JPH05289104A - 液晶表示パネル - Google Patents

液晶表示パネル

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JPH05289104A
JPH05289104A JP9050692A JP9050692A JPH05289104A JP H05289104 A JPH05289104 A JP H05289104A JP 9050692 A JP9050692 A JP 9050692A JP 9050692 A JP9050692 A JP 9050692A JP H05289104 A JPH05289104 A JP H05289104A
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liquid crystal
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守 竹田
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜トランジスタ−（ＴＦＴ）を使用した液
晶ディスプレイに関し、ゲ−ト配線からの信号ノイズを
軽減し、画像品位を向上させることを目的とする。 【構成】 アレイ状に配置された各々の表示画素Ｃ（i,
j）は、前段のゲ−ト線との間に補助容量を形成してい
る。その形成の方法として、画素電極である透明金属あ
るいは、ＴＦＴのドレイン電極となる金属で、該表示画
素のゲ−トに対し前段のゲ−ト線との間に形成した補助
容量として、前段のゲ−ト線の線幅の方向に対し完全に
覆いかぶしてしまう構成をとる。これにより、ゲ−ト線
からの洩れ電界による、表示画素信号の変動を小さく出
来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブ素子を用い
た液晶表示パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この目的に使われる液晶表示デバイ
スのためのトランジスタ−アレイとしては，例えば、エス
アイ テ゛ィー 89 タ゛イシ゛ェスト p114 "リアー-フ゜ロシ゛ェクション ティーウ゛ィー
ユーシ゛ンク゛ ハイ-レソ゛リュ-ション a-Si ティ-エフティ--エルシーテ゛ィー"(SID 8
9 DIGEST p114 "Rear-Projection TV Using High-Resol
ution a-Si TFT-LCD")に示されるように，（図２）およ
び（図３）のような構成が一般的である。即ち，走査線
Ｘ1〜ＸMはゲ−ト電極４を，信号線Ｙ1〜ＹNはソ−ス電
極６をそれぞれ接続した薄膜トランジスタ−（以後ＴＦ
Ｔと呼ぶ）２をそなえ，そのドレイン電極７は画素電極
３に接続されている。ＴＦＴが形成されている基板１と
対向基板１４との間に液晶１３を挿入することにより、
画素電極３と対向ア−ス電極１６の間で、独立した画素
を構成する。液晶１３は等価的にコンデンサ−として働
くが、場合によっては信号電圧の保持をよくするため
に、並列に補助コンデンサ−１２を追加することが多
い。構成として、最近は、マスク枚数を減らすために、
前段の走査線５Ｘi-1との間に補助容量１２を形成して
いる。
【０００３】しかしながら、液晶表示モ−ドを、電圧無
印加時には表示を黒、電圧印加時には表示を白にするノ
−マリ・ホワイトモ−ド（以下Ｎ．Ｗ．モ−ドと呼ぶ）
で駆動する場合、画素内の電界不均一が生じることによ
り、液晶の分子の配向方向に画面内で不均一が生じ、表
示のむらが見え表示品位を落とし問題となっている。
【０００４】従来の前段補助容量１２を形成した構成
は、表示画素電極３Ｃ（ｉ、ｊ）が前段の走査電極５Ｘ
i-1を線幅の方向に対し完全にカバ−していない。その
ために、画素電極３Ｃ（ｉ,ｊ）と前段の画素電極Ｃ（i
-1,j）との間から走査電極５Ｘi-1が平面的に絶縁体層
を介して見えており、電界的にみるとゲ−トの信号電位
が画素電位に漏れ出て来るため、上記に述べたような画
素内電位の不均一を生じ表示品位での低下が見られてい
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、特にＴＦＴのゲ−ト電極が表示電位に悪影響を
