JPS6097395A - 行列型液晶表示パネル - 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】 本発明は、各画素毎に独立した液晶駆動′電極を有する
行列型液晶表示パネルいわゆるアクディプ。

マトリクス駆動液晶表示パネルに関する。

近年、低電力で表示できる＄全特徴とする液晶を用いて
、複雑な文字や、画像の表示を行なうための、行列型液
晶表示装置の開発が盛んである。

液晶を行電極と列電極に設けて、両電極間の実効電圧に
よシ液晶を駆動させるという単純行列電圧平均化駆動方
式では、走査線数に限界があシ、一般に解像度の低い画
像しか得られず、賜い解像度を得ようとすれば、半導体
基板上に高度な半導体技術を駆使し、各画素毎にスイッ
チング素子を設けたアクティブマトリクス駆動方式を用
いねばならない。この場合、半導体基板となるものはス
イッチング素子に通常のＭＯＳ　トランジスタを使用す
れば、Ｓ１クエハーとなり、最近、開発の盛んな薄嘆ト
ランジスタをスイッチング素子に用いるならば、ガラス
板や石英板などを基板にする事になるが、表示パネルそ
のものが通常の工Ｃよシ、はるかに大面積である事と、
用いる半導体装置が通常６インチ半径くらいの大きさ迄
の基板しか使用できないため、１基板あたシのパネル数
が多くとれず製造歩留υが尚くても、１パネルあたりの
製造コストは高くなってしまう。歩留りが低ければなお
の事は明らかである。

従来製作されているアクティブ・マトリクス駆動液晶表
示パネルの回路図全第１図に示す。解像度金高めるため
、一般にｎ、ｍの数は２００〜２５０くらいになってい
る。便宜上、第１図の回路は、ｎ型半導体基板に形成さ
れていて、図中のＭＱＳ）ランジスタＭ＋　１９Ｍｌ　
２−−Ｍｍｎ　は、ＰチャンネルＭＱＳ　）ランジスタ
とする。信号ラインＸＩ　＊　Ｘ２・・・に映像信号が
印加された時、液晶全駆動するための電極を有する東向
蓄積用コンデンザーＣＩ　１　、０１２　、・・にそれ
ぞれ映像信号に、ＩＭ持させる様、各ＭＱＳ　）ランジ
スタＭｌｌ　、　Ｍ＋□、・・のゲートとなる走電ライ
ンＹ、に基板電圧ＶＤＤＫ対し負の電圧ＶＳＳ’（ｒ印
加し、トランジスタＭＩＩ　＊　”＋２＋・・・・・・
ｉＱＮ状態にさせ、′ｃ、荷蓄積用コンデンサＣ！＋１
　。

Ｃ１２，・・・・・・に映像信号全書き込み、充分書き
込まれたら、走置ラインｙ、に基板電圧ＶＤＤ　ｋ印加
し、ＭＯＥＩＩ−ランジスタＭｌｌ　、　Ｍｌｌ・凹・
葡ＯＦＦ状態にし、映像１Ｊ号に保持させる。その後、
再び信号ラインｘ１．　Ｘ２　、　川・・・にあらたな
映像信号を印加し、走査ラインＹ２に電圧ＶＳＳ　ｋ印
加し、その走査ラインＹ２がゲートとなるトランジスタ
群”２１１Ｍ２１＋・・・・・・をＯＮ状純にし、各ト
ランジスタに対応する電荷蓄積用コンデンサ０２１　、
　Ｃ！２２．・旧・・にあらたな映像信号を書き込む。

