JPH11212107A - Active matrix type liquid crystal display device, driving method thereof and manufacturing method thereof - Google Patents
Active matrix type liquid crystal display device, driving method thereof and manufacturing method thereofInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示を行うア
クティブマトリクス型液晶表示装置に係り、さらにその
装置を駆動する方法、およびその装置の製造方法に関す
るものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device for displaying an image, and more particularly to a method of driving the device and a method of manufacturing the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示装置の中で、特に表示品
位の高い画像を得るために、薄膜トランジスタをスイッ
チング素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式
の液晶表示装置の開発が積極的に行われている。その理
由は、このアクティブマトリクス型液晶表示装置が、ス
イッチング素子がない単純マトリクス駆動方式に比べ
て、走査電極数に関係なく高いコントラスト比が得られ
るため、解像度が高い大容量表示においても、鮮明な画
像が得られるからである。2. Description of the Related Art In recent years, among liquid crystal display devices, in order to obtain an image with particularly high display quality, active matrix driving type liquid crystal display devices using thin film transistors as switching elements have been actively developed. . The reason is that the active matrix type liquid crystal display device can obtain a high contrast ratio regardless of the number of scanning electrodes as compared with the simple matrix driving method without a switching element. This is because an image is obtained.
【0003】このようなアクティブマトリクス型液晶表
示装置の液晶表示パネルにおいて、広く用いられている
液晶表示モードに、TN(Twisted Nematic)方式があ
る。TN方式は、液晶層が充填される電極基板間で液晶
分子が90゜捻れた構造をとるパネルを、2枚の偏光板
により挾持した構成のものである。2枚の偏光板は偏光
軸方向が互いに直交し、一方の偏光板は、その偏光軸が
一方の基板に接している液晶分子の長軸方向と平行か垂
直になるように配置されている。In such a liquid crystal display panel of an active matrix type liquid crystal display device, there is a TN (Twisted Nematic) system as a widely used liquid crystal display mode. In the TN mode, a panel having a structure in which liquid crystal molecules are twisted by 90 ° between electrode substrates filled with a liquid crystal layer is sandwiched between two polarizing plates. The two polarizing plates have polarizing axes orthogonal to each other, and one polarizing plate is arranged so that its polarizing axis is parallel or perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal molecules in contact with one substrate.
【0004】そして電圧無印加の場合は白表示である
が、2枚の基板間、すなわち液晶パネルに対して垂直方
向に電圧を印加していくと、徐々に光透過率が低下して
黒表示となる。このような表示特性が得られるのは、液
晶パネルに電圧を印加すると液晶分子が捻れ構造を解き
ながら電界の向きに配列しようとし、この液晶分子の配
列状態により、液晶パネルを透過してくる光の偏光状態
が変わり、光の透過率が変調されるからである。When no voltage is applied, white display is performed. However, when a voltage is applied between two substrates, that is, in a direction perpendicular to the liquid crystal panel, the light transmittance gradually decreases, and black display is performed. Becomes Such display characteristics are obtained because, when a voltage is applied to the liquid crystal panel, the liquid crystal molecules try to align in the direction of the electric field while distorting the twisted structure, and the light transmitted through the liquid crystal panel depends on the alignment state of the liquid crystal molecules. Is changed, and the light transmittance is modulated.
【0005】しかし同じ分子配列状態でも、液晶パネル
に入射してくる光の入射方向によって透過光の偏光状態
が変化するため、入射方向に対応して光の透過率は異な
ってくる。すなわち、液晶パネルの特性は視角依存性を
有し、この視角特性が原因して、主視角方向(液晶層の
中間層における液晶分子の長軸方向)に対して、視点を
斜めに傾けると、輝度の逆転現象を引き起こしてしまう
ため、液晶パネルの画質上、重要な解決課題となってい
る。[0005] However, even in the same molecular arrangement state, the polarization state of the transmitted light changes depending on the incident direction of the light incident on the liquid crystal panel, so that the light transmittance differs according to the incident direction. That is, the characteristics of the liquid crystal panel have a viewing angle dependency, and when the viewing angle is inclined with respect to the main viewing angle direction (the major axis direction of the liquid crystal molecules in the intermediate layer of the liquid crystal layer) due to the viewing angle characteristics, Since this causes the brightness reversal phenomenon, it is an important problem in terms of the image quality of the liquid crystal panel.
【0006】近年、このような視角特性を改善する取り
組みが積極的に行われている。その中には、液晶配向と
しては前記TN方式を用いながら、位相補償板を積層す
る方式、あるいは一つの絵素にその液晶のTN配向の向
きを2つ以上持たせる配向分割方式がある。In recent years, efforts to improve such viewing angle characteristics have been actively made. Among them, there is a method of laminating a phase compensator while using the TN method as the liquid crystal alignment, or an alignment division method in which one picture element has two or more TN alignment directions of the liquid crystal.
【0007】さらに液晶の配向そのものを変えて視角特
性を改善する方式として、水平配向した液晶分子を基板
面内方向の横電界によって、分子を横方向に動かすIn-P
lane-Switching(IPS)方式、あるいは液晶分子を基
板面に垂直に配向させ、かつ位相補償板を積層するVert
ical-align(VA)方式、さらにはVA方式で配向の向
きを2つ以上持たせるVA配向分割方式などがある(例
えば、K.Ohmuro etal.,SID97 Digest,p845(1997)参
照)。Further, as a method of improving the viewing angle characteristics by changing the orientation of the liquid crystal itself, a horizontally-aligned liquid crystal molecule is moved laterally by an in-plane electric field in the substrate plane.
lane-switching (IPS) method or Vert that aligns liquid crystal molecules perpendicular to the substrate surface and stacks a phase compensator
There is an ical-align (VA) system, and a VA alignment division system in which two or more alignment directions are provided in the VA system (for example, see K. Ohmuro et al., SID97 Digest, p845 (1997)).
【0008】その中でも、IPS方式,VA配向分割方
式の視角特性は、輝度の逆転現象、あるいはコントラス
ト低下もなく、非常に広い視角特性が得られる。特にV
A配向分割方式は、従来のTN方式と同じアクティブマ
トリクスアレイ構成による動作が可能であるため、設計
も容易で有望視されている。[0008] Among them, the viewing angle characteristics of the IPS system and the VA alignment division system can obtain a very wide viewing angle characteristic without a luminance inversion phenomenon or a decrease in contrast. Especially V
The A-orientation division method can be operated with the same active matrix array configuration as that of the conventional TN method, and therefore, its design is easy and promising.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記V
A配向分割方式では、以下のような問題がある。However, the above-mentioned V
The A orientation division method has the following problems.
【0010】すなわち、VA配向分割方式は、電界印加
によって液晶分子の配向する方位を、1つの画素領域で
2つ以上設けて、視角特性を対称にするものである。通
常、液晶分子を配向させる方法には、基板上に配向膜を
塗布し、その上をレーヨンなどの布で擦り、擦った方向
に液晶分子を配向させるラビング法があるが、このラビ
ング法を用いて2つ以上の配向方位をもつ領域を持たせ
るには、まず配向膜に所定の方向に配向するような第1
のラビング処理を行い、その後、配向膜上にレジストを
塗布し、第1のラビング処理を残す部分だけレジストが
残るようにフォトリソグラフィ法でパターニングした
後、配向膜の露出した部分を、再度、第1のラビング方
向と異なる方向に第2のラビング処理を行い、最後にす
べてのレジストを剥離するという方法が採用されてい
る。That is, in the VA alignment division system, two or more orientations in which liquid crystal molecules are aligned by applying an electric field are provided in one pixel region, and the viewing angle characteristics are made symmetric. Usually, as a method of aligning liquid crystal molecules, there is a rubbing method in which an alignment film is applied on a substrate, and rubbed thereon with a cloth such as rayon, and the liquid crystal molecules are aligned in the rubbing direction. In order to provide a region having two or more orientations, first, a first orientation such that the orientation film is oriented in a predetermined direction is provided.
