JP6627447B2

JP6627447B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP6627447B2
Application number: JP2015226256A
Authority: JP
Inventors: 直也平田; 上野　孝弘; 孝弘上野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2035-11-19
Also published as: US9785027B2; JP2017097040A; US20170146878A1; CN107065340A

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。

電気光学表示装置、特にＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇモードやＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置では、表示パネルの表示面に生じた電荷により表示品位を低下するため、当該電荷を逃す必要がある。そのため、たとえば特許文献１に記載の装置のように、表示パネルの表示面とTFT基板上に設けられた電極を導電性テープまたは導電性ペーストを用いて電気的に接続する場合が多い。

特許文献１に記載の装置における端子領域内には、接地用電極以外に、ＩＤパッド、ドライバＩＣ、ＦＰＣなどを配置する必要がある。そのため、狭額縁化が進むにつれて、これらのパターンを避けるように、カラーフィルタ（ＣＦ）基板の上面（表示面側）に形成される透明導電膜と電気的に接続するという目的のためだけに、接地用電極専用のパターンを配置する領域を確保することは困難となっていた。

この設計制約の問題を解決するために、表示パネルの表示面と他の電極とを導電性ペーストを用いて電気的に接続する手段があり、省スペース化が実現できる。例えば、特許文献2に開示されている。

しかしながら、近年、液晶表示装置の狭額縁化の要求が高まっており、狭額縁化に対する設計制約が厳しくなってきており、特許文献２に記載の技術でも解決することが難しくなってきている。

さらに、この設計制約の問題を解決させる為に、検査パッドを電極として用い、電荷を逃がす技術があり、これにより狭額縁化を図ることができる。このような技術は、例えば特許文献３に開示されている。

特開２００８−１４５４６２号公報特開２００８−１４５６８６号公報特開２０１４−０８５４２４号公報

しかし、特許文献３においては、検査パッドを接地電極として利用しており、スイッチ素子を介してはいるもののパネル表示部と繋がっている為、ＣＦ、導電性ペーストや導電性テープ等に静電気等により電荷が侵入した場合、信号線を介して表示領域に侵入し、表示画素のＴＦＴ素子の破壊や信号線の断線を引き起こす可能性がある。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、液晶表示装置の静電気に対する耐性を落とすこと無く、狭額縁化を実現できる表示装置を得ることを目的とする。

本発明の液晶表示装置は、走査線と前記走査線と交差する信号線とが形成されている表示領域と、前記表示領域を囲み、前記信号線または前記走査線の少なくとも一方から延在する引き出し配線と、前記引き出し配線上を覆う絶縁層上に形成される接地電極とが形成されている額縁領域と、を有する第１の基板と、前記第１の基板と対向してシールを介して貼り合わされて液晶を内に密封し、前記液晶がある側とは反対側の表面に透明導電膜が形成されている第２の基板と、を有し、前記表示領域内に、前記走査線や前記信号線と接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子と接続する画素電極と、共通配線と、前記画素電極と同層に形成されて金属膜を含む第２の共通配線と、を有し、前記画素電極は層間絶縁膜に開口するコンタクトホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続しており、前記画素電極と前記共通配線との間に生じる電界により前記液晶の液晶分子が駆動される横電界方式の液晶表示装置であって、前記第１の基板と前記第２の基板とにまたがるように形成されて、前記透明導電膜と前記接地電極とを電気的に接続する導電性部材を有し、前記接地電極は、少なくとも１本の前記引き出し配線と重畳し、前記信号線から延在する前記引き出し配線上に設けられた前記接地電極は、前記第２の共通配線と同層でかつ同じ材料からなることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明に係る液晶表示装置は、額縁領域の引き出し配線と上方で重畳するように接地電極を設けることにより、接地電極専用のパターンを新たに作るスペースを確保する必要が無く狭額縁化を図れる。

本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を示す平面図。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置の表示領域を示す平面図。図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図。本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置の表示領域を示す平面図。図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図。