これらを繰り返す事に依り、パネルの各画素毎に設けら
れたＭＯＳトランジスタを順次アドレスし、映像信号ヲ
該ＭＯ８）ランジスタと一対に設けられた電荷蓄積用コ
ンデンサに保持するとともに、その保持された電位にな
っている液晶地動用電極で液晶を駆動する。この場合、
走査ラインＹ、、Ｙ２．・・・Ｙｍば、パネルの一端か
ら他端まで伸び、それぞれが、夕（ｊ数に等しい数のト
ランジスタのゲートと接続ざｉシていて、信号ラインＸ
ｌ、　ｘ２．・・・Ｘｎ　はそれぞれが行数に等しい数
のトランジスタのソースに接続されている。一般に通常
のＭＱＳ　）ランジスタは、約１００Ｘから約１ｏｏｏ
Ｘ位のゲー　ト絶縁模を間に介しているだけであるから
、静電気や、製造プロセス上の不具合によシ、ケート絶
縁膜が絶縁破壊したシ、エツチングしたシすると、信号
ライン＊１’、Ｘ２・・・と、走査ラインｙ、、Ｙ２・
・・が灼絡する事になる。前述しｌ上様に、ｍやｎが、
２００〜２５０と大きな数である事から、両ライン間の
短絡する確率は低くない。平均して、１パネルに数カ所
測定されるが、との／Ａｌ絡がちると、信号ラインの映
像信号が、走査ラインの走査信号にひかれると伴に、走
査ラインの走査信号は、信号ラインの映像信号にひかれ
る事になシ、その短絡を有する信号ラインに、Ｍ　ＯＳ
　トランジスタが接続されている画像や、その短絡を有
する走電ラインにＭＯＳ）ランジスタのゲートが接続さ
れている画素は、正常な動作をしなくなる。このため、
アクティブ・マトリクス駆動方式で映し出された画像に
は、縦や横方向にその周辺と異なる色ではつきシと線欠
陥が現われる。この欠陥は表示装置として許し難い欠陥
のため、わずか一本でも製品の価値を失なう事になる。

前述した様に基板となる８１クエーハや、ガラス板、石
英板は、その面積に制限があるため、従来のパネルでは
、はとんど１００％に近い歩留りが要求きれ、この様な
欠陥は必ず多くのパネルに発生していたため、必然的に
、１パネルあたシのコストが高くなっていた。

本発明は、上記ゲート電極と、ソース電極にはさまれた
ゲート絶縁膜に絶縁破壊が生じ両電極が互いに短絡して
も、従来は必ず現われた画面上の線欠陥をなくし、絶縁
破壊音おこしだ箇所を有する画素だけの点欠陥にとどめ
、充分良好な画像を得らノＬること全明らか如し、その
等価回路全提供しようというものである。

以下、本発明の実施例を第２図金円いて詳細に説明する
。

ここに示されているＭｉｊ（ｉ　＝１〜ｍ、　ｊ＝１〜
ｎ）ｆｄ：、画素のスイッチングトランジスタで、便宜
上通常のＭＯＳ　トランジスタとする。ＳはＭＱＳ）ラ
ンジスタのソースを示し、ＤはＭＯＳトランジスタのド
レインを、Ｇは、ゲルトラ表わしている。Ｃは、液晶駆
動電極を有する電荷蓄積用コンデンサで、ＬＯは液晶素
子を示す。Ｙｌ（ｉ＝１〜ｍ〕は走電ラインで、それぞ
れの走食ラインＹｉは、その行に属するトランジスタＭ
１ｊ（ｊ＝１〜ｎ）のゲートＧと接続されている。又、
Ｘｊ（ｊ−１〜ｎ）は、信号ラインで、それぞれのライ
ンは、その列に４するトランジスタＭｉｊ（ｉ＝１〜ｍ
〕のソースＳに、所定の閾値電流以上の電流が流れる事
に依り切断されるヒユーズ［（ｉｊ’（ｚ介して接続き
れている。今、便宜上２行目の２列目のトランジスタＭ
２２のソースＳとゲートＧの間で、ゲート絶線１＠の絶
縁破壊が生じ、トランジスタＭ２２と、ヒユーズＨ２２
ｋ介して、信号ラインＸ２と、走査ラインＹ２が短絡し
たとする１、従来、この種の短絡が生ずると、信号ライ
ンと疋雅ラインの信号が、他方のラインの信号に現われ
、それに依って、画面上に線欠陥が映し出されていた。

