JP2001272697A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2001272697A
JP2001272697A JP2000087109A JP2000087109A JP2001272697A JP 2001272697 A JP2001272697 A JP 2001272697A JP 2000087109 A JP2000087109 A JP 2000087109A JP 2000087109 A JP2000087109 A JP 2000087109A JP 2001272697 A JP2001272697 A JP 2001272697A
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Masuyuki Ota
益幸 太田
Masahiro Ishii
正宏 石井
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】量産性が向上された広視野角、高画質で、信頼
性の高い液晶表示装置を得る。 【解決手段】 広視野角を有するIPS方式の液晶表示
装置は、通電して表示を続けていると、黒いスポット状
のむら(核しみ)が発生する。また、IPS方式では、
比抵抗の低い液晶を用いるため、液晶中の不純物が、表
示中に流動し、不定形の黒いむらになったり、表示パタ
ーンの端の部分に溜り、残像(焼き付き)が発生する。
これを防止するために、一対の基板に挟持された液晶層
と、基板の一方の側にマトリクス状に複数の画素が形成
された液晶表示装置において、複数の画素が形成される
側の基板には映像を表示するための第1の電極群及び配
線群が形成され、液晶層と第1の電極群及び配線群の間
には保護膜が形成され、前記保護膜と前記基板の他方の
基板の間に陰極と陽極の一方又は双方からなる第2の電
極又は配線が前記複数の画素内に少なくとも1つ形成さ
れてなることを特徴とする液晶表示装置。 【効果】核しみおよび黒むらが解消される。また、残像
(焼き付き)が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特にアクティブマトリクス型液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタ(TFT)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
表示装置は薄い、軽量という特徴とブラウン管に匹敵す
る高画質という点から、OA機器等の表示端末として広
く普及し始めている。
【0003】この液晶表示装置の表示方式には、大別し
て、次の2通りがある。1つは、透明電極が構成された
2つの基板により液晶を挾み込み、透明電極に印加され
た電圧で動作させ、液晶に入射した光を変調して表示す
る方式であり、現在、普及している製品がほとんどがこ
の方式を採用している。また、もう1つは、同一基板上
に構成した2つの電極の間の基板面にほぼ平行な電界に
より液晶を動作させ、液晶に入射した光を変調して表示
する方式であり、視野角が著しく広いという特徴を持
ち、主に液晶モニタ製品の一部に採用されている。
【0004】後者の方式の特徴に関しては、たとえば、
特許出願公表平5−505247あるいは特公昭63−
21907、特開平6−160878、特開平9−15
650、特開平7−225388、特開平7−3064
17、米国特許5,754,266、米国特許2,70
1,698、米国特許5,910,271等の文献に記
載されている。
【0005】さらに、前者の方式の中で保護膜上に電極
を設けるものとして、特開平5−165059、特開平
5−323373、米国特許5,334,859があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成からなる後者の液晶表示装置は、通電して表示を続け
ていると、所々に、黒いスポット状のむら(以下、核し
みと称する)が発生することが確認されている。また、
この核しみは、特に、特開平7−225388、特開平
7−306417に記載されているような、シアノ基を
有する液晶を用いたものに発生し易いことが、確認され
ている。
【0007】また、別の課題として、後者の方式では、
特開平7−306417に記載されているように、比抵
抗の低い液晶を用いることが可能だが、このような液晶
は、不純物を取り込み易い傾向にあるため、液晶中の不
純物が、表示中に流動し、不定形の黒いむらになった
り、表示パターンの端の部分に溜り、残像(焼き付き)
として観測されるという問題があることが明らかになっ
た。
【0008】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、横電界液晶表示装置(IP
S;In-Plane Switching mode)の量産に特有な弊害であ
る不定形の黒いむら(核しみ)等を防止し、高視野角、
高画質かつ高信頼性を有する液晶表示装置を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的な発明の概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。すなわち、一対の基板の一方に形
成されたパッシベーション膜の下には映像を表示するた
めの走査信号線、映像信号線、画素電極、対向電極が形
成され、該パッシベーション膜の上には、陽極又は陰極
の一方又は双方からなる電極又は配線を形成し、前記映
像を表示するための電極又は配線と、前記陽極又は陰極
の一方又は双方からなる電極又は配線を、スルーホール
を介して接続した構成を有する横電界方式の液晶表示装
置である。
【0010】これにより、各電極および配線上に保護膜
欠陥が存在した場合に発生する、スポット状の黒いむら
(核しみ)を抑制することができる。なお、本発明にお
いて、陰極側の電極又は配線とは走査信号線を意味す
る。さらに、走査信号線に対して電位の高い電極又は配
線を陽極側の電極又は配線とし、陽極側の電極又は配線
とは映像信号線、画素電極、対向電極などの映像を表示
するために必要な電極又は配線を意味する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の概要を以下に示す。な
お、以下の実施例の組み合わせは、全て本発明の範疇で
ある。
【0012】(実施例1) 《アクティブ・マトリクス液晶表示装置》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。
【0013】《マトリクス部(画素部)の平面構成》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
示装置の一つの画素、図2はその周辺の関係を示す平面
図である。
【0014】図1、図2に示すように、各画素PIXE
Lは、隣接する2本の走査信号線(ゲート信号線または
水平信号線)GLと、隣接する2本の映像信号線(ドレ
イン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PIXELは薄膜トランジスタTFT、蓄積容量Cs
tg、画素電極PX、対向電極CT、CT2および対向
電圧信号線CLを含む。走査信号線GL、対向電圧信号
線CLは図1、図2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。映像信号線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
は導電膜d3で形成され、一体形成されたソース電極S
D1を介して薄膜トランジスタTFTと電気的に接続さ
れ、一方、対向電極CT、CT2は導電膜g3で形成さ
れ,対向電圧信号線CLと電気的に接続されている。ま
た、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極SD2は画
素電極PXと同一の導電膜d3で形成され、映像信号線
DLと一体形成されている。尚、薄膜トランジスタTF
Tのゲート電極は、走査信号線GLの一部が兼用してい
る。更に、蓄積容量Cstgは、対向電極信号線CLと
画素電極の一部PX2を重畳させることにより形成して
いる。
【0015】画素電極PXと対向電極CT、CT2は互
いに対向し、各画素電極PXと対向電極CT、CT2と
の間の基板面にほぼ平行な電界または、基板面に平行な
成分を持つ電界により液晶LCの光学的な状態を制御
し、表示を制御する。画素電極PXと対向電極CT、C
T2は櫛歯状に構成され、それぞれ、図1、図2の上下
方向に長細い電極となっている。
【0016】1画素内の対向電極CTの本数O(櫛歯の
本数)は、画素電極PXの本数(櫛歯の本数)PとO=
P−1の関係を必ず持つように構成し(本実施例では、
O=1、P=2)、対向電極CT2の本数は必ず2本と
する。これは、対向電極CT、CT2と画素電極PXを
交互に配置し、かつ、対向電極CT2を映像信号線DL
に必ず隣接させるためである。これにより、対向電極C
T、CT2と画素電極PXの間の電界が、映像信号線D
Lから発生する電界から影響を受けないように、対向電
極CT2で映像信号線DLからの電気力線をシールドす
ることができる。対向電極CT2は、対向電圧信号線C
Lにより常に外部から電位を供給されているため、電位
は安定している。そのため、映像信号線DLに隣接して
も、電位の変動がほとんどない。また、これにより、画
素電極PXの映像信号線DLからの幾何学的な位置が遠
くなるので、画素電極PXと映像信号線DLの間の寄生
容量が大幅に減少し、画素電極電位Vsの映像信号電圧
による変動も抑制できる。その結果、上下方向に発生す
るクロストーク(縦スミアと呼ばれる画質不良)を抑制
することができる。
【0017】画素電極PXの電極幅は、開口率を大きく
するために加工精度の許す限り細くする。また、対向電
極CTの電極幅も、開口率を大きくするために加工精度
の許す限り細くする。本実施例では、画素電極PXを5
μm、対向電極CTを5μmとした。尚、画素電極PX
と対向電極CTの電極幅は、異ならしめても良く、4μ
m 、6μm 、7μm 、8μm など画素設計の都合に
よりそれぞれ異なる。
【0018】また、映像信号線DLの電極幅は、画素電
極PXまたは対向電極CTの電極幅と同一でも良いが、
断線を防止するために、画素電極PXと対向電極CTに
比較して若干広くした方が好ましい。本実施例では、映
像信号線DLの電極幅を8μmとした。ここで、映像信
号線DLの電極幅は、隣接する対向電極CT2の電極幅
の2倍未満になるように設定する。または、映像信号線
DLの電極幅が歩留りの生産性から決まっている場合に
は、映像信号線DLに隣接する対向電極CT2の電極幅
を映像信号線DLの電極幅の1/2を超える値にする。
これは、映像信号線DLから発生する電気力線をそれぞ
れ両脇の対向電極CT2で吸収するためであり、ある電
極幅から発生する電気力線を吸収するには、それと同一
幅以上の電極幅を持つ電極が必要である。
【0019】したがって、映像信号線DLの電極の半分
(4μmずつ)から発生する電気力線をそれぞれ両脇の
対向電極CT2が吸収すればよいため、映像信号線DL
に隣接する対向電極CTの電極幅が1/2超とする。
【0020】また、対向電極CT2と画素電極PXの間
の領域の液晶分子を動作させるため、対向電極CT2は
画素電極PXの電気力線も吸収し、電界を発生する必要
があるので、対向電極CT2の電極幅は画素電極PXの
電極幅の1/2超が必要である。したがって、対向電極
CT2の電極幅は、これらの両方を満足するために、映
像信号線DLの電極幅の1/2に画素電極PXの電極幅
の1/2を加えた値以上必要である。本実施例では、対
向電極CT2の電極幅は、10μmとした。また、全体
として、画素電極PXの幅の総和と映像信号線の幅を加
えた値が、対向電極CT、CT2の総和以下になるよう
にすることが好ましい。
【0021】これにより、画素電極PXと対向電極C
T、CT2の間の電界を有効かつ均一に印加できると共
に、映像信号の影響により、クロストークが発生する、
特に上下方向(縦方向のクロストーク)を防止すること
ができる。
【0022】また、画素電極PX、対向電極CT、CT
2、映像信号線DLの幅は、液晶層の厚み方向に対し
て、液晶層全体に十分な電界を印加するために、後述の
液晶層の厚みよりも大きくした方が好ましい。
【0023】走査信号線GLは末端側の画素(後述の走
査電極端子GTMの反対側)のゲート電極GTに十分に
走査電圧が印加するだけの抵抗値を満足するように電極
幅を設定する。また、対向電圧信号線CLも末端側の画
素(後述の共通バスラインCB1およびCB2から最も
遠い画素すなわちCB1とCB2の中間の画素)の対向
電極CTに十分に対向電圧が印加できるだけの抵抗値を
満足するように電極幅を設定する。
【0024】一方、画素電極PXと対向電極CT、CT
2の間の電極間隔および画素電極PXの本数と対向電極
CTの本数は、画素ピッチ、液晶材料、特に液晶材料固
有の駆動電圧パラメータと映像信号駆動回路(信号側ド
ライバ)の耐圧によって決定される。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、用いる映像信号駆
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。本実施例では、画素ピッチを99μmとし
たので、後述の液晶材料の誘電率異方性Δεとツイスト
弾性定数K22で決まる駆動電圧パラメータから、電極
間隔は13.5μm、画素電極PXの本数は4とした。
【0025】尚、本実施例で示した具体的な数値は、一
例であり、上述の関係を満たす範囲では、任意に設定し
ても、本発明と同じ効果を得られることは明らかであ
る。
【0026】本発明の要旨となり、最も重要な構成要素
は、図1に示される電極STである。この電極STによ
り、円状に黒く、くすんでくるしみ(核しみ)を低減さ
せることができる。本実施例では、電極STは、スルー
ホールTHを介して、画素電極の一部PX3に接続され
ている。詳細は以下に説明する。
【0027】《電極ST》本発明の要旨である電極ST
は、円状に通電時間と共に黒く、くすんでくるスポット
状のしみ(核しみ)を低減させることができる。
【0028】図62は、従来例の一つの画素の平面図を
示したものである。図62の画素には、保護膜PSV上
には、電極はなく、各電極および各配線は、保護膜PS
Vで液晶とは、完全に絶縁されている。核しみは、液晶
中に直流電流が流れることによる電極反応で液晶の保持
率が低下し、発生するものである。その原理を以下に示
す。
【0029】従来の画素で、液晶に電流が流れるために
は、電位の異なる電極が、2つとも保護膜PSV上に露
出し、その間をリーク電流が流れることが考えられた。
しかしながら、核しみ部の顕微鏡観察からは、核しみ部
には絶縁膜の欠陥が、殆どは一つしか観測できない。こ
のことから、露出した電極から、他の電極の保護膜容量
への充電による電流によるメカニズムが推測された。こ
の場合は、保護膜欠陥が一つの場合でも、充電電流が流
れ、核しみが発生する。
【0030】そこで、故意に保護膜PSVおよび絶縁膜
GIに欠陥を生成した試作品を作製し、核しみの状態を
確認した。その結果、一つの電極上にしか欠陥を作って
いない領域でも核しみが発生しており、また、異なる電
位を持つ2つの電極のそれぞれに欠陥を生成した領域で
も、2つの核しみが観測され、それぞれの欠陥部で発生
していることが明らかになった。この事実からも、後者
の保護膜容量への充電電流による電極反応で核しみが発
生していることが裏付けられている。
【0031】図63、図64にその詳細メカニズムを示
す。図63に示すように、例えば、電位の高い陽極側の
電極上では、保護膜欠陥を引き起こした金属製の異物も
しくは電極自体が酸化され、陽イオンとなり、他の電極
の保護膜容量を、陽極側の電位に充電していく。この充
電電流は、周りの画素容量へも流れ、陽極側の電位に充
電された領域が拡大する。充電された領域は、陽イオン
の増加で、イオン濃度が高くなり、液晶の比抵抗が低下
し、液晶にかかる電圧の保持率が低下する。その結果、
電圧無印加で黒を得るノーマリブラックモードでは、保
護膜欠陥の周りの画素は、その周りよりも暗くなり、黒
いスポット状の輝度むらとして観測される。
【0032】また、図64に示すように、電位の低い陽
極側の電極上では、液晶分子が還元、分解され、陰イオ
ンとなり、他の電極の保護膜容量を、陰極側の電位に充
電していく。この充電電流は、周りの画素容量へも流
れ、陰極側の電位に充電された領域が拡大する。充電さ
れた領域は、陰イオンの増加で、イオン濃度が高くな
り、液晶の比抵抗が低下し、液晶にかかる電圧の保持率
が低下する。その結果、陽極の場合と同様に、保護膜欠
陥の周りの画素は、その周りよりも暗くなり、黒いスポ
ット状の輝度むらとして観測される。
【0033】ここで図中のXYは液晶分子を表し、X、
-はその分解後の状態を表す。また、α+、β-は、液
晶中の不純物イオンまたはドーパントが解離した状態を
表し、Z+は、異物または電極が溶解しイオン化した状
態を表す。
【0034】特に、基板面に平行な電界をかける方式
