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顯示 面板
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摘要
申請專利號:

CN201380069891.X

申請日:

2013.12.27

公開號:

CN104903949A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G09F 9/30申請日:20131227|||公開
IPC分類號: G09F9/30; G02F1/1345; G02F1/1368 主分類號: G09F9/30
申請人: 夏普株式會社
發明人: 森脅弘幸
地址: 日本大阪府
優先權: 2013-003221 2013.01.11 JP
專利代理機構: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322 代理人: 龍淳; 池兵
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380069891.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.02.13|||2015.12.16|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

顯示面板(100A)包括:包含多個像素區域的顯示區域(DA);和設置在顯示區域的周邊的邊框區域,顯示區域具有在像素TFT的顯示介質層側形成的有機絕緣層(22),邊框區域具有密封部(32)、驅動電路(30)和有機絕緣層的延長部,有機絕緣層的延長部形成于驅動TFT(30A、30B)的顯示介質層側,且在驅動TFT的外側具有到達基底的至少一個開口部(22a),密封部(32)與驅動TFT的至少一部分重疊,且覆蓋有機絕緣層的延長部具有的至少一個開口部(22a)的至少一部分。

權利要求書

權利要求書
1.  一種顯示面板,其包括:
第一基板;
以與所述第一基板相對的方式配置的第二基板;
設置在所述第一基板與所述第二基板之間的顯示介質層;
在所述第一基板與所述第二基板之間以包圍所述顯示介質層的方式設置的密封部;
多個像素區域,其各自具有對所述顯示介質層施加電壓的第一電極和第二電極以及與所述第一電極連接的像素TFT;和
驅動電路,其是對所述多個像素區域的各像素區域具有的所述像素TFT供給規定的信號電壓的驅動電路,具有多個驅動TFT,
所述顯示面板的特征在于:
所述顯示面板包括:包含所述多個像素區域的顯示區域;和設置在所述顯示區域的周邊的邊框區域,
所述顯示區域還具有在所述像素TFT的所述顯示介質層側形成的有機絕緣層,
所述邊框區域具有所述密封部、所述驅動電路和所述有機絕緣層的延長部,
所述有機絕緣層的所述延長部形成于所述多個驅動TFT的所述顯示介質層側,且在比所述多個驅動TFT更靠外側的位置具有到達基底的至少一個開口部,
所述密封部與所述多個驅動TFT的至少一部分重疊,且覆蓋所述有機絕緣層的所述延長部具有的所述至少一個開口部的至少一部分。

2.  如權利要求1所述的顯示面板,其特征在于:
所述有機絕緣層的所述延長部具有的所述至少一個開口部包含平行設置的多個槽。

3.  如權利要求1所述的顯示面板,其特征在于:
所述有機絕緣層的所述延長部具有的所述至少一個開口部連續形 成至所述第一基板的至少一個邊。

4.  如權利要求1~3中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
所述有機絕緣層的所述延長部具有的所述至少一個開口部形成為包圍所述顯示區域。

5.  如權利要求1~4中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
所述有機絕緣層的所述延長部具有的所述至少一個開口部由無機層或者金屬層覆蓋。

6.  如權利要求1~5中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
在所述有機絕緣層的所述延長部具有的所述至少一個開口部內形成有無機層或者金屬層。

7.  如權利要求1~6中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
所述密封部不包含導電性顆粒。

8.  如權利要求1~7中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
所述多個驅動TFT包含底柵型TFT。

9.  如權利要求8所述的顯示面板,其特征在于:
所述底柵型TFT具有蝕刻阻擋構造。

10.  如權利要求1~9中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
所述多個驅動TFT具有In-Ga-Zn-O類的半導體層。

