JP2001343666A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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Abstract
形成して、ドット反転駆動やライン反転駆動を行う際の
信号波形のなまりによる表示上の不具合を低減する。 【解決手段】 対向基板11上には、アクティブマトリ
クス基板12上の信号線の配置方向に沿って、共通電極
22を長尺状に形成し、両側に設ける第1幹配線25お
よび第2幹配線26に、偶数番目と奇数番目とを交互に
接続する。第1幹配線25および第2幹配線26は、導
電部材24を介して、アクティブマトリクス基板12側
の補助容量配線14に形成される対向電極接続部20に
複数箇所で接続される。補助容量配線14は、金属層な
どから、低抵抗に形成することができる。複数箇所で補
助容量配線14に接続することによって、共通電極22
の電位が引込まれたり、補助電極との間で電位の引込ま
れ量が異なることに起因して、画質が低下するのを低減
することができる。
Description
クス基板と対向基板との間に液晶層を挟んで画像表示を
行うアクティブマトリクス型液晶表示装置、特に対向基
板上に形成する共通電極を複数の群に分けて、各群に印
加される電圧の極性を互いに反対にして駆動するための
構成に関する。
レビジョンなどの画像表示のために、アクティブマトリ
クス型の液晶表示装置が用いられている。基本的なアク
ティブマトリクス型液晶表示装置では、液晶層を挟持す
るアクティブマトリクス基板と対向基板とのうち、アク
ティブマトリクス基板には、表示領域全体にわたってマ
トリクス状に画素電極が微細にパターニングされて形成
されるけれども、対向基板側では、表示領域全体にわた
って透明導電膜が成膜された形態の対向電極が形成され
ているだけである。アクティブマトリクス基板上の画素
電極は、複数の信号線と複数の走査線との交差位置近傍
に形成され、走査線に与えられる走査信号に従って導通
あるいは遮断するスイッチング素子を介して信号線に接
続される。液晶表示装置では、同一の極性の表示を続け
ることは好ましくはないので、たとえば信号線が走査線
1ライン毎に極性反転されるいわゆるライン反転駆動な
どが行われる。ライン反転駆動においては、対向電極に
は信号線の反転周期に合わせて、逆位相の反転信号を供
給することが一般的に行われている。これは、ソースド
ライバからアクティブマトリクス基板に供給する信号の
振幅を小さくして、耐圧の小さい半導体集積回路(I
C)での駆動を可能にする目的のほかに、信号線駆動に
かかる消費電力を低減する目的もある。しかしながら、
液晶パネルの大きさや規格によっては、対向電極は数十
nFと非常に大きな負荷容量となるため、これを高周波
で反転駆動するのは、消費電力を低減するうえでは、不
利と言わざるを得ない。また、信号線反転に加えて、近
接する信号線間の極性を逆にするいわゆるドット反転駆
動を行うことも考えられるけれども、表示領域全体にわ
たって形成されている対向電極では、ドット反転駆動用
の反転駆動を行うことはできない。
の群に分割して形成し、各群の極性を逆にし、対向電極
の極性反転をフレーム周期毎とすることによって、前述
のような課題を解決する方法が考えられている。たとえ
ば、特開平6−149174号公報には、このような考
え方が詳しく記載されており、消費電力を小さくし、か
つフリッカを防止することができると指摘されている。
図1を示す。ただし、説明の便宜上、参照符号は変更し
てある。(a)は部分的な平面配置の構造を示し、
(b)は部分的な断面配置の構造を示す。マトリクス状
に配置される各画素には、スイッチング素子1、画素電
極2および共通電極3がそれぞれ設けられる。スイッチ
ング素子1および画素電極2は、液晶層を挟むガラス基
板4,5のうちの一方のガラス基板4上で、他方のガラ
ス基板5に対向する表面上に形成される。共通電極3
は、他方のガラス基板5でガラス基板4に対向する表面
上に形成される。ガラス基板5の共通電極は、複数の群
に分割されるように複数のコモンライン6に接続され
る。ガラス基板4上のスイッチング素子1は、たとえば
薄膜トランジスタ(TFT)であり、そのゲート電極は
走査信号線であるゲートライン7に接続される。スイッ
チング素子1のソース電極は、信号線であるデータライ
ン8に接続される。画素電極2と共通電極3との間に
は、画素容量9が形成され、ゲートライン7に与えられ
る走査信号でスイッチング素子1が導通するときに、デ
ータライン8からの信号で充電され、ゲートライン7が
スイッチング素子1を遮断させても、画素容量9に充電
された電圧によって画素としての表示は継続して行われ
る。
に形成され、データライン8に沿って配置される画素容
量に対向する領域の共通電極3に接続されて群を形成す
る。ただし、コモンライン6に接続される共通電極3
は、隣接するデータライン8からスイッチング素子1を
介して接続される画素電極2に対応する領域の共通電極
3を交互に接続する。すなわち、1本のコモンライン6
を中心として見れば、データライン8に沿って、一方側
に隣接するデータラインと他方側に隣接するデータライ
ンにそれぞれスイッチング素子1を介して接続される画
素電極2と対向する共通電極3が交互に接続される。ま
た、このようなコモンライン6は、1本おきに共通接合
され、全体として2つの群を形成する。2つの群に反対
極性の信号を与えることによって、ドット反転駆動を実
現することができる。
開示されている方法を応用して、ゲートライン7の方向
