JPH0640251B2 - アクテイブマトリクス型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 アクティブマトリクス型表示装置に於けるデータバスラ
インとスキャンバスラインとを異なるガラス基板に形成
し、三角状に配置された３個の表示電極によりカラー表
示用の１画素を構成し、データバスラインをこの画素の
配列に対向できる形状として、カラー表示品質を向上さ
せたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、カラー表示用のアクティブマトリクス型表示
装置に関するものである。

アクティブマトリクス型表示装置は、単純マトリクス型
表示装置と共に、情報処理装置の表示端末等の表示装置
として使用されており、又表示媒体としては液晶が多く
使用されている。

このアクティブマトリクス型表示装置は、多数の画素を
それぞれ独立に駆動させることができるので、表示容量
の増大に伴ってライン数が増大しても、単純マトリクス
型表示装置のように駆動デューティ比が低下して、コン
トラストの低下や視野角の減少をきたす等の問題が生じ
ない利点がある。

しかし、各画素毎にスイッチング素子を備える為にコス
トアップとなり、又総てのスイッチング素子が良品でな
ければならないことから、製造歩留りに問題があり、こ
のような点によりパネルの大きさが制約されている。従
って、製造歩留りの向上が必要である。

又アクティブマトリクス型表示装置によりカラー画像を
表示できる構成とするには、３色（赤Ｒ，緑Ｇ，青Ｂ）
の表示素子を三角状に配置することが画質改善に効果が
あるとされている。従って、表示素子を三角状に配置す
ると共に、その構成を複雑化することなく、製作容易な
構成が要望されている。

〔従来の技術〕

第４図は従来例のアクティブマトリクス型表示装置のパ
ネルの等価回路を示し、３１はスイッチング素子として
の薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と略称する）、３
２はゲート電極、３３はドレイン電極、３４はソース電
極、３５は表示素子としての液晶素子、３６はスキャン
バスライン、３７はデータバスラインである。

液晶素子３５は、共通電極と画素対応の表示電極との間
に表示媒体として液晶が挟持されて構成されており、共
通電極はアースとして示され、表示電極はＴＦＴ３１の
ソース電極３４に接続されている。又ＴＦＴ３１のゲー
ト電極３２はスキャンバスライン３６に接続され、ドレ
イン電極３３はデータバスライン３７に接続されて、ス
キャンバスライン３６とデータバスライン３７との交差
点対応に、ＴＦＴ３１を介して液晶素子３５が接続され
た構成となる。

ＴＦＴ３１と、液晶素子３５の表示電極と、スキャンバ
スライン３６と、データバスライン３７とが一方のガラ
ス基板に形成され、液晶素子３５の共通電極が他方のガ
ラス基板に形成されて、一方と他方のガラス基板は、微
小間隔で対向配置されて液晶を挟持するように周辺が封
止される。

スキャンバスライン３６を、パルス幅が、例えば、３０
〜６０μＳの短いパルス幅のアドレスパルスで順次走査
し、このアドレスパルスに同期して表示情報に従ったデ
ータ電圧をデータバスライン３７に加えることにより、
ライン対応に表示情報の書込表示を行うことができる。
即ちスキャンバスライン３６に印加されたアドレスパル
スにより、そのスキャンバスライン３６にゲート電極３
２が接続されたＴＦＴ３１がオンとなり、データバスラ
イン３７に加えられたデータ電圧が液晶素子３５に印加
され、液晶素子３５の静電容量に充電される。従って、
ＴＦＴ３１がオフとなった後も、この充電電圧により液
晶素子３５は、表示情報に従ったデータ電圧に対応した
表示状態を継続することができる。そして、次の周期で
スキャンバスライン３６にアドレスパルスが印加された
時に、その液晶素子３５は、新たな表示情報に従ったデ
ータ電圧が印加されて、新たな表示状態となる。

このような従来のアクティブマトリクス型表示装置に於
いては、前述のように、スキャンバスライン３６とデー
タバスライン３７とが同一のガラス基板上に交差して形
成され、その交差部分は相互に絶縁されている。この交
差部分に於いて、スキャンバスライン３６とデータバス
ライン３７との何れか一方の上部となるバスラインに
は、下部のバスラインの厚さと交差部分の絶縁層とによ
り段差が生じるから、その段差により抵抗値が増大した
り、又は断線となる場合があり、そのバスラインは欠陥
となる。

