JP2020109503A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部共通電極の接続構造を変更してボーダーレス構造の静電気特性を改善して信頼性及び収率を向上する液晶表示装置を提供する。【解決手段】複数の画素を含むアクティブ領域及び前記アクティブ領域周辺の非表示領域を有し、前記非表示領域の少なくとも一側にパッド部を有する第１基板と、前記パッド部を除いた領域で前記第１基板と対向する第２基板と、複数の水平ライン画素に対してそれぞれ面状に構成された複数の第１共通電極と、隣接した第１共通電極間のゲートラインと、前記ゲートラインと交差するデータラインと、前記ゲートラインとデータライン間の画素領域に備えられた複数の画素電極と、前記画素電極と同一層であり、前記第１共通電極と接続され、前記データラインと重畳する複数の第２共通電極と、前記非表示領域に、前記第２共通電極の延長部と接続され、静電気を放出する静電気放出電極とを含む。【選択図】 図２

Description

本発明は表示装置に係り、より詳しくは薄膜トランジスタ基板を出射側にして、ボーダーレス（ｂｏｒｄｅｒｌｅｓｓ）構造の適用時、静電気放出及び透過率の両者を向上させた液晶表示装置に関する。

情報化社会が発展するにつれて表示装置に対する要求も多様な形態に増加している。これに応えて、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＶＦＤ（ＶａｃｕｕｍＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）などのさまざまな表示装置が研究されて来たし、一部は既に多くの装備に表示装置として活用されている。

このうち、近年液晶表示装置（ＬＣＤ）と有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）が軽薄短小化及び鮮明な色相の利点を持って使用者の要求に応えて発展して来た。

このような表示装置は、共通的に画素領域ごとに形成されたスイッチング素子である薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタアレイ基板を含む。薄膜トランジスタアレイ基板上には、互いに交差する複数のゲートライン及びデータラインとともに、各ゲートライン及びデータラインの交差部に薄膜トランジスタが形成される。ここで、薄膜トランジスタアレイ基板の縁部の一部には、前記ゲートライン及びデータラインに信号を印加するために、各ラインと連結されたパッド部は電気的信号を伝達する印刷回路基板と連結されている。

また、従来の表示装置は、表示面の縁部を器具物が取り囲んで内部構成が見えないように遮る構成を有する。

前記器具物は表示面とは違う素材、例えば一定の剛性を有するプラスチックから成形されたもので、表示面から突出しており、表示面の縁部の金属又はパッド部の構成が見えることを防止するために、十分な幅で形成されているため、実際の表示有効面積を減らす原因になった。

そして、器具物はその自体の厚さがあり、パッド部と接続した印刷回路基板の側面露出を防止するために十分な厚さ及び幅を有するように形成され、これにより全体表示装置の厚さが大きくなってスリム化を阻害する要素になることもあった。

したがって、最近には、画面の有効面積を最大化し、装置のスリム化のために、器具物を省略し、ボーダーレス（ｂｏｒｄｅｒｌｅｓｓ）構造を適用する要求がある。

しかし、ボーダーレス構造は表示パネルの外郭での器具物が省略されて静電気放出手段を備えにくいため、静電気に弱いという問題がある。

本発明は上述した問題点を解決するために案出されたもので、特に薄膜トランジスタ基板を出射側にして、ボーダーレス構造の適用時、下部共通電極の接続構造を変更して静電気放出及び透過率の両者を向上させた液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の液晶表示装置は、大面積の共通電極を接地させて静電気防止手段として用いて非表示領域を最小化し、基板の外部面の構成を平坦にすることができる。

本発明の一実施例による液晶表示装置は、画素のアレイを備えたアクティブ領域及び前記アクティブ領域周辺の非表示領域を有し、前記非表示領域の少なくとも一側にパッド部を有し、前記画素に薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタアレイ基板と、
前記パッド部を除いた領域で前記薄膜トランジスタアレイ基板と対向する対向基板と、
前記薄膜トランジスタアレイ基板及び前記対向基板との間の液晶層と、
前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面上に配置され、前記液晶層と対向し、それぞれが画素のラインに沿って長く板状に延長された複数の第１共通電極と、
前記第１共通電極上に配置され、前記液晶層の対応領域に電界を印加する、前記画素のそれぞれに備えられた複数の画素電極と、
前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面の前記非表示領域に、前記複数の第１共通電極に接続された静電気放出電極と
を含むことができる。

前記第１共通電極と前記液晶層の間に形成された絶縁膜をさらに含み、前記画素電極は前記絶縁膜上に配置されてもよい。

前記絶縁膜上の第２共通電極と、前記第１共通電極と前記静電気放出電極とを接続する電極とをさらに含んでもよい。

前記第２共通電極は、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記アクティブ領域上で、データラインと重畳してもよい。

