JP3718355B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に係り、特に薄膜トランジスタ等の半導体素子をスイッチング素子として用いた場合の静電気に起因する当該スイッチング素子の閾値のばらつき等の特性変化や薄膜トランジスタの閾値のばらつきを矯正して表示品質を向上させた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の映像機器や情報機器のモニターに用いられる液晶表示装置として薄膜トランジスタ等の半導体素子をスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が広く用いられている。
【０００３】
この種の液晶表示装置は、絶縁基板上に画素選択用の多数のスイッチング素子（以下、薄膜トランジスタとして説明する）を形成したアクティブマトリクス基板と、共通電極とカラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板を貼り合わせ、両者の間に液晶を挟持させて構成した液晶パネルに駆動回路を組み込んで構成される。
【０００４】
近年の画面の大型化、高精細化に伴い、アクティブマトリクス基板に形成する薄膜トランジスタの特性を均一に揃えることがますます難しくなっている。また、製作工程での静電気に起因する薄膜トランジスタの破壊や特性劣化も大きな問題となっている。
【０００５】
薄膜トランジスタの閾値を揃える方法として、従来は、薄膜トランジスタの完成時に加熱処理等を施していた。また、静電気の対策としては、液晶パネルとして完成時に切断除去される基板部分に薄膜トランジスタの配線と接続した静電気保護用の配線を設けていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、アクティブマトリクス基板の製作工程での加熱処理による薄膜トランジスタの閾値の均一化には限界があり、それぞれの薄膜トランジスタの特性に依然としてばらつきが残っている。そのため、液晶への印加電圧のばらつきによる輝度むらが発生する。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消すると共に、製造歩留りと製品の信頼性を向上させた液晶表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の画素信号電極配線の奇数番と偶数番ごとに静電気保護のための第１と第２の共通配線（静電気保護共通配線）を設け、これらの静電気保護共通配線と画素信号電極配線の奇数番と偶数番とをそれぞれ静電気保護用素子（互いに逆向きに接続した２個の非線形素子、あるいは抵抗素子）を介して接続した構成としたことによって達成される。
【０００９】
第１と第２の静電気保護共通配線は、アクティブマトリクス基板上では電気的に独立させることで、これらの静電気保護共通配線に接続された画素信号電極配線のそれぞれの薄膜トランジスタの欠陥検査と閾値の調整を可能とし、カラーフィルタ基板を貼り付けた状態では、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の共通電極を電気的に接続する導電性部材（導電ペースト等）を介して互いに電気的に接続する構成とした。
【００１０】
また、第１と第２の静電気保護共通配線の外側にさらに第３の静電気保護共通配線を設け、第１と第２および第３の静電気保護共通配線は、アクティブマトリクス基板上では電気的に独立させ、カラーフィルタ基板を貼り付けた状態では、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の共通電極を電気的に接続する導電性部材を介して互いに電気的に接続する構成とした。
【００１１】
本発明の典型的な構成を列挙すれば、以下のとおりである。すなわち、
（１）絶縁基板上に形成した共通電極と、複数色のカラーフィルタとを備えたカラーフィルタ基板と、
絶縁基板上に形成した複数の走査電極配線と、走査電極配線に交差するように形成された複数の画像信号電極配線と、走査電極配線と画像信号電極配線とに接続して有効表示領域を形成するように二次元配列された複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極と、画素電極に接続された付加容量と、カラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための共通電極配線端子と、走査電極配線および画像信号電極配線から有効表示領域の外側の一辺に引き出された走査電極配線端子およびこの一辺と隣接する他辺に引き出された画像信号電極配線端子と、少なくとも薄膜トランジスタを被覆する保護絶縁膜とを具備してカラーフィルタ基板と所定の間隙で対向配置され、この間隙に液晶を挟持して液晶パネルを構成するアクティブマトリクス基板と、
走査電極配線端子と画像信号電極配線端子に表示のための信号電圧を供給する走査電極駆動回路と画像信号電極駆動回路とを具備し、
画素信号電極配線端子を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に形成されて電気的に二分割された第１と第２の共通電極配線端子のそれぞれと電気的に接続する第１および第２の静電気保護配線と、
第１と第２の静電気保護配線と画像信号電極配線の奇数番と偶数番との間をそれぞれ接続する第１と第２の静電気保護用素子とを有し、
第１と第２の共通電極配線端子は、カラーフィルタ基板を貼り合わせた状態では、当該カラーフィルタ基板に形成した共通電極との間を電気的に接続するための導電性部材を通して電気的に接続する。
【００１２】
（２）絶縁基板上に形成した共通電極と、複数色のカラーフィルタとを備えたカラーフィルタ基板と、
絶縁基板上に形成した複数の走査電極配線と、走査電極配線に交差するように形成された複数の画像信号電極配線と、走査電極配線と画像信号電極配線とに接続して有効表示領域を形成するように二次元配列された複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極と、画素電極に接続された付加容量と、カラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための共通電極配線端子と、走査電極配線および画像信号電極配線から有効表示領域の外側の一辺に引き出された走査電極配線端子およびこの一辺と隣接する他辺に引き出された画像信号電極配線端子と、少なくとも薄膜トランジスタを被覆する保護絶縁膜とを具備してカラーフィルタ基板と所定の間隙で対向配置され、この間隙に液晶を挟持して液晶パネルを構成するアクティブマトリクス基板と、
走査電極配線端子と画像信号電極配線端子に表示のための信号電圧を供給する走査電極駆動回路と画像信号電極駆動回路とを具備し、
画素信号電極配線端子を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に形成されて電気的に三分割された第１と第２および第３の共通電極配線端子と、
第１と第２および第３の共通電極配線端子のそれぞれと電気的に接続する第１と第２の静電気保護配線、および第１および第２の静電気保護配線に対して有効表示領域とは反対に位置する第３の静電気保護配線と、
第１と第２の静電気保護配線と画像信号電極配線の奇数番と偶数番との間をそれぞれ接続する第１と第２の静電気保護用素子とを有し、
第１と第２および第３の共通電極配線端子は、カラーフィルタ基板を貼り合わせた状態では、当該カラーフィルタ基板に形成した共通電極との間を電気的に接続するための導電性部材を通して電気的に接続する。
【００１３】
（３）（１）または（２）における前記静電気保護配線と画像信号電極配線の間を接続する静電気保護用素子として、互いに逆向きに接続した２個の非線形素子を用いる。
【００１４】
（４）（１）または（２）における前記静電気保護配線と画像信号電極配線の間を接続する静電気保護用素子として、抵抗素子を用いる。
【００１５】
上記本発明の構成により、静電気保護配線による静電気対策がなされると共に、画素を構成する薄膜トランジスタに電圧を印加して、その閾値のばらつきを矯正でき、かつ画像信号電極配線と走査電極配線との短絡検査、その他の配線の検査が可能となり、製造歩留りの向上を図ることができ、高品質の液晶表示装置を提供できる。
【００１６】
