JPH05289082A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH05289082A
JPH05289082A JP8571692A JP8571692A JPH05289082A JP H05289082 A JPH05289082 A JP H05289082A JP 8571692 A JP8571692 A JP 8571692A JP 8571692 A JP8571692 A JP 8571692A JP H05289082 A JPH05289082 A JP H05289082A
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JP
Japan
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liquid crystal
pixel electrodes
electrode
display device
crystal display
Prior art date
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Pending
Application number
JP8571692A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yoshioka
浩史 吉岡
Michiya Oura
道也 大浦
Yoshiro Koike
善郎 小池
Keizo Morita
敬三 森田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブマトリクス方式により表示制御を
行なう液晶表示装置に関し、高輝度、高コントラストの
表示を行なうことを目的とする。 【構成】 画素電極16-1〜16-nに対応する部分S1
とそれ以外の部分とで液晶26の配向方向が異なるよう
に配向膜24,25を配向処理してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
にアクティブマトリクス方式により表示制御を行なう液
晶表示装置に関する。
【0002】近年、液晶表示装置にはHDTV,ワーク
ステーションに用いるために高精細、高輝度化の要求が
強まってきた。
【0003】高精細の液晶表示装置は中精細のものに比
べて画素数が約3倍となり、1画素の大きさは1/2 倍と
なる。
【0004】このため、高輝度化が大変困難となる。
【0005】
【従来の技術】図8は液晶表示装置の概略構成図を示
す。同図中、1は駆動基板、2は対向基板、3,4は偏
光板を示す。
【0006】駆動基板1と対向基板2との間には液晶5
が注入される。
【0007】駆動基板1はガラス基板10上に複数の画
素電極6-1〜6-n及び薄膜トランジスタTr-1〜Tr-n
をマトリクス状に配列してなる。
【0008】各画素電極6-1〜6-nには夫々薄膜トラン
ジスタTr-1〜Tr-nが隣接して形成されている。
【0009】薄膜トランジスタTr-1〜Tr-nのゲート
Gはゲートバスライン7-1〜7-m,ドレインDはドレイ
ンバスライン8-1〜8-lと接続され、ソースSは画素電
極6 -1〜6-nと接続される。
【0010】ゲートバスライン7-1〜7-m及びドレイン
バスライン8-1〜8-lに供給される信号に応じて薄膜ト
ランジスタTr-1〜Tr-nのうち所定の薄膜トランジス
タTr-xがオンして、画素電極6-1〜6-nのうち所定の
画素電極6-xに電圧が印加される。
【0011】対向基板2はガラス基板9上に透明電極1
1が全面に形成されると共にコントラスト向上のため遮
光膜12が形成された構成とされている。なお、透明電
極11には一定の電位が付与されている。
【0012】液晶表示装置は所定の画素電極6-xに電圧
を印加することにより透明電極11と所定の画素電極6
-xとの間の液晶5に電圧を印加して、その部分の液晶の
状態を変化させることにより表示を制御している。
【0013】図9は従来の一例の平面図、図10は従来
の一例の断面図を示す。
【0014】ドレインバスライン7-1〜7-mから送られ
たデータ信号が薄膜トランジスタTr-xのドレイン電極
D,ソース電極Sを経由して画素電極6-1〜6-nへ送ら
れ表示制御される(なお、この時、ゲート電極は信号転
送のタイミングスイッチの機能を果たしている)。この
とき、表示面積は画素電極全面ではなくて、画素電極の
一点鎖線で囲まれた無地の領域の面積となる。これはパ
ネルのコントラスト(白黒比)向上のために対向基板側
に通常、斜線の領域のようにブラックマトリクス(B
M)というクロム(Cr)製の遮光膜12を形成してい
るためである。遮光膜12はパネルの貼り合わせ精度を
考慮して画素電極6-xよりd=5μm 程度内側まで設け
られていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の液晶
表示装置ではコントラスト向上のため、対向基板2に画
素電極6-1〜6-nに対応する部分以外の部分に遮光膜1
2を形成しており、遮光膜12は対向基板2と駆動基板
1との位置合わせ精度を考慮して、画素電極6-1〜6-n
の5μm 程度内側まで遮光するように形成されていた。
このため、画素電極6-1〜6-nが図9の梨地領域分だけ
面積が減少し、画素電極6-1〜6-nの開口率が約3割程
度減少してしまい、輝度を低下させてしまう。特に高精
細型の液晶表示装置ではその影響が大きくなってしまう
等の問題点があった。
【0016】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、高輝度、高コントラストの液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明はマトリクス状に
配列された複数の画素電極及び複数の画素電極に対応し
て設けられたスイッチング素子と複数の画素電極に対向
して設けられた対向電極及びスイッチング素子との間に
液晶を封入し、複数の画素電極と対向電極との間にスイ
ッチング素子によりスイッチング制御しつつ、電圧を印
加することにより液晶の状態を変化させ、表示制御を行
なう液晶表示装置において、前記液晶の前記複数の画素
電極の夫々に対応する部分とそれ以外の部分とで前記液
晶の配向方向が異ならせる配向膜を形成した構成とす
る。
【0018】
【作用】液晶の画素電極に対応する部分とそれ以外の部
分とで配向方向が異なるため、液晶に電圧を印加した場
合に画素電極に対応した部分だけの光の透過率を制御で
きる。このため、ブラックマトリクスなしでもコントラ
ストを向上させることができると共に、画素電極全体を
有効に活用できることになるため、コントラストを向上
させつつ、輝度も向上させることができる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の概略構成図を示
す。同図中、13は駆動基板、14は対向基板を示す。
【0020】駆動基板13は透明基板であるガラス基板
15上図8と同様に画素電極16-1〜16-n,スイッチ
ング素子となる薄膜トランジスタTr-1〜Tr-n,ゲー
トバスライン17-1〜17-m,ドレインバスライン18
-1〜18-l等を形成してなる。
【0021】図2は本発明の第1実施例の断面図を示
す。駆動基板13を製造するにはまず、ガラス基板1の
上にTi(チタン)あるいはCr(クロム)材をスパッ
タリングにより全面に積層し、ゲートバスライン17-1
〜17-m及びゲート電極Gをパターニングする。次に、
その上からSiO2 ,SiN等の絶縁材によるゲート絶
縁膜(ZD)及びa−Si(アモルファスシリコン)材
による半導体層21をプラズマCVD法により連続して
積層し、トランジスタのパターンでパターニングし、薄
膜トランジスタTr-1〜Tr-nを形成する。さらに薄膜
トランジスタTr -1〜Tr-nを形成したガラス基板15
にフォトリソグラフィ法を用いてITO(Indium Tin O
xide)等の透明導電材により画素電極部16-1〜16-n
を形成する。
【0022】以上の製造工程により駆動基板13が完成
する。
【0023】画素電極16-1〜16-nはガラス基板15
全面にマトリクス状に配設され、夫々の画素電極16-1
〜16-nに隣接して、薄膜トランジスタTr-1〜Tr-n
が形成されている。
【0024】ドレインバスライン18-1〜18-l及びゲ
ートバスライン17-1〜17-mは画素電極16-1〜16
-n間に互いに絶縁状態で交差しつつ縦横に配線される。
【0025】薄膜トランジスタTr-1〜Tr-nのドレイ
ンDはドレインバスライン18-1〜18-lに接続され、
ゲートGはゲートバスライン17-1〜17-mに接続され
る。また、薄膜トランジスタTr-1〜Tr-nのソースS
は画素電極16-1〜16-nに接続される。
【0026】ドレインバスライン18-1〜18-lに供給
される信号に応じて画素電極16-1〜16-nの電位が変
化する。
【0027】対向基板14はガラス基板22の片面全域
にITO等よりなる透明導電膜23を形成してなる。駆
動基板13及び対向基板14の最上面全域には配向膜
(ポリイミド)24,25が形成される。ここで配向膜
24,25は画素電極16-1〜16-nに対応する位置と
それ以外に対応する位置の2回に分けて後述する様な配
向処理が施される。
【0028】駆動基板13と対向基板14とは互いの配
向膜24,25の形成面が対向するように配置されスペ
ーサ(図示せず)により所定の間隔を保持して固定さ
れ、駆動基板13と対向基板14との間には液晶26が
注入され、液晶パネルが完成される。
