JP4816110B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関する。

従来、この種の装置は例えば特許文献１に示されている。特許文献１において、第１のガラス板上に各走査電極が形成され、その走査電極上に、第１絶縁層が形成されている。第１絶縁層上に各信号電極が形成され、その上に、第２絶縁層が形成されている。また、駆動部を配置するために、第１のガラス板は、その上方に位置する第２のガラス板より突出した突出領域が設けられている。
特開２００４−９４２７３号公報

上記装置の突出領域においても、各信号電極は第１絶縁層上に形成され、各信号電極の上には、第２絶縁層のみが形成されている。この様に、露出した突出領域においても、各信号電極は比較的薄い第２絶縁層のみで覆われているので、何らかの外力等により、各信号電極が断線し易い、第１の欠点がある。

また、上記装置では、クロストークやフリッカが生じ易い、第２の欠点がある。本発明者がその原因を究明したところ、各共通電極に接続された各補助コンデンサに印加される電圧が一定でなく、ばらついているからである事がわかった。その結果、各走査電極に印加されるゲートパルスが立ち上がった後に、各画素電極に印加される電圧の特性がばらつくので、クロストークやフリッカが起こり易い事が分かった。

そこで、本発明は、この様な従来の欠点を考慮し、突出領域上の信号電極が断線しにくい、かつ、クロストーク等が生じにくい、液晶表示装置を提供する。

上記課題を解決するために、液晶を間に配置する第１絶縁基板と第２絶縁基板とが、第１絶縁基板が第２絶縁基板より突出した突出領域を有して設けられ、第１絶縁基板上において行状に配置された複数の走査電極と、走査電極上および第１絶縁基板上に設けられた第１の第１絶縁層と、第１の第１絶縁層上に列状に配置された複数の信号電極と、信号電極上および第１の第１絶縁層上に設けられた第１の第２絶縁層と、走査電極と信号電極とのそれぞれの交点近傍に配置され、各スイッチング素子を介して両電極に接続された複数の画素電極と、第１絶縁基板上に配置された複数の第１共通電極と、それぞれの画素電極と第１共通電極との間に接続された複数の補助コンデンサと、それぞれの第１共通電極に接続され、第１の第１絶縁層上に配置された第２共通電極と、１端がそれぞれの走査電極に接続され、他端が突出領域上に位置する走査延長線と、１端がそれぞれの信号電極に接続され、他端が突出領域上に位置する信号延長線と、走査延長線、信号延長線および突出領域上に設けられた第２の第１絶縁層と、一端が第２共通電極に接続され、第２の第１絶縁層の上に配置された共通延長線と、第２の第１絶縁層上に設けられた第２の第２絶縁層と、を有することを特徴とする液晶表示装置、が提供される。

第１絶縁層と各信号延長線の位置を逆転させ、各信号延長線上に第１絶縁層が設けられ、その上に第２絶縁層が設けられている。この様に、各信号延長線上に、第１絶縁層および第２絶縁層を設け、層を厚くすることにより、外力による各信号延長線の断線を防止できる。また、突出領域を設けることにより、第１絶縁基板上に駆動部（ドライバ）を配置できる。さらに、第１絶縁基板の突出領域上に、各走査延長線および各信号延長線が形成され、その上に第１絶縁層を介して、共通延長線が形成されている。この様に、共通延長線は、各走査延長線および各信号延長線に対し、高さ位置が異なるので、その幅を広く形成することができる。その結果、共通延長線の抵抗値は小さくなり、共通延長線に接続される各第１共通電極の電圧降下は小さくなる。また、共通延長線の幅は広く形成できるので、その上に第２絶縁層のみが形成されても、外力による共通延長線の断線を防止できる。

上記の構成に、１端が第３孔を介して信号電極に接続され、他端が第１孔および第２孔を介して、信号延長線に接続された接続部を設ける構成により、高さ位置が異なる信号電極および信号延長線を、容易に、かつ確実に電気的に接続させることができる。

