JPH07325322A - 薄膜トランジスタ液晶表示装置 - Google Patents
薄膜トランジスタ液晶表示装置Info
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- JPH07325322A JPH07325322A JP11882894A JP11882894A JPH07325322A JP H07325322 A JPH07325322 A JP H07325322A JP 11882894 A JP11882894 A JP 11882894A JP 11882894 A JP11882894 A JP 11882894A JP H07325322 A JPH07325322 A JP H07325322A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 広視角化が可能な画素分割構成の薄膜トラン
ジスタ(TFT)液晶表示装置を、通常の構成の液晶表示
装置と同じ簡単な工程で製作可能とする。 【構成】 逆スタガー構造のTFT14から供給された駆
動電圧を分割(低減)するために画素の容量に直列接続さ
れた制御容量12を、ソース電極8aとドレイン電極8bと
同時に形成される導電体パターンと画素電極で形成す
る。
ジスタ(TFT)液晶表示装置を、通常の構成の液晶表示
装置と同じ簡単な工程で製作可能とする。 【構成】 逆スタガー構造のTFT14から供給された駆
動電圧を分割(低減)するために画素の容量に直列接続さ
れた制御容量12を、ソース電極8aとドレイン電極8bと
同時に形成される導電体パターンと画素電極で形成す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ(T
FT)アレイ基板によって駆動される液晶表示装置に関
し、その視角特性を改善する構成に係る。
FT)アレイ基板によって駆動される液晶表示装置に関
し、その視角特性を改善する構成に係る。
【0002】
【従来の技術】1つの画素を複数の副画素に分割し、各
副画素の液晶層に印加する電圧を変化させることによっ
て、広い視野角で良好な多階調表示をさせ、視角特性を
改善する技術(画素分割法と呼ばれる従来技術)として、
特開昭61−166590号「液晶表示素子及びその駆動方
法」,特開昭62−182717号「液晶表示装置」、または特
開平2−12号「液晶表示装置の画素および液晶表示装置
における画素のグレースケールを実現する方法」等があ
る。
副画素の液晶層に印加する電圧を変化させることによっ
て、広い視野角で良好な多階調表示をさせ、視角特性を
改善する技術(画素分割法と呼ばれる従来技術)として、
特開昭61−166590号「液晶表示素子及びその駆動方
法」,特開昭62−182717号「液晶表示装置」、または特
開平2−12号「液晶表示装置の画素および液晶表示装置
における画素のグレースケールを実現する方法」等があ
る。
【0003】図7は、従来のノーマリーホワイトモー
ド、すなわち液晶層に電圧が印加されないとき明状態と
なり、電圧が印加されたとき暗状態となるように、液晶
表示装置の前後に配置された偏光板の偏光軸が設定され
たモードのTFT液晶表示装置における液晶表示装置の
駆動電圧に対する輝度特性を示している。図7(a)は液
晶表示装置の真正面から見たときの駆動電圧に対する輝
度特性であり、図7(b)は、液晶表示装置の下方向30゜
に視点を傾けて見たときの駆動電圧に対する輝度特性で
ある。
ド、すなわち液晶層に電圧が印加されないとき明状態と
なり、電圧が印加されたとき暗状態となるように、液晶
表示装置の前後に配置された偏光板の偏光軸が設定され
たモードのTFT液晶表示装置における液晶表示装置の
駆動電圧に対する輝度特性を示している。図7(a)は液
晶表示装置の真正面から見たときの駆動電圧に対する輝
度特性であり、図7(b)は、液晶表示装置の下方向30゜
に視点を傾けて見たときの駆動電圧に対する輝度特性で
ある。
【0004】図8は液晶表示装置の視角特性を測定する
ときの視点を示す模式図であり、図7でいう下方向と
は、図8(a)に示すように液晶が2枚の透明なガラス基
板1a,1bの間に挟持され、このガラス基板1a,1bの
垂直方向から見た各ガラス基板の液晶分子10aの図8(b)
に示す配向方向21a,21bが矢印の方向としたとき、図8
(b)をa−a′面で切断して横方向から見た図8(a)(2
枚のガラス基板1a,1b間に電圧が印加され、液晶分子
10aが立ち上がったときのものを示したもの)において、
右方向に視点Eを傾けたときと定義する。また、ここで
の角度は、ガラス基板1bの垂線からの視点Eの傾き角
度θを示す。
ときの視点を示す模式図であり、図7でいう下方向と
は、図8(a)に示すように液晶が2枚の透明なガラス基
板1a,1bの間に挟持され、このガラス基板1a,1bの
垂直方向から見た各ガラス基板の液晶分子10aの図8(b)
に示す配向方向21a,21bが矢印の方向としたとき、図8
(b)をa−a′面で切断して横方向から見た図8(a)(2
枚のガラス基板1a,1b間に電圧が印加され、液晶分子
10aが立ち上がったときのものを示したもの)において、
右方向に視点Eを傾けたときと定義する。また、ここで
の角度は、ガラス基板1bの垂線からの視点Eの傾き角
度θを示す。
【0005】図7(a)に示すように従来の液晶表示装置
において、8階調表示をさせるとき、まず真正面(0゜)
から見て輝度を8等分割(B1,B2,………,B8)し、
各々の輝度レベルに対して電圧レベル(V1,V2,……
…,V8)を設定する。
において、8階調表示をさせるとき、まず真正面(0゜)
から見て輝度を8等分割(B1,B2,………,B8)し、
各々の輝度レベルに対して電圧レベル(V1,V2,……
…,V8)を設定する。
【0006】一方、図7(b)に示すように視点を下方向
に30゜傾けた場合、駆動電圧−輝度特性は、図7(a)の
真正面(0゜)に比べて低電圧側にシフトするとともに、
