JPH06214244A

JPH06214244A - アクティブマトリクス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH06214244A
Application number: JP5004664A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Mishima; 康之三島; Makoto Tsumura; 津村　　誠; Katsumi Kondo; 克己近藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】低コスト，視角特性が良好で、表示特性が良く
多階調表示が容易といった特徴を有するアクティブマト
リクス型液晶表示装置を得る。【構成】ｍ×ｎ個のマトリクス状の画素と、画素内のア
クティブ素子と、所定電圧波形を印加する駆動手段と、
画素内に上下基板間のギャップを一定に保つ電極対を有
し、かつ前記電極対間に基板面に平行な電界を印加する
ことにより液晶分子の配向状態を制御し光を変調し得る
所定構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示品質に優れアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアクティブマトリクス型液晶表示
装置では、液晶層を駆動する電極としては２枚の基板界
面上に形成し相対向させた透明電極を用いていた。これ
は、液晶に印加する電界の方向を基板界面にほぼ垂直な
方向とすることで動作する、ツイストッドネマティック
表示方式を採用していることによる。一方液晶に印加す
る電界の方向を基板界面にほぼ平行な方向とする方式
は、櫛型電極対を用いた方式が、例えば特開平1−12052
8 号により提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の従来ツ
イステッドネマティック表示方式を用いた技術において
は、液晶に電圧を印加し、かつ、光を透過させる必要が
あるので、ＩＴＯに代表される透明電極を形成する必要
が有った。その為に、透明電極を形成するためのスパッ
タリング装置等の真空系製造設備が必要で、設備コスト
が巨額になっていた。また、真空系製造設備の使用は、
スループットの低下を引き起こし、このことがアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の製造コストを著しく引き
上げている。また、一般に透明電極はその表面に数１０
ｎｍ程度の凹凸があり、薄膜トランジスタのような微細
なアクティブ素子の加工を困難にしている。さらに、透
明電極の凸部はしばしば離脱し電極等の他の部分に混入
し、点状或いは線状の表示欠陥を引き起こし、歩留まり
を著しく低下させていた。これらの為に、マーケットニ
ーズに対応した低価格の液晶表示装置を安定的に提供す
ることが出来ずにいた。また、前記の従来技術において
は、画質面でも多くの課題を有していた。特に、視角方
向を変化させた際の輝度変化が著しく、中間調表示を困
難にしていた。それに対して、基板面にほぼ平行な方向
の電界を液晶に印加する方法は、マトリクス型表示装置
に用いた場合、不要な電界の影響を受けやすく、クロス
トークが発生しやすいことから、従来の公知例において
は、アクティブマトリクス型表示装置に用いた例はな
い。

【０００４】本発明はこれらの課題を同時に解決するも
ので、その目的とするところは、第一に、透明電極がな
くとも高コントラストで、低価格の設備で高い歩留まり
で量産可能な低コストのアクティブマトリクス型液晶表
示装置を提供することにある。第二に、視角特性が良好
で多階調表示が容易であるアクティブマトリクス型液晶
表示装置を提供することにある。第三に不要な電界の影
響を受けにくく、クロストークが発生しないアクティブ
マトリクス型表示装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１の装置として、絶縁基板上に配置さ
れた電極対間に電位差を設け、その電位差で発生した前
記基板面に平行な電界によって液晶を駆動させる構造を
持ち、かつ電極対間で電極近傍にある液晶を前記電極対
を構成する電極の側壁面の形状により制御を行うことを
特徴とする液晶表示装置を構成した物である。

【０００６】第２の装置として、絶縁基板上に配置され
た２つの電極対間に電位差を設け、その電位差で発生し
た前記基板面に平行な電界によって液晶を駆動させる構
造を持つ液晶表示装置において少なくとも前記電極対を
構成する一つの電極の基板面に対しての垂直方向の膜厚
と、前記電極対に電圧を供給する電圧供給線の基板面に
対しての垂直方向の膜厚とが異なることを特徴とする液
晶表示装置を構成したものである。

