JPH06337437A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH06337437A
JPH06337437A JP12735493A JP12735493A JPH06337437A JP H06337437 A JPH06337437 A JP H06337437A JP 12735493 A JP12735493 A JP 12735493A JP 12735493 A JP12735493 A JP 12735493A JP H06337437 A JPH06337437 A JP H06337437A
Authority
JP
Japan
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auxiliary capacitance
electrode
gate
input terminals
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP12735493A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Yamada
努 山田
Masashi Jinno
優志 神野
Ryuji Nishikawa
龍司 西川
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP12735493A priority Critical patent/JPH06337437A/ja
Publication of JPH06337437A publication Critical patent/JPH06337437A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力端抵抗及びパネル抵抗を減少することに
より、対向電極信号及び補助容量電極信号の信号歪を低
減し、消費電力の増大、コントラスト比の低下及び輝度
ムラを抑制する。 【構成】 補助容量電極(11)をITOにより基板の
全面に形成し、また、補助容量入力端子(12)を4辺
に均等で複数配置し、更に、各端子部で対向電極と接続
する構造により上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ(以
下、TFTと略す)を用いたアクティブマトリクス駆動
の液晶表示装置に関し、特に、補助容量電極の信号歪が
低減されるとともに、補助容量電極の信号歪と対向電極
の信号歪の差が減少し、表示品位の改善がなされた液晶
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は小型、薄型、低消費電力
などの利点があり、OA、AVなどの分野に広く実用化
されている。以下で、従来の液晶表示装置について、図
6を用いて説明する。まず、ガラス基板(50)上に、
複数のゲートライン(51)が互いに平行に配置されて
おり、同じ層のゲートライン(51)間には、ゲートラ
イン(51)と同一材料の補助容量電極(53)が形成
されている。そしてゲートライン(51)及び補助容量
電極(53)を被覆する絶縁膜上には、ゲートライン
(51)及び補助容量電極(53)と交差する複数のド
レインライン(56)が形成されている。ドレインライ
ン(56)の端部は絶縁膜上に形成されたドレイン入力
端子(57)に接続されている。また、ゲート入力端子
(52)、補助容量ライン(54)及び補助容量入力端
子(55)も絶縁膜上に設けられている。ゲートライン
(51)及び補助容量電極(53)のそれぞれの端部
で、絶縁膜に設けられたコンタクトホール(不図示)に
よって、ゲートライン(51)とゲート入力端子(5
2)、及び補助容量電極(53)と補助容量ライン(5
4)が接続されている。更に、補助容量ライン(54)
はドレインライン(56)郡の外側両端に、ドレインラ
イン(56)に平行に形成されており、端部が補助容量
入力端子(55)に接続されている。
【0003】また、ゲートライン(51)とドレインラ
イン(56)の交差部には、不図示であるTFTが設け
られており、更に、TFTに接続された表示電極が設け
られている。一方、ITOの対向電極が設けられたガラ
スなどの対向基板があり、これら2枚の基板が4〜8μ
mの厚さの液晶層を挟んで貼り合わされて、従来の液晶
表示装置が構成されている。
【0004】なお、補助容量入力端子(55)は基板の
4隅に設けられているが、この部分で対向電極と、導電
ペーストを介して接続されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】補助容量入力端子(5
5)の入力端の抵抗をRin、パネル抵抗をRP,パネル
容量をCP、信号周期を2Δtとした場合、入力電圧V0
の信号を補助容量入力端子(55)に入力すると、対向
