JP4411898B2 - 液晶表示パネル - Google Patents

Description

本発明は、静電対策を施したアクティブマトリクス型の液晶表示パネルに関するものであり、特に、液晶表示パネルの周縁部の配線構造を、静電破壊の防止に有効な構造とした液晶表示パネルに関するものである。

近年、ＯＡ機器に用いられる表示装置は、軽量化、薄型化、低消費電力化、高精細化および画面の大型化が要求されている。一般家庭においても、より一層の臨場感が体験できる大画面のテレビジョンへの要求は強いが、従来のＣＲＴは大画面化に伴い容積、重量が増大するため、薄型軽量化可能な大面積のフラットパネルディスプレイの実用化が強く望まれている。

このため、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、ＥＬ(electro luminescent)表示装置、ＬＥＤ(light emitting display)等の表示装置においても大画面化の開発・実用化が進められている。なかでも液晶表示装置は、他の表示装置に比べ、厚さ（奥行き）が格段に薄くできること、消費電力が小さいこと、フルカラー化が容易なこと等の利点を有するので、近年においては種々の分野で用いられつつあり、画面の大型化への期待も大きい。

図４は一般的なアクティブマトリクス型液晶表示パネルの等価回路を示す図である。図４に示すように液晶表示パネルは、走査線であるゲート配線１、信号線であるソース配線２、スイッチング素子である薄膜トランジスタ３（以下ＴＦＴと称す）から構成され、ゲート配線１、ソース配線２は、画素部に外部信号を入力する端子部４（走査線用入力パッド）、端子部５（信号線用入力パッド）にそれぞれ接続されて構成されている。

マトリクス基板内では、複数本の走査線であるゲート配線１に直交して複数本の信号線であるソース配線２が配置されており、その交点位置にＴＦＴ３が設けられている。ゲート配線１およびソース配線２は、それぞれ独立に引き出し線が設けられており、その引き出し線の終端部に走査線用入力パッド４および信号線用入力パッド５が設けられている。

図５は、このような液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の構造を示す概略横断面図である。図５において、バックライト１２の表面には、第１の偏光板１４を介して表示画素を配列した液晶表示パネル１６が配置され、上部に第２の偏光板１８が配置される。液晶パネル１６は、光の入射側に位置する背面ガラス板１６ａと光の出射側に位置する前面ガラス板１６ｂと、背面ガラス板１６ａの内面に形成された画素電極１６ｃと、前面ガラス板１６ｂの内面に形成されたカラーフィルタ１６ｄならびに背面ガラス板１６ａと前面ガラス板１６ｂの間にシール材１６ｆを用いて密封充填された液晶１６ｅとからなる。

このような液晶表示パネルの製造工程においては、静電気による半導体素子等の破壊が生じることがあるため、その対策がとられている。例えば、下記の特許文献１には、図６に示す構造により静電破壊を防止するための対策を施した液晶表示パネルが開示されている。

特許文献１に開示された液晶表示パネルは、図６に示すように、ＴＦＴ素子２８の各端子に接続されたドレイン線２２，２３，２４およびゲート線２５，２６，２７を接続するショートバー３４を設けるとともに、隣接したドレイン線２２，２３，２４の間、および、隣接したゲート線２５，２６，２７の間に静電対策電極３０，３１，３２，３３をそれぞれ設けることにより、各配線間に静電容量を形成するようにしたものである。

ＴＦＴ基板の切断工程では、ＴＦＴ基板をカッティングして個々のＴＦＴ基板２１を切り出すとともに、切断後には各配線に接続されていたショートバー３４が切り離されるため、各配線間を同電位にすることが難しくなる。外部から静電気が入ってきた場合は、上記した静電対策電極３０，３１，３２，３３を介して、電荷の集中している配線から隣接する配線に電荷が分散され、電荷の集中を緩和して静電気による素子や配線等の破壊が防止される。
特開平９−１９７３７６号公報（図１）

ところで、図４、図５に示すような液晶表示パネルにおいては、液晶を封入した上下の基板、例えば、ＴＦＴ基板４１にはゲート配線、ソース配線が一定の間隔を持ってマトリクス状に配置されているが、図１に示されるように各配線は表示面の周縁部４２（額縁部）において参照符号４６で代表的に示す引き出し線により集線して引出され、ドライバ素子やコネクタに接続するための端子部４３に接続される。

