(57)【要約】 【課題】  静電放電の保護効果を有するパネルと電子装置を提供する。【解決手段】  パネル基板、及び前記パネル基板上に堆積された複数のパターン化された導電層を含む静電放電の保護効果を有するパネルであって、前記パネルは、アレイ表示域と駆動回路域を有し、前記パターン化された導電層の中の１つの第１導電層は、前記駆動回路域内に複数のほぼ重複したパターンを有し、前記第１導電層は、その他にダミーバーを有し、前記重複性パターンの端パターンの外端に設置され、且つ前記ダミーバーが前記パネルで電力を供給されて操作した時に、電気的に浮動状態となるように設計されており、絶縁物によって任意の電源と絶縁されるため、前記ダミーバーが前記端パターンを保護し、静電放電のダメージを防ぐことができるパネル。【選択図】  図２
2009015320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル基板、及び
前記パネル基板上に堆積された複数のパターン化された導電層を含む静電放電の保護効果を有するディスプレイパネルであって、
前記パネルは、アレイ表示域と駆動回路域を有し、前記パターン化された導電層の中の１つの第１導電層は、前記駆動回路域内に複数のほぼ繰返したパターンを有し、前記第１導電層は、前記ほぼ繰返したパターンの端パターンの外端に設置されたダミーバーを有し、且つ前記ダミーバーは前記ディスプレイパネルが電力を供給された時に、電気的に浮動状態となり、絶縁物によって任意の電源と絶縁されるため、前記ダミーバーが前記端パターンを保護し、静電放電のダメージを防ぐことができるディスプレイパネル。
【請求項２】
前記ダミーバーは、前記第１導電層以外のその他の導電層層と絶縁される請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項３】
前記端パターンは、複数の導線と少なくとも１つの間隙を有し、前記ダミーバーと前記導線の端導線の間隔は、前記間隔の約５０％〜１５０％の間にある請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項４】
前記端パターンは、複数の導線を有し、その中の１つの端導線は、導線幅を有し、前記ダミーバーの線幅は、前記端導線の線幅より大きい請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項５】
前記ダミーバーの線幅は、前記端導線の線幅の約１００％〜２００％の間にある請求項４に記載のディスプレイパネル。
【請求項６】
前記端パターンは、複数の導線を有し、その中の１つの端導線は、導線の長さを有し、前記ダミーバーの線の長さは、前記端導線の線の長さより長い請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項７】
前記ダミーバーの線の長さは、前記端導線の線の長さの約１００％〜２００％の間にある請求項６に記載のディスプレイパネル。
【請求項８】
前記第１導電層は、ポリシリコン層またはゲート金属層である請求項１に記載のパネル。
【請求項９】
画像信号を提供する画像提供集積回路、
パネル基板、及び
前記パネル基板上に堆積された複数のパターン化された導電層を含むパネルを含み、
前記パネルは、
アレイ配列された複数の表示ユニットを形成するアレイ表示域、及び
駆動回路が形成され、前記画像信号を受けて、前記表示ユニットを駆動する駆動回路域を含み、
前記パターン化された導電層の中の１つの第１導電層は、複数のほぼ繰返したパターンを前記駆動回路域内に有し、前記第１導電層は、前記ほぼ繰り返したパターンの端パターンの外端に設置されたダミーバーを有し、且つ前記ダミーバーは前記ディスプレイパネルが電力を供給された時に、電気的に浮動状態となり、絶縁物によって任意の電源と絶縁される電子装置。
【請求項１０】
前記電子装置は、デジタルカメラ、携帯電話、ノートパソコン、液晶ＴＶ、ＤＶＤ、カーディスプレイ、ＰＤＡ、モニタ、卓上コンピュータである請求項９に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電放電の保護構造に関し、特に、ディスプレイパネルに用いられる静電放電の保護構造とその応用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体とディスプレイ装置の高度発展によりマルチメディアシステムも普及してきた。マルチメディアを用いた従来のディスプレイ装置は、通常、表示ユニットとして冷陰極蛍光管を用いている。しかし、冷陰極蛍光管で構成されたディスプレイ装置は、かなり大きく、消費電力が高い。非常に大きく消費電力が高い電子装置は、現在の市場に求められる携帯性にそぐわない。また、冷陰極蛍光管は、目を傷める放射線の問題がある。その為、冷陰極蛍光管に取って代わる多くの種類のディスプレイパネルが開発、または設計されている。薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）は、非常に軽量薄型で非常に高品質の画像を提供することができ、非常に少量のエネルギーを消耗し、且つほとんど放射線の問題がない。これらの利点がＴＦＴ−ＬＣＤを現在のディスプレイ装置の主流にしている。
