显示面板的制作方法

xiaoxiao2020-10-23  7

显示面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示面板,特别涉及驱动电路的至少一部分与显示面板形成为一体的驱动单片型显示面板(以下称为“单片型显示面板”)。
【背景技术】
[0002]当前,液晶显示面板和有机EL显示面板,从便携电话、智能手机、平板型PC用的中小型显示面板到电视机用等大型显示面板被广泛利用。液晶显示面板或者有机EL显示面板大多为各像素具有TFT(称为“像素TFT”)的有源矩阵型(或者TFT型)的显示面板,具有显示品位高、薄型、轻量等优点。
[0003]近年,使显示面板的边框区域狭窄的技术不断发展。边框区域是指存在于显示区域的周边的对显示不起作用的区域。将驱动电路的至少一部分形成于具有显示面板的TFT基板上的单片型显示面板被实用化。单片型显示面板具有窄边框且低成本的优点。例如,专利文献I中公开有单片型液晶显示面板。
[0004]以下,以液晶显示面板为例,说明现有的单片型显示面板的问题点,该问题是具有TFT基板的其他显示面板也都存在的共同的问题。例如,具有TFT基板的有机EL显示面板大多具有如下结构:虽然全部的电路要素实质上形成于TFT基板,但是为了保护有机EL元件不受外部环境影响,以与TFT基板相对的方式配置保护基板,并利用密封部将它们粘接。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2002-6331号公报
[0008]专利文献2:国际公开第2009/072336号

【发明内容】

[0009]发明要解决的问题
[0010]但是,专利文献I公开的单片型液晶显示面板中,由于驱动电路形成在密封部的外侧,因此存在进一步实现窄边框的余地。
[0011]因而,本发明者通过采用密封部与在TFT基板的边框区域形成的驱动电路的至少一部分重叠的结构,试制进一步窄边框化后的液晶显示面板时,存在驱动电路中包含的TFT (称为“驱动TFT”)的电特性发生变动,驱动电路进行误动作的问题。研宄发现这是由于没有能够充分保护形成于TFT基板的边框区域的驱动TFT不受空气中的水分影响而引起的问题。
[0012]另外,专利文献2中记载有:在密封部与在TFT基板的边框区域形成的驱动电路的至少一部分重叠的结构中,在密封部与驱动电路之间设置水分遮断膜,由此能够抑制可靠性的降低。但是,即使采用专利文献2的结构,也存在不能充分地抑制可靠性降低的情况。此外,由于需要另外形成水分遮断膜的工序,所以成为使成本上升的主要原因。
[0013]本发明的目的是提供一种显示面板,其能够抑制单片型显示面板中的驱动TFT的电特性的变动,减少驱动电路的误动作的发生,并且实现窄边框。
[0014]用于解决问题的技术手段
[0015]本发明的实施方式的显示面板包括:第一基板;以与上述第一基板相对的方式配置的第二基板;设置在上述第一基板与上述第二基板之间的显示介质层;在上述第一基板与上述第二基板之间以包围上述显示介质层的方式设置的密封部;多个像素区域,其各自具有对上述显示介质层施加电压的第一电极和第二电极以及与上述第一电极连接的像素TFT ;和驱动电路,其是对上述多个像素区域的各像素区域具有的上述像素TFT供给规定的信号电压的驱动电路,具有多个驱动TFT,其中,上述显示面板包括:包含上述多个像素区域的显示区域;和设置在上述显示区域的周边的边框区域,上述显示区域还具有在上述像素TFT的上述显示介质层侧形成的有机绝缘层,上述边框区域具有上述密封部、上述驱动电路和上述有机绝缘层的延长部,上述有机绝缘层的上述延长部形成于上述多个驱动TFT的上述显示介质层侧,且在比上述多个驱动TFT更靠外侧的位置具有到达基底的至少一个开口部,上述密封部与上述多个驱动TFT的至少一部分重叠,且覆盖上述有机绝缘层的上述延长部具有的上述至少一个开口部的至少一部分。“覆盖开口部的一部分”是指覆盖由开口部形成的台阶(开口部内与开口部外之间的台阶)的一部分,不包含密封部仅存在于开口部内的情况。
[0016]在某实施方式中,上述有机绝缘层的上述延长部具有的上述至少一个开口部包含平行设置的多个槽。当然,上述至少一个开口部可以是与上述第一基板的边平行地配置的一个槽。
[0017]在某实施方式中,上述有机绝缘层的上述延长部具有的上述至少一个开口部连续形成至上述第一基板的至少一个边。
[0018]在某实施方式中,上述有机绝缘层的上述延长部具有的上述至少一个开口部形成为包围上述显示区域。
[0019]在某实施方式中,上述有机绝缘层的上述延长部具有的上述至少一个开口部由无机层或者金属层覆盖。
[0020]在某实施方式中,在上述有机绝缘层的上述延长部具有的上述至少一个开口部内形成有无机层或者金属层。
[0021 ] 在某实施方式中,上述密封部不包含导电性颗粒。
[0022]在某实施方式中,上述多个驱动TFT包含底栅型TFT。
[0023]在某实施方式中,上述底栅型TFT具有蚀刻阻挡构造。
[0024]在某实施方式中,上述多个驱动TFT具有In-Ga-Zn-O类的半导体层。
[0025]在某实施方式中,上述显示介质层是液晶层。
[0026]在某实施方式中,上述第一电极和第二电极形成于上述第一基板,上述显示面板以横向电场模式动作。
[0027]发明效果
[0028]根据本发明的实施方式,能够提供一种抑制单片型显示面板中的驱动TFT的电特性的变动,减少驱动电路的误动作的发生,并且实现窄边框的显示面板。
