TWI339285B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1339285 ^_ 099年10月21日後正替换頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係關於一種液晶顯示裝置。 【先前技術】 [0002] 靜電放電（Electrostatic Discharge, ESD)是指累積 之靜電荷從一靜電荷集中區流向一相反電荷集中區或靜 電荷稀少區之現象。 [0003] 通常液晶顯示裝置在製造、生產、組裝、測試、存放或 搬運過程中’容易由於摩擦而產生靜電荷或由於接觸而 將空氣、人體或帶電物質中之靜電荷轉移至液晶顯示裝 • . * · ‘· 置。由於溥棋電晶體液晶顯示^裝彳置（Thj n Film Tran- > '· sistor Liquid Crystal Tispia’y，TFT-LCD)之基板 i. · -- 通常採用玻璃基板’破螭為絕緣材料，因此當玻璃基板 表面有靜電荷積累時，除非有一適當之渲洩途徑，否則 靜電荷會一直積聚在破螭基板表面《當大量積聚之靜電 荷發生靜電放電時’液晶顯示裝置之液晶面板和驅動元 件等會由於過度電性應力（Electrical Overstress， « EOS)而產生永久性破壞，如產生螢幕缺陷、金屬線路被 熔解或蒸發、元件電阻值發生改變、氧化層被破壞或擊 穿、以微處理器為中心之電子電路發生邏輯錯誤等。因 此，液晶顯示裝置中靜電放電防護設計非常重要。 [〇〇〇4] 液晶顯示裝置之靜電放電防護，通常可利用製程 (Process)、元件（Device)、佈局（Layout)、電路 (Circuit)或系統規劃（Scheme)等方面的技術來實現。 096103214 請參閱圖1，係先前技術一種利用佈局設計實現靜電放電 表草編號A0101 第3頁/共23頁 0993376465-0 [0005] 1339285 年1ΰ月f彦正菩换百 防濩之液晶顯示裝置之平面結構示意圖。該液晶顯示裝 置100包括一液晶面板110及一與該液晶面板110相連接 之軟性電路板120。 [0006] 該液晶面板110包括一顯示區（Active Area)l3〇及一包 圍该顯不區130之非顯示區（未標示）。該非顯示區設置有 一驅動器180及一靜電放電引導線14〇，該靜電放電引導 線140為一包圍該顯示區13〇之金屬線，其連接至該驅動 器 180。 [0007] 該軟性電路板120包括製作於其表面之主接地線122，該 主接地線12 2與該驅動器i 8 0相壤择，且幕藉由該液晶顯 示裝置100之電源接地端串ϋ 變+ .一| [0008] 纖篇||導』 當該液晶顯示裝置100發生時^¢:量積累於該液 晶顯示裝置100之靜電荷向該靜電放電引導線14〇放電， 進入該靜電放電引導線140之靜電荷流過該驅動器180後 ’藉由該軟性電路板120表面之主接地線122渲洩至電源 接地端，實現靜電放電防護，避免由於靜電放電對該液 晶顯示裝置100產生之破壞作用。 [0009] 然’隨著該驅動器180微縮化之發展趨勢，特別係當該驅 動器180之晶片特徵尺寸進入深亞微米量級甚至奈米量級 之後，由於其内部金屬連線很細，進入該驅動器180之大 量靜電荷放電時容易造成該驅動器180内部金屬連線發生 斷路；另，由於其内部電晶體之絕緣層厚度很小，進入 該驅動器180之大量靜電荷容易造成該驅動器180内部之 電晶體產生永久性擊穿等。因此，該液晶顯示裝置1〇〇藉 096103214 表單編號A0101 第4頁/共23頁 0993376465-0 1339285 099年10月21日孩正替换頁 由λ驅動器1 8 〇引導靜電荷進行靜電放電之能力越來越受 到挑戰。 