JP4078194B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置、特に透明基板上に設けられた識別パターンと半導体チップとを有した液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画素表示装置として、薄型の液晶表示装置が広く用いられている。このような液晶表示装置は、複数の配線および画素電極等がマトリクス状に形成された表示領域と、表示領域の周囲に位置したいわゆる額縁領域と、を有するアレイ基板と、このアレイ基板と対向して配置された対向基板と、アレイ基板と対向基板との間に狭持された液晶層とを備えている。
【０００３】
アレイ基板の非表示領域には、表示セルを駆動するＩＣが配置されている。このようにアレイ基板上に駆動用のＩＣを実装することにより、アレイ基板の外側に独立した駆動回路基板を設ける必要がなく、薄型の液晶表示装置の形成が可能となる。また、アレイ基板の非表示領域には、チップＩＤと称される識別パターンが形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２―１０７７００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アレイ基板上の非表示領域にＩＣと識別パターンとを各々別個に形成した構成では、液晶表示装置の狭額縁化が困難となる。また、狭額縁化が進むにつれて，ＩＣ配置部の面積も狭くなり、識別パターンを配置する場所がなくなってしまう問題がある。一方、液晶表示装置の裏面から入射した光がＩＣに当たると、光によってＩＣが誤作動することがある。そのため液晶表示装置の裏面に遮光テープを貼ってＩＣに光が当たらないよう対策を施すことが望ましい。
【０００６】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、狭額縁化に伴い非表示領域が小さくなった場合でも、アレイ基板の非表示領域に半導体チップおよび識別パターンを設けることが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明に係る液晶表示装置は、透明基板上に形成された表示領域と非表示領域とを有するアレイ基板と、上記アレイ基板と対向配置された対向基板と、上記アレイ基板および対向基板に狭持されてなる液晶層と、を備え、上記アレイ基板は、上記非表示領域において上記透明基板上に設けられ上記アレイ基板の特性を示す識別パターンと、上記識別パターンに重ねて上記非表示領域に実装された半導体チップと、を有し、上記識別パターンは、遮光材料で形成されていることを特徴としている。
【０００８】
上記のように構成された液晶表示装置によれば、アレイ基板上に配置された半導体チップと重なる領域に識別パターンを配設することで、非表示領域を含む額縁領域の狭額縁化に対してもアレイ基板上に半導体チップおよび識別パターンを良好に配置することができる。また、アレイ基板と対向して設けられるバックライトからの光を識別パターンによって遮光し、半導体チップの誤作動を防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
【００１０】
図１および２に示すように、液晶表示装置は液晶層３３を挟んで対向配置されたアレイ基板１と対向基板２とを備えている。アレイ基板１および対向基板２は矩形状に形成され、アレイ基板１は対向基板２よりも大きな寸法に形成されている。アレイ基板１および対向基板２は３辺がほぼ重なるよう配置されている。対向基板２の残る一辺では、アレイ基板１が対向基板よりも外側へ延出している。アレイ基板１および対向基板２は、その重なった領域の中央に位置した矩形状の表示領域３と、表示領域の周囲に位置した枠状の非表示領域６とを有している。ここで、対向基板２の１辺から延出したアレイ基板１の延出部は、非表示領域６を構成している。そして、非表示領域６は液晶表示装置の額縁領域の一部を構成している。
【００１１】
図２に示すように、アレイ基板１はガラス等からなる透明な絶縁基板１０を備えている。表示領域３を含む絶縁基板１０上には、複数の信号線１１および図示しない複数の走査線がマトリクス状に形成されている。表示領域３において、絶縁基板１０上の走査線および信号線１１に囲まれた領域には、夫々画素電極１２が形成されている。これら画素電極１２は、走査線と信号線１１の交差部に設けられたスイッチング素子１３に接続されている。スイッチング素子１３は、例えば、ＴＦＴ素子で形成されている。更に、表示領域３において、絶縁基板１０上全面には配向膜１４が形成されている。
【００１２】
対向基板２は、ガラス等の透明な絶縁基板２０を備えている。表示領域３において、絶縁基板２０上には、着色層２２およびブラックマトリクス２１を有するカラーフィルタ２５、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明材料で形成された対向電極２３および配向膜２４が順次形成されている。
