JPH1090668A - 表示装置 - Google Patents
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- JPH1090668A JPH1090668A JP24387696A JP24387696A JPH1090668A JP H1090668 A JPH1090668 A JP H1090668A JP 24387696 A JP24387696 A JP 24387696A JP 24387696 A JP24387696 A JP 24387696A JP H1090668 A JPH1090668 A JP H1090668A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低消費電力で、小型、高い画質で表示できる反
射型液晶表示装置の実現を目的とする。 【解決手段】 信号線4とゲート線9とアクティブ素
子5のうち少なくとも一つをスルーホール10を介して
液晶層6から遠い側のアレイ基板面に配置し、液晶層6
による各種電極間の結合容量を小さくして、この結合容
量による充電・放電による電流を抑制するようにして構
成される。
射型液晶表示装置の実現を目的とする。 【解決手段】 信号線4とゲート線9とアクティブ素
子5のうち少なくとも一つをスルーホール10を介して
液晶層6から遠い側のアレイ基板面に配置し、液晶層6
による各種電極間の結合容量を小さくして、この結合容
量による充電・放電による電流を抑制するようにして構
成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はアクティブマトリ
ックス型の表示装置に係わり、特に液晶表示装置に代表
される低消費電力化をはかった表示装置に関する。
ックス型の表示装置に係わり、特に液晶表示装置に代表
される低消費電力化をはかった表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ、ワードプロセ
ッサ、EWS等のOA用表示装置;電卓、電子ブツク、
電子手帳用の表示装置;携帯テレビ、携帯電話、携帯F
AX等の表示装置は、携帯性が重視されており、バッテ
リー駆動する必要があるので、消費電力ができるだけ少
ないことが望ましい。従来、薄型の表示装置としては、
液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイ、フラ
ットCRT等が知られている。このうち、低消費電力の
要求に対しては液晶表示装置が最も適しており、実用化
されている。液晶表示装置のうち、表示面を直接見るタ
イプを直視型という。直視型液晶表示装置には、バック
ライトとして背面に蛍光ランプ等の光源を組み込む透過
型と、周囲の光を利用する反射型がある。このうち、透
過型液晶表示装置はバックライトが必要であり、低消費
電力化には不向きである。これは、バックライトの消費
電力が大きく、バッテリー駆動で1日使用することが困
難だからである。したがって、携帯性を有する情報機器
のデイスプレイとしては、反射型液晶表示装置が最も普
及している。反射型液晶表示装置の駆動方法として一般
的に普及しているのが単純マトリックス駆動であるが、
単純マトリクス駆動は画質劣化が生じるため、アクティ
ブマトリックス駆動が望まれている。
ッサ、EWS等のOA用表示装置;電卓、電子ブツク、
電子手帳用の表示装置;携帯テレビ、携帯電話、携帯F
AX等の表示装置は、携帯性が重視されており、バッテ
リー駆動する必要があるので、消費電力ができるだけ少
ないことが望ましい。従来、薄型の表示装置としては、
液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイ、フラ
ットCRT等が知られている。このうち、低消費電力の
要求に対しては液晶表示装置が最も適しており、実用化
されている。液晶表示装置のうち、表示面を直接見るタ
イプを直視型という。直視型液晶表示装置には、バック
ライトとして背面に蛍光ランプ等の光源を組み込む透過
型と、周囲の光を利用する反射型がある。このうち、透
過型液晶表示装置はバックライトが必要であり、低消費
電力化には不向きである。これは、バックライトの消費
電力が大きく、バッテリー駆動で1日使用することが困
難だからである。したがって、携帯性を有する情報機器
のデイスプレイとしては、反射型液晶表示装置が最も普
及している。反射型液晶表示装置の駆動方法として一般
的に普及しているのが単純マトリックス駆動であるが、
単純マトリクス駆動は画質劣化が生じるため、アクティ
ブマトリックス駆動が望まれている。
【0003】図96は従来構造の反射型液晶表示装置の
断面構造を示しており、ガラス基板1の下面には対向電
極2が配置され、液晶層6を挟んでガラス基板1と対向
してアレイ基板が配置される。このアレイ基板はガラス
基板8の上に配置されたシリコン酸化膜7を有し、この
シリコン酸化膜7の下にはゲート線9が配置され、上側
にはアモルファスシリコン層(a−Si)5を挟んで反
射板を兼ねる画素電極3および信号線4が配置されてい
る。
断面構造を示しており、ガラス基板1の下面には対向電
極2が配置され、液晶層6を挟んでガラス基板1と対向
してアレイ基板が配置される。このアレイ基板はガラス
基板8の上に配置されたシリコン酸化膜7を有し、この
シリコン酸化膜7の下にはゲート線9が配置され、上側
にはアモルファスシリコン層(a−Si)5を挟んで反
射板を兼ねる画素電極3および信号線4が配置されてい
る。
【0004】このような従来構造では、図96に示され
る様にガラス基板1とガラス基板8の間に信号線4,ゲ
ート線9,a−Si5が配置されている。つまり、アク
ティブ素子(TFT)がガラス基板1と8の間に配置さ
れている。この構造では信号線4と液晶層6及びゲート
線9と液晶層6との距離を大きくすることが困難であ
り、例えば、シリコン酸化膜7の厚さを5μm以上にす
ることは非常に困難である。
る様にガラス基板1とガラス基板8の間に信号線4,ゲ
ート線9,a−Si5が配置されている。つまり、アク
ティブ素子(TFT)がガラス基板1と8の間に配置さ
れている。この構造では信号線4と液晶層6及びゲート
線9と液晶層6との距離を大きくすることが困難であ
り、例えば、シリコン酸化膜7の厚さを5μm以上にす
ることは非常に困難である。
【0005】この様な構造のアクティブ素子を使った反
射型液晶表示装置では、液晶層6に使う液晶材料として
PDLC(高分子分散型液晶),PCGH(相変化ゲス
トホスト液晶),PSCT(高分子スタビライズドコレ
スレリックテキスチヤー)、TN(ツイステッドネマテ
ィック)などの比誘電率が比較的高く駆動電圧が高いも
のを使う。従って、従来構造では信号線4及びゲート線
9を駆動した際に、対抗電極2と信号線4間の結合容量
Ccom,s,および対抗電極2とゲート線9間の結合
容量Ccom,gに流れる充放電電流が大きく問題であ
る。
射型液晶表示装置では、液晶層6に使う液晶材料として
PDLC(高分子分散型液晶),PCGH(相変化ゲス
トホスト液晶),PSCT(高分子スタビライズドコレ
スレリックテキスチヤー)、TN(ツイステッドネマテ
ィック)などの比誘電率が比較的高く駆動電圧が高いも
のを使う。従って、従来構造では信号線4及びゲート線
9を駆動した際に、対抗電極2と信号線4間の結合容量
Ccom,s,および対抗電極2とゲート線9間の結合
容量Ccom,gに流れる充放電電流が大きく問題であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このアクティブマトリ
ックス駆動では1画素毎にアクティブ素子を備えている
ため反射型液晶表示装置の高画質が確保されるものの、
アクティブ素子を駆動するために信号線,ゲート線,補
助容量線(以下Cs線とする)が必要で、従来これらが
すべて液晶層側のアレイ基板側に配置されているため、
液晶層を介した各種電極間の結合容量が比較的大きく、
前記結合容量に流れる充放電電流のため携帯機器に必要
な低消費電力性能が十分確保出来ず、反射型液晶表示装
置の高画質化と低消費電力化の両方を同時に実現するの
が困難であった。
ックス駆動では1画素毎にアクティブ素子を備えている
ため反射型液晶表示装置の高画質が確保されるものの、
アクティブ素子を駆動するために信号線,ゲート線,補
助容量線(以下Cs線とする)が必要で、従来これらが
すべて液晶層側のアレイ基板側に配置されているため、
液晶層を介した各種電極間の結合容量が比較的大きく、
前記結合容量に流れる充放電電流のため携帯機器に必要
な低消費電力性能が十分確保出来ず、反射型液晶表示装
置の高画質化と低消費電力化の両方を同時に実現するの
が困難であった。
【0007】そこで、本発明は、この様な技術課題を解
決すべくなされたものであり、高画質でしかも消費電力
の少ない表示装置を提供することを目的とする。
決すべくなされたものであり、高画質でしかも消費電力
の少ない表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の表示装置は、
基板上に配列される複数の信号線およびゲート線と、少
なくとも前記一つの信号線と前記一つのゲート線にアク
ティブ素子を介して接続される画素電極とを備えたアレ
イ基板と、前記画素電極に対向する対向電極を備えた対
向基板と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置さ
れる表示媒体層とを備えた表示装置において、前記信号
線と前記ゲート線と前記アクティブ素子のうち少なくと
もーつを前記表示媒体層に面する側と反対側の前記アレ
イ基板面に配置したことを特徴として構成されている。
基板上に配列される複数の信号線およびゲート線と、少
なくとも前記一つの信号線と前記一つのゲート線にアク
ティブ素子を介して接続される画素電極とを備えたアレ
イ基板と、前記画素電極に対向する対向電極を備えた対
向基板と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置さ
れる表示媒体層とを備えた表示装置において、前記信号
線と前記ゲート線と前記アクティブ素子のうち少なくと
もーつを前記表示媒体層に面する側と反対側の前記アレ
イ基板面に配置したことを特徴として構成されている。
【0009】上記の構成により、本発明に係る表示装置
では、前記信号線とゲート線とアクティブ素子のうち少
なくともーつを液晶層から遠い側のアレイ基板面に配置
しているので、液晶層による各種電極間の結合容量を小
さくすることが出来る。このため、アクティブ素子を駆
動する際に液晶層による各種電極間の結合容量のため生
じる充放電電流を抑えることができ、高画質、低消費電
力を実現した表示装置を提供することができる。
では、前記信号線とゲート線とアクティブ素子のうち少
なくともーつを液晶層から遠い側のアレイ基板面に配置
しているので、液晶層による各種電極間の結合容量を小
さくすることが出来る。このため、アクティブ素子を駆
動する際に液晶層による各種電極間の結合容量のため生
じる充放電電流を抑えることができ、高画質、低消費電
力を実現した表示装置を提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の種々の実施の形
態を図面により詳細に説明する。図1は第1の実施の形
態の反射型液晶表示装置の断面構造を示しており図96
と対応する部分には同一の参照符号を付してある。
態を図面により詳細に説明する。図1は第1の実施の形
態の反射型液晶表示装置の断面構造を示しており図96
と対応する部分には同一の参照符号を付してある。
【0011】ガラス基板1の下面には対向電極2が配置
され、液晶層6を挟んでガラス基板1と対向してアレイ
基板が配置される。このアレイ基板はガラス基板8の下
に配置されたシリコン酸化膜7を有し、このシリコン酸
化膜7とガラス基板8との間にはゲート線9が配置さ
れ、シリコン酸化膜7を挟んだ下側にはアモルファスシ
リコン層(a−Si)5を挟んで画素電極3および信号
線4が配置されている。ガラス基板8にはスルーホール
10が形成され、画素電極3はこのスルーホール10を
通って反対側の液晶層6側の、下側にあるアモルファス
シリコン層(a−Si)5を挟んで画素電極3および信
号線4が配置されているTFTアクティブ素子に対応す
る位置にまで延びて配置されている。
され、液晶層6を挟んでガラス基板1と対向してアレイ
基板が配置される。このアレイ基板はガラス基板8の下
に配置されたシリコン酸化膜7を有し、このシリコン酸
化膜7とガラス基板8との間にはゲート線9が配置さ
れ、シリコン酸化膜7を挟んだ下側にはアモルファスシ
リコン層(a−Si)5を挟んで画素電極3および信号
線4が配置されている。ガラス基板8にはスルーホール
10が形成され、画素電極3はこのスルーホール10を
通って反対側の液晶層6側の、下側にあるアモルファス
シリコン層(a−Si)5を挟んで画素電極3および信
号線4が配置されているTFTアクティブ素子に対応す
る位置にまで延びて配置されている。
【0012】このような構造では、信号線4と液晶層6
及びグート線9と液晶層6との間にガラス基板8が介在
するため、相互の距離を大きくすることができる。な
お、TFT素子部分を含む全体は保護膜PCで保護され
る。
及びグート線9と液晶層6との間にガラス基板8が介在
するため、相互の距離を大きくすることができる。な
お、TFT素子部分を含む全体は保護膜PCで保護され
る。
【0013】ここで、TFTアクティブ素子を使った反
射型液晶表示装置では、液晶層6に使う液晶材料として
PDLC(高分子分散型液晶),PCGH(相変化ゲス
トホスト液晶),PSCT(高分子スタビライズドコレ
スレリックテキスチヤー)、TN(ツイステッドネマテ
ィック)などの比誘電率が比較的高く駆動電圧が高いも
のを使う。しかしながら、この実施態様の構造では信号
線4及びゲート線9を駆動した際に、対抗電極2と信号
線4間の結合容量Ccom,s,および対抗電極2とゲ
ート線9間の結合容量Ccom,gが小さくなるので、
ここに流れる充放電電流が大きくならず、低消費電力構
造が実現できた。
射型液晶表示装置では、液晶層6に使う液晶材料として
PDLC(高分子分散型液晶),PCGH(相変化ゲス
トホスト液晶),PSCT(高分子スタビライズドコレ
スレリックテキスチヤー)、TN(ツイステッドネマテ
ィック)などの比誘電率が比較的高く駆動電圧が高いも
のを使う。しかしながら、この実施態様の構造では信号
線4及びゲート線9を駆動した際に、対抗電極2と信号
線4間の結合容量Ccom,s,および対抗電極2とゲ
ート線9間の結合容量Ccom,gが小さくなるので、
ここに流れる充放電電流が大きくならず、低消費電力構
造が実現できた。
【0014】この結合容量Ccom,s及びCcom,
gに流れる充放電電流によって消費される消費電力PL
CDは以下の様に示される。
gに流れる充放電電流によって消費される消費電力PL
CDは以下の様に示される。
【0015】 PLCD=Ccom,s*fs*Vs2 +Ccom,g*fg*Vg2・・・・(1) ここで、fs:信号線駆動周期 Vs:信号線駆動電圧 fg:グート線駆動周期 Vg:グート線駆動電圧である。但し、信号線,ゲート
線とも1本の時の消費電力である。従って、消費電力P
LCDを下げるためにはこの実施の形態に従ってCco
m,s.Ccom,gの値を下げることが有効である。
線とも1本の時の消費電力である。従って、消費電力P
LCDを下げるためにはこの実施の形態に従ってCco
m,s.Ccom,gの値を下げることが有効である。
【0016】Ccom,s.Ccom,gの値は以下の
様に示される。
様に示される。
【0017】 Ccom,s(Ccom,g)∝εLC*ε(絶縁体)*ε0 /(εLC*d(絶縁体)+ε(絶縁体)*dLC)・・(2) ここで、εLC:液晶層の比誘電率 ε(絶縁体):液晶層と信号線(グート線)間絶縁体の
比誘電率 ε0:真空の誘電率 d(絶縁体):絶縁体の厚さ dLC:液晶層の厚さ この(2)式から、分母にある液晶層6と信号線4及び
液晶層6とゲート線9間の絶縁体の厚さd(絶縁体)を
増すことで消費電力PLCDを下げることが可能であ
る。
比誘電率 ε0:真空の誘電率 d(絶縁体):絶縁体の厚さ dLC:液晶層の厚さ この(2)式から、分母にある液晶層6と信号線4及び
液晶層6とゲート線9間の絶縁体の厚さd(絶縁体)を
増すことで消費電力PLCDを下げることが可能であ
る。
【0018】このように、図1の実施の形態に係る反射
型液晶表示装置では、ガラス基板1と8の間に信号線
4、ゲート線9でなるTFT素子が配置されず、ガラス
基板8上のガラス基板1とは反対側(液晶層6から遠い
面)にTFT素子が配置され、ガラス基板8には画素電
極3に電圧を供給するためのスルーホール10が開いて
おり、TFT素子はこのスルーホール10を通して信号
線電圧を画素電極3に供給している。
型液晶表示装置では、ガラス基板1と8の間に信号線
4、ゲート線9でなるTFT素子が配置されず、ガラス
基板8上のガラス基板1とは反対側(液晶層6から遠い
面)にTFT素子が配置され、ガラス基板8には画素電
極3に電圧を供給するためのスルーホール10が開いて
おり、TFT素子はこのスルーホール10を通して信号
線電圧を画素電極3に供給している。
【0019】ガラス基板8の厚さは例えば700μm程
度あるため、式(2)から明らかな様に容量Ccom,
s,Ccom,gが小さくなり、結果として消費電力P
LCDが小さくなる。なお、シリコン酸化膜7の比誘電
率は約6.5である。
度あるため、式(2)から明らかな様に容量Ccom,
s,Ccom,gが小さくなり、結果として消費電力P
LCDが小さくなる。なお、シリコン酸化膜7の比誘電
率は約6.5である。
【0020】以下に図1の実施の態様に係る反射型液晶
表示装置の製造方法を説明する。以下の説明では図1の
部分と対応する部分には同一の参照符号を付してある。
表示装置の製造方法を説明する。以下の説明では図1の
部分と対応する部分には同一の参照符号を付してある。
【0021】図2〜図18は図1の実施の態様に係る反
射型液晶表示装置のアレイ基板の製造方法を示してい
る。図2〜図18では、1個のTFT,画素電極をもつ
アレイ基板を作る様子を示しているが実際は複数個を同
時に作っている。
射型液晶表示装置のアレイ基板の製造方法を示してい
る。図2〜図18では、1個のTFT,画素電極をもつ
アレイ基板を作る様子を示しているが実際は複数個を同
時に作っている。
【0022】図2のガラス基板8にはまだなにも処理が
施されていない。図3ではガラス基板8上にゲート線材
料9aをマグネトロンスパッタ法(スパッタ)法などを
用い成膜する。図4ではガラス基板8上に形成されたゲ
ート線材料9aからフォトリソグラフィー技術(リソグ
ラフイー技術)を用いて図4に示す様なゲート線9を形
成する。このリソグラフィー技術としては、例えば「A
nalog 1ntegrated Circuit
s, PAUL R.GRAY ROBERTG.ME
YER, University of Califo
rnia,Berkeley」および「日経BP社 V
LSI製造技術 徳山,橋本編」などに開示された公知
の技術を用いることができる。
施されていない。図3ではガラス基板8上にゲート線材
料9aをマグネトロンスパッタ法(スパッタ)法などを
用い成膜する。図4ではガラス基板8上に形成されたゲ
ート線材料9aからフォトリソグラフィー技術(リソグ
ラフイー技術)を用いて図4に示す様なゲート線9を形
成する。このリソグラフィー技術としては、例えば「A
nalog 1ntegrated Circuit
s, PAUL R.GRAY ROBERTG.ME
YER, University of Califo
rnia,Berkeley」および「日経BP社 V
LSI製造技術 徳山,橋本編」などに開示された公知
の技術を用いることができる。
【0023】すなわち、ゲー卜線材料9a上に図示しな
いフオトレジストを散布し、マスク露光によってゲート
線9に対応する部分を露光し、露光されないフオトレジ
ストを除去してゲート線9に対応する部分以外のゲー卜
線材料9aを露出させ、エツチングによつてフオトレジ
ストが散布されていない不必要なゲート線材料9aを除
去し、その後すべてのフォトレジストを除去する。以上
の操作によって図4に示される中間製造物が得られる。
また、後で説明するように、この時ゲー卜線9を形成す
るのと同時にグート線材料9aからCs線を形成しても
よい(参考文献:日経BP社「フラットパネルディスプ
レイ1991〜1995」)。
いフオトレジストを散布し、マスク露光によってゲート
線9に対応する部分を露光し、露光されないフオトレジ
ストを除去してゲート線9に対応する部分以外のゲー卜
線材料9aを露出させ、エツチングによつてフオトレジ
ストが散布されていない不必要なゲート線材料9aを除
去し、その後すべてのフォトレジストを除去する。以上
の操作によって図4に示される中間製造物が得られる。
また、後で説明するように、この時ゲー卜線9を形成す
るのと同時にグート線材料9aからCs線を形成しても
よい(参考文献:日経BP社「フラットパネルディスプ
レイ1991〜1995」)。
【0024】次いで、図5に示すようにCVD法によっ
てシリコン酸化膜7を全面に形成し、スパッタ法により
a−Si層5aを成膜する。図6は図5の6−6線に沿
って切った断面図を示す。続いて、図7に示すように、
リソグラフィー技術を用い必要なa−Si5を残して他
の部分を除去し、図8に示すようにスパッタ法によりア
ルミニウム層3aを成膜する。図9は図8の9−9線に
沿って切った断面図を示す。
てシリコン酸化膜7を全面に形成し、スパッタ法により
a−Si層5aを成膜する。図6は図5の6−6線に沿
って切った断面図を示す。続いて、図7に示すように、
リソグラフィー技術を用い必要なa−Si5を残して他
