(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0013】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【0014】
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0015】
さらに、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。
【0016】
以下の実施の形態で説明する技術は、表示機能層が設けられた表示領域に設けられた複数の素子に、表示領域の周囲から信号を供給する機構を備える表示装置に広く適用可能である。上記のような表示装置には、例えば、液晶表示装置、あるいは有機EL(Electro-Luminescence)表示装置など、種々の表示装置が例示できる。以下の実施の形態では、表示装置の代表例として、液晶表示装置を取り上げて説明する。
【0017】
また、以下で説明する実施の形態では、一例として、横電界モードの表示装置を取り上げて説明するが、それに制限されるものではない。
【0018】
(実施の形態)
<表示装置の構成>
まず、
図1〜
図3を参照し、表示装置の構成について説明する。
図1は、実施の形態に係わる表示装置の一例を示す平面図である。
図2および
図3は、実施の形態に係わる表示装置の一例を示す断面図である。
図2は、
図1のA−A’線に沿った断面図である。また、
図3は、
図2のB部の拡大断面図である。
【0019】
なお、
図1では見易さのため、表示領域DPAでは、走査信号線GL(後述する
図4参照)および映像信号線SL(後述する
図4参照)の図示を省略している。また、
図2は、断面であるが、見易さのためにハッチングは省略している。
【0020】
図1に示すように、本実施の形態の表示装置LCDは、画像を表示する表示部DPを有する。表示装置LCDは、アレイ基板BSと、対向基板FSと、を有するが、例えばそのアレイ基板BSのうち、表示部DPが設けられた領域が、表示領域DPAである。また、表示装置LCDは、平面視において、表示部DPの周囲の部分であって、画像を表示しない額縁部(周辺部)FLを有する。額縁部FLが設けられた領域が、額縁領域FLAである。すなわち、額縁領域FLAは、表示領域DPAの外側の領域(周辺領域)である。
【0021】
なお、本願明細書において、平面視において、とは、
図1に示すように、アレイ基板BSの主面としての対向面BSf(
図2参照)に垂直な方向から視た場合を意味する。また、アレイ基板BSの主面としての対向面BSf内で互いに交差、好適には直交する2つの方向を、X軸方向およびY軸方向とし、アレイ基板BSの主面としての対向面BSfに垂直な方向を、Z軸方向(
図2参照)とする。
【0022】
また、表示装置LCDは、対向配置される一対の基板の間に、表示機能層である液晶層が形成された構造を備える。すなわち、
図2に示すように、表示装置LCDは、表示面側の対向基板FS、対向基板FSの反対側に位置するアレイ基板BS、および、対向基板FSとアレイ基板BSとの間に配置される液晶層LCL(
図3参照)を有する。
【0023】
また、
図1に示すアレイ基板BSは、平面視において、X軸方向に沿って延びる辺BSs1、辺BSs1に平行してX軸方向に沿って延びる辺BSs2、X軸方向に対して交差、好適には直交するY軸方向に沿って延びる辺BSs3、および、辺BSs3に平行してY軸方向に沿って延びる辺BSs4を有する。
図1に示すアレイ基板BSが有する辺BSs2、辺BSs3、および辺BSs4のそれぞれから表示部DPまでの距離は、同程度であって、辺BSs1から表示部DPまでの距離よりも短い。
【0024】
以下、本願明細書において、アレイ基板BSの周縁部と記載した場合には、アレイ基板BSの外縁を構成する辺BSs1、辺BSs2、辺BSs3、および、辺BSs4のうちのいずれかを意味する。また、単に周縁部と記載した場合には、アレイ基板BSの周縁部を意味する。
【0025】
表示部DPは、複数の表示素子としての画素Pix(後述する
図4参照)を有する。すなわち、複数の画素Pixは、アレイ基板BSの表示領域DPA上に設けられている。複数の画素Pixは、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列されている。本実施の形態では、複数の画素Pixの各々は、アレイ基板BSの対向面BSf側の表示領域DPAに形成された薄膜トランジスタ(Thin-Film Transistor:TFT)を有する。
【0026】
表示装置LCDは、後述する
図4を用いて説明するように、複数の走査信号線GLと、複数の映像信号線SLと、を有する。後述する
図4を用いて説明するように、複数の走査信号線GLの各々は、X軸方向に配列された複数の画素Pixと電気的に接続され、複数の映像信号線SLの各々は、Y軸方向に配列された複数の画素Pixと電気的に接続されている。
【0027】
