JP3039517B2 - アクティブマトリクス液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス液晶表示装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に横電界駆動方式を用いたアクティブマトリクス
型の液晶表示装置に関する。
し、特に横電界駆動方式を用いたアクティブマトリクス
型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜電界効果型トランジスタ（以下、Ｔ
ＦＴと略記する）を画素のスイッチング素子として用い
るアクティブマトリクス型液晶表示装置（以下、ＡＭＬ
ＣＤと略記する）は、高品位の画質を有し、携帯型コン
ピュータの表示デバイスあるいは最近では省スペースの
デスクトップコンピュータのモニターとして幅広く用い
られている。
ＦＴと略記する）を画素のスイッチング素子として用い
るアクティブマトリクス型液晶表示装置（以下、ＡＭＬ
ＣＤと略記する）は、高品位の画質を有し、携帯型コン
ピュータの表示デバイスあるいは最近では省スペースの
デスクトップコンピュータのモニターとして幅広く用い
られている。
【０００３】近年、液晶表示装置の高画質化を目的とし
て、視野角特性を向上させるために、横方向電界を利用
した表示方法が提案されている。この方法は、特開平５
−５０５２４７号公報に開示されており、ＴＦＴを形成
する第１の基板上に互いに平行に画素電極と対向電極を
形成し、これらの間に電圧を印加して、基板面に平行な
電界を形成することにより、液晶の異方軸（ダイレク
タ）の向きを変化させ、これによって透過光量を制御す
るものである。
て、視野角特性を向上させるために、横方向電界を利用
した表示方法が提案されている。この方法は、特開平５
−５０５２４７号公報に開示されており、ＴＦＴを形成
する第１の基板上に互いに平行に画素電極と対向電極を
形成し、これらの間に電圧を印加して、基板面に平行な
電界を形成することにより、液晶の異方軸（ダイレク
タ）の向きを変化させ、これによって透過光量を制御す
るものである。
【０００４】この液晶表示方式では、画素電極と対向電
極との間に電圧を印加した場合、ダイレクタが基板面内
で回転するので、ツイスティッドネマティック（ＴＮ）
方式の場合のように、ダイレクタが基板面からはずれて
立ち上がり、ダイレクタの方向から見たときと、基板法
線方向から見込んだときで、透過光量と印加電圧との関
係が大きく異なってしまうといった問題は発生せず、非
常に広い視角から見て、良好な画像を得ることができ
る。
極との間に電圧を印加した場合、ダイレクタが基板面内
で回転するので、ツイスティッドネマティック（ＴＮ）
方式の場合のように、ダイレクタが基板面からはずれて
立ち上がり、ダイレクタの方向から見たときと、基板法
線方向から見込んだときで、透過光量と印加電圧との関
係が大きく異なってしまうといった問題は発生せず、非
常に広い視角から見て、良好な画像を得ることができ
る。
【０００５】図５に示すように、液晶層をホモジニアス
配向とし、互いに偏光軸が直交する２枚の偏光板でこれ
をはさみ、一方の偏光軸を液晶の配向方向に等しくとる
ことにより、電圧無印加で黒とし、電圧印加により液晶
を電界の向きにツイスト変形させて白にする方式が、黒
輝度を安定して低くできるため、多く用いられている。
配向とし、互いに偏光軸が直交する２枚の偏光板でこれ
をはさみ、一方の偏光軸を液晶の配向方向に等しくとる
ことにより、電圧無印加で黒とし、電圧印加により液晶
を電界の向きにツイスト変形させて白にする方式が、黒
輝度を安定して低くできるため、多く用いられている。
【０００６】この液晶モードでは、横方向に電界を印加
するので、ＴＦＴを形成する第１の基板に対向する第２
基板の液晶層側に透明電極が存在しない。従って、第２
の基板の液晶層側に形成されるカラーフィルター（以
下、ＣＦと略記する）の色層、ブラックマトリクス（以
下、ＢＭと略記する）が電気的に遮蔽されていない。こ
の結果、液晶パネルに印加される電界により、カラーフ
ィルター内部の電荷分布が変化し、電界が乱される。こ
のような電界の擾乱は、クロストークや残像といった表
示品位の劣化を招く。特に、ＢＭ電位が対向電極電位と
異なる場合、ＢＭ近傍から表示開口部に向けて電荷の移
動が生じ、残像を引き起こすことになる。
するので、ＴＦＴを形成する第１の基板に対向する第２
基板の液晶層側に透明電極が存在しない。従って、第２
の基板の液晶層側に形成されるカラーフィルター（以
下、ＣＦと略記する）の色層、ブラックマトリクス（以
下、ＢＭと略記する）が電気的に遮蔽されていない。こ
の結果、液晶パネルに印加される電界により、カラーフ
ィルター内部の電荷分布が変化し、電界が乱される。こ
のような電界の擾乱は、クロストークや残像といった表
示品位の劣化を招く。特に、ＢＭ電位が対向電極電位と
異なる場合、ＢＭ近傍から表示開口部に向けて電荷の移
動が生じ、残像を引き起こすことになる。
【０００７】これを防ぐ方法として、ＢＭを導電性材料
で形成し、導電性ペースト等でこれをＴＦＴ基板側に接
続し、対向電極と等電位に固定する手法が、特開平９−
２６９５０４号公報で公開されている。
で形成し、導電性ペースト等でこれをＴＦＴ基板側に接
続し、対向電極と等電位に固定する手法が、特開平９−
２６９５０４号公報で公開されている。
【０００８】また、特開平９−４３５８９号公報には、
表示ムラのないパネルを得るために、ＢＭの抵抗率を増
大させる方法が提案されているが、上述の問題を改善す
るにはそれだけでは十分ではない。
表示ムラのないパネルを得るために、ＢＭの抵抗率を増
大させる方法が提案されているが、上述の問題を改善す
るにはそれだけでは十分ではない。
【０００９】更に、特開平８−２６３０２１号公報に
は、ＴＮ方式の液晶表示パネルにおいて、第２の基板の
液晶層側に設ける透明電極をフローティングにする方法
が提案されているが、この方法は、横方向電界方式の液
晶表示パネルに関するものであり、表示開口部の電界形
成には直接関与しないＢＭをフローティングにするもの
であり、構造上も本質的にも異なるものである。
は、ＴＮ方式の液晶表示パネルにおいて、第２の基板の
液晶層側に設ける透明電極をフローティングにする方法
が提案されているが、この方法は、横方向電界方式の液
晶表示パネルに関するものであり、表示開口部の電界形
成には直接関与しないＢＭをフローティングにするもの
であり、構造上も本質的にも異なるものである。
【００１０】また、再表Ｗ０９５／２５２９１におい
て、第２の基板上にシールド電極を構成し、これに一定
電位を与え、このシールド電極にＢＭの役割を持たせる
方法が提案されている。この中で、固定電位のシールド
電極と信号線との容量結合に伴う信号遅延を防ぐため
に、シールド電極にスリットを設ける方法が開示されて
いる。しかし、この方法の場合、ＢＭはフローティング
で用いており、その電位を対向電極電位に近づける目的
で、アクティブマトリクス基板側の電極との重なり面積
を設定するために、走査線とオーバーラップする領域の
一部でのみブラックマトリクスにスリットを入れるもの
であるので、目的、構成とも本質的に異なるものであ
る。
て、第２の基板上にシールド電極を構成し、これに一定
電位を与え、このシールド電極にＢＭの役割を持たせる
方法が提案されている。この中で、固定電位のシールド
電極と信号線との容量結合に伴う信号遅延を防ぐため
に、シールド電極にスリットを設ける方法が開示されて
いる。しかし、この方法の場合、ＢＭはフローティング
で用いており、その電位を対向電極電位に近づける目的
で、アクティブマトリクス基板側の電極との重なり面積
を設定するために、走査線とオーバーラップする領域の
一部でのみブラックマトリクスにスリットを入れるもの
であるので、目的、構成とも本質的に異なるものであ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、横電界方式
の液晶表示装置においては、カラーフィルターの色層か
ら液晶層への不純物の拡散を防ぐためにオーバーコート
層を色層の上に形成している。ＢＭにＴＦＴ基板側から
電位を供給するためには、オーバーコート層を周辺にお
