JPH05313191A

JPH05313191A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH05313191A
Application number: JP11761892A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kuwabara; 和広桑原; Yuji Mori; 祐二森; Yoshiaki Mikami; 佳朗三上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＦＴ選択ラインと信号ラインとのクロスオ
ーバーを根本的に無くした液晶表示装置を提供する。【構成】絶縁基板上にＴＦＴ選択ライン１を形成し、
その上層に絶縁層を介して半導体層５を形成し、さら
に、半導体層５の上部にドレイン電極３およびソース電
極４を形成して表示用ＴＦＴ２を構成し、各表示用ＴＦ
Ｔ２と対応するように表示電極６を形成し、各表示電極
６をそれぞれが対応している表示用ＴＦＴ２のソース電
極４に接続し、次行同列に配置された表示用ＴＦＴ２の
ドレイン電極３にも接続し、列ごとに表示用ＴＦＴ２を
表示電極６で直列に接続する。【効果】ＴＦＴ選択ラインと信号ラインとのクロスオ
ーバーを根本的に無くして、信号配線間のリークや短絡
等の問題を解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタすな
わちＴＦＴ素子を用いて液晶表示素子を個々に駆動する
液晶表示装置の回路構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＦＴを用いて駆動する従来の液晶表示
装置は、例えば特開昭５８−２１９５８９号公報に記載
されているような回路構成を採用していた。図１２は、
この種の従来の液晶表示装置の回路構成の一例を示す図
である。図１２の回路においては、絶縁層１３を介し
て、ＴＦＴ選択ライン１と信号ライン１４とを直交する
ように配置し、ＴＦＴ選択ライン１と信号ライン１４と
の各交差部に表示用ＴＦＴ２と表示電極６を配置してい
る。また、半導体層５を含んで形成された表示用ＴＦＴ
２のゲート電極１５を各行ごとにＴＦＴ選択ライン１に
接続し、ドレイン電極３を各列ごとに信号ライン１４に
接続し、ソース電極４を表示電極６に接続している。

【０００３】このように構成された液晶表示装置におい
ては、選択電位がＴＦＴ選択ライン１に順次印加され、
ＴＦＴ選択タイミングと同期して変化する画像情報電圧
が各信号ライン１４に印加される。画像情報電圧は、所
定の期間に選択された表示用ＴＦＴ２を介して表示電極
６に印加され、その表示電極６と対向するコモン電極と
の間に生じる電界により、液晶を駆動し情報を表示させ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の液晶表示装
置においては、ＴＦＴ選択ライン１と信号ライン１４と
の間にクロスオーバー部が存在するため、電気的な絶縁
を確保することが必要である。しかし、基板全面にわた
りクロスオーバー部に良好な絶縁を実現することは困難
であり、絶縁が不十分な個所では、リークや短絡によ
り、表示品質が劣化するという問題があった。

【０００５】図１３に示した蓄積容量を用いる方式の液
晶表示装置においても、ＴＦＴ選択ライン１と信号ライ
ン１４との間にクロスオーバー部が存在するので、絶縁
が不十分な個所では、リークや短絡により、やはり表示
品質が劣化するという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、ＴＦＴ選択ラインと信号
ラインとのクロスオーバーを根本的に無くした液晶表示
装置およびその製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、行列方向に配置された複数個の液晶画素
と、液晶画素に対応するように設けられた表示用ＴＦＴ
と、表示用ＴＦＴのゲート電極を各行ごとに共通接続し
共通接続されたゲート電極に選択電位を供給するＴＦＴ
選択ラインと、各列ごとに表示用ＴＦＴが直列接続され
るよう列方向に対して相互に隣接する表示用ＴＦＴのソ
ース／ドレインをそれぞれ接続した信号供給ラインと、
ＴＦＴ選択ラインに選択電位を順次出力するＴＦＴ選択
手段とを備えた液晶表示装置を提案するものである。

【０００８】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、行列方向に配置された複数個の液晶画素と、液晶画
素に対応するように設けられた表示用ＴＦＴと、表示用
ＴＦＴのゲート電極を各行ごとに共通接続し共通接続さ
れたゲート電極に選択電位を供給するＴＦＴ選択ライン
とを備えた液晶表示装置において、表示用ＴＦＴを各列
ごとに相互に隣接するＴＦＴのソース／ドレインを接続
し、直列接続された表示用ＴＦＴを画像信号供給ライン
の一部とした液晶表示装置を提案するものである。

