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WO2011043440A1 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置およびその製造方法 Download PDF

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WO2011043440A1
WO2011043440A1 PCT/JP2010/067688 JP2010067688W WO2011043440A1 WO 2011043440 A1 WO2011043440 A1 WO 2011043440A1 JP 2010067688 W JP2010067688 W JP 2010067688W WO 2011043440 A1 WO2011043440 A1 WO 2011043440A1
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WO
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active matrix
liquid crystal
matrix substrate
substrate
preventing member
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Application number
PCT/JP2010/067688
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English (en)
French (fr)
Inventor
弘幸 森脇
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2011535465A priority patent/JP5091355B2/ja
Priority to US13/499,705 priority patent/US20120194772A1/en
Priority to BR112012008252A priority patent/BR112012008252A2/pt
Priority to RU2012118652/28A priority patent/RU2497169C1/ru
Priority to EP10822110A priority patent/EP2487539A1/en
Priority to KR1020127011655A priority patent/KR101232988B1/ko
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    • G02F2201/50Protective arrangements
    • G02F2201/501Blocking layers, e.g. against migration of ions

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a structure in which an active matrix substrate and a counter substrate are bonded together and liquid crystal is sealed therebetween, and a manufacturing method thereof.
  • a so-called active matrix type liquid crystal display device having a structure in which an active matrix substrate and a counter substrate are bonded together and liquid crystal is sealed between the substrates has been widely used.
  • semiconductor elements functioning as liquid crystal drive elements for example, thin film transistors abbreviated as TFTs
  • wirings for controlling the semiconductor elements are formed on the active matrix substrate.
  • a color filter or the like is formed on the counter substrate as necessary, and a common electrode is formed on the entire surface.
  • a silver paste is provided between the active matrix substrate and the counter substrate (for example, refer to Patent Document 1), and (2) the active matrix substrate and the counter substrate are provided. It is known that a conductive bead is contained in a sealing material used when adhering (see, for example, Patent Document 2).
  • the alignment film in the pixel region of the active matrix substrate is also extended on the wiring and electrode pattern outside the pixel region.
  • the alignment film is generally very thin, about 100 nm, and pressure is applied.
  • an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which an active matrix substrate and a counter substrate are bonded to each other, and the liquid crystal display device is less likely to cause a short circuit between the substrates.
  • a liquid crystal display device includes a pixel region in which a plurality of pixel electrodes are formed, a peripheral region located outside the pixel region, and an active matrix substrate and a counter substrate having a common electrode.
  • the active matrix substrate includes a first wiring extending to the peripheral region, a first insulating layer formed on the first wiring, and extending on the insulating layer in the peripheral region.
  • a conduction preventing member for preventing is arranged
  • the method for manufacturing a liquid crystal display device includes a pixel region in which a plurality of pixel electrodes are formed and a peripheral region located outside the pixel region, and an active matrix substrate and a counter electrode having a common electrode.
  • a method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a substrate, wherein a first wiring extending to the peripheral region is formed on the active matrix substrate, and a first wiring is formed on the first wiring of the active matrix substrate.
  • a step of forming an electrode film for electrically connecting a line and the second wiring; a step of forming a common electrode on the counter substrate; and the electrode film and the electrode on one of the active matrix substrate and the counter substrate A step of forming a conduction preventing member that prevents conduction with the common electrode, and at least a part of the electrode film overlaps the conduction preventing member when viewed from the normal direction of the substrate surface of the active matrix substrate. And bonding the active matrix substrate and the counter substrate with a sealing material.
  • the present invention it is possible to provide a liquid crystal display device in which an active matrix substrate and a counter substrate are bonded to each other, and a liquid crystal display device in which a short circuit between the substrates hardly occurs.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view showing the vicinity of a region A indicated by a broken line in FIG. 1 in the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line CC shown in FIG. 4.
  • 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a first modification of the liquid crystal module 101.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a second modification of the liquid crystal module 101.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a third modification of the liquid crystal module 101.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fourth modification of the liquid crystal module 101.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fifth modification of the liquid crystal module 101.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a sixth modification of the liquid crystal module 101.
  • FIG. It is sectional drawing which showed the structure of the conduction
  • FIG. 2 illustrates a configuration of a DD cross section (a cross sectional configuration of a pixel) illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line DD shown in FIG. 1 and shows a configuration in which an alignment control structure is formed in a pixel region.
  • 4 is a plan view schematically showing the configuration of a TFT 30 and a contact portion 63 in the vicinity thereof in the gate driver 4a.
  • a liquid crystal display includes a pixel region in which a plurality of pixel electrodes are formed, a peripheral region located outside the pixel region, an active matrix substrate, a counter substrate having a common electrode,
  • the active matrix substrate includes: a first wiring extending to the peripheral region; a first insulating layer formed on the first wiring; and the insulating layer in the peripheral region.
  • a second wiring extending upward; a second insulating layer formed on the second wiring; and disposed in a through hole formed in the first insulating layer and the second insulating layer in the peripheral region.
  • the sealing material to be bonded to the counter substrate and the active matrix substrate, when viewed from the normal direction of the substrate surface, are arranged at a position at least partially overlapping with the electrode film, and the electrode film and the common electrode are electrically connected And a conduction preventing member for preventing the movement.
  • the first wiring and the second wiring are connected through the through hole by the electrode film in the peripheral region outside the pixel region of the active matrix substrate. Further, in addition to the sealing material for bonding the active matrix substrate and the counter substrate between the active matrix substrate and the counter substrate in the peripheral region, the active matrix substrate is viewed from the normal direction of the substrate surface.
  • a conduction preventing member is provided that is provided at a position at least partially overlapping with the electrode film and prevents the electrode film and the common electrode of the counter substrate from conducting.
  • the conduction preventing member may be in contact with both the electrode film and the common electrode, or may be in contact with only one of the electrode film and the common electrode. According to the former aspect, there is less room for any conductive material to enter between the conduction preventing member and the electrode film or the common electrode, and a short circuit between the substrates can be prevented more reliably. Further, the conduction preventing member also serves as a spacer outside the pixel region, and the distance between the active matrix substrate and the counter substrate can be maintained even outside the pixel region.
  • the height of the conduction preventing member is smaller than the cell gap, when something enters between the conduction preventing member and the electrode film or the common electrode facing the conduction preventing member, the location There is an advantage that the increase in the thickness of the substrate is small.
  • the conduction preventing member has an end face that faces the active matrix substrate without being in contact with the active matrix substrate, and the end face of the conduction preventing member is formed with unevenness.
  • the entering substance is absorbed into the gap of the recess, so that the thickness of the substrate at that location.
  • the drive circuit disposed on the active matrix substrate in the peripheral region, the active matrix substrate disposed between the active matrix substrate and the counter substrate in the peripheral region, and the active matrix substrate
  • a second conduction preventing member disposed at a position overlapping the drive circuit.
  • the second conduction preventing member can suppress a short circuit between the wiring in the drive circuit and the electrode of the counter substrate.
  • the second conduction preventing member is black, and when viewed from the normal direction of the substrate surface of the active matrix substrate, the channel region of the drive circuit and the second conduction preventing member are at least More preferably, the portions are arranged so as to overlap each other.
  • the conduction preventing member functions as a light-shielding layer for the drive element in the drive circuit, and can suppress deterioration in characteristics of the drive element.
  • the liquid crystal display device further includes a protruding structure provided between the active matrix substrate and the counter substrate in a pixel region, and the conduction preventing member is formed of the same material as the protruding structure. It is preferable that According to this configuration, since the conduction preventing member and the protruding structure can be formed from the same material, the manufacturing process can be simplified. Moreover, it is also preferable that the protruding structure is a spacer that defines a distance between the active matrix substrate and the counter substrate. Alternatively, it is also preferable that the protruding structure is an alignment control structure that defines the alignment state of the liquid crystal. At this time, it is preferable that the protruding structure and the conduction preventing member are provided in the same layer in the active matrix substrate. That is, the active matrix substrate is formed by sequentially laminating various layers made of metal, resin, or the like on a translucent substrate such as a glass substrate, for example. These laminated structures are preferably provided in the same layer.
  • the sealing material may include a conductive granular material, and may be disposed between the electrode film and the common electrode of the counter substrate. According to this configuration, since the conduction preventing member prevents the conductive granular material from entering between the electrode film of the active matrix substrate and the common electrode of the counter substrate, the short circuit between the substrates can be effectively suppressed. Can do.
  • a step portion is formed on the surface of the second insulating layer in the through hole, and an end portion of the electrode film is located on the step portion. According to this configuration, a sufficient distance between the electrode film and the common electrode of the counter substrate can be secured. Thereby, there is an advantage that a short circuit between the electrode film of the active matrix substrate and the common electrode of the counter substrate can be prevented more reliably.
  • a method for manufacturing a liquid crystal display device includes a pixel region in which a plurality of pixel electrodes are formed, a peripheral region located outside the pixel region, an active matrix substrate, and a common electrode.
  • steps (a) to (i) do not need to be executed in alphabetical order.
  • the conduction preventing member prevents the electrode film and the common electrode of the counter substrate from conducting, so that when pressure is applied from the outside of the substrate, the active matrix substrate When some kind of conductive material is interposed between the electrode film and the common electrode of the counter substrate, it is possible to effectively suppress a short circuit between the substrates due to these.
  • a liquid crystal display device in which an active matrix substrate and a counter substrate are bonded to each other, and a liquid crystal display device that does not easily cause a short circuit between the substrates is realized.
  • the above method may further include a step of forming a projecting structure in a pixel region in at least one of the active matrix substrate and the counter substrate.
  • the material of the conduction preventing member and the material of the protruding structure are the same, and the step of forming the protruding structure and the step of forming the conduction blocking member are performed simultaneously. According to this method, since the conduction preventing member is formed of the same material as the protruding structure in the pixel region and is formed at the same time as the protruding structure, there is an advantage that the manufacturing process can be prevented from becoming complicated. is there.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of a liquid crystal module (liquid crystal display device) according to a first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal module 100 of the first embodiment includes an active matrix substrate 1 and a counter substrate 2.
  • the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded to each other with a sealing material (not shown) while maintaining a predetermined interval by a photo spacer (projection structure) provided in the pixel region.
  • Liquid crystal is sealed in a space formed by the active matrix substrate 1, the counter substrate 2, and the sealing material.
  • the active matrix substrate 1 includes a pixel region 3 in which pixel electrodes 43 are arranged in a matrix, and gate drivers 4a disposed on both sides of the pixel region 3 (in the horizontal direction (longitudinal direction) in the example shown in FIG. 1). 4b.
  • the source line 5 and the gate line 6 are arranged so as to be orthogonal to each other.
  • a thin film transistor (TFT) 7 is formed near the intersection of the source wiring 5 and the gate wiring 6.
  • the gate drivers 4a and 4b have switching elements (TFT 30 shown in FIG. 3) that are formed simultaneously with the manufacturing process of the TFT 7 in the pixel region 3. . That is, the gate drivers 4 a and 4 b are monolithically formed on the active matrix substrate 1.
  • the TFT 7 has a gate electrode connected to the gate wiring 6, a source electrode connected to the source wiring 5, and a drain electrode connected to the pixel electrode 43. Then, a gate signal is applied from the gate drivers 4a and 4b to the gate electrode of the TFT 7 via the gate wiring 6, whereby the ON / OFF of the TFT 7 is controlled. A data signal is applied to the source electrode of the TFT 7 from a source driver (not shown) via the source wiring 5.
  • the active matrix substrate 1 is formed so that the length of the short side is larger than the length of the short side of the counter substrate 2.
  • a terminal region 8 for inputting / outputting various signals between the active matrix substrate 1 and an external circuit is formed at a portion of the active matrix substrate 1 that is not covered by the counter substrate 2.
  • each of the source lines 5 is connected to a source driver (not shown) provided outside the active matrix substrate 1 via a source driver connection terminal formed in the terminal region 8.
  • the terminals in the terminal region 8 are omitted, but one or two or more terminals may be formed in the terminal region 8.
  • the main wiring 14 is routed outside the gate drivers 4a and 4b (outside of the substrate).
  • FIG. 1 shows an example of the form of the main wiring 14, and other forms in which the number of main wirings are different can be adopted.
  • the main wiring 14 is connected to the terminals in the terminal region 8.
  • the main wiring 14 is formed simultaneously with the source wiring 5 or the gate wiring 6 by using the same material as the source wiring 5 or the gate wiring 6 in the pixel region 3.
  • the sealing material is laid outside the gate driver 4a (on the outer peripheral side of the substrate) so as to cover one or several of the main wirings 14.
  • An area where the gate drivers 4a and 4b, the main wiring 14, the terminal area 8, and the like are located outside the pixel area is referred to as a peripheral area in this specification.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view showing the vicinity of the area A indicated by a broken line in FIG.
  • a plurality of main wirings 14a to 14d are arranged outside the gate driver 4a (outside of the substrate).
  • a contact portion 42 is provided on the main line 14 c with the gate line 12 connected to the gate driver 4 a (a line for supplying power supply voltage and signals to the gate driver 4 a: a first line). Yes.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. 2 and shows a cross-sectional structure of the contact portion 42.
  • FIG. 3 shows a simplified cross-sectional structure of the contact portion 42.
  • the main wiring 14 preferably has a laminated structure of a plurality of types of metal layers, but is omitted from FIG. 3 as a single metal layer.
  • illustration of a passivation film or the like is omitted.
  • the flatness of the various films shown in FIG. 3 and the dimensional ratios of the constituent members do not necessarily represent actual modes.
  • the liquid crystal module 100 of this embodiment has a configuration in which the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together with a sealing material 40, and the liquid crystal 34 is sealed in the gap.
  • the distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 is kept constant by columnar or wall-like photo spacers (projecting structures) provided in the pixel region 3 and having a uniform height.
  • the photo spacer is formed of resin or the like so as to overlap the source wiring 5 or the gate wiring 6 while avoiding the opening of the pixel. A detailed example of the photospacer will be described later with reference to FIG.
  • the sealing material 40 As the material of the sealing material 40, a thermosetting resin can be used. It is preferable that the sealing material 40 has photocurability. This is because, after the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are positioned and bonded together, the sealing material 40 is temporarily cured by exposure to light, and the sealing material 40 can be fully cured by further heating. As the resin having such characteristics, a mixed resin of an epoxy resin and an acrylic resin can be used. A photo-curing resin may be used for the sealing material 40.
  • the active matrix substrate 1 includes a glass substrate 11 and a gate wiring 12 (first wiring) formed on the surface of the glass substrate 11.
  • the gate wiring 12 is connected to the gate electrode of the TFT 30 in the gate driver 4a.
  • the gate wiring 12 is formed at the same time as the gate wiring 6 by the process of forming the gate wiring 6 with the same material as the gate wiring 6 in the pixel region 3.
  • the gate wirings 6 and 12 preferably have, for example, a three-layer structure of a titanium layer, an aluminum layer, and a titanium layer.
  • the gate wirings 6 and 12 are not limited to this, and may be a single-layer metal layer or a metal having two or four layers or more. It may be a layer.
  • the gate wiring 12 is covered with an interlayer insulating film 13 (first insulating layer).
  • the interlayer insulating film 13 is also referred to as a gate insulating film, and for example, a silicon nitride film can be preferably used.
  • a main wiring 14 (14 a to 14 c: second wiring) is provided on the interlayer insulating film 13.
  • the main wirings 14 a to 14 c are formed simultaneously with the source wiring 5 by the process of forming the source wiring 5 by using the same material as the source wiring 5 in the pixel region 3.
  • the source wiring 5 and the main wirings 14a to 14c preferably have a two-layer structure in which an aluminum layer is stacked on a titanium layer.
  • the present invention is not limited to this, and a single-layer metal layer or a metal having three or more layers may be used. It may be a layer. Further, for example, molybdenum or the like can be used instead of aluminum.
  • the main wiring 14d of the active matrix substrate 1 is electrically connected to a common electrode (described later) of the counter substrate 2 through a silver paste (not shown) provided at an appropriate location. Has been.
  • An interlayer insulating film 18 (second insulating layer) is provided on the main wiring 14 and the TFT 30.
  • a pixel electrode 43 made of a transparent electrode film such as indium tin oxide (ITO) and an alignment film (not shown) for controlling the alignment of the liquid crystal 34 are formed on the surface of the interlayer insulating film 18.