実施の形態１．
本発明の実施の形態について図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの平面図である。また、図２は、液晶表示パネルの断面図であり、具体的には図１においてＡ−Ａで示した箇所の断面図である。全ての図は模式的に示したものであり、図示した構成要素の正確な大きさなどを反映するものではない。また、図面の理解を容易にするために、発明の主要部分以外の部分については、記載の省略および構成の一部の簡略化などを適宜行っている。

図１、２に示されるように液晶表示パネル１００は、配線等が形成された第１の基板であるＴＦＴ基板１とそれに対向する第２の基板であるＣＦ（カラーフィルタ）基板２とがシール４の内部に液晶ＬＣを封入するようにして貼り合わされて構成されており、画像を表示する表示領域１０１と、表示領域１０１を少なくとも１辺で囲むように設けられた額縁領域１０２を含んでいる。この液晶パネルと駆動回路や光源をフレーム内に組み込むことにより、液晶表示装置が構成される。

表示領域１０１には、複数の信号線１０３と複数の走査線１０４とが互いに交差して配置されている。ここで、信号線１０３と走査線１０４とが交差した部分を交差部と称する。さらに、隣接する信号線１０３と走査線１０４とに囲まれた領域は１つの画素部を構成する。よって表示領域１０１には、複数の画素部がマトリックス状に配列されている。また、後述するように、１つの画素部は少なくとも１つの画素電極を有する。

表示領域１０１には、走査線１０４と平行に共通配線１０５も配置されている。後述するように、共通配線１０５は各画素部に共通電位を供給する。したがって、各画素部においては、画素電極と共通配線とが備わっていることになる。両者の間にはＴＦＴ基板１の基材表面と平行な方向を含む電界が形成されて液晶ＬＣに印加されている。すなわち、本実施の形態に係る液晶表示装置は、主としてＩｎ−Ｐｌａｎｅ−ＳｗｉｔｃｈｉｎｇやＦＦＳを含む横電界型である。

また、信号線１０３と走査線１０４との交差部の近傍にはスイッチング素子である薄膜トランジスタ１０６が配置され、１つの画素部に対して少なくとも１つの薄膜トランジスタ１０６が備えられた構成となっている。後で説明するが、薄膜トランジスタ１０６は画素電極や信号線１０３と接続し、画素電極と共通配線１０５との間には容量Ｃｓｔが形成される。

次に、額縁領域１０２について説明する。額縁領域１０２には、複数の実装端子１０７と、複数の実装端子１０７にそれぞれ接続される複数の外部接続端子１０７１とが配置されている。複数の実装端子１０７には、表示領域１０１における信号線１０３から延在する複数の引き出し配線１１０と、表示領域１０１における走査線１０４から延在する複数の引き出し配線１１１とがそれぞれ接続されている。なお、ここで延在とは、配線としての機能を奏すればよく、例えば信号線１０３と引き出し配線１１０とを一体のパターンとして形成する形態も含むし、各々を別途形成してその後に電気的に接続する形態も含むものとする。さらに、複数の引き出し配線１１０、複数の引き出し配線１１１が形成されている領域を各々、引き出し配線領域１１２、１１３として点線で囲んで図示している。

また、実装端子１０７には信号制御のためのＩＣ（集積回路）チップ１０９が接続され、また、外部接続端子１０７１にはＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等の配線基板１０８が接続されている。なお、図１は液晶パネルを図示しているため、液晶パネルを形成した後に搭載するＩＣチップ１０９や、液晶パネルに接続する配線基板１０８は点線で図示している。

次に、液晶表示パネルの構造について説明する。今までの説明から、液晶表示パネルは、ＴＦＴ基板１、ＣＦ基板２、液晶ＬＣ、シール４を備えており、ＴＦＴ基板１上には配線、電極、端子、スイッチング素子等が形成されているが、さらにＣＦ基板２の表面上に形成された透明導電層３と、ＴＦＴ基板１上の額縁領域１０２に形成された接地用接続電極であるFPC接続用電極５、導電バス６も備えている。FPC接続用電極５は配線基板１０８と接続する。さらに、ＴＦＴ基板１とＣＦ基板２にまたがるようにして形成される導電性部材である導電性ペースト７も備えている。以下、図１〜図３を用いて順に説明を行う。なお、図３は、液晶表示パネルの断面図であり、具体的には図１においてＢ−Ｂで示した箇所の断面図である。