【０００９】本発明は、さらに、上記目的を達成するた
めに、行列方向に配置された複数個の液晶画素と、液晶
画素ごとに設けられたスイッチング用ＴＦＴと、スイッ
チング用ＴＦＴのゲート電極を各行ごとに共通接続し共
通接続されたゲート電極に選択電位を供給するＴＦＴ選
択ラインと、スイッチング用ＴＦＴが列方向に対して直
列接続されるよう各列ごとに相互に隣接するスイッチン
グ用ＴＦＴのソース／ドレインをそれぞれ接続した信号
供給ラインと、スイッチング用ＴＦＴのソース／ドレイ
ンの一方に接続した蓄積容量と、蓄積容量の他方の電極
を共通接続し所定の電圧を供給する共通配線と、蓄積容
量の電荷を前記液晶画素に移動させる電荷転送用ＴＦＴ
と、液晶画素と共通配線との間に２個直列に接続され液
晶画素の電荷を所定の期間中に放電させる放電用ＴＦＴ
と、スイッチング用ＴＦＴ選択ラインに選択電位を順次
出力するスイッチング用ＴＦＴ選択手段とを備えた液晶
表示装置を提案するものである。

【００１０】上記いずれの液晶表示装置においても、画
像信号供給ラインを表示部中央で２分割し、ひとつの画
面枠内に実質的に上下２段の液晶表示装置を形成するこ
とができる。この場合は、表示部中央から上下方向に画
面を走査する。

【００１１】上記液晶表示装置は、携帯型またはデスク
トップ型情報処理機器の視覚情報表示手段として搭載可
能である。

【００１２】本発明は、上記目的を達成するために、絶
縁基板上にＴＦＴ選択ラインを形成し、その上層に絶縁
層を介して半導体層を形成し、半導体層の上部にドレイ
ン電極およびソース電極を形成して表示用ＴＦＴを構成
し、各表示用ＴＦＴのソース電極と次行同列に配置され
たドレイン電極とにまたがって表示電極を形成し列ごと
に表示用ＴＦＴを表示電極で直列に接続する液晶表示装
置の製造方法を提案するものである。

【００１３】

【作用】本発明においては、列ごとに表示用ＴＦＴを表
示電極で直列に接続して信号供給ラインを構成したの
で、連結された表示用ＴＦＴと表示電極とを導体として
画像情報電圧を供給できる。この構成によれば、表示用
ＴＦＴを全てオン状態にすると、信号供給ラインの一端
から供給された画像情報電圧は、連結された表示用ＴＦ
Ｔと表示電極とを導体として末端まで伝送される。

【００１４】また、信号供給ラインの末端に位置する表
示用ＴＦＴから順次オフ状態すなわち非導通状態にする
と、画像情報電圧は、信号供給ラインと電気的に導通を
絶たれた表示電極が構成する液晶容量で保持される。し
たがって、表示用ＴＦＴと表示電極とが、画像情報電圧
の供給と電圧の保持との機能を果すので、従来の信号ラ
インを省くことができ、信号ラインとＴＦＴ選択ライン
とのクロスオーバー部が根本的に無くなる。その結果、
リークや短絡により、表示品質が劣化するという問題が
解消される。

【００１５】

【実施例】次に、図１ないし図１１を参照して、本発明
の実施例を説明する。図１は、本発明による液晶表示装
置の第１実施例の構造をを示す画素部の平面図である。
図１において、１はＴＦＴ選択ライン、２は表示用ＴＦ
Ｔ、３はドレイン電極、４はソース電極、５は半導体
層、６は表示電極である。ＴＦＴ選択ライン１とドレイ
ン電極３とソース電極４とは、アルミＡｌ，クロムＣ
ｒ，タンタルＴａ等からなる。半導体層５は、アモルフ
ァスシリコンａ−Ｓｉからなる。表示電極６は、酸化イ
ンジウムＩＴＯやアルミＡｌ等からなる。これらの構成
要素は、周知の真空蒸着，スパッタリング，ＣＶＤ等の
方法により形成される。

【００１６】本実施例の液晶表示装置を製造するには、
まず、ガラス等の絶縁基板上に、周知の手段により、複
数本のＴＦＴ選択ライン１をそれぞれ平行に形成する。
その上層に、例えば窒化シリコンＳｉＮXや酸化シリコ
ンＳｉＯ₂等で絶縁層形成し、この絶縁層を介して、半
導体層５を形成する。さらに、半導体層５の上部に、ド
レイン電極３およびソース電極４を形成し、表示用ＴＦ
Ｔ２を構成する。次に、表示用ＴＦＴ２と対応するよう
に、表示電極６を形成する。このとき、各表示電極６
は、それぞれが対応する表示用ＴＦＴ２のソース電極４
に接続されるとともに、次行同列に配置された表示用Ｔ
ＦＴ２のドレイン電極３にも接続される。

