電位変化ΔVgの影響を低減するように働く。この様子を式で表すと、次式のようになる。 The storage capacitor element Cadd serves to reduce the influence of the gate potential change ΔVg on the midpoint potential (pixel electrode potential) Vlc when the thin film transistor TFT is switched. This situation is expressed by the following equation.
ΔVlc={Cgs/(Cgs+Cadd+Cpix)}×ΔVg
ここで、ΔVlcはΔVgによる中点電位の変化分を表わす。この変化分ΔVlcは液晶LCに加わる直流成分の原因となるが、保持容量Caddを大きくすればする程、その値を小さくすることができる。また、保持容量素子Caddは放電時間を長くする作用もあり、薄膜トランジスタTFTがオフした後の映像情報を長く蓄積する。液晶LCに印加される直流成分の低減は、液晶LCの寿命を向上し、液晶表示画面の切り替え時に前の画像が残るいわゆる焼き付きを低減することができる。
ΔVlc = {Cgs / (Cgs + Cadd + Cpix)} × ΔVg
Here, ΔVlc represents a change in midpoint potential due to ΔVg. This change ΔVlc causes a direct current component applied to the liquid crystal LC, but the value can be reduced as the storage capacitor Cadd is increased. In addition, the storage capacitor element Cadd also has an action of extending the discharge time, and accumulates video information after the thin film transistor TFT is turned off. Reduction of the direct current component applied to the liquid crystal LC can improve the life of the liquid crystal LC and reduce the so-called burn-in in which the previous image remains when the liquid crystal display screen is switched.
前述したように、ゲート電極GTはi型半導体層ASを完全に覆うよう大きくされている分、ソース電極SD1、ドレイン電極SD2とのオーバラップ面積が増え、従って寄生容量Cgsが大きくなり、中点電位Vlcはゲート(走査)信号Vgの影響を受け易くなるという逆効果が生じる。しかし、保持容量素子Caddを設けることによりこのデメリットも解消することができる。 As described above, since the gate electrode GT is enlarged so as to completely cover the i-type semiconductor layer AS, the overlap area with the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 is increased, and thus the parasitic capacitance Cgs is increased. The potential Vlc has the adverse effect of being easily affected by the gate (scanning) signal Vg. However, this disadvantage can be eliminated by providing the storage capacitor element Cadd.
保持容量素子Caddの保持容量は、画素の書込特性から、液晶容量Cpixに対して4〜8倍(4・Cpix<Cadd<8・Cpix)、寄生容量Cgsに対して8〜32倍(8・Cgs<Cadd<32・Cgs)程度の値に設定する。 The storage capacitance of the storage capacitor element Cadd is 4 to 8 times the liquid crystal capacitance Cpix (4 · Cpix <Cadd <8 · Cpix) and 8 to 32 times (8 to 32 times the parasitic capacitance Cgs due to pixel writing characteristics. Set to a value of about Cgs <Cadd <32 · Cgs).
《保持容量素子Cadd電極線の結線方法》
保持容量電極線としてのみ使用される初段の走査信号線GL(Y0)は、図11に示すように、共通透明画素電極ITO2(Vcom)と同じ電位にする。図18の例では、初段の走査信号線は端子GT0、引出線INT、端子DT0及び外部配線を通じて共通電極COMに短絡される。或いは、初段の保持容量電極線Y0は最終段の走査信号線Yendに接続、Vcom以外の直流電位点(交流接地点)に接続するかまたは垂直走査回路Vから1つ余分に走査パルスY0を受けるように接続してもよい。
<< Connection Method of Retention Capacitor Cadd Electrode Line >>
As shown in FIG. 11, the first scanning signal line GL (Y 0 ) used only as the storage capacitor electrode line is set to the same potential as the common transparent pixel electrode ITO2 (Vcom). In the example of FIG. 18, the scanning signal line in the first stage is short-circuited to the common electrode COM through the terminal GT0, the lead-out line INT, the terminal DT0, and the external wiring. Alternatively, the first-stage storage capacitor electrode line Y 0 is connected to the last-stage scanning signal line Yend, connected to a DC potential point (AC grounding point) other than Vcom, or one extra scanning pulse Y 0 from the vertical scanning circuit V. You may connect to receive.
《外部回路との接続構造》
図21は走査信号駆動回路Vや映像信号駆動回路He,Hoを構成する、集積回路チップCHIがフレキシブル配線基板(通称TAB、Tape Automated Bonding)に搭載されたテープキャリアパッケージTCPの断面構造を示す図であり、図22はそれを液晶表示パネルの、本例では映像信号回路用端子DTMに接続した状態を示す要部断面図である。
<Connection structure with external circuit>
FIG. 21 is a diagram showing a cross-sectional structure of a tape carrier package TCP in which an integrated circuit chip CHI constituting a scanning signal driving circuit V and video signal driving circuits He and Ho is mounted on a flexible wiring board (commonly called TAB, Tape Automated Bonding). FIG. 22 is a cross-sectional view of an essential part showing a state in which the liquid crystal display panel is connected to the video signal circuit terminal DTM in this example.
同図において、TTBは集積回路CHIの入力端子・配線部であり、TTMは集積回路CHIの出力端子・配線部であり、例えばCuから成り、それぞれの内側の先端部(通称インナーリード)には集積回路CHIのボンディングパッドPADがいわゆるフェースダウンボンディング法により接続される。端子TTB,TTMの外側の先端部(通称アウターリード)はそれぞれ半導体集積回路チップCHIの入力及び出力に対応し、半田付け等によりCRT/TFT変換回路・電源回路SUPに、異方性導電膜ACFによって液晶表示パネルPNLに接続される。パッケージTCPは、その先端部がパネルPNL側の接続端子DTMを露出した保護膜PSV1を覆うようにパネルに接続されており、従って、外部接続端子DTM(GTM)は保護膜PSV1かパッケージTCPの少なくとも一方で覆われるので電触に対して強くなる。 In the figure, TTB is an input terminal / wiring part of the integrated circuit CHI, and TTM is an output terminal / wiring part of the integrated circuit CHI, which is made of, for example, Cu, and each inner tip (commonly called inner lead) Bonding pads PAD of the integrated circuit CHI are connected by a so-called face-down bonding method. The outer tips (commonly referred to as outer leads) of the terminals TTB and TTM correspond to the input and output of the semiconductor integrated circuit chip CHI, respectively, and the CRT / TFT conversion circuit / power supply circuit SUP is connected to the anisotropic conductive film ACF by soldering or the like. Is connected to the liquid crystal display panel PNL. The package TCP is connected to the panel so that the tip thereof covers the protective film PSV1 exposing the connection terminal DTM on the panel PNL side. Therefore, the external connection terminal DTM (GTM) is at least either of the protective film PSV1 or the package TCP. On the other hand, since it is covered, it is strong against electric contact.
BF1はポリイミド等からなるベースフィルムであり、SRSは半田付けの際半田が余計なところへつかないようにマスクするためのソルダレジスト膜である。シールパターンSLの外側の上下ガラス基板の隙間は洗浄後エポキシ樹脂EPX等により保護され、パッケージTCPと上側基板SUB2の間には更にシリコーン樹脂SILが充填され保護が多重化されている。 BF1 is a base film made of polyimide or the like, and SRS is a solder resist film for masking so that the solder does not stick to an extra portion during soldering. The gap between the upper and lower glass substrates outside the seal pattern SL is protected by an epoxy resin EPX after cleaning, and a silicone resin SIL is further filled between the package TCP and the upper substrate SUB2 to multiplex the protection.
《製造方法》
つぎに、上述した液晶表示装置の基板SUB1側の製造方法について図13〜図15を参照して説明する。なお同図において、中央の文字は工程名の略称であり、左側は図2に示す画素部分、右側は図9に示すゲート端子付近の断面形状でみた加工の流れを示す。工程Dを除き工程A〜工程Iは各写真処理に対応して区分けしたもので、各工程のいずれの断面図も写真処理後の加工が終わりフォトレジストを除去した段階を示している。なお、写真処理とは本説明ではフォトレジストの塗布からマスクを使用した選択露光を経てそれを現像するまでの一連の作業を示すものとし、繰返しの説明は避ける。以下区分けした工程に従って、説明する。
"Production method"
Next, a manufacturing method on the substrate SUB1 side of the liquid crystal display device described above will be described with reference to FIGS. In the figure, the central character is an abbreviation of the process name, the left side shows the pixel portion shown in FIG. 2, and the right side shows the processing flow as seen in the cross-sectional shape near the gate terminal shown in FIG. Steps A to I, except for step D, are classified according to each photographic process, and any cross-sectional view of each process shows a stage where the processing after the photographic process is finished and the photoresist is removed. In this description, photographic processing refers to a series of operations from application of a photoresist to selective exposure using a mask and development thereof, and repeated description is avoided. This will be described in accordance with the divided steps.