11.  如權利要求1~10中任一項所述的顯示面板,其特征在于:
所述顯示介質層是液晶層。

12.  如權利要求11所述的顯示面板,其特征在于:
所述第一電極和第二電極形成于所述第一基板,以橫向電場模式動作。

說明書

說明書顯示面板
技術領域
本發明涉及顯示面板,特別涉及驅動電路的至少一部分與顯示面板形成為一體的驅動單片型顯示面板(以下稱為“單片型顯示面板”)。
背景技術
當前,液晶顯示面板和有機EL顯示面板,從便攜電話、智能手機、平板型PC用的中小型顯示面板到電視機用等大型顯示面板被廣泛利用。液晶顯示面板或者有機EL顯示面板大多為各像素具有TFT(稱為“像素TFT”)的有源矩陣型(或者TFT型)的顯示面板,具有顯示品位高、薄型、輕量等優點。
近年,使顯示面板的邊框區域狹窄的技術不斷發展。邊框區域是指存在于顯示區域的周邊的對顯示不起作用的區域。將驅動電路的至少一部分形成于具有顯示面板的TFT基板上的單片型顯示面板被實用化。單片型顯示面板具有窄邊框且低成本的優點。例如,專利文獻1中公開有單片型液晶顯示面板。
以下,以液晶顯示面板為例,說明現有的單片型顯示面板的問題點,該問題是具有TFT基板的其他顯示面板也都存在的共同的問題。例如,具有TFT基板的有機EL顯示面板大多具有如下結構:雖然全部的電路要素實質上形成于TFT基板,但是為了保護有機EL元件不受外部環境影響,以與TFT基板相對的方式配置保護基板,并利用密封部將它們粘接。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2002-6331號公報
專利文獻2:國際公開第2009/072336號
發明內容
發明要解決的問題
但是,專利文獻1公開的單片型液晶顯示面板中,由于驅動電路形成在密封部的外側,因此存在進一步實現窄邊框的余地。
因而,本發明者通過采用密封部與在TFT基板的邊框區域形成的驅動電路的至少一部分重疊的結構,試制進一步窄邊框化后的液晶顯示面板時,存在驅動電路中包含的TFT(稱為“驅動TFT”)的電特性發生變動,驅動電路進行誤動作的問題。研究發現這是由于沒有能夠充分保護形成于TFT基板的邊框區域的驅動TFT不受空氣中的水分影響而引起的問題。
另外,專利文獻2中記載有:在密封部與在TFT基板的邊框區域形成的驅動電路的至少一部分重疊的結構中,在密封部與驅動電路之間設置水分遮斷膜,由此能夠抑制可靠性的降低。但是,即使采用專利文獻2的結構,也存在不能充分地抑制可靠性降低的情況。此外,由于需要另外形成水分遮斷膜的工序,所以成為使成本上升的主要原因。
本發明的目的是提供一種顯示面板,其能夠抑制單片型顯示面板中的驅動TFT的電特性的變動,減少驅動電路的誤動作的發生,并且實現窄邊框。
用于解決問題的技術手段
本發明的實施方式的顯示面板包括:第一基板;以與上述第一基板相對的方式配置的第二基板;設置在上述第一基板與上述第二基板之間的顯示介質層;在上述第一基板與上述第二基板之間以包圍上述顯示介質層的方式設置的密封部;多個像素區域,其各自具有對上述顯示介質層施加電壓的第一電極和第二電極以及與上述第一電極連接的像素TFT;和驅動電路,其是對上述多個像素區域的各像素區域具有的上述像素TFT供給規定的信號電壓的驅動電路,具有多個驅動TFT,其中,上述顯示面板包括:包含上述多個像素區域的顯示區域;和設置在上述顯示區域的周邊的邊框區域,上述顯示區域還具有在上述像素TFT的上述顯示介質層側形成的有機絕緣層,上述邊框區域具有上述密封部、上述驅動電路和上述有機絕緣層的延長部,上述有機 絕緣層的上述延長部形成于上述多個驅動TFT的上述顯示介質層側,且在比上述多個驅動TFT更靠外側的位置具有到達基底的至少一個開口部,上述密封部與上述多個驅動TFT的至少一部分重疊,且覆蓋上述有機絕緣層的上述延長部具有的上述至少一個開口部的至少一部分。“覆蓋開口部的一部分”是指覆蓋由開口部形成的臺階(開口部內與開口部外之間的臺階)的一部分,不包含密封部僅存在于開口部內的情況。
在某實施方式中,上述有機絕緣層的上述延長部具有的上述至少一個開口部包含平行設置的多個槽。當然,上述至少一個開口部可以是與上述第一基板的邊平行地配置的一個槽。
在某實施方式中,上述有機絕緣層的上述延長部具有的上述至少一個開口部連續形成至上述第一基板的至少一個邊。
在某實施方式中,上述有機絕緣層的上述延長部具有的上述至少一個開口部形成為包圍上述顯示區域。
在某實施方式中,上述有機絕緣層的上述延長部具有的上述至少一個開口部由無機層或者金屬層覆蓋。
在某實施方式中,在上述有機絕緣層的上述延長部具有的上述至少一個開口部內形成有無機層或者金屬層。
在某實施方式中,上述密封部不包含導電性顆粒。
在某實施方式中,上述多個驅動TFT包含底柵型TFT。
在某實施方式中,上述底柵型TFT具有蝕刻阻擋構造。
在某實施方式中,上述多個驅動TFT具有In-Ga-Zn-O類的半導體層。
在某實施方式中,上述顯示介質層是液晶層。
在某實施方式中,上述第一電極和第二電極形成于上述第一基板,上述顯示面板以橫向電場模式動作。
發明效果
根據本發明的實施方式,能夠提供一種抑制單片型顯示面板中的驅動TFT的電特性的變動,減少驅動電路的誤動作的發生,并且實現窄邊框的顯示面板。
附圖說明
[圖1](a)是表示本發明的實施方式的液晶顯示面板100A的俯視圖,(b)是沿著(a)中的A-B線的液晶顯示面板100A具有的TFT基板110A的截面圖。