【００１７】図２は、図１の実施例の液晶表示装置の等
価回路を示す回路図である。図２において、７は対向電
極、ＣLCは液晶容量、Ｖｓは画像情報電圧、ＶｇはＴＦ
Ｔ選択電圧、ＶCOMはコモン電圧である。既に説明した
図１の構造と対応する部分には、同じ符号を付けてあ
る。

【００１８】第１の絶縁基板上には、行列方向に表示用
ＴＦＴ２が形成され、表示用ＴＦＴ２のゲート電極は、
各行ごとに一本のＴＦＴ選択ライン１に共通接続されて
いる。さらに、同列に配置された複数個の表示用ＴＦＴ
２は、表示電極６で直列に接続されている。一方、第２
の絶縁基板上には、対向電極７が形成されており、第１
の基板と対向するように配置されている。第１の絶縁基
板と第２の絶縁基板との間には、ネマティック液晶，ポ
リマ分散型液晶ＰＤＬＣ，スメクティック液晶等の液晶
材料が封入されており、表示電極６と対向電極７とによ
り挾まれた領域に液晶容量ＣLCが形成される。

【００１９】ＴＦＴ選択ライン１には、表示用ＴＦＴ２
を駆動するＴＦＴ選択電圧Ｖgが印加される。また、列
ごとに表示用ＴＦＴ２と表示電極６とを直列に接続して
構成した信号供給ラインには、画像情報電圧Ｖsが印加
される。一方、対向電極７には、コモン電圧ＶCOMが印
加される。

【００２０】図３は、図１の実施例の動作を示すタイミ
ングチャートである。図２および図３により本実施例の
動作を説明する。図３において、ｆFはフレーム周波
数，ｔWは書き込み時間，ｔHは保持時間，Ｖg(ｏｎ)は
選択電位，Ｖg(ｏｆｆ)は非選択電位である。図２と同
じ信号電圧には、同じ符号を付けてある。

【００２１】１フレームの走査期間（１／ｆF）内に
は、画像情報電圧Ｖsを液晶容量ＣLCに充電するための
書き込み時間ｔWと、液晶容量ＣLCに充電された電圧に
より液晶を駆動し表示するための保持時間ｔHとが設定
されている。画像情報電圧Ｖsは、書き込み時間ｔW内に
一定のタイミングで電圧が変化し、保持時間ｔH内は、
所定電圧に固定され、さらに、１フレーム毎に電圧の極
性が反転される。ＴＦＴ選択電圧Ｖgも、書き込み時間
ｔW内に一定のタイミングで電圧が変化し、保持時間ｔH
内は所定の電圧に固定される。ＴＦＴ選択電圧Ｖgは、
ＴＦＴ選択ラインごとに、選択電位Ｖg(ｏｎ)すなわち
オン電圧の印加期間が異なり、ＴＦＴ選択ライン１
(１)，１(２)，１(３)，……，１(ｍ)の順に、印加期間
が短くなっている。

【００２２】図２の液晶表示装置を駆動する場合、表示
用ＴＦＴ２(１１)，２(１２)，２(１３)，……，２(１
ｎ)のソース／ドレイン電極の一端に、画像情報信号Ｖs
(１)，Ｖs(２)，Ｖs(３)，……，Ｖs(ｎ)を印加し、Ｔ
ＦＴ選択ライン１(１)，１(２)，１(３)，……，１(ｍ)
に、ＴＦＴ選択電圧Ｖg(１)，Ｖg(２)，Ｖg(３)，Ｖg
(４)，……，Ｖg(ｍ)を印加し、さらに、対向電極７に
コモン電圧ＶCOMを印加する。ＴＦＴ選択電圧Ｖg(１)，
Ｖg(２)，Ｖg(３)，Ｖg(４)，……，Ｖg(ｍ)は、書き込
み時間ｔWの最初で、一斉に選択電位Ｖg(ｏｎ)となり、
この選択電位Ｖg(ｏｎ)により、全ての表示用ＴＦＴ２
(ｉｊ)は、オン状態（導通状態）となる。画像情報電圧
Ｖs(ｊ)は、オン状態の表示用ＴＦＴ２(１ｊ)，２(２
ｊ)，２(３ｊ)，２(４ｊ)，……，２(ｍｊ)と表示電極
６(１ｊ)，６(２ｊ)，６(３ｊ)，……，６(ｍｊ)によ
り、末端の表示電極６(ｍｊ)まで伝達されて、表示電極
６(１ｊ)，６(２ｊ)，６(３ｊ)，……，６(ｍｊ)が構成
する液晶容量ＣLC(１ｊ)，ＣLC(２ｊ)，ＣLC(３ｊ)，…
…，ＣLC(ｍｊ)に充電される。