いて除去し、ＢＭを露出させる工程が必要であり、工程
の増加を招くという問題点がある。また、ＢＭは、液晶
層をはさんで多くの信号線と容量的に結合されており、
これらの信号線電位の変動に伴うＢＭ電位の変動を抑え
るためには、ＢＭの低抵抗化が必要であり、大面積に適
用する場合には材料の選択の幅が限られるという問題点
がある。
の液晶表示装置においては、カラーフィルターの色層か
ら液晶層への不純物の拡散を防ぐためにオーバーコート
層を色層の上に形成している。ＢＭにＴＦＴ基板側から
電位を供給するためには、オーバーコート層を周辺にお
いて除去し、ＢＭを露出させる工程が必要であり、工程
の増加を招くという問題点がある。また、ＢＭは、液晶
層をはさんで多くの信号線と容量的に結合されており、
これらの信号線電位の変動に伴うＢＭ電位の変動を抑え
るためには、ＢＭの低抵抗化が必要であり、大面積に適
用する場合には材料の選択の幅が限られるという問題点
がある。
【００１２】従って、大面積において低コストで作製す
るという観点からは、ＢＭの電位を固定する方法は不利
であるといえる。しかし、ＢＭをフローティングとした
場合、ＢＭ電位は次のようにＴＦＴ基板上の電位変動に
より変化し、抵抗値のいかんに関わらず表示に大きな影
響を与える。
るという観点からは、ＢＭの電位を固定する方法は不利
であるといえる。しかし、ＢＭをフローティングとした
場合、ＢＭ電位は次のようにＴＦＴ基板上の電位変動に
より変化し、抵抗値のいかんに関わらず表示に大きな影
響を与える。
【００１３】まず、液晶表示パネルの動作開始直後は、
ＢＭ上の各点の電位は、ＴＦＴ基板上で重なっている電
極の電位と等しくなる。即ち、走査線の引き出し配線が
密集している走査線取り出し辺近傍のＢＭ電位は走査線
のオフ電位Ｖgoffに等しく、表示画素部のＢＭ電位は走
査線、信号線、対向／画素電極の平均値となる。
ＢＭ上の各点の電位は、ＴＦＴ基板上で重なっている電
極の電位と等しくなる。即ち、走査線の引き出し配線が
密集している走査線取り出し辺近傍のＢＭ電位は走査線
のオフ電位Ｖgoffに等しく、表示画素部のＢＭ電位は走
査線、信号線、対向／画素電極の平均値となる。
【００１４】このように、ＢＭ電位は場所により大きく
異なるので、走査線取り出し辺と表示画素部の間で、Ｂ
Ｍを介して電流が流れ、ＢＭ電位を均一にしようとす
る。この電流が流れる間は、表示部の走査線取り出し辺
から数ｍｍの領域で、ＢＭ電位は対向電極電位よりかな
り低くなる。この時、ＢＭエッジから画素の両端のコラ
ムに強い横方向電界が発生するため、両端のコラムで液
晶のツイスト変形が発生し、黒表示でもこの部分が光っ
てしまう。ＢＭ抵抗値が十分低い場合は、ＢＭ電位の均
一化が瞬時にして起こるため、この現象は表示上現れな
いが、ＢＭ抵抗値が高い場合、パネル動作開始からしば
らくすると、黒表示で走査線取り出し辺が光るという表
示異常をきたす。
異なるので、走査線取り出し辺と表示画素部の間で、Ｂ
Ｍを介して電流が流れ、ＢＭ電位を均一にしようとす
る。この電流が流れる間は、表示部の走査線取り出し辺
から数ｍｍの領域で、ＢＭ電位は対向電極電位よりかな
り低くなる。この時、ＢＭエッジから画素の両端のコラ
ムに強い横方向電界が発生するため、両端のコラムで液
晶のツイスト変形が発生し、黒表示でもこの部分が光っ
てしまう。ＢＭ抵抗値が十分低い場合は、ＢＭ電位の均
一化が瞬時にして起こるため、この現象は表示上現れな
いが、ＢＭ抵抗値が高い場合、パネル動作開始からしば
らくすると、黒表示で走査線取り出し辺が光るという表
示異常をきたす。
【００１５】一方、表示部のＢＭ電位は、大きく負にバ
イアスされた走査線の影響により、対向電極電位よりや
や低い値となっている。このようなＢＭ電位と対向電極
電位との間の電位差は、ＢＭ近傍から画素表示領域に向
けての電荷の移動をもたらす。このような電荷移動はＢ
Ｍの抵抗値が低いほど顕著になる。従って、ＢＭ抵抗値
が低い場合、短時間の残像を強く引き起こすという問題
がある。
イアスされた走査線の影響により、対向電極電位よりや
や低い値となっている。このようなＢＭ電位と対向電極
電位との間の電位差は、ＢＭ近傍から画素表示領域に向
けての電荷の移動をもたらす。このような電荷移動はＢ
Ｍの抵抗値が低いほど顕著になる。従って、ＢＭ抵抗値
が低い場合、短時間の残像を強く引き起こすという問題
がある。
【００１６】本発明の目的は、横方向電界駆動型のアク
ティブマトリクス液晶表示装置において、ＢＭをフロー
ティング状態に保ったままで、ＢＭ電位を適正な状態に
保ち、残像やムラなどのない良好な表示品位を得るため
の構造を提供することにある。
ティブマトリクス液晶表示装置において、ＢＭをフロー
ティング状態に保ったままで、ＢＭ電位を適正な状態に
保ち、残像やムラなどのない良好な表示品位を得るため
の構造を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、２枚の対向す
る透明絶縁性基板を有し、第１の基板上には、複数の走
査線および複数の信号線と、前記走査線と前記信号線の
各交点近傍に設けた薄膜トランジスタと、前記薄膜トラ
ンジスタに接続された画素電極と、前記画素電極と相対
するように設けられた対向電極とを配設し、第２の基板
上には、前記画素電極に対向する領域に開口を設けたブ
ラックマトリクスを有し、前記画素電極と前記対向電極
との間に印加した電圧で液晶層に略平行な電界を発生さ
せることにより、前記２枚の対向する基板の間に挟持さ
れた液晶を制御するアクティブマトリクス液晶表示装置
において、前記ブラックマトリクスの電位が前記対向電
極の電位に略等しくなるように、該ブラックマトリクス
の前記走査線または前記信号線に対向する領域の少なく
とも一部に、所定の面積の開口を設けたものである。
る透明絶縁性基板を有し、第１の基板上には、複数の走
査線および複数の信号線と、前記走査線と前記信号線の
各交点近傍に設けた薄膜トランジスタと、前記薄膜トラ
ンジスタに接続された画素電極と、前記画素電極と相対
するように設けられた対向電極とを配設し、第２の基板
上には、前記画素電極に対向する領域に開口を設けたブ
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との間に印加した電圧で液晶層に略平行な電界を発生さ
せることにより、前記２枚の対向する基板の間に挟持さ
れた液晶を制御するアクティブマトリクス液晶表示装置
において、前記ブラックマトリクスの電位が前記対向電
極の電位に略等しくなるように、該ブラックマトリクス
の前記走査線または前記信号線に対向する領域の少なく
とも一部に、所定の面積の開口を設けたものである。
【００１８】本発明においては、各単位画素で、走査線
が他の電極に覆われていない領域とブラックマトリクス
とがオーバーラップする面積をＳg、信号線が他の電極
に覆われていない領域とブラックマトリクスとがオーバ
ーラップする面積をＳｄ、非選択時の走査線の電位をＶ
goff、対向電極に供給する電位をＶcoｍ、信号線電位の
時間平均をＶs 、液晶のダイレクタ方向の誘電率をε
Ｈ、ダイレクタに垂直な方向の誘電率をεＰとする時、
次式（１）の関係が成立するように前記スリットの大き
さが設定されることが好ましい。
が他の電極に覆われていない領域とブラックマトリクス
とがオーバーラップする面積をＳg、信号線が他の電極
に覆われていない領域とブラックマトリクスとがオーバ
ーラップする面積をＳｄ、非選択時の走査線の電位をＶ
goff、対向電極に供給する電位をＶcoｍ、信号線電位の
時間平均をＶs 、液晶のダイレクタ方向の誘電率をε
Ｈ、ダイレクタに垂直な方向の誘電率をεＰとする時、
次式（１）の関係が成立するように前記スリットの大き
さが設定されることが好ましい。
【００１９】
【００２０】また、本発明は、２枚の対向する透明絶縁
性基板を有し、第１の基板上には、複数の走査線および
複数の信号線と、前記走査線と前記信号線の各交点近傍
に設けた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに
接続された画素電極と、前記画素電極と相対するように
設けられた対向電極とを配設し、前記画素電極と前記対
