JPH04318513A - Thin film transistor type liquid crystal display device - Google Patents

Thin film transistor type liquid crystal display device

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Publication number
JPH04318513A
JPH04318513A JP3085536A JP8553691A JPH04318513A JP H04318513 A JPH04318513 A JP H04318513A JP 3085536 A JP3085536 A JP 3085536A JP 8553691 A JP8553691 A JP 8553691A JP H04318513 A JPH04318513 A JP H04318513A
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JP
Japan
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electrode
thin film
gate
film transistor
drain
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3085536A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Ogura
小椋 茂樹
Tamahiko Nishiki
玲彦 西木
▲よし▼澤 佳代
Yoshiyo Yoshizawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate a DC component between a drain electrode and a counter electrode and to reduce a drop in picture element electrode due to the parasitic capacity between a gate and a source. CONSTITUTION:The drain electrode 2 and source electrode 4 constitute a main transistor(TR) and a 1st auxiliary electrode 9 and a 2nd auxiliary electrode 11 constitute a subordinate TR. A shield electrode is formed over the entire surface of the drain electrode 2 except the connection parts between a picture element electrode 5 and the main and subordinate TRs across an insulating film. Then, when an (n-1)th gate pulse is ON, the voltage on the shield electrode is written through the subordinate TR and when an (n)th gate pulse is ON, the voltage on the drain electrode is written through the main TR.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ型液
晶表示装置、特に薄膜トランジスタの構造、電極パター
ン、及び駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor type liquid crystal display device, and particularly to the structure, electrode pattern, and driving method of a thin film transistor.

【0002】0002

【従来の技術】従来、この分野の技術としては例えば「
EID90−6,ED90−35,IE90−15,1
0.4型カラーTFT−LCDの開発」に記載されたも
のが知られている。図8は前記文献に記載された従来の
薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)の一部断
面図である。
[Prior Art] Conventionally, as a technology in this field, for example,
EID90-6, ED90-35, IE90-15, 1
The one described in ``Development of 0.4-inch color TFT-LCD'' is known. FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a conventional thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") described in the above-mentioned document.

【0003】図に示すように、ゲート電極32上にゲー
ト絶縁膜34、半導体層35、オーミック層36と続き
、その上に信号電極であるソース−ドレイン電極37が
設けられる。画素電極33の位置はソース−ドレイン電
極37より下の場合もあり、上の場合もあるが、これは
各社の着目する点が異なるだけで全体のTFT構造とし
ては大きく変わらない。そして、最後にパッシベーショ
ン膜38が設けられる。さらに、このTFTにおいては
、ゲート電極をAl,Taの2層構造とすることにより
ゲートパルス遅延によって生じる画像のにじみ等を防い
でいた。
As shown in the figure, a gate insulating film 34, a semiconductor layer 35, and an ohmic layer 36 are successively formed on a gate electrode 32, and a source-drain electrode 37, which is a signal electrode, is provided thereon. The position of the pixel electrode 33 may be below or above the source-drain electrode 37, but this only differs in the focus of each company and does not significantly change the overall TFT structure. Finally, a passivation film 38 is provided. Furthermore, in this TFT, the gate electrode has a two-layer structure of Al and Ta to prevent image blurring caused by gate pulse delay.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の薄膜トランジスタ型液晶表示装置においては、ゲー
トパルス遅延に対する効果はあるが、映像信号の入るド
レイン電極上には、常に何らかの電圧が印加されており
、そのことによって生じるドレイン電極−対向電極間の
電位変動が液晶分子を駆動してしまい、光漏れとなる。 このことの対策としては、対向電極側にブラックマスク
層を形成し、この光漏れを遮るようにするのが一般的に
行われているが、ブラックマスク層を形成するため、ど
うしても開口率が小さくなってしまうという問題点があ
った。
However, although the thin film transistor type liquid crystal display device having the above structure has an effect on gate pulse delay, some voltage is always applied to the drain electrode into which the video signal is input. The resulting potential fluctuation between the drain electrode and the counter electrode drives the liquid crystal molecules, resulting in light leakage. As a countermeasure for this, it is common practice to form a black mask layer on the counter electrode side to block this light leakage, but since the black mask layer is formed, the aperture ratio is inevitably small. There was a problem with this.

