JP4436060B2 - Liquid crystal display panel and method for suppressing display spots on liquid crystal display panel - Google Patents

Liquid crystal display panel and method for suppressing display spots on liquid crystal display panel Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に液晶表示装置の技術分野に関し、特に液晶表示装置の液晶表示パネルに関連する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、液晶表示パネルは、マトリクス状に並べられた多数の画素を有し、各画素に印加する電圧を変化させて液晶分子の配向を制御することで、適切な画像を表示する。
【0003】
図1は、この種の液晶表示パネルの1つの画素に関する等価回路を示す。図示されているように、この構造は、容量がCLCの画素容量部102と、この画素容量部102に対する電荷の充放電を制御する薄膜トランジスタ104を有する。薄膜トランジスタ104のゲート電極はゲートバスライン106に接続され、薄膜トランジスタ104のドレイン電極はドレインバスライン108に接続される。更に、画素容量部102に並列に容量がCsの補助容量部110が接続されている。液晶表示パネルには、このような画素構造が、マトリクス形式で多数設けられている。
【0004】
動作時にあっては、あるパルス期間の間に、同一のゲートバスライン106に接続されている総ての薄膜トランジスタ104が導通状態になり、各自の画素容量部102に対する電荷の充電又は放電が行われ、そのパルス期間が終了すると薄膜トランジスタ104が非道通状態になり、画素容量部102の電荷の蓄積状態が維持される。次のパルス期間では、そのゲートバスライン106に隣接するゲートバスラインに接続されている総てのトランジスタが導通し、電荷の充放電が行われる。以下同様の動作が反復され、ゲートバスライン毎に画素の状態が制御されることで、液晶表示パネルに適切な画像が表示される。
【0005】
薄膜トランジスタ104は、非道通状態では何らの電流も流さないことが理想的である。しかしながら、実際にはいくらかのリーク電流が流れてしまうので、画素容量部102の電圧が、不必要に変動する虞がある。また、画素容量部102とドレインバスライン108との間の寄生容量CDSに起因して、画素容量部102の電圧が変動する虞もある。上述したように、画素の走査はゲートバスライン毎に行われるので、異なるゲートバスラインに関する画素容量部102は互いに影響しないことが望まれる。しかし、画素容量部102とドレインバスライン108との間の寄生容量CDSに起因して、ゲートバスラインが異なっていてもドレインバスライン108の共通する画素が互いに相互作用し、いわゆるクロストーク・ノイズが画素容量部102に生じてしまう。更に、画素容量部102とゲートバスライン106との間の寄生容量CGSに起因するノイズが画素容量部102に生じる虞もある。このような電流のリークやノイズに起因して、画素容量部102の電位が所望の値から逸脱すると、その部分に関する表示内容は適切なものではなくなってしまう虞がある。
【0006】
薄膜トランジスタのリーク、寄生容量CDS,CGSによるノイズ等に起因する画素容量部102の電圧変動に対処するため、補助容量部110が画素容量部102に並列に設けられている。補助容量部110を設けることで、1つの画素に関する容量が増加し、薄膜トランジスタ104に電荷がリークしても画素容量部102の電圧変動を抑制することが可能になる。また、補助容量部Csが無かった場合に、寄生容量CDS,CGSに起因して画素容量部102に生じる電圧変動又はノイズΔVは、
ΔV=Cp/(Cp+CLC)×ΔE ・・・(A)
と表現することができる。ここで、Cpは、ドレインバスラインとの間の寄生容量CDS又はゲートバスラインとの間の寄生容量CGSである。ΔEは、ドレインバスライン又はゲートバスラインの電圧変化である。これに対して、補助容量部Csを設けた場合の画素容量部102に生じる電圧変動ΔVは、
ΔV=Cp/(Cs+Cp+CLC)×ΔE ・・・(B)
と表現することができる。数式(A),(B)を比較すると、(B)式の分母は(A)式の分母より大きくなっていることが分かる。従って、補助容量部Csを設けることで、画素容量部102の電圧変動を抑制することが可能になる。この種の液晶表示パネルについては、例えば特許文献1に開示されている。
【0007】
【特許文献1】
特許第3098345号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の液晶表示パネルでは、画素容量部102の電圧変動又は電荷のリークの原因として、トランジスタ104及び寄生容量CDS,CGSに起因するものが支配的であることを想定している。
【0009】
しかしながら、液晶表示パネルの製造工程において、液晶中に異物が混入し、液晶中にイオンが溶け出して液晶の比抵抗を大幅に下げてしまうことがあり得る。例えば、人体の皮膚やウレタンのような合成ゴム等の異物、塵、粒子、ゴミ等(以下、「異物」という。)が液晶中に入り、通常は10E+14程度の液晶の比抵抗が例えば10E+10程度に減少する。異物の大きさ自体は5〜100μm程度であるが、この異物によって汚染される液晶の領域の範囲は1〜3mm程度にもなり得る。液晶への異物の混入は、製造する液晶表示パネルのサイズが大型化するほど懸念される。
【0010】
画素中の液晶が汚染されると、画素容量部102から液晶を通じて電荷がリークする効果も大きくなり、その効果が、上記のトランジスタ等によるリークの大きさに匹敵する、又はそれを超える場合もあり得る。従来の液晶表示パネルでは、そのような事態に充分に対処していないので、そのような汚染のあった場合に良好な表示を行うことが困難になってしまう。画素容量部102のリークが大きくなると、例えば、ある画素に電荷を蓄積し、所定の書き込み周期後に再びその画素に達した時点で、蓄積していた電荷の大半がリークしており、その近辺での表示が良好でなくなってしまう(特に表示斑が発生する虞がある)。
【0011】
例えば、ノーマリブラックモード(垂直配向型)の液晶の場合には、画素に電圧を印加すると白色を表示し、電圧の印加されていないときに黒色を表示すべきである(簡単のため、白黒のパネルを想定している。)。ある画素周辺の液晶が汚染されていたとすると、白色を表示すべき場合にその画素周辺が黒色を表示し、黒いシミ状の斑(表示斑)を生じさせてしまう。同様に、ノーマリホワイトモードの液晶の場合は、液晶の汚染に起因して白いシミ状の斑を生じさせてしまう。
【0012】
本願の課題は、液晶表示パネルの表示斑を抑制することの可能な液晶表示パネル及びそのための方法を提供することである。
【0013】
本願の別の課題は、液晶表示パネルの画素に蓄積された電荷が液晶を介してリークすることに起因する、液晶表示パネルの表示斑を抑制することの可能な液晶表示パネル及びそのための方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、
所定の形式で配列された多数の画素を有する液晶表示パネルであって、各画素が、
画素に対する電荷の充放電を制御するトランジスタと、
前記トランジスタに接続された画素電極層、及び液晶を介して少なくとも一部が前記画素電極層に対向するように設けられた対向電極層より成る画素容量部と、
前記画素電極層、バスライン層及びそれらの間に位置する中間電極層より成る補助容量部であって、前記中間電極層の少なくとも一部が前記画素電極に絶縁層を介して対向するように設けられ、前記中間電極層の少なくとも一部が絶縁層を介して前記バスライン層に対向するよう設けられるところの補助容量部
を有し、前記多数の画素の一部の画素における画素電極層と中間電極層とが電気的に接続され、他の画素における画素電極層と中間電極層とが電気的に絶縁されることを特徴とする液晶表示パネル
が、提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1実施例]
図2は、本願第1実施例による液晶表示パネル中の1つの画素(より詳しくは、1画素中の1つの色彩に関する部分)についての平面図を示す。図3は、図2に示されるAA線に沿う断面図を示す。以下、図2,3を参照しながら、画素構造200を説明する。画素構造200は、ゲートバスライン202とドレインバスライン206を有し、ドレインバスライン206は、ゲートバスライン202に対して直交する位置関係で絶縁膜204を介して設けられる。ゲートバスライン202及びドレインバスライン206の交差部には、画素構造に対する電荷の充放電を制御するための薄膜トランジスタ201が設けられる。薄膜トランジスタ201は、アモルファスシリコンより成るチャネル層208を有し、これは、絶縁膜204上にてゲートバスライン202に対向して設けられる。チャネル層208上には絶縁性のチャネル保護層210が設けられる。薄膜トランジスタ201はチャネル層208に接続されるソース電極212を有する。薄膜トランジスタ201は絶縁性の保護層214により被覆される。画素構造200は、保護層214上に画素電極216を有し、この画素電極216は導電性のコンタクト部218を介してソース電極212に接続される。