また、表示装置LCDは、駆動回路CCを有する。駆動回路CCは、走査信号線駆動回路CGと、映像信号線駆動回路CSと、を含む。後述する
図4を用いて説明するように、走査信号線駆動回路CGは、複数の走査信号線GLを介して、複数の画素Pixと電気的に接続され、映像信号線駆動回路CSは、複数の映像信号線SLを介して、複数の画素Pixと電気的に接続されている。
【0028】
図1に示す例では、額縁領域FLAは、額縁領域FLA1、FLA2、FLA3およびFLA4を含む。額縁領域FLA1は、平面視において、表示領域DPAに対して、Y軸方向における一方の側(
図1中下側)に配置された領域であり、半導体チップCHPが実装される領域である。額縁領域FLA2は、表示領域DPAを挟んで額縁領域FLA1と反対側(
図1中上側)に配置された領域である。額縁領域FLA3は、平面視において、表示領域DPAに対して、X軸方向における一方の側(
図1中左側)に配置された領域であり、額縁領域FLA4は、表示領域DPAを挟んで額縁領域FLA3と反対側に配置された領域である。
【0029】
図1に示す例では、アレイ基板BSには、半導体チップCHPが設けられている。半導体チップCHPは、平面視において、額縁領域FLA1内に実装されている。半導体チップCHP内には、映像信号線駆動回路CSが設けられている。したがって、映像信号線駆動回路CSは、アレイ基板BSの対向面BSf側の領域であって、Y軸方向において、表示領域DPAに対して一方の側に配置された領域である額縁領域FLA1に設けられている。
【0030】
なお、半導体チップCHPが実装された額縁領域FLA1を下額縁領域と称し、表示領域DPAを挟んで、額縁領域FLA1と反対側に配置された額縁領域FLA2を、上額縁領域と称することがある。このとき、表示領域DPAに対して額縁領域FLA1が配置された方向(Y軸方向)と交差する方向(X軸方向)における両側に配置された額縁領域FLA3およびFLA4を、それぞれ左額縁領域および右額縁領域と称することがある。
【0031】
また、半導体チップCHPは、いわゆるCOG(Chip On Glass)技術を用いて額縁領域FLA1に設けられてもよく、あるいは、アレイ基板BSの外部に設けられ、FPC(Flexible Printed Circuits)を介してアレイ基板BSと接続されてもよい。額縁領域FLA1には、アレイ基板BSと外部とを接続する端子部が設けられる。
【0032】
なお、後述する
図5〜
図7を用いて説明するように、表示装置LCDは、平面視において、額縁領域FLA内に配置されたシールSELを有する。シールSELは、表示部DPの周囲を連続的に囲むように形成され、
図2に示す対向基板FSとアレイ基板BSとは、シールSELに設けられるシール材により接着固定される。このように、表示部DPの周囲にシールSELを設けることで、表示機能層である液晶層LCL(
図3参照)を封止することができる。
【0033】
また、
図2に示すように、表示装置LCDのアレイ基板BSの背面BSb側には、光源や拡散板等の光学素子からなるバックライトLSと、バックライトLSから発生した光を偏光する偏光板PL2が設けられている。偏光板PL2は、アレイ基板BSに固定されている。一方、対向基板FSの背面FSf側には、偏光板PL1が設けられている。偏光板PL1は、対向基板FSに固定されている。
【0034】
なお、
図2では、表示装置LCDの基本的な構成部品を例示的に示しているが、変形例としては
図2に示す構成部品に加えて、タッチパネルや保護層等の他の部品を追加することができる。
【0035】
また、
図3に示すように、表示装置LCDは、対向基板FSとアレイ基板BSとの間に配置される複数の画素電極PEおよび共通電極CEを有する。本実施の形態の表示装置LCDは、上記したように横電界モードの表示装置なので、複数の画素電極PEおよび共通電極CEは、それぞれアレイ基板BSに形成されている。
【0036】
アレイ基板BSは、ガラス基板などからなり、主として画像表示用の回路が形成されている。アレイ基板BSは、対向基板FS側に位置する対向面BSf(
図2参照)、および、その反対側に位置する背面BSb(
図2参照)を有する。アレイ基板BSの対向面BSf側には、TFTなどの駆動素子と、複数の画素電極PEがマトリクス状に形成されている。また、アレイ基板BSは、表示領域DPAと、表示領域DPAの外側に設けられた額縁領域FLAと、を含む。アレイ基板BSはガラス基板以外、ポリイミド等の樹脂で形成されたものであってもよい。
【0037】
図3に示す例は、横電界モード(詳しくはFFS(Fringe Field Switching)モード)の表示装置LCDを示しているので、共通電極CEは、アレイ基板BSの対向面BSf(
図2参照)側に形成され、無機絶縁膜IFに覆われる。また、複数の画素電極PEは、無機絶縁膜IFを介して共通電極CEと対向するように無機絶縁膜IFの対向基板FS側に形成される。尚、
