JP3276995B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3276995B2
JP3276995B2 JP23708392A JP23708392A JP3276995B2 JP 3276995 B2 JP3276995 B2 JP 3276995B2 JP 23708392 A JP23708392 A JP 23708392A JP 23708392 A JP23708392 A JP 23708392A JP 3276995 B2 JP3276995 B2 JP 3276995B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関し、と
くに表示品位を向上させたアクティブマトリックス型液
晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly to an active matrix type liquid crystal display having improved display quality.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型軽量、低消
費電力という大きな利点をもつため、液晶テレビ、日本
語ワードプロセッサやディスクトップパーソナルコンピ
ュータ等のOA機器の表示装置に積極的に用いられてい
る。とくに、薄膜トランジスタ(以下、TFTと称す
る。)などの 3端子素子を表示画素の1つ1つにスイッ
チとして接続したアクティブマトリックス型の液晶表示
装置は、大画面が得られやすいこと、製造に従来の半導
体製造技術が応用できることなどから多用されている。
それと共に、アクティブマトリックス型の液晶表示装置
の表示品位の向上が望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have great advantages of thinness, light weight, and low power consumption. Therefore, they have been actively used for display devices of OA devices such as liquid crystal televisions, Japanese word processors and desktop personal computers. I have. In particular, an active matrix type liquid crystal display device in which a three-terminal element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) is connected as a switch to each of the display pixels is easy to obtain a large screen. It is often used because semiconductor manufacturing technology can be applied.
At the same time, it is desired to improve the display quality of the active matrix type liquid crystal display device.

【0003】従来のアクティブマトリックス型液晶表示
装置の表示画素1つ分の等価回路を図2に示す。TFT
からなるスイッチ1に液晶容量2と補助容量3が接続さ
れている。なお、符号Cgsはスイッチ部の寄生容量8を
示す。このような表示画素に表示信号を書き込む場合に
は、スイッチ1が閉じて液晶容量2と補助容量3に信号
が書き込まれる。一方、書き込んだ表示信号を保持する
場合には、スイッチ1が開くために保持状態であるとき
に加わる表示信号の影響をスイッチ1により防ぐことが
できる。そのため、アクティブマトリックス型液晶表示
装置は高品質の画像が得られる。しかし、TFTからな
るスイッチ1を設けることで、スイッチ開閉時に生じる
ノイズが液晶容量、補助容量に伝わり、書き込んだ表示
信号に変化が生じる。このノイズの原因はスイッチ部の
寄生容量8の影響で、図2のような1画素の等価回路に
おいて、スイッチ開閉時の信号の電位変化(dVg )に
対応して、 dVp =(Cgs/(Cgs+CLc+Cs ))×dVg …………(1) なる画素電位の変位量(dVp )が生じる。ここでCLc
は液晶容量、Cs は補助容量を示している。液晶は対称
性を有する交流波形による駆動が必要であることから、
図3に示すように交流駆動波形の振幅中心値である対向
電極電位V´comにオフセットバイアスdVcom を加え
た電位で駆動している。従来のたとえば小型の液晶表示
装置においては、画素電位の変位が生じてもこのオフセ
ットバイアス駆動で表示上の問題は殆ど解決されてい
た。
FIG. 2 shows an equivalent circuit for one display pixel of a conventional active matrix type liquid crystal display device. TFT
A liquid crystal capacitor 2 and an auxiliary capacitor 3 are connected to a switch 1 composed of The symbol C gs indicates the parasitic capacitance 8 of the switch unit. When a display signal is written to such a display pixel, the switch 1 is closed and a signal is written to the liquid crystal capacitor 2 and the auxiliary capacitor 3. On the other hand, when the written display signal is held, the effect of the display signal applied when the switch 1 is in the holding state because the switch 1 is opened can be prevented by the switch 1. Therefore, the active matrix type liquid crystal display device can obtain a high quality image. However, by providing the switch 1 composed of a TFT, noise generated when the switch is opened and closed is transmitted to the liquid crystal capacitance and the auxiliary capacitance, and the written display signal is changed. The cause of this noise is the effect of the parasitic capacitance 8 in the switch section. In an equivalent circuit of one pixel as shown in FIG. 2, dV p = (C gs ) corresponding to the potential change (dV g ) of the signal when the switch is opened and closed. / (C gs + C Lc + C s )) × dV g (1) A displacement amount (dV p ) of the pixel potential is generated. Where C Lc
Liquid crystal capacitor, the C s represents an auxiliary capacitance. Since the liquid crystal needs to be driven by a symmetrical AC waveform,
Are driven at a potential obtained by adding the offset bias dV com to the counter electrode potential V'com is an amplitude center value of the AC drive waveform as shown in FIG. In a conventional liquid crystal display device of, for example, a small size, even if a displacement of a pixel potential occurs, a display problem is almost solved by the offset bias driving.

