JPH0772509A - アクティブマトリックス液晶表示素子 - Google Patents
アクティブマトリックス液晶表示素子Info
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- JPH0772509A JPH0772509A JP16596693A JP16596693A JPH0772509A JP H0772509 A JPH0772509 A JP H0772509A JP 16596693 A JP16596693 A JP 16596693A JP 16596693 A JP16596693 A JP 16596693A JP H0772509 A JPH0772509 A JP H0772509A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】コントラストが良好で視野角も広いアクティブ
マトリックス液晶表示素子を提供する。 【構成】画素電極を複数の電極3a,3bに分割し、そ
の各分割電極3a,3bにそれぞれ対応させて、各々の
ゲート電極Gに同じゲート信号が供給され各々のドレイ
ン電極Dに同じデータ信号が供給される薄膜トランジス
タ10a,10bを設け、これら薄膜トランジスタ10
a,10bのソース電極Sを前記各分割電極3a,3b
にそれぞれ接続するとともに、前記薄膜トランジスタ1
0a,10bのゲート電極Gとソース電極Sとの間の容
量を、各薄膜トランジスタごとに異ならせた。
マトリックス液晶表示素子を提供する。 【構成】画素電極を複数の電極3a,3bに分割し、そ
の各分割電極3a,3bにそれぞれ対応させて、各々の
ゲート電極Gに同じゲート信号が供給され各々のドレイ
ン電極Dに同じデータ信号が供給される薄膜トランジス
タ10a,10bを設け、これら薄膜トランジスタ10
a,10bのソース電極Sを前記各分割電極3a,3b
にそれぞれ接続するとともに、前記薄膜トランジスタ1
0a,10bのゲート電極Gとソース電極Sとの間の容
量を、各薄膜トランジスタごとに異ならせた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタを能
動素子とするアクティブマトリックス液晶表示素子に関
するものである。
動素子とするアクティブマトリックス液晶表示素子に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリックス液晶表示素子と
しては、一般に、画素電極にデータ信号を供給する能動
素子に薄膜トランジスタを用いたものが利用されてい
る。
しては、一般に、画素電極にデータ信号を供給する能動
素子に薄膜トランジスタを用いたものが利用されてい
る。
【0003】図7は薄膜トランジスタを能動素子とする
アクティブマトリックス液晶表示素子の断面図である。
この液晶表示素子は、液晶層をはさんで対向する一対の
透明基板(ガラス基板等)1,2のうち、一方の基板1
に透明な画素電極3とこの画素電極3にデータ信号を供
給する薄膜トランジスタ10とをマトリックス状に配列
形成し、他方の基板2に前記一方の基板1の各画素電極
3と対向する透明な対向電極4を形成したもので、両基
板1、2は枠状のシール材5を介して接合されており、
液晶6は、両基板1、2間の前記シール材5で囲まれた
領域に封入されている。
アクティブマトリックス液晶表示素子の断面図である。
この液晶表示素子は、液晶層をはさんで対向する一対の
透明基板(ガラス基板等)1,2のうち、一方の基板1
に透明な画素電極3とこの画素電極3にデータ信号を供
給する薄膜トランジスタ10とをマトリックス状に配列
形成し、他方の基板2に前記一方の基板1の各画素電極
3と対向する透明な対向電極4を形成したもので、両基
板1、2は枠状のシール材5を介して接合されており、
液晶6は、両基板1、2間の前記シール材5で囲まれた
領域に封入されている。
【0004】なお、アクティブマトリックス液晶表示素
子は、一般にTN型とされており、液晶6の分子は、両
基板1,2の電極形成面上に形成した配向膜7,8によ
って配向され、両基板1,2間においてほぼ90°のツ
イスト角でツイスト配列している。また、図示しない
が、この液晶表示素子の両面にはそれぞれ偏光板が配置
されている。
子は、一般にTN型とされており、液晶6の分子は、両
基板1,2の電極形成面上に形成した配向膜7,8によ
って配向され、両基板1,2間においてほぼ90°のツ
イスト角でツイスト配列している。また、図示しない
が、この液晶表示素子の両面にはそれぞれ偏光板が配置
されている。
【0005】図8は従来のアクティブマトリックス液晶
表示素子の一方の基板の1つの画素部の拡大平面図であ
り、この基板1上には、上記薄膜トランジスタ10にゲ
ート信号を供給するゲートラインGLと、上記薄膜トラ
ンジスタ10にデータ信号を供給するデータラインDL
とが互いに直交させて配線されている。
表示素子の一方の基板の1つの画素部の拡大平面図であ
り、この基板1上には、上記薄膜トランジスタ10にゲ
ート信号を供給するゲートラインGLと、上記薄膜トラ
ンジスタ10にデータ信号を供給するデータラインDL
とが互いに直交させて配線されている。
【0006】なお、ゲートラインGLは各画素電極行ご
とにその一側に沿わせて配線され、データラインDLは
各画素電極列ごとにその一側に沿わせて配線されてお
り、上記薄膜トランジスタ10は、前記ゲートラインG
LとデータラインDLとの交差部にそれぞれ形成されて
いる。
とにその一側に沿わせて配線され、データラインDLは
各画素電極列ごとにその一側に沿わせて配線されてお
り、上記薄膜トランジスタ10は、前記ゲートラインG
LとデータラインDLとの交差部にそれぞれ形成されて
いる。
【0007】上記薄膜トランジスタ10は、逆スタガー
型と呼ばれる構造のものであり、基板1上に形成された
ゲート電極Gと、このゲート電極Gを覆うゲート絶縁膜
11と、このゲート絶縁膜11の上に前記ゲート電極G
と対向させて形成されたa−Si (アモルファス・シリ
コン)からなるi型半導体膜12と、このi型半導体膜
12の上に不純物をドープしたa−Si からなるn型半
導体膜(図示せず)を介して形成されたソース電極Sお
よびドレイン電極Dとで構成されている。なお、前記ゲ
ート電極Gは基板1上に配線したゲートラインGLに一
体に形成されている。
型と呼ばれる構造のものであり、基板1上に形成された
ゲート電極Gと、このゲート電極Gを覆うゲート絶縁膜
11と、このゲート絶縁膜11の上に前記ゲート電極G