ＴＦＴ基板１やＣＦ基板２の基材は、主にガラスやプラスチック、フィルム状樹脂などの絶縁部材である。FPC接続用電極５と導電バス６とは、絶縁材料が基材であるＴＦＴ基板１の表面に金属などの導電材料を用いて薄膜状に形成されている。透明導電層３は、絶縁材料が基材であるＣＦ基板２の表面にＩＴＯ（酸化インジウム錫）やＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）などの透明導電膜にて形成される。なお、図２において透明導電層３はＣＦ基板２の両表面のうち、液晶ＬＣがある側とは反対側の表面上に形成されている。

ＴＦＴアレイ基板１の基材上に形成された第１の絶縁層８上に、信号線１０３と信号線１０３から延在する引き出し配線１１０とが形成されている。引き出し配線１１０上を覆う第２の絶縁層９上に接地電極１０が設けられている。接地電極１０は絶縁層を介して引き出し配線１１０の少なくとも１本と重畳するように形成されており、重畳する引き出し配線とは電気的に絶縁している。また、接地電極１０は導電バス６を介してFPC接続用電極５と電気的に接続するように形成されている。ここで、導電バス６は接地電極１０やFPC接続用電極５と同時に形成してもよいし、これらと一体となった一つのパターンとして形成してもよい。これらのパターンを金属膜で形成すると電気抵抗を下げることができるのでなおよい。

接地電極１０上の第３の絶縁層１１には開口部１２が設けられ、その開口部１２を覆うように、かつ接地電極１０と直接接触するようにして、第３の絶縁層１１上に導電膜１３が設けられている。なお、導電膜１３の材料は金属でもよいが、導電性ペースト７との電気的接続の点ではＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜を用いる方がよい。

導電膜１３と第３の絶縁層１１の上に、接続用の導電性部材である導電性ペースト７が配設される。導電性ペースト７はさらにＣＦ基板２の端部側面まで乗り上げて、ＣＦ基板２上の透明導電膜３の一部を覆うように配設される。つまり、ＣＦ基板２上の透明導電膜３は導電性ペースト７を介して導電膜１３と接続し、接地電極１０とも電気的に接続する。さらに言い換えれば、透明導電膜３と接地電極１０とを電気的に接続するように、かつＴＦＴ基板１とＣＦ基板２とにまたがるように導電性ペースト７が形成される。

さらに、接地電極１０は前述の通り導電パス６を介してFPC接続用電極５と電気的に接続されている。ＦＰＣ等の配線基板１０８をFPC接続用電極５に実装してＦＰＣから接地電位をFPC接続用電極５に供給することにより、ＣＦ基板２の表面は透明導電膜３、導電膜１３、接地電極１０、FPC接続用電極５という電路を介して接地されることになる。特に、導電バス６、接地電極１０、FPC接続用電極５を金属膜で形成し、導電膜１３を透明導電膜で形成すると、経路の電気的抵抗を下げることができるのでよい。

ここで、ＣＦ基板２の表面に電荷が帯電したとしても、その電荷は上記電路を介して放電されることになる。これにより、帯電による表示品位の低下を防止するという効果を奏する。また、接地電極１０は表示領域１０１内とは完全に独立したパターンである為、ＣＦ基板２の表面または導電性ペースト７に静電気が侵入した場合でも、表示面内に静電気が侵入することは無く、静電気耐性を低下させることは無い。

本実施の形態においては、従来は額縁領域に配置されていた引き出し配線上に接地電極を設けることにより、新たに接地電極を設けるための面積を確保する必要がなく、液晶表示装置の狭額縁化を図ることができる。

また、図３に示す通り、引き出し配線１１０や接地電極１０の平面視輪郭からはみ出る大きな形状で導電膜１３を形成してもよい。この場合、導電性ペースト７は導電膜１３を覆うように配置されるため、導電性ペースト７が導電膜１３の平面視輪郭よりもはみ出る大きな形状を有する。これによりＴＦＴ基板１の裏面側（液晶ＬＣのある側と反対側）から導電性ペースト７の塗布状態を確認することができるため、塗布に不具合があった場合でも不良品を排除でき、品質を確保できるという効果を奏する。