向電極との間に印加した電圧で液晶層にほぼ平行な電界
を発生させることにより、前記２枚の対向する基板の間
に挟持された液晶を制御するアクティブマトリックス液
晶表示装置において、第２の基板上に配設されるブラッ
クマトリクスが表示外周部まで延在し、前記第１の基板
上の前記走査線の信号を取り出す端子と表示する領域と
の間に、対向電極と等電位となるバスラインが表示の辺
に沿って配置され、前記バスラインに対向する第２の基
板上の領域で、表示部の走査線を取り出す辺の全域にわ
たってブラックマトリクスにスリットが形成されている
ものである。
性基板を有し、第１の基板上には、複数の走査線および
複数の信号線と、前記走査線と前記信号線の各交点近傍
に設けた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに
接続された画素電極と、前記画素電極と相対するように
設けられた対向電極とを配設し、前記画素電極と前記対
向電極との間に印加した電圧で液晶層にほぼ平行な電界
を発生させることにより、前記２枚の対向する基板の間
に挟持された液晶を制御するアクティブマトリックス液
晶表示装置において、第２の基板上に配設されるブラッ
クマトリクスが表示外周部まで延在し、前記第１の基板
上の前記走査線の信号を取り出す端子と表示する領域と
の間に、対向電極と等電位となるバスラインが表示の辺
に沿って配置され、前記バスラインに対向する第２の基
板上の領域で、表示部の走査線を取り出す辺の全域にわ
たってブラックマトリクスにスリットが形成されている
ものである。
【００２１】本発明においては、前記第１の基板上の前
記信号線を取り出す端子と表示する領域との間に、対向
電極と等電位となるバスラインが表示の辺に沿って配置
され、前記バスラインに対向する第２の基板上の領域
で、前記表示部の信号線を取り出す辺の全域にわたって
ブラックマトリクスにスリットが形成されている構成と
してもよい。
記信号線を取り出す端子と表示する領域との間に、対向
電極と等電位となるバスラインが表示の辺に沿って配置
され、前記バスラインに対向する第２の基板上の領域
で、前記表示部の信号線を取り出す辺の全域にわたって
ブラックマトリクスにスリットが形成されている構成と
してもよい。
【００２２】本発明においては、前記ブラックマトリク
スが樹脂組成物からなり、体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以
上であることが好ましい。
スが樹脂組成物からなり、体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以
上であることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明に係るアクティブマトリク
ス液晶表示装置は、その好ましい一実施の形態におい
て、２枚の対向する透明絶縁性基板のうち、ＴＦＴ側基
板（図１（ｂ）の６）上には、複数の走査線（図１
（ｂ）の９）および複数の信号線と、走査線と信号線の
各交点近傍に設けた薄膜トランジスタと、薄膜トランジ
スタに接続された画素電極と、画素電極と相対するよう
に設けられた対向電極とを有し、画素電極と対向電極と
の間に印加した電圧で液晶層に略平行な電界を発生させ
るアクティブマトリクス液晶表示装置において、ＣＦ側
基板上に配設されるブラックマトリクス（図１（ａ）の
３）の、各画素の走査線に対向する領域の一部に所定の
大きさのスリット（図１（ａ）の４）を形成したもので
ある。
ス液晶表示装置は、その好ましい一実施の形態におい
て、２枚の対向する透明絶縁性基板のうち、ＴＦＴ側基
板（図１（ｂ）の６）上には、複数の走査線（図１
（ｂ）の９）および複数の信号線と、走査線と信号線の
各交点近傍に設けた薄膜トランジスタと、薄膜トランジ
スタに接続された画素電極と、画素電極と相対するよう
に設けられた対向電極とを有し、画素電極と対向電極と
の間に印加した電圧で液晶層に略平行な電界を発生させ
るアクティブマトリクス液晶表示装置において、ＣＦ側
基板上に配設されるブラックマトリクス（図１（ａ）の
３）の、各画素の走査線に対向する領域の一部に所定の
大きさのスリット（図１（ａ）の４）を形成したもので
ある。
【００２４】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
【００２５】［実施例１］本発明の第１の実施例につい
て、図１乃至図３を用いて説明する。図１（ａ）は、本
発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス液晶表
示装置の液晶パネル全体を表すものであり、図１（ｂ）
は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面を示すもので
ある。また、図２は、走査線引き出し配線の周辺を上か
ら見た図であり、図３は、表示部の単位画素の平面図で
ある。
て、図１乃至図３を用いて説明する。図１（ａ）は、本
発明の第１の実施例に係るアクティブマトリクス液晶表
示装置の液晶パネル全体を表すものであり、図１（ｂ）
は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面を示すもので
ある。また、図２は、走査線引き出し配線の周辺を上か
ら見た図であり、図３は、表示部の単位画素の平面図で
ある。
【００２６】まず、本実施例に係るアクティブマトリク
ス液晶表示装置の製造方法について説明すると、ＴＦＴ
基板は以下のようにして作製する。まず、ＴＦＴ側基板
上に、走査線９および対向電極配線１６および対向電極
１９などとなる金属層として、Ｃｒ膜を２５０ｎｍ程度
の膜厚で堆積し、これをパタン化する。この上に、ゲー
ト絶縁膜として窒化シリコン膜を膜厚４００ｎｍ程度、
非晶質シリコン膜を膜厚３００ｎｍ程度、ｎ型非晶質シ
リコン膜を膜厚３０ｎｍ程度連続で堆積し、非晶質シリ
コン膜およびｎ型非晶質シリコン膜を島状非晶質シリコ
ン２０の形状にパタン化する。
ス液晶表示装置の製造方法について説明すると、ＴＦＴ
基板は以下のようにして作製する。まず、ＴＦＴ側基板
上に、走査線９および対向電極配線１６および対向電極
１９などとなる金属層として、Ｃｒ膜を２５０ｎｍ程度
の膜厚で堆積し、これをパタン化する。この上に、ゲー
ト絶縁膜として窒化シリコン膜を膜厚４００ｎｍ程度、
非晶質シリコン膜を膜厚３００ｎｍ程度、ｎ型非晶質シ
リコン膜を膜厚３０ｎｍ程度連続で堆積し、非晶質シリ
コン膜およびｎ型非晶質シリコン膜を島状非晶質シリコ
ン２０の形状にパタン化する。
【００２７】さらに、周辺において、対向電極と等電位
のバスライン１０と対向電極配線１６とを接続するため
のコンタクトホールを形成した後、信号線１７および画
素電極１８および対向電極と等電位のバスライン１０な
どとなる金属層としてＣｒ膜を膜厚２５０ｎｍ程度堆積
し、これをパタン化する。さらに、パッシベーション１
３として窒化シリコン膜を膜厚２００ｎｍ程度堆積し、
走査線取り出し端子１および信号線取り出し端子２のと
ころでこれを除去する。以上の工程によりＴＦＴ基板が
作製される。
のバスライン１０と対向電極配線１６とを接続するため
のコンタクトホールを形成した後、信号線１７および画
素電極１８および対向電極と等電位のバスライン１０な
どとなる金属層としてＣｒ膜を膜厚２５０ｎｍ程度堆積
し、これをパタン化する。さらに、パッシベーション１
３として窒化シリコン膜を膜厚２００ｎｍ程度堆積し、
走査線取り出し端子１および信号線取り出し端子２のと
ころでこれを除去する。以上の工程によりＴＦＴ基板が
作製される。
【００２８】次に、ＣＦ基板を以下のようにして作製す
る。ＣＦ側透明絶縁性基板７の裏面に２０ｎｍ程度の厚
さのＩＴＯ膜を堆積した後、表面上に、カーボン粒子を
含有させた樹脂組成物を膜厚１.３μｍ程度堆積し、図
３のように、表示部においては、開口パタン２１および
走査線とオーバーラップする部分設けるスリット２５を
形成し、周辺においては、走査線取り出し辺に沿って設
けるスリットパタン４を形成する。これによりブラック
マトリクス３を形成する。形成されたＢＭの体積抵抗率
は１０9〜１０11Ωｃｍであった。