【0005】また、この光漏れはそのような対策によっ
て防ぐことができたとしても、ドレイン電極と画素電極
の間に生じる電位変動は防ぎようがない。すなわち、一
旦、ゲートパルスによりドレイン電極上の電圧を書き込
まれた画素電極のすぐ横にドレイン電極があり、そのド
レイン電極に常に何らかの電圧が印加されているので、
ドレイン電極−画素電極間の容量結合による画素電位変
動もあり、また、一般的に画素電極電位の正・負レベル
の中心値はTFTのゲート電極−ソース電極間容量によ
って引き起こされる電圧降下により、ドレイン電圧の正
・負レベルの中心値より低くなるので、ドレイン電極−
画素電極間にはDC成分の電圧が常にかかった状態とな
る。そして、液晶にDC成分がかかってしまうと、劣化
が著しくなり信頼性がなくなるので、それを防ぐために
対向電極電圧を前記電圧降下に対応して低めに設定する
ことが行われているが、それを行うと画素電極−対向電
極間の液晶にはDC成分が加わらなくなるものの、今度
はドレイン電極−対向電極間の液晶にDC成分が加わっ
てしまい液晶が劣化するという問題点があった。
Furthermore, even if this light leakage can be prevented by such measures, it is impossible to prevent potential fluctuations occurring between the drain electrode and the pixel electrode. In other words, the drain electrode is located right next to the pixel electrode to which the voltage on the drain electrode has been written by the gate pulse, and some voltage is always applied to the drain electrode.
There is also a pixel potential fluctuation due to capacitive coupling between the drain electrode and the pixel electrode, and generally the center value of the positive and negative levels of the pixel electrode potential is due to the voltage drop caused by the capacitance between the gate electrode and the source electrode of the TFT. Since it is lower than the center value of the positive and negative voltage levels, the drain electrode -
A DC component voltage is always applied between the pixel electrodes. If a DC component is applied to the liquid crystal, the deterioration will be significant and reliability will be lost.To prevent this, the counter electrode voltage is set to be low in accordance with the voltage drop. When this is done, a DC component is no longer added to the liquid crystal between the pixel electrode and the counter electrode, but a DC component is added to the liquid crystal between the drain electrode and the counter electrode, causing the liquid crystal to deteriorate.

【0006】本発明は、上記従来の問題点を解決して、
開口率が大きく、液晶の劣化の少ない、表示品質、信頼
性共に優れた薄膜トランジスタ型液晶表示装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and
It is an object of the present invention to provide a thin film transistor type liquid crystal display device with a large aperture ratio, little deterioration of liquid crystal, and excellent display quality and reliability.

【0007】[0007]

【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、複数のゲート電極と、ゲート電極と交
差する複数のドレイン電極と、その交差部に設けられた
薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに接続された画
素電極とを有する薄膜トランジスタ基板と、液晶を挟ん
で薄膜トランジスタ基板と対向する対向電極基板とを備
えた薄膜トランジスタ型液晶表示装置において、薄膜ト
ランジスタ基板は、ゲート電極上に形成された第1絶縁
膜と、ゲート絶縁膜上に形成されたソース・ドレイン電
極及び第1,第2補助電極と、各電極上で、かつ少なく
ともソース電極と画素電極との接続部及び第2補助電極
と画素電極との接続部以外の全面に形成された第2絶縁
膜と、第2絶縁膜上で、かつ少なくともソース電極と画
素電極との接続部及び第2補助電極と画素電極との接続
部以外の全面に形成され、かつ対向電極基板の対向電極
と同程度の電圧が入力されている遮蔽電極と、遮蔽電極
上で、かつ少なくともソース電極と画素電極との接続部
及び第2補助電極と画素電極との接続部以外の全面に形
成された第3絶縁膜と、第3絶縁膜上に形成された画素
電極とを備え、ソース−ドレイン電極が、n番目のゲー
トパルスのオン時にドレイン電極上の電圧をn番目の画
素電極に書込む主トランジスタを構成し、第1,第2補
助電極が、n−1番目のゲートパルスのオン時に遮蔽電
極上の電圧をn番目の画素に書込む副トランジスタを構
成するように構成した。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of gate electrodes, a plurality of drain electrodes intersecting with the gate electrodes, a thin film transistor provided at the intersection, and a thin film transistor. In a thin film transistor type liquid crystal display device including a thin film transistor substrate having a pixel electrode connected to the pixel electrode and a counter electrode substrate facing the thin film transistor substrate with a liquid crystal in between, the thin film transistor substrate has a first insulating layer formed on the gate electrode. the source/drain electrodes and first and second auxiliary electrodes formed on the gate insulating film, and at least the connection portion between the source electrode and the pixel electrode and the second auxiliary electrode and the pixel electrode on each electrode. a second insulating film formed on the entire surface other than the connecting portion, and on the second insulating film, and on the entire surface other than at least the connecting portion between the source electrode and the pixel electrode and the connecting portion between the second auxiliary electrode and the pixel electrode. A shield electrode is formed and to which a voltage similar to that of the counter electrode of the counter electrode substrate is input, and on the shield electrode, at least the connection portion between the source electrode and the pixel electrode, and the connection between the second auxiliary electrode and the pixel electrode. It includes a third insulating film formed on the entire surface other than the connection part, and a pixel electrode formed on the third insulating film, and the source-drain electrode controls the voltage on the drain electrode when the nth gate pulse is turned on. It constitutes a main transistor that writes to the n-th pixel electrode, and the first and second auxiliary electrodes constitute a sub-transistor that writes the voltage on the shield electrode to the n-th pixel when the (n-1)th gate pulse is turned on. It was configured to do so.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、以上のように薄膜トランジス
タ型液晶表示装置を構成したので、ドレイン電極−対向
電極間は遮蔽電極によって遮蔽される。したがって、ド
レイン電極−対向電極間に電位差が生じても、遮蔽電極
によってドレイン電圧が遮蔽されるので、それらの電極
間にDC成分が発生しなくなり、ドレイン電極上の液晶
がオンしなくなる。
According to the present invention, since the thin film transistor type liquid crystal display device is constructed as described above, the space between the drain electrode and the counter electrode is shielded by the shield electrode. Therefore, even if a potential difference occurs between the drain electrode and the counter electrode, the drain voltage is shielded by the shielding electrode, so no DC component is generated between these electrodes, and the liquid crystal on the drain electrode is not turned on.