【０００７】第２の装置を含む第３の装置として前記電
極対の少なくとも１つの電極の基板面に対して垂直方向
への膜厚により前記基板ともう一枚の基板とを前記電極
の膜厚と同じ一定のギャップを与えて張り合わせること
を特徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【０００８】第１の装置、および第２の装置を含む第４
の装置として、少なくとも１組以上の前記電極対で構成
される電極群で構成されており、それぞれの電極対の片
方の電極は同一の電圧信号線に接続され、残りの電極も
もう一本の電圧信号線に共通に接続されていることを特
徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【０００９】第４の装置を含む第５の装置として前記電
極対の少なくとも１つの電極がアクティブ素子と接続さ
れていることを特徴とする液晶表示装置を構成したもの
である。

【００１０】第５の装置を含む第６の装置として前記電
極対を構成するそれぞれの電極において、その形状は棒
状で、かつその電極の長手方向は、もう一方の電極の長
手方向と互いに平行であるように配置されたことを特徴
とする液晶表示装置を構成したものである。

【００１１】第６の装置を含む第７の装置として前記液
晶表示装置において装置内の全て電極対において長手方
向が互いに平行であること特徴とする液晶表示装置を構
成したものである。

【００１２】第７の装置を含む第８の装置として前記電
極対の表面に前記液晶の配向を制御する配向制御膜が塗
布されてないことを特徴とする液晶表示装置を構成した
ものである。

【００１３】第８の装置を含む第９の装置として前記液
晶表示装置において各電極対に挟まれた液晶が電極対の
長手方向とほぼ平行になるよう配向されていることを特
徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【００１４】第７の装置及び第９の装置を含む第１０の
装置として、少なくとも一方が透明な一対の基板と前記
基板対間に封入された液晶、前記基板の一方の上にｍ本
の走査線、ｎ本の信号線とコモン線、ｍ×ｎ個のマトリ
クス状の画素、及び前記各画素内に設けられたアクティ
ブ素子，容量素子、前記電極対からなる液晶パネル、及
び前記信号線と走査線とコモン線に電圧を印加する手段
とを備えたことを特徴とする液晶表示装置を構成したも
のである。

【００１５】第１０の装置を含む第１１の装置として前
記画素内においてアクティブ素子が薄膜トランジスタで
あり、前記薄膜トランジスタのゲート電極が前記走査線
に、ドレイン電極が前記信号線に、ソース電極が前記電
極対の一方の電極（画素電極と称す）に接続され、さら
にもう一つの電極（コモン電極と称す）がコモン線に、
容量素子がソース電極と接続されており、各行毎の全て
の画素が共通の走査線に接続され、各列毎の全ての画素
が共通の信号線に接続され、各列毎の全てのコモン電極
が共通のコモン線に接続され、ソース電極と前段の走査
線との間に容量素子を設けていることを特徴とする液晶
表示装置を構成したものである。

【００１６】第１１の装置を含む第１２の装置として前
記液晶表示装置において隣接する奇数列画素と偶数列画
素の全てのコモン電極を１本のコモン線に接続を行うこ
とを特徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【００１７】第１１の装置を含む第１３の装置として前
記液晶表示装置において前記信号線を覆うようにコモン
線を絶縁体を介して信号線配設位置に形成することを特
徴とする液晶表示装置を構成したものである。

【００１８】第１３の装置を含む第１４の装置として前
記液晶表示装置においてコモン線の線幅が、信号線の線
幅よりも広いことを特徴とする液晶表示装置を構成した
ものである。

【００１９】第１４の装置を含む第１５の装置として前
記液晶表示装置において少なくと各コモン線の少なくと
も一方の先端と前記基板対を張り合わせるシール材と間
に開口部を設けたことを特徴とする液晶表示装置を構成
したものである。