【0016】
一方、画素構造200は、ゲートバスライン202と同一の工程で成膜された補助容量バスライン220を有する。画素構造200は、ソース電極212と同レベルの中間電極層222を有し、絶縁層204上に設けられる中間電極層222の一部は補助容量バスライン220に対向する位置関係にあるが、他の部分224はそのような位置関係にない。すなわち、他の部分224は補助容量バスラインとオーバーラップしていない。中間電極層222の上側には絶縁層214を介して画素電極216が位置している。図示されてはいないが、実際には、図2,図3に示される画素構造上に対向電極が設けられ、それらの間は液晶で充填される。すなわち、薄膜トランジスタ201を通じて、画素電極及び対向電極の間に電圧が印加されることで、液晶分子の配向が制御される。ゲートバスライン202及び補助容量バスライン220を同一の工程で成膜することは、本発明に必須ではないが、製造工程の簡易化の観点からは、それらを同一の材料で同時に形成することが望ましい。ソース又はドレイン電極と中間電極層222とを形成する場合にも、同様のことが言える。
【0017】
図4は、図2及び図3に示される画素構造の等価回路図を示す。図示されているように、ゲートバスライン202とドレインバスライン206の交差部に薄膜トランジスタ201が設けられている。薄膜トランジスタ201のソース電極212は画素電極216に接続され、画素電極216及び不図示の対向電極は、容量がCLCの画素容量部224を形成する。また、画素電極216と中間電極層222は、容量がCS1の第1補助容量部226を形成し、中間電極層222と補助容量バスライン220は容量がCS2の第2補助容量部228を形成する。第1及び第2補助容量部226,228は直列に接続され、画素容量部224に並列に 接続される。
【0018】
以下、液晶表示パネルの表示斑を抑制するための手法を説明する。本願実施例による液晶表示パネルには、図2乃至図4に示されるような画素構造が、マトリクス形式で多数設けられている。先ず、液晶表示パネルを動作させ、表示斑を引き起こす画素の座標及びその影響範囲を見出す。この作業は、例えば、検査対象となる液晶表示パネルの駆動周波数を本来の動作周波数よりも低くして行われる。画素に対する書込み周期を延長することで、電荷のリークの影響が促進されるからである。また、温度を高くすると液晶の抵抗が低下する性質を利用して、通常の使用温度よりも温度を高く設定することで、加速試験を行うことも可能である。更に、必要に応じて他のパラメータを変更しながら試験を行うことも可能である。いずれにせよ、試験の結果、表示斑が観測されたならば、その座標及び影響範囲が特定される。
【0019】
このようにして特定された各画素(異常画素)の画素電極216及び中間電極層222は、電気的に接続される。接続の工程は、例えば図3にて絶縁体204の補助容量バスライン220の側から、部分224に向けて、レーザを照射することで(レーザアブレーション効果を利用して)、簡易に行うことが可能である。
【0020】
図5は、画素電極層216と中間電極層222とが電気的に接続された場合の断面図を示す。図示されているように、レーザ照射を行うことで、電極を形成するメタルが溶融し、両電極間が短絡される。なお、レーザ照射以外の任意の手法で、画素電極層216及び中間電極層222の間の電気的な接続部230を形成することが可能である。ただし、簡易かつ迅速に接続部230を形成する観点からは、本実施例のように、補助容量バスライン220と重ならない部分224を事前に設けておき、薄膜トランジスタの設けられている基板の側からレーザを照射することが望ましい。
【0021】
図6は、画素電極層216と中間電極層222とが電気的に接続された場合の画素構造の等価回路を示す。接続前の画素構造を示す図4と対比すると、接続後には第1補助容量部226が除去されていることが分かる。補助容量部の容量は、図4に示す場合は(1/CS1+1/CS2−1=CS1S2/(CS1+CS2)であり、これはCS1以下であって且つCS1以下の値であった。これに対して、図6に示す場合の補助容量部の容量はCS2となり、図4の場合に比べて大きくなる。例えば、CS1=CS2=Cとすると、補助容量部の容量は、接続部230の形成前はC/2であったところ、接続部230の形成後はCに増える(2倍に増える)。異常画素に関する補助容量部の容量が増えるので、異常画素に関する電荷のリークは、接続する前よりも抑制される。
【0022】
以下、この手法により従来よりも表示斑を抑制することが可能になることを説明する。簡単のため、CS1=CS2=Cとする。従来の液晶表示パネルの画素は、総て図5,6に示されるような構造を有している。この場合に、補助容量部の容量であるCS2が大きければ大きいほど、その1つの画素に関するリーク電流を抑制する能力は高くなる。しかしながら、既に述べたように液晶の汚染に起因して、たとえ大きな容量を設定したとしても、ある画素に関するリーク電流を充分に抑制することの困難な場合が生じ得る。このため、リーク電流の極めて少ない画素(正常画素)と、それ以外のリーク電流の多い画素(異常画素)とが液晶表示パネルに現われ、それらの間の表示の様子の差異(正常画素と異常画素との間の電位差)が、顕著な表示斑となって観測されてしまう。すなわち、リーク電流を少なくするために容量Cを大きく設定したとすると、確かにリーク電流自体は容量Cを大きくした分だけ抑制することが能になるが、異常画素が生じた場合には正常画素と異常画素との間の電位差が大きくなり、表示斑は却って大きくなってしまうのである。
【0023】
これに対して、本願実施例による液晶表示パネルの画素は、当初は総て図3,4に示されるような構造を有する。上述したように補助容量部の容量はC/2であり、これは、図5,6に示される構造のものよりも小さな値である。従って、1つ1つの画素に関して言えば、本願実施例による画素は、従来の構造の画素よりもリーク電流を抑制する能力が当初は低く設定されている。本実施例の正常画素は、従来の正常画素よりもリーク電流による影響が低くなり、従来の正常画素より大きく電圧が低下しまう。一方、ある画素が異常画素であると判定された場合には、その画素は図5,6に示される構造に変更され、リーク電流の影響を抑制する能力が、従来の画素と同程度に高められる。従って、異常画素に関しては従来と同程度に電流が存在することとなる。本実施例の正常画素は従来の正常画素よりもリーク電流による電圧低下が大きく、異常画素は従来と同程度の電圧低下となる。従って、本願実施例における正常画素と異常画素の間の相違量(画素容量の電圧の相違)は、従来における正常画素と異常画素との間の相違量より小さくなり、その結果、本願実施例は液晶表示パネルに現われる表示斑を従来よりも抑制することが可能になる。本実施例によれば、個々の画素のリーク電流の影響度を犠牲にする代りに、多数の画素全体における正常画素及び異常画素間の電位差を少なくすることで、液晶表示パネルの表示斑を抑制することが可能になる。
【0024】
[第2実施例]
図7は、本願第2実施例による画素構造の断面図を示す。図8は、図7に示される画素構造の等価回路図を示す。概して、本実施例による画素構造は、図4に示されるものと同様であるが、中間電極層に関する部分が相違する。画素構造700は、ゲートバスライン702とドレインバスライン706を有し、ドレインバスライン706は、ゲートバスライン702に対して直交する位置関係で絶縁膜704を介して設けられる。ゲートバスライン702及びドレインバスライン706の交差部には、画素構造に対する電荷の充放電を制御するための薄膜トランジスタ701が設けられる。薄膜トランジスタ701は、アモルファスシリコンより成るチャネル層708を有し、これは、絶縁膜704上にてゲートバスライン702に対向して設けられる。チャネル層708上には絶縁性のチャネル保護層710が設けられる。薄膜トランジスタ701はチャネル層708に接続されるソース電極712を有する。薄膜トランジスタ701は絶縁性の保護層714により被覆される。画素構造700は、保護層714上に画素電極716を有し、この画素電極716は導電性のコンタクト部718を介してソース電極712に接続される。
【0025】
一方、画素構造700は、ゲートバスライン702と同レベルの(同程度の高さに)補助容量バスライン720を有する。画素構造700は、ソース電極712と同レベルの第1,第2中間電極層722,723を有し、絶縁層704上に設けられる第1,第2中間電極層722,723の一部は補助容量バスライン720に対向する位置関係にあるが、他の部分724,725はそのような位置関係にない。すなわち、他の部分724,725は補助容量バスライン720とオーバーラップしていない。第1,第2中間電極層722,723の上側には絶縁層714を介して画素電極716が位置している。
