JPH05323370A - Active matrix type liquid crystal display element - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a display element which has no deterioration in picture qualify such as crosstalk for, specially, a large-sized, large-capacity liquid crystal display by electrically insulating transparent electrodes on an opposite glass substrate in areas corresponding to signal wiring parts from other parts. CONSTITUTION:Respective pixel electrodes in a display area are connected to respective scanning lines and signal lines by thin film transistors 101 as switching elements. A counter electrode 106 on the opposite glass substrate 105 is separated into a counter electrode part A corresponding to the signal wiring part in the display area and a counter electrode part B corresponding to the other pixel electrode part. The separation can easily be performed by patterning the counter electrode 106. Consequently, the capacitance formed between signal electric conductors 103 and the counter electrode 106 and the capacitance formed between the pixel electrodes and counter electrode 106 can electrically be separated. Consequently, variation in opposite voltage due to variation in the voltage of the signal electric conductors 103 exerts any influence upon the voltage between the pixel electrodes and corresponding opposite electrode 106.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ機器などの大画面
ディスプレイとして用いることのできるアクティブマト
リックス型液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device which can be used as a large screen display for office automation equipment and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】現在、液晶を用いた表示素子は、ビデオ
カメラのビューファインダーやポケットＴＶさらには高
精細投写型ＴＶ、パソコン、ワープロなどの情報表示端
末など種々の分野で応用されてきており、開発、商品化
が活発に行われている。その中でも特に、アクティブマ
トリックス型の液晶表示素子は、高画質化が実現できる
ことから非常に注目を集めている。アクティブマトリッ
クス型とは従来の単純マトリックス型に対比して言われ
ている液晶の駆動方式を意味しているもので、マトリッ
クス上に配置された絵素電極にそれぞれスイッチ素子を
設け、それらのスイッチ素子を介して各絵素電極に液晶
の光学特性を制御する電気信号を独立に供給する方式で
ある。スイッチング素子としては、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を用いたものが主流である。2. Description of the Related Art At present, liquid crystal display devices have been applied to various fields such as viewfinders of video cameras, pocket TVs, high-definition projection TVs, personal computers, and information display terminals such as word processors. Development and commercialization are active. Among them, the active matrix type liquid crystal display element is particularly attracting attention because it can realize high image quality. The active matrix type refers to a liquid crystal driving method that is said to be compared with the conventional simple matrix type. Each pixel element electrode arranged on the matrix is provided with a switch element, and those switch elements are provided. This is a system in which an electric signal for controlling the optical characteristics of the liquid crystal is independently supplied to each picture element electrode via. A switching element using a thin film transistor (TFT) is the mainstream.

【０００３】このアクティブマトリックス型の方式は大
容量の表示を行っても高いコントラストが保たれるとい
う大きな特徴をもち、特に近年市場要望の極めて高い、
ラップトップパソコンやノートパソコン、さらには、エ
ンジニアリングワークステーション用の大型・大容量フ
ルカラーディスプレイの本命として開発、商品化が盛ん
である。This active matrix type system has a great feature that a high contrast is maintained even when a large capacity display is performed, and in recent years, the demand for the market is extremely high.
Laptops and laptops, as well as large-scale, large-capacity full-color displays for engineering workstations, have been developed and commercialized as the favorite.

【０００４】（図５）に薄膜トランジスタアレイを用い
たアクティブマトリックス型液晶表示素子の従来の一般
的な構成図を示す。図に示すように、各絵素電極に設け
られたスイッチ素子である薄膜トランジスタ５０１は、
走査配線（ゲート線）５０２によって選択された時に信
号配線（ソース線）５０３の電気信号を絵素電極に供給
する。このとき液晶層５０４には、絵素電極と対向基板
５０５上に形成された対向共通電極５０６間の電圧が印
加されることになる。その後、走査配線が非選択状態と
なり、信号配線と絵素電極間は電気的に絶縁される。液
晶に印加された電圧は、絵素電極と対向電極間の液晶の
靜電容量によって保持される。非選択時の液晶電圧の保
持能力を向上させるために、絵素電極に補助容量を形成
した構成もよく用いられている。いずれにしても、上記
したように、アクティブマトリックス型液晶表示素子
は、各絵素に設けられたスイッチ素子によって液晶に印
加する電圧を独立に制御できるため、原理的には単純マ
トリックス方式のようなクロストークがなく、多階調表
示に極めて適しているものである。FIG. 5 shows a conventional general configuration diagram of an active matrix type liquid crystal display device using a thin film transistor array. As shown in the figure, the thin film transistor 501, which is a switch element provided in each pixel electrode,
When selected by the scanning wiring (gate line) 502, the electric signal of the signal wiring (source line) 503 is supplied to the pixel electrode. At this time, a voltage between the pixel electrode and the counter common electrode 506 formed on the counter substrate 505 is applied to the liquid crystal layer 504. After that, the scanning wiring is in a non-selected state, and the signal wiring and the pixel electrode are electrically insulated. The voltage applied to the liquid crystal is held by the electrostatic capacitance of the liquid crystal between the pixel electrode and the counter electrode. A structure in which an auxiliary capacitor is formed in the pixel electrode is also often used in order to improve the liquid crystal voltage retention capacity when not selected. In any case, as described above, the active matrix type liquid crystal display element can independently control the voltage applied to the liquid crystal by the switch element provided in each picture element, and therefore, in principle, it is similar to the simple matrix type. It has no crosstalk and is extremely suitable for multi-gradation display.

