JPH0372321A - アクティブマトリクス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄積容量を有するアクティブマトリクス表示
装置に関する。

（従来の技術） 従来より、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、プラズマ表示
装置等に於いては、マトリクス状に配列された絵素電極
を選択駆動することにより、画面上に表示パターンが形
成されている。選択された絵素電極とこれに対向する対
向電極との間に電圧が印加され、その間に介在する表示
媒体の光学的変調が行われる。この光学的変調が表示パ
ターンとして視認される。絵素電極の駆動方式として、
個々の独立した絵素電極を配列し、この絵素電極のそれ
ぞれにスイッチング素子を連結して駆動するアクティブ
マトリクス駆動方式が知られている。

絵素電極を選択駆動するスイッチング素子としては、Ｔ
ＰＴ（薄膜トランジスタ）素子、ＭＩＭ（金属−絶縁層
一金！Ｋ）素子、ＭＯＳ）ランジスタ素子、ダイオード
、バリスタ等が一般的に知られている。アクティブマト
リクス駆動方式は、高コントラストの表示が可能であり
、液晶テレビジョン、ワードプロセッサ、コンピュータ
の端末表示装置等に実用化されている。

このようなアクティブマトリクス表示装置では、充分な
フントラストを得るために、蓄積容量が設けられること
がある。蓄積容量は各絵素電極と、各絵素電極に絶縁性
の膜等を介して重畳された蓄積容量用電極とによって形
成される。第４図に蓄積容量を有するアクティブマトリ
クス表示装置の等価回路図を示す。平行するデートノイ
スライン１３に直交して、ソースバスライン１４が設け
られている。ゲートバスライン１３にはＴＦＴＩ６のゲ
ート電極２２が接続され、ＴＦＴＩ　６のソース電極２
３はソースバスライン１４に接続されている。ＴＦＴＩ
６のドレイン電極２４には、絵素電極と対向電極との間
に形成される絵素容量１７と、絵素電極と蓄積容量用電
極との間に形成される蓄積容ｆｉ１８とが接続されてい
る。各蓄積容量用電極は蓄積容量バスライン１５に接続
されている。

この表示装置では、ゲートバスライン１３に走査信号が
印加されると、ＴＦＴＩ６のソース電極２３とドレイン
電極２４との間が低抵抗となり、ソースバスライン１４
に出力された画像信号に応じた電圧が、絵素容量１７及
び蓄積容量１８に印加される。この電圧により、絵素電
極と対向電極との間に封入された液晶等の表示媒体の光
学的特性の変調が行われる。次に、ゲートバスライン１
３上の走査信号がオフ状態となると、ソース電極２３と
ドレイン電極２４との間が高抵抗となり、絵素容量１７
及び蓄積容量１８に蓄積された電荷は、ゲートバスライ
ン１３上に次の走査信号が印加されるまでの一周期の間
保持される。絵素容量１７に保持された電荷の減衰速度
は、表示媒体である液晶の電気抵抗とＴＦＴＩ６の漏れ
電流とに依存する。蓄積容量１８ｇはこのように蓄積さ
れた電荷を一周期の間、高いレベルで保持するために設
けられている。このように蓄積容量１８を有する表示装
置では画像信号の電圧の高低により、中間調の表示も可
能となる。

各蓄積容ｆｉ１８を構成している蓄積容量用電極は、絵
素電極の一部と絶縁膜を介して対向するように設けられ
、前述のように各蓄積容量用電極は蓄積容量バスライン
１５に接続されている。第４図の表示装置の一方の基板
であるアクティブマトリクス基板の概略図を第５図に示
す。尚、第５図では簡単のためにＴＦＴＩ　６、絵素容
量１７、及び蓄積容量１８の記載を省略しである。第５
図に示すように、各蓄積容量バスライン１５は共通幹配
線１９に接続され、共通幹配線１９の両端には外部端子
２０及び２１が設けられている。

（発明が解決しようとする課題） ケートバスライン１３、ソースバスライン１４、及び蓄
積容量バスライン１５は、金属などの導電性材料で形成
されており、それぞれ電気抵抗Ｒ（Ｇ）、Ｒ（Ｓ）、Ｒ
（Ｃｓ）を有している。また、これらのバスラインは、
交差する他のバスラインと対向電極との間に電気容量Ｃ
（Ｇ）、Ｃ（Ｓ）、Ｃ（Ｃｓ）をそれぞれ有している。

