JPH04349430A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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- JPH04349430A JPH04349430A JP3123328A JP12332891A JPH04349430A JP H04349430 A JPH04349430 A JP H04349430A JP 3123328 A JP3123328 A JP 3123328A JP 12332891 A JP12332891 A JP 12332891A JP H04349430 A JPH04349430 A JP H04349430A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136218—Shield electrodes
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
以下、TFTと称する)を用いて液晶を駆動してなるア
クティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
、テレビ表示やグラフィック表示などを指向して、大容
量で高密度のアクティブマトリクス型液晶表示装置の開
発及び実用化が盛んである。この様な表示装置では、ク
ロストークを低減させて高コントラストの表示が可能な
ように、各画素に対応してスイッチ素子を配設し、画素
の駆動が行われる。
半導体スイッチが用いられるが、種々のスイッチの中で
も透過型表示が可能であり、大面積化も容易であるなど
の理由から、透明な絶縁性基板上に形成されたTFTが
用いられている。
7に示すように、アレイ基板上の複数の走査線101及
び信号線102の交点にTFT103が配設されている
。このTFT103のゲート電極111は走査線101
に接続され、ソース電極116は表示画素電極104に
接続されている。また、図示しないが、この表示画素電
極104に対し、液晶層131を介して対向電極126
が配設され、液晶表示装置が構成される。
て説明する。ゲート電極111に走査線選択電圧(以下
、Vg,onと称する)が印加されている期間(以下、
書き込み期間と称する)に、表示画素電極104の電位
が信号線電位と同電位に設定され、ゲート電極111に
走査線非選択電圧(以下、Vg,off と称する)が
印加されている期間(以下、保持期間と称する)は、表
示画素電極104はこの電位に保持される。
定されている。従って、液晶層131にはこの表示画素
電極104と対向電極126との電位差に相当する電圧
が印加される。この電圧を制御して、液晶層の光透過率
を制御することにより、画像表示が行われる。
は電気分解により劣化し、寿命が短くなるため、一般に
液晶は交流駆動される。例えば、対向電極電位を定電位
に設定し、この対向電極電位に対する信号線電位の極性
をフレーム毎に正負反転することによって交流駆動を行
うことができる。
極104と、隣接する信号線102との間には寄生容量
Cpsが存在する。このCpsの存在から、保持期間に
於ける表示画素電極電位は、信号線電位の変化にともな
って変動する。この表示画素電極電位の変動(以下、Δ
Vpsと称する)は、 ΔVps〜ΔVs *Cps/(Clc+Cps+Cg
s)ΔVs :信号線電位の変化 Clc:表示画素電極と対向電極との間の液晶層の静電
容量 で表される。このΔVpsだけ液晶層131に印加され
る電圧が変動し、本来の信号線電位に対応する光透過率
を得ることができなくなる。このΔVpsの表示画面に
対する影響は画面上部と下部とでは等しくないことが知
られている。このため、画面上部と下部とでは印加され
る電圧に対する透過率特性が異なる、いわゆる輝度傾斜
の問題を生じる。
特性を示す。この図を見ると明らかなように、画面上部
と下部とでは透過率に大きな差が生じており、従って所
望の画像表示を得ることができない。
,off に切り替わる際、Cgsの存在から、表示画
素電極電位はある量だけ負側にシフトする。このシフト
量(以下、Vpgと称する)は、 ΔVpg〜ΔVg *Cgs/(Clc+Cps+Cg
s)(ΔVg =Vg,on−Vg,off )で表さ
れる。液晶層は交流駆動されているために、印加電圧は
正負で非対称となり、フレーム毎にフリッカが生じる原
因となる。
表示装置では表示画素電極下の一部にゲート絶縁膜を介
してストレージキャパシタを設けていたが、ΔVpsを
十分に低減させることはできず、このために生じる輝度
傾斜は、高精細な画像表示実現に対する大きな障害とな
った。また、ゲート絶縁膜のピンホール欠陥による表示
画素電極とストレージキャパシタとのショートが発生す
るという問題や、さらには表示画素電極のストレージキ
ャパシタ上の部分とその他の部分とで段差が生じ、均一
な表示画面を得られないという問題が生じた。
線電位の変動によって生じる表示画面への影響を低減し
