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JP3674232B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置には、静電気を帯びた他の物体と接触しても、薄膜トランジスタ(アクティブ素子)が静電破壊しないようにするために、静電対策を施したものがある。
【0003】
図3は従来のこのような液晶表示装置におけるアクティブ素子基板上に形成されたものの一部を省略した全体的な等価回路的平面図を示し、図4はその一部の等価回路的平面図を示したものである。この液晶表示装置は、基本的には、アクティブ素子基板1と対向基板(図示せず)とが互いに貼り合わされ、その間に液晶(図示せず)が封入された構造となっている。アクティブ素子基板1上には、マトリクス状に配置された複数の画素電極2と、これらの画素電極2にそれぞれ接続された薄膜トランジスタ3と、行方向に延ばされ、薄膜トランジスタ3に走査信号を供給するための複数の走査ライン4と、列方向に延ばされ、薄膜トランジスタ3にデータ信号を供給するための複数のデータライン5と、行方向に延ばされ、画素電極2との間で補助容量部Csを形成する複数の補助容量ライン6と、図3において右下部に配置された複数の入力ライン7と、複数の画素電極2の周囲に配置されたリング状の短絡ライン8と、短絡ライン8の上辺部の上側において短絡ライン8の上辺部と各データライン5の上端部にそれぞれ接続された各2つずつの静電保護素子9とが設けられている。
【0004】
そして、走査ライン4の右端部は、アクティブ素子基板1の右辺部の図3において点線で示す半導体チップ搭載エリア10内まで延ばされている。データライン5の下端部は、アクティブ素子基板1の下辺部の図3において点線で示す半導体チップ搭載エリア11内まで延ばされている。補助容量ライン6の左端部は共通ライン12に接続されている。入力ライン7の一端部は半導体チップ搭載エリア10、11内まで延ばされている。短絡ライン8の左辺部上下端は共通ライン12に接続されている。
【0005】
次に、この液晶表示装置のアクティブ素子基板1の具体的な構造について図5を参照して説明する。アクティブ素子基板1の上面には薄膜トランジスタ3のゲート電極Gが形成されている。また、図6に示すように、アクティブ素子基板1の上面には、ゲート電極Gの形成と同時に、走査ライン4、補助容量ライン6、共通ライン12及び短絡ライン8の上辺部と下辺部が形成されている。
【0006】
ゲート電極G等を含むアクティブ素子基板1の上面全体にはゲート絶縁膜13が形成されている。ゲート電極Gに対応する部分におけるゲート絶縁膜13の上面にはアモルファスシリコン等からなる半導体薄膜14が形成されている。また、静電保護素子9形成領域におけるゲート絶縁膜13の上面にもアモルファスシリコン等からなる半導体薄膜15が形成されている。半導体薄膜14、15の上面中央部にはブロッキング層16、17が形成されている。薄膜トランジスタ3形成領域におけるブロッキング層16の上面両側にはn+シリコンからなるコンタクト層18、19が形成されている。また、静電保護素子9形成領域におけるブロッキング層17の上面両側にもn+シリコンからなるコンタクト層20、21が形成されている。
【0007】
薄膜トランジスタ3形成領域におけるコンタクト層18、19の上面にはソース電極S及びドレイン電極Dが形成されている。また、静電保護素子9形成領域におけるコンタクト層20、21の上面には一方の接続電極22及び他方の接続電極23が形成されている。一方の接続電極22はゲート絶縁膜13に形成されたコンタクトホール部24を介して短絡ライン8の図4における上辺部に接続されている。なお、各電極S、D、22、23の形成と同時に、データライン5、入力ライン7及び短絡ライン8の左辺部と右辺部が形成される。この場合、短絡ライン8の左辺部上下端及び右辺部上下端は、ゲート絶縁膜13に形成されたコンタクトホール部(図示せず)を介して短絡ライン8の上辺部左右端及び下辺部左右端に接続される。なおまた、薄膜トランジスタ3の近傍におけるゲート絶縁膜13の上面には、ソース電極S等の形成前に、ITOからなる画素電極2が形成され、この画素電極2にソース電極Sが接続されている。かくして、この液晶表示装置におけるアクティブ素子基板1の回路構成は、図3及び図4に示すようになる。
【0008】
