(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板間に液晶が挟持され、前記一対の基板のうちの一方の基板上に、複数の信号線と複数の走査線とがマトリクス状に設けられるとともに、異なる複数の基本色からなる画素が複数設けられ、
一つの画素は、各々が隣接する信号線と隣接する走査線とによって囲まれた前記基本色数分のドットを含み、各ドット内に、各走査線と各信号線とに電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極とが設けられ、
前記各画素内に、前記第１電極を覆う絶縁層上に形成され、前記絶縁層を貫通するコンタクトホールを介して前記第１電極に電気的に接続された前記基本色数分の第２電極が設けられ、各第２電極が前記基本色数分の第１電極にわたって配置されるとともに、一つの第２電極は前記基本色数分の第１電極のうちのいずれか一つにのみ電気的に接続され、一つの第１電極は一つの第２電極にのみ電気的に接続され、
前記スイッチング素子と前記第２電極とが平面的に重ならないように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
対向配置された一対の基板間に液晶が挟持され、前記一対の基板のうちの一方の基板上に、複数の信号線と複数の走査線とがマトリクス状に設けられるとともに、異なる複数の基本色からなる画素が複数設けられ、
一つの画素は、各々が隣接する信号線と隣接する走査線とによって囲まれた前記基本色数分のドットを含み、各ドット内に、各走査線と各信号線とに電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極とが設けられ、
前記各画素内に、前記第１電極を覆う絶縁層上に形成され、前記絶縁層を貫通するコンタクトホールを介して前記第１電極に電気的に接続された前記基本色数分の第２電極が設けられ、各第２電極が前記基本色数分の第１電極にわたって配置されるとともに、一つの第２電極は前記基本色数分の第１電極のうちのいずれか一つにのみ電気的に接続され、一つの第１電極は一つの第２電極にのみ電気的に接続され、
前記各画素内において、少なくとも複数の前記スイッチング素子のいずれか一つと複数の前記第２電極のいずれか一つとが平面的に重なるように配置され、かつ、各第２電極と重なる前記スイッチング素子の数が全ての第２電極にわたって等しいことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
各ドット内に、前記信号線から分岐して前記走査線の延在方向に当該ドットの端部まで延びる信号支線が設けられ、当該ドット内に設けられた前記スイッチング素子が前記信号支線に電気的に接続されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
各画素内に、当該画素内の複数のドットにわたって階段状に延びる信号支線が設けられ、当該画素内に設けられた複数の前記スイッチング素子が前記信号支線に電気的に接続されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一つの画素を構成する前記基本色数分のドットに対応する基本色数分の信号線が互いに平行に設けられ、前記基本色数分の信号線の端部が電気的に接続されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特にアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス駆動方式のカラー液晶表示装置（Liquid Crystal Display, 以下、ＬＣＤと略記することもある）では、複数の基本色を組み合わせて一つの色を表示するカラー画素がマトリクス状に多数配列されている。そして、多数の走査線（ゲートバス）と多数の信号線（ソースバス）とによって前記多数のカラー画素がマトリクス駆動される。
【０００３】
この種のＬＣＤにおいて、各信号線方向に沿って複数の基本色、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の組み合わせが繰り返し配列され、走査線の本数を、１本の信号線に沿う方向の画素数と基本色数とを乗算した数としたパネル（基本色数は３が一般的であり、その場合の構成を以下では「３倍走査線方式」と呼ぶ）が採用され、３：１のインターレース駆動（３本毎に１本のみ走査する飛び越し走査）を行う技術が提案されている。この３倍走査線方式では、従来一般の構成に比べてゲートドライバの数が３倍になるものの、ゲートドライバに比べて消費電力が大きくかつ高価なソースドライバの数が１／３で済むため、ＬＣＤ全体として消費電力削減とコスト削減を図ることができる。また、３：１インターレース駆動の採用によりフレーム周波数（１画面全てを書き換える周波数）が１／３になることで、消費電力が削減できるという効果も期待できる。なお、３：１インターレース駆動を行うことによってフレーム周波数は通常の１／３になるため、動画表示においては動きのスムーズさにやや欠ける場合がある。ただし、動きのスムーズさがあまり要求されない携帯端末などの用途であれば、問題ないレベルである。
【０００４】