前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記アクティブ領域上に、複数の共通ラインをさらに含み、前記複数の共通ラインは、前記第１共通電極と前記第２共通電極との間に配置され、前記第１共通電極のそれぞれが、前記共通ラインと重畳した前記第２共通電極に接続されてもよい。

前記第２共通電極は、共通ラインとデータラインの少なくともいずれか一方と重畳してもよい。

前記共通ラインは前記データラインと同一層にあってもよい。

前記第２共通電極は、前記画素電極と同一層にあってもよい。

前記静電気放出電極は、前記第１共通電極と同一層にあってもよい。

前記静電気放出電極は、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記アクティブ領域内で前記ゲートラインと同一層にあってもよい。

前記薄膜トランジスタアレイ基板の背面に偏光板をさらに含んでもよい。

前記薄膜トランジスタアレイ基板の背面に、前記偏光板より薄い厚さを有した、前記非表示領域を覆うブラックインクをさらに含んでもよい。

前記第１共通電極と前記第２共通電極は透明であってもよい。

本発明の他の実施例による液晶表示装置は、アクティブ領域及び前記アクティブ領域周辺の非表示領域を有し、薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタアレイ基板と、
前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面上に、それぞれが画素のラインに沿って延長された複数の第１共通電極と、
前記第１共通電極上に配置され、電界を印加するための、前記画素のそれぞれに備えられた複数の画素電極と、
前記画素電極と同一層にある第２共通電極と、
前記第２共通電極と前記第１共通電極の間に配置され、前記第２共通電極と重畳し、前記第１の共通電極と前記第２共通電極とのいずれかに接続された共通ラインと、
を含むことができる。

前記薄膜トランジスタアレイ基板と前記共通ラインの間に半導体層をさらに含んでもよい。

前記半導体層上に、前記共通ラインと同一層でデータラインをさらに含んでもよい。

前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面に、前記複数の第１共通電極と接続された、静電気放出電極とをさらに含んでもよい。

本発明の液晶表示装置は次のような効果がある。

第一、ボーダーレス構造において、薄膜トランジスタアレイ基板が上側に位置するとき、薄膜トランジスタアレイ基板の背面が視聴者の目に向かうから、これには別途の静電気防止手段を付着することができない。本発明の液晶表示装置は、アクティブ領域で大面積を占める共通電極を非表示領域の金属電極と連結し、これを静電気防止手段として用いることができる。

第二、静電気防止手段のための特定領域を割り当てる必要がないので、非表示領域を増やさなく、さらに基板背面側の特定手段を付け加えなくても効率的に静電気を放出することができる。

第三、共通電極を基板面に近い大面積の第１共通電極とデータラインの幅を覆う第２共通電極に二元化することにより、データラインと隣接画素電極との間に歪んだ電界ライン (ディスクリネーションライン)を防止し、これによる光漏れを防止する。よって、データラインの幅よりブラックマトリックスを大きな幅に形成する必要がないので、開口率が確保される。

本発明の液晶表示装置を示した平面図である。 本発明の液晶表示装置の第１基板（薄膜トランジスタアレイ基板）を上側に位置させたときの断面図である。 本発明の液晶表示装置の表示領域と外郭領域の境界部を示した平面図である。 本発明の液晶表示装置を示した平面図である。 図４のＡ領域の拡大平面図である。 図３のＩ〜Ｉ’線についての断面図である。 図３のII〜II’線についての断面図である。 図５のIII〜III’線についての断面図である。 図５のIＶ〜IＶ’線についての断面図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を説明する。明細書全般にわたって同じ参照番号は実質的に同じ構成要素を意味する。以下の説明で、本発明に係わる技術又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明で使われる構成要素の名称は明細書の容易な作成を考慮して選択したもので、実際製品の部品の名称と違うこともある。

本発明の多様な実施例を説明するための図面に開示した形状、大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものなので、本発明が図面に示した事項に限定されるものではない。本明細書全般にわたって同じ図面符号は同じ構成要素を指称する。また、本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。本明細書で言及する‘含む’、‘有する’、‘なる’などが使われる場合、‘〜のみ’が使われない限り、他の部分が加わることができる。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合もある。

本発明の多様な実施例に含まれた構成要素の解釈において、別途の明示的な記載がないとしても誤差範囲を含むものに解釈する。

本発明の多様な実施例の説明において、位置関係について説明する場合、例えば、‘〜上に’、‘〜上部に’、‘〜下部に’、‘〜そばに’などに２部分の位置関係を説明する場合、‘すぐ’又は‘直接’が使われない限り、２部分の間に一つ以上の他の部分が位置することもある。