従って、これらのバスライン上では、これらの電気抵抗
と電気容量との積で表される時定数τ（Ｇ）、τ（Ｓ）
、τ（Ｃｓ）に相当する信号遅延が生じる。このような
信号遅延により、各バスラインの端子に加えられた信号
は、バスラインの先端へ進むにつれて遅延することとな
る。

この信号遅延の大きさはゲートバスライン１３及びソー
スバス配線１４上ではそれぞれτ（Ｇ）及びτ（Ｓ）に
依存する。しかし、蓄積容量バスライン１５上の信号遅
延は、τ（Ｃｓ）と、共通幹配線６上のτ（Ｃｓ　ａ）
とを加えた値に依存する。

そのため、外部端子２０及び２１に加えられた信号は、
まず、共通幹配線１９上で遅延し、更に蓄積容量バスラ
イン１５上で遅延することとなる。

第５図のアクティブマトリクス基板では、共通幹配線１
９上の信号遅延は、外部端子２０及び２１から最も遠い
中央部で最も大きい。また、蓄積容量バスライン１５上
の信号遅延は、共通幹配線１９から最も遠い部分で最も
大きい。従って、第５図の例では基板の右端の中程の部
分で最も信号遅延が大きくなる。この様子を第６図（ａ
）に示す。第６図＜ａ＞では表示画面は破線で示され、
信号遅延の最も大きい絵素電極がＡで示されている。第
６図（ａ）の絵素電極Ａに於ける信号遅延τ（Ａ）は、
次のように表される。

τ　くＡ）＝τ　（Ｐ）　　＋τ　（ａ）ここで、τ（
Ｐ）は第６図（ａ）の共通幹配線１９上の外部端子２０
及び２１からＰ点までの間の部分に生じる信号遅延、τ
（ａ）は蓄積容量バスライン１５上のＰ点からＡ点まで
の部分に生じる信号遅延である。τ（Ｐ）は、共通幹配
線１９の外部端子２０又は２１からＰ点までの部分の電
気容量ｃ　（ｐ）及び電気抵抗Ｒ（Ｐ）の積で表される
。同様に、τ＜ａ＞は、蓄積容量バスライン１５のＰ点
からＡ点までの部分の電気容ｆｆ１ｃ（ａ）及び電気抵
抗Ｒ（ａ）の積で表される。従って、上記τ（Ａ）は τ（Ａ）＝Ｃ（Ｐ）・Ｒ（Ｐ） ＋Ｃ（ａ）　　・Ｒ（ａ） で表される。

蓄積容量バスライン１５の信号遅延の大きい部分に接続
された絵素電極では、ゲートバスライン１３にオン信号
が加えられている間に、データ信号を充分に書き込むこ
とができない。そのため、表示画面上には信号遅延に基
づく不均一な表示が生しることとなる。画面が大型化さ
れるに伴い、バスラインの抵抗及び容量が大きくなるの
で、上述の問題点は顕著に現れる。また、表示画面が精
細化されるに伴い、バスラインの数が多くなるので、同
様に上述の問題点は顕著に現れる。

本発明はこのような問題点を解決するものであり、本発
明の目的は、信号遅延の小さい蓄積容量バスラインを有
するアクティブマトリクス表示装置を提供することであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明のアクティブマトリクス表示装置は、少なくとも
一方が透光性を有する一対の基板と、該一対の基板間に
封入され印加電圧に応答して光学的特性が変調される表
示媒体と、該一対の基板の何れか一方の基板内面にマト
リクス状に配列された絵素電極と、該絵素電極に対向す
る蓄積容量用電極と、該蓄積容量用電極に接続された蓄
積容量バスラインと、を有するアクティブマトリクス表
示装置であって、該蓄積容量バスライン間を電気的に接
続する共通幹配線が、該蓄積容量バスラインの両端部に
設けられておりそのことによって上記目的が達成される
。

（作用） 第６図（ｂ）に示すように本発明表示装置では、蓄積容
量バスライン１５の両端部に共通幹配線１９及び２５が
接続された構成を有している。このような構成では、信
号遅延は破線で示す表示画面の中央のＢで示す絵素電極
で最も大きくなる。絵素電極Ｂに於ける信号遅延τ（Ｂ
）は τ（Ｂ）＝τ（Ｐ）十τ（ｂ） で表される。τ（Ｐ）は前述の従来例で説明したように
、共通幹配！１９上の外部端子２０及び２１からＰ点ま
での部分に生じる信号遅延、又は共通特配Ｈｓ２５上の
外部端子２６及び２７からＰ′点までの部分に生じる信
号遅延である。τ（ｂ）は、蓄積容量バスライン１５上
のＰ点又はＰ′点からＢ点までの部分に生じる信号遅延
である。

