專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，更詳細(xì)而言涉及使用薄膜晶體管基板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置被廣泛用作計(jì)算機(jī)等信息通信終端或電視接收機(jī)的顯示器件。此夕卜，作為薄型的顯示裝置眾所周知的還有有機(jī)EL顯示裝置(OLED)、場(chǎng)發(fā)射顯示裝置(FED)等。液晶顯示裝置是通過(guò)借助電場(chǎng)的變化而改變被封入兩個(gè)基板之間的液晶組合物的取向，從而控制通過(guò)兩個(gè)基板和液晶組合物的光的透過(guò)程度來(lái)顯示圖像的裝置。在包含這樣的液晶顯示裝置，并對(duì)畫(huà)面的各像素施加與規(guī)定的灰度值相對(duì)應(yīng)的電壓的顯示裝置中，配置有用于對(duì)各像素施加與灰度值相對(duì)應(yīng)的電壓的薄膜晶體管。通常，畫(huà)面的一行像素的薄膜晶體管的柵極與一個(gè)信號(hào)線(以下稱為“柵極信號(hào)線”)連接，驅(qū)動(dòng)電路被控制成按順序向柵極信號(hào)線輸出使薄膜晶體管導(dǎo)通的電壓。此外，在顯示區(qū)域的邊緣，為使由于是邊緣而引起的結(jié)構(gòu)變化及電磁變化不會(huì)對(duì)顯示產(chǎn)生影響而在顯示區(qū)域的外側(cè)配置虛擬像素(Dummy pixel)。專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了以下內(nèi)容在顯示區(qū)域的外側(cè)配置開(kāi)關(guān)元件，在產(chǎn)生了靜電時(shí)開(kāi)關(guān)元件也被破壞，由此保護(hù)像素區(qū)域內(nèi)的元件。專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了以下內(nèi)容為了不降低液晶顯示裝置中的顯示的亮度不均及液晶的密封性能，使非像素電極配置在顯示區(qū)域外，并省略一列或兩列以上的像素電極。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-097024號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平09-005780號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)近年來(lái)對(duì)電子設(shè)備的小型化的要求，希望減小顯示區(qū)域外側(cè)的區(qū)域(以下稱為“邊框區(qū)域”)。圖11是基于從液晶顯示面板800正面觀察的視場(chǎng)的圖。液晶顯示面板800是在濾色器基板810和薄膜晶體管(TFT =Thin Film Transistor)基板820之間密封有液晶的結(jié)構(gòu)，并安裝有用于使TFT基板820的電路工作的驅(qū)動(dòng)IC (Integrated Circuit) 830及用于將待顯示的圖像的信息等發(fā)送到驅(qū)動(dòng)IC830的FPC (Flexible Printed Circuits,撓性印制線路板)840。圖12是示意地表示圖11的D部分的概略圖，表示顯示區(qū)域內(nèi)的像素電極821和顯示區(qū)域外的虛擬像素的虛擬像素電極822的配置情況。圖13是大致表示圖12的F部分的虛擬像素電極822及其周邊的布線的情況的圖。如該圖13所示，在虛擬像素中也與顯示區(qū)域內(nèi)的像素電極相同，由柵極信號(hào)線824及圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線825形成像素，圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線825經(jīng)由薄膜晶體管827與虛擬像素電極822連接。圖14是圖12的XIV-XIV線的剖視圖。在該圖所示的例子中，虛擬像素電極822與像素區(qū)域內(nèi)的像素電極821大小相同，且通過(guò)使柵極線號(hào)線824為高電位而與圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線825導(dǎo)通，進(jìn)行與像素區(qū)域860內(nèi)相同的工作。此時(shí)的等價(jià)電路如圖15所示。借助圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線825傳遞的信號(hào)電壓被施加給虛擬像素電極822，并與公共電極829之間產(chǎn)生電位差。但是，在需要這樣的虛擬像素的顯示裝置中，也尋求邊框更小的顯示裝置，此外，考慮柵極信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)的工作的情況，需要在顯示區(qū)域的外側(cè)上下配置多個(gè)柵極信號(hào)線824。本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供一種具有抑制邊框區(qū)域的大小，同時(shí)防止由于制造時(shí)等產(chǎn)生的靜電引起的靜電破壞的虛擬像素的顯示裝置。