JPS63241524A - 液晶デイスプレイ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表示装置として用いられる液晶ディスプレイに
係り、特にｙ４ｒ！ａトランジスタ（以下ＴＦＴ（Ｔｈ
ｉｎ−Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）という、）を
用いたアクティブマトリクス液晶ディスプレイに関する
。

〔従来の技術〕

ＴＰＴを用いたアクティブマトリクス液晶ディスプレイ
は１表示部内の各画素に液晶を駆動するためのＴＰＴ素
子と、それぞれのＴＰＴ素子に電圧を供給するための走
査配線群と信号配線群とから成り、これらの走査配線と
信号配線との交点は絶縁膜を介した二層配線構造となっ
ている。このため、表示部を製造する工程において、走
査配線と信号配線とのそれぞれの導体を形成する工程と
、それらの間の交点絶縁膜を形成する工程が必要であり
、製造工程を簡略化して表示装置を数少ない工程で製造
し、低価格化を達成することが容易でない。また、二層
配線の絶縁抵抗は、信号配線と走査配線との間の絶縁を
充分に確保しなければならないことから画面内の全点に
おいて良好な耐圧と抵抗値を有することが必要である。

もし１画面内に二層配線の絶縁不良等の欠陥が存在し、
信号配線と走査配線とが短絡した場合には、短絡した配
線において電圧低下を起こすか、あるいは他方の電圧が
印加され電圧が上昇するという現象を引き起こし、正常
な表示が不可能となって、線欠陥の表示があられれるこ
ともある。このため、二層配線の相互間には画面内全点
にわたり良好な絶縁特性が要求され、このことが、ディ
スプレイを歩留り良く製造する場合の課題となる。

上記の二層配線の問題を解決したものとしく公知例１）
して、ディスプレイ、７巻、１号、　（１９８６年１月
）第３７頁から第３９頁（Ｄｉｓｐｌａｙｓ　Ｖｏｌ。

７、Ｎａｌ　　（Ｊａｎ、１９８６）Ｐ３７〜３９に記
載されたような構造がある。この構造は二層配線を必要
としない、そのために、対向基板の透明電極を一列ごと
に分離させ１表示を行う場合に表示状態に対応した信号
電圧を各電極に印加する構成となっている。したがって
、この構造の場合、対向基板の各列電極に印加する電圧
を供給するための配線を外部から接続する必要がある。

一方、４４号配線と走査配線との交点を除去したマトリ
クス構造の例として特開昭６０−１０７６９０号公報に
開示されたものが知られている（公知例２）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した公知例１によれば、対向基板の透明電極を例ご
とに分離させた構造であるため、表示部の面積が大面積
となり１画素数が増加した場合や。

表示部の画素の精細度が高くなって高密度となった場合
には、外部回路から対向基板に対する接続数が増加した
り、高密度の配線を接続する必要が生じ、その結果表示
部の大面積化やＩｉｉ素の高密度化が困難となる問題が
ある。

一方、公知例２についても同様に対向基板の透明電極を
１列ごとに分離させた構造であるため接続線の増大は避
は得ず、また画素の多重化は不可能であり、高密度化の
達成は困難である。

本発明は信号配線と走査配線との交点の二重配線をなく
すとともにＴＰＴおよび画素の配置構造を多重化して対
向基板の接続数を半分以下に低減しうる液晶ディスプレ
イを提供することを目的とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記目的を達成するために１本発明は薄膜トランジスタ
、そのゲート電極に接続された行方向の走査配線、ドレ
イン電極に接続された列方向の共通配線およびソース電
極に接線されて液晶層に電圧を印加する複数独立した画
素透明電極に形成された絶縁性基板と、この絶縁性基板
に対面して他の透明電極が形成されたガラス基板と、の
間に液晶が封止されてなるｍ列×ｎ列の液晶ディスプレ
イにおいて、前記走査配線は前記画素透明電極と同数平
行に配列され、前駆画素透明電極は各行および列方向に
互に間隔を置いて配列され、前記共通配線は各画素透明
電極の間を通り全体として前記走査配線に平行に配され
、かつ、前記他の透明電極は前記画素透明電極を行方向
において複数個ずつ覆う幅で列方向に延在されるととも
に行方向に重列に配列されていることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