(In−Plane Switching方式)では、
比抵抗が低く、Twisted Nematic方式の
TFT−LCDでは使えないが、高速応答で、低電圧駆
動ができるシアノ基を有するシアノ系液晶を用いた方が
有利である。図65に、シアノ系液晶の分子構造の一例
を示す。尚、図には、分子構造の一部のみ示してある。
【0035】このような液晶分子は、陰極で例えば、図
66のような還元反応をし、中性の母体部分と、シアノ
イオンに分解される。この様に、従来の画素では、保護
膜欠陥が一つでもあると、黒いスポット状のしみ(核し
み)が発生する。この核しみは、初期状態では、反応が
起きていないので、確認されないが、通電を続けている
と反応が進行し、確認できるレベルになり、表示不良を
引き起こす。
【0036】そこで、本発明では、保護膜上に故意に電
位の与えられた電極または導電体を設置する。言い換え
れば、電位の与えられた電極または導電体を保護膜上ま
たは配向膜の下に形成する。これにより、保護膜容量
に、事前に充電させておくことにより、保護膜欠陥が発
生し、電極が露出しても、充電電流を流れにくくする。
【0037】これにより、陰極または陽極での電極反応
(電気化学反応)が抑制され、金属イオンの溶解、液晶
分子の還元が抑制される。言い換えれば、電極反応は電
流が流れて初めて起こる現象であり、電流が流れなけれ
ば起こらないので核しみの発生は抑制される。その結
果、液晶分子にかかる電圧の保持率の低下を防ぐので、
核しみは軽減される。図67に陽極側に電極STを設置
した場合、図68に陰極側に設置した場合を示す。
【0038】本実施例では、電極STは、金属膜(金属
原子を含む層)i1で形成されており、スルーホールT
Hを介して、画素電極の一部PX3に接続されている。
更に、この電極STは、外部から必ず電位が供給されて
いることが必要であり、フローティング電極では効果が
ないので、図1、図6に示したように保護膜PSVにス
ルーホールTHを開けて、他の電極に接続させている。
本実施例では、画素電極PXと一体形成された画素電極
の一部PX3に接続させた。
【0039】また、画素電極の一部PX3はスルーホー
ルや電極STが製造上の加工ばらつきがあっても必ず、
コンタクトが取れるように、図1に示すような画素電極
PXより大きい台座を、画素電極端のスルーホールTH
に合わさる部分に、画素電極PXと一体的に設けた。
【0040】この様に、本実施例で、画素電極に電気的
に接続した電極STを保護膜PAS上に形成した。これ
により、画素電極PXおよび対向電極CT、CT2と液
晶との間に結果的に形成される、保護膜PSVまたは保
護膜PSV1および絶縁膜GIを誘電体とした容量(保
護膜容量)に、電極STにより定常的に充電され、電極
STと直流的にほぼ同電位(交流の場合はその直流成分
が同電位)を持った電極が異物等で、液晶層に露出して
も、充電電流が流れることはない。したがって、露出し
た電極付近での電気化学反応(電極反応)は起こらな
い。すなわち、電極STを保護膜PSV上に形成するこ
とにより、電極上の保護膜欠陥による他の電極の保護膜
容量への充電電流を抑制し、核しみの発生が抑えられ
る。
【0041】特に本発明においては、陰極側の電極又は
配線としてゲート電極GT又は走査信号線GLが定義さ
れる。さらに、ゲート電極GT又は走査信号線GLに対
して電位の高い電極又は配線を陽極側の電極又は配線と
定義し、陽極側の電極又は配線としてはソース電極SD
1、ドレイン電極SD2、映像信号線DL、画素電極P
X、対向電極CT、CT2、対向電圧信号線CLがあ
る。上述の如く、本実施例においては、陽極側の電極又
は配線の一例として電極STが画素電極PXに電気的に
接続されているが、電極STには陰極と陽極の一方又は
双方からなる電極又は配線に接続されても良い。これら
の組み合せ及びその特有な効果については、他の実施例
として後述する。
【0042】また、本実施例では電極STに金属膜(金
属原子を含む層)を用いているが、ITO、IZOを用
いても良い。また、アルミニウム、アルミニウム合金等
の自己酸化膜を形成する金属を用いても良い。ITO、
IZO、アルミニウム、アルミニウム合金等の自己酸化
金属は酸化物であるため、電極STの形成後に、酸化反
応が他の金属膜に比較して生じにくいためである。特
に、電極STは保護膜PSV上に設けるため、酸化反応
が生じると電子又は正孔が流出して、液晶材料中に金属
イオンが溶け出す恐れもあるため、上述した酸化膜を用
いることが好ましい。ただし、そのような恐れがない場
合は酸化物でない金属材料を用いても良い。
【0043】なお、電極STは、上述した詳細メカニズ
ムに基づき複数の画素内に少なくとも1つあれば良い。
一方で、後述する実施例7及び8のように、1画素内に
複数の電極STを形成しても良い。さらに本実施例のよ
うに1画素内に1つの電極STを設けても良いことは言
うまでもない。
【0044】《マトリクス部(画素部)の断面構成》図
3は図1のA−A’切断線における断面を示す図、図4
は図1のB−B’切断線における薄膜トランジスタTF
Tの断面図、図5は図1のC−C’切断線における蓄積
容量Cstgの断面を示す図である。図3から図5に示
すように、液晶層LC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Cs
tgおよび電極群が形成され、上部透明ガラス基板SU
B2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。
【0045】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ORI、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、偏光軸が直交して配置された(クロス
ニコル配置)偏光板が設けられている。
【0046】また、図6には、図1のD−D’切断線に
おける断面図を示す。電極STは、保護膜PSVの上に
必ず形成されなければ成らない。言い換えれば、配向膜
ORI1の下に形成されている。更に言い換えれば、保
護膜PSVの上または配向膜ORI1の下に導電膜が形
成されている。この導電膜は、体積抵抗率で、1011
Ω・cm以下であれば良い。10Ω・cm以下であれ
ば、尚さら良い。本実施例では、この電極STの導電膜
材料として、透明導電膜i1(Indium-Tin-Oxide IT
O:ネサ膜)を用いた。この電極STの材料としては、
金属でも良いが、保護膜PSV上に設ける材料は、液晶
材料の汚染を考えると、材料として安定なITOが好ま
しい。IZO(Indium-Zn-Oxide)でも同様である。ま
た、金属を用いる場合もCr等の標準電位が低く、電気
化学反応(電極反応)の起こり易い材料よりも、Al
(合金も含む)のような電極反応の起こりにくい材料の
方が好ましい。
【0047】更に、この電極STは、外部から必ず電位
が供給されていることが必要であり、フローティングで
は効果がないので、図1、図6に示したように保護膜P
SVにスルーホールTHを開けて、他の電極に接続して
いる。本実施例では、画素電極PXと一体形成された画
素電極の一部PX3に接続させた。
【0048】《TFT基板》以下では、下側透明ガラス
基板SUB1側(TFT基板)の構成を更に詳しく説明
する。
【0049】《薄膜トランジスタTFT》薄膜トランジ
スタTFTは、走査信号線GLの一部であるゲート電極
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。
【0050】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、intr
insic、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
わると理解されたい。しかし、以下の説明では、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。
【0051】《ゲート電極GT》ゲート電極GTは走査
信号線GLと連続して形成されており、走査信号線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−Mo)膜が用いられるがそれに限ったもの
ではない。例えば、Cr、Mo、W、Ti、Ta、A
l、Cuやそれらを主体とした合金でも良い。低抵抗化
を図るならば、Al、Cuやそれらを主体とした合金を
用いるのが好ましい。また、2層以上の積層構造で積層
膜で形成しても良く、断面のテーパー加工等に役立つ場
合がある。すなわち、腐食電位の異なる積層構造を用い
ることにより、薄い上層は垂直形状又は逆テーパー形状
になるが、該上層より厚い下層は順テーパー形状に形成
されるため、配線全体としてほぼ順テーパー形状とな
り、該配線を覆う絶縁膜等のカバレジが補償される。な
お、薄い上層としてはCr−Mo、Cr−W、 Cr−
Ti、 Cr−Ta等を用い、厚い下層としてはCrを
用いる。これにより、電池反応の影響で上下層の界面が
最もエッチング速度が大きくなり、下層全体の側端面は
順テーパ形状に加工され、上層の側端面は基板の面と垂
直な形状あるいは若干逆テーパ形状に加工される。
【0052】なお、Alを用いる場合は、Alから発生
するヒロックを抑制するために、Ndとの合金にするの
が有効であり、また、陽極化成して陽極酸化膜を表面に
形成することも、他の電極との短絡不良を低減でき、有
効である。
【0053】《走査信号線GL》走査信号線GLは導電
膜g3で構成されている。この走査信号線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。この走査信号線G
Lにより、外部回路からゲート電圧Vgをゲート電極G
Tに供給する。さらに、映像信号線DLと交差する部分
は映像信号線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。
【0054】《絶縁膜GI》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および走査信号線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、2
000〜5000Åの厚さに(本実施例では、3500
Å程度)形成される。また,絶縁膜GIは走査信号線G
Lおよび対向電圧信号線CLと映像信号線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。また、ゲート絶縁膜は、酸化シリコン膜でも良い。
さらにそれらの2層形成にすると、電極間の短絡防止に
効果がある。
【0055】《i型半導体層AS》i型半導体層AS
は、非晶質シリコンで、100〜3000Åの厚さに
(本実施例では、1200Å程度の膜厚)で形成され
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。
【0056】i型半導体層ASおよび層d0は,走査信
号線GLおよび対向電圧信号線CLと映像信号線DLと
の交差部(クロスオーバ部)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は交差部における走
査信号線GLおよび対向電圧信号線CLと映像信号線D
Lとの短絡を低減する。
【0057】また、i型半導体層ASは非晶質シリコン
に限ったことではなく、ポリシリコンまたは、単結晶シ
リコンでも構わない。尚、非晶質シリコンを用いる場合
は、光電導による電圧保持不良を低減するために、可能
なかぎり薄膜化した方が好ましい。
【0058】《ソース電極SD1、ドレイン電極SD
2》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d3から構
成されている。
【0059】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、2000Å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(Cr、Mo、Ti、Ta、W)膜、高
融点金属シリサイド(MoSi2、TiSi2、TaSi
2、WSi2)膜を用いてもよく,また,Al,Cuやそ
れらを主体とした合金等との積層構造にしても良い。
【0060】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d3以外の部分
がセルフア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。
【0061】尚、本実施例では、上述の様なバックチャ
ネルエッチ(BCE)方式を用いてチャネル形成を行っ
たが、 i型半導体層AS上にも窒化シリコン等の絶縁
膜を用いてチャネルを保護したチャネルプロテクション
(CHP)方式を用いても良い。
【0062】《映像信号線DL》映像信号線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、映像信号線DLはドレイン電
極SD2と一体に形成されている。他は、ソース電極S
D1、ドレイン電極SD2と同様である。低抵抗化のた
めには、 Al,Cuやそれらを主体とした合金等との
積層構造にした方が好ましい。
【0063】《画素電極PX》画素電極PXは、導電層
d3形成され、ソース電極SD2と画素電極の一部PX
2、PX3と一体形成されている。この画素電極と後述
の対向電極の間に与えられる電圧により、液晶分子の動
作を制御し、表示を得る。
【0064】《対向電極CT、CT2》対向電極CT、
CT2は導電層g3で形成され、対向電圧信号線CLと
一体形成されている。この対向電極と前述の画素電極の
間に与えられる電圧により、液晶分子の動作を制御し、
表示を得る。
【0065】対向電極CTには対向電圧Vcomが印加さ
れるように構成されている。本実施例では、対向電圧V
comは映像信号線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分だけ低い
電位に設定されるが、映像信号駆動回路で使用される集
積回路の電源電圧を約半分に低減したい場合は、交流電
圧を印加すれば良い。
【0066】《対向電圧信号線CL》対向電圧信号線C
L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、走査信号線GLお
よび対向電極CTの導電膜g3と同一製造工程で形成さ
れ、かつ対向電極CTと電気的に接続できるように構成
されている。この対向電圧信号線CLにより、外部回路
から対向電圧Vcomを対向電極CTに供給する。また、
映像信号線DLと交差する部分は映像信号線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。
【0067】《蓄積容量Cstg》導電膜d3は、薄膜
トランジスタTFTのソース電極SD2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、画素電極
PXの一部PX3(d3)を一方の電極とし、対向電圧
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。
【0068】図1に示すように平面的には蓄積容量Ct
gは対向電圧信号線CLの一部分に形成されている。
【0069】《保護膜PSV1》薄膜トランジスタTF
T上には保護膜PSV1が設けられている。保護膜PS
V1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
膜または、アクリル樹脂やポリイミド等で形成されてお
り、0.1〜3μm程度の膜厚で形成する。
【0070】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。また,本実施例では、保護膜PS
V1は絶縁膜GIと同一ホトマスクでパターニングし,
一括で加工した。これにより、工程数が削減され、スル
ープット向上が図れる。また,画素部では,画素電極の
一部PX3と電極STとの電気的接続のために,スルー
ホールTHを設けている。スルーホールTHはd3でブ
ロッキングされるのでd3層までの孔があく。
【0071】《カラーフィルタ基板》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。
【0072】《遮光膜BM》上部透明ガラス基板SUB
2側には、不要な間隙部(画素電極PXと対向電極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B
M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。
【0073】図1に示す線BMbは、遮光膜BMの開口
部の境界を示す線であり、遮光膜BMは、薄膜トランジ
スタ素子TFT上部とその上下左右方向にマトリクス上
に延在した構成である。このパターンは、1例であり、
開口部の形状等はコントラストや他の光学特性を犠牲に
しない範囲で、任意に設定できる。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。
【0074】遮光膜BMは光に対する遮蔽性を有し、か
