JP2746937B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP2746937B2 JP2746937B2 JP63222533A JP22253388A JP2746937B2 JP 2746937 B2 JP2746937 B2 JP 2746937B2 JP 63222533 A JP63222533 A JP 63222533A JP 22253388 A JP22253388 A JP 22253388A JP 2746937 B2 JP2746937 B2 JP 2746937B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はたとえば薄膜トランジスタ（TFT）と画素
電極とを画素の一構成要素とするアクティブ・マトリッ
クス方式のカラー液晶表示装置等の液晶表示装置に関す
るものである。
電極とを画素の一構成要素とするアクティブ・マトリッ
クス方式のカラー液晶表示装置等の液晶表示装置に関す
るものである。
第１図は液晶表示装置の一部を示す概略断面図であ
る。図において、SUB1は下部透明ガラス基板、SUB2は上
部透明ガラス基板、TFTは下部透明ガラス基板SUB1に形
成された薄膜トランジスタ、FILは上部透明ガラス基板S
UB2に形成されたカラーフィルタ、ORI1は薄膜トランジ
スタTFTを覆う下部配向膜、ORI2はカラーフィルタFILを
覆う上部配向膜で、下部配向膜ORI1、上部配向膜ORI2の
膜厚は約1000Åである。POLは下部透明ガラス基板SUB
1、上部透明ガラス基板SUB2の表面に形成された偏光
板、SLはシール材、LCは液晶、１はギャップ出し有機質
ビーズで、ビーズ１の直径は５〜10μｍであり、またビ
ーズ１は1cm2あたり約７個設けられている。
る。図において、SUB1は下部透明ガラス基板、SUB2は上
部透明ガラス基板、TFTは下部透明ガラス基板SUB1に形
成された薄膜トランジスタ、FILは上部透明ガラス基板S
UB2に形成されたカラーフィルタ、ORI1は薄膜トランジ
スタTFTを覆う下部配向膜、ORI2はカラーフィルタFILを
覆う上部配向膜で、下部配向膜ORI1、上部配向膜ORI2の
膜厚は約1000Åである。POLは下部透明ガラス基板SUB
1、上部透明ガラス基板SUB2の表面に形成された偏光
板、SLはシール材、LCは液晶、１はギャップ出し有機質
ビーズで、ビーズ１の直径は５〜10μｍであり、またビ
ーズ１は1cm2あたり約７個設けられている。
このような液晶表示装置を製造するには、下部配向膜
ORI1、上部配向膜ORI2となるべき物質中にビーズ１を混
入し、その物質を塗布して下部配向膜ORI1、上部配向膜
ORI2を形成したのち、下部透明ガラス基板SUB1の周辺部
にシール材SLとなるべきエポキシ樹脂等を塗布して、下
部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SUB2とを重
ね合せる。したがって、下部透明ガラス基板SUB1と上部
透明ガラス基板SUB2との間隙がビーズ１の直径に応じた
値となる。
ORI1、上部配向膜ORI2となるべき物質中にビーズ１を混
入し、その物質を塗布して下部配向膜ORI1、上部配向膜
ORI2を形成したのち、下部透明ガラス基板SUB1の周辺部
にシール材SLとなるべきエポキシ樹脂等を塗布して、下
部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SUB2とを重
ね合せる。したがって、下部透明ガラス基板SUB1と上部
透明ガラス基板SUB2との間隙がビーズ１の直径に応じた
値となる。
ビーズ１にハロゲン系有機溶剤、硫黄化合物が高濃度
に含まれるときには、ハロゲン、硫黄が液晶LC中に溶け
出してイオン化するから、液晶LCの抵抗率が低くなるの
で、画素電極（図示せず）に書き込んだ電荷が液晶LCを
介してリークし、画素電極の電位を走査周期の間保持す
ることができず、液晶の抵抗率の低い部分の画素のコン
トラストが低下し、また液晶LCが凝集して、液晶LCの配
向特性が劣化し、黒シミ等の画像欠陥の原因となる。
に含まれるときには、ハロゲン、硫黄が液晶LC中に溶け
出してイオン化するから、液晶LCの抵抗率が低くなるの
で、画素電極（図示せず）に書き込んだ電荷が液晶LCを
介してリークし、画素電極の電位を走査周期の間保持す
ることができず、液晶の抵抗率の低い部分の画素のコン
トラストが低下し、また液晶LCが凝集して、液晶LCの配
向特性が劣化し、黒シミ等の画像欠陥の原因となる。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもの
で、一つの目的は下部透明ガラス基板と上部透明ガラス
基板との間隙が一定になり、配向膜が傷付けられること
がないようにすること、他の目的は黒シミ等の画像欠陥
が発生するのを防止することができる液晶表示装置を提
供することである。
で、一つの目的は下部透明ガラス基板と上部透明ガラス