の部分を除去し、図8に示すようにスパッタ法によりア
ルミニウム層3aを成膜する。図9は図8の9−9線に
沿って切った断面図を示す。
【0025】次に、図10に示したように、ガラス基板
8の下部にスパッタ法によりアルミ膜3bを成膜してア
レイ基板を形成する。図11は図10の11−11線に
沿って切った断面図を示す。次いで、アレイ基板を過度
の温度勾配による変形を避けるため400゜Cくらいに
予熱した状態で、C02レーザー等を用い回転レンズ装
置と組み合わせアレイ基板に図12、13に示す様なス
ルーホール10を形成する。アレイ基板にスルーホール
10をあける技術として、例えば「続・レ一ザー加工〜
生産工程への応用〜第3章 小林昭著:開発社」などが
ある。また、アレイ基板にスルーホールをあける装置と
してCO2レーザー以外のレーザー、例えばエキシマレ
ーザーなどを用いてもよい。図13に図12の13−1
3線に沿って切った断面図を示す。
8の下部にスパッタ法によりアルミ膜3bを成膜してア
レイ基板を形成する。図11は図10の11−11線に
沿って切った断面図を示す。次いで、アレイ基板を過度
の温度勾配による変形を避けるため400゜Cくらいに
予熱した状態で、C02レーザー等を用い回転レンズ装
置と組み合わせアレイ基板に図12、13に示す様なス
ルーホール10を形成する。アレイ基板にスルーホール
10をあける技術として、例えば「続・レ一ザー加工〜
生産工程への応用〜第3章 小林昭著:開発社」などが
ある。また、アレイ基板にスルーホールをあける装置と
してCO2レーザー以外のレーザー、例えばエキシマレ
ーザーなどを用いてもよい。図13に図12の13−1
3線に沿って切った断面図を示す。
【0026】続いて、図14に示したように、レジスト
12、13をアレイ基板両面に散布し、その後、不必要
な部分は除去する。この状態のアレイ基板をメッキ漕に
入れ、アレイ基板両面のアルミ電極3a,3bに電源E
により電圧差を生じさせメッキ処理を施す。その後、図
15に示すように、アレイ基板両面に散布されたレジス
トをすべて除去すると、アレイ基板両面に配置されたア
ルミ3a,3bはメツキ処理により導通状態となる。
12、13をアレイ基板両面に散布し、その後、不必要
な部分は除去する。この状態のアレイ基板をメッキ漕に
入れ、アレイ基板両面のアルミ電極3a,3bに電源E
により電圧差を生じさせメッキ処理を施す。その後、図
15に示すように、アレイ基板両面に散布されたレジス
トをすべて除去すると、アレイ基板両面に配置されたア
ルミ3a,3bはメツキ処理により導通状態となる。
【0027】次に、アレイ基板のTFT側素子側の面に
形成されたアルミ3aをリソグラフィー技術によりパタ
ーニングし、図16に示される様に形成する。図17は
図16の17−17線に沿って切って示す断面図であ
る。このようなメッキ処理は図12に示されるスルーホ
ール10を介してアレイ基板両面を一括して安価に導通
させることが可能であるが、図17から明らかなよう
に、導通部10の上下面を平坦に形成することが出来
ず、このままではアレイ基板下側(画素電極側)のアル
ミ3bを画素電極として使用することは難しい。
形成されたアルミ3aをリソグラフィー技術によりパタ
ーニングし、図16に示される様に形成する。図17は
図16の17−17線に沿って切って示す断面図であ
る。このようなメッキ処理は図12に示されるスルーホ
ール10を介してアレイ基板両面を一括して安価に導通
させることが可能であるが、図17から明らかなよう
に、導通部10の上下面を平坦に形成することが出来
ず、このままではアレイ基板下側(画素電極側)のアル
ミ3bを画素電極として使用することは難しい。
【0028】このため、図18に示すように、CMP法
によってアレイ基板下側のアルミ3bを平坦化する。こ
の部分は後に画素電極3となるので表面にでこぼこがあ
ると液晶層6に印加する電圧にばらつきが生じ、より鮮
明な画像を表示出来なくなってしまう。アレイ基板のT
FT側に配置されたアルミ3aのでこぼこは画像の質や
消費電力等に影響しないので図18に示したように、そ
のままで良い。
によってアレイ基板下側のアルミ3bを平坦化する。こ
の部分は後に画素電極3となるので表面にでこぼこがあ
ると液晶層6に印加する電圧にばらつきが生じ、より鮮
明な画像を表示出来なくなってしまう。アレイ基板のT
FT側に配置されたアルミ3aのでこぼこは画像の質や
消費電力等に影響しないので図18に示したように、そ
のままで良い。
【0029】以上の製造方法によって、この実施の態様
に係る表示装置のアレイ基板が完成する。図19,図2
0に完成したアレイ基板15を示す。図19はアレイ基
板15をTFT16側から見た図であり、図20はアレ
イ基板15を画素電極3側から見た図である。
に係る表示装置のアレイ基板が完成する。図19,図2
0に完成したアレイ基板15を示す。図19はアレイ基
板15をTFT16側から見た図であり、図20はアレ
イ基板15を画素電極3側から見た図である。
【0030】図96に示した従来構造のアレイ基板の容
量Ccom,s(Ccom,g)と図2の本発明の実施
態様構造のアレイ基板の容量Ccom,s(Ccom,
g)とを比較すると、この実施の態様構造のアレイ基板
の容量Ccom,s(Ccom,g)は従来構造のアレ
イ基板の容量Ccom,s(Ccom,g)の0.3%
程の容量値である。但し、液晶層6にPCGHを使用
し、εLC=7,ε(絶縁体)=3,d(絶縁体)=7
00μm,dLC=5μmの場合である。よって、本発
明により従来消費電力PLCD=50mWであったもの
が0.15mWになった。但し、fs=fg=20kH
Z,Vs=20V,Vg=40Vである。信号線640
本、ゲート線480本の場合で、参考文献「テレビジヨ
ン学会誌V01.42,NOI(1988)駆動方式
柳澤」に示される様な駆動をした場合、本発明により容
量Ccom,s及びCcom,gで消費されていた消費
電力が6.4Wから20mWに削減できた。
量Ccom,s(Ccom,g)と図2の本発明の実施
態様構造のアレイ基板の容量Ccom,s(Ccom,
g)とを比較すると、この実施の態様構造のアレイ基板
の容量Ccom,s(Ccom,g)は従来構造のアレ
イ基板の容量Ccom,s(Ccom,g)の0.3%
程の容量値である。但し、液晶層6にPCGHを使用
し、εLC=7,ε(絶縁体)=3,d(絶縁体)=7
00μm,dLC=5μmの場合である。よって、本発
明により従来消費電力PLCD=50mWであったもの
が0.15mWになった。但し、fs=fg=20kH
Z,Vs=20V,Vg=40Vである。信号線640
本、ゲート線480本の場合で、参考文献「テレビジヨ
ン学会誌V01.42,NOI(1988)駆動方式
柳澤」に示される様な駆動をした場合、本発明により容
量Ccom,s及びCcom,gで消費されていた消費
電力が6.4Wから20mWに削減できた。
【0031】上記実施態様においてはアクティブ素子と
してTFTを例に上げて説明した。しかしながら、この
発明のアクティブ素子はこれに限定するものではなく、
例えばダイオード方式のアクティブ素子やMIM方式
(金属一絶縁物一金属)のアクティブ素子やバリスタ方
式のアクテイブ素子であっても差し支えない。
してTFTを例に上げて説明した。しかしながら、この
発明のアクティブ素子はこれに限定するものではなく、
例えばダイオード方式のアクティブ素子やMIM方式
(金属一絶縁物一金属)のアクティブ素子やバリスタ方
式のアクテイブ素子であっても差し支えない。
【0032】また、本発明に係わるアレイ基板では図1
8に示した構成に対して図21に示す通り、アレイ基板
15両面にCs電極17a,17bを設けることが可能
で、そのため画素電極3の保持特性が良くなりTFT素
子16を駆動するフレーム周波数を下げても画質劣化が
生じない。また、液晶層6の材料は上述した以外のもの
でも良い。
8に示した構成に対して図21に示す通り、アレイ基板
15両面にCs電極17a,17bを設けることが可能
で、そのため画素電極3の保持特性が良くなりTFT素
子16を駆動するフレーム周波数を下げても画質劣化が
生じない。また、液晶層6の材料は上述した以外のもの
でも良い。
【0033】以上詳述したようにこの実施の態様によれ
ば、信号線とグート線とアクティブ素子のうち少なくと
もーつを液晶層から遠い側のアレイ基板面に配置してい
るので、液晶層による各種電極間の結合容量を小さくす
ることが出来る。このため、アクティブ素子を駆動する
際に液晶層による各種電極間の結合容量のため生じる充
放電電流を抑えることができ、高画質、低消費電力を実
現した反射型液晶表示装置を提供することができる。
ば、信号線とグート線とアクティブ素子のうち少なくと
もーつを液晶層から遠い側のアレイ基板面に配置してい
るので、液晶層による各種電極間の結合容量を小さくす
ることが出来る。このため、アクティブ素子を駆動する
際に液晶層による各種電極間の結合容量のため生じる充
放電電流を抑えることができ、高画質、低消費電力を実
現した反射型液晶表示装置を提供することができる。
【0034】以下、アレイ基板にCs電極を形成した実
施の態様について説明する。
施の態様について説明する。
【0035】図22はこの実施の態様に関わる反射型液
晶表示装置の断面構造を示し、上記の実施の態様と対応
する部分には同一の参照符号を付してある。図におい
て、Cs電極20が信号線4と画素電極3とにシリコン
酸化膜7を介して重なりを持つように配置することで、
この発明に適用できるアレイ構造でCs電極を形成する
ことができる。また、図22に破線で示したように、C
s電極20が隣同志の画素電極3の間に来るように配置
すれば、このCs電極20をバックメタルBMとして使
用することが可能で、信号線4の反射率よりも低い反射
率を持つCs電極20とすることで、よりバックメタル
BMとしての効果が期待できる。例えば、Cs電極20
をモリブタングステンなどで形成すればよい。
晶表示装置の断面構造を示し、上記の実施の態様と対応
する部分には同一の参照符号を付してある。図におい
て、Cs電極20が信号線4と画素電極3とにシリコン
酸化膜7を介して重なりを持つように配置することで、
この発明に適用できるアレイ構造でCs電極を形成する
ことができる。また、図22に破線で示したように、C
s電極20が隣同志の画素電極3の間に来るように配置
すれば、このCs電極20をバックメタルBMとして使
用することが可能で、信号線4の反射率よりも低い反射
率を持つCs電極20とすることで、よりバックメタル
BMとしての効果が期待できる。例えば、Cs電極20
をモリブタングステンなどで形成すればよい。
【0036】図22の実施の態様の構造の反射型液晶表
示装置の製造方法を以下に説明する。 図23のガラス
基板8にはまだなにも処理が施されていない。次の図2
4の工程ではガラス基板8上にゲート線、Cs材料9a
をマグネトロンスパッタ法(スパッタ)法などを用い成
膜する。次の工程ではガラス基板8上に形成されたゲー
ト線材料9aからフォトリソグラフィー技術(リソグラ
フイー技術)を用いて図25に示す様にゲート線9およ
びCs線20を形成する。
示装置の製造方法を以下に説明する。 図23のガラス
基板8にはまだなにも処理が施されていない。次の図2
4の工程ではガラス基板8上にゲート線、Cs材料9a
をマグネトロンスパッタ法(スパッタ)法などを用い成
膜する。次の工程ではガラス基板8上に形成されたゲー
ト線材料9aからフォトリソグラフィー技術(リソグラ
フイー技術)を用いて図25に示す様にゲート線9およ
びCs線20を形成する。
【0037】すなわち、ゲー卜線材料9a上に図示しな
いフォトレジストを散布し、マスク露光によってゲート
線9およびCs線20に対応する部分を露光し、露光さ
れないフオトレジストを除去してゲート線9およびCs
線20に対応する部分以外のゲー卜線材料9aを露出さ
せ、エツチングによつてフオトレジストが散布されてい
ない不必要なゲート線材料9aを除去し、その後すべて
のフォトレジストを除去する。以上の操作によって図2
5に示される中間製造物が得られる。
いフォトレジストを散布し、マスク露光によってゲート
線9およびCs線20に対応する部分を露光し、露光さ
れないフオトレジストを除去してゲート線9およびCs
線20に対応する部分以外のゲー卜線材料9aを露出さ
せ、エツチングによつてフオトレジストが散布されてい
ない不必要なゲート線材料9aを除去し、その後すべて
のフォトレジストを除去する。以上の操作によって図2
5に示される中間製造物が得られる。
【0038】次いで、図26に示すようにCVD法によ
ってシリコン酸化膜7を全面に形成し、スパッタ法によ
りa−Si層5aを成膜する。図27は図5の27−2
7線に沿って切った断面図を示す。続いて、図28に示
すように、リソグラフィー技術を用い必要なa−Si5
を残して他の部分を除去し、図29に示すようにスパッ
タ法によりアルミニウム層3aを成膜する。図30は図
29の30−30線に沿って切った断面図を示す。
ってシリコン酸化膜7を全面に形成し、スパッタ法によ
りa−Si層5aを成膜する。図27は図5の27−2
7線に沿って切った断面図を示す。続いて、図28に示
すように、リソグラフィー技術を用い必要なa−Si5
を残して他の部分を除去し、図29に示すようにスパッ
タ法によりアルミニウム層3aを成膜する。図30は図
29の30−30線に沿って切った断面図を示す。
【0039】次に、図31に示したように、ガラス基板
8の下部にもスパッタ法によりアルミ膜3bを成膜して
アレイ基板を形成する。図32は図31の32−32線
に沿って切った断面図を示す。次いで、アレイ基板を過
度の温度勾配による変形を避けるため400゜Cくらい
に予熱した状態で、C02レーザー等を用い回転レンズ
装置と組み合わせアレイ基板に図33、34に示す様な
スルーホール10を形成する。図34は図33の34−
34線に沿って切った断面図を示す。
8の下部にもスパッタ法によりアルミ膜3bを成膜して
アレイ基板を形成する。図32は図31の32−32線
に沿って切った断面図を示す。次いで、アレイ基板を過
度の温度勾配による変形を避けるため400゜Cくらい
に予熱した状態で、C02レーザー等を用い回転レンズ
装置と組み合わせアレイ基板に図33、34に示す様な
スルーホール10を形成する。図34は図33の34−
34線に沿って切った断面図を示す。
【0040】続いて、図35に示したように、レジスト
12、13をアレイ基板両面に散布し、その後、不必要
な部分は除去する。この状態のアレイ基板をメッキ漕1
9に入れ、アレイ基板両面のアルミ電極3a,3bに電
源Eにより電圧差を生じさせメッキ処理を施す。その
後、図36に示すように、アレイ基板両面に散布された
レジストをすべて除去すると、アレイ基板両面に配置さ
れたアルミ3a,3bはメツキ処理により導通状態とな
る。
12、13をアレイ基板両面に散布し、その後、不必要
な部分は除去する。この状態のアレイ基板をメッキ漕1
9に入れ、アレイ基板両面のアルミ電極3a,3bに電
源Eにより電圧差を生じさせメッキ処理を施す。その
後、図36に示すように、アレイ基板両面に散布された
レジストをすべて除去すると、アレイ基板両面に配置さ
れたアルミ3a,3bはメツキ処理により導通状態とな
る。
【0041】次に、アレイ基板のTFT素子側の面に形
成されたアルミ膜3aをリソグラフィー技術によりパタ
ーニングし、図37に示される様に形成する。図38は
図37の38−38線に沿って切って示す断面図であ
る。このようなメッキ処理はスルーホール10を介して
アレイ基板両面を一括して安価に導通させることが可能
であるが、図38から明らかなように、導通部10の上
下面を平坦に形成することが出来ないので、前記の実施
態様と同様に、CMP法によってアレイ基板下側のアル
ミ3bを平坦化する。この部分は後に画素電極3となる
ので表面にでこぼこがあると液晶層6に印加する電圧に
ばらつきが生じ、より鮮明な画像を表示出来なくなって
しまう。アレイ基板のTFT側に配置されたアルミ3a
のでこぼこは画像の質や消費電力等に影響しないので図
38に示したように、そのままで良い。
成されたアルミ膜3aをリソグラフィー技術によりパタ
ーニングし、図37に示される様に形成する。図38は
図37の38−38線に沿って切って示す断面図であ
る。このようなメッキ処理はスルーホール10を介して
アレイ基板両面を一括して安価に導通させることが可能
であるが、図38から明らかなように、導通部10の上
下面を平坦に形成することが出来ないので、前記の実施
態様と同様に、CMP法によってアレイ基板下側のアル
ミ3bを平坦化する。この部分は後に画素電極3となる
ので表面にでこぼこがあると液晶層6に印加する電圧に
ばらつきが生じ、より鮮明な画像を表示出来なくなって
しまう。アレイ基板のTFT側に配置されたアルミ3a
のでこぼこは画像の質や消費電力等に影響しないので図
38に示したように、そのままで良い。
【0042】以上の製造方法によって、この実施の態様
に係る表示装置のアレイ基板が完成する。この構造では
図38からも明らかなように、Cs線20とアルミ膜3
aとがシリコン酸化膜7を介して重なりを持つように配
置されている。
に係る表示装置のアレイ基板が完成する。この構造では
図38からも明らかなように、Cs線20とアルミ膜3
aとがシリコン酸化膜7を介して重なりを持つように配
置されている。
【0043】以上の実施の態様ではスルーホール10を
介してアレイ基板15の両面に形成された画素電極とT
FTアクティブ素子16とが互いに接続された構造を有
するが、その具体的な実施の形態を以下に詳細に説明す
る。
介してアレイ基板15の両面に形成された画素電極とT
FTアクティブ素子16とが互いに接続された構造を有
するが、その具体的な実施の形態を以下に詳細に説明す
る。
【0044】TFTアクティブ素子16を液晶層6とは
反対側に形成する構造(裏面アクティブ素子構造)であ
ると,前記結合容量に流れる充放電電流を激減させ低消
費電力化を実現することが可能となる。
反対側に形成する構造(裏面アクティブ素子構造)であ
ると,前記結合容量に流れる充放電電流を激減させ低消
費電力化を実現することが可能となる。
【0045】裏面アクティブ素子構造は、反射型液晶表
示装置の低消費電力化を実現するのが可能であるが、製
造上,画素電極面に凹凸が出来やすくそのため画質劣化
が生じるとともに製造工程が非常に複雑になる。また、
信号線,ゲート線とこれらを駆動する集積回路(IC)
とを接続するための接続領域を設けなくてはならず額縁
面積の妨げとなっている。
示装置の低消費電力化を実現するのが可能であるが、製
造上,画素電極面に凹凸が出来やすくそのため画質劣化
が生じるとともに製造工程が非常に複雑になる。また、
信号線,ゲート線とこれらを駆動する集積回路(IC)
とを接続するための接続領域を設けなくてはならず額縁
面積の妨げとなっている。
【0046】以下の実施の形態は、高画質でしかも消費
電力が少なく額縁面積の小さい反射型液晶表示装置を提
供するものである。
電力が少なく額縁面積の小さい反射型液晶表示装置を提
供するものである。
【0047】この実施の形態では、画素電極3とアクテ
ィブ素子16とがアレイ基板15に設けられたスルーホ
ール10を通して接続されるとともに、引き出し線3x
を介してスルーホール10と画素電極3とが接続される
ため、アクティブ素子16が配置される領域を画素電極
3が配置される領域よりも小さくすることができる。よ
って、額縁面積の小さい反射型液晶表示装置を提供する
ことができる。
ィブ素子16とがアレイ基板15に設けられたスルーホ
ール10を通して接続されるとともに、引き出し線3x
を介してスルーホール10と画素電極3とが接続される
ため、アクティブ素子16が配置される領域を画素電極
3が配置される領域よりも小さくすることができる。よ
って、額縁面積の小さい反射型液晶表示装置を提供する
ことができる。
【0048】図39にこの実施の形態に係る反射型液晶
表示装置の断面構造を示し、図1の実施の形態と同じ部
分は同一の参照符号を付してある。
表示装置の断面構造を示し、図1の実施の形態と同じ部
分は同一の参照符号を付してある。
【0049】図39の実施の形態で図1のものと異なる
部分は、画素電極3とスルーホール10に形成された接
続部3cとの間を接続する引き出し線3xのみであり、
他は同じ構成である。TFT素子16はこのスルーホー
ル10に形成された接続部3cと引き出し線3xを通し
て信号線4の電圧を画素電極3に供給している。
部分は、画素電極3とスルーホール10に形成された接
続部3cとの間を接続する引き出し線3xのみであり、
他は同じ構成である。TFT素子16はこのスルーホー
ル10に形成された接続部3cと引き出し線3xを通し
て信号線4の電圧を画素電極3に供給している。
【0050】図40,42,44は液晶層6側からガラ
ス基板8を見た時の平面図であり、図41,43,45
は反対側のシリコン酸化膜7側からガラス基板8を見た
時の平面図である。
ス基板8を見た時の平面図であり、図41,43,45
は反対側のシリコン酸化膜7側からガラス基板8を見た
時の平面図である。
【0051】図40において、黒丸はスルーホール10
を示しており、それぞれのスルーホール10と対応する
画素電極3との間はそれぞれ引き出し線3xにより接続
されている。この引き出し線3xは電気抵抗の小さいア
ルミニウムやITO等が適している。
を示しており、それぞれのスルーホール10と対応する
画素電極3との間はそれぞれ引き出し線3xにより接続
されている。この引き出し線3xは電気抵抗の小さいア
ルミニウムやITO等が適している。
【0052】図41に示した反対側において、信号線4
及びグート線9と集積回路(IC)は接続パッド22に
より接続される。この実施の形態では図40,41に示
される通り、TFTアクテイブ素子16を配置している
