(57)【要約】【課題】液晶パネルを構成する一方の基板に接地用パッドを設けることなく、他方の基板の帯電を防止することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、ＴＦＴガラス基板１０と、ＴＦＴガラス基板１０とともに液晶層を挟持するようＴＦＴガラス基板１０に対向配置され、液晶層と反対側の面にＩＴＯ（導電膜）が形成されたＣＦガラス基板１２と、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面のうちＣＦガラス基板１２に対向する領域を除く領域に搭載され、接地電位に接続される導電領域がＴＦＴガラス基板１０側以外の面の少なくとも一部に露出した液晶駆動用半導体チップ１４と、ＣＦガラス基板１２に形成されたＩＴＯと、液晶駆動用半導体チップ１４に形成された導電領域と、を接続する導電テープ１８と、を含む液晶パネルを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板とともに液晶層を挟持するよう前記第１基板に対向配置され、前記液晶層と反対側の面に導電膜が形成された第２基板と、
前記第１基板の前記液晶層側の面のうち前記第２基板に対向する領域を除く領域に搭載され、接地電位に接続される導電領域が前記第１基板側以外の面の少なくとも一部に露出した半導体素子と、
前記第２基板に形成された前記導電膜と、前記半導体素子に形成された前記導電領域と、を接続する導電部材と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記半導体素子の前記第１基板側の面には、接地電位に接続される接地電極が形成されており、
前記半導体素子に形成された前記導電領域は、前記接地電極に導通する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記半導体素子に形成された前記導電領域は、前記半導体素子を構成するＮ型またはＰ型の半導体基板であり、
前記半導体基板には、当該半導体基板と同じ極性を有し、前記接地電極に導通する拡散層が形成されている、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記半導体素子に形成された前記導電領域は、前記半導体素子の前記第１基板と反対側の面に形成された金属層である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記導電部材は、導電テープである、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第１基板の前記液晶層側の面のうち前記導電部材に対向する領域には、絶縁樹脂が塗布されている、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置において、
前記導電部材は、導電樹脂である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記半導体素子は、液晶駆動用半導体素子である、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第１基板の前記液晶層側の面には、薄膜トランジスタが形成されている、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第２基板の前記液晶層側の面には、カラーフィルタ層が形成されている、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記半導体素子に形成された前記接地電極は、前記第１基板に接続されたフレキシブルプリント基板の接地配線に導通する、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第１基板は、画素電極と対向電極とを有し、
前記画素電極と前記対向電極との間の電位差によって発生する電界によって前記液晶層を駆動して表示を行う、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶パネルの帯電を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶層と、該液晶層を挟持する一対の透明基板（第１基板および第２基板）と、を備える液晶パネルを含んで構成される。
【０００３】
図５は、従来の液晶表示装置に含まれる液晶パネルの一例を示す図である。同図に示すように、従来の液晶パネルは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）ガラス基板（第１基板）１０、ＣＦ（Color Filter）ガラス基板（第２基板、あるいは、対向基板）１２、液晶駆動用半導体チップ１５、フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）１６、接地用パッド２６、および導電樹脂２８を含む。
【０００４】
ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面（上面）のＣＦガラス基板１２が対向しない領域には、液晶駆動用半導体チップ１５とＦＰＣ１６の一端とが搭載され、また接地用パッド２６が形成されている。液晶駆動用半導体チップ１５は、ＦＰＣ１６の信号配線（図示せず）に接続され、液晶パネルに形成された画素電極と対向電極との間に印加される電圧を制御する。接地用パッド２６は、ＦＰＣ１６の接地配線（図示せず）に接続されている。
【０００５】
ＣＦガラス基板１２の裏面（液晶層と反対側の面）には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物：Indium Tin Oxide）が全面に形成されている。このＩＴＯは、液晶パネルの帯電を防止するために設けられた導電膜であり、導電樹脂２８を介して接地用パッド２６に接続されている。特に、ＩＰＳ（In-Plain Switching：横電界スイッチング）方式の液晶表示装置では、第１基板１０の液晶層側の面に画素電極と対向電極とが設けられ、第２基板１２の液晶層側の面には対向電極が設けられていないので、このような導電膜が設けられることが多い。なお、導電樹脂２８の代わりに、導電テープが用いられる場合もある。
【０００６】
なお、特許文献１〜３には、ＣＦガラス基板の裏面に形成されたＩＴＯを接地電位に接続する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１４０３５３号公報
【特許文献２】特開平９−１０５９１８号公報
【特許文献３】特開平１０−２６８７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、接地用パッドを設ける領域を確保する必要があるため、液晶パネルの高精細化に伴って、ドライバチップが大型化したり数が増えたりした場合、あるいは、配線数が増えたりした場合に、ＴＦＴ基板の液晶層側の面にドライバチップや配線を配置することが困難になるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、液晶パネルを構成する一方の基板に接地用パッドを設けることなく、他方の基板の帯電を防止することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板とともに液晶層を挟持するよう前記第１基板に対向配置され、前記液晶層と反対側の面に導電膜が形成された第２基板と、前記第１基板の前記液晶層側の面のうち前記第２基板に対向する領域を除く領域に搭載され、接地電位に接続される導電領域が前記第１基板側以外の面の少なくとも一部に露出した半導体素子と、前記第２基板に形成された前記導電膜と、前記半導体素子に形成された前記導電領域と、を接続する導電部材と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１基板の液晶層側の面に接地用パッドを設けることなく、第２基板の帯電を防止することができる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記半導体素子の前記第１基板側の面には、接地電位に接続される接地電極が形成されており、前記半導体素子に形成された前記導電領域は、前記接地電極に導通する。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記半導体素子に形成された前記導電領域は、前記半導体素子を構成するＮ型またはＰ型の半導体基板であり、前記半導体基板には、当該半導体基板と同じ極性を有し、前記接地電極に導通する拡散層が形成されている。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記半導体素子に形成された前記導電領域は、前記半導体素子の前記第１基板と反対側の面に形成された金属層である。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記導電部材は、導電テープである。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記第１基板の前記液晶層側の面のうち前記導電部材に対向する領域には、絶縁樹脂が塗布されている。この態様では、前記導電部材は、導電樹脂であってもよい。
【００１６】
なお、上記各態様において、前記半導体素子は、液晶駆動用半導体素子であってもよい。また、前記第１基板の前記液晶層側の面には、薄膜トランジスタが形成されていてもよいし、前記第２基板の前記液晶層側の面には、カラーフィルタ層が形成されていてもよい。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記半導体素子に形成された前記接地電極は、前記第１基板に接続されたフレキシブルプリント基板の接地配線に導通する。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記第１基板は、画素電極と対向電極とを有し、前記画素電極と前記対向電極との間の電位差によって発生する電界によって前記液晶層を駆動して表示を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に含まれる液晶パネルの構成図である。この液晶パネルは、たとえば携帯電話向けに用いられるＩＰＳ（In-Plain Switching：横電界スイッチング）方式の液晶パネルであり、同図に示すように、ＴＦＴガラス基板（第１基板）１０、ＣＦガラス基板（第２基板）１２、液晶駆動用半導体チップ１４、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１６、および導電テープ１８を含んで構成される。