【００２０】

【作用】次に本発明の作用を図１を用いて説明する。

【００２１】図１（ａ)，(ｂ）は本発明の液晶パネル内
での液晶の動作を示す側断面を、図１（ｃ)，(ｄ）はそ
の平面図を表す。図１ではアクティブ素子を省略してあ
る。また、電圧無印加時のセル側断面を図１（ａ）に、
その時の平面図を図１（ｃ）に示す。透明な一対の基板
１０１,１０２の内側は配向制御膜４０１Ａ,４０２Ｂが
塗布及び配向処理されている。その上に線状の電極２０
８，２０９が形成されている。さらに前記基板間には液
晶層２１０が挟持されている。ここで電極208，２０９
は主として各電極の長手方向の側壁面５０３，５０４に
より、電極間の液晶に印加する電界を制御する構造をし
ている。例えば図５に示すように電極２０８，２０９の
基板面に対し垂直方向の膜厚を厚くし、側壁面５０３，
５０４が液晶層をはさみ込み、かつ側壁面５０３，５０
４とがほぼ平行になるような構造を図１の電極として使
用する。これにより電極の上面部５０６，５０５でなく
側壁面５０３，５０４によって両電極に挟まれた液晶層
全域にほぼ基板面に平行な電界を印加することができ
る。また、図１には電極が２本しか示してないが、図２
に示すように配線１２０に電極１２１を複数接続し配線
１２２に電極１２３を複数接続したものを櫛型に配置し
た電極群を構成し各電極間に電界を印加するものでも良
い。

【００２２】電界液晶層中の棒状の液晶分子５０１は、
電界無印加時にはストライプ状の電極の長手方向に対し
て若干の角度、即ち４５度≦｜電界方向に対する界面近
傍での液晶分子長軸（光学軸）方向のなす角｜＜９０
度、をもつように配向されている。上下界面上での液晶
分子配向方向はここでは平行を例に説明する。

【００２３】電界５０２を印加すると図１（ｂ)，(ｄ）
に示したように電界方向に液晶分子がその向きを変え
る。偏光板４０４Ａ，４０４Ｂの偏光透過軸を所定角度
に配置することで電界印加によって光透過率を変えるこ
とが可能となる。したがって、光を電極の間を透過し変
調されるので、電極は透明でなくとも良い。このよう
に、本発明によれば透明電極がなくともコントラストを
与える表示が可能となる。コントラストを付与する具体
的構成としては、上下基板上の液晶分子配向がほぼ平行
な状態を利用したモード（複屈折位相差による干渉色を
利用するので、ここでは複屈折モードと呼ぶ）と、上下
基板上の液晶分子配向方向が交差しセル内での分子配列
がねじれた状態を利用したモード（液晶組成物層内で偏
光面が回転する旋光性を利用するので、ここでは旋光性
モードと呼ぶ）とがある。複屈折モードでは、電圧印加
により分子長軸（光軸）方向が基板界面にほぼ平行なま
まの面内でその方位を変え、所定角度に設定された偏光
板の軸とのなす角を変えて光透過率を変える。旋光性モ
ードでも同様に電圧印加により分子長軸方向の方位のみ
を変えるが、こちらの場合はら線がほどけることによる
旋光性の変化を利用する。従来のＴＮ型のように液晶分
子長軸を基板界面に垂直に立ち上がらせる場合だと、複
屈折位相差が０となる視角方向は正面即ち基板界面に垂
直な方向のみであり、僅かでも傾斜すると複屈折位相差
が現れる。ノーマリオープン型では光が漏れ、コントラ
ストの低下や階調レベルの反転を引き起こす。

【００２４】しかし、本発明の表示モードは従来のよう
に電圧印加で複屈折位相差をほぼ０にすることで暗状態
を得るものではなく、液晶分子長軸と偏光板の軸（吸収
あるいは透過軸）とのなす角を変えるもので、根本的に
異なる。

