JPH04100022A - Liquid crystal display device and its driving method - Google Patents

Liquid crystal display device and its driving method

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Publication number
JPH04100022A
JPH04100022A JP2218689A JP21868990A JPH04100022A JP H04100022 A JPH04100022 A JP H04100022A JP 2218689 A JP2218689 A JP 2218689A JP 21868990 A JP21868990 A JP 21868990A JP H04100022 A JPH04100022 A JP H04100022A
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JP
Japan
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signal line
liquid crystal
electrode
common electrode
thin film
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Pending
Application number
JP2218689A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Saito
隆一 斉藤
Takayuki Wakui
和久井 陽行
Fumiaki Nemoto
文明 根本
Masaaki Kitajima
雅明 北島
Makoto Tsumura
誠 津村
Yoshiaki Mikami
佳朗 三上
Kazuyuki Funahata
一行 舟幡
Keiji Nagae
慶治 長江
Makoto Matsui
誠 松井
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Hitachi Ltd
Hitachi Power Semiconductor Device Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Haramachi Electronics Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH04100022A publication Critical patent/JPH04100022A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce variance in the plane of the best common potential by setting the peripheral edge length mum of the capacity part of each complete holding capacity element to less than a specific multiple of the value obtained by dividing the area mum<2> of the capacity part by the diagonal length inches of an area where the picture elements of a thin film transistor drive type liquid crystal display device are arranged. CONSTITUTION:The line width of the common electrode signal line 303 of an intersection part 523 is set normally less than the line width at the capacity part 310. At the intersection part 523, for example, an amorphous Si layer 311 for short probability reduction is arranged between the common electrode signal line 303 and a video signal line 302. Further, a transfer electrode 323 is provided in order to connect transparent picture element electrodes 309 above and below an intersection step so that the breaking of the transparent picture element electrodes 30 due to the step formed at an end part of the common electrode signal line 303 is evaded. The relation between the area 5, peripheral edge length L of the complete holding capacity element 310 and the diagonal length D of the area satisfy an inequality I. Consequently, variance in capacity value due to element size variance is a little and such a defect as an afterimage and deterioration of liquid crystal is not caused.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置に関し、特に薄膜トランジスタ駆
動方式液晶表示装置の構成に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to the structure of a thin film transistor driven liquid crystal display device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、液晶表示装置の一つとして薄膜トランジスタ(T
hin Film Transistor、以下TFT
と略記)を用いた薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装
置が公知である。この表示装置はガラスなどの透明基板
上に設けられたTPTを用いて1画素の液晶に加わる電
圧を制御する方式のため、画質が鮮明であるという特徴
を有しており、OA機器用の端末やTVなどに広く用い
られつつある。これらの用途には作業性などの観点から
10インチ以上の大画面が必要である。又、文字や図形
を鮮明に表示するため1画素のサイズを小さくし精細度
を高くすることが必要になってきている。
Conventionally, thin film transistors (T
hin Film Transistor (hereinafter referred to as TFT)
A thin-film transistor-driven liquid crystal display device using a thin film transistor (abbreviated as ) is well known. This display device uses TPT provided on a transparent substrate such as glass to control the voltage applied to the liquid crystal of each pixel, so it is characterized by clear image quality and is suitable for terminals for office automation equipment. It is becoming widely used in TVs and other applications. These applications require a large screen of 10 inches or more from the viewpoint of workability. Furthermore, in order to clearly display characters and figures, it has become necessary to reduce the size of one pixel and increase the definition.

第11図は1画素の等価回路を示したものである。走査
信号線511と映像信号線512の交差部に、走査信号
線511にゲート電極を接続してTPT510が配置さ
れ、該TFT510のドレイン/ソース電極に液晶容量
513と完全保持容量514が接続されている。走査信
号線511の信号によってTFT510がON状態とな
ると、映像信号線512の電位が画素電極部515に書
き込まれ、液晶容量513と完全保持容量514に電荷
が蓄積される。TFT510がOFF状態となると液晶
容量513と完全保持容量514に蓄積された電荷は保
持される。液晶は直流電圧が印加されると劣化するため
、上記の書き込み及び保持は共通電極信号線516の電
位に対し正及び負の極性に交互に行われる。ただし、画
素電極部515の電位は、走査信号線511と画素電極
部515との間の寄生容量Cgs517による容量結合
により、走査信号の変動に同期した電位変動(飛込み電
圧)が生ずるため、共通電極信号線516の電位は液晶
に加わる直流電圧成分を許容値以下にする電位(最適共
通電位)に調節される。
FIG. 11 shows an equivalent circuit of one pixel. A TPT 510 is arranged at the intersection of the scanning signal line 511 and the video signal line 512 with a gate electrode connected to the scanning signal line 511, and a liquid crystal capacitor 513 and a complete storage capacitor 514 are connected to the drain/source electrodes of the TFT 510. There is. When the TFT 510 is turned on by the signal from the scanning signal line 511, the potential of the video signal line 512 is written into the pixel electrode section 515, and charges are accumulated in the liquid crystal capacitor 513 and the complete storage capacitor 514. When the TFT 510 is turned off, the charges accumulated in the liquid crystal capacitor 513 and the complete storage capacitor 514 are held. Since liquid crystal deteriorates when a DC voltage is applied, the above writing and holding are performed alternately in positive and negative polarities with respect to the potential of the common electrode signal line 516. However, the potential of the pixel electrode section 515 changes due to capacitive coupling due to the parasitic capacitance Cgs 517 between the scanning signal line 511 and the pixel electrode section 515, which causes a potential fluctuation (jump voltage) that is synchronized with the fluctuation of the scanning signal. The potential of the signal line 516 is adjusted to a potential (optimum common potential) that makes the DC voltage component applied to the liquid crystal less than a permissible value.

ここで、液晶に加わる直流電圧成分の許容値は液晶材料
によって異なるがほとんどの材料で200mV程度であ
る。このようにして画素電極部515に書き込まれ、保
持された電位と共通電極信号線516の電位との電位差
を時間平均することによって液晶容量513に実効的に
加わる電圧Vrmsが決まる。この実効電圧Vrmsに
よって液晶の配向状態が決まり、液晶の光透過率が制御
されることとなる。ここで、完全保持容量514の容量
値を寄生容fcgs517より十分大きくすると画素電
極部515の電位の変動、すなわち飛込み電圧を低減す
ることができる。又、TFTSloや液晶容量513な
どのリーク電流による蓄積電荷の低減を抑えて実効電圧
Vrmsの変動を低減する。さらに、完全保持容量51
4及び液晶容量513の一方の電極である共通電極信号
線516の信号を、映像信号線512の信号と同期して
交流的に駆動すると映像信号線512の信号振幅を小さ
くすることができる。この交流駆動のパルス幅(1周期
の1/2)は通常1走査信号線の選択時間と同一に設定
される。前記のような利点を有することから、完全保持
容量514は薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置の
画素に必須となってきている。なお、この種の装置とし
ては特公平2−10955に開示されたものが挙げられ
る。
Here, the permissible value of the DC voltage component applied to the liquid crystal varies depending on the liquid crystal material, but is approximately 200 mV for most materials. The voltage Vrms effectively applied to the liquid crystal capacitor 513 is determined by time-averaging the potential difference between the potential written and held in the pixel electrode portion 515 and the potential of the common electrode signal line 516 in this manner. The alignment state of the liquid crystal is determined by this effective voltage Vrms, and the light transmittance of the liquid crystal is controlled. Here, if the capacitance value of the complete storage capacitor 514 is made sufficiently larger than the parasitic capacitance fcgs 517, the fluctuation in the potential of the pixel electrode portion 515, that is, the jump voltage can be reduced. Furthermore, the reduction in accumulated charge due to leakage current from TFT Slo, the liquid crystal capacitor 513, etc. is suppressed, and fluctuations in the effective voltage Vrms are reduced. In addition, the complete holding capacity 51
The signal amplitude of the video signal line 512 can be reduced by driving the signal of the common electrode signal line 516, which is one electrode of the liquid crystal capacitor 513 and the video signal line 513, in an alternating current manner in synchronization with the signal of the video signal line 512. The pulse width (1/2 of one cycle) of this AC drive is usually set to be the same as the selection time of one scanning signal line. Because of the advantages described above, the complete storage capacitor 514 has become essential for pixels of thin film transistor driven liquid crystal display devices. An example of this type of device is the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-10955.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は完全保持容量が満たすべき諸条件、特に
、液晶表示装置を大画面化、高精細化する際に重要とな
る諸条件について配慮されていなかった。
The above-mentioned conventional technology does not take into consideration various conditions that must be satisfied by a complete storage capacity, particularly conditions that become important when increasing the screen size and high definition of a liquid crystal display device.

液晶表示装置の画面サイズを大型化すると基板上の素子
の加工形状を面内で均一化することが難しくなり、素子
寸法の面内ばらつきが大きくなる。
When the screen size of a liquid crystal display device is increased, it becomes difficult to make the processed shape of elements on a substrate uniform within the plane, and variations in element dimensions within the plane increase.

例えば10インチでは±1.5μm程度のばらつきが生
ずる。このため、完全保持容量のように、容量値が素子
面積に比例する素子では画面サイズの大型化によって容
量値のばらつきが生じやすくなるという問題がある。特
に、高精細化によって1画素のサイズが小さくなり完全
保持容量の面積が小さくなるとばらつきの影響が顕著に
なる。又、素子加工時の2層間の合わせずれによるばら
つきの影響も受けやすくなる。このような容量値の表示
面内でのばらつきは最適共通電位の面内でのばらつきを
引き起こすため、表示面内で部分的に液晶に過大な直流
電圧が加わり、残像や液晶の劣化といった不良を引き起
こす。このためこのような素子寸法の面内ばらつきや合
せずれによる容量値のばらつきを低減することが必要と
なっていた。
For example, in a case of 10 inches, a variation of about ±1.5 μm occurs. For this reason, in an element such as a perfect storage capacitor, in which the capacitance value is proportional to the element area, there is a problem that variations in the capacitance value tend to occur as the screen size increases. In particular, as the size of one pixel becomes smaller due to higher definition, and the area of a complete storage capacitor becomes smaller, the influence of variations becomes more noticeable. Furthermore, it is also susceptible to variations due to misalignment between two layers during device processing. Such variations in capacitance value within the display surface cause variations in the optimal common potential within the display surface, which causes excessive DC voltage to be applied to parts of the liquid crystal within the display surface, resulting in defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal. cause. Therefore, it has become necessary to reduce such in-plane variations in element dimensions and variations in capacitance values due to misalignment.

又、液晶表示装置を大画面化、高精細化すると画素の走
査信号線(横)及び映像信号線(縦)の線数(画素の繰
返し数)が多くなる。画面の最上部の走査信号線から最
下部の走査信号線まで走査する周期は、人間の目にちら
つきとして感じられない程度、すなわち、1/6o秒程
度が最大値となるため、走査信号線数が多くなると1線
あたりの選択時間が短くなる。例えば10インチ基板上
に走査信号線780本、映像信号線3360本の液晶表
示装置を形成する場合、1走査信号線あたりの選択時間
は20μs程度と短くなる。映像信号線及び共通電極信
号線の駆動信号のパルス幅は1走査信号線あたりの選択
時間と同一とするため約20μSとなり、25kHz程
度の高い周波数で交流駆動されることとなる。このため
、駆動波形のタイミングずれやなまり、雑音によって書
き込みや保持等の画素特性が影響を受けやすくなり、最
適共通電位の変動やしきい値の変動などの不良が起きや
すくなる。なかでも、共通電極信号線の波形は画素電極
部の電位を左右するため恥動方法を適切に設定すること
が必要となっていた。又、前述のように共通電極信号線
及び映像信号線の駆動回路は高い周波数で交流駆動する
必要が有るため、高速の駆動ICが必要であり消費電力
が大きくなっていた。
Furthermore, when a liquid crystal display device has a larger screen and higher definition, the number of pixel scanning signal lines (horizontal) and video signal lines (vertical) (the number of pixel repetitions) increases. The scanning period from the top scanning signal line to the bottom scanning signal line on the screen has a maximum value of about 1/6o second, which is not perceivable as flickering to the human eye, so the number of scanning signal lines is As the number increases, the selection time per line becomes shorter. For example, when forming a liquid crystal display device with 780 scanning signal lines and 3360 video signal lines on a 10-inch substrate, the selection time per scanning signal line is as short as about 20 μs. The pulse width of the drive signal for the video signal line and the common electrode signal line is approximately 20 μS since it is the same as the selection time for one scanning signal line, and is AC driven at a high frequency of about 25 kHz. For this reason, pixel characteristics such as writing and holding are likely to be affected by timing shifts, rounding, and noise of the drive waveform, and defects such as variations in the optimal common potential and threshold values are likely to occur. In particular, since the waveform of the common electrode signal line influences the potential of the pixel electrode portion, it has been necessary to appropriately set the motion method. Furthermore, as described above, the driving circuits for the common electrode signal line and the video signal line must be AC driven at a high frequency, which requires a high-speed driving IC and increases power consumption.

さらに、高精細化によって1画素のサイズが小さくなる
と、パターンの間隔が小さくなるため配線間のショート
や素子段差部でのウォーターマークが発生しやすくなる
。特に、共通電極信号線が走査信号線と同一面内に形成
される構成の場合、1画素あたりの配線数が多いためこ
のような配線間のショートや素子段差部でのウォーター
マークが発生する確率は高まる。このため、これらの不
良が生じにくい共通電極信号線の構成方法が必要となっ
ていた。
Furthermore, as the size of one pixel becomes smaller due to higher definition, the spacing between patterns becomes smaller, making short circuits between wires and watermarks more likely to occur at element step portions. In particular, in the case of a configuration in which the common electrode signal line is formed in the same plane as the scanning signal line, the number of wires per pixel is large, so the probability of short circuits between the wires and watermarks at the element step portions is high. increases. Therefore, there has been a need for a method of configuring the common electrode signal line in which these defects are less likely to occur.

さらに、高精細化によって1画素のサイズが小さくなる
と、光が透過せず表示部分とならない薄膜トランジスタ
部や完全保持容量素子部が、画素に対し相対的に大きく
なるため表示部の不連続性が顕著になり、これらの部分
が解像度を劣化させる原因となる。
Furthermore, as the size of one pixel decreases due to high definition, the thin film transistor part and the complete storage capacitor part, which do not transmit light and become a display part, become larger relative to the pixel, resulting in noticeable discontinuity in the display part. These parts cause the resolution to deteriorate.

本発明の第1の課題は、最適共通電位の面内でのばらつ
きを低減するのに好適な完全保持容量素子の構成を提供
することにある。
A first object of the present invention is to provide a configuration of a perfect storage capacitor element suitable for reducing in-plane variations in optimal common potential.

本発明の第2の課題は、最適共通電位の変動やしきい値
の変動を低減するのに好適な完全保持容量素子の駆動方
法を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a method for driving a complete storage capacitor element suitable for reducing fluctuations in the optimum common potential and fluctuations in the threshold value.

本発明の第3の課題は、配線間ショートやウォーターマ
ークを低減し歩留まりを向上させるのに好適な完全保持
容量素子の構成を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a structure of a complete storage capacitor element suitable for reducing short-circuits and water marks between wiring lines and improving yield.

本発明の第4の課題は、表示部の不連続性を避け、解像
度の劣化を回避するのに好適な完全保持容量素子の構成
を提供することにある。
A fourth object of the present invention is to provide a structure of a complete storage capacitor element suitable for avoiding discontinuity in the display section and deterioration of resolution.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題の、最適共通電位の面内でのばらつきを低減す
るのに好適な完全保持容量素子の構成を達成するために
、走査信号線をなす第1の配線と、前記第1の配線にゲ
ート電極が接続された薄膜トランジスタと、前記薄膜の
トランジスタのドレイン/ソース電極の一方に接続され
て映像信号線をなす第2の配線と、前記薄膜トランジス
タのドレイン/ソース電極の他方に一方の電極が接続さ
れた完全保持容量素子と、前記薄膜トランジスタの前記
ドレイン/ソース電極の他方に一方の電極が接続された
液晶容量素子と、前記完全保持容量素子の他方の電極に
接続された第3の電極と、前記液晶容量素子の他方の電
極に接続され、前記第3の電極と実質的に接続された第
4の電極を含んでなる画素を複数個配置してなる薄膜ト
ランジスタ駆動方式液晶表示装置において、前記各完全
保持容量素子の容量部の周縁長μmを、該容量部の面積
μth2を当該薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置
の表示部の画素が配置されている領域の対角長対で除し
て得られる値の1.33倍以下とし、前記第3、第4の
電極は共通電極信号線に接続したものである。さらに、
前記完全保持容量素子の容量部の端部は、上下及び左右
が前記完全保持容量素子の電極のどちらか一方の端部に
よってのみ終端されるものである。
In order to achieve the configuration of a perfect storage capacitor element suitable for reducing the in-plane variation of the optimum common potential in the above-mentioned problem, a gate is connected to the first wiring forming the scanning signal line and the first wiring. a thin film transistor to which an electrode is connected; a second wiring connected to one of the drain/source electrodes of the thin film transistor to form a video signal line; and one electrode connected to the other of the drain/source electrodes of the thin film transistor. a liquid crystal capacitor element having one electrode connected to the other of the drain/source electrodes of the thin film transistor; a third electrode connected to the other electrode of the complete retention capacitor element; In a thin film transistor driven liquid crystal display device comprising a plurality of pixels each including a fourth electrode connected to the other electrode of the liquid crystal capacitive element and substantially connected to the third electrode, The value obtained by dividing the peripheral length μm of the capacitive part of the storage capacitor element by the area μth2 of the capacitive part by the diagonal length of the area where the pixels of the display part of the thin film transistor driven liquid crystal display device are arranged. The third and fourth electrodes are connected to a common electrode signal line. moreover,
The ends of the capacitive part of the complete retention capacitor element are terminated in the upper and lower directions and the left and right sides only by one end of the electrode of the complete retention capacitor element.

