JP2002151699A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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Abstract
構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
高開口率を維持して、画素電極とデータ信号ラインとの
間の寄生容量Cdsを小さくする。 【解決手段】 補助容量ライン6のデータ信号ライン3
と交差する部分からは延出部6aが列方向に延びるデー
タ信号ライン3の配列方向に延出されている。延出部6
aの幅はデータ信号ライン3の幅よりも大きくなってい
る。そして、画素電極5の左右辺部は延出部6aと重ね
合わされているが、データ信号ライン3とは重ね合わさ
れていない。したがって、画素電極5とデータ信号ライ
ン3との間の寄生容量Cdsを小さくすることができ
る。また、補助容量ライン6からの延出部6aに遮光膜
としての機能を持たせると、開口率を高くすることがで
きる。
Description
クス型液晶表示装置に関する。
晶表示装置の一例の一部の透過平面図を示したものであ
る。この液晶表示装置はガラス基板1を備えている。ガ
ラス基板1の上面側には走査信号ライン2とデータ信号
ライン3がマトリクス状に設けられ、その各交点近傍に
は薄膜トランジスタ4および画素電極5が設けられ、画
素電極5の上辺部下には補助容量ライン6が走査信号ラ
イン2と平行に設けられている。
わち、1つの画素を構成するR(赤)、G(緑)、B
(青)の3つの画素電極5は二等辺三角形(ギリシャ文
字Δ)の各頂点に対応する位置に配置されている。この
ため、走査信号ライン2は上下の画素電極5間において
行方向に直線状に延びて設けられ、データ信号ライン3
は左右の画素電極5間および上下の画素電極5間におい
て列方向に蛇行して設けられている。
ついて、図3のY−Y線に沿う断面図である図4を参照
して説明する。ガラス基板1の上面の所定の箇所にはゲ
ート電極11を含む走査信号ライン2が設けられ、他の
所定の箇所には補助容量ライン6が設けられ、その上面
全体には窒化シリコンからなるゲート絶縁膜12が設け
られている。ゲート電極11上におけるゲート絶縁膜1
2の上面の所定の箇所には真性アモルファスシリコンか
らなる半導体薄膜13が設けられている。半導体薄膜1
3の上面の所定の箇所には窒化シリコンからなるチャネ
ル保護膜14が設けられている。チャネル保護膜14の
上面両側およびその両側における半導体薄膜13の上面
にはn型アモルファスシリコンからなるオーミックコン
タクト層15、16が設けられている。
およびゲート絶縁膜12の上面の所定の箇所にはドレイ
ン電極17を含むデータ信号ライン3が設けられてい
る。この場合、データ信号ライン3は、真性アモルファ
スシリコン膜3a、n型アモルファスシリコン膜3b、
金属膜3cの3層構造となっている。真性アモルファス
シリコン膜3aは、半導体薄膜13を形成する際、半導
体薄膜13と同一の膜によって同時に形成されている。
n型アモルファスシリコン膜3bは、オーミックコンタ
クト層15、16を形成する際、オーミックコンタクト
層15、16と同一の膜によって同時に形成されてい
る。金属膜3cは、ドレイン電極17をクロムなどの金
属によって形成する際、ドレイン電極17と同一の膜に
よって同時に形成されている。
にはクロムなどからなるソース電極18が設けられてい
る。ここで、ゲート電極11、ゲート絶縁膜12、半導
体薄膜13、チャネル保護膜14、オーミックコンタク
ト層15、16、ドレイン電極17およびソース電極1
8により、薄膜トランジスタ3が構成されている。薄膜
トランジスタ3などを含むゲート絶縁膜12の上面全体
には樹脂からなる平坦化膜(層間絶縁膜)19が設けら
れている。平坦化膜19の上面の所定の箇所にはITO
からなる画素電極5が設けられている。画素電極5は、
平坦化膜19に設けられたコンタクトホール20を介し
てソース電極18に接続されている。
樹脂からなる平坦化膜19をスピンコート法などにより
形成し、その膜厚を数μm程度と比較的厚くしているの
で、画素電極5とデータ信号ライン3とを重ね合わせて