と対向させて形成されたa−Si (アモルファス・シリ
コン)からなるi型半導体膜12と、このi型半導体膜
12の上に不純物をドープしたa−Si からなるn型半
導体膜(図示せず)を介して形成されたソース電極Sお
よびドレイン電極Dとで構成されている。なお、前記ゲ
ート電極Gは基板1上に配線したゲートラインGLに一
体に形成されている。
【0008】この薄膜トランジスタ10のゲート絶縁膜
11は、基板1上に配列形成する全ての薄膜トランジス
タ10に共用されており、このゲート絶縁膜11は、画
素電極3および薄膜トランジスタ10の配列領域にその
全域にわたって形成されている。なお、このゲート絶縁
膜11は、Si N(窒化シリコン)等からなる透明な絶
縁膜とされている。
11は、基板1上に配列形成する全ての薄膜トランジス
タ10に共用されており、このゲート絶縁膜11は、画
素電極3および薄膜トランジスタ10の配列領域にその
全域にわたって形成されている。なお、このゲート絶縁
膜11は、Si N(窒化シリコン)等からなる透明な絶
縁膜とされている。
【0009】そして、画素電極3とデータラインDL
は、上記ゲート絶縁膜11の上に形成されており、上記
薄膜トランジスタ10のソース電極Sは画素電極3に接
続され、ドレイン電極DはデータラインDLにつながっ
ている。
は、上記ゲート絶縁膜11の上に形成されており、上記
薄膜トランジスタ10のソース電極Sは画素電極3に接
続され、ドレイン電極DはデータラインDLにつながっ
ている。
【0010】なお、図8には、薄膜トランジスタ10の
ドレイン電極DをデータラインDLに一体に形成した例
を示したが、データラインDLは、薄膜トランジスタ1
0を図示しない層間絶縁膜で覆ってその上に配線される
こともあり、その場合は、データラインDLを、前記層
間絶縁膜に設けたコンタクト孔において薄膜トランジス
タ10のドレイン電極Dに接続している。
ドレイン電極DをデータラインDLに一体に形成した例
を示したが、データラインDLは、薄膜トランジスタ1
0を図示しない層間絶縁膜で覆ってその上に配線される
こともあり、その場合は、データラインDLを、前記層
間絶縁膜に設けたコンタクト孔において薄膜トランジス
タ10のドレイン電極Dに接続している。
【0011】図9は上記1つの画素部の等価回路図であ
り、図においてCLCは、一方の基板1の画素電極3と他
方の基板2の対向電極4およびその間の液晶LCとによ
って構成される画素容量である。
り、図においてCLCは、一方の基板1の画素電極3と他
方の基板2の対向電極4およびその間の液晶LCとによ
って構成される画素容量である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示素
子としては、高コントラストでしかも広視野角のものが
望まれるが、一般に液晶表示素子は、コントラストを高
くすると広視野角が狭くなり、広視野角を広くするとコ
ントラストが低くなってしまうため、上述した従来の液
晶表示素子では、コントラストと視野角との両方を良く
することはできなかった。
子としては、高コントラストでしかも広視野角のものが
望まれるが、一般に液晶表示素子は、コントラストを高
くすると広視野角が狭くなり、広視野角を広くするとコ
ントラストが低くなってしまうため、上述した従来の液
晶表示素子では、コントラストと視野角との両方を良く
することはできなかった。
【0013】本発明は、コントラストが良好で視野角も
広いアクティブマトリックス液晶表示素子を提供するこ
とを目的としたものである。
広いアクティブマトリックス液晶表示素子を提供するこ
とを目的としたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶層をはさ
んで対向する一対の透明基板の一方に画素電極とこの画
素電極にデータ信号を供給する薄膜トランジスタとをマ
トリックス状に配列し、他方の基板に前記一方の基板の
各画素電極と対向する対向電極を形成したアクティブマ
トリックス液晶表示素子において、前記各画素電極をそ
れぞれ複数の電極に分割し、その各分割電極にそれぞれ
対応させて、各々のゲート電極に同じゲート信号が供給
され各々のドレイン電極に同じデータ信号が供給される
薄膜トランジスタを設け、これら薄膜トランジスタのソ
ース電極を前記各分割電極にそれぞれ接続するととも
に、前記薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極と
の間の容量を、各薄膜トランジスタごとに異ならせたこ
とを特徴とするものである。
んで対向する一対の透明基板の一方に画素電極とこの画
素電極にデータ信号を供給する薄膜トランジスタとをマ
トリックス状に配列し、他方の基板に前記一方の基板の
各画素電極と対向する対向電極を形成したアクティブマ
トリックス液晶表示素子において、前記各画素電極をそ
れぞれ複数の電極に分割し、その各分割電極にそれぞれ
対応させて、各々のゲート電極に同じゲート信号が供給
され各々のドレイン電極に同じデータ信号が供給される
薄膜トランジスタを設け、これら薄膜トランジスタのソ
ース電極を前記各分割電極にそれぞれ接続するととも
に、前記薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極と
の間の容量を、各薄膜トランジスタごとに異ならせたこ
とを特徴とするものである。
【0015】上記各薄膜トランジスタのゲート電極とソ
ース電極との間の容量を異ならせるには、例えば、各薄
膜トランジスタのゲート電極とソース電極との対向面積
を互いに異ならせればよく、その例としては、各薄膜ト
ランジスタのゲート電極のソース電極側への張出し幅を
互いに異ならせるか、あるいは、各薄膜トランジスタの
チャンネル幅を互いに異ならせることが考えられる。
ース電極との間の容量を異ならせるには、例えば、各薄
膜トランジスタのゲート電極とソース電極との対向面積
を互いに異ならせればよく、その例としては、各薄膜ト
ランジスタのゲート電極のソース電極側への張出し幅を
互いに異ならせるか、あるいは、各薄膜トランジスタの
チャンネル幅を互いに異ならせることが考えられる。
【0016】
【作用】すなわち、本発明のアクティブマトリックス液
晶表示素子は、各画素電極をそれぞれ複数の電極に分割
することにより、画素電極と対向電極およびその間の液
晶とで構成される画素を複数の小画素に分割したもので
あり、この液晶表示素子は、各分割電極にそれぞれ対応
させて設けた各薄膜トランジスタに同じゲート信号と同
じデータ信号とを供給することにより、前記各分割電極