本発明の多様な実施例の説明において、時間関係について説明する場合、例えば、‘〜の後に’、‘〜に引き継き’、‘〜の次に’、‘〜の前に’などで時間的先後関係を説明する場合、‘すぐ’又は‘直接’が使われない限り、連続的ではない場合も含むことができる。

本発明の多様な実施例の説明において、‘第１〜’、‘第２〜’などを多様な構成要素を敍述するために使うことができるが、このような用語は互いに同一又は類似の構成要素を互いに区別するために使われるだけである。よって、本明細書で、‘第１〜’で修飾される構成要素は別途の言及がない限り、本発明の技術的思想内で‘第２〜’で修飾される構成要素と同一であることもある。

本発明の多くの多様な実施例のそれぞれの特徴が部分的に又は全体的に互いに結合又は組合せ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、多様なそれぞれの実施例が互いに対して独立的に実施するできることもでき、関連関係で一緒に実施することもできる。

図１は本発明の液晶表示装置を示した平面図、図２は本発明の液晶表示装置の第１基板（薄膜トランジスタアレイ基板）を上側に位置させたときの断面図である。

図１及び図２に示すように、本発明の液晶表示装置１０００は、複数の画素を含むアクティブ領域ＡＡ（点線内の領域）と前記アクティブ領域周辺の非表示領域ＮＡを有し、前記非表示領域の少なくとも一側にパッド部ＰＡＤを有する第１基板１００と、前記パッド部を除いた領域で前記第１基板１００と対向する第２基板２００とを含む。

本発明の液晶表示装置において、パッド部ＰＡＤを有し、同一平面のアクティブ領域に複数の画素を備えた第１基板１００は薄膜トランジスタアレイが形成されるもので、第１基板１００の対向側の第２基板２００の下側に位置するバックライトユニット（図示せず）から光が出射するとき、液晶表示装置１０００から最終光が出射する基板である。すなわち、本発明の液晶表示装置は第１及び第２基板１００、２００のうち配線を有する第１基板１００が視聴者の目が向かう位置にあるもので、一種のパネルが覆されたフリップ（ｆｌｉｐ）型である。

図１に示した液晶表示装置１０００は駆動回路部を除いた形態のもので、２枚の基板が対面して合着された表示パネルを示したものである。

前記第１及び第２基板１００、２００はアクティブ領域ＡＡを取り囲む閉ループ形のシールパターン２３０で封止され、前記シールパターン２３０の内部に液晶が注入されるか滴下されることによって液晶層２５０が備えられる。

一方、本発明の液晶表示装置１０００は、高い開口率と広い視野角の効果のために、電界の印加時に液晶が横に配列されるＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードに従う。すなわち、各単位画素では平板形の第１共通電極１１０と複数に分岐された画素電極１５０が重畳している。画素電極１５０と第１共通電極１１０にそれぞれ電圧が印加されれば、その電圧差によって電界が発生し、電界に沿って液晶層２５０の液晶が配列されるものである。液晶の配列状態によって光透過量が変わって表示される。

本発明の液晶表示装置１０００は、互いに交差する複数のゲートラインＧＬとデータラインＤＬの間に複数の単位画素が定義される。各ゲートラインＧＬの間に水平画素ラインが定義される。そして、水平画素ラインにはそれぞれ第１平板形の第１共通電極１１０が形成される。第１共通電極１１０は、図１に示したように、毎水平ライン別に一つが形成されることができ、あるいは水平ライン内の各単位画素別に分割されて形成され、単位画素の間に小幅の連結部をさらに備えることもできる。

前記第１共通電極１１０は、さらに他の層に第１共通電極１１０と接続されて前記第１共通電極１１０と電気的な等電位を成す他の共通電極をさらに備えることもできる。

各単位画素はゲートラインＧＬとデータラインＤＬに接続された薄膜トランジスタＴＦＴによって駆動され、薄膜トランジスタＴＦＴによってデータ電圧が印加された画素電極１５０と共通電圧Ｖｃｏｍが印加された第１共通電極１１０によって横電界が造成されて駆動される。一方、第１共通電極１１０及び画素電極１５０はその間に絶縁膜１２０／１４０を備えている。

本発明の液晶表示装置は、ストレージキャパシターＣｓｔのための別途の電極を形成しなくても、画素電極１５０と第１共通電極１１０の重畳面積が大きいため、各単位画素内の第１共通電極１１０及び画素電極１５０とその間の絶縁膜１２０／１４０によって定義されるストレージキャパシターの容量Ｃｓｔを充分に確保することができる。

