JP2747657B2 - 液晶表示体装置 - Google Patents

液晶表示体装置

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JP2747657B2
JP2747657B2 JP7023874A JP2387495A JP2747657B2 JP 2747657 B2 JP2747657 B2 JP 2747657B2 JP 7023874 A JP7023874 A JP 7023874A JP 2387495 A JP2387495 A JP 2387495A JP 2747657 B2 JP2747657 B2 JP 2747657B2
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liquid crystal
signal line
drive electrode
thin film
gate signal
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幸一 小口
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Seiko Epson Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は液晶装置に関する。
さらに本発明はアクティブマトリックス基板を一方の基
板として用いた液晶装置に関する。 【0002】近年、情報化社会の急速な発展に伴いコン
ピューターの大衆化が浸透しつつあり、各種の周辺機器
及びパーソナルコンピュータの市場が増々大きくなりつ
つあるのが現状である。そのような中で表示体装置はC
RTが圧倒的な市場を占めているとはいうもののCRT
に代わりうる平面型表示体装置の開発も増々盛んになっ
て来ている。液晶表示体装置は平面型表示体装置の中で
も、低電圧低電力駆動が可能であり、受光タイプの見や
すいディスプレイとして、時計、電卓等ではすでに数多
く用いられているとともに、今後も家電、自動車等のデ
ィスプレイとして増々市場が拡大していくものと考えら
れる。さらに液晶表示体装置においては一方の基板とし
てアクティブマトリックス基板を用い、外部信号により
各画素の表示を選択することにより数百本あるいはそれ
以上のラインを表示することが可能であり、従って、画
像表示することが可能である。液晶表示体装置にて画像
表示できるということは小型で携帯可能なテレビ受像機
ができるということであり、今後文字放送等による情報
の伝達が押し進められる中で大きな市場が期待できる。 【0003】 【従来の技術】第一図は透明基板上にシリコン薄膜トラ
ンジスタを形成したアクティブマトリックス基板を用い
た液晶表示体装置の断面構造図である。第一図中の1は
透明ガラス基板、2は薄膜トランジスタのチャンネル
部、3はソース領域及びドレイン領域、4はゲート電
極、5は絶縁膜、6は金属配線である。7は酸化スズあ
るいは酸化インジウム等の透明導電膜から成る液晶駆動
電極である。8は液晶層、9は上側ガラス基板、10は
上側ガラス基板全面に形成された液晶駆動電極である。
11及び12は偏光板、13は反射板である。図中のP
で示した領域が一画素に相当する。このパネルは、上下
の基板が透明であるため、偏光板を2枚用いたTN(ツ
イストネマチック)タイプの液晶パネルである。第2図
は、一画素に相当する画素回路を示す。図中の14はデ
ータ信号ライン、15はゲート信号ラインである。16
はスイッチングトランジスタ、17は第1図の7で示し
た液晶駆動電極、18は液晶層、19は第1図の10で
示した対向電極である。このパネルにて画像表示する場
合には、データ信号ラインより送られて来る画像信号
を、スイッチングトランジスタのオンにより液晶層が持
つ容量に一時記憶させ、次の信号が入力されるまで液晶
を駆動するというモードにて実行される。 【0004】第3図にアクティブマトリックス基板上の
一画素分のパターンの平面図を示す。図中の14〜17
の番号は第2図中の番号と対応している。図から明らか
な如く、従来の平面図においてはゲート信号ライン15
と液晶駆動電極17、あるいはデータ信号ライン14と
液晶駆動電極17は重なりあってはおらず互いに平面的
に離れている。このようにゲート信号ラインと液晶駆動
電極との間に印加される電圧と、液晶駆動電極と対向電
極との間に印加される電圧が異なるためゲート信号ライ
ンパターンと液晶駆動電極パターンとの間に液晶ドメイ
ンが生じる。すなわちゲート信号ライン上はまったく表
示に寄与しない領域となるためコントラストの低下とな
り表示品質をいちじるしく悪くする。 【0005】このような場合の液晶分子の配向状態の説