【0004】また、画素電位の変位量(dVp )に着目
して、駆動波形の立ち上がりを急峻に変化させることに
より、画素電位の変位量(dVp )を小さくすることを
目的とする提案がなされている(特開平1−21982
7号公報)。しかし、この提案は画素電位の変位量(d
p )がゲート配線の配線方向および信号用配線の配線
方向において所定の分布をもって変動することについて
は何等開示していない。
[0004] Further, there is a proposal aimed at reducing the displacement amount (dV p ) of the pixel potential by steeply changing the rise of the drive waveform by focusing on the displacement amount (dV p ) of the pixel potential. (Japanese Patent Laid-Open No. 1-21982)
No. 7). However, this proposal proposes a displacement amount (d
There is no disclosure that V p ) varies with a predetermined distribution in the wiring direction of the gate wiring and the wiring direction of the signal wiring.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、対角 5
インチ以上の表示装置の場合等には、スイッチの開閉信
号を送る配線(以下、ゲート配線と称する。)の時定数
の上昇によりスイッチが解放状態に達する時間に分布が
生じる。そのために、画素電位の変位(dVp )が
(1)式のように単純に変化せず、スイッチ開閉の速
度、過度変化に左右される。具体的な例を図4で説明す
る。図4に示すようにゲート配線の時定数の上昇により
スイッチ駆動信号の駆動波形が入力時からゲート配線方
向に沿って順次変化する。したがって、ドライバーIC
4に近い画素の画素電位の変位量(dVp)は、スイッ
チが完全に解放されるまでの時間が短いために全体と比
較した場合は大きく、ドライバーIC4に遠い画素では
スイッチが完全に解放されるまでの時間が長いためにド
ライバーIC4に近い画素の変位量(dVp )より小さ
くなる。このスイッチの解放時間の相違が画素電位の変
位量(dVp )の相違となってあらわれる。このため、
ゲート配線方向に表示むらが生じるとの問題があった。
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a display device having a size of inches or more, a time distribution of a switch reaches an open state due to an increase in a time constant of a wiring (hereinafter, referred to as a gate wiring) for transmitting a switch open / close signal. Therefore, the displacement (dV p ) of the pixel potential does not simply change as in the equation (1), but depends on the speed of opening and closing the switch and an excessive change. A specific example will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the drive waveform of the switch drive signal sequentially changes along the gate wiring direction from the time of input, due to the increase in the time constant of the gate wiring. Therefore, the driver IC
The displacement amount (dV p ) of the pixel potential of the pixel close to 4 is large compared to the whole because the time until the switch is completely released is short, and the switch is completely released for the pixel far from the driver IC 4. Since the time until the change is long, it becomes smaller than the displacement (dV p ) of the pixel close to the driver IC 4. This difference in the switch release time appears as a difference in the displacement amount (dV p ) of the pixel potential. For this reason,
There is a problem that display unevenness occurs in the gate wiring direction.

【0006】一方で、液晶容量2は書き込む信号電圧に
より、その容量値が変化する。この容量変化により、数
式1から書き込む信号電圧によっても画素電位の変位量
(dVp )が変化することがわかる。加えて、書き込む
信号電圧が相違することは、3端子素子間のバイアス状
態も相違することとなり、 3端子素子が閉じた状態から
開いた状態に移行するときに過度的にながれる電荷量に
も相違が生じる。よって、この電荷量の相違により画素
電位の変位量(dVp )も変化することとなる。これら
の原因で生じる画素電位変位量(dVp )の信号電圧に
よる相違が大きい場合には、液晶に非対称性が大きい駆
動信号が加わるために、直流電圧成分による液晶材料の
変質が生じることとなり、コントラストの低下やフリッ
カーの発生などの表示むらが生じるとの問題があった。
On the other hand, the capacitance of the liquid crystal capacitor 2 changes depending on the signal voltage to be written. It can be seen from this capacitance change that the displacement amount (dV p ) of the pixel potential also changes according to the signal voltage to be written from Equation 1. In addition, the difference in the signal voltage to be written also results in a difference in the bias state between the three-terminal elements, and a difference in the amount of charge that flows excessively when the three-terminal element shifts from the closed state to the open state. Occurs. Therefore, the difference (dV p ) of the pixel potential also changes due to the difference in the charge amount. When the difference in the pixel potential displacement (dV p ) caused by these factors due to the signal voltage is large, a drive signal having a large asymmetry is applied to the liquid crystal, so that the liquid crystal material deteriorates due to the DC voltage component. There has been a problem that display unevenness such as a decrease in contrast and generation of flicker occurs.

