液晶表示装置
【課題】ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、周辺シール部における有機パッシベーション膜と有機パッシベーション膜の上に配置された低温ＣＶＤによって形成された層間絶縁膜の剥離を防止する。
【解決手段】ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材２０を介して接着している。ＴＦＴ基板１００には、有機パッシベーション膜１０９が形成され、その上に、低温ＣＶＤによって形成されたＳｉＮ膜による層間絶縁膜１１１が形成されている。有機パッシベーション膜１０９の表面には、ハーフ露光によって形成された多数の凹凸が形成されている。有機パッシベーション膜１０９表面の凹凸によって有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１０９との接着面積が増加することによって接着力が向上し、液晶表示パネルの信頼性が向上する。
【解決手段】ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材２０を介して接着している。ＴＦＴ基板１００には、有機パッシベーション膜１０９が形成され、その上に、低温ＣＶＤによって形成されたＳｉＮ膜による層間絶縁膜１１１が形成されている。有機パッシベーション膜１０９の表面には、ハーフ露光によって形成された多数の凹凸が形成されている。有機パッシベーション膜１０９表面の凹凸によって有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１０９との接着面積が増加することによって接着力が向上し、液晶表示パネルの信頼性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に視野角特性の優れた、かつ、信頼性の高い横電界方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。
【０００４】
ＩＰＳ方式も種々存在するが、例えば、コモン電極を平面ベタで形成し、その上に、絶縁膜を挟んで櫛歯状の画素電極を配置し、画素電極とコモン電極の間に発生する電界によって液晶分子を回転させる方式が透過率を大きくすることが出来るので、現在主流となっている。このような方式の液晶表示装置を記載したものとして、「特許文献１」が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１０５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＰＳ液晶表示装置は、従来のＴＮ方式等とは構造上異なっており、液晶表示装置を小型化、あるいは薄型化する場合に従来方式の液晶表示装置とは異なった問題点も発生する。ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等では、画素電極がＴＦＴ基板に形成され、対向電極は対向基板の全面に渡って形成されている。これに対してＩＰＳ方式では、画素電極と対向電極はＴＦＴ基板に形成されるので、ＴＦＴ基板側の構成は従来のＴＮ方式に比べて複雑となる。
【０００７】
本発明が対象とするＩＰＳ方式では、各画素にＴＦＴを形成した後、無機パッシベーション膜を形成し、さらに表面を平らにするために、有機パッシベーション膜を形成する。そして、有機パッシベーション膜の上に、平面ベタで形成された透明導電膜の上にＳｉＮで形成された層間絶縁膜を形成し、その上に櫛歯状の画素電極を配置する構成である。
【０００８】
ここで、有機パッシベーション膜は２３０℃程度で焼成される。一方、有機パッシベーション膜形成後、有機パッシベーション膜の上に形成されるＳｉＮによる層間絶縁膜は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。しかし、有機パッシベーション膜の焼成温度が２３０℃程度であるので、ＳｉＮ膜は高温ＣＶＤによって形成することができず、２３０℃以下の低温ＣＶＤによって形成される。低温ＣＶＤによるＳｉＮ膜は下地膜である有機パッシベーション膜との接着力が十分でない。特に、液晶表示パネルの周辺シール部における有機パッシベーション膜との接着力は信頼性に対して重要な問題となる。
【０００９】
本発明の課題は、特に液晶表示パネルの周辺部における低温ＣＶＤで形成されたＳｉＮ膜と有機パッシベーション膜との接着性を改良して、製造歩留まりの高い、かつ、信頼性の高い液晶表示パネルを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１１】
（１）画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、無機膜による層間絶縁膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の表面には、多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１２】
（２）前記有機パッシベーション膜の表面に形成された凹部の深さは２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１３】
（３）画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、低温ＣＶＤによって形成された無機膜による層間絶縁膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の表面は、ハーフ露光による多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１４】
（４）前記層間絶縁膜はＳｉＮによって形成されていることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶表示パネルのシール部において、コモン電極と画素電極との間の層間絶縁膜としての役割を持つ低温ＣＶＤによって形成されたＳｉＮ膜と、有機パッシベーション膜との接着力を改善することが出来るので、液晶表示パネルの製造歩留まりを向上させることが出来るとともに、液晶表示パネルの信頼性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。
【図２】液晶表示パネルの表示領域の断面図である。
【図３】画素電極およびコモン電極の平面図である。
【図４】実施例１の液晶表示パネル周辺の断面図である。
【図５】実施例２の液晶表示パネル周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明が適用される製品の例である、携帯電話等に使用される小型の液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００の上に対向基板２００が配置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に図示しない液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。図１においては、液晶は滴下方式によって封入されるので、封入孔は形成されていない。
【００１９】
ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、液晶表示パネルに電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。
【００２０】
また、端子部１５０には、走査信号線３０、映像信号線４０等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。ＩＣドライバ５０は３つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路５２が設置され、両脇には走査信号駆動回路５１が設置されている。
【００２１】
図１の表示領域１０において、横方向には走査信号線３０が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には映像信号線４０が延在し、横方向に配列している。走査信号線と映像信号線とで囲まれた領域が画素を構成する。走査線信号線は表示領域１０の両側から走査線引出し線３１によって、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１と接続している。映像信号線４０とＩＣドライバ５０を接続する映像信号線引出し線４１は画面下側に集められ、ＩＣドライバ５０の中央部に配置されている映像信号駆動回路５２と接続する。
【００２２】
本発明の対象は特に、図１における表示領域１０の外側のシール部における、低温ＣＶＤによって形成されたＳｉＮ膜による層間絶縁膜と有機パッシベーション膜との接着を改良するものであるが、これらの膜は、表示領域１０における各層と同時に形成されるので、周辺部分における構成を説明する前に、表示領域１０の構成を説明する。
【００２３】
図２は図１に示す表示領域１０の画素部の構造を示す断面図である。図２は、本発明が適用されるＩＰＳ方式液晶表示パネルの構造について説明するものである。図２において、ガラス基板１００の上にＳｉＮからなる第１下地膜１０１およびＳｉＯ２からなる第２下地膜１０２がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。第１下地膜１０１および第２下地膜１０２の役割はガラス基板１０からの不純物が半導体層１０３を汚染することを防止することである。
【００２４】
第２下地膜１０２の上には半導体層１０３が形成される。この半導体層１０３は第２下地膜１０２の上にＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜を形成し、これをレーザアニールすることによってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換したものである。このｐｏｌｙ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。
【００２５】
半導体膜の上にはゲート絶縁膜１０４が形成される。このゲート絶縁膜１０４はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によるＳｉＯ２膜である。この膜もＣＶＤによって形成される。その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５は走査信号線３０と同層で、同時に形成される。ゲート電極１０５は例えば、ＭｏＷ膜によって形成される。ゲート配線１０５の抵抗を小さくする必要があるときはＡｌ合金が使用される。
【００２６】
ゲート電極１０５はフォトリソグラフィによってパターニングされるが、このパターニングの際に、イオンインプランテーションによって、リンあるいはボロン等の不純物をｐｏｌｙ−Ｓｉ層にドープしてｐｏｌｙ−Ｓｉ層にソースＳあるいはドレインＤを形成する。また、ゲート電極１０５のパターニングの際のフォトレジストを利用して、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層のチャネル層と、ソースＳあるいはドレインＤとの間にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）層を形成する。
【００２７】
その後、ゲート電極１０５あるいはゲート配線１０５を覆って層間絶縁膜１０６をＳｉＯ２によって形成する。層間絶縁膜１０６はゲート配線１０５とソース電極１０７を絶縁するためである。層間絶縁膜１０６の上にソース電極１０７が形成される。ソース電極１０７は、スルーホール１３０を介して画素電極１１２と接続する。図２においては、ソース電極１０７は広く形成され、ＴＦＴを覆う形となっている。一方、ＴＦＴのドレインＤは、図示しない部分においてドレイン電極と接続している。
【００２８】
ソース電極１０７は映像信号線４０と同層で、同時に形成される。ソース電極１０７あるいは映像信号線４０（以後ソース電極１０７で代表させる）は、抵抗を小さくするために、ＡｌＳｉ合金が使用される。ＡｌＳｉ合金はヒロックを発生したり、Ａｌが他の層に拡散したりするので、ＭｏＷによる、バリア層およびキャップ層によってＡｌＳｉをサンドイッチする構造がとられている。
【００２９】
ソース電極１０７とＴＦＴのソースＳを接続するために、ゲート絶縁膜１０４と層間絶縁膜１０６にスルーホール１４０が形成され、ＴＦＴのソースＳとソース電極１０７とが接続される。ソース電極１０７を覆って無機パッシベーション膜（絶縁膜）１０８が被覆され、ＴＦＴ全体を保護する。無機パッシベーション膜１０８は第１下地膜１０１と同様にＣＶＤによって形成される。
【００３０】
無機パッシベーション膜１０８を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜１０９は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜１０９の膜厚は１〜４μｍであるが、多くの場合は２μｍ程度である。
【００３１】
画素電極１１０とドレイン電極１３０との導通を取るために、無機パッシベーション膜１０８および有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜１０９にスルーホールを形成したあと、２３０℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜１０９が完成する。
【００３２】
有機パッシベーション膜１０９をレジストとしてドライエッチングにより無機パッシベーション膜１０８にスルーホールを形成する。こうして、ドレイン電極１３０と画素電極１１０を導通するためのスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は厚いので、スルーホール１３０の上側と下側では、孔の大きさが異なる。
【００３３】
このようにして形成された有機パッシベーション膜１０９の上面は表示領域においては、平坦となっている。有機パッシベーション膜１０９の上にアモルファスＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）をスパッタリングによって被着し、フォトレジストによって、パターニングした後、蓚酸でエッチングし、コモン電極１１０のパターニングを行う。コモン電極１１０はスルーホール１３０を避けて、平面ベタで形成される。その後、２３０℃で焼成して、ＩＴＯを多結晶化して、電気抵抗を低下させる。コモン電極１１０は透明電極であるＩＴＯによって形成され、厚さは例えば、７７μｍである。