高電圧側に新たなピークが現れる。この状態で各電圧レ
ベルに対する輝度レベル(B1′,B2′,………,B
8′)を見てみると、高輝度部分(B1′とB2′間等)で
は、輝度レベル間の差が大きくなり、一方、低輝度部分
では輝度レベル間の差が小さくなる。
に30゜傾けた場合、駆動電圧−輝度特性は、図7(a)の
真正面(0゜)に比べて低電圧側にシフトするとともに、
高電圧側に新たなピークが現れる。この状態で各電圧レ
ベルに対する輝度レベル(B1′,B2′,………,B
8′)を見てみると、高輝度部分(B1′とB2′間等)で
は、輝度レベル間の差が大きくなり、一方、低輝度部分
では輝度レベル間の差が小さくなる。
【0007】これは目視では、真正面から見た画像に比
べて非常に暗い画像として見える(黒つぶれ現象と呼
ぶ)。さらに、B6′とB7′の輝度レベルは、新たなピ
ークによって逆転している。これは階調反転現象と呼ば
れ、目視では写真のネガのような画像として見える。以
上のように、従来の液晶表示装置では、視点を下方向に
傾けると、階調表示がかなり悪化するという課題があっ
た。
べて非常に暗い画像として見える(黒つぶれ現象と呼
ぶ)。さらに、B6′とB7′の輝度レベルは、新たなピ
ークによって逆転している。これは階調反転現象と呼ば
れ、目視では写真のネガのような画像として見える。以
上のように、従来の液晶表示装置では、視点を下方向に
傾けると、階調表示がかなり悪化するという課題があっ
た。
【0008】次に、図9は画素分割法による液晶表示装
置の駆動電圧に対する輝度特性を示し、図11は画素分割
構成した図10に示すTFT液晶表示装置の断面構成図の
等価回路である。図11に示すように、画素が2つの副画
素11a,11bに分割され、副画素(Clc1)11aには直接、
TFT14のドレイン電極(D)が接続されている。一方、
副画素(Clc2)11bには、制御容量(Cc)12が直列にドレ
イン電極(D)と接続されている。また、付加容量(Cst)
13もドレイン電極(D)と接続されている。これによっ
て、TFT14から供給された駆動電圧(Vd)は、副画素1
1aには同じ電圧値が供給されるが、副画素11bにおいて
は、駆動電圧の一部が制御容量(Cc)12に分割される。
つまり、副画素11aおよび副画素11bに供給される駆動電
圧Vlc1およびVlc2は、
置の駆動電圧に対する輝度特性を示し、図11は画素分割
構成した図10に示すTFT液晶表示装置の断面構成図の
等価回路である。図11に示すように、画素が2つの副画
素11a,11bに分割され、副画素(Clc1)11aには直接、
TFT14のドレイン電極(D)が接続されている。一方、
副画素(Clc2)11bには、制御容量(Cc)12が直列にドレ
イン電極(D)と接続されている。また、付加容量(Cst)
13もドレイン電極(D)と接続されている。これによっ
て、TFT14から供給された駆動電圧(Vd)は、副画素1
1aには同じ電圧値が供給されるが、副画素11bにおいて
は、駆動電圧の一部が制御容量(Cc)12に分割される。
つまり、副画素11aおよび副画素11bに供給される駆動電
圧Vlc1およびVlc2は、
【0009】
【数1】Vlc1=Vd
【0010】
【数2】Vlc2=Vd×Cc/(Clc2+Cc) 結果、Vlc1>Vlc2となる。
【0011】これによって、駆動電圧−輝度特性は、図
9(a)に示す視点を真正面から見たときは、副画素11aに
おいては前記図7(a)と同じ特性となるが、副画素11bの
駆動電圧−輝度特性は、副画素11aに比較して高電圧側
にシフトする。その結果、全画素11cの駆動電圧−輝度
特性は2つが合成された特性となり、その傾きは図7
(a)に比べて緩くなる。
9(a)に示す視点を真正面から見たときは、副画素11aに
おいては前記図7(a)と同じ特性となるが、副画素11bの
駆動電圧−輝度特性は、副画素11aに比較して高電圧側
にシフトする。その結果、全画素11cの駆動電圧−輝度
特性は2つが合成された特性となり、その傾きは図7
(a)に比べて緩くなる。
【0012】一方、図9(b)に示す視点を下方向30゜に
傾けたときは、副画素11aは前記図7(b)と同じ特性であ
るが、副画素11bは高電圧側にシフトする。そして、い
ずれの副画素11a,11bにおいても、高電圧側に新たなピ
ークが現れる。その結果、合成された全画素11cの駆動
電圧−輝度特性は、図7(b)に比べて傾きが緩くなる。
傾けたときは、副画素11aは前記図7(b)と同じ特性であ
るが、副画素11bは高電圧側にシフトする。そして、い
ずれの副画素11a,11bにおいても、高電圧側に新たなピ
ークが現れる。その結果、合成された全画素11cの駆動
電圧−輝度特性は、図7(b)に比べて傾きが緩くなる。
【0013】ここで、視点を0゜から下方向30゜に傾け
たことによる駆動電圧−輝度特性の低電圧側へのシフト
する電圧値は図7の場合と変わらないため、8階調の各
輝度レベル間の差は、画素分割構成でない液晶表示装置
の構成の視点30゜の輝度レベル間の差に比べて均一にな
っているのがわかる。これによって、従来、観測された
黒つぶれ現象は緩和される。また、下方向30゜における
高電圧側のピークは、各々の副画素のピークが互いに打
ち消し合うため、全画素の特性は単調減少する滑らかな
特性となる。これによって、従来、観測された階調反転
現象はなくなる。以上、画素分割構成では、この2つの
効果で下方向の視点において、画素分割構成でない液晶
表示装置に比べてかなり階調表示が改善される。
たことによる駆動電圧−輝度特性の低電圧側へのシフト
する電圧値は図7の場合と変わらないため、8階調の各
輝度レベル間の差は、画素分割構成でない液晶表示装置
の構成の視点30゜の輝度レベル間の差に比べて均一にな
っているのがわかる。これによって、従来、観測された
黒つぶれ現象は緩和される。また、下方向30゜における
高電圧側のピークは、各々の副画素のピークが互いに打
ち消し合うため、全画素の特性は単調減少する滑らかな
