JPH07199171A

JPH07199171A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07199171A
Application number: JP33537193A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kuji; 卓見久慈; Hiromasa Shimizu; 浩雅清水; Satoyuki Sugitani; 智行杉谷; Akiko Kubo; 晶子久保; Tatsuo Hamamoto; 辰雄濱本; Akiya Izumi; 章也泉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【構成】透明ガラス基板（ＳＵＢ２）の面上に選択的に
設けた有機系樹脂膜から成るブラックマトリクス（Ｂ
Ｍ）間を、透明樹脂膜（ＦＵ）でほぼ同等の膜厚で埋め
込んで平坦化し、その上にカラーフィルタ（ＦＩＬ）を
設けた構成。【効果】液晶層の厚さのばらつきが減少し、液晶のしき
い値電圧のばらつきやドメインの発生が減少し、表示品
質を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル（液晶
表示素子）を構成する透明基板の面上に遮光膜を選択的
に設けた液晶表示装置に係り、特に、片側の透明基板に
ブラックマトリクスおよびカラーフィルタを設けたカラ
ー液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、表示用透明画
素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するよう
に所定の間隙を隔てて２枚の透明ガラス基板を重ね合わ
せ、該両基板間の縁部に枠状に設けたシール材により、
両基板を貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた
液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封
入、封止し、さらに両基板の外側に偏光板を設置または
貼り付けて成る液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下
に配置され、液晶表示パネルに光を供給するバックライ
トと、液晶表示パネルの外周部の外側に配置された駆動
回路基板（プリント基板）と、これらの各部材を保持す
るモールド成形品である枠状体と、これらの各部材を収
納し、液晶表示窓があけられた金属製フレーム等を含ん
で構成されている。

【０００３】図１７は、従来の液晶表示装置の液晶表示
パネルを構成する２枚の透明ガラス基板のうち、ブラッ
クマトリクスおよびカラーフィルタを設けた方の透明ガ
ラス基板の要部断面図である。

【０００４】すなわち、カラー液晶表示装置において
は、図１７に示すように、液晶表示パネルを構成する２
枚の透明ガラス基板のうちの一方の透明ガラス基板ＳＵ
Ｂ２の片方の面に、各画素の周囲に画素の輪郭をはっき
りさせるためのブラックマトリクスＢＭが選択的に形成
され、その上のブラックマトリクスＢＭの間の、ブラッ
クマトリクスＢＭの存在しない画素部（ブラックマトリ
クスＢＭの開口部）に赤色のカラーフィルタＦＩＬ
（Ｒ）、緑色のカラーフィルタＦＩＬ（Ｇ）、青色のカ
ラーフィルタＦＩＬ（Ｂ）が順次形成されている。な
お、図示は省略するが、この上にカラーフィルタの保護
膜、透明画素電極、および配向膜が順次形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ブラックマトリクスＢ
Ｍを形成した後、３色のカラーフィルタＦＩＬ（Ｒ）、
（Ｇ）、（Ｂ）を形成するときは、各カラーフィルタＦ
ＩＬとブラックマトリクスＢＭとの合わせずれが生じて
も、目あきが生じないように、各カラーフィルタＦＩＬ
の周囲の端部がブラックマトリクスＢＭに一部重なるよ
うに形成している。したがって、図１７に示すように、
この重なりによりカラーフィルタＦＩＬの周囲の端部が
高くなり、該端部にブラックマトリクスＢＭの膜厚と同
等の段差が生じてしまう。このような段差を有する透明
ガラス基板ＳＵＢ２を用いて液晶表示装置を組み立てる
と、この段差に起因して液晶層の厚さにむらが生じ、液
晶のしきい値電圧に差が生じたり、ドメインが発生した
りして、画質劣化を引き起こす原因となった。特に、ブ
ラックマトリクスの材料として黒色に着色した有機系樹
脂膜を使用する場合は、液晶表示画面の外光の反射によ
る写り込みの問題をなくすことができるが、外光を遮光
するために該ブラックマトリクスの膜厚が１〜２μｍ必
要となり、ブラックマトリクスの材料としてＣｒ（クロ
ム）等からなる薄い蒸着金属膜を用いる場合に比べて段
差が大きく、上記の画質劣化の問題が大きくなる。特
に、薄膜トランジスタ等をスイッチング素子とするアク
ティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示装置の場合
は、ブラックマトリクスの遮光率を光学濃度２．５以
上、望ましくは３．０以上を確保する必要があるので、
黒色有機系樹脂膜でブラックマットリクスを形成しよう
とすると、膜厚が３〜５μｍとなり、極めて大きな段差
が生じ、その上にカラーフィルタを形成することができ
なくなる。

