説明

液晶表示装置

【課題】狭額縁を実現しつつ、液晶組成物を高いシール性で封止することのできる表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板と、薄膜トランジスタ基板に対向して配置される対向基板と、薄膜トランジスタ基板と対向基板の間に配置される液晶組成物と、薄膜トランジスタ基板に接する液晶組成物の配向を揃える配向膜(325)と、2つの基板の間で、液晶組成物を封止するシール材(205)と、走査信号線に走査信号を出力する駆動回路と、を備え、駆動回路は、表示方向からの視野において、駆動回路の内部に形成され、駆動回路を形成する非透明の導電膜が形成された領域と比較して光透過度の高い領域である光透過領域(313)と、光透過領域と薄膜トランジスタ基板の外縁との間で、シール材と絶縁膜とが直接接する高シール性領域(328)と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示デバイスとして、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置は、2つのガラス基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を、電界を変化させることにより変え、2つのガラス基板と液晶組成物を通過する光の透過度合いを制御することにより画像を表示させる装置である。
【0003】
液晶表示装置においては、所定の階調値に対応する電圧を画面の各画素に印加するための駆動回路をガラス基板上又はガラス基板に接続された回路基板に配置する必要がある。駆動回路は、IC(Integrated Circuit)チップに組み込まれて、ガラス基板上に載置されるものが知られているが、近年、ガラス基板における表示領域の外側の領域(以下、「額縁領域」という。)を狭くすることが望まれていることから、ICチップを載せることなく、薄膜トランジスタを額縁領域に形成し、ICチップを用いることなく、ガラス基板上に直接駆動回路を配置することがある。
【0004】
特許文献1は、額縁領域に配置される非晶質シリコン薄膜トランジスタにおいて、寄生容量を小さくした構造について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−080472号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このような狭額縁化が図られた液晶表示装置においては、駆動回路上に液晶組成物の配向を定義する配向膜が形成され、更に配向膜上にガラス基板間を封止するシールが形成されることがあり、この場合には、配向膜上に形成されたシールの接着性が十分でなかったり、シールが十分に硬化しないことにより、パネル内部へ水分が侵入し、液晶組成物の特性に影響を与えてしまう恐れがある。
【0007】
本発明は、上述の事情を鑑みてされたものであり、狭額縁を実現しつつ、液晶組成物を高いシール性で封止することのできる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ基板と、前記薄膜トランジスタ基板の薄膜トランジスタが形成された面に対向して配置される対向基板と、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板の間に配置される液晶組成物と、前記薄膜トランジスタ基板に接する液晶組成物の配向を揃える配向膜と、前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板とを貼り合わせると共に、液晶組成物を封止するシール材と、前記薄膜トランジスタ基板の表示領域の外側に前記薄膜トランジスタを使用して形成され、前記表示領域の走査信号線に走査信号を出力する駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、表示方向からの視野において、前記駆動回路の内部に形成され、前記駆動回路を形成する非透明の導電膜が形成された領域と比較して光透過度の高い領域である光透過領域と、前記光透過領域と前記薄膜トランジスタ基板の外縁との間で、前記シール材と絶縁膜とが直接接する高シール性領域と、を有することを特徴とする液晶表示装置である。
【0009】
また、本発明の液晶表示装置では、前記駆動回路において、前記走査信号線がソース又はドレインに直接又は間接的に接続されたメイントランジスタは、櫛歯状のドレイン信号線と、櫛歯状のソース信号線とが互い違いに配置された複数の櫛歯状チャネル領域を有し、前記複数の櫛歯状チャネル領域が形成するトランジスタは、互いに並列に接続された回路を形成し、前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記複数の櫛歯状チャネル領域の間に配置されていてもよい。
【0010】
また、本発明の液晶表示装置において、前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記メイントランジスタのゲート信号線に少なくとも3方向を囲まれていてもよい。
