JPH0843852A

JPH0843852A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0843852A
Application number: JP17500394A
Authority: JP
Inventors: Masashi Itokazu; 昌史糸数; Hiroshi Murakami; 浩村上; Kenichi Nakabayashi; 謙一中林; Kazuhiro Takahara; 和博高原
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶表示装置に関し、アクティブマトリクス
型液晶表示装置のドライバを構成する多結晶シリコンＴ
ＦＴから発生する熱を速やかに放熱すると共に、信号の
遅延や電源に発生するノイズを減らすことにより、安定
した表示特性を有する液晶表示装置を提供する。【構成】表示部の各画素７に接続する各データバス８
を駆動するデータドライバ又は各ゲートバス９を駆動す
るゲートドライバの内の少なくとも一方を、少なくとも
２以上のドライバブロック３₁，３₂・・・３_m或いは
５₁，５₂・・・５_nに分割し、この分割したドライバ
ブロック毎に制御信号、電源、或いは、画像データを各
ドライバブロックに対応して設けたパッド１０₁，１０
₂・・・１０_m或いは１２₁，１２₂・・・１２_nから
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関するも
のであり、特に、データドライバ及びゲートドライバを
多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成する
と共に、画素をスイッチングするＴＦＴも多結晶シリコ
ンで構成することにより全てのＴＦＴを一枚のパネル内
に集積化したアクティブマトリクス型液晶表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄型の情報端末表示装置として液
晶表示装置が使用されており、この液晶表示装置として
は、アクティブマトリクス型液晶表示装置と単純マトリ
クス型液晶表示装置とがある。

【０００３】この内のアクティブマトリクス型液晶表示
装置としては、アモルファスシリコンＴＦＴを用いた液
晶表示装置と多結晶シリコンＴＦＴを用いた液晶表示装
置とがあり、現在の主流はアモルファスＴＦＴを用いた
液晶表示装置であるものの、より移動度の高い多結晶シ
リコンＴＦＴを用いた液晶表示装置に置き換えが進んで
いる。

【０００４】多結晶シリコンＴＦＴを用いた液晶表示装
置の開発を進めるに連れて、多結晶シリコンはアモルフ
ァスシリコンよりも移動度が高いために、アモルファス
シリコンＴＦＴを用いた液晶表示装置においては外部の
半導体集積回路装置により構成されていたデータドライ
バ及びゲートドライバを、ガラス基板等の絶縁性基板上
に堆積させた多結晶シリコンＴＦＴにより構成すること
が可能になった。

【０００５】これにより、データドライバ及びゲートド
ライバと画素をスイッチングするＴＦＴとを同一の絶縁
性基板上に集積化して構成することが可能になり、液晶
表示装置全体の集積度が向上し、液晶表示装置の表示容
量（画素密度及び時間的密度）も急激に増大した。

【０００６】図９はこの様なデータドライバ及びゲート
ドライバと画素をスイッチングするＴＦＴとを同一のガ
ラス基板等の絶縁性基板上に集積化した従来のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の概念的構成を示すもの
で、ＴＦＴ基板１の周辺部に表示部の画素７を駆動する
データドライバ３とゲートドライバ５をお互いが行及び
列となるように配置し、このデータドライバ３及びゲー
トドライバ５にフレキシブルケーブル１６を介して信号
及び電源を供給する。

【０００７】この場合、フレキシブルケーブル１６から
の信号及び電源はデータドライバ３及びゲートドライバ
５のそれぞれの１段目に供給され、それが逐次後段に伝
達されていくものである。なお、図９において、２は画
素の集積部である表示部に対応して設けた対向基板であ
り、Ｃ_LCは液晶容量であり、ＶＣは対向電極のコモン電
圧である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】アクティブマトリクス
型液晶表示装置の集積度が向上するに連れて、表示特性
が劣化し不安定になる問題があった。これを分析する
と、第１に、集積化したデータドライバ及びゲートドラ
イバから発生する熱が多くなるのに対して、基板がガラ
スなどの熱伝導性の低い絶縁性基板からなり、且つ、他
に放熱板や放熱膜のような放熱部材が設けられていない
ため、熱によりＴＦＴの特性が変化して劣化したり、熱
が液晶自体に影響を与えて表示特性が劣化する等の問題
があった。