る。ＣＦ側透明絶縁性基板７の裏面に２０ｎｍ程度の厚
さのＩＴＯ膜を堆積した後、表面上に、カーボン粒子を
含有させた樹脂組成物を膜厚１.３μｍ程度堆積し、図
３のように、表示部においては、開口パタン２１および
走査線とオーバーラップする部分設けるスリット２５を
形成し、周辺においては、走査線取り出し辺に沿って設
けるスリットパタン４を形成する。これによりブラック
マトリクス３を形成する。形成されたＢＭの体積抵抗率
は１０9〜１０11Ωｃｍであった。
【００２９】ここで、走査線上に形成されたスリットの
サイズは幅６μｍ、長さ５０μｍとし、これにより、設
計された駆動条件において式（１）の関係を満たすよう
にした。また、走査線取り出し辺に沿って設けるスリッ
トパタン４は、幅１００μｍで走査線取り出し辺全体に
わたって形成した。さらにこの上に、ＲＧＢそれぞれの
色層を１.２μｍ程度の厚さで形成し、これをパタン化
する。しかる後に、オーバーコートを膜厚１.０μｍ程
度形成する。以上の工程によりＣＦ基板が作製される。
サイズは幅６μｍ、長さ５０μｍとし、これにより、設
計された駆動条件において式（１）の関係を満たすよう
にした。また、走査線取り出し辺に沿って設けるスリッ
トパタン４は、幅１００μｍで走査線取り出し辺全体に
わたって形成した。さらにこの上に、ＲＧＢそれぞれの
色層を１.２μｍ程度の厚さで形成し、これをパタン化
する。しかる後に、オーバーコートを膜厚１.０μｍ程
度形成する。以上の工程によりＣＦ基板が作製される。
【００３０】上述の工程により作製されたＴＦＴ基板６
およびＣＦ基板７の上に、配向膜２６を塗布し、ＴＦＴ
基板側で画素電極の長手方向と１５度の角度をなす図３
の３６の方向に、ＣＦ基板側で図３の３６と１８０度反
対の方向にラビング処理をする。
およびＣＦ基板７の上に、配向膜２６を塗布し、ＴＦＴ
基板側で画素電極の長手方向と１５度の角度をなす図３
の３６の方向に、ＣＦ基板側で図３の３６と１８０度反
対の方向にラビング処理をする。
【００３１】しかる後に、シール材塗布、スペーサ散布
の後、両者を貼り合わせ、これに液晶を注入して、封止
した。ここで、液晶層のセルギャップは４.５μｍと
し、注入する液晶の屈折率異方性Δｎは０.０７０とし
た。これにより白表示の色味を良好なものとすることが
できた。さらに、液晶は比抵抗を１０14Ωｃｍ以上のも
のを用いた。さらに、これを挟むようにして、クロスニ
コルをなす偏光板を貼付した。ＣＦ側偏光板の偏光軸３
７は、ラビング方向に平行に、また、ＴＦＴ側偏光板の
偏光軸３８は、これと垂直な方向に設定した。
の後、両者を貼り合わせ、これに液晶を注入して、封止
した。ここで、液晶層のセルギャップは４.５μｍと
し、注入する液晶の屈折率異方性Δｎは０.０７０とし
た。これにより白表示の色味を良好なものとすることが
できた。さらに、液晶は比抵抗を１０14Ωｃｍ以上のも
のを用いた。さらに、これを挟むようにして、クロスニ
コルをなす偏光板を貼付した。ＣＦ側偏光板の偏光軸３
７は、ラビング方向に平行に、また、ＴＦＴ側偏光板の
偏光軸３８は、これと垂直な方向に設定した。
【００３２】次に、本実施例に係るアクティブマトリク
ス液晶表示装置の構成について説明する。図１を参照す
ると、ＴＦＴ側透明絶縁性基板６とＣＦ側透明絶縁性基
板７は、２辺をほぼ一致させるようにして貼り合わされ
ており、それ以外の２辺で走査線取り出し端子１および
信号線取り出し端子２を形成する。ＣＦ側透明絶縁性基
板７上に配するブラックマトリクス３は、基板のエッジ
まで拡延して形成している。ＴＦＴ基板上の、走査線取
り出し端子１と表示部５との間には、走査線取り出し辺
にそって、対向電極と等電位のバスライン１０を配置し
ている。このバスラインは、ゲート絶縁膜１２を介して
走査線９の一部を覆うように形成され、この上には、さ
らにパッシベーション膜１３が形成されている。
ス液晶表示装置の構成について説明する。図１を参照す
ると、ＴＦＴ側透明絶縁性基板６とＣＦ側透明絶縁性基
板７は、２辺をほぼ一致させるようにして貼り合わされ
ており、それ以外の２辺で走査線取り出し端子１および
信号線取り出し端子２を形成する。ＣＦ側透明絶縁性基
板７上に配するブラックマトリクス３は、基板のエッジ
まで拡延して形成している。ＴＦＴ基板上の、走査線取
り出し端子１と表示部５との間には、走査線取り出し辺
にそって、対向電極と等電位のバスライン１０を配置し
ている。このバスラインは、ゲート絶縁膜１２を介して
走査線９の一部を覆うように形成され、この上には、さ
らにパッシベーション膜１３が形成されている。
【００３３】また、図２を参照すると、スリット４が形
成されている部分以外の領域はすべてＢＭ３で覆われて
いる。図２でスリットより左側の領域では、ＢＭはほと
んどの領域で走査線とオーバーラップしている。これに
対し、スリット４より表示部側では、対向電極と等電位
のバスライン１０から、これと接続された対向電極配線
１６が、走査線９と同一の金属層により、走査線９と平
行に表示部５に向けて延伸されている。
成されている部分以外の領域はすべてＢＭ３で覆われて
いる。図２でスリットより左側の領域では、ＢＭはほと
んどの領域で走査線とオーバーラップしている。これに
対し、スリット４より表示部側では、対向電極と等電位
のバスライン１０から、これと接続された対向電極配線
１６が、走査線９と同一の金属層により、走査線９と平
行に表示部５に向けて延伸されている。
【００３４】このように、ＢＭが走査線９および対向電
極配線１６とのみオーバーラップするのは１００μｍ程
度だけで、そこから先は表示部５となる。従って、スリ
ット４より右側でＢＭ電位が平均として負に強くバイア
スされるところはない。ＣＦ基板７上でこのバスライン
と対向する領域では、ＢＭにスリット４が形成されてい
る。ＢＭ上には、ＢＭおよびＣＦの色層からの不純物が
液晶中に拡散するのを防ぐために、オーバーコート１１
が配されている。
極配線１６とのみオーバーラップするのは１００μｍ程
度だけで、そこから先は表示部５となる。従って、スリ
ット４より右側でＢＭ電位が平均として負に強くバイア
スされるところはない。ＣＦ基板７上でこのバスライン
と対向する領域では、ＢＭにスリット４が形成されてい
る。ＢＭ上には、ＢＭおよびＣＦの色層からの不純物が
液晶中に拡散するのを防ぐために、オーバーコート１１
が配されている。
【００３５】ＴＦＴ基板６およびＣＦ基板７の上にはそ
れぞれ配向膜２６が配され、シール材８によって外界と
遮断された空間に液晶層１４を挟持する。配向膜は図３
の３６の方向もしくはこれと１８０度反対の向きにラビ
ングされており、液晶はこれと平行な方向にホモジニア
ス配向されている。ＣＦ側基板７のＢＭおよび色層が形
成される面を表面とすると、表示面からの静電気の影響
により表示が乱れるのを防ぐために、裏面には透明導電
膜として裏面ＩＴＯ３５が形成されている。
れぞれ配向膜２６が配され、シール材８によって外界と
遮断された空間に液晶層１４を挟持する。配向膜は図３
の３６の方向もしくはこれと１８０度反対の向きにラビ
ングされており、液晶はこれと平行な方向にホモジニア
ス配向されている。ＣＦ側基板７のＢＭおよび色層が形
成される面を表面とすると、表示面からの静電気の影響
により表示が乱れるのを防ぐために、裏面には透明導電
膜として裏面ＩＴＯ３５が形成されている。
【００３６】さらに、これを挟むようにクロスニコルを
形成する２枚の偏光板３３、３４を配する。ここで、Ｃ
Ｆ側偏光板の偏光軸の向き３７は、ラビング方向３６に
平行にとり、またＴＦＴ側偏光板の偏光軸３８は、これ
と垂直にとった。
形成する２枚の偏光板３３、３４を配する。ここで、Ｃ
Ｆ側偏光板の偏光軸の向き３７は、ラビング方向３６に
平行にとり、またＴＦＴ側偏光板の偏光軸３８は、これ
と垂直にとった。
【００３７】次に、図３を参照すると、走査線９と同一
の金属層で形成され対向電極バスライン１６に接続され
た対向電極１９、及び、信号線１７と同一の金属層で形
成され薄膜トランジスタのソース電極に接続された画素
電極１８とは、信号線１７に平行に延伸されている。画
素電極１８および対向電極１９のエッジは、両側ともそ
れぞれ結合されており、結合部はゲート絶縁膜１２をは
さんでオーバーラップし、画素の蓄積容量を形成してい