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例を参照して詳細に説明する。なお、これらの実施例では、アクティブマトリクス基板上の端子部に駆動回路の一部を構成する半導体素子を直接搭載した、所謂チップオングラス（ＣＯＧ）方式の液晶表示装置を例として示したが、駆動回路を全て液晶パネルの外側の基板に取り付けたＴＡＢ（テープオートメーテッドボンディオング）方式の液晶表示装置にも同様に適用できるものである。
【００１８】
図１は本発明による液晶表示装置の第一実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。同図はアクティブマトリクス基板を原始基板（母基板）から切断して図示しないカラーフィルタ基板と貼り合わせる前の最終基板に搭載された回路を示す。
【００１９】
本実施例では、基板（絶縁基板、ここではガラス基板、以下同じ）上に形成した複数の走査電極配線１００と、この走査電極配線１００に交差するように形成された複数の画像信号電極配線１０１の交差部分に画素に対応した薄膜トランジスタ４０を接続して有効表示領域を形成する二次元配列されたマトリクスが構成されている。
【００２０】
薄膜トランジスタ４０のそれぞれには画素電極１０３が接続され、この画素電極に付加容量４１が接続されている。共通電極配線端子１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄは、図示しないカラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための端子である。共通電極配線端子１１２Ａと１１２Ｂは二分割されており、分割された端子１１２Ａ１と１１２Ｂ１、１１２Ａ２と１１２Ｂ２の間に第１と第２の静電気保護配線１０４と１０５がそれぞれ接続されている。
【００２１】
走査電極配線１０１および画像信号電極配線１００から有効表示領域の外側の一辺に走査電極配線端子１１３および画像信号電極配線端子１１４が引き出され、これらの配線端子に破線で示した走査電極駆動回路１１５、画像信号電極駆動回路１１６の各出力が接続される。
【００２２】
走査電極駆動回路１１５と画像信号電極駆動回路１１６の入力端子には外部接続端子１１７Ａと１１７Ｂが接続されるように構成されている。
【００２３】
１１７Ｃは共通電極配線端子１１２Ａに接続した外部接続端子、１１７Ｄは共通電極配線端子１１２Ｄに接続した外部接続端子を示す。外部接続端子１１７Ｃと１１７Ｄはカラーフィルタ基板の共通電極への給電端子であるため、基本的には一個でよいが、外部接続端子１１７Ｃを二分割して分割された共通電極配線端子１１２Ａ１と１１２Ａ２のそれぞれに接続する外部接続端子１１７Ｃ１と１１７Ｃ２を形成することで検査用端子とし、各画像信号電極配線１００の検査を容易にすることができる。なお、共通電極配線端子１１２Ｃと１１２Ｄは必ずしも必要としない。
【００２４】
走査電極配線端子１１３側とその対辺側には、それぞれ走査電極配線側静電気保護ダイオード共通線１２０が設置されており、互いに逆向きに接続した一対の走査電極配線側静電気保護ダイオード１１９で走査電極配線１００に接続されている。
【００２５】
画素信号電極配線端子１１４を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に設けた共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２のそれぞれと電気的に接続する第１の静電気保護配線１０４および第２の静電気保護配線１０５が形成されており、この第１の静電気保護配線１０４第２の静電気保護配線１０５と画像信号電極配線１０１の奇数番と偶数番との間をそれぞれ互いに逆向きに接続した一対の非線形素子（以下、静電保護ダイオードと言う）１１０、１１１で接続してある。
【００２６】
このように構成したことにより、静電保護ダイオード１１０、１１１を介して奇数番と偶数番の画像信号電極配線１０１が対向電極と接続するための共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２のそれぞれと電気的に接続される。
【００２７】
アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせて固定する際、共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２は、樹脂製のビーズ表面に金属をメッキした導電ビーズを含んだ導電性ペースト材（導電性部材）２０２Ａ、２０２Ｂにより電気的に接続される。
【００２８】
アクティブマトリクス基板をカラーフィルタ基板と貼り合わせる前の状態では、第１の静電気保護配線１０４第２の静電気保護配線１０５は分離されているため、共通電極配線端子１１２Ａの端子１１２Ａ１，１１２Ａ２、または共通電極配線端子１１２Ｂの端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２との間で、奇数番と偶数番の画像信号電極配線１０１間のショート検査を行うことができる。
【００２９】
また、外部に露出し、静電気の侵入し易い画像信号用端子１１４と反対側に静電保護ダイオード１１０と１１１を設置したことで、これらの静電保護ダイオード１１０と１１１が静電気の影響を受け難く、薄膜トランジスタ４０より絶縁耐圧が低い素子であっても破壊され難い。
【００３０】
アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせ、導電性ペースト材２０２Ａ、２０２Ｂにより共通電極配線端子１１２Ａ〜１１２Ｄとカラーフィルタ基板の共通電極とを電気的に接続した状態では静電保護ダイオード１１０と１１１を介してカラーフィルタ基板の共通電極とアクティブマトリクス基板の画像信号配線１０１が接続される。
【００３１】
この構成で、共通電極を一定電圧に保ち、すなわち画像信号配線１０１を一定電圧に保ち、走査電極配線１００の静電保護ダイオード共通線１２０に前記共通電極に対し負の電圧を数十Ｖ印加する。なお、この電圧は液晶パネルの画素数や配線容量等の条件により異なる。
【００３２】
例えば、上記電圧を約−５０Ｖとして１０秒間印加すると、閾値電圧が高めにシフトしていた薄膜トランジスタ４０の閾値を下げることができる。そのため、液晶への印加電圧のばらつきに起因する表示ムラについては、薄膜トランジスタ４０のオン電流を十分に確保できるため、選択時間中に液晶に十分な電圧を印加することができ、閾値のばらつきに起因する表示ムラが解消される。
【００３３】
また、製造工程中にカラーフィルタ基板が帯電した場合、従来の液晶パネルではアクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の間に電位差が生じ、液晶層を介してこの電位が薄膜トランジスタに作用し、その閾値をシフトさせるという問題があった。
【００３４】
しかし、本実施例では、このような場合には静電保護ダイオード１１０，１１１を介して画像信号配線１０１がカラーフィルタ基板の共通電極と同電位となるため、上記のような薄膜トランジスタの閾値のシフトは生じない。
【００３５】
このように、本実施例によれば、製造ばらつき、あるいは製造工程中の静電気によりシフトした薄膜トランジスタの閾値を揃えて、表示のばらつきを低減することができると共に、静電気による薄膜トランジスタ等の構成回路のダメージを防止することができる。
【００３６】
図２は本発明による液晶表示装置の第二実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。本実施例が前記第一実施例と異なる点は下記のとおりである。
【００３７】
すなわち、共通電極配線端子１１２Ａと１１２Ｂをそれぞれ三分割してそれぞれ第１、第２および第３端子１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ａ３および１１２Ｂ１，１１２Ｂ２，１１２Ｂ３とした。そして、有効領域側に位置する第１と第２端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と１１２Ｂ１，１１２Ｂ２に第１と第２の静電気保護共通配線１０４と１０５を接続する。
【００３８】
第１と第２の静電気保護共通配線１０４と１０５には、それぞれ逆向きに接続した２個一対のダイオードからなる静電保護ダイオード１１０、１１１を介して画像信号配線１０１の奇数番と偶数番とをそれぞれ接続する。
【００３９】
