JP2008070873A - 平板表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電気から駆動回路を保護することができる平板表示装置を提供する。
【解決手段】第１電極及びシールド配線が形成される第１基板と、第２電極が形成される第２基板と、第１電極と第２電極との間の封止される空間に注入される液晶層と、配線を介して第１電極と第２電極に接続される駆動回路とを備え、シールド配線が第１基板の周縁に沿って形成され、シールド配線の少なくとも一側が接地に接続される。
【選択図】図２

Description

本発明は平板表示装置に関し、より詳細には、静電気（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ＥＳＤ）から駆動回路を保護することができる平板表示装置に関する。

情報通信産業の急速な発展に伴い、表示装置の使用が急増しており、最近では、低電力、軽量、薄型、高解像度の条件を満たす表示装置が要求されている。このような要求に答えて液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機発光特性を利用する表示装置等が開発されている。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は、近年最も広く使用されている平板表示装置の一つであって、色再現性に優れ、消費電力が低く、薄型化が可能である。また、有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、自己発光特性を有する次世代表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）に比べて視野角、コントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）、応答速度、消費電力等の面で優れた特性を有し、バックライトが不要なため軽量化及び薄型化が可能である。

一般的に液晶表示装置（ＬＣＤ）は、大きく液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下部に位置し光源として用いられるバックライトと、液晶表示パネルを駆動するための駆動回路とから構成される。

液晶表示パネルは、互いに対向するように配置される二つの基板と、二つの基板間の封止される空間に注入される液晶層とからなり、この両基板にマトリクス状に配列される電極によって画素が定義される。

駆動回路は、外部から提供される電気的信号を走査信号及びデータ信号に変換して各画素を選択的に駆動させる駆動部であって、素子の製造過程で基板に形成されるか、あるいは駆動回路チップ（Ｄｒｉｖｅ ＩＣ）として製造され、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式やＣＯＧ（ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等によって基板に実装される。電気的信号は、駆動回路と接続されるパッド部に電気的に接続されるフィルム形態のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を介して提供される。

しかしながら、前記の平板表示装置は、基板がガラス等からなるため、製造過程や使用時に静電気が多く発生する。低い電圧で高速動作する液晶層や駆動回路に静電気が流入すると、誤動作が生じたり、電気的な影響によって破損するおそれがある。すなわち、外部で発生する静電気が内部の配線を介して駆動回路に流入する場合、駆動電圧発生部の動作が瞬間的に停止して縦縞や横縞が発生することがあり、静電気の発生回数や電圧が増加すると、回路配線が断線または短絡したり、絶縁層が破壊されて白化現象が発生する。このような静電気による被害は、駆動回路の高集積化（小型化）に伴い大きくなるという問題点がある。

図１は、従来の液晶表示パネル１の縦縞２不良を示すもので、相対的に抵抗が低い物質で封止される液晶注入口部分を介して静電気が流入し、液晶注入口を中心として対称構造に縦縞２が発生する。

このような静電気による被害を防止するために、従来では、高電圧を放電させることができる素子または保護回路をさらに備えるようにしたが、主に製造過程で発生する静電気を放電できるように考案されており、平板表示装置の使用過程で発生する被害を防止するには限界があるという問題点がある。
韓国特許出願公開１０−２００５−０１１２６５２号明細書 韓国特許出願公開１０−２００５−００６９０２３号明細書 特開２００５−０４９５５５号公報 特開２００３−１６１９５９号公報 特開２００１−００５０１８号公報

本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、静電気から駆動回路を保護することができる平板表示装置を提供することである。

本発明の他の目的は、別の素子や静電気保護回路をさらに備えることなく、静電気による被害を防止することができる平板表示装置を提供することである。

前記目的を達成するための本発明に係る平板表示装置は、第１電極及びシールド配線が形成される第１基板と、第２電極が形成される第２基板と、前記第１電極と第２電極との間の封止される空間に注入される液晶層と、配線を介して前記第１電極と第２電極に接続される駆動回路とを備え、前記シールド配線が前記第１基板の周縁に沿って形成され、少なくとも一側が接地に接続されることを特徴とする。

また、前記目的を達成するための本発明の平板表示装置は、シールド配線が形成される第１基板と、前記第１基板の上部に配置される第２基板と、前記第１及び第２基板との間に形成される発光素子と、配線を介して前記発光素子に接続される駆動回路とを備え、前記シールド配線が前記第１基板の周縁に沿って形成され、少なくとも一側が接地に接続されることを特徴とする。