【０００３】
一般的に、薄膜トランジスタは２種類、アモルファス薄膜トランジスタとポリシリコン薄膜トランジスタに分けることができる。ポリシリコン薄膜トランジスタは、一般的に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）技術を用いて製造され、アモルファス薄膜トランジスタは、一般的にアモルファスシリコン（ａ−ｓｉｌｉｃｏｎ）技術を用いて製造される。低温ポリシリコンの電子移動度は、アモルファスシリコンの電子移動度より遥かに高い。よって、低温ポリシリコンの薄膜トランジスタは、より小さい素子寸法を有して同じ駆動能力を保持することができる。また、低温ポリシリコン薄膜トランジスタ（ＬＴＰＳ−ＴＦＴ）で製造されたパネルも高開口率と低消費電力を有することができる。この他、低温ポリシリコンの製造プロセスはまた、同じパネル基板上で駆動回路の一部とアレイ表示領域の薄膜トランジスタを同時に形成させることができる。よって、後に形成される液晶パネルは、より高い信頼度とより低い製品コストを有することができる。また、後に形成される液晶パネルは、それに応じて少なくなった一部の外部接続の駆動回路により、体積もより軽量で薄型になる。その為、低温ポリシリコン薄膜トランジスタのパネルは、携帯可能な電子製品に非常に適用する。
【０００４】
しかし、駆動回路の一部を薄膜トランジスタを有する同じパネル基板上に統合したことから、ＬＴＰＳの製造プロセスもより複雑となり、いくつかのマスクと対応するプロセスを増加して、パネル基板上に堆積した材料をパターン化する必要がある。アモルファスシリコン技術のパネルと比べ、低温ポリシリコン技術のパネルの収率は比較的低い。よって、如何にして低温ポリシリコン技術のパネルの収率を上げるかが低温ポリシリコン業界の重要な課題の要素の中の１つとなっている。
【０００５】
静電放電は、パネルの信頼度の課題以外に、パネルの収率の重要な要素の１つでもある。通常課題となる静電放電は、２種類のモデル、人体モデル（ＨＢＭ）と機械モデル（ＭＭ）を有する。人体モデルは、高インピーダンスを有する帯電した人体に接触した電子製品の静電放電を想定したもので、機械モデルは、低インピーダンスを有する導電機械に接触した電子製品の静電放電を想定したものである。いくつかのパネル業界で熟知された静電放電の防止構造は、ガードリング（ｇｕａｒｄｒｉｎｇ）と保護ダイオード（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を含む。両者の基本観念とも電気接続した導線によって、保護したい位置が発生する、または受ける可能性がある静電を適当に消散、または放出するものである。しかし、ガードリングと保護ダイオードとも通常、導線に電気接続してネットワークを形成した後、初めて保護構造が作用し始める。仮に静電放電が導電ネットワークの形成前に発生した場合、ガードリングと保護ダイオードを有する設計だけでは、保護能力がない可能性があり、静電放電のダメージを受けてパネルの収率を低下させる。
【０００６】
図１は、従来の低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネル１００の導電層のレイアウトを表している。上述で述べたように、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネルは、パネル基板（図示されていない）上に、製造プロセスによって駆動回路の一部とアレイ表示域の薄膜トランジスタが同時に形成されている。よって、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００は、２つの領域、アレイ表示域１０２と駆動回路域１０４を有する。駆動回路域１０４には、複数の構造が全く同じのシフトレジスタと、デジタルアナログコンバータ（データラインを駆動する）などが形成される可能性がある。その為、駆動回路域１０４には多数のほぼ重複したパターン、例えば、パターン１０８ａ〜１０８ｅ、１０６が形成される。パターン１０８ａ〜１０８ｅの互いの間は、全く同じである。また、パターン１０６のライン間は、ほぼ重複しているが長さがいくらか異なる。
【０００７】
静電放電の発生は、導電ネットワークの形成前に発生する可能性がある。例えば、ＬＴＰＳ−ＴＦＴ技術で、ポリシリコン層と、またはゲート金属層が形成された後、エッチングまたは堆積処理をしたプラズマチャンバの電荷は、分布が不均一な問題を有する可能性がある。よって、図１のＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００は、局部領域の静電圧力を発生する可能性がある。静電圧力が一定のレベルまで大きくなった時、静電放電が発生し、静電気が隔絶された誘電体層を打破（短絡を生じる）、または導電線を焼損（開回路を生じる）する。この時、ポリシリコン層と、またはゲート金属層のパターン、例えば、１０８ａ〜１０８ｅ、１０６は、導電ネットワークの保護がなく、静電放電のダメージを受ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