【０００６】本発明の目的は、遮光膜またはブラックマ
トリクスの段差に起因する画質劣化の問題を低減するこ
とができる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】前記目的を達成するため
に、本発明は、透明基板の面上に遮光膜を選択的に設け
た液晶表示装置において、前記遮光膜の間を透明樹脂膜
で前記遮光膜とほぼ同等の膜厚で埋め込んだことを特徴
とする。

【０００８】より具体的に述べると、それぞれ透明画素
電極と配向膜とを設けた面が対向するように２枚の透明
ガラス基板を所定の間隙を隔てて重ね合わせ、前記両基
板間の縁周囲に枠状に設けたシール材により前記両基板
を貼り合わせると共に、前記シール材の内側に液晶を封
止し、前記両基板の外側に偏光板を設けて成る液晶表示
パネルを有し、かつ、一方の前記透明ガラス基板の面上
に有機または無機の吸光性物質と有機系樹脂から成るブ
ラックマトリクスを選択的に設けた液晶表示装置におい
て、前記ブラックマトリクスの間を透明樹脂膜で前記ブ
ラックマトリクスとほぼ同等の膜厚で埋め込んで、前記
ブラックマトリクスと前記透明樹脂膜とをほぼ平坦化
し、その上の前記ブラックマトリクス間にカラーフィル
タを設け、かつ、その上に前記透明画素電極と前記配向
膜を設けた液晶表示装置を提供する。なお、有機系樹脂
膜から成るブラックマトリクスの膜厚は約０．５〜４μ
ｍである。

【０００９】

【作用】本発明の液晶表示装置では、選択的に設けた遮
光膜またはブラックマトリクスの間を透明樹脂膜でほぼ
同等の膜厚で埋め込み、遮光膜またはブラックマトリク
スと透明樹脂膜とをほぼ平坦化したので、液晶層の厚さ
のばらつきが減少し、液晶のしきい値電圧のばらつきや
ドメインの発生が減少し、ブラックマトリクスの段差に
起因する画質劣化の問題を低減することができる。

【００１０】

【実施例】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。

【００１１】実施例１図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の液晶表示装置の一実施
例のブラックマトリクスおよびカラーフィルタを形成し
た透明ガラス基板（液晶表示パネルを構成する２枚の透
明ガラス基板のうちの一方の透明ガラス基板）を製造す
る方法を示す工程要部断面図である。

【００１２】まず、透明ガラス基板ＳＵＢ２上に、黒色
顔料を分散した富士ハントテクノロジー株式会社製のネ
ガ型感光性樹脂膜ＣＫ−２０００を用いて、公知のフォ
トリソグラフィ技術により膜厚約１．５μｍのブラック
マトリクスＢＭを形成した（図１（ａ））。

【００１３】次に、この上に富士ハントテクノロジー株
式会社製のネガ型透明感光性樹脂膜ＣＴをスピン塗布ま
たはロールコータにより、ブラックマトリクスＢＭと同
じ膜厚となるように塗布して透明樹脂膜ＦＵを形成した
後、透明ガラス基板ＳＵＢ２の背面から紫外線ＵＶを照
射して全面露光した（図１（ｂ））。

【００１４】次に、透明樹脂膜ＦＵの現像、ポストベー
クを行なうと、ブラックマトリクスＢＭ上にわずかに存
在した透明樹脂膜ＦＵが除去されて、ブラックマトリク
スＢＭ間がそれとほぼ同一の膜厚の透明樹脂膜ＦＵで埋
め込まれ、ブラックマトリクスＢＭと透明樹脂膜ＦＵと
がほぼ平坦化された（図１（ｃ））。なお、ポストベー
クは透明樹脂膜ＦＵを十分に硬化するために行なう。