特性となる。これによって、従来、観測された階調反転
現象はなくなる。以上、画素分割構成では、この2つの
効果で下方向の視点において、画素分割構成でない液晶
表示装置に比べてかなり階調表示が改善される。
【0014】次に、薄膜トランジスタで駆動される液晶
表示装置について説明する。図12は従来のTFT液晶表
示装置の平面構成図、図13は図12のa−a′線で切断し
たTFT液晶表示装置の1画素の断面図、図14は図13の
TFT液晶表示装置の1画素の等価回路である。
表示装置について説明する。図12は従来のTFT液晶表
示装置の平面構成図、図13は図12のa−a′線で切断し
たTFT液晶表示装置の1画素の断面図、図14は図13の
TFT液晶表示装置の1画素の等価回路である。
【0015】図12に示すX方向にゲート配線群、Y方向
にソース配線群が延在する。そして、ゲート配線とソー
ス配線の各交点には、TFT14と、TFT14に接続する
形で透明電極2が存在する。TFT14は、スイッチ素子
として働き、透明電極2はその上の液晶分子を駆動する
画素電極として働く。
にソース配線群が延在する。そして、ゲート配線とソー
ス配線の各交点には、TFT14と、TFT14に接続する
形で透明電極2が存在する。TFT14は、スイッチ素子
として働き、透明電極2はその上の液晶分子を駆動する
画素電極として働く。
【0016】図14に示すゲート配線端(Gn)に接続され
た駆動ICより各ゲート配線に時間的に順次与えられた
パルス信号によって、そのゲート配線上のTFT14がオ
ン状態となる。そして、ゲート配線端(Gn)に接続され
た駆動ICからソース配線端(S)を通じて供給された映
像信号が、そのオン状態のTFT14を通じて、各透明電
極(画素電極)2に供給される。また、画素11と並列に付
加容量13が接続されている。この付加容量13は、画素11
に供給された映像信号の保持特性を向上させるためのも
のである。
た駆動ICより各ゲート配線に時間的に順次与えられた
パルス信号によって、そのゲート配線上のTFT14がオ
ン状態となる。そして、ゲート配線端(Gn)に接続され
た駆動ICからソース配線端(S)を通じて供給された映
像信号が、そのオン状態のTFT14を通じて、各透明電
極(画素電極)2に供給される。また、画素11と並列に付
加容量13が接続されている。この付加容量13は、画素11
に供給された映像信号の保持特性を向上させるためのも
のである。
【0017】次に、図12ないし図14を用いて、逆スタガ
ー構成のTFTアレイ基板の製作工程の概要を説明す
る。まず、図13に示す透明なガラス基板1a上に、画素1
1の液晶を駆動する透明電極(画素電極)2を形成する。
次に、絶縁体としてシリコン酸化膜3を堆積させる。そ
して、クロム等の金属でゲート電極4を形成する。そし
て、TFT14のゲート絶縁膜として働くシリコン窒化膜
5をその上に堆積させる。次に、TFT14を構成する半
導体層6を形成する。この半導体層6は、ゲート電極4
に印加される電圧によってその抵抗値が変化し、スイッ
チ素子としての機能を与える。
ー構成のTFTアレイ基板の製作工程の概要を説明す
る。まず、図13に示す透明なガラス基板1a上に、画素1
1の液晶を駆動する透明電極(画素電極)2を形成する。
次に、絶縁体としてシリコン酸化膜3を堆積させる。そ
して、クロム等の金属でゲート電極4を形成する。そし
て、TFT14のゲート絶縁膜として働くシリコン窒化膜
5をその上に堆積させる。次に、TFT14を構成する半
導体層6を形成する。この半導体層6は、ゲート電極4
に印加される電圧によってその抵抗値が変化し、スイッ
チ素子としての機能を与える。
【0018】次に、透明電極(画素電極)2の上のシリコ
ン酸化膜3とシリコン窒化膜5の絶縁膜層にコンタクト
ホール7を開け、透明電極(画素電極)2の一部を露出さ
せる。次に、アルミニウム等の金属を用いて、ソース電
極8a,ドレイン電極8b,付加容量電極8c(図12参照)
を同時に形成する。このとき、ドレイン電極8bは、透
明電極(画素電極)2の上に開けたコンタクトホール7を
介して、ドレイン電極8bと透明電極(画素電極)2が接
続するように形成し、また同様にコンタクトホール7を
介して、付加容量電極8cと透明電極(画素電極)2が接
続するように形成する。以上の工程によって、TFTア
レイ基板が完成する。その後、本TFTアレイ基板を、
透明電極9が一面に堆積されたもう1つのガラス基板1
bと、約5μmのギャップを形成して貼り合わせ、その間
に液晶10を注入する。
ン酸化膜3とシリコン窒化膜5の絶縁膜層にコンタクト
ホール7を開け、透明電極(画素電極)2の一部を露出さ
せる。次に、アルミニウム等の金属を用いて、ソース電
極8a,ドレイン電極8b,付加容量電極8c(図12参照)
を同時に形成する。このとき、ドレイン電極8bは、透
明電極(画素電極)2の上に開けたコンタクトホール7を
介して、ドレイン電極8bと透明電極(画素電極)2が接
続するように形成し、また同様にコンタクトホール7を
介して、付加容量電極8cと透明電極(画素電極)2が接
続するように形成する。以上の工程によって、TFTア
レイ基板が完成する。その後、本TFTアレイ基板を、
透明電極9が一面に堆積されたもう1つのガラス基板1
bと、約5μmのギャップを形成して貼り合わせ、その間
に液晶10を注入する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画素分
割法を行った図10に示すTFT液晶表示装置の断面構成
図と、図11に示すその1画素の等価回路は、特開平4−
348323号公報より引用したものである。本構成のTFT
14は、図10に示すようにゲート電極4aが最上層にある
スタガー構成である。本スタガー構成のTFTでは、2
aがドレイン電極で、副画素11aの電極を兼用として働
き、2bが副画素11bの電極として働き、2cがソース電
極として働き、8がソース配線として働く。そして、そ
の上に半導体層6が形成され、更にその上にゲート絶縁
