JP2000019543A - Active matrix type liquid crystal display device - Google Patents

Active matrix type liquid crystal display device

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JP2000019543A
JP2000019543A JP11920399A JP11920399A JP2000019543A JP 2000019543 A JP2000019543 A JP 2000019543A JP 11920399 A JP11920399 A JP 11920399A JP 11920399 A JP11920399 A JP 11920399A JP 2000019543 A JP2000019543 A JP 2000019543A
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JP
Japan
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liquid crystal
electrode
display device
crystal display
electrodes
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JP11920399A
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Japanese (ja)
Inventor
Shin Yonetani
慎 米谷
Masuyuki Ota
益幸 太田
Tsunenori Yamamoto
恒典 山本
Makoto Tsumura
津村  誠
Masahiko Ando
正彦 安藤
Katsumi Kondo
克己 近藤
Masahiro Ishii
正宏 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen the occurrence of display unevenness accompanying fluctuations in electrode finishing widths by imparting correlative relations to the changes in the finishing dimensions of active element dimension, etc., and the changes in the finishing dimensions of electrode dimensions of pixel electrodes, etc. SOLUTION: TFT channel dimensions, spacings 1 between pixel electrodes and storage capacitor forming part areas are formed by the same source and drain (SD) stage. The liquid crystal display device is so constituted that the fluctuations in these dimensions by the fluctuations in SD stage conditions occur simultaneously while having the correlation. Namely, the formation of the spacings 1 between the pixel electrodes, the TFT channel dimensions and the storage capacitor dimensions is simultaneously executed in the SD stage. If the finishing widths of the electrodes in the SD stage fluctuate, the driving method thereof is composed of the full-common AC driving in which AC is used for both of the common fixed driving or the high and low of gate pulses. As a result, the directions of the changes in the effective driving voltages caused by the dimensional fluctuations act in the direction where the changes in the optical characteristics induced by the dimensional changes of the electrodes to be impressed with transverse electric fields are always compensated, by which the compensation effect is effectively and surely acted.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、横電界方式を用い
たアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device using a horizontal electric field method.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置の表示は、基板間にはさま
れた液晶層の液晶分子に電界を加えることにより液晶分
子の配向方向を変化させ、それにより生じる液晶層の光
学特性の変化により行われる。
2. Description of the Related Art The display of a liquid crystal display device changes the orientation of the liquid crystal molecules by applying an electric field to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer sandwiched between the substrates. Done.

【0003】特に薄膜トランジスタ素子に代表されるア
クティブ素子を用いたアクティブマトリクス型液晶表示
装置は、高精細で動画にも対応できる応答特性などの点
からCRTを代替えする、より低消費電力のOA機器の
表示端末として期待されている。
In particular, an active matrix type liquid crystal display device using an active element typified by a thin film transistor element replaces a CRT in terms of response characteristics such as high definition and capable of responding to a moving image, and is used for OA equipment with lower power consumption. It is expected as a display terminal.

【0004】従来のTN表示方式のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置は、視野角が狭いという欠点があり、
画質の点でCRT代替のための課題となっていた。
A conventional TN display type active matrix type liquid crystal display device has a drawback that a viewing angle is narrow.
In terms of image quality, it has been a problem for CRT replacement.

【0005】一方、櫛歯電極を用いて液晶に印加する電
界の方向を基板面にほぼ平行とし、液晶の複屈折性の変
化を利用して表示を行う方式(横電界方式)が、例えば特
公昭63−21907号,「R.Kiefer,B.Weber,F.Windcheid a
nd G.Baur,Proceedings ofthe Twelfth International
Display Research Conference (Japan Display'92)
pp.547−550」により提案されている。
[0005] On the other hand, a method (horizontal electric field method) in which the direction of an electric field applied to liquid crystal using a comb-teeth electrode is made substantially parallel to the substrate surface and display is performed by utilizing a change in the birefringence of the liquid crystal is known. No. 63-21907, "R. Kiefer, B. Weber, F. Windcheid a
nd G. Baur, Proceedings of the Twelfth International
Display Research Conference (Japan Display '92)
pp. 547-550 ".

【0006】この横電界方式は従来のTN方式に比べて
広視野角,低負荷容量などの利点があり、本格的なCR
T代替が可能なアクティブマトリクス型液晶表示装置と
して有望な技術である。
The lateral electric field method has advantages such as a wide viewing angle and a low load capacity as compared with the conventional TN method.
This is a promising technology as an active matrix type liquid crystal display device capable of replacing T.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】液晶への電界の印加の
仕方は、TN方式では液晶層にベタ(透明)電極を用い
て縦電界を加えるのに対して、横電界方式ではストライ
プ状の櫛歯電極を用いて横電界を加えている。横電界方
式では、電界を櫛歯状の電極により印加していることか
ら、製造工程での電極仕上がり幅により、その特性が大
きく変動してしまうという問題があった。
The electric field is applied to the liquid crystal in the TN mode by applying a vertical electric field to the liquid crystal layer using a solid (transparent) electrode, whereas in the lateral electric field mode, a stripe-shaped comb is applied. A lateral electric field is applied using tooth electrodes. In the lateral electric field method, since the electric field is applied by the comb-shaped electrodes, there is a problem that the characteristics are largely fluctuated by an electrode finishing width in a manufacturing process.

【0008】即ち、従来技術により櫛歯電極を形成する
場合には、フォトマスク精度,フォトリソグラフィーの
露光均一性やエッチングのばらつきで電極幅がばらつい
た時、それにより生じる電極間隔の変動により、これら
の電極間に同じ電圧を印加しても横電界強度にばらつき
が生じ、表示面の輝度むらが発生してしまっていた。さ
らに、閾値をはじめとする電気−光学特性を見てみる
と、TN方式では、電気−光学特性が、対となって液晶
層に電界を加える電極の間隔と液晶層の厚みが一致して
いることから、電極間隔(=液晶層の厚み)に直接依存
しないのに対して、横電界方式ではこれらに独立に直接
依存性を持つことからその変動による特性の変化が大き
くなってしまっていた。
That is, when a comb-shaped electrode is formed by the conventional technique, when the electrode width varies due to photomask accuracy, exposure uniformity of photolithography, and variation in etching, the electrode spacing varies due to the variation. Even if the same voltage is applied between the electrodes, the horizontal electric field intensity varies, and the luminance of the display surface becomes uneven. Further, looking at the electro-optical characteristics including the threshold value, in the TN method, the electro-optical characteristics are paired, and the thickness of the liquid crystal layer is equal to the distance between the electrodes for applying an electric field to the liquid crystal layer in pairs. For this reason, the characteristics do not directly depend on the distance between the electrodes (= the thickness of the liquid crystal layer), whereas the in-plane switching method has a direct dependency independently of these, and the change in the characteristics due to the fluctuation is large.

【0009】したがって、横電界方式では電極仕上がり
幅のばらつきにより櫛歯電極間隔が変動した場合には電
気−光学特性曲線の大きなシフトが生じこれが表示輝度
むらの大きな原因となってしまっている。
Therefore, in the lateral electric field method, when the interval between the comb-tooth electrodes fluctuates due to the variation in the finished electrode width, a large shift in the electro-optical characteristic curve occurs, which is a major cause of display luminance unevenness.

【0010】この問題を解決するため、液晶層に横電界
を加える対電極を同層に形成し、表示面を分割して小面
積の高精度フォトプロセスをステッパーと組み合わせて
上記の電極仕上がり精度を確保する方法が、例えば「Y.
Matsutani,S.Tahata,M.Hayashi,T.Onawa,K.Kobaya
shi,K.Nagata and M.Morishita,(SID97 Digest)p
p. 14−18」により提案されている。しかし、この
方法ではこのステッパーを用いた分割フォトプロセスに
時間がかかるため量産性が悪く、特に今後さらに液晶表
示装置の大画面化が進むと深刻な問題となると考えられ
る。このように、従来の横電界方式アクティブマトリク
ス型液晶表示装置においては、電極仕上がり幅の量産プ
ロセス変動の影響を受けやすく、この変動に起因する表
示輝度むらが発生しやすく量産性が悪いという課題があ
った。
In order to solve this problem, a counter electrode for applying a horizontal electric field to the liquid crystal layer is formed on the same layer, the display surface is divided, and a small area high-precision photo process is combined with a stepper to improve the electrode finishing accuracy. For example, `` Y.
Matsutani, S. Tahata, M. Hayashi, T.Onawa, K.Kobaya
shi, K.Nagata and M.Morishita, (SID97 Digest) p
p. 14-18 ". However, this method takes a long time to perform the divided photo process using the stepper, and thus is inferior in mass productivity. In particular, it is considered that a serious problem will be caused when the screen size of the liquid crystal display device further increases in the future. As described above, the conventional lateral electric field type active matrix type liquid crystal display device is susceptible to the influence of the variation in the mass production process of the electrode finish width, and the display luminance unevenness due to the variation is likely to occur, and the mass productivity is poor. there were.

【0011】本発明の目的は横電界方式を用いたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置において、電極仕上がり
幅変動に伴う表示むらの発生が少なく、高画質で量産性
にすぐれたアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide an active matrix type liquid crystal display device using an in-plane switching method, which has less display unevenness due to variations in electrode finish width, has high image quality, and is excellent in mass productivity. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的
を、電極間隔変動の効果を相殺,補償する他の変動要因
を同時に生じさせ、横電界方式における液晶表示装置の
電極間隔変動起因の表示輝度むらを低減することで解決
しようというものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, the above object is achieved by simultaneously generating other fluctuation factors for canceling out and compensating for the effect of the electrode interval fluctuation, and displaying the liquid crystal display device in the horizontal electric field system due to the electrode interval fluctuation. The problem is to be solved by reducing the uneven brightness.

【0013】以下まず、横電界方式において表示輝度む
らの原因となる変動要因相互の関係を説明する。
First, a description will be given of the relationship between the fluctuation factors that cause display luminance unevenness in the horizontal electric field method.

【0014】表示輝度むらは透過型の液晶表示素子にお
いてはその透過率のむらによって生じ、低輝度に対応す
る低透過率(相対透過率10%〜20%)時に最も視覚
上認識されやすい。この低透過率領域での透過率−電圧
(T−V)特性が画素電極幅変動による輝度変動を支配
していると考えられることから、低透過率領域でのT−
V特性を直線で近似したモデルを考える。つまり、低透
過率領域の透過率−電界(T−E)特性を、 T(E)=α(E−Eth) Eth=(π/d)√(K2/Δε) と直線近似し(Ethはしきい値電界で、ここでは定数と
考える)、さらに横電界Eを画素電極間隔lを用いてE
=V/lと近似すると、透過率−電圧(T−V)特性は T(V)=(α/l)(V−Ethl) と表せる。
Display brightness unevenness is caused by uneven transmittance in a transmissive liquid crystal display element, and is most easily visually recognized at a low transmittance (relative transmittance of 10% to 20%) corresponding to low brightness. Since it is considered that the transmittance-voltage (TV) characteristic in the low transmittance region governs the luminance variation due to the pixel electrode width variation, the T-voltage in the low transmittance region is low.
Consider a model in which the V characteristic is approximated by a straight line. That is, the transmittance-electric field (TE) characteristic of the low transmittance region is linearly approximated as T (E) = α (E−Eth) Eth = (π / d) √ (K2 / Δε) (Eth is The threshold electric field is considered to be a constant here).
= V / l, the transmittance-voltage (TV) characteristic can be expressed as T (V) = (α / l) (V−Ethl).

【0015】尚、このT−V特性モデルは、低透過率領
域に限らず任意の点で接線近似したモデルと考えること
も可能である。
It should be noted that the TV characteristic model is not limited to the low transmittance region and can be considered as a model obtained by tangent approximation at an arbitrary point.

【0016】上式から、各パラメータの微少変動による
透過率の変動(ΔT)は、 ΔT=(∂T/∂V)ΔV+(∂T/∂l)Δl+(∂T/∂α)Δα =(α/l)ΔV−(αV/l^2)Δl+((V−Ethl)/l)Δα …(1) となる。トータルの透過率変動ΔTに対する各変動要因
の感度解析の式となっており、Δlの項が今問題として
いる画素電極幅の変動による電極間隔lの変動の項で、
これが左辺の透過率変動ΔTの主因となり表示輝度むら
の原因となっている。透過率変動ΔTを減少させ表示輝
度むらを低減する方法として、透過率変動の因子となっ
ている複数の項の間で変動を相殺させる方法が考えられ
る。例えば、右辺第2項の液晶駆動電圧Vが第1項の電
極間隔変動と正の相関を持って同時に増加(あるいは減
少)すれば、それぞれの変動は互いに補償しあってトー
タルの透過率変動を小さくすることができる。この補償
条件は次式で表される、 (V/l)Δl=ΔV …(2) 上式は、左辺の画素電極間隔の拡大Δlによる液晶層に
加わる横電界の低下(EΔl〜(V/l)Δl)の効果を
右辺の実効駆動電圧の上昇ΔV(両者の逆方向の変動も
同様)が補償する条件を表している。
From the above equation, the variation (ΔT) of the transmittance due to the slight variation of each parameter is as follows: ΔT = (ΔT / ΔV) ΔV + (ΔT / Δl) Δl + (ΔT / Δα) Δα = ( α / l) ΔV− (αV / l ^ 2) Δl + ((V−Ethl) / l) Δα (1) It is an expression for sensitivity analysis of each variation factor with respect to the total transmittance variation ΔT, and the term Δl is the term of the variation of the electrode interval l due to the variation of the pixel electrode width, which is the subject now.
This is the main cause of the transmittance variation ΔT on the left side, and is a cause of display luminance unevenness. As a method of reducing the transmittance variation ΔT to reduce the display luminance unevenness, a method of canceling the variation among a plurality of terms which are factors of the transmittance variation can be considered. For example, if the liquid crystal drive voltage V in the second term on the right side simultaneously increases (or decreases) with a positive correlation with the electrode spacing change in the first term, the changes compensate each other to reduce the total transmittance change. Can be smaller. This compensation condition is expressed by the following equation: (V / l) Δl = ΔV (2) The above equation shows that the reduction of the lateral electric field applied to the liquid crystal layer due to the enlargement Δl of the pixel electrode interval on the left side (EΔl to (V / l) 1) The condition that the effect of Δl) is compensated by the increase ΔV of the effective drive voltage on the right side (the same is true for the fluctuations in the opposite directions).

【0017】このような電極間隔変動の影響が駆動電圧
変動により補償されるためには、前提条件として駆動電
圧変動が電極間隔変動と正の相関を持って同時に起こす
必要があることがわかった。
It has been found that, in order to compensate for the influence of the electrode spacing fluctuation by the driving voltage fluctuation, the driving voltage fluctuation must occur simultaneously with a positive correlation with the electrode spacing fluctuation as a precondition.

【0018】次に上記の二つの変動を同時に生じさせる
方法について図を用いて説明する。図1はアクティブ素
子として薄膜トランジスタ(TFT:Thin Fir
m Transistor)を用いた本発明の横電界方
式アクティブマトリクス型液晶表示素子の1例のTFT
基板側の1画素とその周辺部分の概念平面図である。図
2は図1の6−6切断面である。図3は、図1の7−7
切断面での断面図である。図4は、図1の8−8切断面
図である。これらの図のように、本発明は、対となって
液晶に横電界を加えるコモン電極−画素電極の一方が、
このTFTトップのソース・ドレイン電極と同層(SD
層)で形成されている構成である。また、図4に示すよ
うに、本発明では、蓄積容量がコモン電極と画素電極の
オーバーラップにより形成されており、かつ、この蓄積
容量値を決定するオーバーラップ面積がSD層にある画
素電極側で決定されている構成である。本発明は、さら
に、SD層の電極が同じフォトマスクでSD工程として
(全表示面)一括形成されて構成されている。つまり、
本発明は、SD工程のホトリソグラフィーやエッチング
のばらつきでSD層の電極仕上がり幅が変動した場合に
は、液晶に加わる横電界を左右する画素−コモン電極間
隔とTFT特性を左右するソース・ドレイン電極寸法,
蓄積容量を決定する画素−コモン電極のオーバーラップ
面積が相関を持って同時に変動するように構成されてい
る。この構成によれば、表示特性に対するSD層の仕上
がり寸法変動の影響が他の層の寸法変動に比べて最も大
きくなるため、SD工程の寸法変動の影響を最小にする
ことによりトータルの電極寸法変動の影響の大部分を抑
えることができる。
Next, a method for simultaneously generating the above two variations will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a thin film transistor (TFT: Thin Fir) as an active element.
TFT as an example of an in-plane switching mode active matrix type liquid crystal display device of the present invention using a TFT (Transistor).
FIG. 2 is a conceptual plan view of one pixel on a substrate side and a peripheral portion thereof. FIG. 2 is a section taken along line 6-6 in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG.
It is sectional drawing in a cut surface. FIG. 4 is a sectional view taken along line 8-8 of FIG. As shown in these drawings, in the present invention, one of the common electrode and the pixel electrode that apply a lateral electric field to the liquid crystal as a pair,
Same layer (SD) as source / drain electrodes on top of this TFT
Layer). Further, as shown in FIG. 4, in the present invention, the storage capacitance is formed by the overlap between the common electrode and the pixel electrode, and the overlap area for determining the storage capacitance value is the pixel electrode side in the SD layer. This is the configuration determined by The present invention is further configured such that the electrodes of the SD layer are collectively formed (all display surfaces) in the same photomask as the SD process. That is,
The present invention is directed to a pixel-common electrode interval that affects the lateral electric field applied to the liquid crystal and a source / drain electrode that affects the TFT characteristics when the electrode finish width of the SD layer fluctuates due to variations in photolithography or etching in the SD process. Size,
It is configured such that the overlap area between the pixel and the common electrode that determines the storage capacitance fluctuates simultaneously with a correlation. According to this configuration, the effect of the finished dimensional variation of the SD layer on the display characteristics is the largest compared to the dimensional variation of the other layers. Most of the influence of can be suppressed.

【0019】なお、TFTソース・ドレイン電極と同層
とする電極としては、上記の例での画素電極に限らずコ
モン電極あるいは画素電極、またはコモン電極両方であ
っても良い。いずれの場合でもTFTソース・ドレイン
電極寸法および蓄積容量部分寸法と、画素−コモン電極
間間隔が同じ工程(フォト,エッチングプロセス)で決
定されることにより、それらの寸法変動が同時に相関を
持って生じている。
The electrodes formed in the same layer as the TFT source / drain electrodes are not limited to the pixel electrodes in the above example, but may be common electrodes or both pixel electrodes or common electrodes. In any case, since the dimensions of the TFT source / drain electrodes and the dimensions of the storage capacitor and the distance between the pixel and the common electrode are determined in the same process (photo and etching processes), their dimensional fluctuations occur simultaneously with correlation. ing.

【0020】次に本発明の構成を背景として、電極間隔
変動による透過率変動の補償条件を考えてみる。SD工
程の電極寸法変動により実効駆動電圧の変動が生じ、そ
れが上述の電極間隔変動の影響を補償する方向に働け
ば、結果としてSD工程の電極仕上がり寸法変動による
輝度(透過率)変動を小さくすることができると考えら
れる。
Next, with the configuration of the present invention as a background, let us consider conditions for compensating for transmittance fluctuations due to electrode spacing fluctuations. Fluctuations in the effective drive voltage occur due to the electrode size fluctuations in the SD process, and if this works in a direction to compensate for the effects of the electrode spacing fluctuations described above, as a result, the luminance (transmittance) fluctuations due to the electrode finish size fluctuations in the SD process are reduced. It is thought that it can be done.

【0021】次に、SD工程寸法変動により上述の補償
が起こるような実効駆動電圧の変動を生じさせる方法に
ついて説明する。
Next, a description will be given of a method of causing a change in the effective drive voltage such that the above-described compensation occurs due to a change in the SD process dimension.

【0022】上記のようなTFT電極などの寸法変動に
より駆動電圧が変化するメカニズムとして、いわゆるフ
ィードスルー(feed through)電圧が知られている。フ
ィールスルー電圧とは、TFTのオフ直後にTFT寄生
容量に保持されていた電荷の容量分割によるソース電位
の低下分を言う。このフィードスルー電圧ΔVS は、表
示面中央と両端での画質の差の原因となるゲートパルス
の遅延による再書き込み(recharging)の影響が設計的
にある程度抑えられていると考えて無視すれば一般的に
次式で表される。
A so-called feed-through voltage is known as a mechanism for changing the driving voltage due to the dimensional fluctuation of the TFT electrode and the like as described above. The field-through voltage is a decrease in the source potential due to the capacitance division of the electric charge held in the TFT parasitic capacitance immediately after the TFT is turned off. This feedthrough voltage ΔV S is generally ignored if it is considered that the influence of recharging due to a delay of a gate pulse, which causes a difference in image quality between the center and both ends of the display screen, is suppressed to some extent by design. Is expressed by the following equation.

