JP2881030B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2881030B2
JP2881030B2 JP40440890A JP40440890A JP2881030B2 JP 2881030 B2 JP2881030 B2 JP 2881030B2 JP 40440890 A JP40440890 A JP 40440890A JP 40440890 A JP40440890 A JP 40440890A JP 2881030 B2 JP2881030 B2 JP 2881030B2
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健一 ▲やな▼井
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公士 大形
康由 三島
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
詳しくは、フラットパネルディスプレイの分野に用いて
好適な、画素単位に液晶セルに電圧の書き込みと保持動
作とを行なうアクティブマトリクス型の液晶表示装置に
関する。
【0002】近年、薄形のフラットパネルディスプレイ
としてアクティブマトリクス型の液晶表示装置が数多く
開発されている。
【0003】このアクティブマトリクス型の液晶表示装
置は、単純マトリクス型の表示装置と共に、小型・軽量
の情報端末用の表示装置、例えば、ラップトップやノー
ト型のパソコン,ワープロ等の表示媒体として多用され
ている。ここで、アクティブマトリクス型の液晶表示装
置の特性を説明すると、アクティブマトリクス型の液晶
表示装置は、複数の画素をそれぞれ単独に駆動するのと
同様の動作をさせることができ、表示容量の増大に伴っ
て表示するライン数が増加しても単純マトリクス型のよ
うに駆動のデューティ比が低下し、コントラストの低下
や視野角の減少をきたすなどの問題が生じないという利
点があり、このため、アクティブマトリクス型の液晶表
示装置は陰極線管(CRT)並のきめ細かい中間調の制
御が可能であり、薄型のフラットパネルディスプレイと
して用途を拡げつつある。
【0004】しかし、アクティブマトリクス型の液晶表
示装置では各画素毎にスイッチング素子を形成する必要
があり、構造、および製造プロセスが複雑なため、大画
面の表示装置を製造する場合、大型の製造装置が必要と
なるため設備費が高額となるとともに、製造歩留まりが
低下し、コストが高くなる。すなわち、現在実用化され
ているものは、比較的小さな画面サイズのものに限られ
ている。
【0005】そこで、大画面でも高い製造歩留まりを実
現し、低コストのアクティブマトリクス型の液晶表示装
置が要求される。
【0006】
【従来の技術】従来のこの種の液晶表示装置としては、
例えば、図9に示すようなものがある。
【0007】これは、従来のアクティブマトリクス型の
液晶表示装置の等価回路を示すものであり、各画素毎に
スイッチング素子である薄膜トランジスタ(以下、TF
T:thin film transistorという)1が設けられてお
り、その一端は画素を構成する液晶素子2に接続されて
いる。すなわち、スキャンバスラインSi とデータバス
ラインDj とが直角に交差するように同一基板上に形成
されており、スキャンバスラインSi は各TFT1のド
レイン電極Dに回路接続されている。また、TFT1の
ソース電極Sは液晶素子2の表示電極Pijに回路接続さ
れており、表示電極Pijに対向する透明電極は共通に接
続されて接地されている。
【0008】しかし、このような液晶表示装置では、T
FT1が設けられている基板上にスキャンバスラインS
i とデータバスラインDj との交差部が存在するという
構成となっていたため、この部分にショートが発生して
欠陥が生じ易く、このため、下層に形成されるバスライ
ンの膜厚が制限され、バスライン抵抗を満足ためには材
料が限定されるという問題があった。
【0009】そこで、図10に示すように、基板上にスキ
ャンバスラインSi とデータバスラインDj との交差部
が存在しない対向マトリクス方式の液晶表示装置が提案
されている。
【0010】これは、図11に示すように、TFT1の存
在するTFT基板B1側にスキャンバスラインSi と基準
電位供給(接地)バスラインRi 、他方の対向基板B2側
にデータバスラインDj を設けることにより、TFT基
板B1上にデータバスラインD j の交差部が無い方式とな
っている。この方式では、各TFT1のゲートGはスキ
ャンバスラインSi に接続され、ドレインD、あるいは
ソースSは基準電位供給バスラインRi に接続され、他
方のソースS、あるいはドレインDは表示電極Pijに接
続されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の対向マトリクス方式の液晶表示装置にあって
は、各TFT1のゲートGはスキャンバスラインSi
接続され、ドレインD、あるいはソースSは基準電位供
給バスラインRi に接続され、他方のソースS、あるい
はドレインDは表示電極Pijに接続されるという構成と
なっていたため、図9の破線で示すように、蓄積容量C