ところが、インターレース駆動を採用した場合、ラインクローリングと呼ばれる表示ムラが認識されやすくなる、という問題が生じる。ラインクローリング対策として、各ドットに書き込まれる信号の極性に着目し、同一極性の駆動電圧で駆動される同一基本色（Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの例えばＧ）の各ドットの直近のもの同士を結んだときに得られる複数のラインの間隔Ｄを小さくするのが良いということが従来から知られている。特に視距離３０ｃｍの場合、ライン間隔Ｄは２６０μｍ以下が望ましいことが知られている。この基本的な考え方に則れば、ドット反転駆動を用いることでラインクローリングを低減する効果が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＬＣＤの極性反転駆動方式には、画質を重視したドット反転方式や省電力を重視したコモン反転方式などがある。先に述べた３倍走査線方式でかつインターレース駆動を行う方式は、動画表示性能をあまり重視せず、省電力や低コストの方をより重視する携帯端末などの用途に向いていると考えられる。したがって、この種の用途における極性反転方式としては、消費電力の大きいドット反転方式よりも省電力化しやすいコモン反転方式を用いる方が望ましい。
【０００６】
しかしながら、従来の３倍走査線方式の構成で３：１インターレース駆動を行う場合、コモン反転駆動を採用すると、同一極性の駆動電圧で駆動される同一基本色の各ドットの直近のもの同士を結んだときに得られる複数のライン間の間隔Ｄが、６Ｐ（Ｐ：３ドットで構成されるカラー画素のピッチ）と大きくなってしまう。
【０００７】
図１５はこれを説明するための図であり、マトリクス状に配列された３０行のドットを示している。図の左側に記した「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」は３：１インターレース駆動の書き込みタイミングを示しており、例えば最初に「Ａ」で示した行が上から下まで順次書き込まれたら、次に「Ｂ」で示した行が上から下まで順次書き込まれ、最後に「Ｃ」で示した行が上から下まで順次書き込まれる。なお、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」が規則的に並んでいないのは、Ｒ、Ｇ、Ｂは縦方向に規則的に並んでいるため、「Ａ」のタイミングで常に同一色のみが書き込まれるのを防ぐためである。また、コモン反転駆動の場合、各行毎の横方向に並ぶ全てのドットが同一極性となる。図１５において、最上行から１行目、２行目、３行目、…の順に基本色がＲ，Ｇ，Ｂ，…の順に繰り返し並んでいたとすると、第５行目は「Ａ」のタイミングで書き込まれる「−」極性のＧのドットとなり、その次の「−」極性のＧのドットは第２３行目に現れることになる。よって、上記のライン間隔Ｄは１８ドット分、すなわち６画素分となる。
【０００８】
ここで、カラー画素ピッチＰの具体例としては、一般に高精細と言われる２００ｐｐｉ（Pixel per Inch）の画素密度で１２７μｍであり、上記のライン間隔Ｄは、Ｄ＝６Ｐ＝７６２μｍとなる。このライン間隔Ｄはラインクローリングが視認されてしまうのに充分な大きさである。例えば、現在の携帯端末で主流となっている３．５インチのＱＶＧＡ（３２０×２４０画素）のディスプレイではＰ＝２２３．５μｍであり、Ｄ＝６Ｐ＝１３４１μｍとなるため、論外と言わざるを得ない。逆に、ライン間隔Ｄを２６０μｍ以下に抑えようとすると、カラー画素ピッチＰを４３μｍ以下としなければならず、これ程の高画素密度のディスプレイを製作することは現時点では困難であり、実用的でない。
すなわち、従来の３倍走査線方式でコモン反転駆動を採用した場合、充分なラインクローリング対策を施すことは困難であった。
【０００９】
なお、ラインクローリング低減効果が大きいドット反転駆動を採用した場合、コモン反転駆動の場合と異なり、図１４に示すように、各行毎の横方向に並ぶ隣接するドットが逆極性となる。この場合、上記のライン間隔Ｄは、Ｄ＝１．９Ｐとなる。２００ｐｐｉ（Ｐ＝１２７μｍ）の画素密度においてはＤ＝２４１．３μｍとなり、２６０μｍを下回るため、望ましいラインクローリング対策ができる。その一方、ドット反転駆動を採用した場合、コモン反転駆動に比べて信号振幅がおよそ２倍になるため、消費電力が増え、ソースドライバだけで比較すると消費電力が４倍程度にまで増大してしまう、という欠点を有している。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複数倍走査線方式の特徴を生かしつつ、ラインクローリングを充分に低減できることで画質に優れた液晶表示装置を得ることを目的とする。さらには上記の目的を達成した上で省電力化を図ることのできる液晶表示装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の液晶表示装置は、対向配置された一対の基板間に液晶が挟持され、前記一対の基板のうちの一方の基板上に、複数の信号線と複数の走査線とがマトリクス状に設けられるとともに、異なる複数の基本色からなる画素が複数設けられ、一つの画素は、各々が隣接する信号線と隣接する走査線とによって囲まれた前記基本色数分のドットを含み、各ドット内に、各走査線と各信号線とに電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極とが設けられ、前記各画素内に、前記第１電極を覆う絶縁層上に形成され、前記絶縁層を貫通するコンタクトホールを介して前記第１電極に電気的に接続された前記基本色数分の第２電極が設けられ、各第２電極が前記基本色数分の第１電極にわたって配置されるとともに、一つの第２電極は前記基本色数分の第１電極のうちのいずれか一つにのみ電気的に接続され、一つの第１電極は一つの第２電極にのみ電気的に接続され、前記スイッチング素子と前記第２電極とが平面的に重ならないように配置されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の液晶表示装置においては、第１電極がスイッチング素子を介して各信号線に電気的に接続され、第１電極とその上方の第２電極とがコンタクトホールを介して各信号線に電気的に接続されているため、画像信号は第１電極からコンタクトホールを介して第２電極に書き込まれ、第２電極によって液晶が駆動される構成である。