本發(fā)明的顯示裝置的特征在于該顯示裝置包括具有多個(gè)包含薄膜晶體管的像素，并作為用于顯示圖像的區(qū)域的顯示區(qū)域；以及形成在所述顯示區(qū)域的外側(cè)，并具有多個(gè)虛擬像素的虛擬像素區(qū)域，所述虛擬像素包括與所述薄膜晶體管的柵極信號(hào)線平行的虛擬柵極信號(hào)線、以及隔著絕緣層與所述虛擬柵極信號(hào)線交叉的半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層只連接一個(gè)導(dǎo)體層。這里，術(shù)語(yǔ)“顯示區(qū)域”及“虛擬像素區(qū)域”定義在垂直于顯示面的視場(chǎng)中。此外，“半導(dǎo)體層只連接一個(gè)導(dǎo)體層”是指在考慮晶體管的情況下只電連接源極及漏極中的一個(gè)，不連接另一個(gè)的意思。此外，在本發(fā)明的顯示裝置中，所述一個(gè)導(dǎo)體層可以是施加用于在所述顯示區(qū)域中進(jìn)行顯示的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線。此外，在本發(fā)明的顯示裝置中，所述虛擬柵極信號(hào)線與所述顯示區(qū)域的所述薄膜晶體管的柵極信號(hào)線在同一層以相同的寬度形成，所述虛擬像素的半導(dǎo)體層在與所述虛擬柵極信號(hào)線交叉的部分與所述顯示區(qū)域的所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層在同一層以相同的覽度形成。此外，在本發(fā)明的顯示裝置中，在與所述顯示區(qū)域的顯示面垂直的視場(chǎng)中，形成所述虛擬像素的面積小于所述顯示區(qū)域中形成所述薄膜晶體管的面積。此外，在本發(fā)明的顯示裝置中，所述虛擬像素區(qū)域還具有與所述顯示區(qū)域的像素中經(jīng)由所述薄膜晶體管而施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的像素電極同層地形成的虛擬像素電極，所述虛擬像素電極可以與公共電極電連接，該公共電極與所述像素電極成對(duì)并控制液晶的取向。此外，在本發(fā)明的顯示裝置中，所述薄膜晶體管及所述虛擬像素的半導(dǎo)體層可以由低溫多晶娃形成。此外,本發(fā)明的顯示裝置可以以IPS(In Plane Switching,平面轉(zhuǎn)換)方式控制所述液晶的取向。


圖1是概略表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的顯示裝置的圖。圖2是基于從圖1的顯示面板正面觀察的視場(chǎng)的圖。圖3是示意地表示圖2的A部分的概略圖。圖4是概略表示圖3的B部分中的布線的情況的圖。圖5是表示圖4的V-V線的截面的圖。圖6是虛擬像素電路的等價(jià)電路圖。圖7是示意地表示第二實(shí)施方式中的圖2的A部分的概略圖。
圖8是概略表示圖7的C部分中的布線的情況的圖。圖9是表示圖8的IX-1X線的截面的圖。圖10是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的變形例的圖。圖11是基于從液晶顯示面板正面觀察的視場(chǎng)的圖。圖12是示意地表示圖11的D部分的概略圖。圖13是概略表示圖12的F部分中的布線的情況的圖。圖14是表示圖12的XIV-XIV線的剖視圖。圖15是虛擬像素電路的等價(jià)電路圖。圖16是表示圖2的E部分中的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線(漏極線)的布線的情況的圖。圖17是圖16的XVI1-XVII線的剖視圖。圖18是用于說(shuō)明柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明100顯示裝置、110上框架、120下框架、200顯示面板、210濾色器基板、220TFT基板、230驅(qū)動(dòng)IC、240FPC、260顯示區(qū)域、261像素電極、270虛擬像素區(qū)域、271虛擬像素電極、272虛擬像素電極、310虛擬像素、311柵極信號(hào)線、312圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線、313半導(dǎo)體層、321金屬布線、322柵極信號(hào)線、325公共電極、331柵極絕緣膜、332層間絕緣膜、333保護(hù)膜、334有機(jī)保護(hù)膜、335保護(hù)膜、336取向膜、800液晶顯示面板、810濾色器基板、820TFT基板、821像素電極、822虛擬像素電極、824柵極信號(hào)線、825圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線、826金屬布線、827薄膜晶體管、828半導(dǎo)體層、829公共電極、830驅(qū)動(dòng)IC、831柵極絕緣膜、832層間絕緣膜、833保護(hù)膜、834有機(jī)保護(hù)膜、835柵極信號(hào)線、836保護(hù)膜、837圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線、840FPC、860顯示區(qū)域。