JPH0766419A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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Publication number
JPH0766419A
JPH0766419A JP21376393A JP21376393A JPH0766419A JP H0766419 A JPH0766419 A JP H0766419A JP 21376393 A JP21376393 A JP 21376393A JP 21376393 A JP21376393 A JP 21376393A JP H0766419 A JPH0766419 A JP H0766419A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film transistor
liquid crystal
scanning signal
crystal display
Prior art date
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Pending
Application number
JP21376393A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Matsuo
茂樹 松尾
Yoshio Miyazaki
吉雄 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP21376393A priority Critical patent/JPH0766419A/ja
Publication of JPH0766419A publication Critical patent/JPH0766419A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 複数の画像信号配線2と走査信号配線1とを
交差して設け、この画像信号配線2と走査信号配線1と
の各交点に画素電極3とこの画素電極3に画像信号を供
給する薄膜トランジスタとをマトリックス状に設けた液
晶表示装置において、前記薄膜トランジスタを前記走査
信号配線1上に形成すると共に、この薄膜トランジスタ
のチャネル部7をL字型に形成した点にある。 【作用】 上記のように、スイッチング用の薄膜トラン
ジスタを走査信号配線1上に形成したことにより、開口
率が向上する。また、薄膜トランジスタのチャネル部7
をL字型とすることにより、薄膜トランジスタのゲート
・ドレイン間の寄生容量Cgdを小さくすることが可能と
なり、その結果、明るく、フリッカーや画像焼き付きの
発生しない液晶表示装置となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング素子とし
て薄膜トランジスタを使用したアクティブマトリックス
方式の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリックス方式の液晶表示
装置は、単純マトリックス方式と比べて、コントラスト
が高く、多階調表示特性にすぐれているため、特にカラ
ー液晶表示装置では欠かせない技術となっている。特
に、スイッチング素子として薄膜トランジスタを使用し
たアクティブマトリックス方式の液晶表示装置は、CR
Tと同等の画質が得られるようになった。
【0003】以下、図面を参照しながら、従来の液晶表
示装置を説明する。図3は、従来の液晶表示装置の一画
素の拡大図、図4は一画素の等価回路図である。図3お
よび図4において、8は走査信号配線、9は画像信号配
線、10は画素電極、11は薄膜トランジスタ、12は
対向電極である。また、CS は付加容量、CLCは画素電
極10と対向電極12の間の液晶容量、Cgdは薄膜トラ
ンジスタ11のゲート・ドレイン間の寄生容量、Vg(n)
およびVg(n+1)は、n番目およびn+1番目の走査信号
配線8上の信号電圧、VS(n-1)およびVS(n)はn−1番
目およびn番目の画像信号配線9上の信号電圧、Vt
対向電極12上の信号電圧、Vp は画素電極10上の信
号電圧である。
【0004】このアクティブマトリックス型液晶表示装
置は、走査信号配線8を介して、薄膜トランジスタ11
のゲートへ走査信号Vg が供給されて薄膜トランジスタ
11のオン・オフが制御される。画像信号VS が画像信
号配線9および薄膜トランジスタ11のソース・ドレイ
ンを介して画素電極10へ供給される。この画像信号V
S と対向電極12へ供給される対向電極信号Vt とを、
対向電極12と画素電極10との間に保持された液晶材
料へ印加することによって画素の表示を行うものであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5に走査信号
g(n)、Vg(n+1)、画像信号VS(n)および画素電極信号
p の波形を示す。走査信号Vg(n)は、薄膜トランジス
タ11のゲートへ供給される信号であり、薄膜トランジ
スタ11がオンする電圧VGHと、薄膜トランジスタ11
がオフする電圧VGLとから成る。
【0006】画像信号VS は、薄膜トランジスタ11を