にコモンライン6を形成する構成を示す。本構成で、図
8に示す構成に対応する部分には同一の参照符を付し、
重複する説明を省略する。図9(a)は部分的な平面配
置を示し、図9(b)はデータライン8の信号S1,S
2,S3と、ゲートライン7に与えるゲート信号G1,
G2,G3と、コモンライン6に与える共通信号COM
1,COM2の波形を示す。1つおきのデータライン8
に与える信号S1,S3とS2とは極性を反転させ、コ
モンライン6に与える信号COM1,COM2も極性を
反転させる。これによって、ドット反転駆動を行うこと
ができ、しかもコモンライン6を駆動する信号は1フレ
ーム期間毎に反転駆動すればよく、消費電力を低減する
ことができる。
複数画素分連結されているのが走査線であるゲートライ
ン7の方向であるか信号線であるデータライン8の方向
であるかの違いである。反転周期を長く取ることで、消
費電力を抑えるという効果についてはいずれも同様とな
る。
に図4として示されている図を示す。この構成は、信号
線の極性反転も低周期化して、さらに消費電力を低減す
るために考えられている。この構成では、データライン
8からスイッチング素子1を介して信号を与える画素電
極2が隣接して配置される曲線状に交互に位置するよう
に、データライン8が屈曲している。共通電極3とコモ
ンライン6との接続状態は、図8と同様である。
タライン8との関係を同等にして、データライン8を直
線状に直し、共通電極3とコモンライン6との関係につ
いては、図9と同様にゲートライン7の方向に変えた構
成を(a)で示し、(b)では各部の駆動波形を示す。
は対向電極である共通電極3が走査線方向であるゲート
ライン7の方向に複数画素分連結されていること、およ
び信号線であるデータライン8を屈曲させるのではな
く、直線状に配置した上で、データライン8に対して画
素電極2がスイッチング素子1を介して接続される方向
を、ゲートライン7の1ライン毎に左右に振り分けた点
にある。いずれの構成でも、信号線であるデータライン
8の極性反転も低周期化して、さらに消費電力を低減す
ることができる。
4号公報に開示されている先行技術、およびこれに基づ
いて考えられる構成は、消費電力の低減については有用
な技術であると期待されるけれども、これを実現するに
は次のような問題点がある。たとえば、前述のライン反
転駆動において、共通電極3の低周波化によって消費電
力低減を図ろうとすれば、図12(a)に示すような構
成とすることが考えられる。コモンライン6は、ゲート
ライン7と平行に配置し、1ラインおきに結線して2系
統とし、そのそれぞれは互いに逆極性で、かつフレーム
反転周期で極性が反転するように駆動する。共通電極3
が群に分かれていないときには、全体的な共通電極に、
1ラインである1H期間毎に極性が反転する信号を与え
る必要があった。図12(b)に示すように、1ライン
毎に群を形成し、1ラインおきに結線して2系統とし
て、そのそれぞれに逆極性の信号を与えて駆動するよう
にすれば、2系統の共通信号COM1,COM2は、1
フレーム期間毎に極性を反転させればよいので、消費電
力を低く抑えることができると期待される。
に対向する対向基板上の共通電極3は、画像が見えるよ
うに、透明導電膜で形成する必要がある。このため、イ
ンジウム酸化錫(以下、「ITO」と略称する)などの
比較的比抵抗が高い材料で構成せざるを得ない。一方、
或る特定のゲートライン7が選択された瞬間には、ゲー
トライン7の方向の多数の画素に相当する容量分の負荷
が対向基板上の共通電極3にかかり、これがパターニン
グされて長尺状となっているITO製の共通電極3全体
にわたって発生する。このため、図12(b)にaとし
て示すような電圧変化が生じるおそれがある。この電圧
変化は、容量成分によって対向基板上の共通電極3の電
位が画素容量に書込まれる電圧の極性方向に引込まれる
形となり、充電不足や横クロストークといった問題が発
生する。また、一般に電圧が書込まれる画素容量9は、
画素電極2と液晶層を介して対向する共通電極3との間
に形成される容量だけでは不充分であり、また温度依存
性や信頼性などの問題からも、各画素にはアクティブマ
トリクス基板内で別途補助容量が設けられることが普通
である。補助容量に接続される補助容量配線は、比較的
低い抵抗の金属薄膜で形成されることが多く、したがっ
て前述の引込まれ量は共通電極と補助容量電極との間で
異なってくる。この結果、非選択期間での共通電極3と
補助容量電極との波形の違いによって、液晶に印加され
る電圧が実効値的に大きく変化させられ、表示に不具合
を与えかねない。これを防ぐために、対向基板上の共通
電極3にさらに低抵抗の金属パターンを負荷すること
は、製造コストを抑える観点からは得策ではない。
および補助容量配線を信号線に引き取って長尺状にパタ
ーニングした例を、図13に示す。図13(a)に示す
ようにデータライン8方向にコモンライン6をパターニ
ングし、コモンライン6を1ラインおきに結線して2系
統とし、そのそれぞれには互いに逆極性となるように駆
動し、かつ1水平期間毎に反転させれば、ドット反転駆
動を行うことができる。すなわち、図13(b)に示す
ように、駆動すればよい。ただし、コモンライン6は、
1水平期間毎に極性を反転して駆動しなければならない
ので、特開平6−149174号公報に示されているよ
うな低周波化による低消費電力化は期待することができ
ない。ただし、従来のドット反転駆動のように、共通電
極には直流電圧を与えておいて、信号線に振幅の大きい
交流波形を加えるのと異なり、データライン8に供給す
る信号の振幅を小さくすることができるので、耐圧の低