【附图说明】
[0029][图1](a)是表示本发明的实施方式的液晶显示面板100A的俯视图,(b)是沿着(a)中的A-B线的液晶显示面板100A具有的TFT基板IlOA的截面图。
[0030][图2](a)是本发明的实施方式的其他液晶显示面板具有的TFT基板IlOB的截面图,(b)是本发明的实施方式的另一液晶显示面板具有的TFT基板IlOC的截面图。
[0031][图3]是表示TFT基板IlOC的像素部的构造的图,(a)是TFT基板IlOC的俯视图,(b)是沿着(a)中的C-D线的TFT基板IlOC的截面图。
[0032][图4]是表示本发明的实施方式的另一液晶显示面板具有的TFT基板IlOD的像素部的构造的图,(a)是TFT基板IlOD的俯视图,(b)是沿着(a)中的C-D线的TFT基板IlOD的截面图。
[0033][图5](a)是表示本发明的另一实施方式的液晶显示面板100E的俯视图,(b)是沿着(a)中的A-B线的液晶显示面板100E具有的TFT基板IlOE的截面图。
[0034][图6](a)是表示本发明的另一实施方式的液晶显示面板100F的俯视图,(b)是沿着(a)中的A-B线的液晶显示面板100F具有的TFT基板IlOF的截面图。
[0035][图7]是表示TFT基板IlOF的像素部的构造的图,(a)是TFT基板IlOF的俯视图,(b)是沿着(a)中的C-D线的TFT基板IlOF的截面图。
[0036][图8](a)是表示本发明的另一实施方式的液晶显示面板100G的俯视图,(b)是沿着(a)中的A-B线的液晶显示面板100G具有的TFT基板IlOG的截面图。
[0037][图9]是表示本发明的实施方式的另一液晶显示面板具有的TFT基板IlOG的像素部的构造的图,(a)是TFT基板IlOG的俯视图,(b)是沿着(a)中的C-D线的TFT基板IlOG的截面图。
[0038][图10](a)是表示比较例的液晶显示面板200的俯视图,(b)是沿着(a)中的A-B线的液晶显示面板200具有的TFT基板210的截面图。
【具体实施方式】
[0039]以下,参照附图详细说明本发明的实施方式的显示面板的构造。而且,以下虽然例示液晶显示面板,但是本发明的实施方式的显示面板不限定于液晶显示面板。例如本发明的实施方式还能够应用于具有TFT基板的有机EL显示面板、电泳显示面板。
[0040]此外,以下例示的液晶显示面板是利用形成于同一基板上的两个电极(称为像素电极和共用电极。)对液晶层施加电压的横向电场模式的液晶显示面板(例如IPS模式和FFS模式的液晶显示面板),但是在VA模式等其他的显示模式的液晶显示面板也能够应用本发明。
[0041]首先,参照图10(a)和(b),说明利用本发明的实施方式的显示面板要解决的技术问题。该技术问题是本申请的发明者发现的。
[0042]图10(a)表示比较例的液晶显示面板200的俯视图,图10(b)表示沿着图10(a)中的A-B线的液晶显示面板200具有的TFT基板210的截面图。
[0043]如图10(a)所示,液晶显示面板200具有:TF T基板210 ;对置基板220 ;在TFT基板210与对置基板220之间设置的液晶层(未图示);和在TFT基板210与对置基板220之间以包围液晶层的方式设置的密封部32。在由液晶显示面板200的密封部32包围的区域内排列有多个像素,多个像素构成显示区域DA。为了控制液晶分子的初始取向(预倾角和预倾方位),而在显示区域DA形成有典型的取向膜。显示区域DA与取向膜形成区域大体一致。
[0044]多个像素中的各像素具有像素电极和像素TFT (都未图示)。像素TFT与栅极总线和源极总线连接。从栅极驱动器以规定的时序对栅极总线供给规定的信号电压(扫描信号电压)。从源极驱动器以规定的时序对源极总线供给规定的信号电压(显示信号电压)。由于TFT型液晶显示面板的构造众所周知,因此省略详细的说明。
[0045]液晶显示面板200在边框区域(显示区域DA以外的区域)具有栅极驱动器区域⑶R和源极驱动器区域SDR。也存在栅极驱动器区域⑶R设置在显示区域DA的左右两侧的情况。在栅极驱动器区域GDR形成具有多个驱动TFT的栅极用驱动电路(也称为栅极驱动器),在源极驱动器区域SDR形成具有多个驱动TFT的源极用驱动电路(也称为源极驱动器)。
[0046]TFT基板210具有与对置基板220相比纵向长的矩形形状,具有TFT基板210露出的端子区域TR。在该端子区域TR形成有用于与外部电路电连接的端子部。栅极驱动器的端子也能够形成于端子区域TR。当然,TFT基板210和对置基板220的形状不限定于纵向长的矩形。
[0047]如图10 (a)所示,液晶显示面板200具有密封部32与在TFT基板210的边框区域形成的驱动电路(存在于栅极驱动器区域GDR或者源极驱动器区域SDR)的至少一部分重萱的结构。因而,液晶显不面板200与专利文献I中记载的液晶显不面板相比能够实现窄边框。
[0048]但是,制作液晶显示面板200时,发生了驱动TFT进行误动作这样的问题。参照图10(b)说明该问题。
[0049]图10 (b)表示沿着图10 (a)中的A-B线的、液晶显示面板200具有的TFT基板210的截面图。