図3では省略されているが、共通電極CEとアレイ基板BSとの間には、映像信号線SL、走査信号線GL、TFTの半導体層、および各種絶縁膜層が形成される。
【0038】
また、
図3に示す対向基板FSは、ガラス基板などからなり、カラー表示の画像を形成するカラーフィルタCFが形成されている。対向基板FSは、表示面側である背面FSf(
図2参照)、および、背面FSfの反対側に位置する対向面FSb(
図2参照)を有する。対向基板FSは、アレイ基板BSの対向面BSfと、対向基板FSの対向面FSbとが対向した状態で、アレイ基板BSと対向配置されている。なお、アレイ基板BSをTFT基板と呼び、カラーフィルタCFが形成された対向基板FSをカラーフィルタ基板と呼ぶこともできる。また、
図3に対する変形例としては、カラーフィルタCFをTFT基板としてのアレイ基板BSに設ける構成を採用してもよい。
【0039】
対向基板FSのカラーフィルタCFは、R(赤)、G(緑)およびB(青)の3色のカラーフィルタ画素CFr、CFgおよびCFbが周期的に配列されたものである。
【0040】
また、各色のカラーフィルタ画素CFr、CFgおよびCFbのそれぞれの境界には、遮光膜BMが形成されている。遮光膜BMはブラックマトリクスと呼ばれ、例えば黒色の樹脂や、低反射性の金属など、遮光性を有する膜からなる。遮光膜BMは、平面視において、格子状に形成される。
【0041】
遮光膜BMは表示領域DPAおよび額縁領域FLAのいずれにも形成される。一般的に、遮光膜BMに形成され、カラーフィルタCFが埋め込まれた開口部のうち、周縁部側に形成された開口部の端部が、表示領域DPAと額縁領域FLAの境界として規定される。なお、表示領域DPAの周縁部側にダミーのカラーフィルタを設けてもよい。尚、額縁領域FLAに形成される遮光膜は、表示領域DPAから対向基板FSの端部に亘って設けられている。
【0042】
また、対向基板FSは、カラーフィルタCFを覆う樹脂層OCを有する。各色のカラーフィルタ画素CFr、CFgおよびCFbの境界には、遮光膜BMが形成されているので、カラーフィルタCFの液晶層側は、凹凸面になっている。樹脂層OCは、カラーフィルタCFの液晶層側の凹凸を平坦化する平坦化膜として機能する。あるいは、樹脂層OCは、カラーフィルタCFから液晶層に対して不純物が拡散することを防止する保護膜として機能する。樹脂層OCは、熱硬化性樹脂、または、光硬化性樹脂など、エネルギーを付与することで硬化する成分を含有させることにより、樹脂材料を硬化させることができる。樹脂層OCは、額縁領域FLAにも設けられている。
【0043】
また、対向基板FSとアレイ基板BSとの間には、画素電極PEと共通電極CEとの間に表示用電圧が印加されることにより形成される電界により表示画像を形成する液晶層LCLが設けられる。
【0044】
また、対向基板FSは、液晶層LCLと接する界面である対向面FSbに、樹脂層OCを覆う配向膜AF1を有する。また、アレイ基板BSは、液晶層LCLと接する界面である対向面BSfに、無機絶縁膜IFおよび複数の画素電極PEを覆う配向膜AF2を有する。この配向膜AF1およびAF2は、液晶層LCLに含まれる液晶の初期配向を揃えるために形成された樹脂膜であって、例えばポリイミド樹脂からなる。この配向膜AF1およびAF2は額縁領域FLAにも設けられており、対向基板FSの端部にまで設けられていてもよい。
【0045】
図3に示す表示装置LCDでは、バックライトLS(
図2参照)から出射された光は、偏光板PL2(
図2参照)によってフィルタリングされ、液晶層LCLに入射する。液晶層LCLに入射した光は、液晶によって偏光状態を変化させて対向基板FSから出射される。
【0046】
このとき、画素電極PEと共通電極CEに電圧を印加して形成される電界により、液晶の配向が制御され、液晶層LCLは光学的なシャッターとして機能する。
【0047】
<表示装置の等価回路>
次に、
図4を参照し、表示装置の等価回路について説明する。
図4は、実施の形態に係わる表示装置の等価回路の一例を示す図である。
【0048】
図4に示すように、表示装置LCDの表示部DPは、複数の画素Pixを有する。複数の画素Pixは、平面視において、表示領域DPA内で、アレイ基板BSに設けられ、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列されている。
【0049】
また、表示装置LCDは、複数の走査信号線GLと、複数の映像信号線SLと、を有する。複数の走査信号線GLは、表示領域DPAで、アレイ基板BS(例えば
図2参照)に設けられ、X軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Y軸方向に配列されている。複数の映像信号線SLは、表示領域DPAで、アレイ基板BSに設けられ、Y軸方向にそれぞれ延在し、かつ、X軸方向に配列されている。複数の映像信号線SLと、複数の走査信号線GLとは、互いに交差する。
【0050】