電極または補助容量電極(53)の信号歪の大きさはV
0exp(− Δt/τ)で表される。ここでτは緩和時
定数でありτ=(Rin+RP)CPである。すなわち、図
7に示すような波形の変化が生じる。上で述べたよう
に、対向電極は基板の4隅で補助容量電極(53)と接
続されていて、補助容量入力端子(55)から信号が入
力される。したがって、補助容量入力端子(55)の抵
抗によって生じる信号歪は、液晶層へ印加される実効電
圧に影響を及ぼす。すなわち、液晶表示装置への入力電
圧V0に対して、実際に液晶層に印加される電圧はV0
xp[−Δt/(Rin+RP)CP]だけ電圧降下を招く
ことになる。そのため、図8に示すように、入力電圧に
対する透過率を表すグラフが右へ遷移して、期待の表示
画像よりも画面が白くなる(ノーマリ・ホワイト・モー
ドの場合)という問題がある。
【0006】逆に、信号歪による誘電損失を考慮して大
振幅の信号を入力するとなると、消費電力の増大を招く
こになる。図9は入力端抵抗が4Ω、64Ω、120
Ω、200Ω、及び400Ωの各場合についての電圧−
透過率特性を示すグラフである。この図から入力端抵抗
が大きくなると消費電力の増大、コントラスト比の低下
という問題を招くことが分かる。
【0007】また、図6からわかるように、ライン状の
補助容量電極(53)は基板の対向する2辺側から信号
が入力される。そのため、パネル内の補助容量や、配線
交差部に生じる寄生容量などによる信号歪が、端子近傍
からパネルの中央部へいくにしたがって大きくなる。す
なわち、RPの値が端子近傍では小さく、パネル中央部
では大きくなるので、信号歪V0exp[−Δt/(R
in+RP)CP]の値が入力端から離れるにしたがって大
きくなる。そのため、パネル中央部で対向電極と補助容
量電極(53)の電位に差が生じ、保持期間中に表示電
極の電位が変化する。この変化量が端子近傍とパネル中
央部で異なるため、表示画面内で不均一な輝度分布が発
生する問題を招いていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑みて成され、補助容量電極(11)をITOで基板の
全面に形成し、補助容量入力端子(12)を4辺に均等
に複数配置し、補助容量入力端子(12)の各々と補助
容量電極(11)を接続すると共に、各入力端子を対向
電極と接続するものである。
【0009】
【作用】補助容量電極(11)を全面に形成することに
よりRPが低減し、また、補助容量入力端子(12)を
4辺に複数設けることにより、入力端子の抵抗Rinが減
少する。そのため、補助容量入力端子(12)から対向
電極及び補助容量電極(11)に入力される信号の歪V
0exp[− Δt/(Rin+RP)CP]が低減し、入力
電圧に対する透過率の図8に示すようなシフトが抑制さ
れる。
【0010】また、対向電極及び補助容量電極(11)
の周囲から、均等に信号を入力することにより、対向電
極及び補助容量電極(11)の抵抗、液晶容量、補助容
量、寄生容量によって生じる信号歪が低減する。つま
り、信号歪は一般に、入力端から離れるにしたがって大
きくなるため、基板の2辺から入力するよりも、4辺か
ら入力する方が、面内の信号歪の発生を緩和できる。
【0011】補助容量電極(11)の信号歪が低減する
ことで、パネル面内で、対向電極電位と補助容量電極電
位の差が、従来よりも減少する。そのため、保持期間中
に、液晶容量への印加電圧が補助容量によって降下する
ことを抑制できる。
【0012】
【実施例】以下で、本発明の一実施例を図1から図5を
用いて説明する。図1は上面概略図、図2はTFT部の
断面図、図3から図5は補助容量、ゲート及びドレイン
のそれぞれの入力端部の断面図である。まず、ガラス基
板(10)上に、ITOの補助容量電極(11)が全面
に設けられている。そして補助容量電極(11)上には
SiNx、SiO2などの誘電膜(13)が形成され、
更に、誘電膜(13)上に、Crなどで形成された複数
のゲートライン(15)、及びゲートライン(15)と
一体のゲート電極(14)が設けられている。そして、
誘電膜(13)上には、ゲートライン(15)及びゲー
ト電極(14)を被覆するゲート絶縁膜(18)がSi
Nx、SiO2などで形成されている。ゲート絶縁膜
(18)上には、ゲートライン(15)に交差して設け
らた複数のドレインライン(23)、及びドレインライ
ン(23)と一体のドレイン電極(22)が、例えばA
l/Moで形成されている。
【0013】また、ゲート入力端子(16)が、ガラス
基板(10)の行方向に対向する辺の誘電膜(13)上
に配列されて形成され、ドレイン入力端子(24)が、
列方向に対向する辺の誘電膜(13)上に配列されて形
成されている。そして、各々、ゲートライン(15)と
ドレインライン(23)に、後述する方法で接続され
る。また、補助容量入力端子(12)がガラス基板(1
0)の4辺の誘電膜(13)上に、ゲート入力端子(1