【００１５】その上に、１層目のカラーフィルタとして
赤色カラーフィルタを形成するために、赤色顔料を分散
した富士ハントテクノロジー株式会社製の感光性赤色樹
脂膜ＣＲ−２０００を塗布した後、フォトリソグラフィ
ー技術により、赤色カラーフィルタの形成領域以外の部
分を除去してパターニングし、赤色カラーフィルタＦＩ
Ｌ（Ｒ）を形成した。次いで、同様にして、緑色顔料を
分散した富士ハントテクノロジー株式会社製の感光性緑
色樹脂膜ＣＧ−２０７０を用いて緑色カラーフィルタＦ
ＩＬ（Ｇ）を形成し、次いで、青色顔料を分散した富士
ハントテクノロジー株式会社製の感光性青色樹脂膜ＣＢ
−２０００を用いて青色カラーフィルタＦＩＬ（Ｂ）を
形成した（図１（ｄ））。

【００１６】この後、図示は省略するが、この上にカラ
ーフィルタの保護膜、透明画素電極、配向膜を順次形成
した後、配向膜に配向処理を施して、カラーフィルタ基
板が完成する（図３参照）。

【００１７】本実施例では、カラーフィルタＦＩＬ
（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）の表面には、図１７に示したよ
うな従来のブラックマトリクスに起因する段差は見られ
なかった。したがって、この透明ガラス基板ＳＵＢ２と
薄膜トランジスタ、透明画素電極、配向膜等を形成した
もう一方の透明ガラス基板（図３参照）とを組み合わせ
て液晶表示パネルを組み立てたとき、カラーフィルタの
段差が原因で液晶層の厚さにむらが生じ、液晶のしきい
値電圧に差が生じたり、ドメインが発生したりして、画
質劣化を引き起こす現象を抑制することができる。

【００１８】実施例２本実施例では、図１（ｂ）に示した透明樹脂膜ＦＵの背
面全面露光の代わりに、表面からブラックマトリクス露
光用のマスクと反転パターンのマスクを用いて透明樹脂
膜ＦＵを露光し、現像、プリベークし、図１（ｃ）の状
態にした。その他は実施例１と同様である。本実施例で
は、透明樹脂膜ＦＵのパターンとブラックマトリクスＢ
Ｍのパターンとの合せずれを極力小さくする必要があ
る。

【００１９】実施例３本実施例は図１（ｂ）に示すように、透明樹脂膜ＦＵを
塗布し、透明ガラス基板ＳＵＢ２の表面あるいは裏面か
ら全面露光した後、透明ガラス基板ＳＵＢ２の表面から
研磨し、図１（ｃ）の状態にした。その他は実施例１と
同様である。なお、本実施例では、透明樹脂膜ＦＵとし
て感光性樹脂膜を使用しなくてもよく、例えば熱架橋性
透明樹脂膜を使用することができる。

【００２０】なお、上記実施例では、ネガ型の感光性樹
脂膜を用いたが、ポジ型の感光性樹脂膜を用いてもよ
い。例えば感光性透明樹脂膜ＦＵとしてポジ型を用いる
ときは、ブラックマトリクス露光用のマスクと同一パタ
ーンのマスクを用いて透明樹脂膜ＦＵを露光する。ま
た、透明樹脂膜ＦＵとして、上記膜以外のアクリル樹脂
膜やエポキシ樹脂膜等を用いてもよい。上記実施例で
は、ブラックマトリクスＢＭやカラーフィルタＦＩＬを
形成するのに、これらの膜の塗布前に顔料を予め分散し
た樹脂膜を用いたが、無色の樹脂膜を塗布形成した後、
それぞれ着色してもよい。

【００２１】本実施例では、ブラックマトリクスの段差
による表示劣化の問題を解決することができるので、高
遮光率を得るために膜厚を厚くしなければならない有機
系樹脂膜を用いたブラックマトリクスを実現することが
できる。したがって、ブラックマトリクスＢＭを設けた
透明ガラス基板ＳＵＢ２が表示画面側（観察側）となる
場合、この透明ガラス基板ＳＵＢ２の内面には、表示画
面の広い面積を占めるブラックマトリクスＢＭとして、
Ｃｒ等の金属膜ではなく、有機系樹脂膜を形成したの
で、表示画面側の外部光が表示画面で外側に反射し、画
面が見にくく（鏡のようになる）、コントラストが低下
し、表示品質が低下する問題を抑制することができる。
また、該透明ガラス基板ＳＵＢ２と組み合わせられる薄
膜トランジスタ等を形成したもう一方の透明ガラス基板
側から照射されるバックライトの光が透明ガラス基板Ｓ
ＵＢ２の内面に形成されたブラックマトリクスＢＭで内
側に反射し、薄膜トランジスタのチャネル形成領域とな
る半導体層に光が当り、光照射による導電現象が生じ、
薄膜トランジスタのオフ特性が劣化する問題も、ブラッ
クマトリクスＢＭは有機系樹脂膜から成り、光が反射し
ないので防止することができる。

