KR20050011743A - 액정표시패널 - Google Patents

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KR20050011743A
KR20050011743A KR10-2004-7016291A KR20047016291A KR20050011743A KR 20050011743 A KR20050011743 A KR 20050011743A KR 20047016291 A KR20047016291 A KR 20047016291A KR 20050011743 A KR20050011743 A KR 20050011743A
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liquid crystal
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KR10-2004-7016291A
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세키구치가네타카
다카하시가즈토시
미야베고세이
야노다카카즈
와타나베다카히코
이시야마도시아키
이케다신야
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시티즌 도케이 가부시키가이샤
엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
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Abstract

본 발명은 제 1 기판, 제 2 기판, 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 전극상에 설치한 대향전극을 구비하고, 표시 전극과 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역과, 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역과, 동화상 표시영역의 각 화소부와 화소부의 구동회로 사이에 삽입되고, 또한 동화상 표시영역 외주부에 배치되는 정전기 보호용의 제 1 보호소자와, 그림문자 표시영역의 각 화소부와 화소부의 구동회로 사이에 삽입되고, 또한 그림문자 표시영역 외주부에 배치되는 정전기 보호용의 제 2 유지소자를 구비한다.

Description

액정표시패널{LOQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}
현재, 액정표시패널은 경량, 저소비 전력, 반사형으로 표시가 가능하기 때문에 휴대정보기기에 널리 이용되고 있다. 표시내용이 다방면에 걸치기 때문에, 매트릭스형의 액정표시패널이 주류이다. 특히 표시품질의 면에서 화소마다 스위칭소자를 형성한 엑티브 매트릭스형 액정표시패널의 개발이 진행되고 있다.
예를 들면, 엑티브 매트릭스형 액정표시패널은, 제 1 기판상에 x 방향에 배치된 복수의 게이트전극과, y방향에 배치된 복수의 소스전극과, 그 교점에 배치된 복수의 박막 트랜지스터(TFT)소자를 가지고 있다. 이들 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인전극에는 표시 전극이 접속된다. 또한 박막 트랜지스터(TFT)가 설치된 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판상에 대향전극을 설치하고, 제 1 기판과 제 2 기판의 간극에 액정을 밀봉한다.
이와 같이 하여 형성된 엑티브 매트릭스형 액정표시패널에 있어서, 게이트전극에 온전압을 인가하고 또한 소스전극에 데이터신호를 인가함으로써, 표시 전극과대향전극 사이에 소정의 전압차를 설치하고, 액정에 소정의 전압을 인가하여 온 표시를 행한다.
반대로 게이트전극에 오프 전압을 인가하여 박막 트랜지스터(스위칭소자)를 오프상태로 함으로써, 소스전극에 데이터신호를 인가하여도 표시 전극과 대향전극 사이에 전압차가 발생하지 않게 된다. 이에 의하여 온 표시 또는 오프 표시를 유지하는 것이 가능하게 된다. 따라서 게이트전극에 인가하는 온, 오프 신호와, 소스전극에 인가하는 데이터신호를 시간적으로 바꿈으로써 동화상 표시를 행하는 것이 가능하게 된다.
또한 매트릭스를 구성하는 화소의 조합에 의하여 여러가지의 표시가 가능하게 된다. 예를 들면 8 × 8의 도트구성으로 알파벳 또는 숫자, 16 × 16의 도트구성으로 한자표시가 가능하게 된다. 그러나 도트표시에서는 예를 들면 원 또는 별, 사람의 형상을 높은 정밀도로 표시하는 것은 어렵고, 예를 들면 원은 다각형이 되고, 별은 둔각을 재현할 수 없는 등의 문제가 발생한다. 그 때문에 작은 화소로 복잡한 표현을 행하는 경우에는 표시 전극을 그림문자의 외주형상으로 구성한 그림문자 표시를 이용하는 방법이 채용되어 있다.
표시영역에, 엑티브 매트릭스형의 동화상 표시영역과 스타틱형의 그림문자 표시영역을 채용하는 액정표시패널로서, 예를 들면 일본국 특개2001-183998호 공보, 특개2001-117072호 공보에 개시된 기술이 있다.
또, 엑티브 매트릭스형 액정표시패널에서는 제조공정 중, 또는 액정표시패널과 외부 회로와의 접속설치 중의 정전기에 의하여 트랜지스터 등의 스위칭소자의파손, 액정의 열화가 일어나기 쉽고, 그 결과 표시품질이 저하한다. 이와 같은 정전기에 의한 표시품질의 저하를 방지하기 위하여 종래의 엑티브 매트릭스형 액정표시패널에서는 예를 들면 일본국 특개평11-119256호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 각 스위칭소자에 보호소자를 설치하고 있다.
상기 일본국 특개2001-183998호 공보에 기재된 표시장치에서는 동화상 표시영역에 스위칭소자로서 박막 트랜지스터(TFT)를 가지는 구성을 채용하여 그림문자 표시영역에 배선전극에 직접 그림문자 표시 전극이 접속되는 스타틱형의 구성을 채용하고 있다. 또 일본국 특개2001-117072호 공보에는 동화상 표시영역의 대향전극과 그림문자 표시영역의 대향전극을 각각 독립으로 설치하여, 상호 최적의 옵셋전압을 공급하는 기술이 개시되어 있다. 또 일본국 특개평11-119256호 공보에는 동화상 표시영역의 주위에 보호소자를 설치하는 구성이 기재되어 있다.
이상과 같이 종래의 엑티브 매트릭스형 액정표시패널에서는 동화상 표시영역과 함께 그림문자 표시영역을 설치하는 것, 또한 동화상 표시영역에 있어서 정전기대책을 행하는 것은 제안되어 있으나, 한편으로 그림문자 표시영역에 발생하는 정전기 에 대해서는 아무런 대책이 취해져 있지 않다. 그런데 실제로 그림문자 표시영역을 형성함에 있어서는 그림문자용 전극과, 그림문자의 주위에 그림문자 주위 전극을 설치하는 경우가 있고, 이 경우는 그림문자용 전극과 그림문자 표시 주위 전극이 근접한다. 따라서 그림문자 표시영역에 정전기에 대한 아무런 대책을 취하지 않은 종래의 액정표시패널에서는 그림문자 주위 갭의 정전기에 의한 열화, 액정의 정전기에 의한 열화, 녹아붙음 등이 발생하여 고품질의 표시를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
또, 다른 문제점으로서, 그림문자 표시 전극에 외부로부터의 신호를 인가하기 위한 배선 전극을 그림문자 표시영역에 설치하면 이 배선 전극이 외부에서 보여 표시의 방해를 하여 결과적으로 표시품질을 저하시키는 것을 들 수 있다. 또한 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에 있어서 동시에 표시할 때, 어디부터 어디까지가 동화상 표시영역이고, 어디가 그림문자 표시영역인지가 불명확하게 되어 표시를 오인식하는 일이 있다.
또한 저소비 전력화를 위해, 동화상 표시영역은 표시를 행하지 않고, 그림문자 표시영역만 표시를 행하는 경우가 있으나, 종래의 액정표시패널에서는 그림문자 표시영역이 명확하지 않기 때문에 표시내용을 잘못 보는 일이 있다. 또한 저소비 전력화를 위해 그림문자 표시영역만을 표시하는, 또는 구동 주파수를 저감하는 경우, 액정만으로 구동을 유지하고자 하면 표시얼룩, 녹아붙음 등이 발생하여 고품질의 표시를 얻을 수 없다.
이상과 같이, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역을 구비한 종래의 액정표시패널에서는 양 표시영역 모두 높은 표시품질을 얻는 것 및 저소비 전력구동으로 특히 그림문자 표시영역에 있어서 품질이 높은 표시를 행하는 것은 곤란하였다. 본 발명은 이와 같은 점에 관하여 이루어진 것으로, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 양자에서 높은 표시품질을 가지고, 또 저소비 전력구동이어도 그림문자 표시영역의 표시품질이 저하되는 일이 없는, 신규의 액정표시패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 액정표시패널에 관한 것으로, 특히 표시영역에 화소부가 매트릭스형상으로 배열된 동화상 표시영역과, 고정 그림문자를 표시하는 그림문자 표시영역의 양자를 설치한 액정표시패널에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면 모식도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 보호소자 주변을 나타내는 평면도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 보호소자 주변을 나타내는 등가회로도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 보호소자의 전압전류 특성을 나타내는 그래프,
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면 모식도,
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 12는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 단면도,
도 13은 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면모식도,
도 14는 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 보호소자 주변을 나타내는 평면도,
도 15는 본 발명의 제 5 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면모식도,
도 16은 본 발명의 제 5 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 보호소자 주변을 나타내는 평면도,
도 17은 본 발명의 제 6 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 보호소자 주변을 나타내는 평면도,
도 18은 본 발명의 제 6 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 보호소자 주변을 나타내는 등가회로도,
도 19는 본 발명의 제 7 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 20은 본 발명의 제 7 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 단면도,
도 21은 본 발명의 제 8 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면모식도,
도 22는 본 발명의 제 8 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 단면도,
도 23은 본 발명의 제 9 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면모식도,
도 24는 본 발명의 제 9 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 25는 본 발명의 제 10 실시형태에 있어서의 액정표시패널을 나타내는 평면모식도,
도 26은 본 발명의 액정표시패널을 사용하여 구성한 휴대기기의 사시도,
도 27은 본 발명의 제 11 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 28은 본 발명의 제 12 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 29는 본 발명의 제 13 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 30은 본 발명의 제 14 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도,
도 31은 본 발명의 제 15 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 일부를 확대하여 나타내는 평면도이다.
상기의 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 가지는 액정표시패널을 채용한다.
본 발명의 제 1 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치된 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역, 상기 동화상 표시영역의 각 화소부와 상기 화소부의 구동회로 사이에 삽입되고, 또한 상기 동화상 표시영역 외주부에 배치되는 정전기 보호용 제 1 보호소자 및 상기 그림문자 표시영역의 각 화소부와 상기 화소부의 구동회로 사이에 삽입되고, 또한 상기 그림문자 표시영역 외주부에 배치되는 정전기 보호용 제 2 보호소자를 가지고 있다.
상기 제 1 및 제 2 보호소자는, 상기 정전기에 의하여 저항치를 가변하여 상기 화소부 및 그 배선부의 적어도 한쪽에 발생하는 정전기를 저감하는 것이고, 또한 상기 제 1 보호소자는 제 1 공통전극에 의해 서로 접속되고, 상기 제 2 보호소자는 제 2 공통전극에 의해 서로 접속되어 있다.
또, 상기 제 1 공통전극과 상기 제 2 공통전극은 동일한 공통전극에 의해 구성되어 있다.
또, 상기 그림문자 표시영역은, 고정 그림문자의 형상을 가지는 그림문자 표시 전극과, 상기 그림문자 표시 전극과 평면적으로 소정의 갭를 설치하여 근접하는 그림문자 표시 주위 전극을 가지고, 상기 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 주위 전극에 의하여 상기 그림문자 표시영역은 대략 전면에 균일한 농담표시를 가능하게 하고, 또한 상기 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 주위 전극은 그림문자 표시영역밖에 있어서 제 2 보호소자를 거쳐 서로 접속되어 있다.
또, 상기 화소부가 매트릭스형상으로 배열되는 동화상 표시영역은, 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자를 가지고, 상기 그림문자 표시영역은, 상기 각 그림문자 표시 전극이 상기 제 1 스위칭소자를 거치는 일 없이 상기 제 2 보호소자를 거쳐 상기 구동회로에 접속되어 있다.
또, 상기 제 1 및 제 2 보호소자는, 적어도 2개의 제 2 스위칭소자를 링형상으로 접속하고, 또한 적어도 1개의 상기 제 2 스위칭소자를 직렬로 접속하여 구성되어 있다.
또, 상기 제 2 스위칭소자는, 아몰퍼스실리콘막, 또는 폴리실리콘막으로 이루어지는 박막 트랜지스터이다.
또, 상기 제 2 기판상에 설치된 대향전극은, 상기 동화상 표시영역과 상기 그림문자 표시영역에서 각각 독립하여 설치되어 있다.
또, 상기 동화상 표시영역의 각 화소부에 접속되는 상기 제 1 보호소자는 상기 동화상 표시영역에 대향하여 설치된 대향전극에 접속되고, 상기 그림문자 표시영역의 각 화소부에 접속되는 상기 제 2 보호소자는, 상기 그림문자 표시영역에 대향하여 설치된 대향전극에 접속되어 있다.
또, 상기 제 2 기판상에 컬러필터를 설치하고, 또한 상기 표시 전극은 반사전극 또는 반투과 반사전극 중 어느 하나이다.
본 발명의 제 2 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역 및 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역을 구비하고, 상기 그림문자 표시영역을 구성하는 복수의 그림문자 표시 전극은 하나하나의 그림문자 표시 배선전극에 의해 그림문자 표시영역밖에 배선되고, 상기 하나하나의 그림문자 표시 배선전극은 그림문자 표시영역에 있어서 서로 평행하게 배열되어 있다.
상기 그림문자 표시영역에는 또한 상기 그림문자 표시 전극과 평면적으로 소정의 그림문자 주위 갭을 설치하여 근접하는 그림문자 표시 주위 전극이 형성되고, 상기 그림문자 표시 배선전극은, 상기 그림문자 주위 갭상에서 그것 이외의 영역보다도 좁은 전극폭을 가진다.
본 발명의 제 3 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역및 상기동화상 표시영역과 상기 그림문자 표시영역 사이에 설치한 양 영역을 구분하는 구획선을 구비한다.
상기 그림문자 표시영역은, 상기 영역에 설치된 그림문자 표시 전극을 상기 그림문자 표시영역 밖에 배선하는 그림문자 표시 배선전극을 가지고, 상기 그림문자 표시 배선전극은, 상기 구획선이 형성되는 영역에 배치되어 있다.
또, 상기 구획선은 상기 제 1 기판상에 형성하는 제 1 구획 배선과, 상기 제 2 기판상에 액정층을 사이에 두고 형성하는 제 2 구획 배선으로 구성되어 있다.
또, 상기 구획선은 적어도 2색의 컬러필터를 서로 겹친 영역 및 블랙 매트릭스영역의 적어도 한쪽을 가지고 있다.
또, 상기 구획선은 상기 동화상 표시영역 또는 상기 그림문자 표시영역의 적어도 한쪽보다 반사율이 낮은 영역이다.
또, 상기 그림문자 표시영역에 설치된 그림문자 표시 전극과 상기 제 1 기판 사이에는 스위칭소자를 구성하는 부재로 이루어지는 볼록부가 설치되고, 상기 볼록부는 상기 그림문자 표시 전극 및 상기 그림문자 표시 배선전극의 어느 것과도 전기적으로 접속되어 있지 않다.