【００３４】
その後、コモン電極１１０を覆って、層間絶縁膜１１１をＣＶＤによって成膜する。このときのＣＶＤの温度条件は、２３０℃以下であり、これは低温ＣＶＤと呼ばれる。その後、フォトリソグラフィ工程によって、層間絶縁膜１１１のパターニングを行う。図２において、層間絶縁膜１１１は、スルーホール１３０の下側の小孔と同じ大きさの開口となっているが、スルーホールの小孔よりもさらに小さな開口とする場合も多い。
【００３５】
ところで、他の膜、例えば、第１下地膜１０１、無機パッシベーション膜１０８等をＣＶＤで形成する時は、３００℃以上で行われる。一般に、ＣＶＤ膜等は、高温で形成したほうが、下地膜との接着力は強くすることが出来る。しかし、層間絶縁膜１１１の下には有機パッシベーション膜１０９がすでに形成されているので、２３０℃以上の高温にすると、有機パッシベーション膜１０９の特性が変化するので、層間絶縁膜１１１の形成は低温ＣＶＤで行われる。低温ＣＶＤで層間絶縁膜１１１を形成することによって、他の膜、特に、有機パッシベーション膜１０９との接着力が問題となる。この接着力の問題は、後で述べるように、周辺シール部においては、信頼性に影響を与えるので、大きな問題となる。
【００３６】
本発明では、後で述べるように、有機パッシベーション膜１０９を露光する際、表示領域外側における有機パッシベーション膜１０９に対してハーフ露光を行うことによって、周辺における有機パッシベーション膜１０９の表面のみを現像液に溶解させることによって、有機パッシベーション膜１０９の表面に凹凸を形成して、有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１１１との接着力の向上を図っている。
【００３７】
図２において、層間絶縁膜１１１の上にアモルファスＩＴＯをスパッタリングし、フォトリソグラフィ工程によって、櫛歯状の画素電極１１２を形成する。画素電極１１２はスルーホール１１３を介してソース電極１０７と接続する。画素電極１１２には信号電圧が印加され、コモン電極１１０との間に発生する電界によって、液晶分子３０１を回転させ、画素毎に液晶層の光の透過量を制御し、画像を形成する。画素電極１１２は透明導電膜であるＩＴＯによって形成され、膜厚は、例えば、４０ｎｍから７０ｎｍ程度である。
【００３８】
図３は、櫛歯状の画素電極１１２と平面ベタで形成されたコモン電極１１０の関係を示す平面図である。図３において、画素電極１１２は、図示していない層間絶縁膜を挟んでコモン電極１１０の上に配置されている。画素電極１１２の櫛歯１１２１と櫛歯１１２１の間のスリット１１２２を通して、画素電極１１２上面からコモン電極１１０に電気力線が伸び、この電気力線によって液晶分子を回転させる。
【００３９】
図２に戻り、液晶層３００を挟んで対向基板が配置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、カラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。
【００４０】
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成されている。なお、図２はＩＰＳであるから、対向電極はＴＦＴ基板１００側に形成されており、対向基板２００側には形成されていない。
【００４１】
図２において、ＴＦＴ基板１００の画素電極１１２の上、および、対向基板２００のオーバーコート膜２０３の上に配向膜１０３が形成されている。配向膜はＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に挟持された液晶層３００の液晶分子を初期配向させる役割を有する。但し、配向膜１０３は、シール部の接着力を低下させるので、シール部には形成されていない。
【００４２】
図２に示すように、ＩＰＳでは、対向基板２００の内側には導電膜が形成されていない。そうすると、対向基板２００の電位が不安定になる。また、外部からの電磁ノイズが液晶層３００に侵入し、画像に対して影響を与える。このような問題を除去するために、対向基板２００の外側に外部導電膜２１０が形成される。外部導電膜２１０は、透明導電膜であるＩＴＯをスパッタリングすることによって形成される。
【００４３】
図４は図１に示す液晶表示パネルの周辺におけるＡ−Ａ断面図である。図４において、ＴＦＴ基板１００の上には第１下地膜１０１が形成され、その上には、第２下地膜１０２が形成されている。第２下地膜１０２の上には、第１走査線引出し線３１１が形成され、その上にゲート絶縁膜１０４が形成されている。ゲート絶縁膜１０４の上には、第２走査線引出し線３１２が形成されている。狭いシール部において、多数の走査線引出し線を引き出す必要があるので、走査線引出し線は２層に分けて引き出している。第２走査線引出し線３１２の上には、層間絶縁膜１０６が形成されている。
【００４４】
層間絶縁膜１０６の上には無機パッシベーション膜１０８が形成され、無機パッシベーション膜１０８の上には有機パッシベーション膜１０９が形成されている。有機パッシベーション膜１０９は表示領域においては、平坦化膜の役割を有している。有機パッシベーション膜１０９は厚く形成されるので、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とのギャップを一定にするために、シール部においても有機パッシベーション膜１０９が形成されている。
【００４５】
また、シール部においては、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔はグラスファイバ２５によって規定されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を接着するときのグラスファイバ２５による圧力によって、シール材２０の下部に形成された走査線引出し線３１１、３１２が断線あるいはショートを引き起こさないようにするため、有機パッシベーション膜１０９はバッファーの役割を有している。また、図４等では、シール材２０の下には、走査線引出し線のみが形成されているが、製品によって、シール材の下部に走査信号線駆動回路がＴＦＴによって形成される場合もある。この場合は、特に、有機パッシベーション膜１０９によって、グラスファイバ２５等の圧力から走査信号線駆動回路を保護するために、有機パッシベーション膜１０９は必須となる。
【００４６】
有機パッシベーション膜１０９の上には、低温ＣＶＤによる層間絶縁膜１１１が形成されている。この層間絶縁膜１１１はＣＶＤによって形成されるが、有機パッシベーション膜１０９よりも後で形成されるので、温度を高く出来ず、２３０℃以下である。このような低温ＣＶＤＳｉＮ膜は、有機パッシベーション膜１０９との接着力が問題となる。シール部においては、この接着力は特に大きな問題となる。
【００４７】
有機パッシベーション膜１０９は、感光性樹脂を使用している。感光性樹脂を塗布後、表示領域１０においてスルーホール１３０に対応する部分を露光すると、露光された部分が現像液に解け、スルーホール１３０が形成される。本発明においては、表示領域１０にスルーホール１３０を形成するための露光を行うと同時に周辺シール部において、部分的にハーフ露光を行う。