複数の画素Pixの各々は、R(赤)、G(緑)およびB(青)の各々の色を表示する副画素SPixを含む。副画素SPixの各々は、隣り合う2本の走査信号線GLと、隣り合う2本の映像信号線SLとに囲まれた領域に設けられているが、他の構成であってもよい。
【0051】
各副画素SPixは、薄膜トランジスタからなるトランジスタTrdと、トランジスタTrdのドレイン電極に接続される画素電極PEと、画素電極PEと液晶層を挟んで対向する共通電極CEと、を有する。なお、
図4では、液晶層を等価的に示す液晶容量と、共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される保持容量とを、容量Clcとして示す。なお、薄膜トランジスタのドレイン電極とソース電極とは電位の極性によって適宜入れ替わる。
【0052】
表示装置LCDの駆動回路CC(
図1参照)は、映像信号線駆動回路CSと、映像信号線選択回路SSと、走査信号線駆動回路CGと、制御回路CTLと、共通電極駆動回路CMと、を有する。映像信号線駆動回路CS、制御回路CTLおよび共通電極駆動回路CMは、下額縁領域FLA1に実装される半導体チップCHP内に設けられている。映像信号線選択回路SSは、下額縁領域FLA1において、表示領域DPAと半導体チップCHPとの間に設けられている。走査信号線駆動回路CGは、左額縁領域FLA3および右額縁領域FLA4に設けられている。
【0053】
なお、制御回路CTLおよび共通電極駆動回路CMは、半導体チップCHP内ではなく、アレイ基板BS上に直接形成されていてもよい。その場合は、制御回路CTLおよび共通電極駆動回路CMは、左額縁領域FLA3と右額縁領域FLA4、および下額縁領域FLA1のシールSELから表示領域DPAの間に配置される。
【0054】
Y軸方向に配列された複数の副画素SPixのトランジスタTrdの各々のソース電極は、映像信号線SLに接続されている。また、複数の映像信号線SLの各々は、映像信号線選択回路SSを介し、映像信号配線SWLを通じて映像信号線駆動回路CSに接続される。映像信号線選択回路SSと映像信号線駆動回路CSとの間は、映像信号配線SWLで接続されている。映像信号線駆動回路CSは、各映像信号線SLに映像信号を供給する。映像信号線選択回路SSは、各映像信号線SLを選択して、映像信号線駆動回路CSからの映像信号を各映像信号線SLに供給する。
【0055】
また、X軸方向に配列された複数の副画素SPixのトランジスタTrdの各々のゲート電極は、走査信号線GLに接続されている。また、各走査信号線GLは、走査信号線駆動回路CGに接続されている。走査信号線駆動回路CGは、各走査信号線GLに走査信号を供給して、各走査信号線GLを走査する。
【0056】
制御回路CTLは、表示装置の外部から送信されてくる表示データ、クロック信号およびディスプレイタイミング信号等の表示制御信号に基づいて、映像信号線駆動回路CS、走査信号線駆動回路CGおよび共通電極駆動回路CMを、制御する。
【0057】
制御回路CTLは、表示装置の副画素の配列や、表示方法、RGBスイッチ(図示は省略)の有無、あるいはタッチパネル(図示は省略)の有無等によって、外部から供給される表示データや表示制御信号を適宜変換して映像信号線駆動回路CS、走査信号線駆動回路CGおよび共通電極駆動回路CMに出力する。
【0058】
<映像信号配線のつなぎ替え構造>
次に、
図5〜
図7、
図10〜
図11を参照し、映像信号配線のつなぎ替え構造について説明する。ここでは、本実施の形態の特徴を分かり易くするために、比較例と比較しながら説明する。
【0059】
まず、本実施の形態に係わる表示装置の比較例において、従来の映像信号配線のつなぎ替え構造を
図10〜
図11を用いて説明する。
図10〜
図11は、実施の形態に係わる表示装置の比較例を説明するための図であり、
図10は、従来の映像信号配線のつなぎ替え構造を示す説明図であり、
図11は、従来の映像信号配線のつなぎ替え構造を示す断面図である。
図10は、本実施の形態を示す
図5に対応する図であり、
図11は、本実施の形態を示す
図7に対応する図である。
【0060】
図10〜
図11に示すように、比較例における表示装置において、表示領域DPAの下側の下額縁領域FLA1内には、複数の映像信号線SLに電気的に接続される複数の映像信号配線SWLが配置され、複数の映像信号配線SWLを通じて複数の映像信号線SLに映像信号を供給する映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが実装される。半導体チップCHPは、下額縁領域FLA1において、アレイ基板BSの対向基板FSと重複しない領域に実装される。
【0061】
アレイ基板BSは、例えば、ガラス基板BSG上に、下地膜BF、第1配線層W1、無機絶縁膜IOI、第2配線層W2、有機絶縁膜OI、および無機絶縁膜IFを有する。例えば、第1配線層W1は、走査信号線GLが配置された金属層であり、第2配線層W2は、映像信号線SLが配置された金属層である。
【0062】