【發明内容】 [0010] #鑑於此’提供一種於靜電放電過程中減小對驅動器損 害之液晶顯示裝置實為必要。 [0011] _種液晶顯示裝置，其包括一液晶面板及一與該液晶面 板相連接之軟性電路板，該液晶面板包括 一顯示區、一 驅動該液晶顯示裝置顯示畫面之驅動器、一設置於該顯 示區周圍且與該驅動器相連接之靜電放電引導線及—設 置於該靜電放電引導線遠離該顯示區一側之地準位防護 線，該驅動器及該地準位防寧線舞由k軟性丨€路板串聯 接地，其中該液晶顯示裝置:還丨包^數雙向主動元件， 該主動元件設置於該地準位防護線與該靜電放電引導線 之間。 [0012] 相較於先前技術，本發明之液晶故示裝置，其在靜電放 電引導線之一側設置了一藉由軟性電路板串聯接地之地 準位防護線，該地準位防護線對外.界環境之靜電荷起阻 隔作用，避免外界環境之靜電荷藉由該靜電放電引導線 進入驅動器，從而減小了先前技術中靜電荷放電時對該 驅動器造成之損害《且，該地準位防護線可為積聚於該 液晶顯示裝置内部之靜電荷提供一良好之放電通道，使 得大部份靜電荷可以藉由該地準位防護線迅速渲洩至大 地，進一步減小該靜電荷釋故時對該驅動器造成之損害 ，從而提高該液晶顯示裝置之可靠性（Rel iabi丨ity)， 增長該液晶顯示裝置之使用壽命（Life)。 096103214 表單編號A0101 第5頁/共23頁 0993376465-0 1339285 I <-» r% /-. λ a —. ί r-i -±±j^. ~sr 1 1 ur：?十丄uίι tyintywK [ [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] 【實施方式】 請參閱圖2 ’係本發明液晶顯示裝置一種較佳實施方式所 揭示之平面結構示意圖。該液晶顯示裝置2〇〇包括一液晶 面板210及一與該液晶面板21〇相連接之軟性電路板220 〇 *玄軟性電路板2 2 0係利用異方性導電膜（a n i s 〇 t r 〇 p i c Conductive Film, ACF)連接於該液晶面板210,其包 括製作於其表面之主接地線222與複數訊號線（未標示）》 6玄主接地線2 2 2藉由該液晶顯示裝置2 〇 〇之電源接地端串 聯接地；該複數訊號線與顯示訊號源（圖未示）相連接， 用於傳送該顯示訊號源發出餐顧綠嘴 該液晶面板210係由二玻璃，其包括一 矩形之顯示區230及一非顯示區（未標示），該非顯示區包 圍該顯示區230。 該非顯示區設置有一驅動器280及一，靜電放電輔助結構（ 未標不）。 該驅動器280係利用玻璃覆晶接合技術（Chip 〇n Glass, COG)製作於該液晶面板210之其中一玻璃基板表 面，並藉由製作於該玻璃基板表面之連接線及該異方性 導電膜連接至該軟性電路板220之訊號線及主接地線222 。該驅動器280接收該訊號線所傳送之顯示訊號，並向該 顯示區230輸出掃描訊號及驅動訊號，驅動該液晶面板 210進行工作，顯示畫面。 該靜電放電輔助結構包括一靜電放電5丨導線240及一地準 096103214 表單編號A0101 第6頁/共23頁 0993376465-0 1339285 ,_ 099年10月21日核正替換頁 位防護線270。該靜電放電引導線240係一包圍該顯示區 230之金屬線，且其連接至該驅動器280。該地準位防護 線270係一包圍該靜電放電引導線240之金屬線，其藉由 該異方性導電膜與該軟性電路板220之主接地線222相連 接。 [0019] 請一併參閱圖3，係圖2所示液晶顯示裝置200之局部放大 示意圖。