【００４８】
ハーフ露光は、フル露光よりも弱い露光であり、ハーフ露光された部分全てが現像液に溶けるようには変質せず、表面のみが現像液に溶けるように変質する。このように有機パッシベーション膜１０９に対して表示領域１０ではフル露光を行い、シール部において、ハーフ露光を行うと、表示領域には、図２に示すようなスルーホール１３０が形成されるが、シール部には、図４に示すように、有機パッシベーション膜１０９の表面のみに凹凸が形成される。
【００４９】
図４に示すように、有機パッシベーション膜１０９の表面には多数の凹部１０９１がハーフ露光によって形成され、その結果、有機パッシベーション膜１０９の表面には多数の凹凸が形成されている。有機パッシベーション膜１０９の表面に多数の凹凸が形成されると、有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１１１との接着面積が増大するので、有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１１１との接着力が増大することになる。これによって、層間絶縁膜１１１を低温で形成したことによる接着力の問題を解決することが出来る。
【００５０】
図４において、有機パッシベーション膜１０９表面の凹部１０９１の深さは、ハーフ露光の露光量によって調節することが出来る。図４においては、凹部１０９１の深さは、層間絶縁膜１１１の厚さとほぼ等しい、２００ｎｍ程度である。凹部１０９１の深さは、接着力の向上を考慮すると２０ｎｍ以上であることが望ましい。この程度の凹部もハーフ露光によって形成することが可能である。
【００５１】
図４において、対向基板２００には、ブラックマトリクス２０２が形成され、その上にはオーバーコート膜２０３が形成されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは、シール材２０によってシールされている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔はグラスファイバ２５によって規定されている。本実施例におけるグラスファイバ２５の径は５μｍ程度である。
【００５２】
ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とをシール材２０を介してシールする際、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とに、接着のための圧力を加える。この時、グラスファイバ２５によって、ＴＦＴ基板１００に形成された走査線引出し線が断線したりショートしたりすることを防止する必要がある。有機パッシベーション膜１０９はグラスファイバ２５の走査線引出し線への圧力を緩和する働きも有している。したがって、凹部１０９１の深さがが大きすぎると有機パッシベーション膜１０９の圧力緩和の効果が小さくなるので、凹部１０９１の深さは層間絶縁膜１１１の厚さ以下とすることが望ましい。
【００５３】
実施例１においては、図４に示すように、有機パッシベーション膜１０９の表面に形成された凹凸の影響が層間絶縁膜１１１の表面にも現れており、層間絶縁膜１１１の表面にも凹凸が形成されている。この場合、シール材２０と層間絶縁膜１１１との接触面積も増大することになり、シール材２０と層間絶縁膜１１１との接着力も向上することになる。したがって、本実施例によれば、液晶表示パネルの周辺における接着力に関する信頼性は大幅に向上する。
【実施例２】
【００５４】
図５は本実施例を示す断面図である。図５も図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。図５において、有機パッシベーション膜１０９の表面に形成された多数の凹部１０９１およびその上の層間絶縁膜１１１を除いては図１と同様である。図１において、有機パッシベーション膜１０９の表面に形成された多数の凹部１０９１は実施例１の場合に比較して小さくなっている。このような、小さな凹部１０９１も有機パッシベーション膜１０９をハーフ露光することによって形成することが出来る。
【００５５】
図５において、凹部１０９１の深さは７０ｎｍ以下である。凹部１０９１がこの程度であっても、凹凸が無い場合に比較して、接着力は格段に向上する。有機パッシベーション膜１０９表面の凹凸が小さいので、有機パッシベーション膜１０９の上に低温ＣＶＤによって形成された層間絶縁膜１１１の表面には、ほとんど凹凸は生じていない。したがって、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔を規定するグラスファイバ２５の圧力による、下層に形成された走査線引出し線に対する影響は実施例１の場合よりもさらに緩和される。
【００５６】
図１および図５においては、シール材２０の下には走査線引出し線３１１，３１２のみ形成されている。一方、液晶表示パネルにおけるスペース効率を向上させるために、シール材２０の下部にＴＦＴによって、走査線駆動回路を形成する場合がある。このような構成においては、スペーサとしてのグラスファイバ２５の圧力の影響が駆動ＴＦＴにかかることになり、有機パッシベーション膜１０９の圧力緩衝効果の役割はより重要になる。したがって、本実施例は、このような、走査線駆動回路を内蔵した液晶表示パネルの場合には、特に有利である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…表示領域、 ２０…シール材、 ２５…グラスファイバ、 ３０…走査信号線、 ３１…走査信号線引出し線、 ４０…映像信号線、 ４１…映像信号線引き出し線、 ５０…ＩＣドライバ、５１…走査信号線駆動回路、５２…映像信号線駆動回路、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…第１下地膜、 １０２…第２下地膜、 １０３…半導体層、 １０４…ゲート絶縁膜、 １０５…ゲート電極、 １０６…層間絶縁膜、 １０７…ソース電極、 １０８…無機パッシベーション膜、 １０９…有機パッシベーション膜、 １１０…コモン電極、 １１１…層間絶縁膜、 １１２…画素電極、 １１３…配向膜、 １３０…スルーホール、 １４０…スルーホール、 １５０…端子部、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２１０…外部導電膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子、 ３１１…下部走査線引出し線、 ３１２…上部走査線引出し線、 １０９１…凹部、 Ｓ…ソース部、 Ｄ…ドレイン部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に視野角特性の優れた、かつ、信頼性の高い横電界方式の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。
【０００４】