After the rubbing process is performed, a resist is applied on the alignment film, and patterning is performed by a photolithography method so that only the portion where the first rubbing process is left remains, and the exposed portion of the alignment film is again The second rubbing process is performed in a direction different from the first rubbing direction, and finally, all the resists are stripped.
【0011】そして前記のような処理を上下2つの基板
で行う必要があり、したがって、配向分割方式の液晶表
示装置を作成するには、非常に手間がかかると同時に、
工程増による歩留まり低下、ひいては製造コストの上昇
を招くという問題があった。It is necessary to perform the above-described processing on the upper and lower substrates. Therefore, it takes a lot of time and effort to produce a liquid crystal display device of the alignment division type.
There is a problem that the yield is reduced due to the increase in the number of steps, and the production cost is increased.
【0012】本発明の目的は、前記従来の問題を解決
し、VA配向分割方式を採用しても、その分割工程を増
加させることなく、液晶を分割配向させることができ、
視野角の広いアクティブマトリクス型液晶表示装置を安
価に提供すること、およびそのアクティブマトリクス型
液晶表示装置における液晶を安定に保つことのできる駆
動方法、ならびにそのアクティブマトリクス型液晶表示
装置の製造を可能にする製造方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and even if a VA alignment division system is adopted, the liquid crystal can be divided and aligned without increasing the division step.
It is possible to provide an inexpensive active matrix liquid crystal display device having a wide viewing angle, a driving method capable of stably maintaining liquid crystal in the active matrix liquid crystal display device, and manufacture of the active matrix liquid crystal display device. To provide a manufacturing method.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、画素電極のほぼ中央部に、信号電極に平
行に補助電極を形成し、この補助電極と対向電極間の電
界強度を、画素電極と対向電極間の電界強度よりも高
く、かつ電界の向きがほぼ等しくなるように設定するこ
とにより、補助電極の両側の画素電極において、液晶分
子の傾きが反対となる構成にして、2つの安定した配向
領域A,Bを分割して形成することを可能にした構成の
アクティブマトリクス型液晶表示装置に特徴があり、さ
らにその駆動方法および製造方法によって、液晶が安定
し、配向分割させるための複雑な製造工程を増やすこと
なく、液晶の配向を2つの領域に分割することができ
る。In order to achieve the above object, according to the present invention, an auxiliary electrode is formed substantially in the center of a pixel electrode in parallel with a signal electrode, and the electric field intensity between the auxiliary electrode and a counter electrode is reduced. By setting the electric field strength higher than the electric field strength between the pixel electrode and the counter electrode and making the directions of the electric fields substantially equal, the pixel electrodes on both sides of the auxiliary electrode have a configuration in which the inclination of the liquid crystal molecules is opposite, The active matrix type liquid crystal display device has a configuration in which the two stable alignment regions A and B can be divided and formed. The liquid crystal is stabilized and the alignment is divided by the driving method and the manufacturing method. Of the liquid crystal can be divided into two regions without increasing the number of complicated manufacturing steps.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置は、相対向する一対の基
板の間に液晶層が充填され、一方の基板に、マトリクス
状に配置された信号電極および走査電極と、前記信号電
極に薄膜トランジスタを介して電気的に接続された画素
電極と、1つの前記画素電極を2つの領域に分け、かつ
前記信号電極に平行になるように配置された線状の補助
電極とが設けられ、他方の基板上に、前記一方の基板に
対向して対向電極が設けられたアクティブマトリクス型
液晶表示装置であって、前記対向電極と前記画素電極と
の間に生じる第1の電界の電界強度よりも、前記対向電
極と前記補助電極との間に生じる第2の電界の電界強度
を高くし、かつ前記第1の電界の向きと前記第2の電界
の向きをほぼ等しくし、さらに隣り合う信号電極に接続
された画素電極と対向電極とにより形成される電界の向
きとが反対になるようにしたことを特徴とし、この構成
によって、補助電極の両側の画素電極において、液晶分
子の傾きが反対となり、2つの安定した配向領域を分割
して形成することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an active matrix type liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention, a liquid crystal layer is filled between a pair of substrates facing each other, and one of the substrates is arranged in a matrix. A signal electrode and a scanning electrode, a pixel electrode electrically connected to the signal electrode via a thin film transistor, and one pixel electrode divided into two regions and arranged so as to be parallel to the signal electrode. An active matrix liquid crystal display device, comprising: a linear auxiliary electrode; and, on the other substrate, a counter electrode facing the one substrate, wherein an active matrix liquid crystal display device is provided between the counter electrode and the pixel electrode. The electric field intensity of the second electric field generated between the counter electrode and the auxiliary electrode is higher than the electric field intensity of the first electric field generated at the same time, and the direction of the first electric field and the electric field intensity of the second electric field are increased. Direction is almost equal Further, the direction of the electric field formed by the pixel electrode and the counter electrode connected to the adjacent signal electrode is made to be opposite, and by this configuration, in the pixel electrodes on both sides of the auxiliary electrode, Since the tilt of the liquid crystal molecules is opposite, the two stable alignment regions can be divided and formed.
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、液晶
分子が、初期状態において前記基板に対して垂直方向に
配向していることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first aspect, liquid crystal molecules are aligned in a vertical direction with respect to the substrate in an initial state. .
【0016】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記
画素電極には、前記走査電極の電位によりスイッチがオ
ン,オフする第1の薄膜トランジスタが接続され、前記
補助電極には前記走査電極と同じ電位によりスイッチが
オン,オフする第2の薄膜トランジスタが接続されてお
り、前記画素電極と前記走査電極との間に形成された第
1の寄生容量Cgd1と、前記画素電極あるいは前記画
素電極と導通した電荷保持用電極と前記走査電極に隣接
した走査電極の一部との間に形成された第1の蓄積容量
Cst1と、前記画素電極と対向電極との間に形成され
た画素容量Cl1との和をCt1とし、前記補助電極と
前記走査電極との間に形成された第2の寄生容量Cgd
2と、前記補助電極あるいは前記補助電極と導通した電
荷保持用電極と前記隣接した走査電極の一部との間で形
成された第2の蓄積容量Cst2と、前記補助電極と前
記対向電極との間に形成された容量Cl2との和をCt
2としたとき、Cst1/Ct1<Cst2/Ct2、
かつCgd1/Cst1=Cgd2/Cst2であり、
さらに前記信号電極を隔てて隣り合う前記画素電極間に
おいて、接続されている前記蓄積容量は、同じ走査電極
の上に形成され、かつ接続されている薄膜トランジスタ
は、一方は前記蓄積容量を形成している走査電極の前段
の走査電極に接続され、他方は後段の走査電極に接続さ
れていることを特徴とし、この構成による具体的な蓄積
容量と寄生容量との関係にすることによって、請求項1
に記載の電界関係に設定することができる。According to a third aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device according to the first aspect, a first thin film transistor whose switch is turned on and off by the potential of the scanning electrode is connected to the pixel electrode. The auxiliary electrode is connected to a second thin film transistor that is turned on and off by the same potential as the scanning electrode, and a first parasitic capacitance Cgd1 formed between the pixel electrode and the scanning electrode. A first storage capacitor Cst1 formed between the pixel electrode or a charge holding electrode electrically connected to the pixel electrode and a part of the scan electrode adjacent to the scan electrode; Ct1 is the sum of the pixel capacitance Cl1 and the second parasitic capacitance Cgd formed between the auxiliary electrode and the scan electrode.
2, a second storage capacitor Cst2 formed between the auxiliary electrode or a part of the scanning electrode adjacent to the auxiliary electrode and a charge holding electrode that is electrically connected to the auxiliary electrode, and a second storage capacitor Cst2 formed between the auxiliary electrode and the counter electrode. The sum with the capacitance Cl2 formed between Ct is
2, Cst1 / Ct1 <Cst2 / Ct2,
And Cgd1 / Cst1 = Cgd2 / Cst2,
Further, between the pixel electrodes adjacent to each other with the signal electrode interposed therebetween, the connected storage capacitor is formed on the same scan electrode, and one of the connected thin film transistors forms the storage capacitor. The scanning electrode is connected to a scanning electrode at a preceding stage of the scanning electrode and the other scanning electrode is connected to a scanning electrode at a subsequent stage, and a specific relationship between a storage capacitance and a parasitic capacitance according to this configuration is provided.