【0009】また、遮蔽電極と画素電極間に形成される
蓄積容量がゲート電極−ソース電極間寄生容量に起因す
る画素電極電圧波形の降下を軽減させる。さらに、n−
1番目のゲートパルスのオン時に遮蔽電極上の電圧がn
番目の画素電極に書込まれ、n番目のゲートパルスのオ
ン時にドレイン電極上の電圧がn番目の画素電極に書込
まれる。
Furthermore, the storage capacitor formed between the shield electrode and the pixel electrode reduces the drop in the pixel electrode voltage waveform caused by the parasitic capacitance between the gate electrode and the source electrode. Furthermore, n-
When the first gate pulse is turned on, the voltage on the shield electrode is n
The voltage on the drain electrode is written to the nth pixel electrode when the nth gate pulse is turned on.

【0010】0010

【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おける
薄膜トランジスタ基板の平面図である。図に示すように
、ゲート電極1とドレイン電極2が交差する部分に、半
導体層3をチャネルとするトランジスタ(主トランジス
タ)が設けられており、ゲートパルスによりソース電極
4にドレイン電極2上の電圧が書込まれるようになって
いる。ソース電極4は第1、第2コンタクトホール6,
7を通して画素電極5と電気的に接続されており、ソー
ス電圧波形はそのまま画素電圧波形となる。遮蔽電極は
開口部8(トランジスタとゲート電極の一部)以外全面
に形成されている。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a transistor (main transistor) whose channel is the semiconductor layer 3 is provided at the intersection of the gate electrode 1 and the drain electrode 2. is now written. The source electrode 4 has first and second contact holes 6,
It is electrically connected to the pixel electrode 5 through 7, and the source voltage waveform becomes the pixel voltage waveform as it is. The shield electrode is formed over the entire surface except for the opening 8 (part of the transistor and gate electrode).

【0011】一方、1本前のゲート電極上にて、もう一
つのトランジスタ(副トランジスタ)が形成されている
。第1補助電極9は第3コンタクトホール10を通して
遮蔽電極8と電気的に接続されており、1本前のゲート
電極を介して第2補助電極11とチャネルを形成してお
り、同じく第2補助電極11は第4、第5コンタクトホ
ール12,13を通して画素電極5と電気的に接続され
ている。
On the other hand, another transistor (sub-transistor) is formed on the previous gate electrode. The first auxiliary electrode 9 is electrically connected to the shielding electrode 8 through the third contact hole 10, and forms a channel with the second auxiliary electrode 11 via the previous gate electrode. The electrode 11 is electrically connected to the pixel electrode 5 through fourth and fifth contact holes 12 and 13.