アクティブ領域ＡＡの第１共通電極１１０と非表示領域ＮＡの静電気放出電極３１５は第３コンタクト部ＣＴ３を介して電気的に連結される。図２は第１共通電極１１０と静電気放出電極３１５の直接的な連結を示したが、非表示領域ＮＡ内に延長部を有する他の層の共通電極又は延長部を介して第１共通電極１１０と静電気放出電極３１５が電気的に連結される。

本発明の液晶表示装置は、アクティブ領域ＡＡで大面積を有し、平板形（ｐｌａｔｅ）の第１共通電極１１０を通して工程中に発生する静電気又は第１基板１００内に発生する静電気を大面積の第１共通電極１１０とこれと電気的に連結された静電気放出電極３１５を通して外側に放出することができる。

前記静電気放出電極３１５はパッド部ＰＡＤに連結されることにより、共通電圧Ｖｃｏｍを印加されるか接地されることができる。前記第１基板１００は第２基板２００より相対的にパッド部ＰＡＤに当たる面積が突出するように構成され、パッド部ＰＡＤにはフレキシブルプリント基板（図示せず）が接続され、前記フレキシブルプリント基板は第２基板２００の背面の下側に折り畳まれることができる。

第２基板２００の下側とフレキシブルプリント基板の間にはバックライトユニット（図示せず）をさらに備えることができる。

静電気放出電極３１５は、図１に示した形態のように、パッド部ＰＡＤを除いた３辺に備えられることもでき、あるいはいずれか１辺以上に備えられることもできる。そして、静電気放出電極３１５は各水平画素ライン側に分岐され、水平画素ラインと非表示領域で第３コンタクト部ＣＴ３を介して接続される。

図２で説明しなかった第２基板２００の背面側の透明導電膜２１０は工程の進行中に液晶表示装置で発生する静電気を遮蔽するものである。これは本発明の静電気放出電極３１５と類似した機能をし、パターン化なしに第２基板２００の背面に一体型に備えられるもので、主に第２基板２００側で発生する静電気を管理するのに有用である。

一方、液晶表示装置１０００は第１基板１００の背面側に偏光板３５０をさらに備えることにより、第１基板１００の背面側に出射して出る線偏光を制御することができる。また、第２基板２００の透明導電膜２１０を備えた表面には偏光板（図示せず）をさらに備えることができる。

本発明の液晶表示装置１０００はボーダーレス構造のもので、トップケースのような器具物を備えていないから、ブラックインク３６０が第１基板１００の内面側から端部に位置するパッド部を覆うように前記第１の基板１００の背面に形成されることができる。また、第１基板１００の外縁にシリコン３７０で仕上げることにより、第１基板１００の表面及び側部に別途の器具物を備えなくても外郭の視認を防止することができる。また、本発明の構造には器具物が配置されないので、前記第１基板１００の背面は平坦な状態を維持し、視感上の段差を防止することができ、外郭の突出部又は異物感を防止することができる。

場合によって、前記第１基板１００のパッド部ＰＡＤを含む非表示領域ＮＡを遮るブラックプリンティング（図示せず）をさらに備え、背面偏光板が前記ブラックプリンティングを覆うように配置されることができる。

また、図１及び図２は前記第１基板１００の内側表面に位置する第１共通電極１１０と静電気放出電極３１５の直接的な連結状態を示したが、これに限られなく、第１共通電極１１０と同電位の第２共通電極１７０ｃ（図４）の延長部（図３の１６０ａ参照）と静電気放出電極３１５が接続されることもできる。

本発明の液晶表示装置はボーダーレス（ｂｏｒｄｅｒｌｅｓｓ）の適用によってアクティブ領域外郭の非表示領域が減少した構造でも安定的に静電気を放出するためのものであり、アクティブ領域ＡＡに大面積を占めて配置されている第１共通電極１１０又はこれと同電位の第２共通電極（１７０ｃ、図４以降参照）を静電気放出手段として用いることができる。

以下、具体的な画素構造を参照して本発明の一実施例による液晶表示装置について説明する。

図３は本発明の液晶表示装置の表示領域と外郭領域の境界部を示した平面図、図４は本発明の液晶表示装置の平面図、図５は図４の表示部位の拡大平面図である。また、図６は図３のＩ〜Ｉ’線についての断面図、図７は図３のII〜II’線についての断面図、図８は図５のIII〜III’線についての断面図、図９は図５のIＶ〜IＶ’線についての断面図である。