と対向電極との間に前記データ信号に応じた電圧を同時
に印加して表示駆動される。
晶表示素子は、各画素電極をそれぞれ複数の電極に分割
することにより、画素電極と対向電極およびその間の液
晶とで構成される画素を複数の小画素に分割したもので
あり、この液晶表示素子は、各分割電極にそれぞれ対応
させて設けた各薄膜トランジスタに同じゲート信号と同
じデータ信号とを供給することにより、前記各分割電極
と対向電極との間に前記データ信号に応じた電圧を同時
に印加して表示駆動される。
【0017】そして、この液晶表示素子では、前記各薄
膜トランジスタのゲート・ソース電極間容量を互いに異
ならせているため、各分割電極に対応する各小画素の電
気光学的特性も異なっている。すなわち、各薄膜トラン
ジスタに供給されるデータ信号が同じ信号であっても、
各分割電極と対向電極との間には互いに異なる電圧が保
持される。
膜トランジスタのゲート・ソース電極間容量を互いに異
ならせているため、各分割電極に対応する各小画素の電
気光学的特性も異なっている。すなわち、各薄膜トラン
ジスタに供給されるデータ信号が同じ信号であっても、
各分割電極と対向電極との間には互いに異なる電圧が保
持される。
【0018】このため、この液晶表示素子によれば、上
記各小画素のうちのある小画素はコントラストが高くな
る電気光学的特性をもたせ、他の小画素は視野角が広く
なる電気光学的特性をもたせることができ、このように
すれば、各画素の表示がその各小画素の表示を平均化し
た表示になるため、良好なコントラストの表示が得られ
るとともに視野角も広くなる。
記各小画素のうちのある小画素はコントラストが高くな
る電気光学的特性をもたせ、他の小画素は視野角が広く
なる電気光学的特性をもたせることができ、このように
すれば、各画素の表示がその各小画素の表示を平均化し
た表示になるため、良好なコントラストの表示が得られ
るとともに視野角も広くなる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図5を参照
して説明する。
して説明する。
【0020】この実施例のアクティブマトリックス液晶
表示素子は、液晶層をはさんで対向する一対の透明基板
の一方に画素電極とこの画素電極にデータ信号を供給す
る薄膜トランジスタとをマトリックス状に配列し、他方
の基板に前記一方の基板の各画素電極と対向する対向電
極を形成したものであり、概略的には図7に示したよう
な構成となっている。なお、この実施例の液晶表示素子
は、TN型のものである。
表示素子は、液晶層をはさんで対向する一対の透明基板
の一方に画素電極とこの画素電極にデータ信号を供給す
る薄膜トランジスタとをマトリックス状に配列し、他方
の基板に前記一方の基板の各画素電極と対向する対向電
極を形成したものであり、概略的には図7に示したよう
な構成となっている。なお、この実施例の液晶表示素子
は、TN型のものである。
【0021】図1は上記液晶表示素子の一方の基板の1
つの画素部の拡大平面図である。なお、図1において、
図8に示した従来の液晶表示素子の基板と対応するもの
については、図に同符号を付して重複する説明を省略す
る。
つの画素部の拡大平面図である。なお、図1において、
図8に示した従来の液晶表示素子の基板と対応するもの
については、図に同符号を付して重複する説明を省略す
る。
【0022】この液晶表示素子は、図1に示すように、
その一方の基板1上に形成する各画素電極をそれぞれ複
数(この実施例では2つ)の電極3a,3bに分割し、
その各分割電極(以下、分割画素電極という)3a,3
bにそれぞれ対応させて、各々のゲート電極Ga,Gb
に同じゲート信号が供給され各々のドレイン電極Da,
Dbに同じデータ信号が供給される薄膜トランジスタ1
0a,10bを設けたものである。
その一方の基板1上に形成する各画素電極をそれぞれ複
数(この実施例では2つ)の電極3a,3bに分割し、
その各分割電極(以下、分割画素電極という)3a,3
bにそれぞれ対応させて、各々のゲート電極Ga,Gb
に同じゲート信号が供給され各々のドレイン電極Da,
Dbに同じデータ信号が供給される薄膜トランジスタ1
0a,10bを設けたものである。
【0023】上記薄膜トランジスタ10a,10bは、
いずれも逆スタガー型と呼ばれる構造のものであり、こ
れら薄膜トランジスタ10a,10bは、図3および図
4に示すように、基板1上に形成されたゲート電極G
と、このゲート電極Gを覆うゲート絶縁膜11と、この
ゲート絶縁膜11の上に前記ゲート電極Gaと対向させ
て形成されたi型半導体膜12と、このi型半導体膜1
2の上にn型半導体膜13を介して形成されたソース電
極Sおよびドレイン電極Dとで構成されている。なお、
これら薄膜トランジスタ10a,10bのゲート絶縁膜
11は同じ絶縁膜(例えばSi N膜)とされており、ま
たi型半導体膜12a,12bは同じ半導体(a−Si
)で形成され、n型半導体膜13a,13bもn型半
導体(不純物をドープしたa−Si )で形成されてい
る。
いずれも逆スタガー型と呼ばれる構造のものであり、こ
れら薄膜トランジスタ10a,10bは、図3および図
4に示すように、基板1上に形成されたゲート電極G
と、このゲート電極Gを覆うゲート絶縁膜11と、この
ゲート絶縁膜11の上に前記ゲート電極Gaと対向させ
て形成されたi型半導体膜12と、このi型半導体膜1
2の上にn型半導体膜13を介して形成されたソース電
極Sおよびドレイン電極Dとで構成されている。なお、
これら薄膜トランジスタ10a,10bのゲート絶縁膜
11は同じ絶縁膜(例えばSi N膜)とされており、ま
たi型半導体膜12a,12bは同じ半導体(a−Si
)で形成され、n型半導体膜13a,13bもn型半
導体(不純物をドープしたa−Si )で形成されてい
る。
【0024】一方、基板1上には、ゲート信号を供給す
るゲートラインGLが各画素電極行ごとにその一側に沿
わせて配線されており、上記2つの薄膜トランジスタ1
0a,10bのゲート電極Gは、同じゲートラインGL
に一体に形成されている。
るゲートラインGLが各画素電極行ごとにその一側に沿
わせて配線されており、上記2つの薄膜トランジスタ1
0a,10bのゲート電極Gは、同じゲートラインGL
に一体に形成されている。
【0025】また、上記薄膜トランジスタ10a,10
bのゲート絶縁膜11は、画素電極および薄膜トランジ
スタの配列領域にその全域にわたって形成されており、
上記分割画素電極3a,3bは前記ゲート絶縁膜11の
上に形成されている。