上記した本発明の構成によれば、共通配線が各画素透明
電極の間を通り抜けながら全体として走査配線に平行に
配されているため、共通配線と走査配線とが交叉するこ
とがない構造となっている。

そして、他の透明電極は画素透明電極を行方向において
複数個ずつ覆う幅で列方向に延在されるとともに行方向
に並列に配列されているため、１行の中に複数の画素透
明電極およびその駆動のためのＴＰＴを複数個多重化し
て実装することができる。

このようにして、共通配線と走査配線とが交叉すること
によって引き起こされる問題は解決され、また１つの他
の透明電極が覆う画素透明電極に反比例して透明電極へ
の外部配線の接続本数を減らすことができ、画素配置の
多重化とともに配線の接続本数の大幅な減少を可能とし
、所期の目的を達成しうる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。

１よ夾五五 第１図に本発明の第１の実施例を示す、まず、液晶ディ
スプレイの基本的な構造は、後述するＴＰＴ素子１．走
査配線２２画素透明電極３および共通配線４が形成され
たガラス等の透明絶縁基板（図示せず）と、この透明絶
縁基板に、他の透明電極５が形成されたガラス等の透明
絶縁基板（図示せず）が対面して設けられ、両者の間に
液晶が封止された。いわゆるサンドインチ構造である。

この基本的構造は従来のものと変りはない。

本発明の特徴はこのような構造において走査配線２と共
通配線４とが交叉することがなく、ＴＰＴ素子１および
画素透明１ｔｔｉ３が一行中に複数個ずつの単位で多重
化配置され、そのために透明電極５がストライプ状に配
列されている点にある。

すなわち、第１図に示すようにし、走査配線２は画素透
明電極３と同数互に平行に間隔（１行分に対応する間隔
となる。）を置いて配列されている。各画素透明電極３
は各行および列方向に互に間隔を置いて独立して設けら
れている。共通配線４は各画素透明電極３の間を通り抜
けなから略ジグザグ状に（例えば、第１図においてＰｌ
とＰｚの間を通って次の透明電極に延在するというよう
に）配され、全体として走査配線２に平行して配される
。この配ＩＩＡ構造により共通配置％４と走査配置２と
が相互に交わることはなく、よって交点の存在を排除で
きる。一方、透明電極５は画素透明電極３を行方向にお
いて複数個ずつ（例えば、第１図ではＰｌとＰｚの２個
、あるいはＰ３とＰｌの２個というように）覆う幅を有
して列方向に延在され、全体としてストライプ状に配列
されている。このことにより、画素透明電極３の行方向
での多重化を可能とし、かつ、その多重化に対応して接
続配線数の減少を可能とするものである。つまり、１つ
の透明電極５内の画素透明電極３の数をｎとすると、１
　／　ｎに比例して減少する。各ＴＰＴ素子１はそのド
レイン電極が共通電極配＠４に、ソース電極が画素透明
電極３に、かつ、ゲート電極が走査配線２にそれぞれ接
続されて各画素透明電極３に一対一で設けられている。

第２図に、第１図に示した構成の駆動方法を示す。Ｖ　
ｘ　１．　Ｖ　ｘ　ｚ　ｇ　Ｖ　ｘ　ａ　、・・・は走
査ラインΩｘ１ｙＱ　ｘｚ＊　Ｑｘ８ｇ・・・に印加さ
れる走査電圧である。

