JPH10206872A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＦＴ液晶表示装置において、開口率の向上
を図るとともに、バックライトユニットの冷陰極蛍光管
によるノイズを効率的に防止する。 【解決手段】 液晶表示装置のＴＦＴ１３等が形成され
るガラス基板３０上に、ＩＴＯ膜層３１を形成し、その
上に薄い絶縁膜層３２を形成する。そして、この絶縁膜
層３２上にＴＦＴ１３や表示電極等を形成する。また、
ＩＴＯ膜層３１をバックライト（冷陰極蛍光管）２８を
駆動するインバータ基板３５のグランドＧＮＤ側に接続
する。これにより、ＴＦＴ１３の電極及び表示電極とＩ
ＴＯ膜層３１との間に電荷を保持することが可能とな
り、この部分が補助容量として作用する。従って、ＴＦ
Ｔ液晶表示装置から蓄積容量をなくし、その開口率を向
上できる。また、上記ＩＴＯ膜層３１がバックライトに
よる液晶モジュールへのノイズのシールドとして作用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補助容量を必要と
するアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アクティブ・マトリクス方式の
液晶表示装置では、図４に概略を示すように、各画素の
画素部１において、共通電極１と表示電極２との間に液
晶３が配置されるとともに、表示電極２がアクティブ素
子４によりスイッチングされるようになっている。ま
た、アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置では、
電荷が画素容量に保持され、この画素容量とは普通液晶
３そのものであるが、これだけでは値が小さく保持動作
が不十分であったり、アクティブ素子４で生じる寄生容
量の影響を受けることが多いので、例えば、図４に示す
ように、画素部１に、補助容量として蓄積容量５を設け
るようになっている。

【０００３】さらに、具体的に説明すると、液晶表示装
置の各画素１０においては、図５ａに示すように、縦横
に配置されたデータ線（ソース線）１１及びゲート線
（ゲート電極）１２で囲まれた中に、例えば、アクティ
ブ素子となるアモーファスＳｉＴＦＴ（thin film tran
sistor）１３が設けられ、該ＴＦＴ１３のドレイン電極
１４に表示電極（画素電極）１５が接続され、また、上
述のように補助容量として専用の配線１６ａを有する蓄
積容量（電極）１６が配置されている。

【０００４】なお、ＴＦＴ１３には、アモーファスＳｉ
膜１８、ｎ＋型アモーファスＳｉ膜１９、ソース電極２
０、上記ゲート電極１２、上記ドレイン電極１４等が形
成されている。また、このような構造を有する液晶表示
装置のうちの表示に寄与するのは、基本的に、ＴＦＴ１
３、配線１１、１２、補助容量（蓄積容量１６）の部分
を除く、透明電極（ＩＴＯ（Indium Tin Oxide））から
なる表示電極１５の部分（開口部２１）であり、図５ｂ
に一つの画素１０中に締める開口部２１を図示した。

【０００５】また、図６は、上記液晶表示装置の一つの
画素１０に対応する等価回路を示しているが、図６に示
すように、液晶層２２において、画素容量として電荷が
保持されるとともに、蓄積容量１６に補助容量として電
荷が保持されるようになっている。また、液晶表示装置
においては、ゲート電極１２とドレイン電極１４との間
や、ソース電極２０とドレイン電極１４との間や、表示
電極２０とデータ線１１との間などに、寄生容量（Ｃｇ
ｄ）２３、寄生容量（Ｃｄｓ）２４及び寄生容量２５等
が生じるので、これら寄生容量２３、２４、２５の影響
を避けるためにも上述の蓄積容量１６が必要となる。

【０００６】また、上述のような液晶表示装置において
は、表示画面を背面側から照らすバックライトユニット
を用いるのが一般的であり、バックライトユニットの光
源としては、冷陰極蛍光管が多く用いられている。そし
て、液晶表示装置においては、例えば、図７に示すよう
に、液晶モジュール２６の背面側に、拡散板２７を介し
てバックライト（冷陰極蛍光管）２８が配置されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記蓄積容
量１６を有する液晶表示装置においては、上述のように
蓄積容量１６の部分が上述の図５ｂに示される表示に寄
与する開口部２１に含まれず、さらに、蓄積容量１６の
一画素１０中に締める面積が比較的大きいので、開口部
２１の面積と一つの画素１０の総面積との比である開口
率が低くなるという問題点がある。