【0023】 ΔVS=(1/Ctot){Cgson(VGH−VGL)−ΔCgs(VD−VGL)}…(3) Ctot=Cgsoff+Cstg+Clc ΔCgs=Cgson−Cgsoff ここで、Cgson,Cgsoff はそれぞれTFTオン,オフ
時のゲート・ソース間寄生容量、Clc,Cstgはそれぞ
れ画素液晶容量,蓄積容量で、VGH,VGL,VDはそれ
ぞれハイゲートパルス電位,ローゲートパルス電位,ド
レイン電位である。
[0023] ΔV S = (1 / Ctot) {Cgson (V GH -V GL) -ΔCgs (V D -V GL)} ... (3) Ctot = Cgsoff + Cstg + Clc ΔCgs = Cgson-Cgsoff Here, Cgson, Cgsoff each The gate-source parasitic capacitance when the TFT is on and off, Clc and Cstg are the pixel liquid crystal capacitance and the storage capacitance, respectively, and V GH , V GL and V D are the high gate pulse potential, the low gate pulse potential and the drain potential, respectively.

【0024】上式から、まずフィードスルー電圧が、ロ
ーゲートパルス電位から見たハイゲートパルス電位及び
ドレイン電位に依存し、またTFTのゲート・ソース間
寄生容量値Cgsによって決定されていることがわかる。
このCgsを考えると、真性寄生容量については十分高い
書き込み率(VGS−VTH》VDS)を仮定したMayer モデ
ル,オーバーラップ容量についてはMIS型の容量を仮
定すると、 Cgson=(Wa Co/2)lg Cgsoff={(W Co Ca)/(Co+Ca)}ls={(W Co)
/2}{Ca/(Co+Ca)}(lg−L) と表せる。
From the above equation, it can be seen that the feedthrough voltage depends on the high gate pulse potential and the drain potential viewed from the low gate pulse potential, and is determined by the gate-source parasitic capacitance Cgs of the TFT.
Considering this Cgs, the Mayer model assuming a sufficiently high write rate (V GS −V TH >> V DS ) for the intrinsic parasitic capacitance and the MIS-type capacitance for the overlap capacitance, Cgson = (W a Co) / 2) l g Cgsoff = { (W Co Ca) / (Co + Ca)} l s = {(W Co)
/ 2} {Ca / (Co + Ca)} expressed as (l g -L).

【0025】ここで、L,WはそれぞれTFT部分の断
面図3と平面図5に示すTFTチャネル長さ及び幅(こ
こでWはCgsoffを決定するソース電極の幅で定義)
で、WaはTFTオン時のCgsonを決定するアモルファ
スシリコン(a−Si)層の幅である(このWa はSD
工程ではなく、a−Si層工程で決定されている)。
Here, L and W are the TFT channel length and width shown in the sectional view 3 and the plan view 5 of the TFT portion, respectively (where W is defined as the width of the source electrode which determines Cgsoff).
In, W a is the width of the amorphous silicon (a-Si) layer that determines the Cgson when the TFT ON (this W a is SD
It is determined not in the process but in the a-Si layer process).

【0026】ls,ldはそれぞれソース・ドレイン電極
のゲート電極部分(幅lg)とのオーバーラップで、ここ
では両者は等しいと仮定した(したがってL=lg−2l
s)。またCo,Caはそれぞれゲート絶縁層及びa−Si
層の単位面積当たりの容量である。
[0026] l s, l d is the overlap between the gate electrode portion of each source-drain electrode (width l g), where assumed (hence L = l g -2l and both equal
s ). Co and Ca are a gate insulating layer and a-Si, respectively.
The capacity per unit area of the layer.

【0027】上式からSD工程でのTFT寸法変動とC
gsの変動の関係を考えると、CgsonはSD工程の寸法変
動の影響を受けないのに対して、Cgsoff およびΔCgs
はSD工程で決定されるチャネル長さLおよび幅Wに依
存して変化することがわかる。
From the above equation, the TFT size variation in the SD process and C
Considering the relationship of the variation of gs, Cgson is not affected by the dimensional variation of the SD process, whereas Cgsoff and ΔCgs
Changes depending on the channel length L and the width W determined in the SD process.

【0028】次にTFTチャネル寸法の変動により生じ
る実効駆動電圧の変化について説明する。まず、図6に
その概念的な駆動波形を示すコモン電極電位を固定した
駆動の場合について、フィードスルー電圧を考慮した実
際に液晶に加わる実効電圧を考える。コモン固定駆動の
場合、ドレイン電位は画像信号電圧VSIG の正書き込み
(VD +)と負書き込み(VD -)に対応して次式で表され
る。
Next, the change in the effective drive voltage caused by the change in the TFT channel size will be described. First, in the case of driving in which the common electrode potential is fixed and whose conceptual driving waveform is shown in FIG. 6, the effective voltage actually applied to the liquid crystal in consideration of the feedthrough voltage is considered. For common fixed drive, the drain potential positive writing (V D +) and negative writing of the image signal voltage V SIG (V D -) corresponds to is expressed by the following equation.

【0029】VD±=±VSIG+VD-CENTER ここで画像信号電圧VSIG は、画素のT−V特性におい
てピーク透過率となる駆動電圧をVMAXとすると概略、 0(黒表示)≦VSIG≦VMAX(白表示) の範囲で入力される(横電界方式は通常、白黒がTN方
式と逆となる)。
V D ± = ± V SIG + V D-CENTER Here, the image signal voltage V SIG is approximately: 0 (black display) ≦, where V MAX is a drive voltage that has a peak transmittance in the TV characteristic of the pixel. It is input in the range of V SIG ≦ V MAX (white display) (in the horizontal electric field method, black and white are usually opposite to the TN method).

【0030】液晶駆動実効値電圧VLCは、フィードスル
ー電圧によって駆動電圧波形図6にあるように変化し、
具体的には、 VLC=√[{(VD +−ΔVS +−VCOM)^2+(VD -−ΔVS -
−VCOM)^2}/2] で表される。
The liquid crystal driving effective value voltage V LC changes as shown in FIG.
Specifically, V LC = √ [{( V D + -ΔV S + -V COM) ^ 2 + (V D - -ΔV S -
−V COM ) ^ 2} / 2].

【0031】ここで、ΔVS +,ΔVS -は、それぞれ正お
よび負書き込み時のフィードスルー電圧である。
Here, ΔV S + and ΔV S - are feed-through voltages at the time of positive and negative writing, respectively.

【0032】上式に、上記のVD±の式と、 VCOM=VD-CENTER−(1/2)(ΔVS ++ΔVS -) を代入すると次式を得る。[0032] the above equation, the equation above V D ±, V COM = V D-CENTER - obtained by substituting the formula - (1/2) (ΔV S + + ΔV S).

【0033】VLC=|VSIG+(1/2)(ΔVS -−Δ
S +)| 右辺第二項がフィードスルー電圧の寄与による駆動電圧
の変化で、その変化量は正・負書き込み時のフィードス
ルー電圧の差の半分となる。
[0033] V LC = | V SIG + ( 1/2) (ΔV S - -Δ
V S + ) | The second term on the right side is a change in the drive voltage due to the contribution of the feed-through voltage, and the amount of change is half the difference between the feed-through voltages during positive and negative writing.

【0034】上式に式(3)のフィールドスルー電圧Δ
S と上記のVD± の式を代入すると、結局VLCはV
SIG≧0,ΔCgs>0であることから、 VLC=VSIG{1+(ΔCgs/Ctot)} となる。
In the above equation, the field through voltage Δ in equation (3)
Substituting the equation for V S and the above equation for V D ±, eventually V LC becomes V
Since SIG ≧ 0 and ΔCgs> 0, V LC = V SIG {1+ (ΔCgs / Ctot)}.

【0035】この式から、コモン固定駆動の場合のフィ
ードスルー電圧による駆動電圧の変化はΔCgs/Ctot
に比例することがわかる。
From this equation, the change in the drive voltage due to the feedthrough voltage in the case of the common fixed drive is ΔCgs / Ctot
It turns out that it is proportional to.

【0036】次に、ドレインドライバを低耐圧化する方
法としてよく用いられるコモン電極電位を交流化したコ
モン交流駆動の場合について考える。
Next, consider the case of common AC drive in which the common electrode potential is changed to AC, which is often used as a method for reducing the withstand voltage of the drain driver.

【0037】コモン交流駆動ではその名の通りコモン電
位はVCOMCを中心として電圧幅VCPPで次のように交流
化されている。
In the common AC drive, as the name implies, the common potential is converted into AC with a voltage width V CPP centered on V COMC as follows.

【0038】VCOM±=±(1/2)VCPP+VCOMC ここで、中心電位VCOMCはコモン固定と同じ次式で与え
られる。
V COM ± = ± (1 /) V CPP + V COMC Here, the central potential V COMC is given by the following equation, which is the same as that for fixing common.

【0039】 VCOM=VD-CENTER−(1/2)(ΔVS ++ΔVS -) コモン交流時のドレイン電位もコモン固定時と同じ形 VD±=±VSIG+VD-CENTER で考えることができるが、コモン交流の場合の画像信号
電圧VSIG は交流化されたコモン電位に対して位相も含
めて振られるためVSIG は正負とり得ると考え、正がコ
モンと逆相,負が同相とする。
[0039] V COM = V D-CENTER - (1/2) - think in common alternating current at the time of the drain potential is also the same form V D ± at the time of the common fixed = ± V SIG + V D- CENTER (ΔV S + + ΔV S) However, since the image signal voltage V SIG in the case of common AC is swung including the phase with respect to the AC common potential, V SIG can be positive or negative. In-phase.

【0040】コモン固定の場合の式と対応させた場合は
コモン電位振幅VCPP=VMAXとして、 −(1/2)VMAX(黒表示)≦VSIG≦(1/2)VMAX(白
表示) の範囲で振られることになる。
In the case where the equation is made to correspond to the equation in the case where the common is fixed, assuming that the common potential amplitude V CPP = V MAX , − (1 /) V MAX (black display) ≦ V SIG ≦ (1 /) V MAX (white (Shown).

【0041】つまりVSIGは上式のように正・負両方振
られることからVSIGの変化幅はコモン固定時と同じV
MAX となるが、ドレイン電位の変化幅(ドレインドライ
バの出力幅)はコモン固定時の半分となる。
That is, since V SIG is swung both positively and negatively as in the above equation, the variation width of V SIG is the same
It becomes MAX , but the change width of the drain potential (output width of the drain driver) is half that when the common is fixed.

【0042】実際のコモン交流駆動では、さらにドレイ
ン電位の変化幅を減らすために上のように画素に加わる
電圧を0Vから振らずに、画素のT−V特性のしきい値
THから振るようにする。
In the actual common AC driving, the voltage applied to the pixel is not changed from 0 V but is changed from the threshold value V TH of the TV characteristic of the pixel in order to further reduce the change width of the drain potential. To

【0043】つまり、コモン電位振幅をVTH増やしV
CPP=VMAX+VTHとした分、 −(1/2)(VMAX−VTH)(黒表示)≦VSIG≦(1/2)
(VMAX−VTH)(白表示) とドレイン電位の変化幅をさらにVTH減らしVMAX−V
TH とすることができる。結局、コモン交流時の液晶駆
動の実効値電圧VLCは、 VLC=√[{(VD +−ΔVS +−VCOM -)^2+(VD -−ΔVS
-−VCOM +)^2}/2] で表される。
That is, the common potential amplitude is increased by V TH and V
Amount that was CPP = V MAX + V TH, - (1/2) (V MAX -V TH) ( black display) ≦ V SIG ≦ (1/2)
(V MAX -V TH ) (white display) and the change width of the drain potential is further reduced by V TH to V MAX -V
TH . After all, the effective value voltage V LC of the liquid crystal drive when the common alternating current, V LC = √ [{( V D + -ΔV S + -V COM -) ^ 2 + (V D - -ΔV S
- represented by -V COM +) ^ 2} / 2].

【0044】上記のVCOMCおよびVD± に関する式を代
入すると、次式が得られる。
By substituting the above equations for V COMC and V D ±, the following equation is obtained.

【0045】 VLC=(1/2)|2VSIG+VCPP+ΔVS -−ΔVS +| 次にコモン交流駆動時のフィールドスルー電圧を考える
と、前出のΔVS の式でコモン交流時にはゲート電位も
交流化される点を考慮すると、 ΔVS +=(1/Ctot){Cgson(VGH -−VGL -)−ΔCgs
(VD +−VGL -)} ΔVS -=(1/Ctot){Cgson(VGH +−VGL +)−ΔCgs
(VD -−VGL +)} を得る。
[0045] V LC = (1/2) | 2V SIG + V CPP + ΔV S - -ΔV S + | and then think about the field-through voltage at the time of the common AC drive, at the time of the common exchanges in the formula of the preceding ΔV S gate considering that it is also the alternating voltage, ΔV S + = (1 / Ctot) {Cgson (V GH - -V GL -) -ΔCgs
(V D + -V GL -) } ΔV S - = (1 / Ctot) {Cgson (V GH + -V GL +) -ΔCgs
Obtaining a - (V D -V GL +) }.

【0046】上式をVLCの式に代入すると次式を得る。By substituting the above equation into the equation for VLC , the following equation is obtained.

【0047】VLC=(1/2)|2VSIG+VCPP+(Cgso
n/Ctot)(VGH +−VGL +−VGH -+VGL -)+(ΔCgs/C
tot)(VD +−VD -+VGL +−VGL -)| ここで前出のゲート電位の交流化は、ゲートロー電位が
コモン電位と同相・同振幅で交流化され、これに振幅V
GPP のゲートパルスが重畳すると考えると次式で表され
る。
V LC = (1/2) | 2 V SIG + V CPP + (Cgso
n / Ctot) (V GH + -V GL + -V GH - + V GL -) + (ΔCgs / C
tot) (V D + −V D + V GL + −V GL ) | Here, the alternating of the gate potential is performed by converting the gate low potential into the same potential and the same amplitude as the common potential, and the amplitude V
Assuming that the GPP gate pulse is superimposed, it is expressed by the following equation.

【0048】VGL±=±(1/2)VCPP+VGLC GH±=VGPP+VGL± つまりゲートパルス波形は4値交流波形となる。VGL± = ± (1/2) VCPP+ VGLC  VGH± = VGPP+ VGL± That is, the gate pulse waveform is a quaternary AC waveform.

【0049】これらを代入すると、上のVLCの式でCgs
onの項が消え、さらにVD± の式を代入すると、結局V
LCは、 VLC=V′SIG{1+(ΔCgs/Ctot)} ここで、 V′SIG=VSIG+VCPP/2 となる。
By substituting these, Cgs is obtained from the above equation of VLC .
When the term of on disappears and the expression of V D ± is further substituted, eventually V
LC is V LC = V ′ SIG {1+ (ΔCgs / Ctot)} where V ′ SIG = V SIG + V CPP / 2.

【0050】上式でV′SIG=VSIG+VCPP/2はコモ
ン固定時のVSIGに対応することから、この式は結局コ
モン固定時の対応する式と等価と考えられる。
In the above equation, V ' SIG = V SIG + V CPP / 2 corresponds to V SIG when the common is fixed. Therefore, this equation is considered to be equivalent to the corresponding equation when the common is fixed.

【0051】したがって、上記のようなゲートパルスが
ロー・ハイ共に同じように交流化されたコモン交流駆動
(フルコモン交流駆動と呼ぶこととする)時のSD工程
寸法変動による実効駆動電圧の変動については前節のコ
モン固定時と同様と考えられる。
Accordingly, the variation of the effective drive voltage due to the variation in the SD process dimension during the common AC drive (hereinafter referred to as full common AC drive) in which the gate pulse is similarly AC-converted in both low and high as described above is described. It is considered the same as when the common was fixed in the previous section.

【0052】一方、実際に製品で用いられているコモン
交流駆動では、ほとんどすべての場合ゲートロー電位は
前出のものと同じく交流化されるがゲートハイ電位は一
定としたゲートパルスを用いた方法がゲートドライバの
耐圧を低くまた回路を単純化できる点で用いられてい
る。
On the other hand, in a common AC drive actually used in a product, a gate low potential is almost always AC-converted as in the above-mentioned case, but a method using a gate pulse with a fixed gate high potential is used. It is used because the withstand voltage of the driver is low and the circuit can be simplified.

【0053】この場合のゲートパルス波形は次の式で表
される。
The gate pulse waveform in this case is expressed by the following equation.

【0054】VGL±=±(1/2)VCPP+VGLCGH±=VGPP つまり、ゲートハイ電位は正・負書き込みで変わらず一
定となり、ゲートパルス波形は3値交流波形となる。
V GL ± = ± ()) V CPP + V GLC V GH ± = V GPP In other words, the gate high potential remains unchanged between positive and negative write, and the gate pulse waveform becomes a ternary AC waveform.

【0055】上記のゲートパルス波形をVLCの式に代入
すると、この場合はCgsonの項が消えずに残りVLCは次
式となる。
When the above gate pulse waveform is substituted into the equation of VLC , in this case, the term of Cgson does not disappear and the remaining VLC is expressed by the following equation.

【0056】VLC=V′SIG[1+(ΔCgs/Ctot)−
(Cgson/Ctot){VCPP/(2VSIG+VCPP)}] 上式で、新たに加わったCgsonの項は、正・負書き込み
時のゲートパルスの落ち幅の違い(前出のフルコモン交
流駆動の場合は同じ)により生じるものである。
V LC = V ′ SIG [1+ (ΔCgs / Ctot) −
(Cgson / Ctot) {V CPP / (2V SIG + V CPP )}] In the above equation, the newly added Cgson term is the difference in the fall width of the gate pulse at the time of positive / negative writing (the full common AC drive described above). Is the same).

【0057】上記の結果をまとめると、コモン固定およ
びコモン交流駆動ともに実効駆動電圧は一般化された次
式で表される。
Summarizing the above results, the effective drive voltage is expressed by the following generalized equation for both the common fixed and the common AC drive.

【0058】VLC=V′SIG{1+(ΔC′gs/Ctot)} コモン固定駆動では、 V′SIG=VSIG、ΔC′gs=ΔCgs ゲートロー電位,ゲートハイ電位共に交流化されたフル
コモン交流駆動では V′SIG=VSIG+VCPP/2 ΔC′gs=ΔCgs ゲートロー電位のみが交流化された通常のコモン交流駆
動では、 V′SIG =VSIG+VCPP/2 ΔC′gs=ΔCgs−{VCPP/(2VSIG+VCPP)}Cgson =(VSIG/V′SIG)Cgson−Cgsoff となる。
V LC = V ′ SIG {1+ (ΔC′gs / Ctot)} In the common fixed drive, V ′ SIG = V SIG , ΔC′gs = ΔCgs In the full common AC drive in which both the gate low potential and the gate high potential are exchanged. V ′ SIG = V SIG + V CPP / 2 ΔC′gs = ΔCgs In a normal common AC drive in which only the gate low potential is changed to AC, V ′ SIG = V SIG + V CPP / 2 ΔC′gs = ΔCgs− {V CPP / (2V SIG + V CPP )} Cgson = (V SIG / V ′ SIG ) Cgson−Cgsoff

【0059】最後の式は、ゲートロー電位のみが交流化
された通常のコモン交流駆動では(コモン固定およびフ
ルコモン交流駆動ではΔC′gs=ΔCgs>0であるのに
対して)、実効的なΔC′gsが画像信号電位VSIGによ
り変化し、ΔC′gs<0(低輝度時)ともなり得ると考
えられることを示している。
The last equation shows that in a normal common AC drive in which only the gate low potential is converted into an AC (in contrast to ΔC′gs = ΔCgs> 0 in a fixed common and full common AC drive), the effective ΔC ′ is obtained. gs is changed by the image signal potential V SIG, indicates that considered can become a ΔC'gs <0 (at low luminance).

【0060】ここでこれまで説明した本発明の手段を再
確認すると、本発明の横電界方式アクティブマトリクス
型液晶表示素子においては、TFTチャネル寸法L,W
と画素電極間隔l,蓄積容量形成部面積Sは同じソース
・ドレイン(SD)工程により形成されており、このS
D工程条件の変動によるこれらの寸法変動は相関を持っ
て同時に生じるように構成されている。
Here, the means of the present invention described so far are reconfirmed. In the lateral electric field type active matrix type liquid crystal display element of the present invention, the TFT channel dimensions L, W
The pixel electrode interval l and the storage capacitor formation area S are formed by the same source / drain (SD) process.
These dimensional variations due to variations in the D process conditions are configured to occur simultaneously with a correlation.