次に、この液晶表示装置における静電対策について図4を参照して説明する。一例として、1列目のデータライン5が静電気の帯電により高電位になったとする。すると、1列目のデータライン5に接続された静電保護素子9が導通し、短絡ライン8、共通ライン12及び補助容量ライン6が1列目のデータライン5と同電位となる。次に、例えば2列目のデータライン5に接続された静電保護素子9について見ると、この静電保護素子9も導通し、2列目のデータライン5が短絡ライン8、共通ライン12及び補助容量ライン6と同電位となる。かくして、短絡ライン8、共通ライン12、補助容量ライン6及びすべてのデータライン5が同電位となる。即ち、1列目のデータライン5に帯電した静電気は、短絡ライン8、共通ライン12、補助容量ライン6及び残りのすべてのデータライン5に逃げることになる。この結果、1列目のデータライン5に接続された薄膜トランジスタ3が静電破壊しないようにすることができる。なお、1本のデータライン5に静電保護素子9を2つ接続しているのは、いずれか一方に欠陥があっても対応することができるようにするためである。また、このような静電保護素子を走査ライン4にも設けたものもあるが、これについては説明を省略する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこのような液晶表示装置では、図6に示すように、アクティブ素子基板1の上面に短絡ライン8の上辺部及び下辺部等を形成し、その上面全体にゲート絶縁膜13を形成し、その上面にデータライン5等を形成しているので、図4に示すように、短絡ライン8の上辺部及び下辺部とデータライン5とがその間にゲート絶縁膜13を介して交差することになる。したがって、この交差部におけるゲート絶縁膜13に欠陥があり、当該交差部における両ライン5、8間でショートが発生した場合には、表示品質が損なわれることになる。そこで、従来では、以上のような欠陥のある液晶表示装置を検査により除外しており、歩留が低下するという問題があった。なお、走査ライン4の場合には、短絡ライン8の左辺部及び右辺部と交差することになり、上記と同様の問題があった。
この発明の課題は、例えばデータラインと従来の短絡ラインのような静電対策用パターンとの間でショートが発生しないようにすることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数の走査ラインと複数のデータラインを備えたアクティブ素子基板と導電性のブラックマスクを備えた対向基板とが互いに貼り合わされ、その間に液晶が封入された液晶表示装置において、前記アクティブ素子基板において前記走査ラインと前記データラインとのうち少なくとも一方のラインの一端側近傍に静電保護素子を設け、該静電保護素子の一端部を接続電極を介して前記一方のラインに接続、前記静電保護素子の他端部を接続パッドに接続された接続電極に接続すると共に前記接続パッドをクロス材を介して前記ブラックマスクに電気的に接続したものである。
【0011】
この発明によれば、例えばデータラインが静電気の帯電により高電位になったとき、この帯電した静電気は静電保護素子を介して対向基板の導電性のブラックマスクに逃げ、これにより静電対策が行われることになる。この場合、静電対策用パターンとして機能するブラックマスクと例えばデータラインとの間でショートが発生しないようにすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一実施形態における液晶表示装置のアクティブ素子基板上に形成されたものの一部の等価回路的平面図を示したものである。この図において、図4と同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図1において、図4に示す従来例と異なる点は、静電保護素子9の一方の接続電極22がゲート絶縁膜13(図2参照)の上面に設けられた接続パッド31に接続され、図4に示す短絡ライン8が設けられていない点である。
【0013】
次に、この液晶表示装置の対向基板を含む具体的な構造について図2を参照して説明する。なお、図2において、図5と同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。この液晶表示装置では、上述したように、静電保護素子9の一方の接続電極22がゲート絶縁膜13の上面に設けられた接続パッド31に接続されている。そして、静電保護素子9、接続パッド31、薄膜トランジスタ3及び画素電極2を含むゲート絶縁膜13の上面全体にはオーバーコート膜32が設けられ、その上面の表示領域には配向膜33が設けられている。なお、画素電極2上に、オーバーコート膜32を設けずに、配向膜33を直接設けるようにしてもよい。
【0014】
一方、対向基板34の下面にはクロムからなるブラックマスク35が設けられ、その下面には赤、緑、青の各カラーフィルタ要素36が設けられ、その下面全体にはオーバーコート膜37が設けられ、その下面の所定の箇所には対向電極38が設けられ、その下面の表示領域には配向膜39が設けられている。そして、対向基板34とアクティブ素子基板1とはシール材(図示せず)を介して貼り合わされ、シール材の内側における両基板1、34間には液晶40が封入されている。また、接続パッド31とこれに対向するブラックマスク35とは、アクティブ素子基板1側のオーバーコート膜32に形成されたコンタクトホール32aの部分と対向基板34側のオーバーコート膜37に形成されたコンタクトホール37aの部分とに連続して配置されたクロス材41を介して電気的に接続されている。この場合、ブラックマスク35は電位を持たず、無電位となっている。