ＶＹＩは対向基板に印加する信号電圧であり、第２図の
例ではＰｌ、Ｐｌを選択状態（液晶に印加される電圧が
液晶のしきい値より高い状態）、Ｐｚ。

Ｐ３が非選択状態（液晶に印加される電圧が液晶のしき
い値より低い状態）で表示する信号電圧の例を示すａ　
Ｖｓｌ、　Ｖｓｚは共通の電圧であり、第２図の例では
１フレームごとに反転する方式であり、Ｖ　ｙ　ｌ、　
Ｖ　Ｙ　ｚとの差電圧により液晶層に電圧を印加するも
のである。このとき、画素ＰＡｙ　Ｐ　ｚ、Ｐ　３１Ｐ
４のそれぞれの液晶層に印加される電圧はＶＱＣｌ、Ｖ
ｆ：ｌｃｚ、ＶＱｃｓ、Ｖ（ｌｃ４のようになる。

ここで、ＴＰＴ素子のゲート電極とソース電極との間に
容量Ｃｔｓが存在する場合には、液晶層に印加される電
圧はＶＹＩＩ　Ｖｖｘ・・・の電圧を液晶層の容量Ｃｔ
ｃとゲート・ソース間の容量Ｃｇｓで分割した電圧が重
量するため、Ｃｚｓの小さいＴＰＴ素子を使用した方が
望ましい。

第３図は、第２図の変形例である。すなわち、第１図に
おける共通電極配線４に印加する電圧ＶＳＬ、　Ｖｓｚ
・・・を１画素ごとに反転する波形としたものである。

この波形に対し、透明電極に印加する電圧Ｖｙｘも変え
ている。つまり、選択画素の場合にはＶＳＩどの差電圧
を大きくするように、また非選択画素の場合には差電圧
をゼロとするように透明電極に印加する電圧Ｖｖｔを設
定する。この駆動方式では、ＴＰＴ素子のオフ抵抗が十
分でなく、液晶層に印加した電圧を保持することが困難
な場合に、表示部の中の画素の位置に関係なく均一に液
晶層に電圧を印加することが可能である。

第４図はＶＳＩ、　ｖｓｚを２画素ごとに反転した例で
ある。このとき、透明電極に印加する電圧は上述のよう
に、液晶層印加する差電圧を考慮した波形とすれば良い
。この場合にも、上述のように、各画素に印加される電
圧のばらつきを小さくする効果がある。

第５図は、Ｖｓｘ、　Ｖｓｚ・・・を直流電圧とし、透
明電極に印加する波形をＶｓｉを中心として１フレーム
ごとに両極性に振った例である。

１又失嵐璽 第６図に本発明の第２実施例を示す、すなわち、透明電
極に対向した２個の画素のうち、常に左側から信号電圧
を印加するように配線を構成したものである０文字等を
表示する場合に、データの入力順序が問題になるときに
有効である。

策ユ叉ム五 第７図は、走査ラインをジグザグにした第３実施例であ
り、動作は前に述べた動作と同じである。

１土叉庭銖 第８図は、透明電［！１本に対し、３個の水平方向の画
素を配置した第４実施例である。カラー表示を行う場合
に、Ｒ，Ｇ、Ｂ三色を−まとめとして表示を行う時に信
号の処理方法が容易になるという長所がある。また、第
８図ではＱＢｆＡとＱｓｓとを別に形成しているが、こ
れは共通にして１本の配線として形成することが可能で
ある。

気１１庭旌 第９図は、透明電極１本に対し、４個の水平方向の画素
を配置した第５実施例である。このように透明電極の本
数を低減することができるため、外部接続が容易となる
。

１且夾胤五 第１０図は本発明を用いたディスプレイの構成である。

ＴＰＴを形成した基板６と対向する透明電極基板７．走
査電圧を発生する駆動回路、信号電圧を発生する回路９
．共通電圧を発生する回路１０から構成される。特に透
明電極基板７と信号電圧発生回路を接続する接続部の数
が１／２以上低減することが可能である。