【００２５】また、図３に示すように電極５２１，５２
２の基板面の上面５２３，５２４によって電界を制御
し、液晶を駆動する場合、液晶層には例えばＥ１，Ｅ
２，Ｅ３に示すような電極近傍では基板面に対し垂直な
方向を向く電界５１２が発生する。この電界５１２によ
り電極近傍の液晶分子長軸は基板面に垂直な方向に立ち
上がるため、その部分では、光漏れが発生しコントラス
トの低下が発生する。

【００２６】本発明の表示モードでは電極間に挟まれた
液晶分子の長軸は基板と常にほぼ平行であり、立ち上が
ることがなく、従って視角方向を変えた時の明るさの変
化が小さいので、視角依存性がなく、視角特性が大幅に
向上する。

【００２７】この効果は図４に示すように電極５１４の
側壁面５２５と電極５２０の上面部５２６とで両電極間
の電界を制御する場合においても、本発明の効果が得ら
れる。

【００２８】さらに、側壁面により電界を制御する電極
において、その電極の基板面に垂直方向の膜厚により基
板１０１，１０２のギャップを保持する構造にする。こ
れにより、従来は上下基板のギャップを得るのにスペー
サとして球形のポリマービーズを基板間に分散させるこ
とを行っていたが、基板内に均等に分散せず、基板内に
ギャップむらが発生することによって、表示時に輝度む
らが発生していた。しかし、本発明によれば電極対をス
ペーサとして用いているため、基板内のギャップむらは
発生せず、輝度むら等の不良表示を解消することができ
る。

【００２９】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。

【００３０】〔実施例１〕図６に本発明による液晶アク
ティブマトリクス表示装置の一実施例を示す等価回路を
示している。基板１０２上に走査線１０４と信号線１０
３がマトリクス状に配線され、走査線１０４と信号線１
０３の各交点にはアクティブ素子を介して画素１０６が
接続されている。走査線１０４と信号線１０３にはそれ
ぞれ走査駆動回路１０８，信号駆動回路１０７に接続さ
れ各走査線または信号線に任意の電圧を印加できる。さ
らに、基板１０２信号線に平行にコモン線１０５を配設
され全ての画素に接続されており、全画素にコモン電圧
発生回路１０９からコモン電圧を印加できるようになっ
ている。基板１０２と基板１０１間には液晶組成物が封
入されており、全体として液晶アクティブマトリクス表
示装置となっている。次に画素１０６の実施例を図７の
平面図を用いて示す。走査線104A，104Bを水平方向に形
成し、走査線と直交させ信号線１０３Ａ，１０３Ｂを垂
直方向に形成する。さらに信号線１０３Ａ，１０３Ｂと
に挟まれ、かつ平行にコモン線１０５を１０３Ｂに隣接
させて形成する。またアクティブ素子用として設けられ
たアモルファスシリコン３０１を用いた薄膜トランジス
タ素子２１１を形成し、そのゲート電極２１２を走査線
１０４Ａに接続し、ドレイン電極２１３を信号線103Aに
接続し、ソース電極２１４を画素電極２０８に接続した
（実際の駆動状態では、ドレインとして働くこともある
が、本実施例では、信号線に接続している電極をドレイ
ン電極と定義し、画素電極に接続しているまたは画素電
極になっている電極をソース電極と定義する）。

【００３１】本実施例では、アクティブ素子としてアモ
ルファスシリコン薄膜トランジスタ素子を形成して用い
るが、他にポリシリコン薄膜トランジスタ素子、シリコ
ンウエハ上のＭＯＳ型トランジスタ、またはＭＩＭ（Me
tal−Intrinsic−Metal)ダイオード等の２端子素子（厳
密にはアクティブ素子ではないが、本発明ではアクティ
ブ素子とする）を用いてもよい。