6)及びドレイン入力端子(24)の間に適当なピッチ
で均等に設けられている。各補助容量入力端子(12)
は、後述する方法により補助容量電極(11)と接続さ
れると共に、導電ペーストにより不図示である対向基板
上の対向電極と接続されている。
【0014】従来の補助容量電極(53)は、比抵抗が
4[μΩ・cm]のAl、20[μΩ・cm]のMo、
50[μΩ・cm]のCr等で形成されており、基板上
の1〜10%を占めていた。これに対して本願では、比
抵抗が100〜500[μΩ・cm]と、上に挙げた金
属材の5〜100倍程度の比抵抗をもつITOを使用す
るものであるが、基板の全面に補助容量電極(11)を
形成すること、及び、4辺から均等に信号を入力するこ
とにより、従来のライン状に設けていた場合より低抵抗
化できる。
【0015】次に、入力端部に着目して、Rを入力端の
抵抗、Cをパネル容量、2Δtを信号の周期とすると、
入力端画素部での信号歪はexp[− Δt/R・
C)]と表せる。信号歪は1〜5%以下が望ましいの
で、次のような不等式が導かれる。 R<Δt/a・C (1) ここで、aは定数で3〜5の値である。本発明により、
補助容量入力端子(12)の数を増やして従来のn倍に
すると、入力端の抵抗は1/nになる。すなわち、 R/n<Δt/a・C (2) が導かれる。これより、補助容量電極(11)として、
Rの値の大きなITOを用いても、nの値を大きくすれ
ば不等式(2)を満たすことができる。
【0016】本願では、a、C及びΔtを一定としたと
き、不等式(2)を満足するRとnを自由に決定できる
という特徴を有する。すなわち、補助容量電極(11)
を基板の全面に形成しているため、入力端子を形成する
自由度が高い。そのため、TABとの接続に用いられる
異方性導電樹脂との密着性を考慮して、補助容量入力端
子(12)として、高抵抗のITOを用いても、入力端
子の数を増やすことで、信号歪の増大を抑えることがで
きる。また、入力端子の数を増やす代わりに、入力端子
を大面積で形成することによっても、同様の効果が得ら
れる。
【0017】続いて、図2から図5を用いて製造方法を
説明する。まず、ガラス基板(10)上に、ITOを1
000Åの膜厚にスパッタリングすることにより補助容
量電極(11)が形成され、続いてSiO2またはSi
Xを2000〜10000Åの膜厚にCVD成膜する
ことにより、誘電膜(13)が設けられる。次に、IT
Oを1000Åの膜厚にスパッタリングしてパターニン
グすることにより、表示領域に表示電極(17)、基板
の端部に補助容量入力端子(12)、ゲート入力端子
(16)、及びドレイン入力端子(24)が形成され
る。図2及び図4に示される如く、同じ誘電膜(13)
上には、ゲート配線として例えばCrをスパッタリング
で1500Åの膜厚に形成して、パターニングすること
により、ゲートライン(15)及びゲートライン(1
5)と一体のゲート電極(14)が得られる。
【0018】次に、SiO2またはSiNXを2000〜
10000Åの膜厚にCVD成膜することにより、ゲー
ト絶縁膜(18)が設けられ、これと連続で、CVDに
よりa−Si及びSiNXをそれぞれ1000Åと25
00Å程度の膜厚に形成し、最上層のSiNXをパター
ニングしてTFTのチャンネル部に残して、半導体保護
膜(20)が得られる。続いて、N+a−Siを500
Å程度の膜厚にCVD成膜し、N+a−Si及びa−S
iを同一のマスクパターンでエッチングして、TFT部
のみを残すことによりTFTのa−Si層(19)及び
+a−Si層(21)が形成される。
【0019】続いて、ゲート絶縁膜(18)の所定の領
域をエッチング除去し、表示電極(17)、補助容量入
力端子(12)、ゲート入力端子(16)、及びドレイ
ン入力端子(24)を露出させる。このエッチングで同
時に、図3及び図4の如く、補助容量電極(11)と補
助容量入力端子(12)、及びゲートライン(15)と
ゲート入力端子(16)を接続するためのコンタクトホ
ール(27)(29)を形成するが、特に、図3のコン
タクトホール(27)については、ゲート絶縁膜(1
8)のエッチングに引き続いて、同じ部分の誘電膜(1
3)をエッチングすることで、補助容量電極(11)が
露出される。
【0020】次に、配線材料として、例えばAl/Mo
の2層膜をスパッタリングで、7000Å/1000Å
程度の膜厚に積層して、所定のパターニングを行うこと
により、ドレインライン(23)、ドレインライン(2
3)と一体のドレイン電極(22)、表示電極(17)
と電気的に接続するソース電極(25)、更に補助容量
電極(11)と補助容量入力端子(12)を接続するコ
ンタクトメタル(26)、ゲートライン(15)とゲー
ト入力端子(16)を接続するコンタクトメタル(2
8)、及びドレインライン(23)と一体で、ドレイン
ライン(23)とドレイン入力端子(24)を接続する