膜として働くシリコン窒化膜5が形成された後、ゲート
電極4aが形成される。
割法を行った図10に示すTFT液晶表示装置の断面構成
図と、図11に示すその1画素の等価回路は、特開平4−
348323号公報より引用したものである。本構成のTFT
14は、図10に示すようにゲート電極4aが最上層にある
スタガー構成である。本スタガー構成のTFTでは、2
aがドレイン電極で、副画素11aの電極を兼用として働
き、2bが副画素11bの電極として働き、2cがソース電
極として働き、8がソース配線として働く。そして、そ
の上に半導体層6が形成され、更にその上にゲート絶縁
膜として働くシリコン窒化膜5が形成された後、ゲート
電極4aが形成される。
【0020】また図10に示すように、画素電極は、2つ
の副画素11a,11bの電極2a,2bに分割されている。2
つの副画素11a,11bの電極2a,2bの下には、第2の絶
縁膜33を介して、平面的に見てその一部が重なるように
第1の導電体32を形成する。この第1の導電体32は、第
2の絶縁膜33のコンタクトホール34を介して、第1の副
画素11aの電極2aに接続する。また、第1の導電体32と
第2の副画素11bの電極2bの間では、駆動電圧を分割す
るための制御容量12を形成する。また、第1の副画素11
aの電極2aの上には、ゲート絶縁膜としてのシリコン窒
化膜5を介して、ゲート電極4aと同時に形成された導
電体パターン4bを形成する。この導電体パターン4bと
第2の副画素11bの電極2bの間で、液晶印加電圧を保持
するための付加容量13を形成する。ここで、第1の絶縁
膜31の裏面に形成される部材30は、裏面から半導体層6
に光が当たって、TFTのオフ時の抵抗が下がることを
防ぐための不透明の遮光膜である。
の副画素11a,11bの電極2a,2bに分割されている。2
つの副画素11a,11bの電極2a,2bの下には、第2の絶
縁膜33を介して、平面的に見てその一部が重なるように
第1の導電体32を形成する。この第1の導電体32は、第
2の絶縁膜33のコンタクトホール34を介して、第1の副
画素11aの電極2aに接続する。また、第1の導電体32と
第2の副画素11bの電極2bの間では、駆動電圧を分割す
るための制御容量12を形成する。また、第1の副画素11
aの電極2aの上には、ゲート絶縁膜としてのシリコン窒
化膜5を介して、ゲート電極4aと同時に形成された導
電体パターン4bを形成する。この導電体パターン4bと
第2の副画素11bの電極2bの間で、液晶印加電圧を保持
するための付加容量13を形成する。ここで、第1の絶縁
膜31の裏面に形成される部材30は、裏面から半導体層6
に光が当たって、TFTのオフ時の抵抗が下がることを
防ぐための不透明の遮光膜である。
【0021】このように従来の画素分割法を行ったTF
T液晶表示装置は、従来の構成に加えて、図10に示すよ
うに新たに第1の導電体32と第2の絶縁膜33を形成する
必要があるため、従来のTFT液晶表示装置に比較して
製作コストが向上するという課題があった。
T液晶表示装置は、従来の構成に加えて、図10に示すよ
うに新たに第1の導電体32と第2の絶縁膜33を形成する
必要があるため、従来のTFT液晶表示装置に比較して
製作コストが向上するという課題があった。
【0022】本発明は、このような従来の課題を解決
し、広視角化が可能な画素分割構成の薄膜トランジスタ
液晶表示装置を通常の構成の液晶表示層と同様な簡単な
工程で製作可能とすることを目的とする。
し、広視角化が可能な画素分割構成の薄膜トランジスタ
液晶表示装置を通常の構成の液晶表示層と同様な簡単な
工程で製作可能とすることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明の第1は、上記目
的を達成するため、部材である基板上に複数の逆スタガ
ー構成の薄膜トランジスタと、複数の画素電極とがマト
リクス状に配列され、前記複数の画素電極の中の一部の
数の画素電極において画素容量と直列に接続された制御
容量を有する薄膜トランジスタ液晶表示装置において、
前記制御容量を形成する電極が、前記薄膜トランジスタ
を形成するソース−ドレイン電極と同時に形成される導
電体パターンと画素電極とで構成されていることを特徴
とする。
的を達成するため、部材である基板上に複数の逆スタガ
ー構成の薄膜トランジスタと、複数の画素電極とがマト
リクス状に配列され、前記複数の画素電極の中の一部の
数の画素電極において画素容量と直列に接続された制御
容量を有する薄膜トランジスタ液晶表示装置において、
前記制御容量を形成する電極が、前記薄膜トランジスタ
を形成するソース−ドレイン電極と同時に形成される導
電体パターンと画素電極とで構成されていることを特徴
とする。
【0024】本発明の実施例によれば、部材である基板
上に、2つ以上に分割された画素電極を駆動する1つの
逆スタガー構成の薄膜トランジスタがマトリクス状に配
列され、前記2つ以上に分割された画素電極の中の一
部、または全部の副画素電極において、副画素容量と直
列に接続された制御容量を有することを特徴とする。
上に、2つ以上に分割された画素電極を駆動する1つの
逆スタガー構成の薄膜トランジスタがマトリクス状に配
列され、前記2つ以上に分割された画素電極の中の一
部、または全部の副画素電極において、副画素容量と直
列に接続された制御容量を有することを特徴とする。
【0025】
【作用】本発明は、複数の逆スタガー構成のTFTと複
数の画素電極を有し、一部の数の画素電極に於て画素容
量と直列に接続された制御容量を有するTFT液晶表示
装置を製作する際、本制御容量が、前記薄膜トランジス
タを形成するソース−ドレイン電極と同時に形成される
導電体パターンと画素電極で構成することによって、制
御容量を形成するために、従来のような新たな導電体、
または新たな絶縁体を形成する必要がなく、従来と同じ
コストでTFT液晶表示装置を製作することが可能とな
る。
数の画素電極を有し、一部の数の画素電極に於て画素容
