JPH04276722A - アクティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ、特
に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマト
リクス駆動型液晶ディスプレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のアクティブマトリクス駆動型液晶
ディスプレイは目ざましい進歩を遂げ、高画質、高精細
などの特徴からラップトップパソコンなどへ積極的に応
用されている。アクティブマトリクス駆動型液晶ディス
プレイはアクティブマトリクス基板と対向電極基板とを
備えており、アクティブマトリクス基板上には、ＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）などの駆動素子アレイが、対向電
極基板上には表示領域全面に対向電極がそれぞれ形成さ
れている。

【０００３】図５は従来のアクティブマトリクス基板の
平面図、図６はその一部（図５のＡ−Ａ’）断面図であ
る。図５及び図６において、１はガラス基板、３はデー
タ線、４はゲートバス、５はＴＦＴ、６は画素電極、７
はパッシベーション、そして１０は配向膜である。また
、図７は従来の対向電極基板の平面図、図８はその一部
（図７のＡ−Ａ’）断面図である。図７において線で囲
まれた図形はブラックマスク８の開口部である。そして
、図８において、２はガラス基板であり、その表面の一
部にクロム（Ｃｒ）などの金属薄膜からなるブラックマ
スク８が形成され、表示領域全面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ　　Ｔｉｎ　　Ｏｘｉｄｅ）からなる対向電極９と配
向膜１０が形成されている。

【０００４】そして、この二枚の基板を貼り合わせ、二
枚の基板間に液晶を注入することにより、アクティブマ
トリクス駆動型液晶ディスプレイがが構成されている。 図９は従来のアクティブマトリクス駆動型液晶ディスプ
レイの平面図、図１０はその一部（図９のＡ−Ａ’）断
面図である。図９及び図１０に示されているように、ア
クティブマトリクス基板上のデータ線３やゲートバス４
の配線領域やＴＦＴ５領域は、対向電極基板上のブラッ
クマスク８により遮光されている。

【０００５】このブラックマスク８を設ける目的は二つ
ある。一つはＴＦＴチャネル領域を遮光し、対向基板側
からの入射光による光電効果を抑えることである。そし
て、もう一つは、参考文献（１）Ａ．ＬＩＥＮ「　Ｉ．
Ｄ．Ｒ．Ｃ．　ＥＵＲＯＤＩＳＰＬＡＹ’９０　ＤＩＧ
ＥＳＴ　Ｐ２４８−２５１」、（２）Ｔ．　ＯＮＯＺＡ
ＷＡ「　Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．　１９９０　Ｖｏｌ．２９　
Ｎｏ．１０　Ｐ１８５３−１８５５」、（３）高橋栄一
他「第１６回液晶討論会資料　　Ｐ２１２−２１３」、
及び（４）実開平２−３８２６３号公報に記載されてい
るように、データ線３、ゲートバス４、及び対向電極９
間の電界により、液晶分子が動作してしまう領域（図９
及び図１０において斜線を付した部分）を遮光するため
である。例えば、ＴＮ方式の場合、この領域の光透過率
が制御できないため、ブラックマスクでこの領域を遮光
しないと、コントラストなどの表示品位が低下してしま
う。

【０００６】ここで、データ線３、ゲートバス４、及び
対向電極９間の電界により、液晶分子が動作してしまう
点について説明しておく。図１１は従来のアクティブマ
トリクス駆動型液晶ディスプレイにおけるデータ線、画
素電極、対向電極間の電気力線の分布図である。図示さ
れているようにデータ線３から対向電極９、画素電極６
へ電気力線が分布している。そして、特にデータ線３と
対向電極９の距離が近いため、その間の電界が強く、そ
の電界の横方向成分が液晶分子に影響を与える結果、デ
ータ線３の脇の液晶分子が動作して光漏れを起こしたり
、画素電極６上にリバーステイルトによるディスクリネ
ーションラインが発生していた。そして、参考文献（１
）、（２）ではシミュレーションにより電界分布を求め
、ディスクリネーションが発生する位置を求めている。 また、参考文献（３）ではこの現象にティルト角が関係
していることを実験により求めている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の文献には具体的な対策が明示されておらず、参考文献
（４）に記載された対策では明視方向が変化してしまう
という欠点がある。また、ブラックマスク８は視角が大
きい場合、（液晶ディスプレイを斜めから見る場合）に
も上記の目的を達成するために、画素電極６とある程度
オーバラップして設けられている。このオーバラップ量
は参考文献（１）、（２）によれば最低２０ミクロン程
度は必要である。しかしながら、液晶ディスプレイが高
精細化されるに伴い、ブラックマスク８の開口率が低下
するため、オーバラップ量は小さい方が望ましいにもか
かわらず、それが実現できないという問題点があった。