【００２１】
ＴＦＴガラス基板１０とＣＦガラス基板１２は、液晶層（図示せず）を挟持するよう、対向して配置される。
【００２２】
ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面には、薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを介して映像信号が供給される画素電極と、対向電極と、が形成されている。また、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面には液晶層に含まれる液晶分子を所定の方向に配列させるための配向膜が形成されている。
【００２３】
ＣＦガラス基板１２の液晶層側の面には、ＴＦＴガラス基板１０上に形成された各画素電極に対向して光の３原色（ＲＧＢ）が配列されたカラーフィルタ層および配向膜が形成されている。また、ＣＦガラス基板１２の液晶層と反対側の面（裏面）には、透明な導電膜であるＩＴＯが形成されている。この導電膜は、ＣＦガラス基板１２の全面、あるいは、ほぼ全面（少なくとも表示領域を含む領域）に形成されている。
【００２４】
ＴＦＴガラス基板１０とＣＦガラス基板１２との間に挟まれて封入された液晶分子は、ＴＦＴガラス基板１０上に形成された画素電極と対向電極との間の電圧に応じて、その配列方向を変化させる。すなわち、画素電極と対向電極との間の電圧がオフである場合、液晶分子は上記所定の方向に配列し、画素電極と対向電極との間の電圧がオンである場合、液晶分子は画素電極と対向電極との間に発生する電界の方向に沿って配列する。このように、画素電極と対向電極との間の電位差によって発生する電界によって液晶層を駆動して表示を行う。
【００２５】
液晶駆動用半導体チップ１４は、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面のうちＣＦガラス基板１２に対向する領域を除く領域に搭載された半導体素子であり、ＴＦＴガラス基板１０に形成された薄膜トランジスタのそれぞれのスイッチング動作を制御する。液晶駆動用半導体チップ１４のＴＦＴガラス基板１０側以外の面（裏面を除く上面および側面）の少なくとも一部には、接地電位に接続される導電領域が露出している。
【００２６】
図３は、液晶駆動用半導体チップ１４の一例である液晶駆動用半導体チップ１４ａの断面図である。同図に示すように、液晶駆動用半導体チップ１４ａは、Ｐ型半導体基板３０と、Ｐ型半導体基板３０上に形成されたＰ型拡散層３１およびＮ型拡散層３２と、チップ裏面に形成された接地電位「０Ｖ」が印加されるバンプ４１および電源電位「５Ｖ」が印加されるバンプ４２、Ｐ型拡散層３１をバンプ４１に導通させるスルーホール３３，３７および金属配線３５，３９と、Ｎ型拡散層３２をバンプ４２に導通させるスルーホール３４，３８および金属配線３６，４０と、を含んで構成される。
【００２７】
液晶駆動用半導体チップ１４ａは、その裏面に形成されたバンプ４１とバンプ４２とが、ＴＦＴガラス基板１０に接続されたＦＰＣ１６の接地配線と電源配線とにそれぞれ導通するよう、ＴＦＴガラス基板１０に搭載される。
【００２８】
Ｐ型拡散層３１には、Ｎ型トランジスタ（Ｎ−ＴＲ）が形成され、Ｎ型拡散層３２には、Ｐ型トランジスタ（Ｐ−ＴＲ）が形成されている。また、Ｐ型半導体基板３０とＮ型拡散層３２は、Ｐ型半導体基板３０からＮ型拡散層３２に向かって電流を流すダイオード（ＤＩＯＤＥ）によって接合されている。
【００２９】
かかる構成を有する液晶駆動用半導体チップ１４ａでは、同じ極性を有するＰ型半導体基板３０とＰ型拡散層３１とが同電位となる。上記のとおり、Ｐ型拡散層３１は接地電位に接続されるバンプ４１に導通するため、Ｐ型半導体基板３０の電位も接地電位となる。このように、液晶駆動用半導体チップ１４ａでは、上面および側面の一部に、接地電位に接続されるＰ型半導体基板３０が露出している。
【００３０】
なお、ここではＰ型半導体基板３０が接地電位に接続される例を示したが、液晶駆動用半導体チップ１４ａは、Ｎ型拡散層を介してＮ型半導体基板が接地電位に接続されるよう、Ｐ型とＮ型の極性を反転させた構成を有してもよい。
【００３１】
導電テープ１８は、図２に示すように、ＣＦガラス基板１２の裏面に形成されたＩＴＯと、液晶駆動用半導体チップ１４の上面または側面に露出した接地電位に接続される導電領域（Ｐ型半導体基板３０または後述する金属層５１）と、を接続する。これにより、ＣＦガラス基板１２の裏面に形成されたＩＴＯは接地電位に接続され、ＣＦガラス基板１２の帯電が防止される。
【００３２】