又、上記第3の課題の、配線間ショートやウォーターマ
ークを低減し歩留まりを向上させるのに好適な完全保持
容量素子の構成を達成するために、共通電極信号線の縦
方向の幅を、完全保持容量素子の面積を前記透明画素電
極の横方向の幅で除して得られる値とし、共通電極信号
線の完全保持容量素子間の接続部を完全保持容量素子の
横方向端部の縦方向ほぼ中央部に配置したものである。
In addition, in order to achieve the third problem mentioned above, which is a perfect storage capacitor structure suitable for reducing short circuits and water marks between wiring lines and improving yield, the vertical width of the common electrode signal line is completely reduced. The area of the storage capacitor element is divided by the horizontal width of the transparent pixel electrode. It is placed almost in the center.

又、上記第4の課題の、表示部の不連続性を避け、解像
度の劣化を回避するのに好適な完全保持容量素子の構成
を達成するために、薄膜トランジスタ部と完全保持容量
素子部は、これらによって光が透過せず表示部とならな
い部分の幅をほぼ同一としたものである。又、これらの
表示部とならない薄膜トランジスタ部と完全保持容量素
子を分離し、ほぼ同一間隔で配置したものである。
In addition, in order to achieve the fourth problem described above, which is a configuration of a complete storage capacitor element suitable for avoiding discontinuity in the display part and deterioration of resolution, the thin film transistor part and the complete storage capacitor element part are as follows: As a result, the width of the portion that does not transmit light and does not become a display portion is made almost the same. Further, the thin film transistor section that does not become a display section and the complete storage capacitor element are separated and arranged at approximately the same interval.

又、上記第2の課題の、最適共通電位の変動やしきい値
の変動を低減するのに好適な完全保持容量素子の駆動方
法を達成するために、共通電極信号線の信号は映像信号
線の信号に対し位相をずらした(非同期とした)。すな
わち、共通電極信号線の電位が変化し始めるタイミング
は、映像信号線の電位が変化し始めるタイミングに対し
、1走査信号線選択時間から映像信号線の走査信号線に
対する遅れ時間、および、共通電極信号線の最大遅れ時
間を引いた時間以下、ゼロ以上の範囲内で遅らせたもの
である。又、共通電極信号線のパルス幅(1周期の1/
2)を1走査信号線選択時間のn倍としたものである。
In addition, in order to achieve the second problem described above, which is a method of driving a perfect storage capacitor element suitable for reducing fluctuations in the optimal common potential and fluctuations in the threshold value, the signal on the common electrode signal line is transferred to the video signal line. The phase was shifted (made asynchronous) with respect to the signal. In other words, the timing at which the potential of the common electrode signal line starts to change is determined by the delay time from the one scanning signal line selection time to the delay time of the video signal line with respect to the scanning signal line, and the timing at which the potential of the video signal line starts to change. This is a delay within the range of less than the maximum delay time of the signal line and greater than zero. In addition, the pulse width of the common electrode signal line (1/1 period
2) is set to n times the one scanning signal line selection time.

ここで、nは走査信号線の約数としている。Here, n is a divisor of the scanning signal lines.

〔作用〕[Effect]

完全保持容量素子の容量部の周縁長μmが、前記完全保
持容量素子の面積μm2を前記薄膜トランジスタ輛動方
式液晶表示装置の表示部の画素が配置されている領域の
対角長インチで割った値の1.33倍以下に設定される
と、寸法ばらつきによる完全保持容量素子の面積のばら
つき、すなわち、容量値のばらつきは中心値の±20%
以下に抑えられる。完全保持容量素子の容量値のばらつ
きが±20%以下であれば最適共通電位の面内でのばら
つきは200mV以下に抑えられるため、残像や液晶の
劣化といった不良を引き起こすことがない。又、完全保
持容量素子の容量部は4辺形をなし、該4辺形の互いに
対向する一方の2辺は該完全保持容量素子を形成する一
方の電極の両端部に一致し、前記対向する他方の2辺は
前記完全保持容量素子を形成する他方の電極の両端部で
あるから、各電極をなすパターン間の合わせずれが生じ
ても完全保持容量素子の面積が変化しない。
The peripheral length μm of the capacitive part of the complete retention capacitor element is the value obtained by dividing the area μm2 of the complete retention capacitor element by the diagonal length in inches of the area in which the pixels of the display part of the thin film transistor dynamic type liquid crystal display device are arranged. If the value is set to 1.33 times or less, the variation in the area of the perfect storage capacitor due to dimensional variation, that is, the variation in capacitance value, will be ±20% of the center value.
It can be kept below. If the variation in the capacitance value of the perfect storage capacitor element is ±20% or less, the in-plane variation in the optimum common potential can be suppressed to 200 mV or less, so that defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal will not occur. Further, the capacitive part of the complete retention capacitor element has a quadrilateral shape, and one two sides of the quadrilateral that are opposite to each other coincide with both ends of one electrode forming the complete retention capacitor element, and the opposing sides Since the other two sides are both ends of the other electrode forming the perfect storage capacitor, the area of the perfect storage capacitor does not change even if misalignment occurs between the patterns forming each electrode.

このため、完全保持容量素子の容量値はばらつくことが
なく、残像や液晶の劣化といった不良を弓き起こすこと
がない。
Therefore, the capacitance value of the perfect storage capacitor element does not vary, and defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal do not occur.

又、共通電極信号線の電位が変化し始めるタイミングを
、映像信号線の電位が変化し始めるタイミングに対し、
1走査信号線選択時間から映像信号線の走査信号線に対
する遅れ時間、および、共通電極信号線の最大遅れ時間
を引いた時間以下、ゼロ以上の範囲内で遅らせると、書
き込み時には共通電極信号線とソース電極の電位差を所
望の値までに到達させるとともに、保持時には飛込みに
よってソース電位が変化し終えた後に共通電極信号線の
電位変化に対応したソース電極の電位変化が起こるため
、ソース電位の変調による最適共通電位の変動やしきい
値の変動が起こらない。前記範囲内で特に、前記共通電
極信号線の電位が変化し始めるタイミングを前記範囲の
ほぼ中央に設定して遅らせると、書き込み時、保持時と
もにマージンが最大となるためタイミングのずれなどの
ソース電位の変調による最適共通電位の変動やしきい値
の変動が起こらない。又、前記範囲内で特に、前記共通
電極信号線の電位が変化し始めるタイミングを、映像信
号線の電位が変化し始めるタイミングに対し、1走査信
号線選択時間から映像信号線の電位の走査信号線の電位
に対する遅れ時間、および、共通電極信号線の最大遅れ
時間を引いた時間にほぼ等しい時間遅らせると、液晶に
高い電圧が印加される場合(ノーマリホワイトモードで
は黒表示、ノーマリブラックモードでは白表示)の保持
時のソース・ドレイン電極間の電位差が低減され、又、
共通電極信号線とソース又はドレイン電極間の電位差が
低減されるため、TPTのソース・ドレイン電極間リー
ク電流、および、共通電極信号線寄生MO5によるリー
ク電流が低減され保持特性が向上する。又、共通電極信
号線のパルス幅(1周期の172)を1走査信号線選択
時間のn倍とすると、共通電極信号線の交流信号の周波
数が17 nとなるため駆動回路の消費電流が小さくな
る。又、共通電極信号線をn倍周期としても映像信号線
のパルス幅(1周期の172)は1走査信号線選択時間
と同一であるが、n個ごとに正極性、負極性となる。映
像信号線の信号はフレーム間引きなどのため隣合う画素
同志の階調差が小さい場合が多く、しかもn倍周期とす
ると隣合う画素同志で極性が同じ場合が多くなるため実
質的に低周波数となり、映像信号線の駆動回路も消費電
流が小さくなる。
Also, the timing at which the potential of the common electrode signal line starts to change is compared to the timing at which the potential of the video signal line starts to change.
If the delay is within the range of zero or more and less than the time obtained by subtracting the delay time of the video signal line with respect to the scanning signal line and the maximum delay time of the common electrode signal line from the 1 scanning signal line selection time, the common electrode signal line and In addition to reaching the desired value for the source electrode potential difference, during holding, after the source potential has finished changing due to jump, the source electrode potential changes corresponding to the potential change of the common electrode signal line. No fluctuations in the optimal common potential or thresholds occur. In particular, if the timing at which the potential of the common electrode signal line starts to change is set to approximately the center of the range and delayed within the above range, the margin will be maximized both during writing and holding, so the source potential such as timing deviation will be reduced. No fluctuations in the optimal common potential or thresholds due to modulation occur. In addition, within the range, in particular, the timing at which the potential of the common electrode signal line starts to change is determined by the scanning signal of the potential of the video signal line from one scanning signal line selection time to the timing at which the potential of the video signal line starts to change. If a high voltage is applied to the liquid crystal by delaying it by a time approximately equal to the time delay for the potential of the line and the maximum delay time of the common electrode signal line (black display in normally white mode, normally black display The potential difference between the source and drain electrodes when holding the white display) is reduced, and
Since the potential difference between the common electrode signal line and the source or drain electrode is reduced, the leakage current between the source and drain electrodes of the TPT and the leakage current due to the common electrode signal line parasitic MO5 are reduced, and the retention characteristics are improved. Furthermore, if the pulse width of the common electrode signal line (172 of one cycle) is made n times the one scanning signal line selection time, the frequency of the AC signal of the common electrode signal line becomes 17n, so the current consumption of the drive circuit is small. Become. Furthermore, even if the common electrode signal line has a period n times, the pulse width of the video signal line (172 of one period) is the same as one scanning signal line selection time, but the polarity becomes positive and negative for every n. The signal on the video signal line often has a small gradation difference between adjacent pixels due to frame thinning, etc., and if the cycle is set to n times, the polarity of adjacent pixels will often be the same, so the frequency will essentially become low. , the current consumption of the video signal line drive circuit is also reduced.

又、共通電極信号線の縦方向の幅を、完全保持容量素子
の面積を、透明画素電極の横方向の幅で除して得られる
寸法とすると、同一面内にある走査信号線と共通電極信
号線の間隔が最大値となるため、配線間ショートが起こ
りにくい。又、共通電極信号線の完全保持容量素子間の
接続部が完全保持容量素子の左右端の縦方向ほぼ中央部
に配置されると、共通電極信号線の段差による谷部の長
さが短いためエツチング液などの製造工程で使用される
液体が滞留しにくいため、これによるウォーターマーク
などの不良が起こりにくい。
Also, if the vertical width of the common electrode signal line is the dimension obtained by dividing the area of the complete storage capacitor element by the horizontal width of the transparent pixel electrode, then the scanning signal line and the common electrode in the same plane Since the signal line spacing is at its maximum value, short circuits between wiring lines are less likely to occur. Furthermore, if the connection part between the full retention capacitors of the common electrode signal line is placed approximately in the vertical center of the left and right ends of the full retention capacitor, the length of the valley due to the step of the common electrode signal line will be short. Liquids used in the manufacturing process, such as etching liquid, are less likely to stagnate, so defects such as water marks are less likely to occur.

又、薄膜トランジスタ部の光が透過せず表示部とならな
い部分の幅と完全保持容量素子部の光が透過せず表示部
とならない部分の幅がほぼ同一となるので表示部の不連
続性が目立ちにくくなる。
Furthermore, the width of the portion of the thin film transistor section through which light does not pass and which does not become a display section and the width of the portion of the complete storage capacitor section where no light passes through and does not become a display section are almost the same, so discontinuity in the display section is noticeable. It becomes difficult.

又、これらの表示部とならない薄膜トランジスタ部と完
全保持容量素子部が分離され、ほぼ均一な間隔で配置さ
れると表示部とならない部分の幅が平均して小さくなる
ため、表示部の不連続性が目立ちにくくなる。
In addition, if the thin film transistor part that does not become a display part and the complete storage capacitor part are separated and arranged at approximately uniform intervals, the width of the part that does not become a display part becomes smaller on average, which reduces the discontinuity of the display part. becomes less noticeable.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下の説明では、まず、本発明が適用されたアクティブ
・マトリックス方式液晶表示装置の液晶表示部の平面構
造、断面構造、及び、製造方法などを説明し、次に、本
発明で特に詳細な内容を提供する完全保持容量素子の構
成例、駆動方法例などを説明し、最後に、液晶表示装置
の全体構成例について説明する。
In the following description, first, the planar structure, cross-sectional structure, manufacturing method, etc. of the liquid crystal display section of the active matrix liquid crystal display device to which the present invention is applied will be explained, and then the particularly detailed contents of the present invention will be explained. An example of the configuration and a driving method of a complete storage capacitor element that provides the following will be described, and finally, an example of the overall configuration of a liquid crystal display device will be described.

本発明の実施例であるアクティブ・マトリックス方式の
液晶表示装置の液晶表示部の一画素を第2図に、画素を
複数配置した液晶表示部の要部を第3図に示す。又、第
2図のVIB−VIB切断線で切った液晶表示装置の断
面を第6B図に示す。
FIG. 2 shows one pixel of a liquid crystal display section of an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a main part of a liquid crystal display section in which a plurality of pixels are arranged. Further, FIG. 6B shows a cross section of the liquid crystal display device taken along the line VIB--VIB in FIG. 2.

第6B図に示すように、本実施例の液晶表示装置におい
ては、下部透明ガラス基板400の内側(液晶側)の表
面上に、TFT304及び透明画素電極309を有する
画素が形成されている。又。
As shown in FIG. 6B, in the liquid crystal display device of this embodiment, a pixel having a TFT 304 and a transparent pixel electrode 309 is formed on the inner surface (liquid crystal side) of the lower transparent glass substrate 400. or.

上部透明ガラス基板403の内側(液晶側)の表面上に
はカラーフィルター451が設けられている。これら上
下の透明ガラス基板間に液晶450が封入されている。
A color filter 451 is provided on the inner surface (liquid crystal side) of the upper transparent glass substrate 403. A liquid crystal 450 is sealed between these upper and lower transparent glass substrates.

下部及び上部透明ガラス基板400.403の厚さは、
例えば、1.1(mm)程度である。
The thickness of the lower and upper transparent glass substrates 400 and 403 is:
For example, it is about 1.1 (mm).

第2図、第3図はともに下部透明ガラス基板400の内
側(液晶側)から見た平面図であり、下部透明ガラス基
板400上のパターンのみ示している。各画素は、隣接
する2本の走査信号線(ゲート信号線または水平信号線
)3o1と、閘接する2本の映像信号線(ドレイン信号
線または垂直信号線)302との交差領域部(4本の信
号線で囲まれた領域内および信号線上)に配置されてい
る。走査信号線301は、行方向に延在し、列方向に複
数本配置されている。映像信号線302は、列方向に延
在し、行方向に複数本配置されている。また、共通電極
信号線303が各走査信号線301の間に走査信号線3
01と平行して行方向に延在し、列方向に複数本配置さ
れている。
2 and 3 are both plan views of the lower transparent glass substrate 400 seen from the inside (liquid crystal side), and only the patterns on the lower transparent glass substrate 400 are shown. Each pixel is located at an intersection area (4 (in the area surrounded by and on the signal lines). The scanning signal lines 301 extend in the row direction, and a plurality of scanning signal lines 301 are arranged in the column direction. The video signal lines 302 extend in the column direction, and a plurality of video signal lines 302 are arranged in the row direction. Further, a common electrode signal line 303 is provided between each scanning signal line 301.
01 in the row direction, and a plurality of them are arranged in the column direction.

