(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の上に形成されたゲートラインと、
前記ゲートラインの上に形成された活性層と、
前記絶縁基板の上に形成され、前記ゲートラインに対して垂直に延伸するソースラインと、
画素電極と、
前記画素電極に接続され、前記活性層と前記ゲートラインとの重複領域を横切って延伸するドレインラインと、を含み、
前記ゲートラインは、第１幅部分と第２幅部分とを含み、前記第１幅部分が、前記第２幅部分より狭く、かつ前記ドレインラインに重なるようにされており、
前記ゲートラインを横切って延伸する前記ソースラインが、前記活性層と前記ゲートラインとの重複領域の上に延伸している延伸領域を有し、
前記ドレインラインが、前記ソースラインの延伸領域の一方の側部に形成され、前記活性層と前記ゲートラインとの重複領域の上に延伸している少なくとも１つの延伸領域を有し、
前記ドレインラインが、前記ソースラインの延伸領域の一方の側部に延伸領域が２つ形成され、この２つの延伸領域が前記活性層と前記ゲートラインの重複領域の上に延伸している液晶ディスプレイ。
【請求項２】
前記ドレインラインが少なくとも１つの延伸領域を有し、及びこの延伸領域が前記活性層と前記ゲートラインとの重複領域の上に延伸している請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記ゲートラインが、前記第１幅部分と前記第２幅部分の一部分の上に形成されたゲート電極を含む請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記ソースラインの延伸領域が、ソース電極である請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記ゲートラインの前記第１幅部分に重なる前記ドレインラインの領域が、ドレイン電極として機能する請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
前記ドレインラインが、前記活性層と前記第１幅部分の重複領域の境界を越えて延伸する請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に関し、特に、ゲートとドレインとの間の寄生容量（以下「ゲート‐ドレイン寄生容量」という。）を減少し、ゲート−ドレイン寄生容量の変化を抑えることができるＴＦＴ駆動型ＬＣＤの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を能動素子として含むＴＦＴ駆動型ＬＣＤ（以下「ＴＦＴ−ＬＣＤ」とする。）１０の平面図である。ＴＦＴ−ＬＣＤ１０は、絶縁基板（不図示）に水平に設置されたゲートライン１１を含む。ゲートライン１１は、ゲート電極１２として機能する突出領域を有する。アモルファスシリコンなどから構成された活性層１３は、ゲート電極１２の上に形成される。ソースライン１４は、ゲートライン１１を垂直に横切って延伸し、ソース電極１５として機能する突出領域を有する。ドレインライン１６は、画素電極１８に接続され、ゲートライン１１に並行して延伸し、ドレイン電極１７を有する。ソース電極１５とドレイン電極１７は、ゲート電極１２の相対する両側にそれぞれ重複する。画素電極１８は、通常、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）と酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの良好な導電率を有する透明導電材料より構成される。
【０００３】
フォトリソグラフィーのプロセス中、ＴＦＴの形成プロセスで生じた機械的変動（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｖａｒｉａｎｃｅ）によってもたらされたマスクの偏差がソース電極１５／ドレイン電極１７と、ゲート電極１２の重複領域の変化を招き、それに伴ってゲート−ソース寄生容量（以下ＣＧＳと略記する）とゲート−ドレイン寄生容量（以下ＣＧＤと略記する）が変化する。図２は、ＬＣＤの輝度に対するＣＧＤの影響を説明するＴＦＴ−ＬＣＤの画素ユニットの等価回路２０を表している。図２では、Ｇはゲート電極を意味し、Ｓはソース電極を意味し、Ｄはドレイン電極を意味し、ＣＬＣは液晶容量を意味し、ＣＳは蓄積容量を意味する。２つの容量ＣＬＣとＣＳは、画素電極Ｐと共通電極Ｃとの間で並行に接続される。ＴＦＴ−ＬＣＤがオンにされた時、ゲート電極Ｇに、比較的高い電圧ＶＧＨが提供され、その結果、ＴＦＴ−ＬＣＤの全電荷Ｑ１と画素Ｐの電圧ＶＰ１間の関係は、以下の式で表される。