る。さらに画素電極１８および対向電極１９のエッジ
は、斜め方向に切られた形状を有する。これは、エッジ
において、液晶ダイレクタを通常と逆方向にツイストさ
せる電界が発生することを防ぐために形成するものであ
る。
の金属層で形成され対向電極バスライン１６に接続され
た対向電極１９、及び、信号線１７と同一の金属層で形
成され薄膜トランジスタのソース電極に接続された画素
電極１８とは、信号線１７に平行に延伸されている。画
素電極１８および対向電極１９のエッジは、両側ともそ
れぞれ結合されており、結合部はゲート絶縁膜１２をは
さんでオーバーラップし、画素の蓄積容量を形成してい
る。さらに画素電極１８および対向電極１９のエッジ
は、斜め方向に切られた形状を有する。これは、エッジ
において、液晶ダイレクタを通常と逆方向にツイストさ
せる電界が発生することを防ぐために形成するものであ
る。
【００３８】ＢＭは、図８に示す従来例と同様、表示開
口部を取り囲むような形状２１で開口されている。この
ままでは、走査線９が信号線１７およびＴＦＴのソース
／ドレイン電極および島状非晶質シリコン２０に覆われ
ていない領域すべてで、ＢＭとオーバーラップするの
で、この間の容量結合が大きく、ＢＭ電位は対向電極電
位よりマイナス側にバイアスされ、残像等の問題を生ぜ
しむる。
口部を取り囲むような形状２１で開口されている。この
ままでは、走査線９が信号線１７およびＴＦＴのソース
／ドレイン電極および島状非晶質シリコン２０に覆われ
ていない領域すべてで、ＢＭとオーバーラップするの
で、この間の容量結合が大きく、ＢＭ電位は対向電極電
位よりマイナス側にバイアスされ、残像等の問題を生ぜ
しむる。
【００３９】この問題点を数式を用いて説明する。ＢＭ
電位の一般的性質を説明するため、ＢＭを微小なエレメ
ントに分解し、各エレメントiに対し、ＴＦＴ基板上で
対向する電極の面積をＳi、電位をＶi(TFT)、各エレメ
ントの電位をＶi(BM)、挟持する液晶の縦方向の平均的
な誘電率をεi、液晶層厚をｄ、各エレメントの帯電量
をＱiとして、考えることにする。まず、各エレメント
のＢＭ電位と帯電量との間には、常に式（２）の関係が
成立する。
電位の一般的性質を説明するため、ＢＭを微小なエレメ
ントに分解し、各エレメントiに対し、ＴＦＴ基板上で
対向する電極の面積をＳi、電位をＶi(TFT)、各エレメ
ントの電位をＶi(BM)、挟持する液晶の縦方向の平均的
な誘電率をεi、液晶層厚をｄ、各エレメントの帯電量
をＱiとして、考えることにする。まず、各エレメント
のＢＭ電位と帯電量との間には、常に式（２）の関係が
成立する。
【００４０】
【００４１】式（３）で定義されるＢＭの全電荷量Ｑ
は、ＢＭが他と完全に絶縁されているとすると、時間に
よらず一定である。
は、ＢＭが他と完全に絶縁されているとすると、時間に
よらず一定である。
【００４２】
【００４３】液晶パネルの動作開始前を初期状態とする
と、初期状態ではすべての電位が等電位であるので、式
（２）から各々のＢＭエレメントの帯電量Ｑi＝０であ
る。液晶パネルの動作を開始すると各Ｖi(TFT)は０では
なくなるが、ＢＭはＴＦＴ側の配線に比して高抵抗であ
るので、電流はすぐに流れないので、開始直後ではＱi
＝０のままである。従って、次の式（４）が成立する。
と、初期状態ではすべての電位が等電位であるので、式
（２）から各々のＢＭエレメントの帯電量Ｑi＝０であ
る。液晶パネルの動作を開始すると各Ｖi(TFT)は０では
なくなるが、ＢＭはＴＦＴ側の配線に比して高抵抗であ
るので、電流はすぐに流れないので、開始直後ではＱi
＝０のままである。従って、次の式（４）が成立する。
【００４４】
【００４５】動作開始後、各点のＶi(TFT)はそれぞれ異
なるので、ＢＭのエレメント間で電位差が生ずる。ＢＭ
は絶縁体ではないので、この電位差によりＢＭネットワ
ークに電流が生ずる。各Ｖi(TFT)には高周波数で変化す
る成分もあり、Ｖi(BM)はこれと共に変化するが、ＢＭ
を流れる電流はこれに追従せず、各点のＢＭ電位の時間
平均＜Ｖi(BM)＞で決まる電位差によってエレメント間
に電流が流れ、これに伴って各点のＱiが変化し、最終
的にすべての点のＢＭ電位の時間平均＜Ｖi(BM)＞がほ
ぼ一定のＶ(BM)となる。式（２）および式（３）の時間
平均をとることにより、Ｖ(BM)は式（５）を満たすこと
になる。
なるので、ＢＭのエレメント間で電位差が生ずる。ＢＭ
は絶縁体ではないので、この電位差によりＢＭネットワ
ークに電流が生ずる。各Ｖi(TFT)には高周波数で変化す
る成分もあり、Ｖi(BM)はこれと共に変化するが、ＢＭ
を流れる電流はこれに追従せず、各点のＢＭ電位の時間
平均＜Ｖi(BM)＞で決まる電位差によってエレメント間
に電流が流れ、これに伴って各点のＱiが変化し、最終
的にすべての点のＢＭ電位の時間平均＜Ｖi(BM)＞がほ
ぼ一定のＶ(BM)となる。式（２）および式（３）の時間
平均をとることにより、Ｖ(BM)は式（５）を満たすこと
になる。
【００４６】
【００４７】これにより十分に時間がたち、全面のＢＭ
電位の時間平均が一定となった状態でのＢＭ電位が決定
される。
電位の時間平均が一定となった状態でのＢＭ電位が決定
される。
【００４８】ここで、図６に示すような、非晶質シリコ
ン薄膜電界効果型トランジスタをスイッチ素子として、
ホモジニアス配向させた正の誘電率異方性を有するネマ
ティック液晶を横方向電界によりツイスト変形させる従
来例により、問題点を具体的に説明する。
ン薄膜電界効果型トランジスタをスイッチ素子として、
ホモジニアス配向させた正の誘電率異方性を有するネマ
ティック液晶を横方向電界によりツイスト変形させる従
来例により、問題点を具体的に説明する。
【００４９】図７に示すように、走査線取り出し辺の表
示領域の外では、ＢＭは走査線の引き出し配線１５のみ
とオーバーラップしている。この領域のＢＭ電位の時間
平均＜Ｖgout(BM)＞は式（６）で与えられる。
示領域の外では、ＢＭは走査線の引き出し配線１５のみ
とオーバーラップしている。この領域のＢＭ電位の時間
平均＜Ｖgout(BM)＞は式（６）で与えられる。
【００５０】
【００５１】一方、表示部５は、図８のような単位画素
が繰り返されている。各々の単位画素で、ＢＭは走査線
９、信号線１７、対向電極１９／画素電極１８とそれぞ
れオーバーラップしている。それぞれをエレメントに分
解して考える。走査線９とオーバーラップしているエレ
メントは走査線オフ電位Ｖgoffに、信号線１７とオーバ
ーラップしているエレメントは信号線の平均電位Ｖs
に、対向電極１９／画素電極１８とオーバーラップして
いるエレメントは対向電極電位Ｖcoｍに等しくなる。
が繰り返されている。各々の単位画素で、ＢＭは走査線
９、信号線１７、対向電極１９／画素電極１８とそれぞ
れオーバーラップしている。それぞれをエレメントに分
解して考える。走査線９とオーバーラップしているエレ
メントは走査線オフ電位Ｖgoffに、信号線１７とオーバ
ーラップしているエレメントは信号線の平均電位Ｖs
に、対向電極１９／画素電極１８とオーバーラップして
いるエレメントは対向電極電位Ｖcoｍに等しくなる。
【００５２】これらのエレメントは、近距離で隣接して
いるので、速やかに電流が流れて等電位となり、表示部
のＢＭ電位の時間平均＜Ｖp(BM)＞は式（７）で与えら
れる。
いるので、速やかに電流が流れて等電位となり、表示部
のＢＭ電位の時間平均＜Ｖp(BM)＞は式（７）で与えら
れる。
【００５３】
【００５４】ここでεg、εd、εcは、各エレメントで
の、基板に垂直方向の液晶層の平均的な比誘電率であ
る。また、Ｓg、Ｓd、Ｓcは各エレメントが、走査線、
信号線、対向／画素電極とオーバーラップしている部分
の面積である。
の、基板に垂直方向の液晶層の平均的な比誘電率であ
る。また、Ｓg、Ｓd、Ｓcは各エレメントが、走査線、
信号線、対向／画素電極とオーバーラップしている部分
の面積である。
【００５５】Ｖp(BM)はＶcoｍに近いので、走査線とオ
ーバーラップする領域では液晶は立ち上がるのでεg＝
εH、信号線もしくは画素／対向電極とオーバーラップ
する領域では液晶は水平のままであるのでεd＝εc＝ε
pと近似できる。