【００１３】
アレイ基板１および対向基板２は、表示領域３を囲むように配置されたシール材３０により互いに接合され、所定隙間を置いて対向配置されている。液晶層３３は、図示しない液晶材料の注入口よりアレイ基板１と対向基板２の間に液晶を注入した後、注入口を封止することで基板間に封入されている。また、アレイ基板１および対向基板２の外面には、偏光板３１、３２が夫々配置されている。更に、液晶表示装置の裏側でもあるアレイ基板１の外面側には、図示しないバックライトが対向配置されている。
【００１４】
図１および図３に示すように、アレイ基板１の非表示領域６にはＩＣ実装領域が設けられ、このＩＣ実装領域上には、半導体チップとして、信号線駆動用の集積回路（以下、ＩＣと称する）５が実装されている。また、ＩＣ実装領域には識別パターン４０が形成され、ＩＣ５と重なって位置している。
【００１５】
非表示領域６には、ＩＣ５へ制御信号を送るための配線（以下、ＩＣ制御信号線と称する）７およびＩＣからの信号を表示領域３へ送る信号線１１が形成されている。ＩＣ制御信号線７および信号線１１は夫々２層構造に形成されている。更に、識別パターン４０の両側には、全てを図示しないが、列状に形成された複数の外側配線３４が形成されている。
【００１６】
詳細に述べると、図３に示すように、絶縁基板１０上には、第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０が形成されている。これら第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０は、絶縁基板１０上に形成された、例えば、ＭＯ、タングステン等の同一の金属膜をパターニングすることにより所定の形状に形成されている。識別パターン４０は、全体としてＩＣ５よりもわずかに小さな矩形状に形成されている。また、識別パターン４０はパターニング時に一部が除去され、バーコード、数字等の識別標識を形成している。そして、識別パターン４０は、アレイ基板１の製造日、ロット番号等を含むアレイ基板の特性を示している。
【００１７】
絶縁基板１０上には、第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０に重ねて層間絶縁膜４２が成膜されている。層間絶縁膜４２上には、第２配線４１ｂ、４３ｂが形成されている。第２配線４１ｂ、４３ｂは、層間絶縁膜４２に形成された所定のコンタクトホールを介して、夫々第１配線４１ａ、４３ａと接続されている。
【００１８】
第２配線４１ｂ、４３ｂの形状は、夫々第１配線４１ａ、４３ａと重なるように形成されている。第２配線４１ｂ、４３ｂは、例えばアルミニウム等の金属材料で形成されている。そして、第１、第２配線４１ａ、４１ｂは、２層構造のＩＣ制御信号線７で形成され、第１、第２配線４３ａ、４３ｂは、２層構造の信号線１１で形成されている。
【００１９】
層間絶縁膜４２上には、第２配線４１ｂ、４３ｂに重ねて層間絶縁膜４５が成膜されている。更に、層間絶縁膜４５上には第１、第２電極４８ａ、４８ｂが形成されている。第１、第２電極４８ａ、４８ｂは、層間絶縁膜４５に形成された所定のコンタクトホールを介して、夫々第２配線４１ｂ、４３ｂと接続されている。
【００２０】
ＩＣ５は、識別パターン４０に重ねて、ＩＣ実装領域に実装され、第１、第２電極４８ａ、４８ｂに電気的に接続されている。ここでは、ＩＣ５は異方性導電膜４９により層間絶縁膜４５上に配置されている。そして、ＩＣ５表面に設けられた電極（以下、第３、第４電極と称する）５０ａ、５０ｂは、異方性導電膜４９を介してアレイ基板１の第１、第２電極４８ａ、４８ｂに夫々導通している。
【００２１】
このように構成された第１の実施の形態に係る液層表示装置によれば、狭額縁化に伴って非表示領域６が狭くなった場合でも、アレイ基板１上にＩＣ５および識別パターン４０の両方を効率よく配置することができる。また、ＩＣ５は、識別パターン４０に重ねて配置されているため、画像表示時、ＩＣに照射されるバックライト光を識別パターンによって遮光することができる。これにより、バックライト光の照射に起因するＩＣ５の誤作動を防止し、信頼性向上を図ることができる。
【００２２】
また、ＩＣ５を実装する前の状態では、液晶表示装置の表側および裏側の両方向から識別パターン４０を視認し、アレイ基板１の特性を確認することができる。ＩＣ５実装後においても、識別パターン４０は液晶表示装置の裏側から確認することができる。また、信号線１１およびＩＣ制御信号線７は、夫々２層構造を有しているため、片方の配線が断線した場合でも表示不良の発生を防止することができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
【００２３】