【0007】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、アクティブマトリックス型液晶表示
装置の表示画素部に発生する表示むらを低減し、表示品
位の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a liquid crystal display device having high display quality by reducing display unevenness occurring in a display pixel portion of an active matrix liquid crystal display device. The purpose is to:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】 本発明は、基板と、該
基板上に形成され互いに直交する複数のゲート配線と複
数の信号用配線と、直交する配線の交差箇所にスイッチ
ング用薄膜トランジスターと該薄膜トランジスターに接
続され基板上に形成された画素電極とを備えた薄膜トラ
ンジスターアレイ基板と、薄膜トランジスターアレイ基
板に対向配置してなる対向基板との間に液晶組成物を挟
持した画素電極からなる表示部を有してなるアクティブ
マトリックス型液晶表示装置において、前記ゲート配線
に印加される駆動電圧波形の立ち下がり部分の時定数を
立ち上がり部分の時定数より大きくして、前記薄膜トラ
ンジスターのスイッチング時における前記画素電極の電
位変化量(dVp )を前記信号用配線の配線方向におい
て実質的に同一とする手段を具備することを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems The present invention provides a substrate, a plurality of gate wirings and a plurality of signal wirings formed on the substrate and orthogonal to each other, and a switching thin film transistor at an intersection of the orthogonal wirings. A display comprising a thin-film transistor array substrate having a pixel electrode connected to a thin-film transistor and formed on a substrate, and a pixel electrode having a liquid crystal composition sandwiched between a thin-film transistor array substrate and an opposing substrate disposed opposite to the thin-film transistor array substrate. in an active matrix type liquid crystal display device comprising a part, pre Symbol gate wiring
Time constant of the falling part of the drive voltage waveform applied to
The time constant of the rising portion is set to be larger than
Voltage of the pixel electrode during switching of the transistor.
Position change amount (dVp) characterized that you comprising means shall be the substantially the same in the wiring direction of the signal wiring.

【0009】本発明の液晶表示装置において、表示部に
おける画素電位の変位量(dVp )をゲート配線の配線
方向において実質的に同一とする手段としては、スイッ
チ駆動信号の駆動波形における立ち下がり部分の時定数
を立ち上がり部分の時定数よりも大きくすることによっ
て達成される。ここで、スイッチ駆動信号の駆動波形に
おける立ち下がり部分の時定数を立ち上がり部分の時定
数よりも大きくするとは、図5に示す駆動波形の形状を
時定数により定められる所定の形状にすることをいう。
本発明において、時定数としての範囲は 50 ≧(立ち下
がり部分の時定数/立ち上がり部分の時定数)≧2 であ
ることが好ましく、より好ましくは 10≧(立ち下がり
部分の時定数/立ち上がり部分の時定数)≧2 である。
このような範囲に設定することにより、画素電位の変位
量(dVp )を低く抑えることが可能となる。
In the liquid crystal display device of the present invention, the means for making the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential in the display portion substantially the same in the wiring direction of the gate wiring includes a falling portion in the drive waveform of the switch drive signal. Is made larger than the time constant of the rising portion. Here, to make the time constant of the falling portion of the drive waveform of the switch drive signal larger than the time constant of the rising portion means that the shape of the drive waveform shown in FIG. 5 is a predetermined shape determined by the time constant. .
In the present invention, the range of the time constant is preferably 50 ≧ (time constant of falling portion / time constant of rising portion) ≧ 2, more preferably 10 ≧ (time constant of falling portion / time constant of rising portion). (Time constant) ≧ 2.
By setting such a range, the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential can be reduced.

【0010】一方、本発明の液晶表示装置において、表
示部における画素電位の変位量(dVp )を信号用配線
の配線方向において実質的に同一とする手段としては、
表示部の液晶容量の信号電圧依存性を相殺する特性を有
する補助容量を並列接続することによって達成される。
ここで、表示部の液晶容量の信号電圧依存性を相殺する
特性を有する補助容量を並列接続するとは、図8に示す
ように、信号電圧によって変化する液晶容量CLcに対し
て補助容量Cs をCLc+Cs =一定となるように並列接
続することをいう。CLc+Cs =一定とすることによ
り、画素電位の変位量(dVp )を低く抑えることが可
能となる。
On the other hand, in the liquid crystal display device of the present invention, as a means for making the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential in the display section substantially the same in the wiring direction of the signal wiring,
This is achieved by connecting in parallel an auxiliary capacitor having a characteristic of canceling the signal voltage dependency of the liquid crystal capacitor of the display unit.
Here, the a parallel connection auxiliary capacitor having a characteristic for canceling the signal voltage dependence of the liquid crystal capacitance of the display unit, as shown in FIG. 8, the auxiliary capacitor C s to the liquid crystal capacitor C Lc that varies with the signal voltage Are connected in parallel such that C Lc + C s = constant. By setting C Lc + C s = constant, the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential can be reduced.