本発明は、基板の周縁部に沿ってシールド配線を形成し、シールド配線の少なくとも一側を外部の接地と接続する。これにより、電極や配線よりも抵抗値の低いシールド配線を介して静電気が外部の接地で消滅するため、静電気による表示パネル及び駆動回路の不良が防止され、耐久性を向上させることができる。また、本発明は、静電気を放電するための別の素子や保護回路をさらに備える必要がないため、生産コストを低減させることができ、かつ装置の大きさを效果的に減少させることができる。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。

図２は、本発明の第１実施形態における平板表示装置を説明するための平面図であり、図３は、二つの基板（１０、４０）の間の液晶層５０からなる表示パネル、及び表示パネルを駆動するための駆動回路６０を中心に示す概略断面図である。

下部基板１０は、画素領域２０と非画素領域３０とからなる。画素領域２０には、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶表示装置の場合、複数の表示（ｓｅｇｍｅｎｔ）電極が形成され、薄膜トランジスタ液晶表示装置（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ‐Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＴＦＴ−ＬＣＤ）の場合、複数の画素電極及び画素の動作を制御するためのトランジスタ（ＴＦＴ）が形成される。

非画素領域３０は、画素領域２０の周辺領域、例えば、画素領域２０の外側の領域であって、画素領域２０の電極と接続される配線（１２、１４）、この配線（１２、１４）を介して画素領域２０の電極と接続される駆動回路６０、周縁に沿って形成されるシールド配線７０及び駆動回路６０とシールド配線７０に接続されるパッド部１６が形成される。駆動回路６０は、素子製造過程で基板に形成されるか、あるいは駆動回路チップに製造されＴＡＢ方式やＣＯＧ方式等で基板に実装されることができる。図において、符号１２は走査線を示し、符号１４はデータ線を示す。

上部基板４０は透明なガラス等からなり、画素領域２０と対向する部分には複数のコモン（ｃｏｍｍｏｍ）電極が形成される。

前記電極が互いに交差するよう下部基板１０の上部に上部基板４０が配置され、下部基板１０と上部基板４０との間に介在する封止材８０によって画素領域２０の下部基板１０と上部基板４０との間に封止される空間が形成される。このとき、上部基板４０の共通電極が下部基板１０の配線と電気的に接続される。

前記封止される空間に液晶層５０が注入され、下部基板１０と上部基板４０にマトリクス状に配列される電極によって複数の画素が定義される。

前記構成を有する平板表示装置のパッド部１６には、外部から信号を提供するためのフィルム形態のＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ；図示しない）が電気的に接続されるが、駆動回路６０に接続されるパッド１６には、外部から信号（電源電圧、制御信号、データ等）が入力され、シールド配線７０と接続されるパッド部１６は接地と接続される。

シールド配線７０がＦＰＣを介して接地に接続された状態で、駆動回路６０に信号が入力されると、駆動回路６０は走査信号及びデータ信号を生成し、当該走査線１２及びデータ線１４に供給する。その結果、走査信号によって選択される画素の液晶配列によってデータ信号に相応する光が発光する。

本発明による平板表示装置は、下部基板１０のが周縁部に沿ってシールド配線７０が形成され、シールド配線７０の少なくとも一側がパッド部１６を介して接地と接続される。このとき、シールド配線７０は、配線（１２、１４）と駆動回路６０を囲むように形成される。シールド配線７０は、配線（１２、１４）よりも低い抵抗値を有する物質、あるいは配線（１２、１４）と同一の物質からなることができる。このとき、シールド配線７０は、低い抵抗値を有するために配線（１２、１４）よりも広く形成されることが望ましい。例えば、シールド配線７０は、ＩＴＯ、ＩＴＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＰＴＯ（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ_２ＳｎＯ_４、Ｃｄ_２ＩｎＯ_４、Ｉｎ_４Ｓｎ_３Ｏ_１２等からなることができ、製造過程で配線（１２、１４）と同時に形成するか、あるいは別の工程によって形成してもよい。

このように、表示パネルの表面や側面から静電気が流入する場合、静電気が電極や配線（１２、１４）よりも抵抗値が低いシールド配線７０を介して外部の接地で消滅し、駆動回路に対する被害が効果的に防止できる。

本発明の第１実施形態により製造される平板表示装置に対し、ＩＥＣ１０００-４-２の規格に基づいて接触及び非接触方式で実験を行なった。接触方式で±８ｋＶの静電気を１０回印加し、非接触方式で±１５ｋＶの静電気を１０回印加したときに、表示パネルと駆動回路の不良は発生しない。

