TWI413074B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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TWI413074B TW098107056A TW98107056A TWI413074B TW I413074 B TWI413074 B TW I413074B TW 098107056 A TW098107056 A TW 098107056A TW 98107056 A TW98107056 A TW 98107056A TW I413074 B TWI413074 B TW I413074B
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Wun Hung Wang
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Description

液晶顯示裝置
本發明關於一種具有靜電防護功能之陣列基板及液晶顯示裝置，尤其關於使用瞬態電壓抑制器(transient voltage suppressor,TVS)之具有靜電防護功能的陣列基板及液晶顯示裝置。
一般液晶顯示裝置包含一陣列基板、一濾光片基板及一液晶層。濾光片基板面對陣列基板；液晶層位於該等基板間。圖1為習知液晶顯示裝置之陣列基板的示意俯視圖。陣列基板10包含一基板11；以及設置於基板11上的一畫素陣列15、一驅動裝置及至少一導電配線13。驅動裝置包含一驅動器12及驅動電路14。畫素陣列15耦接於驅動裝置的驅動電路14。驅動電路14驅動並控制畫素陣列15以顯示一影像。導電配線13耦接於驅動裝置並耦接濾光片基板上之共用電極(未圖示)，驅動裝置並提供濾光片基板上之共用電極一共同電位(Vcom)作為畫素陣列15的基準電壓，以驅動液晶層的液晶。導電配線13一般設於非顯示區17，亦即基板11上之未形成畫素陣列15的區域，通常係在畫素陣列15的周圍。
導電配線13耦接於驅動裝置，故當基板11產生靜 電電荷時，靜電電荷所產生的靜電突波亦透過導電配線13進入驅動裝置，而造成驅動裝置的損壞。為防止靜電電荷破壞顯示裝置，習知技術會於基板11上設置耦接導電配線13的靜電防護電路(未圖示)。但隨著顯示裝置之驅動裝置的技術進步，使其具高整合度，小體積且使用精密加工製程，使驅動裝置變得更容易被靜電電荷破壞，習知的靜電防護電路變得較不適用。
本發明一實施例之目的在於提供一種陣列基板或一種液晶顯示裝置，此陣列基板或此液晶顯示裝置具有靜電防護功能能夠減少靜電破壞驅動器，且可提高驅動器的工作壽命。
本發明之一實施例提供一種液晶顯示裝置，其包含一陣列基板、面對陣列基板的一濾光片基板、以及位於陣列基板及濾光片基板間的一液晶層。陣列基板包含一驅動裝置(驅動晶片或驅動電路)、一第一導電配線及一第二導電配線、以及一第一瞬態電壓抑制器及一第二瞬態電壓抑制器。驅動裝置設置於陣列基板上且包括一驅動器，驅動器包含至少一共用電壓端，例如一第一共用電壓端(VCOM pad)及一第二共用電壓端，分別用以輸出一共用電位。陣列基板上具有至少一導電配線，例如第一導電配線及第二導電配線，分別設置於陣列基板 上，且第一導電配線包含一第一連接點並耦接驅動器的第一共用電壓端，而第二導電配線包含一第二連接點並耦接驅動器的第二共用電壓端。陣列基板上配置有至少一個瞬態電壓抑制器，例如第一瞬態電壓抑制器及一第二瞬態電壓抑制器，分別耦接於一接地端；且分別耦接於第一連接點及第二連接點。並且，第一瞬態電壓抑制器透過第一導電配線之第一連接點耦接於驅動裝置的驅動器，且第一連接點鄰近第一共用電壓端；而第二瞬態電壓抑制器透過第二導電配線之第二連接點耦接於驅動裝置的驅動器，且第二連接點鄰近第二共用電壓端。
依本發明之一實施例之液晶顯示裝置及陣列基板中，第一瞬態電壓抑制器及第二瞬態電壓抑制器分別設置於陣列基板上。
依本發明之一實施例之液晶顯示裝置，更包含一軟性電路版，且第一瞬態電壓抑制器及第二瞬態電壓抑制器分別設置於軟性電路版上。
依本發明一實施例，於上述之陣列基板及液晶顯示裝置中，第一及二瞬態電壓抑器在截止狀態時所提供的電壓小於該驅動器可承受的極限電壓。於一實施例中，第一及二瞬態電壓抑器在正常狀態時可承受的電壓大於或等於該驅動器的工作電壓。