図３〜図９に示すように、本発明の液晶表示装置は、複数の画素を含むアクティブ領域ＡＡと前記アクティブ領域周辺の非表示領域ＮＡを有し、前記非表示領域の少なくとも一側にパッド部ＰＡＤを有する第１基板１００と、前記パッド部ＰＡＤを除いた領域で前記第１基板と対向する第２基板２００と、複数の水平ライン画素に対してそれぞれ面状に構成された複数の第１共通電極１１０と、隣接した第１共通電極間のゲートライン１１５と、前記ゲートラインと交差するデータライン１３２と、前記ゲートライン１１５とデータライン１３２間の画素領域に備えられた複数の画素電極１５０と、前記画素電極と同一層でありながら前記第１共通電極と接続され、前記データライン１３２と重畳する複数の第２共通電極１７０ｃと、前記非表示領域に、前記第２共通電極延長部１６０ａと接続され、静電気を放出する静電気放出電極３１５とを含む。

前記静電気放出電極３１５は前記ゲートライン１１５と同一層であってもよく、前記静電気放出電極３１５はパッド部ＰＡＤを介して延び得て接地（ＧＮＤ）されるか相電圧の共通電圧Ｖｃｏｍが印加されることができる。前記静電気放出電極３１５に一定で持続的に接地又は相電圧水準の共通電圧Ｖｃｏｍが印加され、これと連結された平板形の第１共通電極１１０に一定した共通電圧又は接地電圧準位が維持される。したがって、第１基板１００側の薄膜トランジスタアレイ工程で発生した静電気又は残っていた静電気が平板形の第１共通電極１１０の外側に放出される。

前記静電気放出電極３１５は毎水平ライン画素に対して前記第２共通電極延長部１６０ａと接続されることができる。場合によって、複数の水平ライン画素ごとに第２共通電極延長部１６０ａと静電気放出電極３１５が第３コンタクト部ＣＴ３を介して連結されることができる。毎水平ラインごとに共通電圧又は接地電圧が印加される場合、静電気放出及び電界安定化の効果がより向上することができる。

図４及び図５に示すように、前記データライン１３２と同一層に共通ラインＣＬをさらに備えることができる。この場合、データライン１３２は毎２画素ごとに配置され、共通ラインＣＬはデータライン１３２が配置されていない画素側に配置されることができる。すなわち、データラインＤＬ、共通ラインＣＬの順に配置されることができる。そして、前記第１共通電極１１０は延長部１１０ａを備えて前記共通ラインＣＬに対応して各画素の長さ単位で備えられた共通電極パターン１７０を備え、共通電極パターン１７０と第１共通電極延長部１１０ａの第２コンタクト部ＣＴ２を介しての接続によって電気的に連結されることができる。もしくは、図３に示したように、共通ラインＣＬを有せず、直接相異なる層に形成された第１共通電極１１０と共通電極パターン１７０ａが接続されることができる。

第２共通電極１７０ｃはデータラインＤＬより大きな幅に形成されることにより、データライン１３２と画素電極１５０との間に歪んだ電界ライン (ディスクリネーションライン)を引き起こす電界を防止することができる。第２共通電極１７０ｃと共通電極パターン１７０ａはデータライン１３２と同様に長手方向に形成され、第１共通電極１１０との電気的連結によって同じ共通電圧が印加される。

また、前記第２基板２００にブラックマトリックス２２０をさらに含み、前記ブラックマトリックス２２０は前記第２共通電極１７０ｃと重畳した前記データライン１３２と対向して前記第２共通電極１７０ｃに相当するかそれより小さな幅を有することができる。

これは第２共通電極１７０ｃが隣接した画素電極１５０との間に意図せぬ横電界を防止し、これによる光漏れ不良を防止したものであり、第２基板２００側のブラックマトリックス２２０の幅を減らすことができるようになったものである。

本発明の液晶表示装置において、第１及び第２共通電極１１０、１７０ｃ及び共通電極パターン１７０ａ、第１及び第２共通電極連結パターン１７０ｂ、１７０ｄは透明電極であり、ゲートライン１１５及びデータライン１３２は遮光性の低抵抗金属から形成される。透明電極は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）又はＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などからなることができ、前記遮光性の低抵抗金属は、例えば、銅、クロム、アルミニウム、金、銀、白金などの貴金属であってもよい。

一方、本発明の液晶表示装置において、各画素に備えられる画素電極１５０は、多くの方向から視野角を補償するために、複数のドメイン効果のために画素領域の中央に折曲部を有することができる。そして、画素の中央を基準に対称的であり、仮想の垂直ラインに対して鋭角をなし、画素電極１５０は斜線方向に配置されることができる。また、画素の中央部での折曲部の視認を防止するために、中央部で垂直ラインに対する折曲角度がより大きくなることができる。前記画素電極１５０と同一でありながら平行な方向にデータライン１３２が配置されることにより、データラインを基準に両端でいずれか一画素に偏らなくて同一の電界効果を有するようにする。

一方、図３及び図４の画素電極１５０の折曲部は互いに異なる方向に向かうものとして示されているが、これは互いに異なる実施例の相異なる形態の単位画素を示したものであるだけ、両実施例は共に本発明の液晶表示装置であり、静電気放出電極３１５と第２共通電極延長部１６０ａが第３コンタクト部ＣＴ３で接続される点が同様に適用される。