【0011】また、本発明の液晶表示装置において、画
素電位の変位量(dVp )はゲート配線の配線方向のみ
または信号用配線の配線方向のみにおいて実質的に同一
にしてもよい。表示品位の向上のため、ゲート配線およ
び信号用配線それぞれの配線方向において画素電位の変
位量(dVp )を実質的に同一にすることがとくに好ま
しい。
In the liquid crystal display device of the present invention, the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential may be substantially the same only in the wiring direction of the gate wiring or only in the wiring direction of the signal wiring. In order to improve the display quality, it is particularly preferable that the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential be substantially the same in the wiring direction of each of the gate wiring and the signal wiring.

【0012】なお、実質的に同一にするとは、画素電位
の変位量(dVp )の値が平均値の±15%の範囲にある
ことをいう。また、画素電位の変位量(dVp )の値
は、液晶駆動信号の最大振幅値の3.0 %以下が好まし
い。画素電位の変位量(dVp )の変化がこの範囲にあ
れば、コントラストの低下やフリッカーの発生を防ぐこ
とができる。
It is to be noted that “substantially the same” means that the value of the displacement amount (dV p ) of the pixel potential is within a range of ± 15% of the average value. Further, the value of the displacement (dV p ) of the pixel potential is preferably 3.0% or less of the maximum amplitude value of the liquid crystal drive signal. If the change in the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential falls within this range, it is possible to prevent a decrease in contrast and the occurrence of flicker.

【0013】画素電位の変位量(dVp )を上述の範囲
に保つには種々の方法がある。たとえば、ゲート信号供
給部とドライバーIC接続部との間にダイオードと抵抗
およびコンデンサーからなる回路を挿入する、ドライバ
ーIC自身を改良する、△ε< 0の容量特性を有する補
助容量を用いる等の方法がある。本発明の液晶表示装置
においては、これらの方法に限定されることなく、画素
電位の変位量(dVp)を前述の範囲にすることのでき
る方法であれば、いかなる方法であってもよい。
There are various methods for keeping the displacement (dV p ) of the pixel potential within the above range. For example, a method of inserting a circuit including a diode, a resistor, and a capacitor between a gate signal supply unit and a driver IC connection unit, improving the driver IC itself, using an auxiliary capacitor having a capacitance characteristic of Δε <0, and the like. There is. In the liquid crystal display device of the present invention, the method is not limited to these methods, and any method may be used as long as the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential can be set in the above range.

【0014】本発明の液晶表示装置は、薄膜トランジス
ターアレイ基板を、対向基板と合わせ、そのギャップ部
に液晶を注入し、液晶セルを構成する。そして、液晶セ
ルに外装アセンブリを形成して作製する。
In the liquid crystal display device according to the present invention, a thin film transistor array substrate is combined with a counter substrate, and liquid crystal is injected into a gap between the substrates to form a liquid crystal cell. Then, an exterior assembly is formed on the liquid crystal cell to manufacture.

【0015】[0015]