も、画素電極5とデータ信号ライン3との間でショート
が発生することはない。そこで、データ信号ライン3の
うち列方向に延びる部分の幅を行方向に延びる部分の幅
よりもやや広くし、この幅広の列方向に延びるデータ信
号ライン3の幅方向両端部を左右方向に隣接する画素電
極5の相隣接する辺部と重ね合わせている。そして、列
方向に延びるデータ信号ライン3に遮光膜としての機能
を持たせ、これにより開口率を高くしている。一例とし
て、左右方向に隣接する画素電極5の間隔をその間でシ
ョートが発生しない程度の最小間隔4μmとし、画素電
極5とデータ信号ライン3との重合幅をアライメント精
度などを考慮していかなる場合でも重合するように設計
上2μmとすると、データ信号ライン3の最小幅は8μ
mとなる。
の液晶表示装置では、列方向に延びるデータ信号ライン
3の幅方向両端部を左右方向に隣接する画素電極5の相
隣接する辺部と重ね合わせ、列方向に延びるデータ信号
ライン3に遮光膜としての機能を持たせている。しかし
ながら、高精細画素などのために1個の画素電極5の面
積を小さくしたところ、垂直クロストークが視認され
た。すなわち、画素電極5とデータ信号ライン3とを重
ね合わせると、その間の寄生容量Cdsが増加し、この
寄生容量Cdsの増加が垂直クロストークを発生させる
要因となる。一方、この寄生容量Cdsと1個の画素電
極5の全蓄積容量との比β{β=Cds/(Cds+C
lc+Cs+Cgs)}がある値(例えば0.045)
以下であれば、垂直クロストークは視認されない。ただ
し、Clcは1個の画素電極5と対向電極(図示せず)
間の液晶の容量、Csは画素電極5と補助容量ライン6
間の蓄積容量(以下、補助容量)、Cgsは画素電極5
と走査信号ライン2との間の寄生容量である。しかしな
がら、1個の画素電極5の面積を小さくすると、それに
対応する液晶容量Clcも小さくなるので、上記比βが
上記ある値よりも大きくなり、垂直クロストークが視認
されることになる。この発明の課題は、画素電極とデー
タ信号ラインとの間の結合容量Cdsを小さくすること
である。
は、一対の走査信号ラインと一対のデータ信号ライン間
に画素電極および該画素電極に接続されたスイッチング
素子がマトリクス状に配列され、前記走査信号ラインと
平行に形成され且つ前記データ信号ラインと平行な延出
部を有する補助容量ラインが隣接する画素電極間に形成
されたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記データ信号ラインの幅を前記隣接する画素電極間の
間隔と等しいかそれよりも小さくし、前記データ信号ラ
イン上に前記スイッチング素子を覆う層間絶縁膜を形成
すると共に、前記補助容量ラインを前記データ信号ライ
ン下に絶縁膜を介して形成し、且つ、前記補助容量ライ
ンの延出部の幅を前記データ信号ラインよりも幅広く形
成したことを特徴とするものである。請求項2に記載の
発明は、請求項1に記載の発明において、前記補助容量
ラインの延出部は両側部において前記隣接する画素電極
の側辺部に重合していることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発
明において、前記各画素電極は、寄生容量Cdsと1個
の画素電極の全蓄積容量との比β{β=Cds/(Cd
s+Clc+Cs+Cgs)}(ここで、Cdsは画素
電極とデータ信号ラインとの間の寄生容量、Clcは画
素電極と対向電極間の液晶の容量、Csは画素電極と補
助容量ライン間の蓄積容量、Cgsは画素電極と走査信
号ラインとの間の寄生容量)が0.045以下であるこ
とを特徴とするものである。そして、請求項1に記載の
発明によれば、データ信号ラインの幅を隣接する画素電
極間の間隔と等しいかそれよりも小さくしているので、
画素電極とデータ信号ラインとの間の寄生容量Cdsを
小さくすることができる。この場合、補助容量ラインの
延出部の幅をデータ信号ラインよりも幅広く形成してい
るのは、当該延出部に遮光膜としての機能を持たせ、こ
れにより開口率を高くするためである。
けるアクティブマトリクス型液晶表示装置の要部の透過
平面図を示し、図2はそのX−X線に沿う断面図を示し
たものである。なお、これらの図において、説明の都合