基板との間隙が一定になり、配向膜が傷付けられること
がないようにすること、他の目的は黒シミ等の画像欠陥
が発生するのを防止することができる液晶表示装置を提
供することである。
この目手を達成するため、この発明の一実施例におい
ては、ギャップ出し有機質ビーズを有する液晶表示装置
において、上記ギャップ出し有機質ビーズに含有される
ハロゲン量を1500ppm以下とする。
ては、ギャップ出し有機質ビーズを有する液晶表示装置
において、上記ギャップ出し有機質ビーズに含有される
ハロゲン量を1500ppm以下とする。
これらの液晶表示装置においては、液晶の抵抗率が低
くなることがなく、また液晶が凝集することがなく、黒
しみの問題がなくなる。
くなることがなく、また液晶が凝集することがなく、黒
しみの問題がなくなる。
この発明の実施例であるアクティブ・マトリックス方
式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素とその周
辺を第２図（要部平面図）で示し、第２図に示したカラ
ー液晶表示装置の一部断面を第３図で示し、第２図の4A
−4A、4B−4B切断線で切った断面をそれぞれ第4A、4B図
で示す。また、第５図（要部平面図）には、第２図に示
す画素を複数配置した液晶表示部の要部を示す。
式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の一画素とその周
辺を第２図（要部平面図）で示し、第２図に示したカラ
ー液晶表示装置の一部断面を第３図で示し、第２図の4A
−4A、4B−4B切断線で切った断面をそれぞれ第4A、4B図
で示す。また、第５図（要部平面図）には、第２図に示
す画素を複数配置した液晶表示部の要部を示す。
第２図乃至第５図に示すように、液晶表示装置は、下
部透明ガラス基板USB1の内側（液晶側）の表面上に、薄
膜トランジスタTFTおよび透明画素電極PIXを有する画素
が構成されている。下部透明ガラス基板SUB1は、たとえ
ば、1.1［mm］程度の厚さで構成されている。
部透明ガラス基板USB1の内側（液晶側）の表面上に、薄
膜トランジスタTFTおよび透明画素電極PIXを有する画素
が構成されている。下部透明ガラス基板SUB1は、たとえ
ば、1.1［mm］程度の厚さで構成されている。
各画素は、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。
走査信号線GLは、第２図および第５図に示すように、列
方向に延在し、行方向に複数本配置されている。映像信
号線DLは、行方向に延在し、列方向に複数本配置されて
いる。
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。
走査信号線GLは、第２図および第５図に示すように、列
方向に延在し、行方向に複数本配置されている。映像信
号線DLは、行方向に延在し、列方向に複数本配置されて
いる。
薄膜トランジスタTFTは、主に、ゲート電極GT、絶縁
膜GI、Ｉ型（真性、intrinsic、導電型決定不純物がド
ープされていない）非晶質Si半導体層AS、一対のソース
電極SD1およびドレイン電極SD2で構成されている。な
お、ソース・ドレインは本来その間のバイアス極性によ
って決まり、本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も、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。
膜GI、Ｉ型（真性、intrinsic、導電型決定不純物がド
ープされていない）非晶質Si半導体層AS、一対のソース
電極SD1およびドレイン電極SD2で構成されている。な
お、ソース・ドレインは本来その間のバイアス極性によ
って決まり、本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も、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。
前記ゲート電極GTは、第２図の平面図に示すように
（左下および右下に描かれている）、走査信号線GLから
行方向（第２図において上方向）に突出するＴ字形状で
構成されている（Ｔ字形状に分岐されている）。つま
り、ゲート電極GTは、映像信号線DLと実質的に平行に延
在す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の形成領域まで突出するように走査信号
線GLに連続して形成されている。
（左下および右下に描かれている）、走査信号線GLから
行方向（第２図において上方向）に突出するＴ字形状で
構成されている（Ｔ字形状に分岐されている）。つま
り、ゲート電極GTは、映像信号線DLと実質的に平行に延
在す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の形成領域まで突出するように走査信号
線GLに連続して形成されている。