【0061】具体的に、SD工程における画素電極幅の
仕上がり値の設計値からの片側後退量をΔlとすると、
図2中のゲート・コモン(GC)層中のコモン電極との
間隔である画素電極間隔lはΔl変化することになる。
Specifically, assuming that the amount of one-side retreat from the designed value of the finished value of the pixel electrode width in the SD process is Δl,
The pixel electrode interval 1 which is the interval between the pixel and the common electrode in the gate common (GC) layer in FIG. 2 changes by Δl.

【0062】一方、上記のSD工程での片側後退量Δl
は、ソース・ドレイン両電極の寄与を考えるとTFTチ
ャネル長LのΔL=2Δl,チャネル幅WのΔW=−2
Δlの変動となる。
On the other hand, the one-side retreat amount Δl in the above-mentioned SD step
Considering the contribution of both the source and drain electrodes, ΔL of the TFT channel length L = 2Δl and ΔW of the channel width W = −2
Δl fluctuates.

【0063】さらにSD工程での電極仕上がり幅の変動
は、実効駆動電圧VLCの式中のCtotに含まれる液晶画
素容量Clcの(Δlによる)変化,画素・コモン電極の
オーバーラップで形成されている蓄積容量Cstg のオー
バーラップ面積Sの変化ΔSによる変化を生じ、これら
による実効駆動電圧の変化は次式で与えられる。 ΔVLC(ΔL,ΔW,Δl,ΔS) =∂VLC/∂L ΔL+∂VLC/∂W ΔW+∂VLC/∂l Δl+∂VLC /∂S ΔS ={(∂ΔC′gs/∂L)(∂VLC/∂ΔC′gs) +(∂Ctot/∂L)(∂VLC/∂Ctot)}(2Δl) +{(∂ΔC′gs/∂W)(∂VLC/∂ΔC′gs) +(∂Ctot/∂W)(∂VLC/∂Ctot)}(−2Δl) +{(∂Ctot/∂l)(∂VLC/∂Ctot)}Δl +(∂Ctot/∂S)(∂VLC/∂Ctot)}{−2(1+a)lst}Δl =[(∂ΔC′gs/∂L−∂ΔC′gs/∂W)(∂VLC/∂ΔC′gs) +{∂Ctot/∂L−∂Ctot/∂W+(1/2)∂Ctot/∂l −(1+a)lst(∂Ctot/∂S)}(∂VLC/∂Ctot)]2Δl 上式で、蓄積容量Cstgを形成している電極重なり部分
の形状を短辺lst で長辺a lst の長方形と考え、片
側後退量Δlによるこの部分の面積の変化ΔSを(Δl
の2次の項を無視し)、 ΔS=(lst−2Δl)(a lst−2Δl)−a lst^2
〜−2(1+a)lstΔl とした。
Further, the variation of the electrode finish width in the SD process is formed by the variation of the liquid crystal pixel capacitance Clc included in Ctot in the equation of the effective drive voltage VLC (due to Δl) and the overlap of the pixel / common electrode. The change ΔS of the overlap area S of the storage capacitor Cstg occurs, and the change of the effective drive voltage due to these changes is given by the following equation. ΔV LC (ΔL, ΔW, Δl , ΔS) = ∂V LC / ∂L ΔL + ∂V LC / ∂W ΔW + ∂V LC / ∂l Δl + ∂V LC / ∂S ΔS = {(∂ΔC'gs / ∂L) (∂V LC / ∂ΔC'gs) + (∂Ctot / ∂L) (∂V LC / ∂Ctot)} (2Δl) + {(∂ΔC 'gs / ∂W) (∂V LC / ∂ΔC'gs) + (∂Ctot / ∂W) (∂V LC / ∂Ctot)} (- 2Δl) + {(∂Ctot / ∂l) (∂V LC / ∂Ctot)} Δl + (∂Ctot / ∂S) (∂V LC / ∂Ctot)} {- 2 (1 + a) l st} Δl = [(∂ΔC'gs / ∂L-∂ΔC'gs / ∂ W) (∂V LC / ∂ΔC′gs) + {∂Ctot / ∂L−∂Ctot / ∂W + (1/2) ∂Ctot / ∂l − (1 + a) l st (∂Ctot / ∂S)} ( in ∂V LC / ∂Ctot)] 2Δl above equation, the shape of the portion overlapping electrodes forming the storage capacitance Cstg in short side l st considered rectangular long side a l st, this part by one retraction amount Δl The change ΔS in area is (Δl
Of ignoring the second-order term), ΔS = (l st -2Δl ) (a l st -2Δl) -a l st ^ 2
−2−2 (1 + a) l st Δl

【0064】この式を、感度解析より得られた補償条件
式(2)に代入すると、 VLC/l=2[(∂ΔC′gs/∂L−∂ΔC′gs/∂W)
(∂VLC/∂ΔC′gs)+{∂Ctot/∂L−∂Ctot/∂
W+(1/2)∂Ctot/∂l−(1+a)lst(∂Ctot/
∂S)}(∂VLC/∂Ctot)] 上式の各偏微分項を評価し、後で定義を示すltot を用
いて整理すると、結局補償条件式として次式を得る。
By substituting this equation into the compensation condition equation (2) obtained from the sensitivity analysis, V LC / l = 2 [(∂ΔC'gs / ∂L-∂ΔC'gs / ∂W)
(∂V LC / ∂ΔC'gs) + {∂Ctot / ∂L-∂Ctot / ∂
W + (1/2) ∂Ctot / ∂l- (1 + a) l st (∂Ctot /
{S)} (} V LC / ∂Ctot)] Each partial differential term in the above equation is evaluated and rearranged using ltot, which is defined later, to eventually obtain the following equation as a compensation condition equation.

【0065】 (1/l){1+(ΔC′gs/Ctot)} =(1/Ctot)(Cgsoff/ls+2Cgsoff/W+ΔC′gs/ltot)…(4) 上式左辺は画素電極間隔変動、右辺はフィードスルー電
圧起因の駆動電圧変動の項で、上式はこれら二つの寄与
が(微少変動の範囲で)補償し合いトータルの透過率変
動が見かけ上0となる条件を表している。
[0065] (1 / l) {1+ ( ΔC'gs / Ctot)} = (1 / Ctot) (Cgsoff / l s + 2Cgsoff / W + ΔC'gs / ltot) ... (4) above equation left side pixel electrode spacing variation, The right side is the term of the drive voltage fluctuation caused by the feedthrough voltage, and the above equation expresses the condition that these two contributions are compensated (within the range of minute fluctuation) and the total transmittance fluctuation is apparently zero.

【0066】さらに上式各項の物理的意味を説明する
と、左辺第1項目は画素電極間隔変動項で第2項目はフ
ィードスルー電圧による実効駆動電圧の変化に起因する
その補正項である。
To further explain the physical meaning of each term in the above equation, the first item on the left side is a pixel electrode interval variation item, and the second item is a correction item due to a change in the effective drive voltage due to the feedthrough voltage.

【0067】通常ΔC′gs≪Ctot であるため、この補
正項は左辺第1項に比べてほとんど無視できる量であ
る。
Normally, ΔC′gs≪Ctot, so this correction term is almost negligible compared to the first term on the left side.

【0068】一方右辺の駆動電圧変動の各項をそれぞれ
見ると、右辺第1,2項目はそれぞれTFTチャネル長
LおよびWの変化の寄与、第3項はオフ時総負荷容量C
totの変化の項で、その変化の係数である1/ltotは次
式で定義される。
On the other hand, looking at the respective items of the drive voltage fluctuation on the right side, the first and second items on the right side contribute to changes in the TFT channel lengths L and W, respectively.
In the term of change in tot, the coefficient of the change, 1 / ltot, is defined by the following equation.

【0069】1/ltot=(1/Ctot)[Cgsoff/ls
2Cgsoff/W+Clc/l+2{(1+a)/a}Cstg/l
st] 現実的には、この1/ltotの大部分は最後の項である
蓄積容量Cstgの変動項である。
[0069] 1 / ltot = (1 / Ctot ) [Cgsoff / l s +
2Cgsoff / W + Clc / l + 2 {(1 + a) / a} Cstg / l
st ] Realistically, most of this 1 / ltot is a variation term of the storage capacitance Cstg which is the last term.

【0070】この蓄積容量の変動項(上式右辺最後の
項)の係数は、蓄積容量を形成している電極重なり部分
の面積Sの、電極片側後退量Δlあたりの変化率、 (ΔS/S)/Δl 〜 −2(1+a)lst/{a lst
2}=−2{(1+a)/a}/lst により決定されている。
The coefficient of the variation term of the storage capacitance (the last term on the right side of the above equation) is the rate of change of the area S of the electrode overlapping portion forming the storage capacitance per electrode one-side retreat amount Δl, (ΔS / S ) / Δl to −2 (1 + a) l st / {al st
2} = − 2 {(1 + a) / a} / lst .

【0071】この係数(ΔS/S)/Δlは、上記の電極
重なり部分の形状に依存して変わる。
The coefficient (ΔS / S) / Δl changes depending on the shape of the above-mentioned electrode overlapping portion.

【0072】例えば蓄積容量形成部の形状を変え、前述
の長方形の長辺側をN等分し分離して蓄積容量を形成し
た場合を考える。
For example, it is assumed that the shape of the storage capacitor forming portion is changed, and the long side of the above-mentioned rectangle is divided into N equal parts and separated to form a storage capacitor.

【0073】その場合、総面積は変わらず、一つ一つの
長方形が面積S′=lst(a/N)lstのものがN個で蓄
積容量が形成されることになる。
In this case, the total area does not change, and each rectangle has an area S ′ = l st (a / N) l st and N storage capacitors are formed.

【0074】この場合の係数(ΔS/S)/Δlは、 (ΔS/S)Δl={NΔS′/(NS′)}/Δl =−N2(1+a/N)lst/{N(a/N)lst^2} =−2{1+(a/N)}/{(a/N)lst} となりCstg は同じまま、aが見かけ上a/Nになった
分(ΔS/S)Δlを大きくでき、結果として蓄積容量の
形状効果で1/ltot を大きくできることがわかる。
[0074] coefficients in this case (ΔS / S) / Δl is, (ΔS / S) Δl = {NΔS '/ (NS')} / Δl = -N2 (1 + a / N) l st / {N (a / N) l st {2} = − 2 {1+ (a / N)} / {(a / N) l st }, and Cstg remains the same, and a becomes apparently a / N (ΔS / S) It can be seen that Δl can be increased, and as a result, 1 / ltot can be increased by the shape effect of the storage capacitor.

【0075】次に個々の駆動方法それぞれについて上記
の補償条件を考える。
Next, the above compensation conditions are considered for each of the individual driving methods.

【0076】まず、コモン固定及びゲートハイ・ロー共
に交流化したフルコモン交流駆動について考えると、Δ
C′gs=ΔCgsでありΔCgs>0であるから、右辺駆動
電圧変動の3つの項はすべて正でトータルで常に左辺の
画像電極間隔変動を補償する方向に働く。
First, considering a full common AC drive in which both the fixed common and the gate high / low are converted to AC,
Since C′gs = ΔCgs and ΔCgs> 0, all three terms of the right-hand side drive voltage fluctuation are positive and work in a direction that always compensates for the left-hand side image electrode interval fluctuation.

【0077】また、このコモン固定及びフルコモン交流
駆動の場合は、補償条件式が形式上駆動電圧条件に依存
しない(実際には、Ctot中の画素容量Clcが駆動電圧依
存性Clc(VLC)を持っている)形となっている。
In the case of the fixed common and full common AC drive, the compensation condition formula is formally independent of the drive voltage condition (actually, the pixel capacitance Clc in Ctot is less than the drive voltage dependency Clc (V LC ). Has) shape.

【0078】次に、通常用いられているゲートロー電位
のみ交流化したコモン交流駆動の場合について考える
と、この場合は上記の場合と異なり、ΔC′gsが直接駆
動電圧パラメータVSIG/V′SIGを含んでいるため、直
接画像信号電圧依存性を持っている。
Next, considering the case of common AC drive in which only the normally used gate low potential is converted to AC, in this case, unlike the above case, ΔC′gs is the direct drive voltage parameter V SIG / V ′ SIG . Because of this, it has direct image signal voltage dependence.

【0079】上述のコモン交流駆動時の画像信号電圧の
範囲、 VCPP=VMAX+VTH−(1/2)(VMAX−VTH)(黒表示)
≦VSIG≦(1/2)(VMAX−VTH)(白表示) と、 VTH≦V′SIG≦VMAX より、このパラメータVSIG/V′SIGは輝度むらが問題
となる低透過率側では負の値となることから、この場合
補償条件式(4)中で、右辺の ΔC′gs=(VSIG/V′SIG)Cgson−Cgsoff<0 となる。
The above-described range of the image signal voltage at the time of the common AC drive, V CPP = V MAX + V TH- (1/2) (V MAX -V TH ) (black display)
≦ V SIG ≦ (1 /) (V MAX −V TH ) (displayed in white) and V TH ≦ V ′ SIG ≦ V MAX , this parameter V SIG / V ′ SIG has a low transmittance that causes uneven brightness. In the compensation condition (4), ΔC′gs = (V SIG / V ′ SIG ) Cgson−Cgsoff <0 on the right side in the compensation condition (4) because the ratio has a negative value.

【0080】したがって、通常のコモン交流駆動の場合
は、低透過率側では上記の補償条件式の右辺第3項目
(総負荷容量の変動項)が通常右辺第1,2項目と同程
度の大きさで負の項となることから、ほとんどの場合右
辺の3つの項内で打ち消し合って右辺トータルが左辺の
画素電極間隔変動の影響を補償するほどの大きさになら
ないか、あるいは右辺全体が負となって左辺を補償する
方向にならず、逆に増長する方向になることも考えられ
る。
Therefore, in the case of ordinary common AC driving, on the low transmittance side, the third item on the right side (variation term of the total load capacity) of the above-mentioned compensation condition expression is usually as large as the first and second items on the right side. Therefore, in most cases, the right term is not large enough to compensate for the effect of the pixel electrode interval variation on the left side, or the whole right side is negative, because in most cases, the three terms on the right side cancel each other out. As a result, it is conceivable that the left side does not become a direction for compensating, and conversely, a direction for increasing the length.

【0081】この時左辺第2項目の電極間隔変動項の補
正項も負となり、その影響による透過率変動を小さくす
る方向に働くが、上述のようにこの補正項の効果は相対
的に小さく、上記の駆動電圧補償が有効に働かないこと
の影響の方がはるかに大きい。
At this time, the correction term of the electrode spacing variation term of the second item on the left side also becomes negative, and acts in a direction to reduce the transmittance variation due to the effect. As described above, the effect of this correction term is relatively small. The effect of the ineffectiveness of the drive voltage compensation described above is much greater.

【0082】上述の点で通常用いられているコモン交流
駆動は、上記の構成では駆動電圧補償によるSD工程寸
法変動マージン拡大を図る上で、コモン固定およびフル
コモン交流駆動に比べて原理的に不利であることが判
る。
The common AC drive generally used in the above point is disadvantageous in principle in comparison with the common fixed and the full common AC drive in the above configuration in order to increase the margin of variation in the dimension of the SD process by the drive voltage compensation. It turns out there is.

【0083】したがって、上記まで説明した本発明の構
成により、SD工程で画素電極間隔と、TFTチャネル
寸法および蓄積容量部寸法形成が同時に行われ、SD工
程での電極の仕上がり幅が変動した場合に、液晶に加わ
る横電界を左右する画素−コモン電極間隔lと、実効駆
動電圧を左右するTFTチャネル寸法や蓄積容量部面積
が同時に相関を持って変動する場合には、その駆動方法
をコモン固定駆動あるいはゲートパルスのハイ・ローを
両方とも交流化したフルコモン交流駆動とすることによ
り、寸法変動により生じる実効駆動電圧の変化の方向
が、必ず横電界を印加する電極の寸法変化により生じる
光学特性の変化を補償する方向に作用し、補償作用が有
効,確実に働くようにすることが出来る。
Therefore, according to the configuration of the present invention described above, the pixel electrode interval, the TFT channel size, and the storage capacitor portion size are simultaneously formed in the SD process, and the finished width of the electrodes in the SD process varies. If the pixel-common electrode interval l that affects the horizontal electric field applied to the liquid crystal and the TFT channel size and the storage capacitor area that affect the effective driving voltage are simultaneously fluctuated with a correlation, the driving method is the common fixed driving. Alternatively, by changing the gate pulse high and low to full AC drive, the direction of the change in the effective drive voltage caused by the dimensional fluctuation is always changed by the dimensional change of the electrode to which the lateral electric field is applied. In the direction of compensating, so that the compensating action works effectively and reliably.

【0084】以上で説明した補償効果により、本発明の
液晶表示装置の全表示面,全画素TFTのゲート電圧を
しきい値以上として常時オンにして表示むらが最も目立
つ低輝度(最大輝度の10〜20%相対輝度)表示した
場合の表示輝度むらと、同じ全表示面同一輝度表示をT
FTを実際の使用状態と同じく時間的にオン・オフして
表示した場合と比較すると、補償効果が作用しない前者
に比べて補償効果が作用する後者の方がその表示輝度む
らが大きく改善される。
By the compensation effect described above, the gate voltage of all the display surfaces and all the pixel TFTs of the liquid crystal display device of the present invention is always turned on with the gate voltage not lower than the threshold value. 2020% relative luminance) and the same luminance display on the entire display surface with the same
Compared with the case where the FT is displayed with the FT turned on and off temporally in the same manner as the actual use state, the display luminance non-uniformity is greatly improved in the latter in which the compensation effect works as compared with the former in which the compensation effect does not work. .

【0085】さらに種々検討した結果、従来技術に述べ
た小面積の高精度フォトプロセスをステッパーと組み合
わせて電極仕上がり寸法精度を確保する方法とほぼ同一
条件で同等の表示均一性を得るためには、この表示輝度
むらの低減率を20%以上とすればよいことが分かっ
た。
As a result of various studies, it has been found that in order to obtain the same display uniformity under almost the same conditions as in the method of assuring the finished electrode dimensional accuracy by combining the small area high-precision photo process with the stepper described in the prior art, It has been found that the reduction rate of the display luminance unevenness may be set to 20% or more.

【0086】以上のように本発明により、横電界方式ア
クティブマトリクス液晶表示装置において、電極仕上が
り幅の量産プロセス変動の影響を受けにくく、この変動
に起因する表示輝度むらが発生しにくい、高画質で量産
性にすぐれたアクティブマトリクス液晶表示装置を得る
ことができる。以上説明した本発明の全体構成を説明す
る図が図19である。走査電極の駆動を行う走査電極駆
動回路18と信号電極の駆動を行う信号電極駆動回路1
9と、走査電極駆動回路18と信号電極駆動回路19の
制御を行う制御回路17と、共通電極を駆動する共通電
極駆動回路20と、液晶パネル部21により構成されて
いる。液晶表示パネル21は、信号電極駆動回路19の
制御により信号を伝える信号線と、走査電極駆動回路1
8の走査線の各交点に薄膜半導体(TFT)と、液晶容
量部Clcと蓄積容量部Cstg が構成されている。
As described above, according to the present invention, in a lateral electric field type active matrix liquid crystal display device, the electrode finishing width is hardly affected by a variation in the mass production process, and the display brightness unevenness caused by the variation is less likely to occur. An active matrix liquid crystal display device excellent in mass productivity can be obtained. FIG. 19 illustrates the overall configuration of the present invention described above. Scan electrode drive circuit 18 for driving scan electrodes and signal electrode drive circuit 1 for driving signal electrodes
9, a control circuit 17 for controlling the scan electrode drive circuit 18 and the signal electrode drive circuit 19, a common electrode drive circuit 20 for driving the common electrodes, and a liquid crystal panel unit 21. The liquid crystal display panel 21 includes a signal line for transmitting a signal under the control of the signal electrode driving circuit 19 and the scanning electrode driving circuit 1.
A thin film semiconductor (TFT), a liquid crystal capacitance portion Clc, and a storage capacitance portion Cstg are formed at each intersection of the eight scanning lines.