【0029】液晶パネルの上下両面にはその透過軸A,
B方向が互いに直交するように偏光板27,28が配設
される。
【0030】配向処理は液晶が画素電極16-1〜16-n
に対応する部分では偏光板の透過軸A,Bに対してホモ
ジニアス配向となり、画素電極16-1〜16-n以外の部
分はホメオトロピック配向となるように施される。
【0031】このような構成とすることで、入射光14
に対して画素電極16-1〜16-n部分だけがTN液晶に
より屈折率異方性を示すために無電圧印加では白表示、
電圧を印加するに従い表示が黒に変化し、画素電極16
-1〜16-n以外の位置は入射光Liが散乱して常時黒表
示になるため、画素電極16-1〜16-n以外の部分の液
晶26がブラックマトリクスの役目を果たすことにな
る。
【0032】また、対向基板14と駆動基板13との画
素電極16-1〜16-n部分がずれても液晶26によりそ
のずれが吸収され、画素電極16-1〜16-n全体を有効
に用いることができるため高輝度化が可能となる。
【0033】図3は本発明の第2実施例の概略構成図を
示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0034】本実施例では画素電極16-1〜16-nに対
応する部分S1 は透過軸A,Bに対してホモジニアス配
向10にし、画素電極9以外の部分は駆動基板13側の
偏光板27の透過軸Aに対して水平配向となるように配
向処理が行なわれる。
【0035】図4は本発明の第3実施例の概略構成図を
示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。
【0036】本実施例では画素電極16-1〜16-nに対
応する部分S1 は透過軸A,Bに対してホモジニアス配
向1にし画素電極16-1〜16-n以外の部分はTFT基
板側の偏光板の透過軸7に対して垂直配向となるように
配向処理が行なわれる。
【0037】図5は本発明の第4実施例の要部の構成図
を示す。同図中、図1乃至図4と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
【0038】本実施例はTi,Cr等よりなる不透明な
蓄積容量用電極29を駆動基板13上に絶縁膜30を介
してゲートバスラインと平行に薄膜トランジスタを覆う
ように構成する。
【0039】この時の蓄積容量の大きさは、液晶容量の
約3倍が適当である。そのため蓄積容量用電極29と画
素電極16-1〜16-nとが重なる部分の面積は例えば約
2×10-9mm2 程度とすればよい。また蓄積容量用電極
29形成後のTFT部A−A’の断面図を図5(b)に
示す。この時の蓄積容量用電極29の厚さはゲート電極
と同等程度に形成すればよい。
【0040】また、蓄積容量用電極29は対向電極23
と接続され、対向電極23と同電位とすることにより画
素電極16-1〜16-nに対して蓄積容量として動作させ
ている。
【0041】なお、蓄積容量用電極29は前のラインの
ゲートバスライン17-1〜17-mと接続しても同様に蓄
積容量として動作させることができる。
【0042】このような構造にすることで、対向基板側
からの光照射に対して、不透明な蓄積容量用電極29が
遮光膜の働きをするために光リーク電流が薄膜トランジ
スタTr-1〜Tr-nのアモルファスシリコン等の半導体
層21で発生せず高輝度、高コントラストな表示が実現
できる。
【0043】図6は本発明の第5実施例の要部の構成図
を示す。同図中、図1乃至図4と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。本実施例はTi,C
r等よりなる不透明な蓄積容量用電極29を駆動基板1
3上に絶縁膜30を介してドレインバスライン18-1
18-lに平行に薄膜トランジスタを覆うように形成して
いる。
【0044】このような構成とすることにより、第4実
施例同様不透明な蓄積容量用電極29が遮光膜の働きを
するために光リーク電流が薄膜トランジスタTr-1〜T
-nの半導体層21で発生せず高輝度、高コントラスト
なパネルが実現できる。
【0045】図7は本発明の第6実施例の要部の構成図
を示す。同図中、図1乃至図4と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
【0046】本実施例はTi,Cr等よりなる不透明な
蓄積容量用電極29を駆動基板13上に絶縁膜30を介
してゲートバスライン17-1〜17-m及びドレインバス
ライン18-1〜18-lに平行で、かつ、薄膜トランジス
タTr-1〜Tr-nを覆うように形成している。なお、対
向基板14は同様な構成となる。また、蓄積容量用電極
29は対向基板14の対向電極23又は1ライン前のゲ
ートバスライン17-1〜17-mと接続され、蓄積容量を