[0050]如图10 (b)所示,液晶显示面板200的边框区域包括:密封部32 ;具有驱动TFT30A和30B的驱动电路30 ;和形成于驱动TFT30A和30B的液晶层侧的有机绝缘层22’。另外,有机绝缘层22’是形成于像素TFT的液晶层侧的有机绝缘层的延长部,从显示区域DA至边框区域形成为一体。该有机绝缘层22’形成为覆盖包括显示区域DA的TFT基板210的大致整个面,具有使表面平坦化的功能。在显示区域DA中,在有机绝缘层上形成有例如像素电极和/或共用电极。
[0051]驱动电路(此处为栅极驱动器)30中包含的驱动TFT30A和30B是顶栅型TFT,按照以下方式构成。
[0052]驱动TFT30A和30B形成于在基板(例如玻璃基板)11上形成的基底无机绝缘层12上。
[0053]驱动TFT30A和30B包括:形成于基底无机绝缘层12上的半导体层13 ;栅极绝缘层14 ;形成于栅极绝缘层14上的栅极电极15g ;形成于栅极电极15g上的无机绝缘层16 ;和形成于无机绝缘层16上的源极电极和漏极电极。源极电极和漏极电极由源极金属层17形成,在形成于无机绝缘层16的接触孔内与半导体层13电连接。此外,包含栅极电极15g的栅极金属层15,还能够包含与栅极电极15g形成为一体的栅极总线、根据需要设置的辅助电容(CS)中的一个电极(有时称为CS对置电极)和与其连接的CS总线。
[0054]基底无机绝缘层12例如是S1^ /SiNO层(厚度为例如100nm/50nm)。S1 2和SiNO均不表示严密的化学计量比(I: 2或者1:1:1)。此外,S1Jl例如能够由以TESO(Tetra Ethyl Ortho Silicate)为原料的 CVD 法形成。
[0055]半导体层13例如是In-Ga-Zn-O类的半导体层(厚度例如为45nm)。氧化物半导体层包括例如In-Ga-Zn-O类的半导体。此处,In-Ga-Zn-O类半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn (锌)的三元类氧化物,In、Ga和Zn的比例(组成比)没有特别限定,例如包括In: Ga:Zn = 2: 2: l、In: Ga: Zn = 1:1: l、In: Ga: Zn = 1:1: 2 等。In-Ga-Zn-O类半导体可以是非晶态,也可以是晶态。作为晶态In-Ga-Zn-O类半导体,优选c轴大致与层面垂直地取向的晶态In-Ga-Zn-O类半导体。这样的In-Ga-Zn-O类半导体的结晶构造,例如在日本特开2012-134475号公报中公开。为了参考,将日本特开2012-134475号公报的公开内容全部引用于本说明书。
[0056]由于具有In-Ga-Zn-O类半导体层的TFT (以下称为“ IGZ0_TFT”)具有高的迀移率(与a-SiTFT相比超20倍)和低的漏电流(与a-SiTFT相比不足100分之I),所以能够很好地应用于驱动TFT和像素TFT。
[0057]另外,作为半导体层13的材料,能够举出In-Ga-Zn-O类半导体以外的氧化物半导体、低温多晶娃、CG娃(Continuous Grain Silicon、连续晶粒娃)、非晶娃、微晶娃等。其中,顶栅型的晶体管能够使用低温多晶硅、CG硅。此外,后面例示的底栅型的晶体管能够使用氧化物半导体、非晶硅、微晶硅。
[0058]栅极绝缘层14例如是5102层(厚度为例如10nm),如上述能够由以TEOS为原料的CVD法形成。栅极绝缘层14不限定于S1Jl,还可以是SiNO层或者SiN层和它们的层叠膜。
[0059]栅极金属层15能够由例如W层/TaN层(上层/下层)的层叠膜形成。W层/TaN层的厚度例如为370nm/30nm。栅极金属层15除了上述之外能够使用公知的导电材料来形成,可以是单层膜,也可以是层叠膜,而且,也可以一部分为单层膜或者层叠膜。
[0060]无机绝缘层16例如能够由S1Jl /SiN层/S12层的层叠膜形成。S1jl /SiN层/3;102层的厚度例如为700nm/250nm/50nm。
[0061]源极金属层17由例如Ti层/Al层/Ti层(上层/中间层/下层)的层叠膜形成。Ti层/Al层/Ti层的厚度例如为100nm/400nm/100nm。源极金属层17除了上述之外能够使用公知的导电材料(例如Mo)来形成,可以是单层膜,也可以是层叠膜,而且也可以一部分为单层膜或者层叠膜。
[0062]TFT30A和30B由有机绝缘层22’和无机绝缘层24覆盖。
[0063]有机绝缘层22’是例如厚度为2.5 μπι的感光性丙烯酸树脂层。有机绝缘层22’具有使形成有TFT30A和30Β的基板的表面平坦化的功能,能够使用各种的绝缘性树脂形成。但是,绝缘性树脂具有感光性(阳性型或阴性型)时,能够简化用于形成图案(包括接触孔的形成)的光刻工序。
[0064]无机绝缘层24例如能够由SiN层形成。SiN层的厚度例如为lOOnm。无机绝缘层24不限定于SiN层,可以是SiNO层或者3102层和将它们层叠而得到的层。
[0065]密封部32是通过使公知的密封材料固化而形成的。密封材料含有通过光或者热而固化的固化性树脂。
[0066]液晶显示面板200具有密封部32与形成于边框区域的驱动TFT的至少一部分(此处为TFT30A和30B)重叠的结构。因而,从TFT基板210的端边至TFT30A和/或TFT30B的距离小,成为窄边框。因此,特别是水分(空气中的湿气)经由有机绝缘层22’到达TFT30A和/或TFT30B,TFT30A和/或TFT30B的电特性发生变动。当TFT30A和/或TFT30B的电特性发生变动时,存在驱动电路30进行误动作的情况。特别是,In-Ga-Zn-O类半导体层容易受水分的影响,所以其问题显著。