なお、これらの信号線は液晶表示部の周辺でそれぞれ駆
動回路に接続されている。すなわち、各走査信号線30
1は、行方向に延在した先端、例えば、左端で透明ガラ
ス基板上の端子部に接続され、さらに、各端子はTAB
に接続され、TAB上の半導体基板内の走査信号駆動回
路の各出力部に接続されている。各映像信号線302は
、列方向に延在した先端、すなわち、上端及び下端で一
本毎に互い違いに引出されてそれぞれ端子部に接続され
、さらに、各端子はTABに接続され、TAB上の半導
体基板内の映像信号駆動回路の各出力部に接続されてい
る。また、共通電極信号線303は行方向に延在した先
端、例えば、右端で共通の電極に接続され、この共通電
極は端子部に接続され、さらに、この端子部は可撓性プ
リント回路(FPC)上の電極に接続され、共通電極駆
動回路の出力部に接続されている。
Note that these signal lines are respectively connected to drive circuits around the liquid crystal display section. That is, each scanning signal line 30
1 is connected to the terminal portion on the transparent glass substrate at the tip extending in the row direction, for example, the left end, and each terminal is connected to the terminal portion on the transparent glass substrate.
It is connected to each output section of the scanning signal drive circuit in the semiconductor substrate on the TAB. Each video signal line 302 is drawn out alternately at the ends extending in the column direction, that is, the upper end and the lower end, and is connected to a terminal section, respectively.Furthermore, each terminal is connected to the TAB, and is connected to the TAB. It is connected to each output section of the video signal drive circuit within the semiconductor substrate. Further, the common electrode signal line 303 is connected to a common electrode at its end extending in the row direction, for example, at the right end, and this common electrode is connected to a terminal section, and furthermore, this terminal section is connected to a flexible printed circuit (FPC). ) and to the output of the common electrode drive circuit.

第2図に示すように、各画素のTFT304は一画素に
一個配置されている。TFT304は、主に、ゲート電
極301(走査信号線301の一部をなしているので、
同一符号で表示する)、絶縁膜、非晶質Si半導体30
6、一対のソース電極307及びドレイン電極308で
構成されている6なお、ソース・ドレインは本来その間
のバイアス極性によって決まり、本表示装置ではその極
性は動作中反転するので、ソース・ドレインは動作中入
れ替わると理解されたい。ただし、以下の説明では便宜
上一方をソース、他方をドレインと固定して表現する。
As shown in FIG. 2, one TFT 304 is arranged for each pixel. Since the TFT 304 mainly forms part of the gate electrode 301 (scanning signal line 301),
), insulating film, amorphous Si semiconductor 30
6. Consists of a pair of source electrode 307 and drain electrode 308 6. Note that the source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and in this display device, the polarity is reversed during operation, so the source and drain are I would like it to be understood that they will be replaced. However, in the following explanation, for convenience, one side is fixedly expressed as a source and the other side is fixedly expressed as a drain.

第2図に示すように、本発明の画素では、TFT304
は画素の下側の走査信号線301上に配置され、この走
査信号線301がTFT304のゲート電極になってい
る。また、TFT304のチャンネル方向(ソース・ド
レイン間を電流が流れる方向)は映像信号線302の方
向と平行になるように配置されている。ソース電極30
7は、TFT304の図面上側に配置され、その端部は
透明画素電極309に接続されている。ドレイン電極3
08は、TFT304の図面下側に配置され、画素の左
側の映像信号線302に接続されている。すなわち、本
実施例では画素は下側の走査信号線301と左側の映像
信号線302によって制御されている。TFT304の
チャンネル長L(ソース・ドレイン電極間の距離)とチ
ャンネル幅Wの比、すなわち、相互コンダクタンスgm
を決定するファクタW/Lは本実施例では約3に設定さ
れている。この値はフレーム周波数、走査信号線数、T
PTの移動度、液晶容量値、完全保持容量値などに加え
、加工時の寸法シフトを考慮して設定される。
As shown in FIG. 2, in the pixel of the present invention, the TFT 304
is arranged on the scanning signal line 301 below the pixel, and this scanning signal line 301 serves as the gate electrode of the TFT 304. Furthermore, the channel direction of the TFT 304 (the direction in which current flows between the source and drain) is arranged parallel to the direction of the video signal line 302. Source electrode 30
7 is arranged above the TFT 304 in the drawing, and its end is connected to the transparent pixel electrode 309. drain electrode 3
08 is arranged below the TFT 304 in the drawing and is connected to the video signal line 302 on the left side of the pixel. That is, in this embodiment, the pixels are controlled by the lower scanning signal line 301 and the left video signal line 302. The ratio of the channel length L (distance between the source and drain electrodes) and the channel width W of the TFT 304, that is, the mutual conductance gm
The factor W/L for determining is set to approximately 3 in this embodiment. This value is the frame frequency, the number of scanning signal lines, T
It is set in consideration of PT mobility, liquid crystal capacitance value, complete retention capacitance value, etc., as well as dimensional shift during processing.

共通電極信号lR303は走査信号線301の間に配置
されている。共通電極信号線303と走査信号線301
との間隔はほぼ均一となっている。
The common electrode signal lR303 is arranged between the scanning signal lines 301. Common electrode signal line 303 and scanning signal line 301
The distance between them is almost uniform.

隣接する2本の走査信号線301と同じく隣接する2本
の映像信号#!302で囲まれる領域に方形の透明画素
電極309が配置され、共通電極信号線303と透明画
素電極309との交差部には完全保持容量310が形成
されている。TFT304のW/L、ソース電極307
と走査信号線3゜1の重なり容量(Cgs)などによっ
て一画素あたりに必要な完全保持容量素子310の容量
値が決まり、絶縁膜の単位面積あたりの容量値から完全
保持容量素子310の面積が決定される。本実施例では
完全保持容量素子310は、長方形であり、左右方向(
図上の左右方向、以下同じ)の幅は透明画素電極309
の幅と同一で、これより上下方向(図上の上下方向、以
下同じ)の幅が決定されている。
Two adjacent scanning signal lines 301 and two adjacent video signals #! A rectangular transparent pixel electrode 309 is arranged in the area surrounded by 302, and a complete storage capacitor 310 is formed at the intersection of the common electrode signal line 303 and the transparent pixel electrode 309. W/L of TFT 304, source electrode 307
The capacitance value of the complete storage capacitive element 310 required per pixel is determined by the overlap capacitance (Cgs) of the scanning signal line 3°1, etc., and the area of the complete storage capacitive element 310 is determined from the capacitance value per unit area of the insulating film. It is determined. In this embodiment, the complete storage capacitor 310 has a rectangular shape, and the left-right direction (
The width of the transparent pixel electrode 309 in the left and right direction in the figure (same below) is the width of the transparent pixel electrode 309.
The width in the vertical direction (vertical direction in the figure, the same applies hereinafter) is determined from this width.

透明画素で309上には乗り越え電極323が設けられ
ている。乗り越え電極323は、例えば。
A crossing electrode 323 is provided on the transparent pixel 309. The crossing electrode 323 is, for example.

ソース・ドレイン電極と同一の層で形成され、共通電極
信号4!303に重なっている部分と重なっていない部
分の透明画素電極309を電気的に接続している。これ
によって、共通電極信号線303の段差部での透明画素
電極309の断線による表示不良を防止している。透明
画素電極309が共通電極信号線303と交差していな
い部分が、液晶容量素子を形成している。
The transparent pixel electrode 309 is formed of the same layer as the source/drain electrode, and electrically connects the transparent pixel electrode 309 in a portion overlapping with the common electrode signal 4!303 and a portion not overlapping with the common electrode signal 4!303. This prevents display defects due to disconnection of the transparent pixel electrode 309 at the stepped portion of the common electrode signal line 303. A portion of the transparent pixel electrode 309 that does not intersect with the common electrode signal line 303 forms a liquid crystal capacitive element.

走査信号線301及び共通電極信号線303と映像信号
線302との交差部には、これら信号線間のショートを
低減するために、TFT304の非晶質Si半導体30
6と同一の層からなる非晶質Si半導体305,311
が設けられている。
The amorphous Si semiconductor 30 of the TFT 304 is placed at the intersection of the scanning signal line 301 and the common electrode signal line 303 with the video signal line 302 in order to reduce short circuits between these signal lines.
Amorphous Si semiconductors 305, 311 consisting of the same layer as 6
is provided.

透明画素電極309は、映像信号線302.非晶質Si
半導体305,311、ドレイン電極308などとショ
ートしない範囲で最大限の面積に設定されている。透明
画素電極309の映像信号線302側端部には遮光層3
12,313゜314.315が設けられ、透明画素電
極309の周辺からの光の洩れを部分的に防いでいる。
The transparent pixel electrode 309 is connected to the video signal line 302. Amorphous Si
The area is set to be as large as possible without shorting with the semiconductors 305, 311, the drain electrode 308, etc. A light shielding layer 3 is provided at the end of the transparent pixel electrode 309 on the video signal line 302 side.
12,313° and 314.315° are provided to partially prevent light leakage from the periphery of the transparent pixel electrode 309.

透明画素電極309はソース電極307と同一の電位で
あって、透明画素電極309への映像信号線302の電
位の書き込み、および、透明画素電極309の電位の保
持は、TFT304のON。
The transparent pixel electrode 309 has the same potential as the source electrode 307, and the potential of the video signal line 302 is written to the transparent pixel electrode 309 and the potential of the transparent pixel electrode 309 is held when the TFT 304 is turned on.

OFFによって制御されている。It is controlled by OFF.

第2図に示した構成の画素は、第3図に示すように行方
向、及び、列方向に画素の横寸法316、及び、縦寸法
317を繰返しピッチとして配置されている。このよう
にして形成されている下部透明ガラス基板に対向して、
上部透明ガラス基板が設けられている。
The pixels having the configuration shown in FIG. 2 are arranged in the row direction and the column direction with a repeating pitch of the horizontal dimension 316 and the vertical dimension 317 of the pixels, as shown in FIG. 3. Opposing the lower transparent glass substrate formed in this way,
A top transparent glass substrate is provided.

第4図は画素を複数配置した液晶表示部の要部の透明ガ
ラス基板のカラーフィルターパターンを示したものであ
る。第4図では、下部透明ガラス基板上の画素パターン
とカラーフィルターパターンの位置関係を明らかにする
ために、画素の横寸法316、及び、縦寸法317の枠
を破線で示している。なお、第4図のカラーフィルター
のパターンは、上部透明ガラス基板の背面(液晶の反対
側)から見た平面図である。第4図から明らかなように
、カラーフィルターは、画素に対向する位置に各画素毎
に構成され、染め分けられている。
FIG. 4 shows a color filter pattern of a transparent glass substrate that is a main part of a liquid crystal display section in which a plurality of pixels are arranged. In FIG. 4, in order to clarify the positional relationship between the pixel pattern on the lower transparent glass substrate and the color filter pattern, the frames of the horizontal dimension 316 and vertical dimension 317 of the pixel are shown with broken lines. The color filter pattern in FIG. 4 is a plan view of the upper transparent glass substrate viewed from the back side (opposite side of the liquid crystal). As is clear from FIG. 4, the color filter is arranged for each pixel at a position facing the pixel and is dyed differently.

すなわち、カラーフィルター451は、画素と同様に、
隣接する2本の走査信号線と隣接する2本の映像信号線
との交差領域部に形成されている。
That is, the color filter 451, like the pixel,
It is formed in an intersection area between two adjacent scanning signal lines and two adjacent video signal lines.

上部透明ガラス基板の内側(液晶側)の表面上には、遮
光層318、赤色フィルタ層(R)319゜緑色フィル
タ層(G)320、青色フィルタ層(B)321のパタ
ーンが形成され、さらに、液晶表示部全面にわたって共
通透明電極453が設けられている。赤色フィルタ層(
R)319、緑色フィルタ層(G)320、青色フィル
タ暦(B)321のパターンは列方向に延在し、行方向
にR2O,Bの順で配置されている。すなわち、フィル
タの色は列方向については単一色となっている。
On the inner surface (liquid crystal side) of the upper transparent glass substrate, patterns of a light shielding layer 318, a red filter layer (R) 319, a green filter layer (G) 320, and a blue filter layer (B) 321 are formed. A common transparent electrode 453 is provided over the entire surface of the liquid crystal display section. Red filter layer (
The patterns of R) 319, green filter layer (G) 320, and blue filter layer (B) 321 extend in the column direction, and are arranged in the order of R2O and B in the row direction. That is, the color of the filter is a single color in the column direction.

このように、カラーフィルターは縦ストライプ配置構造
となっている。
In this way, the color filter has a vertical stripe arrangement structure.

第5図は、下部透明ガラス基板上の画素パターンと上部
透明ガラス基板上のカラーフィルターパターンを同時に
示したものである。本発明の液晶表示装置においては、
並置されているR、G、Bそれぞれの画素の色が混色さ
れることにより多色表示が行なわれる。すなわち、横方
向に並置された3個の画素で表示の1単位(1ドツト)
322が構成されている。1ドツト322の横寸法と縦
寸法はほぼ同一になるように設定されている。したがっ
て、1画素の横寸法316は縦寸法317のほぼ3分の
1に設定されている。
FIG. 5 shows the pixel pattern on the lower transparent glass substrate and the color filter pattern on the upper transparent glass substrate at the same time. In the liquid crystal display device of the present invention,
A multicolor display is performed by mixing the colors of the R, G, and B pixels arranged side by side. In other words, three pixels arranged horizontally make up one display unit (one dot).
322 is configured. The horizontal and vertical dimensions of one dot 322 are set to be approximately the same. Therefore, the horizontal dimension 316 of one pixel is set to approximately one third of the vertical dimension 317.

以上のような構造のドツトが所望の個数配置され、液晶
表示部が構成されている。液晶表示部の下部透明ガラス
基板の背面(液晶の反対側)には光源(バックライト)
が設置されている。下部透明ガラス基板上の画素の透明
画素電極309と、上部透明ガラス基板上の共通透明電
極453との間の電圧(交流電圧の実効値)が、上下ガ
ラス基板間の液晶450に印加されることにより液晶の
配向状態が変化し、バックライトの光透過率を変化させ
ることにより表示が行われる。液晶表示装置の精細度を
高くするためには1ドツトの寸法が小さく設定される。
A desired number of dots having the structure described above are arranged to form a liquid crystal display section. There is a light source (backlight) on the back of the lower transparent glass substrate of the liquid crystal display (opposite the liquid crystal).
is installed. The voltage (effective value of AC voltage) between the transparent pixel electrode 309 of the pixel on the lower transparent glass substrate and the common transparent electrode 453 on the upper transparent glass substrate is applied to the liquid crystal 450 between the upper and lower glass substrates. Display is performed by changing the alignment state of the liquid crystal and changing the light transmittance of the backlight. In order to increase the definition of a liquid crystal display device, the size of one dot is set small.

たとえば、1ドツトの一辺の寸法を0.3am程度とす
ることにより高い精細度が実現される。
For example, high definition can be achieved by setting the size of one side of one dot to about 0.3 am.

次に、本発明の液晶表示装置の断面構造、及び、製造方
法などについて説明する。
Next, the cross-sectional structure and manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention will be explained.

第6B図の断面構造に示されているように、各画素(7
)TFT304は、主にゲート電極301、ゲート絶縁
体412、i型(真性、 1ntrinsic。
As shown in the cross-sectional structure of FIG. 6B, each pixel (7
) The TFT 304 mainly includes a gate electrode 301, a gate insulator 412, and an i-type (intrinsic).

導電型不純物がドープされていない)非晶質81半導体
層306、一対のソース電極307およびドレイン電極
308で構成されている。
It is composed of an amorphous 81 semiconductor layer 306 (not doped with conductive type impurities), a pair of source electrodes 307 and a drain electrode 308.

ゲート電極301は、アルミニウム膜を用い、1100
n程度の膜厚で形成する。このゲート電極301は、S
i半導体層306を完全に覆うように(下方からみて)
それより大きいきめに形成されている。従って、下部透
明ガラス基板400の下方に蛍光灯等のバックライトを
取り付けた場合、この不透明のゲート電極301が影と
なって、Si半導体層306にはバックライト光が当ら
ず。
The gate electrode 301 is made of an aluminum film with a thickness of 1100
It is formed with a film thickness of about n. This gate electrode 301 is S
so as to completely cover the i-semiconductor layer 306 (as seen from below)
It is formed with a larger grain. Therefore, when a backlight such as a fluorescent lamp is attached below the lower transparent glass substrate 400, the opaque gate electrode 301 forms a shadow and the Si semiconductor layer 306 is not illuminated by the backlight.

光照射による導電現象すなわちTFT304のオフ特性
劣化が起こりにくくなる。ゲート電極301はゲート及
び遮光の機能の面からだけ考えれば、ゲート電極及びそ
の配線は単一の層で一体に形成してもよく、この場合不
透明導電材料としてSiを含有させたA1、純Al、お
よびpdを含有させたAI等を選ぶことができる。
A conductive phenomenon, that is, deterioration of the off-characteristics of the TFT 304 due to light irradiation is less likely to occur. Considering only the function of gate and light shielding, the gate electrode 301 and its wiring may be integrally formed in a single layer, and in this case, the opaque conductive material is A1 containing Si or pure Al. , and AI containing pd can be selected.