本發明一實施例之陣列基板及液晶顯示裝置，使用第一及二瞬態電壓抑制器排除靜電能量，能夠降低習知 設計的缺陷，防止靜電產生時直接進入驅動器，可於短時間內將靜電能量透過瞬態電壓抑制器排放到接地端，可以提升液晶顯示裝置整體防靜電能力。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。如下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之具有靜電防護功能之陣列基板及液晶顯示裝置。
圖2為本發明一實施例之液晶顯示裝置的剖面圖。圖3為本發明一實施例之液晶顯示裝置之陣列基板的俯視圖。液晶顯示裝置101包含一陣列基板110、一濾光片基板190及一液晶層150。濾光片基板190面對陣列基板110。液晶層150位於基板190及110間。濾光片基板190包含設於其上的一共用電極191。陣列基板110包含一畫素陣列115、一驅動裝置、一第一瞬態電壓抑制器(transient voltage suppressor,TVS)116及一第二瞬態電壓抑制器117、以及一第一及二導電配線112及113。
驅動裝置包含一驅動器118及驅動電路114。驅動 裝置的驅動電路114耦接於畫素陣列115並控制畫素陣列115以顯示一影像。驅動器118包含一第一共用電壓端181及一第二共用電壓端182分別用以輸出一共用電位。第一導電配線112包含一第一連接點121並耦接驅動器118的第一共用電壓端181，且透過一共用電極連接端122耦接於濾光片基板190的共用電極191，藉以供驅動器118透過第一導電配線112提供共用電極191一共同電位(Vcom)作為畫素陣列115的基準電壓。而第二導電配線113包含一第二連接點131並耦接驅動器118的第二共用電壓端182。
第一瞬態電壓抑制器116及第二瞬態電壓抑制器117分別耦接一接地端GND。再者，第一瞬態電壓抑制器116耦接第一連接點121，藉以透過第一導電配線112與第一共用電壓端181耦接於驅動裝置的驅動器118。為得到較佳的靜電防護效果，第一連接點121儘量地鄰近第一共用電壓端181。第二瞬態電壓抑制器117耦接第二連接點131，藉以透過第二導電配線113與第二共用電壓端182耦接於驅動裝置的驅動器118。為得到較佳的靜電防護效果，第二連接點131儘量地鄰近第二共用電壓端182。
第一及二導電配線112及113設於非顯示區125，非顯示區125係指陣列基板110上之未形成畫素陣列115的區域，且設於畫素陣列115的周圍。
相較於驅動電路114，驅動器118較具高整合度、較小體積產品且使用較精密的製程，容易被靜電突波破壞，因此，於本實施例將第一及二瞬態電壓抑制器116及117設置於鄰近驅動器118的位置。具體言之，使得第一連接點121鄰近第一共用電壓端181；且第二連接點131鄰近第二共用電壓端182。於一實施例中，陣列基板110係由四個側邊所圍成的矩形，而第一瞬態電壓抑制器116及117以及驅動器118皆設於非顯示區125且係在此矩形之同一側邊的側邊區。較佳地，將第一連接點121與第一共用電壓端181之間的部分的第一導電配線112設成直線，以使第一連接點121與第一共用電壓端181之間形成最短距離w。或者將第二連接點131與第二共用電壓端182之間的部分的第二導電配線113設成直線，以使第二連接點131與第二共用電壓端182之間形成最短距離w。當第一瞬態電壓抑制器116及117以及驅動器118所在之基板側邊的長度為H時，最佳地係使距離w小於此側邊的長度H的1/4。
當陣列基板110產生靜電電荷時，靜電電荷所產生的靜電突波易沿著第一導電配線112進入驅動器118。依本發明一實施例之陣列基板110，由於將第一瞬態電壓抑制器116耦接於第一連接點121，靜電電荷透過第一導電配線112進入驅動器118前，會先經過第一連接點121而被引導至第一瞬態電壓抑制器116，再被引導 至接地端GND，因此能避免靜電電荷造成驅動器118的損壞。更具體而言，當靜電突波的瞬時電壓超過第一瞬態電壓抑制器116所要保護之驅動器118的正常工作電壓後，第一瞬態電壓抑制器116便產生崩潰，提供靜電突波的瞬時電流一個超低電阻通路，以便瞬時電流被第一瞬態電壓抑制器116引導至接地端GND，而不會進入驅動器118，並且在電壓回覆正常值之前使驅動器118的第一共用電壓端181一直保持在第一瞬態電壓抑制器116的截止電壓。當瞬時脈衝結束以後，第一瞬態電壓抑制器116自動回覆高阻狀態，整個迴路進入正常電壓。