본 발명의 제 4 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역을 구비하고, 상기 그림문자 표시영역을 구성하는 그림문자 표시 전극은 그림문자 표시 배선전극을 거쳐 상기 그림문자 표시영역밖에 설치된 제 3 스위칭소자와 접속되어 있다.
상기 제 3 스위칭소자는, 상기 그림문자 표시영역과 상기 제 1, 제 2 기판을 밀봉하는 밀봉부와의 사이에 설치되어 있다.
또, 상기 제 3 스위칭소자에 대하여, 상기 그림문자 표시영역측과 그림문자 표시영역 반대측의 2부분에 정전기에 대한 제 2 보호소자를 설치하고 있다.
본 발명의 제 5 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역, 상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자, 상기 그림문자 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자에 의한 상기 동화상 표시영역의 액정층의 두께와 상기 그림문자 표시영역의 액정층의 두께와의 불균일성을 완화하기 위한 볼록부를 구비하고 있다.
상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부는 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 일부분에 의해 구성되어 있다.
상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 높이는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 높이의 대략 1/2 이상으로 동일한 높이 이하의 범위의 높이이다.
상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 높이는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 높이와 동일하다.
상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 면적은 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 면적과 대략 동일하다.
상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 분포는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 분포와 대략 동일하다.
본 발명의 제 6 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역, 상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자, 상기 동화상 표시영역에서는 매트릭스형상으로 배열된 각 화소를 둘러 싸는 패턴을 이루고, 또한 상기 그림문자 표시영역에서는 상기 동화상 표시영역과 동일한 패턴을 이루는 차광성의 블랙 매트릭스를 구비하고 있다.
상기 그림문자 표시영역은, 고정 그림문자의 형상을 가지는 그림문자 표시 전극과, 상기 그림문자 표시 전극과 평면적으로 소정의 갭을 설치하여 근접하는 그림문자 표시 주위 전극을 가지고, 상기 그림문자 표시영역의 블랙 매트릭스는, 상기 그림문자 표시 전극과 상기 그림문자 표시 주위 전극과의 사이의 상기 갭에 있어서 노치되어 있다.
본 발명의 제 7 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성하고, 또한 2 이상의 개별 표시 전극을 연결부를 거쳐 전기적으로 접속한 그림문자 표시영역, 상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자를 구비하고 있다.
본 발명의 제 8 액정표시패널은, 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역, 상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열된 형상이 다른 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성하고, 또한 하나하나의 상기 개별 표시 전극을 하나하나의 그림문자 표시 배선전극을 거쳐 개별로 구동회로에 접속한 그림문자 표시영역, 상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자를 구비하고 있다.
(작용)
액정표시패널의 표시영역이, 화소부를 매트릭스형상으로 배열하는 동화상 표시영역과, 고정 그림문자를 표시하는 그림문자 표시영역의 양 표시영역을 가지고, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 외주부에는 화소부 또는 화소부에 접속하는 배선부에서 발생하는 정전기를 저감하기 위한 보호소자를 설치함으로써 보호소자가 접속하는 공통전극에 전하를 분산하는 것이 가능해져, 국소적으로 큰 전압발생, 또는 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에 액정의 열화, 배선의 파손방지가 가능하게 되고, 특히 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 표시품질에 차이가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.
또, 보호소자는 전압에 의해 큰 저항변화가 가능한 스위칭소자를 채용함으로써 통상 표시일 때는, 보호소자를 거쳐 공통전극에 흐르는 전류를 최소한으로 하는 것이 가능하게 되어 소비전류를 저감할 수 있다. 큰 정전기가 발생한 경우에는 보호소자는 저저항이 되기 때문에, 순간적으로 정전기를 공통전극에 전하 분산을 달성할 수 있기 때문에 유효하다.
특히, 동화상 표시영역을 구성하는 화소부마다 스위칭소자를 배치하는 엑티브 매트릭스방식을 채용하는 경우에는, 동화상 표시영역의 외주부에 보호소자를 설치하는 것은, 스위칭소자의 열화, 파손을 방지하기 위하여 매우 유효하였다. 본 발명에 도시한 바와 같이, 그림문자 표시영역에서도 동화상 표시영역과 동시에 발생하는 정전기를 동화상 표시영역은 보호소자에 의해 순간적으로 전하 분산되고,그림문자 표시영역도 동화상 표시영역과 동등하게 보호소자에 의해 순간적으로 전하의 분산을 할 수 있기 때문에, 양 표시영역에 표시품질 차를 발생하는 일이 없어진다.
동화상 표시영역의 외주부에 설치하는 동화상 표시용 보호소자와 그림문자 표시영역의 외주부에 설치하는 그림문자 표시용 보호소자가 흘릴 수 있는 허용 전류량을 바꿈으로써 그림문자 표시영역의 액정의 열화, 녹아붙음, 저소비 전하를 달성하는 것이 가능하게 된다. 특히 그림문자 표시용 보호소자는, 동화상 표시용 보호소자보다 고저항인 것이 그림문자 표시영역만을 동작하여 저소비 전력을 달성하는 액정표시패널에 대해서는 특별히 유효하다.
또, 동화상 표시영역에 설치하는 보호소자가 접속하는 공통전극과 그림문자 표시영역에 설치하는 보호소자가 접속하는 공통전극을 접속하여도 효과는 있으나, 독자적으로 설치하면 상호의 영향이 없기 때문에 더욱 유효하다. 그림문자 표시영역을 구성하는 그림문자 표시 전극이 배선전극을 거쳐 직접 보호소자에 접속되는 경우에는, 순간적으로 큰 전류를 보호소자를 거쳐 공통전극에 흘릴 필요가 있기 때문에, 개별의 공통전극으로 하는 것이 좋다.
또, 동화상 표시영역을 구성하는 화소부마다 스위칭소자로서 박막 트랜지스터(TFT)를 채용하는 경우에는, 보호소자는 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트전극과 소스전극, 또는 게이트전극과 드레인전극을 접속하여 박막 트랜지스터(TFT)를 다이오드로서 이용하고, 또한 이 다이오드를 링 접속함으로써 양 극성의 전압에 대하여 대칭으로 큰 비선형 저항을 달성할 수 있기 때문에 유효하다.
또, 보호소자는 아몰퍼스실리콘 또는 폴리실리콘막을 반도체층으로 하는 박막 트랜지스터(TFT)를 이용함으로써 양호한 비선형 저항성을 달성할 수 있다.
또, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 경계에는 구획선을 설치한다. 구획선은 블랙 매트릭스 또는 반사방지층과 블랙 매트릭스를 적층하는 구성, 또는 컬러필터를 복수 적층하여 반사율과 투과율을 양 표시영역보다 저감하는 구성을 채용함으로써 항시 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역을 명확하게 식별하는 것이 가능하게 된다.
또한 블랙 매트릭스 또는 컬러필터를 복수 적층하는 영역에 그림문자 표시 배선전극을 설치함으로써, 그림문자를 차단하는 또는 그림문자의 주위에 그림문자와 간섭하는 배선이 인식되지 않기 때문에, 그림문자를 충실하게 표시할 수 있다.
또한 구획선을 액정을 거쳐 대향하는 제 1 구획 배선과 제 2 구획 배선으로 이루어지는 구획 화소부를 구성함으로써, 점멸표시 또는 그림문자와의 반전표시를 행하는 것이 가능하게 된다. 또한 제 1 구획선과 제 2 구획선으로 이루어지는 구획 화소부를 복수 설치하고, 각 구획 화소부에 다른 색의 컬러필터를 설치함으로써, 예를 들면 흑, 적, 청, 녹, 백, 마젠더 등의 색채 풍부한 구획선을 나타내는 것이 가능하게 된다.
또, 구획선은 동화상 표시 전극과 그림문자 표시 전극이, 반사전극 또는 반투과 반사전극인 경우에는, 반사전극 또는 반투과 반사전극을 삭제하여 반사율을 다른 부분보다 저감함으로써 인식이 가능하게 된다. 반사율을 저감하고, 또한 컬러필터를 적층함으로써 매우 어두운 구획선을 달성할 수 있다. 또는 구획선은 반사표시에서는 어둠표시, 투과표시에서는 밝음표시와 반전표시도 가능하게 된다.
또, 그림문자의 주위에 그림문자 표시 주위 전극을 설치함으로써, 그림문자를 흑, 주위 전극을 백, 반대로 그림문자를 백, 주위 전극을 흑, 또는 그림문자와 주위 전극도 동일하게 함으로써, 그림문자의 시인성을 향상하는 것이 가능하게 된다. 그림문자 표시 전극에 접속하는 그림문자 표시 배선전극을 주위 전극의 하층에 절연막을 거쳐 배선하는, 또는 다른 그림문자 표시 배선전극을 그림문자 표시 전극의 하층에 절연막을 거쳐 배치함으로써 그림문자 표시 배선전극을 설치하는 영역의 저감과, 그림문자 표시 배선전극의 그림문자에의 영향을 방지하는 것이 가능하게 된다.
또한 다른 그림문자 표시 배선전극을 그림문자 표시 전극의 하층에 절연막을 거쳐 설치하는 경우에는, 그림문자 표시 배선전극과 그림문자 표시 주위 전극과의 사이의 그림문자 주위 갭에서는 그림문자 표시 배선전극을 세선화함으로써 절연막에 의하여 액정의 광학적 변화를 방지함과 동시에, 세선화에 의하여 액정의 광학적 변화를 인식하기 어렵게 할 수 있다.
동화상 표시영역에 있어서, 스위칭소자에 의한 볼록부가 발생하는 경우에, 그림문자 표시영역에는 스위칭소자의 구성부재로 이루어지는 볼록부를 설치한다. 이에 의하여 제 1 기판과 제 2 기판의 간극을 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 균일하게 하는 것이 가능하게 된다.
또, 그림문자 표시영역의 주위에 그림문자 표시 배선전극에 접속하는 표시영역밖 스위칭소자를 설치한다. 그림문자 표시 전극과 외부 회로와의 사이에 스위칭소자를 설치함으로써, 외부 회로와 그림문자 표시영역을 저저항 접속과 고저항 접속을 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 저소비 전하를 행하는 경우에, 그림문자 표시영역만을 점등하고, 다시 그림문자 표시영역의 교류화 구동 사이클을 저주파화하여도 외부 회로의 저항에 의존하지 않고 스위칭소자에 의해 고저항화할 수 있기 때문에, 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 대향전극과의 사이의 액정용량에 축적된 전하를 유지하는 것이 가능, 즉 표시를 유지하는 것이 가능하게 된다.
또, 표시영역 밖 스위칭소자는, 그림문자 표시용 보호소자의 근방에 설치하고, 밀봉부의 액정측에 설치하는 것이 유효하다. 또 표시영역밖 스위칭소자에 대하여 그림문자 표시영역측에 설치하는 안쪽 그림문자 표시용 보호소자와 외부 회로측에 설치하여 그림문자 표시용 보호소자의 2부분의 보호소자를 설치함으로써, 그림문자 표시영역에서 발생하는 정전기, 또는 외부 회로와 접속하는 패드부에서 발생하는 정전기에 대하여 표시영역 밖 스위칭소자를 보호할 수 있기 때문에 매우 유효하다.
또, 그림문자 표시영역에 동화상 표시영역에 배치한 제 1 스위칭소자를 모방한 볼록부를 더미 스위칭소자로서 배치함으로써 제 1 스위칭소자에 의한 동화상 표시영역의 액정층의 두께와, 그림문자 표시영역의 액정층의 두께의 균일성을 높일 수 있기 때문에, 균일한 표시품질을 얻을 수 있다. 즉, 그림문자 표시영역의 표시 전극은 동화상 표시영역의 표시 전극보다도 크기 때문에 동화상 표시영역과 마찬가지로 그림문자 표시영역의 표시 전극에 박막 트랜지스터(TFT)등의 스위칭소자를 동화상 표시영역과 동일한 정도의 피치로 설치하면 스위칭소자의 전기적 단락의 발생확률이 높아진다. 그래서 그림문자 표시영역에서는 스위칭소자를 동화상 표시영역과 동일한 정도의 피치로 설치하지 않고 동화상 표시영역에 비하여 스위칭소자의 수를 적게 하거나, 또는 스위칭소자를 설치하지 않는 것이 바람직하다.
그러나 그림문자 표시영역의 스위칭소자의 수가 동화상 표시영역의 스위칭소자의 수보다도 적거나, 또는 그림문자 표시영역에 스위칭소자가 없는 경우에는 스위칭소자가 설치된 제 1 기판의 요철의 상태는, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 다르다. 그렇게 하면 제 1 기판과 제 2 기판을 스페이서를 거쳐 대향시킨 경우에, 제 1 기판의 요철상태의 차에 의하여 제 1 기판과 제 2 기판과의 간극의 양이 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 달라진다. 그 때문에 표시패널의 액정층의 두께가 불균일하게 되어 표시품질에 차이가 발생한다.
이것을 방지하기 위해서는 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 제 1 기판의 요철의 상태를 동일하게 하는 것이 유효하다. 그래서 그림문자 표시영역에 더미 스위칭소자를 배치하여 그림문자 표시영역에 있어서서의 제 1 기판의 요철의 상태를 동화상 표시영역에 있어서의 제 1 기판의 요철의 상태와 동일하게 함으로써, 동화상 표시영역의 액정층의 두께와 그림문자 표시영역의 액정층의 두께가 균일하게 되어 표시품질이 균일해진다.
이와 같이 그림문자 표시영역에 더미 스위칭소자를 배치하는 경우, 더미 스위칭소자를 동화상 표시영역의 제 1 스위칭소자의 일부분으로 구성함으로써, 더미 스위칭소자를 제 1 스위칭소자와 동시에 만들어 넣을 수 있기 때문에, 제조공정에 부담을 주는 일 없이 더미 스위칭소자를 배치할 수 있다.
또, 더미 스위칭소자의 높이를 제 1 스위칭소자의 높이의 대략 1/2 이상으로함으로써, 동화상 표시영역의 액정층의 두께와 그림문자 표시영역의 액정층의 두께와의 균일성이 높아진다. 또한 더미 스위칭소자의 높이가 제 1 스위칭소자의 높이와 동일하면 더욱 유효하다. 또, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 제 1 기판의 요철의 상태를 가능한 한 동일하게 하기 위해서는 더미 스위칭소자의 면적이 제 1 스위칭소자의 면적과 대략 동일한 것이 바람직하고, 나아가서는 더미 스위칭소자의 분포가 제 1 스위칭소자의 분포와 대략 동일한 것이 바람직하다.
또, 그림문자 표시영역에 동화상 표시영역에 있어서의 블랙 매트릭스의 패턴과 동일한 패턴의 블랙 매트릭스를 설치함으로써 동화상 표시영역의 밝음과 그림문자 표시영역의 밝음을 동일하게 할 수 있기 때문에, 높은 표시품질을 얻을 수 있다. 단 그림문자 표시 전극의 주위에 갭를 사이에 두고 그림문자 표시 주위 전극이 배치되어 있는 경우, 이 갭에 있어서 블랙 매트릭스를 노치함으로써, 그림문자 표시의 외형을 블랙 매트릭스에 의해 차단되는 일 없이 명료하게 표시할 수 있기 때문에, 높은 표시품질을 얻을 수 있다.