このため、周縁部４２においては、引き出し線の配線が形成されない部分４４が生じる。このような配線の形成されない部分が存在すると、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とをスペーサを介して接合する場合に、基板間の間隔を一定に保持することが難しくなるため、配線が形成されない部分４４にダミーのメタル層４５を設けて、基板間の間隔を均一に保持する構成が採用されている。

このような液晶表示パネルを製造する工程においては、露光ステージ上にＴＦＴ基板を載置し、露光などの所定の製造作業を行うが、その過程でＴＦＴ基板を露光ステージ上で位置合わせする工程等において、ガラス基板からなるＴＦＴ基板と露光ステージとの間で摩擦による静電気の帯電が生じる。

また、露光終了後に搬送手段によって露光ステージからＴＦＴ基板を移動する際にも剥離帯電が生じる。そして、この時、帯電した静電気が大きくなってスパークし、基板上に形成された素子を破壊する静電破壊が発生する。

上記特許文献１に開示された液晶表示パネルにおいては、図１のように周縁部４２に比較的面積の大きいダミーのメタル層４５を有する液晶表示パネルにおいて生じる静電破壊については考慮されておらず、このような液晶表示パネルの静電破壊を防止するには十分な構成でないという問題点があった。

本願の発明者は、上記の問題点を解消すべく種々検討を重ねた結果、ダミーのメタル層は他の引き出し配線に比べ面積が大きいため、摩擦帯電、剥離帯電の際の帯電量が大きく、特にメタル層と近接したゲート配線、ソース配線等の配線との間でスパークを生じ、静電破壊に至っていることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明においては、前記のメタル層を一領域に広範に形成（ベタ状に形成）するのではなく、適宜スリットを設けて区分し、島状のメタル層を形成することによって、メタル層の帯電量を少なくしてスパークの発生を防止するようになしたものである。

従って、本発明は前記の問題点を解消することを課題とし、周縁部４２に比較的面積の大きいダミーのメタル層４５を有する液晶表示パネルにおいて、剥離帯電等による静電破壊を防止することの可能な構造の液晶表示パネルを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本願の請求項１に係る発明は、表示素子を駆動するマトリクス状の配線と、前記配線をドライバ素子またはコネクタに接続するために前記液晶表示パネルの表示面の周縁部に設けた端子部とを備え、
前記周縁部において前記配線を引き出し線により引き出し、集線部で前記引き出し線を集線して端子部に接続するとともに、前記集線部の間に存在する領域にダミーのメタル層を設けた液晶表示パネルにおいて、
前記メタル層に複数のスリットを設け、該スリットにより区分される複数のメタル層領域を形成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明においては、ダミーのメタル層が複数の領域に区分して形成されるため、区分された個々のダミーのメタル層の面積は一体に形成されたダミーのメタル層に比較して極端に小さなものとなり、ダミーのメタル層において生じる摩擦帯電、剥離帯電の際の帯電量を小さく抑えることができる。従って、液晶パネルの製造の工程で、露光ステージと液晶表示パネルとの間で摩擦帯電、剥離帯電を生じても、メタル層と近接したゲート配線等の配線との間でスパークを生じ難くなり、静電破壊の発生を防止することができる。

また、メタル層全体にわたってスリットを設けて複数の領域を形成することなく、配線に
近接した部分のメタル層をスリットにより区分することによって該当部分のメタル層の面
積を小さくすることができる。この結果、該当部分のメタル層の帯電量を小さく抑えるこ
とができ、静電破壊の発生を防止することができる。

以下、添付の図面を参照して本発明に係る液晶表示パネルについて詳細に説明する。

図２は本発明の実施例１に係る液晶表示パネルを部分的に拡大した模式図であり、図１の領域Ａで示す額縁部４２、メタル層４５の部分に相当する本発明の構成を拡大して示す図である。図３は本発明に係る液晶表示パネルの他の実施形態を示す図であり、液晶表示パネルを部分的に拡大した模式図である。

図２は表示面５０の周縁に周縁部（額縁部）５１が設けられており、周縁部５１の端部にゲート配線、ソース配線等の配線を接続する端子部５３が設けられている。これらの配線は、周縁部５１において参照符号５７により代表的に示された引き出し線によって引出され、引き出し線５７が集線部５２で集線されて端子部５３に接続され、端子部５３から図示しないコネクタを介して各配線を駆動するドライバ回路（図示せず）に接続される。