い半導体集積回路(IC)での駆動が可能となる。ま
た、低電圧化によってデータラインへの駆動にかかる消
費電力を低減することもできる。しかしながら、高周波
で対向基板上の共通電極を反転駆動することは、抵抗の
高いITOを長尺化したパターンでは、信号波形になま
りが避けられず、前述のような充電不足やクロストー
ク、補助容量電極との波形の違いによる表示上の不具合
がより顕著になるという問題がある。
的大きな透明導電材料で長尺化した共通電極を形成して
も、信号波形のなまりを避けることができるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を提供することである。
と複数の走査線との交差位置にスイッチング素子と画素
電極とが配置されるアクティブマトリクス基板と、該画
素電極と相対峙する領域に共通電極が配置される対向基
板との間に液晶層を挟持して、複数のマトリクス状に配
置される画素によって画像を表示するアクティブマトリ
クス型液晶表示装置において、該対向基板の共通電極
は、複数の群に分けて形成されており、該アクティブマ
トリクス基板上には、該共通電極の複数の群に対する信
号入力部と、該信号入力部に接続される導電性パターン
とが形成され、該アクティブマトリクス基板の導電性パ
ターンと、該対向基板の共通電極の群とを、複数箇所で
電気的に接続させるように配置される導電性物質を含む
ことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置
である。
の走査線と、信号線および走査線の交差位置に配置さ
れ、走査線の信号によって駆動されるスイッチング素子
を介して信号線に接続される画素電極を有するアクティ
ブマトリクス基板と、画素電極と相対峙する領域に共通
電極が形成される対向基板とが中間に液晶層を挟持して
アクティブマトリクス型液晶表示装置を形成する。対向
基板上の共通電極は、複数の群に分割して形成され、そ
れぞれの群が、アクティブマトリクス基板上の信号入力
部に接続される導電性パターンと、複数箇所で導電性物
質によって電気的に接続される。
料から成る共通電極を長尺状にパターニングした形態に
おいても、容量成分によって共通電極の電位が引込まれ
る現象が軽減し、充電不足や横クロストークといった問
題を解決することができる。また、アクティブマトリク
ス基板上に形成される補助容量配線が、低抵抗材料であ
る金属薄膜で設けられる場合において、引込まれ量が共
通電極と補助容量電極との間で異なることに起因する表
示上の不具合は発生しない。したがって、共通電極にさ
らに低い抵抗の金属パターンを付加するなどの製造コス
ト上昇を伴う対策を講ずる必要がなく、従来どおりのプ
ロセスで画質を改善したアクティブマトリクス型液晶表
示装置を製造することができる。
査線との交差位置にスイッチング素子と画素電極とが配
置されるアクティブマトリクス基板と、該画素電極と相
対峙する領域に共通電極が配置される対向基板との間に
液晶層を挟持して、複数のマトリクス状に配置される画
素によって画像を表示するアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、該アクティブマトリクス基板上に
は、該共通電極に対する信号入力部と、該信号入力部に
接続される導電性パターンとが形成され、該対向基板の
共通電極は、複数の画素にまたがって線状に形成され、
該線状の共通電極は、線状に形成される複数の共通電極
短絡部のいずれかと接続されて複数の群を形成し、該共
通電極短絡部と該アクティブマトリクス基板の導電性パ
ターンとの間を、電気的に接続するように配置される導
電性物質を含むことを特徴とするアクティブマトリクス
型液晶表示装置である。
共通電極に対する信号入力部と、信号入力部に接続され
る導電性パターンとが形成される。対向基板上には、共
通電極が複数の画素にまたがって線状に形成される。線
状の共通電極は、複数の共通電極短絡部のいずれかに接
続されて複数の群を形成し、線状に形成される共通電極
短絡部とアクティブマトリクス基板の導電性パターンと
の間が導電性物質によって電気的に接続される。共通電
極が線状のパターンで長尺化しても、共通電極短絡部を
導電性物質でアクティブマトリクス基板の導電性パター
ンに接続することができるので、線状の共通電極の電位
が容量成分によって引込まれる現象を低減することがで
きる。
基板の線状の共通電極の端部のうち、前記共通電極短絡
部に接続されていない端部も、前記アクティブマトリク
ス基板の導電性パターンに接続するように配置されるこ
とを特徴とする。
から成る共通電極を長尺状にパターニングした形態で
も、共通電極のうち複数の群を成すべく共通電極短絡部
に接続された方の端部と、接続されていない方の端部と
で信号波形が異なり、輝度傾斜や縞模様が見えてしまう
などの不具合を防止することができる。
査線との交差位置にスイッチング素子と画素電極とが配
置されるアクティブマトリクス基板と、該画素電極と相
対峙する領域に共通電極が配置される対向基板との間に
液晶層を挟持して、複数のマトリクス状に配置される画
素によって画像を表示するアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、該アクティブマトリクス基板上に
は、該共通電極に対する信号入力部と、該信号入力部に
接続される導電性パターンとが形成され、該対向基板の
共通電極は、複数の画素にまたがって線状に形成され、
該線状の共通電極と該アクティブマトリクス基板の導電
性パターンとの間を、電気的に接続するように配置され
る導電性物質を含むことを特徴とするアクティブマトリ