工程A、図13
7059ガラス(商品名)からなる下部透明ガラス基板SUB1の両面に酸化シリコン膜SIOをディップ処理により設けたのち、500℃、60分間のベークを行なう。下部透明ガラス基板SUB1上に膜厚が1100Åのクロムからなる第1導電膜g1をスパッタリングにより設け、写真処理後、エッチング液として硝酸第2セリウムアンモニウム溶液で第1導電膜g1を選択的にエッチングする。それによって、ゲート端子GTM、ドレイン端子DTM、ゲート端子GTMを接続する陽極酸化バスラインSHg、ドレイン端子DTMを短絡するバスラインSHd、陽極酸化バスラインSHgに接続された陽極酸化パッド(図示せず)を形成する。
Process A, FIG. 13
After silicon oxide films SIO are provided on both surfaces of the lower transparent glass substrate SUB1 made of 7059 glass (trade name) by dipping, baking is performed at 500 ° C. for 60 minutes. A first conductive film g1 made of chromium having a thickness of 1100 mm is provided on the lower transparent glass substrate SUB1 by sputtering, and after the photographic processing, the first conductive film g1 is selectively etched with a second cerium ammonium nitrate solution as an etchant. . Thereby, the gate terminal GTM, the drain terminal DTM, the anodized bus line SHg for connecting the gate terminal GTM, the bus line SHd for short-circuiting the drain terminal DTM, and the anodized pad connected to the anodized bus line SHg (not shown) Form.
工程B、図13
膜厚が2800ÅのAl−Pd、Al−Si、Al−Si−Ti、Al−Si−Cu等からなる第2導電膜g2をスパッタリングにより設ける。写真処理後、リン酸と硝酸と氷酢酸との混酸液で第2導電膜g2を選択的にエッチングする。
Process B, FIG. 13
A second conductive film g2 made of Al—Pd, Al—Si, Al—Si—Ti, Al—Si—Cu, or the like having a thickness of 2800 mm is provided by sputtering. After the photographic processing, the second conductive film g2 is selectively etched with a mixed acid solution of phosphoric acid, nitric acid, and glacial acetic acid.
工程C、図13
写真処理後(前述した陽極酸化マスクAO形成後)、3%酒石酸をアンモニアによりPH6.25±0.05に調整した溶液をエチレングリコール液で1:9に稀釈した液からなる陽極酸化液中に基板SUB1を浸漬し、化成電流密度が0.5mA/cm2になるように調整する(定電流化成)。次に所定のAl2O3膜厚が得られるのに必要な化成電圧125Vに達するまで陽極酸化を行う。その後この状態で数10分保持することが望ましい(定電圧化成)。これは均一なAl2O3膜を得る上で大事なことである。それによって、導電膜g2を陽極酸化され、走査信号線GL、ゲート電極GTおよび電極PL1上に膜厚が1800Åの陽極酸化膜AOFが形成される
工程D、図14
プラズマCVD装置にアンモニアガス、シランガス、窒素ガスを導入して、膜厚が2000Åの窒化Si膜を設け、プラズマCVD装置にシランガス、水素ガスを導入して、膜厚が2000Åのi型非晶質Si膜を設けたのち、プラズマCVD装置に水素ガス、ホスフィンガスを導入して、膜厚が300ÅのN+型非晶質Si膜を設ける。
Process C, FIG.
After photographic processing (after the formation of the anodic oxidation mask AO described above), a solution prepared by diluting 3% tartaric acid to pH 6.25 ± 0.05 with ammonia was diluted 1: 9 with an ethylene glycol solution into an anodic oxidation solution. The substrate SUB1 is immersed and adjusted so that the formation current density is 0.5 mA / cm 2 (constant current formation). Next, anodic oxidation is performed until the formation voltage of 125 V necessary for obtaining a predetermined Al 2 O 3 film thickness is reached. Thereafter, it is desirable to maintain this state for several tens of minutes (constant voltage formation). This is important for obtaining a uniform Al 2 O 3 film. As a result, the conductive film g2 is anodized, and an anodic oxide film AOF having a thickness of 1800 mm is formed on the scanning signal line GL, the gate electrode GT, and the electrode PL1.
Ammonia gas, silane gas, and nitrogen gas are introduced into the plasma CVD apparatus to provide a silicon nitride film having a thickness of 2000 mm, and silane gas and hydrogen gas are introduced into the plasma CVD apparatus to form an i-type amorphous film having a thickness of 2000 mm. After providing the Si film, hydrogen gas and phosphine gas are introduced into the plasma CVD apparatus to form an N + type amorphous Si film having a thickness of 300 mm.
工程E、図14
写真処理後、ドライエッチングガスとしてSF6、CCl4を使用してN+型非晶質Si膜、i型非晶質Si膜を選択的にエッチングすることにより、i型半導体層ASの島を形成する。
Process E, FIG. 14
After the photographic processing, the island of the i-type semiconductor layer AS is etched by selectively etching the N + -type amorphous Si film and the i-type amorphous Si film using SF 6 and CCl 4 as dry etching gases. Form.
工程F、図14
写真処理後、ドライエッチングガスとしてSF6を使用して、窒化Si膜を選択的にエッチングする。
Process F, FIG. 14
After the photo processing, the Si nitride film is selectively etched using SF 6 as a dry etching gas.
工程G、図15
膜厚が1400ÅのITO膜からなる第1導電膜d1をスパッタリングにより設ける。写真処理後、エッチング液として塩酸と硝酸との混酸液で第1導電膜d1を選択的にエッチングすることにより、ゲート端子GTM、ドレイン端子DTMの最上層および透明画素電極ITO1を形成する。
Process G, FIG. 15
A first conductive film d1 made of an ITO film having a thickness of 1400 mm is provided by sputtering. After the photographic processing, the first conductive film d1 is selectively etched with a mixed acid solution of hydrochloric acid and nitric acid as an etching solution, thereby forming the gate terminal GTM, the uppermost layer of the drain terminal DTM, and the transparent pixel electrode ITO1.
工程H、図15
膜厚が600ÅのCrからなる第2導電膜d2をスパッタリングにより設け、さらに膜厚が4000ÅのAl−Pd、Al−Si、Al−Si−Ti、Al−Si−Cu等からなる第3導電膜d3をスパッタリングにより設ける。写真処理後、第3導電膜d3を工程Bと同様な液でエッチングし、第2導電膜d2を工程Aと同様な液でエッチングし、映像信号線DL、ソース電極SD1、ドレイン電極SD2を形成する。つぎに、ドライエッチング装置にCCl4、SF6を導入して、N+型非晶質Si膜をエッチングすることにより、ソースとドレイン間のN+型半導体層d0を選択的に除去する。
Process H, FIG. 15
A second conductive film d2 made of Cr with a thickness of 600 Å is provided by sputtering, and a third conductive film made of Al-Pd, Al-Si, Al-Si-Ti, Al-Si-Cu, etc. with a thickness of 4000 さ ら に. d3 is provided by sputtering. After the photographic processing, the third conductive film d3 is etched with the same liquid as in the process B, and the second conductive film d2 is etched with the same liquid as in the process A to form the video signal line DL, the source electrode SD1, and the drain electrode SD2. To do. Next, by introducing CCl 4 and SF 6 into a dry etching apparatus and etching the N + type amorphous Si film, the N + type semiconductor layer d0 between the source and the drain is selectively removed.
工程I、図15
プラズマCVD装置にアンモニアガス、シランガス、窒素ガスを導入して、膜厚が1μmの窒化Si膜を設ける。写真処理後、ドライエッチングガスとしてSF6を使用した写真蝕刻技術で窒化Si膜を選択的にエッチングすることによって、保護膜PSV1を形成する。
Step I, FIG.
Ammonia gas, silane gas, and nitrogen gas are introduced into the plasma CVD apparatus to provide a 1 μm-thick Si nitride film. After the photographic processing, the protective film PSV1 is formed by selectively etching the Si nitride film by a photolithography technique using SF 6 as a dry etching gas.
《液晶表示モジュールの全体構成》
図23は、液晶表示モジュールMDLの分解斜視図であり、各構成部品の具体的な構成は図24〜図39に示す。
<Overall configuration of liquid crystal display module>
FIG. 23 is an exploded perspective view of the liquid crystal display module MDL, and the specific configuration of each component is shown in FIGS.
SHDは金属板から成るシールドケース(=メタルフレーム)、LCWは液晶表示窓、PNLは液晶表示パネル、SPBは光拡散板、MFRは中間フレーム、BLはバックライト、BLSはバックライト支持体、LCAは下側ケースであり、図に示すような上下の配置関係で各部材が積み重ねられてモジュールMDLが組み立てられる。 SHD is a shield case (= metal frame) made of a metal plate, LCW is a liquid crystal display window, PNL is a liquid crystal display panel, SPB is a light diffusion plate, MFR is an intermediate frame, BL is a backlight, BLS is a backlight support, LCA Is a lower case, and the modules MDL are assembled by stacking the members in the vertical arrangement as shown in the figure.