ゲート電極GTは、第２図に示されているように、半導
体層ASを完全に覆うよう（下方からみて）それより大き
目に形成される。したがって、基板SUB1の下方に蛍光灯
等のバックライトを取付けた場合、この不透明のCrゲー
ト電極GTが影となって、半導体層ASにはバックライト光
が当たらず、前述した光照射による導電現象すなわちTF
Tのオフ特性劣化は起きにくくなる。なお、ゲート電極G
Tの本来の大きさは、ソース・ドレイン電極SD1とSD2間
をまたがるに最低限必要な（ゲート電極とソース・ドレ
イン電極の位置合わせ余裕分も含めて）幅を持ち、チャ
ンネル幅Ｗを決めるその奥行き長さはソース・ドレイン
電極間の距離（チャンネル長）Ｌと比、即ち相互コンダ
クタンスgmを決定するファクタW/Lをいくつにするかに
よって決められる。
体層ASを完全に覆うよう（下方からみて）それより大き
目に形成される。したがって、基板SUB1の下方に蛍光灯
等のバックライトを取付けた場合、この不透明のCrゲー
ト電極GTが影となって、半導体層ASにはバックライト光
が当たらず、前述した光照射による導電現象すなわちTF
Tのオフ特性劣化は起きにくくなる。なお、ゲート電極G
Tの本来の大きさは、ソース・ドレイン電極SD1とSD2間
をまたがるに最低限必要な（ゲート電極とソース・ドレ
イン電極の位置合わせ余裕分も含めて）幅を持ち、チャ
ンネル幅Ｗを決めるその奥行き長さはソース・ドレイン
電極間の距離（チャンネル長）Ｌと比、即ち相互コンダ
クタンスgmを決定するファクタW/Lをいくつにするかに
よって決められる。
本実施例におけるゲート電極の大きさは勿論、上述し
た本来の大きさよりも大きくされる。
た本来の大きさよりも大きくされる。
なお、必要であれば基板SUB2側からのトランジスタTF
T1〜３等に対する遮光は基板SUB2側にクロム層等のパタ
ーン或は有機フィルタ層のパターン等を設けることによ
って達成できる。
T1〜３等に対する遮光は基板SUB2側にクロム層等のパタ
ーン或は有機フィルタ層のパターン等を設けることによ
って達成できる。
ソース・ドレイン電極SD1、SD2はＩ型Si層ASに高濃度
Ｎ型Si層N+を介して非整流接触しており、両電極間をま
たぐようにゲート電極GTがその下方にゲート絶縁膜GIを
介して配置されている。
Ｎ型Si層N+を介して非整流接触しており、両電極間をま
たぐようにゲート電極GTがその下方にゲート絶縁膜GIを
介して配置されている。
走査信号線GLは隣り合う２つの映像信号線DL間で幅が
広くなるように（第２図では下方にふくらんでいる）形
成されており、この広がり部分はコンデンサCeddの一つ
の電極（下方電極CL）を構成する。コンデンサCeddの他
方の電極はその上方に位置し、ソース・ドレイン電極SD
1、SD2と同レベルの層で形成された電極（上方電極CH）
で構成される。第4B図に示した断面構造から明らかなよ
うに、コンデンサCaddは上述の上下電極CH、CLとその間
にはさまれた絶縁膜GIとで構成されている。上部電極CH
の下方に位置する高濃度Si層N+は、コンデンサ機能上で
は電極板として働き、以下上部電極CHとN+層をひっくる
めて上部電極CHと称す。上述の絶縁体GIは図の左短部分
で途切れるようにパターニングされており、それによっ
て上部電極CHが画素電極PIXにオーミック接触すること
ができる。したがって、このコンデンサCaddは、ある走
査線GL（下側）で駆動されるTFTに接続された画素電極P
IXと、隣りの走査線GL（上側）との間に形成されてい
る。コンデンサCaddは、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と走査線GLに印加される走
査パルスの変化に起因する静電ノイズを軽減したり、TF
Tがオフした後の映像情報の記憶時間を長く働きがあ
り、液晶層LCとそれをはさむ対向電極（PIX、ITO2）で
構成される液晶の容量に交流的には実質的に並列に接続
される。いわば補助容量として働く。
広くなるように（第２図では下方にふくらんでいる）形
成されており、この広がり部分はコンデンサCeddの一つ
の電極（下方電極CL）を構成する。コンデンサCeddの他
方の電極はその上方に位置し、ソース・ドレイン電極SD
1、SD2と同レベルの層で形成された電極（上方電極CH）
で構成される。第4B図に示した断面構造から明らかなよ
うに、コンデンサCaddは上述の上下電極CH、CLとその間
にはさまれた絶縁膜GIとで構成されている。上部電極CH
の下方に位置する高濃度Si層N+は、コンデンサ機能上で
は電極板として働き、以下上部電極CHとN+層をひっくる
めて上部電極CHと称す。上述の絶縁体GIは図の左短部分
で途切れるようにパターニングされており、それによっ
て上部電極CHが画素電極PIXにオーミック接触すること
ができる。したがって、このコンデンサCaddは、ある走
査線GL（下側）で駆動されるTFTに接続された画素電極P
IXと、隣りの走査線GL（上側）との間に形成されてい