一般に、表示面におけるゲート配線、ソース配線等のマトリクス配線の各配線間の間隔に対して、端子部５３の各端子間の間隔は密であり、表示面５０から端子部５３に接続される各配線の引き出し線は、周縁部５１の集線部５２において、図２に模式的に示されるように端子部５３に向かって集線される。すなわち、表示面５０において所定のピッチで配線されたゲート配線、ソース配線等の各配線は、集線部５２において端子部５３を扇の要として扇状に集線される。

このため、前述したように、隣接する端子部５３の間には引き出し線の配線が形成されない部分５４（三角形状の部分）が生じる。このように配線が形成されない部分が存在すると、ＴＦＴ基板とＣＦ基板とをスペーサを介して接合する場合に、基板間の間隔を一定に保持することが難しくなるため、配線が形成されない部分５４にダミー（電気的にどこにも接続されない）のメタル層５５を設けて、基板間の間隔を均一に保持する。

本発明に係る液晶表示パネルにおいては、このダミーのメタル層５５を図２に示すように、複数のスリット５６によって複数の領域に区分されたことを特徴としている。このように、ダミーのメタル層５５を複数の領域に区分すると、区分したダミーのメタル層５５の面積は、図１に示す一体に形成されたダミーのメタル層４５に比較して極端に小さなものとなる。

このため、摩擦帯電、剥離帯電の際の帯電量を小さく抑えることができ、液晶パネルの製造の工程で、露光ステージと液晶表示パネルとの間で摩擦帯電、剥離帯電を生じても、メタル層５５と近接したゲート配線等の配線との間でスパークを生じ難くなり、静電破壊の発生を防止することができる。

図３は、本発明の実施例２に係る液晶表示パネルの他の実施形態を示す図であり、図２と同様に液晶表示パネルを部分的に拡大した模式図である。理解を容易にするため、図３において図２と同一部分には同一の参照符号を付し、その説明は重複するため省略する。

図３は、配線の存在しない領域５４に形成するダミーのメタル層を、メタル層５５全体にわたってスリットを設けることなく、集線部５２の配線に隣接する部分のみにスリット５６を設けて複数のメタル層５５の領域に区分したものである。従って、配線の存在しない領域５４の中央部にはスリット５６によって区分されない、比較的大きな面積のメタル層５５’が存在する。

このような構成とした場合でも、集線部５２の配線に隣接する部分のメタル層５５は小さな面積に区分されており、摩擦帯電や剥離帯電の帯電量を小さく抑えることができる。隣接する配線との間のスパークの発生はその帯電量と距離によってその発生条件が異なるため、配線に近接するメタル層５５との間のスパークの発生は抑制され、中央の面積の比較的大きなメタル層５５’との間のスパークは距離が大きくなるため発生し難くなる。これによって、図２の構成と同様に静電破壊の発生を防止することができる。

額縁部にダミーのメタル層を形成した液晶表示パネルの構成を示す模式図である。 本発明の実施例１に係る液晶表示パネルの構成を部分的に拡大して示した模式図である。 本発明の実施例２に係る液晶表示パネルの構成を部分的に拡大して示した模式図である。 従来の一般的なアクティブマトリクス型液晶表示パネルの等価回路を示す図である。 図４の液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の構造を示す概略横断面図である。 静電破壊を防止するための対策を施した従来の液晶表示パネルの回路構成を示す図であ る。

符号の説明

５０…表示面
５１…周縁部（額縁部）
５２…集線部
５３…端子部
５４…配線が形成されない領域
５５…ダミーのメタル層
５７…引き出し線

Claims (1)

1. 表示素子を駆動するマトリクス状の配線と、前記配線をドライバ素子またはコネクタに
   接続するために液晶表示パネルの表示面の周縁部に設けた端子部とを備え、前記周縁部に
   おいて前記配線を引き出し線により引き出し、集線部で前記引き出し線を集線して端子部
   に接続するとともに、前記集線部の間に存在する領域にダミーのメタル層を設けた液晶表
   示パネルにおいて、
   前記ダミーのメタル層は、複数のメタル層領域が形成され、前記集線部において集線され
   る引き出し線に近接した小さな面積部分の前記スリット領域と、配線の存在しない領域の
   中央部にスリットの存在しない大きな面積部分のメタル層領域と、により形成されたこと
   を特徴とする液晶表示パネル。

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