【0026】
図8は、図7に示される画素構造の等価回路図を示す。図示されているように、ゲートバスライン702とドレインバスライン706の交差部に薄膜トランジスタ701が設けられている。薄膜トランジスタ701のソース電極712は画素電極716に接続され、画素電極716及び不図示の対向電極は、容量がCLCの画素容量部724を形成する。また、画素電極716と第1中間電極層722は、容量がCS1の第1補助容量部732を形成し、第1中間電極層722と補助容量バスライン720は容量がCS2の第2補助容量部734を形成する。第1及び第2補助容量部732,734は直列に接続され、画素容量部724に並列に接続される。更に、画素電極716と第2中間電極層723は、容量がCS3の第3補助容量部736を形成し、第2中間電極層723と補助容量バスライン720は容量がCS4の第4補助容量部738を形成する。第3及び第4補助容量部736,738も直列に接続され、画素容量部724に並列に接続される。
【0027】
本実施例によれば、中間電極層が2つに分割され(722,723)、それぞれが異なる補助容量部を形成する。このため、補助容量部の容量は、第1補助容量部732を除去し得ることに加えて、第3補助容量部736を除去することも可能になる。図7の波線727,729で示されるような接続部を形成することで、第1又は第3補助容量部732,736を除去することができる。本実施例によれば、第1実施例に比べて容量値の選択肢が増え、より適切な容量値を設定することが可能になる。上述したように、補助容量部の容量値は大きすぎても表示斑を引き起こし得るので、本実施例は第1実施例よりも表示斑を一層抑制することが可能になる。なお、図7,8では、中間電極層を2つに分割した例を示したが、更に多くの領域に中間電極層を分割することも可能である。
【0028】
[シミュレーション結果]
図9は、図3,4に示される本願実施例及び従来例に関するシミュレーション結果を示す図である。シミュレーションにおける主なパラメータの値は、以下のとおりである。
【0029】
画素ピッチ(縦) 294μm
画素ピッチ(横) 98μm
画素容量部の容量(CLC) 200fF
接続後の補助容量部の容量(C) 264.4fF
接続前の補助容量部の容量(C/2) 132.2fF
電圧 2V
トランジスタのOFFリーク電流 1×10−11
液晶の比抵抗(汚染前) 1×1014 Ω/m
液晶の比抵抗(汚染後) 1×10 Ω/m
フレーム周波数 60Hz
書き込み周期 16.6ms
このシミュレーションでは、液晶に異物が混入したことで液晶が汚染され、液晶の比抵抗が1×1014 から1×10 Ω/mに変化したことを想定している。図9のグラフ902は、補助容量部の容量(補助容量値)がCである正常画素についての電圧を示す。グラフ904は、補助容量値がCである異常画素についての電圧を示す。グラフ906は、補助容量値がC/2である正常画素についての電圧を示す。グラフ908は、補助容量値がC/2である異常画素についての電圧を示す。図示されているように、何れの場合も画素電圧は時間経過と供に低下する。正常画素に関するグラフ902,906、及び異常画素に関するグラフ904,908から明らかなように、容量値の大きい方が電圧を維持する能力(リーク電流を抑制する能力)が高い。従って、正常画素で容量の大きな場合902が、最も画素電圧を維持することができ、異常画素で容量の小さな場合908が最も画素電圧を低下させてしまう。
【0030】
従来の液晶表示パネルでは、総ての画素は同一の補助容量値Cを有するので、グラフ902,904に示されるような電圧降下特性を示す。これらのグラフの縦軸方向の差分(Δ1)が、表示斑に影響することとなる。本願実施例では、正常画素についてはグラフ906に示される電圧降下特性を示す。異常画素については、当初はグラフ908に示される電圧降下特性を示すが、図5,6に関して説明した修復作業が行われることで、異常画素についてはグラフ904の電圧降下特性を示すことになる。従って、表示斑に影響する電位差(Δ2)は、グラフ906とグラフ904との縦軸方向の差分になり、これは従来の値より小さい(Δ2<Δ1)。従って、本願実施例は従来例よりも表示斑を抑制することが可能になる。
【0031】
図10は、図9に示すシミュレーション結果における電位差を詳細に示す。すなわち、従来例における正常画素と異常画素との間の電位差(Δ1)が、グラフ1012で示され、本願実施例における正常画素と異常画素との間の電位差(Δ2)が、グラフ1014で示されている。本願実施例によれば、表示斑を引き起こす電位差を約60%に抑制し得ることが示されている。
【0032】
図11も、図10と同様なシミュレーション結果を示す図であるが、このシミュレーションでは、補助容量値Cの値を2倍に増加させている(Cnew=2×Cold)。上述したように、補助容量部の容量が大きいほどリーク電流を抑制する能力は高くなるので、従来例に関するグラフ1102及び本願実施例に関するグラフ1104の何れの電位差も全体的に低くなっている。この数値例の場合は、本願実施例が、表示斑を引き起こす電位差を約40%に抑制し得ることを示している。
【0033】
以下、本発明が教示する手段を列挙する。
【0034】
(付記1) 所定の形式で配列された多数の画素を有する液晶表示パネルであって、各画素が、
画素に対する電荷の充放電を制御するトランジスタと、
前記トランジスタに接続された画素電極層、及び液晶を介して少なくとも一部が前記画素電極層に対向するように設けられた対向電極層より成る画素容量部と、
前記画素電極層、バスライン層及びそれらの間に位置する中間電極層より成る補助容量部であって、前記中間電極層の少なくとも一部が前記画素電極に絶縁層を介して対向するように設けられ、前記中間電極層の少なくとも一部が絶縁層を介して前記バスライン層に対向するよう設けられるところの補助容量部
を有し、前記多数の画素の一部の画素における画素電極層と中間電極層とが電気的に接続され、他の画素における画素電極層と中間電極層とが電気的に絶縁されることを特徴とする液晶表示パネル。
【0035】
(付記2) 前記多数の画素の一部の画素における画素電極層と中間電極層とが対向する部分に設けられた導電性の貫通孔を有することを特徴とする付記1記載の液晶表示パネル。
【0036】
(付記3) 前記中間電極層の一部が前記バスラインに対向しないように形成されることを特徴とする付記1記載の液晶表示パネル。
【0037】
(付記4) 前記中間電極層が、互いに絶縁された複数の電極層より成ることを特徴とする付記1記載の液晶表示パネル。
【0038】
(付記5) 前記複数の電極層の各々が、前記バスラインに対向しない部分を有することを特徴とする付記1記載の液晶表示パネル。
【0039】
(付記6) 前記トランジスタのソース及びドレインを形成する電極層と、前記中間絶縁層とが同一の材料で形成されることを特徴とする付記1記載の液晶表示パネル。
【0040】
(付記7) 液晶表示パネルの表示斑を抑制する方法であって、前記液晶表示パネル内で所定の形式で配列された多数の画素の各々が、
画素に対する電荷の充放電を制御するトランジスタと、
前記トランジスタに接続された画素電極層、及び液晶を介して少なくとも一部が前記画素電極層に対向するように設けられた対向電極層より成る画素容量部と、
前記画素電極層、バスライン層及びそれらの間に位置する中間電極層より成る補助容量部であって、前記中間電極層の少なくとも一部が前記画素電極に絶縁層を介して対向するように設けられ、前記中間電極層の少なくとも一部が絶縁層を介して前記バスライン層に対向するよう設けられるところの補助容量部
を有し、当該方法が、
前記液晶表示パネルにて表示斑を生じさせている画素を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された画素の画素電極層と中間電極層とを電気的に接続する接続ステップ
を有することを特徴とする液晶表示パネルの表示斑を抑制する方法。
【0041】
(付記8) 前記接続ステップが、レーザを照射することで、前記画素電極層及び前記中間電極層間の導電性接続部を形成するステップより成ることを特徴とする付記7記載の方法。
【0042】
(付記9) 前記トランジスタのソース及びドレイン電極層と、前記中間電極層とが同一の成膜ステップで形成されることを特徴とする付記7記載の方法。
【0043】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、液晶表示パネルの表示斑を抑制することが可能になる。更に、液晶表示パネルの画素に蓄積された電荷が液晶を介してリークすることに起因する、液晶表示パネルの表示斑を抑制することも可能になる。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来の液晶表示パネルの1つの画素に関する等価回路図を示す。
【図2】図2は、本願第1実施例による液晶表示パネル中の画素についての平面図を示す。