【0012】図2は本発明の実施例における薄膜トラン
ジスタ基板の主トランジスタ部(図1のA−A′)の断
面図である。本実施例ではゲート電極1の上に、ゲート
電極1を陽極酸化して得られるゲート電極陽極酸化膜1
4を形成している。ただし、この膜は主としてゲート電
極−ドレイン電極間ショートを防ぐ目的のものであって
、本発明に不可欠の要素ではない。そして、その上には
、ゲート絶縁膜としての機能を有する第1絶縁膜16が
基板全面に形成されている。さらに、その上に半導体層
3、オーミック接合層15が所定のパターンに形成され
ており、その上にドレイン−ソース電極2,4があり、
その上に第2絶縁膜17が第1コンタクトホール6以外
に形成されており、その上に透明電極からなる遮蔽電極
18がトランジスタ部、第1,第2コンタクトホール6
,7以外に形成されており、その上に第3絶縁膜19が
第1,第2コンタクトホール6,7以外に形成されてお
り、その上に画素電極5が第1、第2コンタクトホール
6,7を通してソース電極4と電気的に接続されるよう
形成されている。この図から画素電極5は遮蔽電極18
との間に第3絶縁膜19を挟んだ蓄積容量を形成してい
ることが分かる。
FIG. 2 is a sectional view of the main transistor portion (A-A' in FIG. 1) of a thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention. In this embodiment, a gate electrode anodic oxide film 1 obtained by anodizing the gate electrode 1 is placed on the gate electrode 1.
4 is formed. However, this film is mainly for the purpose of preventing short circuit between the gate electrode and the drain electrode, and is not an essential element of the present invention. Then, a first insulating film 16 having a function as a gate insulating film is formed on the entire surface of the substrate. Further, a semiconductor layer 3 and an ohmic contact layer 15 are formed in a predetermined pattern on top of the semiconductor layer 3, and drain-source electrodes 2 and 4 are formed on top of the semiconductor layer 3 and an ohmic contact layer 15.
A second insulating film 17 is formed thereon in areas other than the first contact hole 6, and a shielding electrode 18 made of a transparent electrode is formed on the transistor part and the first and second contact holes 6.
, 7, a third insulating film 19 is formed on the third insulating film 19 in areas other than the first and second contact holes 6 and 7, and a pixel electrode 5 is formed on the third insulating film 19 in areas other than the first and second contact holes 6 and 7. , 7 to be electrically connected to the source electrode 4. From this figure, the pixel electrode 5 is the shield electrode 18
It can be seen that a storage capacitor is formed with the third insulating film 19 sandwiched between them.

【0013】図3は本発明の実施例における薄膜トラン
ジスタ基板の副トランジスタ部(図1のB−B′)の断
面図である。図に示すように、1本前のゲート電極1が
延在しており、その上に第1絶縁膜16、半導体層3、
オーミック接合層15があるのは主トランジスタと同様
である。第1補助電極9は、ドレイン電極と同時に形成
された電極であるが、ドレイン電極とは電気的に接続さ
れておらず、第2絶縁膜17の第3コンタクトホール1
0を通して遮蔽電極18と電気的に接続されている。同
様にして、第2補助電極11は、ドレイン−ソース電極
2,4と同時に形成されたものであり、第1補助電極9
との間に副トランジスタを形成している。第2補助電極
11は第2絶縁膜17の第4コンタクトホール12及び
第3絶縁膜19の第5コンタクトホール13を通して画
素電極5と電気的に接続されている。
FIG. 3 is a sectional view of the sub-transistor portion (BB' in FIG. 1) of the thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the previous gate electrode 1 extends, and a first insulating film 16, a semiconductor layer 3,
The presence of the ohmic contact layer 15 is the same as in the main transistor. The first auxiliary electrode 9 is an electrode formed at the same time as the drain electrode, but is not electrically connected to the drain electrode, and is not electrically connected to the third contact hole 1 of the second insulating film 17.
It is electrically connected to the shielding electrode 18 through 0. Similarly, the second auxiliary electrode 11 is formed simultaneously with the drain-source electrodes 2 and 4, and the first auxiliary electrode 9
A sub-transistor is formed between the two. The second auxiliary electrode 11 is electrically connected to the pixel electrode 5 through the fourth contact hole 12 of the second insulating film 17 and the fifth contact hole 13 of the third insulating film 19 .

【0014】図4は本発明の実施例における基板の電気
的接続系の説明図である。ゲート電極群20とドレイン
電極群21が形成するマトリクスアレイ上において、対
向電極22は薄膜トランジスタ基板と対向側に当たる対
向電極基板の全面に形成されているので、図のように示
される。一方、前記遮蔽電極18もその一部は開口して
いるが、1枚のベタ電極であるので、この図のようにた
だ一つの電気信号を加えるのみである。この遮蔽電極1
8には、対向電極22に加える電圧と同程度の電圧を入
力する。本実施例においては、遮蔽電極18と対向電極
22とを電気的に接続してある。なお、遮蔽電極18と
対向電極22との接続は、どちらも1枚のベタ基板であ
るため、きわめて容易である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the electrical connection system of the substrate in the embodiment of the present invention. On the matrix array formed by the gate electrode group 20 and the drain electrode group 21, the counter electrode 22 is formed on the entire surface of the counter electrode substrate opposite to the thin film transistor substrate, as shown in the figure. On the other hand, although a portion of the shield electrode 18 is open, since it is a single solid electrode, only one electric signal is applied as shown in this figure. This shielding electrode 1
8, a voltage comparable to the voltage applied to the counter electrode 22 is input. In this embodiment, the shield electrode 18 and the counter electrode 22 are electrically connected. Note that the connection between the shielding electrode 18 and the counter electrode 22 is extremely easy because both are formed on one solid substrate.