形成し、液晶容量を減少させる。
【0047】このような構成とすることにより、第4実
施例同様不透明な蓄積容量用電極29が遮光膜の働きを
するために光リーク電流が薄膜トランジスタTr-1〜T
-nの半導体層21で発生せず高輝度、高コントラスト
なパネルが実現できる。
【0048】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、コントラ
ストを向上させつつ、画素電極の開口率を向上させるこ
とができるため、高輝度、高コントラストの表示が可能
となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を説明するための図であ
る。
【図2】本発明の第1実施例の要部の断面図である。
【図3】本発明の第2実施例を説明するための図であ
る。
【図4】本発明の第3実施例を説明するための図であ
る。
【図5】本発明の第4実施例の要部の平面図である。
【図6】本発明の第5実施例の要部の平面図である。
【図7】本発明の第6実施例の要部の平面図である。
【図8】液晶表示装置の概略構成図である。
【図9】従来の一例の平面図である。
【図10】従来の一例の断面図である。
【符号の説明】
13 駆動基板 14 対向基板 15 ガラス基板 16-1〜16-n 画素電極 Tr-1〜Tr-n 薄膜トランジスタ 24,25 配向膜 26 液晶 27,28 偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 敬三 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス状に配列された複数の画素電
    極(16-1〜16-n)及び該複数の画素電極(16-1
    16-n)に対応して設けられたスイッチング素子(Tr
    -1〜Tr-n)が形成された駆動基板(13)と該複数の
    画素電極(16-1〜16-n)に対向して設けられた対向
    電極(23)が形成された対向基板(14)との間に液
    晶(26)を封入することにより形成された液晶パネル
    偏光板(27,28)により挟持してなり、該複数の画
    素電極(16-1〜16-n)と該対向電極(23)との間
    に該スイッチング素子(Tr-1〜Tr-n)によりスイッ
    チング制御しつつ、電圧を印加することにより該液晶
    (26)の状態を変化させ、表示制御を行なう液晶表示
    装置において、 前記液晶(26)の前記複数の画素電極(16-1〜16
    -n)の夫々に対応する部分(S1 )とそれ以外の部分と
    で前記液晶(26)の配向方向を異ならせる配向膜(2
    4,25)を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記スイッチング素子(Tr-1〜T
    -n)上に設けられ、前記画素電極(16-1〜16-n
    との間に静電容量を蓄積すると共に前記スイッチング素
    子(Tr-1〜Tr-n)を遮光する蓄積容量電極(29)
    を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
    置。
  3. 【請求項3】 前記偏光板(27,28)は偏光通過軸
    (A,B)が互いに直交することを特徴とする請求項1
    又は2記載の液晶表示装置。
JP8571692A 1992-04-07 1992-04-07 液晶表示装置 Pending JPH05289082A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3523062A1 (de) * 1984-06-27 1986-01-09 Kyocera Corp., Kyoto Selbstleuchtender lichtsignalgeber und verwendung desselben in einer lichtsignalgeberanordnung
US7659947B2 (en) 2002-03-08 2010-02-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device having gate wiring on interlayer insulting film which is over transistor, and light shielding layer(s)
JP2010032834A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Dainippon Printing Co Ltd マトリクス型表示装置

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