クス型液晶表示装置である。
共通電極に対する信号入力部と、信号入力部に接続され
る導電性パターンとが形成される。対向基板上には、複
数の画素にまたがって共通電極が線状に形成される。線
状の共通電極とアクティブマトリクス基板の導電性パタ
ーンとの間は、は導電性物質によって電気的に接続され
る。このような接続状態によって、対向基板上には共通
電極を、交差部を生じないように形成することができ
る。
ることを特徴とする。本発明に従えば、共通電極短絡部
とアクティブマトリクス基板の導電性パターンとの間の
電気的接続を、線状の導電性物質で確実に行うことがで
きる。
板の導電性パターンは、前記画素電極との間で補助容量
を有するように設けられる補助容量配線であることを特
徴とする。
は、アクティブマトリクス基板上の補助容量配線に複数
箇所で電気的に接続されるので、引込まれ量が共通電極
と補助容量電極との間で異なることによる表示上の不具
合を防止することができる。しかも、単層で形成される
ことが多い対向基板側で、複数の群を形成するために共
通電極を結線する必要もなくなるので、対向基板側のパ
ターンがより容易となり、結線の系統によるインピーダ
ンスの違いが生じにくくなって縞模様や輝度傾斜のない
均一な表示特性を得ることができる。
電物質であることを特徴とする。本発明に従えば、対向
基板上の共通電極とアクティブマトリクス基板上の導電
性パターンとの電気的接続を異方性導電物質を介して行
うので、より精彩度の高い接続パターンの形成が可能と
なる。特に複数の共通電極の一端が複数の群を成すべく
接続されており、他端がアクティブマトリクス基板上の
導電性パターンと接続する構造のときや、対向基板上で
は複数の群を成すべく接続を行わずアクティブマトリク
ス基板上の導電性パターンと接続してそれぞれの共通電
極に信号を供給する場合には、2枚の基板を狭いピッチ
で横方向にリークすることなく接続する必要がある。異
方性導電性物質を用いることによって、このことが可能
となる。
としてのアクティブマトリクス型液晶表示装置10の概
略的な構成を示す。図1(a)は、実線で対向基板11
側の構成を示し、仮想線でアクティブマトリクス基板1
2側の構成を示す。図1(b)および(c)は、対向基
板11とアクティブマトリクス基板12との間の接続部
分について、図1(a)の切断面線B−BおよびC−C
から見た断面構成を示す。アクティブマトリクス基板1
1側の画素部分や信号線および走査線部分は、従来のア
クティブマトリクス基板と基本的に同等であり、駆動方
法や等価回路は図10について既に説明したものと同等
である。したがって、アクティブマトリクス基板12の
構成は、簡略化して示す。
2の製造プロセスは従来と同様に行う。すなわち、ガラ
スなどの透明絶縁性基板13上に元素記号がTaである
タンタルなどの導電性金属を成膜した後、フォトリソグ
ラフィと、ドライエッチングもしくはウエットエッチン
グを用いて、図示を省略している走査線およびトランジ
スタのゲート電極や、補助容量配線14を形成してお
く。補助容量配線14は、走査線と平行に、図1では横
方向に形成される。補助容量配線14で上から奇数番目
のラインは、走査線の非入力側である図の左側で、同一
レイヤーに形成される第1幹配線15に接続される。ま
た、補助容量配線14の偶数番目のラインは、走査線の
入力側である図の右側で、後述するTFTのソース電極
を形成するレイヤーと同一のレイヤーに形成される第2
幹配線16に接続される。
絶縁膜17を形成し、以下図示を省略している半導体層
とソース電極およびドレイン電極となるn+型のシリコ
ン(Si)層を連続して積層し、パターニングする。そ
の方法は、先ず積層された膜のうち、半導体層およびn
+型シリコン層を同時に半導体層の残るべきパターンに
応じて形成する。すなわち、薄膜トランジスタのチャネ
ル部となる部分のn+型シリコン層のギャップはまだ形
成しない。次にゲート絶縁膜17のパターニングを行
う。これは端子近傍の走査線へのコンタクト部分を設け
るためでもあり、また補助容量配線14の偶数ラインが
走査線の入力側でソース電極と同一レイヤーに構成され
る第2幹配線16によって結線される際に、コンタクト
部となるべき部分を形成するためである。
金属層19とを連続積層した後、先ず金属層19をパタ
ーニングする。このとき形成するのは、ソース信号線
と、トランジスタのソース電極およびドレイン電極と、
補助容量配線14の偶数ラインを走査線の入力側で結線
する第2幹配線16である。第2幹配線16は、走査線
と交差するため、走査線と同一のレイヤーに形成するこ
とができず、したがってソース電極と同一のレイヤーに
形成してコンタクトホールを介して電気的に接続する。
次に、透明導電膜18のパターンを形成して、画素電極
および対向電極接続部20を形成する。信号線は、透明
導電膜18と金属層19との2層の積層構造で形成され
る。信号線を2層の積層構造にしているのは、積層時の
ダストなどによる断線に対して冗長性を持たせること
や、上側の金属層19のパターニング時の下地へのダメ
ージの防止などを目的としており、従来から用いられて
いる手法である。透明導電膜18は、ITOを用いて形
成するのが一般的である。また、金属層19の方が上側
の場合もあれば、透明導電膜18の方が上側の場合もあ
り、本実施形態の場合も、透明導電膜18の方を金属層
19よりも上層とすることもできる。
19および透明導電膜18をマスクとして、n+型シリ
コン層をエッチングし、トランジスタのチャネルを形成
する。そして、むき出しになっている半導体層を保護す
るため、保護膜21を成膜した後、画素電極の上部およ