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第一及第二實(shí)施方式。此外，在附圖中，對(duì)同一或同等的要素標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說(shuō)明。[第一實(shí)施方式]在圖1中大致表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的顯示裝置100。如該圖所示，顯示裝置100由被上框架110及下框架120夾持而固定的顯示面板200等構(gòu)成。此外，顯示面板200如果是液晶顯示面板、有機(jī)EL顯示面板等利用薄膜晶體管基板的顯示面板，則可以是任意的顯示面板，但在本實(shí)施方式中，顯示面板200是液晶顯示面板。圖2是基于從顯示面板200正面觀察的視場(chǎng)的圖。顯示面板200是在濾色器基板210和薄膜晶體管(以下稱為"TFT (Thin Film Transistor)，，)基板220之間密封液晶的結(jié)構(gòu)，并安裝有用于使TFT基板220的電路工作的驅(qū)動(dòng)IC(Integrated Circuit，集成電路)230及用于將待顯示的圖像的信息等從外部發(fā)送到驅(qū)動(dòng)IC230的FPC(FlexiblePrinted Circuits)240。圖16是表示圖2的E部分中的從驅(qū)動(dòng)IC230朝向顯示區(qū)域260的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線(漏極線)傾斜地延伸的引出布線835和837的情況的圖。圖17是表示沿圖16的XVI1-XVII線的截面的圖，各層按柵極絕緣膜831、層間絕緣膜832、保護(hù)膜833、有機(jī)保護(hù)膜834及保護(hù)膜836的順序形成。如這些圖所示，由于近年來(lái)的高精細(xì)化因而需要布線較多的線，因此，從驅(qū)動(dòng)IC向顯示區(qū)域延伸的引出布線835及837形成多層結(jié)構(gòu)。在圖17中，引出布線835由以與后述的柵極信號(hào)線311相同的工序形成的導(dǎo)電膜形成，引出布線837由以與圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312相同的工序形成的導(dǎo)電膜形成。因此，產(chǎn)生引出布線835和引出布線837由不同的導(dǎo)電膜形成的情況。若引出布線835和引出布線837由不同的導(dǎo)電膜形成，則相鄰的引出布線的電阻或電容不同。另外，顯示區(qū)域外的虛擬像素中的柵極信號(hào)線形成得比顯示區(qū)域內(nèi)的柵極信號(hào)線更接近引出布線，因此易受由于引出布線的電容或電阻的差異產(chǎn)生的影響。因此，在引出布線的電容或電阻中產(chǎn)生差異的情況下，存在例如由于制造工序中的瞬間電位差而在虛擬像素的柵極信號(hào)線周邊產(chǎn)生靜電破壞的隱患。圖3是示意地表示圖2的A部分的概略圖。如該圖所示，在顯示區(qū)域260內(nèi)配置有像素電極261，但在顯示區(qū)域外的虛擬像素區(qū)域270沒(méi)有配置與該像素電極261相對(duì)應(yīng)的電極。使用圖18來(lái)說(shuō)明柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的液晶顯示裝置在顯示區(qū)域260左側(cè)具有柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路VDL，在顯示區(qū)域260右側(cè)具有柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路VDR。柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路VDL和VDR是能夠一起雙向掃描的移位寄存器電路，能夠在圖中從下向上掃描柵極信號(hào)線，也能夠從上向下掃描。此外，在圖18中，為了說(shuō)明柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的工作，對(duì)各柵極信號(hào)線和虛擬柵極信號(hào)線標(biāo)注附圖標(biāo)記，該附圖標(biāo)記與在其他的圖中使用的柵極信號(hào)線的附圖標(biāo)記不同。柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路VDL和VDR由n個(gè)基本電路VSRl VSR (n)和虛擬電路DSRl、DSR2、DSR3、DSR4構(gòu)成。在圖18的電路中從下向上地掃描的情況下，首先掃描信號(hào)從虛擬電路DSRl經(jīng)由虛擬柵極信號(hào)線GD (-2)傳遞到虛擬電路DSR2，接著掃描信號(hào)從虛擬電路DSR2經(jīng)由虛擬柵極信號(hào)線GD (-1)傳遞到基本電路VSRl。之后，掃描信號(hào)按順序從基本電路VSRl經(jīng)由柵極信號(hào)線G(I) G(n-l)傳遞到基本電路VSR(n)，掃描信號(hào)再?gòu)幕倦娐稸SR(n)經(jīng)由柵極信號(hào)線G(n)傳遞到虛擬電路DSR3?