また、図２、３に示す通り、導電性ペースト７は導電膜１３を完全に覆った方が、導電膜１３が外部環境と遮断される為、耐腐食性に対する信頼性が向上する。

図１乃至図３では導電性ペースト７を用いているが、導電性ペースト７の代わりに導電性テープ等の導電性材料を用いても良い。

また、図１では接地電極は１つ配置しているが、複数の金属膜配線を利用して、複数個接地電極を設けても良い。狭額縁化を図りつつ、接地電極の冗長性を確保できる。

また、本実施の形態では信号線１０３に連なる引き出し配線１１０上に接地電極１０を形成しているが、接地電極１８は走査線１０４、共通配線１０５に連なる引き出し配線１１１上に形成しても良い。この場合においても液晶表示装置の狭額縁化を図ることができる。なお、特に逆スタガ型薄膜トランジスタに連なる引き出し配線１１１上に接地電極を設ける場合、該配線の下層に第１絶縁層を新たに設ける必要は無い。すなわち、本発明の効果を奏する上で図２に示すような第１絶縁層は必須ではない。

本実施の形態１における接地電極は引き出し配線１１０の少なくとも１本と重畳するだけでも効果を奏するが、接地電極１０を引き出し配線領域１１２内のみに設けた場合、省スペースの効果をさらに奏することができる。引き出し配線領域１１３でも同様である。

次に、表示領域１０１内における画素について説明する。ここでは、ＦＦＳモードの液晶表示装置を例にとって説明するが、他の横電界型の液晶表示装置であってもよい。

図４、図５に、表示領域内の画素周辺の平面図と断面図を示す。図５は、平面図である図４においてＣ−Ｃで記載された箇所における断面図である。ＴＦＴ基板１上において、走査線１０４と、走査線１０４から延在されたゲート電極１０４ａを覆うようにゲート絶縁膜２１が形成される。このゲート絶縁膜２１は図２における第１絶縁層８と対応する。ゲート絶縁膜２１の材料としては酸化シリコンや窒化シリコンなどを用いることができる。なお、走査線１０４と連なる引き回し配線１１１を走査線１０４と同時に形成してもよい。

次にゲート絶縁膜２１の上に半導体膜２２が形成される。半導体膜２２には、ａ−Ｓｉ（非晶質珪素）膜やｐ−Ｓｉ（多結晶珪素膜）膜やＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ等の酸化物半導体膜を用いることができる。この半導体膜２２の上には、信号線１０３から延在されたソース電極２３が形成される。これにより、半導体膜２２のソース領域には画像表示信号電位を供給することができる。

さらには、半導体膜２２のドレイン領域の上にはドレイン電極２４が形成されている。ソース電極２３、及びドレイン電極２４は、信号線１０３と同じ工程で形成することができる。

走査線１０４と信号線１０３には、例えば、ＡｌやＣｒやＭｏなどの低抵抗の金属材料を用いることができる。また、走査線１０４と信号線１０３とは異なる配線層で形成されている。すなわち、走査線１０４と信号線１０３とはゲート絶縁膜２１を介してお互いにほぼ直角に交差するように配設されている。そして、交差部の近傍には、走査線１０４とつながるゲート電極１０４ａと、半導体膜２２と、ドレイン電極２４と、ソース電極２３とを有するＴＦＴ１０６が配置される。また、ＴＦＴ１０６はソース電極２３を介して信号線１０３と接続している。

以上のようにして完成したＴＦＴにおいては、走査線１０４にゲート信号が供給されると、所定のゲート電極１０４ａにゲート電圧が印加される。これにより、ＴＦＴ１０６がＯＮとなり、信号線１０３からソース電極２３、半導体膜２２を介してドレイン電極２４に画像表示信号電位が供給される。

