JP2001021909A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示むらを解消する。 【解決手段】 液晶を介して対向配置される透明基板の
うち一方の透明基板の液晶側の面に、一方向に延在して
並設されるゲート信号線とこのゲート信号線に絶縁され
て交差されるドレイン信号線と、これら信号線によって
囲まれる画素領域に、ゲート信号線からの走査信号の供
給によって駆動される薄膜トランジスタとこの薄膜トラ
ンジスタを介してドレイン信号線からの映像信号が供給
される画素電極と、各画素領域の集合からなる表示領域
外の一方の側に、奇数番目の各ドレイン信号線とダイオ
ードを介して接続された第１の静電保護回路と偶数番目
の各ドレイン信号線とダイオードを介して接続された第
２の静電保護回路と、これら第１および第２の静電保護
回路と他方の透明基板側の共通電極との接続を図る導電
層と、を備え、この導電層は、少なくとも第１の静電保
護回路と接続される部分と第２の静電保護回路と接続さ
れる部分とに分割されているとともに、その分割は該導
電層のほぼ中心から該導電層の外輪郭に到る複数の分離
部を設けることによってなされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、アクティブ・マトリックス型と称される液晶
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブ・マトリックス型と称される
液晶表示装置は、液晶を介して互いに対向配置される透
明基板のうち一方の透明基板（ＴＦＴ基板）の液晶側の
面に、ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線
と、このゲート信号線に絶縁されｙ方向に延在しｘ方向
に並設されるドレイン信号線とが形成されている。

【０００３】そして、これら各信号線で囲まれる領域を
画素領域として、この画素領域には、ゲート信号線から
の走査信号の供給によって駆動する薄膜トランジスタ
と、この薄膜トランジスタを介してドレイン信号線から
の映像信号が供給される画素電極とが備えられている。

【０００４】そして、画素領域の集合である表示領域の
外側に、静電保護回路が形成され、この静電保護回路
は、各ドレイン信号線と静電保護ダイオードを介して接
続された静電保護用配線、および各ゲート信号線と静電
保護ダイオードを介して接続された静電保護用配線とで
構成されている。

【０００５】さらに、各ドレイン信号線と静電保護ダイ
オードを介して接続された静電保護用配線は、液晶を介
して対向配置される他の透明基板（フィルタ基板）側に
形成され、一定電圧に保持される対向電極に接続される
ようになっている。

【０００６】そして、各ゲート信号線と静電保護ダイオ
ードを介して接続された静電保護用配線に前記対向電極
に印加する電圧に対して負の電圧（数十Ｖ）を印加する
ことにより薄膜トランジスタのしきい値を下げるように
することができる。

【０００７】これにより、薄膜トランジスタのオン電流
を充分に確保でき、液晶への印加電圧のばらつきによっ
て発生する表示むらの発生を回避している。

【０００８】また、液晶表示装置の製造の工程中に、フ
ィルタ基板が帯電した場合、薄膜トランジスタに生じる
しきい値のシフトの原因となるＴＦＴ基板との間に生じ
る電位差も回避できるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
液晶表示装置は、液晶を介して互いに対向配置される各
透明基板側にそれぞれ形成された静電保護用配線と対向
電極との接続は、それらの透明基板の間にたとえば多数
の導電ビーズ（樹脂性のビーズ表面に金属をメッキした
もの）が含まれた導電体を塗布して行っている。

【００１０】しかし、この導電体を塗布しても、それに
含まれる導電ビーズにばらつきがあった場合、それらの
接続が充分になされず、液晶印加電圧のばらつきによっ
て発生する表示むらを回避できないことがあった。

【００１１】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、その目的は、表示むらを確実に解消できる
液晶表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明による液晶表示装置は、
液晶を介して対向配置される透明基板のうち一方の透明
基板の液晶側の面に、一方向に延在して並設されるゲー
ト信号線とこのゲート信号線に絶縁されて交差されるド
レイン信号線と、これら信号線によって囲まれる画素領
域に、ゲート信号線からの走査信号の供給によって駆動
される薄膜トランジスタとこの薄膜トランジスタを介し
てドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極
と、各画素領域の集合からなる表示領域外の一方の側
に、奇数番目の各ドレイン信号線とダイオードを介して
接続された第１の静電保護回路と偶数番目の各ドレイン
信号線とダイオードを介して接続された第２の静電保護
回路と、これら第１および第２の静電保護回路と他方の
透明基板側の共通電極との接続を図る導電層と、を備
え、この導電層は、少なくとも第１の静電保護回路と接
続される部分と第２の静電保護回路と接続される部分と
に分割されているとともに、その分割は該導電層のほぼ
中心から該導電層の外輪郭に到る複数の分離部を設ける
ことによってなされていることを特徴とするものであ
る。