【作用】本発明の液晶表示装置は、画素電位の変位量
(dVp )を小さな値にすることができる。またその値
の分布を狭くすることができる。
According to the liquid crystal display device of the present invention, the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential can be reduced. Further, the distribution of the values can be narrowed.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 実施例1 公知の半導体製造技術を応用した薄膜工程で作製された
従来型アクティブマトリックス型液晶表示装置のゲート
信号供給部とドライバーIC4の接続部との間に図1に
示す回路を付加して液晶表示装置を作製する。図1にお
いて、5はダイオード、6は抵抗、7はコンデンサーを
それぞれ示す。この回路の付加により、スイッチ駆動信
号として図5に示す 50 ≧(立ち下がり部分の時定数/
立ち上がり部分の時定数)≧2 の範囲の時定数を有する
駆動波形9が得られる。このゲート駆動波形9を入力す
ることで、液晶容量2、補助容量3へ信号を書き込むと
きには影響を与えることなく、スイッチが解放するとき
に生じる画素電位の変位量(dVp )を低く抑えること
ができる。とくに画素電位の変位量(dVp )が大きい
ドライバーIC近傍での変位量低減に効果が大きいた
め、ゲート配線の配線方向において実質的に同一とする
ことができる。図1は液晶容量2、補助容量3が同一電
位Vcom となっているが、異なる配線を通して異なる電
位で駆動してもよい。一方、図5に示す駆動波形は、液
晶表示装置作製の薄膜工程で形成された回路によっても
得ることができる。その例を図6に示す。図6におい
て、ドライバーIC接続部の前段部にダイオード10お
よび容量11からなる回路が形成されている。なお、1
2は上部金属電極、13は絶縁膜、14はn+アモルフ
ァスシリコン、15は下部金属電極、16はガラス基板
をそれぞれ示す。このような回路は公知の半導体製造技
術が直接応用できるため、工程が容易で信頼性のある薄
膜トランジスターアレイ基板を得ることができるという
利点がある。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Embodiment 1 A circuit shown in FIG. 1 is added between a gate signal supply unit and a connection unit of a driver IC 4 of a conventional active matrix type liquid crystal display device manufactured by a thin film process using a known semiconductor manufacturing technique. A display device is manufactured. In FIG. 1, 5 indicates a diode, 6 indicates a resistor, and 7 indicates a capacitor. By adding this circuit, the switch drive signal shown in FIG.
A drive waveform 9 having a time constant in the range of (time constant of rising portion) ≧ 2 is obtained. By inputting the gate drive waveform 9, it is possible to suppress the displacement (dV p ) of the pixel potential generated when the switch is released without affecting the writing of the signal to the liquid crystal capacitor 2 and the auxiliary capacitor 3 without any influence. it can. In particular, since the displacement amount (dV p ) of the pixel potential has a great effect in reducing the displacement amount near the driver IC, the gate lines can be made substantially the same in the wiring direction. Although the liquid crystal capacitor 2 and the auxiliary capacitor 3 have the same potential Vcom in FIG. 1, they may be driven at different potentials through different wirings. On the other hand, the driving waveform shown in FIG. 5 can also be obtained by a circuit formed in a thin film process for manufacturing a liquid crystal display device. An example is shown in FIG. In FIG. 6, a circuit including a diode 10 and a capacitor 11 is formed at a stage preceding the driver IC connection portion. In addition, 1
2 denotes an upper metal electrode, 13 denotes an insulating film, 14 denotes n + amorphous silicon, 15 denotes a lower metal electrode, and 16 denotes a glass substrate. Since such a circuit can be directly applied with a known semiconductor manufacturing technique, there is an advantage that a reliable thin film transistor array substrate can be obtained with an easy process.

【0017】実施例2 ドライバーIC自身を改良することにより液晶表示装置
を作製する。改良されたドライバーICの例を図7に示
す。この場合、ドライバーICの出力段のn型トランジ
スター18のオン抵抗をp型トランジスター17に比べ
て大きくするという通常とは異なった構成にすることに
より、立ち下がり部分のドライバー出力の減衰波形の時
定数を長くすることができる。その結果、図5に示す 5
0 ≧(立ち下がり部分の時定数/立ち上がり部分の時定
数)≧2 の範囲の時定数を有する駆動波形9が得られ
る。
Embodiment 2 A liquid crystal display device is manufactured by improving the driver IC itself. FIG. 7 shows an example of an improved driver IC. In this case, by making the on-resistance of the n-type transistor 18 in the output stage of the driver IC larger than that of the p-type transistor 17, which is different from the usual configuration, the time constant of the attenuated waveform of the driver output at the falling portion is reduced. Can be lengthened. As a result, as shown in FIG.
A drive waveform 9 having a time constant in the range of 0 ≧ (time constant of falling portion / time constant of rising portion) ≧ 2 is obtained.

【0018】また、出力段をアナログバッファアンプ形
式にし、そのバッファアンプに入力する信号を立ち上が
りと立ち下がりとで異なるように処理回路を内蔵するこ
とで、ゲート配線容量の値に影響を受けずに精度よく、
かつ 50 ≧(立ち下がり部分の時定数/立ち上がり部分
の時定数)≧2 の範囲の時定数を有する駆動波形でゲー
トを駆動することができる。この方法は、すでに完成し
ている薄膜トランジスターアレイ基板に駆動部として改
良されたドライバーICを付加するだけで液晶表示装置
の特性を向上させることができるという利点がある。
Further, the output stage is formed in an analog buffer amplifier type, and a processing circuit is incorporated so that a signal inputted to the buffer amplifier is different between a rising edge and a falling edge. Accurately,
In addition, the gate can be driven with a drive waveform having a time constant in a range of 50 ≧ (time constant of falling portion / time constant of rising portion) ≧ 2. This method has an advantage that the characteristics of the liquid crystal display device can be improved only by adding an improved driver IC as a driving unit to the already completed thin film transistor array substrate.