；倦娐稸SRl接收前一級(jí)的虛擬電路DSR2的輸出并開(kāi)始工作，但為了整合虛擬電路DSR2輸出的信號(hào)波形，基本電路VSRl從前兩級(jí)的虛擬電路DSRl開(kāi)始進(jìn)行掃描信號(hào)輸出。因此，在初級(jí)的柵極信號(hào)線之前需要兩根虛擬信號(hào)線。圖4是概略表示圖3的B部分中的布線的情況的圖。如圖4所示，虛擬像素區(qū)域270的虛擬像素310包括柵極信號(hào)線311，其與顯示區(qū)域260的柵極信號(hào)線322在同一層且具有同一寬度地形成；圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312，其從顯示區(qū)域260開(kāi)始延長(zhǎng)地延伸；以及半導(dǎo)體層313，其與圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312連接，并以兩次橫穿過(guò)柵極信號(hào)線311下方的方式布線，半導(dǎo)體層313只與圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312電連接，不與其他的導(dǎo)體層連接。與顯示區(qū)域260內(nèi)的像素相比，在虛擬像素310中沒(méi)有與半導(dǎo)體層的源極側(cè)連接的導(dǎo)體即金屬布線321及像素電極261，形成為更加小的面積。即如圖4所示，成為在顯示區(qū)域260的一個(gè)像素的面積上配置兩根柵極信號(hào)線311，包含兩個(gè)虛擬像素310的結(jié)構(gòu)。此外，在本實(shí)施方式中，在顯示區(qū)域260的一個(gè)像素的面積上虛擬像素310有兩個(gè)，但可以只有一個(gè)像素，也可以有三個(gè)以上像素。這里，希望半導(dǎo)體層313由低溫多晶硅形成，但也可以由其他的半導(dǎo)體材料形成。
在圖5中表示圖4的V-V線的截面。如該圖所示，各層按柵極絕緣膜331、層間絕緣膜332、保護(hù)膜333、有機(jī)保護(hù)膜334、公共電極325、保護(hù)膜335及取向膜226的順序形成。與圖14相比，成為在晶體管的源極側(cè)未連接任何導(dǎo)體層，且不存在像素電極261的結(jié)構(gòu)。圖6中表示上述虛擬像素310的電路的等價(jià)電路圖。如該圖所示，半導(dǎo)體層313兩次跨過(guò)柵極信號(hào)線311，因此成為形成兩個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)，但在源極側(cè)未連接任何導(dǎo)體。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的顯示裝置，與顯示區(qū)域260的像素相同，虛擬像素區(qū)域270的柵極信號(hào)線311與半導(dǎo)體層313交叉，因此能夠成為與顯示區(qū)域260的柵極信號(hào)線322相同程度的負(fù)載電容，能夠防止在制造工廠內(nèi)的靜電破壞。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的顯示裝置，虛擬像素310形成得比顯示區(qū)域260內(nèi)的像素小，因此能夠較小地形成虛擬像素區(qū)域270，即能夠較小地形成邊框區(qū)域。[第二實(shí)施方式]說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式。第二實(shí)施方式的顯示裝置的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)相同，因此省略重復(fù)的說(shuō)明。圖7是示意地表示第二實(shí)施方式中的圖2的A部分的概略圖，在顯示區(qū)域外的虛擬像素區(qū)域270也配置有與顯示區(qū)域260的像素電極261相同的虛擬像素電極271。圖8是概略表示圖7的C部分中的布線的情況的圖。與圖4相同，圖8中，在虛擬像素區(qū)域270具有虛擬像素310，虛擬像素310包括柵極信號(hào)線311，其與顯示區(qū)域260的柵極信號(hào)線在同一層且具有同一寬度地形成；圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312，其從顯示區(qū)域260開(kāi)始延長(zhǎng)地延伸；以及半導(dǎo)體層313，其與圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312連接，并以兩次橫穿過(guò)柵極信號(hào)線311下方的方式布線，半導(dǎo)體層313只與圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線312電連接，不與其他的導(dǎo)體層連接。此外，與圖4相同，在圖8中，也成為在顯示區(qū)域260的一個(gè)像素的面積上配置兩根柵極信號(hào)線311，包含兩個(gè)虛擬像素310的結(jié)構(gòu)。這里，在第二實(shí)施方式的虛擬像素區(qū)域270中形成有虛擬像素電極271，但其未與半導(dǎo)體層313電結(jié)合，而是與后述的公共電極325電連接。