【０００９】第２に、液晶表示装置の集積度が向上する
ことによってそれを駆動する回路の規模も増大し、それ
に伴って１段目から入力された信号及び電源が最終段ま
でドライバ内部を引き回されることになるので、パネル
内の信号線や電源線の引回しが延びて電源電圧の不安定
化や信号線の遅延の増大化の問題が生じ、液晶表示装置
の大規模化を妨げる要因になっている。また、パネル面
積が大きくなるにしたがって、製造歩留りの低下を引き
起こしており、効果的な冗長方法が必要になっている。

【００１０】したがって、本発明はデータドライバ及び
ゲートドライバと画素をスイッチングするＴＦＴとを同
一のガラス基板等の絶縁性基板上に集積化した多結晶シ
リコンを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に
おいて、ＴＦＴから発生する熱を速やかに放熱すると共
に、信号の遅延や電源に発生するノイズを減し、冗長性
を持たせることにより、安定した表示特性を有する液晶
表示装置を高い製造歩留りで提供することを目的とする
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は安定した表示特性
を得るという課題をドライバ回路の配置構成によって解
決した本発明の原理的構成を示す概略図であり、表示部
の各画素７に接続するデータバス８を駆動するデータド
ライバを少なくとも２以上のデータドライバブロック３
₁，３₂・・・３_mに分割することを特徴とし、さら
に、この分割したデータドライバブロック３₁，３₂・
・・３_mのブロック毎に画像データ、制御信号、電源を
データドライバブロック３₁，３₂・・・３_mに対応し
て設けたパッド１０₁，１０₂・・・１０_mから供給す
ることも特徴とする。

【００１２】また、同じく表示部の各画素７に接続する
ゲートバス９を駆動するゲートドライバを少なくとも２
以上のゲートドライバブロック５₁，５₂・・・５_nに
分割することを特徴とし、さらに、この分割したゲート
ドライバブロック５₁，５₂・・・５_nのブロック毎に
制御信号、電源をゲートドライバブロック５₁，５₂・
・・５_nに対応して設けたパッド１２₁，１２₂・・・
１２_nから供給することも特徴とする。

【００１３】また、本発明は、各ゲートドライバとパッ
ドとの間及び各データドライバとパッドとの間の少なく
とも一方に○のなかに×印のマークで示した接続／切断
選択手段１４，１５を設けることを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、各データバス及び各ゲー
トバスの少なくとも一方のバスの両側に各バスを駆動す
るドライバブロック、即ち、データドライバブロック４
₁，４₂・・・４_m或いはゲートドライバブロック
６₁，６₂・・・６_nを設けることを特徴とするもので
ある。

【００１５】また、図２は安定した表示特性を得るとい
う課題を装置の放熱構造によって解決した本発明の原理
的構成を示す図であり、ガラス基板からなるＴＦＴ基板
１上にデータドライバ或いはゲートドライバを構成する
多結晶シリコンＴＦＴ２０（２１は電極形成のための層
間絶縁膜）を設け、このＴＦＴ基板１のＴＦＴが設けら
れた側の面或いはＴＦＴが設けられていない側の面に放
熱板或いは熱伝導性の良い膜等の放熱部材２４ａ、２４
ｂを設けることを特徴とする。

【００１６】なお、放熱部材をＴＦＴが設けられた側の
面に設ける場合には、保護絶縁膜２２を介して設けたシ
ール剤２３上にＴＦＴ２０の発生する熱が伝わるのに十
分な至近距離に放熱部材２４ａを設けるものである。

【００１７】

【作用】データドライバ或いはゲートドライバの少なく
とも一方を二つ以上のドライバブロックに分割し、この
各ブロック毎に画像データ、制御信号、電源等を供給す
ることにより、各画像データ線、制御信号線、電源線の
パッドからの引回しが短くなり、信号の遅延や電源電圧
の変動を低減でき、また、各ドライバに入力される各信
号、電源、画像データの状態を各パッドからチェックす
ることが可能になる。

【００１８】また、各ゲートドライバとパッドとの間及
び各データドライバとパッドとの間の少なくとも一方に
接続／切断選択手段を設けることによって、任意のブロ
ックを切り離したり、チェックで使用したパッドより任
意のブロックに各信号、電源、画像データを供給するこ
とが可能となる。

【００１９】また、各データバス及び各ゲートバスの少
なくとも一方のバスの両側に各バスを駆動するドライバ
ブロックを設けることによって、一方を予備のドライバ
として使用でき、ブロック毎にどちらか一方の端のドラ
イバを選択することにより冗長性が高まる。