  • ITO indium tin oxide
  • an alignment film (not shown) for controlling the alignment of the liquid crystal 34 are formed on the surface of the interlayer insulating film 18.
  • the counter substrate 2 includes a color filter (not shown in FIG. 3) disposed on the glass substrate 21, and further includes an overcoat film 22 that covers the color filter, and a transparent electrode film 23.
  • the electrode film 23 covers the entire surface of the counter substrate 2 and functions as a common electrode.
  • an alignment film (not shown) for controlling the alignment of the liquid crystal 34 is provided on the surface of the electrode film 23 of the counter substrate 2.
  • a light shielding layer (black matrix) 24 is provided in a region facing the gate driver 4 a in order to prevent the characteristics of the TFT 30 in the gate driver 4 a from being deteriorated by light.
  • a through hole (contact hole) 20 that penetrates the interlayer insulating film 18 and the interlayer insulating film 13 on the main wiring 14 c is provided, and the through hole 20 and the electrode film 19 are provided.
  • the main line 14c and the gate line 12 are electrically connected via the. That is, the electrode film 19 is exposed on the interlayer insulating film 18 in the contact portion 42, on the interlayer insulating film 13, the main wiring 14 c, and the interlayer insulating film 18 in the through hole 20, and on the bottom of the through hole 20. It is continuously stacked on the gate wiring 12.
  • the electrode film 19 shown in FIG. 3 is formed simultaneously with the pixel electrode 43 by using the same material (for example, ITO) as the pixel electrode 43 in the pixel region 3.
  • the component denoted by reference numeral 27 is a lower semiconductor layer
  • the component denoted by reference numeral 28 is an upper semiconductor layer.
  • the lower semiconductor layer 27 and the upper semiconductor layer 28 can be formed simultaneously with the formation of the semiconductor layer of the TFT 30, for example.
  • the electrode film 19 is also formed on the wall surfaces of these layers.
  • the conduction preventing member 31 a made of an insulating resin is formed on the electrode film 23 of the counter substrate 2, and the inside of the contact portion 42 (the side close to the TFT 30). ) Is formed with a conductive blocking member 31b.
  • the reference numerals 31a and 31b are used.
  • the reference numerals are used.
  • the conduction preventing member 31 is a separate structure from the sealing material 40.
  • An alignment film (not shown) extending from the pixel region 3 may be interposed between the electrode film 23 and the conduction preventing member 31.
  • the conduction preventing member 31 is arranged such that at least a part thereof overlaps the electrode film 19 of the active matrix substrate 1 in the normal direction of the substrate surface (direction perpendicular to the substrate surface) (when viewed from the normal direction of the substrate surface). Must be provided.
  • the conduction preventing member 31 a is provided so as to overlap the entire electrode film 19 in the normal direction of the substrate surface, and the conduction preventing member 31 b is provided at a position not overlapping the electrode film 19. Yes.
  • the conduction preventing member 31b in a position not overlapping with the electrode film 19 may not be provided, and the conduction preventing member 31a does not necessarily overlap the entire electrode film 19.
  • the conduction preventing member 31 is formed in a columnar shape or a wall shape by using the same material as a protruding structure (here, a photo spacer) provided in the pixel region 3.
  • the conduction preventing member 31 and the photo spacer can be simultaneously formed by a photolithography process using, for example, a transparent photosensitive acrylic resin as a material.
  • the end surface on the active matrix substrate 1 side of the conduction preventing member 31a has a width and a length sufficient to cover at least the electrode film 19 of the contact portion.
  • the conduction preventing member 31a is provided so as to protrude from the surface of the electrode film 23 of the counter substrate 2, and when the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together, There is no gap between them. This prevents the electrode film 19 of the active matrix substrate 1 from contacting the common electrode (electrode film 23) of the counter substrate 2 even when pressure is applied to the substrate. Therefore, according to this configuration, it is possible to prevent the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 from being short-circuited at the contact portion 42.
  • the conduction preventing member 31 has an effect of performing the same function as a photo spacer that defines a cell gap in the pixel region 3. Therefore, when the conduction preventing member 31 is formed of the same material as that of the photospacer that defines the cell gap, the conduction preventing member 31b is provided at a location other than the contact portion 42 outside the pixel region 3 as shown in FIG. A configuration is preferable. According to this configuration, it is possible to obtain an effect that the conduction preventing member 31b keeps the distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 outside the pixel region 3 uniform.
  • the conduction preventing member 31 is preferably formed at the same time as the photo spacer by the same material as the photo spacer for keeping the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 at a predetermined interval in the pixel region 3. In this case, there is an advantage that the conduction preventing member 31 can be formed without increasing the number of manufacturing steps.
  • the protruding structure provided in the pixel region 3 may have an alignment control structure that defines the alignment state of the liquid crystal in addition to the photo spacer that defines the substrate interval.
  • the alignment control structure is used in, for example, a vertical alignment type liquid crystal module, and is generally formed in a wall shape having a predetermined height using a transparent resin. A detailed example of the orientation control structure will be described later with reference to FIG.
  • the conduction preventing member 31 is formed of the same material as the alignment control material, not a photo spacer that defines the substrate interval. It is also possible.
  • the conduction preventing member 31 may be formed of a material different from that of the photo spacer, or may be formed in a step different from that of the photo spacer. Further, the conduction preventing member 31 may be formed of a material different from that of the alignment control structure, or may be formed in a process different from that of the alignment control structure.
  • the electrode film 19 outside the pixel region 3 of the active matrix substrate 1 is at least partially overlapped in the normal direction of the substrate surface.
  • a conduction preventing member 31 is provided on the common electrode (electrode film 23) of the counter substrate 2. This prevents the electrode film 19 of the active matrix substrate 1 and the electrode film 23 of the counter substrate 2 from contacting each other even when pressure is applied to the substrate outside the pixel region 3. As a result, it is possible to prevent the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 from being short-circuited at the contact portion 42.
  • FIG. 4 is an enlarged plan view showing the vicinity of a region corresponding to the region A indicated by a broken line in FIG. 1 in the liquid crystal display device (liquid crystal module) 101 according to the second embodiment.
  • the overall configuration of the liquid crystal display device 101 is basically the same as that of the liquid crystal display device 100 shown in FIG.
  • a conductive portion 41 is provided on the main wiring 14 d to connect the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2.
  • the sealing material 40 includes a conductive granular material (described later), and the sealing material 40 is disposed in the conduction portion 41, whereby the conductive granular material is interposed.
  • the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are electrically connected. Therefore, the silver paste which the structure concerning 1st Embodiment has becomes unnecessary, and there exists an advantage that the area of a frame area
  • the conductive portion 41 may also be provided on the frame portion near the terminal region 8 or on the frame portion on the opposite side to the terminal region 8 on the main wiring 14 d. Further, as in the first embodiment, a contact portion 42 with the gate wiring 12 connected to the gate driver 4a is provided on the main wiring 14c.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC shown in FIG. 5 and 6 show a simplified cross-sectional structure of the conductive portion 41 and the contact portion 42.
  • the main wiring 14 preferably has a laminated structure of a plurality of types of metal layers, but is omitted from FIGS. 5 and 6 as a single metal layer.
  • a passivation film or the like is not shown.
  • the flatness of the various films shown in FIGS. 5 and 6, the dimensional ratio of the constituent members, and the like do not necessarily represent actual aspects.
  • the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together with a sealing material 40, and the liquid crystal 34 is sealed in the gap. It is a configuration.
  • the distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 is kept constant by a photo spacer (projection structure) provided in the pixel region 3.
  • a photo spacer projection structure
  • the sealing material 40 is obtained by containing the conductive granular material 32 in a thermosetting resin 33 as a base material.
  • the thermosetting resin 33 preferably has both photocurability. This is because, after the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are positioned and bonded together, the sealing material 40 is temporarily cured by exposure to light, and the sealing material 40 can be fully cured by further heating.
  • a mixed resin of an epoxy resin and an acrylic resin can be used.
  • a transparent resin may be used, but it may be preferable to use a black resin as described in a later modification (fifth modification).
  • the conductive granular material 32 is obtained, for example, by applying conductive metal plating (for example, gold plating) to plastic beads.
  • the conductive granule 32 is substantially spherical before being mixed into the thermosetting resin 33, but is not damaged and is somewhat crushed in the bonding process between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2. It is preferable to have the following plasticity. Further, it is also preferable to use a thermoplastic resin such as an epoxy resin as the plastic bead serving as the core of the conductive granular material 32. This is because the conductive granular material 32 can be interposed between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 without damaging the conductive granular material 32 in the main curing step in bonding the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 together. It is.
  • the shape of the conductive granule 32 is not limited to a substantially spherical shape, but may be an oval shape (a cross section is substantially an ellipse) or a cylindrical shape.
  • the conductive granular material 32 may be a granular material having a square shape, a polygonal shape, or a complicated irregular shape.
  • the main wiring 14 (14 a to 14 c) is provided on the interlayer insulating film 13.
  • the main wirings 14 a to 14 c are formed simultaneously with the source wiring 5 by the process of forming the source wiring 5 by using the same material as the source wiring 5 in the pixel region 3.
  • the main wiring 14 d is formed simultaneously with the gate wiring 6 by a process of forming the gate wiring 6 under the interlayer insulating film 13 with the same material as the gate wiring 6 in the pixel region 3.
  • a through hole (contact hole) 20 is provided in the interlayer insulating film 13 and the interlayer insulating film 18 on the main wiring 14 d, and through this through hole 20,
  • the main wiring 14d and the electrode film 19 on the interlayer insulating film 18 are electrically connected. That is, the electrode film 19 is continuously formed on the interlayer insulating film 18 in the conductive portion 41, on the wall surfaces of the interlayer insulating films 13 and 18 in the through hole 20, and on the main wiring 14 d exposed at the bottom of the through hole 20.
  • the electrode film 19 is continuously formed on the interlayer insulating film 18 in the conductive portion 41, on the wall surfaces of the interlayer insulating films 13 and 18 in the through hole 20, and on the main wiring 14 d exposed at the bottom of the through hole 20.
  • the sealing material 40 is provided at a position covering the main wirings 14a to 14d or above a part or all of the main wirings 14a to 14d.
  • the electrode film 19 of the conduction part 41 is electrically connected to the electrode film 23 of the counter substrate 2 by the conductive granular material 32 in the sealing material 40.
  • a signal input from the terminal in the terminal region 8 to the main wiring 14 d is supplied to the common electrode of the counter substrate 2 through the electrode film 19 and the conductive granular material 32.
  • the contact hole 42 is provided with a through hole 20 that penetrates the interlayer insulating film 18 and the interlayer insulating film 13 on the main wiring 14 c, and the through hole 20 and the electrode film 19 are connected to each other.
  • the main wiring 14c and the gate wiring 12 are electrically connected to each other. That is, the electrode film 19 is exposed on the interlayer insulating film 18 in the contact portion 42, on the interlayer insulating film 13, the main wiring 14 c, and the interlayer insulating film 18 in the through hole 20, and on the bottom of the through hole 20. It is continuously stacked on the gate wiring 12.
  • the electrode film 19 is also formed on the wall surfaces of these layers.
  • the electrode film 19 shown in FIGS. 5 and 6 is formed simultaneously with the pixel electrode 43 by using the same material (for example, ITO) as the pixel electrode 43 in the pixel region 3.
  • a conduction preventing member 31 (31a, 31b) made of an insulating resin is provided on the electrode film 23 of the counter substrate 2. Yes.
  • the conduction preventing member 31 is embedded (or surrounded) in the sealing material 40, but is a separate structure from the sealing material 40.
  • An alignment film (not shown) extending from the pixel region 3 may be interposed between the electrode film 23 and the conduction preventing member 31.
  • the conduction preventing member 31 needs to be provided so as to at least partially overlap the electrode film 19 of the active matrix substrate 1 in the normal direction of the substrate surface.
  • the conduction preventing member 31 a is provided so as to overlap the entire electrode film 19 in the normal direction of the substrate surface, and the conduction preventing member 31 b is provided at a position not overlapping the electrode film 19. Yes.
  • the conduction preventing member 31b may not be provided, and the conduction preventing member 31a does not necessarily need to overlap the entire electrode film 19.
  • the conduction preventing member 31 is formed in a columnar shape or a wall shape by using the same material as a protruding structure (here, a photo spacer) provided in the pixel region 3.
  • the conduction preventing member 31 and the photo spacer can be simultaneously formed by a photolithography process using, for example, a transparent photosensitive acrylic resin as a material.
  • the end surface on the active matrix substrate 1 side of the conduction preventing member 31a has a width and a length sufficient to cover at least the electrode film 19 of the contact portion.
  • the conduction preventing member 31a is provided so as to protrude from the surface of the electrode film 23 of the counter substrate 2, and when the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together, There is no gap between them. Thereby, in the contact part 42, there is no room for the sealing material 40 to enter between the electrode film 19 of the active matrix substrate 1 and the common electrode (electrode film 23) of the counter substrate 2. Therefore, according to this configuration, it is possible to prevent the conductive granular material 32 in the sealing material 40 from short-circuiting the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 at the contact portion 42.
  • FIG. 19 shows a configuration (liquid crystal module 901) in which the conduction preventing member 31 is omitted from the liquid crystal module 101 according to the present embodiment.
  • the liquid crystal module 901 according to the comparative example has the same structure as the liquid crystal module 101 according to the present embodiment except that the conduction preventing member 31 is not provided.
  • the conductive granular material 32 included in the sealing material 40 is between the electrode film of the active matrix substrate 1 and the electrode film 23 of the counter substrate 2.
  • the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 may be short-circuited.
  • the problem that the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are caused by the conductive granular material 32 can be solved by the conduction preventing member 31. it can.
  • the conduction preventing member 31 has an effect of performing the same function as a photo spacer that defines a cell gap in the pixel region 3. Therefore, when the conduction preventing member 31 is formed of the same material as that of the photospacer that defines the cell gap, the conduction preventing member 31b is provided at a location other than the contact portion 42 outside the pixel region 3 as shown in FIG. A configuration is preferable. According to this configuration, it is possible to obtain an effect that the conduction preventing member 31b keeps the distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 outside the pixel region 3 uniform.
  • the conduction preventing member 31 is preferably formed at the same time as the photo spacer by the same material as the photo spacer for keeping the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 at a predetermined interval in the pixel region 3. In this case, there is an advantage that the conduction preventing member 31 can be formed without increasing the number of manufacturing steps.
  • the protruding structure provided in the pixel region 3 may have an alignment control structure that defines the alignment state of the liquid crystal in addition to the photo spacer that defines the substrate interval.
  • a detailed example of the orientation control structure will be described later with reference to FIG.
  • the conduction preventing member 31 is formed of the same material as the alignment control structure, not a photo spacer that defines the substrate interval. It is also possible to do.
  • the conduction preventing member 31 may be formed of a material different from that of the photo spacer, or may be formed in a step different from that of the photo spacer. Furthermore, the conduction preventing member 31 may be formed of a material different from that of the alignment control structure, or may be formed in a process different from that of the alignment control structure.
  • the counter substrate in the normal direction of the substrate surface, is overlapped at least partially with the electrode film 19 outside the pixel region of the active matrix substrate 1.
  • a conduction blocking member 31 is provided on the two common electrodes (electrode film 23).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a first modification of the liquid crystal module 101 according to the second embodiment.
  • a short cut glass fiber (in-seal spacer) 35 is mixed in the sealing material 40 together with the conductive granules 32.
  • the glass fiber 35 has a cylindrical shape, and its cross-sectional diameter is smaller than that of the conductive granular material 32. Unlike the conductive granular material 32, the glass fiber 35 is not deformed when the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together. Alternatively, the glass fiber 35 is harder than the conductive granules 32 and has a high elastic modulus.
  • the cross-sectional diameter of the glass fiber 35 defines the minimum distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 at the place where the sealing material 40 is disposed.
  • the diameter of the conductive granule 32 (at least the diameter before the deformation is applied or the diameter of the widest portion after the deformation) is preferably slightly larger than the minimum distance (that is, the cross-sectional diameter of the glass fiber 35).
  • the diameter before deformation of the conductive granular material 32 or the diameter of the longest portion is in the range of about 4 to 5 ⁇ m. Is preferably larger.