또, 그림문자 표시영역의 화소부를 연결부를 거쳐 서로 전기적으로 접속된 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성함으로써, 그림문자 표시영역의 화소부의 면적이 작아져 액정에 의한 용량부하가 작아진다. 그것에 의하여 그림문자 표시영역의 화소부를 구동하는 구동회로의 부하가 작아지기 때문에 표시품질이 향상한다.
또, 그림문자 표시영역의 화소부를 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성하고, 하나하나의 개별 표시 전극을 하나하나의 그림문자 표시 배선전극을 거쳐 개별로 구동회로에 접속한 구성으로 함으로써, 그림문자 표시영역의 화소부의 면적이 더 한층 작아져 액정에 의한 용량 부하가 더욱 작아진다. 따라서 그림문자 표시영역의 화소부를 구동하는 구동회로의 부하가 더욱 작아지기 때문에 표시품질이 더욱 향상된다.
(제 1 실시형태)
이하에 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정표시패널의 평면도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 액정표시패널을, 특히 동화상 및 그림문자의 양 표시영역 및 그 사이의 구획선에 관하여 강조하여 나타낸 평면 모식도이다. 도 3은 도 1에 나타내는 영역(P2)의 평면 확대도이다. 또 도 4는 도 3의 A-A선상 단면도, 도 5는 도 1에 나타내는 영역(P1)의 평면 확대도이다. 또한 도 6은 영역(P1)의 등가회로도, 도 7은 보호소자의 인가 전압에 대한 저항치 변화를 나타내는 그래프이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 액정표시패널의 개략 구성을 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 액정표시패널은 사이에 액정을 끼워 대향배치되어 있는 제 1 기판(1)(도면에서는 아래쪽) 및 제 2 기판(15)(도면에서는 위쪽)으로 구성되어 있다. 제 1, 제 2 기판(1, 15)은 수지를 재료로 하는 밀봉부(25)에 의하여 밀봉되고, 그 간극에 액정이 주입되어 있다. 또한 밀봉부(25)에는 액정의 주입구멍이 설치되고, 액정의 주입후는 그 구멍이 수지에 의해 밀봉되나, 이 부분은 본 도면에서는 생략되어 있다.
본 액정표시패널은 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36) 및 양 영역사이에 예를 들면 블랙 매트릭스에 의해 설치한 구획선(51)(도 2 참조)을 가지고 있다. 동화상 표시영역(30)은 엑티브 매트릭스방식의 구동방법을 채용하고 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 제 1 기판상에 있어서 게이트구동용 집적회로(41)에 접속되는 제 1 배선전극(2, 2 …)과, 소스구동용 집적회로(42, 42)에 접속되는 제 2 배선전극(3, 3 …)과, 제 1, 제 2 배선전극의 교점에 형성되는 각 화소부에 스위칭소자로서 형성되는 박막 트랜지스터(TFT)소자(도 1에서는 도시되어 있지 않음)에 의해 구성되어 있다.
그림문자 표시영역(36)은 스위칭소자를 거치는 일 없이 배선전극을 직접 그림문자 표시 전극에 접속하는 세그먼트방식을 채용하고 있다. 도 1에 있어서, 33a, 33b, 33c는 제 1 기판(1)상에 형성된 그림문자 표시 전극(33으로 대표한다)을 나타낸다. 제 2 기판(15)상에 설치하는 대향전극(17)은 양 표시영역에 걸쳐 일체로 형성되고, 동화상 표시영역(30), 그림문자 표시영역(36)에서 별개로 형성되어 있는 것이 아니다. 또한 제 1 기판(1)상에 형성되는 이들 각 배선전극, 표시 전극 및 박막 트랜지스터소자의 상세한 구조에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.
도 1에 있어서, 20은 제 1 배선전극(2)과 게이트구동용 집적회로(41) 사이에 설치된 보호소자, 21은 제 2 배선전극(3)의 개방단에 설치된 보호소자, 22는 제 2 배선전극(3)과 소스 구동용 집적회로(42)와의 사이에 설치된 보호소자를 나타낸다. 또한 본 실시형태에서는 그림문자 표시 배선전극(40a, 40b, 40c)과 소스구동용 집적회로(42) 사이에도 보호소자(23)가 설치되어 있다. 또한 동화상 표시영역에 대하여 설치되는 보호소자를 설명상, 제 1 보호소자라 하고, 그림문자 표시영역에 대하여 설치되는 보호소자를 제 2 보호소자라 부른다.
29a는 제 1 보호소자(20)를 서로 접속하는 제 1 공통전극을 나타내고, 이 전극의 한쪽 끝은 도통부(45)를 거쳐 제 2 기판(위쪽 기판)(15)의 대향전극(17)에 접속되어 있다. 29b는 제 1 보호소자(21)를 서로 접속하는 제 2 공통전극을 나타내고, 이 전극의 한쪽 끝은, 도통부(46)를 거쳐 제 2 기판(15)에 형성된 대향전극(17)에 접속되어 있다. 또한 29c는 제 1 보호소자(22) 및 제 2 보호소자(23)를 서로 접속하는 제 3 공통전극을 나타내고, 이 전극의 양쪽 끝은 도통부(47, 47)를 거쳐 제 2 기판(15)에 형성된 대향전극(17)에 접속되어 있다.
각 보호소자(20, 21, 22, 23)는 예를 들면 뒤에서 설명하는 바와 같이 다이오드접속된 트랜지스터이고, 표시 전극 등에서 대량의 정전기가 발생한 경우 도통하여 이 정전기를 대향전극(17)에 방출하는 기능을 한다. 이것에 의하여 배선전극, 집적회로 등이 정전기에 의하여 절연파괴되는 것을 방지하는 것이다.
또한 도 1에 나타내는 실시형태에서는 제 3 공통전극(29c)의 양쪽 끝에 도통부(47)가 설치되고, 전극(29c)의 양쪽 끝으로부터 대향전극(17)에 정전기가 방출되는 구성으로 되어 있으나, 이것은 전극(29c)이 그림문자 표시 전극(33)에서 발생하는 대량의 정전기를 보호소자(23)를 거쳐 방출하는 역할을 담당하고 있기 때문이다.
그림문자 표시 배선전극(40a, 40b, 40c)(40으로 대표한다)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)과의 사이에 설치한 블랙 매트릭스로 이루어지는 구획선(51)의 아래쪽에 배치되기 때문에, 외부에서 이들의 배선전극이 보이는 일은 없다.
도 2에 있어서, 200은 상기 제 1 보호소자(20)를 형성하는 영역, 210은 상기제 1 보호소자(21)를 형성하는 영역, 220는 제 1 보호소자(22)를 형성하는 영역, 또한 230은 제 2 보호소자(23)를 형성하는 영역을 나타내고 있다. 도시하는 바와 같이 이들 영역은 동화상 표시영역(30) 및 그림문자 표시영역(36)의 외주부에 설치되어 있다.
이하에, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 액정표시패널의 상세 구성을 설명한다.
제 1 기판(1)상에는 크롬 몰리브덴막으로 이루어지는 제 1 배선전극(2) 및 이것에 연속되는 게이트전극(4)과, 소스측 동화상 표시용 보호소자(22)와 그림문자 표시용 보호소자(23)가 접속되는 공통전극(29c)을 설치한다.
제 1 기판(1)과 상기 각 전극상에는 질화실리콘막으로 이루어지는 게이트절연막(5)을 설치한다. 게이트절연막(5)상에는 아몰퍼스실리콘(a-Si)막으로 이루어지는 반도체층(6)을 설치한다. 또 제 2 배선전극(3)인 크롬막으로 이루어지는 소스전극(8)과, 드레인전극(9)과 그림문자 표시 배선전극(40)과, 게이트측 동화상 표시용 보호소자(20)의 공통전극(29a)을 설치한다.
반도체층(6)과 소스전극(8) 및 드레인전극(9)과의 사이에는, 불순물 도프 반도체층(7)을 설치하여 접속저항의 저감화와, 다이오드특성의 개선을 행하고 있다. 이상의 구성에 의하여 박막 트랜지스터(TFT)로 이루어지는 스위칭소자(11)를 형성한다.
각 제 1 배선전극(2)과, 제 1 배선전극(2)과 교차하는 제 2 배선전극(3)과의 교점에 배치하는 화소부(31)(도 1 참조)에는, 스위칭소자(11)를 가지고, 스위칭소자(11)의 드레인전극(9)에는 드레인 접속전극(10)이 접속된다. 이상의 기판상에는 아크릴수지로 이루어지는 표면에 요철을 가지는 요철 유기막(65)을 형성한다. 요철 유기막(65)은 드레인 접속전극(10)상에 표시 전극용 도통구멍(13)을 가지고, 요철 유기막(65)상에 설치하는 알루미늄막의 반사성 전극으로 이루어지는 표시 전극(12)과 접속한다.
또, 그림문자 표시 배선전극(40)[도 3 내지 도 5에서는 도면을 간략화하기 위하여 그림문자 표시 전극(33a)의 배선전극(40a)만을 나타낸다]상에는 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 가지고, 요철 유기막(65)상에 설치하는 알루미늄막의 반사성 전극으로 이루어지는 그림문자 표시 전극(33)과 접속한다. 또한 그림문자 표시 전극(33)의 주위에는 그림문자 표시 주위 전극(37)을 알루미늄막의 반사성 전극으로 형성하고, 그림문자 표시 주위 배선전극과 도통구멍(도시 생략)을 거쳐 접속돠어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 기판(1)과 소정의 간극을 설치하여 대향하는 제 2 기판(15)상에는 동화상 표시영역(30)과 대응하는 영역에 표시 전극(12)보다 약간 큰 피치의 적색 필터(52)와 녹색 필터(53)와 청색 필터(54)를 설치한다. 그림문자 표시영역(36)과 대향하는 영역에는 각 컬러필터(52, 53, 54)의 피치의 1/5 정도 크기의 정세(精細) 적색 필터(55)와 정세 녹색 필터(56)와 정세 청색 필터(57)를 설치한다. 또한 도 4에서는 청색 필터(54)는 나타내고 있지 않다.
제 2 기판(15)과 컬러필터와의 사이에는, 제 2 기판(15)측으로부터 산화 크롬막으로 이루어지는 반사방지층(104)과 크롬막을 순차 적층하여 이루어지는 블랙 매트릭스(차광층)(105)를 설치한다. 반사방지층(104)과 블랙 매트릭스(105)는 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)과의 경계에 구획선(51)으로서 설치한다. 이들은 다시 동화상 표시영역(30)의 외주에 설치하는 동화상 표시용 보호소자(21, 22)와 겹치는 영역 및 그림문자 표시영역(36)의 외주에 설치하는 그림문자 표시용 보호소자(23)와 겹치는 영역에 설치한다.
동화상 표시영역(30)에 설치하는 컬러필터는, 스트라이프 또는 모자이크 또는 델타배치이고, 그림문자 표시영역(36)은 델타배치를 채용하고 있다. 또 그림문자 표시영역(36)의 정세 컬러필터는 6각형의, 복수의 크기의 정세 컬러필터를 세밀 충전하여 적, 녹, 청의 면적이 복수의 집합으로 동화상 표시영역(30)의 적, 녹, 청과 동일한 색도가 되는 배치를 채용하고 있다. 이에 의하여 예를 들면 도 1에 나타내는 별형의 그림문자(33c) 또는 5각형 또는 원의 그림문자(33a, 33b)에 대해서도 그림문자의 외주부에서 특정한 색이 보이는 것을 방지하고 있다.
또한 동화상 표시영역(30)에 설치하는 컬러필터와 컬러필터 사이 및 그림문자 표시영역(36)에 설치하는 정세 컬러필터와 정세 컬러필터와의 사이에는 반사방지층(104)과 블랙 매트릭스(105)는 설치하고 있지 않다. 이것은 컬러필터와 정세 컬러필터의 피치, 일정 면적에 있는 개수가 다르기 때문에 블랙 매트릭스(105)와 컬러필터의 겹침쪽과, 블랙 매트릭스(105)와 정세 컬러필터와의 겹침쪽을 제어하는 것이 매우 어렵기 때문에 컬러필터를 근접 또는 일부 겹치는 것이 양 표시영역을 동일한 색조로 하는 데 유효한 것에 의한다.
다음에 제 2 기판(15)상에는 투명 도전막으로 이루어지는 대향전극(17)을 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)과 그 주위까지 넓어지는 영역에 설치한다. 이상의 제 1 기판(1)과 제 2 기판(15)상에는 폴리이미드수지로 이루어지는 배향막(도시 생략)을 형성하여 배향처리를 행하고, 밀봉재(25)와 스페이서(도시 생략)에 의하여 소정의 간극을 설치하여 접착하고, 액정(24)을 밀봉 구멍부를 거쳐 도입하고 그후 밀봉한다.
제 2 기판(15)의 액정(24)과 반대면에는, 제 2 기판(15)측으로부터 위상차판(96)과 편광판(95)의 순으로 적층한다. 이상에 의하여 본 발명의 액정표시패널을 구성한다. 동화상 표시영역(30)의 주위에 설치하는 게이트측 동화상 표시용 보호소자(20)의 공통전극(29a)과 대향전극(17)은 도통부(45)에 의해 접속하고, 소스형 동화상 표시용 보호소자(21)의 공통전극(29b)과 대향전극(17)은 도통부(46)에 의해 접속하고, 동화상 표시용 보호소자(22)와 그림문자 표시용 보호소자(23)에 공통으로 접속되는 공통전극(29c)과 대향전극(17)은 2개의 도통부(47, 47)에 의해 접속한다.
제 1 배선전극(2)은, 제 1 기판(1)상에 설치하는 게이트구동용 집적회로(41)에 접속되어 소정의 신호를 인가 가능하게 한다. 제 2 배선전극(3)과, 그림문자 표시 배선전극(40)(40a, 40b, 40c)과, 그림문자 표시 주위 전극(37)은 제 1 기판(1)상에 설치하는 소스구동용 집적회로(42)에 접속되어 소정의 신호를 인가 가능하게 한다. 제 2 기판(15)상에 설치하는 대향전극(17)은 상하 도통부(도시 생략)를 거쳐, 제 1 기판(1)상에 설치하는 게이트구동용 집적회로(41) 또는, 소스구동용 집적회로(42) 중 어느 하나에 접속된다.
도 3에 나타내는 바와 같이 그림문자 표시영역(36)에는 동화상 표시영역(30)의 각 화소부(31)에 설치하는 스위칭소자(11)를 구성하는 부재의 일부 또는 전부로 이루어지는 볼록부(61)를 동화상 표시영역(30)의 스위칭소자(11)의 밀도와 대략 동등하게 배치하고 있다.