つ、画素電極PXと対向電極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されており、本実施
例では黒色の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。
【0075】遮光膜BMは各行の画素に上下左右方向に
マトリクス状に形成され、この線で各行各列の有効表示
領域が仕切られている。従って、各行各列の画素の輪郭
が遮光膜BMによってはっきりとする。つまり、遮光膜
BMは.ブラックマトリクスとi型半導体層ASに対す
る遮光との2つの機能をもつ。
【0076】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。
【0077】《カラーフィルタFIL》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FILは遮
光膜BMのエッジ部分と重なるように形成されている。
【0078】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赤、緑、青の顔料を混入した
基材を形成し、フォトリソグラフィ技術でパターニング
し、各色(赤、緑、青)のフィルタを順次形成する。色
純度をより高くするために、シアン等の他の色の顔料を
混ぜ合わせる場合もある。
【0079】《オーバーコート膜OC》オーバーコート
膜OCはカラーフィルタFILの染料の液晶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。
【0080】《液晶層および偏向板》次に、液晶層、配
向膜、偏光板等について説明する。
【0081】《液晶層》液晶材料LCとしては、誘電率
異方性Δεが正でその値が13.2、屈折率異方性Δnが0.0
75(589nm、20℃)のネマティック液晶を用いる。液晶
層の厚み(ギャップ)は、3.9μmとし、リタデーション
Δn・dは0.285とする。このリタデーションΔn・dの値
により、後述の配向膜と偏光板とを組み合わせ、液晶分
子がラビング方向から電界方向に45°回転したとき最
大透過率を得ることができ、可視光の範囲ないで波長依
存性がほとんどない透過光を得ることができる。なお、
液晶層の厚み(ギャップ)は、ポリマビーズで制御して
いる。さらに、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は負でもよい。また、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
きる。なお、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。特に、より色つきのない白表示を行うためにはリタ
デーションは0.25〜0.32の範囲が好ましい。
【0082】《配向膜》配向膜ORIとしては、ポリイ
ミドを用いる。ラビング方向RDRは上下基板で互いに
平行にし、かつ印加電界方向EDRとのなす角度は75
°とする。図21にその関係を示す。
【0083】なお、ラビング方向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。
【0084】《偏光板》偏光板POLとしては、下側の
偏光板POL1の偏光透過軸MAX1をラビング方向R
DRと一致させ、上側の偏向板POL2の偏光透過軸M
AX2を、それに直交させる。図21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と対向電極CT、CT2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。
【0085】《マトリクス周辺の構成》図7は上下のガ
ラス基板SUB1,SUB2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。
【0086】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1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は後者の例を示すもので、
上下基板SUB1,SUB2の切断後を表しており、L
N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Tg、Tdおよび端子CTM
(添字略)が存在する(図7で左辺と上辺の)部分はそ
れらを露出するように上側基板SUB2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T
g,Tdはそれぞれ後述する走査回路接続用端子GT
M、映像信号回路接続用端子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(図18、図19)の単位に複数本ま
とめて名付けたものである。
【0087】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TCPにおける接続端子ピッチに表示パネルPN
Lの端子DTM,GTMを合わせるためである。また、
対向電極端子CTMは、対向電極CT1、CT2および
対向電圧信号線CLに対向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、走査回路用端子GTM側およびその反対側(図7で
は左右)に引き出し、各対向電圧信号線を共通バスライ
ンCB1、CB2で一纏めにして、対向電極端子CTM
に接続している。
【0088】尚、本実施例では、対向電極端子CTMを
外部接続端子群Tg、Tdと別に設けたが、その中の一
部に設けても良い。また、共通バスラインは2本設けた
が、1本でも構わない。但し、2本設けた方が、対向電
圧の波形歪みが無くなるので、好ましい。
【0089】また、本実施例では、TCPを用いたが、
ガラス上に直接ドライバICを実装する方式(COG、
FCA等)を用いても良い。
【0090】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。
【0091】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。
【0092】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。
【0093】尚、本実施例では、液晶封入口INJを走
査回路用端子GTMの反対側に設けたが、映像信号回路
接続用端子DTMの反対側に設けても良い。また、1つ
ではなく2つ以上設けた方が、封入時間が短縮されるの
で、好ましい。
【0094】《ゲート端子部》図8は表示マトリクスの
走査信号線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左方付近に対応し、斜め配線の部分は便
宜状一直線状で表した。図中Cr−Mo層g3は、判り
易くするためハッチを施してある。
【0095】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 Ca
rrier Packege)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は電極STと同一工程で形成された透明
導電膜ITOを用いている。
【0096】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8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7)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。
【0097】《ドレイン端子DTM》図9は映像信号線
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上方付
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。
【0098】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9に示すように一本置
きの映像信号線DLに形成される。
【0099】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を除去した部分で映
像信号線DLと接続されている。この透明導電膜i1は
ゲート端子GTMの時と同様に電極STと同一工程で形
成された透明導電膜ITOを用いている。マトリクス部
からドレイン端子部DTMまでの引出配線は、映像信号
線DLと同じレベルの層d3が構成されている。
【0100】《対向電極端子CTM》図10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7
右上付近に対応する。
【0101】各対向電圧信号線CLは共通バスラインC
B1で一纏めして対向電極端子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CB1の抵
抗を低減し、対向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。
【0102】対向電極端子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画素電極PXと同
一工程で形成された透明導電膜ITO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にう
スルーホールを形成し導通を取っている。
【0103】一方,図11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7
左上付近に対応する。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)をで一纏めして対向電極端子CTM2に引き出
されている。共通バスラインCB1と異なる点は,走査
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,走査信号線
GLとの絶縁は絶縁膜GIで行っている。
【0104】《表示装置全体等価回路》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12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。図中、Xは映像信号線D
L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は走査信号線G
L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。
【0105】走査信号線Y(添字省略)は垂直走査回路
Vに接続されており、映像信号線X(添字省略)は映像
信号駆動回路Hに接続されている。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TFT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。
【0106】《駆動方法》図13に本実施例の液晶表示
装置の駆動波形を示す。対向電圧Vcは一定電圧とす
る。走査信号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。映像信号電圧は、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1つの画素に伝えるように印加する。
ここで,映像信号電圧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,対向電圧Vcは映像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。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)。したがって、画素電極の直流成分の電位と対
向電極の電位はほぼ同電位になる。また,この他に,対
向電圧は交流化することで映像信号電圧の最大振幅を低
減でき、映像信号駆動回路(信号側ドライバ)に耐圧の
低いものを用いることも可能である。
【0107】《蓄積容量Cstgの働き》蓄積容量Cs
tgは、画素に書き込まれた(薄膜トランジスタTFT
がオフした後の)映像情報を、長く蓄積するために設け
る。本発明で用いている電界を基板面と平行に印加する
方式では、電界を基板面に垂直に印加する方式と異な
り、画素電極と対向電極で構成される容量(いわゆる液
晶容量)がほとんど無いため、蓄積容量Cstgがない
と映像情報を画素に蓄積することができない。したがっ
て、電界を基板面と平行に印加する方式では、蓄積容量
Cstgは必須の構成要素である。
【0108】また、蓄積容量Cstgは、薄膜トランジ
スタTFTがスイッチングするとき、画素電極電位Vs
に対するゲート電位変化ΔVgの影響を低減するように
も働く。この様子を式で表すと、次のようになる。
【0109】ΔVs={Cgs/(Cgs+Cstg+Cpix)}×ΔV
g
【0110】ここで、Cgsは薄膜トランジスタTFTの
ゲート電極GTとソース電極SD1との間に形成される
寄生容量、Cpixは画素電極PXと対向電極CT,CT
2との間に形成される容量、ΔVsはΔVgによる画素電
極電位の変化分いわゆるフィードスルー電圧を表わす。
この変化分ΔVsは液晶LCに加わる直流成分の原因と
なるが、保持容量Cstgを大きくすればする程、その値
を小さくすることができる。液晶LCに印加される直流
成分の低減は、液晶LCの寿命を向上し、液晶表示画面
の切り替え時に前の画像が残るいわゆる焼き付きを低減
することができる。
【0111】前述したように、ゲート電極GTはi型半
導体層ASを完全に覆うよう大きくされている分、ソー
ス電極SD1、ドレイン電極SD2とのオーバラップ面
積が増え、従って寄生容量Cgsが大きくなり、画素電極
電位Vsはゲート(走査)信号Vgの影響を受け易くなる
という逆効果が生じる。しかし、蓄積容量Cstgを設け
ることによりこのデメリットも解消することができる。
【0112】《製造方法》つぎに、上述した液晶表示装
置の基板SUB1側の製造方法について図14〜図16
を参照して説明する。なお同図において、中央の文字は
工程名の略称であり、左側は図3に示す薄膜トランジス
タTFT部分、右側は図8に示すゲート端子付近の断面
形状でみた加工の流れを示す。工程B、工程Dを除き工
程A〜工程I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。なお、
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
の作業を示すものとし、繰返しの説明は避ける。以下区
分けした工程に従って、説明する。
【0113】工程A、図14 AN635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。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。それによって、ゲート電極GT、走査
信号線GL、対向電圧信号線CL、ゲート端子GTM、
共通バスラインCB1の第1導電層、対向電極端子CT
M1の第1導電層、ゲート端子GTMを接続するバスラ
インSHg(図示せず)を形成する。
【0114】工程B、図14 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。
【0115】工程C、図14 写真処理後、ドライエッチングガスとしてSF6、CC
l4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。
【0116】工程D、図15 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。写真処理後、導電膜d3を工程Aと
同様な液でエッチングし、映像信号線DL、ソース電極
SD1、ドレイン電極SD2、共通バスラインCB2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。つぎに、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。
【0117】工程E、図15 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。写真処理後、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。
【0118】工程F、図16 膜厚が1400ÅのITO膜からなる透明導電膜i1を
スパッタリングにより設ける。写真処理後、エッチング
液として塩酸と硝酸との混酸液で透明導電膜i1を選択
的にエッチングすることにより、ゲート端子GTMの最
上層、ドレイン端子DTMおよび対向電極端子CTM1
およびCTM2の第2導電層を形成する。
【0119】《表示パネルPNLと駆動回路基板PCB
1》図17は、図7等に示した表示パネルPNLに映像