【００３２】またソース電極２１４と走査線１０４Ｂの
間に容量素子２０３を形成する。ここで、容量素子２０
３は、ソース電極の信号によるノイズを吸収し、電位を
定電位に保持するために設けている。さらにコモン電極
２０９は画素電極２０８間には液晶層が狭持され全体と
して画素表示部２０２を形成し、コモン電極２０９はコ
モン線１０５と接続されている。

【００３３】図８に図７中のＡ−Ａ′の断面図を示す。
基板１０２にゲート電極３０１を形成する。また走査線
１０４Ａ，１０４Ｂも同時に形成され走査線１０４Ａは
ゲート電極３０１に接続されている。次にゲート絶縁膜
４０２を例えば窒化シリコン等で形成する。そしてゲー
ト絶縁膜４０２のゲート電極２１２に対向する部分には
例えば水素化アモルファスシリコンからなる半導体層３
０１を形成しさらに半導体層３０１上には互いに電気的
に分離されたＮ型水素化アモルファスシリコンからなる
オーミック層４０５Ａ，４０５Ｂを設ける。次にソース
電極２１４，ドレイン電極２１３及び信号線１０３Ａ，
１０３Ｂ，コモン線１０５を同時に形成した後、画素電
極２０８及びコモン電極２０９を形成する。さらに窒化
シリコン等の保護膜４０３，ポリイミド系の配向制御膜
４０１Ａを形成する。

【００３４】ここで画素電極２０８及びコモン電極２０
９の基板面に対して垂直方向の膜厚は少なくともどちら
か一方がソース電極２１４，ドレイン電極２１３及び信
号線１０３Ａ，１０３Ｂ，コモン線１０５の基板面に対
して垂直方向の膜厚よりも厚く形成し、どちらか一方の
電極の側壁面が画素電極とコモン電極の間に発生させる
電界の制御に用いるようにする。ここでは両方の電極の
側壁面で電界を制御する構成を取っている。

【００３５】ここで図７においては画素電極２０８及び
コモン電極２０９の長手方向が信号線に対して平行に形
成するように図示しているが、ゲート線に対して平行に
形成しても良い。

【００３６】また、各電極，各配線には特に材料の制約
はなく、タンタル，クロム，アルミニウム等でもよい
が、駆動回路との接続端子部での腐食を考慮すると、対
腐食性の強い金属が望ましい。また走査線１０４は、電
気抵抗の低い金属が望ましいので、走査線は２層以上の
金属層で構成してもよい。本実施例においては１つの薄
膜トランジスタ素子を用いたが、２つ以上の薄膜トラン
ジスタ素子を用いて冗長構成をとってもよい。同様に容
量素子も２つ以上用いても構わない。

【００３７】基板１０１にはストライプ状のＲ，Ｇ，Ｂ
３色のカラーフィルタ４０６を備えた。カラーフィルタ
４０６の上には表面を平坦化する透明樹脂４０７を積層
する。透明樹脂４０７の材料としてはエポキシ樹脂を用
いる。更に、この透明樹脂４０７上にポリイミド系の配
向制御膜４０７Ｂを塗布している。

【００３８】基板１０２と基板１０１との間には液晶層
２１０が封入され基板１０１は基板１０２に接合を行い
液晶層２１０の厚さ（基板間のギャップ）は画素電極と
コモン電極の基板面に対して垂直方向の膜厚ｄによって
決定される。