  • the diameter of the conductive granular material 32 is preferably about 4 ⁇ m.
  • the glass fiber 35 is mixed with the sealing material 40, so that the glass fiber 35 has a function equivalent to a photo spacer that defines a cell gap in the pixel region 3. Fulfill.
  • the effect that the distance between the active matrix substrate 1 and the counter electrode 2 outside the pixel region 3 can be kept uniform can be obtained.
  • the columnar glass fiber 35 is used as the spacer in the seal, but a spherical hard plastic bead can be used instead of the glass fiber.
  • the plastic beads in this case are preferably slightly smaller in diameter than the conductive granules 32 and harder than the conductive granules 32.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a second modification of the liquid crystal module 101.
  • the second modification of the liquid crystal module 101 includes a conduction blocking member 36 (36 a, 36 b) instead of the above-described conduction blocking member 31.
  • the reference numerals 36a and 36b are used.
  • the reference numerals are used.
  • the conduction blocking member 36 is provided so as to protrude from the counter substrate 2, but the height of the conduction blocking member 36 is the cell gap between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2. It is smaller than the size (that is, the height of the photo spacer in the pixel region 3).
  • the height of the conduction preventing member 36 is that (a) the end face of the conduction preventing member 36 does not contact the electrode film 19 when the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together by the sealing material 40. It is preferable to satisfy the conditions. By satisfying the condition (a), the end face of the conduction preventing member 36 does not come into strong contact with the electrode film 19 when the substrates are bonded together. As a result, contact failure due to the tearing of the electrode film 19 can be prevented.
  • the height of the conduction preventing member 36 is such that, in addition to the condition (a), the conductive granular material 32 enters between the electrode film 19 and the end face on the active matrix substrate 1 side in the conduction preventing member 36 (b).
  • the second condition that the distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 is not affected is satisfied. This is because the distance between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 can be kept uniform by satisfying the condition (b).
  • the height of the photo spacer (or cell gap) in the pixel region 3 and the conduction preventing member 36 are different.
  • the conduction preventing member 36 can be simultaneously formed using the same material as the photo spacer in the pixel region 3.
  • a positive type photosensitive acrylic resin has a property that an exposed portion melts in a developmental manner, so that the depth of a concave shape formed by etching differs depending on the exposure amount. Utilizing this property, a photomask (so-called so-called photomask) in which a positive photosensitive acrylic resin is applied on the electrode film 23 of the counter substrate 2 and films having different transmittances are partially arranged or slits are provided. If the half-tone mask) is used, both the conduction preventing member 36 and the photo spacer can be simultaneously formed in different thicknesses with a single mask, and the manufacturing efficiency is improved.
  • the liquid crystal An alignment control structure for defining the alignment state of the pixel region 3 may be provided.
  • the height of the alignment control structure is generally lower than the height of the photo spacer for defining the cell gap.
  • the conduction preventing member 36a provided in the contact part 42 and the conduction preventing member 36b provided in a place other than the contact part 42 are both formed to be lower than the cell gap. Illustrated. However, the heights of the conduction preventing member 36a and the conduction preventing member 36b do not have to be the same. For example, in the case where the photo spacer and the alignment control structure are provided in the pixel region 3 as described above, the conduction preventing member 36b is formed using the same material as the photo spacer and having the same height. Then, the conduction preventing member 36a may be formed of the same material as the orientation control structure and having the same height.
  • the conduction preventing member 36 may be formed of a material different from that of the photo spacer, or may be formed in a step different from that of the photo spacer. Furthermore, the conduction preventing member 36 may be formed of a material different from that of the alignment control structure, or may be formed in a process different from that of the alignment control structure.
  • the glass fiber 35 is not essential in the 2nd modification.
  • the liquid crystal module 100 according to the first embodiment includes a conduction blocking member 36 instead of the conduction blocking member 31. It is possible to achieve the same effect.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a third modification of the liquid crystal module 101.
  • the third modification of the liquid crystal module 101 has a configuration in which unevenness is provided on the end surface on the active matrix substrate 1 side of the conduction preventing member 36 according to the second modification.
  • Such unevenness on the end face of the conduction preventing member 36 is caused by a plurality of small regions having different light transmittances on the photomask corresponding to the end face when the conduction preventing member 36 is patterned by a photolithography process. It can be realized by providing.
  • the conduction preventing member 36 is formed of a body-type photosensitive resin, a mask portion having a low light transmittance is made to correspond to the convex portion on the end face of the conduction preventing member 36, and the cylindrical portion to be the concave portion.
  • a mask portion having a high transmittance may be associated with.
  • the unevenness on the end face of the conduction preventing member 36 be as rough and deep as possible. According to this configuration, if the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded together, the thermosetting resin 33 or the conductive material of the sealing material 40 is interposed between the end surface of the conduction preventing member 36 and the active matrix substrate 1. Even if the granular material 32 enters, these entering objects can be absorbed by the recesses. As a result, even if the sealing material 40 enters between the end face of the conduction preventing member 36 and the active matrix substrate 1, the change between the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 hardly occurs, and the distance between the two substrates Can be maintained at a desired value.
  • FIG. 9 shows an example in which the glass fiber 35 is mixed with the sealing material 40, the glass fiber 35 is not essential in the third modified example.
  • irregularities are formed on the end surface (the end surface on the active matrix substrate 1 side or the counter substrate 2 side) in the normal direction of the substrate surface of the conduction preventing member 31 (see the first modification) having substantially the same height as the cell gap. You may do it.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fourth modification of the liquid crystal module 101.
  • the conduction preventing member 31 is provided with a conduction preventing member 37 (37a to 37c) colored in black so as not to transmit light.
  • the reference numerals 37a to 37c are used, and when the explanation common to the conduction preventing members 37a to 37c is performed, the reference numerals are used. 37 is used.
  • the conduction preventing member 37 can be made of a photosensitive acrylic resin colored in black.
  • the conduction preventing member 37 can be formed in the same process using the same material as the photo spacer in the pixel region 3.
  • the conduction preventing member 37 may be formed of a material different from that of the photo spacer, or may be formed in a step different from that of the photo spacer.
  • the conduction blocking member 37c (second conduction blocking member) is provided also on the TFT 30 of the gate driver 4a, the light shielding layer 24 (see FIG. 3) of the counter substrate 2 is not necessary. Note that the conduction preventing member 37c does not need to cover the entire TFT 30, and only needs to act so that light does not enter at least the channel region.
  • the glass fiber 35 may be mixed into the sealing material 40.
  • the conduction preventing member 37 may be used instead of the conduction preventing member 31 of the liquid crystal module 100 according to the first embodiment, thereby obtaining the same effect.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fifth modification of the liquid crystal module 101.
  • a thermosetting resin 38 colored in black is used as the base material of the sealing material 40 instead of the transparent thermosetting resin 33. This is different from the fourth modification.
  • the black conduction preventing member 37c is provided above the TFT 30 of the gate driver 4a, so that the light shielding layer 24 (see FIG. 3) on the counter substrate 2 side becomes unnecessary. ing.
  • the conduction preventing member 37c does not need to cover the entire TFT 30, and may be arranged so that light does not enter at least the channel region.
  • the sealing material 40 may be extended to above the TFT 30.
  • the channel region of the TFT 30 is covered with the black thermosetting resin 38, the deterioration of the characteristics of the TFT 30 can be prevented even without the light shielding layer 24 of the counter substrate 2.
  • the sealing material 40 is not formed outside the main wiring region but is formed above the gate driver 4a.
  • the glass fiber 35 may be mixed into the sealing material 40.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a sixth modification of the liquid crystal module 101.
  • the sixth modification of the liquid crystal module 101 is characterized in that the conduction preventing member 39 (39a, 39b) is provided not on the counter substrate 2 but on the active matrix substrate 1 side. . That is, the conduction preventing member 39 is formed on the active matrix substrate 1 side before the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 are bonded to each other.
  • the photo spacer in the pixel region 3 is also provided on the active matrix substrate 1 side, and the conduction preventing member 39 may be formed simultaneously using the same material as the photo spacer in the pixel region 3. preferable.
  • the conduction preventing member 39 may be formed of a material different from that of the photo spacer, or may be formed in a process different from that of the photo spacer.
  • the glass fiber 35 may be mixed into the sealing material 40 (see the first modified example). Moreover, you may form the height of the conduction
  • the conduction preventing member 39 may be used in place of the conduction preventing member 31 of the liquid crystal module 100 according to the first embodiment, and the same effect can be obtained.
  • the description will be given by taking the liquid crystal display device 101 of the second modification of the second embodiment shown in FIG. 8 as an example. That is, in the example described below, the conduction preventing member 36 having a height smaller than the cell gap is provided on the counter substrate 2 side, and the glass fiber 35 is mixed with the sealing material 40 although it is not essential. It has a configuration (see FIG. 8).
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing in more detail the configuration in the vicinity of the conduction portion 41 (see FIG. 4) in the liquid crystal display device 101 of the second modification.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing in more detail the configuration in the vicinity of the contact portion 42 in the second modification.
  • FIG. 15 shows the configuration of the DD cross section (cross sectional configuration of the pixel) shown in FIG.
  • the main wiring 14d in this embodiment has a three-layer structure in which the lower layer is a titanium layer 141d, the middle layer is an aluminum layer 142d, and the upper layer is a titanium layer 143d.
  • the gate wiring 6 of the pixel region 3 formed simultaneously with the main wiring 14d has the same structure as the main wiring 14d.
  • the electrode film 19 is made of ITO, like the pixel electrode 43 in the pixel region 3.
  • the active matrix substrate 1 is provided with an interlayer insulating film 13 and a passivation film 143 formed on the interlayer insulating film 13 as shown in FIG. Yes.
  • the passivation film 143 is a silicon nitride film, and has an effect of preventing deterioration of characteristics of the active element. Further, an interlayer insulating film 18 made of a photosensitive acrylic resin is provided above the passivation film 143. The thickness of the interlayer insulating film 18 is about 2 to 4 ⁇ m at the thickest portion.
  • the gate wiring 12 has a three-layer structure in which a titanium layer, an aluminum layer, and a titanium layer are sequentially stacked.
  • the gate wiring 6 in the pixel region 3 formed simultaneously with the gate wiring 12 has the same structure as the gate wiring 12.
  • a silicon nitride film can be used for the interlayer insulating film 13.
  • the main wiring 14c has a two-layer structure in which the lower layer is a titanium layer 141c and the upper layer is an aluminum layer 142c, and is formed by the same process as the source wiring 5 in the pixel region 3.
  • the contact portion 42 has a region in which the gate wiring 12, the interlayer insulating film 13, and the amorphous silicon film 146 are laminated between the glass substrate 11 and the electrode film 19.
  • the contact portion 42 includes a region where the gate wiring 12, the interlayer insulating film 13, the amorphous silicon film 146, and the titanium layer 141c are stacked between the glass substrate 11 and the electrode film 19, and the glass substrate 11 and the electrode film.
  • 19 includes a region in which the gate wiring 12, the interlayer insulating film 13, the titanium layer 141c, the aluminum layer 142c, the passivation film 143, and the interlayer insulating film 18 are stacked.
  • the upper layer of the main wiring 14 c (that is, the aluminum layer 142 c) is removed by etching at the location where the main wiring 14 c is connected, and the titanium layer 141 c and the electrode film 19 are in contact Yes.
  • a passivation film 143 that covers the interlayer insulating film 13 and the main wiring 14 is preferably provided.
  • the passivation film 143 is a silicon nitride film.
  • an interlayer insulating film 18 made of a photosensitive acrylic resin is provided on the passivation film 143.
  • the thickness of the thickest portion of the interlayer insulating film 18 is about 2 to 4 ⁇ m.
  • the electrode film 19 is in electrical contact with the titanium layer 141 c of the main wiring 14 c and the gate wiring 12 in the through hole 20 (hereinafter also referred to as a contact hole 20).
  • a stepped portion 144 is provided in the contact hole 20 of the interlayer insulating film 18, and a gentle slope is formed between the opening end of the contact hole 20 and the stepped portion 144. 145 is formed.
  • the stepped portion 144 is a portion formed lower than the uppermost surface of the interlayer insulating film 18.
  • the electrode film 19 extends from the bottom of the contact hole 20 to the middle of the stepped portion 144. As described above, the end portion of the electrode film 19 is located on the stepped portion 144 and does not reach the slope 145 and the surface of the interlayer insulating film 18, so that the distance between the electrode film 19 and the electrode film 23 of the counter substrate is sufficiently large. Can be secured.
  • the thickness of the conduction preventing member 36 is the same as that of the active matrix substrate 1 and the opposing substrate even if the conductive granular material 32 enters between the end surface of the conduction preventing member 36 on the counter substrate 2 side and the electrode film 19.
  • the thickness is determined so as not to substantially change the distance from 2.
  • the thickness of the interlayer insulating film 18 is about 2.5 ⁇ m at the thickest portion
  • the cross-sectional diameter of the glass fiber 35 is about 3 ⁇ m
  • the diameter of the conductive granular material 32 is about 4 ⁇ m.
  • the sum of the thickness of the film 18 and the cross-sectional diameter of the glass fiber 35 is about 5.5 ⁇ m.
  • the height of 36 is preferably less than about 1.5 ⁇ m. In this example, the height of the conduction preventing member 36 is about 1.0 ⁇ m.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line DD shown in FIG.
  • a photo spacer 53 for controlling the cell gap is formed above the source wiring 5.
  • a black matrix (BM) 149 is provided above the photo spacer 53.
  • the black matrix 149 is provided at the boundary of the red color filter 150R, the green color filter 150G, and the blue color filter 150B. It is arranged so as to overlap with the lower source wiring 5.
  • Each of the red color filter 150R, the green color filter 150G, and the blue color filter 150B is disposed so as to overlap an area (pixel opening) where the pixel electrode 43 is provided.
  • the thickness of the black matrix 149 is about 1 ⁇ m
  • the thickness of each of the red color filter 150R, the green color filter 150G, and the blue color filter 150B is about 2 ⁇ m
  • the thickness of the overcoat film 22 on the color filter is about 0. .5 ⁇ m.
  • the source wiring 5 in the pixel region 3 has a laminated structure of a titanium layer 51 and an aluminum layer 52, similarly to the basic wiring 14 described above.
  • a passivation film 143 is laminated on the interlayer insulating film 13 and the source wiring 5.
  • an interlayer insulating film 18 made of a photosensitive acrylic resin is laminated on the passivation film 143.
  • the thickness of the interlayer insulating film 18 is about 2.5 ⁇ m at the thickest portion.
  • the surface of the interlayer insulating film 18 is substantially flat.
  • a plurality of pixel electrodes 43 are arranged in a matrix on the interlayer insulating film 18.
  • An alignment film 147 is formed on the pixel electrode 43.
  • the counter substrate 2 includes a glass substrate 21, color filters 150R, 150G, and 105B for each color, a black matrix 149, an overcoat film 22, and an electrode film 23 stacked in this order.
  • the electrode film 23 is a common electrode made of ITO.
  • the thickness of the electrode film 23 is about 0.1 ⁇ m.
  • a photo spacer 53 of a photosensitive acrylic resin is formed on the electrode film 23, a photo spacer 53 of a photosensitive acrylic resin is formed.
  • An alignment film 148 is formed so as to cover the electrode film 23 and the photo spacer 53.
  • Each of the alignment films 147 and 148 has a thickness of about 100 nm.
  • the line width of one source line 5 is about 2 to 3 ⁇ m, and the line width of the photo spacer 53 and the black matrix 149 overlapping the source line 5 is also about 2 to 3 ⁇ m.
  • the height of the photo spacer 53 is about 3 ⁇ m. This is approximately equal to the cross-sectional diameter of the glass fiber 35 that defines the thickness of the sealing material 40.
  • the alignment control that defines the alignment state of the liquid crystal in addition to the photo spacer that defines the substrate interval.
  • a structure may be formed.
  • This alignment control structure is used in, for example, a vertical alignment type liquid crystal module.
  • a specific configuration example of the orientation control structure will be described with reference to FIG.
  • the alignment control structure 81 is formed as a protrusion structure lower than the photo spacer 53 in the pixel region of the vertical alignment type liquid crystal module.