量と直列に接続された制御容量を有するTFT液晶表示
装置を製作する際、本制御容量が、前記薄膜トランジス
タを形成するソース−ドレイン電極と同時に形成される
導電体パターンと画素電極で構成することによって、制
御容量を形成するために、従来のような新たな導電体、
または新たな絶縁体を形成する必要がなく、従来と同じ
コストでTFT液晶表示装置を製作することが可能とな
る。
【0026】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例におけるTFT
液晶表示装置の平面構成図、図2は、図1のa−a′線
で切断した1画素の断面図、図3は図2のTFT液晶表
示装置の等価回路図である。
液晶表示装置の平面構成図、図2は、図1のa−a′線
で切断した1画素の断面図、図3は図2のTFT液晶表
示装置の等価回路図である。
【0027】図1ないし図3において、前記従来例の図
7ないし図14と同じ構成要素には同じ符号を付してあ
る。
7ないし図14と同じ構成要素には同じ符号を付してあ
る。
【0028】以下に本実施例によるTFT液晶表示装置
の構成と製作工程を、図1ないし図3により説明する。
の構成と製作工程を、図1ないし図3により説明する。
【0029】まず、図2に示す透明なガラス基板1a上
に、副画素11a,11bの液晶を駆動する透明電極2a,2b
を形成する。次に、絶縁膜としてシリコン酸化膜3を堆
積させる。そして、クロム等の金属でゲート電極4を形
成する。そして、TFT14のゲート絶縁膜として働くシ
リコン窒化膜5をその上に堆積させる。次に、TFT14
を構成する半導体層6を形成する。この半導体層6は、
ゲート電極4に印加される電圧によってその抵抗値が変
化し、スイッチ素子としての機能を与える。
に、副画素11a,11bの液晶を駆動する透明電極2a,2b
を形成する。次に、絶縁膜としてシリコン酸化膜3を堆
積させる。そして、クロム等の金属でゲート電極4を形
成する。そして、TFT14のゲート絶縁膜として働くシ
リコン窒化膜5をその上に堆積させる。次に、TFT14
を構成する半導体層6を形成する。この半導体層6は、
ゲート電極4に印加される電圧によってその抵抗値が変
化し、スイッチ素子としての機能を与える。
【0030】次に、透明電極2aの上のシリコン酸化膜
3とシリコン窒化膜5の絶縁膜層にコンタクトホール7
を開け、透明電極2の一部を露出させる。次に、アルミ
ニウム等の金属を用いてソース電極8a,ドレイン電極
8b,付加容量電極8c(図1参照)を同時に形成する。こ
のとき、透明電極2a上のドレイン電極8bは、透明電極
2aの上に開けたコンタクトホール7を介して、ドレイ
ン電極8bと透明電極2aが接続するように形成する。
3とシリコン窒化膜5の絶縁膜層にコンタクトホール7
を開け、透明電極2の一部を露出させる。次に、アルミ
ニウム等の金属を用いてソース電極8a,ドレイン電極
8b,付加容量電極8c(図1参照)を同時に形成する。こ
のとき、透明電極2a上のドレイン電極8bは、透明電極
2aの上に開けたコンタクトホール7を介して、ドレイ
ン電極8bと透明電極2aが接続するように形成する。
【0031】一方、透明電極2b上のドレイン電極8b
は、透明電極2bとの間で制御容量12が形成される。ま
た、同様にコンタクトホール7を介して付加容量電極8
cと透明電極2aが接続するように形成し、前段のゲート
電極4と付加容量電極8cの間で付加容量13が形成され
るようにする。以上の工程によって、TFTアレイ基板
が完成する。その後、本ガラス基板1aを、透明電極9
が一面に堆積されたもう1つの透明なガラス基板1b
と、約5μmのギャップを形成して貼り合わせ、間に液
晶10を注入する。
は、透明電極2bとの間で制御容量12が形成される。ま
た、同様にコンタクトホール7を介して付加容量電極8
cと透明電極2aが接続するように形成し、前段のゲート
電極4と付加容量電極8cの間で付加容量13が形成され
るようにする。以上の工程によって、TFTアレイ基板
が完成する。その後、本ガラス基板1aを、透明電極9
が一面に堆積されたもう1つの透明なガラス基板1b
と、約5μmのギャップを形成して貼り合わせ、間に液
晶10を注入する。
【0032】図3の等価回路に示すように、副画素11a
には、TFT14から供給される駆動電圧(Vd)がそのま
ま液晶層に供給される。一方、副画素11bは、TFT14
のドレイン電極8bと透明電極2bの間で制御容量(Cc)1
2が形成され、これが副画素11bの容量(Clc2)と直列に
接続された構成となるため、TFT14から供給された駆
動電圧は、制御容量12と副画素11bの容量(Clc2)に分
割され、副画素11bの液晶には、副画素11aの液晶に比較
して低い電圧が印加される。これを式で表すと、
には、TFT14から供給される駆動電圧(Vd)がそのま
ま液晶層に供給される。一方、副画素11bは、TFT14
のドレイン電極8bと透明電極2bの間で制御容量(Cc)1
2が形成され、これが副画素11bの容量(Clc2)と直列に
接続された構成となるため、TFT14から供給された駆
動電圧は、制御容量12と副画素11bの容量(Clc2)に分
割され、副画素11bの液晶には、副画素11aの液晶に比較
して低い電圧が印加される。これを式で表すと、
【0033】
【数3】Vlc1=Vd
【0034】
【数4】Vlc2=Vd×(Cc/(Clc2+Cc)) 結果、 Vlc2<Vlc1 となる。
【0035】以上、画素分割構成が形成され、先に述べ
たように下方向の視点において良好な階調表示が得ら
れ、視角特性が改善される。
たように下方向の視点において良好な階調表示が得ら
れ、視角特性が改善される。
【0036】透明電極2aと2bの面積比は、約6:4に
設定し、また制御容量12と副画素11bの容量の容量比
は、約4:6に設定すると、充分に広い視角特性が得ら
れる。
設定し、また制御容量12と副画素11bの容量の容量比
は、約4:6に設定すると、充分に広い視角特性が得ら
れる。
