JPH1164821A - アクティブマトリクス型表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス型表示装置

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Publication number
JPH1164821A
JPH1164821A JP22320397A JP22320397A JPH1164821A JP H1164821 A JPH1164821 A JP H1164821A JP 22320397 A JP22320397 A JP 22320397A JP 22320397 A JP22320397 A JP 22320397A JP H1164821 A JPH1164821 A JP H1164821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
display device
voltage
active matrix
scanning line
Prior art date
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Pending
Application number
JP22320397A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Takahashi
一博 高橋
Tomohisa Fuseya
知久 伏谷
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22320397A priority Critical patent/JPH1164821A/ja
Publication of JPH1164821A publication Critical patent/JPH1164821A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、高開口率化が達成され、しかも
フリッカが発生し難く、高品位な表示画像が得られるア
クティブマトリクス型表示装置を提供することを目的と
している。 【解決手段】 この発明のアクティブマトリクス型表示
装置1は、複数本の信号線Xiと複数本の走査線Yjと
の各交点近傍にスイッチ素子21を介して配置される画
素電極25を含み、一の走査線Yj+1にスイッチ素子
21を介して接続される画素電極25は他の一走査線Y
jと誘電体層を介して積層配置され、一の走査線Yj+
1のスイッチ素子21のオン期間と他の一走査線Yjの
スイッチ素子21のオン期間とが実質的に重ならない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各表示画素毎にス
イッチ素子を備えたアクティブマトリクス型表示装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、軽量に加
え低消費電力であることから、各種分野で利用されるよ
うになってきた。中でも、各表示画素毎にスイッチ素子
が設けられたアクティブマトリクス型液晶表示装置は、
隣接画素間でクロストークを最小に抑えることができる
ため、特に高精細な表示画像が要求される分野で使用さ
れている。
【0003】例えば、このアクティブマトリクス型液晶
表示装置は、アレイ基板と対向基板の間に、配向膜を介
してツイスト・ネマチック(TN)型液晶が保持されて
成る。
【0004】アレイ基板は、複数本の信号線と複数本の
走査線とが互いに絶縁膜を介してマトリクス状に配線さ
れ、各交点近傍にスイッチ素子として薄膜トランジスタ
(TFT)等のスイッチ素子を介して画素電極が配置さ
れて成る。また、対向基板は、画素電極に対向する対向
電極を含む。
【0005】ところで、このような液晶表示装置におい
ては、スイッチ素子を介して液晶容量Clcに保持され
る電荷がリークし、表示不良が生じることを防止するべ
く、各表示画素の液晶容量Clcに並列な補助容量Cs
が配置される。
【0006】この補助容量Csは、通常、走査線と略平
行して画素電極と絶縁膜を介して配置される補助容量線
との間、又は前段の走査線と絶縁膜を介して一部重畳し
て配置される走査線との間で構成され、特に画素電極と
前段の走査線との間で補助容量Csを形成することによ
り、不要な配線が減らせるため、高開口率化が達成され
るという利点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構
成によれば、高開口率化が達成される反面、画素電極は
前段の走査線と一部重畳しているためか、本発明者等の
誠意研究の結果、フリッカが発生しやすいことが解って
きた。
【0008】しかも、このようなことは大型の液晶表示
装置において特に顕著であることも解った。この発明