明図を第4図に示す。ここではゲート信号ラインに印加
される電圧をVG、データ信号ラインに印加される電圧
をVDとすると、第5図にて示す如くゲート電圧VDは非
選択時は上側ガラス基板上の対向電極の電位VCOMと同
電位となることとし、またデータ電圧VDはVCOMを中心
にフレーム周期で交流的に印加されるとする。 【0006】第4図は、第3図のA−A断面における液
晶分子の配向状態を示している。液晶分子はあらかじめ
水平配向しておくと、液晶駆動電極と対向電極との間に
データ電圧が印加されて液晶分子が垂直に配向していて
も、ゲート信号ライン上の液晶分子は水平配向を維持す
ることになり、第4図中の波線21で示す様な液晶ドメ
インが生じる。さらにゲート信号ラインは通常、シリコ
ン薄膜等の薄膜配線にて形成され周囲よりも高いためラ
ビング等の配向処理において、強く配向するために、ド
メイン領域はかなり安定に存在する。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、ドメイ
ン領域がかなり安定に存在すると、液晶の表示品質、特
にコントラストを低下させる大きな要因となっていた。
また、透過型の液晶表示装置において書き込み保持容量
を形成した場合、表示に寄与する領域に保持容量が形成
されることになり、保持容量による表示に寄与する領
域、即ち開口率が低下するものであった。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板間
に液晶が挟持されてなり、該一対の基板の一方の基板上
には互いにマトリクス状に配置された複数のゲート線及
び金属からなる複数のソース線と、該複数のゲート線及
び該複数のソース線に接続された複数の薄膜トランジス
タと、該複数の薄膜トランジスタに接続された透明導電
膜からなる複数の駆動電極とを有する液晶装置におい
て、該各駆動電極の周辺部の一部のみは、隣接する駆動
電極に接続された薄膜トランジスタに接続された隣接ゲ
ート線に延在されて、且つ絶縁膜を介して該隣接ゲート
線に対向して積層されてなり、該ソース線と該薄膜トラ
ンジスタとの接続部は、該ソース線の配線中における直
線状の配線領域に形成されてなることを特徴とする。 【0009】 【実施例】第6図は本発明によるアクティブマトリック
スタイプの液晶表示体装置の一画素分の画素パターンを
示したものであり、ゲート信号ライン15の一部分は、
絶縁膜を介して液晶駆動電極17により覆われている。
このような場合の液晶分子の配向状態を第7図に示す。
第7図は第6図のB−B断面における液晶分子の配向状
態を示したものであり、図中のゲート信号ライン15は
液晶駆動電極17に完全に覆われている。この場合、ゲ
ート信号ラインが対向電極と同電位であっても、ゲート
信号ライン上の液晶駆動電極と対向電極10との間に電
圧が印加されるために、液晶分子は垂直に配向すること
になる。この時、隣り合う液晶駆動電極との間隙に位置
する液晶22は何ら電圧が印加されない領域であるた
め、初期的には水平配向されているにもかかわらず両側
の液晶分子の影響を受けて垂直に近い配向を示すためこ
の間隙も表示に寄与することになり、コントラストの増
加が期待できる。 【0010】第6図においてはゲート信号ラインと液晶
駆動電極とは絶縁膜を介して重なりあっているため、こ
の重なり合った部分の容量はスイッチングトランジスタ
のドレイン側の付加容量となる。この場合、液晶容量と
加算すると書き込み電圧保持容量が大きくなるためマー
ジンが大きくなるという利点がある。しかし本発明はこ
れに限るものではなく第8図に示す様な画素パターンに
おいても有効である。 【0011】第8図は第6図の画素パターンと同様にゲ
ート信号ライン15を液晶駆動電極17にて覆ったパタ
ーンとなっているが第8図の場合には、スイッチングト
ランジスタに接続された液晶駆動電極は、自らのゲート
信号ラインを覆うパターンとなっている。この様な場合
にはゲート信号ラインと液晶駆動電極との重なり容量は
第6図にて説明した様な付加容量としての効果はない。
しかし、この第8図で示した画素パターンにおいても第
4図で説明した様な液晶ドメインが生じないためにコン
トラストの高い表示品質が得られる。また第8図ではス
イッチングトランジスタ領域も液晶駆動電極にて覆われ
ているために、この領域も表示に寄与し表示品質はさら
に向上している。 【0012】第9図はやはり本発明による画素パターン
の一例である。本実施例においてはデータ信号ラインの
一部分も液晶駆動電極にて覆われているためさらにコン
トラストの向上が期待できる。 【0013】第10図は本発明の効果をよりモデル化し
て説明するための説明図であり、aが従来の液晶パネル
の表示例、bが本発明による液晶パネルの表示例であ