【０００８】なお、液晶表示装置の補助容量としては、
専用の配線１６ａを有した上記蓄積容量１６を設ける蓄
積容量型以外に、表示電極１５と前段のゲート線１２と
を重ねる付加容量型があり、付加容量型は、蓄積容量型
に比較して大きな開口率を得ることができる。しかし、
付加容量型には、ゲート線１２につながる容量が増加
し、配線遅延が大きくなるなどの問題があり、液晶表示
装置の大型化、高精細化等を考慮した場合に、蓄積容量
型の方が優れており、単に開口率の問題だけで付加容量
型を選択することができない。

【０００９】また、上述のように冷陰極蛍光管を有する
バックライトユニットを用いた液晶表示装置において
は、冷陰極蛍光管によりノイズが生じるといった問題が
あり、図７に示すように、バックライトユニットの冷陰
極蛍光管からのノイズを防止するために、接地されたＩ
ＴＯシート２９を液晶モジュール２６とバックライト２
８との間に介在させるのが一般的であるが、ＩＴＯシー
ト２９が薄型実装を行う際の悪要因になったり、表示ム
ラの要因になったりする可能性があり、完全な対策とは
成り得なかった。

【００１０】本発明の課題は、補助容量を必要とするア
クティブ・マトリクス方式の液晶表示装置において、開
口率の向上を図るとともに、冷陰極蛍光管によるノイズ
を防止することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
液晶表示装置は、基板上に画素毎にアクティブ素子及び
該アクティブ素子に接続された表示電極を有するアクテ
ィブ・マトリクス方式のものであり、上記基板上に、上
記アクティブ素子及び表示電極との間に透明絶縁層を介
して透明電極層が設けられ、かつ、上記透明電極層が接
地されていることを特徴とする。

【００１２】上記構成によれば、上記基板上に（例え
ば、上記基板と上記アクティブ素子及び上記表示電極の
うちの少なくとも一方との間に）、上記アクティブ素子
及び表示電極に対して絶縁された状態の透明電極層が設
けられているので、上記アクティブ素子の電極及び表示
電極のうちの少なくとも一方と上記透明電極層とが対向
配置された状態となり、この部分に電荷を保持すること
ができ、この部分を従来の蓄積容量に代えて、補助容量
として利用することができる。

【００１３】また、上記アクティブ素子の電極及び表示
電極のうちの少なくとも一方と上記透明電極層との間に
電荷を保持するようにした場合に、画素と透明な補助容
量とが上下に重なった状態となり、透明電極層が画素の
開口部を狭めることがなく、従来、蓄積容量があった部
分を開口部とすることにより、液晶表示装置の開口率を
向上することができる。

【００１４】本発明の請求項２記載の上記透明電極層
が、上記基板のほぼ全面にわたって設けられるととも
に、上記透明電極層がバックライトユニットの蛍光管用
のインバータ回路のグランドに接続されることにより接
地されていることを特徴とする。上記構成によれば、基
板上の設けられた透明電極層が、基板とアクティブ素子
や表示電極との間に設けられた場合、アクティブ素子、
表示電極、液晶からなる実質的な液晶表示ユニットと、
バックライトユニットとの間に配置されるとともに、上
記透明電極層がインバータ回路のグランドに接続されて
接地されているので、透明電極層がバックライトユニッ
トの蛍光のノイズに対するシールドとして効率的に作用
する。従って、液晶表示装置において、蛍光管のノイズ
による影響を防止できるとともに、ガラス基板上にシー
ルドとなる透明電極層が直接形成されているので、シー
ルドが液晶表示装置の薄型実装を図る際の邪魔になるこ
とがなく、また、シールドとなる透明電極層により表示
ムラが生じるようなことがない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態の一
例の液晶表示装置を図面を参照して説明する。図１は、
この一例の液晶表示装置の一画素１０のアクティブ素子
部分の断面図であり、この一例において、従来の液晶表
示装置と同様の構成要素は同一の符号付してその説明を
省略する。

【００１６】図１に示すように、この一例の液晶表示装
置は、ガラス基板３０上に、透明電極層となるＩＴＯ膜
層３１を形成し、その上に薄い絶縁膜層３２を形成した
後に、ＴＦＴ１３及び表示電極１５（図３に図示）を形
成したものである。すなわち、従来、ガラス基板３０上
にＴＦＴ１３及び表示電極１５が形成されていたのに対
して、この一例においては、ＴＦＴ１３及び表示電極１
５とガラス基板３０との間に、絶縁膜層３２によりＴＦ
Ｔ１３及び表示電極１５に対して絶縁された状態でＩＴ
Ｏ膜層３１が設けられた状態となっている。