【００３９】図９に図７中のＢ−Ｂ′の断面図を示す。
容量素子２０３は走査線１０４Ｂとソース電極２１４の
一部を用いてゲート絶縁膜４０２を介して形成されてい
る。これらの基板間に誘電率異方性Δεが正でその値が
４.５であり、複屈折Δｎが０.０７２(５８９ｎｍ，２
０℃）のネマチック液晶組成物２１０を挟む。基板１０
２の表面に塗布したポリイミド系配向制御膜４０１Ａを
ラビング処理して、３.５度のプレチルト角とする。上
下界面上のラビング方向は互いにほぼ平行で、かつ印加
電界方向とのなす角度を８５度とする。上下基板のギャ
ップは液晶組成物封入状態で４.５μｍとすると、Δｎ
・ｄは０.３２４μｍとなる。２枚の偏光板４０４Ａ，
４０４Ｂでパネルを挾み、一方の偏光板の偏光透過軸を
ラビング方向にほぼ平行（８５°）とし、他方をそれに
直交(−５°)とする。これにより、ノーマリクローズ特
性を得る。このときネマチック液晶組成物２１０として
負の誘電率異方性Δεをもつものに対しては初期配向状
態を画素電極の長手方向にほぼ垂直な方向に配向させる
ことにより使用可能となるが、配向制御膜４０１Ａを画
素電極２０８の長手方向にほぼ垂直な方向にラビングを
行うため画素電極及びコモン電極の近傍にラビングむら
が生じ、配向不良を起こしやすいために正の誘電率異方
性Δεをもつものを使用し、ラビングは画素電極の長手
方向にほぼ平行な方向に行うほうが望ましい。

【００４０】図１０に画素１０６の等価回路を示す。TF
T211は所定の走査線１０４Ａにゲートパルスが印加され
ている期間導通状態になりその時所定の信号線１０３に
出力されている映像信号に応じて容量素子２０３に電荷
が蓄積され画素電極とコモン電極間に電界が生じ電界方
向に液晶層中の液晶分子がその向きを変える。これによ
り偏光板を所定の角度に配置することで電界印加によっ
て光透過率を変化させることが可能となる。

【００４１】さらにゲートパルスが次の走査線に移ると
TFT211は非導通状態になり、つぎに走査を受けるまで容
量素子２０３の蓄積された電荷によって画素電極とコモ
ン電極の電位差が保持され液晶の駆動状態が保たれる。

【００４２】〔実施例２〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば、実施例１と同一である。

【００４３】図１１に本実施例の画素の断面図を示す。
ソース電極２１４，ドレイン電極２１３及び信号線１０
３Ａ，１０３Ｂ，コモン線１０５を同時に形成した後に
窒化シリコン等の保護膜４０３，ポリイミド系の配向制
御膜４０１Ａを形成し、ラビング等の配向処理を行う。
配向処理後、ドライエッチング等によりソース電極３０
３及びコモン線１０５と基板上部と間にコンタクトホー
ルを形成する。その後画素電極２０８及びコモン電極２
０９を形成する。これにより実施例１のように画素電極
及びコモン電極の近傍にラビングむらが生じ、配向不良
を起こすことがなくなるため、ラビング方向を自由に設
定できる。よって、誘電率異方性Δεが負の液晶も正の
ものと同等に使用できる。

【００４４】〔実施例３〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば実施例２と同一である。

【００４５】図１２に本実施例の画素の断面図を示す。
ソース電極２１４，ドレイン電極２１３及び信号線１０
３Ａ，１０３Ｂを同時に形成するさいにコモン線１０５
は形成せず、画素電極２０８及びコモン電極とコモン線
を同時に兼ねたコモン電極兼用線２２０を信号線１０３
Ｂが配線されている位置に保護膜４０３，配向制御膜４
０１Ａを介して信号線１０３Ｂを覆うように形成する。
さらにコモン電極兼用線２２０の線幅は信号線１０３Ｂ
の線幅よりも厚く信号線１０３Ｂが完全にコモン電極兼
用線２２０の下に隠れるように形成する。これにより信
号線から液晶層に発生する電界を防ぎ、かつ信号線とコ
モン線を配設させる面積が小さくなり画素表示部の領域
が広くなることにより光を透過する有効部分(開口部)の
面積を増やすことができ、透過率をアップすることがで
きる。また、図１３にコモン電極兼用線をパネルに配線
したときのパネル端部の一部分の平面図を示す。図に示
すように各列毎のコモン電極兼用線２２０の少なくとも
一方の先端は基板１０１と１０２を張り合わせるシール
材７０１との間にはコモン電極兼用線を配設しない開口
部７０２を形成する。この開口部７０２を設けること
で、液晶を封入するさいに封入口は一箇所でよく、液晶
パネルの製造を安易に行うことができる。