図４は、本発明の第２実施形態における平板表示装置を説明するための平面図であり、図５は、二つの基板（１００、２００）と二つの基板（１００、２００）との間に形成される有機電界発光素子１２０からなる表示パネル、及び表示パネルを駆動するための駆動回路１４０を中心に示す概略断面図である。

下部基板１００は、画素領域１１４と非画素領域１１６とからなる。画素領域１１４には、走査線１２２及びデータ線１２４と、走査線１２２及びデータ線１２４との間にマトリクス方式で接続されて画素を構成する有機電界発光素子１２０が形成される。

非画素領域１１６は、画素領域１１４の周辺領域、例えば、画素領域１１４の外側の領域であって、非画素領域１１６には、画素領域１１４の走査線１２２及びデータ線１２４から延長する走査線１２２及びデータ線１２４、有機電界発光素子１２０の動作のための電源電圧供給ライン（図示せず）、走査線１２２及びデータ線１２４と接続される走査駆動部１３０及びデータ駆動部１４０、周縁部に沿って形成されるシールド配線１７０、並びにシールド配線１７０、走査駆動部１３０及びデータ駆動部１４０に接続されるパッド部１２６が形成される。

走査駆動部１３０及びデータ駆動部１４０は、有機電界発光素子１２０の製造過程で非画素領域１１６の基板１００上に形成されるか、あるいは駆動回路チップ（Ｄｒｉｖｅ ＩＣ）に製造されＴＡＢ方式やＣＯＧ方式またはワイヤボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）方法等で走査線１２２及びデータ線１２４と接続するように基板１００に実装されることができる。

パッシブマトリクス（ｐａｓｓｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ）方式の場合には、走査線１２２及びデータ線１２４の間に有機電界発光素子１２０がマトリクス方式で接続され、アクティブマトリクス（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ）方式の場合には、走査線１２２及びデータ線１２４の間に有機電界発光素子１２０がマトリクス方式で接続され、有機電界発光素子１２０の動作を制御するための薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）及び信号を維持するためのキャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）をさらに備えている。

図５は、有機電界発光素子１２０をより具体的に説明するための図で、アクティブマトリクス方式で構成された一例を示す概略断面図である。

基板１００上にバッフアー層１０１が形成され、バッフアー層１０１上に活性層を提供する半導体層１０２が形成される。半導体層１０２は、薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域とチャネル領域を提供する。半導体層１０２を含む全体上部面にゲート絶縁膜１０３が形成され、半導体層１０２上部のゲート絶縁膜１０３上にゲート電極１０４が形成される。ゲート電極１０４を含む全体上部面に層間絶縁膜１０５が形成され、層間絶縁膜１０５とゲート絶縁膜１０３には、半導体層１０２の所定の部分が露出するようにコンタクトホールが形成される。

層間絶縁膜１０５上には、コンタクトホールを介して半導体層１０２と接続されるソース及びドレイン電極（１０６ａ、１０６ｂ）が形成され、ソース及びドレイン電極（１０６ａ、１０６ｂ）を含む全体上部面には平坦化層１０７が形成される。平坦化層１０７には、ソースまたはドレイン電極（１０６ａまたは１０６ｂ）が露出するようにビアホールが形成され、平坦化層１０７上には、ビアホールを介してソースまたはドレイン電極（１０６ａまたは１０６ｂ）と接続するアノード電極１０８が形成される。

また、平坦化層１０７上には、発光領域のアノード電極１０８を露出させるための画素定義膜１０９が形成され、露出した部分のアノード電極１０８上には、有機薄膜層１１０及びカソード電極１１１が形成される。有機薄膜層１１０は、正孔輸送層、有機発光層、及び電子輸送層が積層される構造に形成されるか、あるいは正孔注入層と電子注入層とをさらに含むことができる。

前記構成を有する有機電界発光素子１２０は、アノード電極１０８とカソード電極１１１に所定の電圧が印加されると、アノード電極１０８を介して注入される正孔とカソード電極１１１を介して注入される電子とが、有機薄膜層１１０で再結合するようになり、この過程で発生するエネルギーの差異によって光を放出する。

下部基板１００上部に上部基板２００が配置され、下部基板１００と上部基板２００との間に介在される封止材（図示せず）により、画素領域１１４の下部基板１００と上部基板２００との間に封止される空間が形成される。