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。
【0120】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個ずつは映像信号駆動回路側の駆動I
Cチップ)である。TCPは図18、図19で後述する
ように駆動用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、映像信号駆動回路
用と走査信号駆動回路用の2つに分割されている。FG
Pはフレームグランドパッドであり、シールドケースS
HD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。
【0121】《TCPの接続構造》図18は走査信号駆
動回路Vや映像信号駆動回路Hを構成する、集積回路チ
ップCHIがフレキシブル配線基板に搭載されたテープ
キャリアパッケージTCPの断面構造を示す図であり、
図19はそれを液晶表示パネルの、本例では走査信号回
路用端子GTMに接続した状態を示す要部断面図であ
る。
【0122】同図において、TTBは集積回路CHIの
入力端子・配線部であり、TTMは集積回路CHIの出
力端子・配線部であり、例えばCuから成り、それぞれ
の内側の先端部(通称インナーリード)には集積回路C
HIのボンディングパッドPADがいわゆるフェースダ
ウンボンディング法により接続される。端子TTB,T
TMの外側の先端部(通称アウターリード)はそれぞれ
半導体集積回路チップCHIの入力及び出力に対応し、
半田付け等によりCRT/TFT変換回路・電源回路S
UPに、異方性導電膜ACFによって液晶表示パネルP
NLに接続される。パッケージTCPは、その先端部が
パネルPNL側の接続端子GTMを露出した保護膜PS
V1を覆うようにパネルに接続されており、従って、外
部接続端子GTM(DTM)は保護膜PSV1かパッケー
ジTCPの少なくとも一方で覆われるので電触に対して
強くなる。
【0123】BF1はポリイミド等からなるベースフィ
ルムであり、SRSは半田付けの際半田が余計なところ
へつかないようにマスクするためのソルダレジスト膜で
ある。シールパターンSLの外側の上下ガラス基板の隙
間は洗浄後エポキシ樹脂EPX等により保護され、パッ
ケージTCPと上側基板SUB2の間には更にシリコー
ン樹脂SILが充填され保護が多重化されている。
【0124】《駆動回路基板PCB2》駆動回路基板P
CB2は、IC、コンデンサ、抵抗等の電子部品が搭載
されている。この駆動回路基板PCB2には、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CR
T(陰極線管)用の情報をTFT液晶表示装置用の情報
に変換する回路を含む回路SUPが搭載されている。C
Jは外部と接続される図示しないコネクタが接続される
コネクタ接続部である。駆動回路基板PCB1と駆動回
路基板PCB2とはフラットケーブルFCにより電気的
に接続されている。
【0125】《液晶表示モジュールの全体構成》図20
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。
【0126】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。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、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。
【0127】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。尚、本実施例では、導光体を
用い、蛍光管をその側面に配置した、いわゆるサイド型
バックライトを用いたが、輝度を上げるために、蛍光管
を光拡散板の下に配置した、いわゆる直下型バックライ
トを用いても良い。以上、本実施例では、画素電極に電
気的に接続された電極STを新に設け、保護膜上に形成
する、言い換えれば、配向膜の直下に形成することによ
り、IPS方式のTFT−LCDにおいて、保護膜欠陥
が存在した場合に発生する、スポット状の黒いむら(核
しみ)を抑制することができる。特に、本実施例では、
電極STとほぼ同電位(交流の場合はその直流成分が同
電位)である、画素電極PX、PX2、PX3、ソース
電極SD1上の保護膜欠陥、対向電極CT、CT2、対
向電極信号線CL上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ
完全に解消される効果が有った。
【0128】更に、本実施例では、核しみを抑えると共
に、保護膜容量に新たな充電電流を発生させないことに
より、イオン性不純物の流動を抑え、不定形の黒いむら
の発生も抑制することができた。同様に、固定パターン
を長時間表示させた場合にパターンの端が黒くなる残像
(焼き付き)も同様の作用により、大幅に軽減すること
ができた。
【0129】(実施例2)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0130】図22は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。また、図23には、図22のD−D’切断線
における断面図を示す。本実施例では、電極STは、ス
ルーホールTHを介して、対向電極の一部CT3に接続
されている。
【0131】対向電極は、画素電極とは異なり、スイッ
チング素子を介して電圧を与えられておらず、常に外部
から十分な電圧を印加されているため、核しみの各画素
の保護膜容量への充電が十分に早くなる。したがって、
点灯初期等、電極STからの充電が不十分な状態でのコ
ントラスト比低下、ちらつき発生などの表示不良状態の
時間が大幅に短縮された。
【0132】本実施例では、実施例1の効果に加え、点
灯初期の表示不良を抑制するとができた。
【0133】(実施例3)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0134】図24は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。また、図25には、図24のD−D’切断線
における断面図を示す。
【0135】本実施例では、電極STは、スルーホール
THを介して、映像信号線の一部DL3に接続されてい
る。
【0136】映像信号線は、他の電極および配線と比較
し、直流成分的には最も高い電位を有する。したがっ
て、陽極側の酸化反応は、完全に抑えられ、酸化反応に
よる電極の溶解から発生する断線不良の発生が解消され
た。
【0137】以上、本実施例では、電極STとほぼ同電
位(交流の場合はその直流成分が同電位)であるため、
映像信号線DL上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ完
全に解消される効果が有ったのに加え、映像信号線の通
電後に発生する断線不良が完全に解消された。更に、本
実施例1と同様に、、イオン性不純物の流動を抑え、不
定形の黒いむらの発生も抑制することができた。同様
に、固定パターンを長時間表示させた場合にパターンの
端が黒くなる残像(焼き付き)も同様の作用により、大
幅に軽減することができた。
【0138】更に、映像信号線は、画素電極とは異な
り、スイッチング素子を介して電圧を与えられておら
ず、常に外部から十分な電圧を印加されているため、核
しみの各画素の保護膜容量への充電が十分に早くなる。
したがって、点灯初期等、電極STからの充電が不十分
な状態でのコントラスト比低下、ちらつき発生などの表
示不良状態の時間が大幅に短縮された。
【0139】また、本実施例では、シアノ系の液晶を用
いたが、フッ素系の液晶を用いれば、陰極における還元
反応が抑制されるため、陽極側の電位を電極STに加え
るだけで、陽極側の核しみが抑えられるだけでなく、陰
極側の核しみも抑えることができ、より好ましい。
【0140】(実施例4)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0141】図26、図27は本実施例の一つの画素お
よびその周辺の画素を示す平面図である。また、図28
には、図26のD−D’切断線における断面図を示す。
本実施例では、電極STは、スルーホールTHを介し
て、画素電極の一部PX3に接続されているが、本実施
例では、更に、電極STを一行前の走査信号線(ゲート
線)GL2上に重畳、もしくは、はみ出すように形成し
た。この様に形成することにより、蓄積容量Cstgに
加えて補助容量Caddが形成されることになる。
【0142】《補助容量Caddの働き》補助容量Ca
ddは、蓄積容量Cstgと同様に画素に書き込まれた
(薄膜トランジスタTFTがオフした後の)映像情報
を、長く蓄積することに効果がある。特に、蓄積容量C
stgを設けない時は、補助容量Caddは必須の構成
要素になる。
【0143】また、蓄積容量Cstgと同様に、補助容
量Caddは、薄膜トランジスタTFTがスイッチング
するとき、画素電極電位Vsに対するゲート電位変化Δ
Vgの影響を低減するようにも働く。この様子を式で表
すと、次のようになる。
【0144】ΔVs={Cgs/(Cgs+Cstg+Cadd+Cpix)}
×ΔVg
【0145】この変化分ΔVsは液晶LCに加わる直流
成分の原因となるが、保持容量Caddを大きくすれば
する程、その値を小さくすることができる。液晶LCに
印加される直流成分の低減は、液晶LCの寿命を向上
し、液晶表示画面の切り替え時に前の画像が残るいわゆ
る焼き付きを低減することができる。
【0146】本実施例の電極STは、実施例1と同様
に、画素電極と同電位であるため、画素電極上の保護膜
欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護膜欠陥によ
る核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有るが、それ
に加えて、ゲート線GL上に異物があり、ゲート絶縁膜
GIおよび保護膜PSV1に欠陥があった場合にも、核
しみの発生を防ぐまたは軽減する効果がある。
【0147】これは、ゲート線上に保護膜欠陥があった
場合でも、欠陥の周りを電極STが取り囲む構造にな
り、欠陥部からの電気力線は、電極STに殆どが収束す
るため、周りの保護膜容量への充電電流は、あまり流れ
ない。また、欠陥部で液晶中のイオンがマイナスにチャ
ージアップするが、周りにある電極STにすぐに放電す
るため、マイナスイオンが、周りの画素に拡散しにくく
なる。したがって、核しみの大きさ、強度ともに大幅に
軽減することができた。
【0148】また、本施例では、画素電極と接続された
電極で走査配線を被覆したので、例え、異物により、画
素電極と走査信号線が短絡しても、点欠陥で収まるた
め、歩留低下を招かない。
【0149】以上、本実施例では、実施例1の効果に加
え、走査信号線(ゲート線)GL上の保護膜欠陥による
核しみも、大幅に軽減される効果が有った。また、走査
電極からの不要な電界を表示領域内に及ぼすことが無く
なり、フリッカ、残像等の走査信号線からの電界による
直流成分による表示不良が解消される効果も得られた。
【0150】(実施例5)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1、実施例2および実施例4と同一である。
図29は本実施例の一つの画素を示す平面図である。
【0151】本実施例では、実施例2と同様に、電極S
Tは、スルーホールTHを介して、対向電極の一部CT
3に接続されており、実施例4と同様に、電極STを一
行前の走査信号線(ゲート線)GL2上に重畳、もしく
は、はみ出すように形成した。尚、本実施例では、補助
容量Caddが形成されることはない。
【0152】以上、本実施例では、実施例1、実施例2
および実施例4の効果が得られた。
【0153】(実施例6)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1、実施例3および実施例4と同一である。
【0154】図30は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。また、本実施例では、実施例3と同様に、電
極STは、スルーホールTHを介して、映像信号線の一
部DL3に接続されており、実施例4と同様に、電極S
Tを一行前の走査信号線(ゲート線)GL2上に重畳、
もしくは、はみ出すように形成した。尚、本実施例で
は、補助容量Caddが形成されることはない。
【0155】以上、本実施例では、実施例1、実施例3
および実施例4の効果が得られた。
【0156】(実施例7)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0157】図31は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。また、本実施例では、実施例1と同様に、電
極Sは、スルーホールTHを介して、画素電極の一部に
接続されている。
【0158】また、本実施例では、電極STを2つ設
け、それぞれを、走査信号線GLの脇に配置した。これ
により、実施例4と同様に、走査信号線上の保護膜欠陥
による核しみを軽減させることができると共に、走査電
極からの不要な電界を表示領域内に及ぼすことが無くな
り、フリッカ、残像等の走査信号線からの電界による直
流成分による表示不良が解消される。
【0159】以上、本実施例では、実施例1および実施
例4の効果が得られた。
【0160】(実施例8)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1、実施例2、実施例7と同一である。
【0161】図32は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、実施例2と同様に、電極ST
は、スルーホールTHを介して、対向電極の一部に接続
されている。
【0162】また、本実施例では、電極STを2つ設
け、それぞれを、走査信号線GLの脇に配置した。これ
により、実施例4と同様に、走査信号線上の保護膜欠陥
による核しみを軽減させることができると共に、走査電
極からの不要な電界を表示領域内に及ぼすことが無くな
り、フリッカ、残像等の走査信号線からの電界による直
流成分による表示不良が解消される。
【0163】以上、本実施例では、実施例1、実施例2
および実施例4の効果が得られた。
【0164】(実施例9)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例4と同一である。
【0165】図33は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。
【0166】本実施例では、実施例4と同様に、電極S
Tは、スルーホールTHを介して、画素電極の一部に接
続され、前行の走査信号線に重畳するように構成してい
る。
【0167】また、本実施例では、蓄積容量Cstgを
大きくし、かつ薄膜トランジスタ素子TFTの寄生容量
Cgsを減らすことにより、TFTのスイッチングオフ
時のフィードスルー電圧ΔVs(図13に表示)を1V
以下に低減した。これにより、画素電極、対向電極、映
像信号線の直流成分の電位がほぼ同電位になるため、電
極STは画素電極に接続されるだけで、画素電極、対向
電極、映像信号線上の保護膜欠陥による充電電流の発生
を抑制することができ、核しみの発生を、抑制すること
ができる。核しみを発生するための電極反応が起こるた
めのしきい値電圧は、約0.5〜1Vであり、液晶材料
および電極材料によってその値は、異なるが、本実施例
で構成したものでは、1Vであったため、このフィード
スルー電圧ΔVsを1V以下に成るように、蓄積容量C
stgおよび薄膜トランジスタTFTの寄生容量Cgs
を設定した。
【0168】尚、本実施例では、1V以下になるように
設定したが、材料によらないようにするためには0.5
V以下にすることが好ましい。
【0169】以上、本実施例では、画素電極とほぼ同電
位(交流の場合はその直流成分が同電位)である、画素
電極PX、PX2、PX3、ソース電極SD1上の保護
膜欠陥、対向電極CT、CT2、対向電極信号線CL上
の保護膜欠陥および映像信号線DL、ドレイン電極SD
2上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ完全に解消され
る効果が有った。また、実施例4と同様に、走査信号線
(ゲート線)GL上の保護膜欠陥による核しみも、大幅
に軽減される効果が有った。また、走査電極からの不要
な電界を表示領域内に及ぼすことが無くなり、フリッ
カ、残像等の走査信号線からの電界による直流成分によ
る表示不良が解消される効果も得られた。
【0170】更に、本実施例1と同様に、、イオン性不
純物の流動を抑え、不定形の黒いむらの発生も抑制する
ことができた。同様に、固定パターンを長時間表示させ
た場合にパターンの端が黒くなる残像(焼き付き)も同
様の作用により、大幅に軽減することができた。
【0171】(実施例10)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1、実施例5および実施例9と同一である。