【００２２】《アクティブ・マトリクス液晶表示装置》
以下、本発明が適用可能なアクティブ・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。

【００２３】《マトリクス部の概要》図２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３は図２の３
−３切断線における断面を示す図、図４は図２の４−４
切断線における断面図である。

【００２４】図２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は図では左右方向に延在
し、上下方向に複数本配置されている。映像信号線ＤＬ
は上下方向に延在し、左右方向に複数本配置されてい
る。

【００２５】図３に示すように、液晶層ＬＣを基準にし
て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。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。

【００２６】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ＦＩ
Ｌ、保護膜ＰＳＶ２、共通透明画素電極ＩＴＯ２（ＣＯ
Ｍ）および上部配向膜ＯＲＩ２が順次積層して設けられ
ている。

【００２７】《マトリクス周辺の概要》図５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６は図５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７は図３の断面を中央にして、
左側に図６の７ａ−７ａ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８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。

【００２８】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５、図６は後者の例を示すも
ので、図５は上下基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の切断後を、
図６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Ｄ
ＴＭ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１４、図
１５）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ＤＴ
Ｍ，ＧＴＭを合わせるためである。

【００２９】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。

【００３０】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Ｐ
ＯＬ１、ＰＯＬ２はそれぞれ下部透明ガラス基板ＳＵＢ
１、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Ｐ
ＳＶ１の上部に形成される。

【００３１】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。

【００３２】《薄膜トランジスタＴＦＴ》次に、図２、
図３に戻り、ＴＦＴ基板ＳＵＢ１側の構成を詳しく説明
する。

【００３３】薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極Ｇ
Ｔ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。

【００３４】各画素には複数（２つ）の薄膜トランジス
タＴＦＴ１、ＴＦＴ２が冗長して設けられる。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、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。

【００３５】《ゲート電極ＧＴ》ゲート電極ＧＴは走査
信号線ＧＬから垂直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ＴＦＴ
１、ＴＦＴ２のそれぞれのゲート電極ＧＴは、一体に
（共通のゲート電極として）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としては例えばスパッタで形成されたアル
ミニウム（Ａｌ）膜が用いられ、その上にはＡｌの陽極
酸化膜ＡＯＦが設けられている。

【００３６】このゲート電極ＧＴは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、ｉ型半導体層ＡＳに外光やバックライト光が当た
らないよう工夫されている。

【００３７】《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。

【００３８】《絶縁膜ＧＩ》絶縁膜ＧＩは、薄膜トラン
ジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２において、ゲート電極ＧＴと
共に半導体層ＡＳに電界を与えるためのゲート絶縁膜と
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とし
ては例えばプラズマＣＶＤで形成された窒化シリコン膜
が選ばれ、１２００〜２７００Åの厚さに（本実施例で
は、２０００Å程度）形成される。ゲート絶縁膜ＧＩは
図６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。絶縁膜ＧＩは走査信号線Ｇ
Ｌと映像信号線ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。

【００３９】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、本例では薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦＴ２のそ
れぞれに独立した島となるよう形成され、非晶質シリコ
ンで、２００〜２２００Åの厚さに（本実施例では、２
０００Å程度の膜厚）で形成される。層ｄ０はオーミッ
クコンタクト用のリン（Ｐ）をドープしたＮ(＋)型非晶
質シリコン半導体層であり、下側にｉ型半導体層ＡＳが
存在し、上側に導電層ｄ２（ｄ３）が存在するところの
みに残されている。

【００４０】ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線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。

【００４１】《透明画素電極ＩＴＯ１》透明画素電極Ｉ
ＴＯ１は液晶表示部の画素電極の一方を構成する。

【００４２】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Ｔ
ＦＴ２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。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、１０００〜２００
０Åの厚さに（本実施例では、１４００Å程度の膜厚）
形成される。

【００４３】《ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ
２》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に接触する第２導電膜ｄ２と
その上に形成された第３導電膜ｄ３とから構成されてい
る。