る。コンデンサCaddは、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と走査線GLに印加される走
査パルスの変化に起因する静電ノイズを軽減したり、TF
Tがオフした後の映像情報の記憶時間を長く働きがあ
り、液晶層LCとそれをはさむ対向電極（PIX、ITO2）で
構成される液晶の容量に交流的には実質的に並列に接続
される。いわば補助容量として働く。
次に第３図を参照して、液晶表示パネルの全体構造を
説明する。
説明する。
薄膜トランジスタTFTおよび透明画素電極PIX上には、
保護膜PSV1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で形成し
た酸化珪素膜や窒素珪素膜で形成されており、8000
［Å］程度の膜厚で形成する。
保護膜PSV1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で形成し
た酸化珪素膜や窒素珪素膜で形成されており、8000
［Å］程度の膜厚で形成する。
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
きくなるように構成されている。
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
きくなるように構成されている。
液晶LCは、下部透明ガラス基板USB1と上部透明ガラス
基板SUB2との間の、液晶分子の向きを設定する下部配向
膜ORI1および上部配向膜ORI2の間に封入されている。
基板SUB2との間の、液晶分子の向きを設定する下部配向
膜ORI1および上部配向膜ORI2の間に封入されている。
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。
膜PSV1の上部に形成される。
上部透明ガラス基板USB2の内側（液晶側）の表面に
は、カラーフィルタFIL、保護膜PSV2、共通透明電極（C
OM）ITO2および前記上部配向膜ORI2が順次積層して設け
られている。
は、カラーフィルタFIL、保護膜PSV2、共通透明電極（C
OM）ITO2および前記上部配向膜ORI2が順次積層して設け
られている。
前記共通透明電極COMは、下部透明ガラス基板SUB1側
に画素毎に設けられた透明画素電極PIXに対向し、複数
の画素電極PIXに対して共通となるように構成されてい
る。この共通透明電極COMには、コモン電圧Vcomが印加
されるように構成されている。コモン電圧Vcomは、映像
信号線DL人印加されるロウレベルの駆動電圧Vdminとハ
イレベルの駆動電圧Vdmaxとの中間電位である。
に画素毎に設けられた透明画素電極PIXに対向し、複数
の画素電極PIXに対して共通となるように構成されてい
る。この共通透明電極COMには、コモン電圧Vcomが印加
されるように構成されている。コモン電圧Vcomは、映像
信号線DL人印加されるロウレベルの駆動電圧Vdminとハ
イレベルの駆動電圧Vdmaxとの中間電位である。
カラーフィルタFILは、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。
カラーフィルタFILは、画素に対向する位置に各画素毎
に構成され、染め分けられている。すなわち、カラーフ
ィルタFILは、画素と同様に、隣接する２本の走査信号
線GLと隣接する２本の映像信号線DLとの交差領域内に構
成されている。
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。
カラーフィルタFILは、画素に対向する位置に各画素毎
に構成され、染め分けられている。すなわち、カラーフ
ィルタFILは、画素と同様に、隣接する２本の走査信号
線GLと隣接する２本の映像信号線DLとの交差領域内に構
成されている。
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の表面にゼラチン
のような染色基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で
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、染色基材を赤色染料で染め、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。
きる。まず、上部透明ガラス基板SUB2の表面にゼラチン
のような染色基材を形成し、フォトリソグラフィ技術で
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、染色基材を赤色染料で染め、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。
このように、カラーフィルタFILのの各色フィルタを
各画素と対向する、交差領域内に形成することにより、
カラーフィルタFILの各色フィルタ間に、走査信号線G