【0172】本実施例では、実施例5と同様に、電極S
Tは、スルーホールTHを介して、対向電極の一部に接
続され、前行の走査信号線に重畳するように構成してい
る。また、本実施例では、実施例9と同様に、蓄積容量
Cstgを大きくし、かつ薄膜トランジスタ素子TFT
の寄生容量Cgsを減らすことにより、TFTのスイッ
チングオフ時のフィードスルー電圧ΔVs(図13に表
示)を1V以下に低減した。これにより、画素電極、対
向電極、映像信号線の直流成分の電位がほぼ同電位にな
るため、電極STは対向電極に接続されるだけで、画素
電極、対向電極、映像信号線上の保護膜欠陥による充電
電流の発生を抑制することができ、核しみの発生を、抑
制することができる。核しみを発生するための電極反応
が起こるためのしきい値電圧は、約0.5〜1Vであ
り、液晶材料および電極材料によってその値は、異なる
が、本実施例で構成したものでは、1Vであったため、
このフィードスルー電圧ΔVsを1V以下に成るよう
に、蓄積容量Cstgおよび薄膜トランジスタTFTの
寄生容量Cgsを設定した。
【0173】尚、本実施例では、1V以下になるように
設定したが、材料によらないようにするためには0.5
V以下にすることが好ましい。
【0174】以上、本実施例では、実施例9の効果に加
え、実施例2と同様に、点灯初期等、電極STからの充
電が不十分な状態でのコントラスト比低下、ちらつき発
生などの表示不良状態の時間が大幅に短縮される効果が
得られた。
【0175】(実施例11)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1、実施例6および実施例9と同一である。
【0176】本実施例では、実施例6と同様に、電極S
Tは、スルーホールTHを介して、映像信号線の一部に
接続され、前行の走査信号線に重畳するように構成して
いる。また、本実施例では、実施例9と同様に、蓄積容
量Cstgを大きくし、かつ薄膜トランジスタ素子TF
Tの寄生容量Cgsを減らすことにより、TFTのスイ
ッチングオフ時のフィードスルー電圧ΔVs(図13に
表示)を1V以下に低減した。これにより、画素電極、
対向電極、映像信号線の直流成分の電位がほぼ同電位に
なるため、電極STは映像信号線に接続されるだけで、
画素電極、対向電極、映像信号線上の保護膜欠陥による
充電電流の発生を抑制することができ、核しみの発生
を、抑制することができる。核しみを発生するための電
極反応が起こるためのしきい値電圧は、約0.5〜1V
であり、液晶材料および電極材料によってその値は、異
なるが、本実施例で構成したものでは、1Vであったた
め、このフィードスルー電圧ΔVsを1V以下に成るよ
うに、蓄積容量Cstgおよび薄膜トランジスタTFT
の寄生容量Cgsを設定した。
【0177】尚、本実施例では、1V以下になるように
設定したが、材料によらないようにするためには0.5
V以下にすることが好ましい。
【0178】以上、本実施例では、実施例9の効果に加
え、実施例3の効果が得られた。
【0179】(実施例12)本実施例は、下記の点を除
き、実施例4と同一である。
【0180】本実施例の駆動波形を図34に示す。本実
施例では、走査電圧Vgが3値の電圧を有する。この3
値の電圧は、一つは選択電圧であり、薄膜トランジスタ
TFTをオンさせるための電圧であり、残りの2つは薄
膜トランジスタTFTをオフ状態に保つための電圧であ
る。走査期間中、薄膜トランジスタTFTをオンさせ、
映像信号を書き込んだ後、薄膜トランジスタTFTをV
ghからVgl2に引き下げ、薄膜トランジスタTFT
をオフ状態にする。この時、フィードスルー電圧ΔVs
が発生し、書き込んだ電圧から低電位側にシフトする。
このフィードスルー電圧は、正極の信号を書き込んだ時
と、負極の電圧を書き込んだ時で、若干異なる。この
後、薄膜トランジスタTFTが十分にオフ状態になるよ
うに、1走査期間(1H)待った後、前行の走査信号の
非選択電圧を、Vgl2からVgl1に引き上げる。こ
の時、再び補助容量Caddを介して、画素電極電位に
電圧ΔVs’が飛び込み、画素電圧は、高電圧側にシフ
トする。この電圧ΔVgl、補助容量Caddを適正化
し、フィードスルー電圧ΔVsに対してこのΔVs’を
適正化することで、画素電極電圧の直流成分の電位およ
び対向電圧と、映像信号線電位の直流成分の電位をほぼ
一致させることができる。
【0181】このフィードスルー電圧ΔVsとΔVs’
は以下の式で決まる。
【0182】
【数1】
【0183】ここで、Cgs(on)は薄膜トランジスタTF
Tがオン時のゲートーソース間寄生容量、 Cgs(off)は
薄膜トランジスタTFTがオフ時のゲートーソース間寄
生容量を示す。
【0184】これにより、電極STは、画素電極、対向
電極、映像信号線のどれか一つに接続されるだけで、画
素電極、対向電極、映像信号線上の保護膜欠陥による充
電電流の発生を抑制することができ、核しみの発生を、
抑制することができる。
【0185】本実施例では、電極STは、画素電極に接
続されているが、対向電極でも同等の効果が得られる。
【0186】以上、本実施例では、画素電極とほぼ同電
位(交流の場合はその直流成分が同電位)である、画素
電極PX、PX2、PX3、ソース電極SD1上の保護
膜欠陥、対向電極CT、CT2、対向電極信号線CL上
の保護膜欠陥および映像信号線DL、ドレイン電極SD
2上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ完全に解消され
る効果が有った。また、実施例4と同様に、走査信号線
(ゲート線)GL上の保護膜欠陥による核しみも、大幅
に軽減される効果が有った。また、走査電極からの不要
な電界を表示領域内に及ぼすことが無くなり、フリッ
カ、残像等の走査信号線からの電界による直流成分によ
る表示不良が解消される効果も得られた。
【0187】更に、本実施例1と同様に、、イオン性不
純物の流動を抑え、不定形の黒いむらの発生も抑制する
ことができた。同様に、固定パターンを長時間表示させ
た場合にパターンの端が黒くなる残像(焼き付き)も同
様の作用により、大幅に軽減することができた。
【0188】(実施例13)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0189】図35は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極STは、スルーホールT
Hを介して、画素電極の一部に接続され、映像信号線に
重畳するように構成している。また、本実施例では次列
(隣)の映像信号線に重畳させたが、次列の映像信号線
に重畳させても良い。
【0190】本実施例の電極STは、実施例1と同様
に、画素電極と同電位であるため、画素電極上の保護膜
欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護膜欠陥によ
る核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有るが、それ
に加えて、映像信号線DL上に異物があり、保護膜PS
V1に欠陥があった場合にも、核しみの発生を防ぐまた
は軽減する効果がある。
【0191】これは、映像信号線DL上に保護膜欠陥が
あった場合でも、欠陥の周りを電極STが取り囲む構造
になり、欠陥部からの電気力線は、電極STに殆どが収
束するため、周りの保護膜容量への充電電流は、あまり
流れない。また、欠陥部で液晶中のイオンがプラスにチ
ャージアップするが、周りにある電極STにすぐに放電
するため、プラスイオンが、周りの画素に拡散しにくく
なる。したがって、核しみの大きさ、強度ともに大幅に
軽減することができた。また、本施例では、画素電極と
接続された電極で映像信号線を被覆したので、例え、異
物により、画素電極と映像信号線が短絡しても、点欠陥
で収まるため、歩留低下を招かない。
【0192】以上、本実施例では、実施例1の効果に加
え、映像信号線(ドレイン線)DL上の保護膜欠陥によ
る核しみも、大幅に軽減される効果が有った。
【0193】(実施例14)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0194】図36は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極STは、スルーホールT
Hを介して、対向電極の一部に接続され、隣の映像信号
線に重畳するように構成している。本実施例では隣(次
列)の映像信号線に重畳させたが、自列の映像信号線に
重畳させても良い。
【0195】本実施例の電極STは、実施例13と同様
に、対向電極と同電位であるため、画素電極上の保護膜
欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護膜欠陥によ
る核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有るが、それ
に加えて、映像信号線DL上に異物があり、保護膜PS
V1に欠陥があった場合にも、核しみの発生を防ぐまた
は軽減する効果がある。
【0196】また、本実施例では、対向電極で、ドレイ
ン線(映像信号線)DLを被覆しているため、映像信号
線からの不要な電界を遮断し、それによる縦方向に筋を
引く現象(縦スミア、クロストーク)を解消することが
できる。
【0197】以上、本実施例では、実施例13の効果に
加え、実施例2と同様に初期点灯の表示不良を軽減でき
ると共に、縦方向のクロストークが解消される効果が有
った。
【0198】(実施例15)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0199】図37は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極ST1は、スルーホール
THを介して、画素電極の一部に接続され、自列の映像
信号線に重畳させ、かつ、電極ST2は、スルーホール
THを介して、画素電極の一部に接続され、走査信号線
に重畳させるように構成している。本実施例では、ST
1を自列の映像信号線に重畳させたが、隣(次列)の映
像信号線に重畳させても良い。
【0200】本実施例の電極ST1、ST2は、画素電
極と同電位であるため、画素電極上の保護膜欠陥や、対
向電極、対向電極信号線上の保護膜欠陥による核しみ
は、ほぼ完全に解消される効果が有るが、それに加え
て、映像信号線DLおよび走査信号線GL上に異物があ
り、ゲート絶縁膜GIおよび保護膜PSV1に欠陥があ
った場合にも、核しみの発生を防ぐまたは軽減する効果
がある。
【0201】以上、本実施例では、すべての電極上にP
AS欠陥(保護膜欠陥)があった場合も、核しみを抑制
することができる効果がある。更に、本実施例では、実
施例1と同様に、核しみを抑えると共に、保護膜容量に
新たな充電電流を発生させないことにより、イオン性不
純物の流動を抑え、不定形の黒いむらの発生も抑制する
ことができる効果がある。同様に、固定パターンを長時
間表示させた場合にパターンの端が黒くなる残像(焼き
付き)も同様の作用により、大幅に軽減することができ
る効果がある。また、走査電極からの不要な電界を表示
領域内に及ぼすことが無くなり、フリッカ、残像等の走
査信号線からの電界による直流成分による表示不良が解
消される効果も得られる。
【0202】(実施例16)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0203】図38は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極ST1は、スルーホール
THを介して、対向電極の一部に接続され、自列の映像
信号線に重畳させ、かつ、電極ST2は、スルーホール
THを介して、対向電極の一部に接続され、走査信号線
に重畳させるように構成している。本実施例では、ST
1を隣(次列)の映像信号線に重畳させたが、自列の映
像信号線に重畳させても良い。本実施例の電極ST1、
ST2は、対向電極と同電位であるため、画素電極上の
保護膜欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護膜欠
陥による核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有る
が、それに加えて、映像信号線DLおよび走査信号線G
L上に異物があり、ゲート絶縁膜GIおよび保護膜PS
V1に欠陥があった場合にも、核しみの発生を防ぐまた
は軽減する効果がある。
【0204】また、本実施例では、対向電極で、ドレイ
ン線(映像信号線)GLを被覆しているため、映像信号
線からの不要な電界を遮断し、それによる縦方向に筋を
引く現象(縦スミア、クロストーク)を解消することが
できる。
【0205】以上、本実施例では、実施例15の効果に
加え、実施例2と同様に初期点灯の表示不良を軽減でき
ると共に、縦方向のクロストークが解消される効果も有
る。
【0206】(実施例17)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0207】図39は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極ST1は、スルーホール
THを介して、対向電極の一部に接続され、次列(隣)
の映像信号線に重畳させ、かつ、電極ST2は、スルー
ホールTHを介して、画素電極の一部に接続され、走査
信号線に重畳させるように構成している。本実施例で
は、ST1を隣(次列)の映像信号線に重畳させたが、
自列の映像信号線に重畳させても良い。
【0208】また、走査信号線に重畳させる電極STを
対向電極に、映像信号線に重畳させる電極STを映像信
号線に重畳させても良いが、縦スミアを抑制するために
は、映像信号線に重畳させて電極STを対向電極に接続
した方が好ましい。
【0209】本実施例の電極ST1、ST2は、画素電
極および対向電極(画素電極の直流成分の電位と対向電
極の電位はほぼ同電位)と同電位であるため、画素電極
上の保護膜欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護
膜欠陥による核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有
るが、それに加えて、映像信号線DLおよび走査信号線
GL上に異物があり、ゲート絶縁膜GIおよび保護膜P
SV1に欠陥があった場合にも、核しみの発生を防ぐま
たは軽減する効果がある。
【0210】また、本実施例では、対向電極で、ドレイ
ン線(映像信号線)GLを被覆しているため、映像信号
線からの不要な電界を遮断し、それによる縦方向に筋を
引く現象(縦スミア、クロストーク)を解消することが
できる。
【0211】また、実施例16では走査電極と対向電極
が異物により短絡し、線欠陥を生じる恐れがあったが、
本実施例では、例え、短絡しても、点欠陥で収まるた
め、歩留を向上させることができる。
【0212】以上、本実施例では、実施例16の効果に
加え、実施例2と同様に初期点灯の表示不良を軽減でき
ると共に、縦方向のクロストークが解消される効果も有
る。
【0213】(実施例18)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例4と同一である。
【0214】図40は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極STは、スルーホールT
Hを介して、対向電極の一部に接続され、走査信号線、
映像信号線および薄膜トランジスタTFT上に重畳さ
せ、画素電極と対向電極の表示領域以外の全てに形成し
た。
【0215】本実施例の電極STは、対向電極と同電位
であるため、画素電極上の保護膜欠陥や、対向電極、対
向電極信号線上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ完全
に解消される効果が有るが、それに加えて、薄膜トラン
ジスタTFT上、映像信号線DLおよび走査信号線GL
上に異物があり、ゲート絶縁膜GIおよび保護膜PSV
1に欠陥があった場合にも、核しみの発生を防ぐまたは
軽減する効果がある。
【0216】以上、本実施例では、実施例16の効果を
得ることができた。また、各配線と電極STとの間の容
量を低減するために、アクリル樹脂や、ポリイミド等の
有機保護膜を用いると、走査信号および映像信号の信号
波形の鈍りが軽減され、好ましい。
【0217】(実施例19)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例4と同一である。
【0218】図41は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極STは、スルーホールT
Hを介して、ソース電極の一部に接続され、画素電極と
兼用する。本実施例では、電極STを透明導電膜ITO
で形成したため、電極部分の透過光が透過率の向上に寄
与する。また、最上層の電極STで表示領域の液晶を駆
動するため、保護膜への電圧分割が少なく、低い電圧
で、最大透過率を得ることができる。言い換えれば、低