【0087】[0087]

【発明の実施の形態】以下、アクティブマトリクス方式
のカラー液晶表示装置に本発明を適用した実施例を説明
する。なお、以下説明する図面で、同一機能を有するも
のは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an active matrix type color liquid crystal display device will be described below. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

【0088】(実施例1)図1は本発明のアクティブ・
マトリクス方式カラー液晶表示装置の1画素とその周辺
を示す平面図である。図1に示すように、各画素はゲー
ト信号線(走査信号線または水平信号線)GLと、対向
電圧配線(コモン電圧信号線)CLと、隣接する2本の
ドレイン信号線(映像信号線または垂直信号線)DLと
の交差領域内(4本の信号線で囲まれた領域内)に配置
されている。各画素は薄膜トランジスタTFT,蓄積容
量Cstg, 画素電極PXおよびコモン電極CTを含む。
ゲート信号線GL,対向電圧信号線CLは図では左右方
向に延在し、上下方向に複数本配置されている。ドレイ
ン信号線DLは上下方向に延在し、左右方向に複数本配
置されている。画素電極PXはソース電極SD1を介し
て薄膜トランジスタTFTと電気的に接続され、対向電
極CTも対向電圧信号線CLと電気的に接続されてい
る。ここで、ゲート信号線GLは各画素の薄膜トランジ
スタ素子にゲート信号を伝搬するためのものであり、ド
レイン信号線DLは、各画素の画素電極PXに薄膜トラ
ンジスタ素子を介してドレイン信号電圧を供給するため
のものであり、コモン電圧信号線CLは各画素のコモン
電極CTにコモン電圧を供給するためのものである。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an active device according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing one pixel of a matrix type color liquid crystal display device and its periphery. As shown in FIG. 1, each pixel has a gate signal line (scanning signal line or horizontal signal line) GL, a counter voltage wiring (common voltage signal line) CL, and two adjacent drain signal lines (video signal line or video signal line). The vertical signal lines) are arranged in an intersecting region with the DL (in a region surrounded by four signal lines). Each pixel includes a thin film transistor TFT, a storage capacitor Cstg, a pixel electrode PX, and a common electrode CT.
The gate signal lines GL and the counter voltage signal lines CL extend in the left-right direction in FIG. The drain signal lines DL extend in the up-down direction, and a plurality of drain signal lines DL are arranged in the left-right direction. The pixel electrode PX is electrically connected to the thin film transistor TFT via the source electrode SD1, and the counter electrode CT is also electrically connected to the counter voltage signal line CL. Here, the gate signal line GL is for transmitting a gate signal to the thin film transistor element of each pixel, and the drain signal line DL is for supplying a drain signal voltage to the pixel electrode PX of each pixel via the thin film transistor element. The common voltage signal line CL is for supplying a common voltage to the common electrode CT of each pixel.

【0089】画素電極PXとコモン電極CTは互いに対
向し、各画素電極PXとコモン電極CTとの間で発生さ
せられる基板面に略平行な電界により液晶LCの光学的
な状態を制御し、表示を制御する。画素電極PXとコモ
ン電極CTは櫛歯状に構成され、それぞれ、図の上下方
向に長細い電極となっている。
The pixel electrode PX and the common electrode CT are opposed to each other, and the optical state of the liquid crystal LC is controlled by an electric field substantially parallel to the substrate surface generated between each pixel electrode PX and the common electrode CT. Control. The pixel electrode PX and the common electrode CT are formed in a comb shape, and each is an electrode that is elongated in the vertical direction in the figure.

【0090】本実施例では、1画素内のコモン電極CT
は3本、画素電極PXの本数は2本とした。但し、これ
に限らず、1画素内のコモン電極CTの本数O(櫛歯の
本数)、画素電極PXの本数(櫛歯の本数)Pは、O=P
+1の関係を持つように構成すれば良い。
In this embodiment, the common electrode CT in one pixel
Are three, and the number of pixel electrodes PX is two. However, the present invention is not limited to this, and the number O (the number of comb teeth) of the common electrode CT and the number P (the number of comb teeth) P of the pixel electrode PX in one pixel are O = P
What is necessary is just to comprise so that it may have a relation of +1.

【0091】尚、画素電極PXとコモン電極CTの間の
電極間隔は、用いる液晶材料によって変える。これは、
液晶材料によって最大透過率を達成する電界強度が異な
るため、電極間隔を液晶材料に応じて設定し、用いるド
レイン信号駆動回路(信号側ドライバ)の耐圧で設定さ
れる信号電圧の最大振幅の範囲で、最大透過率が得られ
るようにするためである。
The electrode interval between the pixel electrode PX and the common electrode CT changes depending on the liquid crystal material used. this is,
Since the electric field intensity that achieves the maximum transmittance varies depending on the liquid crystal material, the electrode spacing is set according to the liquid crystal material, and within the range of the maximum amplitude of the signal voltage set by the withstand voltage of the drain signal drive circuit (signal side driver) used. , So that the maximum transmittance can be obtained.

【0092】図2〜図4に示すように、液晶組成物層L
Cを基準にして下部透明ガラス基板SUB1側には薄膜
トランジスタTFT、蓄積容量Cstg および電極群が形
成され、上部透明ガラス基板SUB2側にはカラーフィ
ルタFIL,遮光用ブラックマトリクスパターンBMが
形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the liquid crystal composition layer L
With reference to C, a thin film transistor TFT, a storage capacitor Cstg and an electrode group are formed on the lower transparent glass substrate SUB1 side, and a color filter FIL and a light shielding black matrix pattern BM are formed on the upper transparent glass substrate SUB2 side.

【0093】また、透明ガラス基板SUB1,SUB2
のそれぞれの内側(液晶LC側)の表面には、液晶の初
期配向を制御する配向膜ORI1,ORI2が設けられ
ており、透明ガラス基板SUB1,SUB2のそれぞれ
の外側の表面には、偏光板POL1,POL2が設けら
れている。
Further, the transparent glass substrates SUB1, SUB2
Are provided with alignment films ORI1 and ORI2 for controlling the initial alignment of the liquid crystal on the inner surface (on the liquid crystal LC side) of the substrate, and the polarizing plate POL1 is provided on the outer surfaces of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2. , POL2 are provided.

【0094】まず、下側透明ガラス基板SUB1側(T
FT基板)の構成を詳しく説明する。薄膜トランジスタ
TFTは、ゲート電極GTに正のバイアスを印加する
と、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗が小さくなり、
バイアスを零にすると、チャネル抵抗は大きくなるよう
に動作する。
First, the lower transparent glass substrate SUB1 side (T
The configuration of the FT substrate will be described in detail. When a positive bias is applied to the gate electrode GT, the channel resistance between the source and the drain of the thin film transistor TFT decreases,
When the bias is set to zero, the channel resistance operates so as to increase.

【0095】薄膜トランジスタTFTは、図3に示すよ
うに、ゲート電極GT,絶縁膜GI,i型(真性,intri
nsic,導電型決定不純物がドープされていない)非晶質
シリコン(Si)からなるi型半導体層AS,一対のソ
ース電極SD1,ドレイン電極SD2を有す。なお、ソ
ース・ドレインは本来その間のバイアス極性によって決
まるもので、この液晶表示装置の回路ではその極性は動
作中反転するので、ソース・ドレインは動作中入れ替わ
る。以下の説明の便宜上、一方をソース,他方をドレイ
ンと固定して表現する。
As shown in FIG. 3, the thin film transistor TFT includes a gate electrode GT, an insulating film GI, and an i-type (intrinsic,
nsic, an i-type semiconductor layer AS made of amorphous silicon (Si not doped with a conductivity type determining impurity), and a pair of source electrode SD1 and drain electrode SD2. Note that the source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and in the circuit of this liquid crystal display device, the polarity is inverted during operation, so that the source and drain are switched during operation. For the sake of convenience in the following description, one is fixed as a source and the other is fixed as a drain.

【0096】ゲート電極GTはゲート信号線GLと連続
して形成されており、ゲート信号線GLの一部の領域が
ゲート電極GTとなるように構成されている。ゲート電
極GTは薄膜トランジスタTFTの能動領域を超える部
分である。本例では、ゲート電極GTは、単層の導電膜
g3で形成されている。導電膜g3としては例えばスパ
ッタで形成されたクロム−モリブデン合金(Cr−M
o)膜が用いられるがそれに限ったものではない。ま
た、異種の金属を2層形成しても良い。
The gate electrode GT is formed continuously with the gate signal line GL, and is configured so that a partial region of the gate signal line GL becomes the gate electrode GT. The gate electrode GT is a portion beyond the active area of the thin film transistor TFT. In this example, the gate electrode GT is formed of a single-layer conductive film g3. As the conductive film g3, for example, a chromium-molybdenum alloy (Cr-M
o) A membrane is used, but is not limited thereto. Further, two layers of different kinds of metals may be formed.

【0097】ゲート信号線GLは導電膜g3で構成され
ている。このゲート信号線GLの導電膜g3はゲート電
極GTの導電膜g3と同一製造工程で形成され、かつ一
体に構成されている。このゲート信号線GLにより、外
部回路からゲート電圧(ゲート電圧)VG をゲート電極
GTに供給する。本例では、導電膜g3としては例えば
スパッタで形成されたクロム−モリブデン合金(Cr−
Mo)膜が用いられる。また、ゲート信号線GLおよび
ゲート電極GTは、クロム−モリブデン合金のみに限ら
れたものではなく、たとえば、低抵抗化のためにアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金をクロム−モリブデンで
包み込んだ2層構造としてもよい。さらに、ドレイン信
号線DLと交差する部分はドレイン信号線DLとの短絡
の確率を小さくするため細くし、また、短絡しても、レ
ーザートリミングで切り離すことができるように二股に
しても良い。
The gate signal line GL is made of a conductive film g3. The conductive film g3 of the gate signal line GL is formed in the same manufacturing process as the conductive film g3 of the gate electrode GT, and is integrally formed. The gate signal line GL, is supplied from an external circuit of the gate voltage (gate voltage) V G to the gate electrode GT. In this example, as the conductive film g3, for example, a chromium-molybdenum alloy (Cr-
Mo) film is used. Further, the gate signal line GL and the gate electrode GT are not limited to the chromium-molybdenum alloy, and may have a two-layer structure in which aluminum or an aluminum alloy is wrapped with chromium-molybdenum for low resistance. . Further, the portion that intersects with the drain signal line DL may be thinned in order to reduce the probability of a short circuit with the drain signal line DL, or may be bifurcated so that even if a short circuit occurs, it can be separated by laser trimming.

【0098】対向電圧信号線CLは導電膜g3で構成さ
れている。この対向電圧信号線CLの導電膜g3はゲー
ト電極GT,ゲート信号線GLおよびコモン電極CTの
導電膜g3と同一製造工程で形成され、かつコモン電極
CTと一体形成されている。この対向電圧信号線CLに
より、外部回路からコモン電圧VCOM をコモン電極CT
に供給する。また、対向電圧信号線CLは、クロム−モ
リブデン合金のみに限られたものではなく、たとえば、
低抵抗化のためにアルミニウムまたはアルミニウム合金
をクロム−モリブデンで包み込んだ2層構造としてもよ
い。さらに、ドレイン信号線DLと交差する部分はドレ
イン信号線DLとの短絡の確率を小さくするため細く
し、また、短絡しても、レーザートリミングで切り離す
ことができるように二股にしても良い。
The opposite voltage signal line CL is formed of the conductive film g3. The conductive film g3 of the counter voltage signal line CL is formed in the same manufacturing process as the conductive film g3 of the gate electrode GT, the gate signal line GL, and the common electrode CT, and is formed integrally with the common electrode CT. The common voltage V COM is applied from an external circuit to the common electrode CT by the counter voltage signal line CL.
To supply. Further, the counter voltage signal line CL is not limited to only the chromium-molybdenum alloy, for example,
A two-layer structure in which aluminum or an aluminum alloy is wrapped with chromium-molybdenum may be used to reduce resistance. Further, the portion that intersects with the drain signal line DL may be thinned in order to reduce the probability of a short circuit with the drain signal line DL, or may be bifurcated so that even if a short circuit occurs, it can be separated by laser trimming.

【0099】絶縁膜GIは、薄膜トランジスタTFTに
おいて、ゲート電極GTと共に半導体層ASに電界を与
えるためのゲート絶縁膜として使用される。絶縁膜GI
はゲート電極GTおよびゲート信号線GLの上層に形成
されている。絶縁膜GIとしては例えばプラズマCVD
で形成された窒化シリコン膜が選ばれ、2000〜45
00Åの厚さに(本実施例では、3500Å程度)形成
される。また、絶縁膜GIはゲート信号線GLおよび対
向電圧信号線CLとドレイン信号線DLの層間絶縁膜と
しても働き、それらの電気的絶縁にも寄与している。
The insulating film GI is used as a gate insulating film for applying an electric field to the semiconductor layer AS together with the gate electrode GT in the thin film transistor TFT. Insulating film GI
Are formed above the gate electrode GT and the gate signal line GL. As the insulating film GI, for example, plasma CVD
Silicon nitride film formed by
It is formed to a thickness of 00 ° (about 3500 ° in this embodiment). The insulating film GI also functions as an interlayer insulating film between the gate signal line GL, the counter voltage signal line CL, and the drain signal line DL, and also contributes to electrical insulation thereof.

【0100】i型半導体層ASは、非晶質シリコンで、
150〜2500Åの厚さに(本実施例では、1200
Å程度の膜厚)形成される。層d0はオーミックコンタ
クト用のリン(P)をドープしたN(+)型非晶質シリコ
ン半導体層であり、下側にi型半導体層ASが存在し、
上側に導電層d3が存在するところのみに残されてい
る。
The i-type semiconductor layer AS is made of amorphous silicon.
In a thickness of 150 to 2500 mm (in this embodiment, 1200
Å film thickness). The layer d0 is an N (+)-type amorphous silicon semiconductor layer doped with phosphorus (P) for ohmic contact, and an i-type semiconductor layer AS exists below,
It is left only where the conductive layer d3 exists on the upper side.

【0101】i型半導体層ASおよび層d0は、ゲート
信号線GLおよび対向電圧信号線CLとドレイン信号線
DLとの交差部(クロスオーバー部)の両者間にも設け
られている。この交差部のi型半導体層ASは交差部に
おけるゲート信号線GLおよび対向電圧信号線CLとド
レイン信号線DLとの短絡を低減する。
The i-type semiconductor layer AS and the layer d0 are also provided between the gate signal line GL and the intersection (crossover portion) between the counter voltage signal line CL and the drain signal line DL. The i-type semiconductor layer AS at the intersection reduces a short circuit between the gate signal line GL and the counter voltage signal line CL and the drain signal line DL at the intersection.

【0102】ソース電極SD1,ドレイン電極SD2の
それぞれは、N(+)型半導体層d0に接触する導電膜d
3から構成されている。
Each of the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 is a conductive film d which is in contact with the N (+) type semiconductor layer d0.
3 is comprised.

【0103】導電膜d3はスパッタで形成したクロム−
モリブデン合金(Cr−Mo)膜を用い、500〜30
00Åの厚さに(本実施例では、2500Å程度)で形
成される。Cr−Mo膜は低応力であるので、比較的膜
厚を厚く形成することができ配線の低抵抗化に寄与す
る。また、Cr−Mo膜はN(+)型半導体層d0との接
着性も良好である。導電膜d3として、Cr−Mo膜の
他に高融点金属(Mo,Ti,Ta,W)膜、高融点金
属シリサイド(MoSi2,TiSi2,TaSi2,WS
2 )膜を用いてもよく、また、アルミニウム等との積
層構造にしてもよい。
The conductive film d3 is made of chromium-
Using a molybdenum alloy (Cr-Mo) film,
It is formed to a thickness of 00 ° (about 2500 ° in this embodiment). Since the Cr-Mo film has low stress, it can be formed relatively thick, which contributes to lowering the resistance of the wiring. Further, the Cr—Mo film has good adhesion to the N (+) type semiconductor layer d0. As the conductive film d3, a refractory metal (Mo, Ti, Ta, W) film, a refractory metal silicide (MoSi 2 , TiSi 2 , TaSi 2 , WS) in addition to the Cr—Mo film.
i 2 ) A film may be used, or a laminated structure with aluminum or the like may be used.

【0104】ドレイン信号線DLはソース電極SD1,
ドレイン電極SD2と同層の導電膜d3で構成されてい
る。また、ドレイン信号線DLはドレイン電極SD2と
一体に形成されている。本例では、導電膜d3はスパッ
タで形成したクロム−モリブデン合金(Cr−Mo)膜
を用い、500〜3000Åの厚さに(本実施例では、
2500Å程度)形成される。Cr−Mo膜は低応力で
あるので、比較的膜厚を厚く形成することができ配線の
低抵抗化に寄与する。また、Cr−Mo膜はN(+)型半
導体層d0との接着性も良好である。導電膜d3とし
て、Cr−Mo膜の他に高融点金属(Mo,Ti,T
a,W)膜,高融点金属シリサイド(MoSi2,Ti
Si2,TaSi2,WSi2)膜を用いてもよく、ま
た、アルミニウム等との積層構造にしてもよい。
The drain signal line DL is connected to the source electrodes SD1,
It is composed of a conductive film d3 of the same layer as the drain electrode SD2. Further, the drain signal line DL is formed integrally with the drain electrode SD2. In this example, the conductive film d3 uses a chromium-molybdenum alloy (Cr-Mo) film formed by sputtering and has a thickness of 500 to 3000 ° (in this example,
(About 2500 °). Since the Cr-Mo film has low stress, it can be formed relatively thick, which contributes to lowering the resistance of the wiring. Further, the Cr—Mo film has good adhesion to the N (+) type semiconductor layer d0. As the conductive film d3, in addition to the Cr—Mo film, a high melting point metal (Mo, Ti, T
a, W) film, refractory metal silicide (MoSi 2 , Ti)
Si 2 , TaSi 2 , WSi 2 ) film may be used, or a laminated structure with aluminum or the like may be used.

【0105】蓄積容量Cstg を形成する導電膜d3は、
薄膜トランジスタTFTのソース電極SD1部分におい
て、対向電圧信号線CLと重なるように形成されてい
る。この重ね合わせは、図5からも明らかなように、ソ
ース電極SD1(d3)を一方の電極として同一製造工程
で形成され、かつ画素電極PXと一体形成され、コモン
電圧信号CLを他方の電極とする蓄積容量(静電容量素
子)Cstgを構成する。この蓄積容量Cstg の誘電体膜
は、薄膜トランジスタTFTのゲート絶縁膜として使用
される絶縁膜GIで構成されている。
The conductive film d3 forming the storage capacitor Cstg is:
The source electrode SD1 of the thin film transistor TFT is formed so as to overlap the counter voltage signal line CL. As is clear from FIG. 5, this superposition is formed in the same manufacturing process using the source electrode SD1 (d3) as one electrode, and is formed integrally with the pixel electrode PX, and the common voltage signal CL is connected to the other electrode. To form a storage capacitor (capacitance element) Cstg. The dielectric film of the storage capacitor Cstg is constituted by an insulating film GI used as a gate insulating film of the thin film transistor TFT.

【0106】図1に示すように平面的には蓄積容量Cst
g は対向電圧信号線CLの一部分に形成されている。
As shown in FIG. 1, the storage capacitance Cst
g is formed on a part of the counter voltage signal line CL.

【0107】薄膜トランジスタTFT上には保護膜PS
V1が設けられている。保護膜PSV1は主に薄膜トラ
ンジスタTFTを湿気等から保護するために形成されて
おり、透明性が高くしかも耐湿性の良いものを使用す
る。保護膜PSV1はたとえばプラズマCVD装置で形
成した酸化シリコン膜や窒化シリコン膜で形成されてお
り、0.1 〜1μm程度の膜厚で形成する。
A protective film PS is formed on the thin film transistor TFT.
V1 is provided. The protective film PSV1 is formed mainly to protect the thin film transistor TFT from moisture and the like, and uses a film having high transparency and good moisture resistance. The protective film PSV1 is formed of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film formed by a plasma CVD apparatus, and has a thickness of about 0.1 to 1 μm.

【0108】保護膜PSV1は、外部接続端子DTM,
GTMを露出するよう除去されている。保護膜PSV1
と絶縁膜GIの厚さ関係に関しては、前者は保護効果を
考え厚くされ、後者はトランジスタの相互コンダクタン
スgmを薄くされる。
The protection film PSV1 is connected to the external connection terminals DTM,
Removed to expose GTM. Protective film PSV1
And the thickness of the insulating film GI, the former is made thicker in consideration of the protective effect, and the latter is made thinner in the transconductance gm of the transistor.