【0015】図5は本発明の実施例による薄膜トランジ
スタ型液晶表示装置の1画素あたりの等価回路図である
。図に示すように、n番目のゲート電極25とドレイン
電極2の交差部には、ドレイン電極信号を書き込むため
の主トランジスタ28があり、n−1番目のゲート電極
24とドレイン電極2の交差部には、遮蔽電極信号を書
き込むための副トランジスタ27がある。また、画素電
極5はこれら主・副トランジスタに接続され、液晶層は
液晶抵抗29と液晶容量30の並列回路で表現される。 そして、液晶層の対向側には遮蔽電極18に電気的に接
続された対向電極22がある。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a thin film transistor type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, there is a main transistor 28 for writing a drain electrode signal at the intersection of the n-th gate electrode 25 and the drain electrode 2, and a main transistor 28 for writing a drain electrode signal is located at the intersection of the n-1th gate electrode 24 and the drain electrode 2. There is a sub-transistor 27 for writing a shield electrode signal. Further, the pixel electrode 5 is connected to these main and sub transistors, and the liquid crystal layer is represented by a parallel circuit of a liquid crystal resistor 29 and a liquid crystal capacitor 30. A counter electrode 22 electrically connected to the shield electrode 18 is provided on the opposite side of the liquid crystal layer.

【0016】図において、n番目の画素電極5は、n−
1番目のゲート電極24がオンした時に、副トランジス
タ27を介して対向電極22の電圧が遮蔽電極信号とし
て書き込まれ、n番目のゲート電極25がオンした時に
、主トランジスタ28を介してドレイン電極信号が書き
込まれる。画素電極−遮蔽電極間の蓄積容量34は液晶
抵抗29、液晶容量30と並列なので、ゲート電極−ソ
ース電極間寄生容量33によって生じるゲートオフ時の
ソース電圧シフトダウンを小さくすることができる。
In the figure, the nth pixel electrode 5 is n-
When the first gate electrode 24 is turned on, the voltage of the counter electrode 22 is written as a shield electrode signal via the sub-transistor 27, and when the n-th gate electrode 25 is turned on, the drain electrode signal is written via the main transistor 28. is written. Since the storage capacitor 34 between the pixel electrode and the shield electrode is in parallel with the liquid crystal resistor 29 and the liquid crystal capacitor 30, it is possible to reduce the source voltage shift down caused by the parasitic capacitance 33 between the gate electrode and the source electrode when the gate is turned off.

【0017】図6は本発明の実施例による薄膜トランジ
スタ型液晶表示装置の駆動方法を示す説明図である。ま
た、図7はその駆動方法によって得られる画素電圧波形
図である。まず、図6(a)に示されているドレイン電
圧波形35は1ライン毎に正・負反転され、かつ1フレ
ーム毎にさらにに正・負反転されている。これは一般的
に行われている駆動方法で、フリッカ、輝度傾斜に有効
な方法であるが、この1ライン毎に反転をしなければ、
本発明がその効果を奏しないというわけではなく、1フ
レーム反転のみでも何ら支障はない。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method for driving a thin film transistor type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 7 is a pixel voltage waveform diagram obtained by this driving method. First, the drain voltage waveform 35 shown in FIG. 6(a) is inverted between positive and negative every line, and further inverted between positive and negative every frame. This is a commonly used driving method and is effective for reducing flicker and brightness gradients, but unless it is reversed for each line,
This is not to say that the present invention does not have its effects, and there is no problem even if only one frame is inverted.