【００２３】このとき、画像情報電圧Ｖs(ｊ)は、液晶
容量ＣLCを充電するに必要な期間中変化はしない。充電
期間が経過した後、画像情報電圧Ｖs(ｊ)が、所定の電
圧に変化する。この電圧変化と同期して、ＴＦＴ選択電
圧Ｖg(ｍ)は、非選択電位Ｖg(ｏｆｆ)に変化する。これ
により、ＴＦＴ選択ライン１(ｍ)と接続されている表示
用ＴＦＴ６(ｍｊ)は、オフ状態すなわち非導通状態とな
るので、電気的に導通を絶たれた液晶容量ＣLC(ｍｊ)の
電圧は保持される。

【００２４】以後、同様に、画像情報電圧Ｖs(ｊ)を所
定のタイミングで変化させ、このタイミングと同期し
て、ＴＦＴ選択電圧Ｖg(ｉ)をＶg(ｍ−１)，Ｖg(ｍ−
２)，……，Ｖg(４)，Ｖg(３)，Ｖg(２)，Ｖg(１)と順
次オフ電圧Ｖg(ｏｆｆ)に変化させ、液晶容量ＣLC〔(ｍ
−１)ｊ〕，ＣLC〔(ｍ−２)ｊ〕，……，ＣLC〔４
ｊ〕，ＣLC〔３ｊ〕，ＣLC〔２ｊ〕，ＣLC〔１ｊ〕に、
順次画像情報電圧Ｖsが保持されていく。これらの動作
は、書き込み時間ｔW内で完了する。その後の保持時間
ｔH中は、画像情報電圧Ｖs(ｊ)もＴＦＴ選択電圧Ｖg
(ｉ)も所定の電圧に固定され、液晶容量ＣLC(ｉｊ)に充
電された電圧により、液晶を駆動し表示させる。

【００２５】なお、良好な表示を得るためには、書き込
み時間ｔWは、１フレームの走査期間（１／ｆF）の１／
２以下にすることが望ましい。以上の手順により、１フ
レームの走査が完了する。

【００２６】本実施例によれば、表示用ＴＦＴ２と表示
電極６とにより信号供給ラインを構成できるため、ＴＦ
Ｔ選択ライン１と信号供給ラインとのクロスオーバーを
根本的に無くすことが可能である。

【００２７】図４は、図１の液晶表示装置についてドラ
イバ回路を含めたシステム構成の一例を示すブロック図
である。コントロール回路１９は、画像情報信号とクロ
ックパルス信号とＴＦＴ選択信号とを出力する。画像情
報信号およびクロックパルス信号は、信号側駆動回路１
７に入力し、ＴＦＴ選択信号は、表示側駆動回路１８に
入力する。信号側駆動回路１７および表示側駆動回路１
８は、コントロール回路１９から出力された各種信号に
より、液晶表示装置１６を順次走査しながら、画像情報
信号を書込むように動作する。

【００２８】図５は、本発明による液晶表示装置の第２
実施例を示す画素部の平面図である。図５において、８
は共通電極，９は接続配線，Ｔ(ａ)はスイッチング用Ｔ
ＦＴ，Ｔ(ｂ)は電荷転送用ＴＦＴ，Ｔ(ｃ)およびＴ(ｄ)
は放電用ＴＦＴ，Ｃstgは蓄積容量である。前記実施例
と同じ構成要素には、同じ符号を付けてある。

【００２９】本実施例においては、ガラス等の絶縁基板
上に、ＴＦＴ選択ライン１および共通電極８が形成さ
れ、その上層には絶縁層が積層されている。ＴＦＴ選択
ライン１ａには、絶縁層を介して、半導体層５ａ，５
ｂ，５ｃ，が形成され、隣接するＴＦＴ選択ライン１ｂ
には、半導体層５ｄが形成されている。さらに、半導体
層５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの上部には、それぞれに対し
てソース電極とドレイン電極とが形成され、スイッチン
グ用ＴＦＴＴ(ａ)，電荷転送用ＴＦＴＴ(ｂ)，放電用
ＴＦＴＴ(ｃ)，Ｔ(ｄ)が構成されている。なお、ＴＦ
ＴＴ(ａ)，Ｔ(ｃ)はｎチャネルのＴＦＴであり、ＴＦ
ＴＴ(ｂ)，Ｔ(ｄ)は、ｐチャネルのＴＦＴである。ス
イッチング用ＴＦＴＴ(ａ)，電荷転送用ＴＦＴＴ
(ｂ)，放電用ＴＦＴＴ(ｃ)，Ｔ(ｄ)は、接続配線９ａ，
９ｂ，９ｃにより直列に接続され、接続配線９ｄは、絶
縁層を貫通して共通電極８に接続されている。次に、絶
縁層を介して共通電極８の一部と重なり、接続電極９ａ
に接続されるように表示電極６ｂが形成されている。こ
の共通電極８と絶縁層と表示電極６ｂの積層により、蓄
積容量Ｃstgが構成されている。また、接続配線９ｂと
接続するために、表示電極６ａが形成されている。さら
に、ＴＦＴＴ(ａ)のソース／ドレイン電極の一方は、
隣接行の同列の表示電極６ｂに接続されている。