電圧で液晶を駆動することができる。本実施例の電極S
Tは、画素電極と同電位であるため、画素電極上の保護
膜欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護膜欠陥に
よる核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有る。
【0219】以上、本実施例では、実施例4の効果に加
え、透過率が向上する効果および低電圧化できる効果が
得られた。
【0220】また、SD3は、走査配線からの電界の影
響が表示領域内に入り込まないようにしたシールド電極
であり、前行の走査配線からの影響は、対向電極信号線
を、走査信号線と隣接させることにより、走査配線から
の電界の影響が表示領域内に入り込まないようにした。
これにより、初期点灯時のフリッカなどの表示不良を解
消できる効果を得た。
【0221】但し、他の実施例と異なり、保護膜による
直流緩和現象が少なくなるため、残像は若干悪化する。
【0222】(実施例20)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例5と同一である。
【0223】本実施例では、電極STは、スルーホール
THを介して、対向電極信号線CLの一部に接続され、
対向電極と兼用する。本実施例では、電極STを透明導
電膜ITOで形成したため、電極部分の透過光が透過率
の向上に寄与する。また、最上層の電極STで表示領域
の液晶を駆動するため、保護膜への電圧分割が少なく、
低い電圧で、最大透過率を得ることができる。言い換え
れば、低電圧で液晶を駆動することができる。本実施例
の電極STは、対向電極と同電位であるため、画素電極
上の保護膜欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護
膜欠陥による核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有
る。
【0224】以上、本実施例では、実施例5の効果に加
え、透過率が向上する効果および低電圧化できる効果が
得られた。
【0225】但し、他の実施例と異なり、保護膜による
直流緩和現象が少なくなるため、残像は若干悪化する。
【0226】(実施例21)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例20と同一である。
【0227】本実施例では、電極STの一つは、スルー
ホールTHを介して、対向電極信号線CLの一部に接続
され、対向電極と兼用する。また、もう一つの電極ST
は、スルーホールTHを介して、ソース電極の一部に接
続され、画素電極と兼用する。本実施例では、電極ST
を透明導電膜ITOで形成したため、電極部分の透過光
が透過率の向上に寄与する。また、最上層の電極STで
表示領域の液晶を駆動するため、保護膜への電圧分割が
なく、低い電圧で、最大透過率を得ることができる。言
い換えれば、低電圧で液晶を駆動することができる。
【0228】本実施例の電極STは、対向電極と同電位
であるため、画素電極上の保護膜欠陥や、対向電極、対
向電極信号線上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ完全
に解消される効果が有る。
【0229】以上、本実施例では、実施例20の効果に
加え、更に、透過率が向上する効果および低電圧化でき
る効果が得られた。但し、他の実施例と異なり、保護膜
による直流緩和現象がないため、残像は大幅に悪化す
る。
【0230】(実施例22)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0231】図42は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極STは、スルーホールT
Hを介して、画素電極の一部に接続され、一部は、自列
(隣)の映像信号線に重畳され、一部は次列の映像信号
線に重畳させている。本実施例の電極STは、実施例1
と同様に、画素電極と同電位であるため、画素電極上の
保護膜欠陥や、対向電極、対向電極信号線上の保護膜欠
陥による核しみは、ほぼ完全に解消される効果が有る
が、それに加えて、映像信号線DL上に異物があり、保
護膜PSV1に欠陥があった場合にも、核しみの発生を
防ぐまたは軽減する効果がある。
【0232】また、本実施例では、画素電極と接続され
た電極で映像信号線を被覆したので、例え、異物によ
り、画素電極と映像信号線が短絡しても、点欠陥で収ま
るため、歩留低下を招かない。
【0233】また、実施例13では、電極STと映像信
号線との容量結合による電極変動による縦スミアが発生
するが、本実施例では、電極STをたすき状に、ドレイ
ン線(映像信号線)DLに重畳させたので、一列ごと
に、印加する信号の極性を反転される、列毎反転駆動
や、ドット反転駆動を用いれば、電極STとそれぞれの
映像信号線との容量結合による電極変動が補償し合い、
電極STの電位は、ほとんど変化しない。したがって、
この容量結合の結果発生する縦方向に筋を引く現象(縦
スミア、クロストーク)は抑制される。
【0234】以上、本実施例では、実施例1の効果に加
え、映像信号線(ドレイン線)GL上の保護膜欠陥によ
る核しみも、大幅に軽減される効果が有った。また、縦
方向のクロストークが解消される効果が有った。
【0235】(実施例23)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0236】図43は本実施例の一つの画素およびその
周辺を示す平面図である。また、図44には、図43の
E−E’切断線における断面図を示す。また、図45に
は、図7の下辺付近(有効表示領域外)の電極STと映
像信号線の接続部を示す。本実施例では、電極STは、
有効表示領域外の部分でスルーホールTHを介して、映
像信号線の一部に接続されており、図43、図44に示
されるに様に、映像信号線上に、映像信号線と併設し
て、上下方向に延在した、線状の形状をしている。図4
5に示される接続部分は、映像信号線の上下の有効表示
領域外に設けられており、映像信号線DLが一ヶ所断線
したとしても、電極STによって、切れた映像信号線が
電気的に接続された状態を保つ。言い換えれば映像信号
線の断線不良に対する冗長構造になる。
【0237】実施例3と同様に、映像信号線は、他の電
極および配線と比較し、直流成分的には最も高い電位を
有する。したがって、陽極側の酸化反応は、完全に抑え
られ、酸化反応による電極の溶解から発生する断線不良
の発生が解消されるが、走査配線や対向電極信号線の交
差部で、配線が乗り越える時に、その段差で切れる断線
が発生する。本実施例は、この断線に対しても効果があ
り、映像信号線の断線をほとんど解消することができ
た。
【0238】以上、本実施例では、実施例3の効果に加
え、更に、歩留を向上させることができる効果を得た。
【0239】(実施例24)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0240】図46は本実施例の一つの画素およびその
周辺を示す平面図である。また、図47には、図46の
F−F’切断線における断面図を示す。本実施例では、
電極STは、有効表示領域内の部分でスルーホールTH
を介して、映像信号線の一部に接続されており、図46
に示されるに様に、映像信号線上に、映像信号線と併設
して、上下方向に延在している。これにより、映像信号
線DLが1画素内で2ヶ所以上断線しなければ、映像信
号線が、複数ヵ所断線していても、電極STによって、
切れた映像信号線が電気的に接続された状態を保つ。言
い換えれば映像信号線の断線不良に対する冗長構造にな
る。
【0241】実施例3と同様に、映像信号線は、他の電
極および配線と比較し、直流成分的には最も高い電位を
有する。したがって、陽極側の酸化反応は、完全に抑え
られ、酸化反応による電極の溶解から発生する断線不良
の発生が解消されるが、走査配線や対向電極信号線の交
差部で、配線が乗り越える時に、その段差で切れる断線
が発生する。本実施例は、この断線に対して実施例23
より更に効果があり、映像信号線の断線を完全に解消す
ることができた。
【0242】以上、本実施例では、実施例3の効果に加
え、更に、歩留を向上させることができる効果を得た。
【0243】(実施例25)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0244】図48は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極STは、スルーホールT
Hを介して、走査信号線の一部に接続されている。
【0245】走査信号線は、他の電極および配線と比較
し、直流成分的には最も低い電位を有する。したがっ
て、陰極側の還元反応は、完全に抑えられ、還元反応に
よる液晶分解の発生が解消された。
【0246】以上、本実施例では、電極STとほぼ同電
位(交流の場合はその直流成分が同電位)であるため、
走査信号線GL上の保護膜欠陥による核しみは、ほぼ完
全に解消される効果が有った。更に、本実施例1と同様
に、、イオン性不純物の流動を抑え、不定形の黒いむら
の発生も抑制することができた。同様に、固定パターン
を長時間表示させた場合にパターンの端が黒くなる残像
(焼き付き)も同様の作用により、大幅に軽減すること
ができた。特に、映像信号線は、画素電極とは異なり、
スイッチング素子を介して電圧を与えられておらず、常
に外部から十分な電圧を印加されているため、核しみの
各画素の保護膜容量への充電が十分に速くなる。したが
って、点灯初期等、電極STからの充電が不十分な状態
でのコントラスト比低下、ちらつき発生などの表示不良
状態の時間が大幅に短縮された。
【0247】(実施例26)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0248】図49は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極ST1は、スルーホール
THを介して、画素電極の一部に接続され、かつ、電極
ST2は、スルーホールTHを介して、走査信号線の一
部に接続されている。陽極側の電極と、陰極側の電極
を、両方共に、保護膜上に形成することにより、陽極側
の電圧の充電および陰極側の電圧の充電が同時に行わ
れ、他の部分で保護膜欠陥があり、電極が露出したとし
ても、その部分からの充電電流はほとんど発生しない。
したがって、陽極側、陰極側とも電極反応は起こらず、
核しみは発生しない。但し、本実施例では、映像信号線
の直流成分の電位が、画素電極の直流成分の電位より高
いので、映像信号線上に保護膜欠陥があると、陽極側の
酸化反応が起こり、核しみが発生するが、画素電極の直
流成分の電位と映像信号線の直流成分の電位の差は、実
施例10や実施例12の方法で、ほとんど無くすことが
できるので、これらとの組み合わせで、どの電極上に保
護膜欠陥があったとしても、核しみが発生することは無
い。
【0249】ここで、電極ST1および電極ST2の配
置に注意する必要がある。電極ST1および電極ST2
は、両方とも、保護膜上にあり、画素電極の直流成分の
電位と走査信号の非選択電圧による直流電圧がほぼ常に
印加されているので、この直流電圧により液晶が駆動さ
れ、光漏れが発生し、黒表示が十分でない、すなわち、
コントラスト比の低下が発生する。
【0250】そこで、本実施例では、電極ST1の中心
と電極ST2の中心を結んだ直線が、ラビング方向RD
Rとほぼ一致するようにする。具体的には、電極ST1
の中心と電極ST2の中心を結んだ直線とラビング角度
のなす角度φを、±20°以内、正確には±20.5°
以内にする。これは、コントラスト比30以上を保つた
め、電極ST1と電極ST2の間で駆動される液晶の回
転角度が±10°以内、正確には±10.5°以内であ
り、また電界と液晶分子の長軸のなす角度が10°以上
に成るとそれ以上に回転するために、極めて大きなエネ
ルギーが必要になり、20V以下の直流電圧では回転し
なくなるためであり、これらの両者を足しあわせた値で
ある。但し、好ましくは、コントラスト比100以上を
保つために、±15°以内、正確には±15.7°以内
に成るようにした方が良い。また、電極ST2との電極
ST1(最近接のもの以外のものも含む)を結ぶ直線と
ラビング方向とのなす角度φ、φ’が上記範囲内に入ら
ない場合、その距離Lを画素電極と対向電極の間の距離
よりを十分に長く設定する。具体的には、電極ST1と
電極ST2の間の直流成分による電界が、画素電極と対
向電極の間の電圧で駆動される液晶の光学的しきい値電
界以下になるように設定する。
【0251】尚、本実施例では、電極STの中心を結ぶ
直線とラビング方向のなす角度を規定したが、電極ST
の形状が長細い場合や、形が円状、または四角状でない
場合は、電極STの端同士を結ぶ直線とラビング方向の
なす角度に上記を適応しても良い。
【0252】以上、本実施例では、走査信号線に接続さ
れた電極ST1と画素電極に接続された電極ST2と、
両方共に、保護膜上に形成することにより、電極ST1
と電極ST2とほぼ同電位(交流の場合はその直流成分
が同電位)である、画素電極PX、PX2、PX3、ソ
ース電極SD1上の保護膜欠陥、対向電極CT、CT
2、対向電極信号線CL上の保護膜欠陥、走査信号線G
L上保護膜欠陥のによる核しみは、ほぼ完全に解消され
る効果が有った。また、実施例10、実施例12の一
方、または、両方と組み合わせることにより、映像信号
線DL上の核しみも完全に解消される。
【0253】(実施例27)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例26と同一である。
【0254】図50は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極ST1は、スルーホール
THを介して、対向電極信号線の一部に接続され、か
つ、電極ST2は、スルーホールTHを介して、走査信
号線の一部に接続されている。
【0255】以上、本実施例では、走査信号線に接続さ
れた電極ST1と対向電極に接続された電極ST2と、
両方共に、保護膜上に形成することにより、電極ST1
と電極ST2とほぼ同電位(交流の場合はその直流成分
が同電位)である、画素電極PX、PX2、PX3、ソ
ース電極SD1上の保護膜欠陥、対向電極CT、CT
2、対向電極信号線CL上の保護膜欠陥、走査信号線G
L上保護膜欠陥のによる核しみは、ほぼ完全に解消され
る効果が有った。また、実施例10、実施例12の一
方、または、両方と組み合わせることにより、映像信号
線DL上の核しみも完全に解消される。
【0256】(実施例28)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例26と同一である。
【0257】図51は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、電極ST1は、スルーホール
THを介して、映像電極信号線の一部に接続され、か
つ、電極ST2は、スルーホールTHを介して、走査信
号線の一部に接続されている。
【0258】本実施例では、陰極側の電極ST1を電位
の最も低い走査信号線GLに接続し、また、陽極側の電
極ST2を電位の最も高い映像信号線DLに接続するこ
とで、すべての電極および配線に対して、陰極、陽極の
電位が充電され、その中間の電位を有する電極に対して
も、充電電流がほとんど発生しない。したがって、すべ
ての電極および配線上に、保護膜欠陥があったとして
も、核しみが発生することはない。
【0259】以上、本実施例では、実施例10および実
施例12と組み合わせなくとも、走査信号線に接続され
た電極ST1と映像信号電極に接続された電極ST2
と、両方共に、保護膜上に形成することにより、電極S
T1と電極ST2とほぼ同電位(交流の場合はその直流
成分が同電位)および中間電位である、画素電極PX、
PX2、PX3、ソース電極SD1、対向電極CT、C
T2、対向電極信号線CL、走査信号線GL上および映
像信号線DL上の保護膜欠陥による核しみが完全に解消
される。
【0260】(実施例29)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。
【0261】図52は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。本実施例では、画素電極PXおよび対向電極
CT、CT2をくの字(シェブロン)状の電極にした。
これにより、液晶分子の回転方向が、2方向になり、違
う回転方向を持った領域の光学特性が、お互いに補償し
合い、更に広視野角を得ることができた。これは、仰角
を傾けた時の液晶分子の長軸方向と短軸方向のリタデー
ションの変化の違いで、回転方向が一方向しかないと、
ある一定の方向は、リタデーションが小さくなり、青め
がかり、それと直交する方向は、リタデーションが大き
くなり、黄色くなる。これをお互いに反対方向に回転す
る領域を設けることにより、青と黄色の補色関係を利用
し、色付きを解消することができた。また同時に、低階
調(暗い階調)での階調反転も抑えることができた。