識別パターン４０は、第１配線４１ａ、４３ａと同一の金属膜をパターニングすることで形成されているため、製品を容易に、かつ安価に製造することができる。
【００２４】
本実施の形態では遮光機能を有する識別パターン４０は、遮光材料に金属が用いられているが、金属以外の材料で形成してもよい。つまり、識別パターンと第１配線４１ａ、４３ａとを工程を異にして形成する際は、識別パターン４０は金属材料に限らず遮光機能を有した遮光材料で形成することが可能である。
【００２５】
また、ＩＣ５と重なる領域のアレイ基板１上には信号線１１およびＩＣ制御信号線７の一部が形成され、ＩＣへ照射される光の遮光に寄与している。
【００２６】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る液層表示装置について説明する。
図４に示すように、アレイ基板１の非表示領域６において、絶縁基板１０上には、識別パターン４０に重ねて遮光膜４４ａが形成されている。
遮光膜４４ａは、第２配線４３ａ、４３ｂと層間絶縁膜４２上に形成され、同一の金属膜をパターニングして形成されている。遮光膜４４ａは、識別パターン４０とＩＣ５との間に設けられている。そして、遮光膜４４ａは、識別パターン４０と同等以上の大きさに、識別パターン全面に重ねて配置されている。
【００２７】
このように構成された第２の実施の形態に係る液層表示装置によれば、アレイ基板１上にＩＣ５および識別パターン４０の両方を効率よく配置することができ、また、識別パターンにより、ＩＣに照射されるバックライト光を遮光することができる。更に、識別パターン４０からバックライト光が漏れる場合があっても、ＩＣ５と識別パターンとの間に設けられた遮光膜４４ａによってそのバックライト光を遮光することができる。
【００２８】
したがって、バックライト光の照射に起因するＩＣ５の誤作動を一層確実に防止することができる。なお、識別パターン４０は液晶表示装置の表側からは確認することができないが、ＩＣ５実装後においても、液晶表示装置の裏側より確認することができる。
【００２９】
次に、この発明の第３の実施の形態に係る液層表示装置について説明する。
図５に示すように、アレイ基板１の非表示領域６において、絶縁基板１０上には、ＩＣ５と同等以上の大きさの金属材料等からなる遮光膜４４ｂが形成されている。この遮光膜４４ｂは、非表示領域６に形成され、また、ＩＣ５が実装される領域と重ねて設けられている。
【００３０】
絶縁基板１０上には、遮光膜４４ｂに重ねて層間絶縁膜４６が成膜され、層間絶縁膜上には第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０が形成されている。層間絶縁膜４６上には、第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０に重ねて層間絶縁膜４２が成膜されている。層間絶縁膜４２上には、第１、第２電極４８ａ、４８ｂが夫々形成されている。第１、第２電極４８ａ、４８ｂは、層間絶縁膜４２に形成された所定のコンタクトホールを介し夫々第１配線４１ａ、４３ａと接続されている。本実施の形態において、ＩＣ制御信号線７は第１配線４１ａを有し、信号線１１は第１配線４３ａを有しており、夫々一層構造で形成されている。
【００３１】
このように構成された第３の実施の形態に係る液層表示装置によれば、アレイ基板１上にはＩＣ５および識別パターン４０の両方を効率よく配置することができる。また、識別パターン４０および遮光膜４４ｂに重ねてＩＣ５を配置したことにより、識別パターンおよびＩＣによって照射されるバックライト光を確実に遮光することができる。なお、ＩＣ５実装前において識別パターン４０は液晶表示装置の表側から確認することができる。
【００３２】
次に、この発明の第４の実施の形態に係る液層表示装置について説明する。
図６に示すように、アレイ基板１の非表示領域６において、絶縁基板１０上には金属材料等からなる識別パターン４０ａが形成されている。絶縁基板１０上には、識別パターン４０ａに重ねて層間絶縁膜４７が成膜されている。層間絶縁膜４７上には、識別パターン４０ａと重ねられ、かつ識別パターンより大きい金属材料等からなる遮光膜４４ｂが形成されている。層間絶縁膜４７上には、遮光膜４４ｂに重ねて層間絶縁膜４６が成膜されている。層間絶縁膜４６上には、第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０が形成されている。
【００３３】
識別パターン４０は、第１配線４１ａ、４３ａと層間絶縁膜４６上に形成され、同一の金属膜をパターニングして形成されている。ここで、識別パターン４０ａは、識別パターン４０とは別に設けられた他の識別パターンである。つまり、遮光膜４４ｂを挟むよう遮光膜の上下には、同一形状に形成された他の識別パターン４０ａおよび識別パターン４０が設けられている。
【００３４】