[0067]以下说明的本发明的实施方式的液晶显示面板具有抑制水分经由液晶显示面板200的有机绝缘层22’侵入的构造,由此,抑制驱动TFT的电特性的变动,减少驱动电路的误动作的发生。
[0068]图1示意性表示本发明的实施方式的液晶显示面板100A。图1(a)是液晶显示面板100A的俯视图,图1 (b)是沿着图1 (a)中的A-B线的、液晶显示面板100A具有的TFT基板IlOAd截面图。另外,在液晶显不面板100A中,具有实质上与液晶显不面板200相同功能的构成要素由共同的参照符号表示,有时省略其説明。
[0069]如图1 (a)所示,液晶显示面板100A具有:TFT基板IlOA ;对置基板120A ;设置在TFT基板IlOA与对置基板120A之间的液晶层(未图示);和在TFT基板IlOA与对置基板120A之间以包围液晶层的方式设置的密封部32 。在液晶显示面板100A的由密封部32包围的区域内,排列有多个像素,多个像素构成显示区域DA。为了控制液晶分子的初始取向,在显示区域DA形成有典型的取向膜。显示区域DA与取向膜形成区域大体一致。
[0070]液晶显示面板100A在边框区域(显示区域DA以外的区域)具有栅极驱动器区域⑶R和源极驱动器区域SDR。也存在栅极驱动器区域⑶R设置在显示区域DA的左右两侧的情况。在栅极驱动器区域GDR形成有具有多个驱动TFT的栅极用驱动电路(也称为栅极驱动器),在源极驱动器区域SDR形成有具有多个驱动TFT的源极用驱动电路(也称为源极驱动器)。
[0071]TFT基板IlOA具有与对置基板120A相比纵向长的矩形形状,具有TFT基板IlOA露出的端子区域TR。在该端子区域TR形成有用于与外部电路电连接的端子部。栅极驱动器的端子还能够形成于端子区域TR。当然,TFT基板IlOA和对置基板120A的形状不限定于纵向长的矩形。
[0072]如图1 (a)所示,液晶显示面板100A具有密封部32与形成于TFT基板IlOA的边框区域的驱动电路(存在于栅极驱动器区域GDR或者源极驱动器区域SDR)的至少一部分重叠的结构。因而,与液晶显示面板200同样,与专利文献I中记载的液晶显示面板相比能够实现窄边框。另外,液晶显示面板100A为7寸的情况下,密封部32的宽度例如为0.4mm。一般而言,液晶显示面板100A为4寸?10寸时,密封部32的宽度为0.2mm以上0.5mm以下,液晶显示面板100A为40寸?70寸时,密封部32的宽度为0.8mm以上1.5mm以下。
[0073]液晶显示面板100A在有机绝缘层22的延长部具有开口部22a这点上与液晶显示面板200不同。有机绝缘层22如后述,是在像素TFT的液晶层侧形成的有机绝缘层的延长部,从显示区域DA至边框区域形成为一体。有机绝缘层22形成为覆盖包括显示区域DA的TFT基板IlOA的大致整个面,具有使表面平坦化的功能。在显示区域DA中,在有机绝缘层22上形成有例如像素电极或者共用电极。
[0074]液晶显示面板100A的有机绝缘层22的延长部具有的开口部22a形成于比驱动TFT30A和30B更靠外侧的位置,且是到达基底的贯通孔。开口部22a形成为平行设置的三个槽状的开口部22a。有时将这样的开口部22a简单称为“槽”。液晶显示面板10A的有机绝缘层22具有的开口部22a形成为包围显示区域DA,即形成为环形。当然,开口部22a的数量不限定于3个,至少为一个即可。此外,不需要完全包围显示区域DA,也可以部分地断续。考虑驱动TFT30A和30B的配置等,在应该充分保护的区域优选形成多个开口部22a。
[0075]如图1 (b)所示,液晶显示面板100A的边框区域包括:密封部32 ;具有驱动TFT30A和30B的驱动电路30 ;形成于驱动TFT30A和30B的液晶层侧的有机绝缘层22。在TFT基板110A,TFT30A和30B由无机绝缘层18、有机绝缘层22和无机绝缘层24覆盖。
[0076]无机绝缘层18例如能够由SiN层形成。SiN层的厚度例如为250nm。无机绝缘层18不限定于SiN层,也可以是SiNO层或者S12层和将它们层叠而得的层。有机绝缘层22和无机绝缘层24能够由与液晶显示面板200同样的材料同様地形成。
[0077]有机绝缘层22的延长部具有到达作为基底的无机绝缘层18的开口部22a,在开口部22a内形成有无机绝缘层18。在有机绝缘层22上形成的无机绝缘层24覆盖开口部22a,在有机绝缘层22的开口部22a内与无机绝缘层18接触。
[0078]密封部32与驱动TFT30A和30B重叠,且覆盖有机绝缘层22的延长部具有的开口部22a。密封部32不必与驱动电路30具有的多个驱动TFT全部重叠。但是,优选密封部32与最外侧的驱动TFT(此处为驱动TFT30A)重叠。在省略无机绝缘层24的情况下,在有机绝缘层22的开口部22a内,密封部32与有机绝缘层22的基底接触。
[0079]比较参照图10,考虑从图1 (b)所示的TFT基板IlOA的端面(图1 (b)的左侧)经由有机绝缘层22侵入的水分。在有机绝缘层22中从左向右侵入的水分到达开口部22a。此处,形成于有机绝缘层22的开口部22a内的无机绝缘层18和24抑制水分行进。在省略无机绝缘层18和24的情况下,通过填充在开口部22a的密封部32和开口部22a内的基底(无机层或者金属层),抑制水分的行进。另外,与构成密封部32的固化了的树脂相比,无机绝缘层24抑制水分行进的效果高。