そして、第３の静電気保護共通配線１０６を第３端子１１２Ａ３と１１２Ｂ３に接続する。
【００４０】
アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせて固定する際、共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ａ３と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２，１１２Ｂ３は、第１実施例と同様の導電性ペースト材（導電性部材）２０２Ａ、２０２Ｂによりカラーフィルタ基板の貼り合わせ時に電気的に接続される。
【００４１】
本実施例の構成により、液晶パネルを最終外形とした状態において、静電気は第３の静電気保護共通配線１０６に入るため、静電気は直接には第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５には影響を与えない。
【００４２】
すなわち、本実施例によれば、画像信号配線１０１に接続した第１，第２の静電保護ダイオード１１０，１１１に及ぼされる静電気の影響を第１実施例よりも少なくすることができる。
【００４３】
図３は本発明による液晶表示装置の第三実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。本実施例は前記一実施例の変形であり、第一実施例と異なる点は、第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５と画像信号配線１０１の奇数番と偶数番の間をそれぞれを抵抗素子１２１，１２２で接続した点にある。
【００４４】
本実施例の構成は、第一実施例における静電保護ダイオード１１０，１１１に代えて抵抗素子１２１，１２２を用いたので、簡単な構成で第一実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図４は本発明による液晶表示装置の第四実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。本実施例は前記第二実施例の変形例であり、第二実施例と異なる点は、第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５と画像信号配線１０１の奇数番と偶数番の間をそれぞれを抵抗素子１２１，１２２で接続した点にある。なお、第三の静電気保護共通配線１０６は第二実施例と同様である。
【００４６】
本実施例の構成は、第二実施例における静電保護ダイオード１１０，１１１に代えて抵抗素子１２１，１２２を用いたので、簡単な構成で第二実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
上記した第二〜第四実施例でも、共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２または１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ａ３に図１に示した第一実施例と同様の分割した外部接続端子１１７Ｃ１，１１７Ｃ２、または１１７Ｃ３を設けることもできる。
【００４８】
このように、上記各実施例によれば、製造ばらつき、あるいは製造工程中の静電気によりシフトした薄膜トランジスタの閾値を揃え、かつ隣接する画像信号電極配線の間のショートの有無を検査することが可能となり、かつ、表示のばらつきを低減することができると共に、静電気による薄膜トランジスタ等の構成回路のダメージを防止することができる。
【００４９】
また、上記の各実施例では、アクティブマトリクス基板の共通電極配線端子とカラーフィルタ基板の共通電極との電気的接続を行う導電性ペーストとして導電ビーズを用いたが、これに代えて、金あるいは銀等の導電性の良好な金属粉を含むペースト材を用いても良い。
【００５０】
図５はアクティブマトリクス基板の分割した共通電極配線端子間の電気的接続部分を説明する模式図である。同図は第一実施例の二分割した共通電極配線端子間の電気的接続部分を示すが、他の実施例についても同様である。
【００５１】
同図（ａ）は二分割した共通電極配線端子に導電性ペーストを塗布した状態を示し、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から見た電気的接続部分を示す。なお、（ａ）ではアクティブマトリクス基板およびカラーフィルタ基板は図示を省略してある。
【００５２】
同図（ａ）において、アクティブマトリクス基板に形成した共通電極配線端子１１２Ａは２分割され、分割された各端子１１２Ａ１と１１２Ａ２には第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５がそれぞれ接続されている。
【００５３】
このアクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせたとき、両者の間に導電性ペースト２２０Ａが介挿される。導電性ペースト２２０Ａは分割された各端子１１２Ａ１と１１２Ａ２を覆って塗布されている。
【００５４】
したがって、同図（ｂ）に示したように、アクティブマトリクス基板１に形成した共通電極配線端子１１２Ａの分割端子１１２Ａ１と１１２Ａ２は矢印Ｂに示したようにカラーフィルタ基板１０の共通電極２０７との間で電気的に接続されると共に、各分割端子１１２Ａ１と１１２Ａ２も同時に電気的に接続される。なお、２０１、２０８は各基板に形成されている配向膜を示す。
【００５５】
図６は本発明による液晶パネルの構成例を説明する概略断面図である。この液晶パネルは、有効表示領域に形成した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４０、負荷容量（Ｃａｄｄ）４１、画素電極（ＩＴＯ１）１０３および配向膜（ＯＲＩ１）２０１を有するアクティブマトリクス基板１と、ブラックマトリクス（ＢＭ）２０５、カラーフィルタ（ＦＩＬ）２０６、共通電極（ＣＯＭ）２０７および配向膜（ＯＲＩ２）２０８を形成したカラーフィルタ基板１０を貼り合わせて構成される。そして、この貼り合わせ間隙に液晶（ＬＣ）２０９を挟持し、周辺をシール材（ＳＬ）２０３で固定してなる。
【００５６】
アクティブマトリクス基板１の共通電極配線端子１１２とカラーフィルタ基板２０４の共通電極（ＣＯＭ）２０７とは、導電ペースト２０２を介して電気的接続が行われる。
【００５７】
この共通電極配線端子１１２から引き出された画像信号電極配線端子１１４はシール材（ＳＬ）２０３の外側に位置し、外部接続端子１１７との間に跨がるように画像信号電極駆動回路（ＩＣチップ）１１６が実装されている。
【００５８】
この画像信号電極駆動回路（ＩＣチップ）１１６は、アクティブマトリクス基板１の周辺に直接実装する、所謂チップオングラス方式で実装される。薄膜トランジスタ４０としては、逆スタガ構造で、アルミニウムのゲート電極１０１の上にアルミナ膜とゲート絶縁膜を重ね、半導体層とゲート絶縁膜が相似パターンをもつトランジスタを示しているが、他の構成のトランジスタでも同様の効果が得られる。
【００５９】
なお、外部接続端子１１７には外部駆動回路配線（プリント基板等）１１８の端子が接続される。
【００６０】
液晶（ＬＣ）２０９は２枚の配向膜２０１（ＯＲＩ１）と２０８（ＯＲＩ２）の界面において、各配向膜に付与されている配向制御能に従って初期配向されている。
【００６１】
なお、図６は画像信号電極配線端子１１４の引き出し側の断面を示したが、走査電極配線端子１１３の引き出し側の構造もこれと同様である。
【００６２】
この液晶パネルの背面には、導光板と線状ランプからなるバックライト（ＢＬ）１１９が設置されており、液晶パネルを背面から照明した当該液晶パネルの有効表示領域に形成された画像を可視化する。
【００６３】
図７は本発明を適用したアクティブマトリクス方式液晶表示装置の一画素とその周辺の構成を説明する平面図である。各画素は隣接する２本の走査電極配線１００（ＧＬ）と、隣接する２本の画像信号電極配線１０１（ＤＬ）との交差領域内（４本の配線で囲まれた領域内）に配置されている。
【００６４】
各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ（ここでは、薄膜トランジスタはＴＦＴ１とＴＦＴ２の一対で構成されている）、画素電極１０３（ＩＴＯ１）および保持容量素子４１（Ｃａｄｄ）を含む。走査電極配線１００は列方向に延在し、行方向に複数本配置されている。画像信号電極配線１０１（ＤＬ）は行方向に延在し、列方向に複数本配置されている。図中、ＳＤ１はソース電極。ＳＤ２はドレイン電極を示す。