更具體言之，第一瞬態電壓抑制器116在正常狀態(亦即未受到靜電突波的狀態)時可承受的電壓Vwm，應大於等於驅動器118的正常工作電壓，否則第一瞬態電壓抑制器116會不斷截止迴路電壓，但電壓Vwm較佳地要盡量與驅動器118的正常工作電壓接近，才不會導致在第一瞬態電壓抑制器116發揮作用以前，驅動器118已被靜電突波破壞。此外，第一瞬態電壓抑制器116在截止狀態時所提供的電壓Vc(亦即在靜電突波通過第一瞬態電壓抑制器116時，第一瞬態電壓抑制器116之靠近第一連接點121的一端的電壓)，小於驅動器118的可承受極限電壓，否則驅動器118會被損傷。
藉此設計，相較於習知技術，能夠除了能夠簡化陣 列基板110之防靜電電路的設計之外，亦能夠使第一連接點121與第一共用電壓端181之間具有最短距離，而增加抗靜電的能力。
此外習知技術除較複雜外，尚使用非晶矽二極體。但非晶矽二極體具有以下缺點：非晶矽二極體之特性曲線斜率過大，造成順向內阻超過約5KΩ且切換速度為毫秒(ms)等級，靜電突波發生時間為納秒(ns)等級，因此，非晶矽二極體較不能保護驅動器118。而本實施例所使用之第一瞬態電壓抑制器116其導通內阻為約10Ω能夠順利排除靜電能量，且具有較快速切換的能力以及較低順向內阻，能夠降低使用非晶矽二極體之設計的缺陷，防止靜電產生時直接進入驅動器118，可於短時間內將靜電能量透過第一瞬態電壓抑制器116排放到接地，可以提升液晶顯示裝置101整體防靜電能力。
以上已針對第一導電配線112、第一瞬態電壓抑制器116、第一連接點121及第一共用電壓端181的部分加以說明，關於第二導電配線113、第二瞬態電壓抑制器117、第二連接點131及第二共用電壓端182的技術相同於上述部分，於本領域具有通常知識者能夠理解並推知，因此省略其相關說明。
圖4為本發明一實施例之液晶顯示裝置的示意俯視圖。圖4之實施例相似於圖3之實施例，因此相同的元件使用相同的符號並省略相關說明，以下僅說明兩實 施例的相異處。
於本實施例中，液晶顯示裝置101更包含一軟性電路版119。且第一瞬態電壓抑制器116及第二瞬態電壓抑制器117不設置於陣列基板110上而係分別設置於軟性電路版119上。再者，軟性電路版119可以更包含一輔助配線901。輔助配線901可以設於軟性電路版119上，且輔助配線901分別耦接第一瞬態電壓抑制器116與第一連接點121間；以及耦接第二瞬態電壓抑制器117與第二連接點131間。並且輔助配線901耦接一共用電極連接端902，而透過共用電極連接端902可耦接於濾光片基板190的共用電極191。以下依本實施例之設有瞬態電壓抑制器116及117的液晶顯示裝置101；以及未設有瞬態電壓抑制器之對照示例的液晶顯示裝置進行實驗，並整理於表一中。
如表一所示，對照示例之液晶顯示裝置，所可承受之面板正電壓放電為+5KV；而本實施例之液晶顯示裝置 101，所可承受之面板正電壓放電為+8KV。另外本實施例之液晶顯示裝置101，所可承受之面板負電壓放電為-7.5KV。因此，本發明之液晶顯示裝置101較習知技術之具有較佳的靜電防護較果。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
10．．．陣列基板
101．．．液晶顯示裝置
11．．．基板
110．．．陣列基板
112．．．第一導電配線
113．．．第二導電配線
114．．．驅動電路
115．．．畫素陣列
116．．．第一瞬態電壓抑制器
117．．．第二瞬態電壓抑制器
118．．．驅動器
119．．．軟性電路版
12．．．驅動器
121．．．第一連接點
122．．．共用電極連接端
125．．．非顯示區
13．．．導電配線
131．．．第二連接點
14．．．驅動電路
15．．．畫素陣列
150．．．液晶層
17．．．非顯示區
181．．．第一共用電壓端
182．．．第二共用電壓端
190．．．濾光片基板
191．．．共用電極
901．．．輔助配線
902．．．共用電極連接端
圖1顯示習知液晶顯示裝置之陣列基板的示意俯視圖。