ーバーラップする領域では液晶は立ち上がるのでεg＝
εH、信号線もしくは画素／対向電極とオーバーラップ
する領域では液晶は水平のままであるのでεd＝εc＝ε
pと近似できる。
【００５６】ごく一般的な数値例として、εH／εp＝
３、Ｓd：Ｓc：Ｓg＝５：５：１、Ｖcoｍ＝５．０Ｖ、
Ｖs＝６．５Ｖ、Ｖgoff＝−９Ｖとして、式（６）、
（７）に代入すると、＜Ｖp(BM)＞＝２.４Ｖ、＜Ｖgout
(BM)＞＝−９Ｖ程度となる。このように、動作開始直後
では、走査線引き出し部と表示部とでは、ＢＭ電位の時
間平均が大きく異なる。
３、Ｓd：Ｓc：Ｓg＝５：５：１、Ｖcoｍ＝５．０Ｖ、
Ｖs＝６．５Ｖ、Ｖgoff＝−９Ｖとして、式（６）、
（７）に代入すると、＜Ｖp(BM)＞＝２.４Ｖ、＜Ｖgout
(BM)＞＝−９Ｖ程度となる。このように、動作開始直後
では、走査線引き出し部と表示部とでは、ＢＭ電位の時
間平均が大きく異なる。
【００５７】この電位差により、ＢＭを通して電流が流
れ、ＢＭ電位を均一にしようとする。この電流が流れる
間は、表示部の走査線取り出し辺から数ｍｍの領域で、
ＢＭ電位がＶgout(BM)に近い値をとる。このため、ＢＭ
と対向電極との間の大きな電位差が生じ、図９のように
ＢＭエッジから画素の両端のコラムに強い横方向電界２
７が発生するため、両端のコラムで液晶のツイスト変形
が発生してしまう。
れ、ＢＭ電位を均一にしようとする。この電流が流れる
間は、表示部の走査線取り出し辺から数ｍｍの領域で、
ＢＭ電位がＶgout(BM)に近い値をとる。このため、ＢＭ
と対向電極との間の大きな電位差が生じ、図９のように
ＢＭエッジから画素の両端のコラムに強い横方向電界２
７が発生するため、両端のコラムで液晶のツイスト変形
が発生してしまう。
【００５８】ＢＭ抵抗値が十分低い場合は、電位均一化
が瞬時にして起こるため、表示上現れないが、ＢＭ抵抗
値が高い場合、パネル動作開始からしばらくすると、図
１０のように黒表示で走査線取り出し辺で光る領域２９
が出現する。この表示異常が起こる時間は、ＢＭの抵抗
値によって決まり、体積抵抗率が１０6〜１０7Ωｃｍ程
度では数分程度、体積抵抗率が１０9〜１０10Ωｃｍ程
度では数時間程度に及ぶ。
が瞬時にして起こるため、表示上現れないが、ＢＭ抵抗
値が高い場合、パネル動作開始からしばらくすると、図
１０のように黒表示で走査線取り出し辺で光る領域２９
が出現する。この表示異常が起こる時間は、ＢＭの抵抗
値によって決まり、体積抵抗率が１０6〜１０7Ωｃｍ程
度では数分程度、体積抵抗率が１０9〜１０10Ωｃｍ程
度では数時間程度に及ぶ。
【００５９】そこで、各単位画素で、走査線が他の電極
に覆われていない領域とブラックマトリクスとがオーバ
ーラップする面積をＳg、信号線が他の電極に覆われて
いない領域とブラックマトリクスとがオーバーラップす
る面積をＳd、非選択時の走査線の電位をＶgoff、対向
電極に供給する電位をＶcoｍ、信号線電位の時間平均を
Ｖs 、液晶のダイレクタ方向の誘電率をεH、ダイレク
タに垂直な方向の誘電率をεpとする時、式（１）の関
係が成立するように走査線と対向するスリット４の大き
さを設定している。
に覆われていない領域とブラックマトリクスとがオーバ
ーラップする面積をＳg、信号線が他の電極に覆われて
いない領域とブラックマトリクスとがオーバーラップす
る面積をＳd、非選択時の走査線の電位をＶgoff、対向
電極に供給する電位をＶcoｍ、信号線電位の時間平均を
Ｖs 、液晶のダイレクタ方向の誘電率をεH、ダイレク
タに垂直な方向の誘電率をεpとする時、式（１）の関
係が成立するように走査線と対向するスリット４の大き
さを設定している。
【００６０】
【００６１】これにより、各画素部で、ＢＭが走査線と
容量結合することによって対向電極電位よりマイナス方
向にバイアスされる量と、ＢＭが信号線と容量結合する
ことによって対向電極電位よりプラス方向にバイアスさ
れる量とがつりあうため、ＢＭ電位は、ほぼ対向電位電
位に近い値に維持され、ムラのない均一性の高い表示が
得られ、かつ残像の少ない良好な性能を得ることができ
る。
容量結合することによって対向電極電位よりマイナス方
向にバイアスされる量と、ＢＭが信号線と容量結合する
ことによって対向電極電位よりプラス方向にバイアスさ
れる量とがつりあうため、ＢＭ電位は、ほぼ対向電位電
位に近い値に維持され、ムラのない均一性の高い表示が
得られ、かつ残像の少ない良好な性能を得ることができ
る。
【００６２】また、本実施例では、図１に示すように、
表示部５と走査線取り出し端子１との間に、表示部５と
隣接するように対向電極と等電位のバスライン１０を形
成し、カラーフィルタ側基板７上でこれと対向する領域
で、走査線取り出し辺のほぼ全域にわたってＢＭにスリ
ット４を形成する。
表示部５と走査線取り出し端子１との間に、表示部５と
隣接するように対向電極と等電位のバスライン１０を形
成し、カラーフィルタ側基板７上でこれと対向する領域
で、走査線取り出し辺のほぼ全域にわたってＢＭにスリ
ット４を形成する。
【００６３】このスリット４により、走査線引き出し配
線が密集している領域のＢＭと表示領域のＢＭとが絶縁
される。従って、この間に電流が流れないので、従来例
のような表示部の走査線取り出し辺における激しいＢＭ
電位の降下は起きず、ＢＭ電位は＜Ｖp(BM)＞に維持さ
れるため、表示異常が発生することはない。しかも、こ
のＢＭのスリット４の存在する部分はＴＦＴ基板側のバ
スライン１０でシールドされているので、バックライト
が直接透過することはないので良好な表示を与える。
線が密集している領域のＢＭと表示領域のＢＭとが絶縁
される。従って、この間に電流が流れないので、従来例
のような表示部の走査線取り出し辺における激しいＢＭ
電位の降下は起きず、ＢＭ電位は＜Ｖp(BM)＞に維持さ
れるため、表示異常が発生することはない。しかも、こ
のＢＭのスリット４の存在する部分はＴＦＴ基板側のバ
スライン１０でシールドされているので、バックライト
が直接透過することはないので良好な表示を与える。
【００６４】また、本実施例において、液晶中に、シア
ノ基を末端に有する液晶化合物、または、他の極性の強
い液晶化合物を含有させることにより、液晶の比抵抗を
１０ 12〜１０13Ωｃｍとすることもでき、それにより、
残像がほとんどなく、さらに高温駆動における信頼性に
より優れた液晶表示装置を得ることができる。
ノ基を末端に有する液晶化合物、または、他の極性の強
い液晶化合物を含有させることにより、液晶の比抵抗を
１０ 12〜１０13Ωｃｍとすることもでき、それにより、
残像がほとんどなく、さらに高温駆動における信頼性に
より優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００６５】また、本実施例では、ＢＭの材料として、
カーボン粒子を含有させた樹脂組成物を用いたが、式
（１）より、表示のクロストークを軽減させ、さらに良
好な表示を得るためには、ブラックマトリクスが樹脂組
成物からなり、更にその体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上
とすることが好ましい。従って、ＢＭ材料として、酸化
金属粒子を含有させた樹脂組成物を用いることもでき、
これにより、ＢＭの透過率をさらに抑えることができ、
さらに良好な表示品位を得ることができる。
カーボン粒子を含有させた樹脂組成物を用いたが、式
（１）より、表示のクロストークを軽減させ、さらに良
好な表示を得るためには、ブラックマトリクスが樹脂組
成物からなり、更にその体積抵抗率が１０6Ωｃｍ以上
とすることが好ましい。従って、ＢＭ材料として、酸化
金属粒子を含有させた樹脂組成物を用いることもでき、
これにより、ＢＭの透過率をさらに抑えることができ、
さらに良好な表示品位を得ることができる。
【００６６】［実施例２］本発明の第２の実施例を、図
４を用いて説明する。図４（ａ）は、本発明の第２の実
施例に係るアクティブマトリクス液晶表示装置の液晶パ
ネル全体を表すものであり、図４（ｂ）は、図４（ａ）
のＢ−Ｂ’線における断面を示すものである。
４を用いて説明する。図４（ａ）は、本発明の第２の実
施例に係るアクティブマトリクス液晶表示装置の液晶パ