【００３０】図６は、図５の実施例の液晶表示装置の等
価回路図である。図６において、図５と同じ構成要素に
は、同じ符号を付けてある。

【００３１】図６に示すように、一画素はスイッチング
用ＴＦＴＴ(ａ)，電荷転送用ＴＦＴＴ(ｂ)，放電用Ｔ
ＦＴＴ(ｃ)，Ｔ(ｄ)と蓄積容量Ｃstgと液晶容量ＣLCと
で構成され、前記構成を有する画素が、行列方向に配置
されている。画素内に配置された４個のＴＦＴは、Ｔ
(ａ)，Ｔ(ｂ)，Ｔ(ｃ)，Ｔ(ｄ)の順で直列に接続され、
さらに、スイッチング用ＴＦＴＴ(ａ)と電荷転送用Ｔ
ＦＴＴ(ｂ)の接続点には、蓄積容量Ｃstgが接続され、
電荷転送用ＴＦＴＴ(ｂ)と放電用ＴＦＴＴ(ｃ)の接続
点には、液晶容量ＣLCが接続されている。

【００３２】各画素内の蓄積容量Ｃstgの一端と放電用
ＴＦＴＴ(ｄ)のソース／ドレイン電極の一方とは、共
通電極８に接続され、液晶容量ＣLCの一端は、対向基板
に形成された対向電極に共通接続されている。また、ス
イッチング用ＴＦＴＴ(ａ)は、列ごとに直列に接続さ
れて信号供給ラインを形成し、スイッチング用ＴＦＴＴ
(ａ)，電荷転送用ＴＦＴＴ(ｂ)，放電用ＴＦＴＴ(ｃ)
のゲート電極は、行ごとにＴＦＴ選択ライン１に共通接
続されている。放電用ＴＦＴＴ(ｄ)のゲート電極は、
次行のＴＦＴ選択ライン１に接続され、末端の放電用Ｔ
ＦＴＴ(ｄ)(ｍ１)，Ｔ(ｄ)(ｍ２)，Ｔ(ｄ)(ｍ３)，……，Ｔ
(ｄ)(ｍｎ)のゲート電極は、追加されたＴＦＴ選択ライ
ン１(ｍ＋１)に共通接続されている。ＴＦＴ選択ライン
１には、それぞれＴＦＴ選択電圧Ｖgが印加され、スイ
ッチング用ＴＦＴＴ(ａ)を直列に接続した信号供給ライ
ンには、画像情報電圧Ｖsが印加され、共通電極８およ
び対向電極には、コモン電圧ＶCOMが印加される。

【００３３】図７は、図６の等価回路の動作を示すタイ
ミングチャートである。図７において、Ｖ〔Ｃstg〕は
蓄積容量の電圧，Ｖ〔ＣLC〕は液晶容量の電圧，ΔＶは
変動電圧であり、図６と同じ信号電圧には、同じ符号を
付けてある。

【００３４】図７に示すように、画像情報電圧Ｖsは、
１フレームの走査期間（１／ｆF）内に、一定のタイミ
ングで電圧が変化し、１フレームの走査期間（１／ｆ
F）ごとに電圧の極性が反転される。ＴＦＴ選択電圧Ｖg
も、前記画像情報電圧Ｖsの電圧変化のタイミングと同
期して電圧が変化する。ＴＦＴ選択電圧Ｖgは、ＴＦＴ
選択ラインごとに選択電位Ｖg(ｏｎ)（オン電圧）の印
加期間が異なり、ＴＦＴ選択ライン１(１)，１(２)，１
(３)，……，１(ｍ)の順に印加期間が短くなっている。