領域(アクティブ素子領域)が画素電極3を配置してい
る領域(画素電極領域)よりも面積が小さいので、画素
電極3下に接続パッド22を設けることが可能である。
なお、アクティブ素子領域と画素電極領域の具体的面積
及びその定義を図49,50に示す。
及びグート線9と集積回路(IC)は接続パッド22に
より接続される。この実施の形態では図40,41に示
される通り、TFTアクテイブ素子16を配置している
領域(アクティブ素子領域)が画素電極3を配置してい
る領域(画素電極領域)よりも面積が小さいので、画素
電極3下に接続パッド22を設けることが可能である。
なお、アクティブ素子領域と画素電極領域の具体的面積
及びその定義を図49,50に示す。
【0053】図42,43は、ガラス基板8とIC24
a,24bとを接続した場合の図であり、ガラス基板8
とIC24a,24bとはフィルムキヤリアテープ26
を介して接続されている。この接続方法は例えば「TA
B技術入門 畑田覧造著 工業調査会」などによる公知
のものでよい。
a,24bとを接続した場合の図であり、ガラス基板8
とIC24a,24bとはフィルムキヤリアテープ26
を介して接続されている。この接続方法は例えば「TA
B技術入門 畑田覧造著 工業調査会」などによる公知
のものでよい。
【0054】このように、この実施の形態では、画素電
極3下でIC24a,24bとガラス基板8とが接続可
能であるため、額縁面積の小さい反射型液晶表示装置が
提供可能である。
極3下でIC24a,24bとガラス基板8とが接続可
能であるため、額縁面積の小さい反射型液晶表示装置が
提供可能である。
【0055】図44,45は、ガラス基板8とIC24
a,24bとを接続した場合の図であり、ガラス基板8
とIC24a,24bとはバンプ(図示せず)を介して
接続される、いわゆるCOG実装で接続されている。こ
の接続方法は、例えば「フラットパネルディスプレイ
1990〜1996 日経BP社」などにより公知の方
法である。この場合も図42,43と同様に反射型掖晶
表示装置の額縁面積削減が可能である。なお、図45に
示すIC24a,24bはガラス基板8のTFT素子1
6を製造する同一製造過程中に製造してもよい。この場
合接続用バンプが不要となる。
a,24bとを接続した場合の図であり、ガラス基板8
とIC24a,24bとはバンプ(図示せず)を介して
接続される、いわゆるCOG実装で接続されている。こ
の接続方法は、例えば「フラットパネルディスプレイ
1990〜1996 日経BP社」などにより公知の方
法である。この場合も図42,43と同様に反射型掖晶
表示装置の額縁面積削減が可能である。なお、図45に
示すIC24a,24bはガラス基板8のTFT素子1
6を製造する同一製造過程中に製造してもよい。この場
合接続用バンプが不要となる。
【0056】図46,47は従来との比較でこの実施の
形態による額縁面積削減効果を示すための図であり、図
46は従来例を示す。図47はこの実施の形態にかかわ
る反射型液晶表示装置を示したものである。なお、図4
7ではスルーホール10を省略して示している。
形態による額縁面積削減効果を示すための図であり、図
46は従来例を示す。図47はこの実施の形態にかかわ
る反射型液晶表示装置を示したものである。なお、図4
7ではスルーホール10を省略して示している。
【0057】この実施の形態では、図47から明らかな
ように、アクティブ素子領域を画素電極領域よりも大幅
に小さくすることが可能であるため、図46の従来と比
較して反射型表示装置の額縁面積を大幅に削減すること
が可能である。
ように、アクティブ素子領域を画素電極領域よりも大幅
に小さくすることが可能であるため、図46の従来と比
較して反射型表示装置の額縁面積を大幅に削減すること
が可能である。
【0058】図48は、引き出し線3xによるスルーホ
ール10と画素電極3の接続部分を拡大して示したもの
である。引き出し線3xの線幅は製造技術上できるだけ
細くすることが望ましい。
ール10と画素電極3の接続部分を拡大して示したもの
である。引き出し線3xの線幅は製造技術上できるだけ
細くすることが望ましい。
【0059】また、この実施の形態では、アクティブ素
子領域を小さくすることができ、アクティブ素子を形成
する際の露光面積が小さくなるので、アクティブ素子を
より均一に製造することが可能であるとともに、ステッ
パ方式におけるショット数を削減し、高いスループット
を実現することができる。
子領域を小さくすることができ、アクティブ素子を形成
する際の露光面積が小さくなるので、アクティブ素子を
より均一に製造することが可能であるとともに、ステッ
パ方式におけるショット数を削減し、高いスループット
を実現することができる。
【0060】以上述べた如く、この実施の形態では、画
素電極とアクティブ素子とがアレイ基板に設けられたス
ルーホールを通して接続されるとともに、引き出し線を
介してスルーホールと画素電極とが接続されるため、ア
クティブ素子が配置される領域を画素電極が配置される
領域よりも小さくすることができる。よって、額縁面積
の小さい反射型液晶表示装置を提供することができる。
素電極とアクティブ素子とがアレイ基板に設けられたス
ルーホールを通して接続されるとともに、引き出し線を
介してスルーホールと画素電極とが接続されるため、ア
クティブ素子が配置される領域を画素電極が配置される
領域よりも小さくすることができる。よって、額縁面積
の小さい反射型液晶表示装置を提供することができる。
【0061】以下の実施の形態は、反射面を有する基板
と透明基板間に液晶材料を挟持する反射型液晶表示装置
に関し、反射面側の基板に画素電極を設け、画素電極に
備わっている信号線および走査線と、信号線駆動回路お
よび走査線駆動回路との接続は、基板内に設けたコンタ
クトホール(ここで、コン夕クトホール内部には導電材
が満たされており、以下、それを含めてコンタクトホー
ルと呼ぶ)を介して行うことによって、各駆動回路IC
を基板背面に実装する、もしくは基板背面に多結晶シリ
コンなどによってアレイを形成する、セルー体型のモジ
ュール構成となる表示装置である。
と透明基板間に液晶材料を挟持する反射型液晶表示装置
に関し、反射面側の基板に画素電極を設け、画素電極に
備わっている信号線および走査線と、信号線駆動回路お
よび走査線駆動回路との接続は、基板内に設けたコンタ
クトホール(ここで、コン夕クトホール内部には導電材
が満たされており、以下、それを含めてコンタクトホー
ルと呼ぶ)を介して行うことによって、各駆動回路IC
を基板背面に実装する、もしくは基板背面に多結晶シリ
コンなどによってアレイを形成する、セルー体型のモジ
ュール構成となる表示装置である。
【0062】携帯端末のみならずノートパソコン等にお
いても、パネルサイズの拡大を望む一方で、狭額縁化へ
の要求が高まっている。たとえば、図75に図示のよう
に、信号線駆動回路IC181を表示面180に対し上
側の長辺に平行に配置し、走査線駆動回路IC182を
表示面に対し左側の短辺に平行に配置する方法がある。
また、各駆動回路ICと液晶セルとの接続方法は、例え
ば信号線駆動回路と信号線に関しては、図76に図示の
ように、信号線よりパシベーシヨン185が備わってい
ないパッド部186がセル外に引き出され、信号線駆動
回路からのタブ配線187と前記パッド部186とを異
方性導電膜188を介して接続する方法がある。これに
より例えばテープキャリア上にICがある場合には、テ
ープキャリアの幅だけ少なくともモジユールのサイズが
大きくなることになる。同様にして走査線駆動回路にお
いても、走査線駆動回路があるテープキャリアの幅だけ
少なくともモジユールサイズが大きくなる。これを解決
する手段として、信号線駆動回路のテープキャリアを折
り曲げて、セルの裏面に持ってくる方法が行われている
が、折り曲げの応力が各々の駆動回路に働くことによる
接続不良を避けるために、ある程度の余裕を持たせなけ
ればならず、そのサイズ分だけパネルサイズが大きくな
る。この他にモジユールサイズを決めるものとして、コ
ンピュータからの画像信号を変換するための、ゲートア
レイ(以下、GAと呼ぶ)、階調信号用の増幅回路(以
下、OP)、その他の受動素子および能動素子が必要と
なり、これらを実装したPCボードがモジュールサイズ
を決める一因となる。
いても、パネルサイズの拡大を望む一方で、狭額縁化へ
の要求が高まっている。たとえば、図75に図示のよう
に、信号線駆動回路IC181を表示面180に対し上
側の長辺に平行に配置し、走査線駆動回路IC182を
表示面に対し左側の短辺に平行に配置する方法がある。
また、各駆動回路ICと液晶セルとの接続方法は、例え
ば信号線駆動回路と信号線に関しては、図76に図示の
ように、信号線よりパシベーシヨン185が備わってい
ないパッド部186がセル外に引き出され、信号線駆動
回路からのタブ配線187と前記パッド部186とを異
方性導電膜188を介して接続する方法がある。これに
より例えばテープキャリア上にICがある場合には、テ
ープキャリアの幅だけ少なくともモジユールのサイズが
大きくなることになる。同様にして走査線駆動回路にお
いても、走査線駆動回路があるテープキャリアの幅だけ
少なくともモジユールサイズが大きくなる。これを解決
する手段として、信号線駆動回路のテープキャリアを折
り曲げて、セルの裏面に持ってくる方法が行われている
が、折り曲げの応力が各々の駆動回路に働くことによる
接続不良を避けるために、ある程度の余裕を持たせなけ
ればならず、そのサイズ分だけパネルサイズが大きくな
る。この他にモジユールサイズを決めるものとして、コ
ンピュータからの画像信号を変換するための、ゲートア
レイ(以下、GAと呼ぶ)、階調信号用の増幅回路(以
下、OP)、その他の受動素子および能動素子が必要と
なり、これらを実装したPCボードがモジュールサイズ
を決める一因となる。
【0063】一方、パネルサイズおよび製造プロセス削
減のため、信号線駆動回路、走査線駆動回路を多結晶シ
リコンで形成する技術が開発されている。この場合にお
いてはセルサイズを小さくできるが、完全に無くすこと
はできない。
減のため、信号線駆動回路、走査線駆動回路を多結晶シ
リコンで形成する技術が開発されている。この場合にお
いてはセルサイズを小さくできるが、完全に無くすこと
はできない。
【0064】以下に述べる実施の形態では、反射面を有
する画素電極の備わっている絶縁基板背面に、信号線駆
動回路および走査線駆動回路を実装し、前記各ICによ
るパネルサイズの増大を生じさせない反射型液晶表示装
置を提供する。
する画素電極の備わっている絶縁基板背面に、信号線駆
動回路および走査線駆動回路を実装し、前記各ICによ
るパネルサイズの増大を生じさせない反射型液晶表示装
置を提供する。
【0065】また、この実施の形態では、セル内を複数
の画素よりなる画素ブロックに分割して駆動することに
より、セル内の配線長を短くでき、それに伴う配線容量
の減少によって、消費電力を低減することができる。
の画素よりなる画素ブロックに分割して駆動することに
より、セル内の配線長を短くでき、それに伴う配線容量
の減少によって、消費電力を低減することができる。
【0066】また、セル内を複数の画素よりなる画素ブ
ロックに分割して駆動することにより、動画表示部と静
止画表示部を分けて駆動することができるようにし、動
画表示を行うブロックの駆動周波数を高くし、静止画表
示を行うブロックの駆動周波数を低くすることによっ
て、表示画像に応じて消費電力を最適化できる。
ロックに分割して駆動することにより、動画表示部と静
止画表示部を分けて駆動することができるようにし、動
画表示を行うブロックの駆動周波数を高くし、静止画表
示を行うブロックの駆動周波数を低くすることによっ
て、表示画像に応じて消費電力を最適化できる。
【0067】また、高精細化によって、信号線間および
走査線間の間隔が小さくなった場合においても、コンタ
クトホールを設ける位置を色々変えることによって、隣
接するコンタクトホール間の間隔を大きくすることがで
き、隣接するコンタクトホール間で電気的な接触が生じ
ないようにできる。
走査線間の間隔が小さくなった場合においても、コンタ
クトホールを設ける位置を色々変えることによって、隣
接するコンタクトホール間の間隔を大きくすることがで
き、隣接するコンタクトホール間で電気的な接触が生じ
ないようにできる。
【0068】また、反射面を有する絶縁基板の前面に画
素電極を備えたアレイを形成し、前記絶縁基板の背面
に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他に、画像
データを制御するコントロール回路(例えば、GA)
と、外部入カデータを所望の論理手段によって処理する
処理回路(例えば、中央演算処理部、以下、CPUと呼
ぶ)と、電気的信号変換を行う受動素子および能動素子
(例えば、OP)などを形成することができるように
し、表示のみならず、情報端末自体に必要となる各素子
を一体化して構築することができる。
素電極を備えたアレイを形成し、前記絶縁基板の背面
に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他に、画像
データを制御するコントロール回路(例えば、GA)
と、外部入カデータを所望の論理手段によって処理する
処理回路(例えば、中央演算処理部、以下、CPUと呼
ぶ)と、電気的信号変換を行う受動素子および能動素子
(例えば、OP)などを形成することができるように
し、表示のみならず、情報端末自体に必要となる各素子
を一体化して構築することができる。
【0069】この実施の形態の液晶表示装置は、液晶材
料を挟持する透明絶縁基板と、絶縁基板と、前記透明絶
縁基板に備わっている透明電極と、前記絶縁基板に備わ
っている反射面を有する画素電極と、前記画素電極に画
像信号を印加する信号線と、前記信号線に画像信号を供
給する信号線駆動回路とを具備し、前記信号線と前記信
号線駆動回路とは前記絶縁基板内に設けたコンタクトホ
ールを通して接続されていることを基本的構成とする。
料を挟持する透明絶縁基板と、絶縁基板と、前記透明絶
縁基板に備わっている透明電極と、前記絶縁基板に備わ
っている反射面を有する画素電極と、前記画素電極に画
像信号を印加する信号線と、前記信号線に画像信号を供
給する信号線駆動回路とを具備し、前記信号線と前記信
号線駆動回路とは前記絶縁基板内に設けたコンタクトホ
ールを通して接続されていることを基本的構成とする。
【0070】この実施の形態の第1の視点は、反射面を
有する画素電極および画素電極が備わっている信号線は
絶縁基板の前面に配置され、信号線への画像信号を出力
する信号線駆動回路は、絶縁基板の背面すなわち反射面
の背面に配置されることを特徴とする反射型液晶表示装
置である。
有する画素電極および画素電極が備わっている信号線は
絶縁基板の前面に配置され、信号線への画像信号を出力
する信号線駆動回路は、絶縁基板の背面すなわち反射面
の背面に配置されることを特徴とする反射型液晶表示装
置である。
【0071】第2の視点は、マトリックス状に配列され
た反射面を有する画素電極および画素電極が備わってい
るスイッチング素子と、信号線と、走査線とが、絶縁基
板の前面に配置され、前記信号線および走査線と、信号
線への画像信号を出力する信号線駆動回路および前記ス
イッチング素子を制御する走査線への走査信号を出力す
る走査線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホ
ールを介して接続されていることを特徴とする反射型液
晶表示装置である。
た反射面を有する画素電極および画素電極が備わってい
るスイッチング素子と、信号線と、走査線とが、絶縁基
板の前面に配置され、前記信号線および走査線と、信号
線への画像信号を出力する信号線駆動回路および前記ス
イッチング素子を制御する走査線への走査信号を出力す
る走査線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホ
ールを介して接続されていることを特徴とする反射型液
晶表示装置である。
【0072】第3の視点は、マトリックス状に配列され
た反射面を有する画素電極および画素電極が備わってい
るスイッチング素子と、信号線と、走査線とが、絶縁基
板の前面に配置され、前記信号線および走査線と、信号
線への画像信号を出力する信号線駆動回路および前記ス
イツチング素子を制御する走査線への走査信号を出力す
る走査線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホ
ールを介して接続され、また、前記信号線駆動回路およ
び走査線駆動回路は絶縁基板の背面すなわち反射面の背
面に配置されることを特徴とする反射型液晶表示装置で
ある。
た反射面を有する画素電極および画素電極が備わってい
るスイッチング素子と、信号線と、走査線とが、絶縁基
板の前面に配置され、前記信号線および走査線と、信号
線への画像信号を出力する信号線駆動回路および前記ス
イツチング素子を制御する走査線への走査信号を出力す
る走査線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホ
ールを介して接続され、また、前記信号線駆動回路およ
び走査線駆動回路は絶縁基板の背面すなわち反射面の背
面に配置されることを特徴とする反射型液晶表示装置で
ある。
【0073】第4の視点は、前記絶縁基板にマトリック
ス状に配列された画素電極を、少なくとも2つ以上の複
数の画素よりなる画素ブロックに分割し、前記ブロック
内に配設された画素電極に対し書き込み動作を制御する
スイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する
ための走査線と、前記走査線に走査信号を供給する走査
線駆動回路と、画像信号を印加する信号線と、前記信号
線に画像信号を供給する信号線駆動回路とを有し、前記
信号線および走査線の配線長はブロック毎に同一もしく
は同一としないことによって、配線長を変えると共に配
線容量を変え、また、ブロック毎に駆動周波数を変えら
れることを特徴とする反射型液晶表示装置である。
ス状に配列された画素電極を、少なくとも2つ以上の複
数の画素よりなる画素ブロックに分割し、前記ブロック
内に配設された画素電極に対し書き込み動作を制御する
スイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動する
ための走査線と、前記走査線に走査信号を供給する走査
線駆動回路と、画像信号を印加する信号線と、前記信号
線に画像信号を供給する信号線駆動回路とを有し、前記
信号線および走査線の配線長はブロック毎に同一もしく
は同一としないことによって、配線長を変えると共に配
線容量を変え、また、ブロック毎に駆動周波数を変えら
れることを特徴とする反射型液晶表示装置である。
【0074】第5の視点は、前記絶縁基板にマトリック
ス状に配列された画素電極を、少なくとも2つ以上の複
数の画素よりなる画素ブロックに分割し、隣接する前記
ブロック間で、信号線および走査線を共通とし、もしく
は共通とせず、また、前記ブロック内の信号線および走
査線を、同一の前記信号線駆動回路および走査線駆動回
路によって駆動し、もしくは同一でない前記信号線駆動
回路および走査線駆動回路によって駆動することで、セ
ルサイズもしくは画素数に合わせて各ICの数を最適化
することを特徴とする反射型液晶表示装置である。
ス状に配列された画素電極を、少なくとも2つ以上の複
数の画素よりなる画素ブロックに分割し、隣接する前記
ブロック間で、信号線および走査線を共通とし、もしく
は共通とせず、また、前記ブロック内の信号線および走
査線を、同一の前記信号線駆動回路および走査線駆動回
路によって駆動し、もしくは同一でない前記信号線駆動
回路および走査線駆動回路によって駆動することで、セ
ルサイズもしくは画素数に合わせて各ICの数を最適化
することを特徴とする反射型液晶表示装置である。
【0075】第6の視点において、前記信号線もしくは
走査線間の間隔とコンタクトホール間の間隔を変えるこ
とによって、コンタクトホールを形成するためのプロセ
ス条件または、各ICのピン幅に適応した基板構成であ
ることを特徴とした反射型液晶表示装置である。
走査線間の間隔とコンタクトホール間の間隔を変えるこ
とによって、コンタクトホールを形成するためのプロセ
ス条件または、各ICのピン幅に適応した基板構成であ
ることを特徴とした反射型液晶表示装置である。
【0076】第7の視点は、反射面を有する絶縁基板の
前面に画素電極を備えたアレイを形成し、前記絶縁基板
の背面に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他
に、画像データを制御するコントロール回路(例えば、
GA)と、外部入カデータを所望の論理手段によって処
理する処理回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換
を行う受動素子および能動素子(例えば、0P)と、表
示のみならず、情報端末自体に必要とされる各素子を実
装する、もしくはそれらの内のいずれかを実装すること
を特徴とする反射型液晶表示装置である。
前面に画素電極を備えたアレイを形成し、前記絶縁基板
の背面に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他
に、画像データを制御するコントロール回路(例えば、
GA)と、外部入カデータを所望の論理手段によって処
理する処理回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換
を行う受動素子および能動素子(例えば、0P)と、表
示のみならず、情報端末自体に必要とされる各素子を実
装する、もしくはそれらの内のいずれかを実装すること
を特徴とする反射型液晶表示装置である。
【0077】第8の視点は、反射面を有する絶縁基板の