bのゲート絶縁膜11は、画素電極および薄膜トランジ
スタの配列領域にその全域にわたって形成されており、
上記分割画素電極3a,3bは前記ゲート絶縁膜11の
上に形成されている。
【0026】さらに、上記ゲート絶縁膜11の上には、
データ信号を供給するデータラインDLが各画素電極列
ごとにその一側に沿わせて配線されており、上記2つの
薄膜トランジスタ10a,10bのドレイン電極Dは、
同じデータラインDLに一体に形成されている。
データ信号を供給するデータラインDLが各画素電極列
ごとにその一側に沿わせて配線されており、上記2つの
薄膜トランジスタ10a,10bのドレイン電極Dは、
同じデータラインDLに一体に形成されている。
【0027】なお、このデータラインDLは、薄膜トラ
ンジスタ10a,10bを図示しない層間絶縁膜で覆っ
てその上に配線してもよく、その場合は、データライン
DLを、前記層間絶縁膜に設けたコンタクト孔において
薄膜トランジスタ10a,10bのドレイン電極Da,
Dbに接続すればよい。
ンジスタ10a,10bを図示しない層間絶縁膜で覆っ
てその上に配線してもよく、その場合は、データライン
DLを、前記層間絶縁膜に設けたコンタクト孔において
薄膜トランジスタ10a,10bのドレイン電極Da,
Dbに接続すればよい。
【0028】そして、上記2つの薄膜トランジスタ10
a,10bのうち、一方の薄膜トランジスタ10aのソ
ース電極Sは、この薄膜トランジスタ10aが対応する
第1の分割画素電極3aに接続されており、他方の薄膜
トランジスタ10bのソース電極Sは、この薄膜トラン
ジスタ10bが対応する第2の分割画素電極3bに接続
されている。
a,10bのうち、一方の薄膜トランジスタ10aのソ
ース電極Sは、この薄膜トランジスタ10aが対応する
第1の分割画素電極3aに接続されており、他方の薄膜
トランジスタ10bのソース電極Sは、この薄膜トラン
ジスタ10bが対応する第2の分割画素電極3bに接続
されている。
【0029】また、上記一方の薄膜トランジスタ10a
は、図1および図3に示したように、そのゲート電極G
のソース電極S側への張出し幅(ソース電極Sとの重な
り幅)w1 を小さくしたものとされており、他方の薄膜
トランジスタ10bは、図1および図4に示したよう
に、そのゲート電極Gのソース電極S側への張出し幅w
2 を大きくしたものとされている。
は、図1および図3に示したように、そのゲート電極G
のソース電極S側への張出し幅(ソース電極Sとの重な
り幅)w1 を小さくしたものとされており、他方の薄膜
トランジスタ10bは、図1および図4に示したよう
に、そのゲート電極Gのソース電極S側への張出し幅w
2 を大きくしたものとされている。
【0030】すなわち、上記一方の薄膜トランジスタ1
0aは、そのゲート電極Gとソース電極Sとの対向面積
を小さくしたものとされ、他方の薄膜トランジスタ10
bは、そのゲート電極Gとソース電極Sとの対向面積を
大きくしたものとされており、したがって、これら薄膜
トランジスタ10a,10bのゲート電極Gとソース電
極Sとの間の容量は互いに異なっている。
0aは、そのゲート電極Gとソース電極Sとの対向面積
を小さくしたものとされ、他方の薄膜トランジスタ10
bは、そのゲート電極Gとソース電極Sとの対向面積を
大きくしたものとされており、したがって、これら薄膜
トランジスタ10a,10bのゲート電極Gとソース電
極Sとの間の容量は互いに異なっている。
【0031】図2は上記1つの画素部の等価回路図であ
り、図において、CLC-aは、上記第1の分割画素電極3
aと他方の基板の対向電極(図7に示した電極4)およ
びその間の液晶とによって構成される第1の画素容量、
CLC-bは、第2の分割画素電極3bと前記対向電極およ
びその間の液晶とによって構成される第2の画素容量で
ある。
り、図において、CLC-aは、上記第1の分割画素電極3
aと他方の基板の対向電極(図7に示した電極4)およ
びその間の液晶とによって構成される第1の画素容量、
CLC-bは、第2の分割画素電極3bと前記対向電極およ
びその間の液晶とによって構成される第2の画素容量で
ある。
【0032】また、図2において、CGS-aは、第1の分
割画素電極3aに接続した薄膜トランジスタ10aのゲ
ート・ソース電極間容量、CGS-bは、第2の分割画素電
極3bに接続した薄膜トランジスタ10bのゲート・ソ
ース電極間容量であり、この実施例では、一方の薄膜ト
ランジスタ10aのゲート電極Gとソース電極Sとの対
向面積を小さくし、他方の薄膜トランジスタ10bのゲ
ート電極Gとソース電極Sとの対向面積を大きくしてい
るため、両薄膜トランジスタ10a,10bのゲート・
ソース電極間容量CGS-a,CGS-bは、CGS-a<CGS-bと
なっている。
割画素電極3aに接続した薄膜トランジスタ10aのゲ
ート・ソース電極間容量、CGS-bは、第2の分割画素電
極3bに接続した薄膜トランジスタ10bのゲート・ソ
ース電極間容量であり、この実施例では、一方の薄膜ト
ランジスタ10aのゲート電極Gとソース電極Sとの対
向面積を小さくし、他方の薄膜トランジスタ10bのゲ
ート電極Gとソース電極Sとの対向面積を大きくしてい
るため、両薄膜トランジスタ10a,10bのゲート・
ソース電極間容量CGS-a,CGS-bは、CGS-a<CGS-bと
なっている。
【0033】上記アクティブマトリックス液晶表示素子
は、各画素電極をそれぞれ2つの電極3a,3bに分割
することにより、画素電極と対向電極およびその間の液
晶とで構成される画素を2つの小画素に分割したもので
あり、この液晶表示素子は、各分割画素電極3a,3b
にそれぞれ対応させて設けた各薄膜トランジスタ10
a,10bにゲートラインGLおよびデータラインDL
から同じゲート信号と同じデータ信号とを供給すること
により、前記各分割画素電極3a,3bと対向電極との
間に前記データ信号に応じた電圧を同時に印加して表示
駆動される。
は、各画素電極をそれぞれ2つの電極3a,3bに分割
することにより、画素電極と対向電極およびその間の液
晶とで構成される画素を2つの小画素に分割したもので
あり、この液晶表示素子は、各分割画素電極3a,3b
にそれぞれ対応させて設けた各薄膜トランジスタ10
a,10bにゲートラインGLおよびデータラインDL
から同じゲート信号と同じデータ信号とを供給すること
により、前記各分割画素電極3a,3bと対向電極との
間に前記データ信号に応じた電圧を同時に印加して表示
駆動される。
【0034】そして、この液晶表示素子では、上記各薄