[圖2](a)是本發明的實施方式的其他液晶顯示面板具有的TFT基板110B的截面圖,(b)是本發明的實施方式的另一液晶顯示面板具有的TFT基板110C的截面圖。
[圖3]是表示TFT基板110C的像素部的構造的圖,(a)是TFT基板110C的俯視圖,(b)是沿著(a)中的C-D線的TFT基板110C的截面圖。
[圖4]是表示本發明的實施方式的另一液晶顯示面板具有的TFT基板110D的像素部的構造的圖,(a)是TFT基板110D的俯視圖,(b)是沿著(a)中的C-D線的TFT基板110D的截面圖。
[圖5](a)是表示本發明的另一實施方式的液晶顯示面板100E的俯視圖,(b)是沿著(a)中的A-B線的液晶顯示面板100E具有的TFT基板110E的截面圖。
[圖6](a)是表示本發明的另一實施方式的液晶顯示面板100F的俯視圖,(b)是沿著(a)中的A-B線的液晶顯示面板100F具有的TFT基板110F的截面圖。
[圖7]是表示TFT基板110F的像素部的構造的圖,(a)是TFT基板110F的俯視圖,(b)是沿著(a)中的C-D線的TFT基板110F的截面圖。
[圖8](a)是表示本發明的另一實施方式的液晶顯示面板100G的俯視圖,(b)是沿著(a)中的A-B線的液晶顯示面板100G具有的TFT基板110G的截面圖。
[圖9]是表示本發明的實施方式的另一液晶顯示面板具有的TFT基板110G的像素部的構造的圖,(a)是TFT基板110G的俯視圖,(b)是沿著(a)中的C-D線的TFT基板110G的截面圖。
[圖10](a)是表示比較例的液晶顯示面板200的俯視圖,(b)是沿著(a)中的A-B線的液晶顯示面板200具有的TFT基板210的截面圖。
具體實施方式
以下,參照附圖詳細說明本發明的實施方式的顯示面板的構造。而且,以下雖然例示液晶顯示面板,但是本發明的實施方式的顯示面板不限定于液晶顯示面板。例如本發明的實施方式還能夠應用于具有TFT基板的有機EL顯示面板、電泳顯示面板。
此外,以下例示的液晶顯示面板是利用形成于同一基板上的兩個電極(稱為像素電極和共用電極。)對液晶層施加電壓的橫向電場模式的液晶顯示面板(例如IPS模式和FFS模式的液晶顯示面板),但是在VA模式等其他的顯示模式的液晶顯示面板也能夠應用本發明。
首先,參照圖10(a)和(b),說明利用本發明的實施方式的顯示面板要解決的技術問題。該技術問題是本申請的發明者發現的。
圖10(a)表示比較例的液晶顯示面板200的俯視圖,圖10(b)表示沿著圖10(a)中的A-B線的液晶顯示面板200具有的TFT基板210的截面圖。
如圖10(a)所示,液晶顯示面板200具有:TFT基板210;對置基板220;在TFT基板210與對置基板220之間設置的液晶層(未圖示);和在TFT基板210與對置基板220之間以包圍液晶層的方式設置的密封部32。在由液晶顯示面板200的密封部32包圍的區域內排列有多個像素,多個像素構成顯示區域DA。為了控制液晶分子的初始取向(預傾角和預傾方位),而在顯示區域DA形成有典型的取向膜。顯示區域DA與取向膜形成區域大體一致。
多個像素中的各像素具有像素電極和像素TFT(都未圖示)。像素TFT與柵極總線和源極總線連接。從柵極驅動器以規定的時序對柵極總線供給規定的信號電壓(掃描信號電壓)。從源極驅動器以規定的時序對源極總線供給規定的信號電壓(顯示信號電壓)。由于TFT型液晶顯示面板的構造眾所周知,因此省略詳細的說明。
液晶顯示面板200在邊框區域(顯示區域DA以外的區域)具有柵極驅動器區域GDR和源極驅動器區域SDR。也存在柵極驅動器區域GDR設置在顯示區域DA的左右兩側的情況。在柵極驅動器區域GDR形成具有多個驅動TFT的柵極用驅動電路(也稱為柵極驅動器),在源 極驅動器區域SDR形成具有多個驅動TFT的源極用驅動電路(也稱為源極驅動器)。
TFT基板210具有與對置基板220相比縱向長的矩形形狀,具有TFT基板210露出的端子區域TR。在該端子區域TR形成有用于與外部電路電連接的端子部。柵極驅動器的端子也能夠形成于端子區域TR。當然,TFT基板210和對置基板220的形狀不限定于縱向長的矩形。
如圖10(a)所示,液晶顯示面板200具有密封部32與在TFT基板210的邊框區域形成的驅動電路(存在于柵極驅動器區域GDR或者源極驅動器區域SDR)的至少一部分重疊的結構。因而,液晶顯示面板200與專利文獻1中記載的液晶顯示面板相比能夠實現窄邊框。
但是,制作液晶顯示面板200時,發生了驅動TFT進行誤動作這樣的問題。參照圖10(b)說明該問題。
圖10(b)表示沿著圖10(a)中的A-B線的、液晶顯示面板200具有的TFT基板210的截面圖。
如圖10(b)所示,液晶顯示面板200的邊框區域包括:密封部32;具有驅動TFT30A和30B的驅動電路30;和形成于驅動TFT30A和30B的液晶層側的有機絕緣層22’。另外,有機絕緣層22’是形成于像素TFT的液晶層側的有機絕緣層的延長部,從顯示區域DA至邊框區域形成為一體。該有機絕緣層22’形成為覆蓋包括顯示區域DA的TFT基板210的大致整個面,具有使表面平坦化的功能。在顯示區域DA中,在有機絕緣層上形成有例如像素電極和/或共用電極。
驅動電路(此處為柵極驅動器)30中包含的驅動TFT30A和30B是頂柵型TFT,按照以下方式構成。