び対向電極接続部20および端子部の保護膜21をエッ
チングによって選択的に除去する。
縁性基板上には、予めカラーフィルタやブラックマトリ
クスなどを形成しておく。その上に、ITOなどの透明
導電膜を成膜した後、図1(a)に斜線を施して示すよ
うにパターニングする。このパターニングの形状は、ア
クティブマトリクス基板12上に形成される画素電極に
対向する領域が走査線方向に連続して群を形成するよう
に、かつ隣接する走査線に対応する群に対して逆極性の
駆動が可能なように電気的に分離して形成する。線状に
延びる共通電極22の配置は、アクティブマトリクス基
板12と組合わせてアクティブマトリクス型液晶表示装
置10を形成する際に、アクティブマトリクス基板12
側の補助容量配線14と重なるようにしておく。すなわ
ち、対向基板11は、ガラスなどの透明絶縁性基板23
の表面で、アクティブマトリクス基板12に対向する面
に共通電極22が形成される。
は、対向基板11とアクティブマトリクス基板12とを
一定の間隔を保って貼合わせ、間隙に液晶を封入して形
成する。対向基板11上の共通電極22は、図1(a)
に斜線を施して示すように、アクティブマトリクス基板
12と貼合わせるときに、アクティブマトリクス基板1
2側の補助容量配線14と重なるような位置に配置す
る。対向基板11とアクティブマトリクス基板12とを
貼合わせる際には、対向基板11側では、アクティブマ
トリクス基板12側の対向電極接続部20に相当する部
分に、カーボンペーストや銀ペーストなどの導電性物質
による導電部材24を付着させておく。一方、アクティ
ブマトリクス基板12側では、画像表示領域の周囲に図
示を省略しているシール材を、一部開口部を設けて塗布
し、液晶層を一定の厚みにするために図示を省略してい
るスペーサを散布した後、対向基板11と貼合わせ、加
熱してシール材を硬化させる。次に、シール材の開口部
から液晶を注入して、開口部を封止材によって塞ぐこと
によって、アクティブマトリクス型液晶表示装置10が
完成する。
クス型液晶表示装置10は、ITOによる共通電極22
が長尺状にパターニングされ、これがさらに左右で比較
的高抵抗な材料であるITOによって形成される第1幹
配線15および第2幹配線16に接続される。線状の共
通電極22は、共通電極短絡部である第1幹配線25ま
たは第2幹配線26に交互に接続され、偶数ラインおよ
び奇数ラインでそれぞれ群を形成する。第1幹配線25
および第2幹配線26には、多数の共通電極22が1極
集中的に接続されているため、第1幹配線25および第
2幹配線26が比較的抵抗が高いITO膜で形成されて
いることによって、前述のような容量成分による共通電
極22の電位が引込まれる現象が発生し、充電不足や横
クロストークといった問題が生じる。また、アクティブ
マトリクス基板12側の補助容量配線14が抵抗が低い
金属薄膜で形成されているため、引込まれ量が共通電極
22と補助容量との間で異なって、表示上の不具合が発
生しやすい。
板12側に設ける補助容量配線14に複数の対向電極接
続部20を形成し、対向電極接続部20と対向基板11
の第1幹配線25および第2幹配線26との間に導電性
物質による導電部材24を配置して電気的接続を行うの
で、共通電極22の抵抗値が高いことによる問題は発生
しにくくなる。補助容量配線14側の第1幹配線15お
よび第2幹配線16は、アクティブマトリクス基板12
の周縁に設けられる入力端子28,29にそれぞれ接続
される。なお、本実施形態では、補助容量配線14と共
通電極22とを複数箇所で接続する構造を形成している
けれども、表示上の不具合を回避する目的に対しては、
これにこだわる必要はなく、対向基板11側の共通電極
22あるいは第1幹配線25および第2幹配線26への
信号入力用のパターンを、補助容量配線14とは別にア
クティブマトリクス基板12側に配置するようにするよ
うにしてもよい。本実施形態によれば、対向基板11側
にさらに低抵抗の金属パターンを付加するなどの製造コ
スト上昇を伴う対策を講ずる必要がないため、従来どお
りのプロセスでアクティブマトリクス型液晶表示装置1
0を安価に製造することができる。
アクティブマトリクス型表示装置30の概略的な構成を
示す。本実施形態で、図1に示すアクティブマトリクス
型液晶表示装置10と対応する部分には同一の参照符を
付し、重複する説明を省略する。図2(a)は、アクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置30の概略的な平面構成
を示し、実線で対向基板31側の構成を示し、仮想線で
アクティブマトリクス基板32側の構成を示す。図2
(b)および(c)は、図2(a)の切断面線B−B’
およびC−C’から見た断面構成をそれぞれ示す。本実
施形態では、図1の実施形態とは同様に走査線方向に共
通電極22を長尺状に形成し、アクティブマトリクス基
板32側の補助容量配線34と重ねる位置に配置する。
補助容量配線34の両側には、第1幹配線35および第
2幹配線36が設けられ、導電部材44が接続用に用い
られる。共通電極22に対しても第1幹配線35および
第2幹配線36に対応する位置に第1幹配線45および
第2幹配線46が形成される。アクティブマトリクス基
板32側の第2幹配線36は、ソース電極と同一のレイ
ヤーに形成される導電パターンと、透明導電膜との積層
構造になっている。これによって、第2幹配線36の低
抵抗化を図ることができる。本実施形態の導電部材44
は、図1に示す導電部材24と同様の導電性物質を、第
1および第2幹配線45,46に沿って長尺状に塗布し
ておく。また、導電部材44が長尺状であることに注目