【0019】実施例3 ドライバーIC近傍の補助容量3の容量値を大きく形成
して液晶表示装置を作製する。図4に示すように、ドラ
イバーIC近傍の画素電位の変位量(dVp )が大きい
ので、本実施例によりドライバーIC近傍での変位量を
低減することができる。
Embodiment 3 A liquid crystal display device is manufactured by forming a large capacitance value of the auxiliary capacitor 3 near the driver IC. As shown in FIG. 4, since the displacement (dV p ) of the pixel potential near the driver IC is large, the displacement in the vicinity of the driver IC can be reduced by this embodiment.

【0020】補助容量3の容量値の大きさを薄膜トラン
ジスターアレイ基板上で変化させる方法として次のよう
な方法がある。第1には、補助容量形成のためのマスク
パターン上での補助容量面積を変える方法である。この
方法の際に作製されるマスクパターンは、ゲート配線に
沿ってドライバーICに近い側の補助容量面積が大きく
なるように変化させる。そのため、露光装置がステッパ
で表示領域内分割して露光する場合には、ゲート配線方
向に長く分割したパターン配置のマスクが有効である。
一方、一括露光装置を使用しての露光の場合には、この
ような問題はない。また、このように、マスク上で補助
容量の大きさを決定することが可能なので、液晶表示装
置のゲート配線の引き出し方法および駆動方法が片側ま
たは両側にかかわらず最適な補助容量の分布を有する液
晶表示装置が得られる。
As a method of changing the size of the capacitance value of the auxiliary capacitance 3 on the thin film transistor array substrate, there is the following method. The first method is to change the area of the auxiliary capacitance on the mask pattern for forming the auxiliary capacitance. The mask pattern produced in this method is changed so that the auxiliary capacitance area near the driver IC along the gate wiring is increased. Therefore, when the exposure apparatus divides and exposes the display area in the display area by the stepper, a mask having a pattern arrangement that is long and divided in the gate wiring direction is effective.
On the other hand, in the case of exposure using a batch exposure apparatus, such a problem does not occur. Further, since the size of the auxiliary capacitance can be determined on the mask in this manner, the liquid crystal having the optimum auxiliary capacitance distribution regardless of the method of drawing out the gate wiring and driving method of the liquid crystal display device on one side or both sides. A display device is obtained.

【0021】さらに、補助容量面積を変える方法とし
て、マスクパターン上では、補助容量面積パターンの分
布がないものを使用するが、パターン形成時に補助容量
面積に分布をもたせる方法がある。具体的には、レジス
ト膜厚に分布を持たせる、露光時の光量を変化させる方
法がある。後者の方法はスキャン型一括露光装置を使用
しての露光の場合には光学系の補正機能を利用すること
で容易に実現でき、また、光量を調節するためにマスク
は光シャッタを使用してもよく、パターンを形成する基
板の上方に光学的な吸収体を挿入した形で露光してもよ
い。
Further, as a method of changing the auxiliary capacitance area, a mask pattern having no distribution of the auxiliary capacitance area pattern is used, and there is a method of giving a distribution to the auxiliary capacitance area at the time of pattern formation. Specifically, there is a method of changing the light amount at the time of exposure so as to have a distribution in the resist film thickness. The latter method can be easily realized by using the correction function of the optical system in the case of exposure using a scanning batch exposure apparatus, and a mask uses an optical shutter to adjust the light amount. Alternatively, exposure may be performed with an optical absorber inserted above a substrate on which a pattern is formed.

【0022】上述の方法で補助容量面積に分布を設ける
場合には、補助容量を形成する上部電極、下部電極、誘
電体のいずれかの層のパターン形成時に面積に分布を持
たせてもよい。
When the distribution of the auxiliary capacitance area is provided by the above-described method, the distribution may be given to the area when forming a pattern of any of the upper electrode, the lower electrode, and the dielectric layer forming the auxiliary capacitance.

【0023】第2には、補助容量を形成する誘電体の膜
厚または誘電率をゲートゲート配線に沿って変化させる
方法である。誘電体の膜厚または誘電率を変化させるこ
とで補助容量の面積は一定のままで補助容量に分布を有
した液晶表示装置を得ることができる。この方法によれ
ば、駆動用基板、対向電極基板とも表示領域内は均一な
パターンの繰り返しのマスクを使用して作製することが
できるという利点がある。
A second method is to change the thickness or permittivity of the dielectric forming the storage capacitor along the gate line. By changing the film thickness or the dielectric constant of the dielectric, a liquid crystal display device having a distribution of the auxiliary capacitors while keeping the area of the auxiliary capacitors constant can be obtained. According to this method, there is an advantage that both the driving substrate and the counter electrode substrate can be manufactured using a mask having a uniform pattern in the display area.