또한 그림문자 표시 배선전극(40)은, 그림문자 표시 주위 전극(37)의 하층에 절연막을 거쳐 설치되어 있다. 그 때문에 그림문자 표시 전극(33)과 그림문자 표시 주위 전극(37)과의 그림문자 주위 갭(38)에 있어서 약간 보이는 정도로 끝난다.
이상의 구성에 의하여 동화상 표시영역(30)의 주위에, 한 변에 배치하는 게이트측 동화상 표시용 보호소자(20)와 2변에 배치하는 소스측 동화상 표시용 보호소자(21, 22)와 그림문자 표시영역(36)의 외부에 설치하는 그림문자 표시용 보호소자(23)를 가지고, 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(26)의 경계에는 반사방지층(104)과 블랙 매트릭스(105)로 이루어지는 구획선(51)을 가지는 액정표시패널이 된다.
다음에 도 5와 도 5의 등가회로를 나타내는 도 6을 사용하여 동화상 표시용 보호소자(22)와 그림문자 표시용 보호소자(23)를 설명한다. 또한 각 보호소자 및 공통전극은 기본적으로 동일한 구성을 가지고 있다. 동화상 표시영역(30)에는 스위칭소자(11)의 드레인전극에 접속하는 동화상 표시 화소부가 구성되고, 도 6에서는 이것을 91로 나타내고 있다. 소스전극(8)에 접속하는 제 2 배선전극(3)은 동화상 표시영역(30)의 외주까지 연장하여 보호소자(22)를 구성하는 제 1 트랜지스터(Tr1)의 소스전극(S1)과, 제 2 트랜지스터(Tr2)의 소스전극(S2)과 도통구멍(CH2)을 거쳐 제 2 게이트전극(HC2)과 접속한다.
제 3 공통전극(29c)은, 제 1 트랜지스터(Tr1)의 드레인전극(D1)과 도통구멍(CH1)을 거쳐 제 1 게이트전극(G1)과, 제 2 트랜지스터(Tr2)의 드레인전극(D2)에 접속된다. 제 1 트랜지스터(Tr1)는 제 1 드레인전극(D1)과 제 1 게이트전극(G1)이 접속되어 있고, 그 결과 전극(D1)과 전극(Gl)이 제 1 소스전극(S1)과 비교하여 높은 전위가 되면, 전극(D1)측으로부터 전극(S1)측으로 전류를 흘리는 것이 가능하게 된다. 즉 제 1 트랜지스터(Tr1)는 다이오드접속되어 있다.
마찬가지로 제 2 트랜지스터(Tr2)는 제 2 소스전극(S2)과 제 2 게이트전극(G2)이 접속하고, 전극(S2)과 전극(G2)이 제 2 드레인전극(D2)과 비교하여 높은 전위가 되면 전극(S2)측으로부터 전극(D2)측으로 전류를 흘리는 것이 가능하게 된다. 즉 제 2 트랜지스터(Tr2)도 마찬가지로 다이오드접속되어 있다.
이들 2개의 트랜지스터(Tr1, Tr2)는 또한 링형상으로 접속되어 링 다이오드로서 기능한다. 즉, 제 2 배선전극(3)이 공통전극(29c)보다 낮은 전위가 되면 제 1 트랜지스터(Tr1)에 의하여 공통전극(29c)으로부터 제 2 배선전극(3)으로 전류가 흘러 전위의 제로화를 행한다. 반대로 제 2 배선전극(3)이 공통전극(29c)보다 높은 전위가 되면, 제 2 트랜지스터(Tr2)에 의하여 제 2 배선전극(3)으로부터 공통전극(29c)으로 전류가 흘러 전위의 제로화를 행한다.
마찬가지로 그림문자 표시영역(36)에는 그림문자 표시 전극(33)과 대향전극(17)과 액정으로 구성하는 그림문자 표시화소부(92)를 가진다. 그림문자 표시 전극(33)에 접속되는 그림문자 표시 배선전극(40)은, 그림문자 표시영역(36)의 외주까지 연장하여 제 3 트랜지스터(Tr3)의 소스전극(S3)과, 제 4 트랜지스터(Tr4)의 소스전극 (S4)과 도통구멍(CH4)을 거쳐 제 4 게이트전극(HG4)과 접속한다.
그림문자 표시용 공통전극은, 동화상 표시용 공통전극과 일체이다. 이 공통전극(29c)은, 제 3 트랜지스터(Tr3)의 드레인전극(D3)과 도통구멍(CH3)을 거쳐 제 3 게이트전극(HG3)과, 제 4 트랜지스터(Tr4)의 드레인전극(D4)에 접속된다. 제 3 트랜지스터(Tr3)와 제 4 트랜지스터(Tr4)는 링형상으로 접속되고, 그림문자 표시 배선전극(40)과 제 3 공통전극(29c)과의 전위차에 의하여 트랜지스터(Tr3, Tr4)에 의하여 전하의 중화를 달성할 수 있다.
제 3 공통전극(29c)은 공통전극(29c)의 양쪽 끝부분에 설치된 도통부(47,47)에 의하여 제 2 기판(15)상에 설치하는 대향전극(17)과 접속된다. 또한 도 5 및 도 6에서는 도면을 간략화하기 위하여 그림문자 표시 전극(33a)에 대한 배선전극(40a) 및 이 배선전극(40a)에 접속되는 보호소자(231)만을 나타내고 있으나, 실제로는 그림문자 표시 전극(33b, 33c), 이들의 표시 전극에 대응하는 배선전극(40b, 40c)(도 1 참조), 또한 이들의 배선전극(40b, 40c)에 접속되는 보호소자가 존재하는 것에 주의해야 한다. 또한 도 1, 도 3 및 도 5에 있어서 블랙 매트릭스로 이루어지는 구획판(51)도 도면의 이해를 용이하게 하는 관점에서 생략되어 있는 것에 주의해야 한다.
본 발명에 사용는 보호소자의 전압전류 특성을, 도 7을 사용하여 설명한다. 도 7은 보호소자의 일례로서 그림문자 표시용 보호소자의 특성을 나타낸다. 가로축은 그림문자 표시 배선전극(40)의 공통전극(29c)과의 전위차(Vs)에 상당하고, 세로축은 트랜지스터(Tr3)와 트랜지스터(Tr4)에 흐르는 전류이다. 전위차(Vs)가 0 볼트 내지 2 볼트 정도로 흐르는 전류는, 10-13암페어(A)로 매우 고저항이다. 전위차(Vs)가 5볼트를 넘으면 전류가 급격하게 흐르고, 10볼트에서는 10-7암페어(A)로 저저항이 되어, 크게 저항치가 변화하고 있는 것을 알 수 있다.
즉, 그림문자 표시 배선전극(40)에 플러스(+) 정전기가 발생하는, 또는 마이너스(-)정전기가 발생하여도 그림문자 표시용 보호소자(23)의 큰 저항변화에 의해 큰 전류가 흘러 순간에 전하를 중화할 수 있다. 또 그림문자 표시 배선전극(40)에 소정의 전압을 인가하여 그림문자를 표시하는 경우에는 그림문자 표시용보호소자(23)는 충분히 고저항이기 때문에 그림문자 표시 배선전극(40)과 공통전극(29c)의 누전은 거의 발생하지 않기 때문에, 소비전력도 거의 필요로 하지 않는다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 그림문자 표시영역의 외주부에 그림문자 표시용 보호소자를 설치함으로써, 정전기에 의한 액정의 열화, 또는 그림문자와 그림문자 표시 주위와의 표시차(영역의 밝음, 색조에 있어서의 차), 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 주위 전극과의 스파크에 의한 외주부 파손을 발생하는 일이 없어진다. 또한 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 경계에 반사방지층과 블랙 매트릭스로 이루어지는 구획선을 설치함으로써, 항시 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역을 식별하는 것이 가능하게 된다. 또한 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 밝음, 색조를 동등하게 하는 것이 가능하게 된다.
그런데, 컬러 비디오 화상표시를 행하는 영역(본 실시형태의 동화상 표시영역에 상당)과, 흑백 캐릭터표시(본 실시형태의 그림문자 표시영역에 상당)를 행하는 영역을 동일 표시 패널에 설치한 액정표시장치가 일본국 특개평5-45645호 공보에 개시되어 있다. 그러나 이 공보에 개시된 액정표시장치에서는 상기 2개의 표시영역의 경계에 본 실시형태와 같은 구획선을 설치하고 있지 않기 때문에, 시청자가 2개의 영역의 표시를 오인식하는 일이 있어 바람직하지 않다. 그것에 대하여 본 실시형태에서는 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역과의 경계에 구획선이 설치되어 있기 때문에, 시청자는 2개의 영역의 표시를 정확하게 인식할 수 있다.
또, 휴대전화의 표시부를 투과 컬러 표시영역과 반투과 흑백 표시영역의 둘로 나누어, 투과 컬러 표시화면에 설치한 블랙 매트릭스를 반투과 흑백 표시화면으로까지 약간 신장된 액정표시장치가 일본국 특개2002-55337호 공보에 개시되어 있다. 이 블랙 매트릭스는 투과 컬러 표시화면에서 사용하는 백라이트의 광이 흑백 표시화면으로 새는 것을 방지하는 것을 목적으로 하여 설치된 것으로, 투과 컬러 표시영역과 반투과 흑백 표시영역과의 경계선으로서 사용한 것이 아니다. 이것은 일본국 특개2002-55337호 공보에, 블랙 매트릭스가 2개의 표시영역의 경계선이 된다고 명시되어 있지도 않기 때문에 분명하다. 그것에 대하여 본 실시형태의 구획선은 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역과의 경계를 명확하게 하기 위하여 설치된 것으로, 상기 공보에 개시된 것과는 기술적 사상이 전혀 다른 것이다.
(제 2 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 액정표시패널에 대하여 도 8, 도 9및 도 10을 참조하면서 설명한다. 또한 이하의 설명 모두에 있어서, 제 1 실시형태와 동일하거나 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 기호 또는 부호를 붙여 참조하고, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다.
제 2 실시형태에 관한 액정표시패널의 특징은, 동화상 표시영역(30)에 있어서 스위칭소자를 거치는 일 없이 각 배선전극이 동화상 표시화소에 직접 접속되는 패시브 매트릭스방식을 채용하고, 그림문자 표시영역(36)도 스위칭소자를 거치는 일 없이 배선전극이 직접 그림문자 표시 전극에 접속하는 패시브방식(스타틱 : 세그먼트방식)으로 한 점이다. 본 실시형태에서는 제 1 실시형태와 달리, 대향전극은 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)에 있어서 별개로 구성된다. 도8에서는 동화상 표시영역(30)용의 대향전극을 18로 나타내고, 그림문자 표시영역(36)용의 대향전극을 19로 나타내고 있다. 본 실시형태에 있어서, 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)의 사이에 구획선(51)을 가지고, 이 구획선은 아크릴수지에 검정색 안료를 분산한 블랙수지로 구성된다.
도 9는, 도 8의 영역(P3)의 확대도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시 주위 전극(37)은, 그림문자 표시 배선전극(33a)에 근접하는 부분에 대하여 전기적 단락을 방지하기 위하여 갭(38)을 가지고, 그 이외의 부분에서는 그림문자 표시 화소전극(33a)의 주위를 둘러 싸고 있다. 보호소자는 링 트랜지스터(링 다이오드)로 한다. 패시브 매트릭스방식에서는 스위칭소자의 파손은 없으나, 배선전극에 있어서의 정전기에 의하여 액정에 큰 전압이 인가되어 액정의 열화, 녹아붙음이 발생한다. 또한 그림문자 표시영역(36)의 배경[주위 전극(37)]과 그림문자 표시화소와의 갭, 또는 그림문자 표시 배선전극(40)과 주위 전극(37)이 근접하고 있기 때문에, 정전기에 의하여 배선전극(40)의 단선이 발생하기 쉽다. 그 때문에 보호소자에 의하여 전류를 빼내는(escape) 것은 효과가 있다.
도 8의 B1-B1선 상단면도 및 B2-B2선 상단면도인 도 10(a) 및 도 10(b)에 나타내는 바와 같이 먼저 제 1 기판(1)상에는 은합금막으로 이루어지는 반사판(66)을 형성한다. 제 1 기판(1)과 반사판(66)상에는 적색 필터(52)와 녹색 필터(53)와 청색 필터(54)를 설치한다. 컬러필터상에는 절연성 보호층(67)을 설치한다. 절연성 보호층(67)상에는 투명 도전막으로 이루어지는 배선전극(3a)을 설치한다. 이 배선전극(3a)은 뒤에서 설명하는 기판(15)상에 형성되는 배선전극(16)과 함께 매트릭스형상으로 배치되는 각 표시화소를 구성한다.
또한 제 1 기판(1)상에는 제 1 실시형태와 마찬가지로 박막 트랜지스터(TFT)로 이루어지는 스위칭소자(11)를 링형상으로 접속하는 보호소자(20, 21, 22, 23)를 설치한다. 또한 본 실시형태에서는 배선전극(3a)에 접속하는 보호소자(22)만을 도 10(a)에서 나타내고 있으나, 배선전극(3a)의 다른쪽 끝, 배선전극(16)의 한쪽 끝, 또한 그림문자 표시 배선전극(40a, 40b, 40c)의 한쪽 끝에도, 제 1 실시형태와 마찬가지로 보호소자가 설치된다.
제 1 기판(1)과 소정의 간극을 설치하여 대향하는 제 2 기판(15)상에는, 투명도전막으로 이루어지는 배선전극(16)을 배선전극(3a)과 직교하는 방향에 설치한다. 배선전극(16)은 제 1 기판(1)상에 설치하는 보호소자에 상하 도통부(도시 생략)를 거쳐 접속된다. 이것은 보호소자를 제 1 기판(1)과 제 2 기판(15)의 양쪽에 형성하는 것은 효율이 나쁘기 때문이다.
제 2 실시형태도 제 1 실시형태와 마찬가지로 동화상 표시영역(30)의 외주부의 3변에 보호소자를 설치하고 있다. 또 그림문자 표시영역(36)의 외주부에도 그림문자 표시용 보호소자를 설치한다. 제 2 기판(15)의 액정(24)과 반대면에는 위상차판(96)과 편광판(95)을 도시한 순으로 설치한다.