【図3】図3は、図2に示されるAA線に沿う断面図を示す。
【図4】図4は、図2及び図3に示される画素構造の等価回路図を示す。
【図5】図5は、本願第1実施例にて補助容量を増加させた場合の画素構造の断面図を示す。
【図6】図6は、図5に示される画素構造の等価回路図を示す。
【図7】図7は、本願第2実施例による画素構造の断面図を示す。
【図8】図8は、図7に示される画素構造の等価回路図を示す。
【図9】図9は、本願実施例及び従来例に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図10】図10は、本願実施例及び従来例に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図11】図11は、本願実施例及び従来例に関するシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
102 画素容量部
104 薄膜トランジスタ
106 ゲートバスライン
108 ドレインバスライン
110 補助容量部
200,700 画素構造
201,701 薄膜トランジスタ
202,702 ゲートバスライン
204,704 絶縁膜
206,706 ドレイン電極
208,708 チャネル層
210,710 チャネル保護膜
212,712 ソース電極
214,714 絶縁膜
216,716 画素電極
218,718 コンタクト
220,720 補助容量バスライン
222,723 中間電極層
226,228,732,734,736,738 補助容量部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention generally relates to the technical field of liquid crystal display devices, and more particularly to a liquid crystal display panel of a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
In general, a liquid crystal display panel has a large number of pixels arranged in a matrix, and displays an appropriate image by controlling the orientation of liquid crystal molecules by changing the voltage applied to each pixel.
[0003]
FIG. 1 shows an equivalent circuit relating to one pixel of this type of liquid crystal display panel. As shown, this structure has a capacitance of C LC And a thin film transistor 104 that controls charge and discharge of charges to and from the pixel capacitor unit 102. The gate electrode of the thin film transistor 104 is connected to the gate bus line 106, and the drain electrode of the thin film transistor 104 is connected to the drain bus line 108. Further, an auxiliary capacitance unit 110 having a capacitance of Cs is connected to the pixel capacitance unit 102 in parallel. A liquid crystal display panel is provided with a large number of such pixel structures in a matrix form.
[0004]
During operation, all thin film transistors 104 connected to the same gate bus line 106 are in a conductive state during a certain pulse period, and charge or discharge of charge to or from the respective pixel capacitor portions 102 is performed. When the pulse period ends, the thin film transistor 104 is turned off, and the charge accumulation state of the pixel capacitor portion 102 is maintained. In the next pulse period, all transistors connected to the gate bus line adjacent to the gate bus line 106 are turned on, and charge and discharge are performed. Thereafter, the same operation is repeated, and the state of the pixel is controlled for each gate bus line, whereby an appropriate image is displayed on the liquid crystal display panel.
[0005]
Ideally, the thin film transistor 104 does not pass any current in the non-passage state. However, since some leakage current actually flows, there is a possibility that the voltage of the pixel capacitor unit 102 fluctuates unnecessarily. In addition, a parasitic capacitance C between the pixel capacitor unit 102 and the drain bus line 108 is used. DS As a result, the voltage of the pixel capacitor 102 may fluctuate. As described above, since pixel scanning is performed for each gate bus line, it is desirable that the pixel capacitor portions 102 related to different gate bus lines do not affect each other. However, the parasitic capacitance C between the pixel capacitor 102 and the drain bus line 108 DS As a result, even if the gate bus lines are different, the common pixels of the drain bus lines 108 interact with each other, and so-called crosstalk noise is generated in the pixel capacitor portion 102. Further, a parasitic capacitance C between the pixel capacitor unit 102 and the gate bus line 106 is used. GS There is also a possibility that noise resulting from the above will occur in the pixel capacitor 102. If the potential of the pixel capacitor portion 102 deviates from a desired value due to such current leakage or noise, the display content relating to that portion may not be appropriate.