映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPから映像信号線SLに接続される映像信号配線SWLは、例えば、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPとシールSELとの間の領域において、第1配線WL11を含む。第1配線WL11は、第1配線層W1に形成され、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが実装される端子Tに一端が接続された配線である。そして、第1配線WL11の他端は、第2配線層W2に形成された第2配線WL12を通じて映像信号線SLに接続される。これらの第1配線WL11および第2配線WL12において、第1配線WL11と第2配線WL12との間は、無機絶縁膜IOIに形成された開口のコンタクト部CN11を通じて接続される。
【0063】
このように、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPからの映像信号配線SWLは、アレイ基板BSにおいて、対向基板FSが重複しない領域で、第1配線層W1に配置している。そして、アレイ基板BSと対向基板FSとが重複する領域で、かつ有機絶縁膜OIを配置している部分の映像信号配線SWLは、第2配線層W2に配置している構造である。
【0064】
すなわち、
図10〜
図11に示す比較例における下額縁領域FLA1の映像信号配線SWLは、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが接続される端子Tから、アレイ基板BSと対向基板FSの重複領域に至るまで、走査信号線GLが配置された第1配線層W1の配線で引き回している。この走査信号線GLが配置された第1配線層W1の配線は、用いられる金属材料のため(具体例は後述)、配線幅の微細化に適していない。このため表示領域の画素数が増え、映像信号線の数が増加した場合には、配線の引き回しのためにより大きな領域が必要となるため、下額縁領域FLA1の狭額縁化が困難であった。
【0065】
なお、配線数が増加したときの対策として、第1配線層WL11と第2配線層WL12を平面視で交互に使用し、映像信号配線SWLを2層化する例もある。しかしながら、この場合は、上層にある第2配線層WL12をカバーするため、有機絶縁膜OIが端子T近傍まで延設されることになる。しかしながら、有機絶縁膜OIは水分を含みやすいため、シールSEL外の領域では、有機絶縁膜OIに接する第2配線層WL12が腐食しやすく、さらには有機絶縁膜OIを伝わってシールSEL内の第2配線層WL12にも腐食が伝播していくという問題があった。また、走査信号線GLと同じ第1配線層WL11を用いることには変わりないため、配線の引き回しのための大きな領域は依然として必要であり、下額縁領域FLA1の狭額縁化が困難であった。
【0066】
上述のような比較例に対して、本発明者は、下額縁領域FLA1の寸法を縮小するために、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPから、アレイ基板BSと対向基板FSの重複領域に至るまで、映像信号配線SWLにアレイプロセスの微細化に適した映像信号線SLが配置された第2配線層W2の配線のみを適用することを検討した。また、比較例と同等の配線腐食マージンを確保するために、対向基板FSの端部周辺で有機絶縁膜OIを抜き、この抜いた部分の映像信号配線SWLは走査信号線GLが配置された第1配線層W1に配置することを検討した。
【0067】
そこで、本実施の形態は、上述のような比較例の問題点を解決すべくなされたものであって、下額縁領域FLA1の寸法を縮小し、比較例と同等の配線腐食マージンを確保することを目的とするものである。
【0068】
以下、本実施の形態に係わる表示装置LCDにおいて、映像信号配線SWLのつなぎ替え構造を
図5〜
図7を用いて説明する。
図5〜
図7は、実施の形態に係わる表示装置を説明するための図であり、
図5は、映像信号配線のつなぎ替え構造の一例を示す説明図であり、
図6は、映像信号配線のつなぎ替え構造の一例を示す平面図であり、
図7は、
図6のC−C’線に沿った断面図である。
【0069】
図5では、表示領域DPAの下側の下額縁領域FLA1を示している。下額縁領域FLA1は、アレイ基板BSにおいて、対向基板FSと重複する領域と、対向基板FSと重複しない領域とを有する。対向基板FSと重複する領域と対向基板FSと重複しない領域との境界が、対向基板FSの端部となる。アレイ基板BSにおいて、対向基板FSと重複する領域には、映像信号線選択回路SSが設けられている。アレイ基板BSにおいて、対向基板FSと重複しない領域には、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが実装される。映像信号線選択回路SSと映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPとの間は、映像信号配線SWLで接続される。