【００４６】〔実施例４〕本実施例の構成は下記の要件
を除けば実施例１及び実施例２と同一である。

【００４７】図８に本実施例の等価回路を示す。奇数列
画素５０９とそれに隣接する偶数列画素６００におい
て、画素５０９内のコモン電極６１２と画素６００内の
コモン電極６１３を同一のコモン線６１１に接続し、コ
モン線６１１をはさんで奇数列画素５０９に相対するよ
うに偶数列画素６００を構成する。これにより実施例１
よりもコモン線本数が半分となり、その結果、コモン線
を配設させる面積が小さくなり画素表示部の領域が広く
なることにより光を透過する有効部分（開口部）の面積
を増やすことができ、透過率をアップすることができ、
歩留まりが向上する。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
表示に使用する画素電極とコモン電極間の全ての液晶分
子に対し、選択した同一の電界を印加することができ、
低電圧で高コントラストを得ることができる。

【００４９】また、液晶を封入している２枚の基板間の
ギャップを得るのに外部からスペーサを入れる必要がな
くなり、スペーサのかたよりによる基板内のギャップム
ラが解消されることにより、輝度傾斜等の画質不良がな
くなり高画質のアクティブマトリクス型液晶表示装置が
得られる。更に、低電圧かつ低消費電力のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置も同時に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置における液晶の動作を示
す図。