[0080]在TFT基板I1A的有机绝缘层22,槽状的开口部22a以包围显示区域DA的方式形成为环状,因此,能够抑制水分从TFT基板IlOA的任意端面行进。并且,由于槽状的开口部22a形成为三重,因此抑制水分行进的效果进一步提高。另外,在图1(b)的截面图中,各开口部22a的大小(宽度)例如为10 μm,相邻的开口部22a间的距离例如为10 μπι。因而,在图1(b)的截面图中,形成为三重的开口部22a的整体的宽度例如为约50 μπι。槽(开口部22a)的宽度、平行排列的槽的数量、相邻的槽间的距离,根据需要能够适当变更。例如,可以不将槽状的开口部22a形成为环状,也可以形成局部地不存在开口部22a的区域,此外,代替形成平行排列的多个槽,将一个槽形成为螺旋状也能够得到与形成平行排列的多个槽同样的效果。也可以与TFT基板IlOA的边平行地仅配置一个槽,但是通过形成多个槽,能够提高抑制水分行进的效果。
[0081]另外,作为有机绝缘层22的材料,如上所述,例如能够使用感光性丙烯酸树脂,例如能够使用JSR公司制的耐热透明感光型保护膜OPTMER PC -NN系列(0PTMER注册商标)。有机绝缘层22的厚度优选为1.5 μ m以上3.5 μ m以下,更优选为2.0 μ m以上2.5 μ m以下。有机绝缘层22过薄时,表面的平坦化困难,相反过厚时,有可能在表面产生不均。此外,材料越厚,成本越上升。
[0082]形成于有机绝缘层22的槽(开口部)22a的宽度和彼此相邻的两个槽(22a)间的距离,分别独立地优选为1.5 μπι以上30.0 μπι以下,更优选为4.0 μm以上20.0 μπι以下。槽(开口部)22a的宽度和彼此相邻的两个槽(22a)间的距离的比例如为约1:1。槽的宽度(和/或相邻槽间距离)的下限例如由感光性丙烯酸树脂的加工精度决定。槽的宽度的上限,没有特别限定,但是槽的宽度过大时,存在例如使用混合于密封材料中的颗粒状的间隔件(球状或者纤维状)来控制基板间的间隙变得困难这样的问题。因而,考虑颗粒状的间隔件的大小,减小槽的宽度即可,或者设置槽的宽度小的部分即可。此外,也可以使槽相对于密封部32的占有率为20%以下。当然,使用光间隔物(柱状间隔件),在预先决定的位置配置间隔件的情况下,能够回避上述的问题。
[0083]接着,参照图2(a)和(b),说明本发明的实施方式的其他的液晶显示面板具有的TFT基板IlOB和TFT基板IlOC的构造。图2 (a)是TFT基板IlOB的截面图,图2 (b)是TFT基板IlOC的截面图。
[0084]图2 (a)所示的TFT基板110B,与图1所示的TFTl1A相比,在有机绝缘层22的开口部22a上形成的无机绝缘层24之上还具有上层导电层25的点不同。上层导电层25是例如FFS模式的液晶显示面板的像素电极或者共用电极。开口部22a除了无机绝缘层24之外还被上层导电层25覆盖,所以抑制水分行进的效果进一步提高。上层导电层25例如能够由ITO层等氧化物导电层(无机层)或者金属层形成。
[0085]另外,从密封部32的粘接强度的观点出发,有机绝缘层22的开口部22a内的表面(有机绝缘层22的基底的表面)最优选为玻璃基板,以下,以金属层、ITO层、无机绝缘层的顺序优选。由于粘接状态最良好的状态是密封部32与玻璃基板直接粘接的状态,所以优选采用尽可能简单的构造。
[0086]图2(b)所示的TFT基板110C,与图2(a)所示的TFT110B相比,在有机绝缘层22的开口部22a上形成的无机绝缘层24之下还具有下层导电层23的点不同。下层导电层23例如是FFS模式的液晶显示面板的共用电极或者像素电极(此时,上层导电层25是像素电极或者共用电极)。开口部22a被下层导电层23、无机绝缘层24和上层导电层25覆盖,所以抑制水分行进的效果进一步提高。下层导电层23也与上层导电层25同样例如能够由ITO层等氧化物导电层(无机层)或者金属层形成。
[0087]此处,参照图3 (a)和(b),说明TFT基板I1C的像素部的构造。图3 (a)是TFT基板IlOC的像素部的俯视图,图3(b)是沿着图3(a)中的C-D线的TFT基板I1C的截面图。另外,图2(b)所示的TFT基板IlOB的像素部的构造也能够是图3(a)和(b)所示的构造。< br>[0088]如图3(a)所示,TFT基板IlOC是具有共用电极(下层导电层)23和像素电极(上层导电层)25的FFS模式的液晶显示面板用的TFT基板。像素电极25具有两个平行延伸的狭缝25a,隔着无机绝缘层24与共用电极23相对。共用电极23,除去作为将像素电极25与像素TFT的漏极电极连接的接触部的开口部23a,形成于显示区域DA的大致整个面。对应于共用电极23与像素电极25的电位差的电场,在设置于TFT基板I1C上的液晶层产生。在液晶层产生的电场,由于像素电极25具有的开口部(狭缝)23a而具有横向成分(液晶层面内平行的成分)。
[0089]像素TFT包括:通过将与驱动TFT的半导体层相同的半导体膜图案化而形成的半导体层13 ;通过将栅极金属层15图案化而形成的、包含栅极电极15的栅极总线15g ;通过将源极金属层17图案化而形成的、包含源极电极的源极总线17a和漏极电极17d。如图3 (a)所示,半导体层13形成为U字状,与栅极总线15g在两个部位交叉。栅极总线15g的隔着栅极绝缘层14与半导体层13重叠的部分,作为栅极电极起作用。例示的像素TFT具有双栅极构造,当然不限定于此。像素电极25,在形成于无机绝缘层18的接触孔18a和形成于有机绝缘层22的开口部(接触孔)22a中,与漏极电极17d连接。