【0024】実施例4 書き込み電圧による液晶容量2の変化を相殺する働きを
有する補助容量3を薄膜トランジスターアレイ基板に形
成して液晶表示装置を作製する。液晶容量2と補助容量
3とは並列に接続され、それらの容量値は液晶容量CLc
+補助容量Cs=一定を満足するように選定する。この
ような容量特性(△ε< 0)を有する補助容量3には、
たとえばn型液晶がある。n型液晶を樹脂などと混合す
るか、またはマイクロカプセルに成型して基板上にパタ
ーンを形成する薄膜工程で補助容量3を形成する。な
お、薄膜工程で形成可能であり、前述の容量特性があれ
ば有機、無機の制約はなく補助容量材料として使用する
ことができる。そして、図9に示すように液晶容量2、
補助容量3の接続配線を分けることで、補助容量のバイ
アス状態を液晶容量のバイアス状態と独立して制御する
ことが可能となり、他の駆動信号を変更することなく、
画素信号電圧−容量曲線を変化させて目的の補正曲線を
得ることが可能となる。
Example 4 A liquid crystal display device is manufactured by forming an auxiliary capacitance 3 having a function of canceling a change in the liquid crystal capacitance 2 due to a writing voltage on a thin film transistor array substrate. The liquid crystal capacitance 2 and the auxiliary capacitance 3 are connected in parallel, and their capacitance values are equal to the liquid crystal capacitance C Lc
+ Auxiliary capacitance C s is selected so as to satisfy a fixed value. The auxiliary capacitance 3 having such capacitance characteristics (△ ε <0) includes:
For example, there is an n-type liquid crystal. The auxiliary capacitance 3 is formed in a thin film process of forming a pattern on a substrate by mixing an n-type liquid crystal with a resin or the like or molding it into a microcapsule. In addition, it can be formed by a thin film process, and if it has the above-mentioned capacitance characteristics, it can be used as an auxiliary capacitance material without any limitation of organic or inorganic. Then, as shown in FIG.
By dividing the connection wiring of the auxiliary capacitance 3, the bias state of the auxiliary capacitance can be controlled independently of the bias state of the liquid crystal capacitance, and the other drive signals are not changed.
By changing the pixel signal voltage-capacitance curve, a desired correction curve can be obtained.

【0025】なお、実施例1ないし実施例3と本実施例
とを組み合わせることにより、画素電位の変位量(dV
p )をより低減することができる。
By combining the first to third embodiments with the present embodiment, the displacement of the pixel potential (dV
p ) can be further reduced.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示装
置は、スイッチが解放するときに生じる画素電位の変位
量(dVp )を小さくすることができ、またゲート配線
および信号用配線の配線方向において画素電位の変位量
(dVp )は実質的に同一となるので、表示むらを小さ
く抑えることができる。その結果、表示品位が向上す
る。
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, the amount of displacement (dV p ) of the pixel potential which occurs when the switch is released can be reduced, and the wiring of the gate wiring and the signal wiring can be reduced. Since the displacement amount (dV p ) of the pixel potential in the direction is substantially the same, display unevenness can be reduced. As a result, display quality is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の付加回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an additional circuit according to a first embodiment.

【図2】アクティブマトリックス型液晶表示装置の表示
画素1つ分の等価回路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit for one display pixel of an active matrix type liquid crystal display device.

【図3】オフセットバイアス駆動を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating offset bias driving.

【図4】ゲート配線方向に対する駆動波形の形状変化と
画素電位の変位量(dVp )を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a shape change of a driving waveform and a displacement amount (dV p ) of a pixel potential with respect to a gate wiring direction.

【図5】本発明に係わる駆動波形を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a driving waveform according to the present invention.

【図6】実施例1の付加回路を薄膜工程で形成した例を
示す図である。なお(a)は平面図を、(b)はA−A
断面図をそれぞれ示す。
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the additional circuit of Example 1 is formed by a thin film process. (A) is a plan view, (b) is AA
The sectional views are respectively shown.

【図7】実施例2の改良されたドライバーICの例を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an improved driver IC according to the second embodiment.

【図8】画素信号電圧と液晶容量値との関係を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a pixel signal voltage and a liquid crystal capacitance value.