モジュールMDLは、下側ケースLCA、中間フレームMFR、シールドケースSHDの3種の保持部材を有する。これらの3部材はそれぞれ略箱状を成し、上記記載順に重箱式に積み重ねられ、シールドケースSHDによって各部品を搭載した他の2部材を保持する構成になっている。表示パネルPNLと光拡散板SPBは一旦中間フレームMFR上に置くことができ、4本のバックライト(冷陰極螢光管)BLを支持するバックライト支持体BLSは下側ケースLCA上に一旦置くことができる。従って、下側ケースLCAと中間フレームMFRの2部材にそれぞれ必要な部品を実装しながらこの2部材をひっくり返すことなく積み重ねて製造することができるので、製造を容易に行うことができ、組立性が良く、信頼性の高い装置を提供できる利点がある。これが本モジュールの1つの大きな特徴である。
以下、各部材について詳しく説明する。
The module MDL has three types of holding members: a lower case LCA, an intermediate frame MFR, and a shield case SHD. Each of these three members has a substantially box shape and is stacked in a heavy box type in the order described above, and is configured to hold the other two members on which the respective components are mounted by a shield case SHD. The display panel PNL and the light diffusing plate SPB can be once placed on the intermediate frame MFR, and the backlight support BLS that supports the four backlights (cold cathode fluorescent tubes) BL is once placed on the lower case LCA. be able to. Accordingly, the two parts of the lower case LCA and the intermediate frame MFR can be stacked and manufactured without being turned over while mounting the necessary parts, so that the manufacture can be easily performed and the assemblability can be improved. There is an advantage that a good and reliable device can be provided. This is one major feature of this module.
Hereinafter, each member will be described in detail.
《シールドケースSHD》
図24は、シールドケースSHDの上面、前側面、後側面、右側面、左側面を示す図であり、図25は、シールドケースSHDを斜め上方からみたときの斜視図である。
《Shield case SHD》
FIG. 24 is a diagram showing the top surface, front side surface, rear side surface, right side surface, and left side surface of the shield case SHD, and FIG. 25 is a perspective view of the shield case SHD as viewed obliquely from above.
シールドケース(メタルフレーム)SHDは、1枚の金属板をプレス加工技術により、打ち抜きや折り曲げ加工により作製される。LCWは表示パネルPNLを視野に露出する開口を示し、以下表示窓と称す。 The shield case (metal frame) SHD is manufactured by punching or bending a single metal plate by a press working technique. LCW indicates an opening exposing the display panel PNL to the field of view, and is hereinafter referred to as a display window.
CLは中間フレームMFR固定用爪(全部で19個)、FKは下側ケースLCA固定用フック(全部で9個)であり、シールドケースSHDに一体に設けられている。図に示された状態の固定用爪CLは組立て時、それぞれ内側に折り曲げられて中間フレームMFRに設けられた四角い固定用爪穴CLH(図27の各側面図参照)に挿入される。これにより、シールドケースSHDが表示パネルPNL等を保持・収納する中間フレームMFRを保持し、両者がしっかりと固定される。固定用フックFKは、それぞれ下側ケースLCAに設けた固定用突起FKP(図34の各側面図参照)に嵌合される。これにより、シールドケースSHDがバックライトBL、バックライト支持体BLS等を保持・収納する下側ケースLCAを保持し、両者がしっかりと固定される。なお、中間フレームMFRと下側ケースLCAとは周縁部において嵌合し、また、シールドケースSHDは中間フレームMFRに被覆・嵌合し、3部材は合体するようになっている。また、表示パネルPNLの上面および下面の表示に影響を与えない四方の縁周囲には薄く細長い長方形状のゴムスペーサ(ゴムクッション。図示省略)が設けられている。上面側のゴムスペーサは、表示パネルPNLとシールドケースSHDとの間に介在され、下面側のゴムスペーサは、表示パネルPNLと中間フレームMFR及び光拡散板SPBとの間に介在される。これらのゴムスペーサの弾性を利用して、シールドケースSHDを装置内部方向に押し込むことにより固定用フックFKが固定用突起FKPにかかり、両固定用部材がストッパとして機能し、さらに、固定用爪CLが折り曲げられ、爪穴CLHに挿入されて、シールドケースSHDにより中間フレームMFRと下側ケースLCAが固定され、モジュール全体が一体となってしっかりと保持され、他の固定用部材が不要である。従って、組立が容易で製造コストを低減できる。また、機械的強度が大きく、耐振動衝撃性を向上でき、装置の信頼性を向上できる。また、固定用爪CLと固定用フックFKは取り外しが容易なため(固定用爪CLの折り曲げを延ばし、固定用フックFKを外すだけ)、3部材の分解・組立が容易なので、修理が容易で、バックライトBLの交換も容易である(バックライト交換などで外す率が大きい下側ケースLCAの固定用フックFKの方が固定用爪CLより取り外し易くなっている)。なお、本モジュールでは下側ケースLCAと中間フレームMFRは上記固定用部材による取付けの他、それぞれ4個ずつ設けた下側ケースLCAのねじ穴が設けられた貫通孔LHL(図34〜図36参照)と中間フレームMFRのねじ穴MVH(図28参照)とねじにより更にねじ止めされている。 Reference numeral CL denotes intermediate frame MFR fixing claws (19 in total), and FK denotes lower case LCA fixing hooks (9 in total), which are integrally provided on the shield case SHD. When assembled, the fixing claws CL in the state shown in the drawing are bent inward and inserted into square fixing claw holes CLH (see the side views in FIG. 27) provided in the intermediate frame MFR. Thereby, the shield case SHD holds the intermediate frame MFR for holding and storing the display panel PNL and the like, and both are firmly fixed. The fixing hooks FK are fitted into fixing protrusions FKP (see each side view of FIG. 34) provided on the lower case LCA. As a result, the shield case SHD holds the lower case LCA that holds and stores the backlight BL, the backlight support BLS, and the like, and both are firmly fixed. The intermediate frame MFR and the lower case LCA are fitted at the periphery, and the shield case SHD is covered and fitted to the intermediate frame MFR, and the three members are united. In addition, thin and long rectangular rubber spacers (rubber cushions, not shown) are provided around the four edges that do not affect the display on the upper and lower surfaces of the display panel PNL. The upper surface side rubber spacer is interposed between the display panel PNL and the shield case SHD, and the lower surface side rubber spacer is interposed between the display panel PNL, the intermediate frame MFR, and the light diffusion plate SPB. By utilizing the elasticity of these rubber spacers, the shield case SHD is pushed toward the inside of the apparatus, whereby the fixing hook FK is engaged with the fixing protrusion FKP, both fixing members function as stoppers, and the fixing claws CL Is bent, inserted into the claw hole CLH, the intermediate frame MFR and the lower case LCA are fixed by the shield case SHD, the entire module is firmly held together, and no other fixing member is required. Therefore, assembly is easy and manufacturing cost can be reduced. Further, the mechanical strength is large, the vibration shock resistance can be improved, and the reliability of the apparatus can be improved. Also, because the fixing claw CL and the fixing hook FK are easy to remove (just extend the bending of the fixing claw CL and remove the fixing hook FK), the three members can be easily disassembled and assembled, making repair easy. The backlight BL can be easily replaced (the fixing hook FK of the lower case LCA, which has a high removal rate due to backlight replacement or the like, is easier to remove than the fixing claw CL). In addition, in this module, the lower case LCA and the intermediate frame MFR are attached by the fixing member as described above, and four through holes LHL each provided with a screw hole of the lower case LCA provided (see FIGS. 34 to 36). ), A screw hole MVH (see FIG. 28) of the intermediate frame MFR, and a screw.
COHは共通貫通穴である。共通貫通穴COHは、このシールドケースSHDの他、表示パネルPNLの駆動回路基板PCB1、中間フレームMFRの駆動回路基板PCB2、中間フレームMFR、下側ケースLCAに2個ずつ共通して(同じ平面位置に)設けられた貫通穴で、製造時、固定して立てたピンに下側ケースLCAから順に各共通貫通穴COHを挿入して各部品を実装していくことにより、各部材・各部品の相対位置を精度良く設定するためのものである。また、当該モジュールMDLをパソコン等の応用製品に実装するとき、この共通貫通穴COHを位置決めの基準とすることができる。 COH is a common through hole. In addition to the shield case SHD, two common through holes COH are common to the drive circuit board PCB1 of the display panel PNL, the drive circuit board PCB2 of the intermediate frame MFR, the intermediate frame MFR, and the lower case LCA (in the same plane position). In the through holes provided, each component and each component is mounted by inserting each common through hole COH in the order from the lower case LCA to the pin that is fixed and standing at the time of manufacture. This is for setting the relative position with high accuracy. Further, when the module MDL is mounted on an application product such as a personal computer, the common through hole COH can be used as a positioning reference.