膜トランジスタ10a,10bのゲート・ソース電極間
容量CGS-a,CGS-bを互いに異ならせているため、各薄
膜トランジスタ10a,10bに供給されるデータ信号
が同じ信号であっても、各分割画素電極3a,3bと対
向電極との間には互いに異なる電圧が保持される。
膜トランジスタ10a,10bのゲート・ソース電極間
容量CGS-a,CGS-bを互いに異ならせているため、各薄
膜トランジスタ10a,10bに供給されるデータ信号
が同じ信号であっても、各分割画素電極3a,3bと対
向電極との間には互いに異なる電圧が保持される。
【0035】すなわち、薄膜トランジスタを能動素子と
するアクティブマトリックス液晶表示素子は、各行の画
素の選択期間にその行の薄膜トランジスタにゲート信号
を印加し、それに同期させて各列の薄膜トランジスタに
画像データに応じたデータ信号を印加して表示駆動され
ており、選択期間にゲート信号の印加によって薄膜トラ
ンジスタがONすると、この薄膜トランジスタを介して
画素電極と対向電極との間に前記データ信号に応じた電
圧が印加され、その電荷が画素電極と対向電極およびそ
の間の液晶とで構成される画素容量に蓄積される。
するアクティブマトリックス液晶表示素子は、各行の画
素の選択期間にその行の薄膜トランジスタにゲート信号
を印加し、それに同期させて各列の薄膜トランジスタに
画像データに応じたデータ信号を印加して表示駆動され
ており、選択期間にゲート信号の印加によって薄膜トラ
ンジスタがONすると、この薄膜トランジスタを介して
画素電極と対向電極との間に前記データ信号に応じた電
圧が印加され、その電荷が画素電極と対向電極およびそ
の間の液晶とで構成される画素容量に蓄積される。
【0036】また、非選択期間になると、上記画素容量
に蓄積された電荷が薄膜トランジスタのOFFによって
画素容量に保持され、その電荷量に対応する電圧が画素
容量の保持電圧となるが、この場合、ゲート信号の電圧
が低い電圧に変化して薄膜トランジスタがOFFする
と、そのゲート信号の電圧の低下分のうち、画素容量と
薄膜トランジスタのゲート・ソース電極間容量との容量
比に応じて分割された電圧分が、選択期間に画素容量に
蓄積された電圧から低下し、このときの電圧が非選択期
間における画素容量の保持電圧となって、この保持電圧
により液晶が動作する。
に蓄積された電荷が薄膜トランジスタのOFFによって
画素容量に保持され、その電荷量に対応する電圧が画素
容量の保持電圧となるが、この場合、ゲート信号の電圧
が低い電圧に変化して薄膜トランジスタがOFFする
と、そのゲート信号の電圧の低下分のうち、画素容量と
薄膜トランジスタのゲート・ソース電極間容量との容量
比に応じて分割された電圧分が、選択期間に画素容量に
蓄積された電圧から低下し、このときの電圧が非選択期
間における画素容量の保持電圧となって、この保持電圧
により液晶が動作する。
【0037】したがって、上記実施例の液晶表示素子に
おいては、第1の分割画素電極3aに接続した薄膜トラ
ンジスタ10aのゲート・ソース電極間容量CGS-aを小
さくし、第2の分割画素電極3bに接続した薄膜トラン
ジスタ10bのゲート・ソース電極間容量CGS-bを大き
くしているため、非選択期間における第1の画素容量C
LC-aの保持電圧VLC-aと、第2の画素容量CLC-bとの保
持電圧VLC-bとは、VLC-a>VLC-bとなる。
おいては、第1の分割画素電極3aに接続した薄膜トラ
ンジスタ10aのゲート・ソース電極間容量CGS-aを小
さくし、第2の分割画素電極3bに接続した薄膜トラン
ジスタ10bのゲート・ソース電極間容量CGS-bを大き
くしているため、非選択期間における第1の画素容量C
LC-aの保持電圧VLC-aと、第2の画素容量CLC-bとの保
持電圧VLC-bとは、VLC-a>VLC-bとなる。
【0038】このため、上記液晶表示素子では、第1の
分割画素電極3aで構成される第1の小画素の電気光学
的特性と、第2の分割画素電極3aで構成される第2の
小画素の電気光学的特性が異なっており、各薄膜トラン
ジスタ10a,10bに供給されるデータ信号が同じ信
号であっても、前記第1の小画素と前記第2の小画素で
の液晶分子の動作が異なっている。すなわち、同じデー
タ信号に対して、画素容量CLC-aの保持電圧VLC-aが高
い第1の小画素では液晶分子が大きな立上り角で立上り
配向し、画素容量CLC-bとの保持電圧VLC-bが低い第2
の小画素では液晶分子がある程度小さな立上り角で立上
り配向する。
分割画素電極3aで構成される第1の小画素の電気光学
的特性と、第2の分割画素電極3aで構成される第2の
小画素の電気光学的特性が異なっており、各薄膜トラン
ジスタ10a,10bに供給されるデータ信号が同じ信
号であっても、前記第1の小画素と前記第2の小画素で
の液晶分子の動作が異なっている。すなわち、同じデー
タ信号に対して、画素容量CLC-aの保持電圧VLC-aが高
い第1の小画素では液晶分子が大きな立上り角で立上り
配向し、画素容量CLC-bとの保持電圧VLC-bが低い第2
の小画素では液晶分子がある程度小さな立上り角で立上
り配向する。
【0039】そして、液晶表示素子の表示のコントラス
トは、液晶分子の立上り角が大きく(垂直に近く)なる
のにともなって高くなり、逆に視野角は、液晶分子の立
上り角が大きくなるのにともなって狭くなるが、上記液
晶表示素子によれば、上記各小画素のうち第1の小画素
はコントラストが高くなる電圧(液晶分子が大きな立上
り角で立上り配向する電圧)で駆動し、第2の小画素は
視野角が広くなる電圧(液晶分子が小さな立上り角で立
上り配向する電圧)で駆動することができるため、各画
素の表示が、その各小画素の表示を平均化した表示にな
る。
トは、液晶分子の立上り角が大きく(垂直に近く)なる
のにともなって高くなり、逆に視野角は、液晶分子の立
上り角が大きくなるのにともなって狭くなるが、上記液
晶表示素子によれば、上記各小画素のうち第1の小画素
はコントラストが高くなる電圧(液晶分子が大きな立上
り角で立上り配向する電圧)で駆動し、第2の小画素は
視野角が広くなる電圧(液晶分子が小さな立上り角で立
上り配向する電圧)で駆動することができるため、各画
素の表示が、その各小画素の表示を平均化した表示にな
る。
【0040】図5は上記液晶表示素子のコントラスト−
視野角特性を示しており、Aは第1の小画素の特性、B
は第2の小画素の特性、Cは前記2つの小画素で構成さ
れる画素の特性であり、この画素のコントラスト−視野
角特性は、第1と第2の小画素の特性を平均化した特性
である。