【００１７】なお、この一例において、アクティブ素子
となるＴＦＴ１３は、周知のアモーファスＳｉＴＦＴ１
３であり、上記絶縁膜層３２とＩＴＯ膜層３１とを有す
るガラス基板３０上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜
３３、アモーファスＳｉ膜１８、チャネル保護膜３４、
ｎ＋型アモーファスＳｉ膜１９、ソース電極２０、ドレ
イン電極１４が形成されている。また、アクティブ素子
は、アモーファスＳｉＴＦＴ１３に限られるものではな
く、周知のアクティブ・マトリックス方式に用いられる
アクティブ素子ならば、どのような素子を用いても良
い。

【００１８】上記ＩＴＯ膜層３１は、基本的に液晶表示
装置の周知の共通電極（図示略）や、表示電極１５と同
様のものであり、これら共通電極や表示電極と同様に形
成されるものである。また、ＩＴＯ膜層３１の部分は、
透明な導電体であれば良く、ＩＴＯ以外の金属酸化物か
らなる透明電極やその他の材質のものを用いることがで
きる。そして、ＩＴＯ膜層３１は、後述するようにバッ
クライトユニットのバックライト（冷陰極蛍光管）２８
を駆動するためのインバータ基板３５のグランドＧＮＤ
側に接続されて接地されている。

【００１９】また、上記絶縁膜層３２は、膜状とされた
場合に透明で絶縁性が高いものならば良く、例えば、上
記ゲート絶縁膜３３と同様のものを用いるとともに、ゲ
ート絶縁膜３３と同様に形成することができる。また、
図１は、液晶モジュールの下部基板側だけを図示してお
り、実際の液晶表示装置においては、下部基板上に液晶
２２（図２に図示）が配置され、その上に、例えば、共
通電極（図示略）等が形成された上部基板が配置される
ことになる。

【００２０】そして、上記ガラス基板３０の背面側に
は、バックライトユニットとして、従来と同様に拡散板
２７とバックライト２８とが配置されている。また、バ
ックライト２８には、冷陰極蛍光管を駆動する電源とし
てインバータ基板３５が設けられるとともに、該インバ
ータ基板３５のグランド（ＧＮＤ）に上記ＩＴＯ膜層３
１が接続されて接地されている。従って、ＩＴＯ膜層３
１と、ＴＦＴ１３の電極、例えば、ゲート電極１２とが
近接した状態で対向配置されるとともに、ＩＴＯ膜層３
１とドレイン電極１４に接続された表示電極１５とが近
接して対向配置されるようになっており、ゲート電極１
２及び表示電極１５に電圧が印加された際に、互いに絶
縁膜により絶縁された状態のゲート電極１２及び表示電
極１５とＩＴＯ膜層３１とに間に、電荷を保持できるよ
うになっており、この部分が補助容量３６（図２に図
示）として作動するようになっている。

【００２１】すなわち、図２のこの一例の液晶表示装置
の一画素に対応する等価回路に示すように、表示電極１
５と共通電極（Ｖcom）との間に配置される液晶２２が
画素容量として作用するとともに、互いに絶縁されたＩ
ＴＯ膜層３１と表示電極１５（及びＴＦＴ１３の電極）
とが補助容量３６として作用するようになっている。ま
た、ＩＴＯ膜層３１は、図１に示すように、上記ＴＦＴ
１３、表示電極１５及び液晶（図２に図示）２２と、バ
ックライト２８との間に配置されるとともに、上述のよ
うに、ＩＴＯ膜層３１がバックライト２８のインバータ
基板３５のグランドＧＮＤ側に接続されて接地されてい
るので、ＩＴＯ膜層は３１、液晶モジュールに対するバ
ックライト２８のノイズのシールドとして効率的に作用
し、バックライト２８のノイズによる液晶表示装置への
影響を防止するようになっている。また、図３に示すよ
うに、データ線１１とゲート線１２とに囲まれる一画素
１０において、ＴＦＴ１３、データ線１１及びゲート線
１２の部分を除く部分のほぼ全体を占めるように、表示
電極１５が配置され、この部分が開口部となる。

【００２２】次に、上記構成を有するこの一例の液晶表
示装置の作用について説明する。上記液晶表示装置にお
いては、上述のようにガラス基板３０上にＩＴＯ膜層３
１と薄い絶縁膜層３２とが形成され、該絶縁膜層３２上
に、ＴＦＴ１３及び表示電極１５が形成されている。従
って、ＴＦＴ１３の電極（ゲート電極１２）及び表示電
極１５とＩＴＯ膜層３１との間に電荷を保持することが
可能となっており、この部分を補助容量３６として用い
ることができるようになっているので、従来のように蓄
積容量を設ける必要がない。