驅動TFT30A和30B形成于在基板(例如玻璃基板)11上形成的基底無機絕緣層12上。
驅動TFT30A和30B包括:形成于基底無機絕緣層12上的半導體層13;柵極絕緣層14;形成于柵極絕緣層14上的柵極電極15g;形成于柵極電極15g上的無機絕緣層16;和形成于無機絕緣層16上的源極電極和漏極電極。源極電極和漏極電極由源極金屬層17形成,在形成于無機絕緣層16的接觸孔內與半導體層13電連接。此外,包含柵極 電極15g的柵極金屬層15,還能夠包含與柵極電極15g形成為一體的柵極總線、根據需要設置的輔助電容(CS)中的一個電極(有時稱為CS對置電極)和與其連接的CS總線。
基底無機絕緣層12例如是SiO2層/SiNO層(厚度為例如100nm/50nm)。SiO2和SiNO均不表示嚴密的化學計量比(1︰2或者1︰1︰1)。此外,SiO2層例如能夠由以TESO(Tetra Ethyl Ortho Silicate)為原料的CVD法形成。
半導體層13例如是In-Ga-Zn-O類的半導體層(厚度例如為45nm)。氧化物半導體層包括例如In-Ga-Zn-O類的半導體。此處,In-Ga-Zn-O類半導體是In(銦)、Ga(鎵)、Zn(鋅)的三元類氧化物,In、Ga和Zn的比例(組成比)沒有特別限定,例如包括In︰Ga︰Zn=2︰2︰1、In︰Ga︰Zn=1︰1︰1、In︰Ga︰Zn=1︰1︰2等。In-Ga-Zn-O類半導體可以是非晶態,也可以是晶態。作為晶態In-Ga-Zn-O類半導體,優選c軸大致與層面垂直地取向的晶態In-Ga-Zn-O類半導體。這樣的In-Ga-Zn-O類半導體的結晶構造,例如在日本特開2012-134475號公報中公開。為了參考,將日本特開2012-134475號公報的公開內容全部引用于本說明書。
由于具有In-Ga-Zn-O類半導體層的TFT(以下稱為“IGZO_TFT”)具有高的遷移率(與a-SiTFT相比超20倍)和低的漏電流(與a-SiTFT相比不足100分之1),所以能夠很好地應用于驅動TFT和像素TFT。
另外,作為半導體層13的材料,能夠舉出In-Ga-Zn-O類半導體以外的氧化物半導體、低溫多晶硅、CG硅(Continuous Grain Silicon、連續晶粒硅)、非晶硅、微晶硅等。其中,頂柵型的晶體管能夠使用低溫多晶硅、CG硅。此外,后面例示的底柵型的晶體管能夠使用氧化物半導體、非晶硅、微晶硅。
柵極絕緣層14例如是SiO2層(厚度為例如100nm),如上述能夠由以TEOS為原料的CVD法形成。柵極絕緣層14不限定于SiO2層,還可以是SiNO層或者SiN層和它們的層疊膜。
柵極金屬層15能夠由例如W層/TaN層(上層/下層)的層疊膜形成。W層/TaN層的厚度例如為370nm/30nm。柵極金屬層15除了上述之外能夠使用公知的導電材料來形成,可以是單層膜,也可以是層疊 膜,而且,也可以一部分為單層膜或者層疊膜。
無機絕緣層16例如能夠由SiO2層/SiN層/SiO2層的層疊膜形成。SiO2層/SiN層/SiO2層的厚度例如為700nm/250nm/50nm。
源極金屬層17由例如Ti層/Al層/Ti層(上層/中間層/下層)的層疊膜形成。Ti層/Al層/Ti層的厚度例如為100nm/400nm/100nm。源極金屬層17除了上述之外能夠使用公知的導電材料(例如Mo)來形成,可以是單層膜,也可以是層疊膜,而且也可以一部分為單層膜或者層疊膜。
TFT30A和30B由有機絕緣層22’和無機絕緣層24覆蓋。
有機絕緣層22’是例如厚度為2.5μm的感光性丙烯酸樹脂層。有機絕緣層22’具有使形成有TFT30A和30B的基板的表面平坦化的功能,能夠使用各種的絕緣性樹脂形成。但是,絕緣性樹脂具有感光性(陽性型或陰性型)時,能夠簡化用于形成圖案(包括接觸孔的形成)的光刻工序。
無機絕緣層24例如能夠由SiN層形成。SiN層的厚度例如為100nm。無機絕緣層24不限定于SiN層,可以是SiNO層或者SiO2層和將它們層疊而得到的層。
密封部32是通過使公知的密封材料固化而形成的。密封材料含有通過光或者熱而固化的固化性樹脂。
液晶顯示面板200具有密封部32與形成于邊框區域的驅動TFT的至少一部分(此處為TFT30A和30B)重疊的結構。因而,從TFT基板210的端邊至TFT30A和/或TFT30B的距離小,成為窄邊框。因此,特別是水分(空氣中的濕氣)經由有機絕緣層22’到達TFT30A和/或TFT30B,TFT30A和/或TFT30B的電特性發生變動。當TFT30A和/或TFT30B的電特性發生變動時,存在驅動電路30進行誤動作的情況。特別是,In-Ga-Zn-O類半導體層容易受水分的影響,所以其問題顯著。
以下說明的本發明的實施方式的液晶顯示面板具有抑制水分經由液晶顯示面板200的有機絕緣層22’侵入的構造,由此,抑制驅動TFT的電特性的變動,減少驅動電路的誤動作的發生。
圖1示意性表示本發明的實施方式的液晶顯示面板100A。圖1(a)是液晶顯示面板100A的俯視圖,圖1(b)是沿著圖1(a)中的A-B 線的、液晶顯示面板100A具有的TFT基板110Ad截面圖。另外,在液晶顯示面板100A中,具有實質上與液晶顯示面板200相同功能的構成要素由共同的參照符號表示,有時省略其説明。