Can be set in the electric field relationship described in (1).
【0017】本発明の請求項4に記載のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の駆動方法、は、請求項3記載の
アクティブマトリクス型液晶表示装置を駆動するための
駆動方法であって、一つ走査電極に対して、薄膜トラン
ジスタをオンするための走査信号を印加する前の1走査
期間に、オフ期間に保持する電位よりも低い電位の変調
信号を印加し、オンするための走査信号を印加した後の
1走査期間に、オフ期間に保持する電位よりも高い電位
の変調信号を印加すると共に、前記一つの走査電極に隣
接する走査電極に対して、薄膜トランジスタをオンする
ための走査信号を印加する前の1走査期間に、オフ期間
に保持する電位よりも高い電位の変調信号を印加し、オ
ンするための走査信号を印加した後の1走査期間に、オ
フ期間に保持する電位よりも低い電位の変調信号を印加
することにより、信号電極より供給される画像信号に、
前記変調信号より生じる電圧を重畳させた電圧を画素電
極に印加すると共に、前記信号電極に印加する前記画像
信号を、1走査期間ごとに反転し、かつ隣り合う信号電
極同士において画像信号の位相を180°異ならせるこ
とを特徴とし、この駆動方法によって、液晶を安定に保
つように駆動させることができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for driving an active matrix type liquid crystal display device, the method comprising the steps of: In contrast, in one scanning period before applying the scanning signal for turning on the thin film transistor, a modulation signal having a lower potential than the potential held in the off period is applied, and after applying the scanning signal for turning on the thin film transistor. In one scanning period, a modulation signal having a higher potential than the potential held in the off period is applied, and a scanning signal for turning on a thin film transistor is applied to a scanning electrode adjacent to the one scanning electrode. During one scanning period, a modulation signal having a higher potential than the potential held during the off period is applied, and after a scanning signal for turning on is applied, the modulation signal is held during the off period during one scanning period. By applying a modulation signal of lower potential than position, an image signal supplied from the signal electrode,
A voltage obtained by superimposing a voltage generated by the modulation signal is applied to the pixel electrode, and the image signal applied to the signal electrode is inverted every scanning period, and the phase of the image signal between adjacent signal electrodes is changed. The liquid crystal device is characterized in that the liquid crystal is made different by 180 °, and by this driving method, the liquid crystal can be driven so as to be stably maintained.
【0018】本発明の請求項5に記載のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の製造方法は、請求項1記載のア
クティブマトリクス型液晶表示装置を製造するための製
造方法であって、一方の基板上に走査電極を形成した
後、薄膜トランジスタを形成し、次に信号電極とドレイ
ン電極と電荷保持用電極を同時に形成し、それらの上に
絶縁層を全面に形成した後、前記ドレイン電極および電
荷保持用電極の上の前記絶縁層を部分的に除去し、その
後、補助電極と画素電極を同時に形成することを特徴と
し、この製造方法によって請求項1記載のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置を製造することができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device, comprising the steps of: After forming a scanning electrode, a thin film transistor is formed, then a signal electrode, a drain electrode, and a charge holding electrode are simultaneously formed, and an insulating layer is formed on the entire surface thereof, and then the drain electrode and the charge holding electrode are formed. Wherein the insulating layer on the substrate is partially removed, and thereafter, an auxiliary electrode and a pixel electrode are simultaneously formed. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1 can be manufactured by this manufacturing method. .
【0019】以下、本発明の好適な実施の形態を図面を
参照して説明する。Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0020】図1は本発明の一実施形態を説明するため
のアクティブマトリクス型液晶表示装置の断面状態の説
明図、図2は本実施形態におけるアクティブマトリクス
型液晶表示装置の平面構成を概略的に示した説明図、図
3は図2の構成における等価回路を示す図、図4は図3
に示した等価回路に対応して各部の電圧波形を示す図で
あり、1,2は一対の基板、3,31,32は画素電
極、4,41,42は補助電極、5,10,50は信号
電極、6は対向電極、7は液晶分子、8は+2Vの等電
位線、9は−2Vの等電位線、11,14はTFT(薄
膜トランジスタ)、12,15は寄生容量、13,16
は蓄積容量である。FIG. 1 is an explanatory view of a cross-sectional state of an active matrix type liquid crystal display device for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of the active matrix type liquid crystal display device of this embodiment. FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit in the configuration of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram of FIG.
3 is a diagram showing voltage waveforms of respective parts corresponding to the equivalent circuit shown in FIG. 3, wherein 1 and 2 are a pair of substrates, 3, 31, and 32 are pixel electrodes, 4, 41 and 42 are auxiliary electrodes, 5, 10, and 50. Is a signal electrode, 6 is a counter electrode, 7 is a liquid crystal molecule, 8 is a +2 V equipotential line, 9 is a −2 V equipotential line, 11 and 14 are TFTs (thin film transistors), 12 and 15 are parasitic capacitors, and 13 and 16.
Is the storage capacity.
【0021】図1に示すように、本実施形態のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の特徴は、画素電極3のほ
ぼ中央部に、信号電極5に平行に補助電極4が形成され
ており、かつ補助電極4と対向電極6との間の電界強度
が、画素電極3と対向電極6との間の電界強度よりも高
く、かつ電界の向きがほぼ等しくなるようになってお
り、また信号電極5を隔てて隣り合う画素電極3間の電
界の向きが反対になっている構成である。As shown in FIG. 1, the feature of the active matrix type liquid crystal display device of the present embodiment is that an auxiliary electrode 4 is formed almost in the center of a pixel electrode 3 in parallel with a signal electrode 5. The electric field strength between the electrode 4 and the counter electrode 6 is higher than the electric field strength between the pixel electrode 3 and the counter electrode 6, and the directions of the electric fields are substantially equal. The direction of the electric field between the pixel electrodes 3 adjacent to each other is opposite to each other.
【0022】図1には、前記のような構成における電界
分布から、液晶表示装置の等電位線8,9と、電界に応
じて液晶分子7の向く方向を示してあり、図1において
示した液晶分子7は、VA配向分割方式において用いら
れる誘電率異方性が負の物性を有するものである。液晶
分子は、しきい値電圧以上の電界印加に対して、その強
度に応じて等電位線に沿って分子長軸を向けようとす
る。FIG. 1 shows the equipotential lines 8 and 9 of the liquid crystal display device and the direction in which the liquid crystal molecules 7 face in accordance with the electric field, from the electric field distribution in the above-described configuration. The liquid crystal molecules 7 have negative dielectric anisotropy used in the VA alignment division system. The liquid crystal molecules tend to orient their molecular major axes along equipotential lines according to the strength of an electric field applied above a threshold voltage.
【0023】図1に示す例では、画素電極3には+4
V、信号電極5を隔てて隣接する画素電極3には−4
V、補助電極4には+6V、隣り合う補助電極4には−
6V、そして対向電極6には0Vが印加されている。図
1にはこのような電位分布のときの+2V,−2Vの等
電位線8,9がそれぞれ描かれている。等電位線8,9
は、隣り合う画素電極3の部分では、隣接する画素電極
3の間に向かって急速に曲がり、補助電極4付近では、
対向電極6に近づくように歪曲している。なお、図1で
は隣り合う画素電極3の間に存在する信号電極5は、画
素電極3に対して十分に下の位置に形成されており、そ
の信号電極5の電位により、隣接する画素電極3間の等
電位線8,9が乱されることのないような構成になって
いる。In the example shown in FIG. 1, the pixel electrode 3 has +4
V, -4 is applied to the pixel electrodes 3 adjacent to each other with the signal electrode 5 therebetween.
V, + 6V for the auxiliary electrode 4, and-for the adjacent auxiliary electrode 4.