【0037】以上のような構成にすることによって、制
御容量12を形成するために、新たな導電体、または新た
な絶縁体を形成する必要がなく、従来と同じコストで広
視角の画素分割構成のTFT液晶表示装置を製作するこ
とが可能となる。
御容量12を形成するために、新たな導電体、または新た
な絶縁体を形成する必要がなく、従来と同じコストで広
視角の画素分割構成のTFT液晶表示装置を製作するこ
とが可能となる。
【0038】図4は本発明の第2の実施例におけるTF
T液晶表示装置の平面構成図、図5は図4のa−a′線
で切断した1画素の断面図、図6は図5のTFT液晶表
示装置の等価回路図である。
T液晶表示装置の平面構成図、図5は図4のa−a′線
で切断した1画素の断面図、図6は図5のTFT液晶表
示装置の等価回路図である。
【0039】本実施例と前記第1の実施例との違いを説
明すると、本実施例の構成では第1の実施例と異なり、
ソース−ドレイン電極8a,8b並びに付加容量電極8c
を形成すると同時に制御容量電極8dを形成する。この
TFT液晶表示装置の製作工程は第1の実施例と同じで
ある。制御容量電極8dと透明電極2aおよび2bとの間
で、それぞれ制御容量12a,12bが形成されるようにす
る。
明すると、本実施例の構成では第1の実施例と異なり、
ソース−ドレイン電極8a,8b並びに付加容量電極8c
を形成すると同時に制御容量電極8dを形成する。この
TFT液晶表示装置の製作工程は第1の実施例と同じで
ある。制御容量電極8dと透明電極2aおよび2bとの間
で、それぞれ制御容量12a,12bが形成されるようにす
る。
【0040】図6の等価回路に示すように、副画素11a
には、TFT14から供給される駆動電圧(Vd)がそのま
ま液晶層に供給される。一方、副画素11bは、TFT14
のドレイン電極(D)と透明電極2bの間で制御容量(Cc)
が形成され、これが副画素11bの容量(Clc2)と直列に
接続された構成となるため、TFT14から供給された駆
動電圧は、制御容量12a,12bと画素容量に分割され、副
画素11bには副画素11aに比較して低い電圧が印加され
る。これを式で表すと、
には、TFT14から供給される駆動電圧(Vd)がそのま
ま液晶層に供給される。一方、副画素11bは、TFT14
のドレイン電極(D)と透明電極2bの間で制御容量(Cc)
が形成され、これが副画素11bの容量(Clc2)と直列に
接続された構成となるため、TFT14から供給された駆
動電圧は、制御容量12a,12bと画素容量に分割され、副
画素11bには副画素11aに比較して低い電圧が印加され
る。これを式で表すと、
【0041】
【数5】Vlc1=Vd
【0042】
【数6】Vlc2=Vd×(Cc/(Clc2+Cc)) ここで、Cc=1/((1/Cc1)+(1/Cc2)) 結果、 Vlc2<Vlc1 となる。
【0043】これによって、制御容量を形成するため
に、新たな導電体、または新たな絶縁体を形成する必要
がなく、従来と同じコストでTFT液晶表示装置を製作
することが可能となる。
に、新たな導電体、または新たな絶縁体を形成する必要
がなく、従来と同じコストでTFT液晶表示装置を製作
することが可能となる。
【0044】なお、本発明の実施例では、画素を2つの
副画素に分割する場合について説明したが、本構成のみ
ならず、3つ以上に分割する構成においても採用するこ
とが可能である。
副画素に分割する場合について説明したが、本構成のみ
ならず、3つ以上に分割する構成においても採用するこ
とが可能である。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のTFT液
晶表示装置は、制御容量がTFTを形成するソース−ド
レイン電極と同時に形成される導電体パターンと画素電
極で構成するか、または薄膜トランジスタを形成するゲ
ート電極と同時に形成される導電体パターンと画素電極
で構成することによって、制御容量を形成するため、従
来のような新たな導電体または絶縁体を形成することな
く、同じ工程,コストで広視角のTFT液晶表示装置を
提供できる。
晶表示装置は、制御容量がTFTを形成するソース−ド
レイン電極と同時に形成される導電体パターンと画素電
極で構成するか、または薄膜トランジスタを形成するゲ
ート電極と同時に形成される導電体パターンと画素電極
で構成することによって、制御容量を形成するため、従
来のような新たな導電体または絶縁体を形成することな
く、同じ工程,コストで広視角のTFT液晶表示装置を
提供できる。
【図1】本発明の第1の実施例におけるTFT液晶表示
装置の平面構成図である。
装置の平面構成図である。
【図2】図1のa−a′線で切断した1画素の断面図で
ある。
ある。
【図3】図2のTFT液晶表示装置の1画素の等価回路
図である。
図である。
【図4】本発明の第2の実施例におけるTFT液晶表示
装置の平面構成図である。
装置の平面構成図である。
【図5】図4のa−a′線で切断した1画素の断面図で
ある。
ある。
【図6】図4のTFT液晶表示装置の1画素の等価回路
図である。
図である。
【図7】従来のノーマリーホワイトモードのTFT液晶
表示装置におけるθ=0゜,θ=30゜の各角度で観察し
たときの駆動電圧に対する輝度特性図である。
表示装置におけるθ=0゜,θ=30゜の各角度で観察し
たときの駆動電圧に対する輝度特性図である。
【図8】液晶表示装置の視角特性を測定するときの視点
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図9】画素分割法によるθ=0゜,θ=30゜の各角度
で観察したときの液晶表示装置の駆動電圧に対する輝度
特性図である。
で観察したときの液晶表示装置の駆動電圧に対する輝度
特性図である。
【図10】従来の画素分割構成したTFT液晶表示装置
の断面図である。
の断面図である。
【図11】図10の画素分割構成したTFT液晶表示装置
の1画素の等価回路図である。
の1画素の等価回路図である。