FGは金属製シールドケースSHDと一体に形成された6個のフレームグランドで、シールドケースSHDに開けられた「コ」の字状の開口、換言すれば、四角い開口部中に延びた細長い突起部により構成される。この細長い突起部が、それぞれ装置内部へ向かう方向に折り曲げられ、表示パネルPNLの駆動回路基板PCB1のグランドラインが接続されたフレームグランドパッドFGP(図26)に半田付けにより接続された構造になっている。 FG is six frame grounds formed integrally with the metal shield case SHD, and has a “U” -shaped opening opened in the shield case SHD, in other words, an elongated protrusion extending into the square opening. Consists of. Each of the elongated protrusions is bent in the direction toward the inside of the device, and is connected to the frame ground pad FGP (FIG. 26) to which the ground line of the drive circuit board PCB1 of the display panel PNL is connected by soldering. Yes.
《表示パネルPNLと駆動回路基板PCB1》
図26は、図16等に示した表示パネルPNLに駆動回路を実装した状態を示す上面図である。
CHIは表示パネルPNLを駆動させる駆動ICチップ(下側の3個は垂直走査回路側の駆動ICチップ、左右の6個ずつは映像信号駆動回路側の駆動ICチップ)である。TCPは図21、図22で説明したように駆動用ICチップCHIがテープ オートメイティド ボンディング法(TAB)により実装されたテープキャリアパッケージ、PCB1はそれぞれTCPやコンデンサCDS等が実装されたPCB(プリンテッド サーキット ボード)から成る駆動回路基板で、3つに分割されている。FGPはフレームグランドパッドである。FCは下側の駆動回路基板PCB1と左側の駆動回路基板PCB1、および下側の駆動回路基板PCB1と右側の駆動回路基板PCB1とを電気的に接続するフラットケーブルである。フラットケーブルFCとしては図に示すように、複数のリード線(りん青銅の素材にSn鍍金を施したもの)をストライプ状のポリエチレン層とポリビニルアルコール層とでサンドイッチして支持したものを使用する。
<< Display Panel PNL and Drive Circuit Board PCB1 >>
FIG. 26 is a top view showing a state where a drive circuit is mounted on the display panel PNL shown in FIG.
CHI is a driving IC chip for driving the display panel PNL (the lower three are driving IC chips on the vertical scanning circuit side, and the left and right six are driving IC chips on the video signal driving circuit side). As described with reference to FIGS. 21 and 22, TCP is a tape carrier package in which the driving IC chip CHI is mounted by the tape automated bonding method (TAB), and PCB1 is a PCB (printer) in which TCP, a capacitor CDS, etc. are mounted. Drive circuit board, which is divided into three. FGP is a frame ground pad. FC is a flat cable that electrically connects the lower drive circuit board PCB1 and the left drive circuit board PCB1, and the lower drive circuit board PCB1 and the right drive circuit board PCB1. As shown in the figure, a flat cable FC is used in which a plurality of lead wires (phosphor bronze material Sn plated) are sandwiched and supported by a striped polyethylene layer and a polyvinyl alcohol layer.
《駆動回路基板PCB1》
駆動回路基板PCB1は、図26に示すように、3個に分割され、表示パネルPNLの回りに「コ」字状に配置され、2個のフラットケーブルFCによってそれぞれ電気的、機械的に接続されている。駆動回路基板PCB1は分割されているので、表示パネルPNLと駆動回路基板PCB1との熱膨張率の差により駆動回路基板PCB1の長軸方向に生じる応力(ストレス)がフラットケーブルFCの箇所で吸収され、接続強度が弱いテープキャリアパッケージTCPテープの出力リード(図21、図22のTTM)と表示パネルの外部接続端子DTM(GTM)の剥がれが防止でき、熱に対するモジュールの信頼性を向上できる。このような基板の分割方式は、更に、1枚の「コ」の字状基板に比べて、それぞれが矩形上の単純な形状であるので1枚の基板材料から多数枚の基板PCB1が取得できプリント基板材料の利用率が高くなり、部品・材料費が低減できる(本実施例の場合は約50%に低減)効果が有る。なお、駆動回路基板PCB1は、PCBの代わりに柔軟なFPC(フレキシブル プリンティド サーキット)を使用すると、FPCはたわむのでリード剥がれ防止効果をいっそう高めることができる。また、分割しない一体型の「コ」の字状のPCBを用いることもでき、その場合は工数の低減、部品点数削減による製造工程管理の単純化、PCB間接続ケーブルの廃止による信頼性向上に効果が有る。
<< Drive circuit board PCB1 >>
As shown in FIG. 26, the drive circuit board PCB1 is divided into three parts, arranged in a “U” shape around the display panel PNL, and electrically and mechanically connected by two flat cables FC. ing. Since the drive circuit board PCB1 is divided, the stress (stress) generated in the major axis direction of the drive circuit board PCB1 due to the difference in thermal expansion coefficient between the display panel PNL and the drive circuit board PCB1 is absorbed by the flat cable FC. Further, peeling of the output lead (TTM in FIGS. 21 and 22) of the tape carrier package TCP tape having a weak connection strength and the external connection terminal DTM (GTM) of the display panel can be prevented, and the reliability of the module against heat can be improved. Such a substrate dividing method further has a simple shape on a rectangle as compared with a single “U” -shaped substrate, so that a large number of substrates PCB1 can be obtained from a single substrate material. There is an effect that the utilization rate of the printed circuit board material is increased and the cost of parts and materials can be reduced (in the case of this embodiment, it is reduced to about 50%). In addition, if flexible FPC (flexible printed circuit) is used for the drive circuit board PCB1 instead of PCB, since the FPC is bent, the effect of preventing lead peeling can be further enhanced. In addition, an integrated “U” -shaped PCB that is not divided can be used, in which case man-hours are reduced, manufacturing process management is simplified by reducing the number of parts, and reliability is improved by eliminating the connection cable between PCBs. There is an effect.
3個に分割された各駆動回路基板PCB1の各グランドラインに接続されたフレームグランドパッドFGPは、図26に示すように、各基板毎に2個ずつ合計6個設けてある。駆動回路基板PCB1が複数に分割されている場合、直流的には駆動回路基板のうち少なくとも1ヶ所がフレームグランドに接続されていれば、電気的な問題は起きないが、高周波領域ではその箇所が少ないと、各駆動回路基板の特性インピーダンスの違い等により電気信号の反射、グランドラインの電位が振られる等が原因で、EMI(エレクトロ マグネティック インタフィアレンス)を引き起こす不要な輻射電波の発生ポテンシャルが高くなる。特に、薄膜トランジスタを用いたモジュールMDLでは、高速のクロックを用いるので、EMI対策が難しい。これを防止するために、複数に分割された各駆動回路基板PCB1毎に少なくとも1ヶ所、本実施例では2ヶ所でグランド配線(交流接地電位)をインピーダンスが十分に低い共通のフレーム(すなわち、シールドケースSHD)に接続する。これにより、高周波領域におけるグランドラインが強化されるので、全体で1ヶ所だけシールドケースSHDに接続した場合と比較すると、本実施例の6ヶ所の場合は輻射の電界強度で5dB以上の改善が見られた。 As shown in FIG. 26, a total of six frame ground pads FGP connected to each ground line of each drive circuit board PCB1 divided into three are provided for each board. In the case where the drive circuit board PCB1 is divided into a plurality of parts, an electrical problem does not occur if at least one of the drive circuit boards is connected to the frame ground in terms of DC. If the number is low, the potential for generating unnecessary radiated radio waves that cause EMI (electromagnetic interference) is high due to the reflection of electrical signals due to differences in the characteristic impedance of each drive circuit board and the potential of the ground line. Become. In particular, the module MDL using a thin film transistor uses a high-speed clock, so that it is difficult to take measures against EMI. In order to prevent this, at least one drive circuit board PCB1 divided into a plurality of parts, in this embodiment two ground lines (AC ground potential) is connected to a common frame (that is, a shield) having a sufficiently low impedance. Case SHD). As a result, the ground line in the high-frequency region is strengthened. Therefore, in comparison with the case where only one place is connected to the shield case SHD as a whole, in the case of the six places of this embodiment, the improvement of the electric field intensity of the radiation is 5 dB or more. It was.