上、図3および図4に示す従来のものと同一名称部分に
は同一の符号を付して説明することとする。
ラス基板1を備えている。ガラス基板1の上面側には走
査信号ライン2とデータ信号ライン3がマトリクス状に
設けられ、その各交点近傍には薄膜トランジスタ4およ
び画素電極5が設けられ、画素電極5の上辺部下には補
助容量ライン6が走査信号ライン2と平行に設けられて
いる。
わち、1つの画素を構成するR(赤)、G(緑)、B
(青)の3つの画素電極5は二等辺三角形の各頂点に対
応する位置に配置されている。このため、走査信号ライ
ン2は上下の画素電極5間において行方向に直線状に延
びて設けられ、データ信号ライン3は左右の画素電極5
間および上下の画素電極5間において列方向に蛇行して
設けられている。
交差する部分からは延出部6aが列方向に延びるデータ
信号ライン3の配列方向に延出されている。延出部6a
の幅はデータ信号ライン3の幅よりも大きくなってい
る。そして、画素電極5の左右辺部は延出部6aと重ね
合わされているが、データ信号ライン3とは重ね合わさ
れていない。
ついて、図1のX−X線に沿う断面図である図2を参照
して説明する。ガラス基板1の上面の所定の箇所にはゲ
ート電極11を含む走査信号ライン2が設けられ、他の
所定の箇所には延出部6aを含む補助容量ライン6が設
けられ、その上面全体には窒化シリコンからなるゲート
絶縁膜12が設けられている。ゲート電極11上におけ
るゲート絶縁膜12の上面の所定の箇所には真性アモル
ファスシリコンからなる半導体薄膜13が設けられてい
る。半導体薄膜13の上面の所定の箇所には窒化シリコ
ンからなるチャネル保護膜14が設けられている。チャ
ネル保護膜14の上面両側およびその両側における半導
体薄膜13の上面にはn型アモルファスシリコンからな
るオーミックコンタクト層15、16が設けられてい
る。
およびゲート絶縁膜12の上面の所定の箇所にはドレイ
ン電極17を含むデータ信号ライン3が設けられてい
る。この場合、データ信号ライン3は、真性アモルファ
スシリコン膜3a、n型アモルファスシリコン膜3b、
金属膜3cの3層構造となっている。真性アモルファス
シリコン膜3aは、半導体薄膜13を形成する際、半導
体薄膜13と同一の膜によって同時に形成されている。
n型アモルファスシリコン膜3bは、オーミックコンタ
クト層15、16を形成する際、オーミックコンタクト
層15、16と同一の膜によって同時に形成されてい
る。金属膜3cは、ドレイン電極17をクロムなどの金
属によって形成する際、ドレイン電極17と同一の膜に
よって同時に形成されている。
にはクロムなどからなるソース電極18が設けられてい
る。ここで、ゲート電極11、ゲート絶縁膜12、半導
体薄膜13、チャネル保護膜14、オーミックコンタク
ト層15、16、ドレイン電極17およびソース電極1
8により、薄膜トランジスタ3が構成されている。薄膜
トランジスタ3などを含むゲート絶縁膜12の上面全体
には樹脂からなる平坦化膜(層間絶縁膜)19が設けら
れている。平坦化膜19の上面の所定の箇所にはITO
からなる画素電極5が設けられている。画素電極5は、
平坦化膜19に設けられたコンタクトホール20を介し
てソース電極18に接続されている。
助容量ライン6のデータ信号ライン3と交差する部分か
らデータ信号ライン3よりも幅広の延出部6aをデータ
信号ライン3の配列方向に延出させ、画素電極5の左右
辺部をデータ信号ライン3と重合させず延出部6aと重
合させているので、画素電極5とデータ信号ライン3と
の間の寄生容量Cdsを小さくすることができる。した
がって、高精細画素などのために1個の画素電極5の面
積を小さくし、それに対応する液晶容量Clcが小さく
なっても、寄生容量Cdsと1個の画素電極5の全容量
との比β{β=Cds/(Cds+Clc+Cs+Cg
s)}をある値(例えば0.045)以下とすることが
でき、垂直クロストークが視認されないようにすること
ができる。
ず、スピンコート法などにより形成する樹脂からなる平
坦化膜19の膜厚を3μmとし、平坦化膜19の誘電率
を3.0とし、図1に示す実施形態において、画素電極
5の左右辺部とデータ信号ライン3との間隔を0〜1μ
m程度としたところ、寄生容量Cdsは0.02〜0.