また、第１絶縁層および第２絶縁層を同一の材質にて形成することにより、異なる材質のものに比べ、製造し易くなり、コストが安くなる。

また、第２絶縁層より第１絶縁層を厚く形成することにより、走査電極を保護する厚い第１絶縁層により、走査電極の断線を防止できる。

また、各第１共通電極に接続され、共通電圧が供給される第２共通電極および共通延長線を閉回路とすることにより、各第１共通電極の各部分における電圧降下は小さくなる。その結果、第１共通電極に接続された各補助コンデンサへの印加電圧が略一定となり、クロストークやフリッカの発生を防止できる。

また、各走査電極と、各走査延長線と、各信号延長線は共に、同一の材質からなる。各走査電極と、各走査延長線と、各信号延長線は共に、第１絶縁基板上に配置されるので、これらの各層を同一の材質にて形成することにより、上記各層の抵抗が小さくなる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例及び図面を用いて詳細に説明する。以下の実施例は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置の一例を例示するものである。本発明は、特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく、種々の変更を行ったものにも、均しく適用し得る。

以下、図１ないし図４に従い、本実施例に係る液晶表示装置１を説明する。図１は液晶表示装置１の電気回路図である。図２は液晶表示装置１の斜視図である。図３は図２のＡ１−Ａ２断面図である。図４は図２のＢ１−Ｂ２断面図である。

図３において、液晶表示装置１は、第１絶縁基板２と、第２絶縁基板３と、両基板２，３間に設けられた液晶４等を有している。第１絶縁基板２および第２絶縁基板３は例えばガラス板等からなる。

第１絶縁基板２上において、行状（図１において、例えば、縦方向であり、場合によっては、横方向でも良い）に、複数の走査電極ｇ１〜ｇ１１０，ｇ２２０〜ｇ１１１と、複数の第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０が形成されている。走査電極ｇ１〜ｇ１１０，ｇ２２０〜ｇ１１１上と、複数の第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０上と、第１絶縁基板２上に、第１絶縁層２ａ（例えば、ＳｉＮｘからなる）が形成されている（図３参照）。

第１絶縁層２ａ上に、列状に（即ち、上記行と直角方向に）、複数の信号電極ｓ１〜ｓ５２８と、第２共通電極１３、１７とが形成されている（図１、図３参照）。

図３に示す様に、第２絶縁基板３の背面には、ブラックマトリクス５が形成されている。
カラーフィルタ層６は、ブラックマトリクス５に隣接して、形成されている。

液晶４はシール剤４ａにより、封止されている。第１絶縁層２ａ上と、信号電極ｓ１〜ｓ５２８上と、第２共通電極１３、１７の上に、第２絶縁層７が形成されている（図３参照）。

図１において、第１絶縁基板２上およびその上方において、行列状に、複数の走査電極８と、複数の信号電極９が形成されている。

信号電極９は、図１の上から順に、ｓ１，ｓ２，…ｓ５２７，ｓ５２８で示されたものである。走査電極８は、図１の右から順に、ｇ１，…ｇ１１０，ｇ２２０，…ｇ１１１で示したものである。

複数の画素電極１０は、各走査電極８と、各信号電極９の交点近傍に配置されている。各スイッチング素子１１は、各走査電極８と、各信号電極９と、各画素電極１０に接続されている。即ち、各画素電極１０は、各スイッチング素子１１を介して、両電極８，９に接続されている。

各スイッチング素子１１は例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等からなる。各スイッチング素子１１のソースは各信号電極９に接続されている。各スイッチング素子１１のゲートは各走査電極８に接続されている。各スイッチング素子１１のドレインは、各画素電極１０に接続されている。

複数の第１共通電極Ｃ１，…Ｃ１１０，Ｃ２２０，…Ｃ１１１は、第１絶縁基板２上に配置されている。各第１共通電極Ｃ１，…Ｃ１１０，Ｃ２２０，…Ｃ１１１は、走査電極
ｇ１，…ｇ１１０，ｇ２２０，…ｇ１１１に隣接して配置されている。

各補助コンデンサ１２は、各画素電極１０と、各第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０との間に接続されている。

即ち、第１絶縁基板２上に第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０等が形成されている。第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０上に、第１絶縁層２ａが形成されている。

画素電極１０は、第１絶縁層２ａ上に形成されている。これらの各第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０等と、第１絶縁層２ａと、各画素電極１０とにより、各補助コンデンサ１２が形成されている。

第２共通電極１３は、第１絶縁基板２上の、第１絶縁層２ａ上に形成され、各第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０に接続されている。