静電放電の保護効果を有するパネルと電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、パネル基板と複数のパターン化された導電層を含む静電放電の保護効果を有するパネルを提供する。導電層は、パネル基板上に堆積される。パネルは、アレイ表示域と駆動回路域を有する。パターン化された導電層の中の１つの第１導電層は、駆動回路域内に複数のほぼ重複したパターンを有する。第１導電層は、その他にダミーバーを有し、重複性パターンの端パターンの外端に設置される。ダミーバーは、パネルで電力を供給されて操作した時に、電気的に浮動状態となるように設計されており、絶縁物によって任意の電源と絶縁される。よって、ダミーバーは、端パターンを保護し、静電放電のダメージを防ぐことができる。
【００１０】
本発明の実施例は、画像提供集積回路とパネルを含む電子装置を提供する。画像提供集積回路は、画像信号を提供する。パネルは、パネル基板と複数のパターン化された導電層を含む。導電層は、パネル基板上に堆積される。パネルは、アレイ表示域と駆動回路域を含む。アレイ表示域は、アレイ配列された複数の表示ユニットを形成する。駆動回路域は、駆動回路を形成し、画像信号を受けて、表示ユニットを駆動する。パターン化された導電層の中の１つの第１導電層は、複数のほぼ重複したパターンを駆動回路域内に有する。第１導電層は、その他にダミーバーを有し、重複性パターンの端パターンの外端に設置される。ダミーバーは、パネルで電子装置が電力を供給されて操作した時に、電気的に浮動状態となるように設計されており、絶縁物によって任意の電源と絶縁される。
【発明の効果】
【００１１】
静電放電の保護効果を有するパネルと電子装置によれば、ダミーバーがパネルで電力を供給されて操作した時に、電気的に浮動状態となるように設計されており、絶縁物によって任意の電源と絶縁されるため、端パターンを保護し、静電放電のダメージを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
図２は、本発明の実施例に基づいた低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネル２００の導電層のレイアウトを表している。図３は、図２に示された低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネル２００の断面構造を挙げた断面図である。注意しなければならないのは、本発明は、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００を実施例としているがＬＴＰＳ−ＴＦＴパネルを限定するものではない。
【００１４】
図３に示されるように、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００は、通常、透明ガラスで構成されたガラス基板のパネル基板１０を有し、その上に多数のパターン化された導電層と誘電体層が堆積されている。パターン化されたポリシリコン層１２は、金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタのチャネルとソース／ドレイン領域となる。ゲート誘電体層１３は、ポリシリコン層１２上を覆い、ＭＯＳトランジスタの導電ゲートをチャネル領域と電気的に隔絶する。パターン化されたゲート金属層１４は、主にＭＯＳトランジスタの導電ゲートとなり、同時に表示セル（ｄｉｓｐｌａｙｃｅｌｌ）の蓄積コンデンサの１つの電極ともなる。ゲート金属層１４がパターン化された後、パネル基板１０の電子素子は、ほぼ形成されるが互いの間はまだ電気接続せず、ゲート金属層１４とポリシリコン層１２も互いに隔絶している。誘電体層１６は、ゲート金属層１４上を覆う。誘電体層１６がパターン化された後、エッチングで除去された所は、一部のポリシリコン層１２とゲート金属層１４を露出する。金属導電層１８は、堆積されてパターン化され、パネル基板上の電子素子間の望みのローカル（ｌｏｃａｌ）接続を定義する。平坦化されてパターン化された誘電体層２０は、一部の金属導電層１８を露出する。金属導電層２４は、堆積されてパターン化され、パネル基板１０の電子素子間の望みのグローバル（ｇｌｏｂａｌ）接続を形成するだけでなく、同時に表示ユニットの液晶を制御する１つの電極も形成する。
【００１５】