図6および
図7では、映像信号線選択回路SSと映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPとの間を接続する映像信号配線SWLを示している。
【0070】
図5〜
図7(上述した
図1〜
図4も参照)に示すように、本実施の形態の表示装置LCDは、アレイ基板(第1基板)BSと、アレイ基板BSと対向配置された対向基板(第2基板)FSと、アレイ基板BSと対向基板FSとの間に設けられ、アレイ基板BSと対向基板FSとを接着するシールSELと、を有する。
【0071】
アレイ基板BSは、表示領域DPAと、平面視において、表示領域DPAに対してY軸方向における下側に配置された下額縁領域FLA1と、を含む。また、
図1に示したように、アレイ基板BSは、平面視において、表示領域DPAに対して、Y軸方向における上側に配置された上額縁領域FLA2と、X軸方向における左側および右側に配置された左額縁領域FLA3および右額縁領域FLA4とを含む。
【0072】
これらの下額縁領域FLA1、上額縁領域FLA2、左額縁領域FLA3および右額縁領域FLA4を含む額縁領域FLA内には、表示領域DPAの周囲を連続的に囲むようにシールSELが配置されている。このシールSELは、シール材によりアレイ基板BSと対向基板FSとを接着固定する。
【0073】
表示領域DPA内には、複数の画素Pixと、複数の走査信号線GLと、複数の映像信号線SLと、が配置されている。下額縁領域FLA1内には、複数の映像信号線SLに電気的に接続される複数の映像信号配線SWLと、複数の映像信号配線SWLに映像信号を供給するための複数の端子部(端子T)とが配置されている。複数の端子部には、複数の映像信号配線SWLを通じて複数の映像信号線SLに映像信号を供給する映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが実装される。半導体チップCHPは、下額縁領域FLA1において、アレイ基板BSの対向基板FSと重複しない領域に実装される。
【0074】
アレイ基板BSは、例えば、ガラス基板BSG上に、下地膜BF、第1配線層W1、無機絶縁膜IOI、第2配線層W2、有機絶縁膜OI、および無機絶縁膜IFを有する。アレイ基板BSにおいて、ガラス基板BSG上には、下地膜BFが設けられている。下地膜BF上には、第1配線層W1が設けられている。第1配線層W1の各配線は、無機絶縁膜IOIで覆われている。第1配線層W1上には、第2配線層W2が設けられている。第2配線層W2の各配線は、有機絶縁膜OIで覆われている。有機絶縁膜OI上には、無機絶縁膜IFが設けられている。無機絶縁膜IFは、透明絶縁膜(ITO、IZOなど)で形成されていてもよい。有機絶縁膜OIは、アレイ基板BS上において、対向基板FSと重複していない領域において、端面Eを有する。無機絶縁膜IFは、有機絶縁膜OIの端面Eも覆って形成される。
【0075】
例えば、第1配線層W1は、走査信号線GLが配置された金属層であり、第2配線層W2は、映像信号線SLが配置された金属層である。すなわち、表示領域DPAにおいて、複数の画素Pixに電気的に接続される複数の走査信号線GLはアレイ基板BSの第1配線層W1に配置され、複数の画素Pixに電気的に接続される複数の映像信号線SLはアレイ基板BSの第2配線層W2に配置されている。
【0076】
映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPから映像信号線SLに電気的に接続される映像信号配線SWLは、例えば、映像信号線駆動回路CSとシールSELとの間、すなわち映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPとシールSELとの間の領域において、第1配線WL1と、第2配線WL2と、第3配線WL3と、を含む。第1配線WL1は、第1配線層W1に形成され、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが実装される端子Tに一端が接続された配線である。第2配線WL2は、第1配線層W1とは異なる第2配線層W2に形成され、第1配線WL1の他端に一端が接続された配線である。第3配線WL3は、第1配線層W1に形成され、第2配線WL2の他端に一端が接続された配線である。そして、第3配線WL3の他端は、第2配線層W2に形成された第4配線WL4を通じて映像信号線SLに接続される。
【0077】
これらの第1配線WL1、第2配線WL2、第3配線WL3および第4配線WL4において、第1配線WL1と第2配線WL2との間は、無機絶縁膜IOIに形成された開口のコンタクト部CN1を通じて接続される。第2配線WL2と第3配線WL3との間は、無機絶縁膜IOIに形成された開口のコンタクト部CN2を通じて接続される。第3配線WL3と第4配線WL4との間は、無機絶縁膜IOIに形成された開口のコンタクト部CN3を通じて接続される。
【0078】