【００６５】
液晶（ＬＣ）２０９を基準としてアクティブマトリクス基板側には薄膜トランジスタ４０（ＴＦＴ）および透明画素電極１０３（ＩＴＯ１）が形成され、カラーフィルタ基板側にはカラーフィルタＦＩＬ、遮光用ブラックマトリクスＢＭが形成されている。２枚の基板は、例えば１．１ｍｍあるいは０．７ｍｍ程度の厚さを有している。
【００６６】
図８は本発明を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。同図は本発明による液晶表示装置（以下、液晶パネル，回路基板，バックライト、その他の構成部材を一体化したモジュール：ＭＤＬと称する）の具体的構造を説明するものである。
【００６７】
ＳＨＤは金属板からなるシールドケース（メタルフレームとも言う）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は回路基板（ＰＣＢ１はドレイン側回路基板：画像信号配線１０１の駆動回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基板：走査電極配線１００の駆動回路、ＰＣＢ３はインターフェース回路基板）、ＪＮ１〜３は回路基板ＰＣＢ１〜３同士を電気的に接続するジョイナ、ＣＨ１１はアクティブマトリクス基板上に直接搭載された画像信号電極駆動回路１１６、ＣＨ１２は同様に直接搭載された走査電極駆動回路１１５、ＰＮＬは液晶表示パネル（単に、液晶パネルとも言う）、ＧＣはゴムクッション、ＩＬＳは遮光スペーサ、ＰＲＳはプリズムシート、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは一体化成形により形成された下側ケース（モールドフレーム）、ＭＯはＭＣＡの開口、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブル、ＧＢは蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュ、ＢＡＴは両面粘着テープ、ＢＬは蛍光管や導光板等からなるバックライトＢＬを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積み重ねて液晶表示モジュールＭＤＬが組立てられる。
【００６８】
液晶表示モジュールＭＤＬは、下側ケースＭＣＡとシールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材を有し、絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜３、液晶パネルＰＮＬを収納固定した金属製のシールドケースＳＨＤと、線状ランプＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリズムシートＰＲＳ等からなるバックライトＢＬを収納した下側ケースＭＣＡとを合体させてなる。
【００６９】
インターフェース回路基板ＰＣＢ３には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミング信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およびタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミングコンバータＴＣＯＮ等が搭載される。
【００７０】
図８では、その液晶パネルの駆動回路（集積回路ＣＨ１，ＣＨ２）をアクティブマトリクス基板上に直接実装した、所謂ＣＯＧ方式で説明したが、本発明はこのような実装方式の液晶パネルに限定されるものではなく、従来からのＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）を用いて実装する方式にも同様に適用できる。
【００７１】
図９は本発明による液晶表示装置の実装例を説明するノート型コンピユータの斜視図である。このノート型コンピユータ（可搬型パソコン）はキーボード部（本体部）と、このキーボード部にヒンジで連結した表示部から構成される。キーボード部にはキーボードとホスト（ホストコンピュータ）、ＣＰＵ等の信号生成機能を収納し、表示部には液晶パネルＰＮＬを有し、その周辺に駆動回路基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２、コントロールチップＴＣＯＮを搭載したＰＣＢ、およびバックライト電源であるインバータ電源基板ＩＶなどが実装される。
【００７２】
この可搬型パソコンは、前記実施例で説明した構造の液晶パネルを搭載しており、表示むらの無い高品質の画像表示を得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶パネルの製造後に工程中等で発生した静電気に起因する薄膜トランジスタの閾値のばらつきを揃えることができ、製造歩留りと信頼性が向上した表示むらのない高品質の画像表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第一実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の第二実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の第三実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の第四実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図５】アクティブマトリクス基板の分割した共通電極配線端子間の電気的接続部分を説明する模式図である。
【図６】本発明による液晶パネルの構成例を説明する概略断面図である。
【図７】本発明を適用したアクティブマトリクス方式液晶表示装置の一画素とその周辺の構成を説明する平面図である。
【図８】本発明を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の実装例を説明するノート型コンピユータの斜視図である。
【符号の説明】
１００ 走査電極配線
１０１ 画像信号電極配線
４０ 薄膜トランジスタ
４１ 付加容量
１０３ 画素電極
１１０，１１１ 静電保護ダイオード
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄ 共通電極配線端子
１１３ 走査電極配線端子
１１４ 画像信号電極配線端子
１１５ 走査電極駆動回路
１１６ 画像信号電極駆動回路
１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄ 外部接続端子
１１９ 走査電極配線側静電気保護ダイオード
１２０ 走査電極配線側静電気保護ダイオード共通線
２０２Ａ，２０２Ｂ 導電性ペースト。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に係り、特に薄膜トランジスタ等の半導体素子をスイッチング素子として用いた場合の静電気に起因する当該スイッチング素子の閾値のばらつき等の特性変化や薄膜トランジスタの閾値のばらつきを矯正して表示品質を向上させた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の映像機器や情報機器のモニターに用いられる液晶表示装置として薄膜トランジスタ等の半導体素子をスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が広く用いられている。
【０００３】
この種の液晶表示装置は、絶縁基板上に画素選択用の多数のスイッチング素子（以下、薄膜トランジスタとして説明する）を形成したアクティブマトリクス基板と、共通電極とカラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板を貼り合わせ、両者の間に液晶を挟持させて構成した液晶パネルに駆動回路を組み込んで構成される。
【０００４】
近年の画面の大型化、高精細化に伴い、アクティブマトリクス基板に形成する薄膜トランジスタの特性を均一に揃えることがますます難しくなっている。また、製作工程での静電気に起因する薄膜トランジスタの破壊や特性劣化も大きな問題となっている。
【０００５】