一方、各画素を駆動するようにゲートライン１１５と一体型のゲート電極１１５ａと前記ゲート電極１１５ａに部分的に重畳して互いに離隔したソース電極１３２ａ及びドレイン電極１３２ｂを含んで薄膜トランジスタが構成される。前記ソース電極１３２ａはデータライン１３２から突出するように構成される。そして、ドレイン電極１３２ｂは画素電極１５０の連結部の突出部１５０ａと接続される第１コンタクト部ＣＴ１を有する。

また、前記第１共通電極１１０は一側に延長部１１０ａを有し、共通電極パターン１７０ａと第２コンタクト部ＣＴ２を介して接続され、同じ共通電圧信号を印加されることができる。

一方、各ゲートライン１１５は一端に島状の透明電極パターン１９０と第４コンタクト部ＣＴ４を介して接続され、前記島状の透明電極パターン１９０と静電気放出電極３１５を通して非表示領域ＮＡの一側に備えられるゲート駆動部と連結されるゲート電圧印加パターン（図示せず）と第５コンタクト部ＣＴ５を介して接続されることができる。本発明の液晶表示装置において重要な特徴は静電気放出電極３１５の配置とこれとの電気的連結である。図３で、残りの信号に対する電気的連結は一部が省略されている。

図６及び図７に示すように、各水平画素ラインから突出した第１共通電極延長部１１０ａは重畳している共通電極パターン１７０ａと第２コンタクト部ＣＴ２を介して電気的に接続される。また、共通電極パターン１７０ａと同一層でありながら一側で一体型である第２共通電極１７０ｃは非表示領域ＮＡに突出して静電気放出電極３１５と重畳した第２共通電極延長部１６０ａを有し、前記静電気放出電極３１５と第２共通電極延長部１６０ａ間の第３コンタクト部ＣＴ３を介して電気的に接続される。

すなわち、本発明の液晶表示装置において、最下部にある第１共通電極１１０は一側の一体型になった第１共通電極延長部１１０ａを介して共通電極パターン１７０ａと電気的に連結され、図４及び図５に示すように、前記共通電極パターン１７０ａは同一層でありながら一体型の第２共通電極１７０ｃとゲートライン１１５の方向に交差して連結された第１共通電極連結パターン１７０ｂと画素の縁部を通って逆‘Ｕ’字形に連結され、次の画素ラインに左側又は右側にシフトされた画素のデータラインＤＬと重畳した第２共通電極１７０ｃと第２共通電極連結パターン１７０ｄを介して連結されることができる。

一方、他の可能な実施例で、第２共通電極１７０ｃと共通電極パターン１７０ａはそれぞれデータラインＤＬ、１３２と共通ライン１３３と重畳して互いに平行に形成され、共通電極パターン１７０ａは毎画素単位に分離され、画素の縁部の上側又は下側で接続部ＣＴを有することができ、第２共通電極１７０ｃはデータラインＤＬ、１３２の長手方向に沿って長く延設され、外郭で第１共通電極１１０又は静電気放出パターン３１５と直接連結されることもできる。

また、前記第２共通電極１７０ｃから延長部１６０ａを介して非表示領域で低抵抗金属からなった静電気放出電極３１５と最終に連結されたものである。静電気放出電極３１５はパッド部ＰＡＤで連結され、直接共通電圧又は接地電圧信号が印加され、静電気放出電極３１５と連結された第２共通電極１７０ｃ、共通電極パターン１７０ａ及び第２共通電極１７０ｃの電位を安定化し、静電気の放出を遂行する。

一方、本発明の液晶表示装置で、前記第１基板１００の背面の縁部にブラックインクが印刷され、前記ブラックインクは偏光板３５０より低い厚さであってもよい。

前記偏光板３５０は前記ブラックインクの一部を覆うことができる。

前記静電気放出電極３１５は、例えば前記ゲートライン１１５と同一層であってもよい。しかし、これに限られず、非表示領域ＮＡにありながらパッド電極と低抵抗で連結可能な電極であれば取替え可能である。他の可能な例で、ソース／ドレイン電極と同一層に前記静電気放出電極３１５が形成されることもできる。

前記静電気放出電極３１５は前記パッド部ＰＡＤに伸びて接地されることができる。前記静電気放出電極３１５は第１基板１００の非表示領域に位置し、例えば、第１基板１００の辺に沿って長く形成されることができる。よって、前記静電気放出電極３１５は、荷電された静電気の放出分散効果のために、画素よりは面積が広くてもよい。