【００３５】図６に示した液晶表示装置を駆動する場
合、スイッチング用ＴＦＴＴ(ａ)(１１)，Ｔ(ａ)(１
２)，……，Ｔ(ａ)(１ｎ)のソース／ドレイン電極の一
端に、画像情報電圧Ｖs(１)，Ｖs(２)，……，Ｖs(ｎ)
を印加するとともに、ＴＦＴ選択ライン１(１)，１
(２)，１(３)，……，１(ｍ)，１(ｍ＋１)に、ＴＦＴ選
択電位Ｖg(１)，Ｖg(２)，Ｖg(３)，……，Ｖg(ｍ)，Ｖ
g(ｍ＋１)を印加し、さらに、共通電極８と液晶容量ＣL
Cの一端にコモン電圧ＶCOMを印加する。ＴＦＴ選択電圧
Ｖg(１)，Ｖg(２)，Ｖg(３)，……，Ｖg(ｍ)は、フレー
ム走査期間の最初で、一斉に選択電位Ｖg(ｏｎ)とな
り、その後、画像情報電圧Ｖsの電圧変化のタイミング
に合わせてＶg(ｍ)，Ｖg(ｍ−１)，……，Ｖg(３)，Ｖg
(２)，Ｖg(１)の順に非選択電位Ｖg(ｏｆｆ)に変化す
る。このとき、ｎチャネルのＴＦＴであるスイッチング
用ＴＦＴＴ(ａ)と放電用ＴＦＴＴ(ｃ)は、ＴＦＴ選択
電位Ｖgが選択電位Ｖg(ｏｎ)のときに、オン状態（導通
状態）となり、一方、ｐチャネルのＴＦＴである電荷転
送用ＴＦＴＴ(ｂ)と放電用ＴＦＴＴ(ｄ)とは、ＴＦＴ
選択電位Ｖgが非選択電位Ｖg(ｏｆｆ)のときに、オン状
態（導通状態）となる。

【００３６】フレーム走査期間の最初でＴＦＴ選択電圧
Ｖg(１)，Ｖg(２)，Ｖg(３)，……，Ｖg(ｍ)が一斉に選
択電位Ｖg(ｏｎ)になると、スイッチング用ＴＦＴＴ
(ａ)(ｉｊ)と放電用ＴＦＴＴ(ｃ)(ｉｊ)とは、オン状
態（導通状態）となり、一方、電荷転送用ＴＦＴＴ
(ｂ)(ｉｊ)と放電用ＴＦＴＴ(ｄ)(ｍｊ)を除く全ての
放電用ＴＦＴＴ(ｄ)は、オフ状態（非導通状態）とな
る。画像情報電圧Ｖs(ｊ)は、オン状態となったスイッ
チング用ＴＦＴＴ(ａ)(１ｊ)，Ｔ(ａ)(２ｊ)，Ｔ(ａ)
(３ｊ)，……、Ｔ(ａ)(ｍｊ)を介して、蓄積容量Ｃstg
(１ｊ)，Ｃstg(２ｊ)，Ｃstg(３ｊ)，……，Ｃstg(ｍ
ｊ)に充電される。このとき画像情報電圧Ｖs(ｊ)は、蓄
積容量Ｃstgを充電するのに必要な期間中は、変化しな
い。

【００３７】一方、常に非選択電位Ｖg(ｏｆｆ)である
ＴＦＴ選択電圧Ｖg(ｍ＋１)により、放電用ＴＦＴＴ
(ｄ)(ｍｊ)は、常時オン状態であり、ＴＦＴ選択電圧Ｖ
g(ｍ)により放電用ＴＦＴＴ(ｃ)(ｍｊ)も、オン状態と
なる。ＴＦＴＴ(ｃ)(ｍｊ)とＴ(ｄ)(ｍｊ)と液晶容量
ＣLC(ｍｊ)とは、直列に接続されており、さらに、放電
用ＴＦＴＴ(ｄ)(ｍｊ)の一端には、共通電極８により
液晶容量ＣLC(ｍｊ)の一端に印加されている電圧と等し
いコモン電圧ＶCOMが印加されているため、液晶容量ＣL
C(ｍｊ)の電圧は放電される。蓄積容量Ｃstg(１ｊ)，Ｃ
stg(２ｊ)，Ｃstg(３ｊ)，……，Ｃstg(ｍｊ)の充電が
完了すると、ＴＦＴ選択電圧Ｖg(ｍ)は、非選択電位Ｖg
(ｏｆｆ)となる。これにより、スイッチング用ＴＦＴ
Ｔ(ａ)(ｍｊ)はオフ状態となり、電気的に信号供給ライ
ンとの接続を絶たれた蓄積容量Ｃstg(ｍｊ)の電圧Ｖ
〔Ｃstg(ｍｊ)〕は保持される。また、放電用ＴＦＴＴ
(ｃ)(ｍｊ)もオフ状態となり、液晶容量ＣLC(ｍｊ)の放
電を終了する。