該顯示區230包括複數平行設置之掃描線231、 複數與該掃描線231垂直設置之資料線232及由該掃描線 231與該資料線232分隔界定之複數畫素點233。該掃描 線231用於傳送由該驅動器280輸出之掃描訊號，該資料 線232用於傳送由該驅動器280輪:ϋΐϋίί訊號，該掃描 ㈣ .Ί' · 訊號及該驅動訊號驅動該畫泰恭行畫面顯示。且， 該掃描線231及該資料線232均為金屬線，該掃描線2.31 包括尖銳狀末端234，該資料線232包括尖銳狀末端235 。由於金屬表面電荷之分佈一般滿足曲率大之地方電荷 密度大，曲率小之地方電荷密度小，因此，進入該掃描 線231及該資料線232之靜電荷分別積聚於該尖銳狀末端 ‘· /· > . 234及235 。 [0020] 該靜電放電引導線240包括一第一引導線241及一第二引 導線242。該第一引導線241及該第二引導線242於末端 形成一交疊區290，該交疊區290設置有通孔（圖未示）， 該第二引導線242藉由該通孔與該第一引導線241相連接 〇 [0021] 該第一引導線241係一呈梳狀結構之金屬線，其包括一長 邊及複數與該長邊垂直連接之短邊。該長邊與該掃描線 096103214 表單編號A0101 第7頁/共23頁 0993376465-0 231相垂直’該短邊包括尖銳狀末端243， 尖銳狀末端243均與對應掃描線231之尖銳狀末端234相 對，該二相對之尖銳狀末端234及243間形成一第—玫電 區250 »該第一引導線241及該掃描線231表面覆蓋一絕 緣層（圖未示）。當該尖銳狀末端234積聚之靜電荷到達一 定量時，該二尖銳狀末端234及243相對之區域電場強度 非常大，在該電場作用下，該絕緣層將發生雪崩玫電， 6亥尖銳狀末端2 3 4積聚之靜電荷便穿過該絕緣層失於該_ 尖銳狀末端234及243之部份，發射至該第一引導線241 之尖銳狀末端243 ’實現靜電放電。 [0022]

該第二引導線242亦係一呈，其同樣包 括一長邊及複數與該長邊垂長邊與該 資料線232相垂直，該短邊包括尖銳狀端244，且每—M 邊之尖銳狀末端244均與對應資料線232之尖銳狀末端 235相對，該二相對之尖銳狀末端235及244間形成一第 I ί 二放電區260。該第二引導線242及該資料線232表面覆 * · 蓋一鈍化層（圖未示）。與該第一放電區250之靜電放電原 理相似，當該尖銳狀末端235積聚之靜電荷到達一定量時 ，該二尖銳狀末端235及244相對之區域電場強度非常大 ，在該電場作用下’該鈍化層將發生雪崩放電，該尖銳 狀末端235積聚之靜電荷便穿過該鈍化層夾於該二尖銳狀 末端235及244之部份，發射至該第二引導線242之尖銳 狀末端244，實現靜電放電。 請一併參閱圓4，係圖2所示液晶顯示裝置200之靜電放電 輔助結構之結構示意圖。該靜電放電輔助結構400中’該 096103214 表單編號Α0101 第8頁/共23頁 0993376465-0 [0023] 1339285 __ 099年10月21日按正替换頁 靜電放電引導線240與該地準位防護線270係二平行設置 之金屬線。其中，該地準位防護線270主要起隔離防護作 用，其使得外界環境之靜電荷進入該液晶面板210時，迅 速藉由該地準位防護線270流向該主接地線222並安全地 渲洩至大地，避免外界環境之靜電荷進入該靜電放電引 導線240。 [0024] 相較於先前技術，本發明之液晶顯示裝置200，其在該靜 電放電引導線2 4 0周圍設置了該地準位防護線2 7 0。