図２では、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００は、２つの領域、アレイ表示域２０２と駆動回路域２０４を有する。アレイ表示域２０２は、アレイ配列された複数の液晶ディスプレイユニットを有する。通常、各液晶ディスプレイユニットは、図３の領域２０２に示されるように、セル選択ＮＭＯＳトランジスタ（ｃｅｌｌｃｅｌｅｃｔ ＮＭＯＳ）２１０、蓄積コンデンサと、液晶制御電極を有する。駆動領域２０４は、補助ＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭＯＳ）回路が形成される。ＣＭＯＳ回路は、互いに接続されたＮＭＯＳトランジスタ２１６とＰＭＯＳトランジスタ２１８より構成される。
【００１６】
駆動回路域２０４には、複数の構造が全く同じのシフトレジスタと、デジタルアナログコンバータなどを形成することができる。その為、図２に示されるように、駆動回路域２０４には多数のほぼ重複したパターン、例えば、パターン２０８ａ〜２０８ｅ、２０６が形成される。パターン２０８ａ〜２０８ｅの互いの間は、全く同じである。また、各パターン２０８の形状もほぼ繰り返されており、ある１つの方向（左から右）に向かって長さが徐々に増している。パターン２０６では、図２に示されるように、各形状は複数の逆Ｌ字型であり、ほぼ繰り返されているが長さが徐々に増している（左から右）。
【００１７】
図１と異なるのは、図２では、多くのダミーバー２２２１〜２２２５を新しく追加している。また、ダミーバー２２２１〜２２２３は、ほぼ繰り返した形状を有するパターン２０６の外側に配置される。例えば、ダミーバー２２２１は、パターン２０６の一番右端線の右外側に配置され、２２２２は、パターン２０６の一番上端線の上外側に配置され、２２２３は、パターン２０６の一番左端線の左外側に配置される。ダミーバー２２２４−２２２５もほぼ繰り返した形状有するパターン２０８ａ〜２０８ｅの外側に位置される。例えば、ダミーバー２２２４は、一番左のパターン２０８ａの一番左端線の左外側に配置され、ダミーバー２２２５は、一番右のパターン２０８ｅの一番右端線の右外側に配置される。
【００１８】
図１のＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００を生産するプロセスでは、静電放電の問題がよく発生し、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００のほぼ繰り返したパターンの最も外端の導電線にダメージを与える。これらの静電放電のダメージは、金属導電層１８を形成する前のプロセスでもよく生じる。１つの可能な説明は下記の通りである。上述のように、金属導電層１８を形成する前、全てのＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００上の電子素子の互いの間は、電気接続がまだ発生していない。その為、ガードリングと保護ダイオードを提供して静電放電を保護することができない。静電放電保護がないＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００がプラズマの電荷の不均一により発生した静電圧力に遭った時、放電により非常にダメージを受け易い。通常、静電放電が最も発生し易い位置は、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル１００の電場が最も大きい所である。ほぼ繰り返した導電パターンで言えば、一般的には、導電パターンの最も外端の導電線が受ける電場が導電パターンの内部のほぼ繰り返した領域が受ける電場より大きい。その為、静電放電のダメージは、ほぼ繰り返した導電パターンの最も外端の導電線によく生じる。
【００１９】
図２のダミーバー２２２１〜２２２５は、静電放電のダメージから端のパターンを保護することができる。ダミーバーは、少なくとも２つの作用を有することができる。１つは、端のパターンの最も外周の端導電線をそれほど端にしなくなる。もう１つは、静電放電のダメージをダミーバーに生じさせるが導電パターンの端導電線に生じさせない。言い換えれば、ダミーバーは、端パターンの最も外周の導線を擬態する、または置き換えるように用いられる。よって、ダミーバーは、図形上で擬態する、または置き換える目的を達成するために制限がなければならない。図４は、ダミーバー２２２４とパターン２０８ａのいくつかのサイズの符号を標示している。パターン２０８ａは、左端導線４０４を有する。導線４０４の幅はＷｒ、導線の長さはＬｒと、内部に隣接した導線４０６との間隔は、Ｓｒである。同じように、ダミーバー２２２４は、左端導線４０４の左側に位置し、導線４０４の幅はＷｄ、導線の長さはＬｄと、左端導線４０６との間隔は、Ｓｄである。基本的にダミーバーの導線幅Ｗｄは、端導線幅Ｗｒより大きく、ダミーバーの導線の長さＬｄは、端導線のＬｒより長く、より好ましい範囲は、Ｓｄ／Ｓｒ比が約５０％〜１５０％、Ｗｄ／Ｗｒ比が１００％〜２００％、Ｌｄ／Ｌｒ比が１００％〜２００％の間の範囲である。
【００２０】