そして、領域別に均等な分散効果のために、前記静電気放出電極３１５は毎水平ライン画素に対して前記第２共通電極延長部１６０ａと接続されることができる。

以下、図３〜図９を参照して本発明の液晶表示装置の第１基板上の薄膜トランジスタアレイの製造方法について説明する。

図３〜図９に示すように、第１基板１００上に透明導電物質を形成し、これを選択的に除去することにより、各水平画素ラインを通るとともに第１共通電極延長部１１０ａを有する第１共通電極１１０を形成する。

ついで、遮光性金属物質を蒸着し、これを選択的に除去することにより、アクティブ領域ＡＡに、水平ライン方向のゲートライン１１５と前記ゲートライン１１５と一体型である一定幅のゲート電極１１５ａを形成する。同時に、非表示領域ＮＡに、遮光性金属物質と同じ物質で非表示領域ＮＡの少なくとも一辺、すなわち水平画素ラインに隣接して静電気放出電極３１５を形成する。

ついで、第１基板１００の全面にゲート絶縁膜１２０を形成する。

ついで、半導体物質（１３１と同一層）と遮光性金属物質（１３２と同一層）を順に積層した後、これを選択的に除去することにより、前記ゲート電極１１５ａと交差する方向のデータライン１３２と前記データライン１３２と一体型に形成しようとする薄膜トランジスタの半導体層１３１の形状にゲート電極１１５ａと重畳したパターン（１３２ａ、１３２ｂの形成部位）を残す。データライン１３２は、図示のように、印加するデータ電圧を減らすために、前述したように、同一層に共通ラインＣＬをデータライン１３２と交互に形成することができる。

前記ゲート電極１１５ａと交差する部位でチャネル領域に対応する部位の遮光性金属物質を選択的に除去してチャネル部位半導体層１３１を露出させる。この過程で、データライン１３２と同一層でありながら一体型の‘Ｃ’字形（図３及び図６参照）のソース電極１３２ａ及び前記‘Ｃ’字形のソース電極１３２ａの内側にチャネル領域を有するようにドレイン電極１３２ｂを形成する。前記ドレイン電極１３２ｂは前記ソース電極１３２ａの‘Ｃ’字形の内側空間に一部が位置し、ゲートライン１１５の方向に延びた一側を有する。

ついで、前記データライン１３２、ソース電極１３２ａ及びドレイン電極１３２ｂを覆うように、前記ゲート絶縁膜１２０上に層間絶縁膜１４０を形成する。

ついで、透明導電物質を蒸着し、これを選択的に除去することにより、前記ゲートライン１１０とデータライン１３２間の空間に定義される画素領域に、前記ドレイン電極１３２ｂと接続されて複数に分岐された画素電極１５０を形成する。同一層にデータライン１３２と重畳する第２共通電極１７０ｃ、及び第２共通電極１７０ｃと同一層にデータライン１３２が配置されていない垂直ラインの画素間の領域があれば、この部位に共通電極パターン１７０ａをさらに形成することができる。また、図４の形状を有する共通電極の構造であれば、共通電極パターン１７０ａと第２共通電極１７０ｃの間に横方向に連結される第１共通電極連結パターン１７０ｂと、上下に互いに隣接したデータラインＤＬに対して重畳した第２共通電極１７０ｃを連結する第２共通電極連結パターン１７０ｄをさらに形成することができる。

一方、図８、図９及び前記製造方法の説明は半導体層１３１とデータライン１３２の形成時に同じマスクを用いたことを基準に説明したものであるが、必要によって、半導体層１３１とデータライン１３２を互いに異なるマスクで形成することもできる。同じマスクを用いた場合、データライン１３２及びこれを形成する金属が位置する下部に半導体層（図８及び図９の１３１参照）が備えられ、相異なるマスクを用いて形成した場合は、データライン１３２の下部に半導体層を省略することができる。同じマスクを用いた場合は、マスク数の増加によって収率が向上するという利点があり、相異なるマスクを用いる場合は、半導体層の位置をデータライン金属層に関係なく調節することができるという利点がある。

本発明の液晶表示装置は、ボーダーレス構造において、薄膜トランジスタアレイ基板が上側に位置するとき、薄膜トランジスタアレイ基板の背面が視聴者の目に向かうから、これには別途の静電気防止手段を付着することができない。本発明の液晶表示装置は、アクティブ領域で大面積を占める共通電極を非表示領域の金属電極と連結させ、これを静電気防止手段として用いることができる。

また、静電気防止手段のための特定の領域を付け加える必要がないので、非表示領域を増やさなく、さらに基板の背面側に特定の手段を付け加えなくても効率的に静電気を放出することができる。

