JP2605723B2 - 薄膜トランジスタアレー形液晶表示装置 - Google Patents

薄膜トランジスタアレー形液晶表示装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリ
ックス形液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置の電極
構造に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の液晶表示装置は大容量表示が可能であ
り、ドットマトリックス形カラー表示が低電圧で駆動で
きることから、急速に実用化されつつある。
薄膜トランジスタ（TFT）を各画素に設けたマトリッ
クス液晶表示装置のTFT部分での模式的な断面の従来の
一例を第７図に示す。TFTアレー基板0701とカラーフィ
ルター基番720との間に液晶725が充填されている。TFT
アレー基板701上に走査線に接続されたゲート電極702が
設けられ、ゲート電極702上にゲート絶縁膜703を介して
設けられたソース電極706が各画素電極707に接続されて
設けられている。カラーフィルター基板720の下面に各
画素に対応してモザイク状に赤色カラーフィルター721,
緑色カラーフィルター722,青色カラーフィルター723が
設けられている。又これらカラーフィルター721,722,72
3下の全面に対向電極724が設けられている。
ゲート電極702の配線とは直角に設けられる信号線
（図示せず）に接続されたドレイン電極705とゲート電
極702により選択された画素は、画素電極707と対向電極
724間に電圧が印加され、ツイストネマテック（TN）液
晶材などの液晶725は電界効果により状態が変化し、液
晶表示装置の光透過状態が変化することで画像が表示さ
れる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、ゲート電極702は表示装置全体では240
もしくは480本程度有し、順次走査して電圧が印加され
るため、選択された期間以外は電圧は印加されない。一
方ドレイン電極705が接続されている信号線は縦方向に
全領域真黒表示でない限り、信号電圧は常時印加されて
いることが多い。ドレイン電極705とゲート電極702とに
電圧が印加されなければTFT704はオンせず、画素電極70
7と対向電極724間にも電圧は印加されないが、ドレイン
電極705と対向電極724間には電圧が印加されている。
したがって、選択画素以外にドレイン電極705に映像
信号を供給する信号線近傍が設点灯し、隣接画素の一部
から誤透過光750が発生する。このたむ、各色のコント
ラスト及び色純度が劣化し、色度域も低下し高彩度な表
示が得られない欠点を有していた。
又、信号線と対向電極が常に電気的にカップリングす
るため、信号線の入力電圧が各画素に十分伝わらず、電
圧を高めなければならないため、本来の低電圧駆動がで
きない欠点を有していた。
特に、ゲート電極（図示せず）への配線に平行な断面
である第８図に示したようにTFTの領域以外の信号線805
上では左右に誤透過光850が存在し見立っていた。これ
はカラー表示の場合でなく、カラーフィルターが設けら
れてなくとも存在し、白黒表示の場合でもコントラスト
低下を招く欠点であった。そこで、カラー表示の場合に
その解決策の一例として第９図のように各画素との境界
を赤色フィルター（Ｒ）、緑色フィルター（Ｇ）青色フ
ィルター（Ｂ）の重なりにより、又は黒色を別に設ける
などして、ブラックマトリックスにすることが考えられ
ている。しかしながら、このような場合でも遮光は十分
でなく、かつ、カラーフィルター下面に３色のカィルタ
ー（R,G,B）の重なりにより凸部が生じ、このカラーフ
ィルターの凸部とTFT部分の凸部とが重なるために、信
号線およびドレイン電極905と対向電極924とのカップリ
ング960が強くなり、低電圧駆動がますます出来なくな
る欠点を有していた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の薄膜トランジスタアレー形液晶表示装置は薄
膜トランジスタアレー基板に各画素に対応して薄膜トラ
ンジスタと画素電極とが設けられてマトリックス状を形
成し、薄膜トランジスタアレー基板上に液晶を介して形
成されるフィルター基板に設けた対向電極は信号線と走
査線との交差部を除く、信号線上と対向する部分に幅Ｗ
のスリットを有し、このスリットの幅ＷをＷ≧ｗ＋2d
（ｗは信号線の幅、ｄは最大液晶層厚）の関係を満足さ
せるごとくなっている構造を有する。
本発明では、信号線と対向する部分の対向電極に十分
な幅のスリットを有するため、信号線と対向電極との電
界カップリングが無く、電界カップリングは実質的に画
素電極上のみとしたため、誤表示が抑えられ、電界カッ
プリングによる電圧ドロップが無いため低電圧駆動が出
来る。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照してより詳細に説明
する。
実施例１ 第１図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例の
カラーフィルター基板121の一部とTFTアレー基板101の
一部とを模式的に示した平面図であり、それぞれ整合さ
せて液晶を介して張り合わせられて表示装置となってい
る。
ゲート電極に連らなる走査線122とドレイン電極に連
らなる信号線125との交差部140近傍にTFT104が設けられ
ていることは従来と同様である。ただし、カラーフィル
ター基板121上に設けられた対向電極124は、従来の全面
一様に形成された電極と異なり、スリット130を有して
いる。このスリット130はTFTアレー基板101の信号線105