層間絶縁膜４６上には、第１配線４１ａ、４３ａおよび識別パターン４０に重ねて層間絶縁膜４２が成膜されている。層間絶縁膜４２上には第１、第２電極４８ａ、４８ｂが夫々形成されている。第１、第２電極４８ａ、４８ｂは、層間絶縁膜４２に形成された所定のコンタクトホールを介し夫々第１配線４１ａ、４３ａと接続されている。
【００３５】
このように構成された第４の実施の形態に係る液層表示装置によれば、アレイ基板１上にはＩＣ５と、他の識別パターン４０ａおよび識別パターン４０の両方を効率よく配置することができる。更に、画像表示の際、識別パターン４０ａ、４０および遮光膜４４ｂによってＩＣ５に照射されるバックライト光を確実に遮光することができる。なお、遮光膜４４ｂの上下には識別パターン４０を配置したので、ＩＣ５配置前では識別パターンを液晶表示装置の表側、裏側の両方向から確認することができる。
【００３６】
第２ないし第４の実施の形態において、他の構成は上述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略した。
【００３７】
その他、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した識別パターンおよび遮光膜を形成する材料は、必ずしも金属材料に限るものではなく、光を通さない遮光材料、例えば黒色樹脂膜であればよい。また、第３、第４の実施の形態で、ＩＣ制御信号線７および信号線１１は夫々１層構造を有しているが、２層構造で形成されてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、識別パターンと半導体チップとを非表示領域に重ねて設けることにより、狭額縁化に伴い非表示領域が狭くなってもアレイ基板上に半導体チップおよび識別パターンを良好に設けることができる。また、識別パターンは半導体チップへ照射されるバックライト光を遮光し、半導体チップの誤動作を防ぐことが可能な液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の平面図。
【図２】図１に示した液晶表示装置の断面図。
【図３】図１に示したアレイ基板のＡ１−Ａ２断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の有するアレイ基板の断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る液晶表示装置の有するアレイ基板の断面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示装置の有するアレイ基板の断面図。
【符号の説明】
１…アレイ基板，２…対向基板，５…半導体チップ，７…ＩＣ制御信号線，１０、２０…絶縁基板，１１…信号線，１２…画素電極，１３…スイッチング素子，２３…対向電極，３３…液晶層，４０、４０ａ、４０ｂ…識別パターン，４１ａ、４３ａ…第１配線，４１ｂ、４３ｂ…第２配線，４４ａ、４４ｂ…遮光膜

Claims (5)

1. 透明基板上に形成された表示領域と非表示領域とを有するアレイ基板と、上記アレイ基板と対向配置された対向基板と、上記アレイ基板および対向基板に狭持されてなる液晶層と、を備え、
   上記アレイ基板は、上記非表示領域において上記透明基板上に設けられ上記アレイ基板の特性を示す識別パターンと、上記識別パターンに重ねて上記非表示領域に実装された半導体チップと、を有し、
   上記識別パターンは、遮光材料で形成されていることを特徴とする液層表示装置。
2. 上記アレイ基板の非表示領域において、上記識別パターンと上記半導体チップとの間に遮光膜が配置され、上記遮光膜は上記識別パターンと同等若しくはそれ以上の大きさを有し、上記識別パターンと重ねて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 上記非表示領域において、上記透明基板と上記識別パターンとの間に遮光膜が設けられ、上記遮光膜は上記半導体チップと同等若しくはそれ以上の大きさを有し、上記識別パターンおよび上記半導体チップと重なって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 上記非表示領域において、上記透明基板と上記遮光膜との間に、上記アレイ基板の特性を示す他の識別パターンが形成され、上記他の識別パターンは遮光材料で形成され、上記半導体チップと重なった領域に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 上記アレイ基板は、上記絶縁基板上に設けられ上記非表示領域に位置した配線を備え、上記識別パターンおよび上記配線は、同一の金属膜をパターニングして形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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