【０００８】さらに、データ線３、ゲートバス４、画素
電極６及び対向電極９間の電界分布により発生するリバ
ースティルトのディスクリネーションラインは、図１２
に示すように画素電極コーナー部において画素領域内に
入り込んで発生するため、オーバラップ量を越えてブラ
ックマスク開口部に達し、表示品位が低下する。そして
、これらの領域をブラックマスクで遮光すると、ディス
クリネーションの影響は除去されるが、更に開口率が低
下することにより表示輝度が低下してしまうという問題
点があった。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決してア
クティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイの高い表示
品位を損なうことなく、ブラックマスクの開口率を高め
たアクティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイを提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、アクティブマトリクス基板と、対向電
極基板と、該両基板間に配置された液晶とを備えたアク
ティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイにおいて、対
向電極を画素電極に対応したストライプ電極の集合体と
し、データ線上には対向電極を設置しないように構成し
た。

【００１１】また、前記問題点を解決するために、本発
明は、前記構成に加え、さらに対向電極基板上に黒色顔
料を分散した感光性樹脂により形成したブラックマスク
を設けた。

【００１２】

【作用】本発明によれば、以上のようにアクティブマト
リクス駆動型液晶ディスプレイを構成したので、データ
線の脇の領域においては電界強度が低下しデータ線脇の
液晶分子の不要な動きが低下する。これにより、光漏れ
の発生及び画素電極内でのディスクリネーションライン
の発生を防止する。

【００１３】また、本発明によれば、黒色顔料を分散し
た感光性樹脂により形成したブラックマスクにより、デ
ータ線脇の液晶分子の不用な動きを抑制し、かつ光漏れ
を防止する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例によるア
クティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイの平面図、
図２はそのＡ−Ａ’断面図である。本実施例の特徴は、
対向電極基板における対向電極９の形状とブラックマス
ク８の材質にある。

【００１５】すなわち、対向電極９（ハッチングを付し
た部分）はデータ線３に平行で画素電極６と同一の幅の
ストライプ電極の集合体とした。このストライプ電極は
表示領域外ですべて電気的に接続されている。なお、対
向電極９は公知のフォトリソ・エッチング技術により形
成した。また、ブラックマスク８は黒色顔料を分散させ
た感光性樹脂（富士ハント社製）を用いて形成した。

【００１６】そして、この対向電極基板と従来と全く同
一のアクティブマトリクス基板とを用いてＴＮ方式ＮＢ
（ノーマリブラック）モードの液晶ディスプレイを形成
した。セル間隔は５μｍ、データ線３の厚さは１μｍ、
データ線３と画素電極６の距離は１０μｍ、ゲートバス
４と画素電極６の距離は１０μｍ、画素電極６とブラッ
クマスク８のオーバラップ量は５μｍとした。

【００１７】図３は本発明の実施例によるアクティブマ
トリクス駆動型液晶ディスプレイにおけるデータ線、画
素電極、対向電極間の電気力線の分布図である。図に示
されているように、本実施例においてはブラックマスク
８を樹脂（絶縁物）で形成し、かつデータ線上に対向電
極がないために、データ線３の脇の領域においては電界
強度が低下し、液晶分子に対する影響が従来の場合に比
べ低下した。