又交差部分に於けるバスライン間の絶縁不良或いは短絡
が生じることがあり、その場合も、そのバスラインに沿
って欠陥となる。又スキャンバスライン３６とデータバ
スライン３７との２種類のバスラインが同一のガラス基
板に形成されていることにより、表示電極面積の画素面
積に対する比率を表す駆動面積率を大きくできない問題
があった。

そこで、第５図のパネルの等価回路に示すアクティブマ
トリクス型表示装置が、本出願人による特願昭６０−２
７４０１１号により提案された。即ち、対向配置した一
方のガラス基板に、ＴＦＴ３１とスキャンバスライン３
６と液晶素子３５の表示電極とを形成して、ＴＦＴ３１
のゲート電極３２をスキャンバスライン３６に接続し、
ドレイン電極３３を液晶素子３５の表示電極に接続し、
ソース電極３４を接地し、他方のガラス基板に、データ
バスライン３７を液晶素子３５の共通電極として形成し
て、一方と他方とのガラス基板間に液晶を挟持したもの
である。

従って、スキャンバスライン３６とデータバスライン３
７とが交差配置されていても、それらは異なるガラス基
板上に形成されているから、交差部分を絶縁する必要が
なくなる。それによって、バスラインの段差、バスライ
ン間の絶縁不良或いは短絡が生じないことになり、歩留
りを向上することが可能となる。又スキャンバスライン
３６とデータバスライン３７とをそれぞれ異なるガラス
基板上に形成することにより、駆動面積率を大きくする
ことができる。

前述のようなアクティブマトリクス型表示装置に於い
て、カラー表示を行わせる場合、表示素子を三角状に配
置すると画質改善に効果があることが知られている。そ
の為、第６図に示す構成が知られている。同図に於い
て、４１ａ，４１ｂはＴＦＴ、４２ａ，４２ｂは液晶素
子、４３はスキャンバスライン、４４はデータバスライ
ン、４５ａ，４５ｂ，４５ｃはＲ，Ｇ，Ｂのカラー表示
素子である。即ち、２個の液晶素子４２ａ，４２ｂを組
として、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのカラー表示素子４５ａ，
４５ｂ，４５ｃとし、それらが三角状に配置された構成
となるから、３個のカラー表示素子４５ａ，４５ｂ，４
５ｃにより１画素を構成するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図に示す従来例のスキャンバスライン３６とデータ
バスライン３７との交差部分に於ける問題点を、第５図
に示す構成により解決することができるものであるが、
液晶素子３５は正方形状に配置されているものであるか
ら、このままでカラー表示用として使用しても、カラー
画質が充分でない欠点がある。

又第６図に示す従来例は、等価的に三角状にカラー表示
素子を配置したものであるが、カラー表示用１画素を６
個の液晶素子で構成するから、１画素の面積が大きくな
って、解像度が低下する欠点がある。又データバスライ
ン４４がカラー表示素子４５ａ，４５ｂ，４５ｃの中央
を通過しているので、駆動面積率が小さくなる欠点があ
る。

本発明は、カラー表示素子を三角状に配置しても、構成
が複雑化しないようにすることを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のアクティブマトリクス型表示装置は、第１図を
参照して説明すると、一方のガラス基板上に、共通バス
ライン１と、スキャンバスライン２と、ＴＦＴ等のスイ
ッチング素子３と、表示電極４とを形成し、他方のガラ
ス基板上にデータバスライン５を形成し、一方と他方と
のガラス基板間に液晶等の表示媒体を挟持したアクティ
ブマトリクス型表示装置に於いて、共通バスライン１の
両側に平行に第１のスキャンバスライン２_１と第２のス
キャンバスライン２_２とを形成し、共通バスライン１間
の位置に、所定ピッチで表示電極４を配置して１ライン
の表示素子の配列を構成し、又ライン間では表示電極４
を半ピッチずらして配置する。