は、上記した技術課題に対処して成されたもので、高開
口率化が達成され、しかもフリッカが発生し難く、高品
位な表示画像が得られるアクティブマトリクス型表示装
置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載される発
明は、互いに交差する複数本の信号線と複数本の走査線
との各交点近傍にスイッチ素子を介して配置される画素
電極を含むアレイ基板と、このアレイ基板に対向する対
向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に保持
される光変調層とを含む表示パネルと、前記信号線に映
像信号電圧を供給する信号線駆動手段と、前記走査線に
前記スイッチ素子をオンする第1電圧と前記スイッチ素
子をオフする第2電圧を含む走査パルスを供給する走査
線駆動手段とを備えたアクティブマトリクス型表示装置
において、一の前記走査線に前記スイッチ素子を介して
接続される前記画素電極は他の一前記走査線と誘電体層
を介して電気的に容量を形成し、前記一の走査線の前記
スイッチ素子のオン期間と前記他の一走査線の前記スイ
ッチ素子のオン期間とが実質的に重ならないことを特徴
とするアクティブマトリクス型表示装置にある。
【0010】ここで、本発明の作用・効果について図を
参照して簡単に説明する。信号線Xiと走査線Yjとの
交点部分の表示画素を例にとり、図5中上方から水平画
素ラインを順次操作する場合を考える。
【0011】この走査線Yjには、それ自体の配線抵抗
と共に、TFT(i,j)のゲート・ドレイン容量Cg
d(1) 、TFT(i,j)のゲート・ソース容量を含め
た走査線−画素電極間容量Cgs(2) 、信号線−走査線
間容量Cg−s(3) 、走査線−対向電極容量Cg−c
(4) 等、各種寄生容量に接続されることから、走査パル
スVYjは図6(b)中点線で示す理想波形から鈍り、
図中実線で示す如く遅延する。
【0012】走査線Yjに走査パルスVYjが印加さ
れ、走査パルスVYjがTFT(i,j)のしきい値を
下回るまで次段の走査線Yj+1のTFTがオンしない
場合、走査線Yjには次段の液晶容量Clcと補助容量
Csとは互いに直列接続されることとなり、その容量
は、例えば{(1)+(2)+(3)+(4)+[(5) *(6) /((5)+
(6))]}で書き表すことができる。
【0013】しかしながら、上述した如く、走査パルス
VYjが遅延することにより、走査パルスVYjがTF
T(i,j)のしきい値を下回る前に次段の走査線Yj
+1のTFT(i,j+1)がオンする場合、走査線Y
jに接続される容量は、例えば[(1)+(2)+(3)+(4)+(5)
]で書き表すことができ、上述した場合に比べて容量
が増大することが解る。
【0014】つまり、液晶容量Clcと並列な容量Cs
が隣接する走査線Yjとの間で構成される液晶表示装置
にあっては、隣接する走査線Yj間で実効的にTFTの
オン期間が重なると、走査線Yjに接続される容量が増
大し、これに伴って走査パルスVYjは大きく遅延す
る。即ち、走査パルスVYjの給電側と終端側とでは走
査パルスVYjの遅延量が大幅に異なってくる。これに
より、走査パルスVYjの給電側と終端側とでは、走査
パルスVYjの遅延量が大幅に異なってくる。これによ
り、例えばフリッカが発生する等、良好な表示品位を確
保することができない。
【0015】これに対して、この発明によれば、上述し
た構成により、走査線Yjに接続される容量を抑えるこ
とができ、これにより走査パルスYjの歪みを抑え、良
好な表示品位を確保することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置について、図面を参照し
て詳細に説明する。この液晶表示装置1は、図1に示す
ように、対角12.1インチ、XGA仕様の有効表示領
域5を持つアクティブマトリクス型であって、バックラ
イト5からの光源光を用いて表示する光透過型の液晶パ
ネル3を含む。
【0017】この液晶パネル3は、図3に示すごとく、
アレイ基板11と対向基板41との間に、配向膜51
a,51bを介して約5ミクロンの厚さのツイスト・ネ
マチック(TN)型液晶61が保持され、それぞれ外表
面には偏光板71a,71bが貼り付けられて構成され
ている。
【0018】アレイ基板11は、図2乃至3に示すよう
に、ガラス基板10上に配置される1024本のモリブ
デン・タングステン(MoW)合金からなる走査線Yj
(j-1,2, …,768) と、後述するTFT21のゲート絶縁
膜13を兼ねる窒化シリコン膜(SiNx)を介して直
交する1024×3本のアルミニウムから成る信号線X
i(i=1,2, …,1024 ×3)とを含む。そして、走査線Y
jと信号線Xiとの交差部近傍には、走査線Yjから導