在圖9中表示圖8的IX-1X線的截面。圖9與圖5的不同之處為形成有虛擬像素電極271，其他方面相同。如該圖所示，虛擬像素電極271與公共電極325電連接，不會(huì)產(chǎn)生電浮動(dòng)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的顯示裝置，與第一實(shí)施方式相同，虛擬像素區(qū)域270的柵極信號(hào)線311與半導(dǎo)體層313交叉，因此能夠成為與顯示區(qū)域260的柵極信號(hào)線311相同程度的負(fù)載電容，能夠防止在制造工廠內(nèi)的靜電破壞。此外，虛擬像素310形成得比顯示區(qū)域260內(nèi)的像素小，因此能夠較小地形成虛擬像素區(qū)域270，即能夠較小地形成邊框區(qū)域。另外，由于形成有虛擬像素電極271，因此能夠謀求顯示區(qū)域260的邊緣部分的TFT圖案形狀的均一化及寄生電容的均一化。在圖10中表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的變形例。在該變形例中，具有形成得比圖7所示的虛擬像素電極271小的虛擬像素電極272。在該情況下，在顯示區(qū)域260的外側(cè)只形成一行虛擬像素310，由此能夠進(jìn)一步減小邊框區(qū)域。此外，上述各實(shí)施方式的液晶顯示裝置并不限于液晶顯示裝置，能夠使用在有機(jī)EL顯示裝置、場(chǎng)發(fā)射顯示裝置(FED)等的各像素中形成薄膜晶體管的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于， 該顯示裝置包括 具有多個(gè)包含薄膜晶體管的像素，并作為用于顯示圖像的區(qū)域的顯示區(qū)域；以及 形成在所述顯示區(qū)域的外側(cè)，并具有多個(gè)虛擬像素的虛擬像素區(qū)域， 所述虛擬像素包括 與所述薄膜晶體管的柵極信號(hào)線平行的虛擬柵極信號(hào)線、以及 隔著絕緣層與所述虛擬柵極信號(hào)線交叉的半導(dǎo)體層， 所述半導(dǎo)體層只連接一個(gè)導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 所述一個(gè)導(dǎo)體層是施加用于在所述顯示區(qū)域中進(jìn)行顯示的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于， 所述虛擬柵極信號(hào)線與所述顯示區(qū)域的所述薄膜晶體管的柵極信號(hào)線在同一層以相同的寬度形成， 所述虛擬像素的半導(dǎo)體層在與所述虛擬柵極信號(hào)線交叉的部分與所述顯示區(qū)域的所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層在同一層以相同的寬度形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于， 在與所述顯示區(qū)域的顯示面垂直的視場(chǎng)中，形成所述虛擬像素的面積小于所述顯示區(qū)域中形成所述薄膜晶體管的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于， 所述虛擬像素區(qū)域還包括與所述顯示區(qū)域的像素中經(jīng)由所述薄膜晶體管而施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的像素電極同層地形成的虛擬像素電極， 所述虛擬像素電極與公共電極電連接，該公共電極與所述像素電極成對(duì)并控制液晶的取向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于， 所述薄膜晶體管及所述虛擬像素的半導(dǎo)體層由低溫多晶硅形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于， 以IPS方式控制所述液晶的取向。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有抑制邊框區(qū)域的大小，同時(shí)防止由于制造時(shí)產(chǎn)生的靜電引起的靜電破壞的虛擬像素的顯示裝置。該顯示裝置包括具有多個(gè)包含薄膜晶體管的像素，并作為用于顯示圖像的區(qū)域的顯示區(qū)域(260)；以及形成在顯示區(qū)域的外側(cè)，并具有多個(gè)虛擬像素的虛擬像素區(qū)域(270)，虛擬像素(310)包括與薄膜晶體管的柵極信號(hào)線平行的虛擬柵極信號(hào)線(311)、以及隔著絕緣層與虛擬柵極信號(hào)線交叉的半導(dǎo)體層(313)，在半導(dǎo)體層只連接一個(gè)導(dǎo)體層(312)。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK103034003SQ201210385230
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者阿部裕行, 槙正博, 西野知范 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日本顯示器東