本発明による平板表示装置のパッド部１２６には、フィルム形態のＦＰＣ（図示せず）が電気的に接続され外部から信号（電源電圧、制御信号、データ等）が入力される。このとき、シールド配線１７０と接続されるパッド部１２６は、接地と接続される。

シールド配線１７０がＦＰＣを介して接地に接続された状態で走査駆動部１３０及びデータ駆動部１４０に信号が入力されると、走査駆動部１３０及びデータ駆動部１４０は、走査信号及びデータ信号を各々当該走査線１２２及びデータ線１２４に供給する。これにより、走査信号によって選択された画素の有機電界発光素子１２０がデータ信号に相応する光を発光するようになる。

本発明による平板表示装置は、下部基板１００の周縁部に沿ってシールド配線１７０が形成され、シールド配線１７０の少なくとも一側がパッド部１２６を介して接地と接続される。このとき、シールド配線１７０は、走査線１２２及びデータ線１２４と走査駆動部１３０及びデータ駆動部１４０を囲むように形成される。シールド配線１７０は、走査線１２２及びデータ線１２４よりも低い抵抗値を有する物質であるか、あるいは走査線１２２及びデータ線１２４と同じ物質で形成することができる。このとき、シールド配線１７０は、低い抵抗値を有するように走査線１２２及びデータ線１２４よりも広く形成することが望ましい。例えば、シールド配線１７０は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、またはこれら金属の合金や積層構造からなることができ、その製造過程で走査線１２２及びデータ線１２４と同時に形成したり、あるいは別の工程によって形成することもできる。

このように、表示パネルの表面や側面に静電気が流入しても、静電気が走査線１２２及びデータ線１２４よりも抵抗値の低いシールド配線１７０を介して外部接地で消滅するため、駆動回路に対する被害が効果的に防止される。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

静電気による従来の液晶表示装置の不良を説明するための斜視図である。 本発明の第１実施形態における平板表示装置を説明するための平面図である。 図２を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態における平板表示装置を説明するための断面図である。 図４を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 液晶表示パネル
２ 縦縞
１０、１００ 下部基板
１２、１２２ 走査線
１４、１２４ データ線
１６、１２６ パッド部
２０、１１４ 画素領域
３０、１１６ 非画素領域
４０、２００ 上部基板
５０ 液晶層
６０ 駆動回路
７０、１７０ シールド配線
８０ 封止材
１２０ 有機電界発光素子
１３０ 走査駆動部
１４０ データ駆動部

Claims (17)

1. 第１電極及びシールド配線が形成される第１基板と、
   第２電極が形成される第２基板と、
   前記第１電極と第２電極との間の封止される空間に注入される液晶層と、
   配線を介して前記第１電極と第２電極に接続される駆動回路とを備え、
   前記シールド配線が前記第１基板の周縁に沿って形成され、少なくとも一側が接地に接続されることを特徴とする平板表示装置。
2. 前記封止される空間は、前記第１基板と第２基板との間に介在される封止材によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
3. 前記配線及び前記駆動回路が前記第１基板に形成されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
4. 前記駆動回路が前記第１基板にＣＯＧ方式で実装されることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置。
5. 前記シールド配線が前記配線よりも広く形成されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
6. 前記第１電極と前記配線との間に接続されるトランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
7. 前記シールド配線の少なくとも一側が、印刷回路基板を介して外部の接地と接続されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
8. 前記駆動回路の入力端子を介して外部から信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
9. 前記シールド配線が前記配線及び駆動回路を囲むように形成されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
10. シールド配線が形成される第１基板と、
    前記第１基板上部に配置される第２基板と、
    前記第１及び第２基板の間に形成される発光素子と、
    配線を介して前記発光素子に接続される駆動回路とを備え、
    前記シールド配線が前記第１基板の周縁に沿って形成され、少なくとも一側が接地に接続されることを特徴とする平板表示装置。
11. 前記配線及び前記駆動回路が前記第１基板に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置。
12. 前記駆動回路が前記第１基板にＣＯＧ方式で実装されることを特徴とする請求項１１に記載の平板表示装置。
13. 前記シールド配線が前記配線よりも広く形成されることを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置。
14. 前記発光素子と前記配線との間に接続されるトランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置。
15. 前記シールド配線の少なくとも一側が印刷回路基板を介して外部の接地と接続されることを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置。
16. 前記駆動回路の入力端子を介して外部から信号が入力されることを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置。
17. 前記シールド配線が前記配線及び駆動回路を囲むように形成されることを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置。