そして、ドレイン電極２４を含むＴＦＴの上には、層間絶縁膜２５が形成される。層間絶縁膜は、樹脂からなる平坦化膜でもよいし、ＳｉＮやＳｉＯ２からなる無機絶縁膜と樹脂膜との積層膜でもよい。図１ないし３との比較において、引き出し配線１１０が信号線１０３と同層である場合、層間絶縁膜２５は図２における第２絶縁層９と対応する。

さらに、層間絶縁膜２５の上には画素電極２６が形成される。ドレイン電極２４は、層間絶縁膜２５に設けられた第１コンタクトホール２８を介して画素電極２６が接続される。そのため、ドレイン電極２４に伝達した画像表示信号電位は画素電極２６にも印加されることとなる。つまり、ＴＦＴ１０６は画素電極２６と電気的に接続している。

液晶表示パネルが透過型の場合、画素電極２６はＩＴＯなどの透明導電膜によって形成される。図１ないし３との比較においては、額縁領域１０２において層間絶縁膜２５に相当する第２絶縁層９上に接地電極１０を設けてもよい。接地電極１０は画素電極と同じようにＩＴＯで形成してもよいし、新たに金属膜により形成してもよい。

さらに、横電界方式やＦＦＳ方式の液晶パネルでは、画素電極２６の上層に容量絶縁膜２７が設けられ、容量絶縁膜２７を介して画素電極２６と対向するようにして共通配線１０５が設けられる。画素電極２６と共通配線１０５との間に形成される容量は、図１で表示領域１０１内に示したＣｓｔに対応する。ここで、容量絶縁膜２７は図２における第３の絶縁層１１と対応してもよい。

共通配線１０５は透明導電膜で形成され、スリット形状の開口部ＳＬを有している。つまり、開口部ＳＬは共通配線１０５が形成されていない領域であって、開口部ＳＬにおいては容量絶縁膜２７を介して下層の画素電極２６が露出していることになる。ここで、第３の絶縁層１１に開口部１２を形成後、共通配線１０５の形成と同時に導電膜１３を形成してもよい。ＦＦＳ方式においては、共通配線には共通電位（コモン電位）が印加されており、画素電極と共通配線との間の電界が特にスリット縁部で強く生じるが、このフリンジ電界により液晶層ＬＣを構成する液晶分子が駆動されて液晶表示装置の表示に寄与している。

ここで、図４において共通配線１０５は透明導電膜で形成されるという想定で図示されているが、共通配線１０５から額縁領域１０２に延びる引き出し配線１１１（図１参照）は通常金属膜で形成することが多い。配線抵抗を低減させるためである。そのため、共通配線１０５と引き出し配線１１１とは、絶縁膜を介して各々異なるレイヤーに形成し、当該絶縁膜に開口する開口部を介して互いに電気的に接続する構造をとることもできる。この場合、共通配線１０５から額縁領域１０２に延びる引き出し配線１１１は、走査線あるいは信号線と同層の金属膜として形成してもよい。

また、一般的には共通配線１０５は図４に示すような配線というよりも、表示領域１０１内のほぼ全面に渡って形成されるか、または画素部ごとに形成されることもある。ＦＦＳモードの液晶表示装置においては共通電位と画素電極との間に生じるフリンジ電界が重要であるため、図４に図示される共通配線は、画素電極と対応する表現として、一般には対向電極やコモン電極や共通電極と呼ばれることも多い。

そのため、共通配線１０５は図４上では、複数の画素を横切って横方向に延在する帯状のパターンとして記載されているが、このようなパターン形状でなくてもよい。例えば、スリット形状の開口部ＳＬを除いて表示領域１０１全面に一つながりとなるように共通配線１０５を形成してもよい。開口部ＳＬ以外にＴＦＴの上方や交差部の上方にも設けない等、必要に応じて適宜開口を設けることもできる。

実施の形態１においては、接地電極１０が重畳する配線が信号線１０３から延在した引き出し配線１１０である形態について説明した。しかし、先に述べたように接地電極１０は、走査線１０４から延在した引き出し配線１１１と重畳してもよい。接地電極１０と絶縁膜を介して下層で重畳する配線が走査線１０４から延在した引き出し配線１１１であって同層である場合、接地電極１０を信号線１０３と同時に形成してもよい。その場合は、第１の絶縁層に相当する膜は無く、第２の絶縁層９がゲート絶縁膜２１に相当し、第３の絶縁層１１は層間絶縁膜２５と容量絶縁膜２７の少なくとも一方、に相当することになる。

