JPH04319919A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶層に電圧を印加す
る画素電極をマトリックス状に配列し、スイッチ素子を
介して各画素電極と対向電極との間に電圧を印加する所
謂アクティブマトリックスアドレス方式の液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マトリックス状に配列された
多数の画素電極に薄膜トランジスタのドレインを個々に
接続すると共に、画素電極の各行及び各列に対応して、
夫々走査電極及び信号電極を設け、夫々薄膜トランジス
タのゲート及びソースに接続して、所望の画素電極に電
圧を印加する所謂アクティブマトリックスドレス方式の
液晶表示装置が知られている。

【０００３】またこの種の液晶表示装置では、各画素電
極と対向電極との間にコンデンサを接続し、画素電極に
印加される交流波形の負領域への偏りを小さくして、画
面のちらつきを防止することが行われている。

【０００４】例えば特開平１−１５４０３３号公報に記
載のように、対向電極と電気的に接続された基準電極を
、各画素電極の液晶層とは反対側で絶縁膜を挟んで対向
するように設け、画素電極、絶縁層、及び基準電極でコ
ンデンサを構成したものが知られている。またこの種の
液晶表示装置では、基準電極を走査電極又は信号電極の
何れか一方と同一平面上にかつその電極と平行に並べて
設け、各基準電極両端をシール材の外部に突出させ、シ
ール材の外部に突出した各基準電極両端を互いに電気的
に接続し、更に銀ペースト等を介して対向電極に接続し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがシール材の外
部に突出した各基準電極両端を互いに電気的に接続する
ためには、各基準電極と同一平面上にかつ平行に並べら
れた電極の、シール材の外部に突出した部分に絶縁膜を
夫々形成し、更にその上から各基準電極を接続する導電
層を積層しなければならない。このため液晶表示装置の
製造工程が複雑化され、一方シール材の外部で基準電極
と対向電極とを接続するので装置の小型化が困難であっ
た。

【０００６】そこで本発明は、画素電極と対向電極との
間に接続されたコンデンサによって画面のちらつきを防
止することができるアクティブマトリックスアドレス方
式の液晶表示装置において、装置の製造工程を簡単にす
ると共に装置の小型化を可能にすることを目的としてな
された。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明は、表面に電極層が積層された第１透
明基板と、該電極層表面にマトリックス状に配列された
多数の透明な画素電極と、該画素電極表面に積層された
液晶層と、該液晶層表面に積層された透明な対向電極と
、該対向電極の表面に積層された第２透明基板と、上記
液晶層の周囲に連続的に設けられ、上記液晶層を上記第
１透明基板と上記第２透明基板との間に封止するシール
材と、を備え、上記電極層が、上記画素電極の各行に対
応して平面状に並べられた走査電極と、上記画素電極の
各列に対応して平面状に並べられた信号電極と、該走査
電極と該信号電極との間に設けられた絶縁層とを有して
なる液晶表示装置において、上記各走査電極又は上記各
信号電極の何れか一方と平行に、かつ該電極と同一平面
上に並べて設けられた基準電極と、上記基準電極と上記
各画素電極との間に夫々接続された多数のコンデンサと
、上記シール材の内部に形成され、上記各基準電極と上
記対向電極とを電気的に接続する導通部と、を設けてな
ることを特徴とする液晶表示装置を要旨としている。

【０００８】

【作用】このように構成された本発明の液晶表示装置で
は、各基準電極はシール材の内部に形成された導通部を
介して夫々対向電極に接続されることにより、各基準電
極と各画素電極との間にコンデンサが形成され、各画素
電極に印加される交流電圧波形の歪が緩和される。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を図面と共に説明する。 図１は実施例の液晶表示装置１の構成を表す平面図であ
る。図に示すように、第１透明基板３表面には、走査電
極５、基準電極７、及び信号電極９を有する電極層１１
が積層され、更にその表面には例えば酸化インジューム
（ＩＴＯ）等の透明材料から構成される画素電極１３が
マトリックス状に配列されている。また画素電極１３の
表面には、後述するように液晶層１５、対向電極１７、
及び第２透明基板１９が順次積層されている（図２参照
）。

【００１０】次に、電極層１１は次のように構成され、
各画素電極１３の電位を調整する。即ち第１透明基板３
表面には、各行の画素電極１３の中心に沿って基準電極
７が、各行の画素電極１３の片側端縁に沿って走査電極
５が、夫々積層されている。尚基準電極７は各行の画素
電極１３の下を通れば中心に限らずどこに積層してもよ
い。そして基準電極７及び走査電極５の表面には、第１
絶縁層２３を挟んで信号電極９が、各列画素電極１３に
沿ってかつ走査電極５及び基準電極７と直交する方向に
設けられている。尚第１絶縁層２３は、信号電極９が走
査電極５及び基準電極７と交差する部分と、画素電極１
３が積層される部分とを包囲する大きさを有する第１透
明基板３と相似形状の透明な樹脂膜によって構成されて
いる。また、基準電極７には各画素電極１３の中心と対
向する位置に広幅部７ａが形成されており、広幅部７ａ
、第１絶縁層２３、及び画素電極１３でコンデンサを構
成している。