본 제 2 실시형태에서는 그림문자 표시 전극(33)과 그림문자 표시 대향전극(19)의 교차부에 설치하는 그림문자 표시 화소부(92)로 이루어지는 그림문자와, 그림문자의 주위에 설치하는 그림문자 표시 주위 전극(37)을 설치한다. 그림문자 표시 전극(33)과 그림문자 표시 주위 전극(37)의 사이에는, 그림문자 주위갭(38)을 가지고, 또한 그림문자 표시 전극(33)과 접속하는 그림문자 표시 배선전극(40)(40a, 40b, 40c)은, 그림문자 주위 갭(38)에 연결되는 갭으로부터 구획선(51)과 겹치는 영역을 지나 그림문자 표시영역(36)의 외부로 연장된다. 본 제 2실시형태의 구획선(51)은, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이 수지 블랙(아크릴수지에 검정색 안료를 분산한 것)으로 구성된다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 동화상 표시영역을 구성하는 화소부에는 스위칭소자를 설치하는 일 없이, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 외주부에 보호소자를 설치함으로써, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 액정, 배선전극, 주위 전극의 파손, 열화를 방지하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로 설명하면 구획선(51)과 겹치는 영역에 그림문자 표시 배선전극이 복수개 배치되기 때문에, 그림문자 주위 전극의 그림문자 표시 배선전극에 의한 노치의 길이가 짧아지고, 또한 그림문자 표시 배선전극이 보이지 않기 때문에 표시품질의 개선이 기대된다. 한편, 근접하여 그림문자 표시 배선전극을 배치하고 있기 때문에, 정전기에 의하여 그림문자 표시 배선전극이 단선될 가능성이 있으나, 이들은 보호소자를 설치함으로써 방지하는 것이 가능하다.
또한 보호소자를 제 1 기판에만 설치함으로써 제 2 기판상에 보호소자를 설치하는 공정을 설치할 필요가 없다.
(제 3 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 11은 본 실시형태에 있어서의 그림문자 표시전극(33a)의 부근의 평면 확대도이다. 또 도 12는 도 11의 C-C선상에 있어서의 단면도이다.
제 3 실시형태의 특징은, 반투과 반사형 액정표시패널의 구성이다. 반투과성은 반사부재와 반사부재에 설치하는 투과구멍에 의해 실현한다. 엑티브 매트릭스방식의 동화상 표시영역(30)의 화소부는, 반사성 전극으로 이루어지는 표시 전극(12)과, 투명 도전막으로 이루어지는 표시 전극(도시 생략)을 가진다. 반사성 전극에는 동화상 화소 투과구멍(68a)을 설치한다.
그림문자 표시영역(36)에 설치하는 그림문자 화소 투과구멍(68b)은, 동화상 화소 투과구멍(68a)의 크기와 비교하여 작고, 또한 피치도 작게 한다. 이것은 그림문자의 반사와 투과의 시인성을 개선하기 위함이다. 그림문자 표시 투과구멍(68b)의 부분에는 반사성 전극으로 이루어지는 그림문자 표시 전극과 전기적 접속을 행하는 투명 도전막을 형성하고 있다.
동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)의 사이에, 제 1 기판(1)상에 설치하는 제 1 구획 배선(101)과 제 2 기판(15)상에 설치하는 제 2구획 배선(102)으로 이루어지는 구획 화소부(103)를 설치하고 있다. 구획 화소부(103)의 액정(24)의 전기광학 특성에 의하여 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)을 선명하게 나누어 표시, 또는 그림문자만을 표시하는 것의 선택이 가능하게 된다. 구획 화소부(103)의 컬러필터도 정세하게 한다.
제 1 기판(1)의 아래쪽에는 투과표시의 콘트라스트 개선을 위하여 제 2 위상차판(98)과 제 2 편광판(97)을 설치한다. 또한 제 2 편광판(97)의 아래쪽에는 백라이트(70)를 설치한다. 투과표시시에 구획 화소부(103)를 밝게 표시하는 경우에는 제2 구획 배선(102)에 투과구멍을 설치함으로써 달성할 수 있다.
이상의 구성의 액정표시패널을 채용함으로써, 반사표시 및 투과표시시에 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)의 밝음, 색조, 콘트라스트를 대략 동등하게 하는 것이 가능하게 된다. 또한 제 1, 제 2 실시형태에 있어서의 구획선(51)을 구획 화소부(103)로 구성함으로써 구획선(51)의 표시를 그림문자 표시영역의 표시내용에 의해 명암, 색조를 변화하는 것이 가능하게 된다.
또한 구획 화소부(103)를 반사와 투과로 명암을 제어 가능하게 하기 위해서는 제 1 구획 배선(101)을 반사성 전극으로 형성하고, 또한 투과구멍을 복수형성함으로써 달성할 수 있다.
(제 4 실시형태)
이하에 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 13은 제 4 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 평면 모식도이고, 도 14는 도 13에 나타내는 영역(P4)의 주변 확대도이다.
제 4 실시형태의 특징은, 액정표시패널의 동화상 표시영역(30)의 비점등(비구동)시에 액정표시패널의 상황을 나타내기 위하여 그림문자 표시영역(36) 단독을 표시하고, 또한 그림문자 표시영역(36)의 구동 주파수를 저주파로 하기 위하여 그림문자 표시영역(36)의 외주부에, 도 13에 나타내는 바와 같이 스위칭소자형성영역(240)을 설치하고, 이 영역에 도 14에 나타내는 바와 같이 표시영역밖 스위칭소자(114)를 설치하는 점이다.
또, 표시영역밖 스위칭소자(114)는, 그림문자 표시용 보호소자(23)의 근방에 설치함으로써 정전기에 의한 파손을 방지하는 것이 가능하게 된다.
또한 표시영역밖 스위칭소자(114)와 그림문자 표시용 보호소자(23)는, 밀봉부(25)의 안쪽에 배치하여 외부로부터의 기계적 파손을 방지함과 동시에, 밀봉부(25)로부터의 영향도 방지하고 있다.
도 13, 도 14에는 나타내고 있지 않으나, 제 1 기판(1)상에는 제 1 실시형태와 마찬가지로, 동화상 표시영역(30)에 각 화소부에 스위칭소자로서 박막 트랜지스터(TFT)를 설치하는 엑티브 매트릭스방식을 채용한다. 또 동화상 표시영역(30)의 외주부(200, 210, 220)에는 게이트측 동화상 표시용 보호소자와 소스측 동화상 표시용 보호소자를 가진다. 그림문자 표시영역(36)의 외주부(230)에는 그림문자 표시용 보호소자(23)를 밀봉부(25)의 액정측에 설치한다.
그림문자 표시영역(36)과 그림문자 표시용 보호소자(23)와의 사이에는, 그림문자 표시 배선전극(40)에 접속하는 표시영역밖 스위칭소자(114)를 설치한다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시 배선전극(40)은, 표시영역밖 스위칭소자(114)에 설치하는 트랜지스터(Tr5)의 제 5 드레인전극(D5)에 접속한다. 트랜지스터(Tr5)는 외부 회로와 접속하는 제 5 게이트전극(SG5)과, 그림문자 표시용 보호소자(23)를 거쳐 외부 회로(도시 생략)에 접속하는 제 5 소스전극(S5)과, 아몰퍼스 실리콘(a-Si)막으로 이루어지는 제 5 반도체층(HS5)으로 이루어진다.
그림문자의 주위에 설치하는 그림문자 표시 주위 전극(37)도 트랜지스터(Tr6)에 접속되어 있다. 또 본 실시형태에서는 동화상 표시영역용 보호소자(22)는 공통전극(29)에 접속되어 도통부(45)에 의해 대향전극에 접속되어 있고, 한편 그림문자 표시영역용 보호소자(23)는 공통전극(39)에 접속되어 도통부(46)에 의해 대향전극에 접속되어 있다.
이상의 구성을 채용함으로써 트랜지스터(Tr5, Tr6)의 비선형성을 이용하여 그림문자 표시영역을 구성하는 그림문자 표시 화소부(92), 또는 그림문자 표시 주위 화소부의 액정(24)의 용량에 축적된 전하를 표시영역밖 스위칭소자(114)에 의해 유지, 또는 방전하는 것이 가능해져 주파수를 가변하여도 양호한 표시가 가능하게 된다.
또한 표시영역밖 스위칭소자(114)를 그림문자 표시용 보호소자(23)의 근방에 설치함으로써, 표시영역밖 스위칭소자(114)의 정전기에 의한 열화, 파손을 거의 없애는 것이 가능하게 된다.
(제 5 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 5 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 15는 제 5 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 평면 모식도이고, 도 16은 도 15의 P5의 부분을 나타내는 평면도이다.
제 5 실시형태의 특징은 제 4 실시형태와 마찬가지로 액정표시패널의 동화상 표시영역(30)의 비점등(비구동)시에, 액정표시패널의 상황을 제시하기 위하여 그림문자 표시영역(36) 단독을 표시하고, 또한 그림문자 표시영역(36)의 구동 주파수를 저주파로 하기 위하여 그림문자 표시영역(36)의 외주부(240)에 표시영역밖 스위칭소자(114)를 설치하는 점이다.
또한 본 실시형태에서는 표시영역밖 스위칭소자(114)에 대하여 그림문자 표시영역측의 그림문자 표시영역밖에 다시 영역(250)을 설치하고, 이 영역에 안쪽 그림문자 표시용 보호소자(116)를 설치한 것을 특징으로 한다. 즉 본 실시형태에서는 그림문자 표시영역(36)에 대하여 2부분에서 보호소자를 설치하고 있다. 또한 안쪽 그림문자 표시용 보호소자(116)는 그림문자 표시영역(36)의 바깥쪽에 설치함으로써 표시에 영향을 미치지 않으나, 보호소자(116)를 설치하는 영역을 새롭게 필요로 하기 때문에 그 만큼 그림문자 표시영역(36)의 분포가 축소된다. 따라서 그림문자 표시영역의 면적을 많이 필요로 하는 경우는, 그림문자 표시영역 내에 설치하는 일도 있을 수 있다.
표시영역밖 스위칭소자(114)에 대하여 그림문자 표시영역(36)으로부터의 정전기는 안쪽 그림문자 표시용 보호소자(116)에 의하여 전류를 흘려 저전압화를 행하고, 외부로부터의 정전기는 그림문자 표시용 보호소자(23)에 의해 전류를 흘려 저전압화를 행한다.
또한 표시영역밖 스위칭소자(114)와 그림문자 표시용 보호소자(23)와 안쪽 그림문자 표시용 보호소자(116)는 밀봉부의 안쪽에 배치하여 외부로부터의 기계적 파손을 방지함과 동시에 밀봉부로부터의 영향도 방지하고 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 안쪽 그림문자 표시용 보호소자(116)는 그림문자 표시용 보호소자(23)와 대략 동일하게 형성하는 보호소자이며, 트랜지스터(Tr7)와 트랜지스터(Tr8)에 의하여 링 다이오드화하고 있다. 그림문자표시 공통전극(39)은 그림문자 표시용 보호소자(23)와 안쪽 그림문자 표시용보호소자(116)에서 동일한 것을 채용하고 있다.
(제 6 실시형태)
이하에 본 발명의 제 6 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 17은 제 6 실시형태에 관한 액정표시패널에 있어서, 그 그림문자 표시용 보호소자부분의 평면 확대도이고, 도 18은 도 17의 등가회로도이다.
본 제 6 실시형태의 특징은, 그림문자 표시용 보호소자(23)에 있어서, 2개의 트랜지스터(Tr8, Tr9)를 직렬로 접속하고, 다시 게이트전극(G8)으로 공통화하고 있다. 또 트랜지스터(Tr10, Tr1l)도 마찬가지로 직렬로 접속하여 게이트전극(G10)으로 공통화하여, 2개씩 직렬로 접속하는 트랜지스터끼리를 링형상으로 접속한다. 도 18은 등가회로를 나타내고 있다.
트랜지스터(Tr)를 2개 직렬로 접속함으로써, 예를 들면 1개의 트랜지스터(Tr8)가 단락되어도 다른쪽 트랜지스터(Tr9)가 남아 있기 때문에, 그림문자 표시 화소부 또는 그림문자 표시 배선전극이 보호된다. 또한 복수의 트랜지스터(Tr)를 직렬로 접속하는 것도 생각할 수 있으나, 순간에 흘릴 수 있는 전류치의 감소, 소자가 차지하는 면적의 증가가 있기 때문에, 2개 직렬 접속하고, 다시 링형상으로 접속하는 것이 바람직하였다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 보호소자는 그림문자 표시 배선전극과 공통전극과의 사이에, 2개의 트랜지스터(Tr)가 직렬로 접속하는 트랜지스터 세트를 링형상으로 접속하는 모두 4개의 트랜지스터(Tr)로 구성함으로써, 정전기로트랜지스터(Tr)가 1개 파손되어도 표시에는 전혀 문제를 발생하는 일이 없다. 그 때문에 큰 표시영역을 가지는 그림문자에서는 정전기에 의한 전류량이 크기 때문에, 본 실시형태의 구성을 채용하는 것은 특히 유효하게 작용한다.
(제 7 실시형태)
이하에 본 발명의 제 7 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제 7 실시형태의 특징은 구획선(51)의 부분에는 반사전극과 대향전극을 설치하지 않고, 반사율을 저감하고 있는 것이다. 또 투과표시시에는 백라이트로부터의 출사광이 컬러필터만으로 감쇠할 뿐이기 때문에, 밝고 선명하게 구획선을 표시할 수 있다. 도 19는 제 7 실시형태에 관한 액정표시패널에 있어서, 그 그림문자 표시 전극(33a) 부근의 평면 확대도이다. 도 20은 도 19도에 나타내는 D-D 선에 있어서의 단면도이다.
제 7 실시형태는, 제 3 실시형태와 마찬가지로 반투과 반사형 액정표시패널을 채용하고 있다. 제 1 기판(1)상에 설치하는 스위칭소자(11) 및 요철 유기막(65), 반투과 반사판의 구성은 동일하다. 표시 전극(12)에 설치하는 동화상 화소 투과구멍(68a)에는 요철 유기막(65)에 동화상 화소 투과 호(moat)(81)를 형성하고, 그 위에 동화상 화소 투명 도전막(83)을 형성한다. 또 그림문자 표시 전극(33a)에 설치하는 그림문자 화소 투과구멍(68b)에는 요철 유기막(65)에 그림문자 화소 투과 호(82)를 형성하고, 그 위에 그림문자 화소 투명 도전막(84)을 형성한다.
구획선(51)의 영역에는 제 1 기판(1)상에 요철 유기막(65)과 구획선용호(80)를 설치한다. 그 때문에 다른 영역보다 반사율을 낮게 할 수 있다. 제 2 기판(15)상에는 컬러필터는 투과율의 저감을 위해 설치하나, 반사율을 저감할 목적을 위하여 투명 도전막으로 이루어지는 대향전극은 제외하고 있다. 액정(24)은 인가전압이 작은 경우에 밝은 상태가 되고, 인가전압이 큰 경우에 어두운 상태가 되는 노멀리 화이트 표시를 사용한다.