また、上述の形態は、引き出し配線１１０を走査線１０４と同層で形成した場合にも応用できる。この場合、信号線１０３と引き出し配線１１０とはゲート絶縁膜２１を介して異なる層に配設されており、両者はゲート絶縁膜２１に開口するコンタクトホール（図示せず）を介して電気的に接続されることになる。このように、ＦＦＳモードの液晶表示装置に本発明を適用することは可能であり、同様の効果を奏することができる。
実施の形態２．

実施の形態１の表示領域１０１内において、走査線１０４と同層にも別途新たな第２の共通配線（図示しない）を設けて、容量絶縁膜２７上の共通配線１０５と第２の共通配線とを絶縁膜に開口したコンタクトホール（図示しない）を介して電気的に接続してもよい。この構造においては共通配線の電気的抵抗を低減できるため、表示品位が向上するという効果を奏する。また、この場合には走査線１０４と同層である第２の共通配線を延在して引き出し配線１１１を形成してもよい。

共通配線１０５をそのまま引き出して引き出し配線１１１を構成した場合、その上部には接地電極を設けようとすると、そのためだけに更に共通配線１０５を覆う絶縁膜を形成しなければならなくなる。しかし、第２の共通配線や、第２の共通配線と連なる引き出し配線１１１が走査線１０４と同層であれば、それらの上層を第１の絶縁層により被覆することにより、それらの配線よりも上層に接地電極１０や導電膜１３を設けることが可能となる。また、第２の共通配線、走査線１０４、引き出し配線１１１を同層で形成する場合、これらを同じ材料で統一すると同時に製造できるので製造コストが低減するのでよい。

さらに、本実施の形態２の変形例として、走査線１０４と同層になるように第２の共通配線を設けたうえで、引き出し配線１１０の上方に接地電極を設ける形態について説明する。前述の通り、共通配線１０５と第２の共通配線とを電気的に接続するために、容量絶縁膜２７にはコンタクトホールの開口を要するが、この開口と同時に引き出し配線１１０上の接地電極１０を露出する開口部１２を第３の絶縁層１１に設けてもよい。その後、共通配線１０５を形成するのと同時に導電膜１３を設けてもよい。すなわち、共通配線１０５と導電膜１３とは同じ材料からなる膜を共有する。この製法によれば、額縁領域１０２内の構造と、表示領域１０１内の構造とを同時に形成できるので生産性が高い効果を奏する。
実施の形態３．

実施の形態２では第２の共通配線を走査線と同層に形成したが、第２の共通配線を追加するレイヤーは走査線１０４と同層には限られないし、共通配線１０５と積層させてもよい。さらに、別の形態として、図４や図５に示す形態に加えて、画素電極と同じ層に金属膜からなる第２の共通配線を別途形成してもよい。この場合、第２の共通配線は容量絶縁膜上の共通配線とコンタクトホールを介して電気的に接続してもよい。この構造でも、共通配線の電気的抵抗を低減できるため、表示品位が向上するという効果を奏する。

また、第２の共通配線を金属膜で形成する場合、走査線１０４あるいは信号線１０３の少なくとも一方と重畳するように形成すると、画素部で光が透過する開口率を低下させることが無いという効果を奏する。さらに、金属膜の上層を容量絶縁膜で被覆することになるため、第２の共通配線と共通配線１０５とを直接積層する場合に比べて、腐食の可能性も抑制できる。

また、第２の共通配線を金属膜で形成する際に、同時に接地電極、導電バス、FPC接続用電極を形成してもよい。すなわち、実施の形態２においては、第２の絶縁層と対応する層間絶縁膜上には、画素電極に加えて第２の共通配線と接地電極も形成することとなる。このとき、接地電極は第２の共通配線と同層で、かつ同じ材料からなることになる。また、接地電極を形成するためだけの目的で製造工程を追加しなくても、接地電極、導電バス、FPC接続用電極を金属膜で一体形成することができ、電気的抵抗を低減することができる。