そして、共通電極を基板面に近い大面積の第１共通電極とデータラインの幅を覆う第２共通電極に二元化することにより、データラインと隣接画素電極との間に歪んだ電界ライン (ディスクリネーションライン)を防止し、これによる光漏れを防止する。したがって、データラインの幅よりブラックマトリックスを大きな幅に形成する必要がないので、開口率が確保される。

一方、以上で説明した本発明は上述した実施例及び添付図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内でさまざまな置換、変形及び変更が可能であるというのが本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかであろう。

１００ 第１基板
２００ 第２基板
１１０ 第１共通電極
１１０ａ 第１共通電極延長部
１１５ ゲートライン
１１５ａ ゲート電極
１２０ ゲート絶縁膜
１３１ 半導体層
１３２ データライン
１３２ａ ソース電極
１３２ｂ ドレイン電極
１４０ 層間絶縁膜
１５０ 画素電極
１６０ａ 第２共通電極延長部
１７０ａ 共通電極パターン
１７０ｂ 第１共通電極連結パターン
１７０ｃ 第２共通電極
１７０ｄ 第２共通電極連結パターン
２１０ 透明導電膜
２２０ ブラックマトリックス
２３０ シールパターン
２５０ 液晶層
３１５ 静電気放出電極
３５０ 偏光板
３６０ ブラックインク
３７０ シリコン
１０００ 液晶表示装置
ＣＴ１〜ＣＴ コンタクト部

Claims (17)

1. 画素のアレイを備えたアクティブ領域及び前記アクティブ領域周辺の非表示領域を有し、前記非表示領域の少なくとも一側にパッド部を有し、前記画素に薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタアレイ基板と、
   前記パッド部を除いた領域で前記薄膜トランジスタアレイ基板と対向する対向基板と、
   前記薄膜トランジスタアレイ基板及び前記対向基板との間の液晶層と、
   前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面上に配置され、前記液晶層と対向し、それぞれが画素のラインに沿って長く板状に延長された複数の第１共通電極と、
   前記第１共通電極上に配置され、前記液晶層の対応領域に電界を印加する、前記画素のそれぞれに備えられた複数の画素電極と、
   前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面の前記非表示領域に、前記複数の第１共通電極に接続された静電気放出電極と
   を含む、液晶表示装置。
2. 前記第１共通電極と前記液晶層との間に形成された絶縁膜をさらに含み、
   前記画素電極は前記絶縁膜上に配置された、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記絶縁膜上の第２共通電極と、前記第１共通電極と前記静電気放出電極とを接続する電極とをさらに含む、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２共通電極は、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記アクティブ領域上で、データラインと重畳する、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記アクティブ領域上に、複数の共通ラインをさらに含み、前記複数の共通ラインは、前記第１共通電極と前記第２共通電極との間に配置され、前記第１共通電極のそれぞれが、前記共通ラインと重畳した前記第２共通電極に接続される、請求項３又は請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記第２共通電極は、共通ラインとデータラインの少なくともいずれか一方と重畳する、請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記共通ラインは前記データラインと同一層にある、請求項５又は請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２共通電極は、前記画素電極と同一層にある、請求項３に記載の液晶表示装置。
9. 前記静電気放出電極は、前記第１共通電極と同一層にある、請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 前記静電気放出電極は、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記アクティブ領域内で前記ゲートラインと同一層にある、請求項１に記載の液晶表示装置。
11. 前記薄膜トランジスタアレイ基板の背面に偏光板をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
12. 前記薄膜トランジスタアレイ基板の背面に、前記偏光板より薄い厚さを有した、前記非表示領域を覆うブラックインクをさらに含む、請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記第１共通電極と前記第２共通電極は透明である、請求項３に記載の液晶表示装置。
14. アクティブ領域及び前記アクティブ領域周辺の非表示領域を有し、薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタアレイ基板と、
    前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面上に、それぞれが画素のラインに沿って延長された複数の第１共通電極と、
    前記第１共通電極上に配置され、電界を印加するための、前記画素のそれぞれに備えられた複数の画素電極と、
    前記画素電極と同一層にある第２共通電極と、
    前記第２共通電極と前記第１共通電極の間に配置され、前記第２共通電極と重畳し、前記第１共通電極と前記第２共通電極とのいずれかに接続された共通ラインと、
    を含む、液晶表示装置。
15. 前記薄膜トランジスタアレイ基板と前記共通ラインとの間に半導体層をさらに含む、請求項１４に記載の液晶表示装置。
16. 前記半導体層上に、前記共通ラインと同一層でデータラインをさらに含む、請求項１５に記載の液晶表示装置。
17. 前記薄膜トランジスタアレイ基板の表面に、前記複数の第１共通電極と接続された静電気放出電極をさらに含む、請求項８又は請求項９に記載の液晶表示装置。

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