【００１８】図４は本発明の実施例及び従来例のアクテ
ィブマトリクス駆動型液晶ディスプレイにおいて測定し
た光漏れを特性図である。図示されているように、従来
はデータバスの実効電圧が増加して６０％（飽和電圧に
相当）を越えると、急激に透過率（光漏れ）が増加する
のに対し、本発明の実施例においては殆ど変化していな
い。

【００１９】また、本実施例においては画素領域内にお
いてリバーステイトルによるディスクリネーションライ
ンも全く発生しなかった。本実施例は一本のデータ線に
接続されるＴＦＴのＯＮする数が多いほど有効であった
。さらに、ブラックマスク８の画素電極６に対するオー
バラップ量を０としても良好な表示品位及び視角特性が
得られた。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではない
。例えば、本実施例においては対向電極基板上に絶縁物
で形成したブラックマスクを設けたが、ブラックマスク
を設けずに、データ線上に対向電極を配置しないように
するだけでもデータ線の脇の領域における電界強度が低
下し、液晶分子に対する影響が低下する。

【００２１】また、本実施例ではモノクロ表示の場合に
ついて記載したが、カラーフィルタを対向電極基板２上
に設け、カラー表示を行った場合においても全く同様に
有効であった。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、アクティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイに
おいて対向電極を画素電極に対応したストライプ電極の
集合体とし、データ線上に対向電極を配置しないように
することにより、データ線の脇の領域における電界強度
を低下させ、液晶分子の不用な動きを抑制したので、光
漏れの発生及び画素電極内でのディスクリネーションラ
インの発生がなくなった。

【００２３】また、ブラックマスクを絶縁物で形成して
データ線脇の液晶分子の不用な動きを抑制したので、ブ
ラックマスク開口部を従来に比べ大きくし、かつ画素電
極とのオーバラップ量を小さくしても良好な視角特性を
得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるアクティブマトリクス駆
動型液晶ディスプレイの平面図である。

【図２】本発明の実施例によるアクティブマトリクス駆
動型液晶ディスプレイの一部断面図である。

【図３】本発明の実施例によるアクティブマトリクス駆
動型液晶ディスプレイにおけるデータ線、画素電極、及
び対向電極間の電気力線の分布図である。

【図４】本発明の実施例及び従来例のアクティブマトリ
クス駆動型液晶ディスプレイにおいて測定した光漏れの
特性図である。

【図５】従来のアクティブマトリクス基板の平面図であ
る。

【図６】従来のアクティブマトリクス基板の一部断面図
である。

【図７】従来の対向電極基板の平面図である。

【図８】従来の対向電極基板の一部断面図である。

【図９】従来のアクティブマトリクス駆動型液晶ディス
プレイの平面図である。

【図１０】従来のアクティブマトリクス駆動型液晶ディ
スプレイの一部断面図である。

【図１１】従来のアクティブマトリクス駆動型液晶ディ
スプレイにおけるデータ線、画素電極、及び対向電極間
の電気力線の分布図である。

【図１２】従来のアクティブマトリクス駆動型液晶ディ
スプレイにおけるリバースティルトのディクリネーショ
ンラインの説明図である。

【符号の説明】

１，２　　　　ガラス基板 ３　　　　　　　　データ線 ４　　　　　　　　ゲートバス ５　　　　　　　　薄膜トランジスタ ６　　　　　　　　画素電極 ７　　　　　　　　パッシベーション ８　　　　　　　　ブラックマスク ９　　　　　　　　対向電極 １０　　　　　　配向膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アクティブマトリクス基板と、対向電
   極基板と、該両基板間に配置された液晶とを備えたアク
   ティブマトリクス駆動型液晶ディスプレイにおいて、対
   向電極を画素電極に対応したストライプ電極の集合体と
   し、データ線上に対向電極を配置しないように構成した
   ことを特徴とするアクティブマトリクス駆動型液晶ディ
   スプレイ。
2. 【請求項２】　　対向電極基板上に黒色顔料を分散した
   感光性樹脂により形成したブラックマスクを備えること
   を特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス駆動
   型液晶ディスプレイ。