すなわち、映像信号配線SWLは、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが実装される端子Tから、第1配線WL1、コンタクト部CN1、第2配線WL2、コンタクト部CN2、第3配線WL3、コンタクト部CN3および第4配線WL4を通じて、映像信号線SLに電気的に接続される構造になっている。
【0079】
このように、映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPからの映像信号配線SWLは、アレイ基板BSにおいて、対向基板FSが重複しない領域で、第1配線層W1から第2配線層W2へ接続する。さらに、対向基板FSの端部周辺で、有機絶縁膜OIを抜いて、無機絶縁膜IOI上にシールSELを配置する。さらに、アレイ基板BSと対向基板FSとが重複する領域で、かつ有機絶縁膜OIを抜いた部分Fの映像信号配線SWLは、第1配線層W1に配置する。そして、シールSELの内側の有機絶縁膜OIを配置している部分で、映像信号配線SWLは、第2配線層W2に配置する。
【0080】
すなわち、
図5〜
図7に示す本実施の形態における下額縁領域FLA1の映像信号配線SWLは、第1配線層W1に形成された第1配線WL1および第3配線WL3と、第2配線層W2に形成された第2配線WL2および第4配線WL4とをつなぎ替えることで、腐食対策を行いながら、微細加工により狭ピッチ化が可能な第2配線層W2の配線をより広い範囲で適用することができる。具体的には、第2配線WL2で配線の細線化を行うことで、半導体チップCHPが実装される端子Tから対向基板FSの端部までの間WD1で、第2配線WL2の傾斜を強く形成することができる。これにより、コンタクト部CN2、CN3の位置をアレイ基板BSの端部側(
図5において、額縁領域FLA3、FLA4に近い位置)に配置することができる。この結果、第4配線WL4の傾斜をゆるく配置することができ、第4配線WL4の縦方向(映像信号線SLの延在方向に沿った方向)の寸法を短くすることができる。このため、トータルで下額縁領域FLA1の寸法を縮小することができる。例えば、表示領域が5.45インチ、画素数がWQHDの表示装置LCDであれば、下額縁領域FLA1を、
図10に示した比較例に対して、約5%縮小することができる。
【0081】
また、他のサイズの表示装置LCDにおいても、下額縁領域FLA1を概ね3〜10%縮小することが可能となる。
【0082】
また、本実施の形態の表示装置LCDにおいては、
図7に示すように、第2配線層W2に形成された第2配線WL2および第4配線WL4は、有機材料からなる有機絶縁膜OIで覆われている。さらに、有機絶縁膜OIで覆われている第2配線WL2と、有機絶縁膜OIで覆われている第4配線WL4との間の領域には、有機絶縁膜OIが配置されず、シールSELが配置されている。一方、第1配線層W1に形成された第1配線WL1および第3配線WL3は、無機材料からなる無機絶縁膜IOIで覆われている。これにより、水分を含みやすい有機絶縁膜OIが配置されない領域、すなわち有機絶縁膜OIを抜いた領域(有機絶縁膜OIの非形成領域)をシールSELと重複する領域に形成しているため、有機絶縁膜OIを伝わって水分が内部に浸透していくことを防ぐことができ、比較例と同等の配線腐食マージンを確保することができる。なお、
図7では、アレイ基板BSにおいて、対向基板FSが重複しない領域で、有機絶縁膜OIの膜厚を薄くする例を示しているが、必ずしも薄くする必要はない。
【0083】
また、本実施の形態の表示装置LCDにおいては、
図5に示すように、下額縁領域FLA1内において、平面視で映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPが接続される端子Tと表示領域DPAとの間の領域には、映像信号配線SWLからの映像信号を印加する映像信号線SLを選択する映像信号線選択回路SSが配置されている。たとえば、一本の映像信号配線SWLからは、三本分の映像信号線SLへ印加する映像信号が時系列的に流れており、映像信号線選択回路SSによって、映像信号配線SWLからどの映像信号線SLへ信号を印加するのかの切り替えが適宜行われる。この映像信号線選択回路SSにより、下額縁領域FLA1内における映像信号配線SWLの数を映像信号線SLよりも減少させることができる。そして、下額縁領域FLA1内に配置された映像信号配線SWLは、平面視で映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPと映像信号線選択回路SSとの間の領域において、第1配線WL1と、第2配線WL2と、第3配線WL3と、第4配線WL4と、を含む。これにより、下額縁領域FLA1、特に映像信号線駆動回路CSを含む半導体チップCHPと表示領域DPAとの間の領域を縮小することが可能となる。
【0084】
