JP3738329B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタを2回のフォトリソグラフィ処理により形成することにより、全体の製造工程の簡略化を図ったものがある。図3(A)、(B)は従来のこのような液晶表示装置の一部を示したものである。この液晶表示装置はガラス基板1を備えている。ガラス基板1の上面の各所定の個所には、1回目のフォトリソグラフィ処理により、ITO膜からなるドレイン電極を含むドレインライン(信号ライン)2、ソース電極3及びソース電極3に接続された画素電極4が形成されている。ガラス基板1上のゲートライン(走査ライン)(5)形成領域には、2回目のフォトリソグラフィ処理により、上から順に、アルミニウムからなるゲート電極を含むゲートライン5、窒化シリコンからなるゲート絶縁膜6及びポリシリコンからなる半導体薄膜7が形成されている。この場合、半導体薄膜7とドレインライン2及びソース電極3との間にはn+シリコン層からなるオーミックコンタクト層8が形成されている。このオーミックコンタクト層8は、半導体薄膜7を形成するための薄膜を成膜したとき、ドレインライン2、ソース電極3及び画素電極4の各上面に形成されるが、2回目のフォトリソグラフィ処理により、ゲートライン5下におけるドレインライン2及びソース電極3上にのみ残存される。
【0003】
そして、薄膜トランジスタ9は、ソース電極3、このソース電極3の近傍つまり図3(A)、(B)においてその左側に位置するドレインライン2からなるドレイン電極、これら両電極上のゲートライン5からなるゲート電極及びこのゲート電極下の半導体薄膜7などにより構成されている。ところで、この液晶表示装置では、2回目のフォトリソグラフィ処理により、ゲートライン(5)形成領域に、上から順に、ゲート電極を含むゲートライン5、ゲート絶縁膜6及び半導体薄膜7を形成しているので、ゲートライン5下全体に半導体薄膜7が残存され、半導体薄膜7の形状がゲートライン5の形状と同じとなる。この結果、上記の本来の薄膜トランジスタ9のほかに、図3(A)、(B)において、左側のソース電極3(3′)、右側のドレインライン2(2′)からなるドレイン電極、これら両電極上のゲートライン5からなるゲート電極及びこのゲート電極下の半導体薄膜7などにより、性能が劣る不要な薄膜トランジスタ10が構成されることになる。
【0004】
したがって、この液晶表示装置の等価回路は図4に示すようになる。すなわち、図4において、左側の画素電極4aは、ゲートライン5及び左側のドレインライン2aに本来の薄膜トランジスタ9aを介して接続されているとともに、ゲートライン5及び中央のドレインライン2bに不要な薄膜トランジスタ10aを介して接続されている。右側の画素電極4bは、ゲートライン5及び中央のドレインライン2bに本来の薄膜トランジスタ9bを介して接続されているとともに、ゲートライン5及び右側のドレインライン2cに不要な薄膜トランジスタ10bを介して接続されている。そして、一例として、ゲートライン5にゲート電圧が印加されている状態において、中央のドレインライン2bにのみデータ信号が印加されたとする。すると、その右側の本来の薄膜トランジスタ9bがオン状態となることにより、右側の画素電極4bにデータが書き込まれるとともに、その左側の不要な薄膜トランジスタ10aもオン状態となることにより、左側の画素電極4aにもデータが書き込まれることになる。なお、データの書き込みは、図示していないが、実際には画素電極4a、4bとこれに対向して配置された共通電極とその間に配置された液晶などからなる画素に対して行われるが、説明の便宜上、上述したように、画素電極4a、4bに対して行われることとする。
【0005】
ここで、不要な薄膜トランジスタ10a、10bの性能について考察する。図3(A)、(B)に示すように、不要な薄膜トランジスタ10のチャネル幅(ゲートライン5の幅)は本来の薄膜トランジスタ9のそれとほぼ同じであるが、不要な薄膜トランジスタ10のチャネル長は本来の薄膜トランジスタ9のそれの例えば10倍程度と長い。この結果、図4において中央のドレインライン2bにのみデータ信号が印加された場合には、データの書き込みが本来行われてはならい左側の画素電極4a(以下、非データ書込画素という場合がある。)では、データの書き込みが行われる右側の画素電極4b(以下、データ書込画素という場合がある。)の1/10位のレベルでデータの書き込みが行われることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の液晶表示装置では、非データ書込画素においてその右隣のデータ書込画素の1/10位のレベルでデータの書き込みが行われることになる。この結果、液晶表示装置が白黒表示のものである場合、非データ書込画素がその右隣のデータ書込画素の1/10位のレベルで駆動状態となり、画質が低下するという問題があった。また、図5に等価回路を示すように、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色表示用の画素電極4R、4G、4Bがストライプ状に配列されているカラー液晶表示装置の場合には、ゲートライン5に各色表示用の画素電極4R、4G、4Bが接続されているので、例えば緑表示用の画素電極4Gのみがデータ書込画素となったとき、その左隣の赤表示用の画素電極4Rが非データ書込画素であるにもかかわらずデータ書込画素の1/10位のレベルで駆動状態となり、この結果ゲートライン5に沿う方向において互いに近接して配置された3つの各色表示用の画素電極4R、4G、4Bによって構成される1画素としてやや赤みがかった緑表示となり、したがって色の再現性が悪くなり、これまた画質が低下するという問題があった。また、図6に等価回路を示すように、各色表示用の画素電極4R、4G、4Bがデルタ状に配列されているカラー液晶表示装置の場合においても、ゲートライン5に各色表示用の画素電極4R、4G、4Bが接続されているので、上述のストライプ配列の場合と同様に、色の再現性が悪くなり、これまた画質が低下するという問題があった。