如圖1(a)所示,液晶顯示面板100A具有:TFT基板110A;對置基板120A;設置在TFT基板110A與對置基板120A之間的液晶層(未圖示);和在TFT基板110A與對置基板120A之間以包圍液晶層的方式設置的密封部32。在液晶顯示面板100A的由密封部32包圍的區域內,排列有多個像素,多個像素構成顯示區域DA。為了控制液晶分子的初始取向,在顯示區域DA形成有典型的取向膜。顯示區域DA與取向膜形成區域大體一致。
液晶顯示面板100A在邊框區域(顯示區域DA以外的區域)具有柵極驅動器區域GDR和源極驅動器區域SDR。也存在柵極驅動器區域GDR設置在顯示區域DA的左右兩側的情況。在柵極驅動器區域GDR形成有具有多個驅動TFT的柵極用驅動電路(也稱為柵極驅動器),在源極驅動器區域SDR形成有具有多個驅動TFT的源極用驅動電路(也稱為源極驅動器)。
TFT基板110A具有與對置基板120A相比縱向長的矩形形狀,具有TFT基板110A露出的端子區域TR。在該端子區域TR形成有用于與外部電路電連接的端子部。柵極驅動器的端子還能夠形成于端子區域TR。當然,TFT基板110A和對置基板120A的形狀不限定于縱向長的矩形。
如圖1(a)所示,液晶顯示面板100A具有密封部32與形成于TFT基板110A的邊框區域的驅動電路(存在于柵極驅動器區域GDR或者源極驅動器區域SDR)的至少一部分重疊的結構。因而,與液晶顯示面板200同樣,與專利文獻1中記載的液晶顯示面板相比能夠實現窄邊框。另外,液晶顯示面板100A為7寸的情況下,密封部32的寬度例如為0.4mm。一般而言,液晶顯示面板100A為4寸~10寸時,密封部32的寬度為0.2mm以上0.5mm以下,液晶顯示面板100A為40寸~70寸時,密封部32的寬度為0.8mm以上1.5mm以下。
液晶顯示面板100A在有機絕緣層22的延長部具有開口部22a這點上與液晶顯示面板200不同。有機絕緣層22如后述,是在像素TFT 的液晶層側形成的有機絕緣層的延長部,從顯示區域DA至邊框區域形成為一體。有機絕緣層22形成為覆蓋包括顯示區域DA的TFT基板110A的大致整個面,具有使表面平坦化的功能。在顯示區域DA中,在有機絕緣層22上形成有例如像素電極或者共用電極。
液晶顯示面板100A的有機絕緣層22的延長部具有的開口部22a形成于比驅動TFT30A和30B更靠外側的位置,且是到達基底的貫通孔。開口部22a形成為平行設置的三個槽狀的開口部22a。有時將這樣的開口部22a簡單稱為“槽”。液晶顯示面板100A的有機絕緣層22具有的開口部22a形成為包圍顯示區域DA,即形成為環形。當然,開口部22a的數量不限定于3個,至少為一個即可。此外,不需要完全包圍顯示區域DA,也可以部分地斷續。考慮驅動TFT30A和30B的配置等,在應該充分保護的區域優選形成多個開口部22a。
如圖1(b)所示,液晶顯示面板100A的邊框區域包括:密封部32;具有驅動TFT30A和30B的驅動電路30;形成于驅動TFT30A和30B的液晶層側的有機絕緣層22。在TFT基板110A,TFT30A和30B由無機絕緣層18、有機絕緣層22和無機絕緣層24覆蓋。
無機絕緣層18例如能夠由SiN層形成。SiN層的厚度例如為250nm。無機絕緣層18不限定于SiN層,也可以是SiNO層或者SiO2層和將它們層疊而得的層。有機絕緣層22和無機絕緣層24能夠由與液晶顯示面板200同樣的材料同様地形成。
有機絕緣層22的延長部具有到達作為基底的無機絕緣層18的開口部22a,在開口部22a內形成有無機絕緣層18。在有機絕緣層22上形成的無機絕緣層24覆蓋開口部22a,在有機絕緣層22的開口部22a內與無機絕緣層18接觸。
密封部32與驅動TFT30A和30B重疊,且覆蓋有機絕緣層22的延長部具有的開口部22a。密封部32不必與驅動電路30具有的多個驅動TFT全部重疊。但是,優選密封部32與最外側的驅動TFT(此處為驅動TFT30A)重疊。在省略無機絕緣層24的情況下,在有機絕緣層22的開口部22a內,密封部32與有機絕緣層22的基底接觸。
比較參照圖10,考慮從圖1(b)所示的TFT基板110A的端面(圖1(b)的左側)經由有機絕緣層22侵入的水分。在有機絕緣層22中 從左向右侵入的水分到達開口部22a。此處,形成于有機絕緣層22的開口部22a內的無機絕緣層18和24抑制水分行進。在省略無機絕緣層18和24的情況下,通過填充在開口部22a的密封部32和開口部22a內的基底(無機層或者金屬層),抑制水分的行進。另外,與構成密封部32的固化了的樹脂相比,無機絕緣層24抑制水分行進的效果高。
在TFT基板110A的有機絕緣層22,槽狀的開口部22a以包圍顯示區域DA的方式形成為環狀,因此,能夠抑制水分從TFT基板110A的任意端面行進。并且,由于槽狀的開口部22a形成為三重,因此抑制水分行進的效果進一步提高。另外,在圖1(b)的截面圖中,各開口部22a的大小(寬度)例如為10μm,相鄰的開口部22a間的距離例如為10μm。因而,在圖1(b)的截面圖中,形成為三重的開口部22a的整體的寬度例如為約50μm。槽(開口部22a)的寬度、平行排列的槽的數量、相鄰的槽間的距離,根據需要能夠適當變更。例如,可以不將槽狀的開口部22a形成為環狀,也可以形成局部地不存在開口部22a的區域,此外,代替形成平行排列的多個槽,將一個槽形成為螺旋狀也能夠得到與形成平行排列的多個槽同樣的效果。也可以與TFT基板110A的邊平行地僅配置一個槽,但是通過形成多個槽,能夠提高抑制水分行進的效果。