  • the alignment films 147 and 148 are vertical alignment films for aligning liquid crystal molecules perpendicular to the substrate surface.
  • the alignment control structure 81 is provided on the counter substrate 2 side near the center of each pixel, and the surrounding liquid crystal molecules 341 are radially inclined and aligned.
  • the alignment control structure 81 is formed on the electrode film 23 in the same manner as the photo spacer 53. Therefore, the surface of the alignment control structure 81 is covered with the vertical alignment film 148. According to this configuration, the liquid crystal molecules 341 are aligned substantially perpendicular to the inclined surface 81 s by the anchoring effect of the vertical alignment film 48 provided on the inclined surface 81 s of the alignment control structure 81.
  • the liquid crystal molecules 341 are radially inclined with the alignment control structure 81 as a center.
  • the orientation control structure 81 is formed in a truncated cone shape, the shape may be various shapes such as a cone shape and a triangular pyramid shape.
  • the conduction preventing member 31 can be formed of the same material as the orientation control structure 81 in the same process. This provides the advantage that the manufacturing process can be simplified.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing the configuration of the TFT 30 in the gate driver 4a and the contact portion 63 disposed in the vicinity thereof.
  • 18 is a cross-sectional view taken along line EE shown in FIG.
  • the gate driver 4b may have the same configuration.
  • the TFT 30 is a comb-shaped TFT, but the switching element in the gate driver 4a is not limited to this.
  • an interlayer insulating film 13 is provided above the gate wiring 12, and a silicon layer 15, a drain wiring 61, and a source wiring 62 made of n + silicon or the like are further formed thereon. Etc. are formed.
  • the drain wiring 61 and the source wiring 62 are wirings formed in the gate driver 4 a simultaneously with the source wiring 5 by using the same material as the main wiring 14 and the source wiring 5 in the pixel region 3.
  • the main wiring 14, the drain wiring 61, and the source wiring 62 have, for example, a two-layer structure of a titanium layer 141c and an aluminum layer 142c.
  • a passivation film 143 is stacked on the drain wiring 61 and the source wiring 62.
  • An interlayer insulating film 18 is stacked on the passivation film 143.
  • a through hole 20 is provided in the interlayer insulating film 18 and the interlayer insulating film 13.
  • An electrode film 19 is continuously laminated on the wall surfaces of the interlayer insulating film 13 and the interlayer insulating film 18 in the through hole 20, on the exposed portion of the main wiring 14, and on the gate wiring 12 exposed at the bottom of the through hole 20. ing. With such a structure, the gate wiring 12 and the main wiring 14 are electrically connected in the contact portion 63. When the silicon layer 15 and the passivation layer 143 are exposed in the through hole 20, the electrode film 19 is also formed on these exposed surfaces.
  • the sealing material 40 includes a photosensitive resin as a base material, and the sealing material 40 is temporarily cured by irradiating the photosensitive resin with light in the manufacturing process.
  • the TFT 30 is irradiated with light
  • the channel characteristics deteriorate. Therefore, when the sealing material 40 is formed on the TFT 30, the TFT 30 is irradiated with light in the manufacturing process, and the characteristics of the TFT 30 deteriorate. Arise.
  • the sealing material 40 since the sealing material 40 does not exist above the TFT 30, deterioration of the characteristics of the TFT 30 is prevented.
  • the TFT 30 is irradiated with external light even after the liquid crystal display device is completed. Therefore, in this embodiment, the light shielding layer 24 is provided above the gate drivers 4a and 4b.
  • a conduction blocking member (corresponding to the above-described conduction blocking member 31a) having the same height as the photo spacer that defines the alignment state of the cell gap or the liquid crystal may be provided. Further, as described in the fourth modification, a black conduction preventing member may be provided. Alternatively, as described in the sixth modification, the conduction preventing member 36 may be provided on the active matrix substrate 1 side.
  • the conduction preventing member 36 may be formed of a material different from that of the photo spacer, or may be formed in a step different from that of the photo spacer. Furthermore, the conduction preventing member 36 may be formed of a material different from that of the alignment control structure, or may be formed in a process different from that of the alignment control structure.
  • the manufacturing process of the active matrix substrate 1 will be described. First, after the glass substrate 11 is washed and dried, a titanium layer, an aluminum layer, and a titanium layer are sequentially laminated on the surface of the glass substrate 11 by sputtering. Next, the three layers are shaped using a photolithography method and a dry etching method to form a gate wiring 12 (first wiring).
  • a silicon nitride film that becomes an interlayer insulating film 13 (first insulating layer), an amorphous silicon film that becomes a semiconductor layer of the TFT 7 in the pixel region 3, and an n + amorphous A silicon film is continuously formed by plasma CVD.
  • the amorphous silicon film and the n + amorphous silicon film are patterned by using a photolithography method and a dry etching method to obtain a semiconductor layer arranged in an island shape of the TFTs 7 and 30.
  • a titanium layer and an aluminum layer are sequentially deposited by sputtering. Thereafter, these two layers are patterned using a photolithography method, a wet etching method, and a dry etching method, and the source wiring 5, source electrode, and drain electrode of the pixel region 3, the main wiring 14, and the gate drivers 4a, 4b.
  • the drain wiring 61, the source wiring 62, and the drain electrodes 61a and 61b and the source electrode 62a of the TFT 30 are formed.
  • the main wiring 14, the drain wiring 61, and the source wiring 62 are referred to as a second wiring.
  • an acrylic resin to be the interlayer insulating film 18 is applied.
  • the layers from the interlayer insulating film 18 to the interlayer insulating film 13 are selectively removed by using a photolithography method and a dry etching method, and the contact holes (through holes) 20 shown in FIGS. 5 to 14 and FIG. Form.
  • the aluminum layer of the source wiring 5 and the main wiring 14 located in the contact hole 20 may be removed by wet etching. Thereby, the electrolytic corrosion which may arise between the aluminum layer of these wiring and ITO of the electrode film 19 is prevented.
  • ITO is formed by sputtering and etched to form the pixel electrode 43 and the electrode film 19 in the pixel region 3.
  • an alignment film 147 is formed in the pixel region 3 to complete the active matrix substrate 1.
  • a step of forming a conduction preventing member may be added at the end of the manufacturing process of the active matrix substrate.
  • the color filters 150R, 150G, and 150B are formed in the portion that becomes the pixel region 3.
  • a black matrix 149 is formed at a location above the source wiring 5 and a location above the gate drivers 4a and 4b.
  • an overcoat film 22 is formed on the substrate.
  • an ITO film is formed on the surface of the overcoat film 22 by sputtering to obtain an electrode film 23 (common electrode).
  • a photosensitive acrylic resin is applied to the surface of the electrode film 23, and the conduction preventing member 36 and the photo spacer 53 (see FIGS. 15 and 16) are simultaneously formed using a photolithography method and a dry etching method.
  • the photomasks having different transmittances from the cylindrical portion corresponding to the conduction preventing member 36 and the portion corresponding to the photo spacer 53 are used. Should be used.
  • the counter substrate 2 is completed by forming an alignment film 148 so as to cover the electrode film 23 and the photo spacer 53 in the pixel region 3.
  • the orientation control material 81 shown in FIG. 16 may be formed of the same acrylic resin as that of the conduction preventing member 36 at the same time.
  • the sealing material 40 is applied to a predetermined portion including a part of the peripheral area of the counter substrate 2, and after the liquid crystal is dropped on the area surrounded by the sealing material 40, the counter substrate 2 and the active matrix substrate 1 are bonded. to paste together.
  • the sealing material 40 may include the thermosetting resin 33 and one or both of the conductive granular material 32 and the glass fiber 35.
  • the sealing material 40 is irradiated with ultraviolet rays to temporarily cure the sealing material 40.
  • the sealing material 40 is fully cured by heating to a predetermined temperature. The bonding is performed such that at least a part of the electrode film 19 of the active matrix substrate and the conduction preventing member 36 overlap when viewed from the normal direction of the substrate surface of the active matrix substrate.
  • the liquid crystal module (bonded substrate) 101 of this embodiment is completed.
  • the final form of the liquid crystal display device is completed by incorporating the liquid crystal module 101 into an appropriate housing and attaching necessary drive circuits, power supply circuits, and the like.
  • the liquid crystal module 101 is referred to as a liquid crystal display device according to the present invention.
  • the final form of the liquid crystal display device may be referred to as a liquid crystal display device according to the present invention.
  • the glass substrate is used as the base substrate of the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2, but a substrate other than the glass substrate may be used as long as it is a translucent insulating substrate.
  • 1 illustrates the configuration in which the two gate drivers 4a and 4b are arranged on both sides of the pixel region 3, the number of gate drivers is not limited to two, and the positions are different from those described above. It is also possible to arrange them.