TFT304のゲート絶縁膜412は、ゲート電極30
1及び走査信号線301の上層に形成されている。ゲー
ト絶縁膜412は、たとえば、プラズマCVDで形成さ
れた窒化珪素膜を用い、300nm程度の厚さで形成さ
れる。さらにゲート絶縁膜は前記ゲート電極を、例えば
アルミニウム膜を陽極化成等により一部アルミナ化して
、アルミナゲート絶縁膜416として用いる、いわゆる
2層ゲート絶縁膜構造となっている。このアルミナゲー
ト絶縁膜416は、ゲート電極301と上層の配線部分
、たとえば映像信号線及びドレイン、ソース電極308
,307に用いられる金属膜との短絡防止としても作用
する。前記までの製造工程の平面図を第7図に示す。
The gate insulating film 412 of the TFT 304 is connected to the gate electrode 30.
1 and the scanning signal line 301. The gate insulating film 412 is formed using, for example, a silicon nitride film formed by plasma CVD, and has a thickness of about 300 nm. Further, the gate insulating film has a so-called two-layer gate insulating film structure in which the gate electrode, for example, an aluminum film is partially turned into alumina by anodization and used as an alumina gate insulating film 416. This alumina gate insulating film 416 is formed between the gate electrode 301 and upper layer wiring portions, such as the video signal line and the drain and source electrodes 308.
, 307 also serves to prevent short circuits with the metal films used for the metal films. A plan view of the manufacturing process described above is shown in FIG.

Si半l1体層306は、アモーファスシリコン膜ある
いは多結晶シリコン膜で形成し、約180nm程度の厚
さで形成する。このSi半導体層306は、供給ガスの
成分を変えて窒化珪素ゲート絶縁膜412の形成ととも
に連続して同じプラズマCVD装置で、しかもその装置
から外部に露出することなく形成される。また、オーミ
ックコンタクト用のりんをドープしたN十層413aも
同様に連続して約40nmの厚さに形成される。
The Si half-I1 body layer 306 is formed of an amorphous silicon film or a polycrystalline silicon film, and is formed to have a thickness of about 180 nm. This Si semiconductor layer 306 is formed continuously with the formation of the silicon nitride gate insulating film 412 by changing the components of the supplied gas in the same plasma CVD apparatus without being exposed to the outside from the apparatus. Further, a phosphorus-doped N layer 413a for ohmic contact is also continuously formed to a thickness of about 40 nm.

しかる後、下部透明ガラス基板400はCVD装置から
外に出され、ホトリソグラフィ技術により、Si半導体
層306は島状にパターンニングされる。前記までの製
造工程の平面図を第8図に示す。
Thereafter, the lower transparent glass substrate 400 is taken out of the CVD apparatus, and the Si semiconductor layer 306 is patterned into an island shape using photolithography. A plan view of the manufacturing process described above is shown in FIG.

透明画素電極309は、スパッタ方により形成された透
明導電膜(IT○:ネサ膜)を用い、120nmから2
00nmの膜厚で形成される。
The transparent pixel electrode 309 uses a transparent conductive film (IT○: Nesa film) formed by sputtering, and has a thickness of 120 nm to 2
It is formed with a film thickness of 00 nm.

その後、ホトリソグラフィ技術により各画素毎にパター
ニングされる。前記までの製造工程の平面図を第9図に
示す。
Thereafter, each pixel is patterned using photolithography technology. A plan view of the manufacturing process described above is shown in FIG.

ソース電極307、ドレイン電極308は、各々N千生
導体層413aに接触する下側から、第1導電膜A、第
2同電膜Bを重ね合わせて構成されている。ソース電極
307、ドレイン電極308の第1導電膜A、第2導電
膜Bは、各々同一工程で製造される。第1導電膜Aには
、スパッタで形成したクロム膜が用いられ、50nmか
ら1100nの膜厚で形成された。クロム膜は、膜厚を
必要以上に厚くするとストレスが大きくなるので、20
0nmの膜厚を越えない範囲で形成される。
The source electrode 307 and the drain electrode 308 are each formed by overlapping a first conductive film A and a second conductive film B from the bottom in contact with the N-thin conductor layer 413a. The first conductive film A and the second conductive film B of the source electrode 307 and the drain electrode 308 are each manufactured in the same process. A chromium film formed by sputtering was used as the first conductive film A, and was formed with a thickness of 50 nm to 1100 nm. If the chromium film is made thicker than necessary, stress will increase, so
The film is formed to a thickness not exceeding 0 nm.

クロム膜は、N千生導体層413aとの接触が良好であ
る。クロム膜は、後述する第2の導電膜Bのアルミニウ
ムがN千生導体層413aに拡散することを防止する、
いわゆるバリア層と成る。第1の導電膜Aとしては、ク
ロムの他に、高融点金属膜(Mo、Ti、Ta、W) 
、高融点金属シリサイド膜(MoSi2.TiSi2.
TaSi2゜WSi2)で形成してもよい。
The chromium film has good contact with the N-sensitivity conductor layer 413a. The chromium film prevents aluminum of the second conductive film B, which will be described later, from diffusing into the N-sensitivity conductor layer 413a.
This forms a so-called barrier layer. As the first conductive film A, in addition to chromium, a high melting point metal film (Mo, Ti, Ta, W) is used.
, high melting point metal silicide film (MoSi2.TiSi2.
It may also be formed of TaSi2°WSi2).

第2導電膜Bは、アルミニウムのスパッタリング法によ
り300nmから400nmの膜厚に形成される。アル
ミニウム膜は、クロム膜に比へてストレスが小さいため
、厚い膜厚に形成することが可能で、ソース電極307
、ドレイン電極3゜8及び映像信号線302の抵抗値を
低減するように構成されている。第2導電膜Bは、TF
T304の動作速度の高速化、映像信号線の信号伝達速
度の高速化が図れるように構成されている。つまり、第
2導電膜Bは、画素の書き込み特性を向上することがで
きる。。第2導電膜Bとしては、アルミニウム膜の他に
、シリコン(Si)や銅(CU)を添加物として含有さ
せたアルミニウム膜で形成してもよい。第1導電膜Aと
第2導電膜Bで構成されているソース電極307、ドレ
イン電極308は、ホトリソグラフィ技術により、各々
パターンニングされる。このとき、前記N千生導体層4
13aは、上記ホトリソマスクと第1導電膜Aと第2導
電膜Bをマスクとして一部除去される。
The second conductive film B is formed to have a thickness of 300 nm to 400 nm by aluminum sputtering. The aluminum film has less stress than the chromium film, so it can be formed thickly, and the source electrode 307
, the resistance value of the drain electrode 3.8 and the video signal line 302 is reduced. The second conductive film B is TF
It is configured to increase the operating speed of T304 and the signal transmission speed of the video signal line. In other words, the second conductive film B can improve the writing characteristics of pixels. . In addition to the aluminum film, the second conductive film B may be formed of an aluminum film containing silicon (Si) or copper (CU) as an additive. The source electrode 307 and the drain electrode 308, which are composed of the first conductive film A and the second conductive film B, are each patterned by photolithography. At this time, the Nthousand conductor layer 4
13a is partially removed using the photolithographic mask, the first conductive film A, and the second conductive film B as masks.

すなわち、Si半導体層306上に残っていたN+半導
体層413Aは、第1導電膜Aと第2導電膜B以外の部
分がセルファライン的にその厚さ分除去される。
That is, the portions of the N+ semiconductor layer 413A remaining on the Si semiconductor layer 306 other than the first conductive film A and the second conductive film B are removed by the thickness thereof in a self-aligned manner.

その後、下部透明ガラス基板400表面には窒化珪素を
プラズマCVD法により1μmの膜厚に形成し、ホトリ
ソグラフィにより端子部等を露出させ、窒化珪素保護膜
417で画素全面を保護する。前記までの製造工程の平
面図を第10図に示す。
Thereafter, silicon nitride is formed to a thickness of 1 μm on the surface of the lower transparent glass substrate 400 by plasma CVD, terminals and the like are exposed by photolithography, and the entire surface of the pixel is protected with a silicon nitride protective film 417. A plan view of the manufacturing process described above is shown in FIG.

液晶450は、下部透明ガラス基板400と上部透明ガ
ラス基板403との間に形成された空間内に、液晶分子
の向きを設定する下部配向膜418及び上部配向膜41
9に規定され、封入されている。下部配向膜418は、
下部透明ガラス基板400側の窒化珪素保護膜417上
部に形成される。
The liquid crystal 450 includes a lower alignment film 418 and an upper alignment film 41 that set the orientation of liquid crystal molecules in a space formed between the lower transparent glass substrate 400 and the upper transparent glass substrate 403.
9 and is enclosed. The lower alignment film 418 is
It is formed on the silicon nitride protective film 417 on the lower transparent glass substrate 400 side.

上部ガラス基板403の内側(液晶側)の表面には、カ
ラーフィルタ451、有機保護膜452、共通透明画素
電極453および前記上部配向膜419が順次積層して
設けられている。前記共通透明画素電極453は、下部
透明ガラス基板4゜O側の画素毎に設けられた透明画素
電極309に対向し、上部透明ガラス基板403に一体
となり形成されている。この共通透明画素電極453に
は、コモン電圧V c o mが印加されるように構成
されている。
On the inner surface (liquid crystal side) of the upper glass substrate 403, a color filter 451, an organic protective film 452, a common transparent pixel electrode 453, and the upper alignment film 419 are sequentially laminated. The common transparent pixel electrode 453 is integrally formed with the upper transparent glass substrate 403, facing the transparent pixel electrode 309 provided for each pixel on the lower transparent glass substrate 4°O side. This common transparent pixel electrode 453 is configured to be applied with a common voltage V com.

カラーフィルタ451は、アクリル樹脂等の樹脂材料で
形成される染色基材に染料を着色して構成されている。
The color filter 451 is configured by coloring a dyed base material made of a resin material such as acrylic resin with a dye.

カラーフィルタ451は、画素に対向する位置に各画素
毎に構成され、染め分けられている。カラーフィルタ4
51は隣接する2本の映像信号線302間内に各画素間
に渡りストライプ状に形成されている。カラーフィルタ
451は、次のように形成されている。まず、上部透明
ガラス基板403の表面に染色基材を形成し、フォトリ
ングラフィ技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材
を除去する。この後、染色基材を赤色染料で染め、固着
処理を施すことによって形成される。その後、緑色フィ
ルタ、青色フィルタを順次形成する。
The color filter 451 is arranged for each pixel at a position facing the pixel, and is colored differently. color filter 4
51 is formed in a stripe shape between each pixel between two adjacent video signal lines 302. The color filter 451 is formed as follows. First, a dyed base material is formed on the surface of the upper transparent glass substrate 403, and the dyed base material other than the red filter formation area is removed using photolithography technology. Thereafter, the dyed base material is dyed with a red dye and a fixing treatment is performed to form the dyed base material. After that, a green filter and a blue filter are sequentially formed.

有機保護膜452は、前記カラーフィルタ451を異な
る色に染め分けた染料が液晶に漏りることを防止するた
めに設けられている。有機保護膜452は、例えば、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂材料で形成され
ている。
The organic protective film 452 is provided to prevent the dyes used to dye the color filters 451 into different colors from leaking into the liquid crystal. The organic protective film 452 is made of, for example, a transparent resin material such as acrylic resin or epoxy resin.

この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板400、上部
透明ガラス基板403側の各々層を別々に形成し、その
後、上下透明ガラス基板400及び403を重ね合わせ
、両者間に液晶を封入することによって組み立てられる
This liquid crystal display device is assembled by separately forming the layers on the lower transparent glass substrate 400 and upper transparent glass substrate 403 sides, and then overlapping the upper and lower transparent glass substrates 400 and 403 and sealing liquid crystal between them. It will be done.

前記第6B図は一画素分の断面を示しているが、第6A
図は透明ガラス基板400及び403の左側縁部分で外
部引出し配線の存在する部分の断面を示している。第6
C図は、透明ガラス基板400及び403の右側縁部分
で引出し配線の存在しない部分の断面を示している。
Although FIG. 6B shows the cross section of one pixel, FIG.
The figure shows a cross section of the left edge portion of the transparent glass substrates 400 and 403 where external lead wiring is present. 6th
Figure C shows a cross section of the right edge portion of the transparent glass substrates 400 and 403 where no lead wiring is present.

第6A図、第6C図の各々に示すシール材460は、液
晶450を封入するように構成されており、液晶封入口
(図示していない)をのぞく透明ガラス基板400及び
403の縁周囲全体に沿って形成されている。シール材
460は、たとえば、エポキシ樹脂で形成されている。
The sealing material 460 shown in each of FIGS. 6A and 6C is configured to encapsulate the liquid crystal 450, and covers the entire periphery of the transparent glass substrates 400 and 403 except for the liquid crystal injection opening (not shown). It is formed along. The sealing material 460 is made of, for example, epoxy resin.

前記上部透明ガラス基板403側の共通透明画素電極4
53は、少なくとも1カ所において、銀ペースト430
によって、下部透明ガラス基板400側に形成された外
部引出し配線に接続されている。この外部引出し配線は
、前記ゲート電極301、ソース電極307、ドレイン
電極308の各々と同一工程で形成されている。
Common transparent pixel electrode 4 on the upper transparent glass substrate 403 side
53 is silver paste 430 in at least one location.
It is connected to an external lead wiring formed on the lower transparent glass substrate 400 side. This external lead wiring is formed in the same process as each of the gate electrode 301, source electrode 307, and drain electrode 308.

前記配向膜418及び419、透明画素電極309、共
通透明画素電極453等は、シール材460の内側に形
成される。偏光板431A及び431Bは下部透明ガラ
ス基板400、上部透明ガラス基板403の各々の外側
の表面に形成されている。
The alignment films 418 and 419, the transparent pixel electrode 309, the common transparent pixel electrode 453, etc. are formed inside the sealant 460. Polarizing plates 431A and 431B are formed on the outer surfaces of lower transparent glass substrate 400 and upper transparent glass substrate 403, respectively.

次に、本発明で特に詳細な内容を提供する完全保持容量
素子の構成、駆動方法などを説明する。
Next, the structure, driving method, etc. of the complete storage capacitor element, which provides particularly detailed content in the present invention, will be explained.

まず、最適共通電位の面内でのバラツキを低減するのに
好適な完全保持容量素子の構成の実施例をいくつか示す
First, some examples of the structure of a perfect storage capacitor element suitable for reducing in-plane variations in the optimum common potential will be shown.

第1図は本発明を説明するための実施例を示したもので
ある。共通電極信号線である第1の電極501と、該第
1の電極501に絶縁層を介して対向する透明画素電極
である第2の電極502との交差部503が完全保持容
量素子を形成している。完全保持容量素子の図上、上端
506及び下端507はともに第1の電極501の端部
で終端され、左端504及び右端505はともに第2の
電極502の端部で終端されている。
FIG. 1 shows an embodiment for explaining the present invention. An intersection 503 between a first electrode 501, which is a common electrode signal line, and a second electrode 502, which is a transparent pixel electrode and which faces the first electrode 501 via an insulating layer, forms a complete storage capacitor. ing. In the diagram of the complete storage capacitive element, both the upper end 506 and the lower end 507 are terminated at the end of the first electrode 501, and the left end 504 and the right end 505 are both terminated at the end of the second electrode 502.

L<1.33 S/D        ・・・・・・(
1)式(1)は本発明の完全保持容量素子の構成を特徴
付けるものである。ここで、Lは容量部の周辺504.
505,506,507の長さの総計(単位μm)、S
は交差部503の面積すなわち容量素子面積(単位μm
”)、Dは薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置の表
示部の画素が配置されている領域の対角長(単位インチ
)を示す。
L<1.33 S/D (
1) Equation (1) characterizes the configuration of the complete storage capacitor element of the present invention. Here, L is the periphery 504. of the capacitive part.
Total length of 505, 506, 507 (unit: μm), S
is the area of the intersection 503, that is, the area of the capacitive element (unit: μm)
”), D indicates the diagonal length (in inches) of the area where pixels of the display section of the thin film transistor driven liquid crystal display device are arranged.

表示面内で素子寸法がばらついたときの容量部の面積変
動量はL△Xで示される。ここで、△Xは素子加工後の
平均寸法からのずれ、すなわち、ばらつき(単位μm)
を示している。△Xは加工技術に依存するものの通常り
に比例し、△X=aDと示される。発明者らの実験によ
れば、比例定数aはほぼ0.15程度である。
The amount of variation in area of the capacitor section when the element dimensions vary within the display plane is represented by LΔX. Here, △X is the deviation from the average dimension after element processing, that is, the variation (unit: μm)
It shows. Although ΔX depends on the processing technology, it is normally proportional and is expressed as ΔX=aD. According to experiments conducted by the inventors, the proportionality constant a is approximately 0.15.