【０００５】しかし、特に近年開発が盛んにおこなわれ
ている情報端末機器としての大型、大容量ディスプレイ
へ応用しようとした場合、（図５）に示したような従来
の一般的な構成では、深刻な表示品質課題が発生する。
それは、原理的には発生しないはずのクロストークや、
階調性が低下する現象である。クロストークというの
は、例えば、均一なバックグランドに明るさの異なる領
域表示した場合（ウインドウパターン等がそれにあた
る。）、その領域の左右方向のバックグランドの輝度が
影響を受けるといった現象である。これらの現象は、以
下に述べるような原因による。However, when it is attempted to be applied to a large-sized and large-capacity display as an information terminal device which has been actively developed in recent years, the conventional general structure as shown in FIG. Display quality problems occur.
Crosstalk that should not occur in principle,
This is a phenomenon in which gradation is deteriorated. The crosstalk is a phenomenon that, for example, when an area with different brightness is displayed on a uniform background (such as a window pattern), the brightness of the background in the horizontal direction of the area is affected. These phenomena are due to the causes described below.

【０００６】（図５）に示されているように、対向電極
５０６と信号配線５０３との間にも液晶層による容量が
存在する。液晶パネルが大型になるとそれにつれてその
容量も大きくなってくる。信号配線５０３は各絵素電極
に所望の電圧を供給するため絶えず電圧が変動するた
め、上記した対向電極と信号配線間容量を介して本来は
一定でなければならない対向電極の電位が変動する。し
たがって、本来液晶にかかるべき電圧が対向電圧の変動
によって変化する。変化量は当然のことながら信号電圧
振幅によって影響を受けるため、前述したクロストーク
や階調性の低下といった深刻な画質課題が発生すること
になる。この現象は、例えば1990年第7回色彩工学コンファレ
ンスP89-P92に記載されているように、対向電極の抵抗を
小さくしていくことによって改善することができる。し
かし、表示パネルが大型化していくににつれて、対向電
極の抵抗を低下していくことが技術的に困難となってき
ていること、また対向電極と信号配線間容量がさらに増
大することなどから、上記方法だけでは不十分であり、
前記した画質課題を完全に解決することをできない。As shown in FIG. 5, there is a capacitance due to the liquid crystal layer between the counter electrode 506 and the signal wiring 503. As the size of the liquid crystal panel increases, so does its capacity. Since the signal wiring 503 supplies a desired voltage to each picture element electrode, the voltage constantly changes, so that the potential of the counter electrode, which should originally be constant, fluctuates via the capacitance between the counter electrode and the signal wiring. Therefore, the voltage that should originally be applied to the liquid crystal changes due to the fluctuation of the counter voltage. Since the amount of change is naturally affected by the signal voltage amplitude, a serious image quality problem such as the above-mentioned crosstalk and deterioration of gradation will occur. This phenomenon can be ameliorated by decreasing the resistance of the counter electrode as described in, for example, the 7th Color Engineering Conference P89-P92 in 1990. However, as the display panel becomes larger, it is technically difficult to reduce the resistance of the counter electrode, and the capacitance between the counter electrode and the signal wiring further increases. The above method alone is not enough,
The above-mentioned image quality problem cannot be completely solved.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うに液晶表示素子の大型化にともなって発生するクロス
トークや階調性の低下といった画像品質上の課題を完全
に解決し、液晶パネルが大型、大容量化しても高画質な
液晶表示素子を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention completely solves the problems of image quality such as the crosstalk and the deterioration of gradation which occur with the enlargement of the liquid crystal display element as described above, and the liquid crystal panel However, the present invention aims to provide a liquid crystal display device having high image quality even if the liquid crystal display device is large and has a large capacity.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために本発明のアクティブマトリックス型液晶表示素子
は、信号配線部に対応した領域の対向ガラス基板上の透
明電極膜とそれ以外の部分を電気的に絶縁した構成とす
るものである。In order to solve the above problems, an active matrix type liquid crystal display device of the present invention has a transparent electrode film on a counter glass substrate in a region corresponding to a signal wiring portion and other portions. It is configured to be electrically insulated.