圖2為本發明一實施例之液晶顯示裝置的剖面圖。
圖3為本發明一實施例之液晶顯示裝置之陣列基板的示意俯視圖。
圖4為本發明一實施例之液晶顯示裝置的示意俯視圖。
101‧‧‧液晶顯示裝置
110‧‧‧陣列基板
112‧‧‧第一導電配線
113‧‧‧第二導電配線
114‧‧‧驅動電路
115‧‧‧畫素陣列
116‧‧‧第一瞬態電壓抑制器
117‧‧‧第二瞬態電壓抑制器
118‧‧‧驅動器
121‧‧‧第一連接點
122‧‧‧共用電極連接端
125‧‧‧非顯示區
131‧‧‧第二連接點
181‧‧‧第一共用電壓端
182‧‧‧第二共用電壓端

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示裝置，包含：一陣列基板與面對該陣列基板的一濾光片基板；一液晶層，設於該陣列基板及該濾光片基板之間；一驅動裝置，設置於該基板上且包括一驅動器，該驅動器包含一第一共用電壓端及一第二共用電壓端分別用以輸出一共用電位；一第一導電配線及一第二導電配線，分別設置於該基板上，且該第一導電配線包含一第一連接點並耦接該驅動器的該第一共用電壓端，而該第二導電配線包含一第二連接點並耦接該驅動器的該第二共用電壓端；以及一第一瞬態電壓抑制器及一第二瞬態電壓抑制器分別耦接於一接地端；且分別耦接於該第一連接點及該第二連接點；其中該第一瞬態電壓抑制器透過該第一導電配線之該第一連接點耦接於該驅動裝置的該驅動器，且該第一連接點鄰近該第一共用電壓端；而該第二瞬態電壓抑制器透過該第二導電配線之該第二連接點耦接於該驅動裝置的該驅動器，且該第二連接點鄰近該第二共用電壓端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，更包含一畫素陣列，其中該驅動裝置更包含一驅動電路，且該驅動電路耦接於該畫素陣列用以控制該畫素陣列。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中該陣列基板更包含一非顯示區，該非顯示區包圍該畫素陣列，且該第一瞬態電壓抑制器、該第二瞬態電壓抑制器及該驅動器皆設於該非顯示區。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中該第一瞬態電壓抑制器、該第二瞬態電壓抑制器及該驅動器皆設於該陣列基板的相同的一側邊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中該第一瞬態電壓抑制器與該第一共用電壓端間的距離小於該陣列基板該側邊長度的1/4。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中該陣列基板連接一軟性電路板，且該第一瞬態電壓抑制器及該第二瞬態電壓抑制器分別設置於該軟性電路板上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置，其中該軟性電路版更包含一輔助配線，其中該輔助配線分別耦接該第一瞬態電壓抑制器與該第一連接點間；以及耦接該第二瞬態電壓抑制器與該第二連接點間，且耦接一共用電極連接端。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第一瞬態電壓抑制器及該第二瞬態電壓抑制器分別在正常狀態時可承受的電壓大於或等於該驅動器的工作電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第一瞬態電壓抑制器及該第二瞬態電壓抑制器分別在截止狀態時所提供的電壓小於該驅動器可承受的極限電壓。
  10. 一種液晶顯示裝置，包含；一陣列基板與面對該陣列基板的一濾光片基板；一液晶層，設於該陣列基板及該濾光片基板之間；一驅動裝置，設置於該陣列基板上且包括一驅動器，該驅動器具有一共用電壓端用以輸出一共用電位；一導電配線，設置於該陣列基板上，且該導電配線包含一連接點並耦接該驅動器的該共用電壓端；以及一瞬態電壓抑制器，耦接該連接點；其中該瞬態電壓抑制器透過該導電配線之該連接點耦接於該驅動裝置的該驅動器，且該第一連接點鄰近該第一共用電壓端。
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