なお、導電テープ１８が液晶駆動用半導体チップ１４に形成されたバンプやＴＦＴガラス基板１０上に形成された他の端子などに接触しないよう、たとえばたわまないように、導電テープ１８を接着してもよいし、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面のうち導電テープ１８に対向する領域にエポキシなどの絶縁樹脂を塗布してもよい。また、導電テープ１８に代えて、導電樹脂などの導電部材を用いてもよい。尚、導電テープ１８に代えて導電樹脂を用いる場合は、短絡を防止するために、ＴＦＴガラス基板１０の表面の、導電樹脂に対向する領域には、前記した絶縁樹脂を設けることが望ましい。
【００３３】
図４は、液晶駆動用半導体チップ１４の他の例である液晶駆動用半導体チップ１４ｂの断面図である。同図に示すように、液晶駆動用半導体チップ１４ｂは、図３に示した液晶駆動用半導体チップ１４ａに、Ｐ型半導体基板３０の上面に絶縁層５０を介して形成された金属層５１と、チップ裏面に形成された接地電位に接続されるバンプ５６と、金属層５１をバンプ５６に導通させるスルーホール５２，５４および金属配線５３，５５と、をさらに加えた構成を有する。液晶駆動用半導体チップ１４ｂでは、上面に露出した金属層５１に接地電位に接続される。なお、スルーホール５２は、金属層５１および金属配線５３にのみ導通し、Ｐ型半導体基板３０からは絶縁されているものとする。
【００３４】
この金属層５１と、ＣＦガラス基板１２の裏面に形成されたＩＴＯと、を導電テープ１８で接続すれば、ＣＦガラス基板１２の裏面に形成されたＩＴＯは接地電位に接続され、ＣＦガラス基板１２の帯電が防止される。この場合、ＣＦガラス基板１２で生じた静電気は、Ｐ型半導体基板３０ではなく、絶縁層５０およびスルーホール５２によりＰ型半導体基板３０から絶縁された金属層５１に流れ込む。このため、ＣＦガラス基板１２からＰ型半導体基板３０に流れ込む静電気が、Ｐ型半導体基板３０に形成されたＮ型拡散層３２などの電位に与える影響を低減することができる。
【００３５】
以上説明した液晶パネルを含む液晶表示装置によれば、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面に接地用パッドを設けることなく、ＣＦガラス基板１２の帯電を防止することができる。すなわち、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面に十分な空き領域を確保することができる。これにより、ＴＦＴガラス基板１０の液晶層側の面には、図２に示すように、液晶駆動用半導体チップ１４だけでなく、複数の点灯検査用パッド２０，２２，２４も搭載できるようになる。また、たとえば、アモルファスシリコン形ＴＦＴを用いた液晶パネルの高精細化に必要となる３つのドライバチップすべてを、ＴＦＴ基板の液晶層側の面に搭載することも可能となる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３７】
たとえば、導電テープ１８などの導電部材を介してＣＦガラス基板１２の裏面に形成されたＩＴＯに接続される半導体素子は、接地電位に接続される導電領域が上面または側面の少なくとも一部に露出したものであればよく、液晶駆動用半導体チップに限らない。
【００３８】
また、本発明は、ＩＰＳ方式の液晶パネルに限らず、他の方式の液晶パネルを含む液晶表示装置にも適用可能である。例えば、対向電極がＴＦＴガラス基板１０側ではなく、ＣＦガラス基板１２側の液晶層側の面に形成されている場合でも、帯電防止の効果を向上させるためなどの目的でＣＦガラス基板１２の裏面にＩＴＯなどの導電膜を形成した液晶表示装置に対しても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置に含まれる液晶パネルの構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液晶表示装置に含まれる液晶パネルの構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液晶駆動用半導体チップの一例の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶駆動用半導体チップの他の例の断面図である。
【図５】従来の液晶表示装置に含まれる液晶パネルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ＴＦＴガラス基板、１２  ＣＦガラス基板、１４，１５  液晶駆動用半導体チップ、１６  フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、１８  導電テープ、２０，２２，２４  点灯検査用パッド、２６  接地用パッド、２８  導電樹脂、３０  Ｐ型半導体基板、３１  Ｐ型拡散層、３２  Ｎ型拡散層、３３，３４，３７，３８，５２，５４  スルーホール、３５，３６，３９，４０，５３，５５  金属配線、４１，４２，５６  バンプ、５０  絶縁層、５１  金属層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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