ＩＰＳ方式も種々存在するが、例えば、コモン電極を平面ベタで形成し、その上に、絶縁膜を挟んで櫛歯状の画素電極を配置し、画素電極とコモン電極の間に発生する電界によって液晶分子を回転させる方式が透過率を大きくすることが出来るので、現在主流となっている。このような方式の液晶表示装置を記載したものとして、「特許文献１」が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１０５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＰＳ液晶表示装置は、従来のＴＮ方式等とは構造上異なっており、液晶表示装置を小型化、あるいは薄型化する場合に従来方式の液晶表示装置とは異なった問題点も発生する。ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等では、画素電極がＴＦＴ基板に形成され、対向電極は対向基板の全面に渡って形成されている。これに対してＩＰＳ方式では、画素電極と対向電極はＴＦＴ基板に形成されるので、ＴＦＴ基板側の構成は従来のＴＮ方式に比べて複雑となる。
【０００７】
本発明が対象とするＩＰＳ方式では、各画素にＴＦＴを形成した後、無機パッシベーション膜を形成し、さらに表面を平らにするために、有機パッシベーション膜を形成する。そして、有機パッシベーション膜の上に、平面ベタで形成された透明導電膜の上にＳｉＮで形成された層間絶縁膜を形成し、その上に櫛歯状の画素電極を配置する構成である。
【０００８】
ここで、有機パッシベーション膜は２３０℃程度で焼成される。一方、有機パッシベーション膜形成後、有機パッシベーション膜の上に形成されるＳｉＮによる層間絶縁膜は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。しかし、有機パッシベーション膜の焼成温度が２３０℃程度であるので、ＳｉＮ膜は高温ＣＶＤによって形成することができず、２３０℃以下の低温ＣＶＤによって形成される。低温ＣＶＤによるＳｉＮ膜は下地膜である有機パッシベーション膜との接着力が十分でない。特に、液晶表示パネルの周辺シール部における有機パッシベーション膜との接着力は信頼性に対して重要な問題となる。
【０００９】
本発明の課題は、特に液晶表示パネルの周辺部における低温ＣＶＤで形成されたＳｉＮ膜と有機パッシベーション膜との接着性を改良して、製造歩留まりの高い、かつ、信頼性の高い液晶表示パネルを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１１】
（１）画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、無機膜による層間絶縁膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の表面には、多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１２】
（２）前記有機パッシベーション膜の表面に形成された凹部の深さは２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１３】
（３）画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、低温ＣＶＤによって形成された無機膜による層間絶縁膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の表面は、ハーフ露光による多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１４】
（４）前記層間絶縁膜はＳｉＮによって形成されていることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶表示パネルのシール部において、コモン電極と画素電極との間の層間絶縁膜としての役割を持つ低温ＣＶＤによって形成されたＳｉＮ膜と、有機パッシベーション膜との接着力を改善することが出来るので、液晶表示パネルの製造歩留まりを向上させることが出来るとともに、液晶表示パネルの信頼性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。
【図２】液晶表示パネルの表示領域の断面図である。
【図３】画素電極およびコモン電極の平面図である。
【図４】実施例１の液晶表示パネル周辺の断面図である。
【図５】実施例２の液晶表示パネル周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明が適用される製品の例である、携帯電話等に使用される小型の液晶表示装置の平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００の上に対向基板２００が配置されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に図示しない液晶層が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは額縁部に形成されたシール材２０によって接着している。図１においては、液晶は滴下方式によって封入されるので、封入孔は形成されていない。
【００１９】
ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００よりも大きくなっている部分には、液晶表示パネルに電源、映像信号、走査信号等を供給するための端子部１５０が形成されている。
【００２０】
また、端子部１５０には、走査信号線３０、映像信号線４０等を駆動するためのＩＣドライバ５０が設置されている。ＩＣドライバ５０は３つの領域に分かれており、中央には映像信号駆動回路５２が設置され、両脇には走査信号駆動回路５１が設置されている。
【００２１】
図１の表示領域１０において、横方向には走査信号線３０が延在し、縦方向に配列している。また、縦方向には映像信号線４０が延在し、横方向に配列している。走査信号線と映像信号線とで囲まれた領域が画素を構成する。走査線信号線は表示領域１０の両側から走査線引出し線３１によって、ＩＣドライバ５０の走査信号駆動回路５１と接続している。映像信号線４０とＩＣドライバ５０を接続する映像信号線引出し線４１は画面下側に集められ、ＩＣドライバ５０の中央部に配置されている映像信号駆動回路５２と接続する。
【００２２】
本発明の対象は特に、図１における表示領域１０の外側のシール部における、低温ＣＶＤによって形成されたＳｉＮ膜による層間絶縁膜と有機パッシベーション膜との接着を改良するものであるが、これらの膜は、表示領域１０における各層と同時に形成されるので、周辺部分における構成を説明する前に、表示領域１０の構成を説明する。
【００２３】
図２は図１に示す表示領域１０の画素部の構造を示す断面図である。図２は、本発明が適用されるＩＰＳ方式液晶表示パネルの構造について説明するものである。図２において、ガラス基板１００の上にＳｉＮからなる第１下地膜１０１およびＳｉＯ２からなる第２下地膜１０２がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。第１下地膜１０１および第２下地膜１０２の役割はガラス基板１０からの不純物が半導体層１０３を汚染することを防止することである。
【００２４】
第２下地膜１０２の上には半導体層１０３が形成される。この半導体層１０３は第２下地膜１０２の上にＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜を形成し、これをレーザアニールすることによってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換したものである。このｐｏｌｙ−Ｓｉ膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。