この発明の課題は、画質を良くすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明に係る電界発光素子は、マトリクス状に配列された走査ライン及び信号ラインにこれらの各交点ごとに配置された多数の画素電極がそれぞれ薄膜トランジスタを介して接続されているとともに、前記多数の画素電極のうち互いに近接して配置された各色表示用の複数の画素電極によって1つの画素が構成され、さらに前記薄膜トランジスタの一部を構成する半導体薄膜の形状が前記走査ラインの形状と同じである液晶表示装置において、前記各走査ラインにそれぞれ同一色表示用の前記画素電極のみが前記薄膜トランジスタを介して接続されたものである。
【0008】
請求項1記載の発明によれば、一の走査ラインに同一色表示用の画素電極のみが本来の薄膜トランジスタ及び不要な薄膜トランジスタを介して接続されることになるので、不要な薄膜トランジスタの影響を受けて非データ書込画素が駆動しても、この非データ書込画素がその隣のデータ書込画素と同一の色を表示することになり、したがって同一の色がやや強調されるだけであり、色の再現性がほとんど悪くならないようにすることができ、ひいては画質を良くすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の第1実施形態におけるカラー液晶表示装置の等価回路を示したものである。この液晶表示装置は、ストライプ配列であるが、図5に示す従来の場合と各色表示用の画素電極4R、4G、4Bの配列などが異なっている。すなわち、第1のゲートライン(走査ライン)5aには赤表示用の画素電極4Rのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されている。第2のゲートライン(走査ライン)5bには緑表示用の画素電極4Gのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されている。第3のゲートライン(走査ライン)5cには青表示用の画素電極4Bのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されている。そして、ドレインライン(信号ライン)2に沿う方向において互いに近接して配置された3つの各色表示用の画素電極4R、4G、4Bによって1つの画素が構成されている。この場合、各画素電極4R、4G、4Bのサイズは、ゲートライン5a、5b、5cに沿う方向の長さXがドレインライン2に沿う方向の長さYよりも長くなっている。
【0010】
このように、この液晶表示装置では、第1に、各ゲートライン5a、5b、5cにそれぞれ同一色表示用の画素電極4R、4G、4Bのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されているので、不要な薄膜トランジスタ10の影響を受けて非データ書込画素(例えば左側の画素電極4R)が駆動しても、この非データ書込画素がその右隣のデータ書込画素(右側の画素電極4R)と同一の色(赤)を表示することになり、したがって同一の色がやや強調されるだけであり、色の再現性がほとんど悪くならないようにすることができ、ひいては画質を良くすることができる。
【0011】
第2に、画素電極4R、4G、4Bのサイズをゲートライン5a、5b、5cに沿う方向の長さXがドレインライン2に沿う方向の長さYよりも長くなるようにしているので、この長くなる分に応じて不要な薄膜トランジスタ10のチャネル長が長くなり、この薄膜トランジスタ10による影響を少なくすることができる。この結果、上記第1の場合の同一の色表示による強調を低減することができ、したがって画質をより一層良くすることができる。ところで、この第2の場合の作用は、白黒表示の液晶表示装置についても同様であるので、この発明を白黒表示の液晶表示装置に適用した場合、白黒表示の画質を良くすることができる。なお、図1を反時計方向に90°回転させると、各画素電極4R、4G、4Bの配置関係は図5に示す従来の場合と同じとなる。したがって、この第1実施形態における画素電極の配列を上述したようにストライプ配列ということができる。
【0012】
ここで、図1に示すストライプ配列の場合と、図5に示す従来のストライプ配列の場合とを比較して説明する。一例として、図5に示す従来のストライプ配列の場合には、ゲートライン5に沿う方向において互いに近接して配置された3つの各色表示用の画素電極4R、4G、4Bによって1つの画素が構成されているので、ゲートラインの本数を480本、ドレインラインの本数を640×3本とすると、画素電極数が約92万となり、画素数が約30万となる。これに対して、図1に示すストライプ配列の場合には、ドレインライン2に沿う方向において互いに近接して配置された3つの各色表示用の画素電極4R、4G、4Bによって1つの画素が構成されているので、ゲートラインの本数を480×3本、ドレインラインの本数を640本とすると、画素電極数が約92万となり、画素数が約30万となる。