視野角特性を示しており、Aは第1の小画素の特性、B
は第2の小画素の特性、Cは前記2つの小画素で構成さ
れる画素の特性であり、この画素のコントラスト−視野
角特性は、第1と第2の小画素の特性を平均化した特性
である。
【0041】したがって、上記液晶表示素子によれば、
良好なコントラストの表示が得られるとともに、視野角
も広くすることができる。
良好なコントラストの表示が得られるとともに、視野角
も広くすることができる。
【0042】しかも、上記液晶表示素子は、各分割画素
電極3a,3bに対応する薄膜トランジスタ10a,1
0bに同じゲート信号と同じデータ信号を供給して表示
駆動できるため、駆動回路が複雑化することはない。
電極3a,3bに対応する薄膜トランジスタ10a,1
0bに同じゲート信号と同じデータ信号を供給して表示
駆動できるため、駆動回路が複雑化することはない。
【0043】また、上記液晶表示素子は、印加電圧の制
御により光の透過率を変化させて階調のある表示を行な
わせることも可能である。
御により光の透過率を変化させて階調のある表示を行な
わせることも可能である。
【0044】すなわち、液晶表示素子の階調表示は、液
晶表示素子の電圧−透過率特性を利用して行なわれる
が、液晶表示素子のγ特性(電圧の変化に対する透過率
変化の急峻性)が急峻であると、僅かな電圧変化によっ
ても透過率が大きく変化するため、所望の階調を得るた
めの電圧制御が難しくなる。
晶表示素子の電圧−透過率特性を利用して行なわれる
が、液晶表示素子のγ特性(電圧の変化に対する透過率
変化の急峻性)が急峻であると、僅かな電圧変化によっ
ても透過率が大きく変化するため、所望の階調を得るた
めの電圧制御が難しくなる。
【0045】しかし、上記実施例の液晶表示素子では、
上述したように、第1の小画素の部分と第2の小画素の
部分の見掛け上のγ特性は、第1の小画素では急峻であ
るが第2の小画素では緩やかであり、したがって、この
各小画素のγ特性を合成した液晶表示素子のγ特性は、
比較的緩やかな特性であるから、所望の階調を得るため
の電圧制御が容易になる。
上述したように、第1の小画素の部分と第2の小画素の
部分の見掛け上のγ特性は、第1の小画素では急峻であ
るが第2の小画素では緩やかであり、したがって、この
各小画素のγ特性を合成した液晶表示素子のγ特性は、
比較的緩やかな特性であるから、所望の階調を得るため
の電圧制御が容易になる。
【0046】なお、上記実施例では、各薄膜トランジス
タ10a,10bのゲート・ソース電極間容量CGS-a,
CGS-bを異ならせるのに、これら薄膜トランジスタ10
a,10bのゲート電極Gのソース電極S側への張出し
幅w1 ,w2 を異ならせているが、前記ゲート・ソース
電極間容量CGS-a,CGS-bは、各薄膜トランジスタ10
a,10bのチャンネル幅を変えることによって異なら
せてもよい。
タ10a,10bのゲート・ソース電極間容量CGS-a,
CGS-bを異ならせるのに、これら薄膜トランジスタ10
a,10bのゲート電極Gのソース電極S側への張出し
幅w1 ,w2 を異ならせているが、前記ゲート・ソース
電極間容量CGS-a,CGS-bは、各薄膜トランジスタ10
a,10bのチャンネル幅を変えることによって異なら
せてもよい。
【0047】すなわち、図6は本発明の他の実施例を示
す、液晶表示素子の一方の基板の1つの画素部の拡大平
面図であり、この実施例では、各分割画素電極3a,3
bに対応する各薄膜トランジスタの10a,10bのチ
ャンネル幅を互いに異ならせている。
す、液晶表示素子の一方の基板の1つの画素部の拡大平
面図であり、この実施例では、各分割画素電極3a,3
bに対応する各薄膜トランジスタの10a,10bのチ
ャンネル幅を互いに異ならせている。
【0048】このように、各薄膜トランジスタの10
a,10bのチャンネル幅を異ならせても、これら薄膜
トランジスタ10a,10bのゲート電極Gとソース電
極Sとの対向面積を互いに異ならせることができるた
め、薄膜トランジスタ10a,10bのゲート・ソース
電極間容量CGS-a,CGS-bを異ならせることができる。
a,10bのチャンネル幅を異ならせても、これら薄膜
トランジスタ10a,10bのゲート電極Gとソース電
極Sとの対向面積を互いに異ならせることができるた
め、薄膜トランジスタ10a,10bのゲート・ソース
電極間容量CGS-a,CGS-bを異ならせることができる。
【0049】なお、上記各実施例では、各薄膜トランジ
スタ10a,10bのゲート・ソース電極間容量CGS-
a,CGS-bを異ならせるのに、これら薄膜トランジスタ
10a,10bのゲート電極Gとソース電極Sとの対向
面積を互いに異ならせているが、各薄膜トランジスタ1
0a,10bのゲート・ソース電極間容量CGS-a,CGS
-bは、これら各薄膜トランジスタ10a,10bのゲー
ト絶縁膜11の膜厚を変えることによって異ならせても
よい。
スタ10a,10bのゲート・ソース電極間容量CGS-
a,CGS-bを異ならせるのに、これら薄膜トランジスタ
10a,10bのゲート電極Gとソース電極Sとの対向
面積を互いに異ならせているが、各薄膜トランジスタ1
0a,10bのゲート・ソース電極間容量CGS-a,CGS
-bは、これら各薄膜トランジスタ10a,10bのゲー
ト絶縁膜11の膜厚を変えることによって異ならせても
よい。
【0050】また、上記各実施例では、各画素電極を2
つの電極3a,3bに分割しているが、この画素電極は
3つ以上の電極に分割してもよく、その場合も、各分割
画素電極にそれぞれ対応させて、各々のゲート電極に同
じゲート信号が供給され各々のドレイン電極に同じデー
タ信号が供給される薄膜トランジスタを設け、これら薄
膜トランジスタのソース電極を前記各分割電極にそれぞ
れ接続するとともに、前記薄膜トランジスタのゲート電
極とソース電極との間の容量を、各薄膜トランジスタご
とに異ならせればよい。
つの電極3a,3bに分割しているが、この画素電極は
3つ以上の電極に分割してもよく、その場合も、各分割
画素電極にそれぞれ対応させて、各々のゲート電極に同
じゲート信号が供給され各々のドレイン電極に同じデー
タ信号が供給される薄膜トランジスタを設け、これら薄
膜トランジスタのソース電極を前記各分割電極にそれぞ
れ接続するとともに、前記薄膜トランジスタのゲート電
極とソース電極との間の容量を、各薄膜トランジスタご
とに異ならせればよい。
【0051】さらに、上記実施例の液晶表示素子はTN
型のものであるが、本発明は、液晶分子を180〜27