【００２５】
半導体膜の上にはゲート絶縁膜１０４が形成される。このゲート絶縁膜１０４はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によるＳｉＯ２膜である。この膜もＣＶＤによって形成される。その上にゲート電極１０５が形成される。ゲート電極１０５は走査信号線３０と同層で、同時に形成される。ゲート電極１０５は例えば、ＭｏＷ膜によって形成される。ゲート配線１０５の抵抗を小さくする必要があるときはＡｌ合金が使用される。
【００２６】
ゲート電極１０５はフォトリソグラフィによってパターニングされるが、このパターニングの際に、イオンインプランテーションによって、リンあるいはボロン等の不純物をｐｏｌｙ−Ｓｉ層にドープしてｐｏｌｙ−Ｓｉ層にソースＳあるいはドレインＤを形成する。また、ゲート電極１０５のパターニングの際のフォトレジストを利用して、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層のチャネル層と、ソースＳあるいはドレインＤとの間にＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）層を形成する。
【００２７】
その後、ゲート電極１０５あるいはゲート配線１０５を覆って層間絶縁膜１０６をＳｉＯ２によって形成する。層間絶縁膜１０６はゲート配線１０５とソース電極１０７を絶縁するためである。層間絶縁膜１０６の上にソース電極１０７が形成される。ソース電極１０７は、スルーホール１３０を介して画素電極１１２と接続する。図２においては、ソース電極１０７は広く形成され、ＴＦＴを覆う形となっている。一方、ＴＦＴのドレインＤは、図示しない部分においてドレイン電極と接続している。
【００２８】
ソース電極１０７は映像信号線４０と同層で、同時に形成される。ソース電極１０７あるいは映像信号線４０（以後ソース電極１０７で代表させる）は、抵抗を小さくするために、ＡｌＳｉ合金が使用される。ＡｌＳｉ合金はヒロックを発生したり、Ａｌが他の層に拡散したりするので、ＭｏＷによる、バリア層およびキャップ層によってＡｌＳｉをサンドイッチする構造がとられている。
【００２９】
ソース電極１０７とＴＦＴのソースＳを接続するために、ゲート絶縁膜１０４と層間絶縁膜１０６にスルーホール１４０が形成され、ＴＦＴのソースＳとソース電極１０７とが接続される。ソース電極１０７を覆って無機パッシベーション膜（絶縁膜）１０８が被覆され、ＴＦＴ全体を保護する。無機パッシベーション膜１０８は第１下地膜１０１と同様にＣＶＤによって形成される。
【００３０】
無機パッシベーション膜１０８を覆って有機パッシベーション膜１０９が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜１０９は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜１０９は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜１０９の膜厚は１〜４μｍであるが、多くの場合は２μｍ程度である。
【００３１】
画素電極１１０とドレイン電極１３０との導通を取るために、無機パッシベーション膜１０８および有機パッシベーション膜１０９にスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜１０９にスルーホールを形成したあと、２３０℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜１０９が完成する。
【００３２】
有機パッシベーション膜１０９をレジストとしてドライエッチングにより無機パッシベーション膜１０８にスルーホールを形成する。こうして、ドレイン電極１３０と画素電極１１０を導通するためのスルーホール１３０が形成される。有機パッシベーション膜１０９は厚いので、スルーホール１３０の上側と下側では、孔の大きさが異なる。
【００３３】
このようにして形成された有機パッシベーション膜１０９の上面は表示領域においては、平坦となっている。有機パッシベーション膜１０９の上にアモルファスＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）をスパッタリングによって被着し、フォトレジストによって、パターニングした後、蓚酸でエッチングし、コモン電極１１０のパターニングを行う。コモン電極１１０はスルーホール１３０を避けて、平面ベタで形成される。その後、２３０℃で焼成して、ＩＴＯを多結晶化して、電気抵抗を低下させる。コモン電極１１０は透明電極であるＩＴＯによって形成され、厚さは例えば、７７μｍである。
【００３４】
その後、コモン電極１１０を覆って、層間絶縁膜１１１をＣＶＤによって成膜する。このときのＣＶＤの温度条件は、２３０℃以下であり、これは低温ＣＶＤと呼ばれる。その後、フォトリソグラフィ工程によって、層間絶縁膜１１１のパターニングを行う。図２において、層間絶縁膜１１１は、スルーホール１３０の下側の小孔と同じ大きさの開口となっているが、スルーホールの小孔よりもさらに小さな開口とする場合も多い。
【００３５】
ところで、他の膜、例えば、第１下地膜１０１、無機パッシベーション膜１０８等をＣＶＤで形成する時は、３００℃以上で行われる。一般に、ＣＶＤ膜等は、高温で形成したほうが、下地膜との接着力は強くすることが出来る。しかし、層間絶縁膜１１１の下には有機パッシベーション膜１０９がすでに形成されているので、２３０℃以上の高温にすると、有機パッシベーション膜１０９の特性が変化するので、層間絶縁膜１１１の形成は低温ＣＶＤで行われる。低温ＣＶＤで層間絶縁膜１１１を形成することによって、他の膜、特に、有機パッシベーション膜１０９との接着力が問題となる。この接着力の問題は、後で述べるように、周辺シール部においては、信頼性に影響を与えるので、大きな問題となる。
【００３６】
本発明では、後で述べるように、有機パッシベーション膜１０９を露光する際、表示領域外側における有機パッシベーション膜１０９に対してハーフ露光を行うことによって、周辺における有機パッシベーション膜１０９の表面のみを現像液に溶解させることによって、有機パッシベーション膜１０９の表面に凹凸を形成して、有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１１１との接着力の向上を図っている。
【００３７】
図２において、層間絶縁膜１１１の上にアモルファスＩＴＯをスパッタリングし、フォトリソグラフィ工程によって、櫛歯状の画素電極１１２を形成する。画素電極１１２はスルーホール１１３を介してソース電極１０７と接続する。画素電極１１２には信号電圧が印加され、コモン電極１１０との間に発生する電界によって、液晶分子３０１を回転させ、画素毎に液晶層の光の透過量を制御し、画像を形成する。画素電極１１２は透明導電膜であるＩＴＯによって形成され、膜厚は、例えば、４０ｎｍから７０ｎｍ程度である。
【００３８】