【０００９】[0009]

【作用】上記した液晶表示素子の構成をとることによ
り、信号配線と対向電極間で発生する容量と、絵素電極
と対向電極間で発生する容量を電気的に分離することが
できる。これによって、信号配線の電圧変動による対向
電圧の変化が、絵素電極とそれに対応する対向電極間の
電圧に影響を及ぼさなくなり液晶に印加される電圧が変
化することがなく、従来の問題であったクロストークや
階調性の低下といった現象が完全に解決できる。With the structure of the liquid crystal display element described above, the capacitance generated between the signal wiring and the counter electrode and the capacitance generated between the pixel electrode and the counter electrode can be electrically separated. As a result, the change of the counter voltage due to the voltage fluctuation of the signal wiring does not affect the voltage between the pixel electrode and the corresponding counter electrode, and the voltage applied to the liquid crystal does not change. It is possible to completely solve such phenomena as crosstalk and deterioration of gradation.

【００１０】[0010]

【実施例】以下、本発明に関わる具体的な実施例につい
て詳細に述べる。（図１）は本発明の実施例のアクティ
ブマトリックス型液晶表示素子の構成概略図を示したも
のである。（図１）に示したように、薄膜トランジスタ
アレイ基板側の構成は（図３）に示した従来の構成と同
じように、表示領域内の各絵素電極はスイッチング素子
であるＴＦＴによってそれぞれの走査線、信号線と接続
されている。しかし、（図１）に示した本実施例では、
対向ガラス基板上の対向電極を、表示領域での信号配線
部に対応した対向電極部Ａとそれ以外の絵素電極部に対
応した対向電極部Ｂとに分離している。これは、対向電
極をパターンニングすることによって容易に実現できる
構成である。本実施例では、対向電極として酸化インジ
ュウム−酸化スズ系の透明電極（ＩＴＯ）をスパッタに
よって成膜し、フォトリソグラフィ技術によって（図
１）に示した対向電極パターンを実現した。次に、この
ようにして構成した液晶表示素子の電圧−透過率特性
を、従来の構成による液晶表示素子と比較しながら述べ
る。EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. As shown in (FIG. 1), the configuration on the side of the thin film transistor array substrate is the same as that of the conventional configuration shown in (FIG. 3), and each pixel electrode in the display area is scanned by a TFT which is a switching element. It is connected to the line and the signal line. However, in the present embodiment shown in (FIG. 1),
The counter electrode on the counter glass substrate is separated into a counter electrode portion A corresponding to the signal wiring portion in the display area and a counter electrode portion B corresponding to the other pixel electrode portions. This is a configuration that can be easily realized by patterning the counter electrode. In this example, an indium oxide-tin oxide transparent electrode (ITO) was formed as a counter electrode by sputtering, and the counter electrode pattern shown in FIG. 1 was realized by the photolithography technique. Next, the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display device thus constructed will be described in comparison with a liquid crystal display device having a conventional structure.

【００１１】（図２）は、従来の液晶表示パネルの構成
において、（図４）に示すように表示部の一部を白表示
とした、いわゆるウインドウパターン表示における
（ア）のポイントと（イ）のポイントとの電圧−透過率
特性を測定した結果である。また、（図３）は、上記し
た本発明実施例の構成における同様な電圧−透過率特性
の測定結果である。従来構成の測定結果である（図２）
では、（ア）と（イ）のポイントにおける電圧−透過率
特性に差が生じていることがわかる。これが前述したク
ロストーク現象に相当するものである。しかし、（図
３）の結果からも明らかなように、本実施例の構成の液
晶表示素子では、（ア）と（イ）のポイントでの電圧−
透過率特性に差が見られず、従来問題であったクロスー
トーク現象を完全に解消できていることがわかる。(FIG. 2) shows a point (a) in a so-called window pattern display in which a part of the display portion is displayed white as shown in (FIG. 4) in the structure of the conventional liquid crystal display panel. ) Is the result of measuring the voltage-transmittance characteristic with respect to the point. Further, (FIG. 3) is a measurement result of the similar voltage-transmittance characteristic in the configuration of the above-described embodiment of the present invention. It is the measurement result of the conventional configuration (Fig. 2)
Then, it can be seen that there is a difference in the voltage-transmittance characteristic at the points (a) and (a). This corresponds to the crosstalk phenomenon described above. However, as is clear from the result of (FIG. 3), in the liquid crystal display device having the configuration of this embodiment, the voltage at the points (a) and (a)
No difference is seen in the transmittance characteristics, and it can be seen that the cross-talk phenomenon, which was a problem in the past, can be completely eliminated.