【００２０】さらに、放熱部材を設けることによって、
ＴＦＴ及び液晶自体に影響を与えるＴＦＴで発生する熱
を効率よく放熱することができ、また、シール剤を介し
て放熱部材を設けることにより、放熱部材を設ける位置
の任意性或いは放熱効率をより高めることができる。

【００２１】

【実施例】図３は、本発明の第１の実施例である安定し
た表示特性を得るためのデータドライバ及びゲートドラ
イバの概念的構成を示す図であり、表示部の周辺に二つ
以上のブロックに分割したデータドライバブロック
３₁，３₂・・・３_m及びゲートドライバブロック
５₁，５₂・・・５_nを互いに直交する方向に配置す
る。

【００２２】各ドライバブロックには、それに対応する
フレキシブルケーブル用パッド或いはワイヤボンディン
グ用パッドからなるデータパッド１０₁，１０₂・・・
１０ _m及びゲートパッド１２₁，１２₂・・・１２_nよ
り、ＤＡＴＡ、ＶＥＥ、ＣＬＫ、ＳＩ、及び、ＶＣＣ
（ゲートドライバに対しては、ＶＣＣＧ、ＳＩＧ、ＣＬ
ＫＧ、及び、ＶＥＥＧ）を供給する。

【００２３】図４は、本発明の第１の実施例のデータド
ライバ及びゲートドライバの具体的回路構成を示す図で
あり、各データドライバブロック３₁，３₂・・・３_m
間、及び、各予備データドライバブロック４₁，４₂・
・・４_m間はそれぞれスイッチング素子１７₁，１７₂
・・・１７_l、及び、１８₁，１８₂・・・１８_lで接
続されており、これ等のスイッチング素子を信号Ｓｉｇ
１、Ｓｉｇ２・・・で制御することによりＯＮ、ＯＦＦ
させ、各データドライバブロック３₁，３₂・・・３_m
間、及び、各予備データドライバブロック４₁，４₂・
・・４_m間の接続を分離可能にしている。

【００２４】図４の○の中に×印をマークした箇所をレ
─ザ等で焼き切るとＳｉｇはＶＣＣからＶＥＥに変化し
スイッチング素子がＯＦＦになり、ブロックの接続が分
離される。また、この様な接続の分離は、信号Ｓｉｇを
パッドから直接供給しても良いし、或いは、Ｓｉｇによ
らずにスイッチング素子の所定部分をレーザリペア等で
直接切断することにより行っても良い。上述の図１にお
ける接続／切断選択手段１４、１５は、この様なスイッ
チング素子、Ｓｉｇ、或いは、レーザ切断手段を含めて
構成されているものである。

【００２５】また、動作のチェックは、例えば、データ
ドライバブロック３₁のチェックの場合には、データパ
ッド１０₁へ各信号（ＳＩ、ＣＬＫ）、電源（ＶＣＣ、
ＶＥＥ）、画像データ（ＤＡＴＡ）を供給して、データ
パッド１０₂より各信号（ＳＩ、ＣＬＫ）、電源（ＶＣ
Ｃ、ＶＥＥ）、画像データ（ＤＡＴＡ）をモニタするこ
とができる。

【００２６】この様なチェックにより、例えば、データ
ドライバブロック３₂には欠陥があり、予備データドラ
イバブロック４₂には欠陥がなかった場合には、Ｓｉｇ
１及びＳｉｇ１’を制御して、Ｓｉｇ１及びＳｉｇ１’
により制御されている全てのスイッチング素子１７₁、
１８₁をＯＦＦにして予備データパッド１１₂から各信
号（ＳＩ、ＣＬＫ）、電源（ＶＣＣ、ＶＥＥ）、画像デ
ータ（ＤＡＴＡ）を予備データドライバブロック４₂に
供給して駆動することができ、これにより回路の冗長性
を高めることができる。

【００２７】また、図４には示していないが、この様な
構成をゲートドライバにも適用して、各ゲートドライバ
ブロック５₁，５₂・・・５_n間及び各予備ゲートドラ
イバブロック６₁，６₂・・・６_n間の接続・分離を制
御することができ、また、各ブロックをチェックした結
果、あるブロックに欠陥が発見された場合には、それに
対応する予備ブロックに各信号（ＳＩＧ、ＣＬＫＧ）、
電源（ＶＣＣＧ、ＶＥＥＧ）を供給して駆動し、これに
より回路の冗長性を高めることができる。