各ラインの表示電極４を、隣接する共通バスライン１に
交互にスイッチング素子３を介して接続し、このスイッ
チング素子３が接続された共通バスライン１に近接して
いる第１又は第２のスキャンバスライン２_１，２_２にス
イッチング素子３の制御電極を接続し、三角状に配置さ
れた３個の表示電極４によりカラー表示用の１画素を構
成し、この画素の配列に対応してデータバスライン５の
形状を設定したものであり、このデータバスライン５の
延長方向に沿って、１画素を構成する為の表示電極４
は、１個と２個とが交互に配置されるから、データバス
ライン５は、表示電極４の１個に対向する幅と、２個に
対向する幅とが交互に現れる形状となる。

〔作用〕

隣接ラインの表示電極４を相互に半ピッチずらすことに
より、三角状に配置された３個の表示電極４を組として
１画素を構成することができる。従って、カラー表示の
画質改善を図ることができる。又その１画素を構成する
３個の表示電極に接続されたスイッチング素子３は、そ
れぞれ異なる３本のスキャンバスラインに接続されるこ
とになるから、３色を独立的に表示制御することができ
る。又スキャンバスライン２_１，２_２とデータバスライ
ン５は異なるガラス基板上に形成されているので、交差
部分の問題はなく、駆動面積率を向上することができ
る。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例の説明図であり、スイッチング
素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いた場合に
ついてのものである。同図に於いて、１−１，１−２，
１−３，・・・は共通バスライン、２_１，２_２は第１及
び第２のスキャンバスライン、３_１はソース電極、３_２
はドレイン電極、３_３はゲート電極、４_１，４_２，４_３
は表示電極であり、これらは一方のガラス基板上に形成
されている。又５はデータバスラインで、カラー表示用
の１画素対応の部分を示す。このデータバスライン５は
他方のガラス基板上に形成されている。

共通バスライン１−１，１−２，１−３，・・・の両側
に、第１及び第２のスキャンバスライン２_１，２_２が平
行に形成され、共通バスライン１−１，１−２，１−
３，・・・間に表示電極が所定ピッチで且つライン間で
は半ピッチずれるように配置されている。表示電極
４_１，４_２，４_３から延長して形成されたソース電極３
_１の両側に、間隔をおいて共通バスライン１−１，１−
２，１−３，・・・から延長して形成されたドレイン電
極３_２が配置され、ソース電極３_１とドレイン電極３_２
との上にアモルファスシリコン層と絶縁層（図示を省
略）とを介して形成された第１及び第２のスキャンバス
ライン２_１，２_２によりゲート電極３_３が形成される。

前述のソース電極３_１，ドレイン電極３_２，ゲート電極
３_３によりＴＦＴが形成され、表示電極４_１は、ＴＦＴ
を介して共通バスライン１−２に接続され、そのＴＦＴ
は、共通バスライン１−２に近接した第１のスキャンバ
スライン２_１により制御される。又表示電極４_１のライ
ンに隣接したラインの表示電極４_２は、ＴＦＴを介して
共通バスライン１−２に接続され、そのＴＦＴは、共通
バスライン１−２に近接した第２のスキャンバスライン
２_２により制御される。この表示電極４_２と同一のライ
ンの表示電極４_３は、共通バスライン１−２に隣接した
共通バスライン１−３にＴＦＴを介して接続され、その
ＴＦＴは、共通バスライン１−３に近接した第１のスキ
ャンバスライン２_１により制御される。従って、表示電
極４_１，４_２，４_３は、それぞれ異なるスキャンバスラ
イン２_１，２_２による制御によって共通バスライン１−
２，１−３に対する接続制御が行われることになる。

表示電極４_１，４_２，４_３は、図示のように、三角状に
配置されたものとなり、この３個の表示電極４_１，
４_２，４_３上に、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを形成す
ることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー表示素子を形成して
１画素を構成する。又他方のガラス基板には、点線で示
すように、３個の表示電極４_１，４_２，４_３に対向する
形状のデータバスライン５を形成する。即ち、データバ
スライン５の延長方向に、１個の表示電極４_１に対向す
る幅と、２個の表示電極４_２，４_３に対向する幅とが交
互に現れる形状でデータバスライン５を形成する。そし
て、一方と他方とのガラス基板間に液晶を表示媒体とし
て挟持させる。