【００４４】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の厚さに（本
実施例では、６００Å程度）で形成される。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、２００
０Å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との接着性を良好にし、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（いわゆるバリア層の）目的で使用される。第２
導電膜ｄ２として、Ｃｒ膜の他に高融点金属（Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ｗ）膜、高融点金属シリサイド（ＭｏＳ
ｉ₂、ＴｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂、ＷＳｉ₂）膜を用いてもよ
い。

【００４５】第３導電膜ｄ３はＡｌのスパッタリングで
３０００〜５０００Åの厚さに（本実施例では、４００
０Å程度）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
の抵抗値を低減したり、ゲート電極ＧＴやｉ型半導体層
ＡＳに起因する段差乗り越えを確実にする（ステップカ
バーレッジを良くする）働きがある。

【００４６】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ｄ
０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。

【００４７】《映像信号線ＤＬ》映像信号線ＤＬはソー
ス電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜
ｄ２、第３導電膜ｄ３で構成されている。

【００４８】《保護膜ＰＳＶ１》薄膜トランジスタＴＦ
Ｔ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、１μ
ｍ程度の膜厚で形成する。

【００４９】保護膜ＰＳＶ１は図６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ＳＵＢ
１の外部接続端子接続用引出配線ＩＮＴに銀ペーストＡ
ＧＰ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６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。

【００５０】《遮光膜ＢＭ》上部透明ガラス基板ＳＵＢ
２側には、外部光又はバックライト光がｉ型半導体層Ａ
Ｓに入射しないよう遮光膜ＢＭが設けられている。図２
に示す遮光膜ＢＭの閉じた多角形の輪郭線は、その内側
が遮光膜ＢＭが形成されない開口を示している。遮光膜
ＢＭは、黒色顔料を添加した有機系樹脂膜で形成されて
いる。本実施例では、富士ハントテクノロジー株式会社
製のネガ型感光性樹脂膜ＣＫ−２０００で１．５μｍ程
度の厚さに形成される。なお、遮光膜ＢＭの間は、透明
樹脂膜ＦＵで埋め込まれて平坦化され、その上にカラー
フィルタＦＩＬが形成されている。本実施例では、透明
樹脂膜ＦＵは、富士ハントテクノロジー株式会社製のネ
ガ型透明感光性樹脂膜ＣＴで形成される。なお、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してもよく、例えばクロム膜がスパ
ッタリングで１３００Å程度の厚さに形成される。

【００５１】従って、薄膜トランジスタＴＦＴ１、ＴＦ
Ｔ２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、
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は各画素の周囲に格子状に形成され（いわゆるブ
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。

【００５２】透明画素電極ＩＴＯ１のラビング方向の根
本側のエッジ部分（図２右下部分）も遮光膜ＢＭによっ
て遮光されているので、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。

【００５３】遮光膜ＢＭは周辺部にも額縁状に形成さ
れ、そのパターンはドット状に複数の開口を設けた図２
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７、図８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Ｓ
ＵＢ２の切断領域を避けて形成されている。

【００５４】《カラーフィルタＦＩＬ》カラーフィルタ
ＦＩＬは画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しで
ストライプ状に形成される。カラーフィルタＦＩＬは透
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Ｉ
ＴＯ１の周縁部より内側に形成されている。

【００５５】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
表面にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、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。

【００５６】《保護膜ＰＳＶ２》保護膜ＰＳＶ２はカラ
ーフィルタＦＩＬの染料が液晶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。

【００５７】《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に印加される最
小レベルの駆動電圧Ｖｄminと最大レベルの駆動電圧Ｖ
ｄmaxとの中間直流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６を参照されたい。

【００５８】《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４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ＰＬ
１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Ｇ
Ｉおよび陽極酸化膜ＡＯＦで構成されている。

【００５９】保持容量素子Ｃaddは走査信号線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。

【００６０】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。

【００６１】《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６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。

【００６２】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Ａ
Ｌ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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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６に示すように上下に複数本並べられ端子群Ｔｇ（図
６）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Ｓ
Ｈｇ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。

【００６６】《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６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。

【００６７】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Ｄ
ＴＭ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６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Ｓ
Ｈｄ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。

【００６８】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。

【００６９】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７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Ａ
ｌ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。

【００７０】《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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】《保持容量素子Ｃaddの働き》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、次のようになる。

【００７６】 ΔＶlc＝{Ｃgs/(Ｃgs+Ｃadd+Ｃpix)}×ΔＶg ここで、Ｃgsは薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極Ｇ
Ｔとソース電極ＳＤ１との間に形成される寄生容量、Ｃ
pix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容量、ΔＶ
lcはΔＶgによる画素電極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。