及ばさないようにし、薄膜トランジスター液晶表示パネ
ル（以下ＴＦＴ−ＬＣＤと呼ぶ。）で表示品位を高める
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示パネルは、前段の走査電極５Ｘi-
1との間に層間絶縁を介して形成している画素電極３Ｃ
（ｉ，ｊ）の構成を、前段ゲ−ト走査線５Ｘｉ−１の幅
の方向に関して完全に覆いかぶしたパタ−ン形状にする
ことを特徴としている。
【０００７】
【作用】上記構成により、画素電極３Ｃ（ｉ，ｊ）が完
全に前段の走査電極５Ｘi-1を覆いかぶすことになるの
で、ゲ−ト電極５Ｘi-1が平面的に見て、画素電極Ｃ
（i,j）でかくされてしまうため、ゲ−ト電極４、５の
電位が画素電極３Ｃ（i,j）上に漏れ出ることが極力抑
えられる。従って、表示画素３Ｃ（i,j）内の表示電位
のゲ−ト電位の洩れ電界による不均一性を防止すること
が可能になる。さらに対向基板１４上に設けるブラック
マトリックス１５の幅を小さくできるため、画素の表示
開口率も向上させることが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の一実施例の液晶表示デバイ
スについて図面を参照しながら説明する。
【０００９】（図１）は、本発明の一実施例のＴＦＴ−
液晶表示デバイス用アレイの平面構成図である。（図
２）は、従来から用いられてきた前段容量型のＴＦＴ−
ＬＣＤの平面図である。以下（図２）を用いて、従来の
平面構成図で生じる問題を説明する。この構成をとる
と、例えば画素３Ｃ（ｉ、ｊ）に入力されている信号が
４Ｖ、ゲ−ト電極４Ｘｉ、５Ｘｉ−１の電位が−９Ｖそ
して対向電極１６の電位が０Ｖとすると、画素３Ｃ
（ｉ,ｊ）を形成している液晶１３中の電位分布として
は（図３）のようになり、画素３Ｃ（ｉ,ｊ）内での電
界分布の不均一性が大きくなり、光の透過率特性に分布
が生じる。それに対し、（図１）のように、画素電極３
Ｃ（ｉ,ｊ）で、前段のゲ−ト電極５Ｘi-1を完全に覆う
構成を取ることにより、ゲ−ト電極５Ｘi-1からの電界
洩れをシ−ルドできれば、画素Ｃ（ｉ,ｊ）内電位の均
一性を向上させることが可能になる。
【００１０】（図１）のような構成を得るためには、以
下に述べるようなプロセスを取れば可能である。第１の
工程として、（図４）に示すように、透明基板１上にゲ
−ト電極４Ｘｉ（i=１〜Ｍ）、Ｐ−ＣＶＤ法等で形成し
たゲ−ト絶縁体層８、半導体層９そしてチャネル保護層
１０を形成した基板を準備する。第２の工程として、
（図５）で示すように画素電極３Ｃ（ｉ,ｊ）になる透
明電極を形成するにあたり、前段のゲ−ト電極５Ｘi-1
を完全に覆いかぶす構成をとり、画素電極３Ｃ（ｉ,
ｊ）とその補助電極１２Ｃaddを形成する。さらに（図
６）で示すように、該基板上にソ−ス・ドレイン電極
６、７を形成し、マトリクス状にＴＦＴ２アレイを形成
する。さらにＴＦＴ２の信頼性を向上させるために、Ｐ
−ＣＶＤ法等を用いたＳｉＮｘ１８を、該基板上に作成
する。
【００１１】第２の実施例として、（図７）に断面図を
示すように、ソ−ス・ドレイン電極６、７を形成する時
に、ドレイン電極７でゲ−ト電極５Ｘi-1を完全に覆っ
てしまう。さらに、絶縁体層の上に形成したコンタクト
ホ−ル１９を介して、画素電極３Ｃ（i,j）とドレイン
電極７と接続した構成をとる。
【００１２】第３の実施例として、（図８）に断面構造
図を示すように、画素電極３Ｃ（i,j）上にパッシベ−
ション１８としてのＳｉＮｘ等を形成して、コンタクト
ホ−ル１９を介して、ソ−ス６・ドレイン７をＡｌ等の
金属で形成する。この時、画素電極３Ｃ（i,j）と接続
されるドレイン電極７で、前段のゲ−ト電極５Ｘi-1を
線幅の方向に対し完全に覆いかぶせる構成をとる。
【００１３】さらに、いずれの実施例においても、ブラ
ックマトリクス１５の形成方法であるが（図９）に示す
ように、ＴＦＴアレイ基板とで液晶１３を挟持している
対向基板１４に設けているブラックマトリクス１５と、
補助容量電極１２で覆われたゲ−ト電極Ｘi-1の一部と
を利用することにより、構成することが出来る。これに
より、対向基板１４上のブラックマトリクス１５がおお
っていないゲ−ト部分は、画素電極Ｃ（i,j）でおおわ
れているので、ゲ−ト電界の影響を受けない領域の画素
が見えることになる。したがって、均一な信号が入力さ