気Ｉ失ム■ 第１１図は、第１０図の変形例である第７実施例を示す
、走査側の駆動回路１２をＴＰＴ素子で形成し、表示部
の基板上に内蔵している０本発明の構成では、特に走査
配線の数が増加するため、ＴＰＴを用いて駆動回路を形
成し１表示部基板上に内蔵することが有効となる。さら
に走査配線を駆動する走査電圧は比較的低周波のパルス
であるため回路も形成し易い、このような構成にするこ
とにより、外部駆動回路との接続数を大幅に低減するこ
とができ、さらに表示部に二層配線がないため、表示パ
ネルを製作する場合に歩留りの向上と特性の向上とが実
現できる。

第１２図は第１図、第２図に示した回路に対し本発明を
中間調表示（アナログ表示）に適用した場合の駆動波形
を示す。対向透明電極に印加する電圧Ｖ　ｖ　１を中間
調に対応した電圧とする。このとき液晶層に印加される
電圧ＶＱｃｌ、ＶＱｃｘｐ・・・はＶ　ｖ　ｌの電圧に
対応した中間レベルを持った電圧となる。

第１３図は第１２図に示す電圧を発生させるための回路
構成の一例である０表示用のアナログ電圧を発生する回
路１３は公知の構成の回路である。

回路１３の出力をスイッチ１４により、切りかえて対向
基板７に印加する。スイッチ１４を制御するタイミング
は１走査配線を走査する期間内に、φと７とで２系統の
スイッチを切りかえる。

１本の透明電極に対し、複数列の画素がある場合には、
その画素の列に対応したスイッチの組を用いればよい、
このような構成は、回路１３のような公知の回路を用い
ることができるので有効な方法である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、二層配線がなく、対向ガラス基板の配
線数も大幅に低減したアクティブマトリクス液晶ディス
プレイが構成できるので、表示パネルを製造する工程を
簡略化することが可能となり、さらに二層配線部で発生
していた短絡等の欠陥もないため、パネルの歩留りの向
上も可能である。また、対向ガラス基板の配線数が低減
できるため、対向ガラス基板と外付けの回路を接続する
配線数が低減でき、ディスプレイの製造技術を容易にで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回路構成図、第２図
は第１実施例の駆動波形図、第３図は第１実施例の他の
駆動波形図、第４図はさらに他の駆動波形図、第５図は
さらに他の駆動波形図、第６図は第２実施例を示す回路
構成図、第７図は第３実施例の回路構成図、第８図は第
４実施例の回路構成図、第９図は第５実施例の回路構成
図、第１０図は第６実施例の回路構成図、第１１図は第
７実施例を、示す構成図、第１２図は他の駆動波形例を
示した波形図、第１３図は電圧発生回路の例を示す回路
図である。 １・・・ＴＦＴ、２・・・走査配線、３・・・画素部透
明電極、４・・・共通配線、５・・・透明電極、６・・
・ＴＦＴ基板、７・・・対向基板、８・・・走査回路、
９・・・信号回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄膜トランジスタ、そのゲート電極に接続された行
   方向の走査配線、ドレイン電極に接続された列方向の共
   通配線およびソース電極に接続されて液晶層に電圧を印
   加する複数独立した画素透明電極が形成された絶縁性基
   板と、この絶縁性基板に対面して他の透明電極が形成さ
   れたガラス基板と、の間に液晶が封止されてなるｍ列×
   ｎ行の液晶ディスプレイにおいて、 前記走査配線は前記画素透明電極と同数平行に配列され
   、前記画素透明電極は各行および列方向に互に間隔を置
   いて配列され、前記共通配線は各画素透明電極の間を通
   り全体として前記走査配線に平行に配され、かつ、前記
   他の透明電極は前記画素透明電極を行方向において複数
   個ずつ覆う幅で列方向に延在されるとともに行方向に並
   列に配列されていることを特徴とする液晶ディスプレイ
   。