【0013】
このように、図1に示すストライプ配列の場合には、図5に示す従来のストライプ配列の場合と比較して、ゲートラインの本数が3倍となり、ドレインラインの本数が1/3となる。このうち、ドレインラインの本数が1/3になるということは、図1に示す不要な薄膜トランジスタ10のチャネル長を図5に示す不要な薄膜トランジスタ10のチャネル長の約3倍とすることができることを意味する。このことから、図1に示す液晶表示装置においては、図5に示す従来のものと比較して、不要な薄膜トランジスタ10による影響が約1/3に低減されることになり、その分だけ画質を良くすることができることになる。
【0014】
次に、図2はこの発明の第2実施形態におけるカラー液晶表示装置の等価回路を示したものである。この液晶表示装置は、デルタ配列であるが、図6に示す従来の場合と各色表示用の画素電極4R、4G、4Bの配列などが異なっている。すなわち、図6に示す従来の場合には、ゲートライン5が左右方向に直線状に配置され、ドレインライン2が上下方向に蛇行して配置されている。これに対して、この第2実施形態では、ゲートライン5a、5b、5cが左右方向に蛇行して配置され、ドレインライン2が上下方向に直線状に配置されている。また、第1のゲートライン5aには赤表示用の画素電極4Rのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されている。第2のゲートライン5bには緑表示用の画素電極4Gのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されている。第3のゲートライン5cには青表示用の画素電極4Bのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されている。
【0015】
このように、この第2実施形態の液晶表示装置では、上記第1実施形態における第1の場合と同様に、各ゲートライン5a、5b、5cに同一色表示用の画素電極4R、4G、4Bのみが本来の薄膜トランジスタ9及び不要な薄膜トランジスタ10を介して接続されているので、不要な薄膜トランジスタ10の影響を受けて非データ書込画素(例えば左側の画素電極4R)が駆動しても、この非データ書込画素がその隣のデータ書込画素(右側の画素電極4R)と同一の色(赤)を表示することになり、したがって同一の色がやや強調されるだけであり、色の再現性がほとんど悪くならないようにすることができ、ひいては画質を良くすることができる。なお、図2を反時計方向に90°回転させると、各画素電極4R、4G、4Bの配置関係は図6に示す従来の場合と同じとなる。したがって、この第2実施形態における画素電極の配列を上述したようにデルタ配列ということができる。
【0016】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、一の走査ラインに同一色表示用の画素電極のみが本来の薄膜トランジスタ及び不要な薄膜トランジスタを介して接続されることになるので、不要な薄膜トランジスタの影響を受けて非データ書込画素が駆動しても、この非データ書込画素がその隣のデータ書込画素と同一の色を表示することになり、したがって同一の色がやや強調されるだけであり、色の再現性がほとんど悪くならないようにすることができ、ひいては画質を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態における液晶表示装置の等価回路を示す図。
【図2】この発明の第2実施形態における液晶表示装置の等価回路を示す図。
【図3】(A)は従来の液晶表示装置の一部を示す平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図4】図3に示す液晶表示装置の等価回路を示す図。
【図5】従来のストライプ配列のカラー液晶表示装置の等価回路を示す図。
【図6】従来のデルタ配列のカラー液晶表示装置の等価回路を示す図。
【符号の説明】
2 ドレインライン
4R、4G、4B 画素電極
5a、5b、5c ゲートライン
9 本来の薄膜トランジスタ
10 不要な薄膜トランジスタ
Claims (3)
- マトリクス状に配列された走査ライン及び信号ラインにこれらの各交点ごとに配置された多数の画素電極がそれぞれ薄膜トランジスタを介して接続されているとともに、前記多数の画素電極のうち互いに近接して配置された各色表示用の複数の画素電極によって1つの画素が構成され、さらに前記薄膜トランジスタの一部を構成する半導体薄膜の形状が前記走査ラインの形状と同じである液晶表示装置において、
前記各走査ラインにそれぞれ同一色表示用の前記画素電極のみが前記薄膜トランジスタを介して接続されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1記載の発明において、前記画素電極はストライプ状に配列され、かつ該画素電極のサイズは前記走査ラインに沿う方向の長さが前記信号ラインに沿う方向の長さよりも大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項1記載の発明において、前記画素電極はデルタ状に配列され、かつ前記走査ラインは蛇行して配置されているとともに前記信号ラインは直線状に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
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