を付加することがむずかしく、図9に示すような従来方
式の液晶表示装置と比較して、TFT1のゲートGを選
択終了直後のDCレべルシフトが大きくなってしまって
いた。このDCレベルシフトが大きくなると、交流駆動
を行っても液晶素子2に印加される電圧に直流成分が残
り、その結果、静止画像が焼き付いてしまうという問題
点があった。
【0012】[目的]そこで本発明は、DCレベルシフ
トを防止した対向マトリクス方式の液晶表示装置を提供
することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は上記目的達成のため、その原理図を図1に示すよう
に、ゲートGをスキャンバスラインSi に接続し、ドレ
インD、あるいはソースSのいずれか一方を基準電位供
給バスラインRi に接続するとともに、他方のソース
S、あるいはドレインDを液晶の表示電極Pijに接続す
る薄膜トランジスタ1を有する第1の基板B1と、データ
バスラインDj を有し、該第1の基板B1と液晶を挟んで
設けられる第2の基板B2とを備え、前記データバスライ
ンDj と前記表示電極Pijとの間に印加する電圧を制御
することにより表示を行なう液晶表示装置であって、前
記基準電位供給バスラインRi と表示電極Pi-1,j との
間に容量Cを設けるように構成している。
【0014】この場合、前記スキャンバスラインSi-1
の選択時に基準電位供給バスラインRi の電圧を、続く
スキャンバスラインSi の選択時に薄膜トランジスタ1
を介して表示電極Pijに印加する基準電位より負方向に
所定の電圧だけシフトし、DCレベルシフトを補償する
ようにすることは有効である。
【0015】
【作用】本発明では、基準電位供給バスラインRi と表
示電極Pi-1,j との間に容量が設けられることにより、
この容量によって、TFTのゲート選択終了直後に生じ
るDCレベルシフトに対して大きさが同じで、かつ、符
号が反対の電位シフトがなされる。
【0016】すなわち、本来のDCレベルシフトと大き
さが同じで符号が反対の電位のシフトが補償用に印加さ
れ、TFTのゲート選択終了時に生じる電位のシフトが
防止される。
【0017】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
2〜8は本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す図
であり、その構成は図10,11、および図1に示す対向マ
トリクス方式のアクティブ型液晶表示装置と同一であ
る。
【0018】すなわち、本実施例では、所定ラインの表
示電極Pijとこの所定ラインの次ラインの表示電極P
i+1,j とに基準電位を供給する基準電位供給バスライン
を絶縁膜を介して重ね合わせるなどをして、両者の間に
容量を設けるものである。
【0019】次に作用を説明する。まず、図1に示すア
クティブマトリクス型の液晶表示装置において、スキャ
ンバスラインSi 、データバスラインDi によって選択
される表示電極をPij、表示電極Pijとスキャンバスラ
インSi ,表示電極Pijと基準電位供給バスラインR
i+1 との結合容量の大きさをそれぞれCPijSi,C
PijRi+1 とし、スキャンバスラインSi を電圧Vg で選
択する場合を考えると、TFT1のゲート選択終了直後
のDCレベルシフトは、 Vg ×CPijSi /(CLC+CPijSi +CPijRi+1 ) …… (1) で表される。なお、CLCは表示電極Pijに対向した液晶
容量である。
【0020】本実施例では、このDCレベルシフトと大
きさは同じで、符号が反対の電位シフトを、表示電極P
ijと次ラインの基準電位供給バスラインRi+1 間に設け
られた容量によって生じさせることにより、本来のDC
レベルシフトを補償するようにしたものである。
【0021】すなわち、図2に示すように、基準電位供
給バスラインRi+1 は液晶素子2に印加される電圧の正
負に対応した2つの基準電位、およびDCレベルシフト
補償用の2つの補償電位の合わせて4つの電位をとる。
【0022】液晶素子2に印加される電圧の正負に対応
した2つの基準電位の電位差は、データバスラインDi
に印加される電圧の振幅を制御するために、最も明るい
表示が実現される場合の液晶素子2に印加される電圧を
br、最も暗い表示が実現される場合の液晶素子2に印
加される電圧をVdkとする時、Vbr+Vdkとなってい
る。
【0023】基準電位供給バスラインRi はスキャンバ
スラインSi が選択された時、フレーム毎に交互に2つ
の基準電位をとり、また、スキャンバスラインSi-1
選択された時、表示電極Pi-1jのDCレベルシフトを補
償するために、続くスキャンバスラインSiの選択時に
とる基準電位より、所定の電圧Vc 、すなわち、前述の
(1)式に示す約Vg ×CPijSi /(CLC+CPijSi
PijRi+1 )だけ低い電位がとられる。
【0024】本実施例の液晶表示装置は、まず、図3,
4に示すように、ガラス基板上に透明電極としてITO
をスパッタ法により形成し、オーミックコンタクト層と
してn+a-SiをプラズマCVD法により形成した後、ソ
ース・ドレイン電極表示電極のパターニングを行なう。