介して、画素電極10へ供給される信号であり、極性が
一走査期間(1H)毎に反転するVS + とVS - で構成
される。Vp は画素電極10に実際に印加される電圧で
ある。画素電極10に実際に印加される電圧は、走査信
号Vg がVGHからVGLへ変化する際に、薄膜トランジス
タ11のゲート・ドレイン間の寄生容量Cgdによって、
電圧が変動する。この電圧の変動ΔVp は下記式で表さ
れる。
【0007】 ΔVp =Cgd・(VGH−VGL)/(Cgd+CLC+CS ) 一般に、この電圧変動ΔVp を補正するために、対向電
極12へ印加する電圧を可変している。しかし、液晶材
料の誘電率異方性(印加電圧により液晶材料の誘電率が
変化する性質)により、ΔVp の値が変動してしまい、
液晶材料への実効的な直流電圧成分の印加は補償され
ず、このためフリッカーや固定画像を表示した直後に起
こる画像の焼き付きが発生するという問題があった。
【0008】この問題を解決するため、ΔVp の主原因
である薄膜トランジスタ11のゲート・ドレイン間の寄
生容量Cgdを極力小さくする努力がなされている。ま
た、液晶表示装置は、CRTに比べて輝度が低く、また
携帯での使用の要望が強いため、極力消費電力の低い画
面の明るい液晶パネルが望まれている。この問題を解決
するため、開口率の大きな液晶パネルを開発する努力が
なされている。
【0009】開口率を上げるために、図6に示すよう
に、薄膜トランジスタ16を走査信号配線上に形成する
ことが考えられる。薄膜トランジスタ16を走査信号配
線13上に形成した場合の薄膜トランジスタ16周辺部
の拡大図を図7に、また図7のA−A’断面図を図8に
示す。さらに、他の例を図9に、また図9のA−A’断
面図を図10に示す。図7ないし図10において、1
7、24は走査信号配線兼薄膜トランジスタのゲート電
極、18、25は画像信号配線兼薄膜トランジスタのソ
ース電極、19、26は画素電極兼薄膜トランジスタの
ドレイン電極、20、27は薄膜トランジスタの半導体
層、21、28は絶縁層、22、29はガラス基板、2
3、30は薄膜トランジスタのチャネル部である。
【0010】一般に、薄膜トランジスタのゲート・ドレ
イン間の寄生容量Cgdは、ドレイン側からチャネル幅の
1/2の距離までの半導体層の領域で発生することが知
られている。すなわち、図7および図9の薄膜トランジ
スタにおいて、ゲート・ドレイン間の寄生容量Cgdの発
生面積は実線の斜線で示した領域となり、大きな面積と
なっている。このため、単に薄膜トランジスタを走査信
号配線17、24上に形成しただけでは、薄膜トランジ
スタの寄生容量が大きくなって、フリッカーや固定画像
の焼き付きを誘発するという問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶表示装
置は、上記欠点に鑑みてなされたものであり、その特徴
とするところは、複数の画像信号配線と走査信号配線と
を交差して設け、この画像信号配線と走査信号配線との
各交点に画素電極とこの画素電極に画像信号を供給する
薄膜トランジスタとをマトリックス状に設けた液晶表示
装置において、前記薄膜トランジスタを前記走査信号配
線上に形成すると共に、この薄膜トランジスタのチャネ
ル部をL字型に形成した点にある。
【0012】
【作用】上記のように、スイッチング用トランジスタを
走査信号配線上に形成したことにより、開口率が向上す
る。また、薄膜トランジスタのチャネル部をL字型形状
とすることにより、薄膜トランジスタのゲート・ドレイ
ン間の寄生容量Cgdを小さくすることが可能となり、そ
の結果、明るく、フリッカーや画像焼き付きの発生しな
い液晶表示装置となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。図1は、本発明に係る液晶表示装置の一
実施例を示す薄膜トランジスタ部の拡大図であり、図2
は、図1のA−A’線断面図である。ここで、1は走査
信号配線、2は画像信号配線、3は画素電極、4は薄膜
トランジスタの半導体層、5は絶縁層、6はガラス基
板、7は薄膜トランジスタのチャネル部である。
【0014】走査信号配線1は、アルミニウム(Al)
などから成り、真空蒸着法などで形成される。この走査
信号配線1は、薄膜トランジスタのゲート電極も兼ね
る。この走査信号配線1上には、絶縁層5が形成され
る。この絶縁層5は、走査信号配線1と画像信号配線2
の層間絶縁層として作用したり、薄膜トランジスタのゲ
ート絶縁膜として作用する。この絶縁層5は、窒化シリ
コン(SiNx )、二酸化シリコン(SiO2 )などか
ら成り、プラズマCVD法などで形成される。この絶縁
層5上には、薄膜トランジスタの半導体層4が形成され
る。この半導体層4は、アモルファスシリコンなどから
成り、例えばプラズマCVD法などで形成される。この
半導体層4上には、画素電極3に接続されるドレイン電
極3aと画像信号配線2に接続されるソース電極2aが
形成される。この画素電極3は、ITOなどの透明導電
膜などから成り、スパッタリング法などで形成される。
また、画像信号配線2、ソース電極2a、およびドレイ
ン電極3aはアルミニウムなどから成り、真空蒸着法な