L、映像信号線DLの夫々が存在するので、それらの存在
に相当する分、各画素とカラーフィルタFILの各色フィ
ルタとの位置合せ余裕寸法を確保する（位置合せマージ
ンを大きくする）ことができる。さらに、カラーフィル
タFILの各色フィルタを形成する際に、異色フィルタ間
の位置合せ余裕寸法を確保することができる。
各画素と対向する、交差領域内に形成することにより、
カラーフィルタFILの各色フィルタ間に、走査信号線G
L、映像信号線DLの夫々が存在するので、それらの存在
に相当する分、各画素とカラーフィルタFILの各色フィ
ルタとの位置合せ余裕寸法を確保する（位置合せマージ
ンを大きくする）ことができる。さらに、カラーフィル
タFILの各色フィルタを形成する際に、異色フィルタ間
の位置合せ余裕寸法を確保することができる。
保護膜PSV2は、前記カラーフィルタFILに含まれてい
る染料が液晶LCに漏れることを防止するために設けられ
ている。保護膜PSV2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。
る染料が液晶LCに漏れることを防止するために設けられ
ている。保護膜PSV2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。
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側の夫々の層を別々に形成し、そ
の後、上下透明ガラス基板SUB1およびSUB2を重ね合せ、
両者間に液晶LCを封入することによって組み立てられ
る。
部透明ガラス基板SUB2側の夫々の層を別々に形成し、そ
の後、上下透明ガラス基板SUB1およびSUB2を重ね合せ、
両者間に液晶LCを封入することによって組み立てられ
る。
第３図の中央部は一画素部分の断面を示しているが、
左側は透明ガラス基板SUB1およびSUB2の左側縁部分で外
部引出配線の存在する部分の断面を示している。右側
は、透明ガラス基板SUB1およびSUB2の右側縁部分で外部
引出配線の存在しない部分の断面を示している。
左側は透明ガラス基板SUB1およびSUB2の左側縁部分で外
部引出配線の存在する部分の断面を示している。右側
は、透明ガラス基板SUB1およびSUB2の右側縁部分で外部
引出配線の存在しない部分の断面を示している。
第３図の左側、右側の夫々に示すシール材SLは、液晶
LCを封止するように構成されており、液晶封入口（図示
していない）を除く透明ガラス基板SUB1およびSUB2の縁
周囲全体に沿って形成されている。シール材SLは、たと
えば、エポキシ樹脂で形成されている。
LCを封止するように構成されており、液晶封入口（図示
していない）を除く透明ガラス基板SUB1およびSUB2の縁
周囲全体に沿って形成されている。シール材SLは、たと
えば、エポキシ樹脂で形成されている。
前記上部透明ガラス基板SUB2側の共通透明電極COM
は、少なくとも一個所において、銀ペースト材SILによ
って、下部透明ガラス基板SUB1側に形成された外部引出
配線に接続されている。この外部引出配線は、透明電極
層ITO1で形成される。
は、少なくとも一個所において、銀ペースト材SILによ
って、下部透明ガラス基板SUB1側に形成された外部引出
配線に接続されている。この外部引出配線は、透明電極
層ITO1で形成される。
前記配向膜ORI1およびORI2、透明画素電極PIX、共通
透明電極COMは、シール材SLの内側に形成される。偏光
板POLは、下部透明ガラス基板SUB1、上部透明ガラス基
板SUB2の夫々の外側の表面に形成されている。
透明電極COMは、シール材SLの内側に形成される。偏光
板POLは、下部透明ガラス基板SUB1、上部透明ガラス基
板SUB2の夫々の外側の表面に形成されている。
前記液晶表示部の各画素は、第５図に示すように、走
査信号線GL（Yi）が延在する方向と同一列方向に複数配
置され、画素列Ai,Ai＋1,Ai＋2,…の夫々を構成してい
る。各画素列Ai,Ai＋1,Ai＋2,…の夫々の画素は、薄膜
トランジスタTFTおよび透明画素電極PIXの配置位置を同
一に構成している。つまり、画素列Ai＋1,Ai＋３（図示
せず），…の夫々の画素は、薄膜トランジスタTFTの配
置位置を左側、透明画素電極PIXの配置位置を右側に構
成している。画素列Ai＋1,Ai＋3,…の夫々の行方向の隣
りの画素列Ai,Ai＋2,…の夫々の画素は、画素列Ai＋1,A
i＋3,…の夫々の画素を前記映像信号線DLに対して線対
称で配置した画素で構成されている。すなわち、画素列
Ai,Ai＋2,…の夫々の画素は、薄膜トランジスタTFTの配
置位置を右側、透明画素電極PIXの配置位置を左側に構
成している。そして、画素列Ai,Ai＋2,…の夫々の画素
は、画素列Ai＋1,Ai＋3,…の夫々の画素に対し、列方向
に半画素間隔移動させて（ずらして）配置されている。
つまり、画素列Aiの各画素間隔を1.0（1.0ピッチ）とす
ると、次段の画素列Ai＋１は、各画素間隔を1.0とし、