シールドケースSHDのフレームグランドFGは、金属の細長い突起部で構成され、折り曲げることにより容易に表示パネルPNLのフレームグランドパッドFGPに接続でき、接続用の特別のワイヤ(リード線)が不要である。また、フレームグランドFGを介してシールドケースSHDと駆動回路基板PCB1とを機械的にも接続できるので、駆動回路基板PCB1の機械的強度も向上できる。 The frame ground FG of the shield case SHD is formed of a long and thin metal protrusion, and can be easily connected to the frame ground pad FGP of the display panel PNL by bending, and a special wire (lead wire) for connection is unnecessary. Further, since the shield case SHD and the drive circuit board PCB1 can be mechanically connected via the frame ground FG, the mechanical strength of the drive circuit board PCB1 can be improved.
《中間フレームMFR》
図27は、中間フレームMFRの上面図、前側面図、後側面図、右側面図、左側面図、図28は、中間フレームMFRの下面図、図29は、中間フレームMFRの上面側から見た斜視図である。
《Intermediate frame MFR》
27 is a top view, front side view, rear side view, right side view, left side view, FIG. 28 is a bottom view of the intermediate frame MFR, and FIG. 29 is a top view of the intermediate frame MFR. FIG.
中間フレームMFRは駆動回路基板PCB1と一体に構成された液晶表示部LCD、光拡散板SPB、L字形の駆動回路基板PCB2の保持部材である。 The intermediate frame MFR is a holding member for the liquid crystal display LCD, the light diffusion plate SPB, and the L-shaped drive circuit board PCB2 that are integrally formed with the drive circuit board PCB1.
BLWはバックライトBLの光を液晶表示部LCDへ取り込むためのバックライト光取り入れ窓で、ここに光拡散板SPBが載置・保持される。SPBSは、光拡散板SPBの保持部である。RDWは放熱穴、CWは外部と接続されるコネクタ用の切欠きである。MVHは4個のねじ穴であり、このねじ穴MVHと下側ケースLCAの貫通穴LHL(図34〜図36参照)を介して図示しないねじにより下側ケースLCAと中間フレームMFRとが固定される。CLHはシールドケースSHDの固定用爪CLが挿入される固定用爪穴である(図27の各側面図、図29参照)。2HLは駆動回路基板PCB2(図30参照)の固定用穴で、ナイロンリベット等の止め具が挿入される。L字形の駆動回路基板PCB2は図27の中間フレームMFRの上面図の右および下の縁のL字領域に配置される。なお、中間フレームMFRは、バックライト支持体BLS、下側ケースLCAと同じ白色の合成樹脂により形成されている。また、中間フレームMFRは、合成樹脂で作られているので、駆動回路基板PCB1および駆動回路基板PCB2の絶縁上有利である。 BLW is a backlight light intake window for taking the light of the backlight BL into the liquid crystal display unit LCD, and a light diffusion plate SPB is placed and held therein. SPBS is a holding part of the light diffusion plate SPB. RDW is a heat radiating hole, and CW is a notch for a connector connected to the outside. MVH has four screw holes, and the lower case LCA and the intermediate frame MFR are fixed by screws (not shown) through the screw holes MVH and through holes LHL (see FIGS. 34 to 36) of the lower case LCA. The CLH is a fixing claw hole into which the fixing claw CL of the shield case SHD is inserted (see each side view of FIG. 27 and FIG. 29). 2HL is a fixing hole for the drive circuit board PCB2 (see FIG. 30), and a stopper such as a nylon rivet is inserted therein. The L-shaped drive circuit board PCB2 is disposed in the L-shaped regions on the right and lower edges of the top view of the intermediate frame MFR in FIG. The intermediate frame MFR is formed of the same white synthetic resin as the backlight support BLS and the lower case LCA. Further, since the intermediate frame MFR is made of synthetic resin, it is advantageous in terms of insulation between the drive circuit board PCB1 and the drive circuit board PCB2.
《光拡散板SPB》
光拡散板SPB(図23参照)は、中間フレームMFRのバックライト光取り入れ窓BLWの四方の周縁部に設けられた保持部SPBS(図27、図29参照。中間フレームMFRの上面より低い)上で保持される。光拡散板SPBを保持部SPBS上に載置すると、光拡散板SPBの上面と中間フレームMFRの上面とは同一平面になる。光拡散板SPBの上には、駆動回路基板PCB1と一体となった液晶表示部LCDが載置される。液晶表示部LCDと光拡散板SPBとの間には、液晶表示部LCDの下面の四方の縁周囲に配置された4本のゴムスペーサ(図示省略。《シールドケースSHD》の説明の欄参照)が介在し、液晶表示部LCDと光拡散板SPBとの間がこれらのゴムスペーサにより密閉されている。すなわち、光拡散板SPBは中間フレームMFR(枠体)上に載置され、光拡散板SPBの上面は、液晶表示部LCDによって覆われ、かつ、液晶表示部LCDと光拡散板SPBとの間隙はゴムスペーサによって完全に密閉されている(光拡散板SPBと液晶表示部LCDとを中間フレームMFRを用いてバックライト部と独立に一体化・固定化した)。従って、液晶表示部LCDと光拡散板SPBとの間に異物が侵入したり、表示領域以外に静電気等により付着していた異物が表示領域に移動したりして表示品質が低下する問題を抑制できる。なお、光拡散板SPBは光拡散シートと比較して厚いので、光拡散板SPB下面側の異物の存在は目立たない。また、光拡散板SPBの下面側に存在する異物は、液晶表示部LCDから遠いので、焦点を結びにくく、像が拡散してしまうので、ほとんど問題とならない。さらに、光拡散板SPBと液晶表示部LCDとを順に中間フレームMFRに保持させる構成なので、組立性も良い。
<< Light diffusion plate SPB >>
The light diffusing plate SPB (see FIG. 23) is on the holding portion SPBS (see FIGS. 27 and 29, which is lower than the upper surface of the intermediate frame MFR) provided at the four peripheral edges of the backlight light intake window BLW of the intermediate frame MFR. Held in. When the light diffusing plate SPB is placed on the holding portion SPBS, the upper surface of the light diffusing plate SPB and the upper surface of the intermediate frame MFR are flush with each other. On the light diffusion plate SPB, a liquid crystal display LCD integrated with the drive circuit board PCB1 is placed. Between the liquid crystal display LCD and the light diffusing plate SPB, four rubber spacers are arranged around the four edges of the lower surface of the liquid crystal display LCD (not shown; see the description of << Shield Case SHD >>) Is interposed between the liquid crystal display portion LCD and the light diffusion plate SPB by these rubber spacers. That is, the light diffusing plate SPB is placed on the intermediate frame MFR (frame body), the upper surface of the light diffusing plate SPB is covered with the liquid crystal display portion LCD, and the gap between the liquid crystal display portion LCD and the light diffusing plate SPB. Is completely sealed by a rubber spacer (the light diffusion plate SPB and the liquid crystal display portion LCD are integrated and fixed independently from the backlight portion using the intermediate frame MFR). Therefore, it is possible to suppress the problem that the display quality deteriorates due to foreign matter entering between the liquid crystal display part LCD and the light diffusion plate SPB, or foreign matter adhering to the display area other than the display area moving to the display area. it can. Since the light diffusion plate SPB is thicker than the light diffusion sheet, the presence of foreign matter on the lower surface side of the light diffusion plate SPB is inconspicuous. Further, since the foreign matter existing on the lower surface side of the light diffusing plate SPB is far from the liquid crystal display portion LCD, it is difficult to focus and the image is diffused, so that there is almost no problem. Furthermore, since the light diffusion plate SPB and the liquid crystal display LCD are sequentially held by the intermediate frame MFR, the assemblability is good.
《駆動回路基板PCB2》
図30は、駆動回路基板PCB2の下面図である。中間フレームMFRに保持・収納される液晶表示部LCDの駆動回路基板PCB2は、図30に示すように、L字形をしており、IC、コンデンサ、抵抗等の電子部品が搭載されている。この駆動回路基板PCB2には、1つの電圧源から複数の分圧した安定化された電圧源を得るための電源回路や、ホスト(上位演算処理装置)からのCRT(陰極線管)用の情報をTFT液晶表示装置用の情報に変換する回路を含む回路が搭載されている。CJは外部と接続される図示しないコネクタが接続されるコネクタ接続部である。なお、駆動回路基板PCB2と駆動回路基板PCB1とは、図31に示すように、フラットケーブルFCにより電気的に接続される(詳細後述)。また、駆動回路基板PCB2とインバータ回路基板IPCBとは、駆動回路基板PCB2のバックライト接続部BC2およびインバータ回路基板IPCBのバックライト接続部BCIに接続される図示しないバックライトコネクタおよびバックライトケーブルにより、中間フレームMFRに設けたコネクタ穴CHL(図27〜図29参照)を介して電気的に接続される。
<< Drive circuit board PCB2 >>
FIG. 30 is a bottom view of the drive circuit board PCB2. As shown in FIG. 30, the drive circuit board PCB2 of the liquid crystal display portion LCD held and accommodated in the intermediate frame MFR has an L shape and is mounted with electronic components such as an IC, a capacitor, and a resistor. The drive circuit board PCB2 is provided with a power supply circuit for obtaining a plurality of stabilized voltage sources divided from one voltage source and information for a CRT (cathode ray tube) from a host (high-order processing unit). A circuit including a circuit for converting into information for a TFT liquid crystal display device is mounted. CJ is a connector connecting portion to which a connector (not shown) connected to the outside is connected. The drive circuit board PCB2 and the drive circuit board PCB1 are electrically connected by a flat cable FC (details will be described later) as shown in FIG. Further, the drive circuit board PCB2 and the inverter circuit board IPCB are connected by a backlight connector and a backlight cable (not shown) connected to the backlight connection part BC2 of the drive circuit board PCB2 and the backlight connection part BCI of the inverter circuit board IPCB. Electrical connection is made via a connector hole CHL (see FIGS. 27 to 29) provided in the intermediate frame MFR.