6 V and 0 V are applied to the counter electrode 6. FIG. 1 shows +2 V and −2 V equipotential lines 8 and 9 in such a potential distribution, respectively. Equipotential lines 8, 9
Is rapidly bent between the adjacent pixel electrodes 3 in the portion of the adjacent pixel electrode 3, and in the vicinity of the auxiliary electrode 4,
It is distorted so as to approach the counter electrode 6. In FIG. 1, the signal electrode 5 existing between the adjacent pixel electrodes 3 is formed at a position sufficiently lower than the pixel electrode 3, and the potential of the signal electrode 5 causes the adjacent pixel electrode 3 The configuration is such that the equipotential lines 8, 9 between them are not disturbed.
【0024】等電位線8,9が歪曲しているところの液
晶分子7は、その曲がっている等電位線8,9に沿った
形でそれぞれ傾く。すなわち、図1において、補助電極
4の左側の画素電極3では、補助電極4近傍の液晶分子
7および画素電極3の左端の液晶分子7が共に電極に対
して垂直方向から右回りに回転するように傾く。そし
て、これら両端の液晶分子7に挟まれた画素電極3上の
すべての液晶分子7は、図示しないがこれら両端の液晶
分子7と同じ向きに傾く。同様に補助電極4の右側の液
晶分子7は垂直方向から左回りに回転するように傾く。
このような配向原理に従って、補助電極4の両側の画素
電極3において、液晶分子7の傾きが互いに反対となる
2つの配向領域A,Bに分割される。The liquid crystal molecules 7 where the equipotential lines 8 and 9 are distorted are tilted along the curved equipotential lines 8 and 9 respectively. That is, in FIG. 1, in the pixel electrode 3 on the left side of the auxiliary electrode 4, both the liquid crystal molecules 7 near the auxiliary electrode 4 and the liquid crystal molecules 7 on the left end of the pixel electrode 3 rotate clockwise from a direction perpendicular to the electrode. Lean on. Then, all the liquid crystal molecules 7 on the pixel electrode 3 sandwiched between the liquid crystal molecules 7 at both ends are inclined in the same direction as the liquid crystal molecules 7 at both ends, although not shown. Similarly, the liquid crystal molecules 7 on the right side of the auxiliary electrode 4 tilt so as to rotate counterclockwise from the vertical direction.
According to such an orientation principle, in the pixel electrodes 3 on both sides of the auxiliary electrode 4, the liquid crystal molecules 7 are divided into two orientation regions A and B where the inclinations of the liquid crystal molecules 7 are opposite to each other.
【0025】また、液晶は、同じ極性の直流電圧を長時
間印加すると、表示画像として輝度低下あるいは残像が
起こる、いわゆる焼き付け現象が生じてしまうため、交
流駆動をする必要がある。アクティブマトリクス型液晶
表示装置では、通常、画素電極3に対して、1走査期間
に書き込まれた電位を1フィールド期間である約16ms
ec保持した後、次の1フィールド期間では画素電極3と
対向電極6との間の電界の向きが逆になるように電位を
印加する。つまり、画素電極3と対向電極6間の電圧は
ほぼ30Hzの交流駆動をしていることになる。本実施
形態では、補助電極4と対向電極6との電界の向きも、
常に画素電極3と対向電極6との向きと同じでなければ
ならないので、補助電極4と対向電極6間の電圧も、画
素電極3と対向電極6間の電圧と同位相の30Hzの交
流駆動にする必要がある。Further, when a DC voltage of the same polarity is applied for a long time to the liquid crystal, a luminance drop or an afterimage occurs as a display image, that is, a so-called burning phenomenon occurs. Therefore, it is necessary to drive the liquid crystal by AC. In an active matrix type liquid crystal display device, the potential written in one scanning period is generally applied to the pixel electrode 3 for about 16 ms, which is one field period.
After holding ec, a potential is applied so that the direction of the electric field between the pixel electrode 3 and the counter electrode 6 is reversed in the next one field period. In other words, the voltage between the pixel electrode 3 and the counter electrode 6 is driven by an alternating current of about 30 Hz. In the present embodiment, the direction of the electric field between the auxiliary electrode 4 and the counter electrode 6 is also
Since the directions of the pixel electrode 3 and the counter electrode 6 must always be the same, the voltage between the auxiliary electrode 4 and the counter electrode 6 is also changed to 30 Hz AC drive in phase with the voltage between the pixel electrode 3 and the counter electrode 6. There is a need to.
【0026】以上のような構成を実現するため、以下、
本発明に係わるアクティブマトリクス型液晶表示装置の
構成、およびその駆動方法,製造方法の実施形態につい
て、図2,図3,図4を参照しながら詳細に説明する。In order to realize the above configuration,
An embodiment of an active matrix type liquid crystal display device according to the present invention, a driving method thereof, and a manufacturing method will be described in detail with reference to FIGS.
【0027】図4には、図3に示した等価回路に対応し
て、マトリクス(m,n)配線された走査電極21,2
2,23の電圧波形Vg(m−1),Vg(m),Vg
(m+1)と、信号電極10,50の電圧波形Vs(n
−1), Vs(n)と、対向電極6の電圧波形Vcお
よび画素電極31に印加される電圧波形Vp(m,n−
1)と、画素電極32に印加される電圧波形Vp(m,
n)と、補助電極41に印加される電圧波形Vps
(m,n−1)と、補助電極42に印加される電圧波形
Vps(m,n)とを示している。FIG. 4 shows scanning electrodes 21 and 2 wired in a matrix (m, n) corresponding to the equivalent circuit shown in FIG.
2, 23 voltage waveforms Vg (m-1), Vg (m), Vg
(M + 1) and the voltage waveform Vs (n) of the signal electrodes 10 and 50
-1), Vs (n), the voltage waveform Vc of the counter electrode 6 and the voltage waveform Vp (m, n-
1) and the voltage waveform Vp (m,
n) and the voltage waveform Vps applied to the auxiliary electrode 41
(M, n-1) and the voltage waveform Vps (m, n) applied to the auxiliary electrode 42 are shown.
【0028】マトリクスに配置された画素のうち、
(m,n−1)の位置に配置されている画素電極31に
は、走査電極23の電位によりスイッチがオン,オフす
る第1のTFT11が接続され、補助電極41には同じ
走査電極23の電位によりスイッチがオン,オフする第
2のTFT14が接続されており、画素電極31と走査
電極23との間に形成された第1の寄生容量(Cgd
1)12と、画素電極31あるいは画素電極31と導通
した電荷保持用電極と走査電極23の前段の走査電極2
2の一部との間に形成された第1の蓄積容量(Cst
1)13と、画素電極31と対向電極6との間に形成さ
れた画素容量(Cl1)との和Ct1を(Ct1=Cl1
+Cst1+Cgd1)とし、補助電極41と走査電極
23との間に形成された第2の寄生容量(Cgd2)1
5と、補助電極41あるいは補助電極41と導通した電
荷保持用電極と前段の走査電極22の一部との間で形成
された第2の蓄積容量(Cst2)16と、補助電極4
1と対向電極6との間に形成された容量(Cl2)との
和Ct2を(Ct2=Cl2+Cst2+Cgd2)と
したとき、(数1)の関係になるように構成している。Of the pixels arranged in the matrix,
The first TFT 11 whose switch is turned on and off by the potential of the scanning electrode 23 is connected to the pixel electrode 31 arranged at the position of (m, n−1), and the auxiliary electrode 41 is connected to the same scanning electrode 23. A second TFT 14 whose switch is turned on and off by a potential is connected, and a first parasitic capacitance (Cgd) formed between the pixel electrode 31 and the scanning electrode 23 is connected.
1) 12, the pixel electrode 31 or the charge holding electrode electrically connected to the pixel electrode 31, and the scan electrode 2 preceding the scan electrode 23
2 and a first storage capacitor (Cst
1) The sum Ct1 of 13 and the pixel capacitance (Cl1) formed between the pixel electrode 31 and the counter electrode 6 is calculated as (Ct1 = Cl1).