[0006]
Thin film transistor leakage, parasitic capacitance C DS , C GS In order to cope with voltage fluctuations in the pixel capacitor unit 102 due to noise caused by the auxiliary capacitor unit 110, the auxiliary capacitor unit 110 is provided in parallel to the pixel capacitor unit 102. By providing the auxiliary capacitor portion 110, the capacitance related to one pixel increases, and the voltage fluctuation of the pixel capacitor portion 102 can be suppressed even if charge leaks to the thin film transistor 104. Further, when there is no auxiliary capacitance portion Cs, the parasitic capacitance C DS , C GS The voltage fluctuation or noise ΔV generated in the pixel capacitor 102 due to the
ΔV = Cp / (Cp + C LC ) × ΔE (A)
It can be expressed as Here, Cp is a parasitic capacitance C to the drain bus line. DS Or parasitic capacitance C between the gate bus line GS It is. ΔE is a voltage change of the drain bus line or the gate bus line. On the other hand, the voltage fluctuation ΔV generated in the pixel capacitor 102 when the auxiliary capacitor Cs is provided is
ΔV = Cp / (Cs + Cp + C LC ) × ΔE (B)
It can be expressed as Comparing equations (A) and (B), it can be seen that the denominator of equation (B) is larger than the denominator of equation (A). Therefore, by providing the auxiliary capacitor portion Cs, it is possible to suppress voltage fluctuation of the pixel capacitor portion 102. This type of liquid crystal display panel is disclosed in Patent Document 1, for example.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3098345
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional liquid crystal display panel, the transistor 104 and the parasitic capacitance C are the causes of voltage fluctuation or charge leakage of the pixel capacitor 102. DS , C GS It is assumed that what is attributed to is dominant.
[0009]
However, in the manufacturing process of the liquid crystal display panel, foreign substances may be mixed in the liquid crystal, and ions may be dissolved in the liquid crystal, thereby greatly reducing the specific resistance of the liquid crystal. For example, foreign substances such as human skin and synthetic rubber such as urethane, dust, particles, dust, etc. (hereinafter referred to as “foreign substances”) enter the liquid crystal, and the specific resistance of the liquid crystal is usually about 10E + 14, for example, about 10E + 10. To decrease. The size of the foreign matter itself is about 5 to 100 μm, but the range of the liquid crystal region contaminated by the foreign matter can be about 1 to 3 mm. Contamination of foreign matter into the liquid crystal is a concern as the size of the liquid crystal display panel to be manufactured increases.
[0010]
When the liquid crystal in the pixel is contaminated, the effect of leakage of charges from the pixel capacitor 102 through the liquid crystal becomes large, and the effect may be comparable to or exceed the magnitude of leakage due to the above-described transistor or the like. obtain. Since the conventional liquid crystal display panel does not sufficiently cope with such a situation, it becomes difficult to perform a good display when there is such contamination. When the leak of the pixel capacitor portion 102 becomes large, for example, when charge is accumulated in a certain pixel and reaches that pixel again after a predetermined writing cycle, most of the accumulated charge leaks, and in the vicinity thereof Display is not good (particularly, display spots may occur).
[0011]
For example, in the case of a normally black mode (vertical alignment type) liquid crystal, white should be displayed when a voltage is applied to the pixel, and black should be displayed when no voltage is applied (for simplicity, black and white). Is assumed.). Assuming that the liquid crystal around a certain pixel is contaminated, when white is to be displayed, the periphery of that pixel displays black, resulting in black spots (display spots). Similarly, in the case of a normally white mode liquid crystal, white spot-like spots are generated due to the contamination of the liquid crystal.
[0012]
The subject of this application is providing the liquid crystal display panel which can suppress the display spot of a liquid crystal display panel, and the method for it.
[0013]
Another problem of the present application is a liquid crystal display panel capable of suppressing display spots on the liquid crystal display panel caused by leakage of charges accumulated in the pixels of the liquid crystal display panel via the liquid crystal, and a method therefor Is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention,
A liquid crystal display panel having a large number of pixels arranged in a predetermined format, wherein each pixel is
A transistor for controlling charge and discharge of the charge to the pixel;
A pixel capacitor layer comprising a pixel electrode layer connected to the transistor, and a counter electrode layer provided so that at least a part thereof faces the pixel electrode layer via a liquid crystal;
An auxiliary capacitance unit including the pixel electrode layer, the bus line layer, and an intermediate electrode layer positioned therebetween, wherein at least a part of the intermediate electrode layer is provided to face the pixel electrode through an insulating layer And an auxiliary capacitance portion in which at least a part of the intermediate electrode layer is provided to face the bus line layer with an insulating layer interposed therebetween.
The pixel electrode layer and the intermediate electrode layer in some of the pixels are electrically connected, and the pixel electrode layer and the intermediate electrode layer in the other pixels are electrically insulated. Characteristic LCD panel
Is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First embodiment]
FIG. 2 is a plan view of one pixel (more specifically, a portion relating to one color in one pixel) in the liquid crystal display panel according to the first embodiment of the present application. FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG. Hereinafter, the pixel structure 200 will be described with reference to FIGS. The pixel structure 200 includes a gate bus line 202 and a drain bus line 206, and the drain bus line 206 is provided via an insulating film 204 in a positional relationship orthogonal to the gate bus line 202. A thin film transistor 201 is provided at the intersection of the gate bus line 202 and the drain bus line 206 to control charge / discharge of charges with respect to the pixel structure. The thin film transistor 201 has a channel layer 208 made of amorphous silicon, which is provided on the insulating film 204 so as to face the gate bus line 202. An insulating channel protective layer 210 is provided on the channel layer 208. The thin film transistor 201 includes a source electrode 212 connected to the channel layer 208. The thin film transistor 201 is covered with an insulating protective layer 214. The pixel structure 200 has a pixel electrode 216 on the protective layer 214, and the pixel electrode 216 is connected to the source electrode 212 through a conductive contact portion 218.
[0016]
On the other hand, the pixel structure 200 includes a storage capacitor bus line 220 formed in the same process as the gate bus line 202. The pixel structure 200 has an intermediate electrode layer 222 at the same level as the source electrode 212, and a part of the intermediate electrode layer 222 provided on the insulating layer 204 is in a positional relationship facing the storage capacitor bus line 220. Portion 224 is not in such a positional relationship. That is, the other portion 224 does not overlap with the auxiliary capacity bus line. A pixel electrode 216 is located above the intermediate electrode layer 222 with an insulating layer 214 interposed therebetween. Although not shown, in practice, a counter electrode is provided on the pixel structure shown in FIGS. 2 and 3, and the space between them is filled with liquid crystal. That is, the orientation of the liquid crystal molecules is controlled by applying a voltage between the pixel electrode and the counter electrode through the thin film transistor 201. It is not essential for the present invention to form the gate bus line 202 and the auxiliary capacitor bus line 220 in the same process, but from the viewpoint of simplifying the manufacturing process, they may be formed simultaneously with the same material. desirable. The same applies to the formation of the source or drain electrode and the intermediate electrode layer 222.
[0017]
FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of the pixel structure shown in FIGS. As shown in the drawing, a thin film transistor 201 is provided at the intersection of the gate bus line 202 and the drain bus line 206. The source electrode 212 of the thin film transistor 201 is connected to the pixel electrode 216, and the pixel electrode 216 and the counter electrode (not shown) have a capacitance of C. LC The pixel capacitor portion 224 is formed. The pixel electrode 216 and the intermediate electrode layer 222 have a capacitance of C. S1 The first auxiliary capacitance portion 226 is formed, and the intermediate electrode layer 222 and the auxiliary capacitance bus line 220 have a capacitance of C. S2 The second auxiliary capacitance portion 228 is formed. The first and second auxiliary capacitor units 226 and 228 are connected in series and connected in parallel to the pixel capacitor unit 224.