しかし、もともと本実施の形態２においては第２の共通配線を追加しているため、実施の形態１に係る構造の製造工程よりは成膜工程や写真製版工程が少なくとも１工程は増加している。そこで、写真製版工程の工数を実施の形態１に係る構造よりも増やすことなく製造できればよい。具体的には、第２の絶縁層と対応する層間絶縁膜上に透明導電膜と金属膜の積層を形成した後に公知のグレイトーンやハーフトーン等の多重露光を用いることにより、透明導電膜からなる画素電極と、透明導電膜と金属膜との積層からなる第２の共通配線を形成するとよい。この場合においても接地電極は金属膜を含む層で構成できるので、電気的抵抗を低減できるという効果を奏する。

以上の記載内容を図示したのが、図６、図７である。図６は実施の形態３に係る液晶表示装置の表示領域を示す平面図であり、図７は平面図である図６においてＤ−Ｄで記載された箇所における断面図である。以下、図４、図５との相違点のみ挙げて説明する。まず図示を見やすくするために共通配線１０５は、図４や図５と異なって表示領域１０１内に全面に広がって形成しているように描かれており、共通配線というよりは共通電極と呼ぶべき形態となっている。

次に、第２の共通配線１０５ａを追加している。第２の共通配線１０５ａは、層間絶縁膜２５上に形成されており、下層１０５ａ１と上層１０５ａ２との積層として描かれている。これは、先に説明した多重露光を用いた製造方法を反映させた構造であり、その場合は下層１０５ａ１が透明導電膜に対応し、上層１０５ａ２が金属膜に対応する。上層１０５ａ２は金属膜の積層でもよい。一方、多重露光を用いない場合には、第２の共通配線１０５ａ自体が金属膜の単層でも構わない。

図６において第２の共通配線１０５ａは走査線１０４と重畳するように形成されているが、信号線１０３と重畳するように形成してもよい。また、第２の共通配線１０５ａは走査線１０４と信号線１０３の両方と重畳してもよく、その場合には第２の共通配線は走査線と信号線とで区切られる画素と対応するような格子状に形成されていてもよい。

さらに、第２の共通配線１０５ａと共通配線１０５とは電極間絶縁膜２７に開口した第２コンタクトホール２９を介して互いに電気的に接続する。したがって、第２の共通配線１０５ａと画素電極２６とは両方とも層間絶縁膜２５上に形成されているが、互いに電気的に接続はしておらずパターンも互いに隔離して形成される。また、実施の形態２の変形例と同様に、コンタクトホール２９の開口と同時に開口部１２を形成してもよい。

なお、実施の形態３においては光が画素部を透過して表示光に寄与する透過型を念頭において説明した。しかし、外光を反射して表示光に寄与させる反射型であれば画素電極は可視光の反射率が高い金属、例えば、銀やアルミ等で形成することになるため、下層１０５ａ１のような透明導電膜の形成は必ずしも必要ではない。

次に、額縁領域１０２について説明する。実施の形態３では第２の共通配線を画素電極と同層に設けた。第２の共通配線をそのまま額縁領域１０２の方に延在して引き出し配線１１１としてもよい。この場合、第２の共通配線から延在する引き出し配線１１１は、走査線１０４から延在する引き出し配線１１１と絶縁膜を介して形成されることになるので両者の短絡を低減できるという効果を奏する。

ただし、上記のような構成において第２の共通配線から延在する引き出し配線１１１と重畳するように接地電極１０を設ける場合、接地電極１０と上記引き出し配線とが短絡しないように配設する必要がある。そこで、予め走査線１０４を形成する際に、第２の共通配線から延在する引き出し配線１１１を同時に形成しておくとよい。すなわち、第２の共通配線は表示領域においては層間絶縁膜２５上に形成されており、額縁領域における引き出し配線においては、実施の形態２と同様に走査線１０４と同層に形成される構成とする。

図示しないが、その後は第２の共通配線１０５ａと引き出し配線１１１のそれぞれを露出・開口するコンタクトホールを絶縁膜に設けた後、それぞれの露出部を覆う導電性パターンを形成することにより電気的に接続するとよい。導電性パターンは、共通配線１０５と同時に形成すると、工程数を増やさずに形成できるのでよい。