이상의 구성을 채용함으로써 구획선(51)은, 반사의 경우에는 다른 부분보다 어두운 표시가 되고, 투과의 경우에는 다른 부분보다 밝은 표시로 하여 인식 가능하게 된다. 본 제 7 실시형태는 반투과 반사판을 이용하였으나, 반사성 전극을 삭제하여 표시 전극(12), 또는 그림문자 표시 전극(33)을 투명 도전막만으로 하고, 요철 유기막(65)을 평탄화함으로써 투과형 액정표시패널에의 본 발명이 응용 가능하게 된다.
(제 8 실시형태)
이하에 본 발명의 제 8 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제 8 실시형태의 특징은, 구획선(51)을 다른 색의 컬러필터를 적층하여 반사율을 저감하는 구성을 채용하는 점과, 그림문자 표시 배선전극을 구획선과 겹치는 영역에 형성하는 점과, 구획선에 겹치는 영역에 설치하는 복수의 그림문자 표시 배선전극을, 서로 대략 평행하여 형성하는 점에 있다. 도 21은 제 8 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 평면 모식도이고, 도 22는 도 21에 도시하는 E-E 선에 있어서의 단면도이다.
제 8 실시형태는, 제 1 실시형태와 마찬가지로 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)을 가지고, 동화상 표시영역(30)을 구성하는 각 화소부에는 박막 트랜지스터(TFT)로 이루어지는 스위칭소자를 배치한다. 그림문자 표시영역(36)은 그림문자 표시 전극(33)과 그 주위에 그림문자 주위 갭(38)을 두어 설치하는 그림문자 표시 주위 전극(37)을 가진다. 제 2 기판(15)상에는 투명 도전막으로 이루어지는 대향전극(17)을 설치한다.
도 22에 나타내는 바와 같이, 구획선(51)의 영역에서는 적색 필터(52)와 녹색 필터(53)와 청색 필터(54)의 3층을 적층하고 있다. 이에 의하여 다른 영역과 달리 투과율을 극단적으로 저하할 수 있다.
또, 구획선(51)과 겹치는 제 1 기판(1)상에는 요철 유기막(65)의 표면을 평탄화하여 그림문자 표시 배선전극의 단선을 방지하고 있다. 그림문자 표시 배선전극(71, 72 및 73)의 3개의 그림문자 표시 배선전극은, 도 21에 도시하는 바와 같이 대략 평행으로 배치하고 있다. 그 때문에 그림문자 표시 배선전극은, 구획선(51)에 의하여 차폐하는 것이 가능하게 된다. 또 구획선(51)은 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)과 일부에서 겹치고 있다. 또한 76은 주위 전극(37)의 배선전극을 나타낸다.
이상의 구성을 채용함으로써, 구획선(51)은 특별히 공정을 늘리는 일 없이, 양호한 차광성을 확보할 수 있다. 또한 구획선(51)과 겹치는 영역에 복수의 그림문자 표시 배선전극을 대략 평행하게 배치함으로써, 이들의 배선전극이 외부로부터 인식되는 일도 없어 표시품질을 개선할 수 있다.
(제 9 실시형태)
이하에 본 발명의 제 9 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제 9 실시형태의 특징은, 구획선(51)을 세선화하기 위하여 그림문자 표시영역의 그림문자의 밑에 다른 그림문자의 그림문자 표시 배선전극을 배치하는 구성으로 하는 점이다. 도 23은 제 9 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 평면 모식도이다. 도 24는 도 23에 나타내는 P6 부분의 확대 평면도이다.
제 9 실시형태는, 제 1 실시형태와 마찬가지로 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)을 가지고, 동화상 표시영역(30)을 구성하는 각 화소부에는, 박막 트랜지스터(TFT)로 이루어지는 스위칭소자를 배치한다. 그림문자 표시영역(36)은 그림문자 표시 전극(33)과 그 주위에 그림문자 주위 갭(38)을 두고 설치하는 그림문자 표시 주위 전극(37)을 가진다. 제 2 기판(15)상에는 투명 도전막으로 이루어지는 대향전극(17)을 설치한다.
도 23에 나타내는 바와 같이 구획선(51)은 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)의 일부에 겹친다. 또 그림문자 표시영역(36)과 구획선(51)의 면적을 작게 하기 위하여 그림문자 표시 전극(33)에 접속하고, 그림문자 표시영역(36)의 외부까지 연장되는 그림문자 표시 배선전극은, 그림문자 표시 전극(33)의 하층에 절연막을 거쳐 설치하고 있다. 그러나 그림문자 표시 전극(33)과 그림문자 표시 주위 전극(37)과의 사이에 설치하는 그림문자 주위 갭(38)으로 그림문자 표시 배선전극(71, 72, 73)이 보이는 것을 방지하기 위하여 갭부분에 상당하는 이들 배선전극부분을 가늘게 조절하고 있다.
그림문자 표시 전극(33) 및 그림문자 표시 주위 전극(37)은, 반사성 전극이기 때문에, 하층에 설치하는 그림문자 표시 배선전극(71, 72, 73)을 차폐하여 표시의 방해로는 되지 않는다. 그 때문에 도 23에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시영역(36)의 여분인 부분의 면적의 축소화가 가능하게 된다. 또한 구획선(51)의 면을 축소하여도 시인성이 양호한 표시가 가능하게 된다.
(제 10 실시형태)
이하에 본 발명의 제 10 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제 10 실시형태의 특징은, 구획선을 세선화함과 동시에, 그림문자 표시 전극(33)을 제 1 기판(1)상에 직접 설치하는 구성을 채용하는 점이다. 도 25는 제 10 실시형태에 있어서의 액정표시패널의 평면 모식도이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이 제 10 실시형태에서는 그림문자 표시영역(36)을 가능한 한 간단한 구조로 하기 위하여 그림문자 표시 전극(33)을 제 1 기판(1)상에 직접 설치한다. 또 투과표시에 이용하기 위하여 그림문자 표시 전극(33)은 투명 도전막으로 형성한다. 그 때문에 그림문자 표시 전극(33)의 하층에는 광을 차단하는 부재, 또는 도전성부재를 배치할 수는 없다.
본 제 10 실시형태는, 그림문자 표시 전극(33)에 접속하고, 그림문자 표시영역(36)의 외주부에 연장하여 설치하는 그림문자 표시 배선전극(7l, 72, 73)을 각 그림문자의 주위에서 우회하는 구성을 채용한다. 그림문자 표시 전극(33)과 그림문자 표시 배선전극(71, 72, 73)은, 투명 도전막으로 형성하여 일체이다.
도 25에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시 배선전극(71)은 오각형의 그림문자 표시 전극(33b)과 타원의 그림문자 표시 전극(33a)을 우회한다. 그림문자 표시 배선전극(72)은, 타원의 그림문자 표시 전극(33a)을 우회한다. 본 실시형태에서는 타원의 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 동일방향으로 그림문자 표시 배선전극(71과 72)을 배치하고 있으나, 복수의 그림문자 표시 전극을 우회하는 경우에는 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 좌우에 대략 동일수를 할당하면, 그림문자 표시 전극이 그림문자 표시 배선전극에 대하여 중앙에 위치하기 때문에 특히 유효하다.
이상의 구성을 채용함으로써, 투과형 액정표시패널의 그림문자 표시영역에 있어서도 표시품질이 양호한 그림문자 표시가 가능하게 된다.
(제 11 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 11 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 27은 본 실시형태에 있어서의 그림문자 표시 전극(33a) 부근의 평면 확대도이다. 또한 설명의 편의상, 타원형의 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 설명하나, 다른 그림문자에 대해서도 마찬가지이다.
제 11 실시형태의 특징은, 그림문자 표시영역(36)의 그림문자 표시 전극(33a)으로 이루어지는 화소부에, 예를 들면 박막 트랜지스터(TFT)로 이루어지는 스위칭소자(이하, 그림문자 스위칭소자라 한다)(411)를 설치한 점과, 그림문자 표시영역(36)에, 더미 스위칭소자로서 복수의 볼록부(61)를 설치한 점이다. 이 볼록부(61)는 동화상 표시영역(30)에 있어서의 액정층의 두께와 그림문자 표시영역(36)의 액정층의 두께의 불균일성을 완화하기 위하여 설치되어 있다.
즉, 동화상 표시영역(30)의 각 화소부(31)에는 제 1 스위칭소자(11)가 1개씩설치되어 있다. 즉, 동화상 표시영역(30)에는 제 1 스위칭소자(11)가 다수 배치되어 있다. 그것에 대하여 그림문자 표시영역(36)에서는 그림문자 스위칭소자(411)가 그림문자의 수만큼, 예를 들면 도 1에 나타내는 예에서는 3개밖에 없어, 동화상 표시영역(30)에 있어서의 제 1 스위칭소자(11)의 분포에 비하여 현저하게 성기다.
이들 스위칭소자(11, 411)는, 예를 들면 제 1 기판(1)상에 반도체막, 절연막 및 금속막 등을 적층함으로써 형성되기 때문에, 가령 그림문자 표시영역(36)에 볼록부(61)가 배치되어 있지 않다고 하면, 제 1 기판(1)의 요철상태가 동화상 표시영역 (30)과 그림문자 표시영역(36)에서 다르다. 그렇게 하면 스페이서를 거쳐 제 1 기판(1)과 제 2 기판(15)을 대향시켜, 그 사이에 액정을 밀봉한 경우에 그림문자 표시영역(36)에 있어서의 액정층의 두께가, 동화상 표시영역(30)에 있어서의 액정층의 두께보다도 작아지는, 즉 희미해져 버린다. 이와 같이 액정층의 두께가 불균일하면 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)에서 균일한 표시품질이 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 않다.
바꾸어 말하면, 균일한 표시품질을 얻기 위해서는, 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)에서 제 1 기판(1)의 요철상태를 동일하거나 또는 대략 동일하게 하면 좋다. 그것을 위해서는 그림문자 표시영역(36)에 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)를 모방한 더미 스위칭소자[볼록부(61)]를 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)의 분포와 동일하게 배치하면 좋다.
이와 같은 관점을 감안하면 볼록부(61)의 높이는 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)의 높이와 동일한 것이 바람직하다. 그러나 볼록부(61)의 높이가제 1 스위칭소자(11) 높이의 1/2 이상이면 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)에서 실용상 문제가 없을 정도로 균일한 표시품질을 얻을 수 있기 때문에, 볼록부(61)의 높이는 제 1 스위칭소자(11) 높이의 1/2 이상이어도 좋다.
또, 볼록부(61)의 높이가 제 1 스위칭소자(11)의 높이보다도 약간 높아도 표시품질에 문제는 없다. 그러나 볼록부(61)를 제 1 스위칭소자(11)와 함께 형성하는 경우에는 반도체막이나 절연막이나 금속막 등을 제 1 스위칭소자(11)보다도 두껍게 형성하거나, 제 1 스위칭소자(11)의 제조공정에 더하여 반도체막이나 절연막이나 금속막 등을 적층하는 공정이 더욱 필요하게 되는 등, 공정수의 증가나 복잡화를 초래하기 때문에 바람직하지 않다.
따라서 볼록부(61)의 높이는 제 1 스위칭소자(11) 높이의 대략 1/2 이상으로 제 1 스위칭소자(11)와 동일 높이 이하인 것이 좋고, 바람직하게는 동일 높이이면 좋다. 또 볼록부(61)의 면적은 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)의 면적과 대략 동일한 것이 바람직하다. 또한 그림문자 표시영역(36)에 있어서의 볼록부(61)의 분포가, 동화상 표시영역(30)에 있어서의 제 1 스위칭소자(11)의 분포와 대략 동일한 것이 바람직하다. 즉, 그림문자 표시영역(36)에 대략 동일한 크기의 볼록부(61)를 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)와 대략 동일한 피치로 배치하는 것이 바람직하다.
단, 도 27에 나타내는 바와 같이, 그림문자 주위 갭(38)을 피하여 볼록부(61)를 배치한 쪽이 표시품질이 높기 때문에, 그림문자 주위 갭(38)이 있음으로써 볼록부(61)를 제 1 스위칭소자(11)와 대략 동일한 피치로 배치할 수 없는경우에는, 볼록부(61)의 위치를 적당하게 어긋나게 하면 좋다. 그 경우에도 볼록부(61)의 국소적인 밀도가 동화상 표시영역(30)에 있어서의 제 1 스위칭소자(11)의 밀도와 대략 같아지도록 볼록부(61)를 배치하는 것이 바람직하다. 또 그림문자 스위칭소자(411)를 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11) 중 어느 한 열의 연장상에 배치하는 것이 좋다.
도 27에 나타내는 예에서는 볼록부(61)는 제 1 스위칭소자(11)와 대략 동일한 구성이다. 즉, 제 1 기판(1)상에 크롬몰리브덴막으로 이루어지는 더미 게이트전극(414)이 형성되고, 더미 게이트전극(414)상에 질화실리콘막으로 이루어지는 절연막(도시 생략)이 형성되고, 절연막상에 아몰퍼스실리콘(a-Si)막으로 이루어지는 반도체층(416)이 형성되고, 불순물 도프 반도체층(도시 생략)을 거쳐 크롬막으로 이루어지는 더미 소스전극(418) 및 더미 드레인전극(419)이 형성되어 있다.
볼록부(61)가 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)보다도 위쪽, 즉 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)과 대향전극(17)과의 사이에 설치되어 있는 경우에는, 더미 게이트전극(414), 더미 소스전극(418) 및 더미 드레인전극(419)이 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)과 단락되어 있는 것이 바람직하다. 그 이유는 무엇인가의 원인인 볼록부(61)의 더미 게이트전극(414), 더미 소스전극(418) 또는 더미 드레인전극(419)이 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)과 다른 전위가 되면, 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)과 대향전극(17) 사이의 전위차와, 그 볼록부(61)와 대향전극(17) 사이의 전위차가 달라 볼록부(61)에 있어서의 표시가 그 주위의 표시와 달라지기 때문이다.
한편, 볼록부(61)가 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)보다도 아래쪽, 즉 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)과 제 1 기판(1) 사이에 설치되어 있는 경우에는 상기한 바와 같은 볼록부(61)에 있어서의 표시가 그 주위의 표시와 달라지는 일이 없다. 따라서 더미 게이트전극(414), 더미 소스전극(418) 및 더미 드레인전극(419)은 서로, 또는 그림문자 표시 전극(33a) 또는 그림문자 표시 주위 전극(37)과 단락되어 있어도 좋고, 절연되어 있어도 좋다.
또한 볼록부(61)는, 반드시 더미 게이트전극(414), 절연막, 반도체층(416), 불순물 도프 반도체층, 더미 소스전극(418) 및 더미 드레인전극(419)을 모두 구비하고 있을 필요는 없고, 그 일부만으로 구성되어 있어도 좋다.