【0011】
また、本発明の液晶表示装置において、前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記メイントランジスタのソース信号線又はドレイン信号線のいずれか一方に少なくとも3方向を囲まれていてもよい。
【0012】
また、本発明の液晶表示装置において、前記複数の櫛歯状チャネル領域は、前記メイントランジスタが全体としてクランク形状となっていることとしてもよい。
【0013】
また、本発明の液晶表示装置において、前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記駆動回路における容量を形成する電極に少なくとも3方向を囲まれていてもよい。
【0014】
また、本発明の液晶表示装置において、前記光透過領域には、前記配向膜が積層されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置について概略的に示す図である。
【図2】図1の液晶パネルの正面からの視野による図が示されている。
【図3】図2の駆動回路の領域Aの部分の配線の様子について拡大して示す図である。
【図4】図3のメイントランジスタの回路図である。
【図5】図3のV−V線に沿った断面を概略的に示す図である。
【図6】第1実施形態の第1変形例のメイントランジスタについて示す図である。
【図7】第1実施形態の第2変形例のメイントランジスタについて示す図である。
【図8】第1実施形態の第3変形例のメイントランジスタについて示す図である。
【図9】第1実施形態の第4変形例のメイントランジスタについて示す図である。
【図10】第2実施形態における図2の駆動回路の領域Aの部分の配線の様子について拡大して示す図である。
【図11】図10の容量の回路図である。
【図12】図10のXII−XII線に沿った断面を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の第1実施形態及び第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0017】
[第1実施形態]
図1には、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置100が概略的に示されている。この図に示されるように、液晶表示装置100は、上フレーム101及び下フレーム102に挟まれるように固定された液晶パネル200等から構成されている。
【0018】
図2には、液晶パネル200の正面からの視野による図が示されている。この図に示されるように、液晶パネル200は、表示領域203に薄膜トランジスタを用いた画素回路が形成されると共に、表示領域203の周囲には薄膜トランジスタを用いた駆動回路204が形成された薄膜トランジスタ基板201と、薄膜トランジスタ基板201に対向して配置される対向基板であり、各画素毎にR(赤)G(緑)B(青)の各色のカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板202と、薄膜トランジスタ基板201及びカラーフィルタ基板202の間に封止された液晶組成物と、薄膜トランジスタ基板201及びカラーフィルタ基板202の間に液晶組成物を封止するためのシール材205とを備えている。
【0019】
図3は、図2の駆動回路204の領域Aの部分の配線の様子について拡大して示す図である。図3には、表示領域の画素トランジスタのゲートに接続される走査信号線305と、複数の異なるクロック信号がそれぞれの線に印加される複数の回路駆動信号線302と、一つの回路駆動信号線302のクロック信号を所定のタイミングで走査信号線305に印加させるためのメイントランジスタ310と、容量303及び容量304とが示されている。この図に示されるように、メイントランジスタ310は、櫛歯状のソース電極及びドレイン電極が互い違いに噛み合わされるように配置された櫛歯状チャネル領域311及び312を有し、その間に、非透明の導電膜が形成されておらず、非透明の導電膜が形成された領域と比較して光透過度の高い領域である光透過領域313を有している。
【0020】
なお、この図に示される回路及び配線は一例であり、駆動回路204に使用される回路は所定のタイミングで走査信号線にパルス信号を印加する他の回路であってもよい。ここで、光透過領域313は、第1導電膜321で形成されたゲート信号線に4方向を囲まれると共に、第2導電膜323で形成されたソース信号線及びドレイン信号線に3方向を囲まれている。
【0021】
図4には、メイントランジスタ310の回路図が示されている。この回路図に示されるように、メイントランジスタ310は、櫛歯状チャネル領域311により形成される第1サブトランジスタ331及び櫛歯状チャネル領域312により形成される第2サブトランジスタ332が並列に接続されて構成されている。なお、第1サブトランジスタ331のゲート、ドレイン及びソースと、第2サブトランジスタ332のゲート、ドレイン及びソースとは、それぞれ同じノード315、パルス信号線316及び固定信号線317に接続されている。