出されたゲート電極15、信号線Xiから導出されたド
レイン電極18、活性層17として非晶質シリコン(a
−Si)膜を備えた逆スタガ構造のTFT21が配置さ
れている。このTFT21のソース電極19は透明電極
から成る画素電極25に電気的に接続されている。この
画素電極25は、前段の走査線Yjにゲート絶縁膜13
を兼ねる窒化シリコン膜(SiNx)を介して積層配置
され、画素電極25と前段の走査線Yjとの間で補助容
量Csが形成される。尚、この補助容量Csは、走査線
Yjと画素電極25とを直接積層配置する必要はなく、
例えば他の金属材料と電気的に接続して互いに重畳する
ようにしても構わない。例えば、画素電極25に信号線
Xi形成と同一工程で走査線Yjに対向する電極を形成
しても構わない。
【0019】この例では、走査線Yjとしてモリブデン
・タングステン(MoW)合金の他に、低抵抗材料とし
てアルミニウム、アルミニウムと希土類元素との合金、
銅あるいはその合金等が仕様可能であり、低抵抗材料を
用いることが配線の時定数を下げ、書き込み時間を長く
する上で望ましい。
【0020】対向基板41は、ガラス基板40上に透明
電極から成る対向電極49を含み、ガラス基板40と対
向電極49との間には、遮光膜43、カラーフィルタ4
5等が配置される。
【0021】この液晶パネル3 の信号線Xiのそれぞれ
は、アレイ基板11の一端側に引き出され、それぞれ信
号線Xiに映像信号電圧VXiを供給する信号線駆動回
路81に、走査線Yjのそれぞれもアレイ基板11の他
の一端側に引き出され、走査パルスVYiを供給する走
査線駆動回路91に接続されている。
【0022】この実施例では、走査線Yjの時定数が略
4.8μsであり、波形の歪みを考慮して図4の点線で
示す走査パルスVYjを走査線駆動回路91から順次供
給するように構成した。即ち、この実施例の場合、一水
平走査期間(1H)は20.7μsであり、走査パルス
VYjの立ち上りの遅延量(ΔT1)を1μsとし、ま
た走査パルスVYjの遅延に基づき次段の水平画素ライ
ンに対応した映像信号電圧VXiが書き込まれないよう
に走査パルスVYjの立ち下がりの前倒し量(ΔT2)
を5μsとした。即ち、走査線Yjの時定数が略4.8
μsであるのに対して、隣接する走査パルスVYjの間
隔を上記の時定数よりも大きい6μsとした。隣接する
走査パルスVYjの間隔の設定は、最終的に不所望な電
圧が書き込まれないよう走査パルスVYjの立ち下がり
の前倒し量(ΔT2)により調整することが望ましい。
【0023】この走査パルスVYjは、走査線Yjの時
定数の影響を受けて、その終端側では図中実線の如く歪
む。例えば、この実線の走査パルスに基づけば、一水平
走査期間(1H)内の時刻t1で走査パルスYjは立ち
上がり、時刻t2でTFT21のしきい値を超えてTF
T21はオン状態となる。そして、時刻t3で走査パル
スVyjは立ち下がりを開始し、時刻t4でしきい値を
下回った時点でTFT21はオフされる。また、次の一
水平走査期間(1H)内の時刻t5で走査パルスYjは
立ち上がり、時刻t6でTFT21のしきい値を超えて
TFT21はオン状態となる。そして、時刻t7で走査
パルスVyjは立ち下がりを開始し、時刻t8でしきい
値を下回った時点でTFT21はオフされる。
【0024】このように、この実施例によれば、走査前
段のTFT21のオン期間と、次段の走査線Yj+1に
接続されるTFT21のオン期間とは互いに重ならな
い、更には走査前段のTFT21のオン期間と次段の走
査線Yj+1に供給される走査パルスVYj+1の立ち
上がりとの間には走査線Yjの時定数よりも十分な間隔
(ΔT3)があけられている。この間隔は、可能な限り
短い方がTFT21への書き込み時間が増大できるため
好ましい。
【0025】これにより、走査線Yjに次段の走査線Y
j+1に接続される液晶容量Clcが悪影響することが
防止される。つまり、走査線Yjに接続される容量が十
分に低減された状態が維持され、これにより走査パルス
VYjの給電側と終端側とで走査パルスVYjの遅延量
の差が低減される。これにより、最適な対向電極電位を
設定することが可能となり、よってフリッカや焼き付き
が低減され、良好な表示品位が維持できるアクティブマ
トリクス型液晶表示装置が得られる。
【0026】尚、上述した走査パルスVYjは、通常の
シフトレジスタ出力の一部をマスクすることにより容易
に生成でき、マスク期間を異ならしめることにより種々
の設定が可能となる。
【0027】上述した実施例の他に、TFT21として
多結晶シリコン(p−Si)薄膜が用いられても構わな
い。多結晶シリコン(p−Si)薄膜は移動度が高く、
このため走査パルスVYjのオン期間を短く設定して
も、十分な書き込み能力が維持できる。しかも、光に対
して非晶質シリコン(a−Si:H)に比べて鈍感であ