【0018】次に、対向電圧波形36は、ドレイン電圧
の正・負レベルの中心値よりやや下めに設定されている
。これはTFTのゲート電極−ソース電極間の寄生容量
に起因してソース、すなわち画素電圧波形がゲートオフ
時にシフトダウンするので、ドレイン電圧の正・負レベ
ルの中心値に設定すると画素電極と対向電極間の液晶に
DC電圧がかかり液晶が劣化してしまうからである。 ここで注意すべき点は、この対向電圧の低めの設定ゆえ
に、ドレイン電極2と対向電極25の間には、常にDC
成分が生じることである。しかしながら、本発明ではド
レイン電極2上に遮蔽電極7があるので、ドレイン電圧
の変動は遮蔽電極18で遮蔽され、かつその遮蔽電極1
8には、対向電圧波形22と同じ信号が入るので、ドレ
イン配線上の液晶には何ら電位差は生じず、DC成分は
生じることはない。
Next, the counter voltage waveform 36 is set slightly below the center value of the positive and negative levels of the drain voltage. This is because the source, that is, the pixel voltage waveform, shifts down when the gate is turned off due to the parasitic capacitance between the gate electrode and the source electrode of the TFT. This is because a DC voltage is applied to the liquid crystal, causing the liquid crystal to deteriorate. What should be noted here is that due to the low setting of this counter voltage, there is always a DC voltage between the drain electrode 2 and the counter electrode 25.
component is generated. However, in the present invention, since the shield electrode 7 is provided on the drain electrode 2, fluctuations in the drain voltage are shielded by the shield electrode 18, and the shield electrode 1
8 receives the same signal as the counter voltage waveform 22, so no potential difference is generated in the liquid crystal on the drain wiring, and no DC component is generated.

【0019】次に、図6(b)に示されているゲートパ
ルスオン期間は、ドレイン電圧信号切換時に始まり、次
ドレイン信号切換時よりやや早めにオフさせる。この早
めにする時間Δtはゲートパルス遅延による尾引きによ
って次ライン情報の誤書込み防止のためである。なくて
も本発明の効力は失われないが、あった方がより好まし
い。
Next, the gate pulse on period shown in FIG. 6(b) starts when the drain voltage signal is switched, and is turned off a little earlier than when the next drain signal is switched. The purpose of this earlier time Δt is to prevent erroneous writing of next line information due to tailing due to gate pulse delay. Although the effectiveness of the present invention is not lost even if it is absent, it is more preferable to have it.

【0020】以下、図6及び図7を参照して本発明の実
施例による薄膜トランジスタ型液晶表示装置の駆動方法
を説明する。n番目の画素について述べると、まず、時
刻tn−1 においてn−1番目のゲートがオンすると
、対向電圧波形36が画素電極に書込まれる。次いで、
ゲートがオフすると副トランジスタのゲート電極−ソー
ス電極間の寄生容量により画素電圧波形がシフトダウン
した後、Δtの時間それが保持される。次に、時刻tn
 においてn番目のゲートがオンするとドレイン電極信
号が書き込まれ、ゲートがオフすると主トランジスタの
ゲート電極−ソース電極間の寄生容量により画素電圧波
形がシフトダウンする。以後は次のフレームにおいてn
−1番目のゲートがオンするまで画素電圧が保持される
Hereinafter, a method for driving a thin film transistor type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Regarding the nth pixel, first, when the n-1th gate is turned on at time tn-1, the counter voltage waveform 36 is written to the pixel electrode. Then,
When the gate is turned off, the pixel voltage waveform is shifted down due to the parasitic capacitance between the gate electrode and the source electrode of the sub-transistor, and then maintained for a period of Δt. Next, time tn
When the n-th gate is turned on, a drain electrode signal is written, and when the gate is turned off, the pixel voltage waveform is shifted down due to the parasitic capacitance between the gate electrode and the source electrode of the main transistor. After that, n in the next frame
- The pixel voltage is held until the first gate is turned on.

【0021】このように駆動を行うと、画素電極電位は
正・負いずれの電位であっても1フレームごとに反転さ
れるので、n−1番目のゲートオン時から充・放電が好
ましい方向に起きることになり、そのためn番目のゲー
ト電圧オン時に書込むドレイン電圧信号へと早く到達す
る。すなわち、トランジスタのオン特性を十分にとれる
ことになる。
When driving in this way, the pixel electrode potential is inverted every frame, regardless of whether it is positive or negative, so charging and discharging occur in the desired direction from the time the n-1th gate is turned on. Therefore, the drain voltage signal to be written when the nth gate voltage is turned on is quickly reached. In other words, sufficient on-characteristics of the transistor can be obtained.