  • 1 shows an example in which the terminal region 8 is formed near one long side of the active matrix substrate 1, the terminal region 8 may be formed near the short side of the active matrix substrate 1.
  • a source driver can be monolithically incorporated on the active matrix substrate 1. It is.
  • a material for the semiconductor layer of the TFT it is preferable to use microcrystalline silicon (microcrystal silicon), an oxide semiconductor (IZO, IGZO, or the like) that has higher mobility than amorphous silicon.
  • the microcrystalline silicon film is generally manufactured using a method similar to the method for forming an amorphous silicon film, such as a plasma CVD method.
  • a plasma CVD method As the source gas, silane gas diluted with hydrogen gas is generally used.
  • the grain size of crystal grains contained in microcrystalline silicon is as small as several nm to several hundred nm, and microcrystalline silicon is often formed as a mixed state of crystal grains and amorphous silicon.
  • finely-structured silicon TFTs can be manufactured with fewer steps than the number of steps required to create a low-temperature crystallized silicon TFT, and are manufactured with the same number of steps and cost as amorphous silicon TFTs. obtain.
  • the present invention is suitably used for a liquid crystal cell and a liquid crystal display device including an active matrix substrate having a thin film transistor.

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Abstract

 本発明による液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板と対向基板との間でショートを生じにくくすることを目的とし、アクティブマトリクス基板(1)においてゲート配線(12)と基幹配線(14c)とをコンタクトホール(20)内で導通させる電極膜(19)と、対向基板(2)の共通電極としての電極膜(23)との間に、これらの電極膜が導通することを妨げる導通阻止部材(31)を備える。導通阻止部材(31)は、アクティブマトリクス基板(1)および対向基板(2)の少なくとも一方において、アクティブマトリクス基板(1)の電極膜(19)と対向基板(2)の電極膜(23)との間に、基板面の法線方向において電極膜(19)と少なくとも一部が重なる位置に設けられる。

Description

液晶表示装置およびその製造方法
 本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶を封止した構造を有する液晶表示装置と、その製造方法に関する。
 従来、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせ、それらの基板間に液晶を封止した構造をとる、いわゆるアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く普及している。アクティブマトリクス基板には、液晶の駆動素子として機能する半導体素子(例えば、TFTと略称される薄膜トランジスタ等)や、この半導体素子を制御するための配線類が形成されている。一方、対向基板には、必要に応じてカラーフィルタ等が形成されると共に、その全面に共通電極が形成されている。
 従来のアクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、一般的に、電源、電圧を供給する外部接続端子はアクティブマトリクス基板側に設けられている。このため、例えば、アクティブマトリクス基板の外部接続端子から供給された電圧を対向基板の共通電極へ供給するために、アクティブマトリクス基板と対向基板とを導通させる必要がある。
 アクティブマトリクス基板と対向基板とを導通させる手段としては、(1)アクティブマトリクス基板と対向基板との間に銀ペーストを設ける(例えば、特許文献1参照)、(2)アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせる際に用いられるシール材に導電性ビーズを含有させる(例えば、特許文献2参照)、等が知られている。
特開平8-234224号公報 特開2000-199915号公報
 近年、特に大型の液晶表示装置の分野において、アクティブマトリクス基板の画素領域外に、画素内の半導体素子の製造プロセスによって同時にドライバ回路が形成された、いわゆるモノリシックパネルの開発が進んでいる。この場合、画素領域外においてドライバ回路および配線が配置されている箇所(額縁領域と称されることが多い。)には、アクティブマトリクス基板の表面に配線類が露出していることが多い。
 そのため、パネル表面を指で押されたりする等して圧力がかかったときに、アクティブマトリクス基板と対向基板とのセルギャップが小さくなることにより、アクティブマトリクス基板上の配線と対向基板の共通電極とがショートすることがある、という問題があった。また、上記特許文献2に記載されているように、導電性ビーズを含むシール材で基板間の導通をとる構造の場合、導通部分以外の箇所(例えば、基幹配線と他の配線とのコンタクト部分(電極パターン)など)にシール材中の導電性ビーズが入り込むと、コンタクト部分と対向基板の共通電極とをショートさせてしまうという問題がある。
 また、アクティブマトリクス基板において画素領域内の配向膜が画素領域外の配線や電極パターン上にも延設されている場合もあるが、配向膜は、一般的に100nm程度と極めて薄く、圧力がかかってセルギャップが小さくなった場合や、シール材中の導電性ビーズがコンタクト部分などに入り込んだ場合に、アクティブマトリクス基板と対向基板との間の絶縁破壊を防止できるほどの絶縁性はない。
 本発明は、上記の問題を鑑み、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートを生じにくい液晶表示装置を提供することを目的とする。
 本発明による液晶表示装置は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板が、前記周辺領域に延びる第1配線と、前記第1配線の上に形成された第1絶縁層と、前記周辺領域において前記絶縁層の上に延びる第2配線と、前記第2配線の上に形成された第2絶縁層と、前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に形成された貫通孔の中に配置され、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜と、を備え、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合せるシール材と、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材と、が配置されている
 また、本発明による液晶表示装置の製造方法は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、前記アクティブマトリクス基板に、前記周辺領域に延びる第1配線を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の前記第1配線の上に、第1絶縁層を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の前記第1絶縁層の上に、前記周辺領域に延びる第2配線を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の前記第2配線の上に、第2絶縁層を形成する工程と、前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層前に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔のなかに、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜を形成する工程と、前記対向基板に共通電極を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の一方に、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を形成する工程と、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜の少なくとも一部と前記導通阻止部材とが重なるように、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを、シール材で貼り合わせる工程と、を含む。
 本発明によれば、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートが生じにくい液晶表示装置を提供できる。
本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面図である。 第1の実施形態にかかる液晶表示装置において、図1に破線で示した領域Aの近傍を拡大して示す平面図である。 図2に示すB-B線断面図である。 第2の実施形態にかかる液晶表示装置において、図1に破線で示した領域Aの近傍を拡大して示す平面図である。 図4に示すB-B線断面図である。 図4に示すC-C線断面図である。 液晶モジュール101の第1の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第2の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第3の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第4の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第5の変形例の概略構成を示す断面図である。 液晶モジュール101の第6の変形例の概略構成を示す断面図である。 第2の変形例における導通部41付近の構成をより詳細に示した断面図である。 第2の変形例におけるコンタクト部42付近の構成をより詳細に示した断面図である。 図1に示したD-D断面の構成(画素の断面構成)を表している。 図1に示したD-D線断面図であって、画素領域内に配向制御構造物が形成された構成を示した図である。 ゲートドライバ4a内におけるTFT30およびその近傍のコンタクト部63の構成を模式的に表した平面図である。 図17に示したE-E線断面図である。 第2の実施形態との比較例にかかる液晶モジュールの概略構成を示す断面図である。
 本発明の実施形態による液晶表示装置は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置であって、前記アクティブマトリクス基板が、前記周辺領域に延びる第1配線と、前記第1配線の上に形成された第1絶縁層と、前記周辺領域において前記絶縁層の上に延びる第2配線と、前記第2配線の上に形成された第2絶縁層と、前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に形成された貫通孔の中に配置され、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜と、を備え、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合せるシール材と、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材と、が配置されている。
 上記の構成にかかる液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板の画素領域外の周辺領域において第1配線と第2配線とが電極膜によって貫通孔を介して接続されている。また、この周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材の他に、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合に前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に設けられ、前記電極膜と前記対向基板の共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を備えている。この構成によれば、基板の外から圧力が加わった場合や、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極との間に何らかの導電性物質が介在する場合に、これらに起因して基板間がショートすることを、前記導通阻止部材によって効果的に抑制することができる。この結果、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートを生じにくい液晶表示装置を提供することが可能となる。
 上記液晶表示装置において、前記導通阻止部材は、電極膜と共通電極の両方に接する態様であっても良いし、電極膜と共通電極との一方のみに接する態様であっても良い。前者の態様によれば、導通阻止部材と電極膜または共通電極との間に何らかの導電性物質が入り込む余地が少なくなり、基板間のショートをより確実に防止できる。また、導通阻止部材が画素領域外においてスペーサの役割も果たし、画素領域外においてもアクティブマトリクス基板と対向基板との間隔を保持することができる。一方、後者の態様によれば、導通阻止部材の高さがセルギャップよりも小さいので、導通阻止部材とこれに対向する電極膜または共通電極との間に何かが入り込んだ場合に、その箇所の基板の厚さの増分が少なくてすむという利点がある。
 上記の液晶表示装置において、前記導通阻止部材が、前記アクティブマトリクス基板に接することなく前記アクティブマトリクス基板に対面する端面を有し、前記導通阻止部材の前記端面に凹凸が形成されていることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材とこれに対向する電極膜または共通電極との間にシール材等が入り込んだ場合に、入り込んだ物質が凹部の間隙に吸収されるので、その箇所の基板厚さの増大が防止されるという利点がある。
 上記の液晶表示装置において、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板の上に配置された駆動回路と、前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に配置され、かつ、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路と重なる位置に配置された第2の導通阻止部材を備えることが好ましい。第2導通阻止部材によって、駆動回路内の配線と、対向基板の電極とがショートすることを抑制できる。また、この好ましい構成において、前記第2導通阻止部材が黒色であり、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路のチャネル領域と前記第2の導通阻止部材とが少なくとも一部が重なるように配置されていることがさらに好ましい。この態様によれば、導通阻止部材が、駆動回路内の駆動素子に対する遮光層として機能し、駆動素子の特性劣化を抑制することができる。
 上記の液晶表示装置が、画素領域内で前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた突起状構造物をさらに備え、前記導通阻止部材が、前記突起状構造物と同じ材料で形成されていることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材と突起状構造物とを同じ材料で形成することができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。また、前記突起状構造物が、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間隔を規定するスペーサであることも好ましい。あるいは、前記突起状構造物が、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物である態様も好ましい。この時、前記突起状構造物と導通阻止部材がアクティブマトリクス基板において同じ層に設けられることが好ましい。すなわち、アクティブマトリクス基板は、例えばガラス基板等の透光性基板に金属や樹脂等からなる各種の層を順次積層していくことによって形成されるが、前記突起状構造物と導通阻止部材とが、これらの積層構造において同じ層に設けられていることが好ましい。
 上記の液晶表示装置において、前記シール材が、導電性粒状体を含み、前記電極膜と前記対向基板の共通電極との間にも配置されていてよい。この構成によれば、導通阻止部材が、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極との間に導電性粒状体が入り込むことを抑止するので、基板間のショートを効果的に抑制することができる。
 また、上記の液晶表示装置において、前記貫通孔における前記第2絶縁層の表面に段差部が形成され、前記電極膜の端部が前記段差部の上に位置することが好ましい。この構成によれば、電極膜と対向基板の共通電極との距離を十分に確保することができる。これにより、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極とのショートをより確実に防止できるという利点がある。
 本発明の実施形態による液晶表示装置の製造方法は、複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、(a)前記アクティブマトリクス基板に、前記周辺領域に延びる第1配線を形成する工程と、(b)前記アクティブマトリクス基板の前記第1配線の上に、第1絶縁層を形成する工程と、(c)前記アクティブマトリクス基板の前記第1絶縁層の上に、前記周辺領域に延びる第2配線を形成する工程と、(d)前記アクティブマトリクス基板の前記第2配線の上に、第2絶縁層を形成する工程と、(e)前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層前に貫通孔を設ける工程と、(f)前記貫通孔のなかに、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜を形成する工程と、(g)前記対向基板に共通電極を形成する工程と、(h)前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の一方に、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を形成する工程と、(i)前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜の少なくとも一部と前記導通阻止部材とが重なるように、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを、シール材で貼り合わせる工程と、を含む。なお、この製造方法において、工程(a)~(i)はアルファベットの順にしたがって実行される必要はない。
 この方法によって製造された液晶表示装置においては、導通阻止部材が、電極膜と前記対向基板の共通電極とが導通することを妨げるので、基板の外から圧力が加わった場合や、アクティブマトリクス基板の電極膜と対向基板の共通電極との間に何らかの導電性物質が介在する場合に、これらに起因して基板間がショートすることを効果的に抑制することができる。この結果、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせてなる液晶表示装置であって、基板間のショートを生じにくい液晶表示装置が実現される。
 上記の方法は、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方において、画素領域内に突起状構造物を形成する工程をさらに含んでよい。前記導通阻止部材の材料と前記突起状構造物の材料とが同じであり、前記突起状構造物を形成する工程と前記導通阻止部材を形成する工程とが同時に行われることが好ましい。この方法によれば、導通阻止部材が、画素領域内の突起状構造物と同じ材料で形成され、かつ、突起状構造物と同時に形成されるので、製造工程の煩雑化を抑制できるという利点がある。
 以下、図面を参照しつつ、本発明による液晶表示装置の具体的な実施形態のいくつかを説明する。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示した、一部の構成部材を省略したりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
 (実施形態1)
 図1は、本発明の第1の実施形態による液晶モジュール(液晶表示装置)の概略構成を模式的に示す平面図である。図1に示すように、第1の実施形態の液晶モジュール100は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを有する。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とは、画素領域内に設けられたフォトスペーサ(突起状構造物)によって所定の間隔を保ちつつ、シール材(図示せず)により貼り合わされている。そして、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とシール材とによって形成される空間に液晶が封止されている。