して、前述のシール材の一部を導電部材44に置き換え
るようにしてもよい。
アクティブマトリクス液晶表示装置50の概略的な構成
を示す。図3(a)は概略的な平面構成を示し、図3
(b)は図3(a)の切断面線B−B’から見た断面構
成を示す。本実施形態の対向基板31およびアクティブ
マトリクス基板32の構成は、図2に示すアクティブマ
トリクス型液晶表示装置30と基本的に同等である。本
実施形態では、対向基板31側の第1幹配線45および
第2幹配線46と、アクティブマトリクス基板32側の
第1幹配線35および第2幹配線36との間での両基板
間の電気的接続に加え、各共通電極22について、第1
幹配線45または第2幹配線46に接続されていない方
の端部においても、アクティブマトリクス基板32側の
補助容量配線34と導電部材54によって接続するよう
にしている。この構造によって、共通電極22のうち複
数の群を成すべく第1幹配線45または第2幹配線46
に接続される方の端部と、接続されていない方の端部と
で信号波形が異なり、輝度傾斜や縞模様が見えてしまう
などの不具合を防止することができる。ところで、この
ような構造では、信号線方向の補助容量配線34のピッ
チに合わせて、それぞれに別系統で上下基板間を電気的
に接続しなければならず、実施の第1形態や第2形態の
ようなカーボンペーストなどの導電性物質による導電部
材24,44を用いて接続することは困難となる。した
がって、狭いピッチで上下基板を横方向にリークさせる
ことなく接続可能な方法として、異方性導電物質を用い
る。異方性導電物質を導電部材54として用いることに
よって、狭いピッチでも上下基板間を横方向にリークさ
せることなく、電気的に接続することが可能なことは、
STN液晶を用いるパッシブマトリクス方式の液晶表示
装置などで実際に用いられている。たとえば特開平11
−326934号公報には、金、銀、銅などの導電粒子
を接着剤に混入し、シール材としての機能を兼ねて導通
させる方法が開示されている。
クティブマトリクス型液晶表示装置60の概略的な平面
構成を示す。本実施形態で、実線で示す対向基板61上
には、複数の画素にまたがって線状に共通電極22が形
成されており、仮想線で示すアクティブマトリクス基板
62側の補助容量配線64と異方性導電材料による導電
部材65を介して接続されている。アクティブマトリク
ス基板62側では、補助容量配線64はそれぞれ両端側
に設けられる幹配線66,67を介して入力端子68,
69に接続されている。このような構造は、電位が引込
まれる量が共通電極22と補助容量配線64による補助
容量電極との間で異なることによる表示上の不具合を防
止するうえで、特に効果がある。しかも、共通電極22
は対向基板61側に単層で形成することができ、複数の
群とするために幹配線などの共通電極を結線する必要が
ないため、対向基板61側のパターン形成がより容易と
なる。また、対向基板61側では結線の系統によるイン
ピーダンスの違いが生じないので、縞模様や輝度傾斜の
ない均一な表示特性を得ることができる。また、対向基
板61側に幹配線となるべきパターン形成の必要がない
ため、図1〜図3の各実施形態では必要である幹配線形
成用のスペースが不要となり、図の左右方向には領域的
な余裕が生じる。この結果、図3(a)で各共通電極2
2が第1幹配線45や第2幹配線46に接続されていな
い側の端部を導電部材54によってアクティブマトリク
ス基板32側に電気的に接続するよりも、大きな面積で
接続を行うことができる。これによって、接続抵抗のバ
ラツキを抑えることができる。したがって、縞模様が生
じるなどの不具合に対して、より有利な構造と言える。
アクティブマトリクス型液晶表示装置70の概略的な平
面構成を示す。本実施形態では、対向基板61側は、図
4に示すアクティブマトリクス型液晶表示装置60と基
本的に同等であるけれども、アクティブマトリクス基板
72側で、補助容量配線74を、補助容量配線74の一
端側に集めるように形成される幹配線76,77を介し
て入力端子78,79にそれぞれ接続するようにしてい
る。これによって、補助容量配線74も、偶数ラインと
奇数ラインでの入力端子78,79から電気的接続を行
う部分までの抵抗値をほぼ合わせることができ、さらに
良好な表示を行うことができる。このような構造は、特
に充電時間が短くマージンが少ない場合や、充電率に応
じて画素電位を決定するタイプの液晶表示装置におい
て、対向基板側の共通電極のみならず補助容量配線の遅
延や揺動が問題となる場合に、特に有効である。
アクティブマトリクス型液晶表示装置80の概略的な平
面構成を示す。本実施形態のアクティブマトリクス型液
晶表示装置80は、図5の実施形態のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置70をされに改良した構成を有し、
対応する部分には同一の参照符を付して重複する説明を
省略する。本実施形態で、幹配線76,77は、補助容
量配線74の両側に配置されており、各補助容量配線7
4はいずれも両側から信号が入力されるようになってい
る。このことによって信号遅延の影響はさらに小さくな
る。図5と異なり図6では、幹配線76,77は異方性
導電材料からなるシールである異方性導電部材65より
内側に配置される。補助容量配線74が幹配線76,7
7より外側まで延伸されて形成されたコンタクト部81
において、対向基板側の共通電極22に信号を供給して
いる。図5と同様に、幹配線76,77よりも内側で補
助容量配線74と直接導通する形態でもかまわない。
76,77と異方性導電部材65によるシールが重なら