Ｑ１＝ＣＧＤ（ＶＰ１−ＶＧＨ）＋（ＣＬＣ＋ＣＳ）（ＶＰ１−ＶＣＯＭ）．．．（１）
（ＶＣＯＭは、共通電極の電圧を意味する。）
【０００４】
逆に、ＴＦＴ−ＬＣＤがオフにされた時、ゲート電極Ｇは、比較的低い電圧ＶＧＬを提供され、ＴＦＴ−ＬＣＤの全電荷Ｑ２と画素Ｐの電圧ＶＰ２との間の関係は、以下の式で表される。
Ｑ２＝ＣＧＤ（ＶＰ２−ＶＧＬ）＋（ＣＬＣ＋ＣＳ）（ＶＰ２−ＶＣＯＭ）．．．（２）
で表される。
【０００５】
電荷保存則により、式（１）と（２）から得られたＱ１とＱ２は、Ｑ１＝Ｑ２の関係から、以下の式が得られる。
ΔＶＰ≡ＶＰ１−ＶＰ２＝（ＶＧＨ−ＶＧＬ）（ＣＧＤ／ＣＣＬ＋ＣＣＳ＋ＣＧＤ）
．．．（３）
【０００６】
式（３）に表されるように、いわゆるフィードスルー電圧、ΔＶＰは、ＣＧＤによって決まる。ＬＣＤの輝度が画素Ｐの電圧を調整することによって制御されることから、ＬＣＤの輝度は、機械変異によって生じたＣＧＤの偏差による輝度の不均一な現象を出し、深刻な場合、いわゆる“ムラ”現象が生じることがある。
【０００７】
上述の問題に加え、実効電圧が一つの電界から次の電界に変わる時の過度のＣＧＤにより、ＬＣＤのちらつきが生じることがある。
【０００８】
ゲート−ドレイン寄生容量が増加された時、ゲートラインの時定数は、それに伴って増加される。結果、駆動側からもう１つの離れた側に向けて高電圧から低電圧に動かした時、ゲート電圧の遅延が生じ、離れた側の隣接領域は、「再書き込み（ｒｅｗｒｉｔｉｎｇ）」が生じる。再書き込みの意味は、既定の水平周期に隣接する水平周期のデータ（すなわち、ドレイン電位）が既定周期で書き込まれ、既定画素の電位がシフトすることを意味する。
【０００９】
また、図２に示すように、ゲート電圧が高電圧から低電圧に切り換えられた時、ＴＦＴの寄生容量が、式（３）に表されたように、画素電極の電圧をΔＶＰに降下させる。そして、ΔＶＰの増加時、ソース電極とドレイン電極間の電圧差も増加する。よって、ゲート電圧が駆動側からもう１つの隔置側に向けて高電圧から低電圧に切り換えられた時、ゲート電圧の遅延によってもたらされた再書き込みがより容易に生じる。式（３）に表されたように、ΔＶＰは、ＣＧＤと密接な関係を持つ。ＣＧＤの減少時、ΔＶＰもそれに伴って減少される。この理由により、再書き込みは、ＣＧＤの減少により抑制されうる。
【００１０】
以上を鑑みて、ゲート−ドレイン寄生容量を減少し、ゲート−ドレイン寄生容量の偏差を抑制することができるＬＣＤの構造を提供することが望ましい。
【特許文献１】米国特許第５０９７２９７号明細書
【特許文献２】米国特許第５４１４２８３号明細書
【特許文献３】米国特許第６０１１６００号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４００８０６８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ゲート−ドレイン寄生容量の偏差を抑制することができるＬＣＤを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、以下のＬＣＤを提供する。すなわち、当該ＬＣＤは、絶縁基板、この絶縁基板の上に形成されたゲートライン、このゲートラインの上に形成された活性層、上記絶縁基板の上に形成され、上記ゲートラインにほぼ垂直に延伸するソースラインと、画素電極に接続され、上記活性層と前記ゲートラインの重複領域を横切って延伸するドレインラインを含み、上記ゲートラインは、第１幅部分と第２幅部分を含み、第１幅部分は、第２幅部分より狭く、上記ドレインラインに重なるようにされている。
【００１３】
本発明は、ＬＣＤを提供する。ＬＣＤは、絶縁基板、前記絶縁基板の上に形成されたゲートライン、前記ゲートラインの上に形成された活性層、前記絶縁基板の上に形成され、前記ゲートラインを横切って延伸し、延伸領域を有するソースラインと、画素電極に接続され、前記活性層と前記ゲートラインの重複領域を横切って延伸し、前記ソースラインンの延伸領域の一方側の上に形成された少なくとも１つの延伸領域と前記活性増と前記ゲートラインの重複領域を有するドレインラインを含み、前記ゲートラインは、第１幅部分と第２幅部分を含み、前記第１幅部分の部分は、前記第２幅部分より狭く、前記ドレインラインに重なる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、機械の不正確な位置合わせによって生じたゲート−ドレイン寄生容量の偏差を抑制することができるＬＣＤを提供することで異なるＬＣＤ領域の輝度の不均一な現象を防ぐことができる。