△X=O,15D           ・・・・・・
(2)したがって、OA機器用の端末などによく用いら
れる10インチサイズの表示装置では△Xは1.5μm
程度である。面内で寸法がばらついたときの容量素子面
積に対する容量部面積変動の割合、すなわち、容量値変
動割合はL△X/Sで示される。第12図は完全保持容
量素子の容量値と最適共通電位の関係を示したものであ
る。この曲線は本発明を含め通常用いられる画素の構造
についてほぼ同様の傾向を示している。飛込み電圧Vp
は、完全保持容量Cstg、TFTのゲート、ソース間
寄生容量Cgs、液晶容量C1c、走査信号線(ゲート
)のON時とOFF時の電位差VgHLとすると、 ・・・ (3) と表される。完全保持容量素子の容量値Cs t gが
小さいと上式により飛込み電圧Vpが大きくなり、最適
共通電位は減少する。この完全保持容量素子の容量値に
対する最適共通電位の依存性から、容量値変動の割合が
およそ20%程度以下であれば容量値によらず最適共通
電位のばらつきは200mV以下に抑えられることが発
明者等の検討によって明らかになっている。したがって
LΔX/S<0.2         ・・・(4)で
あれば残像や液晶の劣化などの不良が生じない。
△X=O, 15D ・・・・・・
(2) Therefore, in a 10-inch display device often used in terminals for office automation equipment, △X is 1.5 μm.
That's about it. When dimensions vary within a plane, the ratio of variation in the area of the capacitor to the area of the capacitive element, that is, the ratio of variation in capacitance value is expressed as LΔX/S. FIG. 12 shows the relationship between the capacitance value of the complete storage capacitor element and the optimum common potential. This curve shows almost the same tendency for commonly used pixel structures including those of the present invention. Jump voltage Vp
is expressed as (3) where the complete storage capacitance Cstg, the parasitic capacitance Cgs between the TFT gate and the source, the liquid crystal capacitance C1c, and the potential difference VgHL between when the scanning signal line (gate) is turned on and when it is turned off. If the capacitance value Cs t g of the perfect storage capacitor element is small, the jump voltage Vp will increase according to the above equation, and the optimal common potential will decrease. Based on the dependence of the optimal common potential on the capacitance value of this complete storage capacitor element, it was discovered that if the rate of capacitance fluctuation is approximately 20% or less, the variation in the optimal common potential can be suppressed to 200 mV or less regardless of the capacitance value. This has been clarified through studies by researchers and others. Therefore, if LΔX/S<0.2 (4), defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal will not occur.

式(2)と式(4)とから式(1)が得られる。Equation (1) is obtained from Equation (2) and Equation (4).

第13図に容量部面積Sと容量部周縁長りの関係を示す
。曲線522は容量部を円形とした場合、すなわち、容
量部周縁長が最小の場合を示しており、容量部周縁長は
この曲線より上の領域になる。
FIG. 13 shows the relationship between the capacitive part area S and the capacitive part peripheral length. A curve 522 indicates the case where the capacitor is circular, that is, the circumferential length of the capacitor is the minimum, and the circumferential length of the capacitor is a region above this curve.

直線521は式(1)の不等号が等号に置き換えられた
場合を示し、式(1)は容量周縁長が直線521より下
の領域である範囲を示す。すなわち。
A straight line 521 shows a case where the inequality sign in equation (1) is replaced with an equality sign, and equation (1) shows a range where the capacitance peripheral length is below the straight line 521. Namely.

曲線522と直線521に囲まれた斜線領域が最適共通
電位のばらつきを200mV以下に抑えられる容量部周
縁長の領域である。式(1)から明らかなように表示部
の対角長りが長いほど直線521の傾きが小さくなり、
この斜線領域は狭くなる。また、第13図かられかるよ
うに容量部面積が小さいとこの領域は狭くなる。すなわ
ち、液晶表示装置が大画面化されるほど、また、液晶表
示装置の高精細化により1画素のサイズが小さくなり容
量部の面積が小さくなるほど容量部周縁長の許容領域が
小さくなり、完全保持容量素子の形状寸法が重要となっ
てくる。特に、液晶表示装置の表示部の対角長が9イン
チ以上であるか、あるいは、1ドツト(RGBの3画素
からなる1表示車位)の対角長が400μm以下または
1画素の面積が30000μボ以下の場合に本発明は重
要である。
The shaded area surrounded by the curve 522 and the straight line 521 is the area of the capacitive part peripheral length where the variation in the optimum common potential can be suppressed to 200 mV or less. As is clear from equation (1), the longer the diagonal length of the display section, the smaller the slope of the straight line 521.
This shaded area becomes narrower. Further, as can be seen from FIG. 13, if the area of the capacitive part is small, this area becomes narrow. In other words, the larger the screen of the liquid crystal display device becomes, and the smaller the size of one pixel due to the higher definition of the liquid crystal display device, the smaller the area of the capacitor part, the smaller the permissible area of the peripheral length of the capacitor part becomes The shape and dimensions of the capacitive element become important. In particular, the diagonal length of the display section of the liquid crystal display device is 9 inches or more, or the diagonal length of one dot (one display position consisting of three RGB pixels) is 400 μm or less, or the area of one pixel is 30,000 μm. The present invention is important in the following cases.

第12図の曲線によると、完全保持容量素子の容量値を
大きくすれば該容量値が変動した場合の最適共通電位の
変動は小さくなり、容量値変動の割合がおよそ20%程
度以上でも最適共通電位のバラツキは200mV以下に
抑えられるように思ねれる。しかしながら、ここでは映
像信号線の信号電位によって最適共通電位が変動するこ
とを考慮する必要がある。すなわち、完全保持容量素子
の容量値が小さすぎると、映像信号配線の電位による飛
込み電圧の違いが顕著になるため、最適共通電位が信号
電位によって大きく変動する。例えば液晶容量に加わる
電圧が小さい場合は大きい場合に比べて飛込み電圧が大
きくなり最適共通電位は小さい。このため、最適共通電
位が適切に設定された面内位置とは異なった信号電位が
印加されている他の面内位置では直流電圧が加わり、残
像や液晶の劣化といった不良を引き起こす。また、完全
保持容量素子の容量値が大きすぎると、映像信号線の電
位による書き込みの度合いの変化が顕著になる。例えば
、上記とは逆に、液晶容量に加わる電圧が大きい場合は
小さい場合に比べて正極側で書き込み率が低下し共通電
位は小さくなる。
According to the curve in Fig. 12, if the capacitance value of the perfect storage capacitor element is increased, the variation in the optimum common potential becomes smaller when the capacitance value fluctuates, and even if the rate of capacitance variation is about 20% or more, the optimum common potential becomes smaller. It seems that the variation in potential can be suppressed to 200 mV or less. However, here, it is necessary to consider that the optimum common potential varies depending on the signal potential of the video signal line. That is, if the capacitance value of the complete storage capacitor element is too small, the difference in jump voltage depending on the potential of the video signal wiring becomes significant, so that the optimum common potential varies greatly depending on the signal potential. For example, when the voltage applied to the liquid crystal capacitance is small, the jump voltage is larger and the optimum common potential is smaller than when it is large. Therefore, at other in-plane positions to which a signal potential different from the in-plane position where the optimum common potential is appropriately set, a DC voltage is applied, causing defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal. Furthermore, if the capacitance value of the complete storage capacitor element is too large, the degree of writing depending on the potential of the video signal line will change significantly. For example, contrary to the above, when the voltage applied to the liquid crystal capacitor is large, the writing rate is lower on the positive electrode side and the common potential is smaller than when it is small.

これによって上記と同様の最適共通電位の変動が起こり
、残像や液晶の劣化といった不良を引き起こす。このた
め、完全保持容量素子の容量値は適正な値に設定される
必要がある。たとえば、完全保持容量素子の容量値は液
晶容量値の3倍から7倍程度とすることが有効である。
This causes fluctuations in the optimum common potential similar to those described above, causing defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal. Therefore, the capacitance value of the complete storage capacitor element needs to be set to an appropriate value. For example, it is effective to set the capacitance value of the complete storage capacitance element to about 3 to 7 times the liquid crystal capacitance value.

第2図は本発明の完全保持容量素子の構造の実施例を画
素の他の部分も含めて示したものである。
FIG. 2 shows an embodiment of the structure of the complete storage capacitor element of the present invention, including other parts of the pixel.

第2図で完全保持容量素子310の一方の電極(共通電
極信号線)303と他方の電極(透明画素電極)309
はほとんど直交しており、完全保持容量素子はほとんど
長方形となっている。完全保持容量素子310の一方の
電極303は例えば八βなどの低抵抗の金属からなって
おり、第11図の電極516に相当する共通電極部を構
成し、ゲート電極(走査信号線)301と平行して配置
される。また、完全保持容量素子310の透明画素電極
309は例えば酸化インジューム錫(ITQ)などの透
明導電膜からなる画素電極であり、絶縁膜を介して共通
電極信号線303上に積層される。共通電極信号1I1
303上以外の部分に形成されている透明画素電極30
9の領域は光が透過する領域であり、開口部となる部分
である。共通電極信号線303と透明画素電極309の
間にはたとえば窒化シリコン膜、あるいは、窒化シリコ
ン膜とAΩを陽極酸化したAQ203膜との複合膜など
からなる絶縁膜が積層されている。このような膜構成は
他の実施例でも同一と考えてよい。透明画素電極309
の横方向の幅は隣接する映像信号線302とショートし
ない範囲で最大幅に設計される。このため、完全保持容
量素子を長方形にしていることから、共通電極信号線3
03の完全保持容量素子位置での縦方向の幅は設定され
た完全保持容量素子の面積に対して最小幅となっている
。共通電極信号線303と映像信号線302の交差部5
23では両者間のショートが起きやすいため、交差面積
はできるだけ小さく設計される。
In FIG. 2, one electrode (common electrode signal line) 303 and the other electrode (transparent pixel electrode) 309 of a complete storage capacitor element 310.
are almost orthogonal, and the perfect storage capacitor is almost rectangular. One electrode 303 of the complete storage capacitor 310 is made of a low-resistance metal such as 8β, and constitutes a common electrode portion corresponding to the electrode 516 in FIG. arranged in parallel. Further, the transparent pixel electrode 309 of the complete storage capacitor element 310 is a pixel electrode made of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITQ), and is laminated on the common electrode signal line 303 via an insulating film. Common electrode signal 1I1
Transparent pixel electrode 30 formed in a portion other than above 303
The region 9 is a region through which light passes, and is a portion that becomes an opening. An insulating film made of, for example, a silicon nitride film or a composite film of a silicon nitride film and an AQ203 film obtained by anodizing AΩ is laminated between the common electrode signal line 303 and the transparent pixel electrode 309. Such a membrane structure may be considered to be the same in other embodiments. Transparent pixel electrode 309
The width in the horizontal direction is designed to be the maximum width within a range that does not short-circuit with the adjacent video signal line 302. For this reason, since the complete storage capacitor element is rectangular, the common electrode signal line 3
The vertical width at the complete storage capacitor position 03 is the minimum width with respect to the set area of the complete storage capacitor. Intersection 5 between common electrode signal line 303 and video signal line 302
23, a short circuit between the two is likely to occur, so the crossing area is designed to be as small as possible.

このため交差部523の共通電極信号線303の線幅は
容量部310での線幅より通常細く設計される。交差部
523にはショート確率低減のため例えばアモルファス
Si層311が共通電極信号線303と映像信号線30
2の間に配置される。
For this reason, the line width of the common electrode signal line 303 at the intersection 523 is usually designed to be thinner than the line width at the capacitor section 310. For example, an amorphous Si layer 311 is formed at the intersection 523 to reduce the probability of short circuit between the common electrode signal line 303 and the video signal line 30.
It is placed between 2.

また、乗り越え電極323は共通電極信号線3゜3の端
部で生じる段差による透明画素電極309の断線を避け
るため交差部段差上下の透明画素電極309を接続する
目的で設けられる。本実施例の完全保持容量素子310
の面積と周縁長の関係は式(1)の関係を満足している
。このため素子寸法ばらつきによる容量値のばらつきは
わずかであり、残像や液晶の劣化といった不良を引き起
こすことがない。また、共通電極信号線303の完全保
持容量素子部分の縦方向の幅は最小幅となっているため
平行するゲート電極を形成する走査信号線301との距
離を十分長くでき、走査信号線301と共通電極信号線
303がショートする確率はtJsさい。また、第2@
に示した完全保持容量素子の形状ではその上下端は完全
保持容量素子の一方の電極で、左右端は完全保持容量素
子の他方の電極で終端されている。さらに2個の電極の
交差部の端部から少なくとも該2個の電極の合わせずれ
の距離内では双方の電極の幅は変化していない。このた
め、合わせずれがあっても交差部すなわち容量部の面積
は変化しない。したがって、合わせずれによる完全保持
容量素子の容量値ばらつきが起こらないため、表示面内
で液晶に部分的に過大な直流電圧が加わることがなく、
残像や液晶の劣化といった不良を引き起こすことがない
Further, the crossing electrode 323 is provided for the purpose of connecting the transparent pixel electrodes 309 above and below the step at the intersection in order to avoid disconnection of the transparent pixel electrode 309 due to the step at the end of the common electrode signal line 3°3. Complete storage capacitor element 310 of this embodiment
The relationship between the area and the peripheral length satisfies the relationship of equation (1). Therefore, variations in capacitance values due to variations in element dimensions are slight, and defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal do not occur. Further, since the vertical width of the complete storage capacitor element portion of the common electrode signal line 303 is the minimum width, the distance from the scanning signal line 301 forming the parallel gate electrode can be sufficiently long, and the scanning signal line 301 and The probability that the common electrode signal line 303 will be shorted is tJs. Also, the second @
In the shape of the complete retention capacitor shown in , the upper and lower ends are terminated with one electrode of the complete retention capacitor, and the left and right ends are terminated with the other electrode of the complete retention capacitor. Furthermore, the widths of both electrodes do not change within at least the distance of misalignment of the two electrodes from the end of the intersection of the two electrodes. Therefore, even if there is misalignment, the area of the intersection, that is, the capacitive portion does not change. Therefore, there is no variation in the capacitance value of the perfect storage capacitor due to misalignment, so an excessive DC voltage is not applied locally to the liquid crystal within the display surface.
It does not cause defects such as afterimages or liquid crystal deterioration.

第14図は本発明の他の実施例を示している。FIG. 14 shows another embodiment of the invention.

ここでは完全保持容量素子525を構成する共通電極信
号線526と透明画素電極527のみ示している。本実
施例でも完全保持容量素子525の面積と周縁長の関係
は式(1)の関係を満足している。また、共通電極信号
線526と透明画素電極527の交差部から少なくとも
2層間の合わせずれの距離内ではこれらの電極の幅は変
化していない。このため寸法ばらつきによる容量値のば
らつきはわずかであり、また、合わせずれによる完全保
持容量素子の容量値ばらつきが起こらないため、残像や
液晶の劣化といった不良を引き起こすことがない。また
、本実施例では共通電極信号線526の上下端が直線で
なく、上下端の端面は少なくとも3方向を向いている。
Here, only the common electrode signal line 526 and the transparent pixel electrode 527 that constitute the complete storage capacitor element 525 are shown. In this embodiment as well, the relationship between the area and the peripheral length of the complete storage capacitor element 525 satisfies the relationship of equation (1). Furthermore, the widths of these electrodes do not change within a distance of at least the misalignment between the two layers from the intersection of the common electrode signal line 526 and the transparent pixel electrode 527. Therefore, variations in capacitance value due to dimensional variations are slight, and variations in capacitance value of the perfect retention capacitor element due to misalignment do not occur, so defects such as afterimages and deterioration of the liquid crystal do not occur. Further, in this embodiment, the upper and lower ends of the common electrode signal line 526 are not straight lines, and the end faces of the upper and lower ends face in at least three directions.

従ってこの上に積層される透明画素電極527が、被積
層面の段差部厚み面への付着の悪いスパッタなどの方法
で積層されても共通電極信号線526の段差部が少なく
とも3方向を向いているので、3方向のうちいずれかの
段差部では厚み面に透明画素電極が充分に付着し、断線
しにくい。本実施例の完全保持容量素子525の凹部5
28,529などは凸部でもよく、また、それらの位置
や大きさ、形状にはなんら制限はなく、上記のように面
積と周縁長の関係は第1図の数式の関係を満足し、上下
端は少なくとも3方向をなしていればその有効性は本実
施例と同一であることはいうまでもない。
Therefore, even if the transparent pixel electrode 527 layered thereon is laminated using a method such as sputtering that does not adhere well to the thickness of the stepped portion of the surface to be laminated, the stepped portion of the common electrode signal line 526 will face at least three directions. Therefore, the transparent pixel electrode is sufficiently adhered to the thickness surface at the stepped portion in any of the three directions, making it difficult to break the wire. Concave portion 5 of complete storage capacitor element 525 of this embodiment
28, 529, etc. may be convex portions, and there are no restrictions on their position, size, or shape.As mentioned above, the relationship between the area and the peripheral length satisfies the relationship of the formula in Figure 1, and the upper and lower It goes without saying that the effectiveness is the same as in this embodiment as long as the ends extend in at least three directions.

第15図は本発明の他の実施例を示している。FIG. 15 shows another embodiment of the invention.