 アクティブマトリクス基板1は、マトリクス状に画素電極43が配置された画素領域3と、画素領域3の両側(図1に示した例では水平方向(長手方向)の両側)に配置されたゲートドライバ4a、4bとを有する。画素領域3には、ソース配線5とゲート配線6とが互いに直交するよう配置されている。ソース配線5とゲート配線6との交点付近に、薄膜トランジスタ(TFT)7が形成されている。ゲートドライバ4a、4bは、図1においてはその内部構造の図示を省略しているが、画素領域3のTFT7の製造プロセスと同時に作り込まれるスイッチング素子(図3に示すTFT30)を有している。すなわち、ゲートドライバ4a、4bは、アクティブマトリクス基板1にモノリシックに作り込まれている。
 TFT7は、そのゲート電極がゲート配線6に、ソース電極がソース配線5に、ドレイン電極が画素電極43に、それぞれ接続されている。そして、ゲートドライバ4a、4bから、ゲート配線6を介してTFT7のゲート電極へゲート信号が印加されることにより、TFT7のON/OFFが制御される。また、TFT7のソース電極には、図示しないソースドライバからソース配線5を介して、データ信号が印加される。
 アクティブマトリクス基板1は、その短辺の長さが対向基板2の短辺の長さよりも大きくなるよう形成されている。そして、アクティブマトリクス基板1の対向基板2に覆われない箇所に、アクティブマトリクス基板1と外部回路との間で各種の信号を入出力するための端子領域8が形成されている。例えば、ソース配線5のそれぞれは、この端子領域8に形成されたソースドライバ接続用端子を介して、アクティブマトリクス基板1の外部に設けられたソースドライバ(図示せず)に接続される。なお、図1においては、端子領域8の端子を省略して図示したが、端子領域8には1つまたは2つ以上の端子が形成されていてよい。
 図1に示すように、ゲートドライバ4a、4bの外側(基板外周側)には、基幹配線14が引き回されている。なお、図1は基幹配線14の形態の一例を示したものであり、基幹配線の本数が異なるような他の形態を採用することもできる。基幹配線14は、端子領域8の端子に接続されている。基幹配線14は、後に詳述するが、画素領域3のソース配線5またはゲート配線6と同じ材料を用いて、ソース配線5またはゲート配線6と同時に形成される。シール材は、ゲートドライバ4aの外側(基板外周側)に、基幹配線14のうちの1本または数本の上を覆うように敷設されている。画素領域の外側に位置する、ゲートドライバ4a、4b、基幹配線14、端子領域8等が配置された領域を、本明細書では周辺領域と呼ぶ。
 図2は、図1に破線で示した領域Aの近傍を拡大して示す平面図である。図2に示すように、ゲートドライバ4aの外側(基板外周側)には、複数の基幹配線14a~14dが配置されている。図2の例では、基幹配線14c上には、ゲートドライバ4aに接続されたゲート配線12(ゲートドライバ4aに電源電圧や信号を供給する配線:第1配線)とのコンタクト部42が設けられている。
 ここで、図3を参照しながら、コンタクト部42の構造について説明する。図3は、図2に示すB-B線の断面図であり、コンタクト部42の断面構造を示す。なお、図3は、コンタクト部42の断面構造を簡略化して示したものである。例えば基幹配線14は、複数種類の金属層の積層構造であることが好ましいが、図3においては単層の金属層として省略して図示している。また、図3においては、例えばパッシベーション膜等の図示は省略されている。さらに、図3に示されている各種の膜の平坦度や、構成部材の寸法比等は、必ずしも実際の態様を表したものではない。
 図3に示すように、本実施形態の液晶モジュール100は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをシール材40で貼り合わせ、その間隙に液晶34を封止した構成である。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とは、画素領域3内に設けられた、均一な高さを有する柱状または壁状のフォトスペーサ(突起状構造物)によって、その間隔が一定に維持されている。フォトスペーサは、一般的に、画素の開口部を避けて、ソース配線5またはゲート配線6に重なるように、樹脂等によって形成されている。なお、フォトスペーサの詳しい実施例は、後に図15を参照しながら説明する。
 シール材40の材料としては、熱硬化性樹脂を用いることができる。シール材40は、光硬化性を併せ持つことが好ましい。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを位置決めして貼り合わせた後、感光させることでシール材40を仮硬化し、さらに加熱することによってシール材40を本硬化させることができるからである。このような特性を持つ樹脂としては、エポキシ樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂等が利用可能である。シール材40には、光硬化性樹脂を用いてもよい。
 図3に示すように、アクティブマトリクス基板1は、ガラス基板11と、ガラス基板11の表面に形成されたゲート配線12(第1配線)とを備えている。ゲート配線12は、ゲートドライバ4a内のTFT30のゲート電極に接続されている。ゲート配線12は、画素領域3におけるゲート配線6と同じ材料により、ゲート配線6を形成するプロセスによってゲート配線6と同時に形成される。ゲート配線6、12は、例えば、チタニウム層、アルミニウム層、チタニウム層の三層構造であることが好ましいが、これに限定されず、単層金属層でも良いし、二層または四層以上の金属層であっても良い。また、アルミニウムの代わりに、例えばモリブデン等の金属を用いることもできる。ゲート配線12は層間絶縁膜13(第1絶縁層)で覆われている。層間絶縁膜13は、ゲート絶縁膜とも呼ばれ、例えば窒化シリコン膜を好適に用いることができる。
 層間絶縁膜13の上には、基幹配線14(14a~14c:第2配線)が設けられている。基幹配線14a~14cは、画素領域3におけるソース配線5と同じ材料により、ソース配線5を形成するプロセスによってソース配線5と同時に形成される。ソース配線5および基幹配線14a~14cは、チタニウム層の上にアルミニウム層を重ねた二層構造であることが好ましいが、これに限定されず、単層金属層でも良いし、三層以上の金属層であっても良い。また、アルミニウムの代わりに、例えばモリブデン等を用いることもできる。なお、本実施形態においては、アクティブマトリクス基板1の基幹配線14dが、適宜の箇所に設けられた銀ペースト(図示せず)を介して、対向基板2の共通電極(後述)に電気的に接続されている。
 基幹配線14とTFT30の上には、層間絶縁膜18(第2絶縁層)が設けられている。なお、画素領域3においては、層間絶縁膜18の表面に、インジウム錫酸化物(ITO)等の透明な電極膜からなる画素電極43と、液晶34の配向を制御する配向膜(図示せず)とが、周知の態様により設けられる。
 一方、対向基板2は、ガラス基板21の上に配置されたカラーフィルタ(図3には表れず)を備え、さらに、カラーフィルタを覆うオーバーコート膜22と、透明な電極膜23とを備えている。電極膜23は、対向基板2の全面を覆っており、共通電極として機能する。なお、画素領域3においては、対向基板2の電極膜23の表面に、液晶34の配向を制御する配向膜(図示せず)が設けられる。また、対向基板2において、ゲートドライバ4aに対向する領域には、ゲートドライバ4a内のTFT30の特性が光によって劣化することを防止するために、遮光層(ブラックマトリクス)24が設けられている。
 図3に示すように、コンタクト部42においては、基幹配線14c上の層間絶縁膜18と層間絶縁膜13とを貫通する貫通孔(コンタクトホール)20が設けられ、この貫通孔20と電極膜19を介して、基幹配線14cとゲート配線12とが電気的に接続されている。つまり、電極膜19は、コンタクト部42における層間絶縁膜18の上、貫通孔20における層間絶縁膜13、基幹配線14c、および層間絶縁膜18の壁面の上、ならびに貫通孔20の底部で露出したゲート配線12の上に連続的に積層されている。
 なお、図3に示した電極膜19は、画素領域3における画素電極43と同じ材料(例えばITO)により、画素電極43と同時に形成される。なお、図3において参照符号27を付した構成要素は下層半導体層であり、参照符号28を付した構成要素は上層半導体層である。下層半導体層27および上層半導体層28は、例えば、TFT30の半導体層を形成する際に同時に形成することが可能である。貫通孔20のなかで、下層半導体層27および上層半導体層28が露出している場合は、これらの層の壁面上にも電極膜19が形成される。
 ただし、図3に示したコンタクト部42においては、対向基板2の電極膜23の上に、絶縁性の樹脂で形成された導通阻止部材31aが、また、コンタクト部42の内側(TFT30に近い側)には導電阻止部材31bが形成されている。以下の説明においては、導通阻止部材31a、31bを区別して説明する必要がある場合は、参照符号として31a、31bを用い、導通阻止部材31a、31bに共通した説明を行う場合は、参照符号として31を用いる。導通阻止部材31は、シール材40とは別個の構造物である。なお、電極膜23と導通阻止部材31との間には、画素領域3から延設された配向膜(図示せず)が介在していても良い。導通阻止部材31は、基板面の法線方向(基板面に垂直な方向)において(基板面の法線方向から見た場合)、アクティブマトリクス基板1の電極膜19に少なくともその一部が重なるように設けられていることが必要である。図3の例においては、導通阻止部材31aが、基板面の法線方向において、電極膜19の全体に重なるように設けられ、電極膜19とは重ならない位置に導通阻止部材31bが設けられている。しかし、電極膜19とは重ならない位置の導通阻止部材31bは無くても良いし、導通阻止部材31aは必ずしも電極膜19の全体に重なっている必要はない。なお、ここでは、導通阻止部材31a、31bのみを図示したが、導通阻止部材の数はこれに限定されない。導通阻止部材31は、画素領域3内に設けられる突起状構造物(ここではフォトスペーサ)と同じ材料を用いて、柱状または壁状に形成されている。導通阻止部材31とフォトスペーサとは、例えば透明な感光性アクリル樹脂を材料として、フォトリソグラフィ工程により、同時に形成することが可能である。
 導通阻止部材31aのアクティブマトリクス基板1側の端面は、少なくともコンタクト部42の電極膜19を覆うに足る幅と長さとを有することが好ましい。導通阻止部材31aは、図3に示す例では、対向基板2の電極膜23の表面から突出するように設けられ、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを貼り合わせた際に、これらの基板の間に隙間無く介在する。これにより、基板に圧力がかかった場合でも、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の共通電極(電極膜23)とが接触することが妨げられる。したがって、この構成によれば、コンタクト部42においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショートする、という事態を防止できる。
 さらに、導通阻止部材31は、画素領域3においてセルギャップを規定するフォトスペーサと同様の機能を果たす効果もある。したがって、セルギャップを規定するフォトスペーサと同じ材料で導通阻止部材31を形成する場合は、図3に示すように、画素領域3外においてコンタクト部42以外の箇所にも導通阻止部材31bを設けた構成とすることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材31bが、画素領域3外でのアクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つ、という効果が得られる。
 なお、導通阻止部材31は、上述のとおり、画素領域3においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とを所定間隔に保つためのフォトスペーサと同じ材料により、フォトスペーサと同時に形成されることが好ましい。この場合、製造工程数を増加させることなく、導通阻止部材31を形成することができる、という利点がある。
 ただし、画素領域3内に設けられる突起状構造物として、基板間隔を規定するフォトスペーサ以外に、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物を有する場合もある。配向制御構造物は、例えば垂直配向型の液晶モジュール等において用いられており、一般的に、透明な樹脂を用いて、所定の高さを有する壁状に形成される。なお、配向制御構造物の詳しい一実施例は、後で図16を参照しながら説明する。このように配向制御構造物を画素領域内の突起状構造物として有する液晶モジュールの場合は、導通阻止部材31を、基板間隔を規定するフォトスペーサではなく、この配向制御材と同じ材料によって形成することも可能である。
 なお、導通阻止部材31は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、上記導通阻止部材31は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
 以上のように、第1の実施形態にかかる液晶表示装置には、基板面の法線方向において、アクティブマトリクス基板1の画素領域3外の電極膜19に対して少なくとも一部が重なるように、対向基板2の共通電極(電極膜23)上に導通阻止部材31が設けられている。これにより、画素領域3外の基板に圧力がかかった場合でも、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23とが接触することが妨げられる。これにより、コンタクト部42においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショートする、という事態を防止できる。
 (実施形態2)
 本発明の第2の実施形態について、図4~6を参照して、以下に説明する。なお、以下の説明において、第1の実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成については同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
 図4は、第2の実施形態にかかる液晶表示装置(液晶モジュール)101において、図1に破線で示した領域Aに対応する領域の近傍を拡大して示す平面図である。なお、液晶表示装置101の全体的な構成は図1に示す液晶表示装置100と基本的に同じである。
 図4に示すように、本実施形態の液晶表示装置101においては、基幹配線14d上に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2を導通させるために、導通部41が設けられている。また、本実施形態の液晶表示装置101においては、シール材40が導電性粒状体(後述)を含み、このシール材40が導通部41に配置されることにより、導電性粒状体を介して、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との導通がとられている。したがって、第1の実施形態にかかる構成が有する銀ペーストが不要となり、第1の実施形態と比較して額縁領域の面積を小さくできるという利点がある。なお、導通部41は、基幹配線14d上において、端子領域8に近い額縁部分や、端子領域8とは反対側の額縁部分にも設けられて良い。また、基幹配線14c上には、第1の実施形態と同様に、ゲートドライバ4aに接続されたゲート配線12とのコンタクト部42が設けられている。
 ここで、図5および図6を参照しながら、コンタクト部42および導通部41の構造について説明する。図5は、図4に示すB-B線断面図であり、コンタクト部42の断面構造を示す。図6は、図4に示すC-C線断面図であり、導通部41の断面構造を示す。なお、図5および図6は、導通部41およびコンタクト部42の断面構造を簡略化して示したものである。例えば基幹配線14は、複数種類の金属層の積層構造であることが好ましいが、図5および図6においては単層の金属層として省略して図示している。また、図5および図6においては、例えばパッシベーション膜等の図示は省略されている。さらに、図5および図6に示されている各種の膜の平坦度や、構成部材の寸法比等は、必ずしも実際の態様を表したものではない。
 図5および図6に示すように、本実施形態の液晶モジュール(液晶表示装置)101は、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをシール材40で貼り合わせ、その間隙に液晶34を封止した構成である。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とは、画素領域3内に設けられたフォトスペーサ(突起状構造物)によって、その間隔が一定に維持されている。なお、フォトスペーサの詳しい一実施例は、後に図15を参照しながら説明する。
 シール材40は、導電性粒状体32を、基材としての熱硬化性樹脂33に含有させたものである。熱硬化性樹脂33は、光硬化性を併せ持つことが好ましい。アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを位置決めして貼り合わせた後、感光させることでシール材40を仮硬化し、さらに加熱することによってシール材40を本硬化させることができるからである。このような特性を持つ樹脂としては、エポキシ樹脂とアクリル樹脂との混合樹脂等が利用可能である。熱硬化性樹脂33としては、透明な樹脂を用いても良いが、後の変形例(第5の変形例)において説明するように、黒色の樹脂を用いることが好ましい場合もある。
 導電性粒状体32は、例えば、プラスチックビーズに導電性の金属メッキ(例えば金メッキ等)を施したものである。導電性粒状体32は、熱硬化性樹脂33へ混入する前にはほぼ真球状であるが、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ工程において、破損せずに多少のつぶれが生じる程度の可塑性を有していることが好ましい。また、導電性粒状体32の芯となるプラスチックビーズとして、例えばエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂を使うことも好ましい。これは、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせにおける本硬化工程で、導電性粒状体32を破損することなく、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間に介在させることができるからである。ここで、導電性粒状体32の形状は、ほぼ真球状に限らず、卵形(断面がほぼ楕円形)または円柱状であっても良い。あるいは、導電性粒状体32は、断面形状が四角形、多角形、または、複雑な異型の形状を呈する粒状体であってもよい。
 図5および図6に示すように、層間絶縁膜13の上には、基幹配線14(14a~14c)が設けられている。基幹配線14a~14cは、画素領域3におけるソース配線5と同じ材料により、ソース配線5を形成するプロセスによってソース配線5と同時に形成される。基幹配線14dは、層間絶縁膜13の下に、画素領域3におけるゲート配線6と同じ材料により、ゲート配線6を形成するプロセスによってゲート配線6と同時に形成される。
 ここで、図6に示すように、導通部41においては、基幹配線14d上の層間絶縁膜13および層間絶縁膜18に貫通孔(コンタクトホール)20が設けられ、この貫通孔20を介して、基幹配線14dと、層間絶縁膜18上の電極膜19とが電気的に接続されている。つまり、電極膜19は、導通部41における層間絶縁膜18の上、貫通孔20における層間絶縁膜13および18の壁面の上、ならびに貫通孔20の底部で露出した基幹配線14dの上に連続的に積層されている。
 また、本実施形態においては、シール材40が、基幹配線14a~14dを覆う位置、あるいは基幹配線14a~14dの一部または全部の上方に設けられている。これにより、導通部41の電極膜19は、シール材40中の導電性粒状体32によって、対向基板2の電極膜23と導通する。これにより、端子領域8の端子から基幹配線14dへ入力された信号が、電極膜19および導電性粒状体32を介して対向基板2の共通電極へ供給されることとなる。
 一方、図5に示すように、コンタク卜部42においては、基幹配線14c上の層間絶縁膜18と層間絶縁膜13とを貫通する貫通孔20が設けられ、この貫通孔20と電極膜19とを介して、基幹配線14cとゲート配線12とが電気的に接続されている。つまり、電極膜19は、コンタクト部42における層間絶縁膜18の上、貫通孔20における層間絶縁膜13、基幹配線14c、および層間絶縁膜18の壁面の上、ならびに貫通孔20の底部で露出したゲート配線12の上に連続的に積層されている。なお、貫通孔20のなかで、下層半導体層27および上層半導体層28が露出している場合は、これらの層の壁面上にも電極膜19が形成される。なお、図5および図6にそれぞれ示した電極膜19は、画素領域3における画素電極43と同じ材料(例えばITO)により、画素電極43と同時に形成される。
 ただし、図5に示したコンタクト部42の上およびその近傍においては、対向基板2の電極膜23の上に、絶縁性の樹脂で形成された導通阻止部材31(31a、31b)が設けられている。なお、導通阻止部材31は、図5に示した例ではシール材40の中に埋設されている(あるいは取り囲まれている)が、シール材40とは別個の構造物である。なお、電極膜23と導通阻止部材31との間には、画素領域3から延設された配向膜(図示せず)が介在していても良い。導通阻止部材31は、基板面の法線方向において、アクティブマトリクス基板1の電極膜19に少なくとも一部が重なるように設けられていることが必要である。
 図5の例においては、導通阻止部材31aが、基板面の法線方向において、電極膜19の全体に重なるように設けられ、電極膜19とは重ならない位置に導通阻止部材31bが設けられている。しかし、導通阻止部材31bは無くても良いし、導通阻止部材31aは必ずしも電極膜19の全体に重なっている必要はない。導通阻止部材31は、画素領域3内に設けられる突起状構造物(ここではフォトスペーサ)と同じ材料を用いて、柱状または壁状に形成されている。導通阻止部材31とフォトスペーサとは、例えば透明な感光性アクリル樹脂を材料として、フォトリソグラフィ工程により、同時に形成することが可能である。
 導通阻止部材31aのアクティブマトリクス基板1側の端面は、少なくともコンタクト部42の電極膜19を覆うに足る幅と長さとを有することが好ましい。導通阻止部材31aは、図5に示す例では、対向基板2の電極膜23の表面から突出するように設けられ、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを貼り合わせた際に、これらの基板の間に隙間無く介在する。これにより、コンタクト部42において、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の共通電極(電極膜23)との間には、シール材40が入り込む余地がない。したがって、この構成によれば、コンタクト部42において、シール材40中の導電性粒状体32がアクティブマトリクス基板1と対向基板2とをショートさせてしまう、という事態を防止できる。