[0090]在上述的FFS模式的液晶显示面板的TFT基板IlOC中,上层导电层25作为像素电极起作用,下层导电层23作为共用电极起作用,相反也可以。
[0091]图4(a)和(b)所示的TFT基板IlOD中,上层导电层25作为共用电极起作用,下层导电层23作为像素电极起作用。TFT基板IlOD中,共用电极25具有两个平行延伸的狭缝25a,像素电极23隔着无机绝缘层24与共用电极25相对。像素电极23不具有狭缝。像素电极23,在形成于无机绝缘层18的接触孔18a和形成于有机绝缘层22的开口部(接触孔)22a中,与漏极电极17d连接。
[0092]作为FFS模式的液晶显示面板,不限定于上述的例子,已知有各种构造的液晶显示面板,不限定于上述的例子,通过使用各种无机层或者金属层来覆盖有机绝缘层22的开口部22a,能够抑制水分行进。此外,无机层不仅是无机绝缘层,还包括ITO等无机导电层。
[0093]接着,参照图5 (a)和(b),说明本发明的另一实施方式的液晶显示面板100E和液晶显示面板100E具有的TFT基板IlOE的构造。图5 (a)是表示液晶显示面板100E的俯视图,图5(b)是沿着图5(a)中的A-B线的TFT基板IlOE的截面图。
[0094]如图5 (a)所示,液晶显示面板100E具有:TFT基板IlOE ;对置基板120E ;在TFT基板IlOE与对置基板120E之间设置的液晶层(未图示);和在TFT基板IlOE与对置基板120E之间以包围液晶层的方式设置的密封部32。
[0095]TFT基板IlOE具有的有机绝缘层22的延长部所具有的开口部22b,在基板11的全部四个边,有机绝缘层22的延长部的开口部(除去部)22b从驱动电路30的驱动TFT30A和30B的外侧连续形成至基板11的边缘。当然,在基板11的全部四个边,不必都设置连续形成至基板11的边缘的开口部22b,至少在一个边设置开口部22b即可。此外,也可以组合这样的开口部22b和上述的TFT基板IlOA的有机绝缘层22具有的开口部22a。
[0096]另外,密封部32也可以覆盖开口部22b的至少一部分。此处,“覆盖开口部的一部分”是指覆盖由开口部形成的台阶(开口部内与开口部外之间的台阶)的一部分。这样,如果采用密封部32覆盖有机绝缘层22的开口部22b的一部分的构造,则有机绝缘层22的侧面被密封部32保护,因此能够得到抑制水分经由有机绝缘层22浸入的效果。
[0097]此外,在TFT基板IlOE中,能够得到密封部32直接接触无机绝缘层18的构造,构成密封部32的固化了的树脂与有机绝缘层22相比在抑制水分行进的效果上优异,因此能够抑制水分到达驱动TFT30A和30B。此外,与有机绝缘层22相比,构成密封部32的固化了的树脂与基底的无机绝缘层18的粘接性优异,因此抑制界面上水分的行进的效果也优异。此外,采用TFT基板IlOE的结构时,将有机绝缘层22用作掩模,能够对基底的无机绝缘层18等进行蚀刻,因此能够得到能够使光掩模的数量减少的优点。
[0098]上述的实施方式的液晶显示面板具有顶栅型的TFT,但是本发明的实施方式的液晶显示面板不限定于此,还能够应用于底栅型的具有TFT的装置。
[0099]参照图6和图7,说明具有底栅型TFT的液晶显示面板100F和液晶显示面板100F具有的TFT基板IlOF的构造。此处例示的液晶显示面板100F是IPS模式的液晶显示面板。
[0100]图6(a)是表示液晶显示面板100F的俯视图,图6 (b)是沿着图6(a)中的A-B线的TFT基板IlOF的截面图。如图6(a)所示,液晶显示面板100F具有:TFT基板IlOF ;对置基板120F ;在TFT基板IlOF与对置基板120F之间设置的液晶层(不图示);和在TFT基板IlOF与对置基板120F之间以包围液晶层的方式设置的密封部32。
[0101]TFT基板I1F具有的有机绝缘层22的延长部所具有的开口部22a,与图1所示的TFT基板IlOA具有的有机绝缘层22的延长部所具有的开口部22a同样,形成于比驱动TFT30A和30B更靠外侧的位置,且是到达基底的贯通孔。开口部22a形成为平行设置的三个槽状的开口部22a。此处,在有机绝缘层的开口部22a的基底的无机绝缘层18也形成有开口部,在无机绝缘层18的开口部内形成有由源极金属层17形成的基底金属层17a。在有机绝缘层22上形成的密封部32覆盖有机绝缘层22的开口部22a,在开口部22a内与基底金属层17a接触。通过采用这样的结构,经由有机绝缘层22侵入的水分的行进被形成于有机绝缘层22的开口部22a内的密封部32抑制。此外,密封部32与基底金属层17a的粘接性优异,所以来自界面的水分侵入也被抑制。此外,基底金属层17a在用于在有机绝缘层22形成开口部22a的蚀刻工序中作为蚀刻阻挡层起作用,所以在基底金属层17a的下侧隔着栅极绝缘层14还能够配置由栅极金属层15形成的配线。
[0102]TFT基板IlOF具有的TFT30A和30B是底栅型的TFT,具有:包含在基板(例如玻璃基板)11上形成的栅极电极15g的栅极金属层15 ;在栅极金属层15上形成的栅极绝缘层14 ;在栅极绝缘层14上形成的半导体层13 ;包含以在半导体层13上部分地重叠的方式形成的源极电极和漏极电极的源极金属层17。与顶栅型的TFT相比,底栅型的TFT的半导体层13形成于上层(液晶层侧),所以与顶栅型TFT相比容易发生由水分导致的电特性的变动。因而,在本实施方式这样的有机绝缘层22设置开口部22a来抑制水分的行进所产生的效果显著。