《駆動回路基板PCB1と駆動回路基板PCB2との電気的接続》
図31は、液晶表示部LCDの駆動回路基板PCB1(上面が見える)と中間フレームMFRの駆動回路基板PCB2(下面が見える)との接続状態を示す上面図である。
<< Electrical connection between drive circuit board PCB1 and drive circuit board PCB2 >>
FIG. 31 is a top view showing a connection state between the driving circuit board PCB1 (the upper surface is visible) of the liquid crystal display LCD and the driving circuit board PCB2 (the lower surface is visible) of the intermediate frame MFR.
液晶表示部LCDと駆動回路基板PCB2とは折り曲げ可能なフラットケーブルFCにより電気的に接続されている。この状態で動作チェックを行うことができる。駆動回路基板PCB2は、フラットケーブルFCを180°折り曲げることにより、液晶表示部LCDの下面側に重ねて配置され、中間フレームMFRの所定の凹部に嵌合され、ナイロンリベット等の止め具等により固定され、その上に液晶表示部LCDと一体になった駆動回路基板PCB1が載置・保持される。 The liquid crystal display part LCD and the drive circuit board PCB2 are electrically connected by a foldable flat cable FC. An operation check can be performed in this state. The drive circuit board PCB2 is placed on the lower surface side of the liquid crystal display LCD by folding the flat cable FC 180 °, fitted in a predetermined recess of the intermediate frame MFR, and fixed with a fastener such as a nylon rivet. Then, the driving circuit board PCB1 integrated with the liquid crystal display LCD is placed and held thereon.
《バックライト支持体BLS》
図32は、バックライト支持体BLSの上面図、後側面図、右側面図、左側面図、図33は、バックライト支持体BLSの上面側から見た斜視図である。
<< Backlight support BLS >>
FIG. 32 is a top view, rear side view, right side view, left side view of the backlight support BLS, and FIG. 33 is a perspective view of the backlight support BLS viewed from the top side.
バックライト支持体BLSは、4本のバックライト(冷陰極螢光管)BL(図37、図23参照)を支持する。SPCは穴(空間)であり、バックライト支持体BLSは枠体を成している。 The backlight support BLS supports four backlights (cold cathode fluorescent tubes) BL (see FIGS. 37 and 23). SPC is a hole (space), and the backlight support BLS forms a frame.
バックライト支持体BLSは、4本のバックライトBLを白色のシリコンゴムSG(図37、図39参照)を介して支持するようになっている。SSはバックライト支持部で、ここにシリコンゴムSGを介して各バックライトBLの両端を支持するようになっている。なお、シリコンゴムSGは、バックライトBLの点燈領域内への異物侵入防止の役目もする。RHはバックライトBLの両端に接続されたリード線LD(図37参照)が通るリード線穴である。 The backlight support BLS supports the four backlights BL via white silicon rubber SG (see FIGS. 37 and 39). Reference numeral SS denotes a backlight support portion which supports both ends of each backlight BL via silicon rubber SG. Note that the silicon rubber SG also serves to prevent foreign matter from entering the lighting area of the backlight BL. RH is a lead wire hole through which a lead wire LD (see FIG. 37) connected to both ends of the backlight BL passes.
SHLはバックライト支持体BLSに設けた4個の貫通穴で、下側ケースLCAのねじ穴LVHと一致し、図示しないねじによって下側ケースLCAに固定される。 SHL is four through holes provided in the backlight support BLS, and coincides with the screw holes LVH of the lower case LCA, and is fixed to the lower case LCA by screws (not shown).
SRMはバックライト支持体BLSの図32の左右両内側面に形成されたバックライトBL(4本のバックライトBLのうち外側の2本のバックライトBL)のバックライト光反射部で、下側ケースLCAのバックライト光反射山RM(図34、図36参照)の上面と同様にバックライトBLの光を液晶表示部LCDの方に効率良く反射するための複数の平面の組み合せから構成されている(《下側ケース》の説明の欄参照)。なお、バックライト支持体BLSは、中間フレームMFR、下側ケースLCAと同じ白色の合成樹脂により成型により作られる。 SRM is a backlight light reflecting portion of a backlight BL (two backlights BL out of four backlights BL) formed on both right and left inner surfaces of the backlight support BLS in FIG. Similar to the upper surface of the backlight light reflection mountain RM (see FIGS. 34 and 36) of the case LCA, it is composed of a combination of a plurality of planes for efficiently reflecting the light of the backlight BL toward the liquid crystal display LCD. (Refer to the description of << lower case >>). The backlight support BLS is made by molding the same white synthetic resin as the intermediate frame MFR and the lower case LCA.
《下側ケースLCA》
図34は、下側ケースLCAの上面図(反射側)、後側面図、右側面図、左側面図、図35は、下側ケースLCAの下面図、図36は、下側ケースLCAの上面側から見た斜視図、図38は、下側ケースLCAの断面図(図34の38−38切断線における断面図)である。
<Lower case LCA>
34 is a top view of the lower case LCA (reflection side), rear side view, right side view, left side view, FIG. 35 is a bottom view of the lower case LCA, and FIG. 36 is a top view of the lower case LCA. FIG. 38 is a cross-sectional view of the lower case LCA (cross-sectional view taken along the line 38-38 in FIG. 34).
下側ケースLCAは、バックライトBL、バックライト支持体BLS、バックライトBL点燈用のインバータ回路基板IPCBの保持部材(バックライト収納ケース)であり、バックライトBLのバックライト光反射板を兼ねており、バックライトBLの光を最も効率良く反射する色である白色の合成樹脂で1個の型で一体成型することにより作られる。下側ケースLCAの上面には、この下側ケースLCAと一体に形成された3本のバックライト光反射山RMが形成され、バックライトBLのバックライト光反射面を構成している。3本のバックライト光反射山RMは、バックライトBLの光を液晶表示部LCDの方に効率良く反射するための複数の平面の組み合せから構成されている。すなわち、バックライト光反射山RMの断面形状は、図38の断面図に示すように、バックライトBLの光を最も効率良く、反射するように計算により求められた曲線の近似直線で構成されている。なお、バックライト光反射山RMの高さは、反射光率を上げるため、バックライトBLの上面より高くなっている(図39参照)。このように、バックライトBLの収納ケースとバックライトBLのバックライト光反射板とを一体の部材で構成したので、部品点数を少なくでき、構造を簡略化でき、製造コストを低減できる。従って、装置の耐振動衝撃性、耐熱衝撃性を向上でき、信頼性を向上できる。また、下側ケースLCAは、合成樹脂で作られているので、インバータ回路基板IPCBの絶縁上有利である。 The lower case LCA is a holding member (backlight storage case) for the backlight BL, the backlight support BLS, and the inverter circuit board IPCB for the backlight BL lighting, and also serves as a backlight light reflector of the backlight BL. It is made by integrally molding in one mold with a white synthetic resin that reflects the light of the backlight BL most efficiently. On the upper surface of the lower case LCA, three backlight light reflection mountains RM formed integrally with the lower case LCA are formed to constitute the backlight light reflection surface of the backlight BL. The three backlight light reflection mountains RM are composed of a combination of a plurality of planes for efficiently reflecting the light of the backlight BL toward the liquid crystal display portion LCD. That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 38, the cross-sectional shape of the backlight light reflection mountain RM is constituted by an approximate straight line of a curve obtained by calculation so as to reflect the light of the backlight BL most efficiently. Yes. The height of the backlight light reflection mountain RM is higher than the upper surface of the backlight BL in order to increase the reflected light rate (see FIG. 39). Thus, since the storage case of the backlight BL and the backlight light reflecting plate of the backlight BL are configured as an integral member, the number of parts can be reduced, the structure can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced. Therefore, the vibration shock resistance and thermal shock resistance of the apparatus can be improved, and the reliability can be improved. Further, since the lower case LCA is made of a synthetic resin, it is advantageous for insulation of the inverter circuit board IPCB.