【００２８】図５は、本発明の第２の実施例である液晶
表示装置の第１の放熱構造を説明する図であり、図５
（ｂ）は図５（ａ）の線Ａ−Ａ’における断面構造を示
す図である。ＴＦＴ基板１の中央部の表示エリア２５に
液晶２６をスイッチングするＴＦＴ（図示せず）を設け
るとともに、液晶２６の封止領域外にデータドライバ３
及びゲートドライバ５を設ける。

【００２９】そして、図５（ｂ）に示すように、データ
ドライバ３及びゲートドライバ５を構成する多結晶シリ
コンＴＦＴ上にシール剤２３を介して放熱板２４ａを設
ける（２は対向基板）。このような構成により、多結晶
シリコンＴＦＴで発生した熱は、液晶領域外に設けられ
た放熱板２４ａにより放熱されるので、熱がＴＦＴ自体
及び液晶に悪影響を与えることがない。

【００３０】また、図６は、本発明の第３の実施例であ
る液晶表示装置の第２の放熱構造を説明する図であり、
図６（ｂ）は図６（ａ）の線Ａ−Ａ’における断面構造
を示す図である。この場合には、図５の第２の実施例と
は異なり、放熱板２４ａの一部が対向基板２に重なるよ
うに設けたものであり、この場合には、放熱板２４ａは
遮光板としても作用する。

【００３１】また、図７は、本発明の第４の実施例であ
る液晶表示装置の第３の放熱構造を説明する図であり、
図７（ｂ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａ’における断面構造
を示す図である。この場合には、放熱板２４ｂをＴＦＴ
基板１のＴＦＴが設けられていない側の面に密着させた
ものである。

【００３２】この場合、ＴＦＴ基板１がガラス基板であ
るため熱伝導性は良くないものの、放熱板２４ｂはＴＦ
Ｔ基板１に密着しているので、放熱効果は十分にある。
また、図７においては、シール剤２３によりフレキシブ
ルケーブル１６の圧着部までを固定しているので、表示
パネルの保護とフレキシブルケーブル１６の断線防止の
効果もある。

【００３３】また、図８は、本発明の第５の実施例であ
る液晶表示装置の第４の放熱構造を説明する図であり、
図８（ｂ）は図８（ａ）の線Ａ−Ａ’における断面構造
を示す図である。この場合には、図７の第４の実施例と
同様に、放熱板２４ｂをＴＦＴ基板１のＴＦＴが設けら
れていない側の面に設けたものであるが、この場合に
は、データドライバ３及びゲートドライバ５は液晶２６
を封止した領域内にあるために（２７は液晶シール
剤）、データドライバ３及びゲートドライバ５を集積化
した部分においてのみ、接着剤２８を用いて放熱板２４
ｂを密着させる。

【００３４】この場合に、ＴＦＴ基板１の全面にわたっ
て接着すると、データドライバ３及びゲートドライバ５
からの発熱が放熱板２４ｂを介して液晶領域を加熱する
ことになり、液晶２６が劣化することになるので、デー
タドライバ３及びゲートドライバ５を集積化した部分に
おいてのみ接着することが必要になる。

【００３５】なお、上記の各実施例においては、各部材
の材料を限定していないものの、例えば、層間絶縁膜２
１としてはＳｉＯ₂或いはＳｉ₃Ｎ₄、保護絶縁膜２２
としては同じくＳｉＯ₂或いはＳｉ₃Ｎ₄、シール剤２
３としては熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、或いは、紫外
線硬化性樹脂、また、放熱部材２４ａ、２４ｂとしては
Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、或いは、それ等
の合金を用いることによって構成するものである。

【００３６】また、上記実施例２乃至５においては放熱
部材２４ａ、２４ｂはＴＦＴ基板１の一方のみに設けら
れているが、図２に示す基本的構成のように、ＴＦＴ基
板１の両側に同時に設けても良いものである。さらに、
上記各実施例においては、放熱部材を板状部材で説明し
ているが、板状部材ではなく、熱伝導性の良い上述の金
属からなる膜状部材でも良いものである。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、表示特性の劣化の原因
となる、信号の遅延と電源電圧の変動、或いは、ＴＦＴ
の発熱の影響を低減することができるので、多結晶シリ
コンアクティブマトリクス型液晶表示装置の高集積化及
び大規模化を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多結晶シリコンアクティブマトリクス
型液晶表示装置に用いるＴＦＴ基板の原理的構成を概念
的に示した図である。