第２共通電極１３は、入力端子１８と共通延長線１３ａ（後述）を介して、共通電圧（例えば、直流５ボルト）が供給される。第２共通電極１３と共通延長線１３ａとにより、閉回路とされている。

第２共通電極１３は例えばアルミニュウム等からなる。第２共通電極１３は、第１絶縁基板２上の、第１絶縁層２ａの上に、例えば、厚さが２０００オングストローム、幅が１００μｍないし５００μｍにて、比較的に広く形成されている。

第２共通電極１３は、幅が１００μｍ以上になると、第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０における電圧降下が減ることにより、実用上、差し支えない程度に、クロストークやフリッカの発生を防止できる。

また、第２共通電極１３は、幅が５００μｍを越えても、幅が５００μｍの時と、上記電圧降下値は変わらない。従って、第２共通電極１３は、幅が１００μｍないし５００μｍが望ましい。

第２共通電極１７は第１絶縁基板２上の、第１絶縁層２ａの上に、第２共通電極１３と離れて配置されている。例えば、第２共通電極１３は、第１絶縁基板２の１辺近傍に配置されている。第２共通電極１７は、上記１辺に対向する位置にある第１絶縁基板２の他辺近傍に配置されている。

第２共通電極１７は、各第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０に接続されている。第２共通電極１７は、入力端子１４，１５，１６と、共通延長線１７ａ（後述）を介して、共通電圧（例えば、直流５ボルト）が供給されている。第２共通電極１７と共通延長線１７ａとにより、閉回路とされている。

第２共通電極１７は、例えばアルミニュウム等からなる。第２共通電極１７は、第１絶縁層２ａに、例えば、厚さが２０００オングストローム、幅が１００μｍないし５００μｍにて形成されている。

第２共通電極１７の幅は、１００μｍないし５００μｍが望ましい理由は、第２共通電極１３と同じである。

接続線１９は、共通延長線１３ａと１７ａとを電気的接続させるものである。接続線１９は、ＩＣ２０内の絶縁基板（図示せず）上に、厚さが２０００オングストローム、幅が１００μｍないし５００μｍのアルミニュウムにて形成されている。

第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０及び第２共通電極１３及び第２共通電極１７は、第２絶縁基板３の背面に設けられた共通電極（図示せず）に電気的接続されている。

共通線２１は、走査電極ｇ１１１の左側に形成されている。行電極２２は共通線２１の左側に形成されている。

第１共通電極Ｃ１の右側には順に、行電極２３、共通線２４，２５，２６，２７が形成されている。共通線２４〜２７は、第２共通電極１３と、第２共通電極１７との間に接続されている。

信号電極ｓ１の上側には順に、列電極２８，２９，３０が形成されている。信号電極ｓ５２８の下側には順に、列電極３１，３２，３３が形成されている。

スイッチング素子１１は、各電極２２、ｇ１１１，…ｇ１，２３と、各列電極２９，２８と、各画素電極１０とに接続されている。

各補助コンデンサ１２は、各画素電極１０と、共通線２１と、第１共通電極Ｃ１１１，…Ｃ１と、共通線２４との間に形成されている。

同様に、スイッチング素子１１は、各電極２２、ｇ１１１，…ｇ１，２３と、列電極３１と、各画素電極１０とに接続されている。各補助コンデンサ１２は、各画素電極１０と、共通線２１と、第１共通電極Ｃ１１１，…Ｃ１と、共通線２４との間に形成されている。

この様に、走査電極ｇ１〜ｇ２２０と、信号電極ｓ１〜ｓ２２０と、画素電極１０に接続された各ＴＦＴを有する画素３４は、有効表示領域である。

また、上記画素３４を外れた、各ＴＦＴを有する画素３５は、非表示領域である。この非表示領域は、表示領域が、入力された画像データを正確に表示するために必要である。

静電破壊防止素子３６は、行電極２３および走査電極ｇ１〜ｇ１１０と、列電極３０との間に接続されている。静電破壊防止素子３６は、走査電極ｇ１〜ｇ１１０から列電極３０を介して、第２共通電極１３へ、静電気で生じた電流を流すものである。また、上記流れとは、逆の流れ方もある。