前段の画素列Aiに対して列方向に0.5画素間隔（0.5ピッ
チ）ずれている。各画素間を行方向に延在する映像信号
線DL（Xi）は、各画素列Ａ間において、半画素間隔分
（0.5ピッチ分）列方向に延在するように構成されてい
る。
査信号線GL（Yi）が延在する方向と同一列方向に複数配
置され、画素列Ai,Ai＋1,Ai＋2,…の夫々を構成してい
る。各画素列Ai,Ai＋1,Ai＋2,…の夫々の画素は、薄膜
トランジスタTFTおよび透明画素電極PIXの配置位置を同
一に構成している。つまり、画素列Ai＋1,Ai＋３（図示
せず），…の夫々の画素は、薄膜トランジスタTFTの配
置位置を左側、透明画素電極PIXの配置位置を右側に構
成している。画素列Ai＋1,Ai＋3,…の夫々の行方向の隣
りの画素列Ai,Ai＋2,…の夫々の画素は、画素列Ai＋1,A
i＋3,…の夫々の画素を前記映像信号線DLに対して線対
称で配置した画素で構成されている。すなわち、画素列
Ai,Ai＋2,…の夫々の画素は、薄膜トランジスタTFTの配
置位置を右側、透明画素電極PIXの配置位置を左側に構
成している。そして、画素列Ai,Ai＋2,…の夫々の画素
は、画素列Ai＋1,Ai＋3,…の夫々の画素に対し、列方向
に半画素間隔移動させて（ずらして）配置されている。
つまり、画素列Aiの各画素間隔を1.0（1.0ピッチ）とす
ると、次段の画素列Ai＋１は、各画素間隔を1.0とし、
前段の画素列Aiに対して列方向に0.5画素間隔（0.5ピッ
チ）ずれている。各画素間を行方向に延在する映像信号
線DL（Xi）は、各画素列Ａ間において、半画素間隔分
（0.5ピッチ分）列方向に延在するように構成されてい
る。
このように、液晶表示部において、薄膜トランジスタ
TFTおよび透明画素電極ITOの配置位置が同一の画素を列
方向に複数配置して画素列Ａを構成し、画素列Ａの次段
の画素列Ａを、前段の画素列Ａの画素を映像信号線DLに
対して線対称で配置した画素で構成し、次段の画素列を
前段の画素列に対して半画素間隔移動させて構成するこ
とにより、第６図（画素とカラーフィルタとを重ね合せ
た状態における要部平面図）で示すように、前段の画素
列Ａの所定色フィルタが形成された画素（たとえば、画
素列Aiの赤色フィルタＲが形成された画素）と次段の画
素列Ａの同一色フィルタが形成された画素（たとえば、
画素列Ai＋１の赤色フィルタＲが形成された画素）とを
1.5画素間隔（1.5ピッチ）離隔することができる。つま
り、前段の画素列Ａの画素は、最っとも近傍の次段の画
素列の同一色フィルタが形成された画素と常時1.5画素
間隔分離隔するように構成されており、カラーフィルタ
FILはRGBの三角形配置構造を構成できるようになってい
る。カラーフィルタFILのRGBの三角形配置構造は、各色
の混色を良くすることができるので、カラー画像の解像
度を向上することができる。
TFTおよび透明画素電極ITOの配置位置が同一の画素を列
方向に複数配置して画素列Ａを構成し、画素列Ａの次段
の画素列Ａを、前段の画素列Ａの画素を映像信号線DLに
対して線対称で配置した画素で構成し、次段の画素列を
前段の画素列に対して半画素間隔移動させて構成するこ
とにより、第６図（画素とカラーフィルタとを重ね合せ
た状態における要部平面図）で示すように、前段の画素
列Ａの所定色フィルタが形成された画素（たとえば、画
素列Aiの赤色フィルタＲが形成された画素）と次段の画
素列Ａの同一色フィルタが形成された画素（たとえば、
画素列Ai＋１の赤色フィルタＲが形成された画素）とを
1.5画素間隔（1.5ピッチ）離隔することができる。つま
り、前段の画素列Ａの画素は、最っとも近傍の次段の画
素列の同一色フィルタが形成された画素と常時1.5画素
間隔分離隔するように構成されており、カラーフィルタ
FILはRGBの三角形配置構造を構成できるようになってい
る。カラーフィルタFILのRGBの三角形配置構造は、各色
の混色を良くすることができるので、カラー画像の解像
度を向上することができる。
また、映像信号線DLは、各画素列Ａ間において、半画
素間隔分しか列方向に延在しないので、隣接する映像信
号線DLと交差しなくなる。したがって、映像信号線DLの
引き回しをなくしその占有面積を低減することができ、
また映像信号線DLの迂回をなくし多層配線構造を廃止す
ることができる。
素間隔分しか列方向に延在しないので、隣接する映像信
号線DLと交差しなくなる。したがって、映像信号線DLの
引き回しをなくしその占有面積を低減することができ、
また映像信号線DLの迂回をなくし多層配線構造を廃止す
ることができる。
そして、この発明に係るアクティブ・マトリックス方
式のカラー液晶表示装置においては、ハロゲン量を1500
ppm以下にした。本発明者等の分析によれば、通常の有
機ビーズ材料はハロゲンや硫黄化合物を多く含み、それ
らがイオン化し液晶の黒しみ欠陥を引き起こすことが判
った。このハロゲンや硫黄化合物はビーズ材を加熱する
ことによって含有量を減らすことができる。その様子を