コンタクトメタル(30)が形成される。そして、ドレ
イン電極(22)とソース電極(25)をマスクに、N
+a−Si層(21)のセンター部が除去される。
【0021】以上で、図2から図5に示される構造とな
る。そして、図では省略したが、全面に配向膜が形成さ
れ、ITOの対向電極、及び配向膜が設けられた対向基
板と貼り合わせ、所定の位置に補助容量電極(11)と
対向電極を接続する銀ペーストを設け、両基板間に液晶
を封入して本発明の液晶表示装置が完成される。
【0022】
【発明の効果】本発明で、補助容量電極を基板の全面に
形成し、入力端子を周囲に複数設けることにより、パネ
ル全体としての補助容量入力端子の入力端抵抗が減少す
ることにより、信号歪が大幅に低減する。対向信号は周
囲の複数の補助容量入力端子から入力されるので、信号
歪による誘電損失が減少し、液晶層へ印加される実効電
圧の降下によって、コントラスト比が低下するという問
題がなくなる。また、パネル内での信号歪の面内分布が
緩和され、輝度ムラが目立たなくなる。
【0023】更に、補助容量電極(11)として、高抵
抗のITOを用いることができるので、開口率が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である液晶表示装置の概略上面
図である。
【図2】本発明の実施例である液晶表示装置の断面図で
ある。
【図3】本発明の実施例である液晶表示装置の断面図で
ある。
【図4】本発明の実施例である液晶表示装置の断面図で
ある。
【図5】本発明の実施例である液晶表示装置の断面図で
ある。
【図6】従来の液晶表示装置の概略上面図である。
【図7】信号歪を説明する図である。
【図8】液晶表示装置への入力電圧に対する透過率を表
す特性図である。
【図9】液晶表示装置への入力電圧に対する透過率を表
す特性図である。
【符号の説明】
10 ガラス基板 11 補助容量電極 12 補助容量入力端子 13 誘電膜 14 ゲート電極 15 ゲートライン 16 ゲート入力端子 17 表示電極 18 ゲート絶縁膜 19 a−Si層 20 半導体保護膜 21 N+a−Si層 22 ドレイン電極 23 ドレインライン 24 ドレイン入力端子 25 ソース電極 26,28,30 コンタクトメタル 27,29 コンタクトホール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な絶縁性基板上に設けられた複数の
    ゲートラインと、このゲートラインと交差して設けられ
    た複数のドレインラインと、前記ゲートラインと前記ド
    レインラインの交点に設けられた薄膜トランジスタと、
    この薄膜トランジスタと電気的に接続された表示電極
    と、この表示電極と補助容量を形成する補助容量電極と
    を少なくとも有する薄膜トランジスタ基板と、 対向電極を少なくとも有する対向基板とが、 液晶層を挟んで貼り合わされた液晶表示装置において、 前記補助容量電極は透明導電材料で前記絶縁性基板の全
    面に形成されており、かつ、周囲に複数配置された補助
    容量入力端子を有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記対向電極は、前記補助容量入力端子
    に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液
    晶表示装置。
JP12735493A 1993-05-28 1993-05-28 液晶表示装置 Pending JPH06337437A (ja)

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JP12735493A JPH06337437A (ja) 1993-05-28 1993-05-28 液晶表示装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE39211E1 (en) 1995-12-28 2006-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for manufacturing a liquid crystal display
WO2010116585A1 (ja) * 2009-04-10 2010-10-14 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板及びそれを備えた液晶表示装置並びにアクティブマトリクス基板の製造方法
JP2013257530A (ja) * 2012-06-12 2013-12-26 Hannstar Display Corp 液晶ディスプレイパネル及びその画素アレイ基板

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