发明名称 液晶显示装置
摘要 本发明系提供一种液晶显示装置,其以半导体层为一方的电极,隔着绝缘膜在与保持电容配线之间形成电容元件,在该保持电容配线上施加使MOS型电晶体经常ON状态的电压。本发明可得到保持电容值大,而可安定显示TFT显示装置。
申请公布号 TW550417 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091115189 申请日期 2002.07.09
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 落合 孝洋;桶 隆太郎;小野 记久雄;今山宽隆
分类号 G02F1/133 主分类号 G02F1/133
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种液晶显示装置,其包含:液晶层,夹持于透明的第1基板及第2基板之间;复数个闸极配线,位于前述第1基板上,及复数个汲极配线,与该复数个闸极配线呈矩阵状交差;及图素电极,其由前述复数个闸极配线及汲极配线所包围的区域构成图素,各图素至少具有1个TFT元件,藉由前述TFT元件,来自前述汲极配线的讯号被前述闸极配线的讯号选择而被电性供给到该图素电极;其特征为具有一半导体层,构成前述TFT元件,具有电容配线,其隔着绝缘层与前述半导体层构成电容元件,且前述半导体层及电容配线间,大致经常施加一可使前述半导体层成为导通状态的极性的电位差。2.一种液晶显示装置,其包含:液晶层,夹持于透明的第1基板及第2基板之间;复数个闸极配线,位于前述第1基板上,及复数个汲极配线,与该复数个闸极配线呈矩阵状交差;及图素电极,其由前述复数个闸极配线及汲极配线所包围的区域构成图素,各图素至少具有1个TFT元件,藉由前述TFT元件,来自前述汲极配线的讯号被前述闸极配线的讯号选择而被电性供给到该图素电极;其特征为具有半导体层,与前述TFT元件一体形成,具有电容配线,其隔着绝缘层与前述半导体层构成电容元件,与前述TFT元件一体形成的半导体层相对于前述TFT元件的闸极电极系在形成前述汲极配线的一侧的相反侧与图素电极电性连接,且在前述电容配线上大致经常施加使前述半导体层成为导通状态的电压。3.一种液晶显示装置,其包含:液晶层,夹持于透明的第1基板及第2基板之间;复数个闸极配线,位于前述第1基板上,及复数个汲极配线,与该复数个闸极配线呈矩阵状交差;及图素电极,其由前述复数个闸极配线及汲极配线所包围的区域构成图素,各图素至少具有1个TFT元件,藉由前述TFT元件,来自前述汲极配线的讯号被前述闸极配线的讯号选择而被电性供给到该图素电极;其特征为前述图素电极系由金属材料层及透明导电体层的2层所构成,具有半导体层,与前述TFT元件一体形成,具有电容配线,其隔着绝缘层与前述半导体层构成电容元件,前述半导体层与前述图素电极之金属层藉由设置于前述绝缘层之通孔而连接,前述图素电极之金属层与前述图素电极之透明导电体层藉由设置于另一绝缘层之通孔连接,且在前述电容配线上大致经常施加使前述半导体层成为导通状态的电压。4.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述第1基板上具有共通讯号线,前述共通讯号线及前述图素电极具有平面重叠部;且该共通讯号线与前述电容配线的电位相异。5.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述述第1基板上具有共通电极,与前述图素电极分离而形成,藉由形成于该共通电极及该图素电极间且具有与前述第1基板平行的方向上的分量的电场而驱动前述液晶层。6.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述半导体层与前述电容配线之间的绝缘膜的膜厚较与前述图素电极接触的任一绝缘膜的膜厚都更薄。7.根据申请专利范围第6项之液晶显示装置,其中前述半导体层与前述电容配线之间的绝缘膜为SiO2。8.