前面に画素電極を備えたアレイを形成し、前記絶縁基板
の背面に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他
に、画像データを制御するコントロール回路(例えば、
GA)と、外部入カデータを所望の論理手段によって処
理する処理回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換
を行う受動素子および能動素子(例えば、0P)とを多
結晶シリコン、単結晶シリコンまたはそれに準ずる半導
体組成によって形成することができるため、表示のみな
らず、情報端末自体に必要となる各素子を一体化して構
築することを特徴とする反射型液晶表示装置である。
前面に画素電極を備えたアレイを形成し、前記絶縁基板
の背面に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他
に、画像データを制御するコントロール回路(例えば、
GA)と、外部入カデータを所望の論理手段によって処
理する処理回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換
を行う受動素子および能動素子(例えば、0P)とを多
結晶シリコン、単結晶シリコンまたはそれに準ずる半導
体組成によって形成することができるため、表示のみな
らず、情報端末自体に必要となる各素子を一体化して構
築することを特徴とする反射型液晶表示装置である。
【0078】この実施の形態の液晶表示装置において、
絶縁基板材料としては、ガラス基板等を用いることがで
きるが、基板と液晶セルとの間に、反射板を設けること
もできるため、画素電極が反射板を兼ねなくても良い。
よって、絶縁基板はシリコンやセラミックス等からなる
基板材料であっても良い。また、反射材料は、画素電極
を兼ね導電性を要する場合には、アルミニウム、クロム
などを用いることができ、画素電極とは独立して配設す
るなどして絶縁性を要する場合には、酸化マグネシウ
ム、硫酸バリウム等を用いることができる。また、この
液晶表示装置において、カラー表示を行う場合に、前記
液晶層を積層することによって実施してもよい。
絶縁基板材料としては、ガラス基板等を用いることがで
きるが、基板と液晶セルとの間に、反射板を設けること
もできるため、画素電極が反射板を兼ねなくても良い。
よって、絶縁基板はシリコンやセラミックス等からなる
基板材料であっても良い。また、反射材料は、画素電極
を兼ね導電性を要する場合には、アルミニウム、クロム
などを用いることができ、画素電極とは独立して配設す
るなどして絶縁性を要する場合には、酸化マグネシウ
ム、硫酸バリウム等を用いることができる。また、この
液晶表示装置において、カラー表示を行う場合に、前記
液晶層を積層することによって実施してもよい。
【0079】前記第1の視点によれば、反射面を有する
画素電極が信号線に備わっており、信号線ヘの画像信号
は絶縁基板の背面すなわち反射面の背面に配置された信
号線駆動回路より入力されるため、信号線駆動回路は、
表示面には現れず開口率を下げることはなく、画像を表
示する、例えばセグメント表示もしくは単純マトリック
ス表示などを行うことできる。
画素電極が信号線に備わっており、信号線ヘの画像信号
は絶縁基板の背面すなわち反射面の背面に配置された信
号線駆動回路より入力されるため、信号線駆動回路は、
表示面には現れず開口率を下げることはなく、画像を表
示する、例えばセグメント表示もしくは単純マトリック
ス表示などを行うことできる。
【0080】第2の視点によれば、マトリックス状に配
列された反射面を有する画素電極と前記画素電極に電圧
を印加するための手段である信号線駆動回路および走査
線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホールを
介して接続されていることにより、コンタクトホールを
セルの内側に設けることにより、各ICとセル間の距離
を決めているタブ配線部がセルの下に配設できるため、
前記各ICとセル間距離を小さくできる。
列された反射面を有する画素電極と前記画素電極に電圧
を印加するための手段である信号線駆動回路および走査
線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホールを
介して接続されていることにより、コンタクトホールを
セルの内側に設けることにより、各ICとセル間の距離
を決めているタブ配線部がセルの下に配設できるため、
前記各ICとセル間距離を小さくできる。
【0081】第3の視点によれば、マトリツクス状に配
列された反射面を有する画素電極および画素電極が備わ
つているスイッチング素子と、信号線と、走査線とが、
絶縁基板の前面に配置され、信号線駆動回路および走査
線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホールを
介して絶縁基板の背面すなわち反射面の背面に配置され
ることにより、タブ配線を不要とでき、また、各ICが
占める面積を実質上最小、もしくは0にできる。
列された反射面を有する画素電極および画素電極が備わ
つているスイッチング素子と、信号線と、走査線とが、
絶縁基板の前面に配置され、信号線駆動回路および走査
線駆動回路は、絶縁基板内に設けたコンタクトホールを
介して絶縁基板の背面すなわち反射面の背面に配置され
ることにより、タブ配線を不要とでき、また、各ICが
占める面積を実質上最小、もしくは0にできる。
【0082】第4の視点によれば、マトリックス状に配
列された画素電極を、複数個の画素よりなるブロックに
分割して駆動することにより、信号線および走査線の長
さを適当に変えることができる。これにより、従来に比
ベ信号線および走査線容量を小さくすることができるた
め、次の式(3)で示される消費電力分を容量の低減に
より減らすことができる。
列された画素電極を、複数個の画素よりなるブロックに
分割して駆動することにより、信号線および走査線の長
さを適当に変えることができる。これにより、従来に比
ベ信号線および走査線容量を小さくすることができるた
め、次の式(3)で示される消費電力分を容量の低減に
より減らすことができる。
【0083】P=C*F*V2・・・(3) 但し、P:消費電力 C:容量 F:駆動周波数 V:駆動電圧 また、動画および静止画を同時に同一表示面に表示する
マルチメディア対応において、前記ブロック中のいくつ
かのブロックでは動画を、その他のブロックでは静止画
を表示させるようにすることによって、動画表示のブロ
ックと静止画表示のブロックとで駆動周波数を変えられ
る。これにより、静止画表示のブロツクでは、式(3)
に示される駆動周波数を低減できるため、消費電力を減
らせる。第5の視点によれば、隣接するブロック間で、
信号線および走査線を共通とする、もしくは共通としな
いことができる。例えば、隣接するブロック間で走査線
は共通とし、信号線は共通としないようにすることがで
きる。走査線は共通としたことにより、配線容量が大き
くなるが、駆動周波数が低いため消費電力は大きくなら
ず、信号線では駆動周波数は高いが、配線容量を小さく
できるため、消費電力を低減できる。
マルチメディア対応において、前記ブロック中のいくつ
かのブロックでは動画を、その他のブロックでは静止画
を表示させるようにすることによって、動画表示のブロ
ックと静止画表示のブロックとで駆動周波数を変えられ
る。これにより、静止画表示のブロツクでは、式(3)
に示される駆動周波数を低減できるため、消費電力を減
らせる。第5の視点によれば、隣接するブロック間で、
信号線および走査線を共通とする、もしくは共通としな
いことができる。例えば、隣接するブロック間で走査線
は共通とし、信号線は共通としないようにすることがで
きる。走査線は共通としたことにより、配線容量が大き
くなるが、駆動周波数が低いため消費電力は大きくなら
ず、信号線では駆動周波数は高いが、配線容量を小さく
できるため、消費電力を低減できる。
【0084】また極性反転を必要とする場合に、前記信
号線および走査線の配線方法を種々変え、信号線反転、
コモン反転、ドツト反転に最適なブロック構成をとれ
る。これにより、信号線駆動回路および走査線駆動回路
の数が増えることが考えられるが、絶縁基板背面に実装
することができるため、モジュールサイズを大きくせず
に構成できる。
号線および走査線の配線方法を種々変え、信号線反転、
コモン反転、ドツト反転に最適なブロック構成をとれ
る。これにより、信号線駆動回路および走査線駆動回路
の数が増えることが考えられるが、絶縁基板背面に実装
することができるため、モジュールサイズを大きくせず
に構成できる。
【0085】第6の視点によれば、高精細化により隣接
する信号線もしくは隣接する走査線間の間隔が小さくな
った場合において、夫々のコンタクトホールを大きくす
ることができる。これにより、コンタクトホール形成の
プロセス条件によつて、コンタクトホール間の間隔が制
限される場合においても、最適なコンタクトホールを形
成し前記配線と接続できる。また、信号線駆動回路およ
び走査線駆動回路のピン間隔が制限される場合において
も、ICのピン構成に応じてコンタクトホールの配置を
変えることができる。
する信号線もしくは隣接する走査線間の間隔が小さくな
った場合において、夫々のコンタクトホールを大きくす
ることができる。これにより、コンタクトホール形成の
プロセス条件によつて、コンタクトホール間の間隔が制
限される場合においても、最適なコンタクトホールを形
成し前記配線と接続できる。また、信号線駆動回路およ
び走査線駆動回路のピン間隔が制限される場合において
も、ICのピン構成に応じてコンタクトホールの配置を
変えることができる。
【0086】第7の視点によれば、前記絶縁基板の背面
に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他に、画像
データを制御するコントロール回路(例えば、GA)
と、外部入カデータを所望の論埋手段によつて処埋する
処埋回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換を行う
受動素子および能動素子(例えば、OP)と、表示のみ
ならず、情報端末自体に必要となる各素子等を実装する
ことができる。これにより、各素子を表示面の背面に配
置し、モジュールサイズをパネルサイズとほぼ等しくす
ることができる。これにより、全てが表示面となる紙の
ような情報端末機を構成できる。
に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他に、画像
データを制御するコントロール回路(例えば、GA)
と、外部入カデータを所望の論埋手段によつて処埋する
処埋回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換を行う
受動素子および能動素子(例えば、OP)と、表示のみ
ならず、情報端末自体に必要となる各素子等を実装する
ことができる。これにより、各素子を表示面の背面に配
置し、モジュールサイズをパネルサイズとほぼ等しくす
ることができる。これにより、全てが表示面となる紙の
ような情報端末機を構成できる。
【0087】第8の視点によれば、前記絶縁基板の背面
に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他に、画像
データを制御するコントロール回路(例えば、GA)
と、外部入カデータを所望の論理手段によって処理する
処理回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換を行う
受動素子および能動素子(例えば、OP)と、表示のみ
ならず、情報端末自体に必要となる各素子等を多結晶シ
リコン、単結晶シリコンまたはそれに準ずる半導体組成
によって形成することができる。これにより、画素電極
が配設されている表示面と、前記各素子を配設する背面
を持つ一枚もしくは複数枚の絶縁基板を構成できる。よ
って、外付けの各素子の数を最小とすることができる。
また、表示面と背面を同一のプロセスによって形成する
こともできるため、製造プロセスの簡略化を行える。
に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他に、画像
データを制御するコントロール回路(例えば、GA)
と、外部入カデータを所望の論理手段によって処理する
処理回路(例えば、CPU)と、電気的信号変換を行う
受動素子および能動素子(例えば、OP)と、表示のみ
ならず、情報端末自体に必要となる各素子等を多結晶シ
リコン、単結晶シリコンまたはそれに準ずる半導体組成
によって形成することができる。これにより、画素電極
が配設されている表示面と、前記各素子を配設する背面
を持つ一枚もしくは複数枚の絶縁基板を構成できる。よ
って、外付けの各素子の数を最小とすることができる。
また、表示面と背面を同一のプロセスによって形成する
こともできるため、製造プロセスの簡略化を行える。
【0088】以下、図面を参照して詳細に説明する。
【0089】(第1実施例)この実施の形態における第
1の実施例は、反射面を有する画素電極および画素電極
が備わっている信号線は絶縁基板の前面に配置され、信
号線への画像信号を出力する信号線駆動回路は、絶縁基
板の背面すなわち反射面の背面に配置されている反射型
液晶表示装置である。
1の実施例は、反射面を有する画素電極および画素電極
が備わっている信号線は絶縁基板の前面に配置され、信
号線への画像信号を出力する信号線駆動回路は、絶縁基
板の背面すなわち反射面の背面に配置されている反射型
液晶表示装置である。
【0090】例えば図51に図示の反射型液晶表示装置
は、液晶材料33を挟持する透明絶縁基板31と、絶縁
基板37と、前記透明絶縁基板31に備わっている透明
電極32と、前記絶縁基板37に備わっている反射面を
有する画素電極34と、前記画素電極34に画像信号を
印加する信号線35と、前記信号線35に画像信号を供
給する信号線駆動回路38とを具備し、前記信号線35
と前記信号線駆動回路38とは前記絶縁基板37内に設
けたコンタクトホール36を通して接続されている。画
素電極34と信号線35の間に絶縁材料30が必要に応
じて設けられている。ここで、コンタクトホール中には
導電材料36aが充填されている。また前記画素電極3
4、信号線35、コンタクトホール36内部の導電材料
36aとは特に材料を区別するものではなく、導電性を
有するものであればよい。
は、液晶材料33を挟持する透明絶縁基板31と、絶縁
基板37と、前記透明絶縁基板31に備わっている透明
電極32と、前記絶縁基板37に備わっている反射面を
有する画素電極34と、前記画素電極34に画像信号を
印加する信号線35と、前記信号線35に画像信号を供
給する信号線駆動回路38とを具備し、前記信号線35
と前記信号線駆動回路38とは前記絶縁基板37内に設
けたコンタクトホール36を通して接続されている。画
素電極34と信号線35の間に絶縁材料30が必要に応
じて設けられている。ここで、コンタクトホール中には
導電材料36aが充填されている。また前記画素電極3
4、信号線35、コンタクトホール36内部の導電材料
36aとは特に材料を区別するものではなく、導電性を
有するものであればよい。
【0091】透明電極32側への電圧印加方法は、図5
2に図示のように、別段にコンタクトホール40を設
け、信号線35と信号線駆動回路38と同様に、透明電
極32と対向電圧発生回路39を前記コンタクトホール
40に充填された導電材料40aを介して接続すること
で実施できる。
2に図示のように、別段にコンタクトホール40を設
け、信号線35と信号線駆動回路38と同様に、透明電
極32と対向電圧発生回路39を前記コンタクトホール
40に充填された導電材料40aを介して接続すること
で実施できる。
【0092】また、図53に図示のように、セル内に配
設した複数個の画素に対して同一の対向電極電位を透明
電極32に印加する場合は、セル周辺に導電電部41を
設け、透明電極32と導通させ、画素電極34とは絶縁
された構成をとることによって実施できる。ここで画素
電極34と信号線35が一対で構成されている場合は、
セグメント表示を行うことができる。また、画素電極3
4が横一列で同一とし、透明電極32が縦一列で同一で
ある場合は、単純マトリックス駆動を行うことができ
る。
設した複数個の画素に対して同一の対向電極電位を透明
電極32に印加する場合は、セル周辺に導電電部41を
設け、透明電極32と導通させ、画素電極34とは絶縁
された構成をとることによって実施できる。ここで画素
電極34と信号線35が一対で構成されている場合は、
セグメント表示を行うことができる。また、画素電極3
4が横一列で同一とし、透明電極32が縦一列で同一で
ある場合は、単純マトリックス駆動を行うことができ
る。
【0093】(第2実施例)第2の実施例は、図54に
図示のように、液晶材料33を挟持する透明絶縁基板3
1と、絶縁基板37と、前記透明絶縁基板31に備わっ
ている透明電極32と、マトリックス状に配列された画
素電極34と、画素電極34が備わっているスイッチン
グ素子43、信号線35、走査線44と、を具備し、信
号線35と図示しない信号線駆動回路はコンタクトホー
ル36を介し、走査線44と図示しない走査線駆動回路
とはコンタクトホール45を介して接続されている。こ
こで、スイッチング素子43は、例えばTFT(薄膜ト
ランジスタ)素子、MIM(メタル・インシュレータ・
メタル)素子等によって構成されている。以下スイッチ
ング素子についてはTFTを用いて説明する。
図示のように、液晶材料33を挟持する透明絶縁基板3
1と、絶縁基板37と、前記透明絶縁基板31に備わっ
ている透明電極32と、マトリックス状に配列された画
素電極34と、画素電極34が備わっているスイッチン
グ素子43、信号線35、走査線44と、を具備し、信
号線35と図示しない信号線駆動回路はコンタクトホー
ル36を介し、走査線44と図示しない走査線駆動回路
とはコンタクトホール45を介して接続されている。こ
こで、スイッチング素子43は、例えばTFT(薄膜ト
ランジスタ)素子、MIM(メタル・インシュレータ・
メタル)素子等によって構成されている。以下スイッチ
ング素子についてはTFTを用いて説明する。
【0094】図55は図54の実施例に係る液晶セルの
回路構成を示すものである。液晶材料CLC(33)
と、補助容量Csと、スイッチング素子SW(43)
と、信号線Sigと、走査線Gateによって基本的に
構成され、信号線駆動回路および走査線駆動回路とは、
信号線コンタクトホールSc(36)および走査線コン
タクトホールGc(45)を介して接続されているもの
とする。
回路構成を示すものである。液晶材料CLC(33)
と、補助容量Csと、スイッチング素子SW(43)
と、信号線Sigと、走査線Gateによって基本的に
構成され、信号線駆動回路および走査線駆動回路とは、
信号線コンタクトホールSc(36)および走査線コン
タクトホールGc(45)を介して接続されているもの
とする。
【0095】本実施例に係る液晶セルおよびそれに係る
モジュール構成例を裏面側を図56に、表示面側を図5
7により図示した。液晶セル51に設けたコンタクトホ
ールと、信号線駆動回路53および走査線駆動回路55
を実装したTCP(テープキャリアーパッケージ)52
および54のタブ配線パッド部が接続されている。
モジュール構成例を裏面側を図56に、表示面側を図5
7により図示した。液晶セル51に設けたコンタクトホ
ールと、信号線駆動回路53および走査線駆動回路55
を実装したTCP(テープキャリアーパッケージ)52
および54のタブ配線パッド部が接続されている。
【0096】(第3実施例)第3の実施例は、図58に
図示のように、液晶セル61に設けた複数のコンタクト
ホール62および63を介し、液晶セル61の背面(表
示面とは反対面)に実装した信号線駆動回路64および
走査線駆動回路65と信号線および走査線を接続する構
成となっている。実装方法はタブ実装、バンプ実装など
が考えられる。また、各駆動回路64、65とコンタク
トホール62、63との電気的、機械的な接触安定性を
高めるために、接続後に樹脂などで封止することもでき
る。また、セルヘ応力が働きセルが歪むことによって、
接触部が剥がれることが考えられる場合は、各駆動回路
64、65の周辺に弾力材を設けることができる。
図示のように、液晶セル61に設けた複数のコンタクト
ホール62および63を介し、液晶セル61の背面(表
示面とは反対面)に実装した信号線駆動回路64および
走査線駆動回路65と信号線および走査線を接続する構
成となっている。実装方法はタブ実装、バンプ実装など
が考えられる。また、各駆動回路64、65とコンタク
トホール62、63との電気的、機械的な接触安定性を
高めるために、接続後に樹脂などで封止することもでき
る。また、セルヘ応力が働きセルが歪むことによって、
接触部が剥がれることが考えられる場合は、各駆動回路
64、65の周辺に弾力材を設けることができる。
【0097】図59は別の実施例を示したものである
が、このようにコンタクトホール62、63を液晶セル
61の各辺に対して斜めに設けることにより、各駆動回
路64、65をパネルの形状に関係なく配置することが
できる。
が、このようにコンタクトホール62、63を液晶セル
61の各辺に対して斜めに設けることにより、各駆動回
路64、65をパネルの形状に関係なく配置することが
できる。
【0098】(第4実施例)第4の実施例は、例えば図
54の実施例の前記絶縁基板37にマトリックス状に配
列された複数の画素電極34を、少なくとも2つ以上の
複数の画素よりなる画素ブロックに分割するものであ
る。この液晶セル構成を図60に図示する。
54の実施例の前記絶縁基板37にマトリックス状に配
列された複数の画素電極34を、少なくとも2つ以上の