第７図に示す。同図から明らかなように、加熱温度が75
℃の付近から上になると急激に黒しみ欠陥が減る。この
ときのハロゲン濃度は第８図に示すように1500ppmであ
る。同様に、硫黄濃度は第９図に示すように300ppmであ
る。このように、ハロゲンや硫黄成分を除くことによっ
て、ハロゲン、硫黄が液晶LC中に溶け出してイオン化す
るのを抑制することができるから、液晶LCの抵抗率が低
くならないので、画素電極PIXに書き込んだ電荷が液晶L
Cを介してリークすることがなく、画素電極PIXの電位を
走査周期の間保持することができ、一部の画素のコント
ラストが低下することがなく、しかも液晶LCが凝集する
ことが制限され、液晶LCの配向特性が劣化することがな
いので、黒シミ等の画像欠陥が発生するのを防止するこ
とができる。
式のカラー液晶表示装置においては、ハロゲン量を1500
ppm以下にした。本発明者等の分析によれば、通常の有
機ビーズ材料はハロゲンや硫黄化合物を多く含み、それ
らがイオン化し液晶の黒しみ欠陥を引き起こすことが判
った。このハロゲンや硫黄化合物はビーズ材を加熱する
ことによって含有量を減らすことができる。その様子を
第７図に示す。同図から明らかなように、加熱温度が75
℃の付近から上になると急激に黒しみ欠陥が減る。この
ときのハロゲン濃度は第８図に示すように1500ppmであ
る。同様に、硫黄濃度は第９図に示すように300ppmであ
る。このように、ハロゲンや硫黄成分を除くことによっ
て、ハロゲン、硫黄が液晶LC中に溶け出してイオン化す
るのを抑制することができるから、液晶LCの抵抗率が低
くならないので、画素電極PIXに書き込んだ電荷が液晶L
Cを介してリークすることがなく、画素電極PIXの電位を
走査周期の間保持することができ、一部の画素のコント
ラストが低下することがなく、しかも液晶LCが凝集する
ことが制限され、液晶LCの配向特性が劣化することがな
いので、黒シミ等の画像欠陥が発生するのを防止するこ
とができる。
なお、第７図に示す加熱条件等は下記の通りである。
ポリ塩化ビニリデンからなり、直径が６μｍであり、ハ
ロゲン含有量が4000ppmのフレオンを含有したビーズ１
を10-3Torrの真空中、約１時間の加熱した。
ポリ塩化ビニリデンからなり、直径が６μｍであり、ハ
ロゲン含有量が4000ppmのフレオンを含有したビーズ１
を10-3Torrの真空中、約１時間の加熱した。
なお、加熱する点に注目すれば、第10図に示すように
温度が75℃を越えればギャップ変動率が小さくなり、例
えばギャップを設計値の６μｍに安定させることができ
るが、180℃を越えるとビーズに弾力性を持たせている
成分が飛んでしまう。
温度が75℃を越えればギャップ変動率が小さくなり、例
えばギャップを設計値の６μｍに安定させることができ
るが、180℃を越えるとビーズに弾力性を持たせている
成分が飛んでしまう。
ビーズ１の弾力性を失わないようにすることによっ
て、下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SUB2
と間隙が一定になり、またビーズ１の表面が平滑となる
ので、下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SU
B2とを重ね合せるときに、ビーズ１によって下部配向膜
ORI1、上部配向膜ORI2が傷付けられることがない。
て、下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SUB2
と間隙が一定になり、またビーズ１の表面が平滑となる
ので、下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基板SU
B2とを重ね合せるときに、ビーズ１によって下部配向膜
ORI1、上部配向膜ORI2が傷付けられることがない。
なお、上述実施例においては、アクティブ・マトリッ
クス方式のカラー液晶表示装置について説明したが、他
の液晶表示装置にもこの発明を適用することができる。
クス方式のカラー液晶表示装置について説明したが、他
の液晶表示装置にもこの発明を適用することができる。
以上説明したように、この発明に係る液晶表示装置に
おいては、ハロゲンや硫黄の成分を減らしたギャップ材
を使用しているので、ハロゲン、硫黄が液晶中に溶け出
してイオン化するのを抑制することができるから、液晶
の抵抗率が低くならず、画素電極に書き込んだ電荷が液
晶を介してリークすることがなく、しかも液晶が凝集す
ることがなく、液晶の配向特性が劣化することがないの
で、黒シミ等の画像欠陥が発生するのを防止することが
できる。このように、この発明の効果は顕著である。
おいては、ハロゲンや硫黄の成分を減らしたギャップ材
を使用しているので、ハロゲン、硫黄が液晶中に溶け出
してイオン化するのを抑制することができるから、液晶
の抵抗率が低くならず、画素電極に書き込んだ電荷が液
晶を介してリークすることがなく、しかも液晶が凝集す
ることがなく、液晶の配向特性が劣化することがないの