なお、LVHは4個のねじ穴であり、このねじ穴LVHとバックライト支持体BLSの貫通穴SHL(図32、図33参照)を介して図示しないねじによりバックライト支持体BLSが下側ケースLCAに固定される。LHLは4個の貫通穴であり、この貫通穴LHLと中間フレームMFRのねじ穴MVH(図28参照)を介して図示しないねじにより中間フレームMFRと下側ケースLCAとが固定される。IHLはナイロンリベット等の止め具が挿入されるインバータ回路基板IPCBの固定用穴、CWは外部と接続されるコネクタ用の切欠き、FKPはシールドケースSHDの固定用フックFKが嵌合する固定用突起である(図34の各側面図、図36参照)。 Note that LVH has four screw holes, and the backlight support BLS is attached to the lower case by screws (not shown) through the screw holes LVH and through holes SHL (see FIGS. 32 and 33) of the backlight support BLS. Fixed to LCA. LHL is four through holes, and the intermediate frame MFR and the lower case LCA are fixed by screws (not shown) through the through holes LHL and screw holes MVH (see FIG. 28) of the intermediate frame MFR. IHL is a fixing hole for an inverter circuit board IPCB into which a fastener such as a nylon rivet is inserted, CW is a notch for a connector to be connected to the outside, and FKP is a fixing for fitting a fixing hook FK for a shield case SHD It is a protrusion (see each side view of FIG. 34, FIG. 36).
《バックライトBL》
図37は、下側ケースLCAにバックライト支持体BLS、バックライトBL、インバータ回路基板IPCBを搭載した状態を示す上面図、後側面図、右側面図、左側面図、図39は、図37の39−39切断線における断面図である。
<< Backlight BL >>
FIG. 37 is a top view, rear side view, right side view, left side view, and FIG. 39 showing a state where the backlight support BLS, the backlight BL, and the inverter circuit board IPCB are mounted on the lower case LCA. It is sectional drawing in the 39-39 cutting line.
バックライトBLは、液晶表示部LCDの真下に配置される直下型バックライトである。バックライトBLは、4本の冷陰極螢光管により構成され、バックライト支持体BLSにより支持され、バックライト支持体BLSを下側ケースLCAに図示しないねじを用いバックライト支持体BLSの貫通穴SHLおよび下側ケースLCAのねじ穴LVHを介して固定することによりバックライト収納ケースである下側ケースLCAに保持される。 The backlight BL is a direct type backlight disposed directly below the liquid crystal display unit LCD. The backlight BL is composed of four cold cathode fluorescent tubes and is supported by the backlight support BLS. The backlight support BLS is attached to the lower case LCA using screws (not shown) and the through holes of the backlight support BLS. By fixing through the screw holes LVH of the SHL and the lower case LCA, the lower case LCA, which is a backlight storage case, is held.
ECLは冷陰極管の封止側(螢光体を管の内表面に塗布したり、ガスを引いて真空にしたり、ガスを封入したりする側のことをいう)である。図37に示すように、並んで配置された4本のバックライトBLの封止側ECLが左右交互(図37では上下交互)に配置されている(千鳥配置)。これにより、螢光管における螢光体塗布に起因して生じる表示画面の色温度の左右傾斜(封止側の方が色温度が高い)を目立たなくでき、表示品質を向上できる。 The ECL is the sealing side of the cold cathode tube (refers to the side on which the phosphor is applied to the inner surface of the tube, the gas is evacuated, or the gas is sealed). As shown in FIG. 37, the sealing side ECLs of the four backlights BL arranged side by side are arranged alternately left and right (upper and lower in FIG. 37) (staggered arrangement). Thereby, the left-right inclination of the color temperature of the display screen resulting from the phosphor coating in the fluorescent tube (the color temperature on the sealing side is higher) can be made inconspicuous, and the display quality can be improved.
《インバータ回路基板IPCB》
インバータ回路IPCBは、4本のバックライトBLの点燈用回路基板で、図37に示すように、下側ケースLCAに載置され、下側ケースLCAの固定用穴IHL(図34〜図36参照)を介して図示しないナイロンリベット等の止め具によって固定される。インバータ回路IPCB上には2個のトランスTF1、TF2や、コンデンサ、コイル、抵抗等の電子部品が搭載されている。なお、熱源となるインバータ回路基板IPCBは、装置の上部側(図37では、上面図の左側に示す)に配置されるので、放熱性が良い。また、インバータ回路基板IPCBは装置の上部側に配置され、L字形の駆動回路基板PCB2は装置の下部側および左側(図27の中間フレームMFRの上面図の右および下の縁のL字領域)に配置され、熱源となるインバータ回路基板IPCBと駆動回路基板PCB2とは、放熱性の点とモジュール全体の厚さを薄くする点から上下に重ならないように配置されている。
<< Inverter circuit board IPCB >>
The inverter circuit IPCB is a circuit board for lighting of the four backlights BL, and is placed on the lower case LCA as shown in FIG. 37, and the fixing hole IHL (FIGS. 34 to 36) of the lower case LCA. And a fastener such as a nylon rivet (not shown). On the inverter circuit IPCB, two transformers TF1 and TF2 and electronic components such as capacitors, coils and resistors are mounted. Note that the inverter circuit board IPCB serving as a heat source is arranged on the upper side of the apparatus (shown on the left side of the top view in FIG. 37), and therefore has good heat dissipation. The inverter circuit board IPCB is disposed on the upper side of the device, and the L-shaped drive circuit board PCB2 is on the lower side and the left side of the device (L-shaped regions on the right and lower edges of the top view of the intermediate frame MFR in FIG. 27). The inverter circuit board IPCB and the drive circuit board PCB2, which are heat sources, are arranged so as not to overlap each other in terms of heat dissipation and the thickness of the entire module.
《バックライトBL、バックライト支持体BLS、インバータ回路基板IPCB》
バックライト支持体BLSに、それぞれ両端にリード線LD(図37参照)が付いた4本のバックライトBLを嵌め込んだ後、(バックライト支持体BLSとインバータ回路基板IPCBを下側ケースLCAに収納・固定する前に)各バックライトBLのリード線LDをインバータ回路基板IPCBに半田付けする。これにより、バックライトBLとバックライト支持体BLSとインバータ回路基板IPCBとで1個のユニットが構成される(図23、図37参照)。この状態でバックライトBLの点燈試験が可能である。従来は、バックライトとインバータ回路基板とをバックライト収納ケースにそれぞれ固定した後、バックライトのリード線をインバータ回路基板に半田付けする構成だったので、半田付けのためのスペースが非常に狭く、作業性が悪かったが、本モジュールでは、バックライトBLおよびインバータ回路基板IPCBを下側ケースLCAに固定する前に、バックライトBLがバックライト支持体BLSに支持された状態でバックライトBLのリード線LDをインバータ回路基板IPCBに半田付けできるので、作業性が良い。また、不良部品が生じた場合の部品交換も容易である。点燈試験が終了したら、図37に示すように、インバータ回路基板IPCBをナイロンリベット等の止め具を用いて下側ケースLCAの固定用穴IHLを介して固定し、バックライト支持体BLSを図示しないねじにより4個の貫通穴SHLとねじ穴LVH(図36、図34参照)を介して下側ケースLCAに固定する。
<< Backlight BL, Backlight Support BLS, Inverter Circuit Board IPCB >>
After the four backlights BL with lead wires LD (see FIG. 37) are fitted into the backlight support BLS, the backlight support BLS and the inverter circuit board IPCB are attached to the lower case LCA. Before storing and fixing, the lead wire LD of each backlight BL is soldered to the inverter circuit board IPCB. Thereby, one unit is comprised by the backlight BL, the backlight support body BLS, and the inverter circuit board IPCB (refer FIG. 23, FIG. 37). In this state, it is possible to perform a lighting test of the backlight BL. Conventionally, after the backlight and the inverter circuit board were fixed to the backlight storage case, the backlight lead wires were soldered to the inverter circuit board, so the space for soldering was very narrow, Although workability was poor, in this module, before fixing the backlight BL and the inverter circuit board IPCB to the lower case LCA, the backlight BL was read with the backlight BL supported by the backlight support BLS. Since the line LD can be soldered to the inverter circuit board IPCB, workability is good. In addition, it is easy to replace parts when defective parts occur. When the lighting test is completed, as shown in FIG. 37, the inverter circuit board IPCB is fixed through the fixing hole IHL of the lower case LCA using a fastener such as a nylon rivet, and the backlight support BLS is illustrated. It fixes to lower case LCA with four through-holes SHL and screw holes LVH (refer FIG. 36, FIG. 34) with the screw which does not carry out.