ネル全体を表すものであり、図４（ｂ）は、図４（ａ）
のＢ−Ｂ’線における断面を示すものである。
【００６７】第２の実施例では、信号線１７は、コンタ
クトホール２４を介して走査線９と同一金属層で形成さ
れた信号線引き出し配線２３に接続されて、信号線取り
出し端子２に接続される。信号線引き出し配線２３上の
一部には、ゲート絶縁膜１２をはさんで、信号線取り出
し辺と平行に形成された対向電極と等電位のバスライン
１０が形成されている。さらに、このバスライン１０上
にはパッシベーション１３が形成されている。他の点に
ついては、第１の実施例と同様である。
クトホール２４を介して走査線９と同一金属層で形成さ
れた信号線引き出し配線２３に接続されて、信号線取り
出し端子２に接続される。信号線引き出し配線２３上の
一部には、ゲート絶縁膜１２をはさんで、信号線取り出
し辺と平行に形成された対向電極と等電位のバスライン
１０が形成されている。さらに、このバスライン１０上
にはパッシベーション１３が形成されている。他の点に
ついては、第１の実施例と同様である。
【００６８】従来例においては、信号線引き出し配線２
３が密集する信号線引き出し辺でも、信号線の平均電位
Ｖsは、対向電極電位Ｖcoｍに対して、ＴＦＴのフィー
ドスルー電圧分だけ高いため、フィードスルー電圧が大
きい場合は表示異常が発生する。しかし、本実施例で
は、図４に示すごとく、信号線取り出し辺の表示部に隣
接する領域で対向電極と等電位を有するバスライン１０
を形成し、カラーフィルター基板７上でこれと対向する
領域で、信号線取り出し辺のほぼ全域にわたってＢＭに
スリット２２を形成することにより、表示を良好に保つ
ことができる。
３が密集する信号線引き出し辺でも、信号線の平均電位
Ｖsは、対向電極電位Ｖcoｍに対して、ＴＦＴのフィー
ドスルー電圧分だけ高いため、フィードスルー電圧が大
きい場合は表示異常が発生する。しかし、本実施例で
は、図４に示すごとく、信号線取り出し辺の表示部に隣
接する領域で対向電極と等電位を有するバスライン１０
を形成し、カラーフィルター基板７上でこれと対向する
領域で、信号線取り出し辺のほぼ全域にわたってＢＭに
スリット２２を形成することにより、表示を良好に保つ
ことができる。
【００６９】従って、信号線の取り出し辺の近傍のＢＭ
電位をさらに精度よく制御することができ、さらに良好
な表示を得ることができる。
電位をさらに精度よく制御することができ、さらに良好
な表示を得ることができる。
【００７０】［実施例３］本発明の第３の実施例を、図
１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、本発明の第
３の実施例に係るアクティブマトリクス液晶表示装置の
液晶パネル全体を表すものであり、図１１（ｂ）は、図
１１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面を示すものであ
る。
１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、本発明の第
３の実施例に係るアクティブマトリクス液晶表示装置の
液晶パネル全体を表すものであり、図１１（ｂ）は、図
１１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面を示すものであ
る。
【００７１】第３の実施例としては、走査線取り出し辺
に設けるＢＭスリット４を覆うようにＲＧＢいずれかの
色層２８を形成してある点のみが、第１の実施例と異な
り、その他は第１の実施例と同様に構成することができ
る。
に設けるＢＭスリット４を覆うようにＲＧＢいずれかの
色層２８を形成してある点のみが、第１の実施例と異な
り、その他は第１の実施例と同様に構成することができ
る。
【００７２】このように構成することにより、走査線取
り出し辺に設けるスリットを通しての反射光を、色層２
８により抑制することができ、さらに良好な表示品位を
得ることができる。
り出し辺に設けるスリットを通しての反射光を、色層２
８により抑制することができ、さらに良好な表示品位を
得ることができる。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
残像が少なく、表示均一性の高い、良好な表示性能を広
い視野角を有するアクティブマトリクス液晶表示装置を
得ることができるという効果を奏する。
残像が少なく、表示均一性の高い、良好な表示性能を広
い視野角を有するアクティブマトリクス液晶表示装置を
得ることができるという効果を奏する。
【００７４】その理由は、本発明では、走査線取り出し
辺もしくは信号線取り出し辺にそって、対向電極と等電
位にしたバスラインを形成し、これと対向するブラック
マトリクスにスリットを形成することと、各画素で走査
線に対向するブラックマトリクスにスリットを形成する
ことにより、ブラックマトリクス電位を作製の容易なフ
ローティング状態に保ちながら、電位を対向電極電位に
近い値に均一に保つことができるからである。
辺もしくは信号線取り出し辺にそって、対向電極と等電
位にしたバスラインを形成し、これと対向するブラック
マトリクスにスリットを形成することと、各画素で走査
線に対向するブラックマトリクスにスリットを形成する
ことにより、ブラックマトリクス電位を作製の容易なフ
ローティング状態に保ちながら、電位を対向電極電位に
近い値に均一に保つことができるからである。
【図１】本発明の第１の実施例を模式的に説明するため
の図であり、（a）は液晶パネルの平面図、（b）は、
（a）のＡ−Ａ’線における断面図である。
の図であり、（a）は液晶パネルの平面図、（b）は、
（a）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の走査線引き出し配線近
傍の配置を示す図である。
傍の配置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例の一画素の平面図を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の第２の実施例を模式的に説明するため
の図であり、（a）は液晶パネルの平面図、（b）は、
（a）のＡ−Ａ’線における断面図である。
の図であり、（a）は液晶パネルの平面図、（b）は、
（a）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図５】インプレインスインッチングモードの原理を説
明する図である。
明する図である。
【図６】従来例を示す図であり、（a）は液晶パネルの
平面図、（b）は、（a）のＡ−Ａ’線における断面図で
ある。
平面図、（b）は、（a）のＡ−Ａ’線における断面図で
ある。
【図７】従来例の走査線引き出し配線近傍の配置を示す
図である。
図である。
【図８】従来例の一画素を示す平面図である。
【図９】従来例における、ＢＭ電位が対向電極電位から
大きく離れた場合に発生する問題点を説明する図であ
る。
大きく離れた場合に発生する問題点を説明する図であ
る。
【図１０】従来例における、ＢＭ電位が対向電極電位か
ら大きく離れた場合に発生する表示異常を説明する図で
ある。
ら大きく離れた場合に発生する表示異常を説明する図で
ある。
【図１１】本発明の第３の実施例を模式的に説明するた
めの図であり、（a）は液晶パネルの平面図、（b）は、
（a）のＡ−Ａ’線における断面図である。
めの図であり、（a）は液晶パネルの平面図、（b）は、
（a）のＡ−Ａ’線における断面図である。
１ 走査線取り出し端子 ２ 信号線取り出し端子 ３ ブラックマトリクス ４ 走査線取り出し辺に設けるＢＭスリット ５ 表示部 ６ ＴＦＴ側透明絶縁性基板 ７ ＣＦ側透明絶縁性基板 ８ シール材 ９ 走査線 １０ 対向電極と等電位のバスライン １１ オーバーコート １２ ゲート絶縁膜 １３ パッシベーション １４ 液晶層 １５ 走査線引き出し配線 １６ 対向電極配線 １７ 信号線 １８ 画素電極 １９ 対向電極 ２０ 島状非晶質シリコン ２１ ブラックマトリクスのエッジ ２２ 信号線取り出し辺に設けるＢＭスリット ２３ 信号線引き出し配線 ２４ コンタクトホール ２５ 各画素で走査線とオーバーラップする部分に設け