또, 그림문자 스위칭소자(411)도, 제 1 스위칭소자(11)와 동일한 구성이다. 즉, 제 1 기판(1)상에 크롬 몰리브덴막으로 이루어지는 게이트전극(404)이 형성되고, 게이트전극(404)상에 질화실리콘막으로 이루어지는 게이트절연막(도시 생략)이 형성되고, 게이트절연막상에 아몰퍼스 실리콘(a-Si)막으로 이루어지는 반도체층(406)이 형성되고, 불순물 도프 반도체층(도시 생략)을 거쳐 크롬막으로 이루어지는 소스전극(408) 및 드레인전극(409)이 형성되어 있다.
그림문자 스위칭소자(411)의 게이트전극(404)에 연속되는 게이트 배선전극(401)은, 예를 들면 게이트 구동용 집적회로(41)(도 1 참조)에 보호소자를 거쳐 접속된다. 즉, 그림문자 스위칭소자(411)는 게이트구동용 집적회로(41)에 의하여 구동된다. 게이트 배선전극(401)은 제 2 배선전극(3) 및 다른 그림문자 표시 배선전극(40b, 40c)(도면의 간략화를 위해 도시 생략)과 단락하지 않도록, 이들 배선전극(3, 40b, 40c)과 다른 배선층에 설치되어 있거나, 또는 도통구멍을 거쳐 이들 배선전극(3, 40b, 40c)을 타고 넘어 형성되어 있다.
그림문자 스위칭소자(411)의 소스전극(40)8은, 그림문자 표시 배선전극(40a)에 연속되어 있다. 또 그림문자 스위칭소자(411)의 드레인전극(409)은 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 거쳐 그림문자 표시 전극(33a)에 전기적으로 접속되어 있다.
상기한 구성의 볼록부(61) 및 그림문자 스위칭소자(411)는 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)와 동시에 제작된다. 즉, 제 1 스위칭소자(11)의 게이트전극(4)과 동시에, 게이트 배선전극(401) 및 이것에 연속되는 그림문자 스위칭소자(411)의 게이트전극(404)과, 볼록부(61)의 더미 게이트전극(414)이 형성된다. 제 1 스위칭소자(11)의 게이트절연막(5)과 동시에, 그림문자 스위칭소자(411)의 게이트 절연막과, 볼록부(61)의 절연막이 형성된다. 제 1 스위칭소자(11)의 반도체층(6)과 동시에 그림문자 스위칭소자(411) 및 볼록부(61)의 반도체층(406, 416)이 형성된다. 제 1 스위칭소자(11)의 불순물 도프 반도체층(7)과 동시에, 그림문자 스위칭소자(411) 및 볼록부(61)의 불순물 도프 반도체층이 형성된다. 제 1 스위칭소자(11)의 소스전극(8)과 동시에, 그림문자 표시 배선전극(40a) 및 이것에 연속되는 그림문자 스위칭소자(411)의 소스전극(408)과, 볼록부(61)의 더미 소스전극(418)이 형성된다. 제 1 스위칭소자(11)의드레인전극(9)과 동시에, 그림문자 스위칭소자(411)의 드레인전극(409)과, 볼록부(61)의 더미 드레인전극(419)이 형성된다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 그림문자 표시영역에 동화상 표시영역의 제 1 스위칭소자를 모방한 더미 스위칭소자(볼록부)를 동화상 표시영역에 있어서의 제 1 스위칭소자의 분포와 동일한 분포로 배치함으로써, 액정층의 두께가 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 균일하게 되기 때문에 균일한 표시품질을 얻을 수 있다.
(제 12 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 12 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 28은 본 실시형태에 있어서의 그림문자 표시 전극(33a) 부근의 평면확대도이다. 또한 설명의 편의상, 타원형의 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 설명하나, 다른 그림문자에 대해서도 마찬가지이다.
제 12 실시형태의 특징은, 동화상 표시영역(30) 및 그림문자 표시영역(36)에 블랙 매트릭스(501)를 설치한 점과, 이 블랙 매트릭스(501)의 그림문자 주위 갭(38)과 겹치는 부분을 노치부(502)로 한 점이다. 도 28에 나타내는 바와 같이 블랙 매트릭스(501)는 동화상 표시영역(30)의 매트릭스형상으로 배열된 각 화소를 둘러 싸는 격자형상의 패턴으로 형성되어 있다.
그림문자 표시영역(36)의 그림문자 표시 전극(33a)으로 이루어지는 화소부는, 동화상 표시영역(30)의 각 화소부(31)와는 다른 형상을 하고 있고, 또 동화상 표시영역(30)의 각 화소부(31)보다도 크다. 그 때문에 그림문자표시영역(36)에 있어서의 블랙 매트릭스(501)를 동화상 표시영역(30)에 있어서의 블랙 매트릭스(501)와 완전히 동일한 패턴으로 하면, 그림문자 표시영역(36)에서는 그림문자 표시 전극(33a)과 그림문자 표시 주위 전극(37)과의 사이의 그림문자 주위 갭(38)과 블랙 매트릭스(501)가 교차하게 된다. 따라서 제 2 기판(15)측에서 보았을 때에, 그림문자 주위 갭(38)으로부터 블랙 매트릭스(501)가 보여 표시품질의 점에서 바람직하지 않다.
따라서, 본 실시형태에서는 블랙 매트릭스(501)의 그림문자 주위 갭(38)과 겹치는 부분을 노치함으로써 제 2 기판(15)측에서 보았을 때에 그림문자 주위 갭(38)으로부터 블랙 매트릭스(501)가 보이는 것을 방지하고 있다. 특별히 한정하지 않으나, 본 실시형태에서는 동화상 표시영역(30)에 있어서의 블랙 매트릭스(501)의 패턴과, 그림문자 표시영역(36)에 있어서의 블랙 매트릭스(501)의 패턴은, 그림문자 표시영역(36)에 있어서의 블랙 매트릭스(501)의 패턴에 노치부(502)가 설치되어 있는 점을 제외하고, 동일하다.
도 28에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시 배선전극(40)[도 28에서는 도면을 간략화하기 위하여 그림문자 표시 배선전극(40a)만을 나타낸다]은, 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)의 경계부분의 블랙 매트릭스(501)의 아래쪽에 배치되어 있다. 따라서 외부로부터 이들 배선전극이 보이는 일은 없다. 또 그림문자 표시 배선전극(40a)은 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 거쳐 그림문자 표시 전극(33a)에 전기적으로 접속되어 있다. 그림문자 표시용 도통구멍(34)도 블랙 매트릭스(501)의 아래쪽에 설치되어 있다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에 대략 동일한 패턴의 블랙 매트릭스를 설치한 것으로, 동화상 표시영역의 밝기, 과 그림문자 표시영역의 밝기가 동일하게 되기 때문에, 높은 표시품질이 얻어진다. 또 그림문자 주위 갭과 겹치는 부분의 블랙 매트릭스를 노치함으로써, 이 갭으로부터 블랙 매트릭스가 보이지 않게 되기 때문에 높은 표시품질이 얻어진다.
또한 본 실시형태에서는 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 블랙 매트릭스의 패턴은 대략 동일하게 하였으나, 이것에 한정하지 않고, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 블랙 매트릭스의 패턴이 달라져 있어도 좋다. 예를 들면 그림문자 표시영역의 블랙 매트릭스가 그림문자 표시 전극의 형상에 따른 패턴이어도 좋다. 일례로서 그림문자 표시 전극이 별모양인 경우, 별모양의 정점에 있어서의 블랙 매트릭스는 사각형이 아니라, 3각형의 패턴이면 된다. 그쪽이 원하는 그림문자를 재현성 좋게 표시할 수 있다.
(제 13 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 13 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 29는 본 실시형태에 있어서의 그림문자 표시 전극(33a) 부근의 평면 확대도이다. 또한 설명의 편의상, 타원형의 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 설명하나, 다른 그림문자에 대해서도 마찬가지이다.
제 13 실시형태의 특징은, 상기한 제 12 실시형태에 있어서, 블랙 매트릭스(501)에 동화상 표시영역(30)의 제 1 스위칭소자(11)와, 그 스위칭소자(11)의 소스전극(8)에 연속되는 표시 전극용 도통구멍(13)이 배치된 폭이 넓은 패드부분을 덮는 폭이 넓은 부분(이하, 광폭 블랙 매트릭스부라 한다)(511)을 설치한 점과, 그림문자 표시영역(36)에 있어서 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 광폭 블랙 매트릭스부(511)에 배치한 점이다.
동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)에 대략 동일한 패턴의 블랙 매트릭스(501)를 설치한 점과, 이 블랙 매트릭스(501)의 그림문자 주위 갭(38)과 겹치는 부분을 노치부(502)로 한 점은, 제 12 실시형태와 동일하다.
본 실시형태에서는 특별히 한정하지 않으나, 그림문자 표시 배선전극(40)[도 29에서는 도면을 간략화하기 위하여 그림문자 표시 배선전극(40a)만을 나타낸다]의 폭은, 광폭 블랙 매트릭스부(511)의 아래쪽에서 넓게 되어 있다. 또 그림문자 표시 배선전극(40)은, 그림문자 표시영역(36)에 있어서의 블랙 매트릭스(501)의 아래쪽에 배치되어 있다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 동화상 표시영역의 밝기와 그림문자 표시영역의 밝기가 동일하게 되고, 또 그림문자 주위 갭으로부터 블랙 매트릭스가 보이지 않기 때문에, 높은 표시품질을 얻을 수 있다. 또한 그림문자 표시 배선전극의 폭이 넓은 부분에 표시 전극용 도통구멍을 배치함으로써 표시 전극용 도통구멍의 지름을 크게 할 수 있기 때문에, 콘택트저항이 작아진다.
또, 여기서는 도시 생략하나, 또한 광폭 블랙 매트릭스부(511)에 복수의 표시 전극용 도통구멍(13) 또는 복수의 그림문자 전극용 도통구멍(34)을 설치함으로써 1개소의 도통구멍의 도통확보가 불충분한 경우에 있어서도, 다른 도통구멍에 의해 도통이 가능하게 되어 표시불량을 방지할 수 있다.
(제 14 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 14 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 30은, 본 실시형태에 있어서의 그림문자 표시 전극(33a) 부근의 평면 확대도이다. 또한 설명의 편의상, 타원형의 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 설명하나, 다른 그림문자에 대해서도 마찬가지이다.
제 14 실시형태의 특징은, 그림문자 표시영역(36)을 동화상 표시영역(30)과 마찬가지로 매트릭스형상으로 배열된 복수의 개별 표시 전극으로 구성한 점과, 개별 표시 전극끼리를 연결부에 의해 전기적으로 접속한 점이다. 그림문자 표시 전극(33a)은, 예를 들면 6조각의 개별 표시 전극(601, 602, 603, 604, 605, 606)으로 분할되어 있다. 이들 6조각의 개별 표시 전극(601, 602, 603, 604, 605, 606)은 연결부(607, 608)에 의해 연결되어 있다. 그리고 그림문자 표시 배선전극(40a)은, 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 거쳐 개별 표시 전극(602)에 전기적으로 접속되어 있다. 도 30에서는 다른 그림문자 표시 배선전극(40b, 40c)은 생략되어 있다.
또, 그림문자 표시 주위 전극(37)은, 예를 들면 6조각의 개별 표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)으로 분할되어 있다. 특별히 한정하지 않으나, 도 30에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시 주위 전극(37)의 각 개별 표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)은, 각각 그림문자 표시 전극(33a)의 각 개별 표시 전극(601, 602, 603, 604, 605, 606)과의 조합에 의하여 동화상 표시영역(30)의 표시 전극(12)과 동일한 직사각형상을 이루고 있다.
또, 도 30에 나타내는 예에서는 그림문자 표시 주위 전극(37)의 3개의 개별표시 전극(611, 612, 613)은 연결부(617)에 의해 연결되어 있다. 그림문자 표시 주위 전극(37)의 나머지 3개의 개별 표시 전극(614, 615, 616)은 별도의 연결부(618)에 의하여 연결되어 있다. 그리고 한쪽의 개별 표시 전극(611, 612, 613)의 세트와, 다른쪽 개별 표시 전극(614, 615, 616)의 세트는 각각 보호소자를 거쳐 소스구동용 집적회로(42)(도 1 참조)에 접속되어 있다. 즉, 그림문자 표시 주위 전극(37)의 2세트의 개별 표시 전극은, 소스구동용 집적회로(42)에 의해 각각 구동된다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 그림문자 표시 주위 전극을 2세트의 개별 표시 전극으로 나눔으로써 면적이 큰 그림문자 표시 주위 전극을 작은 면적의 전극으로서 구동할 수 있기 때문에, 액정에 의한 용량부하가 작아진다. 또 그림문자 표시 전극의 개별 표시 전극을 연결부를 거쳐 연결한 것으로, 그림문자 표시 전극의 면적이 작아지기 때문에, 액정에 의한 용량부하가 작아진다. 따라서 그림문자 표시 전극 및 그림문자 표시 주위 전극을 구동하는 회로의 부하가 작아지기 때문에 표시품질이 향상한다.
(제 15 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 15 실시형태에 있어서의 액정표시패널에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 31은 본 실시형태에 있어서의 그림문자 표시 전극(33a) 부근의 평면 확대도이다. 또한 설명의 편의상, 타원형의 그림문자 표시 전극(33a)에 대하여 설명하나, 다른 그림문자에 대해서도 마찬가지이다.
제 15 실시형태의 특징은, 그림문자 표시영역(36)을 동화상 표시영역(30)과마찬가지로 매트릭스형상으로 배열된 복수의 개별 표시 전극으로 구성한 점과, 개개의 개별 표시 전극을 단독으로, 또는 복수의 개별 표시 전극끼리를 연결부에 의해 전기적에 접속하여 구동하는 구성으로 한 점이다.
특별히 한정하지 않으나, 예를 들면 그림문자 표시 전극(33a)을 구성하는 예를 들면 6조각의 개별 표시 전극(601, 602, 603, 604, 605, 606) 중, 3조각의 개별 표시 전극(601, 602, 603)(이하, 제 1 개별 표시 전극군이라 한다)은 연결부(607)에 의해 연결되어 있다. 제 1 개별 표시 전극군의 개별 표시 전극(603)에는 그림문자 표시 배선전극(40a)이 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 거쳐 전기적으로 접속되어 있다. 또 그림문자 표시 전극(33a)의 나머지 3조각의 개별 표시 전극(604, 605, 606)(이하, 제 2 개별 표시 전극군이라 한다)은 별도의 연결부(607)에 의해 연결되어 있다. 제 2 개별 표시 전극군의 개별 표시 전극(604)에는 별도의 그림문자 표시 배선전극(40a)이 그림문자 표시용 도통구멍(34)을 거쳐 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 그림문자 표시 전극(33a)을 구성하는 제 1 개별 표시 전극군과 제 2 개별 표시 전극군은, 소스구동용 집적회로(42)(도 1 참조)에 의해 각각 구동된다. 또한 연결부(607)를 설치하지 않고 그림문자 표시 전극(33a)의 각 개별 표시 전극(601, 602, 603, 604, 605, 606)을 개별로 구동하는 구성으로 하여도 좋다.