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述电容配线的电位与前述闸极配线的ON电位相同。9.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述电容配线的电位大于前述汲极配线的最大电压加上前述TFT的临限値电压的値。10.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:在前述电容配线上隔着绝缘膜形成平面上重叠的遮蔽电极。11.根据申请专利范围第10项之液晶显示装置,其中:前述遮蔽电极为前述共通电极或前述共通电极配线。12.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述半导体层为多晶矽。13.根据申请专利范围第12项之液晶显示装置,其中:前述半导体层系由p-TFT或n-TFT之任一者所构成,与设置于图素区域外的TFT同型。14.根据申请专利范围第1至3项中任一项之液晶显示装置,其中:前述第1基板的背面具有背光单元。15.根据申请专利范围第14项之液晶显示装置,其中:前述背光单元的亮度为8000 cd/m2以上。16.一种液晶显示装置,其包含:液晶层,夹持于透明的第1基板及第2基板之间;复数个闸极配线,位于前述第1基板上,及复数个汲极配线,与该复数个闸极配线呈矩阵状交差;及图素电极,其由前述复数个闸极配线及汲极配线所包围的区域构成图素,各图素至少具有1个TFT元件,藉由前述TFT元件,来自前述汲极配线的讯号被前述闸极配线的讯号选择而被电性供给到该图素电极;且各图素具有同时连接到复数个图素而供给基准电压的共通电极配线及与该共通电极配线连接的共通电极;藉由形成于该共通电极及该图素电极间且具有与前述第1基板平行的分量的电场的横电场而驱动前述液晶层的液晶分子;其特征为具有与前述共通电极及共通电极配线相异的保持电容电极或保持电容配线,该保持电容电极或保持电容配线与连接至前述图素电极的电位的保持电容构件之间形成保持电容。17.根据申请专利范围第16项之液晶显示装置,其中:前述保持电容系以一方的电极做为前述保持电容电极或保持电容配线,以构成另一方的电极的前述保持电容构件做为构成薄膜电晶体的半导体膜,该保持电容电极或保持电容配线与该保持电容构件之间具有闸极绝缘膜。18.根据申请专利范围第16或17项之液晶显示装置,其中:构成前述薄膜电晶体之半导体膜为多晶矽膜。19.根据申请专利范围第16或17项之液晶显示装置,其中:前述半导体膜系藉由在前述保持电容电极或保持电容配线上施加电压而在与前述半导体膜的前述闸极绝缘膜之界面上诱起电子或电洞而降低电阻率,以发挥做为构成前述保持电容之另一方的电极的作用。20.根据申请专利范围第16项之液晶显示装置,其中:前述保持电容电极或保持电容配线上共通电极或共通电极配线隔着绝缘膜重叠。21.根据申请专利范围第20项之液晶显示装置,其中:前述共通电极或共通电极配线与前述闸极配线平行配置之第2共通电极配线及前述绝缘膜之开口部连接。22.根据申请专利范围第20项之液晶显示装置,其中:前述保持电容电极或保持电容配线在形成前述薄膜电晶体的前述透明第1基板上,于前述保持电容电极或保持电容配线上覆盖绝缘膜,又与其上部共通电极或共通电极配线及图素电极电性遮蔽。23.根据申请专利范围第22项之液晶显示装置,其中:前述保持电容电极或保持电容配线上依序有第1绝缘膜、图素电极、第2绝缘膜及共通电极,该图素电极与该共通电极隔着该第2绝缘膜互相重叠。24.根据申请专利范围第22项之液晶显示装置,其中:覆盖前述保持电容电极或保持电容配线的前述图素电极及前述共通电极在平面图案上互呈锯齿状重叠。25.一种液晶显示装置,其系IPS型者,其特征为:在形成有TFT的透明基板上构成1图素的区域中,其具有半导体与闸极绝缘膜之积层构造,构成一保持电容,该保持电容与驱动对液晶供给图素电位的TFT的闸极电极及闸极配线、供给影像电位的汲极电极及汲极配线、及供给共通电位的共通电极及共通电极配线之任一者均不同,前述积层构造的半导体层经常为ON状态,前述保持电容对于前述半导体层隔着前述闸极绝缘膜与前述闸极配线、共通电极配线、汲极配线之任一者均设置个别的保持电容电极或保持电容配线。