【0025】次に、図5,6に示すように、半導体層と
してa-Siを、ゲート絶縁膜としてSiN をプラズマCVD
法により形成した後、素子分離のパターニングを行な
う。
【0026】続いて、図7,8に示すように、Alを蒸着
法により形成した後、スキャンバスラインSi 、および
基準電位供給バスラインRi のパターニングを行なう。
基準電位供給バスラインRi の一部は、a-Si/SiN 層を
介して前ラインの表示電極Pijと重なっており、容量C
を構成することになる。
【0027】このように本実施例では、DCレベルシフ
トと大きさが同じで符号が反対の電位のシフトを補償用
に印加することによって、TFTのゲート選択終了時に
生じる電位のシフトを防止でき、DCレベルシフトの補
償が実現できる。
【0028】すなわち、TFT基板上にバスラインの交
差部がない対向マトリクス方式の液晶表示装置の実用化
ができ、表示品位の高いTFT液晶表示装置で大画面で
も高い製造歩留まりを実現することができる。
【0029】したがって、低コストで高品位な液晶表示
装置を提供することができる。なお、上記実施例の液晶
表示装置の容量付加方法は一例であり、容量の付加方法
はこれに限らるものではない。
【0030】
【発明の効果】本発明では、DCレベルシフトと大きさ
が同じで符号が反対の電位のシフトを補償用に印加する
ことにより、TFTのゲート選択終了時に生じる電位の
シフトを防止でき、DCレベルシフトの補償が実現でき
る。
【0031】したがって、大画面でも高い製造歩留まり
を実現することができ、低コストの液晶表示装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の原理説明図である。
【図2】本発明一実施例の液晶表示装置の駆動波形図で
ある。
【図3】本発明一実施例の液晶表示装置の平面図であ
る。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【図5】本発明一実施例の液晶表示装置の平面図であ
る。
【図6】図5のB−B線断面図である。
【図7】本発明一実施例の液晶表示装置の平面図であ
る。
【図8】図7のC−C線断面図である。
【図9】従来のアクティブマトリクス型表示装置の等価
回路図である。
【図10】対向方式のマトリクス型表示装置の等価回路図
である。
【図11】対向方式のマトリクス型表示装置の分解斜視図
である。
【符号の説明】
1 薄膜トランジスタ(TFT) 2 液晶素子 Si スキャンバスライン Ri 基準電位供給バスライン Di データバスライン Pij 表示電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三島 康由 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−147791(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/136 500 G02F 1/133 550

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲートをスキャンバスラインに接続し、
    ドレイン、あるいはソースのいずれか一方を基準電位供
    給バスラインに接続するとともに、他方のソース、ある
    いはドレインを液晶の表示電極に接続する薄膜トランジ
    スタを有する第1の基板と、データバスラインDj を有
    し、該第1の基板と液晶を挟んで設けられる第2の基板
    とを備え、前記データバスラインDj と前記表示電極と
    の間に印加する電圧を制御することにより表示を行なう
    液晶表示装置であって、前記基準電位供給バスラインR
    i と前記表示電極Pi-1,j との間に容量を設けたことを
    特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 スキャンバスラインSi-1 の選択時に基
    準電位供給バスラインRi の電圧を、続くスキャンバス
    ラインSi の選択時に薄膜トランジスタ1を介して表示
    電極Pijに印加する基準電位より負方向に所定の電圧だ
    けシフトし、DCレベルシフトを補償することを特徴と
    する請求項1の液晶表示装置。
JP40440890A 1990-12-20 1990-12-20 液晶表示装置 Expired - Lifetime JP2881030B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3699850B2 (ja) 1999-01-29 2005-09-28 シャープ株式会社 表示装置および液晶表示装置
JP4245292B2 (ja) 2001-12-06 2009-03-25 シャープ株式会社 トランジスタアレイ、アクティブマトリクス基板、表示装置、並びにトランジスタアレイおよびアクティブマトリクス基板の製造方法
JP5095547B2 (ja) * 2008-07-30 2012-12-12 株式会社ジャパンディスプレイイースト 画像表示装置

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