【0022】また、従来のようにゲートパルス幅を1ラ
インに等しく設定した場合、n番目ゲートパルスに遅延
を生じるとn+1番目ゲートオン時の逆極性のドレイン
信号をn番目のゲートパルスの尾引き時に書き込んでし
まうが、本実施例においては先に述べたようにオン特性
を十分とれることから、n+1番目のドレインパルスが
入るよりわずか前にn番目のゲートをオフすれば、こう
いった誤書込みはなくなる。この時のゲートパルスを早
めにオフする時間はΔtとして示してあるが、この大き
さはTFTの材料、構造、液晶表示装置のサイズ等によ
り様々に異なるので、詳しくは論じない。また、このΔ
tの設定により、オン特性にとっては書込み時間が少な
くなるのでよくないという点が、先に述べた副トランジ
スタと遮蔽電極の方法により問題点ではなくなるのであ
る。
In addition, when the gate pulse width is set equal to one line as in the conventional case, if a delay occurs in the nth gate pulse, the drain signal of the opposite polarity when the n+1th gate is turned on is changed to the drain signal of the opposite polarity when the nth gate pulse is trailing. However, in this embodiment, as mentioned above, sufficient on-characteristics can be obtained, so if the n-th gate is turned off slightly before the input of the n+1-th drain pulse, such erroneous writing can be avoided. It disappears. The time for turning off the gate pulse early at this time is shown as Δt, but since this value varies depending on the material and structure of the TFT, the size of the liquid crystal display device, etc., it will not be discussed in detail. Also, this Δ
The setting of t reduces the writing time, which is not good for the on-characteristics, but this is no longer a problem because of the sub-transistor and shield electrode method described above.

【0023】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、遮蔽電極18を第1〜第4コンタクトホー
ル6,7,10,11以外の全面に形成する等、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。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but may be modified according to the spirit of the present invention, such as by forming the shielding electrode 18 on the entire surface other than the first to fourth contact holes 6, 7, 10, and 11. Based on this, various modifications are possible and are not excluded from the scope of the present invention.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ドレイン線上に絶縁膜を介して遮蔽電極を設け、
かつその遮蔽電極と画素電極との間に蓄積容量を形成し
、さらにその遮蔽電極に対向電極と同程度の電圧を入力
し、その遮蔽電極電圧を副トランジスタで1本前のゲー
トオン時に画素電極に書き込ませるようにしたので、次
のような効果を奏する。 (1)ドレイン電極−対向電極間のDC成分がゼロにな
るので、液晶が劣化しない。 (2)ドレイン信号により、液晶がオンして光漏れを起
こすことがなくなる。そのため、ブラックマスク層が不
要になるので、開口率が向上する。 (3)トランジスタのオン特性を十分にとることができ
る。そして、ゲートパルスのオフ時刻を次のラインのド
レイン電圧が発生する時刻よりも早く設定すれば、ゲー
トパルス遅延による次ライン信号の誤書込みもなくなる
。 (4)ゲート電極−ソース電極間寄生容量による画素電
極電圧の降下が軽減される。
As described above in detail, according to the present invention, a shielding electrode is provided on the drain line via an insulating film,
In addition, a storage capacitor is formed between the shield electrode and the pixel electrode, and a voltage similar to that of the counter electrode is input to the shield electrode, and the voltage of the shield electrode is applied to the pixel electrode by the sub-transistor when the previous gate is turned on. Since it is written, the following effects are achieved. (1) Since the DC component between the drain electrode and the counter electrode becomes zero, the liquid crystal does not deteriorate. (2) The drain signal prevents the liquid crystal from turning on and causing light leakage. Therefore, since the black mask layer is not required, the aperture ratio is improved. (3) Sufficient on-characteristics of the transistor can be obtained. If the off time of the gate pulse is set earlier than the time when the drain voltage of the next line is generated, erroneous writing of the next line signal due to gate pulse delay can be eliminated. (4) The drop in pixel electrode voltage due to parasitic capacitance between the gate electrode and the source electrode is reduced.