+ Cst1 + Cgd1), and the second parasitic capacitance (Cgd2) 1 formed between the auxiliary electrode 41 and the scan electrode 23.
5, a second storage capacitor (Cst2) 16 formed between the auxiliary electrode 41 or a part of the scanning electrode 22 in the preceding stage and a charge holding electrode electrically connected to the auxiliary electrode 41;
When the sum Ct2 of the capacitance (Cl2) formed between the counter electrode 1 and the counter electrode 6 is (Ct2 = Cl2 + Cst2 + Cgd2), the relationship is represented by (Equation 1).
【0029】[0029]
【数1】Cst1/Ct1<Cst2/Ct2、 Cgd1/Cst1=Cgd2/Cst2 また、(m,n−1)の位置に配置されている画素電極
31と信号電極50を隔てて隣り合っている、(m,
n)の位置に配置されている画素電極32には、走査電
極21の電位によりスイッチがオン,オフする第1のT
FT11が接続され、補助電極42には同じ走査電極2
1の電位によりスイッチがオン,オフする第2のTFT
14が接続されており、画素電極32と走査電極21と
の間に形成された第1の寄生容量(Cgd1)12と、
画素電極32あるいは画素電極32と導通した電荷保持
用電極と走査電極21の後段の走査電極22の一部との
間に形成された第1の蓄積容量(Cst1)13と、画
素電極32と対向電極6との間に形成された画素容量
(Cl1)との和Ct1を(Ct1=Cl1+Cst1
+Cgd1)とし、補助電極42と走査電極21との間
に形成された第2の寄生容量(Cgd2)15と、補助
電極42あるいは補助電極42と導通した電荷保持用電
極と後段の走査電極22の一部との間で形成された第2
の蓄積容量(Cst2)16と、補助電極42と対向電
極6との間に形成された容量(Cl2)との和Ct2を
(Ct2=Cl2+Cst2+Cgd2)としたとき、
前記(数1)と同一の関係である(数2)になるように
構成している。Cst1 / Ct1 <Cst2 / Ct2, Cgd1 / Cst1 = Cgd2 / Cst2 Further, the pixel electrode 31 arranged at the position (m, n-1) and the signal electrode 50 are adjacent to each other. (M,
In the pixel electrode 32 arranged at the position n), the first T which switches on and off according to the potential of the scanning electrode 21 is provided.
FT11 is connected, and the same scanning electrode 2 is
The second TFT whose switch is turned on and off by the potential of 1.
14, a first parasitic capacitance (Cgd1) 12 formed between the pixel electrode 32 and the scanning electrode 21;
A first storage capacitor (Cst1) 13 formed between the pixel electrode 32 or a charge holding electrode electrically connected to the pixel electrode 32 and a part of the scanning electrode 22 at a subsequent stage of the scanning electrode 21; The sum Ct1 with the pixel capacitance (Cl1) formed between the electrode 6 and (Ct1 = Cl1 + Cst1)
+ Cgd1), the second parasitic capacitance (Cgd2) 15 formed between the auxiliary electrode 42 and the scanning electrode 21, the charge holding electrode electrically connected to the auxiliary electrode 42 or the auxiliary electrode 42, and the subsequent scanning electrode 22. The second formed between the part
(Ct2 = Cl2 + Cst2 + Cgd2) when the sum Ct2 of the storage capacitance (Cst2) 16 of the above and the capacitance (Cl2) formed between the auxiliary electrode 42 and the counter electrode 6 is
It is configured so that the same relationship as in (Equation 1) is obtained (Equation 2).
【0030】[0030]
【数2】Cst1/Ct1<Cst2/Ct2、 Cgd1/Cst1=Cgd2/Cst2 そして、このような構成のアクティブマトリクス型液晶
表示装置に対して、図4に示すような電圧印加による駆
動方法を採用する(たとえば津田.,月刊LCD Intelligen
ce 97年7月号 p69)。## EQU2 ## Cst1 / Ct1 <Cst2 / Ct2, Cgd1 / Cst1 = Cgd2 / Cst2 Then, a driving method by voltage application as shown in FIG. 4 is adopted for the active matrix liquid crystal display device having such a configuration. (For example, Tsuda., Monthly LCD Intelligen
ce July 97 p69).
【0031】この駆動は、TFTをオンするための走査
信号以外に変調信号を印加すると共に、それぞれ隣り合
う走査電極21,22,23において変調信号の大きさ
を変化させることにより、信号電極10,50より供給
される信号電圧に加えて、変調信号より生じる電圧を重
畳させた電圧を画素電極31,32および補助電極4
1,42に印加させる駆動方法である。In this driving, a modulation signal is applied in addition to the scanning signal for turning on the TFT, and the magnitude of the modulation signal is changed between the adjacent scanning electrodes 21, 22, and 23, respectively. A voltage obtained by superimposing a voltage generated from the modulation signal on top of the signal voltage supplied from the pixel electrode 31 and the auxiliary electrode 4
This is a driving method to be applied to the first and the second.
【0032】図4において、走査電圧波形Vg(m−
1),Vg(m),Vg(m+1)は、TFTのスイッ
チをオンにするVgonと、オフにするVgoffに加
え、変調信号Vg(+),Vg(−)の4つの電圧レベ
ルを有する。図示しているように変調信号Vg(+)と
Vg(−)は,1走査期間Vgonの電圧が印加された
前後の1走査期間印加されており、その後、Vgoff
の電圧が印加される。また、同一フィールド内では、V
gonの前に印加される変調信号が、Vg(m−1),
Vg(m+1)でVg(+)であれば、Vg(m)では
Vg(−)となっており、同時にVgonの後に印加さ
れる変調信号が、Vg(m−1),Vg(m+1)でV
g(−)であれば、Vg(m)ではVg(+)となって
いる。そして、この変調信号は、1フィールドごとにV
g(+)とVg(−)のVgonに対する前後関係が交
互に印加される。In FIG. 4, the scanning voltage waveform Vg (m-
1), Vg (m) and Vg (m + 1) have four voltage levels of modulation signals Vg (+) and Vg (-) in addition to Vgon for turning on and off Vgoff for switching the TFT. As shown, the modulation signals Vg (+) and Vg (-) are applied for one scanning period before and after the voltage of one scanning period Vgon is applied, and thereafter, Vgoff is applied.
Is applied. In the same field, V
The modulation signal applied before gon is Vg (m-1),
If Vg (m) is Vg (+), Vg (m) is Vg (-), and the modulation signal applied after Vgon is Vg (m-1), Vg (m + 1). V
For g (-), Vg (m) is Vg (+). Then, this modulated signal is V
The context of g (+) and Vg (-) with respect to Vgon is applied alternately.
【0033】また、信号電圧波形Vs(n−1),Vs
(n)は、1走査期間ごとに、対向電極電圧Vcに対し
てプラスの極性のVs(+)とマイナスの極性のVs
(−)の電圧が印加され、かつ1フィールドごとにVg
onになるときのプラス,マイナスの極性が反転する。
さらに隣り合う信号電極間では、その電圧波形であるV
s(n−1)とVs(n)とにおいて位相が180°異
なっている。The signal voltage waveforms Vs (n-1), Vs
(N) indicates, for each scanning period, a positive polarity Vs (+) and a negative polarity Vs with respect to the common electrode voltage Vc.
(−) Voltage is applied, and Vg is applied every field.
The positive and negative polarities when turning on are reversed.
Further, between adjacent signal electrodes, the voltage waveform V
The phases of s (n-1) and Vs (n) are different by 180 °.