該地 準位防護線270對外界環境之靜電荷起隔離防護作用，其 使得外界環境之靜電荷由於進入該液晶面板2 1 0時能迅速 . _ ‘ 藉由該地準位防護線2 7 0釋放至冬地，避'免了該電荷進入 *'： :1· - 該靜電放電引導線240，從而丨咸小該鄭,份靜電荷釋放時流 ；·. . ·> 過該驅動器280而對該驅動器280造成之損害，同時避免 該部份靜電荷進入該液晶面板210而對該液晶顯示裝置 20 0之元器件或電子系統等起破壞作用。因此，本發明之 液晶顯示裝置200，其設置該地準位防護線270後，減小 靜電荷釋放時對該驅動器280造成之損害，提高該液晶顯 示裝置200之可靠性，增長該液晶顯示裝置200之使用壽 命。 [0025] 請一併參閱圖5，係圖2所示液晶顯示裝置200之靜電放電 輔助結構第一種變形之結構示意圖。該靜電放電輔助結 構500中，該靜電放電引導線540與該地準位防護線570 相對一側呈鋸齒狀結構，該鋸齒狀結構包括複數尖端549 。該地準位防護線570與該靜電放電引導線540相對一側 同樣呈鋸齒狀結構，且該鋸齒狀結構包括複數尖端571， 096103214 表單編號A0101 第9頁/共23頁 0993376465-0 1339285

Γ" Λ Λ Λ J-Ψ— - — — — ~ - ΛΛ^—w— 1-Α. I

I uy：?+丄υβ 乙1 口 只 I 該尖端549與571——相對設置。 [0026] 該掃描線2 3 1及該資料線2 3 2中積聚之靜電荷分別藉由該 第一放電區250及該第二放電區260進入該靜電放電引導 線540後，一小部份靜電荷藉由該驅動器280釋放至大地 ，大部份靜電荷將在該尖端549聚集。當該尖端549所聚 集之靜電荷達到一定量時，與該第一放電區250之放電原 理相似，該靜電荷藉由該尖端549及571間將發生之尖端 放電發射至該地準位防護線570，並藉由該軟性電路板 220之主接地線222將靜電荷安全地渲洩至大地。 [0027] 該液晶顯示裝置200之靜電放電後助转橡500中，該靜電 放電引導線540與該地準位對之一側設置了 複數尖端549，同時該地準電放電引 導線540相對之一側設置了複數尖端571，該尖端549及 571在靜電荷累積時發生尖端放電。由此該地準位防護線 570為進入該靜電放電引導線540之靜電荷提供了 一放電 通道，其使得大部份靜電荷可以藉由該地準位防護線570 迅速渲洩至大地，避免了先前技術中所有靜電荷均藉由 該驅動器280釋放至大地而容易對該驅動器280造成永久 性損害。因此，本發明之液晶顯示裝置200設置該地準位 防護線570後，進一步減小該靜電荷釋放時對該驅動器 280造成之損害，提高該液晶顯示裝置200之可靠性，增 長該液晶顯示裝置200之使用壽命。 [0028] 請一併參閱圖6，係圖2所示液晶顯示裝置200之靜電放電 輔助結構之第二種變形之結構示意圖。該靜電放電輔助 結構600包括複數雙向主動元件671，該雙向主動元件 096103214 表單编號Α0101 第10頁/共23頁 0993376465-0 1339285 ι___ 099年10月21日核正替换頁 671係環狀二極體（Ring Diodes)，其包括一第一二極 體672及一第二二極體673。該第一二極體672之正極與 該第二二極體673之負極相連接，並連接到該靜電放電引 導線640 ;該第一二極體672之負極與該第二二極體673 之正極相連接，並連接至該地準位防護線670。該掃描線 231及該資料線232中積聚之靜電荷藉由該第一放電區 25 0及該第二放電區260進入該靜電放電引導線640後， 除了一小部份靜電荷藉由該驅動器280釋放至大地，其他 靜電荷中，正電荷藉由該第一二極體672進入該地準位防 護線670並渲洩至大地，負電荷藉由該第二二極體673進 入該地準位防護線670並渲波至大地。v ' : ' . .·.* : .. ··.