【0109】また、保護膜PSV1は、ポリイミド等の
有機膜を厚く構成したものとの積層構造としても良い。
The protective film PSV1 may have a laminated structure with a thick organic film such as polyimide.

【0110】画素電極PXは、ソース電極SD1と同一
製造工程で形成され、かつソース電極SD1,蓄積容量
形成部の導電膜d3と一体形成されている。
The pixel electrode PX is formed in the same manufacturing process as the source electrode SD1, and is formed integrally with the source electrode SD1 and the conductive film d3 of the storage capacitor forming portion.

【0111】コモン電極CTは対向電圧信号線CLと一
体で形成されている。
The common electrode CT is formed integrally with the counter voltage signal line CL.

【0112】コモン電極CTにはコモン電圧VCOM が印
加されるように構成されている。本実施例では、コモン
電圧VCOM はドレイン信号線DLに印加される最小レベ
ルの駆動電圧VDMINと最大レベルの駆動電圧VDMAXとの
中間直流電位から、薄膜トランジスタ素子TFTをオフ
状態にするときに発生するフィードスルー電圧ΔVS
だけ低い電位に設定される。
[0112] is configured as a common voltage V COM is applied to the common electrode CT. In the present embodiment, the common voltage V COM is used when the thin film transistor element TFT is turned off from an intermediate DC potential between the minimum level driving voltage V DMIN and the maximum level driving voltage V DMAX applied to the drain signal line DL. It is set to a potential lower feed-through voltage [Delta] V S content generated.

【0113】このコモン電位は本発明の寸法変動の影響
を補償する効果発現のため、時間的に一定電位とする。
The common potential is set to a temporally constant potential in order to exhibit the effect of compensating for the influence of the dimensional variation of the present invention.

【0114】次に、図1,図2に戻り、上側透明ガラス
基板SUB2側(カラーフィルタ基板)の構成を詳しく
説明する。
Next, returning to FIGS. 1 and 2, the configuration of the upper transparent glass substrate SUB2 side (color filter substrate) will be described in detail.

【0115】上部透明ガラス基板SUB2側には、図1
に示すBM境界線の様に、不要な間隙部(画素電極PX
とコモン電極CTの間以外の隙間)からの透過光が表示
面側に出射して、コントラスト比等を低下させないよう
に遮光膜BM(いわゆるブラックマトリクス)を形成し
ている。遮光膜BMは、外部光またはバックライト光が
i型半導体層ASに入射しないようにする役割も果たし
ている。すなわち、薄膜トランジスタTFTのi型半導
体層ASは上下にある遮光膜BMおよび大き目のゲート
電極GTによってサンドイッチにされ、外部の自然光や
バックライト光が当たらなくなる。
The upper transparent glass substrate SUB2 has a structure shown in FIG.
As shown in the BM boundary line shown in FIG.
A light-shielding film BM (so-called black matrix) is formed so that transmitted light from a gap other than the gap between the common electrode CT and the common electrode CT is emitted to the display surface side and the contrast ratio and the like are not reduced. The light-shielding film BM also plays a role of preventing external light or backlight light from entering the i-type semiconductor layer AS. That is, the i-type semiconductor layer AS of the thin film transistor TFT is sandwiched between the upper and lower light-shielding films BM and the large gate electrode GT, so that external natural light or backlight does not shine.

【0116】図1に示す遮光膜BMは、一つの画素につ
いてしか示していないが、すべての画素毎に内側が開口
になるように形成されている。また、このパターンは、
1例である。櫛歯電極端部等の電界方向が乱れる部分に
おいては、その部分の表示は、画素内の映像情報に1対
1で対応し、かつ、黒の場合には黒,白の場合には白に
なるため、表示の一部として利用することが可能であ
る。
Although the light-shielding film BM shown in FIG. 1 is shown only for one pixel, it is formed so that the inside is open for every pixel. Also, this pattern
This is one example. In a portion where the direction of the electric field is disturbed, such as a comb-teeth electrode end, the display of the portion corresponds to the video information in the pixel on a one-to-one basis, and is black in black and white in white. Therefore, it can be used as a part of the display.

【0117】但し、遮光膜BMは光に対する遮蔽性を有
しなければならない。特に画素電極PXとコモン電極C
Tの間の隙間は、ドレイン信号線方向のクロストーク
(縦スミア)を抑制するために、光学濃度3以上が必要
である。また、Cr等の導電性を有する金属で形成して
もよいが、画素電極PXとコモン電極CTの間の電界に
影響を与えないように絶縁性の高い膜で形成したほうが
好ましい。本実施例では黒色の有機顔料をレジスト材に
混入し、1.2μm 程度の厚さで形成している。また、
光に対する遮蔽性を向上させるためにカーボン,チタン
酸化物(TixOy)を、絶縁性が液晶組成物層内の電界に影
響を与えない108Ωcm以上を維持できる範囲で、混入
させても良い。
However, the light shielding film BM must have a light shielding property. In particular, the pixel electrode PX and the common electrode C
The gap between T requires an optical density of 3 or more in order to suppress crosstalk (vertical smear) in the drain signal line direction. Further, it may be formed of a conductive metal such as Cr, but is preferably formed of a highly insulating film so as not to affect the electric field between the pixel electrode PX and the common electrode CT. In this embodiment, a black organic pigment is mixed into a resist material to form a film having a thickness of about 1.2 μm. Also,
Carbon and titanium oxide (TixOy) may be mixed in order to improve the light shielding property as long as the insulating property can maintain 108 Ωcm or more that does not affect the electric field in the liquid crystal composition layer.

【0118】また、遮光膜BMは各行の有効表示領域が
仕切っているため、各行の画素の輪郭をはっきりとさせ
る役割も持つ。
Since the light-shielding film BM divides the effective display area of each row, it also has a role of clarifying the outline of the pixels of each row.

【0119】遮光膜BMは周辺部にも額縁状に形成さ
れ、そのパターンは図1に示すマトリクス部のパターン
と連続して形成されている。周辺部の遮光膜BMは、シ
ール部SLの外側に延長され、パソコン等の実装機に起
因する反射光等の漏れ光がマトリクス部に入り込むのを
防ぐと共に、バックライト等の光が表示エリア外に漏れ
るのも防いでいる。他方、この遮光膜BMは基板SUB
2の縁よりも約0.3 〜1.0mm 程内側に留められ、基
板SUB2の切断領域を避けて形成されている。カラー
フィルタFILは画素に対向する位置に赤,緑,青の繰
り返しでストライプ状に形成される。カラーフィルタF
ILは遮光膜BM部分と重なるように形成されている。
The light-shielding film BM is also formed in a peripheral part in a frame shape, and its pattern is formed continuously with the pattern of the matrix part shown in FIG. The light-shielding film BM in the peripheral portion is extended to the outside of the seal portion SL to prevent leakage light such as reflected light due to a mounting machine such as a personal computer from entering the matrix portion, and to prevent light such as a backlight from being out of the display area. To prevent leakage. On the other hand, this light shielding film BM is
It is fixed about 0.3 to 1.0 mm inside the edge of the substrate 2 and is formed avoiding the cutting area of the substrate SUB2. The color filters FIL are formed in stripes at positions facing the pixels by repeating red, green, and blue. Color filter F
IL is formed so as to overlap the light shielding film BM.

【0120】カラーフィルタFILは次のように形成す
ることができる。まず、上部透明ガラス基板SUB2の
表面にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、フォトリ
ソグラフィー技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基
材を除去する。この後、染色基材を赤色顔料で染め、固
着処理を施し、赤色フィルタRを形成する。次に、同様
な工程を施すことによって、緑色フィルタG,青色フィ
ルタBを順次形成する。なお、染色には染料を用いても
よい。
The color filter FIL can be formed as follows. First, a dye base such as an acrylic resin is formed on the surface of the upper transparent glass substrate SUB2, and the dye base other than the red filter formation region is removed by photolithography. Thereafter, the dyed base material is dyed with a red pigment and subjected to a fixing treatment to form a red filter R. Next, a green filter G and a blue filter B are sequentially formed by performing a similar process. Note that a dye may be used for dyeing.

【0121】オーバーコート膜OCはカラーフィルタF
ILの染料の液晶組成物層LCへの漏洩の防止、およ
び、カラーフィルタFIL,遮光膜BMによる段差の平
坦化のために設けられている。オーバーコート膜OCは
たとえばアクリル樹脂,エポキシ樹脂等の透明樹脂材料
で形成されている。また、オーバーコート膜OCとし
て、流動性の良いポリイミド等の有機膜を使用しても良
い。
The overcoat film OC is formed of a color filter F
It is provided to prevent leakage of the IL dye into the liquid crystal composition layer LC and to flatten the steps formed by the color filter FIL and the light shielding film BM. The overcoat film OC is formed of, for example, a transparent resin material such as an acrylic resin or an epoxy resin. Further, as the overcoat film OC, an organic film such as polyimide having good fluidity may be used.

【0122】次に、液晶層,配向膜,偏光板等について
説明する。
Next, a liquid crystal layer, an alignment film, a polarizing plate and the like will be described.

【0123】液晶組成物LCとしては、誘電率異方性Δ
εが正でその値が13.2 ,屈折率異方性Δnが0.0
81(589nm,20℃)のネマティック液晶を用い
る。液晶組成物層の厚み(ギャップ)は、3.8μmと
し、リタデーションΔn・dは0.31μmとする。こ
のリタデーションΔn・dの値は、0.25μm以上か
ら0.35μmの間、好ましくは、0.28μm以上から
0.32μm の間に設定し、後述の配向膜と偏光板とを
組み合わせ、液晶分子が初期配向方向から電界方向に4
5°回転したとき最大透過率を得ることができ、可視光
の範囲内で波長依存性がほとんどない透過光を得ること
ができるようにする。
As the liquid crystal composition LC, a dielectric anisotropy Δ
ε is positive and its value is 13.2, refractive index anisotropy Δn is 0.0
A nematic liquid crystal of 81 (589 nm, 20 ° C.) is used. The thickness (gap) of the liquid crystal composition layer is 3.8 μm, and the retardation Δn · d is 0.31 μm. The value of the retardation Δn · d is set between 0.25 μm and 0.35 μm, preferably between 0.28 μm and 0.32 μm. Is 4 from the initial orientation direction to the electric field direction.
When rotated by 5 °, a maximum transmittance can be obtained, and transmitted light having almost no wavelength dependency within a visible light range can be obtained.

【0124】また、液晶組成物層の厚み(ギャップ)
は、垂直配向処理を施したポリマビーズで制御してい
る。これにより、黒表示時のビーズ周辺の液晶分子の配
向を安定化し、良好な黒レベルを得、コントラスト比を
向上している。
The thickness (gap) of the liquid crystal composition layer
Is controlled by polymer beads subjected to a vertical alignment treatment. This stabilizes the alignment of liquid crystal molecules around the beads during black display, obtains a good black level, and improves the contrast ratio.

【0125】なお、液晶材料LCは、特に限定したもの
ではなく、誘電率異方性Δεは負でも良い。誘電率異方
性Δεは、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減で
き、屈折率異方性Δnは小さいほうが、液晶層の厚み
(ギャップ)を厚くでき、液晶の封入時間が短縮され、
かつギャップばらつきを少なくすることができる。
Note that the liquid crystal material LC is not particularly limited, and the dielectric anisotropy Δε may be negative. When the value of the dielectric anisotropy Δε is larger, the driving voltage can be reduced, and when the value of the refractive index anisotropy Δn is smaller, the thickness (gap) of the liquid crystal layer can be increased.
In addition, gap variations can be reduced.

【0126】また、液晶組成物の比抵抗としては、10
9Ωcm以上1014Ωcm以下、好ましくは1011Ωcm
以上1013Ωcm以下のものを用いる。本方式では、液
晶組成物の抵抗が低くても、画素電極とコモン電極間に
充電された電圧を十分保持することができ、その下限は
109Ωcm、好ましくは1011Ωcmである。これは、
画素電極とコモン電極を、同一基板上に構成しているこ
とによる。また、抵抗が高すぎると、製造工程上に入っ
た静電気を緩和しにくいため、1014Ωcm以下、好ま
しくは1013Ωcm以下が良い。
The specific resistance of the liquid crystal composition is 10
9 Ωcm or more and 1014 Ωcm or less, preferably 1011 Ωcm
Those having a size of 1013 Ωcm or less are used. In this method, the voltage charged between the pixel electrode and the common electrode can be sufficiently maintained even if the resistance of the liquid crystal composition is low, and the lower limit is 109 Ωcm, preferably 1011 Ωcm. this is,
This is because the pixel electrode and the common electrode are formed on the same substrate. On the other hand, if the resistance is too high, it is difficult to alleviate static electricity that has entered the manufacturing process, so that the resistance is 1014 Ωcm or less, preferably 1013 Ωcm or less.

【0127】配向膜ORIとしては、ポリイミドを用い
る。初期配向方向RDRは上下基板で互いに平行にす
る。初期配向方向を付与する方法としては、ラビングが
最も一般的であるが、その他に斜方蒸着がある。初期配
向方向RDRと印加電界方向EDRとの関係は図18に
示す。本実施例では、初期配向方向RDRは、水平方向
に対して約75°とした。
For the orientation film ORI, polyimide is used. The initial alignment direction RDR is made parallel to the upper and lower substrates. Rubbing is the most common method for imparting the initial alignment direction, but oblique evaporation is another method. FIG. 18 shows the relationship between the initial alignment direction RDR and the applied electric field direction EDR. In this embodiment, the initial alignment direction RDR is set to about 75 ° with respect to the horizontal direction.

【0128】なお、初期配向方向RDRと印加電界方向
EDRとのなす角度は、液晶材料の誘電率異方性Δεが
正であれば、45℃以上90℃未満,誘電率異方性Δε
が負であれば、0°を超え45°以下でなければならな
い。
The angle formed between the initial alignment direction RDR and the applied electric field direction EDR is 45 ° C. or more and less than 90 ° C. if the dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal material is positive.
If is negative, it must be greater than 0 ° and less than or equal to 45 °.

【0129】偏光板POLとしては、導電性を有する偏
光板を用い、下側の偏光板POL1の偏光透過軸MAX
1を初期配向方向RDRと一致させ、上側の偏向板PO
L2の偏光透過軸MAX2を、それに直交させる。図1
8にその関係を示す。これにより、本発明の画素に印加
される電圧(画素電極PXとコモン電極CTの間の電
圧)を増加させるに伴い、透過率が上昇するノーマリク
ローズ特性を得ることができ、また、電圧無印加時に
は、良質な黒表示ができる。
As the polarizing plate POL, a conductive polarizing plate is used, and the polarization transmission axis MAX of the lower polarizing plate POL1 is used.
1 with the initial alignment direction RDR, and the upper deflector PO
The polarization transmission axis MAX2 of L2 is made orthogonal to it. FIG.
FIG. 8 shows the relationship. As a result, a normally-closed characteristic in which the transmittance increases with an increase in the voltage (the voltage between the pixel electrode PX and the common electrode CT) applied to the pixel of the present invention can be obtained. In addition, high quality black display can be achieved.

【0130】なお、本実施例では、偏光板に導電性を持
たせることにより、外部からの静電気による表示不良お
よびEMI対策を施している。導電性に関しては、静電
気による影響を対策するためだけであれば、シート抵抗
が108Ω/□以下、EMIに対しても対策するのであ
れば、104Ω/□以下とするのが望ましい。また、ガ
ラス基板の液晶組成物の挟持面の裏面(偏光板を粘着さ
せる面)に導電層を設けてもよい。
In this embodiment, measures are taken against display failure and EMI caused by external static electricity by imparting conductivity to the polarizing plate. Regarding the conductivity, the sheet resistance is desirably 108 Ω / □ or less if only for the purpose of countermeasures against the influence of static electricity, and is 104 Ω / □ or less if the EMI is also countered. Further, a conductive layer may be provided on the back surface (the surface on which the polarizing plate is adhered) of the sandwiching surface of the liquid crystal composition of the glass substrate.

【0131】図7は上下のガラス基板SUB1,SUB
2を含む表示パネルPNLのマトリクス(AR)周辺の
要部平面を示す図である。また、図6は、左側に走査回
路が接続されるべきゲート端子GTM付近の断面を、右
側に外部接続端子がないところのシール部付近の断面を
示す図である。
FIG. 7 shows the upper and lower glass substrates SUB1, SUB.
FIG. 4 is a diagram showing a main part plane around a matrix (AR) of a display panel PNL including the LCD panel 2. FIG. 6 is a diagram showing a cross section near the gate terminal GTM to which the scanning circuit is to be connected on the left side, and a cross section near the seal portion where there is no external connection terminal on the right side.

【0132】このパネルの製造では、小さいサイズであ
ればスループット向上のため一枚のガラス基板で複数個
分のデバイスを同時に加工してから分割し、大きいサイ
ズであれば製造設備の共用のためどの品種でも標準化さ
れた大きさのガラス基板を加工してから各品種に合った
サイズに小さくし、いずれの場合も一通りの工程を経て
からガラスを切断する。図7,図8は後者の例を示すも
ので、図7,図8の両図とも上下基板SUB1,SUB
2の切断後を表しており、LNは両基板の切断前の縁を
示す。いずれの場合も、完成状態では外部接続端子群T
g,Tdおよび端子COT(添字略)が存在する(図で上
辺と左辺の)部分はそれらを露出するように上側基板S
UB2の大きさが下側基板SUB1よりも内側に制限さ
れている。端子群Tg,Tdはそれぞれ後述するゲート端
子GTM,ドレイン端子DTMとそれらの引出配線部を
集積回路チップCHIが搭載されたテープキャリアパッ
ケージTCPの単位に複数本まとめて名付けたものであ
る。各群のマトリクス部から外部接続端子部に至るまで
の引出配線は、両端に近づくにつれ傾斜している。これ
は、パッケージTCPの配列ピッチ及び各パッケージT
CPにおける接続端子ピッチに表示パネルPNLの端子
DTM,GTMを合わせるためである。また、コモン電
極端子COTは、コモン電極CTにコモン電圧を外部回
路から与えるための端子である。マトリクス部の対向電
圧信号線CLは、ゲート端子GTMの反対側(図では右
側)に引き出し、各コモン電圧信号線を共通バスライン
CBで一纏めにして、コモン電極端子COTに接続して
いる。
[0132] Any For this panel In the manufacture of, if small size divided from simultaneously processing a plurality fraction of the device in one glass substrate for increased throughput, manufacturing facilities if large size shared A glass substrate of a standardized size is processed even in a variety, and the size is reduced to a size suitable for each type. In each case, the glass is cut after passing through one process. FIGS. 7 and 8 show the latter example. Both FIGS. 7 and 8 show the upper and lower substrates SUB1 and SUB.
2 shows the state after cutting, and LN indicates the edge of both substrates before cutting. In any case, in the completed state, the external connection terminal group T
g, Td, and the terminal COT (subscript omitted) (the upper side and the left side in the figure) are located on the upper substrate S so as to expose them.
The size of UB2 is limited inside the lower substrate SUB1. Each of the terminal groups Tg and Td collectively names a plurality of gate terminals GTM and drain terminals DTM, which will be described later, and their lead wiring portions in units of a tape carrier package TCP on which the integrated circuit chip CHI is mounted. The lead wiring from the matrix section of each group to the external connection terminal section is inclined as approaching both ends. This is due to the arrangement pitch of the package TCP and each package T
This is for adjusting the terminals DTM and GTM of the display panel PNL to the connection terminal pitch of the CP. The common electrode terminal COT is a terminal for applying a common voltage to the common electrode CT from an external circuit. The counter voltage signal line CL of the matrix portion is drawn out on the opposite side (right side in the figure) of the gate terminal GTM, and the common voltage signal lines are grouped together by a common bus line CB and connected to the common electrode terminal COT.

【0133】透明ガラス基板SUB1,SUB2の間に
はその縁に沿って、液晶封入口INJを除き、液晶LC
を、封止するようにシールパターンSLが形成される。
シール材は例えばエポキシ樹脂から成る。
Along the edge between the transparent glass substrates SUB1 and SUB2, except for the liquid crystal filling opening INJ, the liquid crystal LC
Is formed to form a seal pattern SL.
The sealing material is made of, for example, an epoxy resin.