【図12】従来のTFT液晶表示装置の平面構成図であ
る。
る。
【図13】図12のa−a′線で切断したTFT液晶表示
装置の1画素の断面図である。
装置の1画素の断面図である。
【図14】図13のTFT液晶表示装置の1画素の等価回
路図である。
路図である。
1a,1b…ガラス基板、 2,2b,9…透明電極、
2a…透明電極(ドレイン電極)、 2c…ソース電極、
3…シリコン酸化膜、 4,4a…ゲート電極、4b…導
電体パターン、 5…シリコン窒化膜、 6…半導体
層、 7,34…コンタクトホール、 8…ソース配線、
8a…ソース電極、 8b…ドレイン電極、 8c…付
加容量電極、 8d…制御容量電極、 10…液晶、 10a
…液晶分子、 11…画素、 11a,11b…副画素、 11c
…全画素、 12…制御容量、 13…付加容量、 14…薄
膜トランジスタ(TFT)、 21a,21b…液晶分子の配向
方向、 30…遮光膜、 31…第1の絶縁膜、 32…第1
の導電体、 33…第2の絶縁膜。
2a…透明電極(ドレイン電極)、 2c…ソース電極、
3…シリコン酸化膜、 4,4a…ゲート電極、4b…導
電体パターン、 5…シリコン窒化膜、 6…半導体
層、 7,34…コンタクトホール、 8…ソース配線、
8a…ソース電極、 8b…ドレイン電極、 8c…付
加容量電極、 8d…制御容量電極、 10…液晶、 10a
…液晶分子、 11…画素、 11a,11b…副画素、 11c
…全画素、 12…制御容量、 13…付加容量、 14…薄
膜トランジスタ(TFT)、 21a,21b…液晶分子の配向
方向、 30…遮光膜、 31…第1の絶縁膜、 32…第1
の導電体、 33…第2の絶縁膜。
Claims (3)
- 【請求項1】 部材である基板上に複数の逆スタガー構
成の薄膜トランジスタと、複数の画素電極とがマトリク
ス状に配列され、前記複数の画素電極の中の一部の数の
画素電極において画素容量と直列に接続された制御容量
を有する薄膜トランジスタ液晶表示装置において、前記
制御容量を形成する電極が、前記薄膜トランジスタを形
成するソース−ドレイン電極と同時に形成される導電体
パターンと画素電極とで構成されていることを特徴とす
る薄膜トランジスタ液晶表示装置。 - 【請求項2】 部材である基板上に、2つ以上に分割さ
れた画素電極を駆動する1つの逆スタガー構成の薄膜ト
ランジスタがマトリクス状に配列され、前記2つ以上に
分割された画素電極の中の一部、または全部の副画素電
極において、副画素容量と直列に接続された制御容量を
有することを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジス
タ液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記制御容量の一部を構成するソース−
ドレイン電極と同時に形成される導電体パターンが、前
記薄膜トランジスタの一部を構成するドレイン電極と接
続されていることを特徴とする請求項1記載の薄膜トラ
ンジスタ液晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11882894A JP3049588B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 薄膜トランジスタ液晶表示装置 |
US08/450,622 US5610739A (en) | 1994-05-31 | 1995-05-25 | Liquid crystal display unit with a plurality of subpixels |
EP95108260A EP0685756A3 (en) | 1994-05-31 | 1995-05-30 | Liquid crystal display unit with multiply divided picture elements. |
KR1019950014034A KR100196202B1 (ko) | 1994-05-31 | 1995-05-31 | 복수의 부화소를 가진 액정표시장치 |
US08/762,419 US5748276A (en) | 1994-05-31 | 1996-12-09 | Liquid crystal display unit with a plurality of subpixels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11882894A JP3049588B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 薄膜トランジスタ液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07325322A true JPH07325322A (ja) | 1995-12-12 |
JP3049588B2 JP3049588B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=14746165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11882894A Expired - Fee Related JP3049588B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 薄膜トランジスタ液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3049588B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997000463A1 (fr) * | 1995-06-16 | 1997-01-03 | Seiko Epson Corporation | Dispositif d'affichage a cristaux liquides, son procede de fabrication, et appareil electronique |