[0018]
Hereinafter, a method for suppressing display spots on the liquid crystal display panel will be described. The liquid crystal display panel according to the present embodiment is provided with a number of pixel structures as shown in FIGS. 2 to 4 in a matrix form. First, the liquid crystal display panel is operated to find out the coordinates of pixels that cause display spots and their affected ranges. This operation is performed, for example, with the driving frequency of the liquid crystal display panel to be inspected being lower than the original operating frequency. This is because the influence of charge leakage is promoted by extending the writing period for the pixel. Further, it is possible to perform an acceleration test by setting the temperature higher than the normal use temperature by utilizing the property that the resistance of the liquid crystal decreases when the temperature is increased. Furthermore, it is possible to perform a test while changing other parameters as necessary. In any case, if a display spot is observed as a result of the test, the coordinates and the influence range are specified.
[0019]
The pixel electrode 216 and the intermediate electrode layer 222 of each pixel (abnormal pixel) thus identified are electrically connected. For example, the connection process can be easily performed by irradiating the portion 224 with a laser (using the laser ablation effect) from the auxiliary capacitor bus line 220 side of the insulator 204 in FIG. Is possible.
[0020]
FIG. 5 is a cross-sectional view when the pixel electrode layer 216 and the intermediate electrode layer 222 are electrically connected. As shown in the figure, by performing laser irradiation, the metal forming the electrodes is melted and the electrodes are short-circuited. Note that the electrical connection portion 230 between the pixel electrode layer 216 and the intermediate electrode layer 222 can be formed by any method other than laser irradiation. However, from the viewpoint of forming the connection portion 230 simply and quickly, a portion 224 that does not overlap with the auxiliary capacitance bus line 220 is provided in advance as in the present embodiment, and from the substrate side where the thin film transistor is provided. It is desirable to irradiate a laser.
[0021]
FIG. 6 shows an equivalent circuit of a pixel structure when the pixel electrode layer 216 and the intermediate electrode layer 222 are electrically connected. Compared with FIG. 4 showing the pixel structure before connection, it can be seen that the first auxiliary capacitor 226 is removed after connection. The capacity of the auxiliary capacity section is (1 / C in the case shown in FIG. S1 + 1 / C S2 ) -1 = C S1 C S2 / (C S1 + C S2 This is C S1 Less than and C S1 The following values were obtained. On the other hand, the capacity of the auxiliary capacity unit in the case shown in FIG. S2 Thus, it becomes larger than the case of FIG. For example, C S1 = C S2 Assuming = C, the capacity of the auxiliary capacitor portion is C / 2 before the connection portion 230 is formed, but increases to C (doubled) after the connection portion 230 is formed. Since the capacity of the auxiliary capacitance unit related to the abnormal pixel is increased, charge leakage related to the abnormal pixel is suppressed more than before connection.
[0022]
Hereinafter, it will be described that display spots can be suppressed by this method more than in the past. C for simplicity S1 = C S2 = C. The pixels of the conventional liquid crystal display panel have a structure as shown in FIGS. In this case, C which is the capacity of the auxiliary capacity unit S2 The larger the is, the higher the ability to suppress the leakage current for that one pixel. However, as described above, due to the contamination of the liquid crystal, it may be difficult to sufficiently suppress the leakage current related to a certain pixel even if a large capacity is set. For this reason, pixels with very little leakage current (normal pixels) and other pixels with high leakage current (abnormal pixels) appear on the liquid crystal display panel, and the difference in display state between them (normal pixels and abnormal pixels) (Potential difference between the two) is observed as a noticeable display spot. That is, if the capacitance C is set large in order to reduce the leakage current, it is possible to suppress the leakage current itself by an amount corresponding to the increase in the capacitance C. However, when an abnormal pixel occurs, the normal pixel The potential difference between the abnormal pixel and the abnormal pixel is increased, and the display spots are increased.
[0023]
On the other hand, the pixels of the liquid crystal display panel according to the embodiment of the present invention initially have a structure as shown in FIGS. As described above, the capacity of the auxiliary capacity unit is C / 2, which is smaller than that of the structure shown in FIGS. Therefore, regarding each pixel, the pixel according to the embodiment of the present invention is initially set to have a lower ability to suppress the leakage current than a pixel having a conventional structure. The normal pixel of this embodiment is less affected by the leakage current than the conventional normal pixel, and the voltage is greatly reduced compared to the conventional normal pixel. On the other hand, when it is determined that a certain pixel is an abnormal pixel, the pixel is changed to the structure shown in FIGS. 5 and 6, and the ability to suppress the influence of the leakage current is enhanced to the same extent as the conventional pixel. It is done. Therefore, the current is present in the same degree as the conventional pixel. The normal pixel of this embodiment has a larger voltage drop due to the leakage current than the conventional normal pixel, and the abnormal pixel has a voltage drop comparable to that of the conventional pixel. Therefore, the difference amount between the normal pixel and the abnormal pixel in the embodiment of the present application (difference in the voltage of the pixel capacitance) is smaller than the difference amount between the normal pixel and the abnormal pixel in the related art. Display spots appearing on the liquid crystal display panel can be suppressed more than ever. According to this embodiment, instead of sacrificing the influence of leakage current of individual pixels, the potential difference between normal pixels and abnormal pixels in a large number of pixels is reduced, thereby suppressing display spots on the liquid crystal display panel. It becomes possible to do.
[0024]
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a sectional view of a pixel structure according to the second embodiment of the present application. FIG. 8 shows an equivalent circuit diagram of the pixel structure shown in FIG. In general, the pixel structure according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 4, but the portions related to the intermediate electrode layer are different. The pixel structure 700 includes a gate bus line 702 and a drain bus line 706, and the drain bus line 706 is provided via an insulating film 704 in a positional relationship orthogonal to the gate bus line 702. A thin film transistor 701 for controlling charge / discharge of charges with respect to the pixel structure is provided at an intersection of the gate bus line 702 and the drain bus line 706. The thin film transistor 701 includes a channel layer 708 made of amorphous silicon, which is provided on the insulating film 704 so as to face the gate bus line 702. An insulating channel protective layer 710 is provided over the channel layer 708. The thin film transistor 701 includes a source electrode 712 connected to the channel layer 708. The thin film transistor 701 is covered with an insulating protective layer 714. The pixel structure 700 includes a pixel electrode 716 on the protective layer 714, and the pixel electrode 716 is connected to the source electrode 712 through a conductive contact portion 718.
[0025]
On the other hand, the pixel structure 700 has a storage capacitor bus line 720 at the same level as the gate bus line 702 (at the same height). The pixel structure 700 includes first and second intermediate electrode layers 722 and 723 at the same level as the source electrode 712, and part of the first and second intermediate electrode layers 722 and 723 provided on the insulating layer 704 is an auxiliary element. The other portions 724 and 725 are not in such a positional relationship, although they are in a positional relationship facing the capacitor bus line 720. That is, the other portions 724 and 725 do not overlap with the auxiliary capacity bus line 720. A pixel electrode 716 is located above the first and second intermediate electrode layers 722 and 723 with an insulating layer 714 interposed therebetween.