【００７７】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。

【００７８】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・Ｃ
pix＜Ｃadd＜８・Ｃpix）、寄生容量Ｃgsに対して８〜３
２倍（８・Ｃgs＜Ｃadd＜３２・Ｃgs）程度の値に設定す
る。

【００７９】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）は共通透明画素電極ＩＴＯ２
（Ｖcom）と同じ電位にする。図６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Ｙe
nd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。

【００８０】《液晶表示モジュールの全体構成》図１２
は、液晶表示モジュールＭＤＬの各構成部品を示す分解
斜視図である。

【００８１】ＳＨＤは金属板から成る枠状のシールドケ
ース（メタルフレーム）、ＬＣＷはその表示窓、ＰＮＬ
は液晶表示パネル、ＳＰＢは光拡散板、ＭＦＲは中間フ
レーム、ＢＬはバックライトの光源である冷陰極蛍光
灯、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。

【００８２】モジュールＭＤＬは、シールドケースＳＨ
Ｄに設けられた爪ＣＬとフックＦＫによって全体が固定
されるようになっている。

【００８３】中間フレームＭＦＲは表示窓ＬＣＷに対応
する開口が設けられるように枠状に形成され、その枠部
分には拡散板ＳＰＢ、バックライト支持体ＢＬＳ並びに
各種回路部品の形状や厚みに応じた凹凸や、放熱用の開
口が設けられている。

【００８４】下側ケースＬＣＡはバックライト光の反射
体も兼ねており、効率のよい反射ができるよう、蛍光管
ＢＬに対応して反射山ＲＭが形成されている。

【００８５】《表示パネルＰＮＬと駆動回路基板ＰＣＢ
１》図１３は、図５等に示した表示パネルＰＮＬに映像
信号駆動回路Ｈｅ、Ｈｏと垂直走査回路Ｖを接続した状
態を示す上面図である。

【００８６】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Ｉ
Ｃチップ）である。ＴＣＰは図１４、図１５で後述する
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は上記ＴＣＰやコンデ
ンサＣＤＳ等が実装された駆動回路基板で、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り、
シールドケースＳＨＤに切り込んで設けられたバネ状の
破片ＦＧが半田付けされる。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。

【００８７】《ＴＣＰの接続構造》図１４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１５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。

【００８８】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Ｃ
ＨＩ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，Ｔ
ＴＭ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Ｓ
ＵＰに、異方性導電膜ＡＣＦによって液晶表示パネルＰ
ＮＬ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ＰＳ
Ｖ１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。

【００８９】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。

【００９０】《駆動回路基板ＰＣＢ２》中間フレームＭ
ＦＲに保持・収納される液晶表示部ＬＣＤの駆動回路基
板ＰＣＢ２は、図１６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ＳＵＰ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。駆動回路基板ＰＣＢ２とインバータ回
路基板ＰＣＢ３とは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を介して電気的に接続
される。

【００９１】駆動回路基板ＰＣＢ１と駆動回路基板ＰＣ
Ｂ２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。組立て時、駆動回路基板ＰＣＢ
２は、フラットケーブルＦＣを180°折り曲げることに
より駆動回路基板ＰＣＢ１の裏側に重ねられ、中間フレ
ームＭＦＲの所定の凹部に嵌合される。

【００９２】以上、本発明を上記実施例に基づいて具体
的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更
可能であることは勿論である。例えば、上記実施例で
は、ブラックマトリクスＢＭとして有機系樹脂膜を用い
たが、光に対する遮蔽性が高いアルミニウム膜やクロム
膜等をスパッタリング法や蒸着法により形成してもよ
い。また、本発明は、アクティブ・マトリクス方式の液
晶表示装置に限らず、単純マトリクス方式の液晶表示装
置にも適用可能である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、選択
的に設けた遮光膜またはブラックマトリクスの間を透明
樹脂膜でほぼ同等の膜厚で埋め込み、遮光膜またはブラ
ックマトリクスと透明樹脂膜とをほぼ平坦化したので、
液晶層の厚さのばらつきが減少し、液晶のしきい値電圧
のばらつきやドメインの発生が減少し、表示品質を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の液晶表示装置の一
実施例のブラックマトリクスおよびカラーフィルタを形
成した透明ガラス基板を製造する方法を示す工程要部断
面図である。