【図9】実施例4の回路例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit example of a fourth embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………TFTスイッチ、2………液晶容量、3………
補助容量、4………ドライバーIC、5………ダイオー
ド、6………抵抗、7………コンデンサー、8………寄
生容量、9………ゲート駆動波形、10………薄膜工程
で形成された回路のダイオード、11………薄膜工程で
形成された回路の容量、12………上部金属電極、13
………絶縁膜、14………n+アモルファスシリコン、
15………下部金属電極、16………ガラス基板、17
………p型トランジスター、18………n型トランジス
ター、19………アモルファスシリコン。
1 ... TFT switch, 2 ... Liquid crystal capacitance, 3 ...
Auxiliary capacitance, 4 Driver IC, 5 Diode, 6 Resistance, 7 Capacitor, 8 Parasitic capacitance, 9 Gate drive waveform, 10 Thin film process Diode of the formed circuit, 11: Capacitance of the circuit formed by the thin film process, 12: Upper metal electrode, 13
... Insulating film, 14 n + amorphous silicon,
15 lower metal electrode, 16 glass substrate, 17
...... p-type transistor, 18 ... n-type transistor, 19 ... amorphous silicon.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 淳 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 総合研究所内 (56)参考文献 特開 平2−302722(JP,A) 特開 昭63−118128(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/133 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Atsushi Sugawara 1 Toshiba-cho, Komukai, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Research Institute, Inc. (56) References JP-A-2-302722 (JP, A) 63-118128 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/133

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板と、該基板上に形成され互いに直交
する複数のゲート配線と複数の信号用配線と、前記直交
する配線の交差箇所にスイッチング用薄膜トランジスタ
ーと該薄膜トランジスターに接続され前記基板上に形成
された画素電極とを備えた薄膜トランジスターアレイ基
板と、前記薄膜トランジスターアレイ基板に対向配置し
てなる対向基板との間に液晶組成物を挟持した前記画素
電極からなる表示部を有してなるアクティブマトリック
ス型液晶表示装置において、 前記ゲート配線に印加される駆動電圧波形の立ち下がり
部分の時定数を立ち上がり部分の時定数より大きくし
て、前記薄膜トランジスターのスイッチング時における
前記画素電極の電位変化量を前記信号用配線の配線方向
において実質的に同一とする手段を具備することを特徴
とする液晶表示装置。
1. A substrate, a plurality of gate lines and a plurality of signal lines formed on the substrate and orthogonal to each other, a switching thin film transistor at an intersection of the orthogonal lines, and the substrate connected to the thin film transistor. A thin film transistor array substrate including a pixel electrode formed thereon, and a display unit including the pixel electrode in which a liquid crystal composition is sandwiched between a thin film transistor array substrate and an opposing substrate disposed opposite to the thin film transistor array substrate. in an active matrix type liquid crystal display device comprising Te, falling of the drive voltage waveform applied prior Symbol gate wirings
Make the time constant of the part larger than the time constant of the rising part.
At the time of switching of the thin film transistor
A liquid crystal display device comprising that you comprising means shall be the substantially the same in the wiring direction of the front SL signal line potential change amount of the pixel electrode.
【請求項2】 前記手段が、前記ゲート配線に印可され
る電圧波形の立ち下がり部分に対応して動作するトラン
ジスターのオン抵抗を該電圧波形の立ち上がり部分に対
応して動作するトランジスターのオン抵抗に比べて大き
くしたドライバー回路を有することを特徴とする請求項
1記載の液晶表示装置。
2. The method according to claim 1, wherein the on-resistance of the transistor operating in response to the falling portion of the voltage waveform applied to the gate wiring is changed to the on-resistance of the transistor operating in response to the rising portion of the voltage waveform. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a driver circuit that is larger than the driver circuit.
【請求項3】 基板と、該基板上に形成され互いに直交
する複数のゲート配線と複数の信号用配線と、前記直交
する配線の交差箇所にスイッチング用薄膜トランジスタ
ーと該薄膜トランジスターに接続され前記基板上に形成
された画素電極と該画素電極に接続された補助容量とを
備えた薄膜トランジスターアレイ基板と、前記薄膜トラ
ンジスターアレイ基板に対向配置してなる対向基板との
間に液晶組成物を挟持した前記画素電極からなる表示部
を有してなるアクティブマトリックス型液晶表示装置に
おいて、 前記補助容量の容量値の大きさを前記ゲート配線に沿っ
て変化させ、前記薄膜トランジスターのスイッチング時
における前記画素電極の電位変化量を前記信号用配線の
配線方向において実質的に同一としたことを特徴とする
液晶表示装置。
3. A substrate, a plurality of gate lines and a plurality of signal lines formed on the substrate and orthogonal to each other, a switching thin film transistor at an intersection of the orthogonal lines, and the substrate connected to the thin film transistor. A liquid crystal composition was sandwiched between a thin film transistor array substrate including a pixel electrode formed thereon and an auxiliary capacitor connected to the pixel electrode, and a counter substrate disposed to face the thin film transistor array substrate. In an active matrix liquid crystal display device including a display unit including the pixel electrode, the capacitance value of the storage capacitor is changed along the gate line, and the pixel electrode is switched when the thin film transistor is switched. A liquid crystal display characterized in that the amount of potential change is substantially the same in the wiring direction of the signal wiring. Location.
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