【0022】
図5は、図3のV−V線に沿った断面を概略的に示す図である。この図には、メイントランジスタ310と容量303の断面が表されており、薄膜トランジスタ基板201の一部として形成される不透明な金属膜である第1導電膜321と、第1絶縁膜322と、半導体膜326と、不透明な金属膜である第2導電膜323と、第2絶縁膜324と、表示領域203側から流し込まれるようにして形成される配向膜325と、カラーフィルタ基板202との間に液晶組成物を封止するために形成されるシール材205とが示されている。なお、液晶組成物及びカラーフィルタ基板202上の膜については図示を省略している。
【0023】
この図に概略的に示されるように、第1導電膜321、第1絶縁膜322、半導体膜326、第2導電膜323、第2絶縁膜324が順に形成された後、表示領域203側から流し込まれるようにして形成される配向膜325は、光透過領域313の凹みCで溜めるようにして堰止められ、領域Dに配向膜325を配置させないようにしている。これにより、第2絶縁膜324とシール材205とが配向膜325を介さず直接接触する高シール性領域328が形成されるため、シール材205の接着性、密閉性が向上し、液晶パネル内部への水分の侵入を防ぎ、液晶組成物の特性を高めることができる。
【0024】
また、シール材205を硬化させる紫外線照射工程において、光透過領域313から紫外線が透過するため、シール材205を十分に硬化させることができ、未硬化に起因する水分の液晶パネル内部への侵入を防ぐことができる。
【0025】
図6には、第1実施形態のメイントランジスタ310の第1変形例であるメイントランジスタ410が概略的に示されている。この図に示されるように、メイントランジスタ410では、メイントランジスタ310と同様に、櫛歯状チャネル領域411及び412の間に光透過領域313が形成されているが、その延びる方向がソース及びドレインの櫛歯の延びる方向と垂直である点で異なっている。このような構成においても、メイントランジスタ410は、櫛歯状チャネル領域411により形成される第1サブトランジスタ及び櫛歯状チャネル領域412により形成される第2サブトランジスタが並列に接続されて構成されている。また、光透過領域313は、第1導電膜321で形成されたゲート信号線に4方向を囲まれると共に、第2導電膜323で形成されたソース信号線及びドレイン信号線に3方向を囲まれている。
【0026】
図7には、第1実施形態のメイントランジスタ310の第2変形例であるメイントランジスタ420が概略的に示されている。この図に示されるように、メイントランジスタ420は、全体としてクランク形状となることにより、櫛歯状チャネル領域421及び422を形成し、その間に光透過領域313が形成されている。このように、メイントランジスタ420が全体としてクランク形状となることにより、隣接するメイントランジスタとの境界もクランク形状となり、ここを流れる配向膜の進行を鈍らせ、配向膜が第2絶縁膜の全面に載りにくくすることができ、結果として第2絶縁膜とシール材とが直接接触しやすくなる。この構成においても、メイントランジスタ420は、櫛歯状チャネル領域421により形成される第1サブトランジスタ及び櫛歯状チャネル領域422により形成される第2サブトランジスタが並列に接続されて構成されている。また、光透過領域313は、第1導電膜321で形成されたゲート信号線に4方向を囲まれると共に、第2導電膜323で形成されたソース信号線及びドレイン信号線に3方向を囲まれている。
【0027】
図8には、第1実施形態のメイントランジスタ310の第3変形例であるメイントランジスタ430が概略的に示されている。この図に示されるように、メイントランジスタ430では、第2変形例と同様に、メイントランジスタ430は、全体としてクランク形状となることにより、櫛歯状チャネル領域431及び432を形成し、その間に光透過領域313が形成されている。ここで、光透過領域313は、第2変形例のように、ソース線とドレイン線との間に配置されるのではなく、ソース線とドレイン線とは一方の側に寄せられて配置され、空いた他方の側を隣接するメイントランジスタとの境界と結合した光透過領域313としている。このような構成とすることにより、メイントランジスタ間の境界を流れてきた配向膜325が、高さの障壁を越える必要なく光透過領域313に到達でき、光透過領域313に配向膜325が溜まりやすくなる。この構成においても、メイントランジスタ430は、櫛歯状チャネル領域431により形成される第1サブトランジスタ及び櫛歯状チャネル領域432により形成される第2サブトランジスタが並列に接続されて構成されている。また、光透過領域313は、第1導電膜321で形成されたゲート信号線に3方向を囲まれると共に、第2導電膜323で形成されたソース信号線及びドレイン信号線に3方向を囲まれている。