薄膜トランジスタの閾値を揃える方法として、従来は、薄膜トランジスタの完成時に加熱処理等を施していた。また、静電気の対策としては、液晶パネルとして完成時に切断除去される基板部分に薄膜トランジスタの配線と接続した静電気保護用の配線を設けていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、アクティブマトリクス基板の製作工程での加熱処理による薄膜トランジスタの閾値の均一化には限界があり、それぞれの薄膜トランジスタの特性に依然としてばらつきが残っている。そのため、液晶への印加電圧のばらつきによる輝度むらが発生する。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消すると共に、製造歩留りと製品の信頼性を向上させた液晶表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の画素信号電極配線の奇数番と偶数番ごとに静電気保護のための第１と第２の共通配線（静電気保護共通配線）を設け、これらの静電気保護共通配線と画素信号電極配線の奇数番と偶数番とをそれぞれ静電気保護用素子（互いに逆向きに接続した２個の非線形素子、あるいは抵抗素子）を介して接続した構成としたことによって達成される。
【０００９】
第１と第２の静電気保護共通配線は、アクティブマトリクス基板上では電気的に独立させることで、これらの静電気保護共通配線に接続された画素信号電極配線のそれぞれの薄膜トランジスタの欠陥検査と閾値の調整を可能とし、カラーフィルタ基板を貼り付けた状態では、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の共通電極を電気的に接続する導電性部材（導電ペースト等）を介して互いに電気的に接続する構成とした。
【００１０】
また、第１と第２の静電気保護共通配線の外側にさらに第３の静電気保護共通配線を設け、第１と第２および第３の静電気保護共通配線は、アクティブマトリクス基板上では電気的に独立させ、カラーフィルタ基板を貼り付けた状態では、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の共通電極を電気的に接続する導電性部材を介して互いに電気的に接続する構成とした。
【００１１】
本発明の典型的な構成を列挙すれば、以下のとおりである。すなわち、
（１）絶縁基板上に形成した共通電極と、複数色のカラーフィルタとを備えたカラーフィルタ基板と、
絶縁基板上に形成した複数の走査電極配線と、走査電極配線に交差するように形成された複数の画像信号電極配線と、走査電極配線と画像信号電極配線とに接続して有効表示領域を形成するように二次元配列された複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極と、画素電極に接続された付加容量と、カラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための共通電極配線端子と、走査電極配線および画像信号電極配線から有効表示領域の外側の一辺に引き出された走査電極配線端子およびこの一辺と隣接する他辺に引き出された画像信号電極配線端子と、少なくとも薄膜トランジスタを被覆する保護絶縁膜とを具備してカラーフィルタ基板と所定の間隙で対向配置され、この間隙に液晶を挟持して液晶パネルを構成するアクティブマトリクス基板と、
走査電極配線端子と画像信号電極配線端子に表示のための信号電圧を供給する走査電極駆動回路と画像信号電極駆動回路とを具備し、
画素信号電極配線端子を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に形成されて電気的に二分割された第１と第２の共通電極配線端子のそれぞれと電気的に接続する第１および第２の静電気保護配線と、
第１と第２の静電気保護配線と画像信号電極配線の奇数番と偶数番との間をそれぞれ接続する第１と第２の静電気保護用素子とを有し、
第１と第２の共通電極配線端子は、カラーフィルタ基板を貼り合わせた状態では、当該カラーフィルタ基板に形成した共通電極との間を電気的に接続するための導電性部材を通して電気的に接続する。
【００１２】
（２）絶縁基板上に形成した共通電極と、複数色のカラーフィルタとを備えたカラーフィルタ基板と、
絶縁基板上に形成した複数の走査電極配線と、走査電極配線に交差するように形成された複数の画像信号電極配線と、走査電極配線と画像信号電極配線とに接続して有効表示領域を形成するように二次元配列された複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極と、画素電極に接続された付加容量と、カラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための共通電極配線端子と、走査電極配線および画像信号電極配線から有効表示領域の外側の一辺に引き出された走査電極配線端子およびこの一辺と隣接する他辺に引き出された画像信号電極配線端子と、少なくとも薄膜トランジスタを被覆する保護絶縁膜とを具備してカラーフィルタ基板と所定の間隙で対向配置され、この間隙に液晶を挟持して液晶パネルを構成するアクティブマトリクス基板と、
走査電極配線端子と画像信号電極配線端子に表示のための信号電圧を供給する走査電極駆動回路と画像信号電極駆動回路とを具備し、
画素信号電極配線端子を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に形成されて電気的に三分割された第１と第２および第３の共通電極配線端子と、
第１と第２および第３の共通電極配線端子のそれぞれと電気的に接続する第１と第２の静電気保護配線、および第１および第２の静電気保護配線に対して有効表示領域とは反対に位置する第３の静電気保護配線と、
第１と第２の静電気保護配線と画像信号電極配線の奇数番と偶数番との間をそれぞれ接続する第１と第２の静電気保護用素子とを有し、
第１と第２および第３の共通電極配線端子は、カラーフィルタ基板を貼り合わせた状態では、当該カラーフィルタ基板に形成した共通電極との間を電気的に接続するための導電性部材を通して電気的に接続する。
【００１３】
（３）（１）または（２）における前記静電気保護配線と画像信号電極配線の間を接続する静電気保護用素子として、互いに逆向きに接続した２個の非線形素子を用いる。
【００１４】
（４）（１）または（２）における前記静電気保護配線と画像信号電極配線の間を接続する静電気保護用素子として、抵抗素子を用いる。
【００１５】
上記本発明の構成により、静電気保護配線による静電気対策がなされると共に、画素を構成する薄膜トランジスタに電圧を印加して、その閾値のばらつきを矯正でき、かつ画像信号電極配線と走査電極配線との短絡検査、その他の配線の検査が可能となり、製造歩留りの向上を図ることができ、高品質の液晶表示装置を提供できる。
【００１６】
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例を参照して詳細に説明する。なお、これらの実施例では、アクティブマトリクス基板上の端子部に駆動回路の一部を構成する半導体素子を直接搭載した、所謂チップオングラス（ＣＯＧ）方式の液晶表示装置を例として示したが、駆動回路を全て液晶パネルの外側の基板に取り付けたＴＡＢ（テープオートメーテッドボンディオング）方式の液晶表示装置にも同様に適用できるものである。
【００１８】
図１は本発明による液晶表示装置の第一実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。同図はアクティブマトリクス基板を原始基板（母基板）から切断して図示しないカラーフィルタ基板と貼り合わせる前の最終基板に搭載された回路を示す。
【００１９】
本実施例では、基板（絶縁基板、ここではガラス基板、以下同じ）上に形成した複数の走査電極配線１００と、この走査電極配線１００に交差するように形成された複数の画像信号電極配線１０１の交差部分に画素に対応した薄膜トランジスタ４０を接続して有効表示領域を形成する二次元配列されたマトリクスが構成されている。
【００２０】
薄膜トランジスタ４０のそれぞれには画素電極１０３が接続され、この画素電極に付加容量４１が接続されている。共通電極配線端子１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄは、図示しないカラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための端子である。共通電極配線端子１１２Ａと１１２Ｂは二分割されており、分割された端子１１２Ａ１と１１２Ｂ１、１１２Ａ２と１１２Ｂ２の間に第１と第２の静電気保護配線１０４と１０５がそれぞれ接続されている。