るＢＭのスリット ２６ 配向膜 ２７ ＢＭエッジからの横方向電界 ２８ 色層 ２９ 黒表示で光る領域 ３０ 横方向電界の向き ３１ 液晶の初期配向 ３２ 回転したダイレクタの向き ３３ ＴＦＴ側偏光板 ３４ ＣＦ側偏光板 ３５ 裏面ＩＴＯ ３６ ラビング方向 ３７ ＣＦ側偏光板の偏光軸 ３８ ＴＦＴ側偏光板の偏光軸
るＢＭのスリット ２６ 配向膜 ２７ ＢＭエッジからの横方向電界 ２８ 色層 ２９ 黒表示で光る領域 ３０ 横方向電界の向き ３１ 液晶の初期配向 ３２ 回転したダイレクタの向き ３３ ＴＦＴ側偏光板 ３４ ＣＦ側偏光板 ３５ 裏面ＩＴＯ ３６ ラビング方向 ３７ ＣＦ側偏光板の偏光軸 ３８ ＴＦＴ側偏光板の偏光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−319436（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1335 G02F 1/1368
Claims (6)
- 【請求項１】２枚の対向する透明絶縁性基板を有し、第
１の基板上には、複数の走査線および複数の信号線と、
前記走査線と前記信号線の各交点近傍に設けた薄膜トラ
ンジスタと、前記薄膜トランジスタに接続された画素電
極と、前記画素電極と相対するように設けられた対向電
極とを配設し、第２の基板上には、前記画素電極に対向
する領域に開口を設けたブラックマトリクスを有し、前
記画素電極と前記対向電極との間に印加した電圧で液晶
層に略平行な電界を発生させることにより、前記２枚の
対向する基板の間に挟持された液晶を制御するアクティ
ブマトリクス液晶表示装置において、 前記ブラックマトリクスの電位が前記対向電極の電位に
略等しくなるように、該ブラックマトリクスの前記走査
線または前記信号線に対向する領域の少なくとも一部
に、所定の面積の開口を設けたことを特徴とするアクテ
ィブマトリクス液晶表示装置。 - 【請求項２】各単位画素で、走査線が他の電極に覆われ
ていない領域とブラックマトリクスとがオーバーラップ
する面積をＳg、信号線が他の電極に覆われていない領
域とブラックマトリクスとがオーバーラップする面積を
Ｓｄ、非選択時の走査線の電位をＶgoff、対向電極に供
給する電位をＶcoｍ、信号線電位の時間平均をＶs、液
晶のダイレクタ方向の誘電率をεＨ、ダイレクタに垂直
な方向の誘電率をεＰとする時、 式（１）の関係が成立するように前記所定の面積が設定
されることを特徴とする請求項１記載のアクティブマト
リクス液晶表示装置。 - 【請求項３】２枚の対向する透明絶縁性基板を有し、第
１の基板上には、複数の走査線および複数の信号線と、
前記走査線と前記信号線の各交点近傍に設けた薄膜トラ
ンジスタと、前記薄膜トランジスタに接続された画素電
極と、前記画素電極と相対するように設けられた対向電
極とを配設し、前記画素電極と前記対向電極との間に印
加した電圧で液晶層にほぼ平行な電界を発生させること
により、前記２枚の対向する基板の間に挟持された液晶
を制御するアクティブマトリックス液晶表示装置におい
て、 第２の基板上に配設されるブラックマトリクスが表示外
周部まで延在し、前記第１の基板上の前記走査線の信号
を取り出す端子と表示する領域との間に、対向電極と等
電位となるバスラインが表示の辺に沿って配置され、前
記バスラインに対向する第２の基板上の領域で、表示部
の走査線を取り出す辺の全域にわたってブラックマトリ
クスにスリットが形成されていることを特徴とするアク
ティブマトリクス液晶表示装置。 - 【請求項４】前記第１の基板上の前記信号線を取り出す
端子と表示する領域との間に、対向電極と等電位となる
バスラインが表示の辺に沿って配置され、前記バスライ
ンに対向する第２の基板上の領域で、前記表示部の信号
線を取り出す辺の全域にわたってブラックマトリクスに
スリットが形成されていることを特徴とする請求項３記
載のアクティブマトリクス液晶表示装置。 - 【請求項５】前記ブラックマトリクスが樹脂組成物から
なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記
載のアクティブマトリクス液晶表示装置。 - 【請求項６】前記ブラックマトリクスの体積抵抗率が１
０6Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項５記載の
アクティブマトリクス液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10173182A JP3039517B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | アクティブマトリクス液晶表示装置 |
| US09/317,270 US6124910A (en) | 1998-06-19 | 1999-05-24 | Active matrix liquid crystal display device with plural black matrix pixels openings |
| TW088110132A TW486591B (en) | 1998-06-19 | 1999-06-15 | Active matrix liquid crystal display device |
| KR1019990022827A KR100350598B1 (ko) | 1998-06-19 | 1999-06-18 | 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10173182A JP3039517B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | アクティブマトリクス液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000010107A JP2000010107A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3039517B2 true JP3039517B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=15955623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10173182A Expired - Lifetime JP3039517B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | アクティブマトリクス液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6124910A (ja) |
| JP (1) | JP3039517B2 (ja) |
| KR (1) | KR100350598B1 (ja) |
| TW (1) | TW486591B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100987887B1 (ko) * | 2003-06-30 | 2010-10-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계모드 액정표시소자 |
| JP2014142658A (ja) * | 2014-03-18 | 2014-08-07 | Pascal:Kk | 図形板セット |
Families Citing this family (16)
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|---|---|---|---|---|
| KR100251512B1 (ko) | 1997-07-12 | 2000-04-15 | 구본준 | 횡전계방식 액정표시장치 |
| KR100293436B1 (ko) * | 1998-01-23 | 2001-08-07 | 구본준, 론 위라하디락사 | 횡전계방식액정표시장치 |
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