静電破壊防止素子３７は、行電極２２および走査電極ｇ１１１〜ｇ２２０と、列電極３３との間に接続されている。静電破壊防止素子３７は、走査電極ｇ１１１〜ｇ２２０から列電極３３を介して、第２共通電極１７へ、静電気で生じた電流を流すものである。また、上記流れとは、逆の流れ方もある。

保護ダイオード３８は、列電極２９，２８および信号電極ｓ１〜ｓ５２８および列電極３１，３２と、共通線２６との間に接続されている。保護ダイオード３８は、信号電極ｓ１〜ｓ５２８から共通線２６を介して、第２共通電極１３および第２共通電極１７へ、静電気で生じた電流を流すものである。また、上記流れとは、逆の流れ方もある。

次に、図１ないし図４に従い、本液晶表示装置１の特徴的構成を述べる。第１の特徴として、第１絶縁基板２と、第２絶縁基板３と、両基板２，３間に設けられた液晶４が設けられている。

第１絶縁基板２上において行状に配置された複数の走査電極ｇ１〜ｇ２２０が設けられている。走査電極ｇ１〜ｇ２２０上と、第１絶縁基板２上に、第１絶縁層２ａが設けられている。第１絶縁層２ａ上に列状に配置された複数の信号電極ｓ１〜ｓ５２８が設けられている。

信号電極ｓ１〜ｓ５２８上と、第１絶縁層２ａ上に、第２絶縁層７が設けられている。
第１絶縁基板２は、第２絶縁基板３よりも、突出した突出領域４０が形成されている。

１端が各走査電極ｇ１〜ｇ２２０に接続され、他端が突出領域４０上に位置する各走査延長線ｇ１ａ〜ｇ２２０ａが設けられている。

１端が各信号電極ｓ１〜ｓ５２８に接続され、他端が突出領域４０上に位置する各信号延長線ｓ１ａ〜ｓ５２８ａが設けられている。

第１絶縁層２ａは各走査延長線ｇ１ａ〜ｇ２２０ａ上と、各信号延長線ｓ１ａ〜ｓ５２８ａ上と、突出領域４０上にも設けられている。第２絶縁層７は、第１絶縁層２ａ上に設けられている（図４参照）。

なお、信号電極ｓ１〜ｓ５２８は例えば、下から順に、モリブデン層と、アルミニュウム層と、別のモリブデン層の３つの層からなる。走査電極ｇ１〜ｇ２２０は例えば、下から順に、アルミニュウム層と、モリブデン層の２つの層からなる。信号電極ｓ１〜ｓ５２８と、走査電極ｇ１〜ｇ２２０は共に、厚さが約２０００オングストロ−ムである。

次に、図３に従い、第２の特徴を述べる。第１絶縁層２ａに第１孔４１が設けられている。第１孔４１につながって、第２絶縁層７に第２孔４２が設けられている。第２孔４２と離れて、第２絶縁層２ａに第３孔４３が設けられている。

１端が各第３孔４３を介して、各信号電極ｓ１〜ｓ５２８に接続され、他端が各第１孔４１および各第２孔４２を介して、各信号延長線ｓ１〜ｓ５２８に接続された複数の接続部４４が設けられている。複数の接続部４４は例えば、ＩＴＯからなる。

そして、図３と図４に従って、第３の特徴を述べる。第１絶縁層２ａと、第２絶縁層７は同一の材質からなる。第１絶縁層２ａおよび第２絶縁層７は、例えば共にＳｉＮｘからなる。

次に、図３と図４に従って、第４の特徴を述べる。第１絶縁層２ａは、第２絶縁層７よりも厚く形成されている。第１絶縁層２ａの厚さは、例えば４０００オングストロームである。第２絶縁層７の厚さは、例えば２５００オングストロームである。

そして、図１と図４に従って、第５の特徴を述べる。各走査電極８と各信号電極９の交点近傍に配置され、各スイッチング素子１１を介して両電極８，９に接続された複数の画素電極１０が設けられている。

第１絶縁基板２上に配置された複数の第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０が設けられている。各画素電極１０と、各第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０の間に接続された各補助コンデンサ１２が設けられている。各第１共通電極Ｃ１〜Ｃ２２０に接続され、第１絶縁層２上に配置された第２共通電極１３，１７が設けられている。