蓄積容量バスライン１５上のＰ点又はＰ′点からＢ点ま
での部分の電気容ｊｌｃ　（ｂ）及び電気抵抗Ｒ（ｂ）
は、前述の第６図＜ａ＞のＰ点からＡ点までの部分の電
気容ｆ！ＩＣ（ａ）及び電気抵抗Ｒ（ａ）の２分の１で
あるから Ｃ（ｂ）　＝Ｃ＜ａ＞　／２ Ｒ（ｂ）　＝Ｒ（ａ）　／２ となる。従って、 ｔ　　（ｂ）＝　（Ｃ（ａ）／２）　　・　（Ｒ（ａ）
／２）＝τ　（ａ）／４ である。

このように本発明では蓄積容量バスライン１５上の信号
遅延が低減され、不均一表示の問題が解決される。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。第１図に本発
明の表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板の
概略平面図を示す。平行するゲートバスライン１３に直
交して、ソースバスライン１４が設けられている。ゲー
トバスライン１３に平行して蓄積容量バスライン１５が
形成されている。ケートバスライン１３、ソースバスラ
イン１４．１４、及び蓄積容量バスライン１５に囲まれ
た矩形の領域には、絵素電極、ＴＰＴ等が形成されてい
る。尚、第１図では簡単のために絵素電極、ＴＰＴ等の
記載を省略しである。各蓄積容量バスライン１５の両端
部は共通幹配線１９及び２５に接続されている。共通幹
配線１９の両端部には、外部端子２０及び２１が設けら
れている。同様に、共通幹配線２５の両端部には、外部
端子２６及び２７が設けられている。

第２図（ａ）に共通幹配線１９と蓄積容量バスライン１
５との接続部付近を拡大した平面図を示す。第２図（ｂ
）に第２図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。ガ
ラス基板ｌ上にベースコート膜２が３０００Ａ〜９００
０Ａの厚さに堆積されている。ベースコート膜２は、Ｔ
ａ２０５、Ａｌ２Ｏ３、又は５Ｉ３ｏ４から成る。

ベースコート膜２上にはゲートバスライン１３と、蓄積
容量バスライン１５とが同時に形成されている。蓄積容
量バスライン１５の両端部は該バスライン１５の他の部
分よりも幅が大きくなっている。ゲートバスライン１３
及び蓄積容量バスライン１５を覆って全面に、ＴＰＴを
形成するためのゲート絶縁膜６が堆積されている。ゲー
ト絶縁膜６は蓄積容量バスライン１５の幅の大きい両端
部の上で除去され、スルーホール７が形成されている。

ケート絶縁膜６上にはソースバスライン１４及び共通幹
配線１９が同時に形成されている。共通幹配線１９は各
蓄積容量バスライン１５の端部に設けられたスルーホー
ル７上を通過するようにして形成されている。また、共
通幹配線１９はスルーホール７上で幅が大きくなってい
る。このスルーホール７を介して各蓄積容量バスライン
１５と共通幹配線１９とが電気的に接続されている。蓄
積容量バスライン１５の他方の端部と共通幹配線２５と
の接続部も、第２図＜ａ＞及び（ｂ）と同様である。

本実施例では蓄積容量バスライン１５の両端部に共通幹
配線１９及び２５が形成されている。従って、前述した
ように蓄積容量バスライン１５上の信号遅延は、一方の
共通幹配線のみを有する従来の表示装置のそれに比較し
、４分の１となっている。このように蓄積容量バスライ
ン上の信号遅延が低減されると、不均一表示が解消され
、高い画像品位を有する表示装置が得られる。

第３図（ａ）に本発明表示装置に用いられるアクティブ
マトリクス基板の作製途中の段階の平面図を示す。第３
図＜ａ＞では簡単のために、絵素電極、Ｔ　Ｐ　Ｔ、　
　ソースバスライン等の記載を省略しである。本実施例
ではゲートバスライン１３及び蓄積容量バスライン１５
は外周部に形成されたガードリング１０に接続されてい
る。