【００１４】このように構成された液晶表示装置は、そ
の導電層の上面に、他方の透明基板側の対向電極との導
通を図るために、たとえば多数の導電ビーズが含まれた
導電体を塗布するが、これら各導電ビーズの塗布にばら
つきが生じても、分割された各導電層の上面に導電ビー
ズが存在する確率が大きくなり、確実に前記対向電極と
の導通を図ることができるという効果を奏する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶表示装置
の実施例を図面を用いて説明する。

【００１６】図１は、本発明による液晶表示装置の一実
施例を示す等価回路図である。同図は等価回路図である
が、実際の幾何学的配置に対応させた図となっている。

【００１７】そして、同図は、液晶を介して対向配置さ
れる各透明基板のうちいわゆるＴＦＴ基板と称される側
の透明基板１の液晶側の面における平面図を示してい
る。

【００１８】同図において、図中ｘ方向に延在しｙ方向
に並設されるゲート信号線２が形成されているととも
に、ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線
３が形成されている。

【００１９】これら各信号線で囲まれる矩形状の各領域
はそれぞれ画素領域を構成し、これら各画素領域の集合
体で表示領域を構成するようになっている。

【００２０】各画素領域には、ゲート信号線２からの走
査信号の供給によって駆動されるスイッチング素子（薄
膜トランジスタＴＦＴ）と、このスイッチング素子を介
してドレイン信号線３からの映像信号の供給がなされる
画素電極ＰＩＸと、この画素電極ＰＩＸと前記スイッチ
ング素子を駆動させるゲート信号線と隣接する他のゲー
ト信号線２との間に設けられた容量素子Ｃａｄｄが形成
されている。

【００２１】この容量素子Ｃａｄｄは、スイッチング素
子がオフした際に、画素電極ＰＩＸへの映像信号の蓄積
を比較的長く保持されるため等の機能を有する。

【００２２】そして、このように構成されている画素領
域の集合体からなる表示領域の周辺には後に詳述する静
電保護回路が形成され、これら表示領域と静電保護回路
とを被うようにしていわゆるフィルタ基板と称される透
明基板（図中点線枠４で示している）が配置されるよう
になっている。

【００２３】図示していないが、フィルタ基板の周辺の
全域には、透明基板１とその間にギャップを保持して固
着させ、該ギャップの間に液晶を封入させるためのシー
ル材（図２の符号３５）が形成されている。

【００２４】各ゲート信号線２の図中左端は透明基板４
の対向領域の外側にまで、換言すれば前記シール材を超
えて延在され、その延在部に走査信号を供給するための
ゲート端子２Ａが形成されている。

【００２５】このゲート端子２Ａは、半導体集積回路
（ＩＣ）からなる走査駆動回路６の出力バンプに接続さ
れるようになっており、この走査駆動回路６は、その入
力バンプが透明基板１の周辺に設けられた入力端子８に
接続されるようにして透明基板１上に搭載されている。

【００２６】同様に、各ドイレン信号線３の図中下端は
透明基板４の対向領域の外側にまで、換言すれば前記シ
ール材を超えて延在され、その延在部に映像信号を供給
するためのドレイン端子３Ａが形成されている。

【００２７】このドレイン端子３Ａは、透明基板１に搭
載される半導体集積回路（ＩＣ）からなる映像信号駆動
回路１１の出力バンプに接続されるようになっており、
この映像信号駆動回路１１は、その入力バンプが透明基
板１の周辺に設けられた入力端子１１に接続されるよう
にして透明基板１上に搭載されている。

【００２８】透明基板４との対向領域であって表示領域
の外側の領域には静電保護回路が設けられていることは
上述したとおりである。

【００２９】この静電気保護回路は、各ゲート信号線２
のうちその幾つかに静電気が侵入してきた際に、それと
ゲート電極を介して接続される薄膜トランジスタＴＦＴ
の静電破壊（あるいは特性劣化）を防止する回路と、各
ドレイン信号線３のうちその幾つかに静電気が侵入して
きた際に、それとドレイン電極を介して接続される薄膜
トランジスタＴＦＴの静電破壊（あるいは特性劣化）を
防止する回路とから構成されている。