る。すなわち従来の液晶パネルにおいては、液晶駆動電
極の間隙がゲート信号ラインに占められていて表示に寄
与しなかったのに対し、本発明の液晶パネルにおいては
表示に寄与するためコントラストの大幅な向上が期待で
きる。第10図中の23が液晶駆動電極、24が液晶駆
動電極の間隙である。 【0014】 【発明の効果】上述の如く本発明によれば、以下に述べ
る如き効果を得ることが可能となる。 (a)透過型の液晶表示装置において、液晶駆動電極の
周辺部の一部のみを隣接するゲート信号ラインとオーバ
ーラップさせているため、透過率が高くコントラストの
良い表示を行うことができる。 【0015】(b)また、液晶駆動電極の周辺部の一部
のみを隣接するゲート信号ラインまで延在させるという
簡易な構成で、書き込み保持容量を形成することがで
き、また書き込み保持容量による開口率の低下を防ぐこ
とができる。 【0016】(c)ソース線が金属からなるため、ソー
ス線領域は遮光領域となり、しかもソース線と薄膜トラ
ンジスタとの接続に関しては、ソース線を分岐させて画
素領域に入りこませて薄膜トランジスタと接続されるの
ではなく、ソース線の配線中における直線状の配線領域
で薄膜トランジスタと接続されている。従って、ソース
線を簡易な構成とすることができ、またソース線を分岐
させて画素領域に入りこませて薄膜トランジスタと接続
される場合に比して、接続部による開口率の低下を防ぐ
ことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】薄膜トランジスタマトリックス基板を用いた液
晶表示体装置の断面構造図。 【図2】アクティブマトリックス回路の一画素分の回路
図。 【図3】一画素分のパターン図。 【図4】ゲート信号ラインが液晶駆動電極にて覆われて
いない場合の液晶分子の配向状態の説明図。 【図5】ゲート信号電圧、データ信号電圧及び対向電極
電位の関係を示す電位図。 【図6】本発明による液晶表示パネルの画素パターン
と、液晶駆動電極に覆われたゲート信号ライン上及びそ
の近傍の液晶分子の配向状態を示す説明図。 【図7】本発明による液晶表示パネルの画素パターン
と、液晶駆動電極に覆われたゲート信号ライン上及びそ
の近傍の液晶分子の配向状態を示す説明図。 【図8】本発明による液晶表示パネルの画素パターン
と、液晶駆動電極に覆われたゲート信号ライン上及びそ
の近傍の液晶分子の配向状態を示す説明図。 【図9】本発明による液晶表示パネルの画素パターン
と、液晶駆動電極に覆われたゲート信号ライン上及びそ
の近傍の液晶分子の配向状態を示す説明図。 【図10】本発明による液晶パネルのコントラストの向
上をモデル化して示した説明図。 【符号の説明】 1透明基板 2薄膜トランジスタのチャンネル部 3ソース、ドレイン領域 4ゲート電極 5絶縁膜 6金属配線 7透明導電膜 8液晶層 9上側ガラス 10対向電極 11偏光板 12偏光板 13反射板 14データ信号ライン 15ゲート信号ライン 16スイッチングトランジスタ 17液晶駆動電極 18液晶層 19対向電極 20液晶分子 21ドメイン 22液晶駆動電極の間隙に液晶分子 23液晶駆動電極 24液晶駆動電極の間隙

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基
    板の一方の基板上には互いにマトリクス状に配置された
    複数のゲート線及び金属からなる複数のソース線と、該
    複数のゲート線及び該複数のソース線に接続された複数
    の薄膜トランジスタと、該複数の薄膜トランジスタに接
    続された透明導電膜からなる複数の駆動電極とを有する
    液晶装置において、 該各駆動電極の周辺部の一部のみは、隣接する駆動電極
    に接続された薄膜トランジスタに接続された隣接ゲート
    線に延在されて、且つ絶縁膜を介して該隣接ゲート線に
    対向して積層されてなり、 該ソース線と該薄膜トランジスタとの接続部は、該ソー
    ス線の配線中における直線状の配線領域に形成されてな
    ることを特徴とする液晶装置。
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JPS54152894A (en) * 1978-05-23 1979-12-01 Seiko Epson Corp Liquid crystal display unit
JPS5683783A (en) * 1979-12-11 1981-07-08 Tokyo Shibaura Electric Co Liquid crystal matrix device

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