【0034】図2に示す構成において、画素電極31に
印加される電圧Vp(m,n−1)と補助電極41に印
加される電圧Vps(m,n−1)は、Vg(m)がV
gonのときに、あるフィールドではVs(+)が書き
込まれた後、前段のVg(m)の電圧変動とVg(m+
1)の電圧変動に伴い、書き込まれたときの各容量の電
荷の総和が保存されるように電位が変動する。すなわ
ち、Vg(m),Vg(m+1)が共にVgoffとな
り、電圧変動がなくなって初めてVp(m,n−1),
Vps(m,n−1)も一定の電圧に落ち着く。このと
きのVp(m,n−1),Vps(m,n−1)の電位
は次式(数3),(数4)のようになる。In the configuration shown in FIG. 2, the voltage Vp (m, n-1) applied to the pixel electrode 31 and the voltage Vps (m, n-1) applied to the auxiliary electrode 41 are Vg (m). V
In the case of gon, after Vs (+) is written in a certain field, the voltage fluctuation of Vg (m) and Vg (m +
With the voltage fluctuation of 1), the potential fluctuates so that the sum of the electric charges of the respective capacitors at the time of writing is preserved. That is, Vg (m) and Vg (m + 1) both become Vgoff, and Vp (m, n-1),
Vps (m, n-1) also settles at a constant voltage. At this time, the potentials of Vp (m, n-1) and Vps (m, n-1) are as shown in the following equations (Equation 3) and (Equation 4).
【0035】[0035]
【数3】 (Equation 3)
【0036】[0036]
【数4】 (Equation 4)
【0037】したがって、(数3),(数4)のそれぞ
れにおける右辺第2項の電圧分だけVs(+)に重畳さ
れており、さらに本実施形態の構成ではCst1/Ct
1<Cst2/Ct2であることから、Vps(n)の
方がVp(n)よりも電位が高くなるため、画素電極3
1と対向電極6間の電位差に対して、補助電極41と対
向電極6間の電位差を大きくすることができる。また次
のフィールドでは電位は、次式(数5),(数6)のよ
うに、Therefore, the voltage of the second term on the right side in each of (Equation 3) and (Equation 4) is superimposed on Vs (+) by the voltage of Cst1 / Ct in the configuration of this embodiment.
Since 1 <Cst2 / Ct2, the potential of Vps (n) is higher than that of Vp (n).
The potential difference between the auxiliary electrode 41 and the counter electrode 6 can be made larger than the potential difference between the counter electrode 1 and the counter electrode 6. In the next field, the potential is expressed by the following equations (Equation 5) and (Equation 6).
【0038】[0038]
【数5】 (Equation 5)
【0039】[0039]
【数6】 (Equation 6)
【0040】となり、やはり画素電極31と対向電極6
間の電位差に対して、補助電極41と対向電極6間の電
位差は大きい。The pixel electrode 31 and the counter electrode 6
The potential difference between the auxiliary electrode 41 and the counter electrode 6 is larger than the potential difference between them.
【0041】同様にして画素電極31に隣接する画素電
極32の電位Vp(m,n)、および補助電極42の電
位Vps(m,n)を求めると、画素電極31が(数
3)の電位で書き表されるときは、Similarly, when the potential Vp (m, n) of the pixel electrode 32 adjacent to the pixel electrode 31 and the potential Vps (m, n) of the auxiliary electrode 42 are obtained, the potential of the pixel electrode 31 becomes When written as
【0042】[0042]
【数7】 (Equation 7)
【0043】となり、(数5)と同じ式になって画素電
極31と画素電極32とで極性が反転していることが分
かる。## EQU5 ## It can be seen from the equation (5) that the polarities of the pixel electrode 31 and the pixel electrode 32 are inverted.
【0044】補助電極42も同じく、補助電極41が
(数4)の電位で書き表されるときは、Similarly, for the auxiliary electrode 42, when the auxiliary electrode 41 is represented by the potential of (Equation 4),
【0045】[0045]
【数8】 (Equation 8)
【0046】となり、(数6)と同じ式になり、補助電
極41と補助電極42とで極性が反転している。また次
のフィールドでも同様に隣接する画素電極31,32間
および補助電極41,42間共に極性が反転している。## EQU5 ## The formula is the same as that of (Formula 6), and the polarities of the auxiliary electrode 41 and the auxiliary electrode 42 are inverted. Also in the next field, the polarity is similarly inverted between the adjacent pixel electrodes 31 and 32 and between the auxiliary electrodes 41 and 42.
【0047】以上のことによって、常時、図1のような
等電位線8,9を実現することができる。As described above, the equipotential lines 8 and 9 as shown in FIG. 1 can be always realized.
【0048】さらに、Vgd1/Vct1=Vgd2/
Vct2とすることにより、画素電極31,32の電位
も補助電極41,42の電位も対向電極6の電位に対し
て、対称な交流駆動を行うことができるため、直流成分
が重畳されることなしに、液晶を安定に保つことができ
る。Further, Vgd1 / Vct1 = Vgd2 /
By setting Vct2, the potential of the pixel electrodes 31, 32 and the potential of the auxiliary electrodes 41, 42 can be driven symmetrically with respect to the potential of the counter electrode 6, so that the DC component is not superimposed. In addition, the liquid crystal can be kept stable.
【0049】次に、前記構成のアクティブマトリクス型
液晶表示装置の製造方法の一実施形態について図1,図
2を参照して説明する。Next, one embodiment of a method of manufacturing the active matrix type liquid crystal display device having the above configuration will be described with reference to FIGS.
【0050】本実施形態では、まず基板1,2の前面に
SiO2(図示せず)を成膜した後、走査電極21,2
2,23をクロムを用いて、フォトリソグラフィ法によ
って図のようにそれぞれ所定の間隔を隔ててパターン形
成する。なお材料はクロムに限定されず、アルミニウ
ム,アルミニウムを主成分とする金属など導電性単層膜
または多層膜を用いてもよい。In this embodiment, first, SiO 2 (not shown) is formed on the front surfaces of the substrates 1 and 2 , and then the scan electrodes 21 and 2 are formed.
Patterns 2 and 23 are formed using chromium by photolithography at predetermined intervals as shown in the figure. Note that the material is not limited to chromium, and a conductive single-layer film or a multilayer film such as aluminum or a metal containing aluminum as a main component may be used.
【0051】次に走査電極21,22,23の上には、
画素電極31,32に接続する第1のTFT11と、補
助電極41,42に接続する第2のTFT14として機
能するTFTにおけるゲート絶縁膜として作用する、例
えば窒化シリコン(SiNx)などの絶縁体層(図示せ
ず)を積層する。さらに絶縁体層上にはTFTにおける
スイッチの機能を司る、例えばアモルファスシリコン
(α−Si)半導体層を積層させる。Next, on the scanning electrodes 21, 22, 23,
An insulator layer such as, for example, silicon nitride (SiN x ) that acts as a gate insulating film in a TFT that functions as the first TFT 11 connected to the pixel electrodes 31 and 32 and the second TFT 14 connected to the auxiliary electrodes 41 and 42. (Not shown). Further, on the insulator layer, for example, an amorphous silicon (α-Si) semiconductor layer which functions as a switch in the TFT is laminated.
【0052】その後、半導体層上にチタン/アルミニウ
ム(Ti/Al)の二層を堆積させ、信号電極10,5
0が走査電極21,22,23に対して略直交し、かつ
それぞれが略平行になるようにパターン形成する。また
半導体層に一部重なるように第1のTFT11,第2の
TFT14のドレイン電極も形成する。このとき、走査
電極21,22,23とドレイン電極との間に、寄生容
量(Cgd1)12,(Cgd2)15が所定の容量値
となるような形状で同時に形成される。さらに走査電極
21,22,23の上に、所定の面積を有するように積
層することにより、蓄積容量(Cst1)13,(Cs
t2)16を所定の容量値となるように形成する。なお
材料はチタン/アルミニウム(Ti/Al)に限定され
ず、導電性金属の単層膜または多層膜を用いてもよい。Thereafter, two layers of titanium / aluminum (Ti / Al) are deposited on the semiconductor layer, and the signal electrodes 10 and 5 are deposited.