【００２３】また、絶縁膜層３２及びＩＴＯ膜層３１は
ともに透明となっており、液晶表示装置の開口率を狭め
ることがなく、従来蓄積容量があった部分も開口部とし
て用いることができるので、液晶表示装置の開口率を大
幅に向上することができる。また、ＩＴＯ膜層３１は、
バックライト２８を駆動するためのインバータ基板３５
のグランドＧＮＤ側に接続されて接地されるとともに、
バックライト２８とガラス基板３０上のＴＦＴ１３や液
晶２２層からなる実質的な液晶モジュールとの間に配置
されているので、ＩＴＯ膜層３１はバックライト２８の
ノイズに対する液晶モジュールのシールドとして作用す
る。

【００２４】そして、ＩＴＯ膜層３１は、上述のように
ガラス基板３０上に形成されているので、ＩＴＯ膜層３
１が液晶表示装置の薄型実装の際の邪魔になるようなこ
とがなく、また、ガラス基板３０の全面に一様に均一な
厚さでＩＴＯ膜層３１を形成するものとすれば、表示ム
ラ等が生じるのを防止することができる。

【００２５】なお、上記例においては、基本的に、ＩＴ
Ｏ膜層３１をガラス基板３０の全面に形成するものとし
たが、例えば、画素１０毎に形成するものとしたり、各
画素の表示電極１５に対応する部分毎に設けるものとし
たりしても良い。この場合には、ＩＴＯ膜層３１が多数
形成されることになるので、各ＩＴＯ膜層３１をガラス
基板３０上に形成される配線でグランドＧＮＤ側に接続
する必要がある。

【００２６】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の液晶表示装置に
よれば、上記アクティブ素子の電極及び表示電極のうち
の少なくとも一方と上記透明電極層とが対向配置された
状態となり、この部分に電荷を保持することができ、こ
の部分を従来の蓄積容量に代えて、補助容量として利用
することができる。この部分が透明となっていることに
より、基板上に光が透過可能な部分の面積が狭められる
ことがなく、従来の蓄積容量がなくなった分だけ開口率
を向上することができる。

【００２７】また、本発明の請求項２記載の液晶表示装
置によれば、ガラス基板上の設けられた透明電極層は、
アクティブ素子、表示電極、液晶からなる実質的な液晶
表示ユニットと、バックライトユニットとの間に全面に
わたって配置されるとともに、上記透明電極層がインバ
ータ回路のグランドに接続されて接地されているので、
透明電極層がバックライトユニットの蛍光のノイズに対
するシールドとして効率的に作用することができる。ま
た、シールドが基板上に形成されることになり、上記透
明電極層からなるシールドが液晶表示装置の薄型実装を
図る際の邪魔になることがない。また、ガラス基板上に
一様に均一な厚さで透明電極層を形成することにより、
表示ムラ等が生じるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の下部基板の一画素のＴ
ＦＴ部分及びバックライトを示す断面図である。

【図２】本発明の液晶表示装置の一画素に対応する等価
回路を示す回路図である。

【図３】本発明の液晶表示装置の下部基板の一画素を示
す平面図である。

【図４】従来の液晶表示装置の一画素の概略構成を示す
ブロック図である。

【図５】従来の液晶表示装置の下部基板を示す平面図で
ある。

【図６】従来の液晶表示装置の一画素に対応する等価回
路を示す回路図である。

【図７】従来の液晶表示装置の液晶モジュールとバック
ライトとの関係を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０ 画素 １３ ＴＦＴ（アクティブ素子） １５ 表示電極 ２８ バックライト（蛍光管） ３０ ガラス基板（基板） ３１ ＩＴＯ膜層（透明電極層） ３２ 絶縁膜層 ３５ インバータ基板（インバータ回路）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に画素毎にアクティブ素子及び該
   アクティブ素子に接続された表示電極を有するアクティ
   ブ・マトリクス方式の液晶表示装置であって、 上記基板上に、上記アクティブ素子及び表示電極との間
   に透明絶縁層を介して透明電極層が設けられ、かつ、上
   記透明電極層が接地されていることを特徴とする液晶表
   示装置。
2. 【請求項２】 上記透明電極層が、上記基板のほぼ全面
   にわたって設けられるとともに、上記透明電極層がバッ
   クライトユニットの蛍光管駆動用のインバータ回路のグ
   ランドに接続されることにより接地されていることを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示装置。