また、ＬＣＤは、減少されたゲート−ドレイン寄生容量を有するため、画面のちらつきを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図３は、本発明の実施例に基づいたＬＣＤの平面図である。ＬＣＤ３０では、ゲートライン３１は、絶縁基板（不図示）の上に形成される。図に示すように、ゲートライン３１は、第１幅部分及び第２幅部分を有し、第１幅部分は、第２幅部分より狭い。活性層３３は、第１及び第２幅部分の上に形成される。ゲートライン３１は、第１及び第２幅部分と活性層３３との重複領域上のゲート電極を有する。ソースライン３４は、絶縁基板の上に形成され、ゲートライン３１に対して略垂直に延伸し、ゲートライン３１を横切り、ソース電極３５として機能する活性層３３の上に延伸領域を有する。ドレインライン３６は、ゲートライン３１にほぼ垂直に延伸し、活性層３３の重複領域とゲートライン３１の第１幅部分とを横切る。ドレインライン３６は、活性層３３の上に位置されたドレイン電極３７を有し、画素電極３８に接続される。チャネル領域３９は、活性層３３内のソース電極３５とドレイン電極３７の間に定められる。
【００１７】
図３に示すように、ドレインライン３６が活性層３３とゲートライン３１の重複領域の上方、若しくは重複領域の境界を越えて延伸することから、フォトリソグラフィーのプロセスで照準ミスが生じた時でもゲートライン／ゲート電極３１／３２とドレインライン／ドレイン電極３６／３７の重複領域の領域は、変化しない。よって、ＣＧＤは変化せず、不均一な輝度が防げられる。また、ゲートライン３１が比較的狭い幅の第１幅部分を有し、ドレインライン３６が第１幅部分に重なり、ゲートライン／ゲート電極３１／３２、活性層３３と、ドレインライン／ドレイン電極３６／３７との重複領域の領域が減少されることで、ＣＧＤが減少し、画面のちらつきが抑制される。
【００１８】
ここで注意すべきは、ゲートライン３１の第１幅部分が、ドレインライン３６と重なるだけでなく、ソースライン３４に向けて延伸されることもできることが必要点である。
【００１９】
また、ゲートライン３１の比較的狭い幅の第１幅部分は、第１幅部分の両側の周囲に自由空間（フリースペース）を提供する。よって、本発明のもう１つの実施例では、ドレインライン３６は、第１幅部分の一のサイドに形成され、活性層３３とゲートライン３１の重複領域の上方に位置された、若しくは重複領域の境界に位置された延伸領域を更に有することができる。よって、ドレインライン３６とソースライン３４との間のチャネル領域が増加し、かつ伝導電流が増加する。
【００２０】
図４は、本発明のもう１つの実施例に基づいたＬＣＤ４０の平面図である。ＬＣＤ３０と異なるのは、ドレインライン３６’が、ソースライン３４の延伸領域３５の両側にそれぞれ形成され、活性層３３とゲートライン３１との重複領域に位置された２つの延伸領域を更に含むことである。よって、活性層３３内のソース電極３５とドレイン電極３７との間に画定されたチャネル領域は、チャネル領域３９、３９１と、及び３９２を含む。
【００２１】
図示されているように、図３のチャネル領域３９に比べ、ＬＣＤ４０は、２つの追加のチャネル領域３９１と３９２を有する。また、活性層は、ソースラインに向けて延伸し、上下方向に拡張することができる。この場合、更に２つのチャネル領域３９４と３９５とが存在することになる。
【００２２】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のＴＦＴ−ＬＣＤの平面図である。
【図２】ＬＣＤの輝度に対するＣＧＤの影響を説明するＴＦＴ−ＬＣＤの画素ユニットの等価回路を表している。
【図３】本発明の実施例に基づいたＬＣＤの平面図である。
【図４】本発明の他の実施例に基づいたＬＣＤの平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  従来のＴＦＴ−ＬＣＤ
３０、４０  本発明のＴＦＴ−ＬＣＤ
１１、３１  ゲートライン
１２、３２  ゲート電極
１３、３３  活性層
１４、３４  ソースライン
１５、３５  ソース電極
１６、３６  ドレインライン
１７、３７  ドレイン電極
１８、３８  画素電極
３９、３９１、３９２、３９４、３９５  チャネル領域
【図１】
0004553318.tif 000002
【図２】
0004553318.tif 000003
【図３】
0004553318.tif 000004
【図４】
0004553318.tif 000005