複数の画素よりなる画素ブロックに分割するものであ
る。この液晶セル構成を図60に図示する。
【0099】図60に示すように、マトリックス状に配
列された画素を4つの画素ブロックPB1〜PB4に分
割し、液晶セル61の背面には例えば信号線駆動回路6
4および走査線駆動回路65を夫々の画素ブロックPB
1〜PB4の中間に配置した構造を取るものとする。
列された画素を4つの画素ブロックPB1〜PB4に分
割し、液晶セル61の背面には例えば信号線駆動回路6
4および走査線駆動回路65を夫々の画素ブロックPB
1〜PB4の中間に配置した構造を取るものとする。
【0100】図61には本実施例に係る液晶セルの各駆
動回路64、65と画素ブロックPB1〜PB4の構成
の関係を示すものである。本方式においては、表示面を
4分割して駆動できる。よって、動画と静止画を同一表
示面に同時に表示する場合、例えば動画を画素ブロック
PB1の表示域に、静止画を画素ブロックPB2、PB
3、PB4の表示域にそれぞれ表示することによって、
動画部と静止画部の駆動周波数を変えることができる。
これによって、動画部での駆動周波数を高く(通常60
Hz)、静止画での駆動周波数を低く(例えばマルチフ
ィールド駆動を用いる)できるため、ブロックPB1〜
PB4毎に消費電力を最適化できる。
動回路64、65と画素ブロックPB1〜PB4の構成
の関係を示すものである。本方式においては、表示面を
4分割して駆動できる。よって、動画と静止画を同一表
示面に同時に表示する場合、例えば動画を画素ブロック
PB1の表示域に、静止画を画素ブロックPB2、PB
3、PB4の表示域にそれぞれ表示することによって、
動画部と静止画部の駆動周波数を変えることができる。
これによって、動画部での駆動周波数を高く(通常60
Hz)、静止画での駆動周波数を低く(例えばマルチフ
ィールド駆動を用いる)できるため、ブロックPB1〜
PB4毎に消費電力を最適化できる。
【0101】また、本実施例においては、表示面をブロ
ック化すると共に、ブロック毎に信号線およびゲート線
を独立にすることもできるため、駆動回路1つあたりの
信号線容量および走査線容量を小さくすることができ、
大幅に消費電力を低減できる。 また、本実施例におい
ては、ゲート線の配線長を従来より短くできるため、ゲ
ートなまりによる書き込み不足などで生じる画質劣化を
改善でき、また信号線の配線長を短くできるため、信号
線とコモン電極とのカップリングによるコモン電極の立
ち上がりなまりによって生じるクロストークについても
改善できる。
ック化すると共に、ブロック毎に信号線およびゲート線
を独立にすることもできるため、駆動回路1つあたりの
信号線容量および走査線容量を小さくすることができ、
大幅に消費電力を低減できる。 また、本実施例におい
ては、ゲート線の配線長を従来より短くできるため、ゲ
ートなまりによる書き込み不足などで生じる画質劣化を
改善でき、また信号線の配線長を短くできるため、信号
線とコモン電極とのカップリングによるコモン電極の立
ち上がりなまりによって生じるクロストークについても
改善できる。
【0102】図62には前記ゲートなまりの信号波形お
よび、コモン電極の立ち上がりなまりを、従来と本方式
についてそれぞれ示したものである。ここでは、コモン
電極についても分割することができる。
よび、コモン電極の立ち上がりなまりを、従来と本方式
についてそれぞれ示したものである。ここでは、コモン
電極についても分割することができる。
【0103】(第5実施例)第5の実施例は、隣接する
前記ブロックPB1〜PB4間で信号線および走査線を
共通とすることができる。第4実施例においては、各ブ
ロックPB1〜PB4で信号線および走査線を独立に配
設したものを示したが、例えば走査線に関して画素ブロ
ックPB1、PB2を共通、画素ブロックPB3、PB
4を共通とすることによって、走査線に関しては従来の
アレイ構成を用いることができる。信号線に関しては、
各ブロックPB1〜PB4毎で分割されているので、配
線容量の低減により消費電力を削減できる。また、各画
素ブロックPB1〜PB4間で信号線駆動回路64およ
び走査線駆動回路65を共通とすることができる。
前記ブロックPB1〜PB4間で信号線および走査線を
共通とすることができる。第4実施例においては、各ブ
ロックPB1〜PB4で信号線および走査線を独立に配
設したものを示したが、例えば走査線に関して画素ブロ
ックPB1、PB2を共通、画素ブロックPB3、PB
4を共通とすることによって、走査線に関しては従来の
アレイ構成を用いることができる。信号線に関しては、
各ブロックPB1〜PB4毎で分割されているので、配
線容量の低減により消費電力を削減できる。また、各画
素ブロックPB1〜PB4間で信号線駆動回路64およ
び走査線駆動回路65を共通とすることができる。
【0104】図63に図示のように、液晶セル61の背
面中央に信号線駆動回路64および走査線駆動回路65
を配置し、前記各IC64,65は両側にピンを取り出
せる構成とする。これにより、各駆動回路64、65間
の電気特性を表示面に影響されにくくすることができ
る。従来は図64に図示のように画面分割を行う場合セ
ル61周辺に駆動回路64、65を設けるため、図66
に図示のように、表示画面中央に各駆動回路64、65
の電気特性差により、表示面では輝度差となって表示ム
ラが生じていた。本実施例においては、各駆動回路6
4、65の電気特性差が図65に示したように、パネル
周辺に現れると共にパネル中央では同一の駆動回路によ
って駆動されているため、電気特性差による表示ムラは
生じず画質を改善できる。また、画面上下で表示画像が
異なり、画像信号によるクロストークによって、従来で
は画面中央部に表示ムラが生じることが考えられるが、
本方式ではクロストークの影響を小さくすることができ
るため、表示ムラを低減し視覚特性で視認されない領域
にすることができる。
面中央に信号線駆動回路64および走査線駆動回路65
を配置し、前記各IC64,65は両側にピンを取り出
せる構成とする。これにより、各駆動回路64、65間
の電気特性を表示面に影響されにくくすることができ
る。従来は図64に図示のように画面分割を行う場合セ
ル61周辺に駆動回路64、65を設けるため、図66
に図示のように、表示画面中央に各駆動回路64、65
の電気特性差により、表示面では輝度差となって表示ム
ラが生じていた。本実施例においては、各駆動回路6
4、65の電気特性差が図65に示したように、パネル
周辺に現れると共にパネル中央では同一の駆動回路によ
って駆動されているため、電気特性差による表示ムラは
生じず画質を改善できる。また、画面上下で表示画像が
異なり、画像信号によるクロストークによって、従来で
は画面中央部に表示ムラが生じることが考えられるが、
本方式ではクロストークの影響を小さくすることができ
るため、表示ムラを低減し視覚特性で視認されない領域
にすることができる。
【0105】(第6実施例)第6の実施例は、図67に
図示のように、コンタクトホール132間の間隔kと信
号線131もしくは走査線間の間隔dを一致させないよ
うに配置することにより、高精細化による各配線間の間
隔dが小さくなつた場合においても、コンタクトホール
132間の間隔kを大きくすることができる例を示す。
図67に図示のように、隣接するコンタクトホール13
2を横一列とせず、段違いに設けることによって、コン
タクトホール132間の間隔を配線間dより大きく取っ
ている。 図68は、図59に示した第3実施例のよう
に駆動回路を斜めに配置した場合のコンタクトホール1
32の配置を示す構成図であるが、このようにすること
によって、コンタクトホール132に接続すべき駆動回
路のピン間隔を大きくすることもできる。
図示のように、コンタクトホール132間の間隔kと信
号線131もしくは走査線間の間隔dを一致させないよ
うに配置することにより、高精細化による各配線間の間
隔dが小さくなつた場合においても、コンタクトホール
132間の間隔kを大きくすることができる例を示す。
図67に図示のように、隣接するコンタクトホール13
2を横一列とせず、段違いに設けることによって、コン
タクトホール132間の間隔を配線間dより大きく取っ
ている。 図68は、図59に示した第3実施例のよう
に駆動回路を斜めに配置した場合のコンタクトホール1
32の配置を示す構成図であるが、このようにすること
によって、コンタクトホール132に接続すべき駆動回
路のピン間隔を大きくすることもできる。
【0106】図69は、さらに別の実施例について示し
たものであるが、駆動回路133の両サイドに配線13
1の一本おきにコンタクトホール132を設けることに
よってピン間隔を大きくしている。この場合、隣接する
配線131上のコンタクトホール132間の間隔kと信
号線131間の間隔dの間の関係は、 d≦k・・・(4) で表される。この場合kは任意に定めることができる。
たものであるが、駆動回路133の両サイドに配線13
1の一本おきにコンタクトホール132を設けることに
よってピン間隔を大きくしている。この場合、隣接する
配線131上のコンタクトホール132間の間隔kと信
号線131間の間隔dの間の関係は、 d≦k・・・(4) で表される。この場合kは任意に定めることができる。
【0107】(第7実施例)図70に示す第7の実施例
は、液晶セル140の背面に、前記信号線駆動回賂14
1および前記走査線駆動回路142の他に、画像データ
を制御するコントロール回路(例えば、GA)と、外部
入カデータを所望の論理手段によって処理する処理回路
(例えば、CPU)と、電気的信号変換を行う受動素子
および能動素子(例えば、OP)を有し、また情報端末
機器に必要とされる回路146とを実装する、もしくは
それらの内のいずれかを実装するものである。
は、液晶セル140の背面に、前記信号線駆動回賂14
1および前記走査線駆動回路142の他に、画像データ
を制御するコントロール回路(例えば、GA)と、外部
入カデータを所望の論理手段によって処理する処理回路
(例えば、CPU)と、電気的信号変換を行う受動素子
および能動素子(例えば、OP)を有し、また情報端末
機器に必要とされる回路146とを実装する、もしくは
それらの内のいずれかを実装するものである。
【0108】図70には本実施例に係る回路のブロック
構成を示したものであるが、図示のように、液晶セル背
面に情報端末機器に必要な全ての電気回路を実装した場
合には、図71に図示のように、額縁148が極めて細
いか、ほとんど生じない液晶表示装置147を構成する
ことができる。
構成を示したものであるが、図示のように、液晶セル背
面に情報端末機器に必要な全ての電気回路を実装した場
合には、図71に図示のように、額縁148が極めて細
いか、ほとんど生じない液晶表示装置147を構成する
ことができる。
【0109】(第8実施例)第8の実施例は、反射面を
有する絶縁基板の前面に画素電極を備えたアレイを形成
し、前記絶縁基板の背面に信号線駆動回路や前記走査線
駆動回路の他に、画像データを制御するコントロール回
路(例えば、GA)と、外部入カデータを所望の論理手
段によって処理する処理回路(例えば、CPU)と、電
気的信号変換を行う受動素子および能動素子(例えば、
OP)と、表示のみならず、情報端末自体に必要とされ
る各素子を多結晶シリコン、単結晶シリコンまたはそれ
に準ずる半導体組成によって形成し、もしくはそれらの
うちのいずれかを形成するものである。
有する絶縁基板の前面に画素電極を備えたアレイを形成
し、前記絶縁基板の背面に信号線駆動回路や前記走査線
駆動回路の他に、画像データを制御するコントロール回
路(例えば、GA)と、外部入カデータを所望の論理手
段によって処理する処理回路(例えば、CPU)と、電
気的信号変換を行う受動素子および能動素子(例えば、
OP)と、表示のみならず、情報端末自体に必要とされ
る各素子を多結晶シリコン、単結晶シリコンまたはそれ
に準ずる半導体組成によって形成し、もしくはそれらの
うちのいずれかを形成するものである。
【0110】次に、以上の実施例に係る表示装置の製造
方法について説明する。図72(A)に図示のように、
TFT151、信号線152、走査線153を形成した
ガラス基板154上に絶縁膜155を形成し、これに図
72(B)のようにスルーホール156を形成して、そ
の中に図72(C)、(D)のように例えば銅メッキ柱
157を形成し平坦化し、その上に図72(E)のよう
に画素電極158を形成し、さらに、透明電極159と
の間に液晶150を注入する。
方法について説明する。図72(A)に図示のように、
TFT151、信号線152、走査線153を形成した
ガラス基板154上に絶縁膜155を形成し、これに図
72(B)のようにスルーホール156を形成して、そ
の中に図72(C)、(D)のように例えば銅メッキ柱
157を形成し平坦化し、その上に図72(E)のよう
に画素電極158を形成し、さらに、透明電極159と
の間に液晶150を注入する。
【0111】次にコンタクトホールの形成方法を図73
を参照して説明する。このコンタクトホールの形成はす
でに図12、図13を参照して説明してあるので簡単に
述べる。図73(a)において、ガラス基板161を過
度の温度勾配による変形を避けるため400゜Cくらい
に予熱しておき、C02レーザー等を用い回転レンズ装
置と組み合わせガラス基板に図73(a)に示す様なコ
ンタクトホール162、163をあける。
を参照して説明する。このコンタクトホールの形成はす
でに図12、図13を参照して説明してあるので簡単に
述べる。図73(a)において、ガラス基板161を過
度の温度勾配による変形を避けるため400゜Cくらい
に予熱しておき、C02レーザー等を用い回転レンズ装
置と組み合わせガラス基板に図73(a)に示す様なコ
ンタクトホール162、163をあける。
【0112】つぎに、コンタクトホール162、163
にメッキ処理およびリソグラフィイー技術により銅メッ
キ柱164、165を形成し、その先端に生じた凸部を
信号線駆動回路および走査線駆動回路とのコンタクト部
とする。
にメッキ処理およびリソグラフィイー技術により銅メッ
キ柱164、165を形成し、その先端に生じた凸部を
信号線駆動回路および走査線駆動回路とのコンタクト部
とする。
【0113】銅メッキ処理は、コンタクトホール16
2、163とスルーホール156への銅メッキ柱16
4、165形成と同時に行うこともできる。
2、163とスルーホール156への銅メッキ柱16
4、165形成と同時に行うこともできる。
【0114】第8の実施例に係る液晶表示装置おいて
は、ガラス基板161の裏面に各素子を形成するが、画
素電極に備わっているTFTを形成する段階と平行し
て、脱水素処理、レーザーアニール処理等を用いて多結
晶シリコンもしくは単結晶シリコンを形成することもで
きる。
は、ガラス基板161の裏面に各素子を形成するが、画
素電極に備わっているTFTを形成する段階と平行し
て、脱水素処理、レーザーアニール処理等を用いて多結
晶シリコンもしくは単結晶シリコンを形成することもで
きる。
【0115】以上ガラス基板に各TFTおよびコンタク
トホールを形成する方法について説明したが、図74に
図示のように、TFT171を形成したガラス基板17
2と別段に配置した絶縁基板173の両方に、コンタク
トホール174、175を設けて、信号線駆動回路17
6および走査線駆動回路177と、その他の各素子17
8を実装しても良い。
トホールを形成する方法について説明したが、図74に
図示のように、TFT171を形成したガラス基板17
2と別段に配置した絶縁基板173の両方に、コンタク
トホール174、175を設けて、信号線駆動回路17
6および走査線駆動回路177と、その他の各素子17
8を実装しても良い。
【0116】以上説明したようにこの実施の形態によれ
ば、表示面に配列された画素電極に備わっている信号線
および走査線と、電圧を印加するための手段である信号
線駆動回路および走査線駆動回路は、絶縁基板内に設け
たコンタクトホールを介して接続することにより、前記
信号線駆動回路および走査線駆動回路による額縁面積の
増加を最小、もしくは0にすることができる。また、複
数個の画素よりなるブロックに分割して駆動することに
より、信号線および走査線の長さを適当に変えられるた
め、従来に比べ信号線および走査線容量を小さくするこ
とができ、消費電力を大幅に減らすことができる。ま
た、動画および静止画を同時に同一表示面に表示する場
合において、前記ブロック中のいくつかのブロックでは
動画を、その他のブロックでは静止画を表示させるよう
にすることによって、動画表示のブロックと静止画表示
のブロックとで駆動周波数を変えられるため、表示画像
に応じて消費電力を最適化できる。また、隣接するブロ
ック間で、信号線駆動回路および走査線駆動回路を共通
とすることができるため、一つの表示面を分割して駆動
する場合に、表示画面内に駆動回路の電気特性差による
表示ムラやクロストークによる表示ムラなどが生じない
ように画質を改善することができる。また、極性反転を
必要とする場合に、信号線反転、コモン反転、ドット反
転の夫々に最適なブロック構成をとることによって、信
号線駆動回路および走査線駆動回路の数が増え場合にお
いても、絶縁基板背面に実装することができるため、モ
ジュールサイズを大きくせずに信号線および走査線の配
線方法を種々変えて構成できる。また、高精細化により
隣接する信号線もしくは隣接する走査線間の間隔が小さ
くなった場合において、コンタクトホール間の間隔を大
きくとれるため、コンタクトホールを必要、十分に形成
し得るし、信号線駆動回路および走査線駆動回路のピン
間隔が制限される場合においても、駆動回路のピン構成
に応じてコンタクトホールの配置を変えることができ
る。また、絶縁基板の背面に、信号線駆動回路や前記走
査線駆動回路の他に、画像データを制御するコントロー
ル回路、外部入力データを所望の論理手段によって処理
する処理回路、電気的信号変換を行う受動素子および能
動素子、表示のみならず情報端末自体に必要となるその
他の各素子を実装することができるため、モジユールサ
イズをパネルサイズとほぼ等しくし、全てが表示面とな
る紙のような情報端末機器を構成できる。また、絶縁基
板の背面に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他
に、画像データを制御するコントロール回路、外部入力
データを所望の論理手段によって処理する処理回路、電
気的信号変換を行う受動素子および能動素子、表示のみ
ならず情報端末自体に必要となるその他の各素子を多結
晶シリコン、単結晶シリコンまたはそれに準ずる半導体
組成によって形成することができるため、画素電極が配
設されている表示面と前記各素子を配設する背面を持
つ、一枚もしくは複数枚の絶縁基板を構成でき、外付け
の各素子の数を最小とするとともに、表示面と背面を同
一のプロセスによって形成し、製造プロセスの簡略化が
行える。また、以上の実施例および効果については、情
報端末機としての液晶表示装置を例にとっているが、例
えば大型表示装置(大型テレビや広告表示板など)等を
構成する場合に、複数の液晶セルをつなぎ合わせ、隣接
する液晶セル間では背面実装された各駆動装置、および
表示に係る各素子を設けることによって実施することが
できる。この場合においても、前記実施例同様、低消費
電力化、画質の改善、製造プロセスの簡略化等が実現で
きる。
ば、表示面に配列された画素電極に備わっている信号線
および走査線と、電圧を印加するための手段である信号
線駆動回路および走査線駆動回路は、絶縁基板内に設け
たコンタクトホールを介して接続することにより、前記
信号線駆動回路および走査線駆動回路による額縁面積の
増加を最小、もしくは0にすることができる。また、複
数個の画素よりなるブロックに分割して駆動することに
より、信号線および走査線の長さを適当に変えられるた
め、従来に比べ信号線および走査線容量を小さくするこ
とができ、消費電力を大幅に減らすことができる。ま
た、動画および静止画を同時に同一表示面に表示する場
合において、前記ブロック中のいくつかのブロックでは
動画を、その他のブロックでは静止画を表示させるよう
にすることによって、動画表示のブロックと静止画表示
のブロックとで駆動周波数を変えられるため、表示画像
に応じて消費電力を最適化できる。また、隣接するブロ
ック間で、信号線駆動回路および走査線駆動回路を共通
とすることができるため、一つの表示面を分割して駆動
する場合に、表示画面内に駆動回路の電気特性差による
表示ムラやクロストークによる表示ムラなどが生じない
ように画質を改善することができる。また、極性反転を
必要とする場合に、信号線反転、コモン反転、ドット反
転の夫々に最適なブロック構成をとることによって、信
号線駆動回路および走査線駆動回路の数が増え場合にお
いても、絶縁基板背面に実装することができるため、モ
ジュールサイズを大きくせずに信号線および走査線の配
線方法を種々変えて構成できる。また、高精細化により
隣接する信号線もしくは隣接する走査線間の間隔が小さ
くなった場合において、コンタクトホール間の間隔を大
きくとれるため、コンタクトホールを必要、十分に形成
し得るし、信号線駆動回路および走査線駆動回路のピン
間隔が制限される場合においても、駆動回路のピン構成
に応じてコンタクトホールの配置を変えることができ
る。また、絶縁基板の背面に、信号線駆動回路や前記走
査線駆動回路の他に、画像データを制御するコントロー
ル回路、外部入力データを所望の論理手段によって処理
する処理回路、電気的信号変換を行う受動素子および能
動素子、表示のみならず情報端末自体に必要となるその
他の各素子を実装することができるため、モジユールサ
イズをパネルサイズとほぼ等しくし、全てが表示面とな
る紙のような情報端末機器を構成できる。また、絶縁基
板の背面に、信号線駆動回路や前記走査線駆動回路の他
に、画像データを制御するコントロール回路、外部入力