本実施例では完全保持容量素子530の上端531、及
び左右端532,533が透明画素電極534で終端さ
れ、下端535のみが共通電極信号線536で終端され
ている。本実施例でも完全保持容量素子530の面積と
周縁長の関係は第1図の数式の関係を満足している。こ
のため寸法ばらつきによる容量値のばらつきはわずかで
あり、残像や液晶の劣化といった不良を引き起こすこと
がない。また、本実施例では透明画素電極534が上端
531でも終端しているため、表示部が完全保持容量素
子530の下部のみになる。したがって、完全保持容量
素子530が表示部を分断しない構成のため解像度の低
下が避けられる。さらに、共通電極信号線536の段差
を透明画素電極534が乗り越える部分が一端のみのた
め、透明画素電極534の断線が起こりにくい。本実施
例の構成は容量素子が第11図に記載の回路構成となっ
ている完全保持容量素子の場合ばかりでなく、容量素子
の共通電極が前段のゲート電極となる付加容量素子の場
合でも有効である。
In this embodiment, the upper end 531 and left and right ends 532 and 533 of the complete storage capacitor element 530 are terminated with a transparent pixel electrode 534, and only the lower end 535 is terminated with a common electrode signal line 536. In this embodiment as well, the relationship between the area and the peripheral length of the complete storage capacitor element 530 satisfies the relationship expressed by the formula shown in FIG. Therefore, variations in capacitance value due to dimensional variations are slight, and defects such as afterimages and liquid crystal deterioration do not occur. Further, in this embodiment, since the transparent pixel electrode 534 also terminates at the upper end 531, the display portion is completely formed under the storage capacitor element 530. Therefore, since the complete storage capacitor element 530 does not divide the display section, a decrease in resolution can be avoided. Further, since the portion where the transparent pixel electrode 534 crosses the step of the common electrode signal line 536 is only at one end, disconnection of the transparent pixel electrode 534 is less likely to occur. The configuration of this embodiment is effective not only when the capacitive element is a complete storage capacitive element having the circuit configuration shown in FIG. It is.

以上の実施例で明らかにした方法による残像や液晶の劣
化の低減は、他の方法でも達成することができる。すな
わち、ゲート、ソース間寄生容量Cgsは完全保持容量
Cstgと液晶容量C1cの和の5%以下とする。この
ように設定すると、飛込み電圧が低減し最適共通電位の
完全保持容量素子の容量値に対する依存性が小さくなる
ため、完全保持容量素子の形状に第1図のような制約を
設ける必要はない。
Reduction of afterimages and liquid crystal deterioration by the method clarified in the above embodiments can also be achieved by other methods. That is, the parasitic capacitance Cgs between the gate and the source is set to 5% or less of the sum of the complete storage capacitance Cstg and the liquid crystal capacitance C1c. With this setting, the jump voltage is reduced and the dependence of the optimum common potential on the capacitance value of the perfect storage capacitor element is reduced, so it is not necessary to impose restrictions on the shape of the perfect storage capacitor element as shown in FIG.

次に、最適共通電位の変動やしきい値の変動を低減する
のに好適な完全保持容量素子の駆動方法の実施例を示す
Next, an embodiment of a method for driving a perfect storage capacitor element suitable for reducing fluctuations in the optimum common potential and fluctuations in the threshold value will be described.

第16図は本発明の一実施例の駆動波形を示すものであ
る。第16図の波形(a)はゲート電極(走査信号線)
に加わる電圧の波形、波形(b)はドレイン電極(映像
信号線)の電圧の波形、波形(c)は共通電極信号線の
電圧の波形、波形(d)はこれらの電極の波形を重ねて
点線で示し、さらに、ソース電極の電圧の波形を実線で
加えてこれらの波形の相対的関係を示すものである。時
刻t1でゲート電極はOFF電圧VGLから○N電圧V
GHへ上昇し始め、書き込みが始まる。このため、ソー
ス電極もドレイン電極の電位に向って変化し始める。ゲ
ート電極は時刻t2でVGHに達する。
FIG. 16 shows drive waveforms in one embodiment of the present invention. Waveform (a) in Figure 16 is the gate electrode (scanning signal line)
Waveform (b) is the voltage waveform of the drain electrode (video signal line), waveform (c) is the voltage waveform of the common electrode signal line, and waveform (d) is the waveform of the voltage applied to these electrodes. In addition to the dotted line, the waveform of the source electrode voltage is also added as a solid line to show the relative relationship between these waveforms. At time t1, the gate electrode changes from OFF voltage VGL to ○N voltage V
It begins to rise to GH and writing begins. Therefore, the potential of the source electrode also begins to change toward the potential of the drain electrode. The gate electrode reaches VGH at time t2.

時刻t2でドレイン電極は所望の電圧VDHへ移行し始
め、一定の遅延時間後にVDHに達する。
At time t2, the drain electrode begins to shift to the desired voltage VDH, and reaches VDH after a certain delay time.

時刻t3で共通電極は電圧VC)(から電圧VCLへ移
行し始め、共通電極の遅延時間tCD後に時刻t4でV
CLに達する。書き込みは時刻t5にゲート電極の電位
がON電圧VGHからOFF電圧VGLへ移行し始める
まで継続し、この間にソース電極の電位は所望の電圧V
DHまで達する。
At time t3, the common electrode starts to shift from voltage VC) to voltage VCL, and after delay time tCD of the common electrode, it reaches VCL at time t4.
Reach CL. Writing continues until the potential of the gate electrode begins to shift from the ON voltage VGH to the OFF voltage VGL at time t5, and during this time the potential of the source electrode reaches the desired voltage V.
Reach DH.

時刻t4から書き込みが完了する時刻t5までの間はソ
ース電極(〜ドレイン電極)は共通電極より高い電位の
ため本実施例の駆動波形は正極性側を示している。時刻
t5には液晶容量及び完全保持容量に所望の電圧VDH
−VCLが加わる。ドレイン電極電圧と共通電極電圧の
パルス幅(1周期の172)は書き込み時間tW(1走
査信号線選択時間t5−tl)と同一である。時刻t5
にはゲート電極は○N電圧VGHから下降し始め、ゲー
トの遅延時間tGD後に時刻t6でOFF電圧VGLへ
戻る。この間、ソース電極は静電誘導のため飛込み電圧
Vpだけ下降する。時刻t6でゲート電極がOFF状態
となり、飛込みが終わったときにドレイン電極は変化し
始める。時刻t6から一定時間tA後の時刻t7には共
通電極は電圧VCLから電圧VCHへ移行し始める。こ
のとき、ソース電極も静電誘導により変化し始める。
From time t4 to time t5 when writing is completed, the source electrode (~drain electrode) has a higher potential than the common electrode, so the drive waveform of this embodiment shows the positive polarity side. At time t5, the desired voltage VDH is applied to the liquid crystal capacitor and the complete storage capacitor.
-VCL is added. The pulse width (172 of one cycle) of the drain electrode voltage and the common electrode voltage is the same as the write time tW (one scanning signal line selection time t5-tl). Time t5
The gate electrode begins to fall from the ○N voltage VGH, and returns to the OFF voltage VGL at time t6 after the gate delay time tGD. During this time, the source electrode drops by the jump voltage Vp due to electrostatic induction. At time t6, the gate electrode becomes OFF, and when the jump is completed, the drain electrode begins to change. At time t7, which is a certain period of time tA after time t6, the common electrode begins to shift from voltage VCL to voltage VCH. At this time, the source electrode also begins to change due to electrostatic induction.

ソース電極は飛込みが終わって一定時間tA経過してか
ら変化するため共通電極の駆動波形のタイミングずれな
どがおきてもソース電極の波形に影響をおよぼすことが
ない。第17図は参考として従来の駆動波形を示してい
る。ドレイン電極と共通電極の波形は同期しており、変
化し始める時刻は一致している。このため、例えば、時
刻t6では飛込みが終わってソース電位が下降し終える
と同時に共通電極が変化しソース電位は上昇を始める。
Since the source electrode changes after a predetermined time tA has elapsed after the jump, even if a timing shift occurs in the drive waveform of the common electrode, the waveform of the source electrode is not affected. FIG. 17 shows conventional drive waveforms for reference. The waveforms of the drain electrode and the common electrode are synchronized and start changing at the same time. For this reason, for example, at time t6, at the same time as the jump ends and the source potential finishes falling, the common electrode changes and the source potential begins to rise.

このため、駆動波形の変調によってソース電位が影響さ
れやすい。ドレイン電極の電位に対する共通電極の電位
の遅れ時間tAはゼロ(従来の方法)より大であって、
1走査信号線選択時間tWから映像信号線(ドレイン電
極)の走査信号線(ゲート電極)に対する遅れ時間tG
D、および、共通電極の最大遅れ時間tCDを引いた時
間以下である。なお、共通電極の電位は実際には飛込み
電圧を補償し、液晶印加電圧から直流成分を取り除くた
めやや低くされ、最適共通電位に調節される。
Therefore, the source potential is easily affected by modulation of the drive waveform. The delay time tA of the potential of the common electrode with respect to the potential of the drain electrode is greater than zero (conventional method),
Delay time tG from one scanning signal line selection time tW to the scanning signal line (gate electrode) of the video signal line (drain electrode)
D and the maximum delay time tCD of the common electrode. Note that the potential of the common electrode is actually made slightly lower in order to compensate for the jump voltage and remove the DC component from the voltage applied to the liquid crystal, and is adjusted to the optimum common potential.

第18図は本発明の実施例で、特に、ドレイン電極の電
位に対する共通電極の電位の遅れ時間tAが最大の場合
、すなわち、1走査信号線選択時間tWから映像信号線
(ドレイン電極)の走査信号線(ゲート電極)に対する
遅れ時間t G D、および、共通電極の最大遅れ時間
tCDを引いた時間の場合の波形を示している。この場
合は書き込みが終了する時刻t5に共通電極Vcの電位
は所望の電位に達することになる。この場合もソース電
極は飛込みが終わって一定時間tA経過してから変化す
るため共通電極の駆動波形のタイミングずれなどがおき
てもソース電極の波形に影響をおよぼすことがない。ま
た、本実施例では正極の保持時(書き込み完了後)に共
通電極とドレイン電極、ソース電極との電位差が小とな
るため、カラーフィルタ側ガラス基板上の共通電極をゲ
ートとする薄膜トランジスタの寄生MO5動作が起こり
にくい。このため、保持特性が安定となる。
FIG. 18 shows an embodiment of the present invention, in particular, when the delay time tA of the potential of the common electrode with respect to the potential of the drain electrode is maximum, that is, the scanning of the video signal line (drain electrode) starts from the one scanning signal line selection time tW. The waveform is shown when the delay time t GD with respect to the signal line (gate electrode) and the maximum delay time t CD of the common electrode are subtracted. In this case, the potential of the common electrode Vc reaches the desired potential at time t5 when writing ends. In this case as well, the source electrode changes after a predetermined time tA has elapsed after the jump, so even if a timing shift occurs in the drive waveform of the common electrode, the waveform of the source electrode is not affected. In addition, in this embodiment, when the positive electrode is held (after writing is completed), the potential difference between the common electrode, drain electrode, and source electrode becomes small, so the parasitic MO5 of the thin film transistor whose gate is the common electrode on the glass substrate on the color filter side Movement is difficult to occur. Therefore, the retention characteristics become stable.

ドレイン電極の電位はソース電極、すなわち、各画素の
透明画素電極の電位を決めるが、多色表示する場合この
電位はいくつかの階調に分けられる。液晶に加わる電圧
に対する液晶の光透過率の依存性によってこの階調電圧
は決められる。液晶に加わる電圧は映像信号線と共通電
極信号線との電位差によって決まり、共通電極信号線は
すへての画素について共通であるから、映像信号線の電
位を変えることにより階調が分けられる。第19図はそ
の一例であり、映像信号線と共通電極信号線との電位差
は8階調に分けられている。共通電極信号線の電圧によ
って映像信号線の電位設定が決まる。特に、第19図で
は第4階調以下が共通電極信号線と同位相である。この
ように、少なくとも1階調以上の電位を共通電極信号線
と同位相とすることにより、ゲートのON電圧と書き込
み電圧との差が階調によらず同程度となり、飛込み電圧
の映像信号電位に対する依存性が低減される。
The potential of the drain electrode determines the potential of the source electrode, that is, the transparent pixel electrode of each pixel, and in the case of multicolor display, this potential is divided into several gradations. This grayscale voltage is determined by the dependence of the light transmittance of the liquid crystal on the voltage applied to the liquid crystal. The voltage applied to the liquid crystal is determined by the potential difference between the video signal line and the common electrode signal line, and since the common electrode signal line is common to all pixels, the gray levels can be divided by changing the potential of the video signal line. FIG. 19 is an example of this, in which the potential difference between the video signal line and the common electrode signal line is divided into eight gradations. The potential setting of the video signal line is determined by the voltage of the common electrode signal line. In particular, in FIG. 19, the fourth gray level and below are in phase with the common electrode signal line. In this way, by setting the potential of at least one gradation or more to the same phase as the common electrode signal line, the difference between the gate ON voltage and the writing voltage becomes the same regardless of the gradation, and the video signal potential of the jump voltage dependence on is reduced.

第20図は、本発明の他の実施例の駆動波形を説明する
ものである。第20図の波形(a)はゲート電極の電圧
波形、波形(b)、(c)、(d)は従来の駆動方法に
よる波形であって、(b)は全面同一輝度の場合のドレ
イン電極波形、(c)は共通電極波形、(d)は面内で
輝度が異なる場合のドレイン電極波形である。また、(
e)、(f )、(g)は本発明の駆動方法による波形
であって、(e)は全面同一輝度の場合のドレイン電極
波形、(f)は共通電極波形、(g)は面内で輝度が異
なる場合のドレイン電極波形である。本実施例では共通
電極のパルス幅はゲート電極の波形パルス幅(1走査信
号線選択時間)の2倍となっている。すなわち、従来は
走査信号線毎に正極性、負極性、正極性、負極性の順で
書き込んでいたのに対し、本実施例では走査信号線毎に
正極性、正極性、負極性、負極性の順で書き込む。こう
すると、駆動周波数が半分になるため開動回路の低消費
電力化が可能になる。
FIG. 20 illustrates drive waveforms in another embodiment of the present invention. In FIG. 20, waveform (a) is the voltage waveform of the gate electrode, waveforms (b), (c), and (d) are waveforms obtained by the conventional driving method, and (b) is the voltage waveform of the drain electrode when the entire brightness is the same. (c) is a common electrode waveform, and (d) is a drain electrode waveform when the luminance differs within the plane. Also,(
e), (f), and (g) are waveforms obtained by the driving method of the present invention, where (e) is the drain electrode waveform when the entire brightness is the same, (f) is the common electrode waveform, and (g) is the in-plane waveform. This is the drain electrode waveform when the brightness is different. In this embodiment, the pulse width of the common electrode is twice the waveform pulse width (one scanning signal line selection time) of the gate electrode. In other words, whereas conventionally, writing was performed in the order of positive polarity, negative polarity, positive polarity, and negative polarity for each scanning signal line, in this embodiment, writing was performed for each scanning signal line in the order of positive polarity, positive polarity, negative polarity, and negative polarity. Write in this order. In this case, the drive frequency is halved, making it possible to reduce the power consumption of the open circuit.

ドレイン電極は(e)に示したように全面同一輝度の場
合駆動周波数が半分になるが、通常は面内で輝度が異な
るため駆動周波数は従来と同様である。
As shown in (e), when the drain electrode has the same brightness over the entire surface, the driving frequency is halved, but since the brightness usually differs within the plane, the driving frequency is the same as the conventional one.

ただし、特に高精細の液晶表示装置の場合、隣あう画素
同志で階調が大きく異なることは少ないため、(g)に
−例を示すように実質的に駆動周波数が半分になるため
駆動回路の低消費電力化が可能になる。本実施例では共
通電極のパルス幅はゲート電極の波形パルス幅(1走査
信号線選択時間)の2倍としているが、走査信号線総数
の約数nであれば他の値としても構わない。なお、本実
施例の方法を前出の共通電極の電位の非同期化と組み合
わせても構わない。
However, especially in the case of high-definition liquid crystal display devices, it is rare for adjacent pixels to have a large difference in gradation, so as shown in the example in (g), the driving frequency is essentially halved, so the driving circuit This enables lower power consumption. In this embodiment, the pulse width of the common electrode is twice the waveform pulse width of the gate electrode (one scanning signal line selection time), but it may be any other value as long as it is a divisor n of the total number of scanning signal lines. Note that the method of this embodiment may be combined with the aforementioned desynchronization of the potential of the common electrode.

次に、配線間ショートやウォーターマークを低減し歩留
まりを向上させるのに好適な完全保持容量素子の構成の
実施例を示す。
Next, an example of the structure of a complete storage capacitor element suitable for reducing short-circuits and water marks between wiring lines and improving yield will be described.

第21図は本発明の一実施例を示すものである。FIG. 21 shows an embodiment of the present invention.