또 그림문자 표시 주위 전극(37)은, 예를 들면 6조각의 개별 표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)으로 분할되어 있다. 그림문자 표시 주위 전극(37)의 각 개별 표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)은 각각 도통구멍(35)을 거쳐 개별의 배선전극(40d)에 접속되어 있다. 각 배선전극(40d)은 보호소자를 거쳐 소스구동용 집적회로(42)(도 1 참조)에 접속되어 있다. 즉 그림문자 표시 주위 전극(37)의 각 개별표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)은 소스구동용 집적회로(42)에 의하여 각각 구동된다. 또한 그림문자 표시 주위 전극(37)의 각 개별 표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)을 복수개씩 연결하여 구동하는 구성으로 하여도 좋다.
특별히 한정하지 않으나, 도 31에 나타내는 바와 같이, 그림문자 표시 주위 전극(37)의 각 개별 표시 전극(611, 612, 613, 614, 615, 616)은, 각각 그림문자 표시 전극(33a)의 각 개별 표시 전극(601, 602, 603, 604, 605, 606)과의 조합에 의해 동화상 표시영역(30)의 표시 전극(12)과 동일한 직사각형상을 이루고 있다. 또한 도 31에서는 다른 그림문자 표시 배선전극(40b, 40c) 및 그림문자 표시 주위 전극(37)의, 다른 그림문자 표시 전극(33b, 33c)의 주위에 배치되는 개별 표시 전극과 소스구동용 집적회로(42)(도 1 참조)를 전기적으로 접속하는 배선전극은 생략되어 있다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 그림문자 표시 주위 전극을 복수의 개별 표시 전극으로 나눔으로써 면적이 큰 그림문자 표시 주위 전극을 작은 면적의 전극으로서 구동할 수 있기 때문에, 액정에 의한 용량부하가 작아진다. 또 그림문자 표시 전극을 복수로 분할한 것으로, 그림문자 표시 전극을 작은 면적의 전극으로서 구동할 수 있기 때문에, 액정에 의한 용량부하가 작아진다. 따라서 그림문자 표시 전극 및 그림문자 표시 주위 전극을 구동하는 회로의 부하가 작아지기 때문에, 표시품질이 향상한다.
도 26은 상기 본 발명의 각 실시형태에 관한 액정표시패널을 사용하여 구성한 예를 들면 PDA 와 같은 휴대기기(300)를 나타낸다. 이 기기의 디스플레이(310)는 상기한 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36)을 가지는 본 발명의 액정표시패널로 구성되어 있다. 기기 본체에는 예를 들면 전원버튼(320), 제 1, 제 2 조작버튼(330, 340)이 설치되어 있다. 그림문자 표시영역(36)의 각 그림문자(350a, 350b, 350c)는 상기 그림문자 표시 전극으로 구성되고, 예를 들면 그림문자(350a)는 소리의 오프상태를 나타내고, 그림문자(350b)는 전원의 온상태를 나타내며, 그림문자(350c)는 콘트라스트를 나타낸다. 동화상 표시영역(30)과 그림문자 표시영역(36) 사이에는 구획선(51)이 설치되어 그림문자 표시영역(36)을 명시하고 있다.
상기 본 발명의 각 실시형태에서는 스위칭소자를 설치하는 경우에, 동화상 표시용 화소(화소부의 액정용량), 또는 그림문자 표시화소(그림문자 화소의 액정용량)와 병렬로 접속하는 부하용량을 설치하고 있지 않은 실시형태를 나타내었으나, 부하용량을 설치하는 구성에 있어서도 본 발명은 유효하다.
또, 상기 본 발명의 각 실시형태에서는 소스측 보호소자를 그림문자용 보호소자에 인접하여 설치하는 구성을 나타내고 있으나, 물론 게이트측 보호소자에 그림문자용 보호소자를 인접하여 설치하는 구성이어도 본 발명은 유효하다.
또한 상기 본 발명의 각 실시형태에서는 보호소자로서 박막 트랜지스터(TFT)를 링접속하는 구성을 설명하였으나, PN접합, PIN 접합 다이오드를 링접속하는 방법 등도 유효하다.
또한 상기 본 발명의 각 실시형태에서는 표시영역밖 스위칭소자에는 전하유지용 콘덴서를 접속하고 있지 않으나, 표시를 장시간 유지하는, 또는 계조상황을 정밀도 좋게 유지하는 경우에는, 전하유지용 콘덴서를 그림문자 표시 화소부의 액정과 병렬로 접속하면 좋다. 특히 표시를 1분 정도 유지하는 것이면, 전하유지용 콘덴서의 충방전에 의하여 소비되는 전력을 없애기 위하여 전하유지용 콘덴서를 설치하지 않은 쪽이 양호하다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 그림문자 표시영역의 외주부에 보호소자를 설치함으로써, 액정의 열화, 또는 그림문자 표시 배선전극과 그림문자 표시 주위 전극의 정전파괴를 방지하는 것이 가능하게 된다.
또한 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 경계부에 구획선을 설치함으로써, 그림문자 표시영역의 표시영역을 명시하는 것이 가능하게 된다. 또한 구획선을 액정표시패널의 구성부재로 형성함으로써, 공정에 부하를 인가하는 일 없이 구획선을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 구획선을 차광성부재에 의해 형성함으로써, 그림문자 표시 배선전극의 눈가림 효과가 있다. 그 때문에 그림문자의 표시품질을 향상할 수 있다.
또, 그림문자 표시영역의 주위에 표시영역밖 스위칭소자를 설치하고, 그림문자 표시화소와 외부 회로를 표시영역밖 스위칭소자에 의해 저저항 접속, 고저항 접속을 제어함으로써, 그림문자 표시화소의 극성 반전구동의 주파수를 작게 하여 저소비전력구동을 가능하게 한다. 그 때문에 특히 휴대기기에는 유효한 방법이 된다.
또, 그림문자 표시영역에 더미 스위칭소자로서 볼록부를 배치함으로써, 액정층의 두께가, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에서 균일하게 되기 때문에, 균일한 표시품질을 얻을 수 있다.
또, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역에 동일한 패턴의 블랙 매트릭스가 있음으로써, 동화상 표시영역의 밝기와 그림문자 표시영역의 밝기가 같아진다. 또 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 주위 전극과의 사이의 갭에 있어서 블랙 매트릭스가 노치되어 있음으로써 갭으로부터 블랙 매트릭스가 보이지 않는다. 따라서 높은 표시품질을 얻을 수 있다.
또, 그림문자 표시영역의 화소부를, 연결부를 거쳐 서로 전기적으로 접속된 복수의 개별표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성함으로써, 그림문자 표시영역의 화소부의 면적이 작아지고, 액정에 의한 용량 부하가 작아진다. 그것에 의하여 그림문자 표시영역의 화소부를 구동하는 구동회로의 부하가 작아지기 때문에 표시품질이 향상한다.
또, 그림문자 표시영역의 화소부를, 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성하고, 하나하나의 개별 표시 전극을 하나하나의 그림문자 표시 배선전극을 거쳐 개별로 구동회로에 접속한 구성으로 함으로써 그림문자 표시영역의 화소부의 면적이 더 한층 작아져, 액정에 의한 용량 부하가 더욱 작아진다. 따라서 그림문자 표시영역의 화소부를 구동하는 구동회로의 부하가 더욱 작아지기 때문에 표시품질이 더욱 향상한다.
이상과 같이 본 발명은 정전기에 의한 화소의 파괴에 강하고, 동화상 표시영역과 그림문자 표시영역의 양자에서 높은 표시품질을 가지며, 또 저소비 전력 구동만으로도 그림문자 표시영역의 표시품질이 저하되는 일이 없는, 신규의 액정표시패널을 제공하는 것에 적합하다.

Claims (30)

  1. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역,
    상기 동화상 표시영역의 각 화소부와 상기 화소부의 구동회로 사이에 삽입되고, 또한 상기 동화상 표시영역 외주부에 배치되는 정전기 보호용 제 1 보호소자 및
    상기 그림문자 표시영역의 각 화소부와 상기 화소부의 구동회로 사이에 삽입되고, 또한 상기 그림문자 표시영역 외주부에 배치되는 정전기 보호용 제 2 보호소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보호소자는, 상기 정전기에 의하여 저항치를 가변하여 상기 화소부 및 그 배선부의 적어도 한쪽에 발생하는 정전기를 저감하는 것이고, 또한
    상기 제 1 보호소자는 제 1 공통전극에 의해 서로 접속되고, 상기 제 2 보호소자는 제 2 공통전극에 의해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 공통전극과 상기 제 2 공통전극은 동일한 공통전극에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역은, 고정 그림문자의 형상을 가지는 그림문자 표시 전극과, 상기 그림문자 표시 전극과 평면적으로 소정의 갭를 설치하여 근접하는 그림문자 표시 주위 전극을 가지고,
    상기 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 주위 전극에 의하여 상기 그림문자 표시영역은 대략 전면에 균일한 농담표시를 가능하게 하고,
    또한 상기 그림문자 표시 전극과 그림문자 표시 주위 전극은 그림문자 표시영역밖에 있어서 제 2 보호소자를 거쳐 서로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 화소부가 매트릭스형상으로 배열되는 동화상 표시영역은, 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자를 가지고, 상기 그림문자 표시영역은, 상기 각 그림문자 표시 전극이 상기 제 1 스위칭소자를 거치는 일 없이 상기 제 2 보호소자를 거쳐상기 구동회로에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 보호소자는, 적어도 2개의 제 2 스위칭소자를 링형상으로 접속하고, 또한 적어도 1개의 상기 제 2 스위칭소자를 직렬로 접속하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 스위칭소자는, 아몰퍼스실리콘막, 또는 폴리실리콘막으로 이루어지는 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기판상에 설치된 대향전극은, 상기 동화상 표시영역과 상기 그림문자 표시영역에서 각각 독립하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 동화상 표시영역의 각 화소부에 접속되는 상기 제 1 보호소자는 상기 동화상 표시영역에 대향하여 설치된 대향전극에 접속되고, 상기 그림문자 표시영역의 각 화소부에 접속되는 상기 제 2 보호소자는, 상기 그림문자 표시영역에 대향하여 설치된 대향전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기판상에 컬러필터를 설치하고, 또한 상기 표시 전극은 반사전극 또는 반투과 반사전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  11. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역 및 상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역을 구비하고, 상기 그림문자 표시영역을 구성하는 복수의 그림문자 표시 전극은 하나하나의 그림문자 표시 배선전극에 의해 그림문자 표시영역밖에 배선되고, 상기 하나하나의 그림문자 표시 배선전극은 그림문자 표시영역에 있어서 서로 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역에는 또한 상기 그림문자 표시 전극과 평면적으로 소정의 그림문자 주위 갭을 설치하여 근접하는 그림문자 표시 주위 전극이 형성되고,상기 그림문자 표시 배선전극은, 상기 그림문자 주위 갭상에서 그것 이외의 영역보다도 좁은 전극폭을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  13. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역 및
    상기 동화상 표시영역과 상기 그림문자 표시영역 사이에 설치한 양 영역을 구분하는 구획선을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역은, 상기 영역에 설치된 그림문자 표시 전극을 상기 그림문자 표시영역 밖에 배선하는 그림문자 표시 배선전극을 가지고, 상기 그림문자 표시 배선전극은, 상기 구획선이 형성되는 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 구획선은 상기 제 1 기판상에 형성하는 제 1 구획 배선과, 상기 제 2기판상에 액정층을 사이에 두고 형성하는 제 2 구획 배선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 구획선은 적어도 2색의 컬러필터를 서로 겹친 영역 및 블랙 매트릭스영역의 적어도 한쪽을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 구획선은 상기 동화상 표시영역 또는 상기 그림문자 표시영역의 적어도 한쪽보다 반사율이 낮은 영역인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  18. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역을 구비하고,
    상기 그림문자 표시영역을 구성하는 그림문자 표시 전극은 그림문자 표시 배선전극을 거쳐 상기 그림문자 표시영역밖에 설치된 제 3 스위칭소자와 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 3 스위칭소자는, 상기 그림문자 표시영역과 상기 제 1, 제 2 기판을 밀봉하는 밀봉부와의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 제 3 스위칭소자에 대하여, 상기 그림문자 표시영역측과 그림문자 표시영역 반대측의 2부분에 정전기에 대한 제 2 보호소자를 설치한 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  21. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역,
    상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자,
    상기 그림문자 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역에 배치된상기 제 1 스위칭소자에 의한 상기 동화상 표시영역의 액정층의 두께와 상기 그림문자 표시영역의 액정층의 두께와의 불균일성을 완화하기 위한 볼록부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 일부분에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 높이는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자 높이의 대략 1/2 이상으로 동일한 높이 이하의 범위의 높이인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 높이는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  25. 제 21항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 면적은, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 면적과 대략 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역에 배치된 상기 볼록부의 분포는, 상기 동화상 표시영역에 배치된 상기 제 1 스위칭소자의 분포와 대략 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  27. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 고정 그림문자형상으로 구성한 그림문자 표시영역,
    상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자,
    상기 동화상 표시영역에서는 매트릭스형상으로 배열된 각 화소를 둘러 싸는 패턴을 이루고, 또한 상기 그림문자 표시영역에서는 상기 동화상 표시영역과 동일한 패턴을 이루는 차광성의 블랙 매트릭스를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 그림문자 표시영역은, 고정 그림문자의 형상을 가지는 그림문자 표시 전극과, 상기 그림문자 표시 전극과 평면적으로 소정의 갭을 설치하여 근접하는 그림문자 표시 주위 전극을 가지고,
    상기 그림문자 표시영역의 블랙 매트릭스는, 상기 그림문자 표시 전극과 상기 그림문자 표시 주위 전극과의 사이의 상기 갭에 있어서 노치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  29. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열된 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성하고, 또한 2 이상의 개별 표시 전극을 연결부를 거쳐 전기적으로 접속한 그림문자 표시영역,
    상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  30. 제 1 기판, 제 2 기판, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 밀봉되는 액정층, 상기 제 1 기판상에 설치한 표시 전극 및 상기 제 2 기판상에 설치한 대향전극을 구비하고, 상기 표시 전극과 상기 대향전극의 겹침부를 화소부로 하는 액정표시패널에 있어서,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열한 동화상 표시영역,
    상기 화소부를 매트릭스형상으로 배열된 형상이 다른 복수의 개별 표시 전극에 의해 고정 그림문자형상으로 구성하고, 또한 하나하나의 상기 개별 표시 전극을 하나하나의 그림문자 표시 배선전극을 거쳐 개별로 구동회로에 접속한 그림문자 표시영역,
    상기 동화상 표시영역에 배치되고, 또한 상기 동화상 표시영역의 각 화소에 접속되는 제 1 스위칭소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
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