【００１１】更に第１絶縁層２３の表面にはこの他に、
前述の画素電極１３とＦＥＴ２５とが設けられている。 ＦＥＴ２５はドレイン、ソース、及びゲートが夫々画素
電極１３、信号電極９、及び走査電極５に接続されてい
る（図３参照）。そして電極層１１、画素電極１３、及
びＦＥＴ２５の表面には第２絶縁層２７が積層されてい
る。第２絶縁層２７は第１透明基板３と第１絶縁層２３
との中間の大きさを有する第１透明基板３と相似形状の
透明な樹脂膜によって構成され、周縁が第１絶縁層２３
よりはみ出して第１透明基板に直接積層されている。ま
た第２絶縁層２７には、画素電極１３表面に積層される
部分と、第１絶縁層２３から突出した基準電極７に積層
される部分とに、孔２７ａと孔２７ｂとが夫々穿設され
ている。

【００１２】続いて図２のＡ−Ａ線断面図に示すように
、第２絶縁層２７周縁の第１絶縁層２３よりはみ出した
部分にはシール材２９が連続的に設けられている。シー
ル材２９は例えば合成樹脂等、液晶を封止できる材料で
構成され、その内部には導通部３３が設けられている。 また、シール材２９の第１透明基板３とは反対側の表面
には軟質の金属よりなる金属パット３５が積層され、一
方シール材２９に周囲を取り囲まれた第２絶縁層２７の
表面には液晶層１５が積層されている。金属パット３５
は特に設けなくても良いが、設けた場合導通部３３との
接触抵抗が低下するという利点がある。更に金属パット
３５及び液晶層１５の表面には画素電極１３と同様の材
料から構成される対向電極１７、及び第２透明基板１９
が順次積層されている。

【００１３】尚導通部３３は表面に金属メッキが施され
た合成樹脂製の球であって、孔２７ｂに嵌入した導通部
３３は、対向電極１７と基準電極７とを、金属パット３
５を介して電気的に接続している。また導通部３３は、
シール材２９全体に分散して第２絶縁層２７と対向電極
１７との間隔を所定値に保持するスペーサとしても作用
する。更に、対向電極１７と導通部３３との間には軟質
金属よりなる金属パット３５を積層したので、この間の
接触不良を防止することができる。

【００１４】液晶表示装置１はこの他に、各走査電極７
に接続された走査回路３７、及び各信号電極９に接続さ
れた信号回路３９を備え、入力された画像データに基づ
いて各画素電極１３に交流電圧を印加する。また、対向
電極１７及びそれと電気的に接続された基準電極７には
基準電位Ｖｃが入力されている。以下図３に例示する等
価回路を用いて液晶表示装置１の動作を説明する。尚図
３では、基準電極７の広幅部７ａ、第１絶縁層２３、及
び各画素電極１３をコンデンサＣとして表す。

【００１５】次に、液晶表示装置１に電源が投入される
と、走査回路３７は一方の端の走査電極５（以下第１行
の走査電極と記載）に所定電圧の走査パルスを入力し、
第１行のＦＥＴ２５を全てターンオンさせる。続いて所
定時間を開けて第２行以降の走査電極５にも順次走査パ
ルスを入力し、対応する行のＦＥＴ２５を順次ターンオ
ンさせる。そして全ての走査電極５に走査パルスを入力
し終わると、再び第１行の走査電極５に走査パルスを入
力して同様の動作を繰り返す。

【００１６】続いて、液晶表示装置１に画像データが入
力されると、信号回路３９は走査パルスが入力される行
の画像データに基づき、各信号電極９に信号パルスを入
力する。尚、信号パルスは対応する行の一つ手前の行の
走査パルスの立下がりから対応する行の走査パルスの立
下がりまでのパルス幅と、対応する行の各画素電極１３
に表面に表示する画像の明るさに基づいて決定される電
圧値とを有し、一パルス毎に正負交互に繰り返すもので
ある。以下、走査パルス及び信号パルスによる画素電極
１３の電位の変化を図４のタイムチャートに基づいて詳
細に説明する。

【００１７】図４は全画素電極１３に夫々等しい電圧が
印加された場合を例に取って、一つの画素電極１３に対
応するＦＥＴ２５の各端子電位の変化を表しており、図
４（Ａ）はゲート電位（Ｌｏ：ＶＧＬ、Ｈｉ：ＶＧＨ）
、即ち対応する行の走査電極５に入力される走査パルス
を、図４（Ｂ）はソース電位、即ち対応する列の信号電
極９に入力される信号パルスを、図４（Ｃ）はソース電
位、即ち上記画素電極１３の電位を、夫々表している。

【００１８】走査パルスが立ち上がると、走査電極５の
電位がＶＧＨである間だけＦＥＴ２５が導通し、対応す
る列の画素電極１３にＶαが印加される。但し、電圧値
Ｖαは通常上記各画素電極１３夫々の表示する画像の明
るさに基づいて決定される。尚ＦＥＴ２５がターンオフ
した瞬間、ＦＥＴ２５のゲート−ドレイン間に一種のコ
ンデンサが出来ているため、その静電容量に従って上記
画素電極１３の電位は急峻に低下する。但しコンデンサ
Ｃの静電容量が大きい場合、その影響は小さい。