The pattern is formed such that 0 is substantially orthogonal to the scanning electrodes 21, 22, and 23, and is substantially parallel to each other. Further, drain electrodes of the first TFT 11 and the second TFT 14 are also formed so as to partially overlap the semiconductor layer. At this time, the parasitic capacitances (Cgd1) 12 and (Cgd2) 15 are simultaneously formed between the scan electrodes 21, 22, 23 and the drain electrode in such a shape as to have a predetermined capacitance value. Further, the storage capacitors (Cst1) 13, (Cs1) are stacked on the scan electrodes 21, 22, 23 so as to have a predetermined area.
t2) 16 is formed to have a predetermined capacitance value. Note that the material is not limited to titanium / aluminum (Ti / Al), and a single-layer film or a multilayer film of a conductive metal may be used.
【0053】その後、全面にアクリル樹脂を積層し、フ
ォトリソグラフィ法によってドレイン電極と蓄積容量
(Cst1)13,(Cst2)16の上のポリイミド
を所定の形状に部分的に除去する。最後にITOを成膜
し、フォトリソグラフィ法によって画素電極31,32
および補助電極41,42を所定の形状に形成する。こ
の画素電極31,32および補助電極41,42は、前
記ポリイミドを除去した部分においてドレイン電極と、
蓄積容量(Cst1)13,(Cst2)16に接続さ
れる。Thereafter, an acrylic resin is laminated on the entire surface, and the polyimide on the drain electrode and the storage capacitors (Cst1) 13 and (Cst2) 16 is partially removed into a predetermined shape by photolithography. Finally, an ITO film is formed, and pixel electrodes 31 and 32 are formed by photolithography.
And, the auxiliary electrodes 41 and 42 are formed in a predetermined shape. The pixel electrodes 31 and 32 and the auxiliary electrodes 41 and 42 have a drain electrode in a portion where the polyimide has been removed,
The storage capacitors (Cst1) 13 and (Cst2) 16 are connected.
【0054】以上のようにしてアクティブマトリクスア
レイが形成された一方の基板1と、対向電極6が形成さ
れた他方の基板2に、垂直配向させるための配向膜(例
えばチッソ社製のODS−E)を電極のある側に塗布
し、両基板1,2を貼り合わせた後、基板1,2間に負
の誘電率異方性を有する液晶を充填することによって、
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。An alignment film (for example, ODS-E manufactured by Chisso Corporation) for vertically aligning one substrate 1 on which the active matrix array is formed as described above and the other substrate 2 on which the counter electrode 6 is formed. ) Is applied to one side of the electrodes, and the two substrates 1 and 2 are attached to each other. Then, a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is filled between the substrates 1 and 2,
An active matrix liquid crystal display device can be manufactured.
【0055】なお各部の容量値として、Cgd1=0.
1pF,Cst1=0.5pF,Cl1=0.4pF,
Cgd2=0.06pF,Cst2=0.3pF,Cl
2=0.04pFとなるように設定した。このため、C
gd1/Cst1=Cgd2/Cst2=0.2とな
り、同時に、Cst1/Ct1=0.5,Cst2/C
t2=0.75となって、Cst1/Ct1<Cst2
/Ct2を満たすことができた。As the capacitance value of each part, Cgd1 = 0.
1 pF, Cst1 = 0.5 pF, Cl1 = 0.4 pF,
Cgd2 = 0.06 pF, Cst2 = 0.3 pF, Cl
It was set so that 2 = 0.04 pF. Therefore, C
gd1 / Cst1 = Cgd2 / Cst2 = 0.2, and at the same time, Cst1 / Ct1 = 0.5, Cst2 / C
t2 = 0.75, and Cst1 / Ct1 <Cst2
/ Ct2 could be satisfied.
【0056】このような構成のアクティブマトリクス型
液晶表示装置における走査電極21,22,23には、
Vgon=15V,Vgoff=−15V,Vg(+)
=−10V,Vg(−)=−26Vの走査信号を印加
し、信号電極10,50にはVs(+)=2V,Vs
(−)=−2Vの画像信号を印加し、対向電極6にはV
c=0Vを印加したところ、画素電極3の電位がVp
(n)=±6V、補助電極4の電位がVps(n)=±
8Vと算出され、画素電極3と対向電極6間の電位差6
Vに対して、補助電極4と対向電極6間の電位差は8V
と高くなるように設定することができた。In the active matrix type liquid crystal display device having such a configuration, the scanning electrodes 21, 22, 23 are provided with:
Vgon = 15V, Vgoff = −15V, Vg (+)
= −10 V, Vg (−) = − 26 V, and Vs (+) = 2 V, Vs to the signal electrodes 10 and 50
An image signal of (−) = − 2 V is applied, and V
When c = 0 V is applied, the potential of the pixel electrode 3 becomes Vp
(N) = ± 6 V, and the potential of the auxiliary electrode 4 is Vps (n) = ±
8V, and the potential difference 6 between the pixel electrode 3 and the counter electrode 6 is calculated.
V, the potential difference between the auxiliary electrode 4 and the counter electrode 6 is 8 V
And could be set to be higher.
【0057】このような設定において駆動し、図1に示
すような画素電極3上の液晶の配向を観察したところ、
補助電極4を境界に二つの配向領域A,Bが出現してい
た。さらに、液晶表示装置を傾斜させながらクロスニコ
ル下の偏光顕微鏡によって観察したところ、2つの配向
領域A,Bは、消光位の得られる傾斜角が、基板法線方
向に対して対称な角度になっていることが確認され、2
つの配向領域A,Bの中の液晶分子7は図1のように基
板法線方向に対して対称な方向に傾いていることが検証
された。Driving in such a setting, and observing the orientation of the liquid crystal on the pixel electrode 3 as shown in FIG.
Two alignment regions A and B appeared at the boundary of the auxiliary electrode 4. Further, when the liquid crystal display device was observed with a polarizing microscope under crossed Nicols while being tilted, the tilt angle at which the extinction position was obtained in the two alignment regions A and B was symmetrical with respect to the normal direction of the substrate. It is confirmed that
It was verified that the liquid crystal molecules 7 in the two alignment regions A and B were inclined in directions symmetric with respect to the normal direction of the substrate as shown in FIG.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法ならび
にその製造方法によれば、配向分割させるための複雑な
製造工程を増やすことなく、液晶の配向を2つの領域に
安定して分割することができ、広視角特性を有するアク
ティブマトリクス型液晶表示装置を安価に提供すること
ができ、しかもその液晶を安定に保つことができる。As described above, according to the active matrix type liquid crystal display device of the present invention, the method of driving the same, and the method of manufacturing the same, the alignment of the liquid crystal can be adjusted without increasing the number of complicated manufacturing steps for dividing the alignment. An active matrix type liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic can be stably divided into two regions, and the liquid crystal can be stably maintained.
【図1】本発明の一実施形態を説明するためのアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の断面状態の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a cross-sectional state of an active matrix type liquid crystal display device for describing an embodiment of the present invention.
【図2】本実施形態におけるアクティブマトリクス型液
晶表示装置の平面構成を概略的に示した説明図FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a planar configuration of an active matrix type liquid crystal display device according to the embodiment.
【図3】図2の構成における等価回路を示す図FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit in the configuration of FIG. 2;
【図4】図3に示した等価回路に対応して各部の電圧波
形を示す図FIG. 4 is a diagram showing voltage waveforms of respective parts corresponding to the equivalent circuit shown in FIG.