と位置を合わせて張り合わせられている。又交差部140
は対向電極124を全体的に接続している役割を受けもっ
ている。したがって、交差部140では信号線125の両側が
誤点灯するが、走査線122上であるから、走査線122の配
線により遮光され、誤点灯が見えない。又微小部分なの
で目立たないばかりでなく、信号線との電界カップリン
グも極めて小さく、従来の対向電極と比べ1/10〜1/30に
軽減することができた。
第１図の破断線111で見た断面図を第２図に示す。対
向電極224は画素電極107と対向して設けられているが、
信号線125上の位置ではスリット130が設けられてあり、
このスリット130の幅ＷはＷ≧ｗ＋2d（ｗは信号線幅で
あり、ｄは最大液晶層厚）の関係となっている。液晶の
厚さは通常は一定であるが、カラーフィルター（Ｒ），
（Ｇ），（Ｂ）での黒レベルを改善するためにこれらカ
ラーフィルター（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）が重ね合わさっ
て液晶の層厚を小さくする場合がある。その場合は赤色
カラーフィルター221上の対向電極124と画素電極107と
の間隔が最大液晶層厚ｄとなる。
対向電極のスリット幅Ｗは2d分広くしてあるので、信
号線125と対向電極124との電界カップリングは極めて小
さく、誤点灯及び電圧ドロップの両方の欠点が解決でき
る。
実施例２ 第３図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施例
を説明するためのカラーフィルター基板321の一部とTFT
アレー基板301の一部とを模式的に示した平面図であ
り、それぞれ整合させて液晶を介して張り合わせられ表
示装置となる。
TFTアレー基板301の信号線（ドレイン電極に接続）30
5は直線状の配線となっている。したがって、対向電極3
24のスリット330は直線状である。スリット330の幅Ｗは
信号線幅ｗに最大液晶層厚ｄの２倍を加えた値となって
いる。第３図中の破断線333の断面図を第４図に示す。T
FTのドレイン電極305と同一である信号線の幅ｗの上の
スリット幅Ｗは図に示すような関係となる。スリット幅
Ｗの中心と信号線幅ｗの中心が一致するのが望ましい。
ところで、第３図の破断線344での第５図の断面図は
ゲート電極302（走査線に接続）とドレイン電極305（信
号線に接線）との交差部340を見たものである。TFTアレ
ー基板501のこの断面はちょうど走査線322が延在してい
る個所である。このため、対向電極324が信号線325上に
有り、誤点灯領域555が発生しても、走査線322の配線に
より遮光されるため全く目立たない。又、微少領域であ
るからその効果は実施例１と同様に達成できる。
実施例３ 本発明の更に他の実施例として第６図に示すようなブ
ラックマトリックスに適用した場合は、カラーフィルタ
ー基板621の凸部に対向電極624を設けないので、ドレイ
ン電極605に連らなる信号線との電界カップリングが著
く減少でき、そのために駆動電圧が上昇する問題を解決
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、対向電極と信号線と
の重なりを軽減し、走査線上のみで重なるようにしたた
め、誤点灯及び電界カップリングによる駆動電圧上昇が
避けられる効果がある。その結果、表示のコントラスト
改善、色度域改善、高彩度化、低電圧駆動化、低消費電
力化などがより改善される効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例を説
明するためのカラーフィルター基板とTFTアレー基板と
の各一部を示した平面図、第２図は第１図の破断線111
で見た断面図、第３図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明
の他の実施例を説明するためのカラーフィルター基板と
TFTアレー基板との各一部を示した平面図、第４図は第
３図の破断線333で見た断面図、第５図は第３図の破断
線344で見た断面図、第６図は本発明の更に他の実施例
を説明するための断面図、第7,8,9図は従来例を説明す
るための断面図である。 101,301,501……TFTアレー基板、122,322……走査線、1
04,304,704……TFT、125,325,805……信号線（ドレイン
電極）、305,605,705,905……ドレイン電極、107,307,6
07,707,907……画素電極、140,340……交差部、121,32
1,621,720……カラーフィルター基板、124,324,624,72
4,924……対向電極、130,330……スリット、221,421,72
1……赤色カラーフィルター、555……誤点灯領域、850
……誤透過光。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】薄膜トランジスタが各画素に設けられたマ
    トリックス形液晶表示装置において、信号線と走査線の
    交差部を除く、信号線上と対する対向電極にスリットを
    設けるとともに、前記対向前極の前記走査線に対向する
    領域にはスリットを設けないことを特徴とする薄膜トラ
    ンジスタアレー形液晶表示装置。
  2. 【請求項２】前記スリットの幅Ｗは前記信号線の幅ｗ、
    最大液晶厚をｄとした時Ｗ≧ｗ＋2dであることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の薄膜トランジスタアレ
    ー形液晶表示装置。
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