【００１９】次に、他の行の走査電極５に順次走査パル
スが入力され、再び一つ手前の行の走査パルスが立ち下
がると、今度は対応する列の信号電極９に電圧値−Ｖα
の信号パルスが入力される。続いて対応する走査電極５
に走査パルスが入力されると上記画素電極１３の電位は
徐々にＶｃ−Ｖαとなり、走査パルスが立ち下がると瞬
間的に低下する。

【００２０】この様に上記画素電極１３の電位はＶｃ＋
ＶαとＶｃ−Ｖαとの間を規則的に変動する。一方対向
電極は常に基準電位Ｖｃに保持されているので、結局液
晶層１５両端には波高値約Ｖαの交流電圧が加えられる
ことになる。

【００２１】ここで液晶層と並列にコンデンサが接続さ
れていないと、液晶層両端には液晶層自身の静電容量に
基づいて変化する交流波形が印加されるが、液晶層自身
の静電容量は非常に小さいので、良好な交流波形が得ら
れない。即ち、ＦＥＴがターンオフしたときの電圧低下
が大きくなって交流波形が負の領域に大きく偏るため、
コンデンサを設けない液晶表示装置では画面がちらつい
て見えることがあるが、液晶表示装置１では、液晶層１
５両端に印加される電圧が画素電極１３、第１絶縁層２
３、及び広幅部７ａよりなるコンデンサＣの静電容量に
基づいて変化し、大きな実効値と対称性の良い波形とを
有する交流波形となるので、画面のちらつきを防止して
良好な画像を表示することができる。

【００２２】また液晶表示装置１では、シール材２９全
体に導通部３３を分散させると共に、第１絶縁層２３に
孔２７ｂを穿設するだけで基準電極７と対向電極１７と
を電気的に接続しているので、従来のコンデンサを設け
ない液晶表示装置と略同様の工程で簡単に製造すること
ができ、従来のコンデンサを設けた液晶表示装置に比べ
て構成を簡略化することができる。更に導通部３３がシ
ール材２９の内部に形成されるので、装置を小型化する
ことができる。

【００２３】尚、本実施例の液晶表示装置１では走査電
極５と基準電極７とを平行にかつ同一平面上に設けてい
るが、信号電極と基準電極とを平行にかつ同一平面上に
設けても良い。また本実施例では、画素電極１３、第１
絶縁層２３、及び基準電極７の広幅部７ａよりコンデン
サＣを構成しているが、別体に構成された例えば市販の
コンデンサを画素電極と基準電極との間に接続しても良
い。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように発明の液晶表示装置
では、各基準電極はシール材の内部に形成された導通部
を介して夫々対向電極に接続される。即ち、シール材に
導通部を設けるだけで基準電極と対向電極とを電気的に
接続しているので、液晶表示装置の構成を簡略化して、
液晶表示装置の製造工程を簡単にすることができる。ま
た導通部がシール材の内部に形成されるので、装置を小
型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の液晶表示装置の構成を表す平面図であ
る。

【図２】実施例の液晶表示装置の構成を表すＡ−Ａ線断
面図ある。

【図３】実施例の液晶表示装置の等価回路を表す説明図
である。

【図４】実施例の液晶表示装置の動作を表すタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１…液晶表示装置　　　　３…第１透明基板　　５…走
査電極７…基準電極　　　　　　７ａ…広幅部　　　　
　　　　９…信号電極　　　　１１…電極層 １３…画素電極　　　　１５…液晶層　　　　　　１７
…対向電極　　　　１９…第２透明基板 ２３…第１絶縁層　　２９…シール材　　　　３３…導
通部　　　　　　２５…ＦＥＴ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面に電極層が積層された第１透明基
   板と、該電極層表面にマトリックス状に配列された多数
   の透明な画素電極と、該画素電極表面に積層された液晶
   層と、該液晶層表面に積層された透明な対向電極と、該
   対向電極の表面に積層された第２透明基板と、上記液晶
   層の周囲に連続的に設けられ、上記液晶層を上記第１透
   明基板と上記第２透明基板との間に封止するシール材と
   、を備え、上記電極層が、上記画素電極の各行に対応し
   て平面状に並べられた走査電極と、上記画素電極の各列
   に対応して平面状に並べられた信号電極と、該走査電極
   と該信号電極との間に設けられた絶縁層とを有してなる
   液晶表示装置において、上記各走査電極又は上記各信号
   電極の何れか一方と平行に、かつ該電極と同一平面上に
   並べて設けられた基準電極と、上記基準電極と上記各画
   素電極との間に夫々接続された多数のコンデンサと、上
   記シール材の内部に形成され、上記各基準電極と上記対
   向電極とを電気的に接続する導通部と、を設けてなるこ
   とを特徴とする液晶表示装置。