[0029] 該液晶顯示裝置200之靜電灰電輔,助結構6Q0中，該靜電 放電引導線640與該地準位防護線670之間設置了複數雙 向主動元件671。進入該靜電放電引導線640之靜電何可 藉由該雙向主動元件671進入該地準位防護線670。由此 該地準位防護線670為進入該靜電放電引導線640之靜電 荷提供了一放電通道，其使得大部份靜電荷可以藉由該 地準位防護線670迅速渲洩至大地，避免了先前技術中所 有靜電荷均藉由該驅動器280釋放至大地而容易對該驅動 器280造成永久性損害。因此，本發明之液晶顯示裝置 200設置該地準位防護線670後，進一步減小該靜電荷釋 放時對該驅動器280造成之損害，提高該液晶顯示裝置 200之可靠性，增長該液晶顯示裝置200之使用壽命。 [0030] 惟，本發明液晶顯示裝置200並不限於以上實施例所描述 。如，該地準位防護線270、570、670還可以僅設置於 096103214 表單編號A0101 第11頁/共23頁 0993376465-0 1339285

年1叩日隹正葚挨頁I 該液晶面板210靠近該軟性電路板220之一側，或設置於 該液晶面板210靠近該軟性電路板220之一側及該側之相 鄰側，或設置於該液晶面板210靠近該軟性電路板220之 一側及該側之相鄰側與相對側。該地準位防護線270、 570、670之材質還可為銦錫氧化物（Indium Tin Oxide, ITO) 。 該第一放電區 250及 該第二放電區 260 中二 尖銳末端相對之區域還可用非晶矽或多晶矽等容易發生 雪崩擊穿之材質製作一雪崩區來提高該區域之尖端放電 效果。該驅動器280還可製作於該軟性電路板220。該雙 向主動元件671還可採用背對背（Back-To-Back)二極體 、金屬一絕緣體一金屬1， MIM)二極體或環狀薄膜電晶藤lm Transistor，Ring TFT)1t替等、。' [0031] 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本 發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技 藝之人士，在援依本案發明精神所作之等效修飾或變化 ，皆應包含於以下申請專利範圍内。 【圖式簡箪說明】 [0032] 圖1係一種先前技術液晶顯示裝置之平面結構示意圖。 [0033] 圖2係本發明液晶顯示裝置一種較佳實施方式所揭示之平 面結構示意圖。 [0034] 圖3係圖2所示液晶顯示裝置之局部放大示意圖。 [0035] 圖4係圖2所示液晶顯示裝置之靜電放電輔助結構之結構 096103214 表單編號A0101 第12頁/共23頁 0993376465-0 1339285 _ 099年10月21日核1 正替換頁 示意圖。 [0036] 圖5係圖2所示液晶顯示裝置之靜電放電輔助結構第一種 變形之結構示意圖。 [0037] 圖6係圖2所示液晶顯示裝置之靜電放電輔助結構第二種 變形之結構示意圖。 【主要元件符號說明】 [0038] 液晶顯示裝置：200 [0039] 液晶面板· 210 [0040] 軟性電路板：220 [0041] 主接地線：222 ：5 ' * V . [0042] 顯示區：230 [0043] 掃描線：231 [0044] 資料線：232 [0045] 畫素點：233 [0046] 尖銳狀末端：234、235、243 、244 [0047] 靜電放電引導線：240、540、 640 [0048] 第一引導線：241 [0049] 第二引導線：242 [0050] 第一放電區：250 [0051] 第二放電區：260 096103214 表單編號 A0101 第 13 頁/共 23 頁 0993376465-0 1339285 [099年10月Σ1日孩正#^百i [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] 地準位防護線：270、570、670 驅動器：2 8 0 交疊區：290 靜電放電輔助結構：400、500、600 尖端：549、571 雙向主動元件：671 第一二極體：672 第二二極體：673 096103214 表單編號A0101

第14頁/共23頁 0993376465-0

Claims (1)