１端が第２共通電極１３，１７に接続され、他端が突出領域４０上の第１絶縁層２ａの上に配置された共通延長線１３ａ，１７ａとが設けられている。

次に、図１に従って、第６の特徴を述べる。共通延長線１３ａ，１７ａは共通電圧（例えば、直流５ボルト）が印加される。第２共通電極１３および共通延長線１３ａは閉回路とされている。第２共通電極１７および共通延長線１７ａは閉回路とされている。

そして、図３と図４に従って、第７の特徴を述べる。各走査電極走査電極ｇ１〜ｇ２２０と、各走査延長線ｇ１ａ〜ｇ２２０ａと、各信号延長線ｓ１ａ〜ｓ５２８ａは共に、同一の材質からなり、共に第１絶縁基板２の上に形成される。各走査電極走査電極ｇ１〜ｇ２２０と、各走査延長線ｇ１ａ〜ｇ２２０ａと、各信号延長線ｓ１ａ〜ｓ５２８ａは共に、例えば下から順に、アルミニュウム層と、モリブデン層の２つの層からなる。

なお、各走査延長線ｇ１ａ〜ｇ２２０ａと、各信号延長線ｓ１ａ〜ｓ５２８ａの先端は各々駆動部（ＩＣ）２０に設けられた各出力端子Ｇ１〜Ｇ２２０、Ｓ１〜Ｓ５２８に接続されている。

本発明の実施例に係る液晶表示装置１の電気回路図である。 液晶表示装置１の斜視図である。 図２のＡ１−Ａ２断面図ある。 図２のＢ１−Ｂ２断面図である。

符号の説明

２ 第１絶縁基板
２ａ 第１絶縁層
３ 第２絶縁基板
４ 液晶
７ 第２絶縁層
８ 走査電極
９ 信号電極
４０ 突出領域
ｇ１ａ〜ｇ２２０ａ 走査延長線
ｓ１ａ〜ｓ５２８ａ 信号延長線

Claims (6)

1. 液晶を間に配置する第１絶縁基板と第２絶縁基板とが、前記第１絶縁基板が前記第２絶縁基板より突出した突出領域を有して設けられ、
   前記第１絶縁基板上において行状に配置された複数の走査電極と、
   前記走査電極上および前記第１絶縁基板上に設けられた第１の第１絶縁層と、
   前記第１の第１絶縁層上に列状に配置された複数の信号電極と、
   前記信号電極上および前記第１の第１絶縁層上に設けられた第１の第２絶縁層と、
   前記走査電極と前記信号電極とのそれぞれの交点近傍に配置され、各スイッチング素子を介して両電極に接続された複数の画素電極と、
   前記第１絶縁基板上に配置された複数の第１共通電極と、
   それぞれの前記画素電極と前記第１共通電極との間に接続された複数の補助コンデンサと、
   それぞれの前記第１共通電極に接続され、前記第１の第１絶縁層上に配置された第２共通電極と、
   １端がそれぞれの前記走査電極に接続され、他端が前記突出領域上に位置する走査延長線と、
   １端がそれぞれの前記信号電極に接続され、他端が前記突出領域上に位置する信号延長線と、
   前記走査延長線、前記信号延長線および前記突出領域上に設けられた第２の第１絶縁層と、
   一端が前記第２共通電極に接続され、前記第２の第１絶縁層の上に配置された共通延長線と、
   前記第２の第１絶縁層上に設けられた第２の第２絶縁層と、
   を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１絶縁層に第１孔が設けられ、
   前記第１孔につながって、前記第２絶縁層に第２孔が設けられ、
   前記第２孔と離れて、前記第２絶縁層に第３孔が設けられ、
   １端が前記第３孔を介して、前記信号電極に接続され、他端が前記第１孔および前記第２孔を介して前記信号延長線に接続された接続部が設けられたことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
3. 前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は同一の材質からなることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
4. 前記第１絶縁層は、前記第２絶縁層よりも厚く形成されたことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
5. 前記共通延長線は共通電圧が印加され、前記第２共通電極および前記共通延長線は閉回路とされたことを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
6. 各走査電極と、各走査延長線と、各信号延長線は共に、同一の材質からなり、共に前記第１絶縁基板の上に形成されることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。

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