JPH01306819A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー液晶表示装置に適用して有効な技術に
関するものである。

〔従来の技術〕

液晶表示部の各画素の表示を薄膜トランジスタ（ＴＰＴ
）で制御するアクティブ・マトリックス方式のカラー液
晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は下部透
明ガラス基板と上部透明ガラス基板との間の空間に液晶
を封入している。下部透明ガラス基板の内側（液晶側）
の表面には、透明画素電極とそれに印加される電圧を制
御する薄膜トランジスタからなる画素が設けられている
。上部透明ガラス基板の内側（液晶側）の表面には、カ
ラーフィルタ及び前記透明画素電極と対向する共通透明
画素電極が設けられている。

前記各画素は列方向に延在する２本の走査信号線と行方
向に延在する２本の映像信号線とで囲まれた領域内に配
置されている。各画素の平面形状は略方形状に構成され
ている。各画素の薄膜トランジスタのゲート電極は２本
の走査信号線のうちの１本に接続されている。各画素の
薄膜トランジスタのドレイン電極（又はソース電極）は
２本の映像信号線のうちの１本に接続されている。薄膜
トランジスタのソース電極（又はドレイン電極）は前記
透明画素電極に接続されている。

前記カラーフィルタは赤色フィルタ（Ｒ）、緑色フィル
タ（Ｇ）及び青色フィルタ（Ｂ）の３色の色フィルタで
構成されている。各色フィルタは、各画素に対向する位
置つまり前記走査信号線と映像信号線とで囲まれた領域
内において、上部透明ガラス基板の表面に配置されてい
る。赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタの夫々
は走査信号線又は映像信号線の延在する方向に順次繰返
して配置されている。

なお、カラー液晶表示装置については、例えば特願昭６
２−１４４９１３号に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のカラー液晶表示装置は画素サイズが大型化する傾
向にあり、本発明者は約０．３Ｘ０．３［ｍｍ］の方形
状の大型の画素サイズを有する５インチのカラー液晶表
示装置を開発中である。このような大型の画素サイズで
しかも方形状の画素を有するカラー液晶表示装置はカラ
ー映像を近くで見ると混色しないという問題点が本発明
者によって見出された。

また、画素サイズが大型化すると、１つの画素が不良に
なる点欠陥が非常に目立つという問題点が本発明者によ
って見出された。

本発明の目的は、カラー液晶表示装置のカラー映像の混
色性を高めることが可能な技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記目的を達成すると共に、点欠
陥を目立ちにくくすることが可能な技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

カラー液晶表示装置において、走査信号線又は映像信号
線の両側に第１色フィルタと対向する画素を分割して配
置し、この分割された画素とこれと隣接する他の第２色
フィルタと対向する分割された画素とを互いに入り込む
ように配置する。

（作　　用〕 上述した手段によれば、単位面積当りの混色の割合いを
増加させたので、カラー映像の混色性を高めることがで
きる。

また１分割された一方の画素に点欠陥が発生して点灯不
良が生じても１分割された他方の画素を点灯させること
ができるので、カラー映像の点欠陥を目立ちにくくする
ことができる。

以下、本発明の構成について、アクティブ・マトリック
ス方式のカラー液晶表示装置に本発明を適用した一実施
例とともに説明する。

なお、実施例を説明するための全回において、　　　′
同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返し
の説明は省略する。

（実施例〕 本発明の一実施例であるアクティブ・マトリックス方式
のカラー液晶表示装置の液晶表示部の１画素を第１図（
平面図）及び第２図（第１図の■−■切断線で切った断
面図）で示す。

第１図及び第２図に示すように、液晶表示装置は、下部
透明ガラス基板５ＵＢＩの内側（液晶側）の表面上に、
薄膜トランジスタＴＰＴ及び透明画素電極ＩＴＯＩで構
成される画素を有している。

下部透明ガラス基板ＳＵＢ　１は、１．１　［ｍｍｌ程
度の厚さで構成されている。

薄膜トランジスタＴＰＴは、主に、ゲート電極ＧＴ、ゲ
ート絶縁膜ＧＩ、ｉ型半導体層ＡＳ、　ドレイン電極（
又はソース電極）ＳＤＩ、ソース電極（又はドレイン電
極）ＳＤ２で構成されている。

前記ゲート電極ＧＴは、例えば断線を防止するために、
Ｃｒ層上にＭＯ層を積層した複合膜で形成する。ゲート
電極ＧＴは走査信号線（水平信号線）と一体に構成され
それに接続されている。この走査信号線（ＧＴ）は、第
１図において列方向に延在し、行方向に所定間隔で複数
本配置されている。