完全保持容量素子540,541が横方向の画素ピッチ
で繰返し配置されている。共通電極信号線542は横方
向に延伸しており、各画素の完全保持容量素子の一方の
電極となっている。共通電極信号線542の画素間の接
続部543は、完全保持容量素子の電極となっている部
分より細く、完全保持容量素子の左右方向端部の縦方向
中央位置に接続されている。また、共通電極信号線54
2と走査信号線電極はほぼ同一の間隔で交互に配置され
ている。共通電極信号線542の接続部543等が完全
保持容量素子の左右方向端部の縦方向中央部に配置され
ているため、共通電極信号線542の段差による谷部5
44,545の長さが平均され短い。このためTPT作
成工程での洗浄やエツチング用の液体が凹部に滞留する
確率が低く、これによる不良が起こりにくい。このよう
に。
Complete storage capacitor elements 540 and 541 are repeatedly arranged at a pixel pitch in the horizontal direction. The common electrode signal line 542 extends in the horizontal direction and serves as one electrode of the complete storage capacitor element of each pixel. The connection portion 543 between the pixels of the common electrode signal line 542 is thinner than the portion serving as the electrode of the complete storage capacitor element, and is connected to the vertical center position of the left and right ends of the complete storage capacitor element. In addition, the common electrode signal line 54
2 and the scanning signal line electrodes are alternately arranged at substantially the same intervals. Since the connection portion 543 of the common electrode signal line 542 and the like are arranged at the vertical center of the left and right ends of the complete storage capacitor, the valley 5 due to the step of the common electrode signal line 542
The average length of 44,545 is short. Therefore, there is a low probability that liquid for cleaning or etching in the TPT manufacturing process will stay in the recess, and defects due to this are less likely to occur. in this way.

本発明の完全保持容量素子の配置方法によれば配線間シ
ョートやウォーターマークが低減され、歩留まりが向上
する。
According to the method of arranging a complete storage capacitor element of the present invention, short circuits between wiring lines and water marks are reduced, and yield is improved.

第22図は本発明の他の実施例を示している。FIG. 22 shows another embodiment of the invention.

完全保持容量素子546,547は隣接する画素で画素
の上側及び下側に互い違いにずらして配置されている。
The complete storage capacitor elements 546 and 547 are arranged in adjacent pixels so as to be staggered above and below the pixels.

共通電極信号線548の接続部549の上端及び下端は
完全保持容量素子546の上端及び完全保持容量素子5
47の下端と一致している。このため、接続部549に
は共通電極548の段差による谷部が存在しないため、
TPT工程でのエツチング液などの滞留が起こりにくく
、これによる不良が発生しにくい。このように、本発明
の完全保持容量素子の配置方法によればウォーターマー
クが低減され、歩留まりが向上する。
The upper and lower ends of the connection portion 549 of the common electrode signal line 548 are the upper ends of the complete retention capacitor element 546 and the upper end of the complete retention capacitor element 5.
It coincides with the lower end of 47. Therefore, since there is no valley in the connection part 549 due to the step of the common electrode 548,
Retention of etching solution during the TPT process is less likely to occur, and defects due to this are less likely to occur. As described above, according to the method of arranging a complete storage capacitor element of the present invention, watermarks are reduced and yield is improved.

また、本実施例では完全保持容量素子が上下に互い違い
にずらして配置されているため、開口部が完全保持容量
素子によって分断されてみえにくく、このため解像度の
低下が避けられる。
Furthermore, in this embodiment, since the complete storage capacitor elements are arranged vertically and staggered, the aperture is difficult to see divided by the complete storage capacitor elements, and a decrease in resolution can therefore be avoided.

次に、表示部の不連続性を避け、解像度の劣化を@避す
るのに好適な完全保持容量素子の構成の実施例を示す。
Next, an example of the structure of a perfect storage capacitor element suitable for avoiding discontinuity in the display section and deterioration of resolution will be shown.

第23図は本発明の詳細な説明するものである。破線で
示した各画素においては開口部(光が透過する部分)5
50,551等のみを示している。開口部は各画素で2
箇所あり、これらは隣あう画素も含めてほぼ等間隔に配
置されている。逆に述べると遮光部となる薄膜トランジ
スタ部、完全保持容量素子部の幅はほぼ同程度になって
いる。
FIG. 23 provides a detailed explanation of the invention. In each pixel indicated by the broken line, there is an aperture (portion through which light passes) 5
Only 50, 551, etc. are shown. The aperture is 2 for each pixel.
There are several locations, and these locations, including adjacent pixels, are arranged at approximately equal intervals. In other words, the widths of the thin film transistor section serving as the light shielding section and the complete storage capacitor section are approximately the same.

このため、表示が分断される部分の幅が狭く解像度が低
下しにくい。
Therefore, the width of the portion where the display is divided is narrow and the resolution is less likely to deteriorate.

以上の実施例では、保持容量素子の絶縁膜は窒化シリコ
ン膜、あるいは、窒化シリコン膜とAQを陽極酸化した
An20.膜との複合膜としているが、この他にも、A
Q、O,膜、酸化シリコン膜、酸化シリコン膜とAQを
陽極酸化したAQ20.膜との複合膜、Taの陽極酸化
膜、窒化シリコン膜とTaの陽極酸化膜との複合膜、酸
化シリコン膜とTaの陽極酸化膜との複合膜、あるいは
、3層以上の複合膜などどんな膜でも本発明の有効性は
変わらない。また、共通電極信号線はAQのほかにTa
、Cr、ITO,あるいはこれらのうち少なくとも2層
以上からなる複合膜であっても構わない。特に、ITO
と他の金属との複合膜ではITOが透明電極のため開口
率が向上するという利点がある。但し、共通電極信号線
の電位を信号電位と同じ周波数で変動させる駆動方式と
する場合、基板内での信号の遅延による表示むらを防ぐ
ため共通電極信号線の抵抗値は1画素あたり2Ω以下と
するのが望ましい。従って、保持容量素子の設計に当た
っては、特に共通電極信号線の接続部の寸法を共通電極
信号線のシート抵抗を考慮して適宜設定し、抵抗値が1
画素あたり2Ω以下となるように注意する必要がある。
In the above embodiments, the insulating film of the storage capacitor element is a silicon nitride film, or an An20. Although it is a composite membrane with A
AQ20.Q, O, film, silicon oxide film, anodized silicon oxide film and AQ. Any type of composite film, such as a composite film with a Ta anodic oxide film, a composite film of a silicon nitride film and a Ta anodic oxide film, a composite film of a silicon oxide film and a Ta anodic oxide film, or a composite film of three or more layers. The effectiveness of the present invention does not change even with membranes. In addition to AQ, the common electrode signal line is Ta.
, Cr, ITO, or a composite film consisting of at least two layers of these. In particular, ITO
A composite film of ITO and other metals has the advantage that the aperture ratio is improved because ITO is a transparent electrode. However, if a driving method is used in which the potential of the common electrode signal line is varied at the same frequency as the signal potential, the resistance value of the common electrode signal line should be 2Ω or less per pixel to prevent uneven display due to signal delay within the substrate. It is desirable to do so. Therefore, when designing a storage capacitor element, the dimensions of the connection part of the common electrode signal line should be set appropriately taking into account the sheet resistance of the common electrode signal line, so that the resistance value is 1.
Care must be taken to ensure that the resistance is 2Ω or less per pixel.

さらに、高精細化によって1画素のサイズが小さくなる
と、開口部、すなわち、光が透過する表示部分が小さく
なるためその形状についても注意する必要がある。一般
に配向膜をこする(ラビング)際、段差部の近傍ではラ
ビングのむらがおきやすく、これによって液晶の配向異
常(ドメイン)を生じやすい。このため、開口部が小さ
くなると配線部の段差によって小さい表示部全体に亘っ
てドメインを生じる恐れがあった。そこで、完全保持容
量素子は、前記画素の開口部の最小幅が25μm以上と
なるように配置される。画素の開口部の最小幅が25μ
m以上となるように配置すると、開口部のほとんどは配
線などの段差部から十分層れた位置に形成されることと
なり、ラビングむらが生じにくくドメインなどの配向異
常を生じることがない。
Furthermore, as the size of one pixel decreases due to higher definition, the aperture, that is, the display area through which light passes, becomes smaller, so care must be taken regarding its shape. Generally, when rubbing an alignment film, uneven rubbing tends to occur near the step portion, which tends to cause alignment abnormalities (domains) of the liquid crystal. For this reason, when the opening becomes small, there is a possibility that a domain may be generated over the entire small display section due to the step difference in the wiring section. Therefore, the complete storage capacitor element is arranged such that the minimum width of the opening of the pixel is 25 μm or more. The minimum width of the pixel opening is 25μ
If the thickness is more than m, most of the openings will be formed at positions sufficiently far away from the stepped portions of wiring, etc., and uneven rubbing will hardly occur, and alignment abnormalities such as domains will not occur.

さらに、共通電極信号線は表示パネル内の全画素につい
て共通となるため表示パネルの端部の引出部は共通電極
信号線の信号波形を歪ませないように注意する必要があ
る。すなわち、共通電極信号線の引出部の最小幅は表示
パネル内の最小幅より大きくする。共通電極信号線の引
出部の最小幅は表示パネル内の最小幅より大きくすると
、引出部での配線抵抗による信号の遅延が小さいため、
信号波形の歪が生じにくい。
Furthermore, since the common electrode signal line is common to all pixels in the display panel, care must be taken so that the lead-out portion at the end of the display panel does not distort the signal waveform of the common electrode signal line. That is, the minimum width of the lead-out portion of the common electrode signal line is made larger than the minimum width within the display panel. If the minimum width of the common electrode signal line lead-out part is larger than the minimum width within the display panel, the signal delay due to wiring resistance at the lead-out part will be small.
Less likely to cause signal waveform distortion.

次に、本発明の完全保持容量素子が搭載される液晶表示
装置の全体構成について説明する。
Next, the overall configuration of a liquid crystal display device in which the complete storage capacitor element of the present invention is mounted will be described.

第24図に本発明による液晶デイスプレィシステムの構
成例を示す。システムは、ワークステーション、パーソ
ナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の情報処理シス
テム220とデイスプレィシステム200により構成さ
れている。
FIG. 24 shows an example of the configuration of a liquid crystal display system according to the present invention. The system includes an information processing system 220 such as a workstation, personal computer, word processor, etc., and a display system 200.

デイスプレィシステム200は、液晶デイスプレィパネ
ル202、光源201、光源調整回路203、画像デー
タ発生回路204Aとタイミング信号発生回路204B
で構成されたコントロール回路204、液晶の明るさ、
コントラスト調整回路240、蓄積容量駆動電圧発生回
路205、共通電極駆動電圧発生回路206、により構
成されている。
The display system 200 includes a liquid crystal display panel 202, a light source 201, a light source adjustment circuit 203, an image data generation circuit 204A, and a timing signal generation circuit 204B.
A control circuit 204 consisting of a control circuit 204, the brightness of the liquid crystal,
It is composed of a contrast adjustment circuit 240, a storage capacitor drive voltage generation circuit 205, and a common electrode drive voltage generation circuit 206.

液晶デイスプレィパネル202は、液晶パネル217、
信号電圧及び走査電圧を発生する信号回路207及び走
査回路208で構成されている。
The liquid crystal display panel 202 includes a liquid crystal panel 217,
It is composed of a signal circuit 207 and a scanning circuit 208 that generate signal voltages and scanning voltages.

液晶パネル217は、a−5i、p−5i等で構成され
た、TFT211、完全保持容量素子212、液晶容量
214、前記TPTを駆動するための映像信号線210
及び走査信号線209、により構成されている。完全保
持容量212及び液晶容量214の一方の電極はTFT
211の一方のドレイン/ソース電極に接続され、完全
保持容量素子212の他方の電極は蓄積容量共通線21
5に接続されている。液晶容量214の他方の電極は共
通電極端子213に接続されている。
The liquid crystal panel 217 includes a TFT 211 composed of A-5i, P-5i, etc., a complete storage capacitor 212, a liquid crystal capacitor 214, and a video signal line 210 for driving the TPT.
and a scanning signal line 209. One electrode of the complete storage capacitor 212 and the liquid crystal capacitor 214 is a TFT.
211, and the other electrode of the complete storage capacitor element 212 is connected to the storage capacitor common line 21.
5. The other electrode of the liquid crystal capacitor 214 is connected to the common electrode terminal 213.

蓄積容量駆動電圧発生回路205で発生するVstg電
圧及び、共通電極電圧発生回路206で発生するVco
m電圧は、蓄積容量共通線215及び、共通電極端子2
13にそれぞれ印加されるが、これらは、同一の電圧レ
ベル、位相でもよく特に限定するものではない。TFT
211のドレイン/ソース電極の他方は、映像信号線2
10に接続されている。
The Vstg voltage generated by the storage capacitor drive voltage generation circuit 205 and the Vco generated by the common electrode voltage generation circuit 206
The m voltage is applied to the storage capacitor common line 215 and the common electrode terminal 2.
13, but these may have the same voltage level and phase and are not particularly limited. TFT
The other of the drain/source electrodes 211 is connected to the video signal line 2
10.

また、完全保持容量素子212と、蓄積容量共通線21
5との接続方法は、第25図に記載した接続例でもよく
、特に限定するものでない。さらに、映像信号49(2
10と信号回路207との接続方法は、第26図に記載
した接続例のように映像信号線を上下方向に交互に引き
出してそれぞれの映像信号線を信号回路207Aと信号
回路207Bに接続してもよく特に限定するものでない
。第24図では、省略しであるが、走査信号線209と
走査回路208との接続方法についても特に限定するも
のでない。
In addition, the complete storage capacitor element 212 and the storage capacitor common line 21
5 may be the connection example shown in FIG. 25, and is not particularly limited. Furthermore, the video signal 49 (2
10 and the signal circuit 207, as in the connection example shown in FIG. 26, the video signal lines are pulled out alternately in the vertical direction and each video signal line is connected to the signal circuit 207A and the signal circuit 207B. However, there are no particular limitations. Although not shown in FIG. 24, the method of connecting the scanning signal line 209 and the scanning circuit 208 is not particularly limited.

第24図において、信号回路207及び走査回路208
の一部または、すべての回路を液晶パネルと一体にする
と装置が簡素化でき、接続等の信頼性が向上し、低価格
化に有利である。この時の、信号回路及び走査回路の構
成手段は、 (1)液晶パネル217上に前記回路をa−8i。
In FIG. 24, a signal circuit 207 and a scanning circuit 208
By integrating some or all of the circuits with the liquid crystal panel, the device can be simplified, the reliability of connections, etc. can be improved, and it is advantageous to lower costs. At this time, the means for configuring the signal circuit and the scanning circuit are as follows: (1) The circuit is placed on the liquid crystal panel 217 in an a-8i format.

p −S i等のTPTで構成する手段、(2)前記回
路を形成した単結晶Si基板を液晶パネル217に取り
付ける手段、 (3)前記2つの手段を組み合わせた手段の各構成手段
を取ることができるが特に限定するものでない。
(2) means for attaching the single crystal Si substrate on which the circuit is formed to the liquid crystal panel 217; and (3) means for combining the above two means. However, there is no particular limitation.

第27図に、液晶デイスプレィパネル202の1実施例
を示す。液晶デイスプレィパネル202は、液晶パネル
218、信号回路基板227〜234、走査回路基板2
22〜224、共通電極電圧V cow及び完全保持容
量電圧Vstgの引出基板225.226,235,2
36.信号供給基板220により構成されている。
FIG. 27 shows one embodiment of a liquid crystal display panel 202. The liquid crystal display panel 202 includes a liquid crystal panel 218, signal circuit boards 227 to 234, and a scanning circuit board 2.
22 to 224, common electrode voltage Vcow and full holding capacitance voltage Vstg extraction substrates 225, 226, 235, 2
36. It is composed of a signal supply board 220.

前記信号供給基板220には、信号ケーブル221を経
由して画像データ信号、電源電圧等が供給される。
Image data signals, power supply voltage, etc. are supplied to the signal supply board 220 via a signal cable 221.

信号回路基板227〜234及び、走査回路基板222
〜224の1実施例を第28図に示す。
Signal circuit boards 227 to 234 and scanning circuit board 222
An example of 224 is shown in FIG.

回路基板は、パターン配線を施した有機フィルム等に信
号回路又は、走査回路を形成した集積回路237Aを取
り付けたものである。パターン配線237Bは走査電圧
又は、信号電圧の出力端子、パターン配線237Cは、
集積回路237Aを動作させるための画像データ信号、
及び電源電圧の入力端子である。
The circuit board is a circuit board in which an integrated circuit 237A having a signal circuit or a scanning circuit formed thereon is attached to an organic film or the like with patterned wiring. The pattern wiring 237B is a scanning voltage or signal voltage output terminal, and the pattern wiring 237C is
an image data signal for operating the integrated circuit 237A;
and a power supply voltage input terminal.

共通電極電圧Vcomは、共通電極端子238に加えら
れ、さらに蓄積容量電圧Vstgは、蓄積容量共通12
15に加えられる。
The common electrode voltage Vcom is applied to the common electrode terminal 238, and the storage capacitor voltage Vstg is applied to the storage capacitor common 12.
Added to 15.

