JP2001021918A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001021918A JP11193057A JP19305799A JP2001021918A JP 2001021918 A JP2001021918 A JP 2001021918A JP 11193057 A JP11193057 A JP 11193057A JP 19305799 A JP19305799 A JP 19305799A JP 2001021918 A JP2001021918 A JP 2001021918A
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恒一 阿武
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正昭 松田
Hiroshi Ogawara
洋 大河原
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電気の侵入に対して信頼性に優れたものを
得る。 【解決手段】 基板と、この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
表示領域の外側に各ゲート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、前
記基板上にゲート信号線およびドレイン信号線と接続さ
れて搭載される駆動回路と、この駆動回路が配置されて
いない側の基板上に該基板の辺に沿って形成された第3
の静電保護回路と、を備える。

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
(スイッチング素子)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】また、この画素電極との間で液晶に電界を
発生せしめる対向電極が形成され、この対向電極として
は、透明基板に対して垂直(縦)方向に電界を発生させ
るため他方の透明基板側に形成されたもの、あるいは、
透明基板に対して平行(横)方向に電界を発生させるた
め画素電極が形成された透明基板側に形成されたものが
ある。
【0005】そして、ゲート信号線およびドレイン信号
線は各画素領域の集合体としての表示領域の外側にま
で、換言すれば一方の透明基板の周辺にまで延在され、
この延在部からそれぞれ走査信号および映像信号が供給
されるようになっている。
【0006】これらの信号の供給は、半導体集積回路
(IC)によって構成される走査駆動回路および映像信
号駆動回路によってなされ、これら各回路はその出力端
子がゲート信号線およびドレイン信号線と接続されて透
明基板上に搭載されている(いわゆるフィリップチップ
方式、チップ・オン・ガラス方式と称される)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された液晶表示装置は、ゲート信号線あるいは
ドレイン信号線から静電気が侵入してきた際には、それ
ら信号線に接続された薄膜トランジスタに静電破壊をも
たらすことから、その対策が極めて重要となる。
【0008】このため、たとえば画素領域の集合である
表示領域の外側において、ゲート信号線あるいはドレイ
ン信号線の幾つかに静電気が侵入した際に、その静電気
を他のゲート信号線あるいはドレイン信号線に拡散させ
ることによって、薄膜トランジスタの静電破壊を防止す
る静電保護用回路が設けられたものが知られている。
【0009】しかし、静電気の量が極めて多い場合、薄
膜トランジスタは、たとえその静電破壊を起こすことは
なくても特性の劣化をもたらすことから、静電気の侵入
に対しては最善の対策を施すことが賢明となる。
【0010】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、その目的は静電の侵入に対して信頼性に優
れた液晶表示装置を提供することにある。
【0011】
【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。
【0012】すなわち、本発明による液晶表示装置は、
基本的には、基板と、この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
示領域の外側に各ゲート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、前記
基板上にゲート信号線およびドレイン信号線と接続され
て搭載される駆動回路と、この駆動回路が配置されてい
ない側の基板上に該基板の辺に沿って形成された第3の
静電保護用回路と、を備えることを特徴とするものであ
る。
【0013】このように構成された液晶表示装置は、そ
の第3の静電保護回路が、駆動回路が搭載されていない
辺側から信号線側への静電気の侵入を確実に阻止するガ
ードリングとしての機能を有するようになる。
【0014】
【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。
【0015】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。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】同様に、各ドレイン信号線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。
【0026】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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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静電保護回路1
4と第2静電保護回路15とが形成されている。
【0030】第1静電保護回路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の両脇に位置づけられる共通配線と
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。
【0031】同様に、第2静電保護回路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の両脇に位置づけられる共
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】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。
【0033】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静電保護回路16および第
4静電保護回路17とが形成されている。
【0034】第3静電保護回路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、各ドレイ
ン信号線3とそれらドレイン信号線3の両脇に位置づけ
られる共通配線との間に、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。
【0035】第4静電保護回路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の両脇に位置づけ
られる共通配線との間に、それぞれ双方向性ダイオード
Dが接続されている。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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にゲート信号線2に侵入し難くなっ
ているからである。
【0041】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。
【0042】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。
【0043】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。
【0044】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。
【0045】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。
【0046】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。
【0047】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。
【0048】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。
【0049】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。
【0050】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。
【0051】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。
【0052】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。
【0053】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。
【0054】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。
【0055】そして、この対向電極34は導電体34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。
【0056】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。
【0057】上述した実施例では、走査駆動回路6およ
び映像信号駆動回路10が、その入力バンプおよび出力
バンプをTFT基板上の配線層に接続させて、該TFT
基板に搭載されたものを対象としたものである。
【0058】しかし、これに限定されることなく、走査
駆動回路6および映像信号駆動回路10が、その出力バ
ンプのみをTFT基板上の配線層に接続させて、該TF
T基板に搭載されたものにも適用できることはいうまで
もない。
【0059】なお、上述した実施例では、いわゆる縦電
界方式と称される液晶表示装置について説明したもので
ある。しかし、画素電極と対向電極との構成が若干異な
るのでその他の構成はほぼ同様ないわゆる横電界方式と
称される液晶表示装置においても同様な事情があること
から、この横電界方式の液晶表示装置にも適用できるこ
とはいうまでもない。
【0060】ここで、横電界方式の液晶表示装置とは、
画素電極と対向電極とがほぼ同一の平面上に形成され、
この平面にほぼ垂直に該各電極の間を透過する光を該各
電極の間に発生する電界による液晶挙動に基づいて制御
するものである。
【0061】
【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、静電気の侵入に対
して信頼性に優れたものを得ることができるようにな
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。
【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)、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 (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 (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 Fターム(参考) 2H092 GA13 GA33 GA45 GA64 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB11 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB57 JB69 JB79 KA05 KA07 KB14 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA22 MA27 MA35 MA37 MA56 NA14 NA25 PA06 QA07 2H093 NA16 NA80 NC34 NC35 NC62 NC81 ND40 ND43 ND52 ND56 NF05 5C006 AA01 AA22 BB16 BC03 BC06 BC12 BF36 FA31 5C080 AA10 BB05 DD12 DD19 FF11 JJ02 JJ06 5C094 AA21 BA03 BA43 BA99 DA09 DA13 EA03 EA04 EA07 FB14 GA10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、この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の外側に各ゲート信
    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、 前記基板上にゲート信号線およびドレイン信号線と接続
    されて搭載される駆動回路と、 この駆動回路が配置されていない側の基板上に該基板の
    辺に沿って形成された第3の静電保護用回路と、を備え
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 第3の静電保護用回路は第1の静電保護
    用回路および第2の静電保護用回路に隣接されてその外
    側に形成さ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。
  3. 【請求項3】 第3の静電保護用回路は導電配線層から
    構成されていることを特徴とする請求項1、2のうちい
    ずれかに記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 導電配線層は接地されていることを特徴
    とする請求項3に記載の液晶表示装置。
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