で、黒シミ等の画像欠陥が発生するのを防止することが
できる。このように、この発明の効果は顕著である。
第１図はアクティブ・マトリックス方式のカラー液晶表
示装置の一部を示す概略断面図、第２図はこの発明の実
施例であるアクティブ・マトリックス方式のカラー液晶
表示装置の液晶表示部の一画素とその周辺を示す要部平
面図、第３図は第２図に示したカラー液晶表示装置の一
部断面図、第4A、4B図は第２図の4A−4A、4B−4B切断線
で切った断面図、第５図は第２図に示す画素を複数配置
した液晶表示部の要部平面図、第６図は第５図に示す画
素とカラーフィルタとを重ね合せた状態における要部平
面図、第７図、第８図、第９図及び第10図はハロゲンや
硫黄成分、加熱温度と表示品質との相関を示すグラフで
ある。 SUBU1……下部透明ガラス基板 SUBU2……上部透明ガラス基板 ORI1……下部配向膜 ORI2……上部配向膜 LC……液晶 １……ギャップ出し有機質ビーズ
示装置の一部を示す概略断面図、第２図はこの発明の実
施例であるアクティブ・マトリックス方式のカラー液晶
表示装置の液晶表示部の一画素とその周辺を示す要部平
面図、第３図は第２図に示したカラー液晶表示装置の一
部断面図、第4A、4B図は第２図の4A−4A、4B−4B切断線
で切った断面図、第５図は第２図に示す画素を複数配置
した液晶表示部の要部平面図、第６図は第５図に示す画
素とカラーフィルタとを重ね合せた状態における要部平
面図、第７図、第８図、第９図及び第10図はハロゲンや
硫黄成分、加熱温度と表示品質との相関を示すグラフで
ある。 SUBU1……下部透明ガラス基板 SUBU2……上部透明ガラス基板 ORI1……下部配向膜 ORI2……上部配向膜 LC……液晶 １……ギャップ出し有機質ビーズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 敏和 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (72)発明者 川越 弘美 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日 立製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭62−192725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267339（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ギャップ出し有機質ビーズを有する液晶表
示装置において、上記ギャップ出し有機質ビーズに含有
されるハロゲン量を1500ppm以下としたことを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項２】ギャップ出し有機質ビーズを有する液晶表
示装置において、上記ギャップ出し有機質ビーズに含有
される硫黄量を300ppm以下としたことを特徴とする液晶
表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222533A JP2746937B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222533A JP2746937B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0272327A JPH0272327A (ja) | 1990-03-12 |
| JP2746937B2 true JP2746937B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=16783925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222533A Expired - Lifetime JP2746937B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746937B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0731327B2 (ja) * | 1986-02-20 | 1995-04-10 | 旭硝子株式会社 | 液晶表示素子 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63222533A patent/JP2746937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0272327A (ja) | 1990-03-12 |
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Legal Events
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