【0262】また、くの字のラビング方向に対する角度
θ1、θ2は、同一である方が好ましいが、同一でなく
ても良い。また、くの字の屈曲回数も一例である。
【0263】本実施例では、実施例1の効果に加え、更
に、広視野角を得ることができた。
【0264】(実施例30)本実施例は、下記の点を除
き、実施例4と同一である。図53は本実施例の一つの
画素を示す平面図である。本実施例は、実施例4と実施
例29の組み合わせである。
【0265】(実施例31)本実施例は、下記の点を除
き、実施例18と同一である。図54は本実施例の一つ
の画素を示す平面図である。本実施例は、実施例18と
実施例29の組み合わせである。
【0266】(実施例32)本実施例は、下記の点を除
き、実施例19と同一である。図55は本実施例の一つ
の画素を示す平面図である。本実施例は、実施例19と
実施例29の組み合わせである。
【0267】(実施例33)本実施例は、下記の点を除
き、実施例24と同一である。図56は本実施例の一つ
の画素を示す平面図である。本実施例は、実施例24と
実施例29の組み合わせである。
【0268】(実施例34)本実施例は、下記の点を除
き、実施例26と同一である。図57は本実施例の一つ
の画素を示す平面図である。本実施例は、実施例26と
実施例29の組み合わせである。
【0269】(実施例35)本実施例は、下記の点を除
き、実施例28と同一である。図58は本実施例の一つ
の画素を示す平面図である。本実施例は、実施例28と
実施例29の組み合わせである。
【0270】(実施例36)本実施例は、下記の点を除
き、実施例34と同一である。図59は本実施例の一つ
の画素を示す平面図である。本実施例では、電極ST1
を、走査信号線上に、それと平行に線状に形成し、ま
た、電極ST2を画素電極に接続し、電極ST1と平行
な方向に長細い形状とした。
【0271】これにより、電極ST1と電極ST2の間
の電界は、殆どの部分で、電界方向が同じに成るため、
ラビング方向とのなす角と殆どの部分で一致させること
ができる。したがって、この電界で液晶が駆動されるこ
とがなくなるため、極めて高いコントラスト比を得るこ
とができた。また、走査信号線を電極ST1で複数の画
素間で繋いでいるため、冗長構造になり、走査信号線の
断線不良が減少する。
【0272】以上、本実施例では、実施例34の効果に
加え、更に、高コントラスト比が得られ、歩留を向上す
る効果を得た。また、電極ST2を対向電極信号線に接
続し、対向電極信号線と平行に線状に形成しても良い。
この場合は、対向電極信号線の断線不良も低減できる。
【0273】(実施例37)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1と同一である。図60は本実施例の一つの
画素の断面図である。本実施例では、電極STをカラー
フィルタ側基板SUB2側の平坦化膜OC上の配向膜直
下に設けた。また、平面的には、映像信号線および走査
信号線に重畳させるようにした。
【0274】本実施例では、この電極STに有効表示領
域外の周辺部から、対向電圧を供給した。ここで、TF
T側基板SUB1上の構成は、従来例のままである。
【0275】また、IPS方式のTFT−LCDでは、
カラーフィルタ側基板の裏側に、静電気による表示不良
を解消するために、ITOを全面に形成しなければなら
ないが、本実施例では、電極STがその役割を果たすの
で、この裏面ITOは不必要になる。以上、本実施例で
は、実施例2の効果に加え、更に、カラーフィルタ側基
板の形成工程の簡略化が図れた。尚、本実施例では平坦
化膜上に電極STを設けたが、平坦化膜が無い場合は、
配向膜直下のカラーフィルタFIL上に形成しても良
い。
【0276】(実施例38)本実施例は、下記の点を除
き、実施例1および実施例26と同一である。
【0277】図61は本実施例の一つの画素を示す平面
図である。
【0278】本実施例では、電極ST1は、スルーホー
ルTHを介して、走査信号線の一部に接続され、かつ、
電極ST2は、 カラーフィルタ側基板SUB2側の平
坦化膜OC上の配向膜直下に設けた。平面的には、図6
1では、走査信号線に重畳させるように線状に形成した
が、映像信号線上にも重畳させ、マトリクス状の構成に
しても良い。本実施例では、この電極ST2に有効表示
領域外の周辺部から、対向電圧を供給した。
【0279】本実施例では、電極ST1と電極ST2を
それぞれ、別の基板上に形成したため、電極の形成工程
でのエッチング不良などによる短絡不良が必然的に発生
しなくなる。また、電極ST1と電極ST2は平面的に
は重畳し形成できるため、基板面に平行な電界をほとん
ど発生することが無く、画素電極と対向電極の間の液晶
を駆動することが無い。したがって、高コントラスト比
を得ることができる。以上、本実施例では、走査信号線
に接続された電極ST1と対向電極に接続された電極S
T2と、両方共に、実施例27の効果に加え、電極ST
1と電極ST2のショート不良が軽減する効果を得た。
また、更に高コントラスト比の特性を得られる効果も得
た。
【0280】
【発明の効果】以上、本発明では、電極STを新たに設
け保護膜上に形成する、または、平坦化膜上またはカラ
ーフィルタ上に形成する。更に言い換えれば、配向膜の
下に形成することにより、IPS方式のTFT−LCD
において、各電極および配線上に保護膜欠陥が存在した
場合に発生する、スポット状の黒いむら(核しみ)を抑
制することができる。更に、本実施例では、核しみを抑
えると共に、保護膜容量に新たな充電電流を発生させな
いことにより、イオン性不純物の流動を抑え、不定形の
黒いむらの発生も抑制することができる。同様に、固定
パターンを長時間表示させた場合にパターンの端が黒く
なる残像(焼き付き)も同様の作用により、大幅に軽減
することができる。また、電極STにより、映像信号線
および走査信号線、対向電極信号線を冗長構造にするこ
とにより、断線に対する歩留を向上させ、横電界液晶表
示装置の量産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のアクティブ・マトリックス
型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平面
図である。
【図2】本発明の実施例1のアクティブ・マトリックス
型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素の周辺を示
す平面図である。
【図3】図1のA−A’切断線における液晶スイッチン
グ領域部分の断面図である。
【図4】図1のB−B’切断線における薄膜トランジス
タ素子TFT部分の断面図であ る。
【図5】図1のC−C’切断線における蓄積容量Cst
g部分の断面図である。
【図6】図1のD−D’切断線における電極ST部分の
断面図である。
【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。
【図8】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。
【図9】ドレイン端子DTMと映像信号線DLとの接続
部付近を示す平面と断面の図である。
【図10】共通電極端子CTM1、共通バスラインCB
1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。
【図11】共通電極端子CTM2、共通バスラインCB
2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。
【図12】本発明のアクティブ・マトリックス型カラー
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。
【図13】本発明の実施例1のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の駆動波形を示す図である。
【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。
【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。
【図16】基板SUB1側の工程F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。
【図17】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。
【図18】駆動回路を構成する集積回路チップCHIが
フレキシブル配線基板に搭載されたテープキャリアパッ
ケージTCPの断面構造を示す図である。
【図19】テープキャリアパッケージTCPを液晶表示
パネルPNLの走査信号回路用端子GTMに接続した状
態を示す要部断面図である。
【図20】液晶表示モジュールの分解斜視図である。
【図21】実施例1のラビング方向と偏光板の透過軸の
角度を示す図である。
【図22】本発明の実施例2のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図23】図22のD−D’切断線における電極ST部
分の断面図である。
【図24】本発明の実施例3のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図25】図24のD−D’切断線における電極ST部
分の断面図である。
【図26】本発明の実施例4のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図27】本発明の実施例4のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素の周辺を
示す平面図である。
【図28】図26のD−D’切断線における電極ST部
分と補助容量Cadd部分の断面図である。
【図29】本発明の実施例5のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図30】本発明の実施例6のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図31】本発明の実施例7のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図32】本発明の実施例8のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図33】本発明の実施例9のアクティブ・マトリック
ス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す平
面図である。
【図34】本発明の実施例12のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の駆動波形を示す図である。
【図35】本発明の実施例13のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図36】本発明の実施例14のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図37】本発明の実施例15のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図38】本発明の実施例16のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図39】本発明の実施例17のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図40】本発明の実施例18のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図41】本発明の実施例19のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図42】本発明の実施例22のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図43】本発明の実施例23のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図44】図43のE−E’切断線における電極ST部
分の断面図である。
【図45】本発明の実施例23のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の下辺付近(有
効表示領域外)の電極STと映像信号線の接続部を示す
平面図である。
【図46】本発明の実施例24のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図47】図46のF−F’切断線における電極ST部
分の断面図である。
【図48】本発明の実施例25のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図49】本発明の実施例26のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図50】本発明の実施例27のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図51】本発明の実施例28のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図52】本発明の実施例29のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図53】本発明の実施例30のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図54】本発明の実施例31のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図55】本発明の実施例32のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図56】本発明の実施例33のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図57】本発明の実施例34のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図58】本発明の実施例35のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図59】本発明の実施例36のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図60】本発明の実施例37のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を断面
図である。
【図61】本発明の実施例38のアクティブ・マトリッ
クス型カラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素を示す
平面図である。
【図62】従来例の一つの画素を示す平面図である。
【図63】陽極側の核しみ発生の原理を示す図である。
【図64】陰極側の核しみ発生の原理を示す図である。
【図65】シアノ系液晶の分子構造の一例を示す図であ
る。
【図66】シアノ系液晶の還元反応の一例を示す図であ
る。
【図67】陽極側に電極STを設置した場合の核しみ発
生の抑制原理を示す図である。
【図68】陰極側に電極STを設置した場合の核しみ発
生の抑制原理を示す図である。
【符号の説明】
ST…保護膜上または配向膜の直下に設けられた電極ま
たは導電体 SUB…透明ガラス基板、GL…走査信号線、DL…映
像信号線、CL…対向電圧信号線、PX…画素電極、C
T…対向電極、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、FIL…カラーフ
ィルタ、OC…平坦化膜、LC…液晶、TFT…薄膜ト
ランジスタ、g,d…導電膜、Cstg…蓄積容量、AO
F…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、DTM…共通電極端子、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、(以上添字省略)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA35Y GA02 GA06 LA18 LA20 2H092 GA12 JA26 JA34 JA37 JA41 JA46 JB05 JB06 JB14 JB22 JB31 JB57 JB61 KA03 KA04 KA05 KA18 KB04 KB24 NA03 NA11 PA02 PA08 PA09 2H093 NA16 NC16 NC62 ND09 ND15 ND17 NE03 NE04 5C094 AA02 AA09 AA31 BA03 BA43 CA19 DA09 EA04 EA05 EB02 ED02 ED11 ED14 HA08

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の基板に挟持された液晶層と、該基板
    の一方の側にマトリクス状に複数の画素が形成された液
    晶表示装置において、前記複数の画素が形成される側の