JP2005301226A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置及びこれに使用する表示板 |
KR100552288B1 (ko) * | 1998-04-28 | 2006-05-23 | 삼성전자주식회사 | 박막트랜지스터액정표시장치 |
JP2006259719A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-28 | Samsung Electronics Co Ltd | アレイ基板、その製造方法、及びこれを具備した表示パネル |
US7821609B2 (en) | 2003-06-05 | 2010-10-26 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device |
US7948463B2 (en) | 2005-03-18 | 2011-05-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
JP2013178568A (ja) * | 2013-05-14 | 2013-09-09 | Nlt Technologies Ltd | 液晶表示素子及びそれを用いた画像表示装置 |
CN104155813A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-11-19 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构、像素阵列以及显示面板 |
CN107238988A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-10-10 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、显示面板和显示装置 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11882894A patent/JP3049588B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO1997000463A1 (fr) * | 1995-06-16 | 1997-01-03 | Seiko Epson Corporation | Dispositif d'affichage a cristaux liquides, son procede de fabrication, et appareil electronique |
US6078367A (en) * | 1995-06-16 | 2000-06-20 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display with sub-pixel electrodes, and control capacitor electrodes forming control capacitors |
KR100552288B1 (ko) * | 1998-04-28 | 2006-05-23 | 삼성전자주식회사 | 박막트랜지스터액정표시장치 |
US7821609B2 (en) | 2003-06-05 | 2010-10-26 | Hitachi Displays, Ltd. | Display device |
JP2005301226A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置及びこれに使用する表示板 |
JP2006259719A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-28 | Samsung Electronics Co Ltd | アレイ基板、その製造方法、及びこれを具備した表示パネル |
US8525964B2 (en) | 2005-02-24 | 2013-09-03 | Samsung Display Co., Ltd. | Array substrate, method of manufacturing the same, display panel having the same, and liquid crystal display apparatus having the same |
US7948463B2 (en) | 2005-03-18 | 2011-05-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
JP2013178568A (ja) * | 2013-05-14 | 2013-09-09 | Nlt Technologies Ltd | 液晶表示素子及びそれを用いた画像表示装置 |
CN104155813A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-11-19 | 友达光电股份有限公司 | 像素结构、像素阵列以及显示面板 |
US9740055B2 (en) | 2014-05-13 | 2017-08-22 | Au Optronics Corporation | Pixel structure, pixel array, and display panel |
CN107238988A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-10-10 | 武汉华星光电技术有限公司 | 阵列基板、显示面板和显示装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3049588B2 (ja) | 2000-06-05 |
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