【００１２】これは、信号配線と対向電極間で発生する
容量を、絵素電極と対向電極間で発生する容量と電気的
に分離することによって、信号配線の電圧変動による対
向電圧の変化が、絵素電極とそれに対応する対向電極間
の電圧に影響を及ぼさないよにした効果によるものであ
り、本発明の有効性を実証するものである。This is because the capacitance generated between the signal wiring and the counter electrode is electrically separated from the capacitance generated between the pixel electrode and the counter electrode, so that the change of the counter voltage due to the voltage fluctuation of the signal wiring is This is due to the effect of not affecting the voltage between the pixel electrode and the corresponding counter electrode, and demonstrates the effectiveness of the present invention.

【００１３】[0013]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のアクティブ
マトリックス型液晶表示素子は、信号配意線部に対応し
た領域の対向ガラス基板上の透明電極膜とそれ以外の部
分を電気的に絶縁した構造とすることにより、従来、特
に大型・大容量液晶ディスプレイにおいて問題であった
クロストーク等の画質劣化のない液晶表示素子を実現す
るものであり、その効果は多大である。As described above, in the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, the transparent electrode film on the counter glass substrate in the region corresponding to the signal distribution line part and the other part are electrically insulated. With such a structure, a liquid crystal display element free from image deterioration such as crosstalk, which has been a problem in the conventional large-sized and large-capacity liquid crystal display, is realized, and the effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例のアクティブマトリックス型液
晶表示素子の構成概略図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an active matrix type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図２】従来の構成のアクティブマトリックス型液晶表
示素子の電圧−透過率特性の測定結果FIG. 2 is a measurement result of voltage-transmittance characteristics of an active matrix type liquid crystal display device having a conventional configuration.

【図３】本発明の実施例のアクティブマトリックス型液
晶表示素子の電圧−透過率特性の測定結果FIG. 3 is a result of measuring the voltage-transmittance characteristic of the active matrix type liquid crystal display device of the example of the present invention.

【図４】電圧−透過率特性の測定に用いた表示パターン
を示したものFIG. 4 shows a display pattern used for measuring voltage-transmittance characteristics.

【図５】従来のアクティブマトリックス型液晶表示素子
の構成概略図FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional active matrix type liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 薄膜トランジスタ １０２ 走査配線（ゲート線） １０３ 信号配線（ソース線） １０４ 液晶層 １０５ 対向基板 １０６ 対向共通電極 ５０１ 薄膜トランジスタ ５０２ 走査配線（ゲート線） ５０３ 信号配線（ソース線） ５０４ 液晶層 ５０５ 対向基板 ５０６ 対向共通電極 101 thin film transistor 102 scanning wiring (gate line) 103 signal wiring (source line) 104 liquid crystal layer 105 counter substrate 106 counter common electrode 501 thin film transistor 502 scanning wiring (gate line) 503 signal wiring (source line) 504 liquid crystal layer 505 counter substrate 506 counter Common electrode

フロントページの続き (72)発明者 南野 裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Hiroshi Minamino 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (1)

Translated fromJapanese

【特許請求の範囲】[Claims]【請求項１】複数の走査配線（ゲート線）と複数の信号
配線（ソース線）、それらの各交差点に対応して設けた
絵素電極と、各絵素電極に接続された少なくとも１つ以
上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とよりなる薄膜トラン
ジスタアレイ基板と、透明電極膜を形成した対向ガラス
基板とからなるアクティブマトリックス型液晶表示素子
であって、前記対向ガラス基板上に形成された透明電極
膜は、前記薄膜トランジスタアレイ基板の表示画面内の
信号配線部が対向基板上に写影されるの領域とそれ以外
の部分で電気的に絶縁されていることを特徴とするアク
ティブマトリックス型液晶表示素子。1. A plurality of scanning wirings (gate lines) and a plurality of signal wirings (source lines), picture element electrodes provided corresponding to respective intersections thereof, and at least one or more connected to each picture element electrode. An active matrix type liquid crystal display device comprising a thin film transistor array substrate including a thin film transistor (TFT) and a counter glass substrate on which a transparent electrode film is formed, wherein the transparent electrode film formed on the counter glass substrate is An active matrix type liquid crystal display device characterized in that a signal wiring portion in a display screen of a thin film transistor array substrate is electrically insulated from a region projected on a counter substrate and other portions.