【００２１】
走査電極配線１０１および画像信号電極配線１００から有効表示領域の外側の一辺に走査電極配線端子１１３および画像信号電極配線端子１１４が引き出され、これらの配線端子に破線で示した走査電極駆動回路１１５、画像信号電極駆動回路１１６の各出力が接続される。
【００２２】
走査電極駆動回路１１５と画像信号電極駆動回路１１６の入力端子には外部接続端子１１７Ａと１１７Ｂが接続されるように構成されている。
【００２３】
１１７Ｃは共通電極配線端子１１２Ａに接続した外部接続端子、１１７Ｄは共通電極配線端子１１２Ｄに接続した外部接続端子を示す。外部接続端子１１７Ｃと１１７Ｄはカラーフィルタ基板の共通電極への給電端子であるため、基本的には一個でよいが、外部接続端子１１７Ｃを二分割して分割された共通電極配線端子１１２Ａ１と１１２Ａ２のそれぞれに接続する外部接続端子１１７Ｃ１と１１７Ｃ２を形成することで検査用端子とし、各画像信号電極配線１００の検査を容易にすることができる。なお、共通電極配線端子１１２Ｃと１１２Ｄは必ずしも必要としない。
【００２４】
走査電極配線端子１１３側とその対辺側には、それぞれ走査電極配線側静電気保護ダイオード共通線１２０が設置されており、互いに逆向きに接続した一対の走査電極配線側静電気保護ダイオード１１９で走査電極配線１００に接続されている。
【００２５】
画素信号電極配線端子１１４を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に設けた共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２のそれぞれと電気的に接続する第１の静電気保護配線１０４および第２の静電気保護配線１０５が形成されており、この第１の静電気保護配線１０４第２の静電気保護配線１０５と画像信号電極配線１０１の奇数番と偶数番との間をそれぞれ互いに逆向きに接続した一対の非線形素子（以下、静電保護ダイオードと言う）１１０、１１１で接続してある。
【００２６】
このように構成したことにより、静電保護ダイオード１１０、１１１を介して奇数番と偶数番の画像信号電極配線１０１が対向電極と接続するための共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２のそれぞれと電気的に接続される。
【００２７】
アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせて固定する際、共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２は、樹脂製のビーズ表面に金属をメッキした導電ビーズを含んだ導電性ペースト材（導電性部材）２０２Ａ、２０２Ｂにより電気的に接続される。
【００２８】
アクティブマトリクス基板をカラーフィルタ基板と貼り合わせる前の状態では、第１の静電気保護配線１０４第２の静電気保護配線１０５は分離されているため、共通電極配線端子１１２Ａの端子１１２Ａ１，１１２Ａ２、または共通電極配線端子１１２Ｂの端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２との間で、奇数番と偶数番の画像信号電極配線１０１間のショート検査を行うことができる。
【００２９】
また、外部に露出し、静電気の侵入し易い画像信号用端子１１４と反対側に静電保護ダイオード１１０と１１１を設置したことで、これらの静電保護ダイオード１１０と１１１が静電気の影響を受け難く、薄膜トランジスタ４０より絶縁耐圧が低い素子であっても破壊され難い。
【００３０】
アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせ、導電性ペースト材２０２Ａ、２０２Ｂにより共通電極配線端子１１２Ａ〜１１２Ｄとカラーフィルタ基板の共通電極とを電気的に接続した状態では静電保護ダイオード１１０と１１１を介してカラーフィルタ基板の共通電極とアクティブマトリクス基板の画像信号配線１０１が接続される。
【００３１】
この構成で、共通電極を一定電圧に保ち、すなわち画像信号配線１０１を一定電圧に保ち、走査電極配線１００の静電保護ダイオード共通線１２０に前記共通電極に対し負の電圧を数十Ｖ印加する。なお、この電圧は液晶パネルの画素数や配線容量等の条件により異なる。
【００３２】
例えば、上記電圧を約−５０Ｖとして１０秒間印加すると、閾値電圧が高めにシフトしていた薄膜トランジスタ４０の閾値を下げることができる。そのため、液晶への印加電圧のばらつきに起因する表示ムラについては、薄膜トランジスタ４０のオン電流を十分に確保できるため、選択時間中に液晶に十分な電圧を印加することができ、閾値のばらつきに起因する表示ムラが解消される。
【００３３】
また、製造工程中にカラーフィルタ基板が帯電した場合、従来の液晶パネルではアクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の間に電位差が生じ、液晶層を介してこの電位が薄膜トランジスタに作用し、その閾値をシフトさせるという問題があった。
【００３４】
しかし、本実施例では、このような場合には静電保護ダイオード１１０，１１１を介して画像信号配線１０１がカラーフィルタ基板の共通電極と同電位となるため、上記のような薄膜トランジスタの閾値のシフトは生じない。
【００３５】
このように、本実施例によれば、製造ばらつき、あるいは製造工程中の静電気によりシフトした薄膜トランジスタの閾値を揃えて、表示のばらつきを低減することができると共に、静電気による薄膜トランジスタ等の構成回路のダメージを防止することができる。
【００３６】
図２は本発明による液晶表示装置の第二実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。本実施例が前記第一実施例と異なる点は下記のとおりである。
【００３７】
すなわち、共通電極配線端子１１２Ａと１１２Ｂをそれぞれ三分割してそれぞれ第１、第２および第３端子１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ａ３および１１２Ｂ１，１１２Ｂ２，１１２Ｂ３とした。そして、有効領域側に位置する第１と第２端子１１２Ａ１，１１２Ａ２と１１２Ｂ１，１１２Ｂ２に第１と第２の静電気保護共通配線１０４と１０５を接続する。
【００３８】
第１と第２の静電気保護共通配線１０４と１０５には、それぞれ逆向きに接続した２個一対のダイオードからなる静電保護ダイオード１１０、１１１を介して画像信号配線１０１の奇数番と偶数番とをそれぞれ接続する。
【００３９】
そして、第３の静電気保護共通配線１０６を第３端子１１２Ａ３と１１２Ｂ３に接続する。
【００４０】
アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせて固定する際、共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ａ３と、１１２Ｂの各端子１１２Ｂ１，１１２Ｂ２，１１２Ｂ３は、第１実施例と同様の導電性ペースト材（導電性部材）２０２Ａ、２０２Ｂによりカラーフィルタ基板の貼り合わせ時に電気的に接続される。
【００４１】
本実施例の構成により、液晶パネルを最終外形とした状態において、静電気は第３の静電気保護共通配線１０６に入るため、静電気は直接には第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５には影響を与えない。
【００４２】
すなわち、本実施例によれば、画像信号配線１０１に接続した第１，第２の静電保護ダイオード１１０，１１１に及ぼされる静電気の影響を第１実施例よりも少なくすることができる。
【００４３】
図３は本発明による液晶表示装置の第三実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。本実施例は前記一実施例の変形であり、第一実施例と異なる点は、第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５と画像信号配線１０１の奇数番と偶数番の間をそれぞれを抵抗素子１２１，１２２で接続した点にある。
【００４４】