【００３０】前者の静電保護回路は、表示領域の左右側
のそれぞれにおいて各ゲート信号線２と交差（絶縁）す
るようにして図中ｙ方向に延在する第１静電保護用回路
１４と第２静電保護用回路１５とから構成されている。

【００３１】そして、第１静電保護用回路１４は、それ
ぞれのゲート信号線２との交差部において、各ゲート信
号線２とそれらゲート信号線２の両脇の共通配線との間
に、それぞれ双方向性ダイオードＤが接続されて構成さ
れている。

【００３２】同様に、第２静電保護用回路１５は、それ
ぞれのゲート信号線２との交差部において、各ゲート信
号線２とそれらゲート信号線２の両脇の共通配線との間
に、それぞれ双方向性ダイオードＤが接続されて構成さ
れている。

【００３３】このように構成した静電保護回路は、たと
えばゲート信号線２のうちの幾つかに静電気が侵入した
場合、双方向性ダイオードＤおよび共通配線を介して他
のゲート信号線２の全てに拡散され、これにより薄膜ト
ランジスタＴＦＴの静電破壊等を免れるようになる。

【００３４】後者の静電保護回路は、表示領域の上側に
おいて各ドレイン信号線３と交差（絶縁）するようにし
て図中ｘ方向に延在する第３静電保護用回路１６および
第４静電保護用回路１７とら構成されている。

【００３５】そして、第３静電保護用回路１６は、偶数
番目のそれぞれのドレイン信号線３との交差部におい
て、各ドイレン信号線３とそれらドレイン信号線３の両
脇の共通配線との間に、それぞれ双方向性ダイオードＤ
が接続されて構成されている。

【００３６】同様に、第４静電保護用回路１７は、奇数
番目のそれぞれのドレイン信号線３との交差部におい
て、各ドレイン信号線３とそれらドレイン信号線３の両
脇の共通配線との間に、それぞれ双方向性ダイオードＤ
が接続されて構成されている。

【００３７】このように構成した静電保護回路も、たと
えばドレイン信号線３のうちの幾つかに静電気が侵入し
た場合、双方向性ダイオードＤおよび共通配線を介して
他のドレイン信号線３の他に、後に詳述するように、フ
ィルタ基板である透明基板４側の共通電極にも拡散さ
れ、これにより薄膜トランジスタＴＦＴの静電破壊等を
免れるようになる。

【００３８】なお、双方向性ダイオードＤは、各画素領
域のＭＩＳ型である薄膜トラシジスタＴＦＴと並行して
形成され、その構造は該薄膜トランジスタＴＦＴのソー
ス電極とゲート電極を互いに接続させた点を除き類似し
たものとなっている。

【００３９】そして、ゲート信号線２の走査駆動回路６
に接続される側と反対側の第２静電保護回路１４の外側
には、第５静電保護回路２０が形成されている。

【００４０】この第５静電保護回路２０は、透明基板１
の右端側辺に沿って延在される配線として構成され、該
透明基板１の右端側辺からの静電気がゲート信号線２側
へ侵入するのを確実に阻止するガードリングとしての機
能を有する。

【００４１】この第５静電保護回路２０をゲート信号線
２の走査駆動回路６に接続される側と反対側に設けたの
は、該走査駆動回路６が存在する透明基板１の左端側辺
から静電気が侵入しても、その静電気が走査駆動回路６
の存在によって直接ゲート信号線２に侵入し難くなって
いるからである。

【００４２】同様に、ドレイン信号線３の映像信号駆動
回路１０に接続される側と反対側の第３および第４静電
保護回路１６、１７の外側には、第６静電保護回路２１
が形成されている。

【００４３】この第６静電保護回路２１は、透明基板１
の上端側辺に沿って延在される配線として構成され、該
透明基板１の上端側辺からの静電気がドレイン信号線３
側へ侵入するのを確実に阻止するガードリングとしての
機能を有する。