図３は、櫛歯状の画素電極１１２と平面ベタで形成されたコモン電極１１０の関係を示す平面図である。図３において、画素電極１１２は、図示していない層間絶縁膜を挟んでコモン電極１１０の上に配置されている。画素電極１１２の櫛歯１１２１と櫛歯１１２１の間のスリット１１２２を通して、画素電極１１２上面からコモン電極１１０に電気力線が伸び、この電気力線によって液晶分子を回転させる。
【００３９】
図２に戻り、液晶層３００を挟んで対向基板が配置されている。対向基板２００の内側には、カラーフィルタ２０１が形成されている。カラーフィルタ２０１は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、カラー画像が形成される。カラーフィルタ２０１とカラーフィルタ２０１の間にはブラックマトリクス２０２が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス２０２はＴＦＴの遮光膜としての役割も有し、ＴＦＴに光電流が流れることを防止している。
【００４０】
カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２を覆ってオーバーコート膜２０３が形成されている。カラーフィルタ２０１およびブラックマトリクス２０２の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜２０３によって表面を平らにしている。オーバーコート膜２０３の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜１１３が形成されている。なお、図２はＩＰＳであるから、対向電極はＴＦＴ基板１００側に形成されており、対向基板２００側には形成されていない。
【００４１】
図２において、ＴＦＴ基板１００の画素電極１１２の上、および、対向基板２００のオーバーコート膜２０３の上に配向膜１０３が形成されている。配向膜はＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に挟持された液晶層３００の液晶分子を初期配向させる役割を有する。但し、配向膜１０３は、シール部の接着力を低下させるので、シール部には形成されていない。
【００４２】
図２に示すように、ＩＰＳでは、対向基板２００の内側には導電膜が形成されていない。そうすると、対向基板２００の電位が不安定になる。また、外部からの電磁ノイズが液晶層３００に侵入し、画像に対して影響を与える。このような問題を除去するために、対向基板２００の外側に外部導電膜２１０が形成される。外部導電膜２１０は、透明導電膜であるＩＴＯをスパッタリングすることによって形成される。
【００４３】
図４は図１に示す液晶表示パネルの周辺におけるＡ−Ａ断面図である。図４において、ＴＦＴ基板１００の上には第１下地膜１０１が形成され、その上には、第２下地膜１０２が形成されている。第２下地膜１０２の上には、第１走査線引出し線３１１が形成され、その上にゲート絶縁膜１０４が形成されている。ゲート絶縁膜１０４の上には、第２走査線引出し線３１２が形成されている。狭いシール部において、多数の走査線引出し線を引き出す必要があるので、走査線引出し線は２層に分けて引き出している。第２走査線引出し線３１２の上には、層間絶縁膜１０６が形成されている。
【００４４】
層間絶縁膜１０６の上には無機パッシベーション膜１０８が形成され、無機パッシベーション膜１０８の上には有機パッシベーション膜１０９が形成されている。有機パッシベーション膜１０９は表示領域においては、平坦化膜の役割を有している。有機パッシベーション膜１０９は厚く形成されるので、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とのギャップを一定にするために、シール部においても有機パッシベーション膜１０９が形成されている。
【００４５】
また、シール部においては、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔はグラスファイバ２５によって規定されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を接着するときのグラスファイバ２５による圧力によって、シール材２０の下部に形成された走査線引出し線３１１、３１２が断線あるいはショートを引き起こさないようにするため、有機パッシベーション膜１０９はバッファーの役割を有している。また、図４等では、シール材２０の下には、走査線引出し線のみが形成されているが、製品によって、シール材の下部に走査信号線駆動回路がＴＦＴによって形成される場合もある。この場合は、特に、有機パッシベーション膜１０９によって、グラスファイバ２５等の圧力から走査信号線駆動回路を保護するために、有機パッシベーション膜１０９は必須となる。
【００４６】
有機パッシベーション膜１０９の上には、低温ＣＶＤによる層間絶縁膜１１１が形成されている。この層間絶縁膜１１１はＣＶＤによって形成されるが、有機パッシベーション膜１０９よりも後で形成されるので、温度を高く出来ず、２３０℃以下である。このような低温ＣＶＤＳｉＮ膜は、有機パッシベーション膜１０９との接着力が問題となる。シール部においては、この接着力は特に大きな問題となる。
【００４７】
有機パッシベーション膜１０９は、感光性樹脂を使用している。感光性樹脂を塗布後、表示領域１０においてスルーホール１３０に対応する部分を露光すると、露光された部分が現像液に解け、スルーホール１３０が形成される。本発明においては、表示領域１０にスルーホール１３０を形成するための露光を行うと同時に周辺シール部において、部分的にハーフ露光を行う。
【００４８】
ハーフ露光は、フル露光よりも弱い露光であり、ハーフ露光された部分全てが現像液に溶けるようには変質せず、表面のみが現像液に溶けるように変質する。このように有機パッシベーション膜１０９に対して表示領域１０ではフル露光を行い、シール部において、ハーフ露光を行うと、表示領域には、図２に示すようなスルーホール１３０が形成されるが、シール部には、図４に示すように、有機パッシベーション膜１０９の表面のみに凹凸が形成される。
【００４９】
図４に示すように、有機パッシベーション膜１０９の表面には多数の凹部１０９１がハーフ露光によって形成され、その結果、有機パッシベーション膜１０９の表面には多数の凹凸が形成されている。有機パッシベーション膜１０９の表面に多数の凹凸が形成されると、有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１１１との接着面積が増大するので、有機パッシベーション膜１０９と層間絶縁膜１１１との接着力が増大することになる。これによって、層間絶縁膜１１１を低温で形成したことによる接着力の問題を解決することが出来る。
【００５０】
図４において、有機パッシベーション膜１０９表面の凹部１０９１の深さは、ハーフ露光の露光量によって調節することが出来る。図４においては、凹部１０９１の深さは、層間絶縁膜１１１の厚さとほぼ等しい、２００ｎｍ程度である。凹部１０９１の深さは、接着力の向上を考慮すると２０ｎｍ以上であることが望ましい。この程度の凹部もハーフ露光によって形成することが可能である。
【００５１】