【0134】配向膜ORI1,ORI2の層は、シール
パターンSLの内側に形成される。偏光板POL1,P
OL2はそれぞれ下部透明ガラス基板SUB1,上部透
明ガラス基板SUB2の外側の表面に構成されている。
液晶LCは液晶分子の向きを設定する下部配向膜ORI
1と上部配向膜ORI2との間でシールパターンSLで
仕切られた領域に封入されている。下部配向膜ORI1
は下部透明ガラス基板SUB1側の保護膜PSV1の上
部に形成される。
The layers of the alignment films ORI1 and ORI2 are formed inside the seal pattern SL. Polarizing plates POL1, P
OL2 is formed on the outer surface of the lower transparent glass substrate SUB1 and the upper transparent glass substrate SUB2, respectively.
The liquid crystal LC is a lower alignment film ORI for setting the direction of liquid crystal molecules.
1 and the upper alignment film ORI2 are sealed in a region partitioned by a seal pattern SL. Lower alignment film ORI1
Is formed on the protective film PSV1 on the lower transparent glass substrate SUB1 side.

【0135】この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板
SUB1側,上部透明ガラス基板SUB2側で別個に種
々の層を積み重ね、シールパターンSLを基板SUB2
側に形成し、下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガ
ラス基板SUB2とを重ね合わせ、シール材SLの開口
部INJから液晶LCを注入し、注入口INJをエポキ
シ樹脂などで封止し、上下基板を切断することによって
組み立てられる。
In this liquid crystal display device, various layers are separately stacked on the lower transparent glass substrate SUB1 side and the upper transparent glass substrate SUB2 side, and a seal pattern SL is formed on the substrate SUB2.
Side, the lower transparent glass substrate SUB1 and the upper transparent glass substrate SUB2 are overlapped, liquid crystal LC is injected from the opening INJ of the sealing material SL, the injection port INJ is sealed with epoxy resin or the like, and the upper and lower substrates are sealed. Assembled by cutting.

【0136】図9は表示マトリクスのゲート信号線GL
からその外部接続端子GTMまでの接続構造を示す図で
あり、(A)は平面であり、(B)は(A)のB−B切
断線における断面を示している。なお、同図は図7下方
付近に対応し、斜め配線の部分は便宜状一直線状で表し
た。
FIG. 9 shows a gate signal line GL of the display matrix.
2A and 2B are diagrams showing a connection structure from the external connection terminal GTM to the external connection terminal GTM, wherein FIG. 2A is a plane view, and FIG. 2B is a cross section taken along the line BB of FIG. This figure corresponds to the vicinity of the lower part of FIG. 7, and the diagonal wiring portion is represented by a straight line for convenience.

【0137】図中Cr−Mo層g3は、判り易くするた
めハッチを施してある。
In the figure, the Cr-Mo layer g3 is hatched for easy understanding.

【0138】ゲート端子GTMはCr−Mo層g3と、
更にその表面を保護し、かつ、TCP(Tape Carrier Pack
age)との接続の信頼性を向上させるための透明導電層
i1とで構成されている。この透明導電層i1は透明導
電膜ITOを用いている。
The gate terminal GTM includes a Cr-Mo layer g3,
Furthermore, the surface is protected and TCP (Tape Carrier Pack
age) and a transparent conductive layer i1 for improving the reliability of the connection with the semiconductor device. The transparent conductive layer i1 uses a transparent conductive film ITO.

【0139】平面図において、絶縁膜GIおよび保護膜
PSV1はその境界線よりも右側に形成されており、左
端に位置する端子部GTMはそれらから露出し外部回路
との電気的接触ができるようになっている。図では、ゲ
ート線GLとゲート端子の一つの対のみが示されている
が、実際はこのような対が上下に複数本並べられ端子群
Tg(図9)が構成され、ゲート端子の左端は、製造過程
では、基板の切断領域を越えて延長され配線SHg(図
示せず)によって短絡される。製造過程における配向膜
ORI1のラビング時等の静電破壊防止に役立つ。
In the plan view, the insulating film GI and the protective film PSV1 are formed on the right side of the boundary line, and the terminal portion GTM located on the left end is exposed therefrom so as to be able to make electrical contact with an external circuit. Has become. Although only one pair of the gate line GL and the gate terminal is shown in the drawing, a plurality of such pairs are arranged vertically to form a terminal group Tg (FIG. 9), and the left end of the gate terminal is In the manufacturing process, the wiring is extended beyond the cutting region of the substrate and short-circuited by the wiring SHg (not shown). This is useful for preventing electrostatic breakdown at the time of rubbing of the alignment film ORI1 in the manufacturing process.

【0140】図10はドレイン信号線DLからその外部
接続端子DTMまでの接続を示す図であり、(A)はそ
の平面を示し、(B)は(A)のB−B切断線における
断面を示す。なお、同図は図7右上付近に対応し、図面
の向きは便宜上変えてあるが右端方向が基板SUB1の
上端部に該当する。
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing the connection from the drain signal line DL to its external connection terminal DTM, where FIG. 10A shows the plane and FIG. 10B shows a cross section taken along the line BB of FIG. Show. 7 corresponds to the vicinity of the upper right of FIG. 7 and the direction of the drawing is changed for convenience, but the right end direction corresponds to the upper end of the substrate SUB1.

【0141】TSTDは検査端子でありここには外部回
路は接続されないが、プローブ針等を接触できるよう配
線部より幅が広げられている。同様に、ドレイン端子D
TMも外部回路との接続ができるよう配線部より幅が広
げられている。外部接続ドレイン端子DTMは上下方向
に配列され、ドレイン端子DTMは、図7に示すように
端子群Td(添字省略)を構成し基板SUB1の切断線
を越えて更に延長され、製造過程中は静電破壊防止のた
めその全てが互いに配線SHd(図示せず)によって短
絡される。検査端子TSTDは図10に示すように1本
置きのドレイン信号線DLに形成される。
TSTD is an inspection terminal to which no external circuit is connected, but is wider than the wiring portion so that a probe needle or the like can be contacted. Similarly, the drain terminal D
The TM is also wider than the wiring part so that it can be connected to an external circuit. The external connection drain terminals DTM are vertically arranged. The drain terminals DTM constitute a terminal group Td (subscript omitted) as shown in FIG. 7 and are further extended beyond the cutting line of the substrate SUB1. All of them are short-circuited to each other by a wiring SHd (not shown) to prevent electric breakdown. The inspection terminals TSTD are formed on every other drain signal line DL as shown in FIG.

【0142】ドレイン接続端子DTMは透明導電層i1
で形成されており、保護膜PSV1を除去した部分でド
レイン信号線DLと接続されている。この透明導電膜i
1はゲート端子GTMの時と同様に透明導電膜ITOを
用いている。
The drain connection terminal DTM is connected to the transparent conductive layer i1.
And the portion where the protective film PSV1 is removed is connected to the drain signal line DL. This transparent conductive film i
1 uses a transparent conductive film ITO as in the case of the gate terminal GTM.

【0143】マトリクス部からドレイン端子部DTMま
での引出配線は、ドレイン信号線DLと同じレベルの層
d3が構成されている。
The lead wiring from the matrix portion to the drain terminal portion DTM has a layer d3 at the same level as the drain signal line DL.

【0144】図11は対向電圧信号線CLからその外部
接続端子CTMまでの接続を示す図であり、(A)はそ
の平面を示し、(B)は(A)のB−B切断線における
断面を示す。なお、同図は図5左上付近に対応する。
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing the connection from the counter voltage signal line CL to its external connection terminal CTM. FIG. 11A is a plan view, and FIG. 11B is a cross section taken along the line BB of FIG. Is shown. This figure corresponds to the vicinity of the upper left of FIG.

【0145】各対向電圧信号線CLは共通バスラインC
B1で一纏めしてコモン電極端子CTMに引き出されて
いる。共通バスラインCB1は導電層g3の上に導電層
3を積層し、透明導電層i1でそれらを電気的に接続し
た構造となっている。これは、共通バスラインCBの抵
抗を低減し、コモン電圧が外部回路から各対向電圧信号
線CLに十分に供給されるようにするためである。本構
造では、特に新たに導電層を負荷することなく、共通バ
スラインの抵抗を下げられるのが特徴である。
Each counter voltage signal line CL is connected to a common bus line C
B1 collectively leads to the common electrode terminal CTM. The common bus line CB1 has a structure in which the conductive layer 3 is laminated on the conductive layer g3, and they are electrically connected by the transparent conductive layer i1. This is to reduce the resistance of the common bus line CB so that the common voltage is sufficiently supplied from the external circuit to each counter voltage signal line CL. This structure is characterized in that the resistance of the common bus line can be reduced without particularly adding a new conductive layer.

【0146】コモン電極端子CTMは、導電層g3の上
に透明導電層i1が積層された構造になっている。この
透明導電膜i1は他の端子の時と同様に透明導電膜IT
Oを用いている。透明導電層i1により、その表面を保
護し、電食等を防ぐために耐久性のよい透明導電層i1
で、導電層g3を覆っている。また透明導電層i1と導
電層g3および導電層d3との接続は保護膜PSV1お
よび絶縁膜GIにスルーホールを形成し導通を取ってい
る。
The common electrode terminal CTM has a structure in which a transparent conductive layer i1 is laminated on a conductive layer g3. This transparent conductive film i1 is made of a transparent conductive film IT like the other terminals.
O is used. The transparent conductive layer i1 has good durability in order to protect its surface and prevent electrolytic corrosion and the like by the transparent conductive layer i1.
Covers the conductive layer g3. The connection between the transparent conductive layer i1 and the conductive layers g3 and d3 is made conductive by forming through holes in the protective film PSV1 and the insulating film GI.

【0147】一方、図12は対向電圧信号線CLのもう
一方の端からその外部接続端子CTM2までの接続を示
す図であり、(A)はその平面を示し、(B)は(A)
のB−B切断線における断面を示す。なお、同図は図5
右上付近に対応する。ここで、共通バスラインCB2で
は各対向電圧信号線CLのもう一方の端(ゲート端子G
TM側)で一纏めしてコモン電極端子CTM2に引き出
されている。共通バスラインCB1と異なる点は、ゲー
ト信号線GLとは絶縁されるように、導電層d3と透明
導電層i1で形成していることである。また、ゲート信
号線GLとの絶縁は絶縁膜GIで行っている。
On the other hand, FIG. 12 is a diagram showing the connection from the other end of the counter voltage signal line CL to the external connection terminal CTM2, (A) showing the plane, and (B) showing (A).
2 shows a cross section taken along line BB of FIG. Note that FIG.
Corresponds to near the upper right. Here, in the common bus line CB2, the other end of each counter voltage signal line CL (gate terminal G)
(TM side) and are led out to the common electrode terminal CTM2. The difference from the common bus line CB1 is that the common bus line CB1 is formed of a conductive layer d3 and a transparent conductive layer i1 so as to be insulated from the gate signal line GL. Further, insulation from the gate signal line GL is performed by the insulating film GI.

【0148】表示マトリクス部の等価回路とその周辺回
路の結線図を図13に示す。同図は回路図ではあるが、
実際の幾何学的配置に対応して描かれている。ARは複
数の画素を二次元状に配列したマトリクス・アレイであ
る。
FIG. 13 shows a connection diagram of an equivalent circuit of the display matrix portion and its peripheral circuits. Although this figure is a circuit diagram,
It is drawn corresponding to the actual geometric arrangement. AR is a matrix array in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged.

【0149】図中、Xはドレイン信号線DLを意味し、
添字G,BおよびRがそれぞれ緑,青および赤画素に対
応して付加されている。Yはゲート信号線GLを意味
し、添字1,2,3,…,end は走査タイミングの順序
に従って付加されている。
In the figure, X means a drain signal line DL,
Subscripts G, B, and R are added corresponding to green, blue, and red pixels, respectively. Y means the gate signal line GL, and the suffixes 1, 2, 3,..., End are added according to the order of the scanning timing.

【0150】ゲート信号線Y(添字省略)は垂直走査回
路Vに接続されており、ドレイン信号線X(添字省略)
はドレイン信号駆動回路Hに接続されている。
The gate signal line Y (subscript omitted) is connected to the vertical scanning circuit V, and the drain signal line X (subscript omitted).
Is connected to the drain signal drive circuit H.

【0151】SUPは1つの電圧源から複数の分圧した
安定化された電圧源を得るための電源回路やホスト(上
位演算処理装置)からのCRT(陰極線管)用の情報をT
FT液晶表示装置用の情報に交換する回路を含む回路で
ある。
The SUP transmits information for a CRT (cathode ray tube) from a power supply circuit for obtaining a plurality of divided and stabilized voltage sources from one voltage source or a host (upper processing unit).
This is a circuit including a circuit for exchanging information for an FT liquid crystal display device.

【0152】図6に本実施例の液晶表示装置の駆動波形
を示す。コモン電圧VCOM は本発明の寸法変動補償効果
発現のため、時間的に一定電位とする。
FIG. 6 shows a driving waveform of the liquid crystal display device of this embodiment. The common voltage V COM is set to a temporally constant potential in order to exhibit the dimensional variation compensation effect of the present invention.

【0153】ゲート信号VG は1走査期間ごとに、オン
レベルをとり、その他はオフレベルをとる。ドレイン信
号電圧は、液晶層に印加したい電圧の2倍の振幅で正極
と負極を1フレーム毎に反転して一つの画素に伝えるよ
うに印加する。ここで、ドレイン信号電圧VD は1列毎
に極性を反転し、2行毎にも極性を反転する。これによ
り、極性が反転した画素が上下左右にとなりあう構成
(ドット反転駆動)となり、フリッカ,クロストーク
(スミア)を発生しにくくすることができる。また、コ
モン電圧VCOM はドレイン信号電圧の極性反転のセンタ
ー電圧から、一定量さげた電圧に設定する。
[0153] The gate signal V G to each scanning period, takes on level, others take off level. The drain signal voltage is applied such that the positive electrode and the negative electrode are inverted for each frame at twice the amplitude of the voltage to be applied to the liquid crystal layer and transmitted to one pixel. Here, the polarity of the drain signal voltage V D is inverted every column, and the polarity is also inverted every two rows. As a result, a configuration (dot inversion driving) in which the pixels whose polarities are inverted are arranged up and down and left and right is provided, so that flicker and crosstalk (smear) can be suppressed. In addition, the common voltage V COM is set to a voltage that is reduced by a fixed amount from the center voltage of the polarity inversion of the drain signal voltage.

【0154】これは、薄膜トランジスタ素子がオンから
オフに変わるときに発生するフィードスルー電圧を補正
するものであり、液晶に直流成分の少ない交流電圧を印
加するために行う(液晶は直流が印加されると、残像,
劣化等が激しくなるため)。次に、本発明によるアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置製造工程について、図1
4〜図16を用いて説明する。
This is for correcting a feed-through voltage generated when the thin film transistor element changes from on to off, and is performed in order to apply an AC voltage having a small DC component to the liquid crystal (DC is applied to the liquid crystal). And afterimages,
Deterioration etc. will be severe). Next, a manufacturing process of the active matrix type liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS.

【0155】図14〜図16は、中央に各工程を示し、
左側にTFT部における図1の7−7断面図を、右側に
図1の6−6断面図を示している。
FIGS. 14 to 16 show each step in the center.
The left side shows a sectional view taken along the line 7-7 in FIG. 1 and the right side shows a sectional view taken along the line 6-6 in FIG.

【0156】図14〜図16に示すように、工程(A)
〜工程(G)の複数の工程により本発明によるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置が作製される。工程
(B),工程(D)を除き、工程(A)〜工程(G)
は、各写真処理に対応して区分けしたもので、各工程の
いずれの断面図も写真処理後の加工が終わり、フォトレ
ジストを除去した段階を示している。写真処理とは本説
明ではフォトレジストの塗布からマスクを使用した選択
露光を経て、それを現像するまでの一連の作業を示すも
のである。
As shown in FIG. 14 to FIG.
The active matrix type liquid crystal display device according to the present invention is manufactured through a plurality of steps (G) to (G). Excluding the steps (B) and (D), the steps (A) to (G)
Is a section corresponding to each photographic processing, and shows a stage in which the processing after the photographic processing is completed and the photoresist is removed in any cross-sectional view of each process. In the present description, photographic processing refers to a series of operations from application of a photoresist, through selective exposure using a mask, to development thereof.

【0157】工程(A)について説明する。Step (A) will be described.

【0158】工程(A)は、第1のステップとして、A
N635ガラス(商品名)からなる下部透明ガラス基板
SUB1上に膜厚が2000ÅのCr−Mo等からなる
導電膜g3をスパッタリングにより設ける。第2のステ
ップのCr−Mo用の写真処理後、硝酸第2セリウムア
ンモンで導電膜g3を選択的にエッチングする。この工
程によって、TFT部ではゲート電極GT、画素櫛歯電
極部ではコモン電極CTが形成される。尚、図示してい
ない箇所では、ゲート信号線GL,コモン電圧信号線C
L,ゲート端子GTM,共通バスラインCB1の第1導
電層,コモン電極端子CTM1の第1導電層,ゲート端
子GTMを接続するバスラインShgが形成されている。
In the process (A), as a first step, A
On the lower transparent glass substrate SUB1 made of N635 glass (trade name), a conductive film g3 made of Cr—Mo or the like having a thickness of 2000 ° is provided by sputtering. After the photographic processing for Cr-Mo in the second step, the conductive film g3 is selectively etched with ceric ammonium nitrate. By this step, the gate electrode GT is formed in the TFT portion, and the common electrode CT is formed in the pixel comb electrode portion. Note that, in places not shown, the gate signal line GL and the common voltage signal line C
L, a gate terminal GTM, a first conductive layer of the common bus line CB1, a first conductive layer of the common electrode terminal CTM1, and a bus line Shg connecting the gate terminal GTM are formed.

【0159】工程(B)について説明する。Step (B) will be described.

【0160】工程(B)では、プラズマCVD装置にア
ンモニアガス,シランガス,窒素ガスを導入して、膜厚
が3500Åの窒化Si膜を設け、プラズマCVD装置
にシランガス,水素ガスを導入して、膜厚が1200Å
のi型非晶質Si膜を設けたのち、プラズマCVD装置
に水素ガス,ホスフィンガスを導入して、膜厚が300Å
のN(+)型非晶質Si膜を設ける。
In the step (B), an ammonia gas, a silane gas and a nitrogen gas are introduced into a plasma CVD apparatus to provide a 3500 ° -thick Si nitride film, and a silane gas and a hydrogen gas are introduced into the plasma CVD apparatus to form a film. 1200mm thick
After the i-type amorphous Si film is provided, hydrogen gas and phosphine gas are introduced into the plasma CVD apparatus to form a film having a thickness of 300 Å.
N (+) type amorphous Si film is provided.

【0161】工程(C)について説明する。The step (C) will be described.

【0162】工程(C)では、a−Si用の写真処理
後、ドライエッチングガスとしてSF6,CCl4を使
用してN(+)型非晶質Si膜,i型非晶質Si膜を選択
的にエッチングすることにより、i型半導体層ASの島
を形成する。
In the step (C), after photographic processing for a-Si, an N (+) type amorphous Si film and an i type amorphous Si film are selected by using SF 6 and CCl 4 as a dry etching gas. By etching, islands of the i-type semiconductor layer AS are formed.

【0163】工程(D)について説明する。Step (D) will be described.

【0164】工程(D)では、第1のステップとして、
膜厚が300ÅのCrからなる導電膜d3をスパッタリ
ングにより設ける。第2のステップとしてCr−Mo用
の写真処理後、第3のステップとして導電膜d3を工程
(A)と同様な液でエッチングし、ドレイン信号線D
L,ソース電極SD1(蓄積容量Cstg 形成部を含む),
画素電極PX,ドレイン電極SD2,共通バスラインC
B2の第1導電層、およびドレイン端子DTMを短絡す
るバスラインSHd(図示せず)を形成する(これらは
同一ホトマスクでパターニングされ、一括で形成され
る)。
In the process (D), as a first step,
A conductive film d3 made of Cr having a thickness of 300 ° is provided by sputtering. After a photographic process for Cr-Mo as a second step, the conductive film d3 is etched with the same liquid as in the step (A) as a third step to form a drain signal line D
L, a source electrode SD1 (including a storage capacitor Cstg forming part),
Pixel electrode PX, drain electrode SD2, common bus line C
A first conductive layer of B2 and a bus line SHd (not shown) for short-circuiting the drain terminal DTM are formed (they are patterned by the same photomask and formed collectively).