[0026]
FIG. 8 shows an equivalent circuit diagram of the pixel structure shown in FIG. As shown in the drawing, a thin film transistor 701 is provided at the intersection of the gate bus line 702 and the drain bus line 706. The source electrode 712 of the thin film transistor 701 is connected to the pixel electrode 716, and the pixel electrode 716 and the counter electrode (not illustrated) have a capacitance of C. LC The pixel capacitor portion 724 is formed. The pixel electrode 716 and the first intermediate electrode layer 722 have a capacitance of C. S1 The first auxiliary capacitance portion 732 is formed, and the first intermediate electrode layer 722 and the auxiliary capacitance bus line 720 have a capacitance of C. S2 The second auxiliary capacitance portion 734 is formed. The first and second auxiliary capacitor units 732 and 734 are connected in series, and are connected in parallel to the pixel capacitor unit 724. Further, the pixel electrode 716 and the second intermediate electrode layer 723 have a capacitance of C. S3 The third intermediate capacitor portion 736 is formed, and the second intermediate electrode layer 723 and the auxiliary capacitor bus line 720 have a capacitance of C. S4 The fourth auxiliary capacitance portion 738 is formed. The third and fourth auxiliary capacitor portions 736 and 738 are also connected in series and are connected in parallel to the pixel capacitor portion 724.
[0027]
According to the present embodiment, the intermediate electrode layer is divided into two (722, 723), and each forms a different auxiliary capacitance portion. For this reason, in addition to being able to remove the first auxiliary capacitance unit 732, the capacity of the auxiliary capacitance unit can also remove the third auxiliary capacitance unit 736. By forming a connection portion as indicated by broken lines 727 and 729 in FIG. 7, the first or third auxiliary capacitance portions 732 and 736 can be removed. According to the present embodiment, there are more capacity value choices than in the first embodiment, and a more appropriate capacity value can be set. As described above, even if the capacitance value of the auxiliary capacitor portion is too large, display spots can be caused. Therefore, this embodiment can further suppress display spots than the first embodiment. 7 and 8 show an example in which the intermediate electrode layer is divided into two, it is also possible to divide the intermediate electrode layer into more regions.
[0028]
[simulation result]
FIG. 9 is a diagram showing simulation results regarding the embodiment of the present invention and the conventional example shown in FIGS. The main parameter values in the simulation are as follows.
[0029]
Pixel pitch (vertical) 294μm
Pixel pitch (horizontal) 98 μm
Capacitance (C LC 200fF
Capacitance (C) 264.4 fF of auxiliary capacity section after connection
Auxiliary capacity before connection (C / 2) 132.2 fF
Voltage 2V
Transistor OFF leakage current 1 × 10 -11 A
Liquid crystal specific resistance (before contamination) 1 × 10 14 Ω / m
Specific resistance of liquid crystal (after contamination) 1 × 10 9 Ω / m
Frame frequency 60Hz
Write cycle 16.6ms
In this simulation, the liquid crystal is contaminated by foreign matters mixed in the liquid crystal, and the specific resistance of the liquid crystal is 1 × 10. 14 To 1 × 10 9 It is assumed that it has changed to Ω / m. A graph 902 in FIG. 9 shows a voltage for a normal pixel in which the capacitance (auxiliary capacitance value) of the auxiliary capacitance unit is C. A graph 904 shows a voltage for an abnormal pixel having an auxiliary capacitance value C. A graph 906 shows a voltage for a normal pixel having an auxiliary capacitance value of C / 2. A graph 908 shows a voltage for an abnormal pixel having an auxiliary capacitance value of C / 2. As shown in the figure, in either case, the pixel voltage decreases with time. As is clear from the graphs 902 and 906 regarding the normal pixels and the graphs 904 and 908 regarding the abnormal pixels, the larger the capacitance value, the higher the ability to maintain the voltage (the ability to suppress the leakage current). Therefore, when the normal pixel has a large capacity 902, the pixel voltage can be maintained most, and when the abnormal pixel has a small capacity 908, the pixel voltage decreases most.
[0030]
In the conventional liquid crystal display panel, since all the pixels have the same auxiliary capacitance value C, voltage drop characteristics as shown in graphs 902 and 904 are exhibited. A difference (Δ1) in the vertical axis direction of these graphs affects display spots. In the present embodiment, the voltage drop characteristic shown in the graph 906 is shown for normal pixels. The abnormal pixel initially exhibits the voltage drop characteristic shown in the graph 908, but the repair operation described with reference to FIGS. 5 and 6 is performed, so that the abnormal pixel exhibits the voltage drop characteristic in the graph 904. Therefore, the potential difference (Δ2) that affects the display spots is the difference in the vertical axis direction between the graph 906 and the graph 904, which is smaller than the conventional value (Δ2 <Δ1). Therefore, the embodiment of the present application can suppress display spots more than the conventional example.
[0031]
FIG. 10 shows the potential difference in the simulation result shown in FIG. 9 in detail. That is, the potential difference (Δ1) between the normal pixel and the abnormal pixel in the conventional example is shown by a graph 1012, and the potential difference (Δ2) between the normal pixel and the abnormal pixel in this embodiment is shown by a graph 1014. ing. According to the embodiment of the present application, it is shown that the potential difference causing display spots can be suppressed to about 60%.
[0032]
FIG. 11 is also a diagram showing a simulation result similar to FIG. 10, but in this simulation, the value of the auxiliary capacitance value C is doubled (C new = 2xC old ). As described above, the larger the capacity of the auxiliary capacitance portion, the higher the ability to suppress the leakage current. Therefore, the potential difference between the graph 1102 related to the conventional example and the graph 1104 related to the present embodiment is generally low. In the case of this numerical example, it is shown that the embodiment of the present application can suppress the potential difference causing display spots to about 40%.
[0033]
The means taught by the present invention will be enumerated below.
[0034]
(Supplementary Note 1) A liquid crystal display panel having a large number of pixels arranged in a predetermined format, wherein each pixel is
A transistor for controlling charge and discharge of the charge to the pixel;
A pixel capacitor layer comprising a pixel electrode layer connected to the transistor, and a counter electrode layer provided so that at least a part thereof faces the pixel electrode layer via a liquid crystal;
An auxiliary capacitance unit including the pixel electrode layer, the bus line layer, and an intermediate electrode layer positioned therebetween, wherein at least a part of the intermediate electrode layer is provided to face the pixel electrode through an insulating layer And an auxiliary capacitance portion in which at least a part of the intermediate electrode layer is provided to face the bus line layer with an insulating layer interposed therebetween.
The pixel electrode layer and the intermediate electrode layer in some of the pixels are electrically connected, and the pixel electrode layer and the intermediate electrode layer in the other pixels are electrically insulated. A characteristic LCD panel.
[0035]
(Supplementary note 2) The liquid crystal display panel according to supplementary note 1, wherein the liquid crystal display panel has a conductive through hole provided in a portion where a pixel electrode layer and an intermediate electrode layer of a part of the plurality of pixels are opposed to each other.
[0036]
(Supplementary note 3) The liquid crystal display panel according to supplementary note 1, wherein a part of the intermediate electrode layer is formed so as not to face the bus line.
[0037]
(Supplementary note 4) The liquid crystal display panel according to supplementary note 1, wherein the intermediate electrode layer comprises a plurality of electrode layers insulated from each other.