り、リーク電流が低減できることから、従来に比べて補
助容量Csが小さくでき、一層の高開口率化が達成可能
となる。
【0028】
【発明の効果】本発明のアクティブマトリクス型表示装
置によれば、高開口率化が達成され、しかもフリッカが
発生し難く、高品位な表示画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の一実施例の液晶表示装置の
概略構成図である。
【図2】図2は、図1の液晶表示装置を構成するアレイ
基板の一部概略正面図である。
【図3】図3は、図2中AA’線に沿って切断した液晶
パネルの一部概略断面図である。
【図4】図4は、この実施例の駆動波形を示す図であ
る。
【図5】図5は、この実施例のアクティブマトリクス型
液晶表示装置の一部等価回路図である。
【図6】図6は、従来のアクティブマトリクス型液晶表
示装置の駆動波形である。
【符号の説明】
1…液晶表示装置 3…液晶パネル 11…アレイ基板 21…TFT 25…画素電極 41…対向基板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに交差する複数本の信号線と複数本
    の走査線との各交点近傍にスイッチ素子を介して配置さ
    れる画素電極を含むアレイ基板と、このアレイ基板に対
    向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との
    間に保持される光変調層とを含む表示パネルと、 前記信号線に映像信号電圧を供給する信号線駆動手段
    と、 前記走査線に前記スイッチ素子をオンする第1電圧と前
    記スイッチ素子をオフする第2電圧を含む走査パルスを
    供給する走査線駆動手段とを備えたアクティブマトリク
    ス型表示装置において、 一の前記走査線に前記スイッチ素子を介して接続される
    前記画素電極は他の一前記走査線と誘電体層を介して電
    気的に容量を形成し、 前記一の走査線の前記スイッチ素子のオン期間と前記他
    の一走査線の前記スイッチ素子のオン期間とが実質的に
    重ならないことを特徴とするアクティブマトリクス型表
    示装置。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ素子は、活性層として非単
    結晶半導体が用いられて成ることを特徴とする請求項1
    記載のアクティブマトリクス型表示装置。
  3. 【請求項3】 前記走査線駆動手段から前記走査線のそ
    れぞれに出力される前記走査パルスの前記第1電圧期間
    は、一水平走査期間よりも短いことを特徴とするアクテ
    ィブマトリクス型表示装置。
  4. 【請求項4】 互いに交差する複数本の信号線と複数本
    の走査線との各交点近傍にスイッチ素子を介して配置さ
    れる画素電極を含むアレイ基板と、このアレイ基板に対
    向する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との
    間に保持される光変調層とを含む表示パネルと、 前記信号線に映像信号電圧を供給する信号線駆動手段
    と、 前記走査線に前記スイッチ素子をオンする第1電圧と前
    記スイッチ素子をオフする第2電圧を含む走査パルスを
    供給する走査線駆動手段とを備えたアクティブマトリク
    ス型表示装置において、 一の前記走査線に前記スイッチ素子を介して接続される
    前記画素電極は他の一前記走査線と誘電体層を介して電
    気的に容量を形成し、 前記一の走査線に出力される第1電圧期間と前記他の一
    走査線に出力される第1電圧期間との間隔が前記走査線
    の時定数よりも長く設定されることを特徴とするアクテ
    ィブマトリクス型表示装置。
JP22320397A 1997-08-20 1997-08-20 アクティブマトリクス型表示装置 Pending JPH1164821A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100422804C (zh) * 2000-12-04 2008-10-01 株式会社日立显示器 液晶显示器
US7750882B2 (en) 2001-06-07 2010-07-06 Hitachi, Ltd. Display apparatus and driving device for displaying

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CN100422804C (zh) * 2000-12-04 2008-10-01 株式会社日立显示器 液晶显示器
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