0°のツイスト角でツイスト配向させたSTN型のアク
ティブマトリックス液晶表示素子にも適用することがで
きる。
型のものであるが、本発明は、液晶分子を180〜27
0°のツイスト角でツイスト配向させたSTN型のアク
ティブマトリックス液晶表示素子にも適用することがで
きる。
【0052】
【発明の効果】本発明のアクティブマトリックス液晶表
示素子は、各画素電極をそれぞれ複数の電極に分割し、
その各分割電極にそれぞれ対応させて、各々のゲート電
極に同じゲート信号が供給され各々のドレイン電極に同
じデータ信号が供給される薄膜トランジスタを設け、こ
れら薄膜トランジスタのソース電極を前記各分割電極に
それぞれ接続するとともに、前記薄膜トランジスタのゲ
ート電極とソース電極との間の容量を、各薄膜トランジ
スタごとに異ならせたものであるから、良好なコントラ
ストの表示が得られるとともに、視野角も広くすること
ができる。
示素子は、各画素電極をそれぞれ複数の電極に分割し、
その各分割電極にそれぞれ対応させて、各々のゲート電
極に同じゲート信号が供給され各々のドレイン電極に同
じデータ信号が供給される薄膜トランジスタを設け、こ
れら薄膜トランジスタのソース電極を前記各分割電極に
それぞれ接続するとともに、前記薄膜トランジスタのゲ
ート電極とソース電極との間の容量を、各薄膜トランジ
スタごとに異ならせたものであるから、良好なコントラ
ストの表示が得られるとともに、視野角も広くすること
ができる。
【図1】本発明の一実施例を示す、液晶表示素子の一方
の基板の1つの画素部の拡大平面図。
の基板の1つの画素部の拡大平面図。
【図2】図1に示した画素部の等価回路図。
【図3】図1の III−III 線に沿う拡大断面図。
【図4】図1のIV−IV線に沿う拡大断面図。
【図5】本発明の一実施例による液晶表示素子のコント
ラスト−視野角特性図。
ラスト−視野角特性図。
【図6】本発明の他の実施例を示す、液晶表示素子の一
方の基板の1つの画素部の拡大平面図。
方の基板の1つの画素部の拡大平面図。
【図7】アクティブマトリックス液晶表示素子の断面
図。
図。
【図8】従来のアクティブマトリックス液晶表示素子の
一方の基板の1つの画素部の拡大平面図。
一方の基板の1つの画素部の拡大平面図。
【図9】図8に示した画素部の等価回路図。
1…基板 3a,3b…分割画素電極 10a,10b…薄膜トランジスタ G…ゲート電極 D…ドレイン電極 S…ソース電極 GL…ゲートライン DL…データライン CLC-a,CLC-b…画素容量 CGS-a,CGS-b…ゲート・ソース電極間容量
Claims (4)
- 【請求項1】液晶層をはさんで対向する一対の透明基板
の一方に画素電極とこの画素電極にデータ信号を供給す
る薄膜トランジスタとをマトリックス状に配列し、他方
の基板に前記一方の基板の各画素電極と対向する対向電
極を形成したアクティブマトリックス液晶表示素子にお
いて、 前記各画素電極をそれぞれ複数の電極に分割し、その各
分割電極にそれぞれ対応させて、各々のゲート電極に同
じゲート信号が供給され各々のドレイン電極に同じデー
タ信号が供給される薄膜トランジスタを設け、これら薄
膜トランジスタのソース電極を前記各分割電極にそれぞ
れ接続するとともに、前記薄膜トランジスタのゲート電
極とソース電極との間の容量を、各薄膜トランジスタご
とに異ならせたことを特徴とするアクティブマトリック
ス液晶表示素子。 - 【請求項2】各薄膜トランジスタは、ゲート電極とソー
ス電極との対向面積が互いに異なっていることを特徴と
する請求項1に記載のアクティブマトリックス液晶表示
素子。 - 【請求項3】各薄膜トランジスタは、ゲート電極のソー
ス電極側への張出し幅が互いに異なっていることを特徴
とする請求項2に記載のアクティブマトリックス液晶表
示素子。 - 【請求項4】各薄膜トランジスタは、そのチャンネル幅
が互いに異なっていることを特徴とする請求項2に記載
のアクティブマトリックス液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16596693A JPH0772509A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | アクティブマトリックス液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16596693A JPH0772509A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | アクティブマトリックス液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772509A true JPH0772509A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=15822399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16596693A Pending JPH0772509A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | アクティブマトリックス液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772509A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08328043A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-12-13 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| JP2004163943A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板 |
| JP2005338853A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Quanta Display Inc | 液晶表示装置 |
| CN1303465C (zh) * | 2003-01-08 | 2007-03-07 | 广辉电子股份有限公司 | 半穿透半反射式像素结构 |
| CN100547460C (zh) | 2007-08-15 | 2009-10-07 | 友达光电股份有限公司 | 一种具有广视角的液晶显示器 |