 ここで、比較例として、図19に、本実施形態にかかる液晶モジュール101から導通阻止部材31を省いた構成(液晶モジュール901)を示す。比較例にかかる液晶モジュール901は、導通阻止部材31を備えていない点を除いては、本実施形態にかかる液晶モジュール101と同様の構造を有するものとする。図19に示すように、比較例にかかる液晶モジュール901では、シール材40に含まれている導電性粒状体32が、アクティブマトリクス基板1の電極膜と、対向基板2の電極膜23との間に介在し、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをショートさせてしまうおそれがある。一方、上述のとおり、本実施形態にかかる液晶モジュール101の場合は、導電性粒状体32によるアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショー卜するという問題を、導通阻止部材31によって解決することができる。
 さらに、導通阻止部材31は、画素領域3においてセルギャップを規定するフォトスペーサと同様の機能を果たす効果もある。したがって、セルギャップを規定するフォトスペーサと同じ材料で導通阻止部材31を形成する場合は、図5に示すように、画素領域3外においてコンタクト部42以外の箇所にも導通阻止部材31bを設けた構成とすることが好ましい。この構成によれば、導通阻止部材31bが、画素領域3外でのアクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つ、という効果が得られる。
 なお、導通阻止部材31は、上述のとおり、画素領域3においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とを所定間隔に保つためのフォトスペーサと同じ材料により、フォトスペーサと同時に形成されることが好ましい。この場合、製造工程数を増加させることなく、導通阻止部材31を形成することができる、という利点がある。
 ただし、画素領域3内に設けられる突起状構造物として、基板間隔を規定するフォトスペーサ以外に、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物を有する場合もある。なお、配向制御構造物の詳しい一実施例は、後に図16を参照しながら説明する。このように配向制御構造物を画素領域内の突起状構造物として有する液晶モジュールの場合は、導通阻止部材31を、基板間隔を規定するフォトスペーサではなく、この配向制御構造物と同じ材料によって形成することも可能である。
 ここで、導通阻止部材31は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、導通阻止部材31は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
 以上のように、第2の実施形態にかかる液晶表示装置では、基板面の法線方向において、アクティブマトリクス基板1の画素領域外の電極膜19に対して少なくとも一部が重なるように、対向基板2の共通電極(電極膜23)上に導通阻止部材31が設けられている。これにより、電極膜19が形成されている領域にシール材40を配置した場合であっても、シール材40に含まれる導電性粒状体32がアクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23との間に入り込むことが妨げられる。これにより、コンタクト部42においてアクティブマトリクス基板1と対向基板2とがショートする、という事態を防止できる。
 上記において説明した第1の実施形態の液晶モジュール100および、第2の実施形態の液晶モジュール101のバリエーション(変形例)として、いくつかの態様が考えられる。以下、それらの変形例について説明する。
 (第1の変形例)
 図7は、第2の実施形態による液晶モジュール101の第1の変形例の概略構成を示す断面図である。図7に示すように、液晶モジュール101の第1の変形例では、シール材40中に、導電性粒状体32と共に、短く切断されたガラスファイバ(シール内スペーサ)35が混合されている。ガラスファイバ35は円柱状であり、その断面直径は導電性粒状体32よりも小さい。ガラスファイバ35は、導電性粒状体32とは異なり、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ時に変形しない。あるいは、ガラスファイバ35は導電性粒状体32よりも硬く、高い弾性率を有している。したがって、ガラスファイバ35の断面直径が、シール材40が配置された箇所における、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との最小間隔を規定することとなる。導電性粒状体32の直径(少なくとも変形が加えられる前の直径、あるいは変形後の最も幅の広い部分の直径)は、この最小間隔(すなわちガラスファイバ35の断面直径)よりも若干大きいことが好ましい。
 例えば、ガラスファイバ35の断面直径が2~4μm程度である場合、導電性粒状体32の変形前の直径、あるいは最も長い部分の直径は、4~5μm程度の範囲で、ガラスファイバ35の断面直径よりも大きいことが好ましい。例えば、ガラスファイバ35の断面直径が約3μmであれば、導電性粒状体32の直径を約4μmとすることが好ましい。このように、導電性粒状体32として、ガラスファイバ35の断面直径よりも若干大きい直径の粒状体を用いることにより、導通部41において、1つの導電性粒状体32に対して、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23との両方が、確実に接触することとなる。これにより、導通部41において、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを確実に導通させることができる。
 以上のとおり、液晶モジュール101の第1の変形例によれば、シール材40にガラスファイバ35を混合したことにより、ガラスファイバ35が、画素領域3においてセルギャップを規定するフォトスペーサと同等の機能を果たす。これにより、画素領域3外でのアクティブマトリクス基板1と対向電極2との間隔を均一に保つことができる、という効果が得られる。
 また、本変形例においてはシール内スペーサとして柱状のガラスファイバ35を用いたが、ガラスファイバの代わりに、球状の硬質プラスチックビーズを用いることも可能である。この場合のプラスチックビーズは、導電性粒状体32よりも若干直径が小さく、かつ、導電性粒状体32よりも硬質であることが好ましい。
 (第2の変形例)
 図8は、液晶モジュール101の第2の変形例の概略構成を示す断面図である。図8に示すように、液晶モジュール101の第2の変形例は、上述の導通阻止部材31の代わりに、導通阻止部材36(36a、36b)を備えている。以下の説明においては、導通阻止部材36a、36bを区別して説明する必要がある場合は、参照符号として36a、36bを用い、導通阻止部材36a、36bに共通した説明を行う場合は、参照符号として36を用いる。
 導通阻止部材36は、導通阻止部材31と同様に、対向基板2から突出するように設けられているが、導通阻止部材36の高さは、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とのセルギャップの大きさ(すなわち画素領域3におけるフォトスペーサの高さ)よりも小さい。導通阻止部材36の高さは、(a)アクティブマトリクス基板1と対向基板2とをシール材40によって貼り合わせた場合に、導通阻止部材36の端面が電極膜19に接触することがない、という条件を満たすことが好ましい。この(a)の条件が満たされることにより、基板の貼り合わせ時に、導通阻止部材36の端面が電極膜19に強く接触することがない。この結果、電極膜19の断裂によるコンタクト不良を防止することができる。
 さらに、導通阻止部材36の高さは、(a)の条件に加えて、(b)導通阻止部材36におけるアクティブマトリクス基板1側の端面と電極膜19との間に導電性粒状体32が入り込んでも、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔に影響を与えない、という2つ目の条件が満たされるように規定されることがさらに好ましい。この(b)の条件が満たされることにより、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つことができるからである。
 このように、第2の変形例においては、画素領域3のフォトスペーサ(あるいはセルギャップ)と導通阻止部材36との高さが異なっている。ただし、この場合でも、導通阻止部材36を、画素領域3におけるフォトスペーサと同じ材料を用いて同時に形成することができる。例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂は、露光した部分が現像的に溶け出すので、露光量が異なるとエッチングで形成される凹形状の深さも異なるという性質を持つ。この性質を利用し、対向基板2の電極膜23上に、ポジ型の感光性アクリル樹脂を塗布し、互いに透過率が異なるフィルムを部分的に配したり、スリットを設けたりしたフォトマスク(いわゆるハーフトーンマスク)を用いれば、1枚のマスクで導通阻止部材36とフォトスペーサとの両方を、互いに異なる厚さに同時に形成することができ、製造効率が向上する。
 また、前述したように、例えば垂直配向型液晶ディスプレイ等の場合、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を均一に保つための(セルギャップを規定するための)フォトスペーサの他に、液晶の配向状態を規定するための配向制御構造物を画素領域3内に有することもある。この配向制御構造物の高さは、一般的に、セルギャップを規定するためのフォトスペーサの高さよりも低い。この場合、導通阻止部材36を、配向制御構造物と同じ材料を用いて、これと同じ高さに形成することも好ましい。
 なお、図8の例では、コンタクト部42に設けられた導通阻止部材36aと、コンタクト部42以外の箇所に設けられた導通阻止部材36bとの両方が、セルギャップよりも低く形成された構成を例示した。しかし、導通阻止部材36aと導通阻止部材36bとの高さが同じである必要はない。例えば、上述のように、フォトスペーサと配向制御構造物とが画素領域3内に設けられた構造の場合、フォトスペーサと同じ材料で、これと同じ高さを有するように導通阻止部材36bを形成し、配向制御構造物と同じ材料で、これと同じ高さを有するように導通阻止部材36aを形成するようにしても良い。
 ここで、導通阻止部材36は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、導通阻止部材36は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
 なお、図8においては、シール材40にガラスファイバ35が混合されている例を示したが、第2の変形例においてガラスファイバ35は必須ではない。
 また、ここでは、第2の実施形態による液晶モジュール101の変形例を説明したが、第1の実施形態による液晶モジュール100において、導通阻止部材31の代わりに導通阻止部材36を備えた構成とすることも可能であり、同様の効果を奏する。
 (第3の変形例)
 図9は、液晶モジュール101の第3の変形例の概略構成を示す断面図である。図9に示すように、液晶モジュール101の第3の変形例は、第2の変形例にかかる導通阻止部材36のアクティブマトリクス基板1側の端面に凹凸を設けた構成である。
 なお、このような、導通阻止部材36の端面における凹凸は、導通阻止部材36をフォトリソグラフィ工程によってパターニングする際に、この端面に対応するフォトマスクに、光の透過率が互いに異なる複数の小領域を設けることで実現できる。例えば、導通阻止部材36をボジ型の感光性樹脂で形成する場合、導通阻止部材36の端面の凸部となるべき箇所に光の透過率が低いマスク部分を対応させ、凹部となるべき筒所に透過率が高いマスク部分を対応させればよい。
 また、導通阻止部材36の端面の凹凸を、できるだけ粗く且つ深く形成することが好ましい。この構成によれば、仮に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ時に、導通阻止部材36の端面とアクティブマトリクス基板1との間に、シール材40の熱硬化性樹脂33や導電性粒状体32が進入したとしても、これらの進入物を凹部に吸収させることができる。この結果、導通阻止部材36の端面とアクティブマトリクス基板1との間に、シール材40が入り込んだとしても、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔の変化が発生しにくく、両基板の間隔を所望の値に維持させることができる。
 なお、図9においても、シール材40にガラスファイバ35が混合されている例を示したが、第3の変形例においてもガラスファイバ35は必須ではない。
 また、セルギャップとほぼ同じ高さを有する導通阻止部材31 (第1の変形例参照)の基板面の法線方向における端面(アクティブマトリクス基板1側または対向基板2側の端面)に凹凸を形成しても良い。
 (第4の変形例)
 図10は、液晶モジュール101の第4の変形例の概略構成を示す断面図である。図10に示すように、液晶モジュール101の第4の変形例においては、導通阻止部材31として、光を通さないように黒色に着色された導通阻止部材37(37a~37c)が設けられている。以下の説明においては、導通阻止部材37a~31cを区別して説明する必要がある場合は、参照符号として37a~37cを用い、導通阻止部材37a~37cに共通した説明を行う場合は、参照符号として37を用いる。導通阻止部材37は、黒く着色された感光性アクリル樹脂によって作成可能である。
 ここで、導通阻止部材37は、画素領域3内のフォトスペーサと同じ材料によって、同じ工程で形成することができる。しかし、導通阻止部材37は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。
 また、導通阻止部材37c(第2導通阻止部材)が、ゲートドライバ4aのTFT30の上部にも設けられたことにより、対向基板2の遮光層24(図3参照)が不要となっている。なお、導通阻止部材37cは、TFT30の全体を覆う必要はなく、少なくともチャネル領域に光が入射しないように作用すれば良い。
 また、この変形例においても、シール材40にガラスファイバ35を混入させても良い。
 また、第1の実施形態にかかる液晶モジュール100の導通阻止部材31の代わりに導通阻止部材37を用いても良く、それによって同様の効果が得られる。
 (第5の変形例)
 図11は、液晶モジュール101の第5の変形例の概略構成を示す断面図である。図11に示すように、液晶モジュール101の第5の変形例は、シール材40の基材として、透明な熱硬化性樹脂33の代わりに、黒色に着色された熱硬化性樹脂38を用いた点で、第4の変形例と異なっている。
 また、第4の変形例と同様に、黒色の導通阻止部材37cが、ゲートドライバ4aのTFT30の上方に設けられたことにより、対向基板2側の遮光層24 (図3参照)が不要となっている。なお、導通阻止部材37cは、TFT30の全体を覆う必要はなく、少なくともチャネル領域に光が入射しないように配置されていれば良い。
 また、導通阻止部材37cをTFT30の上方に配置する代わりに、TFT30の上方にまで、シール材40を延設させても良い。この場合、TFT30のチャネル領域は、黒色の熱硬化性樹脂38で覆われるので、対向基板2の遮光層24が無くても、TFT30の特性劣化を防止できる。また、例えば、シール材40の幅が基幹配線領域の幅よりも大きくなる場合には、基幹配線領域の外側にシール材をはみ出させるのではなく、ゲートドライバ4aの上方にシール材40を形成することで、額縁領域を狭くすることができるという利点が得られる。
 また、この第5の変形例においても、シール材40にガラスファイバ35を混入させても良い。
 (第6の変形例)
 図12は、液晶モジュール101の第6の変形例の概略構成を示す断面図である。図12に示すように、液晶モジュール101の第6の変形例は、導通阻止部材39(39a、39b)が、対向基板2ではなく、アクティブマトリクス基板1側に設けられていることが特徴である。つまり、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との貼り合わせ前に、導通阻止部材39がアクティブマトリクス基板1側に形成される。なお、この変形例においては、画素領域3のフォトスペーサもアクティブマトリクス基板1側に設けられており、導通阻止部材39は、画素領域3のフォトスペーサと同じ材料を用いて同時に形成されることが好ましい。ただし、導通阻止部材39は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で、形成してもよい。
 なお、この変形例においても、シール材40にガラスファイバ35を混入させても良い(第1の変形例参照)。また、導通阻止部材39の高さをセルギャップよりも小さく形成しても良い(第2の変形例参照)。さらに、導通阻止部材39の対向基板2側の端面に凹凸に形成しても良い(第3の変形例参照)。また、導通阻止部材39を黒色に着色しても良いし(第4の変形例参照)、黒色の熱硬化性樹脂を基材として含むシール材40を用いても良い(第5の変形例参照)。
 また、第1の実施形態にかかる液晶モジュール100の導通阻止部材31の代わりに導通阻止部材39を用いてもよく、それによっても同様の効果が得られる。
 次に、本発明による液晶表示装置の好適な実施例を、その製造工程と共に説明する。なお、ここでは、図8に示した第2実施形態の第2の変形例の液晶表示装置101を例にとって説明を行う。すなわち、以下で説明する例は、セルギャップよりも小さい高さを有する導通阻止部材36が対向基板2側に設けられ、かつ、必須ではないが、シール材40にガラスファイバ35が混合されている構成を有する(図8参照)。
 図13は、第2の変形例の液晶表示装置101における導通部41(図4参照)付近の構成をより詳細に示した断面図である。図14は、同じく第2の変形例におけるコンタクト部42付近の構成をより詳細に示した断面図である。図15は、図1に示したD-D断面の構成(画素の断面構成)を表している。
 図13に示すように、本実施例における基幹配線14dは、下層がチタニウム層141d、中層がアルミニウム層142d 、上層がチタニウム層143dの三層構造である。基幹配線14dと同時に形成される画素領域3のゲート配線6も、基幹配線14dと同じ構造である。そして、電極膜19は、画素領域3の画素電極43と同じく、ITOで形成されている。また、図5では図示を省略したが、図13に示すように、アクティブマトリクス基板1には、層間絶縁膜13と、層間絶縁膜13の上に成膜されたパッシベーション膜143とが設けられている。パッシベーション膜143は、窒化シリコン膜であり、能動素子の特性劣化を防ぐなどの効果がある。さらに、パッシべーション膜143の上方には、感光性アクリル樹脂からなる層間絶縁膜18が設けられている。層間絶縁膜18の厚さは、最も厚い箇所において約2~4μmである。
 次に、本実施例におけるコンタクト部42の構成を、図14を用いて説明する。図14に示すように、コンタクト部42において、ゲート配線12は、図示を省略しているが、チタニウム層、アルミニウム層、チタニウム層を順次重ねてなる三層構造を有する。ゲート配線12と同時に形成される画素領域3のゲート配線6も、ゲート配線12と同じ構造である。層間絶縁膜13には、前記のとおり、窒化シリコン膜を用いることができる。基幹配線14cは、下層がチタニウム層141cで上層がアルミニウム層142cの二層構造であり、画素領域3のソース配線5と同じ工程によって形成される。
 コンタクト部42は、図に示すように、ガラス基板11と電極膜19との間にゲート配線12、層間絶縁膜13、およびアモルファスシリコン膜146が積層された領域を有する。また、コンタクト部42は、ガラス基板11と電極膜19との間にゲート配線12、層間絶縁膜13、アモルファスシリコン膜146、およびチタニウム層141cが積層された領域、ならびに、ガラス基板11と電極膜19との間にゲート配線12、層間絶縁膜13、チタニウム層141c、アルミニウム層142c、パッシべーション膜143、および層間絶縁膜18が積層された領域を有する。
 また、図14に示した基幹配線14cは、電極膜19と接続する箇所においては、基幹配線14cの上層(すなわちアルミニウム層142c)がエッチングにより除去され、チタニウム層141cと電極膜19とが接している。また、図8においては図示を省略したが、層間絶縁膜13と基幹配線14を覆うパッシベーション膜143が設けられていることが好ましい。パッシベーション膜143は、窒化シリコン膜である。
 さらに、パッシベーション膜143の上には、感光性アクリル樹脂からなる層間絶縁膜18が設けられている。層間絶縁膜18は、最も厚い箇所の厚さが約2~4μmである。電極膜19は、貫通孔20(以下、コンタクトホール20とも呼ぶ)の中で、基幹配線14cのチタニウム層141cおよびゲート配線12と電気的に接している。
 なお、図14に示した好適な実施形態においては、層間絶縁膜18のコンタクトホール20内に段差部144が設けられており、コンタクトホール20の開口端と段差部144との間になだらかな斜面145が形成されている。段差部144とは、層間絶縁膜18の最上面よりも低く形成された部分である。電極膜19は、コンタクトホール20の底部から段差部144の途中まで延設されている。このように、電極膜19の端部が段差部144上に位置し、斜面145および層間絶縁膜18の表面には及ばないことにより、電極膜19と対向基板の電極膜23との距離を十分に確保することができる。これにより、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23とのショートを防止できるという利点がある。また、基幹配線14cと電極膜19との間にパッシベーション膜143と層間絶縁膜18が介在することにより、電極膜19であるITOおよび基幹配線14cのアルミニウム層142cの電食を防止することができる。
 また、コンタクトホール20の開口部から内側にかけてなだらかな斜面145を形成することにより、コンタクトホール20の内壁を急峻または垂直に形成する場合に比べて、貼り合わせ精度等のマージンが拡大するという利点がある。
 また、導通阻止部材36の厚さは、前述したとおり、導通阻止部材36の対向基板2側の端面と電極膜19との間に導電性粒状体32が入り込んでも、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間隔を実質的に変化させない厚さに決定されている。ここで、例えば、層間絶縁膜18の厚さが、最も厚い箇所で約2.5μm、ガラスファイバ35の断面直径が約3μm、導電性粒状体32の直径が約4μmであるとすると、層間絶縁膜18の厚さとガラスファイバ35の断面直径との和は約5.5μmとなる。この値よりも、導通阻止部材36の厚さと導電性粒状体32の厚さとの和が小さければ、両基板間のギャップの変化を防止することができるので、図14の例では、導通阻止部材36の高さは約1.5μm未満であることが好ましい。この例では、導通阻止部材36の高さは約1.0μmである。
 次に、図15を参照し、画素領域3におけるフォトスペーサ53について説明する。図15は、図1に示したD-D線の断面図である。図15に示すように、画素領域3においては、ソース配線5の上方に、セルギャップを制御するためのフォトスペーサ53が形成されている。また、フォトスペーサ53の上方には、ブラックマトリクス(BM)149が設けられている。