しかし、第２図では、第１図と異なり、各トランジスタ
のソースが、ヒユーズを介して信号ラインと接続されて
いるため、どの走査ラインと１８号ラインが短絡してい
るかを知りさえすれば、ヒユーズを切断する事により、
該当する走査ラインと信号ラインを、互いに開放状態に
する事ができる。例えば、上述の様にトランジスタＭ２
２のソースｓとゲートＧの間で短絡が生じた時、トラン
ジスタＭ２２のゲートＧは、走査ラインＹ２に接続され
、同じくソースｓＨ、ヒユーズＨｚｉ　を介して信号ラ
インＸ２に接続されているから、信号ラインＸ２と走査
ラインＹ２は互いに短絡状態にある。ここで、ヒユーズ
Ｈ２２に所定の閾値電流以上の電流が流れる様に、信号
ラインＸ２と走査ラインＹ２の間に電圧全印加してやれ
ば、両ラインが、トランジスタＭ２２　ｋ介して短絡し
ているために、その際、流れる電流の経路は、当然ヒユ
ーズＨ２２を通る。

従って、ヒユーズＨ２２が切断され、それと同時に、信
号ラインＸ２　と、走査ラインＹ２とは、互いに開放状
態となる。この事は任意のトランジスタＭｉｊ　（１＝
１〜ｍ）ｊ＝１〜ｎ）のソースＳ１とゲートＧ間の短絡
によって生ずる信号ラインＸｊと、走電ラインＹｉの短
絡を、ヒユーズＨｉｊ　ｆ切Ｈｊｒする事により、開放
状態に戻せる事を示している。ヒユーズＨ１ｊ　’５切
断するとそれに属するトランジスタＭ１ｊ　のドレイン
Ｄに接続された液晶素子を所定の駆動方法では駆動でき
なくなシ、画面上では、点欠陥となって現われるが、一
般にｍ＠ｎ＝２００〜２５０以上のため、はとんど目立
つことがなく、従来、画像表示装置としては、許し難か
った線欠陥を完全になくす事ができ、非常に高い製造歩
留りを達成する事ができた。

本発明は、スイッチングトランジスタに、Ｓｉ基１板を
用いた、通常のＭＱＳ　）ランジスタを利用したパネル
についで説明したが、近年０１４発の盛んな、非晶質シ
リコンや、什合物生導体、多結晶シリコン等を用いプこ
薄膜トランジスタ全利用したパネルに用いれば、さらに
有効である。というのは、上記、；Ｑ１摸トランジスタ
の製造工程は、それ自身の材料−Ｎ・基機拐料からくる
制限で、通常の半導体素子のｉｌ＋！！造工程より低温
でゲート絶縁膜が形成されるため、絶縁膜Ｆの高い大面
積に亘って良貨なゲート絶縁！＋！；１　ヶ得る事が、
容易でないためである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のアクティブマトリクス、アドレス方式
を用いた液晶表示パネルの等価回路図を示（７、第２図
に、不発１ｄｌを用い／ζアクティブ・マトリクス・ア
ドレス方式の液晶表示パネルの等価回路図を示す。 Ｘｌ、　ｘ２．・・・Ｘｕ　・・・・・・信号ラインＹ
ＩＡＹ２．・・・Ｙｍ　・・・・・・ル会ニラインＭＨ
、Ｊ２　、　ｂｉｍｒ＋　・・・・＝ｈｉＱＳ　トラン
ジスタＳ　・・・・・・ソース Ｄ　・・・・・・ドレ１ン Ｇ　・・・・・・ゲート Ｈ１１、８１２、）ｌ＋＋＋ｕ　・・・・・ヒユーズ以
　上 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　最　上　務 第１図 第２図 ｖｇｐ　Ｖｐβ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スイッチング番トランジスタと、キャパシタと液晶駆動
   電極とから構成され単位画素となる液晶駆動素子を複数
   個行列状に配置した半導体基板を片側の基板に用いた行
   列型液晶表示パネルにおいて、該液晶駆動素子の該スイ
   ッチング・トランジスタに、映像信号を供給する信号ラ
   インが該スイッチング・トランジスタのソースと、所定
   の閾値ｔｆｉを越す電流が流れると、切断されるヒユー
   ズを介し−Ｃ接続されている事を％倣とする行列型液晶
   表示パネル。