【0028】
図9には、第1実施形態のメイントランジスタ310の第4変形例であるメイントランジスタ440が概略的に示されている。この図に示されるように、メイントランジスタ440は、第3変形例と同様に、全体としてクランク形状となることにより、櫛歯状チャネル領域441及び442を形成し、隣接するメイントランジスタとの境界と結合した光透過領域313が形成されているが、更に、第1導電膜321及び半導体膜326が、櫛歯状チャネル領域441及び442で分離されている点で異なっている。このようにすることで、光透過領域313には双方向から配向膜325が流れ込み、より配向膜325が溜まりやすい形状となっている。この構成においても、メイントランジスタ440は、櫛歯状チャネル領域441により形成される第1サブトランジスタ及び櫛歯状チャネル領域442により形成される第2サブトランジスタが並列に接続されて構成されている。また、光透過領域313は、第2導電膜323で形成されたソース信号線及びドレイン信号線に3方向を囲まれている。
【0029】
上述した第1変形例〜第4変形例に示されたような構成であっても、第1実施形態のメイントランジスタ310と同様に、光透過領域313で配向膜を溜めるようにして堰止め、第2絶縁膜とシール材とが配向膜を介さず、直接接触する高シール性領域が形成されるため、シール材の接着性、密閉性が向上し、液晶パネル内部への水分の侵入を防ぎ、液晶組成物の特性を高めることができる。
【0030】
また、シール材を硬化させる紫外線照射工程において、光透過領域313から紫外線が透過するため、シール材を十分に硬化させることができ、未硬化に起因する水分の液晶パネル内部への侵入を防ぐことができる。
【0031】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る表示装置の構成は、第1実施形態の図1及び図2に示される構成と同様であるため、重複する説明を省略する。
【0032】
図10は、図2の駆動回路204の領域Aの部分に該当する配線の様子について拡大して示す図である。図10には、第1実施形態の図3と同様に、表示領域の画素トランジスタのゲートに接続される走査信号線505と、複数の異なるクロック信号がそれぞれの線に印加される複数の回路駆動信号線502と、一つの回路駆動信号線502のクロック信号を所定のタイミングで走査信号線505に印加させるためのメイントランジスタ510と、容量503及び容量504とが示されている。この図に示されるように、容量503及び容量504の内側には、それぞれ非透明の導電膜が形成されておらず、非透明の導電膜が形成された領域と比較して光透過度の高い領域である光透過領域513が形成されている。ここで、光透過領域513は、4方向を容量503又は504の電極に囲まれている領域としているが、3方向を囲まれ、1方向が空いていることとしてもよい。
【0033】
図11には、光透過領域513により分断された容量503の回路図が示されている。この回路図に示されるように、容量503は、光透過領域513で分断され、並列に接続された第1サブ容量511及び第2サブ容量512から構成された構造となっている。なお、第1サブ容量511及び第2サブ容量512の両端は、同じ走査信号線516及び固定信号線517にそれぞれ接続されている。
【0034】
図12は、図10のXII−XII線に沿った断面を概略的に示す図である。この図には、容量512の断面が表されており、薄膜トランジスタ基板201の一部として形成される不透明な金属膜である第1導電膜321と、第1絶縁膜322と、不透明な金属膜である第2導電膜323と、第2絶縁膜324と、表示領域203側から流し込まれるようにして形成される配向膜325と、薄膜トランジスタ基板201及びカラーフィルタ基板202の間の液晶組成物を封止するために形成されるシール材205とが示されている。なお、液晶組成物及びカラーフィルタ基板202上の膜については図示を省略している。
【0035】
この図に示されるように、第1導電膜321、第1絶縁膜322、第2導電膜323、第2絶縁膜324が順に形成された後、表示領域203側から流し込まれるようにして形成される配向膜325は、光透過領域513の凹みEで溜めるように堰止められ、領域Fに配向膜325を配置させないようにしている。これにより、第2絶縁膜324とシール材205とが配向膜325を介さず直接接触する高シール性領域528が形成されるため、シール材205の接着性、密閉性が向上し、液晶パネル内部への水分の侵入を防ぎ、液晶組成物の特性を高めることができる。
【0036】
また、シール材205を硬化させる紫外線照射工程において、光透過領域313から紫外線が透過するため、シール材205を十分に硬化させることができ、未硬化に起因する水分の液晶パネル内部への侵入を防ぐことができる。
【0037】
ここで、上述の実施形態の液晶表示装置は、特に方式を指定していないが、IPS(In-Plane Switching)方式、VA(Vertically Aligned)方式及びTN(Twisted Nematic)方式のいずれの方式の液晶表示装置であっても適用することができる。