また、従来は、冷陰極管を6本とインバータ回路基板2個を用い、(それぞれ2個のトランスを有する)インバータ回路基板1個当たり冷陰極管3本ずつを点燈させる構成で、2個のインバータ回路基板がバックライト収納ケース内のバックライトの上下両側(図37で言えば下側ケースLCAの上面図の左右)に配置されていたため、バックライト部全体の寸法が大きくなり、また、熱源である2個のインバータ回路基板が上下両側に配置されるため、放熱性の点で問題があった。しかし、本装置では、インバータ回路基板IPCBが1個だけなので、バックライト部全体の寸法を小さくできると共に、放熱性も良い。また、本装置では、インバータ回路基板IPCBは、装置の上部側(図37では、上面図の左側に示す)に配置されているので、放熱性が良い。 Conventionally, six cold cathode tubes and two inverter circuit boards are used, and each of the two cold cathode tubes is turned on with three cold cathode tubes per inverter circuit board (having two transformers each). The inverter circuit boards are arranged on the upper and lower sides of the backlight in the backlight storage case (left and right in the top view of the lower case LCA in FIG. 37), so that the overall size of the backlight portion increases. Since the two inverter circuit boards that are heat sources are arranged on both the upper and lower sides, there is a problem in terms of heat dissipation. However, in this apparatus, since there is only one inverter circuit board IPCB, the overall size of the backlight unit can be reduced and heat dissipation is also good. Further, in this device, the inverter circuit board IPCB is arranged on the upper side of the device (shown on the left side of the top view in FIG. 37), so that the heat dissipation is good.
SUB…透明ガラス基板、GL…走査信号線、DL…映像信号線
GI…絶縁膜、GT…ゲート電極、AS…i型半導体層
SD…ソース電極またはドレイン電極、PSV…保護膜、BM…遮光膜
LC…液晶、TFT…薄膜トランジスタ、ITO…透明画素電極
g、d…導電膜、Cadd…保持容量素子、AOF…陽極酸化膜
AO…陽極酸化マスク、GTM…ゲート端子、DTM…ドレイン端子
SHD…シールドケース、PNL…液晶表示パネル、SPB…光拡散板、
MFR…中間フレーム、BL…バックライト、BLS…バックライト支持体、
LCA…下側ケース、RM…バックライト光反射山。
SUB ... Transparent glass substrate, GL ... Scanning signal line, DL ... Video signal line GI ... Insulating film, GT ... Gate electrode, AS ... i-type semiconductor layer SD ... Source electrode or drain electrode, PSV ... Protective film, BM ... Light shielding film LC ... liquid crystal, TFT ... thin film transistor, ITO ... transparent pixel electrode g, d ... conductive film, Cadd ... holding capacitor element, AOF ... anodized film AO ... anodized mask, GTM ... gate terminal, DTM ... drain terminal SHD ... shield case , PNL ... liquid crystal display panel, SPB ... light diffusion plate,
MFR ... intermediate frame, BL ... backlight, BLS ... backlight support,
LCA: lower case, RM: backlight light reflection mountain.
Claims (4)
前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、
複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、
前記バックライトを支持するバックライト支持体と、
前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、
前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、リード線に接続されており、
前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、
前記バックライト支持体は前記下側ケースに固定されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel;
A shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel;
A direct backlight having a plurality of fluorescent tubes;
A backlight support for supporting the backlight;
A liquid crystal display device fixed to the shield case, having a backlight light reflecting surface, and having a lower case for housing the backlight;
The backlight support has a plurality of recesses formed outward from the end of the backlight light reflecting surface, and each of the end portions of the plurality of fluorescent tubes is each of the plurality of recesses. Is fitted with silicone rubber ,
Each of the end portions of the plurality of fluorescent tubes is connected to a lead wire in each of the plurality of concave portions,
The lead wire is drawn out from a lead wire lead hole provided in each of the plurality of recesses,
The liquid crystal display device, wherein the backlight support is fixed to the lower case.
前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、
複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、
前記バックライトを支持し、内側面が複数の平面から組み合わされているバックライト支持体と、
前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、
前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、リード線に接続されており、
前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、
前記バックライト支持体は前記複数の蛍光管の端部が嵌め込められた状態で、前記下側ケースに固定されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel;
A shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel;
A direct backlight having a plurality of fluorescent tubes;
A backlight support that supports the backlight and has an inner surface combined from a plurality of planes;
A liquid crystal display device fixed to the shield case, having a backlight light reflecting surface, and having a lower case for housing the backlight;
The backlight support has a plurality of recesses formed outward from the end of the backlight light reflecting surface, and each of the end portions of the plurality of fluorescent tubes is each of the plurality of recesses. Is fitted with silicone rubber ,
Each of the end portions of the plurality of fluorescent tubes is connected to a lead wire in each of the plurality of concave portions,
The lead wire is drawn out from a lead wire lead hole provided in each of the plurality of recesses,
The liquid crystal display device backlight support, characterized in that said a plurality of states in which the end portion of the fluorescent tube has been fitted into and fixed to the front Symbol lower case.
前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、
複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、
前記バックライトを支持するバックライト支持体と、
前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースと、
前記複数の蛍光管に接続されたリード線が接続されるインバータ回路基板とを有する液晶表示装置であって、
前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、
前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、前記リード線に接続されており、
前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、
前記バックライト支持体は前記下側ケースに固定されており、
前記インバータ回路基板も前記下側ケースの固定用穴を介して固定されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel;
A shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel;
A direct backlight having a plurality of fluorescent tubes;
A backlight support for supporting the backlight;
A lower case that is fixed to the shield case, has a backlight light reflecting surface, and stores the backlight;
A liquid crystal display device having an inverter circuit board to which lead wires connected to the plurality of fluorescent tubes are connected,
The backlight support has a plurality of recesses formed outward from the end of the backlight light reflecting surface, and each of the end portions of the plurality of fluorescent tubes is each of the plurality of recesses. Is fitted with silicone rubber ,
Each of the ends of the plurality of fluorescent tubes is connected to the lead wire in each of the plurality of recesses,
The lead wire is drawn out from a lead wire lead hole provided in each of the plurality of recesses,
The backlight support is fixed to the lower case;
The liquid crystal display device, wherein the inverter circuit board is also fixed through a fixing hole in the lower case.
前記液晶表示パネルの縁周囲を覆う金属板からなるシールドケースと、
複数の蛍光管を有する直下型のバックライトと、
前記バックライトを支持するバックライト支持体と、
前記シールドケースと固定され、バックライト光反射面を有し、前記バックライトを収納する下側ケースと、
前記複数の蛍光管に接続されたリード線が接続されるインバータ回路基板と、
前記液晶表示パネルに接続される駆動ICチップと、
前記駆動ICチップに対して複数の分圧された電圧を供給する電源回路を有する駆動回路基板とを有する液晶表示装置であって、
前記バックライト支持体は、前記バックライト光反射面の端部よりも外側に向かって形成された複数の凹部を有し、前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは前記複数の凹部のそれぞれにシリコンゴムを介して嵌め込まれており、
前記複数本の蛍光管の端部のそれぞれは、前記複数の凹部のそれぞれの中で、前記リード線に接続されており、
前記リード線は、前記複数の凹部のそれぞれに設けられたリード線引出し穴から引き出されており、
前記バックライト支持体は前記下側ケースに固定されており、
前記インバータ回路基板も前記下側ケースの固定用穴を介して固定されており、
前記インバータ回路基板と前記駆動回路基板とは、上下方向に重なっていないことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel;
A shield case made of a metal plate covering the periphery of the liquid crystal display panel;
A direct backlight having a plurality of fluorescent tubes;
A backlight support for supporting the backlight;
A lower case that is fixed to the shield case, has a backlight light reflecting surface, and stores the backlight;
An inverter circuit board to which lead wires connected to the plurality of fluorescent tubes are connected;
A driving IC chip connected to the liquid crystal display panel;
A liquid crystal display device having a drive circuit substrate having a power supply circuit for supplying a plurality of divided voltages to the drive IC chip,
The backlight support has a plurality of recesses formed outward from the end of the backlight light reflecting surface, and each of the end portions of the plurality of fluorescent tubes is each of the plurality of recesses. Is fitted with silicone rubber ,
Each of the ends of the plurality of fluorescent tubes is connected to the lead wire in each of the plurality of recesses,
The lead wire is drawn out from a lead wire lead hole provided in each of the plurality of recesses,
The backlight support is fixed to the lower case;
The inverter circuit board is also fixed through a fixing hole in the lower case,
The liquid crystal display device, wherein the inverter circuit board and the drive circuit board do not overlap in a vertical direction.
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