26.根据申请专利范围第25项之液晶显示装置,其中:图素TFT为n型MOS构造之时,使保持电容配线的电位等于或高于施加在汲极配线上的最高电压再加上图素TFT的临限値电压的値。27.根据申请专利范围第25项之液晶显示装置,其中:图素TFT为n型MOS构造时,使施加于闸极配线的最高电压至少为TFT图素被选择的时间的3倍或是施加直流电压。28.根据申请专利范围第25项之液晶显示装置,其中:图素TFT为p型MOS构造时,使保持电容配线的电位等于或低于施加在汲极配线上的最低电压减掉图素TFT的临限値电压的値。29.根据申请专利范围第25项之液晶显示装置,其中:图素TFT为p型MOS构造时,使施加于闸极配线的最低电压至少为TFT图素被选择的时间的3倍或是施加直流电压。30.根据申请专利范围第25项之液晶显示装置,其中:使保持电容配线隔着其他绝缘膜与共通电极或共通电极配线在平面的上重叠,形成电性遮蔽构造。31.根据申请专利范围第25项之液晶显示装置,其中:覆盖保持电容配线,使其在共通电极或共通电极配线与图素电极上互相折叠,而形成电性遮蔽构造。32.一种液晶显示装置,其包含:液晶层,夹持于透明的第1基板及第2基板之间;及复数个闸极配线,位于前述第1基板上,复数个汲极配线,与该复数个闸极配线呈矩阵状交差,及薄膜电晶体,对应于前述闸极配线与前述汲极配线的交点而形成;且前述复数个闸极配线及汲极配线所包围的区域上形成图素,各图素具有同时连接到复数个图素而供给基准电压的共通电极配线、与该基准电极配线连接的共通电极、及连接到对应的薄膜电晶体并与前述共通电极对向配置的图素电极;且藉由形成于该共通电极及该图素电极间且具有与前述第1基板平行的分量的电场的横电场而驱动前述液晶层的液晶分子;其特征为具有与前述共通电极及共通电极配线相异的保持电容电极或保持电容配线,该保持电容电极或保持电容配线与连接到前述图素电极的电位的保持电容构件之间形成保持电容,前述保持电容配线与前述闸极配线大致平行配置,前述闸极配线的端部被覆有绝缘膜,其上部被覆共通电极或共通电极配线,被电性遮蔽,且其端部的下部又隔着绝缘膜以多晶矽的半导体层电性遮蔽。图式简单说明:图1为本发明之一实施例之TFT液晶显示装置之图素之平面图。图2为沿图1之2-2'剖面线之示意剖面图。图3为沿图1之3-3'剖面线之示意剖面图。图4为沿图1之4-4'剖面线之示意剖面图。图5A-C为说明本发明之一实施例之TFT液晶显示装置之保持电容之构造及其电性动作的剖面图、驱动电压波形、特性图。图6为本发明之一实施例之第1曝光步骤后为止的示意剖面图。图7为本发明之一实施例之第2曝光步骤后为止的示意剖面图。图8为本发明之一实施例之第3曝光步骤后为止的示意剖面图。图9为本发明之一实施例之第4曝光步骤后为止的示意剖面图。图10为本发明之一实施例之第5曝光步骤后为止的示意剖面图。图11为LCD胞的全体的平面图。图12为在LCD胞上连接PCB基板及TAB的全体平面图。图13为LCD胞的TAB及汲极侧拉出端子部附近的剖面图。图14为表示TFT-LCD的概要的等效电路的平面图。图15为TFT-LCD的模组的分解立体图。图16为本发明之另一实施例之TFT液晶显示装置之图素之平面图。图17为沿图17的18-18'剖面线的示意剖面图。图18为本发明之另一实施例之TFT液晶显示装置之图素之平面图。图19为沿图18之19-19'剖面线之示意剖面图。图20为沿图18之20-20'剖面线之示意剖面图。图21为本发明之另一实施例之TFT液晶显示装置之图素之平面图。图22为沿图21之22-22'剖面线之示意剖面图。图23为图21之变形例。图24为本发明之另一实施例之TFT液晶显示装置之图素之平面图。图25为沿图24之25-25'剖面线之示意剖面图。
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