【図２】この発明が適用されるアクティブ・マトリック
ス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素とそ
の周辺を示す要部平面図である。

【図３】図２の３−３切断線における１画素とその周辺
を示す断面図である。

【図４】図２の４−４切断線における付加容量Ｃaddの
断面図である。

【図５】表示パネルのマトリクス周辺部の構成を説明す
るための平面図である。

【図６】上下基板の電気的接続部を含む表示パネルの角
部の拡大平面図である。

【図７】マトリクスの画素部を中央に、両側にパネル角
付近と映像信号端子部付近を示す断面図である。

【図８】左側に走査信号端子、右側に外部接続端子の無
いパネル縁部分を示す断面図である。

【図９】ゲート端子ＧＴＭとゲート配線ＧＬの接続部近
辺を示す平面と断面の図である。

【図１０】ドレイン端子ＤＴＭと映像信号線ＤＬとの接
続部付近を示す平面と断面の図である。

【図１１】アクティブ・マトリックス方式のカラー液晶
表示装置のマトリクス部とその周辺を含む回路図であ
る。

【図１２】液晶表示モジュールの分解斜視図である。

【図１３】液晶表示パネルに周辺の駆動回路を実装した
状態を示す上面図である。

【図１４】駆動回路を構成する集積回路チップＣＨＩが
フレキシブル配線基板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る。

【図１５】テープキャリアパッケージＴＣＰを液晶表示
パネルＰＮＬの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。

【図１６】周辺駆動回路基板ＰＣＢ１（上面が見える）
と電源回路回路基板ＰＣＢ２（下面が見える）との接続
状態を示す上面図である。

【図１７】従来のブラックマトリクスおよびカラーフィ
ルタを設けた透明ガラス基板の要部断面図である。

【符号の説明】

ＳＵＢ２…透明ガラス基板、ＢＭ…ブラックマトリク
ス、ＦＵ…透明樹脂膜、ＦＩＬ（Ｒ）…赤色カラーフィ
ルタ、ＦＩＬ（Ｇ）…緑色カラーフィルタ、ＦＩＬ
（Ｂ）…青色カラーフィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保晶子千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者濱本辰雄千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者泉章也千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルを構成する透明基板の面上
に遮光膜を選択的に設けた液晶表示装置において、前記
遮光膜の間を透明樹脂膜で前記遮光膜とほぼ同等の膜厚
で埋め込んだことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】それぞれ透明画素電極と配向膜とを設けた
面が対向するように２枚の透明ガラス基板を所定の間隙
を隔てて重ね合わせ、前記両基板間の縁周囲に枠状に設
けたシール材により前記両基板を貼り合わせると共に、
前記シール材の内側に液晶を封止し、前記両基板の外側
に偏光板を設けて成る液晶表示パネルを有し、かつ、一
方の前記透明ガラス基板の面上に有機または無機の吸光
性物質と有機系樹脂から成るブラックマトリクスを選択
的に設けた液晶表示装置において、前記ブラックマトリ
クスの間を透明樹脂膜で前記ブラックマトリクスとほぼ
同等の膜厚で埋め込んで、前記ブラックマトリクスと前
記透明樹脂膜とをほぼ平坦化し、その上の前記ブラック
マトリクス間にカラーフィルタを設け、かつ、その上に
前記透明画素電極と前記配向膜を設けたことを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項３】それぞれ透明画素電極と配向膜とを設けた
面が対向するように２枚の透明ガラス基板を所定の間隙
を隔てて重ね合わせ、前記両基板間の縁周囲に枠状に設
けたシール材により前記両基板を貼り合わせると共に、
前記シール材の内側に液晶を封止し、前記両基板の外側
に偏光板を設けて成る液晶表示パネルを有し、かつ、一
方の前記透明ガラス基板の面上に有機または無機の吸光
性物質と有機系樹脂から成る膜厚約０．５〜４μｍのブ
ラックマトリクスを選択的に設けた液晶表示装置におい
て、前記ブラックマトリクスの間を透明樹脂膜で前記ブ
ラックマトリクスとほぼ同等の膜厚で埋め込んで、前記
ブラックマトリクスと前記透明樹脂膜とをほぼ平坦化
し、その上の前記ブラックマトリクス間にカラーフィル
タを設け、かつ、その上に前記カラーフィルタの保護
膜、前記透明画素電極、および前記配向膜を順次設けた
ことを特徴とする液晶表示装置。