【0165】次に、第4のステップとしてドライエッチ
ング装置にCCl4,SF6 を導入して、N(+)型非晶
質Si膜をエッチングすることにより、ソースとドレイ
ン間のN(+)型半導体層d0を選択的に除去する。導電
膜d3をマスクパターンでパターニングした後、導電膜
d3をマスクとして、N(+)型半導体層d0が除去され
る。つまり、i型半導体層AS上に残っていたN(+)型
半導体層d0は導電膜d1,導電膜d2以外の部分がセ
ルファラインで除去される。このとき、N(+)型半導
体層d0はその厚さ分は全て除去されるようエッチング
されるので、i型半導体層ASも若干その表面部分がエ
ッチングされるが、その程度はエッチング時間で制御す
ればよい。
[0165] Then, by introducing the dry etching apparatus in CCl4, SF 6 as a fourth step, by etching the N (+) type amorphous Si film, N between the source and the drain (+) type The semiconductor layer d0 is selectively removed. After patterning the conductive film d3 with a mask pattern, the N (+) type semiconductor layer d0 is removed using the conductive film d3 as a mask. That is, in the N (+)-type semiconductor layer d0 remaining on the i-type semiconductor layer AS, portions other than the conductive films d1 and d2 are removed by self-alignment. At this time, since the N (+)-type semiconductor layer d0 is etched so as to completely remove its thickness, the i-type semiconductor layer AS is also slightly etched at its surface, but the degree is controlled by the etching time. do it.

【0166】工程(E)について説明する。The step (E) will be described.

【0167】工程(E)の第1ステップとして、プラズ
マCVD装置にアンモニアガス,シランガス,窒素ガス
を導入して、膜厚が0.4μm の窒化Si膜を設け
る。第2ステップとしてSiN用の写真処理後、第3の
ステップとしてドライエッチングガスとしてSF6 を使
用して窒化Si膜を選択的にエッチングすることによっ
て、保護膜PSV1および絶縁膜GIをパターニングす
る。ここで、保護膜PSV1と絶縁膜GIは同一ホトマスク
でパターニングされ、一括で加工される。
As a first step of the step (E), an ammonia gas, a silane gas, and a nitrogen gas are introduced into a plasma CVD apparatus to provide a 0.4 μm-thick Si nitride film. After photolithography for SiN as a second step, the protection film PSV1 and the insulating film GI are patterned by selectively etching the Si nitride film using SF 6 as a dry etching gas as a third step. Here, the protective film PSV1 and the insulating film GI are patterned using the same photomask, and are processed collectively.

【0168】図16は、図7等に示した表示パネルPN
Lにドレイン信号駆動回路Hと垂直走査回路Vを接続し
た状態を示す上面図である。CHIは表示パネルPNL
を駆動させる駆動ICチップ(下側の5個は垂直走査回
路側の駆動ICチップ、左の10個ずつはドレイン信号
駆動回路側の駆動ICチップ)である。TCPは駆動用
ICチップCHIがテープ・オートメイティド・ボンデ
ィング法(TAB)により実装されたテープキャリアパ
ッケージ、PCB1は上記TCPやコンデンサ等が実装
された駆動回路基板で、ドレイン信号駆動回路用とゲー
ト信号駆動回路用の二つに分割されている。FGPはフ
レームグランドパッドであり、シールドケースSHDに
切り込んで設けられたバネ状の破片が半田付けされる。
FCは下側の駆動回路基板PCB1と左側の駆動回路基
板PCB1を電気的に接続するフラットケーブルであ
る。フラットケーブルFCとしては図に示すように、複
数のリード線(りん青銅の素材にSn鍍金を施したも
の)をストライプ状のポリエチレン層とポリビニルアル
コール層とでサンドイッチして支持したものを使用す
る。
FIG. 16 shows the display panel PN shown in FIG.
FIG. 4 is a top view showing a state in which a drain signal driving circuit H and a vertical scanning circuit V are connected to L. CHI is display panel PNL
(The lower five driving IC chips on the vertical scanning circuit side and the left ten driving IC chips on the drain signal driving circuit side). TCP is a tape carrier package on which a driving IC chip CHI is mounted by a tape automated bonding method (TAB), and PCB1 is a driving circuit board on which the above-described TCP and capacitors are mounted. It is divided into two for signal drive circuits. FGP is a frame ground pad, and a spring-like fragment provided by cutting into the shield case SHD is soldered.
FC is a flat cable that electrically connects the lower drive circuit board PCB1 and the left drive circuit board PCB1. As shown in the figure, a flat cable FC is used in which a plurality of lead wires (phosphor bronze material plated with Sn) are sandwiched and supported by a stripe-shaped polyethylene layer and a polyvinyl alcohol layer.

【0169】図17は、液晶表示モジュールMDLの各
構成部品を示す分解斜視図である。SHDは金属板から
成る枠状のシールドケース(メタルフレーム),LCWそ
の表示窓、PNLは液晶表示パネル、SPBは光拡散
板、LCBは導光体、RMは反射板、BLはバックライ
ト蛍光管、LCAはバックライトケースであり、図に示
すような上下の配置関係で各部材が積み重ねられてモジ
ュールMDLが組み立てられる。
FIG. 17 is an exploded perspective view showing each component of the liquid crystal display module MDL. SHD is a frame-shaped shield case (metal frame) made of a metal plate, LCW and its display window, PNL is a liquid crystal display panel, SPB is a light diffusion plate, LCB is a light guide, RM is a reflection plate, and BL is a backlight fluorescent tube. , LCA are backlight cases, and the respective members are stacked in a vertical arrangement as shown in the figure to assemble a module MDL.

【0170】モジュールMDLは、シールドケースSH
Dに設けられた爪とフックによって全体が固定されるよ
うになっている。
The module MDL is a shield case SH
The entirety is fixed by claws and hooks provided on D.

【0171】バックライトケースLCAはバックライト
蛍光管BL,光拡散板SPB光拡散板,導光体LCB,
反射板RMを収納する形状になっており、導光体LCB
の側面に配置されたバックライト蛍光管BLの光を、導
光体LCB,反射板RM,光拡散板SPBにより表示面
で一様なバックライトにし、液晶表示パネルPNL側に
出射する。
The backlight case LCA includes a backlight fluorescent tube BL, a light diffusion plate SPB, a light diffusion plate, a light guide LCB,
The light guide LCB has a shape to accommodate the reflection plate RM.
The light of the backlight fluorescent tube BL arranged on the side surface is made uniform on the display surface by the light guide LCB, the reflection plate RM, and the light diffusion plate SPB, and emitted toward the liquid crystal display panel PNL.

【0172】バックライト蛍光管BLにはインバータ回
路基板PCB3が接続されており、バックライト蛍光管
BLの電源となっている。
An inverter circuit board PCB3 is connected to the backlight fluorescent tube BL, and serves as a power supply for the backlight fluorescent tube BL.

【0173】以上、本実施例で構成した液晶表示素子の
表示むらを定量的に測定するため、表示むらが最も目立
つ低輝度(最大輝度の10%相対輝度)表示状態におい
て、表示面をCCDカメラで撮像し(表示むらとして認
識されない表示面全体の広い範囲にわたるゆるやかな輝
度シェーデングを除いた後の)、最大輝度むらのコント
ラストを測定すると2%程度であり、目視による画質検
査においても表示むらがまったく認められず、均一性の
高い表示が得られた。
As described above, in order to quantitatively measure the display unevenness of the liquid crystal display element constructed in this embodiment, the display surface is set to a CCD camera in a low luminance (10% relative luminance of the maximum luminance) display state where the display unevenness is most noticeable. (After removing the gradual brightness shading over a wide range of the entire display surface that is not recognized as display unevenness), and measuring the contrast of the maximum brightness unevenness is about 2%. No display was observed at all, and a highly uniform display was obtained.

【0174】さらに上記の液晶表示装置の全画素TFT
のゲート電圧をしきい値以上として常時オンにして上記
の最大輝度の10%相対輝度表示した場合の表示輝度む
らと、同じ全表示面同一輝度表示をTFTを実際の使用
状態と同じく時間的にオン・オフして表示した場合と比
較すると、前者のTFT常時オンでの表示ではTFT基
板の電極形成工程での寸法変動起因(検査後分解し、T
FT基板表面の配向膜等を除去して電極寸法のばらつき
を観察,測定して確認)の表示輝度むらが目視でも確認
できるのに対し、後者の通常駆動点灯では表示輝度むら
が目視では認められなかった。
Further, all pixel TFTs of the above liquid crystal display device
The display luminance unevenness when 10% relative luminance of the above-mentioned maximum luminance is displayed by always turning on the gate voltage at or above the threshold value, and the same luminance display on the same entire display surface are temporally performed in the same manner as when the TFT is actually used. Compared to the case where the display is turned on / off, the former display in which the TFT is always on is caused by a dimensional change in the electrode forming step of the TFT substrate (the inspection is performed after disassembly and the T
The unevenness of the display luminance can be visually confirmed by removing the alignment film and the like on the surface of the FT substrate and observing and measuring the variation of the electrode dimensions). Did not.

【0175】上記のCCDカメラによる測定での比較で
は、後者の最大輝度むらのコントラストは前者に比べ3
0%低減されていた。
In the comparison by the above-mentioned measurement with the CCD camera, the contrast of the maximum luminance unevenness of the latter is 3 times larger than that of the former.
It was reduced by 0%.

【0176】(実施例2)上記の実施例1において、コ
モン電極CTに印加するコモン電圧VCOM を、ドレイン
信号電圧の変化に同期して略2値間を時間的に変化する
交流電圧とし、さらにゲート信号VG は上記のコモン電
圧の変化に同期して略4値をとれるようにした以外は実
施例1と同様にして液晶表示装置を作成し、実施例2と
した。
[0176] (Example 2) Example 1 above, the AC voltage of the common voltage V COM applied to the common electrode CT, time varying between approximately 2 value in synchronization with the change of the drain signal voltage, further the gate signal V G other than changing as take approximately 4 value in synchronism with the change of the common voltage in the same manner as in example 1 to create a liquid crystal display device, and the second embodiment.

【0177】上記の略4値をとるゲート信号は、本発明
の電極寸法変動による表示むら補償効果発現のために、
上記の交流化されたコモン電圧に同期して、正・負書き
込み時でTFTオフ時のゲートパルスの落ち幅が略同じ
になるようにオンレベル2値のいずれかおよびオフレベ
ル2値のいずれかを選択してとるようにした。
The above-described gate signal having substantially four values is used for the display unevenness compensating effect due to the electrode dimension variation of the present invention.
In synchronism with the above-mentioned alternating common voltage, either the on-level binary value or the off-level binary value so that the fall width of the gate pulse at the time of TFT off at the time of positive / negative writing becomes substantially the same. Was selected.

【0178】上記のコモン電圧の交流化により、ドレイ
ン信号電圧の最大振幅を低減できたため、ドレイン信号
駆動回路(信号側ドライバ)に耐圧の低いものを用い
た。
Since the maximum amplitude of the drain signal voltage could be reduced by the conversion of the common voltage into an alternating current, a low withstand voltage was used for the drain signal drive circuit (signal side driver).

【0179】この実施例2による液晶表示装置につい
て、実施例1と同様に最大輝度むらのコントラストを測
定すると1%程度で、目視による画質検査においても表
示むらも一切見られず、均一性の高い表示が得られた。
In the liquid crystal display device according to the second embodiment, when the contrast of the maximum luminance unevenness was measured in the same manner as in the first embodiment, it was about 1%. Even in the visual image quality inspection, no display unevenness was observed, and the uniformity was high. The display was obtained.

【0180】また、実施例1の場合と同様に、全画素T
FTのゲート電圧をしきい値以上として常時オンにして
上記の最大輝度の10%相対輝度表示した場合の全表示
面での表示輝度むらと、同じ全表示面同一輝度表示をT
FTを実際の使用状態と同じく時間的にオン・オフして
表示した場合と比較すると、実施例1と同様にCCDカ
メラによる測定での比較で後者の最大輝度むらのコント
ラストは前者のそれの半分以下に低減されていた。
As in the case of the first embodiment, all pixels T
When the FT gate voltage is equal to or higher than the threshold value and the display is always on and the relative luminance is displayed at 10% of the maximum luminance, the display luminance unevenness on the entire display surface and the same luminance display on the entire display surface are equal to T.
Compared to the case where the FT is turned on and off temporally in the same manner as in the actual use state, the contrast of the maximum luminance unevenness of the latter is half that of the former in comparison with the measurement by the CCD camera as in the first embodiment. It was reduced below.

【0181】(比較例1)上記の実施例2において、ゲ
ート信号VG はそのオフレベルのみコモン電圧の変化に
同期して略2値をとるようにし、そのオンレベルは正・
負書き込みで略同じ値として計略3値をとるものとした
以外は実施例2と同様にして液晶表示装置を作成し、比
較例1とした。
[0181] (Comparative Example 1) In the above second embodiment, the gate signal V G is to take a substantially binary in synchronization with the change of the common voltage only its off level, the on-level positive and
A liquid crystal display device was prepared in the same manner as in Example 2 except that approximately three values were taken as substantially the same value in negative writing, and Comparative Example 1 was obtained.

【0182】上記の実施例1の場合と同様に、全表示
面,全画素TFTのゲート電圧をしきい値以上として常
時オンにして上記の最大輝度の10%相対輝度表示した
場合の表示輝度むらと、同じ全表示面同一輝度表示をT
FTを実際の使用状態と同じく時間的にオン・オフして
表示した場合と比較すると、両者にほとんど目視で差が
見られず、両者とも寸法変動起因の表示輝度むらが目視
でも確認できた。
As in the case of the first embodiment, the display luminance non-uniformity in the case where the gate voltage of all the display screens and all the pixel TFTs is always higher than the threshold value and the relative luminance is displayed at 10% of the maximum luminance is displayed. And the same brightness display on all display surfaces
Compared to the case where the FT was turned on and off temporally in the same manner as in the actual use state, there was almost no visual difference between the two, and in both cases, the display luminance unevenness caused by the dimensional change could be visually confirmed.

【0183】したがって、上記の略3値をとるゲート信
号を用いた本比較例の場合は、表示むらが最も目立つ低
輝度表示において本発明の電極寸法変動による表示むら
補償効果が発現していないものと考えられる。
Therefore, in the case of the present comparative example using the above-mentioned gate signal having substantially three values, in the low-luminance display where the display unevenness is most conspicuous, the display unevenness compensation effect due to the electrode dimension variation of the present invention is not exhibited. it is conceivable that.

【0184】次に、実施例1と同様にして、この比較例
1による液晶表示装置の表示面をCCDカメラで撮像し
て、最大輝度むらのコントラストを測定したところ、輝
度むらは12%にも達しており、目視においても液晶層
の厚み差の変動による表示の色むらが目立った。
Next, in the same manner as in Example 1, the display surface of the liquid crystal display device according to Comparative Example 1 was imaged with a CCD camera, and the contrast of the maximum luminance unevenness was measured. The color unevenness of the display due to the fluctuation of the thickness difference of the liquid crystal layer was also noticeable visually.

【0185】また、CCDカメラによる測定での比較で
も、上記の全画素TFTを常時オンとした場合とTFT
を時間的にオン・オフする通常の駆動の場合の両者の最
大輝度むらのコントラストにほとんど差はなかった。
In comparison with the measurement by the CCD camera, the case where all the pixel TFTs are always on and the case where
There was almost no difference in the contrast of the maximum luminance unevenness between the two in the case of the normal drive in which ON / OFF was performed temporally.

【0186】次に上記の実施例1,2および比較例1の
補償効果を本発明の作用の説明で用いた補償条件式
(4)に基づいて比較する。
Next, the compensation effects of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 will be compared based on the compensation condition (4) used for explaining the operation of the present invention.

【0187】具体的には補償条件式(4)を、式(1,
2)を参照して変形した次式(輝度−電圧曲線の傾きα
と映像信号電圧V′SIG で規格化した単位片側後退量Δ
lあたりの透過率変化ΔT)で評価する。
Specifically, the compensation condition expression (4) is replaced by the expression (1,
The following equation (the slope α of the luminance-voltage curve) modified with reference to 2)
And the unit one-side retreat amount Δ standardized by the video signal voltage V ′ SIG
It is evaluated by the transmittance change ΔT per 1).

【0188】 {1/(αV′SIG)}(ΔT/Δl) =−(1/l^2){1+(ΔC′gs/Ctot)} +{1/(l Ctot)}(Cgsoff/ls+2Cgsoff/W+ΔC′gs/ltot) =A+B ここで、A,Bを以下のように定義した。[0188] {1 / (αV 'SIG) } (ΔT / Δl) = - (1 / l ^ 2) {1+ (ΔC'gs / Ctot)} + {1 / (l Ctot)} (Cgsoff / l s + 2Cgsoff / W + ΔC'gs / ltot) = A + B Here, A and B are defined as follows.

【0189】 A=−(1/l^2)−{ΔC′gs/(l^2 Ctot)} B={Cgsoff/(ls l Ctot)}+{2Cgsoff/(W l
Ctot)}+{ΔC′gs/(ltot l Ctot)} A,Bはそれぞれ透過率変動に対する画素電極間ギャッ
プ変動およびTFTチャネル寸法変動の効果の寄与成分
である。
A = − (1 / l ^ 2) − {ΔC′gs / (l ^ 2 Ctot)} B = {Cgsoff / (l s l Ctot)} + {2Cgsoff / (W l
Ctot)} + {ΔC′gs / (ltot 1 Ctot)} A and B are contribution components of the effect of the gap variation between the pixel electrodes and the variation of the TFT channel size on the transmittance variation, respectively.

【0190】これらとR=−B/Aで定義した補償比R
(R=1が完全補償、マイナスは逆に画素電極間各変動
による影響が増長されることを意味する)を実施例1,
2および比較例1の設計パラメータにより計算したもの
を表1に示す。
The above and the compensation ratio R defined by R = −B / A
(R = 1 means complete compensation, and minus means that the influence of each variation between pixel electrodes is increased).
Table 1 shows the results calculated using the design parameters of Comparative Example 2 and Comparative Example 1.

【0191】ここでコモン交流駆動時の画像信号電圧V
SIG については、輝度むらが最も目立つとされている相
対透過率10%におおよそ対応するVSIG=(1/3−1
/2)(VMAX−VTH)とし、ΔC′gs=−(1/4)Cgso
n−Cgsoffを用いた。
Here, the image signal voltage V at the time of common AC driving is
For SIG , V SIG = (1 / 3-1) which roughly corresponds to a relative transmittance of 10%, which is considered to be most noticeable in luminance unevenness.
/ 2) (V MAX -V TH ), ΔC'gs =-(1/4) Cgso
n-Cgsoff was used.

【0192】[0192]

【表1】 [Table 1]

【0193】上記の表1から、本発明の作用で詳細に説
明したように、コモン固定のドット反転駆動を用いた実
施例1及び4値ゲートパルスを用いたフルコモン交流駆
動を用いた実施例2の補償比はそれぞれ、0.29,0.
35となっており、画素電極間隔変動起因の輝度変動の
30%前後が同時に生じるTFT及び蓄積容量形成部寸
法変動による実効駆動電圧変動により補償されると見積
もられ、上記の実施例個々の評価結果とよく対応してい
ることが分かる。
As described in detail in the operation of the present invention from Table 1 above, the first embodiment using the dot inversion drive fixed at the common and the second embodiment using the full common AC drive using the quaternary gate pulse. Are 0.29 and 0.2, respectively.
35, and it is estimated that about 30% of the luminance fluctuation caused by the pixel electrode interval fluctuation is compensated for by the effective driving voltage fluctuation caused by the TFT and the storage capacitance forming portion dimensional fluctuation occurring simultaneously. It turns out that it corresponds well with the result.

【0194】一方、通常ほとんどの場合に用いられてい
る3値ゲートパルスによるコモン交流駆動とした比較例
1の場合は、上記の実効駆動電圧変動はわずかながら負
の値となっており、画素電極間隔変動による輝度変動を
増長する方向にTFTおよび蓄積容量形成部の寸法変動
の効果が働いていることから、電極寸法変動がそのまま
表示輝度むらとなって現れていることが分かる。
On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which common AC drive using a ternary gate pulse, which is usually used in most cases, the above-mentioned effective drive voltage fluctuation has a slightly negative value and the pixel electrode Since the effect of the dimensional variation of the TFT and the storage capacitor forming portion acts in the direction of increasing the luminance variation due to the interval variation, it can be seen that the electrode dimensional variation appears as it is as display luminance unevenness.

【0195】[0195]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、横電界方式を用いたアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、電極形成プロセス起因のばらつきに
よって生じる電極寸法変動に伴う表示むらの発生が少な
く、高画質で量産性にすぐれたアクティブマトリクス型
液晶表示装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, in an active matrix type liquid crystal display device using an in-plane switching method, display unevenness due to variations in electrode dimensions caused by variations caused by an electrode forming process is generated. It is possible to provide an active matrix type liquid crystal display device which has a small number of pixels, has high image quality, and is excellent in mass productivity.