【００３８】一方、電荷転送用ＴＦＴＴ(ｂ)(ｍｊ)は
オン状態となり、液晶容量ＣLC(ｍｊ)は、蓄積容量Ｃst
g(ｍｊ)の電圧Ｖ〔Ｃstg(ｍｊ)〕により、電圧Ｖ〔ＣLC
(ｍｊ)〕に充電される。このとき、蓄積容量Ｃstgは、
液晶容量ＣLCよりも十分に容量が大きいため、小さい変
動電圧ΔＶで液晶容量ＣLC(ｍｊ)を充電でき、そのとき
の充電電圧は、Ｖ〔Ｃstg(ｍｊ)〕−ΔＶとなる。さら
に、ＴＦＴ選択電圧Ｖg(m)が非選択電位Ｖg(ｏｆｆ)と
なることにより、放電用ＴＦＴＴ(ｄ)〔(ｍ-1)ｊ〕が
オン状態となって、液晶容量ＣLC〔(ｍ-1)ｊ〕が放電さ
れ、蓄積容量Ｃstg〔(ｍ-1)ｊ〕による充電に備える。
したがって、液晶容量ＣLCの電圧は、蓄積容量Ｃstgで
充電が開始される直前に放電される。

【００３９】以後、同様に、画像情報電圧Ｖs(ｊ)を所
定のタイミングで変化させ、このタイミングと同期し
て、ＴＦＴ選択電圧Ｖg(ｉ)をＶg(ｍ−１)，Ｖg(ｍ−
２)，……，Ｖg(３)，Ｖg(２)，Ｖg(１)と順次非選択電
位Ｖg(ｏｆｆ)に変化させることにより、蓄積容量Ｃstg
〔(ｍ−１)ｊ〕，Ｃstg〔(ｍ−２)ｊ〕，……，Ｃstg
(３ｊ)，Ｃstg(２ｊ)，Ｃstg(１ｊ)に順次画像情報電圧
Ｖsが保持され、これと同時に液晶容量ＣLC〔(ｍ−１)
ｊ〕，ＣLC〔(ｍ−２)ｊ〕，……，ＣLC(３ｊ)，ＣLC
(２ｊ)，ＣLC(１ｊ)も放電および充電が行われる。以上
の手順によりフレームの走査が完了する。

【００４０】本実施例によれば、ＴＦＴＴ(ａ)と表示
電極６ｂとで信号供給ラインを構成できるため、ＴＦＴ
選択ライン１とのクロスオーバーを無くすことができ
る。

【００４１】図８は、本発明による液晶表示装置の第３
実施例を示す等価回路図である。回路の基本的構成は、
図１の実施例と同じであるが、表示部の中央で、信号供
給ラインを２分割してある。見方を変えれば、ひとつの
基板上に図２に示す液晶表示装置を２個配置した液晶表
示装置である。

【００４２】この装置構成では、表示部の中央から上下
方向に向って、列単位で表示がなされる。したがって、
パネルの上下に位置する液晶表示装置が独立して動作で
きるために、全体として高速描画が可能となり、表示品
質が向上する。

【００４３】図９は、図８に示す液晶表示装置の動作を
示すタイミングチャートである。表示部の中央から上下
方向に向って表示することを除けば、それぞれの部分の
動作は、図３と同じなので、説明を省略する。

【００４４】図１０は、図８の液晶表示装置についてド
ライバ回路を含めたシステム構成の一例を示すブロック
図である。液晶表示装置１６は、パネル中央線の上部と
下部とが独立して動作することから、信号側駆動回路１
７と走査側駆動回路１８とが、２組接続されている。動
作は、基本的に図４の場合と同じなので、説明を省略す
る。

【００４５】図１１は、上記各実施例の液晶表示装置を
携帯型の情報処理機器、例えばノート型パソコンまたは
ワークステーションに搭載した実施例の外観を示す斜視
図である。本実施例の液晶表示装置１６は、キーボード
２１等を備えた本体２０の表示部として搭載されるが、
携帯型でなくとも、すなわちデスクトップ型機器の表示
手段に採用してもよいことは、もちろんである。

【００４６】本実施例によれば、ＴＦＴ選択ラインと信
号供給ラインとのクロスオーバーを根本的に無くし、リ
ークや短絡により表示品質が劣化するという問題を完全
に解消できるので、高速表示でき、しかも視やすい液晶
表示装置が得られる。

【００４７】

【発明の効果】発明によれば、画素用ＴＦＴと表示電極
を直列接続し、これらの直列接続部をにより画像情報電
圧を伝達しているので、従来のＴＦＴにより駆動する液
晶表示装置に必要であった信号供給ラインを省略でき、
ＴＦＴ選択ラインと信号供給ラインとのクロスオーバー
を根本的に無くし、リークや短絡により表示品質が劣化
するという問題を完全に解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例の構造
を示す画素部の平面図である。