図４において、対向基板２００には、ブラックマトリクス２０２が形成され、その上にはオーバーコート膜２０３が形成されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とは、シール材２０によってシールされている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔はグラスファイバ２５によって規定されている。本実施例におけるグラスファイバ２５の径は５μｍ程度である。
【００５２】
ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とをシール材２０を介してシールする際、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００とに、接着のための圧力を加える。この時、グラスファイバ２５によって、ＴＦＴ基板１００に形成された走査線引出し線が断線したりショートしたりすることを防止する必要がある。有機パッシベーション膜１０９はグラスファイバ２５の走査線引出し線への圧力を緩和する働きも有している。したがって、凹部１０９１の深さがが大きすぎると有機パッシベーション膜１０９の圧力緩和の効果が小さくなるので、凹部１０９１の深さは層間絶縁膜１１１の厚さ以下とすることが望ましい。
【００５３】
実施例１においては、図４に示すように、有機パッシベーション膜１０９の表面に形成された凹凸の影響が層間絶縁膜１１１の表面にも現れており、層間絶縁膜１１１の表面にも凹凸が形成されている。この場合、シール材２０と層間絶縁膜１１１との接触面積も増大することになり、シール材２０と層間絶縁膜１１１との接着力も向上することになる。したがって、本実施例によれば、液晶表示パネルの周辺における接着力に関する信頼性は大幅に向上する。
【実施例２】
【００５４】
図５は本実施例を示す断面図である。図５も図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。図５において、有機パッシベーション膜１０９の表面に形成された多数の凹部１０９１およびその上の層間絶縁膜１１１を除いては図１と同様である。図１において、有機パッシベーション膜１０９の表面に形成された多数の凹部１０９１は実施例１の場合に比較して小さくなっている。このような、小さな凹部１０９１も有機パッシベーション膜１０９をハーフ露光することによって形成することが出来る。
【００５５】
図５において、凹部１０９１の深さは７０ｎｍ以下である。凹部１０９１がこの程度であっても、凹凸が無い場合に比較して、接着力は格段に向上する。有機パッシベーション膜１０９表面の凹凸が小さいので、有機パッシベーション膜１０９の上に低温ＣＶＤによって形成された層間絶縁膜１１１の表面には、ほとんど凹凸は生じていない。したがって、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００との間隔を規定するグラスファイバ２５の圧力による、下層に形成された走査線引出し線に対する影響は実施例１の場合よりもさらに緩和される。
【００５６】
図１および図５においては、シール材２０の下には走査線引出し線３１１，３１２のみ形成されている。一方、液晶表示パネルにおけるスペース効率を向上させるために、シール材２０の下部にＴＦＴによって、走査線駆動回路を形成する場合がある。このような構成においては、スペーサとしてのグラスファイバ２５の圧力の影響が駆動ＴＦＴにかかることになり、有機パッシベーション膜１０９の圧力緩衝効果の役割はより重要になる。したがって、本実施例は、このような、走査線駆動回路を内蔵した液晶表示パネルの場合には、特に有利である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…表示領域、 ２０…シール材、 ２５…グラスファイバ、 ３０…走査信号線、 ３１…走査信号線引出し線、 ４０…映像信号線、 ４１…映像信号線引き出し線、 ５０…ＩＣドライバ、５１…走査信号線駆動回路、５２…映像信号線駆動回路、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…第１下地膜、 １０２…第２下地膜、 １０３…半導体層、 １０４…ゲート絶縁膜、 １０５…ゲート電極、 １０６…層間絶縁膜、 １０７…ソース電極、 １０８…無機パッシベーション膜、 １０９…有機パッシベーション膜、 １１０…コモン電極、 １１１…層間絶縁膜、 １１２…画素電極、 １１３…配向膜、 １３０…スルーホール、 １４０…スルーホール、 １５０…端子部、 ２００…対向基板、 ２０１…カラーフィルタ、 ２０２…ブラックマトリクス、 ２０３…オーバーコート膜、 ２１０…外部導電膜、 ３００…液晶層、 ３０１…液晶分子、 ３１１…下部走査線引出し線、 ３１２…上部走査線引出し線、 １０９１…凹部、 Ｓ…ソース部、 Ｄ…ドレイン部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、無機膜による層間絶縁膜が形成され、
前記有機パッシベーション膜の表面には、多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記有機パッシベーション膜の表面に形成された凹部の深さは２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、低温ＣＶＤによって形成された無機膜による層間絶縁膜が形成され、
前記有機パッシベーション膜の表面は、ハーフ露光による多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記層間絶縁膜はＳｉＮによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、無機膜による層間絶縁膜が形成され、
前記有機パッシベーション膜の表面には、多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記有機パッシベーション膜の表面に形成された凹部の深さは２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
画素電極およびＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタが形成された対向基板が周辺のシール部においてシール材を介して接着している液晶表示パネルを有する液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴ基板には、前記シール部において、有機パッシベーション膜が形成され、前記有機パッシベーション膜の上に、低温ＣＶＤによって形成された無機膜による層間絶縁膜が形成され、
前記有機パッシベーション膜の表面は、ハーフ露光による多数の凹部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記層間絶縁膜はＳｉＮによって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１６４１９９（Ｐ２０１１−１６４１９９Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３４５（Ｐ２０１０−２４３４５）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
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