【図２】本発明の画素電極の応用例の平面図を示す図。

【図３】従来の液晶表示装置における液晶の動作を示す
図。

【図４】本発明の応用例の液晶の動作を示す図。

【図５】本発明に用いた電極対の斜視図を示す図。

【図６】実施例１の液晶表示装置の概略図。

【図７】実施例１の画素構成の平面図を示す図。

【図８】実施例１の画素構成のＡ−Ａ′線における断面
図を示す図。

【図９】実施例１の画素構成のＢ−Ｂ′線における断面
図を示す図。

【図１０】実施例１の画素構成の等価回路を示す図。

【図１１】実施例２の画素構成のＡ−Ａ′線における断
面図を示す図。

【図１２】実施例３の画素構成のＡ−Ａ′線における断
面図を示す図。

【図１３】実施例３のパネル端部の平面の一部を示す
図。

【図１４】実施例４の画素構成の等価回路を示す図。

【符号の説明】

１０１，１０２…基板、１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ，
６０９，６１０…信号線、１０４,１０４Ａ,１０４Ｂ,
６０７,６０８…走査線、１０５，６１１…コモン線、
１０６…画素、１０７…信号駆動回路、１０８…走査駆
動回路、１０９…コモン電圧発生回路、１２０，１２２
…配線、２０２…画素表示部、２０３…容量素子、２０
８…画素電極、２０９,６１２,６１３…コモン電極、２
１０…液晶層、２１１…薄膜トランジスタ、２１２…ゲ
ート電極、２１３…ドレイン電極、２１４…ソース電
極、２２０…コモン電極兼用線、３０１…半導体層、４
０１Ａ，４０１Ｂ…配向制御膜、４０２…ゲート絶縁
層、４０３…保護膜、４０４Ａ，４０４Ｂ…偏光板、４
０５Ａ，４０５Ｂ…オーミック層、４０６…カラーフィ
ルタ、４０７…透明樹脂、５０１…液晶分子、５０２，
５１２…電界、５０３，５０４，５２５…電極側壁面、
５０５，５０６，５２３，５２４，５２６…電極上面
部、５０９…奇数列画素、１２１，１２３，５１４，５
２０,５２１,５２２…電極、６００…偶数列画素、７０
１…シール材、７０２…開口部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上に配置された電極対間に電位差
を設け、その電位差で発生した前記基板面に平行な電界
によって液晶を駆動させる構造を持ち、かつ電極対間で
電極近傍にある液晶を前記電極対を構成する電極の側壁
面の形状により制御を行うことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】絶縁基板上に配置された２つの電極対間に
電位差を設け、その電位差で発生した前記基板面に平行
な電界によって液晶を駆動させる構造を持つ液晶表示装
置において少なくとも前記電極対を構成する一つの電極
の基板面に対しての垂直方向の膜厚と、前記電極対に電
圧を供給する電圧供給線の基板面に対しての垂直方向の
膜厚とが異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】前記電極対の少なくとも１つの電極の基板
面に対して垂直方向への膜厚により前記基板ともう一枚
の基板とを前記電極の膜厚と同じ一定のギャップを与え
て張り合わせることを特徴とする請求項２項記載の液晶
表示装置。
【請求項４】少なくとも１組以上の前記電極対で構成さ
れる電極群で構成されており、それぞれの電極対の片方
の電極は同一の電圧信号線に接続され、残りの電極もも
う一本の電圧信号線に共通に接続されていることを特徴
とする請求項１項及び２項記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記電極対の少なくとも１つの電極がアク
ティブ素子と接続されていることを特徴とする請求項４
項記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記電極対を構成するそれぞれの電極にお
いて、その形状は棒状で、かつその電極の長手方向は、
もう一方の電極の長手方向と互いに平行であるように配
置されたことを特徴とする請求項５項記載の液晶表示装
置。
【請求項７】前記液晶表示装置において装置内の全て電
極対において長手方向が互いに平行であること特徴とす
る請求項６項記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記電極対の表面に前記液晶の配向を制御
する配向制御膜が塗布されてないことを特徴とする請求
項７項記載の液晶表示装置。
【請求項９】前記液晶表示装置において各電極対に挟ま
れた液晶が電極対の長手方向とほぼ平行になるよう配向
されていることを特徴とする請求項８項記載の液晶表示
装置。
【請求項１０】前記液晶表示装置において、少なくとも
一方が透明な一対の基板と前記基板対間に封入された液
晶、前記基板の一方の上にｍ本の走査線，ｎ本の信号線
とコモン線，ｍ×ｎ個のマトリクス状の画素、及び前記
各画素内に設けられたアクティブ素子，容量素子，前記
電極対からなる液晶パネル、及び前記信号線と走査線と
コモン線に電圧を印加する手段とを備えたことを特徴と
する請求項７項及び請求項９項記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記画素内においてアクティブ素子が薄
膜トランジスタであり、前記薄膜トランジスタのゲート
電極が前記走査線に、ドレイン電極が前記信号線に、ソ
ース電極が前記電極対の一方の電極（画素電極と称す）
に接続され、さらにもう一つの電極（コモン電極と称
す）がコモン線に、容量素子がソース電極と接続されて
おり、各行毎の全ての画素が共通の走査線に接続され、
各列毎の全ての画素が共通の信号線に接続され、各列毎
の全てのコモン電極が共通のコモン線に接続され、ソー
ス電極と前段の走査線との間に容量素子を設けているこ
とを特徴とする請求項１０項記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記液晶表示装置において隣接する奇数
列画素と偶数列画素の全てのコモン電極を１本のコモン
線に接続を行うことを特徴とする請求項１１項記載の液
晶表示装置。
【請求項１３】前記液晶表示装置において前記信号線を
覆うようにコモン線を絶縁体を介して信号線配設位置に
形成することを特徴とする請求項１１項記載の液晶表示
装置。
【請求項１４】前記液晶表示装置においてコモン線の線
幅が、信号線の線幅よりも広いことを特徴とする請求項
１３項記載の液晶表示装置。
【請求項１５】前記液晶表示装置において少なくと各コ
モン線の少なくとも一方の先端と前記基板対を張り合わ
せるシール材との間に開口部を設けたことを特徴とする
請求項１４項記載の液晶表示装置。