ないようにしている。保護膜などによって電気絶縁性が
保たれておれば、立体的な配置としては、重なっていて
も問題ない。多くの場合、省スペースの都合により、シ
ール下に配線等は配置されている。また、図6では、導
電性物質が機能する部分を明確にするために、導電性材
料は線状に示してある。シール材を異方性導電部材65
で形成して、シール機能と導電機能とを兼ねる場合に
は、当然通常のシール材の配置と同じように、液晶を封
入すべく、表示エリアの周囲を囲むようにシール材であ
る異方性導電部材65が描かれる構造となる。
アクティブマトリクス型液晶表示装置90の概略的な平
面構成を示す。本実施形態で、図5または図6の実施形
態に対応する部分には同一の参照符を付して重複する説
明を省略する。本実施形態のアクティブマトリクス型液
晶表示装置90は、対向基板側の共通電極22に入力す
る信号が、補助容量配線74に入力する信号とは異なる
場合に対応した構造である。すなわち、補助容量配線7
4およびその幹配線76,77とは関係なく、別の対向
電極入力配線91,92を儲け、信号入力部93,94
から補助容量配線74への入力とは独立して信号を供給
する。そして、異方性導電部材65からなるシール材の
下層には、2本の異なる系統の配線が併走することにな
る。しかし、対向電極入力配線91,92は保護膜に覆
われているため、互いにリークすることはない。2系統
の配線は、保護膜に設けられたコンタクト部81を介し
てのみ、対向電極に導通され、それぞれの電極に適正な
信号が供給される。
わち、対向基板側の共通電極および補助容量配線74を
交流駆動する場合、この2つは同振幅で駆動するのが一
般的である。しかし、前者は液晶にかかる電圧を直接決
定付けるため、DC値も含めて最適に制御する必要があ
るのに対し、後者は交流成分による実効電圧の嵩上げの
みが求められており、DC値は問われない。したがっ
て、前者の駆動には最適な電圧値を生成して供給する必
要があるが、後者は既存の電源電圧や接地電位などを用
いて効率よく供給することができる。このため、双方が
パネル内部で接続されている場合よりも、トータルで低
消費電力になる場合がある。さらに、対向基板の共通電
極と補助容量配線74のいずれかが著しく遅延し、クロ
ストークやフリッカなどの表示上の不具合が発生する場
合には、双方の波形がほぼ同じになるように、外部で信
号に所定の処理を行うことが希に行われる。具体的に
は、遅延している方の波形にオーバシュートを与えた
り、入力側に差動増幅器を設けて位相差を縮めたりす
る。その際には、パネル内で対向基板側の共通電極と補
助容量配線74とが繋がっていないことが前提となる。
したがって、このような場合に、図7のような構造が必
要となるのである。
けずに、隣接画素を駆動すべき走査線を補助容量配線代
りとし、その走査線の非選択時に補助容量配線の場合と
同じように、対向基板の共通電極と同振幅で交流駆動す
る方法がしばしば用いられている。このとき、補助容量
配線に相当する走査線は、DC値としてはスイッチング
素子を非導通にするに足る充分な電圧(nチャネルMO
S電界効果トランジスタの場合には−10V程度)が印
加されているので、当然、、図6などのようにこれを対
向基板の共通電極に供給して駆動することはできない。
また、液晶の信頼性が充分に得られる場合には、補助容
量そのものが無い場合もあり、この場合には対向基板の
共通電極に信号を供給すべき配線が別途必要であること
は当然である。
線および共通電極は、走査線と平行方向に共通化させて
いる例について説明しているけれども、これに限らず先
行技術として示した各構造と同様に、たとえば信号線と
平行方向であったり、ジグザグに接続された形態であっ
てもかまわない。このような構成であっても、前述のよ
うな低周波駆動を行うことによって消費電力を低減する
ことができることに変わりはなく、これに加えて上述の
ように表示品位を向上させることもできる。特にドット
反転方式の駆動において、信号振幅を抑えるために信号
線と平行に補助容量配線を配置するとともに、対向基板
側の共通電極も信号線方向にパターニングし、対向基板
側で結線もしくは各ライン毎に補助容量配線と異方性導
電材料などを用いて接続する構成では、対向基板側の共
通電極を高周波で駆動する点から、補助容量配線の抵抗
値の低さを利用し、かつ遅延の差をなくすという点で、
本発明の効果がきわめて大きく得られる。
上の共通電極を複数の群に分けても、アクティブマトリ
クス基板上の導電性パターンと複数箇所で導電性物質に
よって電気的に接続するので、共通電極を高抵抗のIT
Oなどによって形成しても、電位の引込まれによる画質
の低下を低減することができる。
パターンで長尺化しても、共通電極短絡部で群に分け、
共通電極短絡部を導電性物質によってアクティブマトリ
クス基板上の導電性パターンに電気的に接続するので、
共通電極の電位の引込まれによる画質の低下を低減する
ことができる。
通電極短絡部に接続する側とその反対側とをともに導電
性物質によってアクティブマトリクス基板上の導電性パ
ターンに電気的に接続するので、線状の共通電極の位置
による引込まれの程度の違いが生じにくくなり、縞模様
や輝度傾斜のない良好な画質を得ることができる。
の共通電極を導電性物質を介してアクティブマトリクス
基板の補助容量配線に接続するので、対向基板上には交
差部を生じないで、共通電極を容易にパターニングする
ことができる。
電性パターンとの間の電気的接続を、線状の導電性物質
を用いて確実に行うことができる。
性パターンとして利用し、引込まれ量の違いによる表示
上の不具合を防止することができる。