另外,作為有機絕緣層22的材料,如上所述,例如能夠使用感光性丙烯酸樹脂,例如能夠使用JSR公司制的耐熱透明感光型保護膜OPTMER PC·NN系列(OPTMER注冊商標)。有機絕緣層22的厚度優選為1.5μm以上3.5μm以下,更優選為2.0μm以上2.5μm以下。有機絕緣層22過薄時,表面的平坦化困難,相反過厚時,有可能在表面產生不均。此外,材料越厚,成本越上升。
形成于有機絕緣層22的槽(開口部)22a的寬度和彼此相鄰的兩個槽(22a)間的距離,分別獨立地優選為1.5μm以上30.0μm以下,更優選為4.0μm以上20.0μm以下。槽(開口部)22a的寬度和彼此相鄰的兩個槽(22a)間的距離的比例如為約1︰1。槽的寬度(和/或相鄰槽間距離)的下限例如由感光性丙烯酸樹脂的加工精度決定。槽的寬度的上限,沒有特別限定,但是槽的寬度過大時,存在例如使用混合于密封材料中的顆粒狀的間隔件(球狀或者纖維狀)來控制基板間 的間隙變得困難這樣的問題。因而,考慮顆粒狀的間隔件的大小,減小槽的寬度即可,或者設置槽的寬度小的部分即可。此外,也可以使槽相對于密封部32的占有率為20%以下。當然,使用光間隔物(柱狀間隔件),在預先決定的位置配置間隔件的情況下,能夠回避上述的問題。
接著,參照圖2(a)和(b),說明本發明的實施方式的其他的液晶顯示面板具有的TFT基板110B和TFT基板110C的構造。圖2(a)是TFT基板110B的截面圖,圖2(b)是TFT基板110C的截面圖。
圖2(a)所示的TFT基板110B,與圖1所示的TFT110A相比,在有機絕緣層22的開口部22a上形成的無機絕緣層24之上還具有上層導電層25的點不同。上層導電層25是例如FFS模式的液晶顯示面板的像素電極或者共用電極。開口部22a除了無機絕緣層24之外還被上層導電層25覆蓋,所以抑制水分行進的效果進一步提高。上層導電層25例如能夠由ITO層等氧化物導電層(無機層)或者金屬層形成。
另外,從密封部32的粘接強度的觀點出發,有機絕緣層22的開口部22a內的表面(有機絕緣層22的基底的表面)最優選為玻璃基板,以下,以金屬層、ITO層、無機絕緣層的順序優選。由于粘接狀態最良好的狀態是密封部32與玻璃基板直接粘接的狀態,所以優選采用盡可能簡單的構造。
圖2(b)所示的TFT基板110C,與圖2(a)所示的TFT110B相比,在有機絕緣層22的開口部22a上形成的無機絕緣層24之下還具有下層導電層23的點不同。下層導電層23例如是FFS模式的液晶顯示面板的共用電極或者像素電極(此時,上層導電層25是像素電極或者共用電極)。開口部22a被下層導電層23、無機絕緣層24和上層導電層25覆蓋,所以抑制水分行進的效果進一步提高。下層導電層23也與上層導電層25同樣例如能夠由ITO層等氧化物導電層(無機層)或者金屬層形成。
此處,參照圖3(a)和(b),說明TFT基板110C的像素部的構造。圖3(a)是TFT基板110C的像素部的俯視圖,圖3(b)是沿著圖3(a)中的C-D線的TFT基板110C的截面圖。另外,圖2(b)所示的TFT基板110B的像素部的構造也能夠是圖3(a)和(b)所示的 構造。
如圖3(a)所示,TFT基板110C是具有共用電極(下層導電層)23和像素電極(上層導電層)25的FFS模式的液晶顯示面板用的TFT基板。像素電極25具有兩個平行延伸的狹縫25a,隔著無機絕緣層24與共用電極23相對。共用電極23,除去作為將像素電極25與像素TFT的漏極電極連接的接觸部的開口部23a,形成于顯示區域DA的大致整個面。對應于共用電極23與像素電極25的電位差的電場,在設置于TFT基板110C上的液晶層產生。在液晶層產生的電場,由于像素電極25具有的開口部(狹縫)23a而具有橫向成分(液晶層面內平行的成分)。
像素TFT包括:通過將與驅動TFT的半導體層相同的半導體膜圖案化而形成的半導體層13;通過將柵極金屬層15圖案化而形成的、包含柵極電極15的柵極總線15g;通過將源極金屬層17圖案化而形成的、包含源極電極的源極總線17a和漏極電極17d。如圖3(a)所示,半導體層13形成為U字狀,與柵極總線15g在兩個部位交叉。柵極總線15g的隔著柵極絕緣層14與半導體層13重疊的部分,作為柵極電極起作用。例示的像素TFT具有雙柵極構造,當然不限定于此。像素電極25,在形成于無機絕緣層18的接觸孔18a和形成于有機絕緣層22的開口部(接觸孔)22a中,與漏極電極17d連接。
在上述的FFS模式的液晶顯示面板的TFT基板110C中,上層導電層25作為像素電極起作用,下層導電層23作為共用電極起作用,相反也可以。
圖4(a)和(b)所示的TFT基板110D中,上層導電層25作為共用電極起作用,下層導電層23作為像素電極起作用。TFT基板110D中,共用電極25具有兩個平行延伸的狹縫25a,像素電極23隔著無機絕緣層24與共用電極25相對。像素電極23不具有狹縫。像素電極23,在形成于無機絕緣層18的接觸孔18a和形成于有機絕緣層22的開口部(接觸孔)22a中,與漏極電極17d連接。
作為FFS模式的液晶顯示面板,不限定于上述的例子,已知有各種構造的液晶顯示面板,不限定于上述的例子,通過使用各種無機層或者金屬層來覆蓋有機絕緣層22的開口部22a,能夠抑制水分行進。 此外,無機層不僅是無機絕緣層,還包括ITO等無機導電層。