データを所望の論理手段によって処理する処理回路、電
気的信号変換を行う受動素子および能動素子、表示のみ
ならず情報端末自体に必要となるその他の各素子を多結
晶シリコン、単結晶シリコンまたはそれに準ずる半導体
組成によって形成することができるため、画素電極が配
設されている表示面と前記各素子を配設する背面を持
つ、一枚もしくは複数枚の絶縁基板を構成でき、外付け
の各素子の数を最小とするとともに、表示面と背面を同
一のプロセスによって形成し、製造プロセスの簡略化が
行える。また、以上の実施例および効果については、情
報端末機としての液晶表示装置を例にとっているが、例
えば大型表示装置(大型テレビや広告表示板など)等を
構成する場合に、複数の液晶セルをつなぎ合わせ、隣接
する液晶セル間では背面実装された各駆動装置、および
表示に係る各素子を設けることによって実施することが
できる。この場合においても、前記実施例同様、低消費
電力化、画質の改善、製造プロセスの簡略化等が実現で
きる。
【0117】ここで、液晶パネルの内部で消費される電
力を考えてみる。図89に画素電極毎に表示信号の書き
込みと保持とを制御する手段(以下アクティブ素子とす
る)としてTFT素子を有する液晶表示装置の従来の構
成図を示す。図89の構成では、表示信号が表示コント
ローラ201に供給され、この表示信号に応じてLCパ
ネル205の信号線は上下のXドライバ(XU)20
2,(XD)203により駆動され、走査線はYドライ
バ204により駆動される。
力を考えてみる。図89に画素電極毎に表示信号の書き
込みと保持とを制御する手段(以下アクティブ素子とす
る)としてTFT素子を有する液晶表示装置の従来の構
成図を示す。図89の構成では、表示信号が表示コント
ローラ201に供給され、この表示信号に応じてLCパ
ネル205の信号線は上下のXドライバ(XU)20
2,(XD)203により駆動され、走査線はYドライ
バ204により駆動される。
【0118】また図90にTFT素子205Tおよび液
晶素子205Lを有する液晶表示装置の液晶パネル(以
下パネルと略称する)205の内部構成の従来図を示
す。
晶素子205Lを有する液晶表示装置の液晶パネル(以
下パネルと略称する)205の内部構成の従来図を示
す。
【0119】また、図91に液晶パネル205を駆動す
るたとえば上側信号線(X)ドライバー回路202の従
来例を示す。
るたとえば上側信号線(X)ドライバー回路202の従
来例を示す。
【0120】一般的に、ディスプレイとして用いられて
いる液晶装置は、電気回路的には容量性負荷として表さ
れる。図89及び90図に示される液晶表示装置のパネ
ル205で消費される電力は、パネル205内部に充填
された液晶205Lを充電、または放電させるために使
用される。つまり、パネル205内部の液晶205Lを
動作させるためには、パネル205内部の画素電極に電
荷を充電して画素の電位を上昇させるか、または反対に
画素電極から電荷を放電させて画素の電位を零にする
か、または、充放電の組み合わせで画素の電位を所望の
電位に設定して所望の(中間状態の)表示特性を得るた
めに電力が消費される。
いる液晶装置は、電気回路的には容量性負荷として表さ
れる。図89及び90図に示される液晶表示装置のパネ
ル205で消費される電力は、パネル205内部に充填
された液晶205Lを充電、または放電させるために使
用される。つまり、パネル205内部の液晶205Lを
動作させるためには、パネル205内部の画素電極に電
荷を充電して画素の電位を上昇させるか、または反対に
画素電極から電荷を放電させて画素の電位を零にする
か、または、充放電の組み合わせで画素の電位を所望の
電位に設定して所望の(中間状態の)表示特性を得るた
めに電力が消費される。
【0121】ここで、パネル205内部に充填された液
晶を充放電する電力を考えてみると、その電力は殆どパ
ネル205内部に配線された信号線上に存在する液晶2
05Lを充放電する電力である。以下に、その説明を行
なう。一つの画素電極の静電容量をCpix、液晶の誘
電率をεLC、対向電極との距離をd、電極の面積をs
とすると、一つの画素の静電容量は Cpix=εLC×(1/d)×s・・・(5) で表される。ここでパネル205の開口率、つまりパネ
ル205内部での画素電極と配線領域との比率を考える
と、通常のTFT−LCD構造では開口率は50%以上
となるが、簡単化のために開口率を50%と仮定して、
かつ配線領域の1/2を信号線配線が占ると考えると、
VGA(Video GraphicsArray:水
平方向640画素×垂直方向480画素)程度の解像度
を持つパネルでは、そのパネル内部の信号線容量Csi
gは、 Csig=Cpix×(l/2)×(1/2)×640・・(6) =160×Cpix となり、信号線容量Csigはーつの画素の静電容量の
約160倍となる。従って、表示信号を供給する信号線
駆動回路202は、パネル205のある一行に配列され
ている1画素に表示信号の書き込みを行なう際に、その
画素の接続されている信号線と1画素の容量負荷である CLCD=Cpix+Csig・・・・(7) の容量を充放電しなくてはならない。ここで、式(6)
より Csig>>Cpix・・・・・・・・(8) であるので、 CLCD≒Csig・・・・・・・・・(9) であると言える。従って、信号線駆動回路202、20
3の負荷は殆どが垂直方向の信号線の配線の長さと面積
に依存しており、パネル205内部で消費される電力は
信号線上に存在する液晶205Lを充放電する電力であ
る。そのパネル内部で消費される電力PLCDは、液晶
の駆動電圧をVs、信号線駆動周波数をfsとすると、 PLCD=CLCD×fs×(Vs)2 ≒Csig×fs×(Vs)2・・・・(10) で表される。つまり、パネルで消費される電力は1画素
の静電容量により消費される電力よりは、信号線の容量
負荷により消費される電力がはるかに大きいが、パネル
内部に配線されている信号線では表示を行なっているわ
けではなく、表示を行なっているのは画素電極であるか
ら、信号線上に存在する液晶の静電容量により消費され
る電力は表示画像には全く寄与していない。つまり、従
来のTFT−LCD構造では、信号線上に存在する液晶
の静電容量により無駄な電力を消費するという第1の問
題があった。
晶を充放電する電力を考えてみると、その電力は殆どパ
ネル205内部に配線された信号線上に存在する液晶2
05Lを充放電する電力である。以下に、その説明を行
なう。一つの画素電極の静電容量をCpix、液晶の誘
電率をεLC、対向電極との距離をd、電極の面積をs
とすると、一つの画素の静電容量は Cpix=εLC×(1/d)×s・・・(5) で表される。ここでパネル205の開口率、つまりパネ
ル205内部での画素電極と配線領域との比率を考える
と、通常のTFT−LCD構造では開口率は50%以上
となるが、簡単化のために開口率を50%と仮定して、
かつ配線領域の1/2を信号線配線が占ると考えると、
VGA(Video GraphicsArray:水
平方向640画素×垂直方向480画素)程度の解像度
を持つパネルでは、そのパネル内部の信号線容量Csi
gは、 Csig=Cpix×(l/2)×(1/2)×640・・(6) =160×Cpix となり、信号線容量Csigはーつの画素の静電容量の
約160倍となる。従って、表示信号を供給する信号線
駆動回路202は、パネル205のある一行に配列され
ている1画素に表示信号の書き込みを行なう際に、その
画素の接続されている信号線と1画素の容量負荷である CLCD=Cpix+Csig・・・・(7) の容量を充放電しなくてはならない。ここで、式(6)
より Csig>>Cpix・・・・・・・・(8) であるので、 CLCD≒Csig・・・・・・・・・(9) であると言える。従って、信号線駆動回路202、20
3の負荷は殆どが垂直方向の信号線の配線の長さと面積
に依存しており、パネル205内部で消費される電力は
信号線上に存在する液晶205Lを充放電する電力であ
る。そのパネル内部で消費される電力PLCDは、液晶
の駆動電圧をVs、信号線駆動周波数をfsとすると、 PLCD=CLCD×fs×(Vs)2 ≒Csig×fs×(Vs)2・・・・(10) で表される。つまり、パネルで消費される電力は1画素
の静電容量により消費される電力よりは、信号線の容量
負荷により消費される電力がはるかに大きいが、パネル
内部に配線されている信号線では表示を行なっているわ
けではなく、表示を行なっているのは画素電極であるか
ら、信号線上に存在する液晶の静電容量により消費され
る電力は表示画像には全く寄与していない。つまり、従
来のTFT−LCD構造では、信号線上に存在する液晶
の静電容量により無駄な電力を消費するという第1の問
題があった。
【0122】また、図92に液晶表示装置の従来の駆動
方式を表すタイミングチャートを、図93、94にその
ときのパネル内の電圧波形を示す。図92に示す従来の
駆動方式のなかのOE(XU)、OE(XD)は図89
および図90に示す液晶表示装置の従来の構成図の上側
(XU)と下側(XD)の表示信号駆動回路(信号線ド
ライバー202、203)の出力を制御する信号であ
り、OE(XU)、OE(XD)が““H””レベルで
ある時に表示信号をパネル205内部に出力を行なう。
図92に示すように、1フレーム周期TFの間表示信号
をパネル205内部に出力し続けた場合は、フレーム周
期の最後で画素に書き込まれた表示信号はフレーム周期
の最初に画素に書き込まれた表示信号に比べて画素が変
動し易い。図93、94のパネル内部の電圧波形は、1
フレームがnラインで構成される表示信号の例であり、
図93(a)はフレームの最初で画素に表示信号の書き
込みを行なう際の駆動波形、図94(a)はフレームの
最後のnライン目で画素に表示信号の書き込みを行なう
際の駆動波形を示しており、実線で示してあるSgはT
FT素子のゲートを駆動するゲート信号波形であり、V
sigcは表示信号の中心電位であり、Vsigcを中
心として点線で示してある+Vsigは正極性の表示信
号、−Vsigは負極性の表示信号である。図93
(b)、94(b)は、それぞれ図93(a)、94
(a)で書き込みを行なった画素の画素電位を示してい
る。図93(c)、94(c)は、パネル内部に印加さ
れる表示信号と画素電位、図93(b)、94(b)と
の差の電圧を示している。つまり、図93(c)、94
(c)はTFT素子が画素の電位を保持している際にT
FT素子のソース・ドレイン間に印加される電圧(Vd
s)である。したがって、ゲートが保持状態の時でも、
電圧Vdsが大きくなった場合にはTFT素子のチャネ
ルに流れる電流が増加するため、画素に保持される電位
も変動してしまうが、図93(c)と94(c)に示す
ように1フレームの最初と最後では、1フレームの最後
に書き込んだ画素のTFT素子に印加される電圧Vds
の方が最初に書き込んだ画素のTFT素子に印加される
電圧よりも大きく時間が長い。つまり、1フレームの最
後で書き込んだ画素の電位が変動し易く、表示が劣化し
易いことがわかる。よって、従来の液晶表示装置では、
保持期間が長い場合にTFT素子のソース・ドレイン間
に印加される電圧の大きさにより、画素と信号線間のク
ロストークが発生して、液晶表示装置に表示されている
表示信号が劣化してしまうという第2の問題があった。
方式を表すタイミングチャートを、図93、94にその
ときのパネル内の電圧波形を示す。図92に示す従来の
駆動方式のなかのOE(XU)、OE(XD)は図89
および図90に示す液晶表示装置の従来の構成図の上側
(XU)と下側(XD)の表示信号駆動回路(信号線ド
ライバー202、203)の出力を制御する信号であ
り、OE(XU)、OE(XD)が““H””レベルで
ある時に表示信号をパネル205内部に出力を行なう。
図92に示すように、1フレーム周期TFの間表示信号
をパネル205内部に出力し続けた場合は、フレーム周
期の最後で画素に書き込まれた表示信号はフレーム周期
の最初に画素に書き込まれた表示信号に比べて画素が変
動し易い。図93、94のパネル内部の電圧波形は、1
フレームがnラインで構成される表示信号の例であり、
図93(a)はフレームの最初で画素に表示信号の書き
込みを行なう際の駆動波形、図94(a)はフレームの
最後のnライン目で画素に表示信号の書き込みを行なう
際の駆動波形を示しており、実線で示してあるSgはT
FT素子のゲートを駆動するゲート信号波形であり、V
sigcは表示信号の中心電位であり、Vsigcを中
心として点線で示してある+Vsigは正極性の表示信
号、−Vsigは負極性の表示信号である。図93
(b)、94(b)は、それぞれ図93(a)、94
(a)で書き込みを行なった画素の画素電位を示してい
る。図93(c)、94(c)は、パネル内部に印加さ
れる表示信号と画素電位、図93(b)、94(b)と
の差の電圧を示している。つまり、図93(c)、94
(c)はTFT素子が画素の電位を保持している際にT
FT素子のソース・ドレイン間に印加される電圧(Vd
s)である。したがって、ゲートが保持状態の時でも、
電圧Vdsが大きくなった場合にはTFT素子のチャネ
ルに流れる電流が増加するため、画素に保持される電位
も変動してしまうが、図93(c)と94(c)に示す
ように1フレームの最初と最後では、1フレームの最後
に書き込んだ画素のTFT素子に印加される電圧Vds
の方が最初に書き込んだ画素のTFT素子に印加される
電圧よりも大きく時間が長い。つまり、1フレームの最
後で書き込んだ画素の電位が変動し易く、表示が劣化し
易いことがわかる。よって、従来の液晶表示装置では、
保持期間が長い場合にTFT素子のソース・ドレイン間
に印加される電圧の大きさにより、画素と信号線間のク
ロストークが発生して、液晶表示装置に表示されている
表示信号が劣化してしまうという第2の問題があった。
【0123】また、パネルで消費される電力の大きさと
ともに、駆動回路の面積が大きくなり、結果として液晶
表示装置を組み込んだ機器の大型化を招く、という問題
があった。この問題は、表示信号や走査信号をパネル2
05に供給する信号線駆動回路202、203や走査信
号駆動回路204をパネル205と同じ高さに配置する
ことに起因している。図95に従来構造のパネルと信号
線、走査線駆動回路の実装方法を示す。図95に示すよ
うに、信号線、走査線駆動回路202、203、204
はTAB(Tape Automated Bondi
ng)テープ207を介してパネル205に水平に接続
されるため、液晶表示装置の外形はパネル205の面積
よりも必ず大型となるためである。つまり、駆動回路2
02…をパネル205と同じ高さに配置することにより
液晶表示装置を大型化させてしまう、という問題があっ
た。
ともに、駆動回路の面積が大きくなり、結果として液晶
表示装置を組み込んだ機器の大型化を招く、という問題
があった。この問題は、表示信号や走査信号をパネル2
05に供給する信号線駆動回路202、203や走査信
号駆動回路204をパネル205と同じ高さに配置する
ことに起因している。図95に従来構造のパネルと信号
線、走査線駆動回路の実装方法を示す。図95に示すよ
うに、信号線、走査線駆動回路202、203、204
はTAB(Tape Automated Bondi
ng)テープ207を介してパネル205に水平に接続
されるため、液晶表示装置の外形はパネル205の面積
よりも必ず大型となるためである。つまり、駆動回路2
02…をパネル205と同じ高さに配置することにより
液晶表示装置を大型化させてしまう、という問題があっ
た。
【0124】以下に説明する実施の形態はこの様な点に
鑑みてなされたもので、パネルでの消費電力を低下させ
るためには、パネル内部の信号線を分割、つまり信号線
の静電容量を分割し、各々分割した信号線を独立した信
号線ドライバーで駆動するように配置したものである。
また、液晶表示装置の信号線自体により消費される電力
を低減するため、対向電極と信号線スイッチング素子と
の配置距離を置き、それらの静電容量を低下させるた
め、液晶層と画素電極からなる基板の裏面に信号線ある
いは信号線駆動回路あるいは双方を配置する。さらに、
表示信号が変化した画素領域を個別に駆動して画素電極
および信号線の駆動回数を減らして、等価的に駆動周波
数を低下させて消費電力を低下させ、高品質で低消費電
力で小型、軽量の液晶表示装置を提供するものである。
鑑みてなされたもので、パネルでの消費電力を低下させ
るためには、パネル内部の信号線を分割、つまり信号線
の静電容量を分割し、各々分割した信号線を独立した信
号線ドライバーで駆動するように配置したものである。
また、液晶表示装置の信号線自体により消費される電力
を低減するため、対向電極と信号線スイッチング素子と
の配置距離を置き、それらの静電容量を低下させるた
め、液晶層と画素電極からなる基板の裏面に信号線ある
いは信号線駆動回路あるいは双方を配置する。さらに、
表示信号が変化した画素領域を個別に駆動して画素電極
および信号線の駆動回数を減らして、等価的に駆動周波
数を低下させて消費電力を低下させ、高品質で低消費電
力で小型、軽量の液晶表示装置を提供するものである。
【0125】この実施の形態では、マトリックス状に配
置された画素電極と、その画素電極毎に表示信号の書き
込みと保持とを制御する手段と、該書き込みと保持とを
制御する手段を有する画素電極に表示信号を供給する手
段とを有し、液晶表示装置に印加される表示信号が休止
状態である時、または信号線の各々に接続されている信
号線駆動回路の少なくともーつの駆動回路が駆動状態に
あるときは、それ以外の信号線と信号線に接続されてい
る駆動回路とを電気的に開回路状態にする手段、また
は、信号線の電位を任意の電位に固定する手段を有する
ことを特徴とする。 液晶表示装置に印加される表示信
号が休止状態である時、または信号線の各々に接続され
ている信号線駆動回路の少なくともーつの駆動回路が駆
動状態にあるときは、それ以外の信号線と信号線に接続
されている駆動回路とを電気的に開回路状態にする手
段、または、信号線の電位を任意の電位に固定する手段
を有しており、液晶表示装置の画素電極に表示信号を書
き込む際には、その画素電極とその画素電極が接続され
ている信号線駆動回路のみを動作させることが可能とな
るため、液晶パネル内部の表示信号の書き込みに関係し
ていない信号線に電気的に接続されている容量性の負荷
を充放電する必要がなくなり、液晶パネル内部で消費さ
れる電力を削減することが可能となる。特に、このよう
な液晶パネル内部の信号線に電気的に接続されている容
量性の負荷を充放電するための消費電力の削減量は、大
型パネルの液晶表示装置の方が多い。つまり、大型液晶
表示装置を低消費電力で実現可能となる。
置された画素電極と、その画素電極毎に表示信号の書き
込みと保持とを制御する手段と、該書き込みと保持とを
制御する手段を有する画素電極に表示信号を供給する手
段とを有し、液晶表示装置に印加される表示信号が休止
状態である時、または信号線の各々に接続されている信
号線駆動回路の少なくともーつの駆動回路が駆動状態に
あるときは、それ以外の信号線と信号線に接続されてい
る駆動回路とを電気的に開回路状態にする手段、また
は、信号線の電位を任意の電位に固定する手段を有する
ことを特徴とする。 液晶表示装置に印加される表示信
号が休止状態である時、または信号線の各々に接続され
ている信号線駆動回路の少なくともーつの駆動回路が駆
動状態にあるときは、それ以外の信号線と信号線に接続
されている駆動回路とを電気的に開回路状態にする手
段、または、信号線の電位を任意の電位に固定する手段
を有しており、液晶表示装置の画素電極に表示信号を書
き込む際には、その画素電極とその画素電極が接続され
ている信号線駆動回路のみを動作させることが可能とな
るため、液晶パネル内部の表示信号の書き込みに関係し
ていない信号線に電気的に接続されている容量性の負荷
を充放電する必要がなくなり、液晶パネル内部で消費さ
れる電力を削減することが可能となる。特に、このよう
な液晶パネル内部の信号線に電気的に接続されている容
量性の負荷を充放電するための消費電力の削減量は、大
型パネルの液晶表示装置の方が多い。つまり、大型液晶
表示装置を低消費電力で実現可能となる。
【0126】また、表示信号を書き込む際にその画素電
極と画素電極が接続されている信号線駆動回路のみを動
作させることにより、画素電極と信号線の間に接続され
ているアクティブ素子が保持状態にある時に、そのアク
ティブ素子と画素電極間に印加される電圧差と電圧の変
動を小さく抑えることが可能となり、アクティブ素子の
リーク電流を小さく抑えられるため画素と信号線間のク
ロストークの少ない高画質な液晶表示装置が実現でき
る。
極と画素電極が接続されている信号線駆動回路のみを動
作させることにより、画素電極と信号線の間に接続され
ているアクティブ素子が保持状態にある時に、そのアク
ティブ素子と画素電極間に印加される電圧差と電圧の変
動を小さく抑えることが可能となり、アクティブ素子の
リーク電流を小さく抑えられるため画素と信号線間のク
ロストークの少ない高画質な液晶表示装置が実現でき
る。
【0127】さらに、駆動回路を裏面に配置することに
より、信号線にかかる容量負荷を低減することが可能と
なり、更に低消費電力の液晶表示装置が実現化可能とな
るとともに、駆動回路をパネルの額縁に配置する必要が
無くなるため小型の液晶表示装置が実現できる。
より、信号線にかかる容量負荷を低減することが可能と
なり、更に低消費電力の液晶表示装置が実現化可能とな
るとともに、駆動回路をパネルの額縁に配置する必要が
無くなるため小型の液晶表示装置が実現できる。
【0128】以下に本実施の形態を詳細に説明する。図
77に本実施の形態にかかる液晶表示装置の液晶パネル
のブロック図を示す。同図に示すように、液晶パネル2
15内の信号線はパネル215の列方向の中央で一点鎖