| KR100925475B1 (ko) * | 2009-04-10 | 2009-11-06 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치 |
| CN101162340B (zh) | 2007-11-21 | 2010-06-02 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构 |
| US7982702B2 (en) | 2004-04-30 | 2011-07-19 | Fujitsu Limited | Liquid crystal display device with improved viewing angle characteristics |
| US8194199B2 (en) | 2004-12-02 | 2012-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display device having a ratio of liquid crystal capacitances equal to a ratio of parasitic capacitances |
| US8368626B2 (en) | 2008-03-31 | 2013-02-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US8379161B2 (en) | 2008-07-14 | 2013-02-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| KR101298432B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2013-08-20 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반투과 액정표시장치 |
| KR101367744B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2014-02-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| US9122106B2 (en) | 2012-10-17 | 2015-09-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP16596693A patent/JPH0772509A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08328043A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-12-13 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置 |
| JP2004163943A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板 |
| US7652725B2 (en) | 2002-11-14 | 2010-01-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display and thin film transistor array panel therefor |
| US8228452B2 (en) | 2002-11-14 | 2012-07-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display and thin film transistor array panel therefor |
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| JP2005338853A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Quanta Display Inc | 液晶表示装置 |
| US8194199B2 (en) | 2004-12-02 | 2012-06-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display device having a ratio of liquid crystal capacitances equal to a ratio of parasitic capacitances |
| KR101298432B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2013-08-20 | 엘지디스플레이 주식회사 | 반투과 액정표시장치 |
| CN100547460C (zh) | 2007-08-15 | 2009-10-07 | 友达光电股份有限公司 | 一种具有广视角的液晶显示器 |
| CN101162340B (zh) | 2007-11-21 | 2010-06-02 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构 |
| US8368626B2 (en) | 2008-03-31 | 2013-02-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US8379161B2 (en) | 2008-07-14 | 2013-02-19 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| KR100925475B1 (ko) * | 2009-04-10 | 2009-11-06 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치 |
| KR101367744B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2014-02-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| US9122106B2 (en) | 2012-10-17 | 2015-09-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Display apparatus |
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