接著,參照圖5(a)和(b),說明本發明的另一實施方式的液晶顯示面板100E和液晶顯示面板100E具有的TFT基板110E的構造。圖5(a)是表示液晶顯示面板100E的俯視圖,圖5(b)是沿著圖5(a)中的A-B線的TFT基板110E的截面圖。
如圖5(a)所示,液晶顯示面板100E具有:TFT基板110E;對置基板120E;在TFT基板110E與對置基板120E之間設置的液晶層(未圖示);和在TFT基板110E與對置基板120E之間以包圍液晶層的方式設置的密封部32。
TFT基板110E具有的有機絕緣層22的延長部所具有的開口部22b,在基板11的全部四個邊,有機絕緣層22的延長部的開口部(除去部)22b從驅動電路30的驅動TFT30A和30B的外側連續形成至基板11的邊緣。當然,在基板11的全部四個邊,不必都設置連續形成至基板11的邊緣的開口部22b,至少在一個邊設置開口部22b即可。此外,也可以組合這樣的開口部22b和上述的TFT基板110A的有機絕緣層22具有的開口部22a。
另外,密封部32也可以覆蓋開口部22b的至少一部分。此處,“覆蓋開口部的一部分”是指覆蓋由開口部形成的臺階(開口部內與開口部外之間的臺階)的一部分。這樣,如果采用密封部32覆蓋有機絕緣層22的開口部22b的一部分的構造,則有機絕緣層22的側面被密封部32保護,因此能夠得到抑制水分經由有機絕緣層22浸入的效果。
此外,在TFT基板110E中,能夠得到密封部32直接接觸無機絕緣層18的構造,構成密封部32的固化了的樹脂與有機絕緣層22相比在抑制水分行進的效果上優異,因此能夠抑制水分到達驅動TFT30A和30B。此外,與有機絕緣層22相比,構成密封部32的固化了的樹脂與基底的無機絕緣層18的粘接性優異,因此抑制界面上水分的行進的效果也優異。此外,采用TFT基板110E的結構時,將有機絕緣層22用作掩模,能夠對基底的無機絕緣層18等進行蝕刻,因此能夠得到能夠使光掩模的數量減少的優點。
上述的實施方式的液晶顯示面板具有頂柵型的TFT,但是本發明的實施方式的液晶顯示面板不限定于此,還能夠應用于底柵型的具有 TFT的裝置。
參照圖6和圖7,說明具有底柵型TFT的液晶顯示面板100F和液晶顯示面板100F具有的TFT基板110F的構造。此處例示的液晶顯示面板100F是IPS模式的液晶顯示面板。
圖6(a)是表示液晶顯示面板100F的俯視圖,圖6(b)是沿著圖6(a)中的A-B線的TFT基板110F的截面圖。如圖6(a)所示,液晶顯示面板100F具有:TFT基板110F;對置基板120F;在TFT基板110F與對置基板120F之間設置的液晶層(不圖示);和在TFT基板110F與對置基板120F之間以包圍液晶層的方式設置的密封部32。
TFT基板110F具有的有機絕緣層22的延長部所具有的開口部22a,與圖1所示的TFT基板110A具有的有機絕緣層22的延長部所具有的開口部22a同樣,形成于比驅動TFT30A和30B更靠外側的位置,且是到達基底的貫通孔。開口部22a形成為平行設置的三個槽狀的開口部22a。此處,在有機絕緣層的開口部22a的基底的無機絕緣層18也形成有開口部,在無機絕緣層18的開口部內形成有由源極金屬層17形成的基底金屬層17a。在有機絕緣層22上形成的密封部32覆蓋有機絕緣層22的開口部22a,在開口部22a內與基底金屬層17a接觸。通過采用這樣的結構,經由有機絕緣層22侵入的水分的行進被形成于有機絕緣層22的開口部22a內的密封部32抑制。此外,密封部32與基底金屬層17a的粘接性優異,所以來自界面的水分侵入也被抑制。此外,基底金屬層17a在用于在有機絕緣層22形成開口部22a的蝕刻工序中作為蝕刻阻擋層起作用,所以在基底金屬層17a的下側隔著柵極絕緣層14還能夠配置由柵極金屬層15形成的配線。
TFT基板110F具有的TFT30A和30B是底柵型的TFT,具有:包含在基板(例如玻璃基板)11上形成的柵極電極15g的柵極金屬層15;在柵極金屬層15上形成的柵極絕緣層14;在柵極絕緣層14上形成的半導體層13;包含以在半導體層13上部分地重疊的方式形成的源極電極和漏極電極的源極金屬層17。與頂柵型的TFT相比,底柵型的TFT的半導體層13形成于上層(液晶層側),所以與頂柵型TFT相比容易發生由水分導致的電特性的變動。因而,在本實施方式這樣的有機絕緣層22設置開口部22a來抑制水分的行進所產生的效果顯著。
此外,如圖6(b)所示,當采用在有機絕緣層22上形成將柵極金屬層15與源極金屬層17連接的電極23的結構時,如果在密封部32包含導電性顆粒34b,則有可能發生短路。為了防止該情況,優選使用不含有導電性顆粒的密封材料。另外,液晶顯示面板100F這樣的橫向電場模式的液晶顯示面板,由于在對置基板沒有共用電極(圖6(b)中以參照符號52進行圖示),所以不會發生對置電極與驅動電路30的電極23的短路。
接著,參照圖7(a)和(b),說明TFT基板110F的像素部的構造。圖7(a)是TFT基板110F的像素部的俯視圖,圖7(b)是沿著圖7(a)中的C-D線的TFT基板110F的截面圖。
如圖7(a)所示,TFT基板110F是形成共用電極23c與像素電極23p相互嚙合的梳齒狀的電極的IPS模式的液晶顯示面板用的TFT基板。共用電極23c與由柵極金屬層15形成的CS總線15c在接觸孔14a內電連接。像素電極23p如圖7(b)所示,在有機絕緣層22的開口部(接觸孔)22a和無機絕緣層18的開口部(接觸孔)18a內,與由源極金屬層17形成的漏極電極17d連接。柵極電極15g隔著柵極絕緣層14形成于半導體層13之下,該像素TFT也是底柵型TFT。