、液晶表示装置の表示特性を向上させることを目的とす
る。 [発明の構成]
を解決するために、マトリクス状に配設された走査線と
信号線との交点に形成された薄膜トランジスタと、この
薄膜トランジスタに接続された表示画素電極とを備えた
アクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記表
示画素電極−前記信号線間に埋め込まれたシールド電極
を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置を用いる
。
果、表示画素電極−信号線間にシールド電極を埋め込む
ことにより、Cpsを大幅に低減させることができるこ
とを見出だした。以下に、その理由を図面を参照して説
明する。図8は、液晶表示装置内に分布する電気力線を
模式的に示す。
じる電気力線は、信号線電圧の変動によって変化する。 この表示画素電極104−信号線102間の電気力線は
、図に示すように対向電極130側においては、ある程
度対向電極130によって遮蔽される。一方、アレイ基
板120側の電気力線については、従来の液晶表示装置
は、これを遮蔽する手段を有しないために、主にこのア
レイ基板120側の電気力線の作用から、表示画面に悪
影響が生じることが分かった。
装置においては、表示画素電極−信号線間にシールド電
極を埋め込むことにより、対向電極側の電気力線のみな
らず上述したアレイ基板側の電気力線をも遮蔽できるた
め、Cpsを大幅に低減させることができる。
らないために、シールド電極と表示画素電極とのショー
トが起こることを防ぐことができ、さらに、表示画素電
極に生じる段差を解消できる。
線間のゲート絶縁膜中にシールド電極を埋め込むことに
より、Cpsを大幅に低減させることができた。以下、
図面を参照して本実施例を詳細に説明する。図1は本実
施例の液晶表示装置のアレイ基板上の一画素の部分平面
図を示す。図2は図1の線AA´に沿った断面図を示す
。
号線2は、それぞれ行方向と列方向に配設されている。 TFT3は、これらの交点にマトリクス状に形成され、
走査線1と一体のゲート電極11、信号線2と一体のド
レイン電極14、表示画素電極4に接続されたソース電
極16、及び半導体層17から構成されている。
電極50とよぶ)が、表示画素電極4と信号線2との間
隙のゲート絶縁膜中に埋め込まれている。このシールド
電極50はシールド電極配線51に接続され、図示しな
い外部端子より電位規定が行える構成となっている。こ
のため、シールド電極に印加される電位を独立に保持す
ることができる。次に図2を用いて、本実施例の液晶表
示装置の製造方法の一例を示す。
面には、例えば遮光性材料であるCr膜をスパッタ法で
積層した後、所定の形状にフォトエッチングすることに
よりゲート電極21、シールド電極50、及び図示しな
い走査線を形成する。そしてこれらを覆うように例えば
酸化シリコン(SiOx )からなるゲート絶縁膜21
をプラズマCVD法を用いて形成する。
絶縁膜21上には、例えばi型の水素化アモルファスシ
リコン(以下、a−Si:Hと称する)からなる半導体
層17を、プラズマCVD法により形成する。さらにこ
の半導体層17上に低抵抗半導体層22として、例えば
n型a−Si:Hを同じくプラズマCVD法を用いて形
成し、フォトエッチングを用いて所定の形状に加工する
。その後ITOをスパッタ法を用いて積層し、フォトエ
ッチングを用いて所定の形状に加工し、表示画素電極4
を形成する。そして、例えばMo及びAlをスパッタ法
により積層し、フォトエッチングを用いて信号線と一体
のドレイン電極14及びソース電極16を形成する。 この後、ソース−ドレイン間の低抵抗半導体層22を除
去し、必要に応じて無機保護膜などを形成し、アレイ基
板24が得られる。
板25上には、例えばAlからなる遮光層27及び例え
ばITOからなる対向電極26を順次形成することによ
り、対向基板28を形成する。
えば低温キュア型のポリイミドからなる配向膜29を形
成する。対向基板28上にも同様に配向膜30を形成し
、これらの配向膜にラビング処理を施し、所定の方向に
配向処理を施す。さらにアレイ基板24と対向基板28
は、所定の間隔をもって上記の工程が施された一主面側
が対向し、かつ互いの配向軸が概略90度を成すように
組み合わされ、この間隙に液晶を封入する。これらの基
板の外側には、それぞれ偏光板33を形成し、本実施例
の液晶表示装置が得られる。図3は、本発明の液晶表示
装置の特性図を示す。
部と画面下部の光透過率はほぼ一致しており、画面上下
方向の輝度傾斜はほとんど認められなかった。この理由
は、アレイ基板24側の電気力線が遮蔽されるために、
Cpsが従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置に
比較して1/ 10程度に低減されることから、ΔVp
sによる表示画素電極電位への影響を、表示画面全域に
わたって抑えることができるためであると考えられる。