どで形成される。
【0015】本発明に係る液晶表示装置では、走査信号
配線1上に半導体層4が形成され、この半導体層4上に
画像信号配線2から突出したソース電極2aと画素電極
3から突出したドレイン電極3aが形成される。したが
って、薄膜トランジスタのチャネル部7は全体としてL
字型形状となっている。このため、薄膜トランジスタの
ゲート・ドレイン間容量Cgdの発生面積は、図1に実線
の斜線で示した領域となり、図7および図9の従来の液
晶表示装置に比べて小さな面積となっている。最小線幅
8μm、最小線間隔6μmとして、薄膜トランジスタを
設計した場合の薄膜トランジスタのゲート・ドレイン間
容量Cgdの比較を行う。
【0016】 従来の薄膜トランンジスタ 本発明の薄膜トランジスタ チャネル形状 縦I字型(図7) 横I字型(図9) L字型 Cgd発生部領域 114μm2 95μm2 54μm2 gd容量値 0.015pF 0.013pF 0.007pF 上記値は、ゲート絶縁層の比誘電率を6、膜厚を0.4
μm、薄膜トランジスタのチャネル幅Wを6μm、チャ
ネル長Lを18μmとした場合である。
【0017】このように、本発明によれば、薄膜トラン
ジスタのチャネル部がL字型形状をしていることによ
り、トランジスタの能力を決めるW/L比が同一の場
合、チャネル部がI字型形状をしてる図7および図9の
従来の薄膜トランジスタに比べ、ゲート・ドレイン間の
寄生容量を約1/2にすることができる。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置によれば、スイッチング用の薄膜トランジスタを走査
信号配線上に形成すると共に、この薄膜トランジスタの
チャネル部をL字型形状としたことから、薄膜トランジ
スタのゲート・ドレイン間の寄生容量Cgdを小さくで
き、このため走査信号による画素電極電圧の変動が小さ
くなり、表示画像のフリッカーや固定画像を表示した直
後に起こる画像の焼き付きを防止できる。また、薄膜ト
ランジスタのチャネル部をL字型形状としたことによ
り、薄膜トランジスタを走査信号配線上に形成した場合
も、薄膜トランジスタのゲート・ドレイン間の寄生容量
を小さくでき、高信頼性で開口率の大きい、明るい液晶
表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の画素スイッチング用薄膜トラ
ンジスタの拡大図である。
【図2】図1のA−A’線断面図である。
【図3】従来の液晶表示装置の一画素の拡大図である。
【図4】液晶表示装置の一画素の等価回路図である。
【図5】図4の各端子の信号波形である。
【図6】走査信号配線上に画素スイッチング用薄膜トラ
ンジスタを形成した場合の一画素拡大図である。
【図7】走査信号配線上に画素スイッチング用薄膜トラ
ンジスタを形成した場合の薄膜トランジスタの拡大図で
ある。
【図8】図7のA−A’線断面図である。
【図9】走査信号配線上に画素スイッチング用薄膜トラ
ンジスタを形成した場合の薄膜トランジスタの拡大図で
ある。
【図10】図9のA−A’線断面図である。
【符号の説明】
1・・・走査信号配線、2・・・画像信号配線、3・・
・画素電極、4・・・・半導体層、5・・・絶縁層、6
・・・ガラス基板、7・・・チャネル部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の画像信号配線と走査信号配線とを
    交差して設け、この画像信号配線と走査信号配線との各
    交点に画素電極とこの画素電極に画像信号を供給する薄
    膜トランジスタとをマトリックス状に設けた液晶表示装
    置において、前記薄膜トランジスタを前記走査信号配線
    上に形成すると共に、この薄膜トランジスタのチャネル
    部をL字型に形成したことを特徴とする液晶表示装置。
JP21376393A 1993-08-30 1993-08-30 液晶表示装置 Pending JPH0766419A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21376393A JPH0766419A (ja) 1993-08-30 1993-08-30 液晶表示装置

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JP21376393A JPH0766419A (ja) 1993-08-30 1993-08-30 液晶表示装置

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JPH0766419A true JPH0766419A (ja) 1995-03-10

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ID=16644627

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JP21376393A Pending JPH0766419A (ja) 1993-08-30 1993-08-30 液晶表示装置

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