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

【図1】本発明の実施例における薄膜トランジスタ基板
の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例における薄膜トランジスタ基板
の主トランジスタ部の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main transistor portion of a thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例における薄膜トランジスタ基板
の副トランジスタ部の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a sub-transistor section of a thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例おける薄膜トランジスタ基板の
電気接続系の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an electrical connection system of a thin film transistor substrate in an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例による薄膜トランジスタ型液晶
表示装置の1画素あたりの等価回路図である。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram per pixel of a thin film transistor type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例による薄膜トランジスタ型液晶
表示装置の駆動方法を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of driving a thin film transistor type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例による薄膜トランジスタ型液晶
表示装置の画素電圧波形図である。
FIG. 7 is a pixel voltage waveform diagram of a thin film transistor type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図8】従来の薄膜トランジスタ基板の一部断面図であ
る。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a conventional thin film transistor substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1      ゲート電極 2      ドレイン電極 3      半導体層 4      ソース電極 5      画素電極 6      第1コンタクトホール 7      第2コンタクトホール 8      遮蔽電極開口部 9      第1補助電極 10    第3コンタクトホール 11    第2補助電極 12    第4コンタクトホール 13    第5コンタクトホール 16    第1絶縁膜 17    第2絶縁膜 18    遮蔽電極 19    第3絶縁膜 22    対向電極 1 Gate electrode 2 Drain electrode 3 Semiconductor layer 4 Source electrode 5 Pixel electrode 6 First contact hole 7 Second contact hole 8 Shield electrode opening 9 First auxiliary electrode 10 Third contact hole 11 Second auxiliary electrode 12 4th contact hole 13 5th contact hole 16 First insulation film 17 Second insulating film 18 Shielding electrode 19 Third insulating film 22 Counter electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  複数のゲート電極と、該ゲート電極と
交差する複数のドレイン電極と、その交差部に設けられ
た薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続され
た画素電極とを有する薄膜トランジスタ基板と、液晶を
挟んで該薄膜トランジスタ基板と対向する対向電極基板
とを備えた薄膜トランジスタ型液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ基板は、(a)前記ゲート電極上
に形成された第1絶縁膜と、(b)該ゲート絶縁膜上に
形成されたソース−ドレイン電極及び第1,第2補助電
極と、(b)該各電極上で、かつ少なくとも該ソース電
極と前記画素電極との接続部及び該第2補助電極と前記
画素電極との接続部以外の全面に形成された第2絶縁膜
と、(c)該第2絶縁膜上で、かつ少なくとも前記ソー
ス電極と前記画素電極との接続部及び前記第2補助電極
と前記画素電極との接続部以外の全面に形成され、かつ
前記対向電極基板の対向電極と同程度の電圧が入力され
ている遮蔽電極と、(d)該遮蔽電極上で、かつ少なく
とも前記ソース電極と前記画素電極との接続部及び前記
第2補助電極と前記画素電極との接続部以外の全面に形
成された第3絶縁膜と、(e)該第3絶縁膜上に形成さ
れた前記画素電極とを備え、前記ソース−ドレイン電極
が、n番目のゲートパルスのオン時に前記ドレイン電極
上の電圧をn番目の画素電極に書込む主トランジスタを
構成し、前記第1,第2補助電極が、n−1番目のゲー
トパルスのオン時に前記遮蔽電極上の電圧をn番目の画
素に書込む副トランジスタを構成することを特徴とする
薄膜トランジスタ型液晶表示装置。
1. A thin film transistor substrate having a plurality of gate electrodes, a plurality of drain electrodes intersecting with the gate electrodes, a thin film transistor provided at the intersection thereof, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and a liquid crystal. A thin film transistor type liquid crystal display device comprising a counter electrode substrate sandwiching the thin film transistor substrate and opposing the thin film transistor substrate,
The thin film transistor substrate includes (a) a first insulating film formed on the gate electrode, (b) a source-drain electrode and first and second auxiliary electrodes formed on the gate insulating film, and (b) a first insulating film formed on the gate insulating film; ) a second insulating film formed on each of the electrodes and on the entire surface other than at least the connection area between the source electrode and the pixel electrode and the connection area between the second auxiliary electrode and the pixel electrode; a counter electrode formed on the second insulating film and on the entire surface other than at least a connection portion between the source electrode and the pixel electrode and a connection portion between the second auxiliary electrode and the pixel electrode, and a counter electrode of the counter electrode substrate; and (d) on the shield electrode, at least a connection portion between the source electrode and the pixel electrode and a connection portion between the second auxiliary electrode and the pixel electrode. (e) the pixel electrode formed on the third insulating film, and the source-drain electrode is connected to the drain when the n-th gate pulse is turned on. A main transistor is configured to write the voltage on the electrode to the n-th pixel electrode, and the first and second auxiliary electrodes write the voltage on the shield electrode to the n-th pixel electrode when the (n-1)th gate pulse is turned on. A thin film transistor type liquid crystal display device comprising a sub-transistor for writing data.
【請求項2】  ゲートパルスのオフ時刻を次のライン
のドレイン電圧が発生する時刻よりも早く設定した駆動
回路を備えることを特徴とする請求項1記載の薄膜トラ
ンジスタ型液晶表示装置。
2. The thin film transistor type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a drive circuit that sets the off time of the gate pulse earlier than the time when the drain voltage of the next line is generated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7190420B2 (en) 1995-05-08 2007-03-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP2011237829A (en) * 2003-08-13 2011-11-24 Samsung Electronics Co Ltd Flat panel display device

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