第３図は本発明の実施例の要部断面図であり、スキャン
バスラインに沿った断面図である。同図に於いて、１０
は一方のガラス基板、１１はアモルファスシリコン層、
１２はＴＦＴのゲート絶縁膜となる絶縁層、２はスキャ
ンバスライン、３_１は表示電極に接続されたソース電
極、３_２は共通バスラインに接続されたドレイン電極で
ある。

ガラス基板１０上にソース電極３_１とドレイン電極３_２
とが形成されたスターガ型のＴＦＴの場合を示し、ドレ
イン電極３_２は、ソース電極３_１を挟むように形成され
ているので、寄生ＴＦＴが生じないことになる。即ち、
スキャンバスライン２に沿って配置されたＴＦＴ間に於
いては、ドレイン電極３_２が隣合う構成となり、従っ
て、ＴＦＴ間のスキャンバスライン２は、ゲート電極と
して作用しないものとなる。なお、逆スターガ型に対し
ても適用できるものである。

又第１図に於て、スイッチング素子３と共通バスライン
１とを接続する為に、スキャンバスライン２_１，２_２と
交差する部分が生じるが、その交差部分は、第２図及び
第３図から判るように、ゲート絶縁膜により絶縁される
ものであり、このゲート絶縁膜は、ＴＡＴを構成する為
に必須のものである。

本発明は、前述の実施例のみに限定されるものではな
く、種々付加変更することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、三角状に表示素子を配
置してカラー表示用の１画素を構成すると共に、共通バ
スライン１の両側に第１及び第２のスキャンバスライン
２_１，２_２を形成し、共通バスライン１間に配置された
表示電極４を、交互に異なる側の共通バスライン１にス
イッチング素子３を介して接続し、そのスイッチング素
子３の制御電極（ゲート電極）をその共通バスライン１
に近接したスキャンバスラインに接続することにより、
交差部分が生じないので、製造歩留りを向上することが
できる利点がある。又データバスライン５により表示素
子面積が減少されるようなことがないので、駆動面積率
を向上し、品質の良いカラー表示が可能となる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
の説明図、第３図は本発明の実施例の要部断面図、第４
図は従来例のパネルの等価回路、第５図は先に提案され
たパネルの等価回路、第６図は従来例のカラー表示の説
明図である。 １，１−１，１−２，１−３，・・・は共通バスライ
ン、２_１，２_２は第１及び第２のスキャンバスライン、
３はスイッチング素子、４，４_１，４_２，４_３は表示電
極、５はデータバスライン、３_１はソース電極、３_２は
ドレイン電極、３_３はゲート電極である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方のガラス基板上に、共通バスライン
   （１）と、スキャンバスライン（２）と、スイッチング
   素子（３）と、表示電極（４）とを形成し、 前記一方のガラス基板と対向配置する他方のガラス基板
   上に、データバスライン（５）を形成して、前記一方と
   他方とのガラス基板間に表示媒体を挟持したアクティブ
   マトリクス型表示装置に於いて、 前記共通バスライン（１）の両側に平行に第１及び第２
   のスキャンバスライン（２_１，２_２）を形成し、 前記共通バスライン（１）間に所定ピッチで前記表示電
   極（４）を配置すると共に、ライン毎に半ピッチずらし
   て配置し、 前記表示電極（４）を隣接する前記共通バスライン
   （１）に交互に前記スイッチング素子（３）を介して接
   続し、該スイッチング素子（３）が接続された前記共通
   バスライン（１）に近接している前記第１又は第２のス
   キャンバスライン（２_１，２_２）に前記スイッチング素
   子（３）の制御電極を接続し、 隣接するラインの表示電極（４）を含む三角状に配置さ
   れた３個の表示電極（４）によりカラー表示用の１画素
   を形成して前記データバスライン（５）を前記画素に対
   応する形状とした ことを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。