第２の共通配線から延在する引き出し配線１１１はレイヤーとしては走査線１０４と連なる引き出し配線１１１と同層なので、第２の共通配線から延在する引き出し配線１１１上にも接地電極を設けることが可能となる。また、引き出し配線１１１を信号線１０３と同時に形成しても同様に接地電極を設けることが可能である。

実施の形態３においても、実施の形態１や実施の形態２で説明したように帯電による表示不良の防止と液晶表示装置の狭額縁化とを両立できる効果を奏する。

実施の形態１〜３に係る液晶表示パネルのＴＦＴ基板を用いて、公知の製法により液晶表示装置を製造することができる。たとえば、ＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に液晶素ＬＣが封入されるように貼り合わせて基板周辺部をシール４により密封して液晶表示パネルを構成した後に、ＴＦＴ基板の端子に駆動回路等を有する外部回路を接続し、光学シートを介してＬＥＤや導光板等を有する面状光源装置であるバックライトを液晶表示パネルの背後に設置するように各部材をフレーム内に組み込むことにより液晶表示装置を製造することができる。

１ＴＦＴ基板、２ＣＦ基板、３透明導電膜、４シール、
５ FPC接続用電極、６導電パス、７導電性ペースト、
８第１の絶縁層、９第２の絶縁層、１０接地電極、
１１第３の絶縁層、１２開口部、１３導電膜、
２１ゲート絶縁膜、２２半導体膜、２３ソース電極、２４ドレイン電極、
２５層間絶縁膜、２６画素電極、２７容量絶縁膜、
２８、２９コンタクトホール、
１０１表示領域、１０２額縁領域、
１０３信号線、１０４走査線、１０４ａゲート電極、
１０５共通配線、１０５ａ第２の共通配線、
１０６ＴＦＴ、１０７端子、１０８配線基板、１０９ＩＣ、
１１０、１１１引き出し配線、１１２、１１３引き出し配線領域、
ＬＣ液晶、ＳＬ開口部

Claims

走査線と前記走査線と交差する信号線とが形成されている表示領域と、
前記表示領域を囲み、前記信号線または前記走査線の少なくとも一方から延在する引き出し配線と、前記引き出し配線上を覆う絶縁層上に形成される接地電極とが形成されている額縁領域と、
を有する第１の基板と、
前記第１の基板と対向してシールを介して貼り合わされて液晶を内に密封し、前記液晶がある側とは反対側の表面に透明導電膜が形成されている第２の基板と、を有し、
前記表示領域内に、前記走査線や前記信号線と接続するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と接続する画素電極と、共通配線と、前記画素電極と同層に形成されて金属膜を含む第２の共通配線と、を有し、
前記画素電極は層間絶縁膜に開口するコンタクトホールを介して前記スイッチング素子と電気的に接続しており、
前記画素電極と前記共通配線との間に生じる電界により前記液晶の液晶分子が駆動される横電界方式の液晶表示装置であって、
前記第１の基板と前記第２の基板とにまたがるように形成されて、前記透明導電膜と前記接地電極とを電気的に接続する導電性部材を有し、
前記接地電極は、少なくとも１本の前記引き出し配線と重畳し、
前記信号線から延在する前記引き出し配線上に設けられた前記接地電極は、前記第２の共通配線と同層でかつ同じ材料からなることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１に記載の液晶表示装置であって、
前記接地電極を前記引き出し配線領域内に設けたことを特徴とする液晶表示装置。
請求項１または２に記載の液晶表示装置であって、
前記接地電極は複数形成されることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記接地電極上を覆う絶縁膜に開口する開口部を介して前記接地電極と接続する導電膜を有し、前記導電性部材は前記導電膜を覆うことを特徴とする液晶表示装置。
請求項４に記載の液晶表示装置であって、
前記導電膜は、前記接地電極の平面輪郭視からはみ出る形状であることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置であって、
前記導電性部材は、導電性ペーストまたは導電性テープであることを特徴とする液晶表示装置。