なお、引出基板225,226,235,236を有機
フィルム等の弾力性のある基板で構成すると、実装上都
合がよい。
Note that it is convenient for mounting if the drawer substrates 225, 226, 235, and 236 are made of elastic substrates such as organic films.

第29A図、第29B図に本発明に係る液晶デイスプレ
ィを応用したシステム例を示す。
FIGS. 29A and 29B show an example of a system to which the liquid crystal display according to the present invention is applied.

第29A図は、液晶デイスプレィを卓上型コンピュータ
の表示部に応用した例で、コンピュータ本体1、キーボ
ード2及び液晶デイスプレィ3により構成される。従来
の陰極線管(以下CRTと略す)によるデイスプレィと
比較すると、軽くしかも少ない面積で設置できる特徴を
有している。
FIG. 29A shows an example in which a liquid crystal display is applied to a display section of a desktop computer, which is composed of a computer main body 1, a keyboard 2, and a liquid crystal display 3. Compared to displays using conventional cathode ray tubes (hereinafter abbreviated as CRT), they are lighter and can be installed in a smaller area.

特に、1台のコンピュータ本体1に対して複数のキーボ
ード2及び液晶デイスプレィ3により複数の操作者が同
時に作業できるシステムや、さらに軽量化が要求される
膝乗せ型のコンピュータに適用することによりその特徴
が十分に発揮される。
In particular, its features can be applied to systems that allow multiple operators to work simultaneously on a single computer 1 using multiple keyboards 2 and liquid crystal displays 3, as well as knee-rest type computers that require further weight reduction. is fully demonstrated.

したがって、液晶デイスプレィをコンピュータの表示部
に用いることにより、ノートブック型を始めとする軽量
、省スペースの個人用途向けのコンピュータを実現でき
る。
Therefore, by using a liquid crystal display in the display section of a computer, it is possible to realize a lightweight, space-saving personal computer such as a notebook type computer.

第29B図は液晶デイスプレィの他の応用例で、投射型
のデイスプレィの光シヤツタ一部に液晶デイスプレィを
用いた例である。システムの構成は、液晶デイスプレィ
及び光学系を含む投射部4.スクリーン5および図示し
ていないビデオ信号処理部から成る。外部から入力され
たビデオ信号は、ビデオ信号処理部により液晶デイスプ
レィの表示に必要な信号形式、たとえばノンインターレ
ースのRGBデジタル信号等に変換され液晶デイスプレ
ィ上に画像が表示される。この表示画像は光学系を通し
てスクリーン上に結像される。これらの構成要素の内、
光シヤツタ一部は光学系の寸法を決定する主要因で、多
数の画素を小面積のパネルに納めることが可能な液晶デ
イスプレィを用いることにより光シヤツタ一部の小型化
が図れ、光学系全体も小さくすることができる。
FIG. 29B shows another application example of a liquid crystal display, in which a liquid crystal display is used as a part of the light shutter of a projection type display. The system consists of a projection section 4 including a liquid crystal display and an optical system. It consists of a screen 5 and a video signal processing section (not shown). The video signal input from the outside is converted by the video signal processing section into a signal format necessary for display on the liquid crystal display, such as a non-interlaced RGB digital signal, and an image is displayed on the liquid crystal display. This display image is formed on a screen through an optical system. Of these components,
The optical shutter part is the main factor that determines the dimensions of the optical system, and by using a liquid crystal display that can fit many pixels into a small panel, the optical shutter part can be made smaller, and the entire optical system can also be made smaller. Can be made smaller.

この他にも、液晶デイスプレィの小型あるいは軽量とい
う特徴を用いることにより、カラーの小型モニターや大
型の壁かけテレビを実現することができる。
In addition, by using the small size and lightweight characteristics of liquid crystal displays, small color monitors and large wall-mounted televisions can be realized.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、本発明によれば、最適共通電位の面内でのばらつ
きが低減され、最適共通電位の変動やしきい値の変動が
低減される。また、配線間ショートやウォーターマーク
が低減され、歩留まりが向上する。また、表示部の不連
続性が避けられ、解像度の劣化が回避される。
As described above, according to the present invention, in-plane variations in the optimal common potential are reduced, and fluctuations in the optimal common potential and threshold values are reduced. Further, short circuits between wiring lines and water marks are reduced, and yield is improved. Furthermore, discontinuity in the display section is avoided, and resolution deterioration is avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る完全保持容量素子の構成例を示す
平面図、第2図は本発明の実施例である一画素の平面図
、第3図は本発明の実施例である画素を複数配置した液
晶表示部の要部を示す平面図、第4図は本発明の実施例
に係る画素を複数配置した液晶表示部の要部の上部透明
ガラス基板のカラーフィルターパターンを示す平面図、
第5図は、本発明の実施例の下部透明ガラス基板上の画
素パターンと上部透明ガラス基板上のカラーフィルター
パターンを同時に示した平面図、第6A。 60図は本発明に係る液晶表示装置端部の断面図、第6
B図は第2図のVIB−VIB線矢視断面図、第7.8
,9.10図は画素形成工程の途中工程の平面図、第1
1図は1画素の等価回路図、第12図は完全保持容量素
子の容量値と最適共通電位の関係を示す概念図、第13
図は容量部面積と容量部周縁長の関係を示す概念図、第
14.15゜21.22図は完全保持容量素子の構成の
他の実施例を示す平面図、第16.18.20図は本発
明の実施例である完全保持容量素子の駆動波形を示す波
形図、第17図は従来技術による駆動波形の波形図、第
19図は8階調に分けた映像信号線と共通電極信号線の
駆動波形を示す波形図、第23図は本発明に係る、完全
保持容量素子の配置例を示す平面図、第24.25.2
6図は本発明の実施例に係る液晶デイスプレィシステム
の構成例を示す平面図、第27図は本発明に係る液晶デ
イスプレィパネルの例を示す平面図、第28図は信号回
路基板及び走査回路基板の例を示す平面図、第29A、
29B図は本発明に係る液晶デイスプレィを応用したシ
ステム例を示す斜視図である。 211・・・TPT、212・・・完全保持容量素子。 214・・・液晶容量、301・・・走査信号線、30
2・・・映像信号線、303・・・共通電極信号1IX
(第3゜第4の電極)、304・・・薄膜トランジスタ
(TPT)、307,308・・・ドレイン/ソース電
極、309・・・透明画素電極(液晶容量素子)、31
0・・・完全保持容量素子、526・・・共通電極信号
線、527・・・透明画素電極、528,529・・・
凹部、530・・・完全保持容量素子、534・・・透
明画製電゛極、536・・・共通電極信号線、540,
541゜546.547・・・完全保持容量素子、54
8,549・・・共通電極信号線接続部。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a complete storage capacitor according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of one pixel as an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of a pixel as an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view showing a main part of a liquid crystal display section in which a plurality of pixels are arranged according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5 is a plan view 6A showing simultaneously the pixel pattern on the lower transparent glass substrate and the color filter pattern on the upper transparent glass substrate according to the embodiment of the present invention. FIG. 60 is a cross-sectional view of an end portion of a liquid crystal display device according to the present invention.
Figure B is a sectional view taken along the line VIB-VIB in Figure 2, No. 7.8
, 9.10 is a plan view of an intermediate step in the pixel formation process, the first
Figure 1 is an equivalent circuit diagram of one pixel, Figure 12 is a conceptual diagram showing the relationship between the capacitance value of a complete storage capacitor element and the optimal common potential, and Figure 13.
The figure is a conceptual diagram showing the relationship between the area of the capacitive part and the peripheral length of the capacitive part. Fig. 14.15.21.22 is a plan view showing another example of the structure of a complete storage capacitive element. Fig. 16.18.20. 17 is a waveform diagram showing the driving waveform of the complete storage capacitor element according to the embodiment of the present invention, FIG. 17 is a waveform diagram of the driving waveform according to the prior art, and FIG. 19 is the video signal line divided into eight gradations and the common electrode signal. FIG. 23 is a waveform diagram showing a line driving waveform, and FIG. 23 is a plan view showing an example of arrangement of a complete storage capacitor element according to the present invention, and FIG. 24.25.2
6 is a plan view showing a configuration example of a liquid crystal display system according to an embodiment of the present invention, FIG. 27 is a plan view showing an example of a liquid crystal display panel according to the present invention, and FIG. 28 is a plan view showing a signal circuit board and a scanning circuit board. Plan view showing an example of a circuit board, No. 29A,
FIG. 29B is a perspective view showing an example of a system to which the liquid crystal display according to the present invention is applied. 211... TPT, 212... Complete storage capacitor element. 214...Liquid crystal capacitor, 301...Scanning signal line, 30
2... Video signal line, 303... Common electrode signal 1IX
(3rd degree fourth electrode), 304... Thin film transistor (TPT), 307, 308... Drain/source electrode, 309... Transparent pixel electrode (liquid crystal capacitive element), 31
0... Complete storage capacitor element, 526... Common electrode signal line, 527... Transparent pixel electrode, 528, 529...
Recessed portion, 530... Complete storage capacitor element, 534... Transparent image electrode, 536... Common electrode signal line, 540,
541゜546.547... Complete storage capacitor element, 54
8,549...Common electrode signal line connection part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、走査信号線をなす第1の配線と、前記第1の配線に
ゲート電極が接続された薄膜トランジスタと、前記薄膜
トランジスタのドレイン/ソース電極の一方に接続され
て映像信号線をなす第2の配線と、前記薄膜トランジス
タのドレイン/ソース電極の他方に一方の電極が接続さ
れた完全保持容量素子と、前記薄膜トランジスタの前記
ドレイン/ソース電極の他方に一方の電極が接続された
液晶容量素子と、前記完全保持容量素子の他方の電極に
接続された第3の電極と、前記液晶容量素子の他方の電
極に接続され、前記第3の電極と実質的に接続された第
4の電極とを含んでなる画素を複数個配置してなる薄膜
トランジスタ駆動方式液晶表示装置において、前記各完
全保持容量素子の容量部の周縁長μmが、該容量部の面
積μm^2を当該薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装
置の画素が配置されている領域の対角長吋で除して得ら
れる値の1.33倍以下であり、前記第3及び第4の電
極は、共通電極信号線に接続されていることを特徴とす
る薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置。 2、完全保持容量素子の容量部は、互いに対向しかつ幅
及び長さの異なる電極の重なり部分で形成されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ駆動
方式液晶表示装置。 3、映像信号線はほぼ等間隔に縦方向に互いに平行に配
置され、走査信号線は前記映像信号線にほぼ直交する横
方向にほぼ等間隔に互いに平行に配置され、共通電極信
号線は、前記走査信号線にほぼ平行にかつ該走査信号線
と交互に配置されていることを特徴とする請求項1もし
くは2に記載の薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置
。 4、完全保持容量素子の容量部は、映像信号線の間の共
通電極信号線とこれに対向して同じく映像信号線の間に
配置された透明画素電極との重なり部分で形成され、該
共通電極信号線の重なり部分の縦方向の幅は、前記完全
保持容量素子の容量部の面積を前記透明画素電極の横方
向の幅で除して得られる値であることと、共通電極信号
線の完全保持容量素子間の接続部は、完全保持容量素子
の横方向端部の縦方向ほぼ中央部に配置されていること
を特徴とする請求項3に記載の薄膜トランジスタ駆動方
式液晶表示装置。 5、薄膜トランジスタ部の光が透過せず表示部とならな
い部分の縦方行の幅と、完全保持容量素子部の光が透過
せず表示部とならない部分の縦方行の幅は、ほぼ同一で
あり、これらの表示部とならない前記薄膜トランジスタ
部は前記完全保持容量素子部から分離され、その間隔は
、各画素とも実質的に同一であることを特徴とする請求
項1〜4のいずれかに記載の薄膜トランジスタ駆動方式
液晶表示装置。 6、完全保持容量素子の一方の電極を形成する共通電極
信号線の互いに対向する縦方向端部は平行線をなし、該
完全保持容量素子の他方の電極を形成する透明画素電極
の互いに対向する横方向端部も平行線をなしていること
をを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の薄膜ト
ランジスタ駆動方式液晶表示装置。 7、完全保持容量素子の一方の電極を形成する共通電極
信号線の縦方向端部の少なくとも一方の、該共通電極信
号線上に積層される膜で覆われる部分に、該共通電極信
号線の縦方向の幅を他の部分より小さくした凹部が設け
られていることを特徴とする請求項6に記載の薄膜トラ
ンジスタ駆動方式液晶表示装置。 8、完全保持容量素子が、画素のほぼ中央部に配置され
ていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載
の薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置。 9、少なくとも300万個の画素を持ち、かつ該画素が
配置されている領域の対角長が少なくとも25.4cm
であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載
の薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置。 10、共通電極信号線の電位が変化し始めるタイミング
は、映像信号線の電位が変化し始めるタイミングに対し
、1走査信号線選択時間から映像信号線の電位の走査信
号線の電位に対する遅れ時間、及び、前記共通電極信号
線の電位の最大遅れ時間を引いた時間以下でかつ0より
大なる時間遅らせることを特徴とする請求項1もしくは
2に記載された薄膜トランジスタ駆動方式液晶表示装置
の駆動方法。 11、共通電極信号線のパルス幅(1周期の1/2)を
1走査信号線選択時間のn倍としたことを特徴とする請
求項1もしくは2に記載された薄膜トランジスタ駆動方
式液晶表示装置の駆動方法。
[Scope of Claims] 1. A first wiring forming a scanning signal line, a thin film transistor having a gate electrode connected to the first wiring, and a video signal line connected to one of the drain/source electrodes of the thin film transistor. a complete storage capacitor element having one electrode connected to the other of the drain/source electrodes of the thin film transistor, and a liquid crystal having one electrode connected to the other of the drain/source electrodes of the thin film transistor. a third electrode connected to the other electrode of the full retention capacitive element; and a fourth electrode connected to the other electrode of the liquid crystal capacitive element and substantially connected to the third electrode. In a thin film transistor driven liquid crystal display device in which a plurality of pixels including electrodes are arranged, the peripheral length μm of the capacitive part of each complete storage capacitive element is the area μm^2 of the capacitive part according to the thin film transistor driving method. The third and fourth electrodes are connected to a common electrode signal line, and the third and fourth electrodes are connected to a common electrode signal line. A thin film transistor driven liquid crystal display device characterized by: 2. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 1, wherein the capacitive portion of the complete storage capacitive element is formed by overlapping portions of electrodes that face each other and have different widths and lengths. 3. The video signal lines are arranged parallel to each other in the vertical direction at substantially equal intervals, the scanning signal lines are arranged parallel to each other at substantially equal intervals in the horizontal direction substantially perpendicular to the video signal lines, and the common electrode signal lines are 3. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 1, wherein the thin film transistor driven liquid crystal display device is arranged substantially parallel to the scanning signal lines and alternately with the scanning signal lines. 4. The capacitive part of the complete storage capacitive element is formed by the overlapping part of the common electrode signal line between the video signal lines and the transparent pixel electrode that is also arranged between the video signal lines, and The vertical width of the overlapping portion of the electrode signal line is a value obtained by dividing the area of the capacitive part of the complete storage capacitor element by the horizontal width of the transparent pixel electrode, and the width of the common electrode signal line is 4. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 3, wherein the connection portion between the complete retention capacitor elements is arranged approximately at the vertical center of the lateral end portion of the complete retention capacitor element. 5. The vertical row width of the part of the thin film transistor part through which light does not pass and which does not become a display part is almost the same as the vertical row width of the part of the complete storage capacitor element part through which light does not pass and does not become a display part. 5. The thin film transistor section, which does not become a display section, is separated from the complete storage capacitor section, and the intervals therebetween are substantially the same for each pixel. Thin film transistor driven liquid crystal display device. 6. The mutually opposing vertical ends of the common electrode signal lines forming one electrode of the complete storage capacitor element form parallel lines, and the mutually opposing ends of the transparent pixel electrodes forming the other electrode of the complete storage capacitor element. 6. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 1, wherein the lateral ends also form parallel lines. 7. At least one of the vertical ends of the common electrode signal line forming one electrode of the complete storage capacitor element is covered with a film laminated on the common electrode signal line. 7. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 6, further comprising a recessed portion having a width smaller in a direction than other portions. 8. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 1, wherein the complete storage capacitor element is arranged approximately at the center of the pixel. 9. It has at least 3 million pixels, and the diagonal length of the area in which the pixels are arranged is at least 25.4 cm.
The thin film transistor driven liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 8. 10. The timing at which the potential of the common electrode signal line starts to change is the delay time of the potential of the video signal line relative to the potential of the scanning signal line from one scanning signal line selection time with respect to the timing at which the potential of the video signal line starts to change; 3. The method of driving a thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 1, further comprising delaying the potential of the common electrode signal line by a time equal to or less than a maximum delay time and greater than zero. 11. The thin film transistor driven liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the pulse width (1/2 of one period) of the common electrode signal line is n times the one scanning signal line selection time. Driving method.
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