[0038]
(Supplementary note 5) The liquid crystal display panel according to supplementary note 1, wherein each of the plurality of electrode layers has a portion that does not face the bus line.
[0039]
(Supplementary note 6) The liquid crystal display panel according to supplementary note 1, wherein an electrode layer forming a source and a drain of the transistor and the intermediate insulating layer are formed of the same material.
[0040]
(Additional remark 7) It is a method of suppressing the display spot of a liquid crystal display panel, Comprising: Each of many pixels arranged in the predetermined format within the said liquid crystal display panel is,
A transistor for controlling charge and discharge of the charge to the pixel;
A pixel capacitor layer comprising a pixel electrode layer connected to the transistor, and a counter electrode layer provided so that at least a part thereof faces the pixel electrode layer via a liquid crystal;
An auxiliary capacitance unit including the pixel electrode layer, the bus line layer, and an intermediate electrode layer positioned therebetween, wherein at least a part of the intermediate electrode layer is provided to face the pixel electrode through an insulating layer And an auxiliary capacitance portion in which at least a part of the intermediate electrode layer is provided to face the bus line layer with an insulating layer interposed therebetween.
And the method is
A specific step of identifying a pixel causing display spots on the liquid crystal display panel;
Connection step of electrically connecting the pixel electrode layer and the intermediate electrode layer of the pixel specified in the specifying step
A method for suppressing display spots on a liquid crystal display panel.
[0041]
(Supplementary note 8) The method according to supplementary note 7, wherein the connection step includes a step of forming a conductive connection portion between the pixel electrode layer and the intermediate electrode layer by irradiating a laser.
[0042]
(Supplementary note 9) The method according to supplementary note 7, wherein the source and drain electrode layers of the transistor and the intermediate electrode layer are formed in the same film formation step.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, display spots on the liquid crystal display panel can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress display spots on the liquid crystal display panel resulting from leakage of charge accumulated in the pixels of the liquid crystal display panel through the liquid crystal.
[0044]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram relating to one pixel of a conventional liquid crystal display panel.
FIG. 2 is a plan view of pixels in the liquid crystal display panel according to the first embodiment of the present application.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 2;
4 shows an equivalent circuit diagram of the pixel structure shown in FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a pixel structure when an auxiliary capacitance is increased in the first embodiment of the present application.
6 is an equivalent circuit diagram of the pixel structure shown in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a pixel structure according to a second embodiment of the present application.
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the pixel structure shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing simulation results regarding the embodiment of the present invention and a conventional example.
FIG. 10 is a diagram showing simulation results regarding the embodiment of the present invention and a conventional example.
FIG. 11 is a diagram showing simulation results related to the embodiment of the present invention and a conventional example.
[Explanation of symbols]
102 Pixel capacity section
104 Thin film transistor
106 Gate bus line
108 Drain bus line
110 Auxiliary capacitor
200,700 pixel structure
201,701 Thin film transistor
202,702 Gate bus line
204,704 Insulating film
206,706 Drain electrode
208,708 channel layer
210,710 Channel protective film
212,712 Source electrode
214, 714 Insulating film
216,716 Pixel electrode
218,718 contact
220,720 Auxiliary capacity bus line
222,723 Intermediate electrode layer
226,228,732,734,736,738 Auxiliary capacity section

Claims (4)

所定の形式で配列された多数の画素を有する液晶表示パネルであって、各画素が、
画素に対する電荷の充放電を制御するトランジスタと、
前記トランジスタに接続された画素電極層、及び液晶を介して少なくとも一部が前記画素電極層に対向するように設けられた対向電極層を有する画素容量部と、
前記画素電極層、バスライン層並びに前記画素電極層及びバスライン層間に位置する中間電極層を有する補助容量部と、
を有し、前記中間電極層の一部は、前記画素電極層及び前記バスライン層に対向し、前記中間電極層の別の部分は、前記画素電極層には対向するが、前記バスラインには対向しないように形成され、
前記別の部分と前記画素電極層との間は、前記液晶表示パネルの中で表示斑を生じさせている画素の場合は電気的に短絡され、他の画素の場合は電気的に短絡されていない、液晶表示パネル。
A liquid crystal display panel having a large number of pixels arranged in a predetermined format, wherein each pixel is
A transistor for controlling charge and discharge of the charge to the pixel;
A pixel capacitor unit having a counter electrode layer pixel electrode layer connected to the transistor, and at least a portion through the liquid crystal is provided so as to face the pixel electrode layer,
An auxiliary capacitor having the pixel electrode layer, the bus line layer, and an intermediate electrode layer located between the pixel electrode layer and the bus line layer;
A part of the intermediate electrode layer is opposed to the pixel electrode layer and the bus line layer, and another part of the intermediate electrode layer is opposed to the pixel electrode layer. Are formed so as not to face each other
The other portion and the pixel electrode layer are electrically short-circuited in the case of pixels causing display spots in the liquid crystal display panel, and are electrically short-circuited in the case of other pixels. No LCD display panel.
前記中間電極層が、互いに絶縁された複数の電極層を含む請求項1記載の液晶表示パネル。  The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the intermediate electrode layer includes a plurality of electrode layers insulated from each other. 前記トランジスタのソース及びドレインを形成する電極層と、前記中間電極層とが同一の材料で形成される請求項1記載の液晶表示パネル。  The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein an electrode layer forming a source and a drain of the transistor and the intermediate electrode layer are formed of the same material. 液晶表示パネルの表示斑を抑制する方法であって、前記液晶表示パネル内で所定の形式で配列された多数の画素の各々が、
画素に対する電荷の充放電を制御するトランジスタと、
前記トランジスタに接続された画素電極層、及び液晶を介して少なくとも一部が前記画素電極層に対向するように設けられた対向電極層を有する画素容量部と、
前記画素電極層、バスライン層並びに前記画素電極層及びバスライン層間に位置する中間電極層を有する補助容量部と、
を有し、前記中間電極層の一部は、前記画素電極層及び前記バスライン層に対向し、前記中間電極層の別の部分は、前記画素電極層には対向するが、前記バスラインには対向しないように形成され、当該方法は、
前記液晶表示パネルの中で表示斑を生じさせている画素を特定する特定ステップと、
前記特定ステップにて特定された画素の前記別の部分と前記画素電極層との間を電気的に短絡するステップ
を有する、液晶表示パネルの表示斑を抑制する方法。
A method for suppressing display spots on a liquid crystal display panel, each of a large number of pixels arranged in a predetermined format in the liquid crystal display panel,
A transistor for controlling charge and discharge of the charge to the pixel;
A pixel capacitor unit having a counter electrode layer pixel electrode layer connected to the transistor, and at least a portion through the liquid crystal is provided so as to face the pixel electrode layer,
An auxiliary capacitor having the pixel electrode layer, the bus line layer, and an intermediate electrode layer located between the pixel electrode layer and the bus line layer;
A part of the intermediate electrode layer is opposed to the pixel electrode layer and the bus line layer, and another part of the intermediate electrode layer is opposed to the pixel electrode layer. Are formed so as not to face each other.
A specific step of identifying a pixel causing display spots in the liquid crystal display panel;
A method of suppressing display unevenness of a liquid crystal display panel, comprising: electrically short-circuiting between the another portion of the pixel specified in the specifying step and the pixel electrode layer.
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