【図２】本発明の多結晶シリコンアクティブマトリクス
型液晶表示装置に用いるＴＦＴドライバの放熱構造の原
理的構成を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施例であるデータドライバ及
びゲートドライバの概念的構成を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例であるデータドライバ及
びゲートドライバの具体的回路構成を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例である液晶表示装置の第
１の放熱構造を説明する図である。

【図６】本発明の第３の実施例である液晶表示装置の第
２の放熱構造を説明する図である。

【図７】本発明の第４の実施例である液晶表示装置の第
３の放熱構造を説明する図である。

【図８】本発明の第５の実施例である液晶表示装置の第
４の放熱構造を説明する図である。

【図９】従来の多結晶シリコンアクティブマトリクス型
液晶表示装置に用いるＴＦＴ基板の概念的構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ＴＦＴ基板２対向基板３データドライバ３_i ｉ番目のデータドライバブロック４予備データドライバ４_i ｉ番目の予備データドライバブロック５ゲートドライバ５_i ｉ番目のゲートドライバブロック６予備ゲートドライバ６_i ｉ番目の予備ゲートドライバブロック７画素８データバス９ゲートバス１０_i ｉ番目のデータパッド１１_i ｉ番目の予備データパッド１２_i ｉ番目のゲートパッド１３_i ｉ番目の予備ゲートパッド１４データドライバブロック接続／切断選択手段１５ゲートドライバブロック接続／切断選択手段１６フレキシブルケーブル１７_i ｉ番目のスイッチング素子１８_i ｉ番目のスイッチング素子２０多結晶シリコンＴＦＴ２１層間絶縁膜２２保護絶縁膜２３シール剤２４ａＴＦＴ基板のＴＦＴが設けられた側の面の放熱
部材２４ｂＴＦＴ基板のＴＦＴが設けられていない側の面
の放熱部材２５表示エリア２６液晶２７液晶シール剤２８接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高原和博神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示部の各画素に接続する各データバス
を駆動するデータドライバと各ゲートバスを駆動するゲ
ートドライバとを前記各画素と同一の絶縁性基板上に形
成したアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記データドライバ及び前記ゲートドライバのうちの少
なくとも一方が、少なくとも２以上のドライバブロック
に分割されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記分割されたドライバブロックに対応
して、前記ドライバブロック毎に入力信号を供給するた
めのパッドが設けられてなることを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記各データバスまたは上記各ゲートバ
スの少なくとも一方の両側に前記各バスを駆動するドラ
イバを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の
液晶表示装置。
【請求項４】上記各データドライバと上記パッドとの
間または上記各ゲートドライバと前記パッドとの間の少
なくとも一方に、接続／切断選択手段を設けたことを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表
示装置。
【請求項５】上記ゲートドライバ及び上記データドラ
イバとを多結晶シリコンＴＦＴで構成したことを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装
置。
【請求項６】表示部の各画素に接続する各データバス
を駆動するデータドライバと各ゲートバスを駆動するゲ
ートドライバとを前記各画素と同一の絶縁性基板上に設
けたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前
記絶縁性基板に放熱部材を固着したことを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項７】上記ゲートドライバ及び上記データドラ
イバとを多結晶シリコンＴＦＴで構成したことを特徴と
する請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】上記放熱部材は、上記絶縁性基板の上記
データドライバ及び上記ゲートドライバが設けられた側
の面にシール剤を介して固着されたことを特徴とする請
求項６または７記載の液晶表示装置。
【請求項９】上記放熱部材は、上記表示部に対応する
対向基板と一部が重なるように設けられたことを特徴と
する請求項８記載の液晶表示装置。
【請求項１０】上記放熱部材は、上記絶縁性基板の上
記データドライバ及び上記ゲートドライバが設けられて
いない側の面に接着剤により直接固着されたことを特徴
とする請求項６または７記載の液晶表示装置。
【請求項１１】上記放熱部材は、上記絶縁性基板の上
記データドライバ及び上記ゲートドライバが設けられて
いる箇所においてのみ、上記接着剤により前記絶縁性基
板に直接固着されたことを特徴とする請求項１０記載の
液晶表示装置。
【請求項１２】上記放熱部材が、板状部材又は膜状部
材であることを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか
１項に記載の液晶表示装置。