【0015】
したがって、この液晶表示装置では、静電保護素子9の一方の接続電極22は接続パッド31及びクロス材41を介してクロムからなる導電性のブラックマスク35に電気的に接続されている。この結果、一例として、図1において1列目のデータライン5が静電気の帯電により高電位になった場合には、1列目のデータライン5に接続された静電保護素子9が導通し、1列目のデータライン5に帯電した静電気が接続パッド31及びクロス材41を介してブラックマスク35に流れ、ブラックマスク35が1列目のデータライン5と同電位となる。次に、例えば2列目のデータライン5に接続された静電保護素子9について見ると、この静電保護素子9も導通し、2列目のデータライン5がブラックマスク35と同電位となる。かくして、ブラックマスク35及びすべてのデータライン5が同電位となる。即ち、1列目のデータライン5に帯電した静電気は、ブラックマスク35及び残りのすべてのデータライン5に逃げることになる。この結果、1列目のデータライン5に接続された薄膜トランジスタ3が静電破壊しないようにすることができる。この場合、ブラックマスク35が静電対策用パターンとして機能するので、このブラックマスク35とデータライン4との間でショートが発生しないようにすることができる。この結果、従来のようなデータライン4と短絡ライントとの交差部間でのショートに起因する歩留の低下を防止することができる。その上、ブラックマスク35の容量は、補助容量ライン6と図4に示す従来の短絡ライン8との合計容量よりも大きいので、静電気緩和能力を大きくすることができる。
【0016】
なお、上記実施形態では、静電保護素子9をデータライン4に設けた場合について説明したが、これに限らず、走査ライン4にも設けるようにしてもよく、また走査ライン4のみに設けるようにしてもよい。また、ブラックマスク35の材料としては、クロム等の金属に限らず、導電性樹脂等であってもよい。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、静電保護素子の一端部を例えばデータラインに接続し、かつ該静電保護素子の他端部を接続パッドに接続された接続電極に接続すると共に該接続パッドをクロス材を介して対向基板の導電性のブラックマスクに電気的に接続しているので、静電対策用パターンとして機能するブラックマスクと例えばデータラインとの間でショートが発生しないようにすることができ、ひいてはこのようなショートに起因する歩留の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態における液晶表示装置のアクティブ素子基板上に形成されたものの一部の等価回路的平面図。
【図2】図1に示す液晶表示装置の対向基板を含む具体的な構造の一部の断面図。
【図3】従来の液晶表示装置のアクティブ素子基板上に形成されたものの一部を省略した全体的な等価回路的平面図。
【図4】図3に示すものの一部の等価回路的平面図。
【図5】図3及び図4に示すアクティブ素子基板の具体的な構造の一部の断面図。
【図6】図3及び図4に示すアクティブ素子基板において、アクティブ素子基板の上面に形成された配線の等価回路的平面図。
【符号の説明】
1 アクティブ素子基板
4 走査ライン
5 データライン
6 補助容量ライン
9 静電保護素子
31 接続パッド
34 対向基板
35 ブラックマスク
41 クロス材

Claims (3)

  1. 複数の走査ラインと複数のデータラインを備えたアクティブ素子基板と導電性のブラックマスクを備えた対向基板とが互いに貼り合わされ、その間に液晶が封入された液晶表示装置において、前記アクティブ素子基板において前記走査ラインと前記データラインとのうち少なくとも一方のラインの一端側近傍に静電保護素子を設け、該静電保護素子の一端部を接続電極を介して前記一方のラインに接続、前記静電保護素子の他端部を接続パッドに接続された接続電極に接続すると共に前記接続パッドをクロス材を介して前記ブラックマスクに電気的に接続したことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項1に記載の発明において、前記一方のラインはデータラインであることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項 1 に記載の発明において、前記アクティブ素子基板は前記各走査ラインと前記各データラインの交点近傍に前記走査ラインおよび前記データラインに接続された薄膜トランジスタと該薄膜トランジスタに接続された画素電極を有することを特徴とする液晶表示装置。
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