1,2 基板 3,31,32 画素電極 4,41,42 補助電極 5,10,50 信号電極 6 対向電極 7 液晶分子 8 +2Vの等電位線 9 −2Vの等電位線 11,14 TFT(薄膜トランジスタ) 12,15 寄生容量 13,16 蓄積容量 1, 2 substrate 3, 31, 32 pixel electrode 4, 41, 42 auxiliary electrode 5, 10, 50 signal electrode 6 counter electrode 7 liquid crystal molecule 8 + 2V equipotential line 9 -2V equipotential line 11,14 TFT (thin film transistor) ) 12,15 Parasitic capacitance 13,16 Storage capacitance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09F 9/30 343 G09G 3/36 G09G 3/36 G02F 1/137 505 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G09F 9/30 343 G09G 3/36 G09G 3/36 G02F 1/137 505
Claims (5)
填され、 一方の基板に、マトリクス状に配置された信号電極およ
び走査電極と、前記信号電極に薄膜トランジスタを介し
て電気的に接続された画素電極と、1つの前記画素電極
を2つの領域に分け、かつ前記信号電極に平行になるよ
うに配置された線状の補助電極とが設けられ、 他方の基板上に、前記一方の基板に対向して対向電極が
設けられたアクティブマトリクス型液晶表示装置であっ
て、 前記対向電極と前記画素電極との間に生じる第1の電界
の電界強度よりも、前記対向電極と前記補助電極との間
に生じる第2の電界の電界強度を高くし、かつ前記第1
の電界の向きと前記第2の電界の向きをほぼ等しくし、 さらに隣り合う信号電極に接続された画素電極と対向電
極とにより形成される電界の向きとが反対になるように
した、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。1. A liquid crystal layer is filled between a pair of substrates facing each other, and one of the substrates is electrically connected to signal electrodes and scanning electrodes arranged in a matrix form via a thin film transistor. And a linear auxiliary electrode that divides the one pixel electrode into two regions and is arranged to be parallel to the signal electrode. An active matrix type liquid crystal display device provided with a counter electrode opposed to a substrate, wherein the counter electrode and the auxiliary electrode are arranged to be smaller than an electric field intensity of a first electric field generated between the counter electrode and the pixel electrode. And increasing the electric field strength of the second electric field generated between the first electric field and the first electric field.
And the direction of the second electric field are made substantially equal, and the direction of the electric field formed by the pixel electrode and the counter electrode connected to the adjacent signal electrode is made opposite. Active matrix type liquid crystal display device.
に対して垂直方向に配向していることを特徴とする請求
項1記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。2. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal molecules are initially oriented in a direction perpendicular to the substrate.
によりスイッチがオン,オフする第1の薄膜トランジス
タが接続され、前記補助電極には前記走査電極と同じ電
位によりスイッチがオン,オフする第2の薄膜トランジ
スタが接続されており、 前記画素電極と前記走査電極との間に形成された第1の
寄生容量Cgd1と、前記画素電極あるいは前記画素電
極と導通した電荷保持用電極と前記走査電極に隣接した
走査電極の一部との間に形成された第1の蓄積容量Cs
t1と、前記画素電極と対向電極との間に形成された画
素容量Cl1との和をCt1とし、 前記補助電極と前記走査電極との間に形成された第2の
寄生容量Cgd2と、前記補助電極あるいは前記補助電
極と導通した電荷保持用電極と前記隣接した走査電極の
一部との間で形成された第2の蓄積容量Cst2と、前
記補助電極と前記対向電極との間に形成された容量Cl
2との和をCt2としたとき、Cst1/Ct1<Cs
t2/Ct2、かつCgd1/Cst1=Cgd2/C
st2であり、 さらに前記信号電極を隔てて隣り合う前記画素電極間に
おいて、接続されている前記蓄積容量は、同じ走査電極
の上に形成され、かつ接続されている薄膜トランジスタ
は、一方は前記蓄積容量を形成している走査電極の前段
の走査電極に接続され、他方は後段の走査電極に接続さ
れている、ことを特徴とする請求項1記載のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置。3. The pixel electrode is connected to a first thin-film transistor whose switch is turned on and off by the potential of the scanning electrode, and the auxiliary electrode is turned on and off by the same potential as the scanning electrode. 2 thin film transistors are connected to a first parasitic capacitance Cgd1 formed between the pixel electrode and the scan electrode, and a charge holding electrode and the scan electrode that are electrically connected to the pixel electrode or the pixel electrode. A first storage capacitor Cs formed between a part of an adjacent scanning electrode
The sum of t1 and a pixel capacitance Cl1 formed between the pixel electrode and the counter electrode is defined as Ct1, and a second parasitic capacitance Cgd2 formed between the auxiliary electrode and the scan electrode; A second storage capacitor Cst2 formed between an electrode or a charge holding electrode electrically connected to the auxiliary electrode and a part of the adjacent scanning electrode; and a second storage capacitor Cst2 formed between the auxiliary electrode and the counter electrode. Capacity Cl
Ct2 / Ct1 <Cs, where Ct2 is the sum of
t2 / Ct2, and Cgd1 / Cst1 = Cgd2 / C
The storage capacitor connected between the pixel electrodes adjacent to each other across the signal electrode is formed on the same scan electrode, and one of the connected thin film transistors is one of the storage capacitors. 2. The active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first and second scanning electrodes are connected to a scanning electrode at a preceding stage and the other scanning electrode is connected to a subsequent scanning electrode.
液晶表示装置を駆動するための駆動方法であって、 一つ走査電極に対して、薄膜トランジスタをオンするた
めの走査信号を印加する前の1走査期間に、オフ期間に
保持する電位よりも低い電位の変調信号を印加し、オン
するための走査信号を印加した後の1走査期間に、オフ
期間に保持する電位よりも高い電位の変調信号を印加す
ると共に、 前記一つの走査電極に隣接する走査電極に対して、薄膜
トランジスタをオンするための走査信号を印加する前の
1走査期間に、オフ期間に保持する電位よりも高い電位
の変調信号を印加し、オンするための走査信号を印加し
た後の1走査期間に、オフ期間に保持する電位よりも低
い電位の変調信号を印加することにより、 信号電極より供給される画像信号に、前記変調信号より
生じる電圧を重畳させた電圧を画素電極に印加すると共
に、 前記信号電極に印加する前記画像信号を、1走査期間ご
とに反転し、かつ隣り合う信号電極同士において画像信
号の位相を180°異ならせる、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の駆動方法。4. A driving method for driving an active matrix type liquid crystal display device according to claim 3, wherein one scan before applying a scan signal for turning on a thin film transistor to one scan electrode. During the period, a modulation signal having a potential lower than the potential held during the off period is applied, and a modulation signal having a higher potential than the potential held during the off period is applied during one scanning period after the scanning signal for turning on is applied. A modulation signal having a higher potential than a potential held in an off period during one scanning period before a scanning signal for turning on a thin film transistor is applied to a scanning electrode adjacent to the one scanning electrode. By applying a modulation signal having a potential lower than the potential held during the off period during one scanning period after applying the scanning signal for applying and turning on, the signal is supplied from the signal electrode. A voltage in which a voltage generated from the modulation signal is superimposed on the image signal is applied to the pixel electrode, and the image signal applied to the signal electrode is inverted every scanning period, and an image is generated between adjacent signal electrodes. A method for driving an active matrix liquid crystal display device, characterized in that the phases of signals are made different by 180 °.
液晶表示装置を製造するための製造方法であって、 一方の基板上に走査電極を形成した後、薄膜トランジス
タを形成し、次に信号電極とドレイン電極と電荷保持用
電極を同時に形成し、それらの上に絶縁層を全面に形成
した後、前記ドレイン電極および電荷保持用電極の上の
前記絶縁層を部分的に除去し、その後、補助電極と画素
電極を同時に形成する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の製造方法。5. A manufacturing method for manufacturing an active matrix type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a scanning electrode is formed on one of the substrates, a thin film transistor is formed, and then a signal electrode and a drain are formed. An electrode and a charge holding electrode are simultaneously formed, and an insulating layer is formed on the entire surface thereof.Then, the insulating layer on the drain electrode and the charge holding electrode is partially removed. A method for manufacturing an active matrix liquid crystal display device, wherein pixel electrodes are simultaneously formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012707A JPH11212107A (en) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Active matrix type liquid crystal display device, driving method thereof and manufacturing method thereof |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11212107A true JPH11212107A (en) | 1999-08-06 |
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| JP10012707A Pending JPH11212107A (en) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | Active matrix type liquid crystal display device, driving method thereof and manufacturing method thereof |
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|---|---|
| JP (1) | JPH11212107A (en) |
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1998
- 1998-01-26 JP JP10012707A patent/JPH11212107A/en active Pending
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