れる画素の開口率が広く取れる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成を取
ると、ゲ−ト電極を画素電極で覆いかぶすことによりＴ
ＦＴ−ＬＣＤの表示品位として問題であった画素内のに
不均一性及び開口率の低下を大幅に改善することがで
き，その実用効果は極めて大きい。しかも、補助容量を
走査線との間に形成するという簡単な構成を取っている
ため、ＴＦＴアレイを形成するマスク枚数を増やすこと
なしに、つくり込むことができる。したがってコストア
ップせずに表示品位を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＴＦＴ−ＬＣＤの平面図
【図２】従来例の前段容量を有したＴＦＴ−ＬＣＤの平
面図
【図３】従来例で一画素に生じる電圧の不均一性を示す
液晶内の等電位を示す液晶パネルの要部断面図
【図４】本発明の一実施例のＴＦＴアレイを形成するた
めの第１の工程を示したＴＦＴアレイの断面図
【図５】本発明の一実施例のＴＦＴアレイを形成するた
めの第２の工程を示したＴＦＴアレイの断面図
【図６】本発明の一実施例のＴＦＴアレイを形成するた
めの第３の工程を示したＴＦＴアレイの断面図
【図７】第２の本発明の実施例のＴＦＴアレイの断面図
【図８】第３の本発明の実施例のＴＦＴアレイの断面図
【図９】本発明の実施例に於けるＴＦＴ−ＬＣＤに形成
したブラックマトリクス
【符号の説明】
１ 透明絶縁基板 ２ ＴＦＴ（ｉ，ｊ） ３ 画素電極Ｃｉｊ ４ ゲ−ト電極Ｘｉ ５ 前段のゲ−ト電極Ｘｉ−１ ６ ソ−ス電極 ７ ドレイン電極 ８ ゲ−ト絶縁体層 ９ 半導体層 １０ チャネル保護絶縁体層 １２ 補助容量 １３ 液晶 １４ 対向基板 １５ 対向基板に形成されたブラックマトリクス １６ 対向ア−ス電極 １７ 表示画素 １８ パッシベ−ション １９ コンタクトホ−ル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の信号線Ｙｊ（ｊ＝１〜Ｎ：総信号線
    数Ｎ）と複数の走査線Ｘｉ（ｉ＝１〜Ｍ）をＮ×Ｍのマ
    トリックス状に配列し、各交点に対応して、表示画素電
    極Ｃ（ｉ，ｊ）と信号配線Ｙｊ間で信号入力をスイッチ
    する薄膜トランジスタ−が配置されている液晶表示パネ
    ルにおいて、前記表示画素賀祖電極Ｃ（ｉ，ｊ）と並列
    に形成されている補助容量Ｃaddの形成の方法として、
    前記表示画素電極Ｃ（ｉ，ｊ）の前段の表示画素電極Ｃ
    （ｉ−１，ｊ）を制御している前段の走査線Ｘi-1と前
    記表示画素電極Ｃ（ｉ，ｊ）との間で補助容量Ｃaddを
    形成し、尚かつ前記前段の走査線Ｘi-1の線幅の方向に
    対し完全に覆いかぶせるように前記表示画素電極Ｃ
    （ｉ，ｊ）を形成した補助容量Ｃaddを有する構成を特
    徴とした液晶表示パネル。
  2. 【請求項２】透過光を決定するのに、対向基板上に形成
    されたブラックマトリックスと、画素電極で覆われてい
    る、ＴＦＴアレイ側のゲ−ト電極の一部を用いて透過光
    をしゃへいするブラックマトリクスを構成することによ
    り行うことを特徴とした請求項１記載の液晶表示パネ
    ル。
  3. 【請求項３】液晶表示パネルにおける表示画素電極Ｃ
    （i,j）の形成方法が、薄膜トランジスタ−のドレイン
    電極で前段の走査線Ｘi-1の線幅の方向に対し完全に覆
    い補助容量を形成し、且つ前記ドレイン電極上に絶縁体
    層を形成し、前記絶縁体層に形成したコンタクトホ−ル
    を介して前記ドレイン電極に透明電極で接続した表示画
    素電極とする構成を有することを特徴とした液晶表示パ
    ネル。
  4. 【請求項４】液晶表示パネルにおいて、薄膜トランジス
    タ−のドレイン電極で前段の走査線Ｘi-1の線幅の方向
    に対し完全に覆い補助容量を形成し、且つ前記ドレイン
    電極は、前記表示画素電極上の絶縁体層に形成したコン
    タクトホ−ルを介して前記表示画素電極と前記ドレイン
    電極とを接続することを特徴とした液晶表示パネル。
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