ならないために、これらの電極間のショートを防ぐこと
ができ、さらに表示画素電極の段差を解消することがで
きることから、画面全体にわたって均一な画像表示が可
能である。 (実施例2)
置の部分平面図を示す。また,図5は図4の線BBに沿
った断面図を示す。
号線2が、それぞれ行方向と列方向に配設され,その交
点にTFT3が配設される。各々のTFT3には表示画
素電極4が接続され,各画素が構成される。さらに図5
に示すように,シールド電極50をゲート絶縁膜21を
介して信号線2下に形成する。
効果が得られ、さらに蓄積容量電極50を信号線2下に
形成することによって,有効画素面積を拡張することが
でき,開口率を向上させることができる。また,信号線
2とシールド電極50との絶縁性向上のために信号線2
とシールド電極50との間に図6に示すような層間絶縁
膜33を形成しても良い。この層間絶縁膜33を形成す
る方法としては,TFT3形成と同時に半導体層をシー
ルド電極50上に形成する方法やシールド電極50の上
部を陽極酸化する方法などが製造工程の簡略化の点から
有利である。また、一方でこの部分は有効画素領域外に
あるため,層間絶縁膜33として,絶縁性の良好な物質
をその透過率にかかわらず任意に選択することもできる
。上述したような層間絶縁膜33を用いることによって
,信号線2とシールド電極50との間の短絡を解消する
ことができる。なお、本発明においては、シールド電極
をゲート絶縁膜中に埋め込んだが、例えばシールド電極
をアレイ基板中に埋め込むことにより同様の効果が得ら
れる。
表示装置は、表示画素電極−信号線間にシールド電極を
埋め込むことを特徴とする。このシールド電極を用いる
によって、Cpsを従来の蓄積容量を備えたアクティブ
マトリクス型液晶表示装置に比較して1/ 10程度に
低減できる。従って、保持期間に信号線電位の変化によ
って生じる表示画素電極電位の変動を解消することがで
きる。このことから表示画面の縦方向クロストークや上
下方向の輝度傾斜を低減し,表示品位を向上させること
ができる。
ならないために、シールド電極と表示画素電極との短絡
を防ぎ,かつ表示画素電極を平坦化できることから,画
面全体に均一な表示特性を得ることができる。
の一実施例を示す平面図である。
の特性図である。
の別の実施例を示す平面図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 アレイ基板上にマトリクス状に配設さ
れた走査線と信号線との交点に形成された薄膜トランジ
スタと、この薄膜トランジスタに接続された表示画素電
極とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
いて、前記表示画素電極周辺部に埋め込まれたシールド
電極を有することを特徴とするアクティブマトリクス型
液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12332891A JP3157186B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12332891A JP3157186B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349430A true JPH04349430A (ja) | 1992-12-03 |
| JP3157186B2 JP3157186B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=14857840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12332891A Expired - Lifetime JP3157186B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157186B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7864281B2 (en) | 2004-08-24 | 2011-01-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix substrate and display unit provided with it |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP12332891A patent/JP3157186B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
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|---|---|
| JP3157186B2 (ja) | 2001-04-16 |
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