本実施例の構成は、第一実施例における静電保護ダイオード１１０，１１１に代えて抵抗素子１２１，１２２を用いたので、簡単な構成で第一実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図４は本発明による液晶表示装置の第四実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。本実施例は前記第二実施例の変形例であり、第二実施例と異なる点は、第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５と画像信号配線１０１の奇数番と偶数番の間をそれぞれを抵抗素子１２１，１２２で接続した点にある。なお、第三の静電気保護共通配線１０６は第二実施例と同様である。
【００４６】
本実施例の構成は、第二実施例における静電保護ダイオード１１０，１１１に代えて抵抗素子１２１，１２２を用いたので、簡単な構成で第二実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
上記した第二〜第四実施例でも、共通電極配線端子１１２Ａの各端子１１２Ａ１，１１２Ａ２または１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ａ３に図１に示した第一実施例と同様の分割した外部接続端子１１７Ｃ１，１１７Ｃ２、または１１７Ｃ３を設けることもできる。
【００４８】
このように、上記各実施例によれば、製造ばらつき、あるいは製造工程中の静電気によりシフトした薄膜トランジスタの閾値を揃え、かつ隣接する画像信号電極配線の間のショートの有無を検査することが可能となり、かつ、表示のばらつきを低減することができると共に、静電気による薄膜トランジスタ等の構成回路のダメージを防止することができる。
【００４９】
また、上記の各実施例では、アクティブマトリクス基板の共通電極配線端子とカラーフィルタ基板の共通電極との電気的接続を行う導電性ペーストとして導電ビーズを用いたが、これに代えて、金あるいは銀等の導電性の良好な金属粉を含むペースト材を用いても良い。
【００５０】
図５はアクティブマトリクス基板の分割した共通電極配線端子間の電気的接続部分を説明する模式図である。同図は第一実施例の二分割した共通電極配線端子間の電気的接続部分を示すが、他の実施例についても同様である。
【００５１】
同図（ａ）は二分割した共通電極配線端子に導電性ペーストを塗布した状態を示し、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から見た電気的接続部分を示す。なお、（ａ）ではアクティブマトリクス基板およびカラーフィルタ基板は図示を省略してある。
【００５２】
同図（ａ）において、アクティブマトリクス基板に形成した共通電極配線端子１１２Ａは２分割され、分割された各端子１１２Ａ１と１１２Ａ２には第１および第２の静電気保護共通配線１０４，１０５がそれぞれ接続されている。
【００５３】
このアクティブマトリクス基板にカラーフィルタ基板を貼り合わせたとき、両者の間に導電性ペースト２２０Ａが介挿される。導電性ペースト２２０Ａは分割された各端子１１２Ａ１と１１２Ａ２を覆って塗布されている。
【００５４】
したがって、同図（ｂ）に示したように、アクティブマトリクス基板１に形成した共通電極配線端子１１２Ａの分割端子１１２Ａ１と１１２Ａ２は矢印Ｂに示したようにカラーフィルタ基板１０の共通電極２０７との間で電気的に接続されると共に、各分割端子１１２Ａ１と１１２Ａ２も同時に電気的に接続される。なお、２０１、２０８は各基板に形成されている配向膜を示す。
【００５５】
図６は本発明による液晶パネルの構成例を説明する概略断面図である。この液晶パネルは、有効表示領域に形成した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４０、負荷容量（Ｃａｄｄ）４１、画素電極（ＩＴＯ１）１０３および配向膜（ＯＲＩ１）２０１を有するアクティブマトリクス基板１と、ブラックマトリクス（ＢＭ）２０５、カラーフィルタ（ＦＩＬ）２０６、共通電極（ＣＯＭ）２０７および配向膜（ＯＲＩ２）２０８を形成したカラーフィルタ基板１０を貼り合わせて構成される。そして、この貼り合わせ間隙に液晶（ＬＣ）２０９を挟持し、周辺をシール材（ＳＬ）２０３で固定してなる。
【００５６】
アクティブマトリクス基板１の共通電極配線端子１１２とカラーフィルタ基板２０４の共通電極（ＣＯＭ）２０７とは、導電ペースト２０２を介して電気的接続が行われる。
【００５７】
この共通電極配線端子１１２から引き出された画像信号電極配線端子１１４はシール材（ＳＬ）２０３の外側に位置し、外部接続端子１１７との間に跨がるように画像信号電極駆動回路（ＩＣチップ）１１６が実装されている。
【００５８】
この画像信号電極駆動回路（ＩＣチップ）１１６は、アクティブマトリクス基板１の周辺に直接実装する、所謂チップオングラス方式で実装される。薄膜トランジスタ４０としては、逆スタガ構造で、アルミニウムのゲート電極１０１の上にアルミナ膜とゲート絶縁膜を重ね、半導体層とゲート絶縁膜が相似パターンをもつトランジスタを示しているが、他の構成のトランジスタでも同様の効果が得られる。
【００５９】
なお、外部接続端子１１７には外部駆動回路配線（プリント基板等）１１８の端子が接続される。
【００６０】
液晶（ＬＣ）２０９は２枚の配向膜２０１（ＯＲＩ１）と２０８（ＯＲＩ２）の界面において、各配向膜に付与されている配向制御能に従って初期配向されている。
【００６１】
なお、図６は画像信号電極配線端子１１４の引き出し側の断面を示したが、走査電極配線端子１１３の引き出し側の構造もこれと同様である。
【００６２】
この液晶パネルの背面には、導光板と線状ランプからなるバックライト（ＢＬ）１１９が設置されており、液晶パネルを背面から照明した当該液晶パネルの有効表示領域に形成された画像を可視化する。
【００６３】
図７は本発明を適用したアクティブマトリクス方式液晶表示装置の一画素とその周辺の構成を説明する平面図である。各画素は隣接する２本の走査電極配線１００（ＧＬ）と、隣接する２本の画像信号電極配線１０１（ＤＬ）との交差領域内（４本の配線で囲まれた領域内）に配置されている。
【００６４】
各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ（ここでは、薄膜トランジスタはＴＦＴ１とＴＦＴ２の一対で構成されている）、画素電極１０３（ＩＴＯ１）および保持容量素子４１（Ｃａｄｄ）を含む。走査電極配線１００は列方向に延在し、行方向に複数本配置されている。画像信号電極配線１０１（ＤＬ）は行方向に延在し、列方向に複数本配置されている。図中、ＳＤ１はソース電極。ＳＤ２はドレイン電極を示す。
【００６５】
液晶（ＬＣ）２０９を基準としてアクティブマトリクス基板側には薄膜トランジスタ４０（ＴＦＴ）および透明画素電極１０３（ＩＴＯ１）が形成され、カラーフィルタ基板側にはカラーフィルタＦＩＬ、遮光用ブラックマトリクスＢＭが形成されている。２枚の基板は、例えば１．１ｍｍあるいは０．７ｍｍ程度の厚さを有している。
【００６６】
図８は本発明を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。同図は本発明による液晶表示装置（以下、液晶パネル，回路基板，バックライト、その他の構成部材を一体化したモジュール：ＭＤＬと称する）の具体的構造を説明するものである。
【００６７】
ＳＨＤは金属板からなるシールドケース（メタルフレームとも言う）、ＷＤは表示窓、ＩＮＳ１〜３は絶縁シート、ＰＣＢ１〜３は回路基板（ＰＣＢ１はドレイン側回路基板：画像信号配線１０１の駆動回路基板、ＰＣＢ２はゲート側回路基板：走査電極配線１００の駆動回路、ＰＣＢ３はインターフェース回路基板）、ＪＮ１〜３は回路基板ＰＣＢ１〜３同士を電気的に接続するジョイナ、ＣＨ１１はアクティブマトリクス基板上に直接搭載された画像信号電極駆動回路１１６、ＣＨ１２は同様に直接搭載された走査電極駆動回路１１５、ＰＮＬは液晶表示パネル（単に、液晶パネルとも言う）、ＧＣはゴムクッション、ＩＬＳは遮光スペーサ、ＰＲＳはプリズムシート、ＳＰＳは拡散シート、ＧＬＢは導光板、ＲＦＳは反射シート、ＭＣＡは一体化成形により形成された下側ケース（モールドフレーム）、ＭＯはＭＣＡの開口、ＬＰは蛍光管、ＬＰＣはランプケーブル、ＧＢは蛍光管ＬＰを支持するゴムブッシュ、ＢＡＴは両面粘着テープ、ＢＬは蛍光管や導光板等からなるバックライトＢＬを示し、図示の配置関係で拡散板部材を積み重ねて液晶表示モジュールＭＤＬが組立てられる。