03fF/μm程度であり、これに対し、図3に示す従
来例において、画素電極5の左右辺部とデータ信号ライ
ン3との重合部の幅を1〜2μm程度としたところ、寄
生容量Cdsは0.1fF/μm程度であった。したが
って、本実施形態の場合の寄生容量Cdsは従来例の場
合の寄生容量Cdsの1/4〜1/5程度に低減するこ
とができる。また、1.8型(インチ)12万画素の液
晶表示装置において、上記比βは、従来例の場合0.0
70とある値(0.045)よりも大きくなったが、本
実施形態の場合0.020とある値(0.045)より
も小さくすることができた。
の左右辺部を補助容量ライン6からの延出部6aと重合
させているので、当該延出部6aに遮光膜としての機能
を持たせることにより、開口率を高くすることができ
る。ちなみに、画素電極5の左右辺部と延出部6aとの
重合部の幅、画素電極5とデータ信号ライン3との間隔
およびデータ信号ライン3の最小幅を考慮しても、延出
部6aの最小幅を8〜9μm程度とすることができ、図
3に示す従来例の場合(データ信号ライン3の最小幅は
8μm)とほぼ同等の開口率を得ることができる。
厚が数μm程度と比較的厚いと、画素電極5と延出部6
aとの間に平坦化膜19のほかにゲート絶縁膜12も設
けているので、画素電極5と延出部6aとを重ね合わせ
ても、補助容量Csの増加は殆ど望めない。このような
ことから、従来の平坦化膜19を備えた液晶表示装置で
は、上述したように、延出部6aを設けず、データ信号
ライン3に遮光膜としての機能を持たせていた。しか
し、補助容量Csの増加が殆ど望めないとはいっても、
0ではないので、本実施形態のようにすると、補助容量
Csをやや増加することができる。
ば、データ信号ラインの幅を隣接する画素電極間の間隔
と等しいかそれよりも小さくしているので、画素電極と
データ信号ラインとの間の寄生容量Cdsを小さくする
ことができ、また補助容量ラインの延出部の幅をデータ
信号ラインよりも幅広く形成しているので、当該延出部
に遮光膜としての機能を持たせることにより、開口率を
高くすることができる。
リクス型液晶表示装置の要部の透過平面図。
一例の一部の透過平面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 一対の走査信号ラインと一対のデータ信
号ライン間に画素電極および該画素電極に接続されたス
イッチング素子がマトリクス状に配列され、前記走査信
号ラインと平行に形成され且つ前記データ信号ラインと
平行な延出部を有する補助容量ラインが隣接する画素電
極間に形成されたアクティブマトリクス型液晶表示装置
において、前記データ信号ラインの幅を前記隣接する画
素電極間の間隔と等しいかそれよりも小さくし、前記デ
ータ信号ライン上に前記スイッチング素子を覆う層間絶
縁膜を形成すると共に、前記補助容量ラインを前記デー
タ信号ライン下に絶縁膜を介して形成し、且つ、前記補
助容量ラインの延出部の幅を前記データ信号ラインより
も幅広く形成したことを特徴とするアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の発明において、前記補
助容量ラインの延出部は両側部において前記隣接する画
素電極の側辺部に重合していることを特徴とするアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の発明におい
て、前記各画素電極は、寄生容量Cdsと1個の画素電
極の全蓄積容量との比β{β=Cds/(Cds+Cl
c+Cs+Cgs)}(ここで、Cdsは画素電極とデ
ータ信号ラインとの間の寄生容量、Clcは画素電極と
対向電極間の液晶の容量、Csは画素電極と補助容量ラ
イン間の蓄積容量、Cgsは画素電極と走査信号ライン
との間の寄生容量)が0.045以下であることを特徴
とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000347711A JP2002151699A (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000347711A JP2002151699A (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002151699A true JP2002151699A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18821397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000347711A Pending JP2002151699A (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6674499B2 (ja) |
JP (1) | JP2002151699A (ja) |
KR (1) | KR20020037680A (ja) |
CN (1) | CN1363854A (ja) |
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