方性導電物質を用いるので、細かいパターンで共通電極
や導電性パターンを形成しても、横クロストークのない
良好な画質を得ることができる。
トリクス型液晶表示装置10の概略的な構成を示す平面
図、およびその部分的な断面図である。
トリクス型液晶表示装置30の概略的な構成を示す平面
図、およびその部分的な断面図である。
トリクス型液晶表示装置50の平面図、およびその部分
的な断面図である。
トリクス型液晶表示装置60の簡略化した平面図であ
る。
トリクス型液晶表示装置70の簡略化した平面図であ
る。
トリクス型液晶表示装置80の簡略化した平面図であ
る。
トリクス型液晶表示装置90の簡略化した平面図であ
る。
置の部分的な平面図および断面図である。
したアクティブマトリクス型液晶表示装置の部分的な電
気的構成を示す等価回路図とその駆動信号波形図であ
る。
表示装置の他の構成を示す部分的な電気回路図である。
リクス型液晶表示装置の部分的な構成を示す等価回路図
およびその駆動信号波形図である。
リクス型液晶表示装置の部分的な電気的構成を示す等価
回路図およびその駆動信号波形図である。
リクス型液晶表示装置の部分的な電気的構成を示す等価
回路図およびその駆動信号波形図である。
ブマトリクス型液晶表示装置 11,31,61 対向基板 12,32,62,72 アクティブマトリクス基板 13,23 透明絶縁性基板 14,34,64,74 補助容量配線 15,35,45 第1幹配線 16,36,46 第2幹配線 20 対向電極接続部 22 共通電極 24,44,54,65 導電性物質 28,29,68,69,78,79 入力端子 66,67,76,77 幹配線 81 コンタクト部 91,92 対向電極入力配線 93,94 信号入力部
Claims (7)
- 【請求項1】 複数の信号線と複数の走査線との交差位
置にスイッチング素子と画素電極とが配置されるアクテ
ィブマトリクス基板と、該画素電極と相対峙する領域に
共通電極が配置される対向基板との間に液晶層を挟持し
て、複数のマトリクス状に配置される画素によって画像
を表示するアクティブマトリクス型液晶表示装置におい
て、 該対向基板の共通電極は、複数の群に分けて形成されて
おり、 該アクティブマトリクス基板上には、該共通電極の複数
の群に対する信号入力部と、該信号入力部に接続される
導電性パターンとが形成され、 該アクティブマトリクス基板の導電性パターンと、該対
向基板の共通電極の群とを、複数箇所で電気的に接続さ
せるように配置される導電性物質を含むことを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項2】 複数の信号線と複数の走査線との交差位
置にスイッチング素子と画素電極とが配置されるアクテ
ィブマトリクス基板と、該画素電極と相対峙する領域に
共通電極が配置される対向基板との間に液晶層を挟持し
て、複数のマトリクス状に配置される画素によって画像
を表示するアクティブマトリクス型液晶表示装置におい
て、 該アクティブマトリクス基板上には、該共通電極に対す
る信号入力部と、該信号入力部に接続される導電性パタ
ーンとが形成され、 該対向基板の共通電極は、複数の画素にまたがって線状
に形成され、 該線状の共通電極は、線状に形成される複数の共通電極
短絡部のいずれかと接続されて複数の群を形成し、 該共通電極短絡部と該アクティブマトリクス基板の導電
性パターンとの間を、電気的に接続するように配置され
る導電性物質を含むことを特徴とするアクティブマトリ
クス型液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記導電性物質は、前記対向基板の線状
の共通電極の端部のうち、前記共通電極短絡部に接続さ
れていない端部も、前記アクティブマトリクス基板の導
電性パターンに接続するように配置されることを特徴と
する請求項2記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
置。 - 【請求項4】 複数の信号線と複数の走査線との交差位
置にスイッチング素子と画素電極とが配置されるアクテ
ィブマトリクス基板と、該画素電極と相対峙する領域に
共通電極が配置される対向基板との間に液晶層を挟持し
て、複数のマトリクス状に配置される画素によって画像
を表示するアクティブマトリクス型液晶表示装置におい
て、 該アクティブマトリクス基板上には、該共通電極に対す
る信号入力部と、該信号入力部に接続される導電性パタ
ーンとが形成され、 該対向基板の共通電極は、複数の画素にまたがって線状
に形成され、 該線状の共通電極と該アクティブマトリクス基板の導電
性パターンとの間を、電気的に接続するように配置され
る導電性物質を含むことを特徴とするアクティブマトリ
クス型液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記導電性物質は、線状であることを特
徴とする請求項2または4記載のアクティブマトリクス
型液晶表示装置。 - 【請求項6】 前記アクティブマトリクス基板の導電性
パターンは、前記画素電極との間で補助容量を有するよ
うに設けられる補助容量配線であることを特徴とする請
求項1〜5のいずれかに記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記導電性物質は、異方性導電物質であ
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置。
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