ｉ型半導体層ＡＳは薄膜トランジスタＴＰＴのチャネル
形成領域として使用される。ｉ型半導体層Ａｓは非晶質
珪素膜又は多結晶珪素膜で形成されている。

ドレイン電極ＳＤＩ、ソース電極ＳＤ２の夫々はｉ型半
導体層Ａｓ上に夫々離隔して設けられている。ドレイン
電極ＳＤＩ、ソース電極ＳＤ２の夫々は、回路のバイア
ス極性が変ると、動作上、ソースとドレインが入れ替わ
るように構成されている。ドレイン電極ＳＤＩ、ソース
電極ＳＤ２の夫々は、例えば、ｉ型半導体層ＡＳに接触
する下層側からＣｒ層、ＡＱ層の夫々を順次積層して形
成されているｍ　Ｃｒ層はｉ型半導体層ＡｓとＡＱ層と
の反応を防止するバリア層として形成されている。ＡＱ
層は、信号伝達速度を速くする低抵抗材料であり、主配
線材料として使用される。

薄膜トランジスタＴＰＴの一方のソース電極ＳＤ２には
、画素毎に設けられた透明画素電極ＩＴ０１が接続され
ている。透明画素電極ＩＴ○１は液晶表示部の画素電極
の一方を構成する。他方のドレイン電極ＳＤＩは映像信
号線（垂直信号線）と一体に構成されそれに接続されて
いる。この映像信号線（ＳＤＩ）は、第１図において行
方向に延在し、列方向に所定間隔で複数本配置されてい
る。

第１図及び第２図に示すように、１つの画素は。

映像信号線ＳＤＩの両側に２つに分割されて配置されて
いる。すなわち、１つの画素を分割した一方の分割画素
は、映像信号線ＳＤ１の一側（右側）に配置され、薄膜
トランジスタＴＦＴＩ及び、それに接続された透明画素
電極ＩＴＯＩで構成されている。他方の分割画素は、映
像信号線ＳＤＩの他側（左側）に配置され、薄膜トラン
ジスタＴＰＴ２及びそれに接続された透明画素電極ＩＴ
ＯＩで構成されている。第３図（画素配列と色フィルタ
の配列を示す平面図）に示すように、走査信号線ＧＴの
延在する列方向に配置された各画素はその列方向におい
て２つに分割されている。分割された夫々の分割画素の
透明画素電極ＩＴＯＩは平面形状がクシ型形状で構成さ
れている。つまり、映像信号線ＳＤＩに接続された分割
画素の透明画素電極ＩＴＯＩは、列方向に隣接する他の
映像信号線ＳＤＩに接続された分割画素の透明画素電極
ＩＴＯ１に部分的に入り込むように構成されている。

２本の走査信号線ＧＴと２本の映像信号線ＳＤ１とで囲
まれた領域内には、一方の映像信号線ＳＤＩに接続され
た画素の約半分のサイズの分割画素と、他方の映像信号
線ＳＤＩに接続された画素の約半分のサイズの分割画素
とが配置されている。

薄膜トランジスタＴＰＴ及び透明画素Ｉｔ極ＩＴ○１上
には保護膜ＰＳＶＩが設けられている。保護膜ＰＳＶＩ
は、主に薄膜トランジスタ゛ｒＦＴを湿気等から保護す
るために形成されており、透明性が高くしかも耐湿性の
良い酸化珪素膜や窒化珪素膜で形成する。

薄膜トランジスタＴＦＴ上の保護膜ＰＳＶＩの上部には
、外部光がチャネル形成領域として使用　　　′される
ｉ型半導体層ＡＳに入射されないように、遮蔽膜ＬＳが
設けられている。遮蔽膜ＬＳは例えばＡＱ層又はＣｒ層
で形成されている。

液晶ＬＣは、下部透明ガラス基板ＳＵＢ　１と上部透明
ガラス基板５ＵＢ２との間に形成された空間内に、液晶
分子の向きを設定する下部配向膜０ＲＩ１．上部配向膜
０ＲＩ２の夫々に規定されて封入されている。

下部配向膜０ＲＩＩは下部透明ガラス基板１側の保護膜
ＰＳＶＩの上部に形成される。下部配向膜０ＲＩＩは例
えば感光性ポリイミド系樹脂材料で形成する。

上部透明ガラス基板５ＵＢ２の内側（液晶側）の表面に
は、カラーフィルタＦＩＬ、保護膜Ｐｓｖ２、共通透明
画素電極ＩＴＯ２及び前記上部配向膜○ＲＩ２が順次積
層して設けられている。

前記共通透明画素電極ＩＴ○２は、下部透明ガラス基板
ＳＵＢ　ｌ側に画素毎に設けられた透明画素電極ＩＴＯ
Ｉに対向し、隣接する他の共通透明画素電極ＩＴＯ２と
一体に構成されている。