また、これらの第1配線WL1、第2配線WL2、第3配線WL3および第4配線WL4において、第1配線層W1に形成された第1配線WL1および第3配線WL3の材料と、第2配線層W2に形成された第2配線WL2および第4配線WL4の材料とは、互いに異なっている。例えば、第1配線WL1および第3配線WL3の材料は、Mo(モリブデン)の金属を用いており、第2配線WL2および第4配線WL4の材料は、Ti(チタン)/Al(アルミニウム)/Tiの積層膜の金属を用いている。
【0085】
第1配線WL1および第3配線WL3の材料であるMoの比抵抗は、5.6×10
−8Ωm(温度20℃)である。一方、第2配線WL2および第4配線WL4の材料であるTi/Al/Tiの積層膜において、この主材料のAlの比抵抗は、2.75×10
−8Ωm(温度20℃)である。このように、第2配線WL2および第4配線WL4の材料の比抵抗は、第1配線WL1および第3配線WL3の材料の比抵抗よりも低いものとなっている。なお、配線の材料の比抵抗は、配線が複数の材料の積層膜である場合は、主材料の比抵抗である。
【0086】
また、第1配線WL1および第3配線WL3と、第2配線WL2および第4配線WL4とは、厚み、線幅、配線密度なども互いに異なっていてもよい。すなわち、第2配線WL2および第4配線WL4は、映像信号線SLが配置された第2配線層W2に形成されるため、微細化に適したアレイプロセスにより狭ピッチ化を図ることができる。例えば、
図7に示すように、第2配線WL2および第4配線WL4の厚みは、第1配線WL1および第3配線WL3の厚みよりも厚い構造になっている。また、第2配線WL2および第4配線WL4の線幅は、第1配線WL1および第3配線WL3の線幅よりも狭い構造にしてもよい。また、第2配線WL2および第4配線WL4の配線密度は、第1配線WL1および第3配線WL3の配線密度よりも高い構造にしてもよい。
【0087】
以上説明した本実施の形態の表示装置LCDによれば、下額縁領域FLA1の半導体チップCHPから対向基板FSの端部の映像信号配線SWLに微細加工により狭ピッチ化が可能な第2配線層W2の配線を使用でき、有機絶縁膜OIを配置しない領域で映像信号配線SWLをつなぎ替えることで、下額縁領域FLA1の寸法を縮小し、比較例と同等の配線腐食マージンを確保することができる。
【0088】
<半導体チップが実装される端子の構造>
次に、
図8〜
図9を参照し、半導体チップが実装される端子の構造について説明する。
図8は、実施の形態に係わる表示装置において、半導体チップが実装される端子の構造の一例を示す平面図である。
図8では、半導体チップが実装される複数の端子のうちの1個を示している。
図9は、
図8のD−D’線に沿った断面図である。
【0089】
本実施の形態の表示装置LCDにおいて、半導体チップCHPが実装される端子Tは、アレイ基板BSにおいて、対向基板FSが重複しない領域に配置している。半導体チップCHPが実装される端子Tの構造は、
図8〜
図9に示すように、アレイ基板BSにおいて、例えば、ガラス基板BSG上に、下地膜BF、第1配線層W1、無機絶縁膜IOI、第2配線層W2、第1導電膜ITO1、無機絶縁膜IF、および第2導電膜ITO2を有する。端子Tは、第1配線層W1、第2配線層W2、第1導電膜ITO1および第2導電膜ITO2の積層構造である。この端子Tの積層構造の第2導電膜ITO2上には、半田などを介して半導体チップCHPが実装される。なお、アレイプロセスにより、端子Tの構造には、第1導電膜ITO1は必ずしも積層されなくてもよい。
【0090】
図8〜
図9では、アレイ基板BSにおいて、D−D’線のD’側が対向基板FSと重複する領域であり、
図8〜
図9のD−D’線のD’側が
図6〜
図7のC−C’線のC側と繋がる。すなわち、半導体チップCHPが実装される端子Tは、上述した映像信号配線SWLに接続される。この場合、端子Tの積層構造において、第1配線層W1から引き出された配線が上述した映像信号配線SWLとなる。
【0091】
以上説明した本実施の形態の表示装置LCDによれば、半導体チップCHPが実装される端子Tの積層構造において、第1配線層W1から引き出した配線が映像信号配線SWLとなり、
図5〜
図7に示した第1配線WL1、コンタクト部CN1、第2配線WL2、コンタクト部CN2、第3配線WL3、コンタクト部CN3および第4配線WL4を通じて、映像信号線SLに接続される構造となっている。
【0092】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0093】
例えば、前記実施の形態では、開示例として液晶表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、有機EL表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。
【0094】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【0095】
例えば、前記実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。