【図２】図１の実施例の液晶表示装置に対応する等価回
路を示す回路図である。

【図３】図１の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

【図４】図２に示す液晶表示装置のシステム構成を示す
図である。

【図５】本発明による液晶表示装置の第２実施例の構造
を示す画素部の平面図である。

【図６】図５の実施例の液晶表示装置に対応する等価回
路を示す回路図である。

【図７】図５の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

【図８】本発明による液晶表示装置の第３実施例の構造
を示す画素部の平面図である。

【図９】図８の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。

【図１０】図８に示す液晶表示装置のシステム構成を示
す図である。

【図１１】本発明による液晶表示装置の応用例を示す斜
視図である。

【図１２】従来の液晶表示装置の画素部の一例を示す平
面図である。

【図１３】蓄積容量を備えた従来の液晶表示装置の画素
部の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ＴＦＴ選択ライン２表示用ＴＦＴ３ドレイン電極４ソース電極５半導体層６表示電極７対向電極８共通電極９接続配線１３絶縁層１４信号ライン１５ゲート電極１６液晶表示装置１７信号側駆動回路１８走査側駆動回路１９コントロール回路２０本体２１キーボードＶs 画像情報電圧Ｖg ＴＦＴ選択電圧ＶCOM コモン電圧ＣLC 液晶容量ｆF フレーム周波数ｔW 書き込み時間ｔH 保持時間Ｖg(on) 選択電位Ｖg(off) 非選択電位ＴＴＦＴＣstg 蓄積容量Ｖ(Ｃstg) 蓄積容量電圧Ｖ(ＣLC) 液晶容量電圧 ΔＶ変動電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 29/784

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行列方向に配置された複数個の液晶画素
と、前記液晶画素に対応するように設けられた表示用ＴＦＴ
と、前記表示用ＴＦＴのゲート電極を各行ごとに共通接続し
共通接続されたゲート電極に選択電位を供給するＴＦＴ
選択ラインと、各列ごとに表示用ＴＦＴが直列接続されるよう列方向に
対して相互に隣接する表示用ＴＦＴのソース／ドレイン
をそれぞれ接続した信号供給ラインと、前記ＴＦＴ選択ラインに選択電位を順次出力するＴＦＴ
選択手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】行列方向に配置された複数個の液晶画素
と、前記液晶画素に対応するように設けられた表示用ＴＦＴ
と、前記表示用ＴＦＴのゲート電極を各行ごとに共通接続し
共通接続されたゲート電極に選択電位を供給するＴＦＴ
選択ラインとを備えた液晶表示装置において、前記表示用ＴＦＴを各列ごとに相互に隣接するＴＦＴの
ソース／ドレインを接続し、直列接続された表示用ＴＦ
Ｔを画像信号供給ラインの一部としたことを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項３】行列方向に配置された複数個の液晶画素
と、前記液晶画素ごとに設けられたスイッチング用ＴＦＴ
と、前記スイッチング用ＴＦＴのゲート電極を各行ごとに共
通接続し共通接続されたゲート電極に選択電位を供給す
るＴＦＴ選択ラインと、前記スイッチング用ＴＦＴが列方向に対して直列接続さ
れるよう各列ごとに相互に隣接するスイッチング用ＴＦ
Ｔのソース／ドレインをそれぞれ接続した信号供給ライ
ンと、前記スイッチング用ＴＦＴのソース／ドレインの一方に
接続した蓄積容量と、前記蓄積容量の他方の電極を共通接続し所定の電圧を供
給する共通配線と、前記蓄積容量の電荷を前記液晶画素に移動させる電荷転
送用ＴＦＴと、前記液晶画素と前記共通配線との間に２個直列に接続さ
れ前記液晶画素の電荷を所定の期間中に放電させる放電
用ＴＦＴと、前記スイッチング用ＴＦＴ選択ラインに選択電位を順次
出力するスイッチング用ＴＦＴ選択手段とを備えたこと
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか一項に記載
の液晶表示装置において、前記画像信号供給ラインを表示部中央で２分割し、ひと
つの画面枠内に実質的に上下２段の液晶表示装置を形成
したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか一項に記載
の液晶表示装置を視覚情報表示手段として搭載したこと
を特徴とする情報処理機器。
【請求項６】絶縁基板上にＴＦＴ選択ラインを形成
し、その上層に絶縁層を介して半導体層を形成し、前記半導体層の上部にドレイン電極およびソース電極を
形成して表示用ＴＦＴを構成し、前記各表示用ＴＦＴと対応するように表示電極を形成
し、各表示用ＴＦＴのソース電極と次行同列に配置されたド
レイン電極とにまたがって表示電極を形成し列ごとに表
示用ＴＦＴを表示電極で直列に接続することを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。