[0103]此外,如图6(b)所示,当采用在有机绝缘层22上形成将栅极金属层15与源极金属层17连接的电极23的结构时,如果在密封部32包含导电性颗粒34b,则有可能发生短路。为了防止该情况,优选使用不含有导电性颗粒的密封材料。另外,液晶显示面板100F这样的横向电场模式的液晶显示面板,由于在对置基板没有共用电极(图6 (b)中以参照符号52进行图示),所以不会发生对置电极与驱动电路30的电极23的短路。
[0104]接着,参照图7 (a)和(b),说明TFT基板I1F的像素部的构造。图7 (a)是TFT基板IlOF的像素部的俯视图,图7(b)是沿着图7(a)中的C-D线的TFT基板IlOF的截面图。
[0105]如图7(a)所示,TFT基板IlOF是形成共用电极23c与像素电极23p相互啮合的梳齿状的电极的IPS模式的液晶显示面板用的TFT基板。共用电极23c与由栅极金属层15形成的CS总线15c在接触孔14a内电连接。像素电极23p如图7(b)所示,在有机绝缘层22的开口部(接触孔)22a和无机绝缘层18的开口部(接触孔)18a内,与由源极金属层17形成的漏极电极17d连接。栅极电极15g隔着栅极绝缘层14形成于半导体层13之下,该像素TFT也是底栅型TFT。
[0106]上述的TFT基板I1F具有的驱动TFT和像素TFT均是沟道蚀刻(CE型)的TFT,在半导体层13与有机绝缘层22之间仅存在无机绝缘层18,水分容易到达半导体层13。与此相对,采用在半导体层的沟道区域之上具有蚀刻阻挡层的底栅型的TFT时,蚀刻阻挡层起到保护半导体层13的沟道区域不受水分影响的功能。
[0107]参照图8和图9,说明具有蚀刻阻挡型的TFT的液晶显示面板100G和液晶显示面板100G具有的TFT基板IlOG的构造。另外,液晶显示面板100G是FFS模式的液晶显示面板。
[0108]图8(a) 是表示液晶显示面板100G的俯视图,图8 (b)是沿着图8(a)中的A-B线的TFT基板IlOG的截面图。如图8(a)所示,液晶显示面板100G具有:TFT基板IlOG ;对置基板120G ;在TFT基板IlOG与对置基板120G之间设置的液晶层(未图示);和在TFT基板IlOG与对置基板120G之间以包围液晶层的方式设置的密封部32。
[0109]TFT基板IlOG与图1(b)所示的TFT基板IlOA同样,有机绝缘层22的延长部具有的开口部22a,在比驱动TFT30A和30B更靠外侧的位置形成为平行的三个槽状。槽状的开口部22a以包围显示区域DA的方式形成,即形成为环形。
[0110]TFT基板IlOG具有的TFT30A和30B如图8(b)所示是底栅型的TFT,具有:包含在基板(例如玻璃基板)11上形成的栅极电极15g的栅极金属层15 ;在栅极金属层15上形成的栅极绝缘层14 ;在栅极绝缘层14上形成的半导体层13 ;覆盖半导体层13的无机绝缘层16 ;和在无机绝缘层16上形成的、包含以在无机绝缘层16的接触孔内与半导体层13接触的方式形成的源极电极和漏极电极的源极金属层17。无机绝缘层16的位于半导体层13的沟道区域上的部分,作为蚀刻阻挡层16es起作用。即,当通过将无机绝缘层16上堆积的源极金属膜图案化来形成源极电极和漏极电极时,蚀刻阻挡层16es防止半导体层13的沟道区域被蚀刻。
[0111]接着,参照图9 (a)和(b),说明TFT基板I1G的像素部的构造。图9 (a)是TFT基板IlOG的像素部的俯视图,图9(b)是沿着图9(a)中的C-D线的TFT基板IlOG的截面图。
[0112]图9(a)和(b)所示的TFT基板IlOG中,上层导电层25作为共用电极起作用,下层导电层23作为像素电极起作用。TFT基板IlOG中,共用电极25具有两个平行地延伸的狭缝25a,像素电极23隔着无机绝缘层24与共用电极25相对。像素电极23没有狭缝。像素电极23在形成于无机绝缘层18的接触孔18a和形成于有机绝缘层22的开口部(接触孔)22a内与漏极电极17d连接。漏极电极17d和源极电极17s在无机绝缘层16的接触孔内与半导体层13电连接。栅极电极15g以隔着栅极绝缘层14与半导体层13相对的方式配置。该像素TFT也与图8(b)所示的驱动TFT同样,是具有蚀刻阻挡层(无机绝缘层16)的底栅型的TFT。
[0113]这样,在采用底栅型TFT的情况下,当设为具有蚀刻阻挡构造的TFT时,在能够提高对于由水分导致的电特性的变动的耐性的方面,与设为具有沟道蚀刻构造的TFT相比有利。
[0114]上述的实施方式能够进行各种改变,例如能够适当组合上述的实施方式中例示的TFT的构造和用于抑制水分侵入的有机绝缘层的开口部及该开口部的上下的构造。
[0115]此外,表示了在TFT基板形成有栅极驱动器和源极驱动器的例子,但是也可以仅形成栅极驱动器和源极驱动器中的一者。该情况下,用于保护驱动器中包含的TFT不受水分影响的构造,根据驱动器的配置可以适当变更。例如在将栅极驱动器沿着基板的某一边配置的情况下,在有机绝缘层形成的开口部(槽)可以仅设置于该边。