    基板には映像を表示するための第1の電極群及び配線群
    が形成され、前記液晶層と前記第1の電極群及び配線群
    の間には保護膜が形成され、前記保護膜の上に陰極と陽
    極の一方又は双方からなる第2の電極又は配線が前記複
    数の画素内に少なくとも1つ形成され、前記第2の電極
    又は配線は、コンタクトホールを介して、前記第1の電
    極群及び配線群のいずれかに接続されてなることを特徴
    とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記基板の一方の側にマトリクス状に複数
    の画素が形成された液晶表示装置は、該複数の画素ごと
    に薄膜トランジスタが形成され、前記基板の他方の側に
    はカラーフィルター及びブラックマトリクスが形成され
    ており、前記第1の電極は少なくとも一対の画素電極又
    は対向電極を含み、前記第1の配線は少なくとも走査信
    号線及び映像信号線を含むことを特徴とする請求項1に
    記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】前記コンタクトホールを介して、前記陰極
    の第2の電極又は配線と接続されるのは、前記走査信号
    線であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装
    置。
  4. 【請求項4】前記コンタクトホールを介して、前記陽極
    の第2の電極又は配線と接続されるのは、対向電極又は
    前記対向電極に接続された対向電圧信号線のいずれかで
    あることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】前記コンタクトホールを介して、前記陽極
    の第2の電極又は配線と接続されるのは、櫛歯形状に形
    成された画素電極であることを特徴とする請求項1記載
    の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】前記走査信号線は前記複数の画素が形成さ
    れる側の基板の上に形成され、それらの上にはゲート保
    護膜が被覆され、該ゲート保護膜の上には前記映像信号
    線が形成され、それらを覆って前記保護膜が形成され、
    前記陰極と陽極の一方又は双方からなる第2の電極又は
    配線が前記パッシベーションの上に形成され、前記液晶
    層の配向を制御する配向膜が前記第2の電極又は配線の
    上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    液晶表示装置。
  7. 【請求項7】前記第2の電極又は配線は、前記ブラック
    マトリクスによって覆われていることを特徴とする請求
    項1に記載の液晶表示装置。
  8. 【請求項8】前記第2の電極又は配線は、マトリクス状
    に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液
    晶表示装置。
  9. 【請求項9】前記第2の電極又は配線は前記複数の画素
    の各画素ごとに少なくとも1つ形成されていることを特
    徴とする請求項1から6に記載の液晶表示装置。
  10. 【請求項10】前記第2の電極又は配線は前記複数の画
    素の各画素ごとに複数個設けられていることを特徴とす
    る請求項1から6に記載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】一対の基板に配向膜を介して挟まれた液
    晶層と、該基板の一方の側に複数の走査信号線と映像信
    号線によってマトリクス状に複数の画素が形成された液
    晶表示装置において、前記複数の各画素は、前記一対の
    基板の一方の基板に形成され、前記走査信号線の走査信
    号に基づいて、前記映像信号線の映像信号が薄膜トラン
    ジスタを介して供給される画素電極と、前記一対の基板
    の一方の基板に形成され、対向電圧信号線を介して対向
    電圧が供給される対向電極を有し、前記一方の基板と前
    記配向膜の間に形成された保護膜と少なくとも前記映像
    信号線と前記画素電極は前記一方の基板と保護膜との間
    に形成され、前記走査信号線又は前記対向電圧信号線又
    は前記対向電極のうちのいずれかは、前記配向膜と保護
    膜との間に形成され、前記配向膜と前記保護膜の間に陰
    極と陽極の一方又は双方からなる電極又は配線が前記複
    数の画素内に少なくとも1つ形成され、前記陰極と陽極
    の一方又は双方からなる電極又は配線は、コンタクトホ
    ールを介して、前記一方の基板と保護膜との間に形成さ
    れたいずれかの信号線又は電極に接続されてなることを
    特徴とする液晶表示装置。
  12. 【請求項12】前記コンタクトホールを介して、前記陰
    極の電極又は配線と接続されるのは、前記走査信号線で
    あることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装
    置。
  13. 【請求項13】一対の基板に挟持された液晶層と、該基
    板の一方の側にマトリクス状に複数の画素が形成された
    表示領域と、前記複数の画素が形成される側の基板に
    は、走査信号線、映像信号線、画素電極、対向電極、対
    向電圧信号線及び薄膜トランジスタからなる第1の電極
    群が形成され、前記液晶層と前記第1の電極群の間には
    保護膜が形成され、前記保護膜と前記基板の他方の基板
    の間には陰極と陽極の一方又は双方からなる第2の電極
    群が前記表示領域内に少なくとも1つ形成され、前記第
    2の電極群は透明電極であり、電気的に接続する手段を
    介して、前記第1の電極群のいずれかに接続されてなる
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  14. 【請求項14】前記透明電極は、ITO又はIZOから
    なることを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装
    置。
  15. 【請求項15】前記電気的に接続する手段を介して、前
    記第2の電極群のうち陰極の電極群と接続されるのは、
    前記走査信号線であることを特徴とする請求項13に記
    載の液晶表示装置。
  16. 【請求項16】前記電気的に接続する手段を介して、前
    記第2の電極群のうち陽極の電極群と接続されるのは、
    画素電極又は対向電極又は対向電圧信号線又は映像信号
    線のいずれかであることを特徴とする請求項13に記載
    の液晶表示装置。
  17. 【請求項17】前記基板の他方の側にはカラーフィルタ
    ー及びブラックマトリクスが形成されており、前記第2
    の電極群は前記他方の基板の液晶層側に形成されている
    ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置。
  18. 【請求項18】前記他方の基板の液晶層側に形成される
    第2の電極群は、前記表示領域の外で前記電気的に接続
    する手段を介して、前記第1の電極群のいずれかに接続
    されてなることを特徴とする請求項17に記載の液晶表
    示装置。
  19. 【請求項19】前記第2の電極群は前記複数の画素の各
    画素ごとに少なくとも1つ形成されていることを特徴と
    する請求項13に記載の液晶表示装置。
  20. 【請求項20】前記第2の電極群は前記複数の画素の各
    画素ごとに複数個設けられていることを特徴とする請求
    項に記載13の液晶表示装置。
  21. 【請求項21】一対の基板面に形成された配向膜を介し
    て挟まれた液晶層と、該基板の一方の側に複数の走査信
    号線と映像信号線によってマトリクス状に複数の画素が
    形成された液晶表示装置において、前記複数の各画素
    は、前記一対の基板の一方の基板に形成され、前記走査
    信号線の走査信号に基づいて、前記映像信号線の映像信
    号が薄膜トランジスタを介して供給される画素電極と、
    前記一対の基板の一方の基板に形成され、対向電圧信号
    線を介して対向電圧が供給される対向電極を有し、前記
    一方の基板と前記配向膜の間に形成された保護膜と少な
    くとも前記映像信号線と前記画素電極は前記一方の基板
    と保護膜との間に形成され、前記走査信号線又は前記対
    向電圧信号線又は前記対向電極のうちのいずれかは、前
    記配向膜と保護膜との間に形成され、前記配向膜と前記
    保護膜の間に陰極と陽極の一方又は双方からなるITO又
    はIZOを含有する部材が前記複数の画素内に少なくとも
    1つ形成され、前記陰極と陽極の一方又は双方からなる
    電極又は配線は、電気的に接続する手段を介して、前記
    一方の基板と保護膜との間に形成されたいずれかの信号
    線又は電極に接続されてなることを特徴とする液晶表示
    装置。
  22. 【請求項22】配向膜が被覆された一対の基板と、前記
    一対の基板の少なくとも配向膜が形成された側に挟まれ
    た液晶層と、前記配向膜の下に形成された保護膜と、前
    記一対の基板の一方と前記保護膜の間に形成される複数
    の走査信号線と、前記一対の基板の一方と前記保護膜の
    間に形成され、前記走査信号線とマトリクス状に交差す
    る複数の映像信号線と、前記複数の走査信号線及び映像
    信号線で囲まれる領域に形成される複数の画素と、前記
    複数の画素は、前記一対の基板の一方と前記保護膜の間
    に形成される少なくとも一対の画素電極と対向電極と、
    を有する液晶表示装置において、前記各画素は、前記配
    向膜と前記保護膜の間に金属原子を含む層が形成され、
    前記走査信号線、画素電極、対向電極、又は前記映像信
    号線のうちのいずれかは、電気的に接続する手段を介し
    て前記金属原子を含む層と接続されることを特徴とする
    液晶表示装置。
  23. 【請求項23】前記電気的に接続する手段を介して、前
    記金属原子を含む層と接続されるのは、前記走査信号線
    であることを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装
    置。
  24. 【請求項24】前記電気的に接続する手段を介して、前
    記金属原子を含む層と接続されるのは、対向電極、又は
    前記対向電極に接続され前記対向電極に対向電圧を印加
    する対向電圧信号線のいずれかであることを特徴とする
    請求項22に記載の液晶表示装置。
  25. 【請求項25】前記電気的に接続する手段を介して、前
    記金属原子を含む層と接続されるのは、画素電極である
    ことを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装置。
  26. 【請求項26】前記金属原子を含む層は、前記走査信号
    線、画素電極、対向電極、対向電圧信号線又は映像信号
    線のいずれかと、前記保護膜を介してその一部又は全部
    がオーバーラップすることを特徴とする請求項22に記
    載の液晶表示装置。
  27. 【請求項27】前記電気的に接続する手段は、前記基板
    の深さ方向に形成された部分と、前記基板の平面方向に
    形成された部分とからなることを特徴とする請求項22
    に記載の液晶表示装置。
  28. 【請求項28】前記保護膜はSiNxとSiOxのいずれかを含
    む無機材料からなることを特徴とする請求項22に記載
    の液晶表示装置。
  29. 【請求項29】前記保護膜はアクリル樹脂、エポキシ、
    ポリイミドのいずれかを含む有機材料からなることを特
    徴とする請求項22に記載の液晶表示装置。
  30. 【請求項30】前記金属原子を含む層は前記複数の画素
    の各画素ごとに少なくとも1つ形成されていることを特
    徴とする請求項22に記載の液晶表示装置。
  31. 【請求項31】前記金属原子を含む層は前記複数の画素
    の各画素ごとに複数個設けられていることを特徴とする
    請求項22に記載の液晶表示装置。
  32. 【請求項32】前記画素電極が情報を保持している状態
    において、前記画素電極と前記映像信号線の電圧の直流
    成分の電位の差が1V以内であることを特徴とする請求
    項1、11、13、21、22に記載の液晶表示装置の
    駆動方法。
  33. 【請求項33】前記画素電極が情報を保持している状態
    において、前記画素電極と前記映像信号線の電圧の直流
    成分の電位の差が0.5V以内であることを特徴とする
    請求項1、11、13、21、22に記載の液晶表示装
    置の駆動方法。
  34. 【請求項34】薄膜トランジスタによって画素電極を駆
    動する液晶表示装置の駆動方法において、前記走査信号
    線の走査電圧が、3値以上の電位によって、駆動される
    ことを特徴とする請求項1、11、13、21、22に
    記載の液晶表示装置の駆動方法。
  35. 【請求項35】薄膜トランジスタによって画素電極を駆
    動する液晶表示装置の駆動方法において、前記画素電極
    には、第1の容量(Cadd)が付加されており、前記
    画素電極に信号電圧が供給された状態が終了し、薄膜ト
    ランジスタがオフ状態になった後に走査電圧を変化さ
    せ、前記第1の容量(Cadd)による容量結合によっ
    て、前記画素電極の電位を補正することを特徴とする請
    求項34に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  36. 【請求項36】前記画素電極は、第2の容量(Cst
    g)が更に付加されていることを特徴とする請求項に記
    載35の液晶表示装置の駆動方法。
  37. 【請求項37】一対の基板に挟持された液晶層と、該基
    板の一方の側にマトリクス状に複数の画素が形成された
    液晶表示装置において、前記複数の画素が形成される側
    の基板には映像を表示するための第1の電極群及び配線
    群が形成され、前記液晶層と前記第1の電極群及び配線
    群の間には保護膜が形成され、前記保護膜と液晶層の間
    に陰極と陽極からなる第2の電極対又は配線対が前記複
    数の画素内に少なくとも1対形成されてなることを特徴
    とする液晶表示装置。
  38. 【請求項38】前記第1の電極群及び配線群は、コンタ
    クトホールを介して、前記陰極と陽極からなる第2の電
    極対又は配線対と接続される請求項37記載の液晶表示
    装置において、前記陰極の第2の電極又は配線は、前記
    第1の電極群及び配線群のうちの前記走査信号線と接続
    され、前記陽極の第2の電極又は配線は、前記第1の電極
    群及び配線群のうちの前記画素電極又は対向電極又は対
    向電圧信号線又は映像信号線のいずれかと接続されるこ
    とを特徴とする請求項37に記載の液晶表示装置。
  39. 【請求項39】一対の基板に挟持された液晶層と、前記
    基板の液晶層側に形成された配向膜と、前記配向膜と前
    記一対の基板の一方との間に形成された保護膜と、前記
    保護膜と前記一対の基板の一方との間に形成された第1
    の電極群及び配線群を有する液晶表示装置において、前
    記保護膜と前記配向膜の間には第2の電極又は配線が前
    記複数の画素内に少なくとも1つ形成され、かつ前記保
    護膜と前記配向膜の間には前記第2の電極に印加される
    電圧とは異なる電圧が印加される第3の電極又は配線が
    前記複数の画素内に少なくとも1つ形成されてなること
    を特徴とする液晶表示装置。
  40. 【請求項40】前記第1の電極群及び配線群は、走査信
    号線、映像信号線、画素電極、対向電極、対向電圧信号
    線であり、前記第2の電極又は配線は、スルーホールを
    介して前記走査信号線に接続され、前記第3の電極又は
    配線は、スルーホールを介して前記映像信号線、前記画
    素電極、前記対向電極、前記対向電圧信号線のいずれか
    に接続されることを特徴とする請求項39に記載の液晶
    表示装置。
  41. 【請求項41】前記第3の電極又は配線は前記複数の画
    素の各画素ごとに少なくとも1つ形成されていることを
    特徴とする請求項37又は39に記載の液晶表示装置。
  42. 【請求項42】前記第3の電極又は配線は前記複数の画
    素の各画素ごとに複数個設けられていることを特徴とす
    る請求項37又は39に記載の液晶表示装置。
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