 対向基板2の基板面の法線方向から見た場合、ブラックマトリクス149は、赤のカラーフィルタ150R、緑のカラーフィルタ150G、青のカラーフィルタ150Bの境界に設けられており、フォトスペーサ53とその下方のソース配線5とにオーバーラップするように配置されている。赤のカラーフィルタ150R、緑のカラーフィルタ150G、青のカラーフィルタ150Bのそれぞれは、画素電極43が設けられた領域(画素開口部)にオーバーラップするように配置されている。
 ブラックマトリクス149の厚さは約1μm、赤のカラーフィルタ150R、緑のカラーフィルタ150G、青のカラーフィルタ150Bのそれぞれの厚さは約2μm、カラーフィルタ上のオーバーコート膜22の厚さは約0.5μmである。
 画素領域3のソース配線5は、前述の基幹配線14と同様に、チタニウム層51とアルミニウム層52との積層構造を有する。層間絶縁膜13とソース配線5の上には、パッシベーション膜143が積層されている。パッシべーション膜143の上には、感光性アクリル樹脂からなる層間絶縁膜18が積層されている。層間絶縁膜18の厚さは、最も厚い箇所において、約2.5μmである。層間絶縁膜18の表面はほぼ平坦である。層間絶縁膜18の上には複数の画素電極43がマトリクス状に配置されている。画素電極43の上には、配向膜147が形成されている。
 一方、対向基板2は、ガラス基板21と、各色のカラーフィルタ150R、150G、105B、およびブラックマトリクス149と、オーバーコート膜22と、電極膜23とが、この順に積層されている。電極膜23は、ITOで形成された共通電極である。電極膜23の厚さは、約0.1μmである。電極膜23の上には、感光性アクリル樹脂のフォトスペーサ53が形成されている。そして、電極膜23とフォトスペーサ53とを覆うように、配向膜148が形成されている。配向膜147、148のそれぞれの厚さは、約100nmである。
 1本のソース配線5の線幅は約2~3μmであり、このソース配線5にオーバーラップするフォトスペーサ53とブラックマトリクス149の線幅も、約2~3μmである。フォトスペーサ53の高さは、約3μmである。これは、シール材40の厚さを規定するガラスファイバ35の断面直径とほぼ等しい。
 フォトスペーサ53と同じ材料を用いて、同じ工程により、画素領域外の導通阻止部材を形成することが好ましい。これにより、製造工程を簡略化することができるからである。
 なお、第1の実施形態および第2の実施形態において説明したとおり、画素領域3内に設けられる突起状構造物として、基板間隔を規定するフォトスペーサ以外に、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物を形成することもある。この配向制御構造物は、例えば垂直配向型液晶モジュール等において用いられる。ここで、この配向制御構造物の具体的な構成例を、図16を用いて説明する。
 図16に示すように、配向制御構造物81は、垂直配向型液晶モジュールの画素領域内に、フォトスペーサ53よりも低い突起構造物として形成される。図16に示す例においては、配向膜147、148は、液晶分子を基板面に対して垂直に配向させるための垂直配向膜である。また、この例においては、配向制御構造物81は、各画素の中心付近の対向基板2側に設けられており、その周囲の液晶分子341を放射状に傾斜配向させる。配向制御構造物81は、フォトスペーサ53と同様に、電極膜23上に形成されている。したがって、配向制御構造物81の表面は、垂直配向膜148によって覆われている。この構成によれば、配向制御構造物81の斜面81sに設けられた垂直配向膜48のアンカリング効果によって、液晶分子341はこの斜面81sに対してほぼ垂直に配向する。
 この結果、配向制御構造物81の近傍においては、液晶分子341が配向制御構造物81を中心として放射状に傾斜配向する。なお、ここで配向制御構造物81は円錐台状に形成されているが、その形状は、円錐状、三角錐状など種々の形状であってよい。
 このように、配向制御構造物81を用いる場合は、導通阻止部材31を配向制御構造物81と同じ材料によって、同じ工程で形成することも可能である。これにより、製造工程を簡略化できるという利点が得られる。
 次に、図17および図18を参照しながら、ゲートドライバ4a内のTFT30およびコンタクト部63を説明する。図17は、ゲートドライバ4a内におけるTFT30およびその近傍に配置されたコンタクト部63の構成を模式的に表した平面図である。図18は、図17に示したE-E線断面図である。なお、ここでは、ゲートドライバ4aの構成を説明するが、ゲートドライバ4bも同様の構成を有していてよい。
 図17および図18に示す例においては、TFT30は、櫛形構造のTFTであるが、ゲートドライバ4a内のスイッチング素子はこれに限定されない。図17および図18に示すように、ゲートドライバ4a内では、ゲート配線12の上方に層間絶縁膜13が設けられ、さらにその上にn+シリコン等によるシリコン層15、ドレイン配線61、ソース配線62等が形成されている。ドレイン配線61とソース配線62は、基幹配線14や画素領域3のソース配線5と同じ材料により、ソース配線5と同時に、ゲートドライバ4a内に形成される配線である。基幹配線14、ドレイン配線61、ソース配線62は、例えばチタニウム層141cとアルミニウム層142cの二層構造を有している。
 図17および18に示すように、ドレイン配線61から延設された2本の電極がTFT30のドレイン電極61a、61bを形成し、ソース配線62から延設された1本の電極がソース電極62aを形成する。ドレイン配線61、ソース配線62の上には、パッシベーション膜143が積層される。パッシベーション膜143の上には、層間絶縁膜18が積層される。層間絶縁膜18と層間絶縁膜13には貫通孔20が設けられている。貫通孔20における層間絶縁膜13および層間絶縁膜18の壁面の上、基幹配線14の露出部分、ならびに貫通孔20の底部で露出したゲート配線12の上に、電極膜19が連続的に積層されている。このような構造により、コンタクト部63においてゲート配線12と基幹配線14とが電気的に接続される。なお、貫通孔20において、シリコン層15、パッシベーション層143が露出している場合は、これらの露出面上にも電極膜19が形成される。
 図18に示すように、ゲートドライバ4a、4bにおけるアクティブマトリクス基板1と対向基板2との間には、シール材40は存在しない。本実施例では、シール材40は感光性樹脂を基材として含み、製造工程で感光性樹脂に光を照射してシール材40の仮硬化がなされる。しかしながら、TFT30に光が照射されるとチャネル特性が劣化するため、シール材40をTFT30の上に形成しようとすると、製造工程においてTFT30に光が照射されて、TFT30の特性が劣化するという問題が生じる。本実施例では、TFT30の上部にシール材40が存在しないので、TFT30の特性劣化が防止される。
 また、同様の理由により、液晶表示装置の完成後においてもTFT30に外光が照射されることは好ましくない。そのため、本実施例では、ゲートドライバ4a、4bの上方に遮光層24が設けられている。
 しかし、アクティブマトリクス基板1と対向基板2との間にシール材40が存在しない場合、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを互いに押しつける力が働くと(例えば、液晶パネルを外部から指などで押さえつけたとき等)、アクティブマトリクス基板1の電極膜19と対向基板2の電極膜23とが接触してショー卜する可能性がある。この問題を防止するために、図18に破線で示すように、コンタクト部63の上部の対向基板2に導通阻止部材36を設けることが好ましい。導通阻止部材36に変えて、セルギャップまたは液晶の配向状態を規定するフォトスペーサと同じ高さの導通阻止部材(上述した導通阻止部材31aに対応)を設けても良い。また、第4の変形例で説明したように、黒色の導通阻止部材を設けても良い。あるいは、第6の変形例で説明したように、導通阻止部材36をアクティブマトリクス基板1の側に設けても良い。
 導通阻止部材36は、上記フォトスペーサと異なる材料で形成してもよく、また、上記フォトスペーサと異なる工程で形成してもよい。さらに、導通阻止部材36は、上記配向制御構造物と異なる材料で形成してもよく、また、上記配向制御構造物と異なる工程で形成してもよい。
 次に、液晶モジュール101の製造方法について説明する。以下の説明においては、特に注記する部分以外は、図5を参照しながら、図5の液晶モジュール101の各構成要素の製造工程を説明する。各構成要素の製造方法は、基本的に、他の実施形態および実施例の同じ構成要素にも適用可能である。
 まず、アクティブマトリクス基板1の製造工程を説明する。最初に、ガラス基板11を洗浄して乾燥させた後、スパッタ法により、ガラス基板11の表面にチタニウム層、アルミニウム層、チタニウム層を順に積層する。次に、この3層を、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて整形して、ゲート配線12(第1配線)を形成する。
 その後、ゲート配線12を覆うようにガラス基板11の上に、層間絶縁膜13(第1絶縁層)となる窒化シリコン膜と、画素領域3のTFT7の半導体層となるアモルファスシリコン膜及びn+アモルファスシリコン膜とを、それぞれプラズマCVD去により連続成膜する。次に、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、アモルファスシリコン膜及びn+アモルファスシリコン膜をパターニングし、TFT7および30の島状に配置された半導体層を得る。
 次に、スパッタ法を用いて、チタニウム層とアルミニウム層とを順に堆積する。その後、これら2層をフォトリソグラフィ法とウェットエッチング法とドライエッチング法を用いてパターニングして、画素領域3のソース配線5、ソース電極、およびドレイン電極と、基幹配線14と、ゲートドライバ4a、4b内のドレイン配線61、ソース配線62、ならびにTFT30のドレイン電極61a、61bおよびソース電極62aとを形成する。基幹配線14、ドレイン配線61、ソース配線62を第2配線と呼ぶ。
 次に、パッシベーション膜143となる窒化シリコン膜をプラズマCVD法により積層した後、層間絶縁膜18となるアクリル樹脂を塗布する。その後、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、層間絶縁膜18から層間絶縁膜13までの層を選択的に除去して、図5~14および図18に示したコンタクトホール(貫通孔)20を形成する。このとき、コンタクトホール20内に位置するソース配線5および基幹配線14のアルミニウム層を、ウェットエッチングにより除去してもよい。これにより、これらの配線のアルミニウム層と電極膜19のITOとの間で生じ得る電食が防止される。
 次に、ITOをスパッタ法により成膜してエッチングすることにより、画素領域3の画素電極43と電極膜19とを形成する。次に、画素領域3に配向膜147を成膜してアクティブマトリクス基板1が完成する。
 なお、アクティブマトリクス基板の製造工程の最後に導通阻止部材を形成する工程が加わることもあり得る。
 次に、対向基板2の製造工程を説明する。
 最初に、ガラス基板21を洗浄して乾燥させた後、画素領域3となる部分にカラーフィルタ150R、150G、150Bを形成する。このとき同時に、ソース配線5の上方にあたる箇所と、ゲートドライバ4a、4bの上方にあたる箇所とに、ブラックマトリクス149を形成する。次に、基板上にオーバーコート膜22を形成する。その後、オーバーコート膜22の面上に、ITOをスパッタ法により成膜して電極膜23(共通電極)を得る。
 次に、電極膜23の表面に感光性のアクリル樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、導通阻止部材36とフォトスペーサ53(図15および16参照)とを同時に形成する。この際に、前述したとおり、導通阻止部材36とフォトスペーサ53の高さを異ならせる場合、導通阻止部材36に対応する筒所とフォトスペーサ53に対応する箇所との透過率が互いに異なるフォトマスクを用いれば良い。次に、画素領域3において電極膜23とフォトスペーサ53とを覆うように配向膜148を成膜することにより、対向基板2が完成する。なお、図16に示した配向制御材81を導通阻止部材36と同じアクリル樹脂で同時に形成することもあり得る。
 次に、対向基板2の周辺領域の一部を含む所定の箇所にシール材40を塗布し、シール材40で囲まれた領域に液晶を滴下した後、対向基板2とアクティブマトリクス基板1とを貼り合わせる。シール材40は、熱硬化性樹脂33と、導電性粒状体32およびガラスファイバ35の一方または両方を含み得る。次に、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とを位置合わせした状態で、シール材40へ紫外線を照射して、シール材40を仮硬化させる。次に、所定の温度まで加熱することにより、シール材40を本硬化させる。貼り合わせは、アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、アクティブマトリクス基板の電極膜19の少なくとも一部と導通阻止部材36とが重なるようになされる。
 以上の工程により、本実施例の液晶モジュール(貼り合せ基板)101が完成する。この液晶モジュール101を適宜の筐体に組み込み、必要な駆動回路および電源回路等を取り付けることにより、液晶表示装置の最終形態が完成する。なお本願においては、上記の液晶モジュール101を本発明による液晶表示装置と呼んでいるが、液晶表示装置の上記最終形態を本発明による液晶表示装置と呼んでもよい。
 以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態および実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態および実施例を適宜変形して実施することが可能である。
 例えば、上述の例では、アクティブマトリクス基板1と対向基板2とのベース基板としてガラス基板を用いたが、透光性の絶縁性基板であれば、ガラス基板以外の基板を用いてもよい。
 また、図1においては、2つのゲートドライバ4a、4bが画素領域3の両側に配置された構成を例示したが、ゲートドライバの数は2個に限定されず、また上述したものとは異なる位置に配置することも可能である。また、図1においては、アクティブマトリクス基板1の1つの長辺付近に端子領域8が形成された例を示したが、端子領域8をアクティブマトリクス基板1の短辺付近に形成してもよい。
 また、上記の説明においては、アクティブマトリクス基板1上にゲートドライバ4a、4bがモノリシックに設けられた構成を例示したが、それに加えて、アクティブマトリクス基板1上にソースドライバをモノリシックに組み込むことも可能である。この場合、TFTの半導体層の材料としては、アモルファスシリコンよりも移動度が高い微結晶シリコン(マイクロクリスタルシリコン)や酸化物半導体(IZO、IGZO等)などを用いることが好ましい。
 なお、微結晶シリコン膜は、一般に、プラズマCVD法など、アモルファスシリコン膜の形成方法と同様の方法を用いて作製される。その原料ガスには、水素ガスで希釈したシランガスを用いるのが一般的である。微結晶シリコンに含まれる結晶粒の粒径は数nmから数100nm程度と小さく、微結晶シリコンは結晶粒とアモルファスシリコンとの混合状態として形成されることが多い。また、低温結晶化シリコン膜を形成する場合、まずアモルファスシリコンを成膜し、その後レーザーや熱による結晶化が必要であるが、微結晶シリコンは、CVD装置等によって成膜が完了したときに、既に基本的な結晶粒を含んでいるという特徴がある。したがって、成膜後に、レーザーや熱によるアニール処理を施して結晶粒を形成する工程を省くことが可能である。よって、微結品シリコンTFTは、低温結晶化シリコンTFTを作成するために必要とされる工程数よりも少ない工程数で作製可能であり、アモルファスシリコンTFTと同程度の工程数とコストで作製され得る。
 本発明は、薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス基板を備えた液晶セル、液晶表示装置に好適に用いられる。
 1  アクティブマトリクス基板
 2  対向基板
 3  画素領域
 4  ゲートドライバ
 5  ソース配線
 6  ゲート配線
 7  TFT
 8  端子領域
 11  ガラス基板
 12  ゲート配線
 14  基幹配線
 19  電極膜
 20  貫通孔
 31  導通阻止部材
 36  導通阻止部材
 37  導通阻止部材
 39  導通阻止部材
 53  フォトスペーサ
 81  配向制御構造物
 100  液晶モジュール
 101  液晶モジュール

Claims (16)

  1.  複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置であって、
     前記アクティブマトリクス基板が、
      前記周辺領域に延びる第1配線と、
      前記第1配線の上に形成された第1絶縁層と、
      前記周辺領域において前記絶縁層の上に延びる第2配線と、
      前記第2配線の上に形成された第2絶縁層と、
      前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層に形成された貫通孔の中に配置され、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜と、を備え、
     前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に、
      前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを貼り合わせるシール材と、
      前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜と少なくとも一部が重なる位置に配置され、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材と、が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2.  前記導通阻止部材が前記電極膜と前記共通電極との両方に接する、請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  前記導通阻止部材が前記電極膜と前記共通電極との一方のみに接する、請求項1に記載の液晶表示装置。
  4.  前記導通阻止部材が、前記アクティブマトリクス基板に接することなく前記アクティブマトリクス基板に対面する端面を有し、
     前記導通阻止部材の前記端面に凹凸が形成されている、請求項1または3に記載の液晶表示装置。
  5.  前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板の上に配置された駆動回路と、
     前記周辺領域における前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に配置され、かつ、前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路と重なる位置に配置された第2の導通阻止部材を備える、請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6.  前記第2の導通阻止部材が黒色であり、
     前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記駆動回路のチャネル領域と前記第2の導通阻止部材とが少なくとも一部が重なるように配置されている、請求項5に記載の液晶表示装置。
  7.  前記画素領域内で前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた突起状構造物を備え、
     前記導通阻止部材が、前記突起状構造物と同じ材料で形成されている、請求項1から6のいずれかに記載の液晶表示装置。
  8.  前記突起状構造物が、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間隔を規定するスペーサである、請求項7に記載の液晶表示装置。
  9.  前記突起状構造物が、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物である、請求項7に記載の液晶表示装置。
  10.  前記シール材が、導電性粒状体を含み、
     前記シール材が、前記電極膜と前記対向基板の共通電極との間に配置されている、請求項1から9のいずれかに記載の液晶表示装置。
  11.  前記貫通孔における前記第2絶縁層の表面に段差部が形成されており、
     前記電極膜の端部が前記段差部の上に位置する、請求項1から10のいずれかに記載の液晶表示装置。
  12.  複数の画素電極が形成された画素領域と、前記画素領域の外側に位置する周辺領域とを有し、アクティブマトリクス基板と、共通電極を有する対向基板とを備えた液晶表示装置の製造方法であって、
     前記アクティブマトリクス基板に、前記周辺領域に延びる第1配線を形成する工程と、
     前記アクティブマトリクス基板の前記第1配線の上に、第1絶縁層を形成する工程と、
     前記アクティブマトリクス基板の前記第1絶縁層の上に、前記周辺領域に延びる第2配線を形成する工程と、
     前記アクティブマトリクス基板の前記第2配線の上に、第2絶縁層を形成する工程と、
     前記周辺領域において、前記第1絶縁層および前記第2絶縁層前に貫通孔を設ける工程と、
     前記貫通孔のなかに、前記第1配線と前記第2配線とを電気的に接続する電極膜を形成する工程と、
     前記対向基板に共通電極を形成する工程と、
     前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方に、前記電極膜と前記共通電極とが導通することを妨げる導通阻止部材を形成する工程と、
     前記アクティブマトリクス基板の基板面法線方向から見た場合、前記電極膜の少なくとも一部と前記導通阻止部材とが重なるように、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板とを、シール材で貼り合わせる工程と、を含むことを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。
  13.  前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板の少なくとも一方の前記画素領域内に、前記導通阻止部材の材料と同じ材料によって、突起状構造物を形成する工程を含み、
     前記突起状構造物を形成する工程と前記導通阻止部材を形成する工程とが同時に行われる、請求項12に記載の液晶表示装置の製造方法。
  14.  前記突起状構造物が、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間隔を規定するスペーサである、請求項13に記載の液晶表示装置の製造方法。
  15.  前記突起状構造物が、液晶の配向状態を規定する配向制御構造物である、請求項13に記載の液晶表示装置の製造方法。
  16.  前記シール材として、導電性粒状体を含むシール材を用い、
     前記シール材を、前記電極膜と前記対向基板の前記共通電極との間に配置する、請求項12から15のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
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