カラーフィルタＦＩＬは、赤色フィルタ（Ｒ）、緑色フ
ィルタ（Ｇ）及び青色フィルタ（Ｂ）の３色の色フィル
タで構成されている。夫々の色フィルタは各画素毎にそ
れに対向する位置に配置されており、１つの画素内で分
割された夫々の分割画素には同一色の色フィルタが対向
するように構成されている。カラーフィルタＦＩＬは、
第３図に示すように、列方向に赤色フィルタ、緑色フィ
ルタ。

青色フィルタを順次繰返し配列しており、各列毎に前記
配列を１画素分ずらしている。カラーフィルタＦＩＬは
、例えばアクリル樹脂を主体とする膜を１画素毎或は分
割された分割画素毎に染料で染め分けることによって形
成することができる。

前記保護膜ＰＳＶ２は、前記カラーフィルタＦＩＬを異
なる色に染め分けた染料が液晶ＬＣに漏れるごとを防止
するために設けられている。保護膜ＰＳＶ２は、例えば
、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の透明樹脂材料で
形成されている。

このように構成される液晶表示装置は、下部透明ガラス
基板ＳＵＢ　ｌ側、上部透明ガラス基板５ＵＢ２側の夫
々の層を別々に形成し、その後、上下透明ガラス基板５
ＵＢＩ及び５ＵＢ２を重ね合せ、両者間に液晶ＬＣを封
入することによって組み立てられる。

下部透明ガラス基板ＳＵＢ　１、上部透明ガラス基板５
ＵＢ２の夫々の外側の表面には、偏光板ＰＯＬが形成さ
れている。

このように、カラー液晶表示装置において、映像信号線
ＳＤＩの両側に第１色フィルタと対向する画素を分割し
て配置し、この分割された分割画素とこれと隣接する他
の第２色フィルタと対向する分割された分割画素とを互
いに入り込むように配置することにより、１つの画素サ
イズに比べて微細なパターンで異なる色フィルタを互い
に入り込ませ、単位面積当りの混色の割合い（異なる色
フィルタが入り込む割合い）を増加させることができる
ので、カラー映像の混色性を高めることができる。

また、前記画素を分割することにより、分割された一方
の分割画素に点欠陥が発生して点灯不良が生じても、分
割された他方の分割画素を点灯させることができるので
、カラー映像の点欠陥を目立ちにくくすることができる
８ また、前記実施例は１つの画素を映像信号線ＳＤＩの両
側に分割して配置したが、本発明は１つの画素を走査信
号線ＧＴの両側に分割して配置することもできる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は。

前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

例えば、本発明は、走査信号線又は映像信号線の両側に
１つの画素を４つ或は６つに分割して配置してもよい。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

カラー液晶表示装置のカラー映像の混色性を高めること
ができると共に１点欠陥を目立ちにくくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるアクティブ・マトリ
ックス方式のカラー液晶表示装置の液晶表示部の１つの
画素を示す平面図、 第２図は、前記第１図の■−■切断線で切った断面図、 第３図は、前記液晶表示部の画素配列と色フィルタの配
列とを示す平面図である。 図中、ＳＵＢ　１・・・上部透明ガラス基板、５ＵＢ２
・・・下部透明ガラス基板、ＦＩＬ・・・カラーフィル
タ、Ｒ，Ｇ、Ｂ・・・色フィルタ、ＬＣ・・・液晶、Ｔ
ＰＴ・・・薄膜トランジスタ、ＩＴＯＩ、ＩＴＯ２・・
・透明画素電極、ＧＴ・・・ゲート電極又は走査信号線
、ＳＤＩ・・・ドレイン電極又は映像信号線、ＳＤ２・
・・ソース電極である。 ＴＰＴ・・・薄膜トランジスタ ＩＴＯ・・・透明画素電極 ＧＴ　・・・ゲート電極又は走査信号線ＳＤＩ・・・ド
レイン電極又は映像信号線Ｓ口２・・・ソース電櫃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走査信号線と映像信号線との交差部分に画素が配置
   され、この画素に対向する位置にカラーフィルタが配置
   されたカラー液晶表示装置において、第１色フィルタと
   対向する前記画素を前記走査信号線又は映像信号線の両
   側に分割して配置し、該分割された画素とこれと隣接す
   る他の走査信号線又は映像信号線の両側に分割して配置
   された第２色フィルタと対向する画素とを互いに入り込
   むように配置したことを特徴とするカラー液晶表示装置
   。 ２、前記分割された夫々の画素は薄膜トランジスタと透
   明画素電極との直列回路で構成され、この画素の透明画
   素電極及びそれに対向する色フィルタはクシ型形状で構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のカラー液晶表示装置。 ３、前記カラーフィルタは、映像信号線又は走査信号線
   の延在する方向に赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フ
   ィルタの夫々を順次繰返し配置して構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   カラー液晶表示装置。