線で切断されており、同図に示す液晶表示装置では、上
側信号線ドライバー(XUドライバー)212がパネル
215の上半分の信号線に、下側信号線ドライバー(X
Dドライバー)213がパネル215の下半分の信号線
に接続されている。また、XU,XDドライバー21
2、213ともその出力を高インピーダンス(Hi−
Z)状態に制御する機能を有することが従来の信号線ド
ライバーと異なっている点であり、その他の機能は従来
と同じである。
77に本実施の形態にかかる液晶表示装置の液晶パネル
のブロック図を示す。同図に示すように、液晶パネル2
15内の信号線はパネル215の列方向の中央で一点鎖
線で切断されており、同図に示す液晶表示装置では、上
側信号線ドライバー(XUドライバー)212がパネル
215の上半分の信号線に、下側信号線ドライバー(X
Dドライバー)213がパネル215の下半分の信号線
に接続されている。また、XU,XDドライバー21
2、213ともその出力を高インピーダンス(Hi−
Z)状態に制御する機能を有することが従来の信号線ド
ライバーと異なっている点であり、その他の機能は従来
と同じである。
【0129】図78に図77に示す液晶パネルとXドラ
イバー212、213とを駆動するタイミングチャート
を示す。同図のタイミングチャートで、TFは1画面
(1フレーム)の周期を示しており、その周期TFの前
半ではXUドライバー212がパネル215に配線され
ている信号線に表示信号を出力し、TFの後半ではXD
ドライバー213がパネル215に配線されている信号
線に表示信号を出力している。また、XU212,XD
213とも表示信号を出力していない時間はHi−Z状
態となる。
イバー212、213とを駆動するタイミングチャート
を示す。同図のタイミングチャートで、TFは1画面
(1フレーム)の周期を示しており、その周期TFの前
半ではXUドライバー212がパネル215に配線され
ている信号線に表示信号を出力し、TFの後半ではXD
ドライバー213がパネル215に配線されている信号
線に表示信号を出力している。また、XU212,XD
213とも表示信号を出力していない時間はHi−Z状
態となる。
【0130】図79に図77に示す液晶パネル215を
駆動するためのXドライバー212、213のブロック
図を示す。図79に示すXドライバー212、213
は、信号出力回路にパネル215ヘ出力する信号をオフ
状態にするためのスイッチ回路224を有している以外
は、従来のXドライバーと同様に、シフトレジスタ(S
R)221,D/Aコンバータ222、出力バッファ2
23を有している。また、スイッチ回路224は通常の
ICプロセスで作成できるMOSスイッチ、またはC−
MOSスイッチで実現可能であり、何ら特別な回路実現
方法を必要としない。 ここで、図78に示す駆動を行
った場合にパネル215内部で消費される電力を説明す
る。パネル215内部の画素215Lは、行方向の1行
(1ライン)づつ信号線駆動周波数fsで駆動され、画
素を駆動するための信号電圧をVs、信号線の容量Cs
igとすると、パネル215の信号線で消費される電力
Psigは、 Psig=Rs×Csig×fs×(Vs)2・・・・(11) また、パネル215で消費される電力PLCDは式(1
0)より、 PLCD≒Rs×Csig×fs×(Vs)2・・・・(12) で表される。式(11)、(12)におけるRsは従来
の液晶パネルの信号線面積と本実施の形態の液晶パネル
の信号線面積との比である。従って、図77に示す実施
例では、XUまたは、XDドライバー212、213に
接続されている信号線の面積はパネルの1/2であるた
め、 Rs=1/2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(13) となる。したがって、 PLCD≒1/2×Csig×fs×(Vs)2・・・
(14)となる。ここで式(10)で表される従来のパ
ネルで消費される電力をPCNVとすると、 PL
CD≒1/2×PCNV・・・・・・・・・・・・(1
5) となる。従って、従来の液晶パネルで消費される電力に
比べ、本実施の形態によれば約1/2に低減される。
駆動するためのXドライバー212、213のブロック
図を示す。図79に示すXドライバー212、213
は、信号出力回路にパネル215ヘ出力する信号をオフ
状態にするためのスイッチ回路224を有している以外
は、従来のXドライバーと同様に、シフトレジスタ(S
R)221,D/Aコンバータ222、出力バッファ2
23を有している。また、スイッチ回路224は通常の
ICプロセスで作成できるMOSスイッチ、またはC−
MOSスイッチで実現可能であり、何ら特別な回路実現
方法を必要としない。 ここで、図78に示す駆動を行
った場合にパネル215内部で消費される電力を説明す
る。パネル215内部の画素215Lは、行方向の1行
(1ライン)づつ信号線駆動周波数fsで駆動され、画
素を駆動するための信号電圧をVs、信号線の容量Cs
igとすると、パネル215の信号線で消費される電力
Psigは、 Psig=Rs×Csig×fs×(Vs)2・・・・(11) また、パネル215で消費される電力PLCDは式(1
0)より、 PLCD≒Rs×Csig×fs×(Vs)2・・・・(12) で表される。式(11)、(12)におけるRsは従来
の液晶パネルの信号線面積と本実施の形態の液晶パネル
の信号線面積との比である。従って、図77に示す実施
例では、XUまたは、XDドライバー212、213に
接続されている信号線の面積はパネルの1/2であるた
め、 Rs=1/2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(13) となる。したがって、 PLCD≒1/2×Csig×fs×(Vs)2・・・
(14)となる。ここで式(10)で表される従来のパ
ネルで消費される電力をPCNVとすると、 PL
CD≒1/2×PCNV・・・・・・・・・・・・(1
5) となる。従って、従来の液晶パネルで消費される電力に
比べ、本実施の形態によれば約1/2に低減される。
【0131】また、図77に示す液晶パネルを図78に
示すような駆動を行った場合のパネル内の電圧波形を図
80、81に示す。図80(a)はフレームの最初で画
素に表示信号の書き込みを行なう際の駆動波形、図81
(a)はフレームの最後のnライン目で画素に表示信号
の書き込みを行なう際の駆動波形を示しており、実線で
示してあるSgはTFTのゲートを駆動するゲート信号
波形であり、Vsigcは表示信号の中心電位であり、
Vsigcを中心として点線で示してある+Vsigは
正極性の表示信号、−Vsigは負極性の表示信号であ
る。点線で示してある表示信号波形のなかで““Hi−
Z””と示している部分は、図79に示すXドライバー
ICの出力信号がOFF状態(Hi−Z状態)であるこ
とを表している。図80(b)、図81(b)は、それ
ぞれ図80(a)、図81(a)で書き込みを行なった
画素の画素電位を示している。図80(c)、図81
(c)は、パネル内部に印加される表示信号と画素電
位、図80(b)、図81(b)との差の電圧を示して
いる。つまり、図80(c)、図81(c)はTFTが
画素の電位を保持している際にTFTのソース・ドレイ
ン間に印加される電圧(Vds)である。図80,81
に示す駆動波形から分かるように、図93,94に示す
従来の駆動波形に比べ、Xドライバー212、213の
出力信号がHi−Z状態になっている場合には、TFT
のソース・ドレイン間に印加される電圧(Vds)が小
さくなっていることが分かる。また、Hi−Z状態の時
には、信号線に印加されている電圧の変化が無いわけで
あるから、画素と信号線との間の寄生容量によるカップ
リング(信号線の電圧変動分の画素電極への飛び込み)
の影響が無くなる。従って、本実施の形態によれば、T
FTの電圧Vdsが従来よりも小さくなりTFTのリー
ク電流が減少し、画素に書き込まれている信号電圧の変
化が小さく抑えられる。また、画素と信号線との間の寄
生容量によるカップリングの影響が無くなり、画素に書
き込まれている信号電圧の変化が小さく抑えられる。つ
まり、画素の電圧の変化が小さくなるため、従来よりも
高画質が実現できる。
示すような駆動を行った場合のパネル内の電圧波形を図
80、81に示す。図80(a)はフレームの最初で画
素に表示信号の書き込みを行なう際の駆動波形、図81
(a)はフレームの最後のnライン目で画素に表示信号
の書き込みを行なう際の駆動波形を示しており、実線で
示してあるSgはTFTのゲートを駆動するゲート信号
波形であり、Vsigcは表示信号の中心電位であり、
Vsigcを中心として点線で示してある+Vsigは
正極性の表示信号、−Vsigは負極性の表示信号であ
る。点線で示してある表示信号波形のなかで““Hi−
Z””と示している部分は、図79に示すXドライバー
ICの出力信号がOFF状態(Hi−Z状態)であるこ
とを表している。図80(b)、図81(b)は、それ
ぞれ図80(a)、図81(a)で書き込みを行なった
画素の画素電位を示している。図80(c)、図81
(c)は、パネル内部に印加される表示信号と画素電
位、図80(b)、図81(b)との差の電圧を示して
いる。つまり、図80(c)、図81(c)はTFTが
画素の電位を保持している際にTFTのソース・ドレイ
ン間に印加される電圧(Vds)である。図80,81
に示す駆動波形から分かるように、図93,94に示す
従来の駆動波形に比べ、Xドライバー212、213の
出力信号がHi−Z状態になっている場合には、TFT
のソース・ドレイン間に印加される電圧(Vds)が小
さくなっていることが分かる。また、Hi−Z状態の時
には、信号線に印加されている電圧の変化が無いわけで
あるから、画素と信号線との間の寄生容量によるカップ
リング(信号線の電圧変動分の画素電極への飛び込み)
の影響が無くなる。従って、本実施の形態によれば、T
FTの電圧Vdsが従来よりも小さくなりTFTのリー
ク電流が減少し、画素に書き込まれている信号電圧の変
化が小さく抑えられる。また、画素と信号線との間の寄
生容量によるカップリングの影響が無くなり、画素に書
き込まれている信号電圧の変化が小さく抑えられる。つ
まり、画素の電圧の変化が小さくなるため、従来よりも
高画質が実現できる。
【0132】次に、図82にこの実施の形態の第2の実
施例にかかる液晶表示装置の液晶パネルのブロック図を
示す。同図の実施例に示すパネルでも第1の実施例の場
合と同様に信号線が一点鎖線で示すパネルの中央で1/
2に分割されている。第1の実施例と異なる点は、アク
ティブ素子として2端子非線形素子215Dを用いてい
ることである。その他の部分は図77の実施例と同じで
あり、説明は省略する。 図83に2端子非線形素子2
15Dと液晶215Lとで構成された画素電極部分の等
価回路を示す。2端子非線形素子215Dを用いた画素
では、Xドライバ−212、または213とYドライバ
−214から与えられる電圧差を、2端子非線形素子2
15Dの容量と画素215Lの液晶容量とで分圧して液
晶を駆動している。従って、画素電極に表示信号Vs±
Vcを書き込んだ後は非線形素子215DがONしない
ように、表示信号Vcと走査信号Vsの電位差を小さく
して、かつ非線形素子215Dの容量CDによるカップ
リングによって画素電位が変動しないようになるべく一
定電圧に保つ必要がある。図84に図82の液晶パネル
215を駆動するためのXドライバーICのブロック図
を示す。図84に示すXドライバーICは、出力部に通
常の表示信号出力と一定電圧(VOFF)を切り換えて
出力するための切り換えスイッチ回路224を有する以
外は、通常のXドライバーと同じ構成である。
施例にかかる液晶表示装置の液晶パネルのブロック図を
示す。同図の実施例に示すパネルでも第1の実施例の場
合と同様に信号線が一点鎖線で示すパネルの中央で1/
2に分割されている。第1の実施例と異なる点は、アク
ティブ素子として2端子非線形素子215Dを用いてい
ることである。その他の部分は図77の実施例と同じで
あり、説明は省略する。 図83に2端子非線形素子2
15Dと液晶215Lとで構成された画素電極部分の等
価回路を示す。2端子非線形素子215Dを用いた画素
では、Xドライバ−212、または213とYドライバ
−214から与えられる電圧差を、2端子非線形素子2
15Dの容量と画素215Lの液晶容量とで分圧して液
晶を駆動している。従って、画素電極に表示信号Vs±
Vcを書き込んだ後は非線形素子215DがONしない
ように、表示信号Vcと走査信号Vsの電位差を小さく
して、かつ非線形素子215Dの容量CDによるカップ
リングによって画素電位が変動しないようになるべく一
定電圧に保つ必要がある。図84に図82の液晶パネル
215を駆動するためのXドライバーICのブロック図
を示す。図84に示すXドライバーICは、出力部に通
常の表示信号出力と一定電圧(VOFF)を切り換えて
出力するための切り換えスイッチ回路224を有する以
外は、通常のXドライバーと同じ構成である。
【0133】次に、図85に図82の液晶パネル215
を図84のXドライバー212、213で駆動を行う場
合の駆動タイミングチャートを示す。図85に示すタイ
ミングチャートでは、パネル215上部の信号線に接続
されているXUドライバー212は1フレーム周期TF
の前半の1/2周期だけパネル215内部に表示信号を
出力し、後半の1/2周期の時間は非線形素子215D
がONしないように、表示信号VCと走査信号VSとの
電位差が小さくなるような一定電圧VOFFを出力す
る。パネル下部の信号線に接続されているXDドライバ
−213は1フレーム周期TFの後半の1/2周期だけ
パネル内部に表示信号を出力し、前半の1/2周期の時
間は非線形素子215DがONしないように、表示信号
VCと走査信号VSとの電位差が小さくなるような一定
電圧VOFFを出力する。
を図84のXドライバー212、213で駆動を行う場
合の駆動タイミングチャートを示す。図85に示すタイ
ミングチャートでは、パネル215上部の信号線に接続
されているXUドライバー212は1フレーム周期TF
の前半の1/2周期だけパネル215内部に表示信号を
出力し、後半の1/2周期の時間は非線形素子215D
がONしないように、表示信号VCと走査信号VSとの
電位差が小さくなるような一定電圧VOFFを出力す
る。パネル下部の信号線に接続されているXDドライバ
−213は1フレーム周期TFの後半の1/2周期だけ
パネル内部に表示信号を出力し、前半の1/2周期の時
間は非線形素子215DがONしないように、表示信号
VCと走査信号VSとの電位差が小さくなるような一定
電圧VOFFを出力する。
【0134】図86,87に図82に示した液晶パネル
215を図85のタイミングで動作させた場合のパネル
215内部の各電圧波形を示す。図86(a)はフレー
ムの最初で画素に表示信号の書き込みを行なう際の走査
信号波形、図87(a)はフレームの最後のnライン目
で画素に表示信号の書き込みを行なう際の走査信号波
形、図86(b)はXUドライバー212の出力信号波
形、図87(b)はXDドライバー213の出力信号波
形である。図86(c)は図86(a)、86(b)に
より画素に印加される電圧波形、図87(c)は図87
(a)(b)により画素に印加される電圧波形を示して
いる。図86,87から分かるように、XドライバーI
C出力が一定電圧(VOFF)になっている場合には、
表示信号Vcと走査信号Vsの電位差をが小さくなって
おり、画素電極に表示信号Vs±Vcを書き込んだ後は
非線形素子215DがONしない様な信号線電圧になっ
ていることが分かる。また、XドライバーIC出力が一
定電圧(VOFF)を出力している場合には、信号線電
圧の交流成分が少ないため、図83の非線形素子215
Dの容量CDによる信号線画素電極間のカップリングに
よる画素電位の変動を低下させることが可能であること
が分かる。また、Xドライバーが1ラインの書き込み時
間(TW)で駆動する信号線の容量負荷は、信号線を分
割しない通常の液晶パネルの1/2であるから、当然、
通常の液晶パネルの信号線を駆動する場合より消費電力
が1/2に低下する。従って、本実施の形態によれば、
低消費電力で高画質な液晶表示装置が実現可能となる。
215を図85のタイミングで動作させた場合のパネル
215内部の各電圧波形を示す。図86(a)はフレー
ムの最初で画素に表示信号の書き込みを行なう際の走査
信号波形、図87(a)はフレームの最後のnライン目
で画素に表示信号の書き込みを行なう際の走査信号波
形、図86(b)はXUドライバー212の出力信号波
形、図87(b)はXDドライバー213の出力信号波
形である。図86(c)は図86(a)、86(b)に
より画素に印加される電圧波形、図87(c)は図87
(a)(b)により画素に印加される電圧波形を示して
いる。図86,87から分かるように、XドライバーI
C出力が一定電圧(VOFF)になっている場合には、
表示信号Vcと走査信号Vsの電位差をが小さくなって
おり、画素電極に表示信号Vs±Vcを書き込んだ後は
非線形素子215DがONしない様な信号線電圧になっ
ていることが分かる。また、XドライバーIC出力が一
定電圧(VOFF)を出力している場合には、信号線電
圧の交流成分が少ないため、図83の非線形素子215
Dの容量CDによる信号線画素電極間のカップリングに
よる画素電位の変動を低下させることが可能であること
が分かる。また、Xドライバーが1ラインの書き込み時
間(TW)で駆動する信号線の容量負荷は、信号線を分
割しない通常の液晶パネルの1/2であるから、当然、
通常の液晶パネルの信号線を駆動する場合より消費電力
が1/2に低下する。従って、本実施の形態によれば、
低消費電力で高画質な液晶表示装置が実現可能となる。
【0135】図88に表示画像の書き換えを、画面の上
部だけ行う場合のXドライバー出力を制御するタイミン
グチャートを示す。図88のような画面の部分書き換え
は、表示画面の一部分のみに動きが生じている場合の低
消費電力化に有効な方法である。また、液晶にメモリー
性が有る場合には、XU,XDドライバー212、21
3ともに出力をHi−Zとすることにより、さらに低消
費電力化が可能となる。また、メモリー性が無い液晶を
駆動する場合でも、動きの有る表示部分の書き込みを通
常のフレーム周期で行い、静止画像のみの表示部分の書
き込みを通常の1/2または、それ以下の周期に低下さ
せることにより、メモリー性の無い液晶を駆動する場合
でも低消費電力化が可能となる。また、これらの表示信
号の出力の通常出力、Hi−Z出力の切り換えは、ライ
ン毎に、画素毎に行うことにより更に効率的な低消費電
力化が可能となる。
部だけ行う場合のXドライバー出力を制御するタイミン
グチャートを示す。図88のような画面の部分書き換え
は、表示画面の一部分のみに動きが生じている場合の低
消費電力化に有効な方法である。また、液晶にメモリー
性が有る場合には、XU,XDドライバー212、21
3ともに出力をHi−Zとすることにより、さらに低消
費電力化が可能となる。また、メモリー性が無い液晶を
駆動する場合でも、動きの有る表示部分の書き込みを通
常のフレーム周期で行い、静止画像のみの表示部分の書
き込みを通常の1/2または、それ以下の周期に低下さ
せることにより、メモリー性の無い液晶を駆動する場合
でも低消費電力化が可能となる。また、これらの表示信
号の出力の通常出力、Hi−Z出力の切り換えは、ライ
ン毎に、画素毎に行うことにより更に効率的な低消費電
力化が可能となる。
【0136】また、更なる低消費電力化をパネルの容量
性負荷を低減させることにより実現できる。そのパネル
容量の削減にはアクテイブ素子を液晶パネルの裏面側に
配置し、従来パネル内部に配線していた信号線の配線も
裏面に配線する方法が有効である。また、パネルの裏面
にドライバーICも配置することにより、ドライバーI
Cをパネルの額縁に配置する必要が無くなるため液晶表
示装置の小型化も可能となる。
性負荷を低減させることにより実現できる。そのパネル
容量の削減にはアクテイブ素子を液晶パネルの裏面側に
配置し、従来パネル内部に配線していた信号線の配線も
裏面に配線する方法が有効である。また、パネルの裏面
にドライバーICも配置することにより、ドライバーI
Cをパネルの額縁に配置する必要が無くなるため液晶表
示装置の小型化も可能となる。
【0137】以上のように本実施の形態によれば、パネ
ル内部の信号線を分割、つまり信号線の静電容量を分割
し、各々分割した信号線を独立した信号線ドライバーで
駆動することにより、液晶表示装置に印加される表示信
号が休止状態である時、または信号線の各々に接続され
ている信号線駆動回路の少なくともーつの駆動回路が駆
動状態にあるときは、それ以外の信号線と信号線に接続
されている駆動回路とを電気的に開回路状態に、また
は、信号線の電位を任意の電位に固定することが可能と
なり、液晶表示装置の画素電極に表示信号を書き込む際
には、その画素電極とその画素電極が接続されている信
号線駆動回路のみを動作させることが可能となるため、
液晶パネル内部の表示信号の書き込みに関係していない
信号線に電気的に接続されている容量性の負荷を充放電
する必要がなくなり、液晶パネル内部で消費される電力
を削減することが可能となる。特に、このような液晶パ
ネル内部の信号線に電気的に接続されている容量性の負
荷を充放電するための消費電力の削減量は、大型パネル
の液晶表示装置の方が多い。つまり、大型液晶表示装置
を低消費電力で駆動可能となる。また、表示信号を書き
込む際にその画素電極と画素電極が接続されている信号
線駆動回路のみを動作させることにより、画素電極と信
号線の間に接続されているアクティブ素子が保持状態に
ある時に、そのアクティブ素子と画素電極間に印加され
る電圧差と電圧の変動を小さく抑えることが可能とな
り、アクティブ素子のリーク電流を小さく抑えられるた