上述的TFT基板110F具有的驅動TFT和像素TFT均是溝道蝕刻(CE型)的TFT,在半導體層13與有機絕緣層22之間僅存在無機絕緣層18,水分容易到達半導體層13。與此相對,采用在半導體層的溝道區域之上具有蝕刻阻擋層的底柵型的TFT時,蝕刻阻擋層起到保護半導體層13的溝道區域不受水分影響的功能。
參照圖8和圖9,說明具有蝕刻阻擋型的TFT的液晶顯示面板100G和液晶顯示面板100G具有的TFT基板110G的構造。另外,液晶顯示面板100G是FFS模式的液晶顯示面板。
圖8(a)是表示液晶顯示面板100G的俯視圖,圖8(b)是沿著圖8(a)中的A-B線的TFT基板110G的截面圖。如圖8(a)所示,液晶顯示面板100G具有:TFT基板110G;對置基板120G;在TFT基板110G與對置基板120G之間設置的液晶層(未圖示);和在TFT基板110G與對置基板120G之間以包圍液晶層的方式設置的密封部32。
TFT基板110G與圖1(b)所示的TFT基板110A同樣,有機絕緣層22的延長部具有的開口部22a,在比驅動TFT30A和30B更靠外側的位置形成為平行的三個槽狀。槽狀的開口部22a以包圍顯示區域DA的方式形成,即形成為環形。
TFT基板110G具有的TFT30A和30B如圖8(b)所示是底柵型的TFT,具有:包含在基板(例如玻璃基板)11上形成的柵極電極15g的柵極金屬層15;在柵極金屬層15上形成的柵極絕緣層14;在柵極絕緣層14上形成的半導體層13;覆蓋半導體層13的無機絕緣層16;和在無機絕緣層16上形成的、包含以在無機絕緣層16的接觸孔內與半導體層13接觸的方式形成的源極電極和漏極電極的源極金屬層17。無機絕緣層16的位于半導體層13的溝道區域上的部分,作為蝕刻阻擋層16es起作用。即,當通過將無機絕緣層16上堆積的源極金屬膜圖案化來形成源極電極和漏極電極時,蝕刻阻擋層16es防止半導體層13的溝道區域被蝕刻。
接著,參照圖9(a)和(b),說明TFT基板110G的像素部的構造。圖9(a)是TFT基板110G的像素部的俯視圖,圖9(b)是沿著圖9(a)中的C-D線的TFT基板110G的截面圖。
圖9(a)和(b)所示的TFT基板110G中,上層導電層25作為共用電極起作用,下層導電層23作為像素電極起作用。TFT基板110G中,共用電極25具有兩個平行地延伸的狹縫25a,像素電極23隔著無機絕緣層24與共用電極25相對。像素電極23沒有狹縫。像素電極23在形成于無機絕緣層18的接觸孔18a和形成于有機絕緣層22的開口部(接觸孔)22a內與漏極電極17d連接。漏極電極17d和源極電極17s在無機絕緣層16的接觸孔內與半導體層13電連接。柵極電極15g以隔著柵極絕緣層14與半導體層13相對的方式配置。該像素TFT也與圖8(b)所示的驅動TFT同樣,是具有蝕刻阻擋層(無機絕緣層16)的底柵型的TFT。
這樣,在采用底柵型TFT的情況下,當設為具有蝕刻阻擋構造的TFT時,在能夠提高對于由水分導致的電特性的變動的耐性的方面,與設為具有溝道蝕刻構造的TFT相比有利。
上述的實施方式能夠進行各種改變,例如能夠適當組合上述的實 施方式中例示的TFT的構造和用于抑制水分侵入的有機絕緣層的開口部及該開口部的上下的構造。
此外,表示了在TFT基板形成有柵極驅動器和源極驅動器的例子,但是也可以僅形成柵極驅動器和源極驅動器中的一者。該情況下,用于保護驅動器中包含的TFT不受水分影響的構造,根據驅動器的配置可以適當變更。例如在將柵極驅動器沿著基板的某一邊配置的情況下,在有機絕緣層形成的開口部(槽)可以僅設置于該邊。
而且,作為顯示面板例示了橫向電場模式的液晶顯示面板,但是本發明的實施方式還能夠應用于例如VA模式的液晶顯示面板等其他的顯示模式的液晶顯示面板。而且,本發明的實施方式不限定于液晶顯示面板,還能夠應用于在有機EL顯示面板等TFT基板形成有驅動電路的至少一部分的單片型顯示面板。即,本發明的實施方式的顯示面板具有的顯示介質層可以是液晶層、有機EL或者其他的顯示介質層。
工業上的可利用性
本發明的實施方式的顯示面板能夠廣泛應用于液晶顯示面板、有機EL顯示面板和電泳顯示面板等單片型顯示面板。
附圖標記說明
11     基板(玻璃基板)
12     基底無機絕緣層
13     半導體層
14     柵極絕緣層
15     柵極金屬層
15g    柵極電極
16     無機絕緣層
17     源極金屬層
17s    源極電極
17d    漏極電極
18     無機絕緣層
22     有機絕緣層
22a    有機絕緣層的開口部(槽)
23     下層導電層(共用電極或者像素電極)
24     無機絕緣層
25     上層導電層(像素電極或者共用電極)
30     驅動電路
30A、30B   驅動TFT
32     密封部
100A、100E、100F、100G、200   液晶顯示面板
110A、110B、110C、110D、110E、110F、110G、210TFT  基板
120A、120E、120F、120G、220   對置基板

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