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

【図1】本発明の実施例1のアクティブマトリクス型カ
ラー液晶表示装置の液晶表示部の1画素とその周辺を示
す要部平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a principal part showing one pixel of a liquid crystal display unit and its periphery in an active matrix color liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の6−6切断線における画素の断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of a pixel taken along section line 6-6 in FIG. 1;

【図3】図1の7−7切断線における薄膜トランジスタ
素子TFTの断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of the thin film transistor element TFT taken along section line 7-7 in FIG. 1;

【図4】図1の8−8切断線における蓄積容量Cstgの
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the storage capacitor Cstg taken along section line 8-8 in FIG. 1;

【図5】図1の薄膜トランジスタ素子TFT周辺部の拡
大平面図である。
FIG. 5 is an enlarged plan view of a peripheral portion of the thin film transistor TFT shown in FIG. 1;

【図6】本発明のアクティブマトリクス型カラー液晶表
示装置の駆動波形の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a driving waveform of the active matrix type color liquid crystal display device of the present invention.

【図7】表示パネルのマトリクス周辺部の構成を説明す
るための平面図である。
FIG. 7 is a plan view illustrating a configuration of a matrix peripheral portion of the display panel.

【図8】左側にゲート信号端子,右側に外部接続端子の
無いパネル縁部分を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a panel edge portion without a gate signal terminal on the left side and no external connection terminal on the right side.

【図9】ゲート端子GTMとゲート配線GLの接続部近
辺を示す平面と断面の図である。
FIG. 9 is a plan view and a cross-sectional view showing the vicinity of a connection portion between a gate terminal GTM and a gate wiring GL.

【図10】ドレイン端子DTMとドレイン信号線DLと
の接続部付近を示す平面と断面の図である。
FIG. 10 is a plan view and a sectional view showing the vicinity of a connection portion between a drain terminal DTM and a drain signal line DL.

【図11】コモン電極端子CTM1,共通バスラインC
B1および共通電圧信号線CLの接続部付近を示す平面
と断面の図である。
FIG. 11 shows a common electrode terminal CTM1 and a common bus line C.
FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view showing the vicinity of a connection portion between B1 and a common voltage signal line CL.

【図12】コモン電極端子CTM2,共通バスラインC
B2および共通電圧信号線CLの接続部付近を示す平面
と断面の図である。
FIG. 12 shows common electrode terminals CTM2 and common bus lines C
FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view showing the vicinity of a connection portion between B2 and a common voltage signal line CL.

【図13】本発明のアクティブマトリクス型カラー液晶
表示装置のマトリクス部とその周辺を含む回路図であ
る。
FIG. 13 is a circuit diagram including a matrix portion and its periphery of the active matrix type color liquid crystal display device of the present invention.

【図14】基板SUB1側の工程A〜Cの製造工程を示
す画素部とゲート端子部の断面図のフローチャートであ
る。
FIG. 14 is a flowchart of a cross-sectional view of a pixel portion and a gate terminal portion showing a manufacturing process of processes A to C on the substrate SUB1 side.

【図15】基板SUB1側の工程D〜Eの製造工程を示
す画素部とゲート端子部の断面図のフローチャートであ
る。
FIG. 15 is a flowchart of a cross-sectional view of a pixel portion and a gate terminal portion, showing manufacturing steps of steps D to E on the substrate SUB1 side.

【図16】液晶表示パネルに周辺の駆動回路を実装した
状態を示す上面図である。
FIG. 16 is a top view showing a state where peripheral driving circuits are mounted on the liquid crystal display panel.

【図17】液晶表示モジュールの分解斜視図である。FIG. 17 is an exploded perspective view of the liquid crystal display module.

【図18】印加電界方向,ラビング方向,偏光板透過軸
の関係を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a relationship among a direction of an applied electric field, a rubbing direction, and a transmission axis of a polarizing plate.

【図19】本発明の全体構成を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an overall configuration of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SUB…透明ガラス基板、GL…ゲート信号線、DL…
ドレイン信号線、CL…対向電圧信号線、PX…画素電
極、CT…コモン電極、GI…絶縁膜、GT…ゲート電
極、AS…i型半導体層、SD…ソース電極またはドレ
イン電極、PSV…保護膜、BM…遮光膜、LC…液晶、
TFT…薄膜トランジスタ、PH…スルーホール、g,
d…導電膜、Cstg …蓄積容量、AOF…陽極酸化膜、
AO…陽極酸化マスク、GTM…ゲート端子、DTM…
ドレイン端子、CB…共通バスライン、CTM…コモン
電極端子、SHD…シールドケース、PNL…液晶表示
パネル、SPB…光拡散板、LCB…導光体、BL…バ
ックライト蛍光管、LCA…バックライトケース、RM
…反射板。
SUB: transparent glass substrate, GL: gate signal line, DL ...
Drain signal line, CL: counter voltage signal line, PX: pixel electrode, CT: common electrode, GI: insulating film, GT: gate electrode, AS: i-type semiconductor layer, SD: source electrode or drain electrode, PSV: protective film , BM: light shielding film, LC: liquid crystal,
TFT: thin film transistor, PH: through hole, g,
d: conductive film, Cstg: storage capacity, AOF: anodic oxide film,
AO: Anodizing mask, GTM: Gate terminal, DTM ...
Drain terminal, CB: Common bus line, CTM: Common electrode terminal, SHD: Shield case, PNL: Liquid crystal display panel, SPB: Light diffusion plate, LCB: Light guide, BL: Backlight fluorescent tube, LCA: Backlight case , RM
…reflector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 恒典 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 津村 誠 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 安藤 正彦 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 近藤 克己 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 石井 正宏 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tsuneori Yamamoto 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Makoto Tsumura 7, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1-1 Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Masahiko Ando 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Katsumi Kondo Hitachi, Ibaraki Prefecture 7-1-1, Omikacho Hitachi Research Laboratories Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Masahiro Ishii 3300 Hayano Mobara-shi, Chiba Pref.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
一対の基板間に挟持された液晶層とを備えた複数のアク
ティブ素子を有するアクティブマトリクス型液晶表示装
置であって、 前記一対の基板の一方の基板は、 該基板面に実質的に平行な電界を前記液晶層に印加すべ
く該基板上の信号電極と同一方向に延伸させて異相に配
置した画素電極と共通電極を有し、該画素電極は、走査
電極方向に延伸して少なくとも2本の画素電極が接続さ
れた第1の接続部を有し、前記共通電極は、走査電極方
向に延伸して複数の共通電極が接続された第2の接続部
を有し、前記第1の接続部と前記第2の接続部が重なり
合わされて容量形成部を形成し、 前記アクティブ素子寸法および前記容量形成部の仕上が
り寸法変化と、前記画素電極または共通電極の電極寸法
の仕上がり寸法変化に相関関係が生じるよう構成された
アクティブマトリクス型液晶表示装置。
1. An active matrix type liquid crystal display device having a plurality of active elements each including a pair of transparent substrates, and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates. One of the substrates has a pixel electrode and a common electrode which are extended in the same direction as the signal electrodes on the substrate and arranged in different phases to apply an electric field substantially parallel to the substrate surface to the liquid crystal layer, The pixel electrode has a first connection portion extending in the scanning electrode direction and connected to at least two pixel electrodes, and the common electrode extends in the scanning electrode direction and is connected to a plurality of common electrodes. A second connection portion, wherein the first connection portion and the second connection portion overlap each other to form a capacitance forming portion, wherein the active element size and the finished dimension change of the capacitance forming portion are changed. Pixel electrode or common electrode Electrode size active matrix liquid crystal display device configured to correlate occur finished dimension change of.
【請求項2】請求項1のアクティブマトリクス型液晶表
示装置において、 前記アクティブ素子寸法および前記容量形成部の仕上が
り寸法変化により生じる実効的な駆動電圧の変化の方向
が、前記画素電極または共通電極寸法の仕上がり寸法変
化により生じる光学特性の変化を補償する方向に作用し
ているアクティブマトリクス型液晶表示装置。
2. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a direction of an effective drive voltage change caused by a change in the size of the active element and a finished size of the capacitor forming portion is equal to the size of the pixel electrode or the common electrode. An active matrix type liquid crystal display device which works in a direction to compensate for a change in optical characteristics caused by a change in finished dimensions.
【請求項3】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
基板間に挟持された液晶層と、複数のアクティブ素子を
有するアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、 前記一対の基板の一方の基板は、 該基板面に実質的に平行な電界を前記液晶層に印加すべ
く該基板上の信号電極と同一方向に延伸させて異相に配
置した画素電極と共通電極を有し、該画素電極は、走査
電極方向に延伸して少なくとも2本の画素電極が接続さ
れた第1の接続部を有し、前記共通電極は、走査電極方
向に延伸して複数の共通電極が接続された第2の接続部
を有し、前記第1の接続部と前記第2の接続部が重なり
合わされて容量形成部を形成し、 前記アクティブ素子と、前記画素電極または共通電極
が、同一フォトマスクによりパターニングされ、 前記画素電極または共通電極の電極電位が常時略一定値
であるアクティブマトリクス型液晶表示装置。
3. An active matrix liquid crystal display device having a pair of transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a plurality of active elements, wherein one of the pair of substrates is provided. Has a pixel electrode and a common electrode which are extended in the same direction as the signal electrode on the substrate and arranged in different phases to apply an electric field substantially parallel to the substrate surface to the liquid crystal layer, and the pixel electrode is A first connecting portion extending in the scanning electrode direction and connected to at least two pixel electrodes, wherein the common electrode extends in the scanning electrode direction and is connected to a plurality of common electrodes. A connection portion, wherein the first connection portion and the second connection portion overlap each other to form a capacitance forming portion, and the active element and the pixel electrode or the common electrode are patterned by the same photomask; The pixel electrode Alternatively, an active matrix liquid crystal display device in which the electrode potential of the common electrode is always substantially constant.
【請求項4】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
基板間に挟持された液晶層と、複数のアクティブ素子を
有するアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、 前記一対の基板の一方の基板は、 該基板面に実質的に平行な電界を前記液晶層に印加すべ
く該基板上の信号電極と同一方向に延伸させて異相に配
置した画素電極と共通電極を有し、該画素電極は、走査
電極方向に延伸して少なくとも2本の画素電極が接続さ
れた第1の接続部を有し、前記共通電極は、走査電極方
向に延伸して複数の共通電極が接続された第2の接続部
を有し、前記第1の接続部と前記第2の接続部が重なり
合わされて容量形成部を形成し、 前記一対の基板の少なくともどちらか一方の基板には、
前記液晶層の分子配向状態に応じて光学特性を変える光
学手段を有し、 前記アクティブ素子と、前記画素電極または共通電極と
が、前記基板面内同一層に形成されており、前記液晶層
に基板面にほぼ平行な電界を印加するための対となる電
極の少なくとも一つの電極電位が時間的に略2値間で変
化しており、 前記アクティブ素子をオン・オフするための信号電圧波
形が略4値間で時間的に変化しているアクティブマトリ
クス型液晶表示装置。
4. An active matrix liquid crystal display device comprising a pair of transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a plurality of active elements, wherein one of the pair of substrates is provided. Has a pixel electrode and a common electrode which are extended in the same direction as the signal electrode on the substrate and arranged in different phases to apply an electric field substantially parallel to the substrate surface to the liquid crystal layer, and the pixel electrode is A first connecting portion extending in the scanning electrode direction and connected to at least two pixel electrodes, wherein the common electrode extends in the scanning electrode direction and is connected to a plurality of common electrodes. A connection portion, wherein the first connection portion and the second connection portion overlap each other to form a capacitance forming portion, and at least one of the pair of substrates includes:
An optical unit that changes optical characteristics according to a molecular alignment state of the liquid crystal layer, wherein the active element and the pixel electrode or the common electrode are formed in the same layer in the substrate surface, and the liquid crystal layer has At least one electrode potential of a pair of electrodes for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface temporally changes between substantially two values, and a signal voltage waveform for turning on / off the active element is changed. An active matrix type liquid crystal display device which temporally changes between approximately four values.
【請求項5】請求項4のアクティブマトリクス型液晶表
示装置において、 前記アクティブ素子と、 前記画素電極または共通電極とが、同一フォトマスクに
よりパターニングされたアクティブマトリクス型液晶表
示装置。
5. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 4, wherein said active element and said pixel electrode or common electrode are patterned by the same photomask.
【請求項6】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
基板間に挟持された液晶層と、複数のアクティブ素子に
より構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置に
おいて、 前記一対の基板の一方の基板には、 この基板面にほぼ平行な電界を前記液晶層に印加するた
めの櫛歯状の電極と、これらの電極の一部の電極との間
で形成される容量形成部とを有し、 前記アクティブ素子寸法および前記容量形成部の仕上が
り寸法変化と、前記櫛歯電極の少なくとも一つの電極寸
法の仕上がり寸法変化が同時に生じるように形成され、 前記アクティブ素子寸法および前記蓄積容量形成部分の
仕上がり寸法変化により生じる実効的な駆動電圧の変化
の方向が、前記液晶層に基板面にほぼ平行な電界を印加
するための対となる電極の少なくとも一つの電極寸法の
仕上がり寸法変化により生じる光学特性の変化を補償す
る方向に作用することを特徴とするアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。
6. An active matrix liquid crystal display comprising at least one pair of transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and a plurality of active elements, wherein one of the pair of substrates is provided. Has a comb-shaped electrode for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface to the liquid crystal layer, and a capacitance forming portion formed between some of these electrodes, The active element dimension and the finished dimension of the storage capacitor forming portion are formed so that the finished dimension change of the active element dimension and the capacitance forming section and the finished dimension change of at least one electrode dimension of the comb-teeth electrode occur simultaneously. The direction of the change in the effective drive voltage caused by the change is at least one of the pair of electrodes for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface to the liquid crystal layer. An active matrix type liquid crystal display device, which works in a direction to compensate for a change in optical characteristics caused by a change in a finished dimension of an extreme dimension.
【請求項7】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
基板間に挟持された液晶層と、複数のアクティブ素子を
備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、 前記一対の基板の一方の基板には、この基板面にほぼ平
行な電界を前記液晶層に印加するための櫛歯状の電極
と、これらの電極の一部の電極との間で形成される容量
形成部とを有し、 前記アクティブ素子の少なくとも一つの電極および前記
蓄積容量形成部分と、前記櫛歯状電極の少なくとも一つ
の電極のフォトプロセスによるパターニングが同一フォ
トマスクにより行われており、 前記液晶層に基板面にほぼ平行な電界を印加するための
対となる電極の少なくとも一つの電極電位が常時略一定
値となっていることを特徴とするアクティブマトリクス
型液晶表示装置。
7. An active matrix liquid crystal display device comprising a pair of substrates, at least one of which is transparent, a liquid crystal layer sandwiched between said substrates, and a plurality of active elements, wherein one of said pair of substrates is Has a comb-shaped electrode for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface to the liquid crystal layer, and a capacitance forming portion formed between some of these electrodes, At least one electrode of the active element and the storage capacitor forming part, and patterning of at least one electrode of the comb-shaped electrode by a photo process are performed by the same photomask, and the liquid crystal layer is substantially parallel to a substrate surface. An active matrix type liquid crystal display device wherein at least one electrode potential of a pair of electrodes for applying an electric field has a substantially constant value at all times.
【請求項8】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該
基板間に挟持された液晶層と、該一対の基板の一方の基
板に形成され、基板面にほぼ平行な電界を前記液晶層に
印加するための少なくとも一対の電極を複数組備え、こ
れらの電極に接続された複数のアクティブ素子と、これ
らのアクティブ素子に接続された蓄積容量と、前記一対
の基板の少なくともどちらか一方の基板に形成され前記
液晶層の分子配向状態に応じて光学特性を変える光学手
段とからなるアクティブマトリクス型液晶表示装置であ
って、 前記アクティブ素子の少なくとも一つの電極および前記
蓄積容量形成部分と、前記液晶層に基板面にほぼ平行な
電界を印加するための対となる電極の少なくとも一つの
電極とが、基板面内同一層に形成されており、該対とな
る電極の少なくとも一つの電極電位が時間的に略2値間
で変化しており、 前記アクティブ素子をオン・オフするための信号電圧波
形が略4値間で時間的に変化していることを特徴とする
アクティブマトリクス型液晶表示装置。
8. A liquid crystal layer sandwiched between at least one of the substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, and an electric field formed on one of the pair of substrates and substantially parallel to the substrate surface. A plurality of sets of at least one pair of electrodes for applying are provided, a plurality of active elements connected to these electrodes, a storage capacitor connected to these active elements, and at least one of the pair of substrates. An active matrix type liquid crystal display device comprising: an optical unit formed and changing optical characteristics according to a molecular orientation state of the liquid crystal layer, wherein at least one electrode of the active element and the storage capacitor forming part; and the liquid crystal layer At least one electrode of a pair of electrodes for applying an electric field substantially parallel to the substrate surface is formed in the same layer in the substrate surface, and a small number of the electrodes of the pair is formed. At least one electrode potential temporally changes between approximately two values, and a signal voltage waveform for turning on / off the active element temporally changes between approximately four values. Active matrix type liquid crystal display device.
【請求項9】請求項6〜8いずれかのアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、 前記アクティブ素子の少なくとも一つの電極および前記
蓄積容量形成部分と、 前記液晶層に基板面にほぼ平行な電界を印加するための
対となる電極の少なくとも一つの電極のフォトプロセス
によるパターニングが、同一フォトマスクにより行われ
ていることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置。
9. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 6, wherein an electric field substantially parallel to a substrate surface is applied to at least one electrode of said active element and said storage capacitor forming portion, and said liquid crystal layer. An active matrix type liquid crystal display device, wherein patterning of at least one electrode of a pair of electrodes to be performed by a photo process is performed using the same photomask.
【請求項10】請求項6〜9いずれかのアクティブマト
リクス型液晶表示装置において、 前記複数組の電極からなる全画素で同一表示をした場合
の、光学特性の変化の表示面全体での変化幅が、前記ア
クティブ素子を常時オンにして表示した場合より、前記
アクティブ素子を時間的にオン・オフして表示した場合
の方が小さいアクティブマトリクス型液晶表示装置。
10. The active matrix liquid crystal display device according to claim 6, wherein a change width of a change in optical characteristics over the entire display surface when the same display is performed by all pixels including the plurality of sets of electrodes. However, an active matrix type liquid crystal display device in which the active element is turned on / off temporally and displayed is smaller than when the active element is always turned on and displayed.
【請求項11】請求項6のアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、 前記複数組の電極からなる全画素で同一表示をした場合
の、光学特性の変化の表示面全体での変化幅が、前記ア
クティブ素子を常時オンにして表示した場合に対する前
記アクティブ素子を時間的にオン・オフして表示した場
合の低減率が20%以上であるアクティブマトリクス型
液晶表示装置。
11. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 6, wherein, when the same display is performed in all pixels including the plurality of sets of electrodes, a change width of a change in optical characteristics over the entire display surface is the active width. An active matrix type liquid crystal display device, wherein a reduction rate when displaying by turning on and off the active element temporally is 20% or more with respect to a case where display is performed with elements always on.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001264804A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and manufacturing method
US6850293B2 (en) 2001-02-09 2005-02-01 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display with absorber having absorption and permeability characteristics
US6917392B2 (en) 1999-12-22 2005-07-12 Nec Lcd Technologies, Ltd. Liquid crystal display apparatus of a lateral direction electric field drive type
US7639336B2 (en) 2002-06-25 2009-12-29 Lg Display Co., Ltd. In-plane switching mode liquid crystal display device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6917392B2 (en) 1999-12-22 2005-07-12 Nec Lcd Technologies, Ltd. Liquid crystal display apparatus of a lateral direction electric field drive type
JP2001264804A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and manufacturing method
US7656491B2 (en) 2000-03-16 2010-02-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US7990508B2 (en) 2000-03-16 2011-08-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US8873011B2 (en) 2000-03-16 2014-10-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US9298056B2 (en) 2000-03-16 2016-03-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
US6850293B2 (en) 2001-02-09 2005-02-01 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display with absorber having absorption and permeability characteristics
US7019799B2 (en) 2001-02-09 2006-03-28 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display with optical adjustment layer controlling transmittance of emitted light in accordance with wavelength
US7639336B2 (en) 2002-06-25 2009-12-29 Lg Display Co., Ltd. In-plane switching mode liquid crystal display device
US7782434B2 (en) 2002-06-25 2010-08-24 Lg Display Co., Ltd. In-plane switching mode liquid crystal display device

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