[0116]而且,作为显示面板例示了横向电场模式的液晶显示面板,但是本发明的实施方式还能够应用于例如VA模式的液晶显示面板等其他的显示模式的液晶显示面板。而且,本发明的实施方式不限定于液晶显示面板,还能够应用于在有机EL显示面板等TFT基板形成有驱动电路的至少一部分的单片型显示面板。即,本发明的实施方式的显示面板具有的显示介质层可以是液晶层、有机EL或者其他的显示介质层。
[0117]工业上的可利用性
[0118]本发明的实施方式的显示面板能够广泛应用于液晶显示面板、有机EL显示面板和电泳显示面板等单片型显示面板。
[0119]附图标记说明
[0120]11 基板(玻璃基板)
[0121]12 基底无机绝缘层
[0122]13 半导体层
[0123]14 栅极绝缘层
[0124]15 栅极金属层
[0125]15g 栅极电极
[0126]16 无机绝缘层
[0127]17 源极金属层
[0128]17s 源极电极
[0129]17d 漏极电极
[0130]18 无机绝缘层
[0131]22 有机绝缘层
[0132]22a 有机绝缘层的开口部(槽)
[0133]23 下层导电层(共用电极或者像素电极)
[0134]24 无机绝缘层
[0135]25 上层导电层(像素电极或者共用电极)
[0136]30 驱动电路
[0137]30A.30B 驱动 TFT
[0138]32 密封部
[0139]100A、100E、100F、100G、200 液晶显示面板
[0140]110A、110B、110C、110D、110E、110F、110G、210TFT 基板
[0141]120A、120E、120F、120G、220 对置基板
【主权项】
1.一种显不面板,其包括: 第一基板; 以与所述第一基板相对的方式配置的第二基板; 设置在所述第一基板与所述第二基板之间的显示介质层; 在所述第一基板与所述第二基板之间以包围所述显示介质层的方式设置的密封部;多个像素区域,其各自具有对所述显示介质层施加电压的第一电极和第二电极以及与所述第一电极连接的像素TFT ;和 驱动电路,其是对所述多个像素区域的各像素区域具有的所述像素TFT供给规定的信号电压的驱动电路,具有多个驱动TFT, 所述显示面板的特征在于: 所述显示面板包括:包含所述多个像素区域的显示区域;和设置在所述显示区域的周边的边框区域, 所述显示区域还具有在所述像素TFT的所述显示介质层侧形成的有机绝缘层, 所述边框区域具有所述密封部、所述驱动电路和所述有机绝缘层的延长部, 所述有机绝缘层的所述延长部形成于所述多个驱动TFT的所述显示介质层侧,且在比所述多个驱动TFT更靠外侧的位置具有到达基底的至少一个开口部, 所述密封部与所述多个驱动TFT的至少一部分重叠,且覆盖所述有机绝缘层的所述延长部具有的所述至少一个开口部的至少一部分。2.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于: 所述有机绝缘层的所述延长部具有的所述至少一个开口部包含平行设置的多个槽。3.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于: 所述有机绝缘层的所述延长部具有的所述至少一个开口部连续形成至所述第一基板的至少一个边。4.如权利要求1?3中任一项所述的显示面板,其特征在于: 所述有机绝缘层的所述延长部具有的所述至少一个开口部形成为包围所述显示区域。5.如权利要求1?4中任一项所述的显示面板,其特征在于: 所述有机绝缘层的所述延长部具有的所述至少一个开口部由无机层或者金属层覆盖。6.如权利要求1?5中任一项所述的显示面板,其特征在于: 在所述有机绝缘层的所述延长部具有的所述至少一个开口部内形成有无机层或者金属层。7.如权利要求1?6中任一项所述的显示面板,其特征在于: 所述密封部不包含导电性颗粒。8.如权利要求1?7中任一项所述的显示面板,其特征在于: 所述多个驱动TFT包含底栅型TFT。9.如权利要求8所述的显示面板,其特征在于: 所述底栅型TFT具有蚀刻阻挡构造。10.如权利要求1?9中任一项所述的显示面板,其特征在于: 所述多个驱动TFT具有In-Ga-Zn-O类的半导体层。11.如权利要求1?10中任一项所述的显示面板,其特征在于:所述显示介质层是液晶层。12.如权利要求11所述的显示面板,其特征在于:所述第一电极和第二电极形成于所述第一基板,以横向电场模式动作。
【专利摘要】显示面板(100A)包括:包含多个像素区域的显示区域(DA);和设置在显示区域的周边的边框区域,显示区域具有在像素TFT的显示介质层侧形成的有机绝缘层(22),边框区域具有密封部(32)、驱动电路(30)和有机绝缘层的延长部,有机绝缘层的延长部形成于驱动TFT(30A、30B)的显示介质层侧,且在驱动TFT的外侧具有到达基底的至少一个开口部(22a),密封部(32)与驱动TFT的至少一部分重叠,且覆盖有机绝缘层的延长部具有的至少一个开口部(22a)的至少一部分。
【IPC分类】G02F1/1368, G09F9/30, G02F1/1345
【公开号】CN104903949
【申请号】CN201380069891
【发明人】森胁弘幸
【申请人】夏普株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】US20150346535, WO2014109259A1

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