ダミーバー２２２１〜２２２５がダミーバーで生じる静電放電を引き付ける犠牲の役割を果たすことから、ダミーバー２２２１〜２２２５は、最後の製品のＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００で静電放電のダメージが存在する可能性がある。よって、１つの実施例では、ダミーバー２２２１〜２２２５は、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００が電力を供給される時に、電気的に浮動状態となるように設計されており、絶縁物によって任意の電源と絶縁される。静電放電のダメージが電気的短絡、または開回路を生じる可能性があることから、仮にダミーバー２２２１〜２２２５が電気的に浮動状態となるように設計されていない場合、それにより生じた短絡、または開回路は、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００に誤作動を発生させる可能性がある。ダミーバー２２２１〜２２２５が電気的に浮動状態となるように設計されている場合、静電放電のダメージのためにダミーバーが信号線または電源線で短絡しても誤作動が発生することはない。
【００２１】
ダミーバーが電気的に浮動状態となるようにする方法は、ダミーバーをその他の導電層に完全に接続させないことである。例えば、仮にダミーバー２２２１〜２２２５が図３のポリシリコン層１２で構成された場合、ダミーバー２２２１〜２２２５の上方は、ゲート誘電体層１３と誘電体層１６で完全に被覆され、金属導電層１８に電気接続されない。仮にダミーバー２２２１〜２２２５が図３のゲート金属層１４で構成された場合、ダミーバー２２２１〜２２２５の上方は、誘電体層１６で完全に被覆され、金属導電層１８に電気接続されない。類似のダミーバーもポリシリコン層１２とゲート金属層１４以外のその他の導電層に用いられることができ、ガードリングと保護ダイオードを提供する他に、更なる静電放電の保護をする。
【００２２】
もう１つのダミーバーが電気的に浮動状態となるようにする方法は、ダミーバーは、その他の金属層に接続されるが、最後の製品のパネルに配置された任意の電源線、または信号線に電気接続されない。
【００２３】
図５は、図２の低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネル２００を有する電子装置５００を表している。電子装置５００は、デジタルカメラ、携帯電話、ノートパソコン、液晶ＴＶ、ＤＶＤ、カーディスプレイ、ＰＤＡ、モニタ、卓上コンピュータなどであることができる。ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００は、画像提供集積回路５０２より伝送された画像信号を表示するように用いられる。上述で述べたように、ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００は、駆動回路域２０４で駆動回路が形成され、画像信号を受け、それに基づいてアレイ表示域２０２の液晶表示ユニットを駆動する。ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル２００は、ダミーバー２２２１〜２２２５も有し、ほぼ重複したパターンの最も外端の導電線の保護に用いられる。
【００２４】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネルの導電層のレイアウトを表している。
【図２】本発明の実施例に基づいた低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネルの導電層のレイアウトを表している。
【図３】図２に示された低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネルの断面構造を挙げた断面図である。
【図４】ダミーバーとエッジ導線に関するいくつかのサイズの符号を標示している。
【図５】図２の低温ポリシリコン薄膜トランジスタパネルを有する電子装置を表している。
【符号の説明】
【００２６】
１００  ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル
１０２  アレイ表示域
１０４  駆動回路域
１０８ａ〜１０８ｅ、１０６  パターン
２００  ＬＴＰＳ−ＴＦＴパネル
２０２  アレイ表示域
２０４  駆動回路域
２０８ａ〜２０８ｅ、２０６  パターン
２１０  セル選択ＮＭＯＳトランジスタ
２１６  ＮＭＯＳトランジスタ
２１８  ＰＭＯＳトランジスタ
２２２１〜２２２５  ダミーバー
１０  パネル基板
１２  ポリシリコン層
１３  ゲート誘電体層
１４  ゲート金属層
１６  誘電体層
１８  金属導電層
２０  誘電体層
４０４  左端導線
４０６  内部の導線
５００  電子装置
５０２  画像提供集積回路
【図１】
2009015320.tif 000003
【図２】
2009015320.tif 000004
【図３】
2009015320.tif 000005
【図４】
2009015320.tif 000006
【図５】
2009015320.tif 000007