第３図（ｂ）に蓄積容量バスライン１５と共通幹配線１
９との接続部を拡大した平面図を示す。

第３図（Ｃ）に第３図（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図
を示す。ガラス基板１上にベースコート膜２が全面に形
成され、ベースコート膜２上にはゲートバスライン１３
及び蓄積容量バスライン１５が同時に形成されている。

第３図（ａ）の破線で囲まれた領域内のゲートバスライ
ン１３及び蓄積容量バスライン１５の上面に、Ｔａ２０
５から成る陽極酸化膜１２が形成されている。ゲートバ
スライン１３及び蓄積容量バスライン１５の上には、全
面に形成されたゲート絶縁膜６が堆積されている。

蓄積容量バスライン１５の陽極酸化膜１２が形成されて
いない領域には、幅が大きくされた部分が設けられてい
る。この幅の大きい部分の上のゲート絶縁膜６は除去さ
れ、スルーホール７が形成されている。

ゲートバスライン１３及び蓄積容量ノぐスライン１５上
には、共通幹配線１９が陽極酸化膜１２及びゲート絶縁
膜６を介して形成されている。共通幹配線１９からは枝
配線１１が分岐し、スルーホール７上に延びている。従
って、蓄積容量ノくスティン１５と共通幹配線１９とは
、スルーホール７を介して電気的に接続されている。蓄
積容ｆｆｉ　７ＸＩスライン１５の他方の端部と共通幹
配線２５との接続部も、第３図（ｂ）及び（Ｃ）と同様
である。

第３図（ａ）に示すガードリング１０はアクティブマト
リクス基板の完成後、デートノイスライン１３及び蓄積
容量バスライン１５から切り離される。

本実施例でも蓄積容量バスライン１５の両端部に共通幹
配線１９及び２５が形成され、一方の共通幹配線のみを
有する従来の表示装置のに比較し、蓄積容量バスライン
上の信号遅延は４分の１となっている。このように蓄積
容量バスライン上の信号遅延が低減され、不均一表示が
解消されている。

上記実施例ではＴＰＴを用いたアクティブマトリクス型
の表示装置について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、ＭＩＭ素子、ダイオード、バリスタ
等を用いた広範囲の表示装置に用いることができる。ま
た、本発明は表示媒体として液晶以外に、薄膜発光層、
分散型ＥＬ発光層、プラズマ発光体等を用いた各種表示
装置にも用いることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、信号遅延の小さい蓄積容量バスライン
を有するアクティブマトリクス表示装置が提供され得る
。従って、本発明によれば高い画像品位を有する表示装
置が得られ、表示装置の大型化、高精細化にも対応する
ことができる。

４　　　　　の　　　な！　訝 第１図は本発明の表示装置に用いられるアクティブマト
リクス基板の概略平面図、第２図（ａ）は第１図の蓄積
容量バスラインと共通幹配線との接続部の拡大平面図、
第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図
、第３図（ａ）は本発明表示装置の他の実施例に用いら
れるアクティブマトリクス基板の作製途中の段階を示す
平面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の蓄積容量バスラ
インと共通幹配線との接続部の拡大平面図、第３図（Ｃ
）は第３図（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、第４図は
従来のアクティブマトリクス表示装置の等価回路図、第
５図は第４図の表示装置に用いられるアクティブマトリ
クス基板の概略平面図、第６図（ａ）は従来のアクティ
ブマトリクス表示装置に於ける信号遅延の説明図、第６
図（ｂ）は本発明のアクティブマトリクス表示装置に於
ける信号遅延の説明図である。

１・・・ガラス基Ｌ　　２・・・ベースコート膜、６・
・・ゲ−）絶ａＸＩ、７・・・スルーホール、１０・・
・ガードリング、１１・・・枝配線、１２・・・陽極酸
化膜、１３・・・）ｆ−）　／＜スライン、１４・・・
ソースバスライン、１５・・・蓄積容量バスライン、１
９．２５・・・共通幹配線、２０，２１，２６．２７・
・・外部端子。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板と、該
   一対の基板間に封入され印加電圧に応答して光学的特性
   が変調される表示媒体と、該一対の基板の何れか一方の
   基板内面にマトリクス状に配列された絵素電極と、該絵
   素電極に対向する蓄積容量用電極と、該蓄積容量用電極
   に接続された蓄積容量バスラインと、を有するアクティ
   ブマトリクス表示装置であって、 該蓄積容量バスライン間を電気的に接続する共通幹配線
   が、該蓄積容量バスラインの両端部に設けられているア
   クティブマトリクス表示装置。