【００４４】この第６静電保護回路２１をドレイン信号
線３の映像信号駆動回路１０に接続される側と反対側に
設けたのは、該映像信号駆動回路１０が存在する透明基
板１の下端側辺から静電気が侵入しても、その静電気が
映像信号駆動回路１０の存在によって直接にドレイン信
号線３に侵入し難くなっているからである。

【００４５】そして、第５静電保護回路２０および第６
静電保護回路２１は、フィルタ基板である透明基板４の
液晶側の面において各画素領域に共通な対向電極（透明
電極）をＴＦＴ基板である透明基板１側に引き出すため
の導電層２５を介して互いに接続されて構成され、たと
え静電気が侵入しても該静電気がより拡散されやすくな
っている。

【００４６】該導電層２５は、本実施例の場合、分離さ
れた３つの導電層２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃからなり、こ
のうちの導電層２５Ａを介して第５静電保護回路２０と
第６静電保護回路２１とが接続されるようになってい
る。

【００４７】上述したように、これら導電層２５Ａ、２
５Ｂ、２５Ｃは、そのいずれにおいてもたとえばアース
電位に接続される対向電極に接続されることから、第５
静電保護回路２０および第６静電保護回路２１への静電
気侵入に対して他への影響を大幅に低減させることがで
きるようになる。

【００４８】透明基板４側の対向電極（透明電極）をＴ
ＦＴ基板である透明基板１側に引き出すための導電層と
しては、表示領域の四角のそれぞれに前記導電層２５と
ともに導電層２６、導電層２７、導電層２８が形成さ
れ、このうち導電層２６は、導電層２５と同様に、分離
された３つの導電層２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃからなって
いる。

【００４９】そして、前記第３静電保護回路１６は、そ
の一端が導電層２５Ｃに他端が導電層２６Ｃに接続さ
れ、第４静電保護回路１７は、その一端が導電層２５Ｂ
に他端が導電層２６Ｂに接続され、さらに、第６静電保
護回路２１は、その一端が導電層２５Ａに他端が導電層
２６Ａに接続されている。

【００５０】これにより、ＴＦＴ基板とフィルタ基板と
の組立てが終了した段階では、第３静電保護回路１６、
第４静電保護回路１７、第５静電保護回路２０、第６静
電保護回路２１がそれぞれ接地されて使用され、静電気
保護に対する信頼性が増大する。

【００５１】なお、ＴＦＴ基板とフィルタ基板との組立
て前、換言すればＴＦＴ基板のみの状態で扱われる場合
には、互いに接続されて形成される第５静電保護回路２
０および第６静電保護回路２１を除く他の静電保護回路
（第１ないし第４静電保護回路）は電気的にそれぞれ独
立して形成されることになる。

【００５２】その理由は、フィルタ基板との組立て前に
おいて、ゲート信号線２およびドレイン信号線３の断線
あるいは短絡の検査が行われるのが通常であり、その際
の検査が支障なくなされるようにするためである。

【００５３】ここで、前記導電層２５および２６はそれ
ぞれ分割された導電層から構成されていることは前述し
たとおりであるが、実際の構成では、たとえば図３に示
すように、それらの分割態様に工夫がなされている。

【００５４】たとえば導電層２５の場合、そのほぼ中心
から該導電層２５の外輪郭に到る複数の分離部を設ける
ことによって、各導電層２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃに分割
されるようになっている。

【００５５】これら各導電層２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃの
それぞれの面積はほぼ等しくなっていることが好ましい
が、必ずしも厳密である必要はない。

【００５６】したがって、図３に示した導電層２５の他
に、図４（ａ）、（ｂ）に示したようなものであっても
よい。

【００５７】導電層２６の場合も、導電層２５と同様
に、そのほぼ中心から該導電層２６の外輪郭に到る複数
の分離部を設けることによって、各導電層２６Ａ、２６
Ｂ、２６Ｃに分割されるようになっている。

【００５８】そして、この実施例では、第３静電保護用
回路１６、第４静電保護用回路１７、および第６静電保
護用回路２１（第５静電保護用回路２０）をそれぞれ接
地させる必要から、該導電層２５（および導電層２６）
をそれぞれ３分割したものであるが、必要に応じてこの
分割数に制限されることはなく、４分割あるいは５分割
であってもよいことはもちろんである。