【符号の説明】
【0038】
100 液晶表示装置、101 上フレーム、102 下フレーム、200 液晶パネル、201 薄膜トランジスタ基板、202 カラーフィルタ基板、203 表示領域、204 駆動回路、205 シール材、302 回路駆動信号線、303,304 容量、305 走査信号線、310 メイントランジスタ、311,312 櫛歯状チャネル領域、313 光透過領域、315 ノード、316 パルス信号線、317 固定信号線、321 第1導電膜、322 第1絶縁膜、323 第2導電膜、324 第2絶縁膜、325 配向膜、326 半導体膜、328 高シール性領域、331 第1サブトランジスタ、332 第2サブトランジスタ、410 メイントランジスタ、411,412 櫛歯状チャネル領域、420 メイントランジスタ、421,422 櫛歯状チャネル領域、430 メイントランジスタ、431,432 櫛歯状チャネル領域、440 メイントランジスタ、441,442 櫛歯状チャネル領域、502 回路駆動信号線、503,504 容量、505 走査信号線、510 メイントランジスタ、511 第1サブ容量、512 第2サブ容量、513 光透過領域、516 走査信号線、517 固定信号線、528 高シール性領域。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタ基板と、
前記薄膜トランジスタ基板の薄膜トランジスタが形成された面に対向して配置される対向基板と、
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板の間に配置される液晶組成物と、
前記薄膜トランジスタ基板に接する液晶組成物の配向を揃える配向膜と、
前記薄膜トランジスタ基板と前記対向基板とを貼り合わせると共に、液晶組成物を封止するシール材と、
前記薄膜トランジスタ基板の表示領域の外側に前記薄膜トランジスタを使用して形成され、前記表示領域の走査信号線に走査信号を出力する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、表示方向からの視野において、
前記駆動回路の内部に形成され、前記駆動回路を形成する非透明の導電膜が形成された領域と比較して光透過度の高い領域である光透過領域と、
前記光透過領域と前記薄膜トランジスタ基板の外縁との間で、前記シール材と絶縁膜とが直接接する高シール性領域と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記駆動回路において、前記走査信号線がソース又はドレインに直接又は間接的に接続されたメイントランジスタは、櫛歯状のドレイン信号線と、櫛歯状のソース信号線とが互い違いに配置された複数の櫛歯状チャネル領域を有し、
前記複数の櫛歯状チャネル領域が形成するトランジスタは、互いに並列に接続された回路を形成し、
前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記複数の櫛歯状チャネル領域の間に配置される、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】
前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記メイントランジスタのゲート信号線に少なくとも3方向を囲まれている、ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記メイントランジスタのソース信号線又はドレイン信号線のいずれか一方に少なくとも3方向を囲まれている、ことを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記複数の櫛歯状チャネル領域は、前記メイントランジスタが全体としてクランク形状となることにより形成されている、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記光透過領域は、表示方向からの視野において、前記駆動回路における容量を形成する電極に少なくとも3方向を囲まれている、ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項7】
前記光透過領域には、前記配向膜が積層されている、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2013−109154(P2013−109154A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−254094(P2011−254094)
【出願日】平成23年11月21日(2011.11.21)
【出願人】(502356528)株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Fターム(参考)】