め画素と信号線間のクロストークの少ない高画質な液晶
表示装置が実現できる。さらに、駆動回路を裏面に配置
することにより、信号線にかかる容量負荷を低減するこ
とが可能となり、更に低消費電力の液晶表示装置が実現
化可能となるとともに、駆動回路をパネルの額縁に配置
する必要が無くなるため液晶表示装置の小型化が可能と
なる。
ル内部の信号線を分割、つまり信号線の静電容量を分割
し、各々分割した信号線を独立した信号線ドライバーで
駆動することにより、液晶表示装置に印加される表示信
号が休止状態である時、または信号線の各々に接続され
ている信号線駆動回路の少なくともーつの駆動回路が駆
動状態にあるときは、それ以外の信号線と信号線に接続
されている駆動回路とを電気的に開回路状態に、また
は、信号線の電位を任意の電位に固定することが可能と
なり、液晶表示装置の画素電極に表示信号を書き込む際
には、その画素電極とその画素電極が接続されている信
号線駆動回路のみを動作させることが可能となるため、
液晶パネル内部の表示信号の書き込みに関係していない
信号線に電気的に接続されている容量性の負荷を充放電
する必要がなくなり、液晶パネル内部で消費される電力
を削減することが可能となる。特に、このような液晶パ
ネル内部の信号線に電気的に接続されている容量性の負
荷を充放電するための消費電力の削減量は、大型パネル
の液晶表示装置の方が多い。つまり、大型液晶表示装置
を低消費電力で駆動可能となる。また、表示信号を書き
込む際にその画素電極と画素電極が接続されている信号
線駆動回路のみを動作させることにより、画素電極と信
号線の間に接続されているアクティブ素子が保持状態に
ある時に、そのアクティブ素子と画素電極間に印加され
る電圧差と電圧の変動を小さく抑えることが可能とな
り、アクティブ素子のリーク電流を小さく抑えられるた
め画素と信号線間のクロストークの少ない高画質な液晶
表示装置が実現できる。さらに、駆動回路を裏面に配置
することにより、信号線にかかる容量負荷を低減するこ
とが可能となり、更に低消費電力の液晶表示装置が実現
化可能となるとともに、駆動回路をパネルの額縁に配置
する必要が無くなるため液晶表示装置の小型化が可能と
なる。
【0138】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
信号線とゲート線とアクティブ素子のうち少なくとも一
つを容量性負荷が設けられる側と反対側の基板面に配置
する構成としたので、アクティブ素子を駆動する際に各
々の電極間の結合容量のために生じる充電、放電による
電流を抑制することができ、高画質、低消費電力を実現
した表示装置を提供することができる。
信号線とゲート線とアクティブ素子のうち少なくとも一
つを容量性負荷が設けられる側と反対側の基板面に配置
する構成としたので、アクティブ素子を駆動する際に各
々の電極間の結合容量のために生じる充電、放電による
電流を抑制することができ、高画質、低消費電力を実現
した表示装置を提供することができる。
【図1】この発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の
一部の断面図
一部の断面図
【図2】図1の装置の製造工程を示す図
【図3】図1の装置の製造工程を示す図
【図4】図1の装置の製造工程を示す図
【図5】図1の装置の製造工程を示す図
【図6】図1の装置の製造工程を示す図
【図7】図1の装置の製造工程を示す図
【図8】図1の装置の製造工程を示す図
【図9】図1の装置の製造工程を示す図
【図10】図1の装置の製造工程を示す図
【図11】図1の装置の製造工程を示す図
【図12】図1の装置の製造工程を示す図
【図13】図1の装置の製造工程を示す図
【図14】図1の装置の製造工程を示す図
【図15】図1の装置の製造工程を示す図
【図16】図1の装置の製造工程を示す図
【図17】図1の装置の製造工程を示す図
【図18】図1の装置の製造工程を示す図
【図19】図1の装置の上面図
【図20】図1の装置の下面図
【図21】この発明の他の実施の形態の液晶表示装置の
断面図
断面図
【図22】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図23】図22の装置の製造工程を示す図
【図24】図22の装置の製造工程を示す図
【図25】図22の装置の製造工程を示す図
【図26】図22の装置の製造工程を示す図
【図27】図22の装置の製造工程を示す図
【図28】図22の装置の製造工程を示す図
【図29】図22の装置の製造工程を示す図
【図30】図22の装置の製造工程を示す図
【図31】図22の装置の製造工程を示す図
【図32】図22の装置の製造工程を示す図
【図33】図22の装置の製造工程を示す図
【図34】図22の装置の製造工程を示す図
【図35】図22の装置の製造工程を示す図
【図36】図22の装置の製造工程を示す図
【図37】図22の装置の製造工程を示す図
【図38】図22の装置の製造工程を示す図
【図39】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図40】図39に示した装置の上面図
【図41】図39に示した装置の下面図
【図42】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の上面図
置の上面図
【図43】図42の実施の形態の液晶表示装置の下面図
【図44】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の上面図
置の上面図
【図45】図44の実施の形態の液晶表示装置の下面図
【図46】従来の液晶表示装置の側面図
【図47】この発明の液晶表示装置の側面図
【図48】図39に示したこの発明の液晶表示装置の部
分を示す平面図
分を示す平面図
【図49】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の上面図
置の上面図
【図50】図49の装置の下面図
【図51】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の断面図
置の断面図
【図52】図51の実施例の変形例を示す断面図
【図53】図51の実施例の更に他の変形例を示す断面
図
図
【図54】図51の実施例の更に他の変形例を示す断面
図
図
【図55】図51の実施例の表示装置の等価回路図
【図56】図51の実施例の表示装置の上面図
【図57】図51の実施例の表示装置の下面図
【図58】図51の実施例の表示装置の駆動回路とスル
ーホールの配置の一例図
ーホールの配置の一例図
【図59】図51の実施例の表示装置の駆動回路とスル
ーホールの配置の他の例図
ーホールの配置の他の例図
【図60】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の画面分割の一例図
置の画面分割の一例図
【図61】図60の例における駆動回路の配置図
【図62】図60の例における駆動回路の出力波形を従
来例と比較して示す図
来例と比較して示す図
【図63】図60の配置の変形例を示す図
【図64】従来のパネルと駆動回路との配置関係を示す
図
図
【図65】図60の例における駆動回路による表示画面
の状態を示す図
の状態を示す図
【図66】従来の例における駆動回路による表示画面の
状態を示す図
状態を示す図
【図67】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の配線とスルーホールとの関係を示す図
置の配線とスルーホールとの関係を示す図
【図68】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の配線とスルーホールとの関係を示す図
置の配線とスルーホールとの関係を示す図
【図69】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の配線とスルーホールとの関係を示す図
置の配線とスルーホールとの関係を示す図
【図70】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の各種駆動回路の配置図
置の各種駆動回路の配置図
【図71】図70の装置の額縁の状態を示す図
【図72】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の製造工程を示す図
置の製造工程を示す図
【図73】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の製造工程を示す図
置の製造工程を示す図
【図74】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の構成を示す図
置の構成を示す図
【図75】この発明の更に他の実施の形態の液晶表示装
置の画面と駆動回路との配置関係を示す図
置の画面と駆動回路との配置関係を示す図
【図76】図75に示す装置の側面図
【図77】本発明の更に他の実施の形態にかかる液晶パ
ネルのブロック図
ネルのブロック図
【図78】図77に示した液晶パネルの駆動タイミング
チャート
チャート
【図79】図77に示した信号線ドライバーの構成を示
すブロック図
すブロック図
【図80】図77に示したパネル内部の電圧波形を示す
図
図
【図81】図77に示したパネル内部の電圧波形を示す
図
図
【図82】本発明の他の実施の形態にかかる液晶パネル
のブロック図
のブロック図
【図83】図82に示したパネルの画素部分の等価回路
図
図
【図84】本発明にかかる信号線ドライバーのブロック
図
図
【図85】本発明にかかる液晶パネルの駆動タイミング
チャート
チャート
【図86】本発明にかかるパネル内部の電圧波形を示す
図
図
【図87】本発明にかかるパネル内部の電圧波形を示す
図
図
【図88】本発明の更に他の実施の形態にかかる液晶パ
ネルの駆動タイミングチャート
ネルの駆動タイミングチャート
【図89】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図90】従来の液晶パネルの構成を示すブロック図
【図91】従来の信号線ドライバーのブロック図
【図92】従来の液晶パネルの駆動タイミングチャート
【図93】従来のパネル内部の電圧波形を示す図
【図94】従来のパネル内部の電圧波形を示す図
【図95】従来のパネルの構造を説明するための図
【図96】従来の液晶表示装置の構造を説明するための
断面図。
断面図。
1…ガラス基板 2…対向電極 3…画素電極 3x…引き出し線 4…信号線 5…a−Si 6…液晶層 7…シリコン酸化膜 8…ガラス基板 9…ゲート線 10…スルーホール 13…レジスト 15…アレイ基板 16…TFT素子 17a、20…Cs電極 22…接続パッド 24a,24b…IC 201・・・液晶表示装置の表示コントローラー 202・・・上側信号線ドライバー 203・・・下側信号線ドライバー 204・・・走査線ドライバー 221・・・ディジタルの表示信号をシフトするシフト
レジスター 222・・・ディジタル信号をアナログ信号に変換する
D/Aコンバーター 223・・・表示信号を信号線に出力する出力バッフア
ー 224・・・出力信号のON/OFFを切り換える切り
換えスイッチ 222A・・・ディジタル信号を液晶表示電圧に変換す
るレペルシフト回路 207・・・信号線駆動回路を封止したTABバッケー
ジ 205・・・アクティブ素子が作成されたガラス基板
レジスター 222・・・ディジタル信号をアナログ信号に変換する
D/Aコンバーター 223・・・表示信号を信号線に出力する出力バッフア
ー 224・・・出力信号のON/OFFを切り換える切り
換えスイッチ 222A・・・ディジタル信号を液晶表示電圧に変換す
るレペルシフト回路 207・・・信号線駆動回路を封止したTABバッケー
ジ 205・・・アクティブ素子が作成されたガラス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 治彦 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内
Claims (8)
- 【請求項1】 基板上に配列される複数の信号線および
ゲート線と、少なくとも前記一つの信号線と前記一つの
ゲート線にアクティブ素子を介して接続される画素電極
とを備えたアレイ基板と、前記画素電極に対向する対向
電極を備えた対向基板と、前記画素電極と前記対向電極
との間に配置される表示媒体層とを備えた表示装置にお
いて、 前記信号線と前記ゲート線と前記アクティブ素子のうち
少なくともーつを前記表示媒体層に面する側と反対側の
前記アレイ基板面に配置した前記アレイ基板を含むこと
を特徴とした表示装置。 - 【請求項2】 基板上に配列される複数の信号線および
ゲート線と、少なくとも前記一つの信号線と前記一つの
ゲート線にアクティブ素子を介して接続される画素電極
とを備えたアレイ基板と、前記画素電極に対向する対向
電極を備えた対向基板と、前記画素電極と前記対向電極
との間に配置される液晶層とを備えた表示装置におい
て、 前記信号線と前記ゲート線と前記アクティブ素子のうち
少なくともーつを前記液晶層に面する側と反対側の前記
アレイ基板面に配置した前記アレイ基板を含むことを特
徴とした反射型液晶表示装置。 - 【請求項3】 基板上に配列される複数の信号線および
ゲート線と、少なくとも前記一つの信号線と前記一つの
ゲート線にアクティブ素子を介して接続される画素電極
とを備えたアレイ基板と、前記画素電極に対向する対向
電極を備えた対向基板と、前記画素電極と前記対向電極
との間に配置される液晶層とを有する表示装置におい
て、 前記アクティブ素子のうち少なくともーつが前記液晶層
から遠い側の前記アレイ基板面に配置され、 前記画素電極と前記アクティブ素子とが前記アレイ基板
に設けられたスルーホールを通して接続され、 前記スルーホールと前記画素電極とが引き出し線により
接続されることを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項4】 液晶材料を狭持する透明絶縁基板と、絶
縁基板と、前記透明絶縁基板に備わっている透明電極
と、前記絶縁基板に備わっている反射面を有する画素電
極と、前記画素電極に画像信号を印加する信号線と、前
記信号線に画像信号を供給する信号線駆動回路と、を具
備し、前記信号線と前記信号線駆動回路とは前記絶縁基
板内に設けたコンタクトホールを通して接続されている
ことを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項5】 液晶材料を狭持する透明絶縁基板と、絶
縁基板と、前記透明絶縁基板に備わっている透明電極
と、前記絶縁基板にマトリックス状に配列された反射面
を有する画素電極と、前記画素電極への書き込み動作を
制御するスイッチング手段と、前記スイッチング素子を
駆動するための走査線と、前記走査線に走査信号を供給
する走査線駆動回路と、画像信号を印加する信号線と、
前記信号線に画像信号を供給する信号線駆動回路と、を
具備し、前記信号線と前記走査線は、前記絶縁基板内に
設けたコンタクトホールを通して、前記信号線駆動回路
と前記走査線駆動回路とに接続されていることを特徴と
する反射型液晶表示装置。 - 【請求項6】 絶縁基板にマトリックス状に配列された
画素電極を、少なくとも2つ以上の複数の画素よりなる
画素ブロックに分割し、前記ブロック内に配設された画
素電極に対し書き込み動作を制御するスイッチング手段
と、前記スイッチング素子を駆動するための走査線と、
前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、画
像信号を印加する信号線と、前記信号線に画像信号を供
給する信号線駆動回路と、を具備し、前記信号線と前記
走査線は、前記絶縁基板内に設けたコンタクトホールを
通して、前記信号線駆動回路と前記走査線駆動回路とに
接続されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項7】 マトリツクス状に配置された画素電極
と、該画素電極毎に表示信号の書き込みと保持とを制御
する手段と、該書き込みと保持とを制御する手段を有す
る画素電極に表示信号を供給する手段とを有する液晶表
示装置において、該画素電極への表示信号の供給は、列
方向に分割された信号線と各々の信号線に接続された列
方向で独立した信号線駆動回路とにより行われることを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項8】 任意の一列に配列している分割された信
号線と、該信号線の各々の信号線に接続された列方向で
独立した信号線駆動回路は、液晶表示装置に印加される
表示信号が休止状態である時、または該信号線の各々に
接続されている信号線駆動回路の少なくともーつの駆動
回路が駆動状態にあるときは、それ以外の信号線と信号
線に接続されている駆動回路とを電気的に開回路状態に
する手段を備えたことを特徴とする請求項7記載の液晶
表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24387696A JPH1090668A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24387696A JPH1090668A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1090668A true JPH1090668A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17110303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24387696A Pending JPH1090668A (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1090668A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6760081B2 (en) | 1999-05-25 | 2004-07-06 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal display device having uniform feedthrough voltage components |
WO2004042780A3 (en) * | 2002-11-08 | 2005-05-12 | Koninkl Philips Electronics Nv | Flexible semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2009031799A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Honeywell Internatl Inc | 集積ディスプレイモジュール |
CN105807522A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-07-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、显示面板 |
CN110911443A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 乐金显示有限公司 | 平铺显示装置 |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24387696A patent/JPH1090668A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6760081B2 (en) | 1999-05-25 | 2004-07-06 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal display device having uniform feedthrough voltage components |
WO2004042780A3 (en) * | 2002-11-08 | 2005-05-12 | Koninkl Philips Electronics Nv | Flexible semiconductor device and method of manufacturing the same |
US8067802B2 (en) | 2002-11-08 | 2011-11-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Flexible device and method of manufacturing the same |
JP2009031799A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Honeywell Internatl Inc | 集積ディスプレイモジュール |
CN105807522A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-07-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、显示面板 |
CN110911443A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 乐金显示有限公司 | 平铺显示装置 |
CN110911443B (zh) * | 2018-09-14 | 2023-10-10 | 乐金显示有限公司 | 平铺显示装置 |
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