【００５９】このように構成した導電層２５、２６の上
面には、フィルタ基板側の対向電極との導通を図るため
に、多数の導電ビーズ（たとえば樹脂性のビーズ表面に
金属をメッキしたもの）が含まれた導電体を塗布する
が、これら各導電ビーズの塗布にばらつきが生じても、
分割された各導電層の上面に導電ビーズが存在する確率
が大きくなり、確実に前記対向電極との導通を図ること
ができるという効果を奏する。

【００６０】図２は、図１のII−II線における断面を示
す図で、フィルタ基板およびバックライトＢＬとともに
示した断面図である。図１に示す部材は図２において同
符号で示している。

【００６１】フィルタ基板側の透明基板３１の液晶側の
面には、各画素領域を画するようにしてブラックマトリ
ックスＢＭが形成され、このブラックマトリックスＢＭ
の開口部にはカラーフィルタ３２が形成されている。

【００６２】そして、ブラックマトリックスＢＭおよび
カラーフィルタ３２を被って平坦膜３３が形成され、そ
の上面は透明電極からなる対向電極３４が各画素領域に
共通に形成されている。

【００６３】そして、この対向電極３４は導電体３９お
よび導電膜２６を介してＴＦＴ基板側に引き出されるよ
うになっている。

【００６４】ここで、前記導電体３９は、上述したよう
に、塗布により形成でき、樹脂性のビーズ表面に金属を
メッキした多数の導電ビーズが含まれたものとして説明
したものであるが、これに制限されることはなく、たと
えば金、銀等の導電性のよい金属粉を含むペースト材で
あってもよいことはいうまでもない。

【００６５】なお、同図において、符号３５はシール
剤、３６は配向膜、３７は偏向板である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による液晶表示装置によれば、表示むらを解消で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す等
価回路図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構
成図である。

【図４】本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す
説明図である。

【符号の説明】

２……ゲート信号線、３……ドレイン信号線、１４…第
１静電保護用回路（第１の静電保護回路）、１５……第
２静電保護用回路（第１の静電保護回路）、１６……第
３静電保護用回路（第２の静電保護回路）、１７……第
４静電保護用回路（第２の静電保護回路）、２０……第
５静電保護用回路（第３の静電保護回路）、２１……第
６静電保護用回路（第３の静電保護回路）、２５、２
６、２７、２８……導電層、ＴＦＴ……薄膜トランジス
タ、ＰＩＸ……画素電極、Ｃａｄｄ……容量素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ Ｇ０９Ｇ 3/36 3/36 Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ (72)発明者 松田 正昭 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 大河原 洋 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 阿武 恒一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Ｆターム(参考） 2H092 GA37 GA38 GA39 GA60 GA64 HA13 HA16 JB52 JB58 JB79 MA11 NA01 NA14 PA03 PA04 PA08 PA09 2H093 NA16 NC09 NC11 NC62 NC81 ND05 ND40 5C006 AA22 BB16 BC06 BF36 EC01 FA20 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 DD30 JJ03 KK01 5C094 AA03 AA21 AA23 AA31 AA48 BA03 BA43 CA19 DA12 DB02 DB04 DB05 EA02 EA04 EA05 EA07 EA10 EB02 FA01 FA02 FB12 GB01 GB10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶を介して対向配置される透明基板の
   うち一方の透明基板の液晶側の面に、一方向に延在して
   並設されるゲート信号線とこのゲート信号線に絶縁され
   て交差されるドレイン信号線と、 これら信号線によって囲まれる画素領域に、ゲート信号
   線からの走査信号の供給によって駆動される薄膜トラン
   ジスタとこの薄膜トランジスタを介してドレイン信号線
   からの映像信号が供給される画素電極と、 各画素領域の集合からなる表示領域外の一方の側に、奇
   数番目の各ドレイン信号線とダイオードを介して接続さ
   れた第１の静電保護回路と偶数番目の各ドレイン信号線
   とダイオードを介して接続された第２の静電保護回路
   と、 これら第１および第２の静電保護回路と他方の透明基板
   側の共通電極との接続を図る導電層と、を備え、 この導電層は、少なくとも第１の静電保護回路と接続さ
   れる部分と第２の静電保護回路と接続される部分とに分
   割されているとともに、その分割は該導電層のほぼ中心
   から該導電層の外輪郭に到る複数の分離部を設けること
   によってなされていることを特徴とする液晶表示装置。