【００６８】
液晶表示モジュールＭＤＬは、下側ケースＭＣＡとシールドケースＳＨＤの２種の収納・保持部材を有し、絶縁シートＩＮＳ１〜３、回路基板ＰＣＢ１〜３、液晶パネルＰＮＬを収納固定した金属製のシールドケースＳＨＤと、線状ランプＬＰ、導光板ＧＬＢ、プリズムシートＰＲＳ等からなるバックライトＢＬを収納した下側ケースＭＣＡとを合体させてなる。
【００６９】
インターフェース回路基板ＰＣＢ３には外部ホストからの映像信号の受入れ、タイミング信号等の制御信号を受け入れる集積回路チップ、およびタイミングを加工してクロック信号を生成するタイミングコンバータＴＣＯＮ等が搭載される。
【００７０】
図８では、その液晶パネルの駆動回路（集積回路ＣＨ１，ＣＨ２）をアクティブマトリクス基板上に直接実装した、所謂ＣＯＧ方式で説明したが、本発明はこのような実装方式の液晶パネルに限定されるものではなく、従来からのＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）を用いて実装する方式にも同様に適用できる。
【００７１】
図９は本発明による液晶表示装置の実装例を説明するノート型コンピユータの斜視図である。このノート型コンピユータ（可搬型パソコン）はキーボード部（本体部）と、このキーボード部にヒンジで連結した表示部から構成される。キーボード部にはキーボードとホスト（ホストコンピュータ）、ＣＰＵ等の信号生成機能を収納し、表示部には液晶パネルＰＮＬを有し、その周辺に駆動回路基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２、コントロールチップＴＣＯＮを搭載したＰＣＢ、およびバックライト電源であるインバータ電源基板ＩＶなどが実装される。
【００７２】
この可搬型パソコンは、前記実施例で説明した構造の液晶パネルを搭載しており、表示むらの無い高品質の画像表示を得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶パネルの製造後に工程中等で発生した静電気に起因する薄膜トランジスタの閾値のばらつきを揃えることができ、製造歩留りと信頼性が向上した表示むらのない高品質の画像表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第一実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の第二実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の第三実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の第四実施例を説明するアクティブマトリクス基板の等価回路図である。
【図５】アクティブマトリクス基板の分割した共通電極配線端子間の電気的接続部分を説明する模式図である。
【図６】本発明による液晶パネルの構成例を説明する概略断面図である。
【図７】本発明を適用したアクティブマトリクス方式液晶表示装置の一画素とその周辺の構成を説明する平面図である。
【図８】本発明を適用したアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。
【図９】本発明による液晶表示装置の実装例を説明するノート型コンピユータの斜視図である。
【符号の説明】
１００ 走査電極配線
１０１ 画像信号電極配線
４０ 薄膜トランジスタ
４１ 付加容量
１０３ 画素電極
１１０，１１１ 静電保護ダイオード
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄ 共通電極配線端子
１１３ 走査電極配線端子
１１４ 画像信号電極配線端子
１１５ 走査電極駆動回路
１１６ 画像信号電極駆動回路
１１７Ａ，１１７Ｂ，１１７Ｃ，１１７Ｄ 外部接続端子
１１９ 走査電極配線側静電気保護ダイオード
１２０ 走査電極配線側静電気保護ダイオード共通線
２０２Ａ，２０２Ｂ 導電性ペースト。
Claims (4)
- 絶縁基板上に形成した共通電極と、複数色のカラーフィルタとを備えたカラーフィルタ基板と、
絶縁基板上に形成した複数の走査電極配線と、走査電極配線に交差するように形成された複数の画像信号電極配線と、走査電極配線と画像信号電極配線とに接続して有効表示領域を形成するように二次元配列された複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極と、画素電極に接続された付加容量と、カラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための共通電極配線端子と、走査電極配線および画像信号電極配線から有効表示領域の外側の一辺に引き出された走査電極配線端子およびこの一辺と隣接する他辺に引き出された画像信号電極配線端子と、少なくとも薄膜トランジスタを被覆する保護絶縁膜とを具備してカラーフィルタ基板と所定の間隙で対向配置され、この間隙に液晶を挟持して液晶パネルを構成するアクティブマトリクス基板と、
走査電極配線端子と画像信号電極配線端子に表示のための信号電圧を供給する走査電極駆動回路と画像信号電極駆動回路とを具備し、
画素信号電極配線端子を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に形成されて電気的に二分割された第１と第２の共通電極配線端子のそれぞれと電気的に接続する第１および第２の静電気保護配線と、
第１と第２の静電気保護配線と画像信号電極配線の奇数番と偶数番との間をそれぞれ接続する第１と第２の静電気保護用素子とを有し、
第１と第２の共通電極配線端子は、カラーフィルタ基板を貼り合わせた状態では、当該カラーフィルタ基板に形成した共通電極との間を電気的に接続するための導電性部材を通して電気的に接続されることを特徴とする液晶表示装置。 - 絶縁基板上に形成した共通電極と、複数色のカラーフィルタとを備えたカラーフィルタ基板と、
絶縁基板上に形成した複数の走査電極配線と、走査電極配線に交差するように形成された複数の画像信号電極配線と、走査電極配線と画像信号電極配線とに接続して有効表示領域を形成するように二次元配列された複数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された画素電極と、画素電極に接続された付加容量と、カラーフィルタ基板に形成した共通電極と接続するための共通電極配線端子と、走査電極配線および画像信号電極配線から有効表示領域の外側の一辺に引き出された走査電極配線端子およびこの一辺と隣接する他辺に引き出された画像信号電極配線端子と、少なくとも薄膜トランジスタを被覆する保護絶縁膜とを具備してカラーフィルタ基板と所定の間隙で対向配置され、この間隙に液晶を挟持して液晶パネルを構成するアクティブマトリクス基板と、
走査電極配線端子と画像信号電極配線端子に表示のための信号電圧を供給する走査電極駆動回路と画像信号電極駆動回路とを具備し、
画素信号電極配線端子を形成した一辺と平行で、有効表示領域を挟んで位置する対辺に形成されて電気的に三分割された第１と第２および第３の共通電極配線端子と、
第１と第２および第３の共通電極配線端子のそれぞれと電気的に接続する第１と第２の静電気保護配線、および第１および第２の静電気保護配線に対して有効表示領域とは反対に位置する第３の静電気保護配線と、
第１と第２の静電気保護配線と画像信号電極配線の奇数番と偶数番との間をそれぞれ接続する第１と第２の静電気保護用素子とを有し、
第１と第２および第３の共通電極配線端子は、カラーフィルタ基板を貼り合わせた状態では、当該カラーフィルタ基板に形成した共通電極との間を電気的に接続するための導電性部材を通して電気的に接続されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記静電気保護配線と画像信号電極配線の間を接続する静電気保護用素子が互いに逆向きに接続した２個の非線形素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
- 前記静電気保護配線と画像信号電極配線の間を接続する静電気保護用素子が抵抗素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
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