1339285 I 099年1〇月21日伊正替换頁I 七、申請專利範圍： 1 . 一種液晶顯示裝置，其包括： —液晶面板；及 一與該液晶面板相連接之軟性電路板； 其中’該液晶面板包括-顯示區、_驅動該液晶顯示裝置 顯示畫面之驅動器、-設置於該顯示區周圍且與該驅動器 相連接之靜電放電引導線及一設置於該靜電放電引導線遠 離該顯示區一側之地準位防護線，該驅動器及該地準位防 護線藉由該軟性電路板串聯接地，其中該液晶顯示裝置還 包括複數雙向主動元件，該主動元件設置於該地準位防護 線與該靜電放電引導線之間 2 .如申請專利範圍第1項所述之^‘顯示襄置，:其中該地準 位防護線包圍該靜電放電引導線厂 3 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該地準 位防護線設置於該液晶面板靠近該軟性電路板之一側。 4 .如申請專利範圍第3項所述之液晶知示裝置，其中該地準 位防護線還設置於該液晶面被#近該軟性電路板—側之相 鄰側。 5.如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中該地準 位防護線還設置於該液晶面板靠近該軟性電路板一側之相 對側。 6 ‘如申請專利範圍第1至5項中任意一項所述之液晶顯示裝置 ，其_該地準位防護線之材質為金屬。 7，如申請專利範圍第1至5項中任意一項所述之液晶顯示裝置 ，其中該地準位防護線之材質為銦錫氧化物。 096103214 表單塢號A0101 第15頁/共23頁 0993376465-0 丄 丄 10 . 11 . 12 . 13 . 14 ‘ 15 . 16 . 096103214 __ 丨啡年孩正鈴 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該雙向 主動元件為由二極體連接相互而成之環狀二極體，且其中 一二極體之正極連接至該靜電放電引導線，其負極連接至 遠地準位防護線，另一二極體之正極連接至該地準位防護 線’其負極連接至該靜電放電引導線。 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該雙向 主動凡件為背對背二極體、金屬—絕緣體—金屬二極體、 環狀薄膜電晶體之一。 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該顯示 區包括複數平行設置之掃描線及複數與該掃描線相垂直之 資料線 如申請專利範圍第10項所述蒙^驗漫.其中該掃摇 線與該資料線分別包括尖銳 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中該靜電 放電引導線包括一梳狀結構之第一引導線，該第—引導線 包括一與該掃描線相垂直之長邊及複數與該長邊相垂直之 短邊’且該短邊包括尖銳狀末端. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示裝置，其中該短邊 之尖銳狀末端與該掃描線之尖銳狀末端相對。 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中該靜電 放電引導線包括一梳狀結構之第二引導線，該第二引導線 包括一與該資料線相垂直之長邊及複數與該長邊相垂直之 短邊，且該短邊包括尖銳狀末端。 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該短邊 之尖銳狀末端與該資料線之尖銳狀末端相對。 如申請專利範圍第1 2或1 5項所述之液晶顯示裝置，其中 表單編號A0101 第16頁/共23頁 0993376465-0 1339285 099年10月21日按正替換頁 該二尖銳狀末端相對之區域包括一利用非晶矽製作而成之 雪崩區。 17 .如申請專利範圍第12或15項所述之液晶顯示裝置，其中 該二尖銳狀末端相對之區域包括一利用多晶矽製作而成之 雪崩區。 18 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶 面板係藉由異方性導電膜與該軟性電路板相連接。 19 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該軟性 電路板包括一主接地線，該主接地線藉由該液晶顯示裝置 之電源接地端串聯接地。 20 . 21 . 如申請專利範圍第19項所述之液晶顯示裝置，其中該驅動 器與該主接地線相連接。 如申請專利範圍第20項所述之液晶顯示裝置，其中該地準 位防護線與該主接地線相連接。 096103214 表單編號A0101 第17頁/共23頁 0993376465-0