つまり、液晶を駆動することで直接的に表示に寄与しているのは第２電極である。この構成において、第２電極が基本色数（例えば基本色が３色の場合、３個）の第１電極にわたって配置されているので、コンタクトホールの形成位置を適宜選択することにより、同一の走査線で同時に画像信号が書き込まれる第２電極を任意に選択することができる。したがって、インターレース駆動を行った際に同時に書き込む基本色も任意に選択することができる。言い換えると、各ドットに信号を書き込むタイミングと、表示される基本色の平面的配列とを各々独立に決めることができる。その結果、基本色の配列をモザイク配列などの複雑な配列にすることなく、有効なラインクローリング対策を実施することができる。なお、ラインクローリングの心配のないノンインターレース（プログレッシブ）駆動を行う場合には、同一走査線で同時に信号が書き込まれる第２電極の基本色を全て同じにすれば、画像補完や輪郭強調などの画像処理が行い易くなるという効果が得られる。
【００１３】
ところで、本発明者は、上記構成の液晶表示装置の発明を既に出願している。しかしながら、ただ単に上記基本構成を採用しただけでは、複数の第２電極のうち、第２電極とスイッチング素子とが平面的に重なり、第２電極の下側にスイッチング素子がある個所とない個所とが存在する場合がある。その場合、これらの間で第２電極とスイッチング素子とで構成される寄生容量が不均一になるため、オフセット電圧が複数の第２電極間でばらつくことになる。ここで、第２電極とスイッチング素子との間の層間絶縁膜の誘電率を小さくしたり、膜厚を厚くするなどして寄生容量自体を小さくして寄生容量のばらつきの絶対値を抑えるか、もしくは保持容量を大きくして寄生容量のばらつきの絶対値が保持容量に対して許容できる範囲に収まるように設計できる場合には、このオフセット電圧のばらつきはさほど問題にならない。しかしながら、画素密度を高くしようとした場合などには、上記のような設計条件にすることは困難であり、場合によってはフリッカや焼き付きという問題が生じる。
【００１４】
そこで、本発明の第１の液晶表示装置においては、スイッチング素子と第２電極とが平面的に重ならないように配置されているので、第２電極とスイッチング素子とで形成される寄生容量を小さくすることができ、複数の第２電極間でのオフセット電圧のばらつきを小さくすることができる。その結果、設計の自由度を確保した上で、フリッカや焼き付きなどの表示上の不具合を改善することができる。既出願の液晶表示装置と本発明の液晶表示装置の具体例については、［発明の実施の形態］の項で説明する。
【００１５】
本発明の第２の液晶表示装置は、対向配置された一対の基板間に液晶が挟持され、前記一対の基板のうちの一方の基板上に、複数の信号線と複数の走査線とがマトリクス状に設けられるとともに、異なる複数の基本色からなる画素が複数設けられ、一つの画素は、各々が隣接する信号線と隣接する走査線とによって囲まれた前記基本色数分のドットを含み、各ドット内に、各走査線と各信号線とに電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第１電極とが設けられ、前記各画素内に、前記第１電極を覆う絶縁層上に形成され、前記絶縁層を貫通するコンタクトホールを介して前記第１電極に電気的に接続された前記基本色数分の第２電極が設けられ、各第２電極が前記基本色数分の第１電極にわたって配置されるとともに、一つの第２電極は前記基本色数分の第１電極のうちのいずれか一つにのみ電気的に接続され、一つの第１電極は一つの第２電極にのみ電気的に接続され、前記各画素内において、少なくとも複数の前記スイッチング素子のいずれか一つと複数の前記第２電極のいずれか一つとが平面的に重なるように配置され、かつ、各第２電極と重なる前記スイッチング素子の数が全ての第２電極にわたって等しいことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の液晶表示装置は、本発明の第１の液晶表示装置と異なり、各画素内において、複数のスイッチング素子のいずれか一つと複数の第２電極のいずれか一つとが平面的に重なっているものである。ただし、各第２電極と重なるスイッチング素子の数が全ての第２電極にわたって等しいので、第２電極とスイッチング素子とで構成される寄生容量のばらつきが抑えられ、オフセット電圧のばらつきも抑えることができる。その結果、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合が改善できる、という本発明の第１の液晶表示装置と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の第１の液晶表示装置では、スイッチング素子と第２電極とが重ならないように配置する必要があるため、隣接する第２電極間の間隔がスイッチング素子がある場所とない場所とで異なり、色によって間隔の広い場所と狭い場所とが存在することになり、例えば液晶表示装置の上面にフロントライトを配置した場合などに導光板の条などとの干渉でモアレ縞が発生し、見栄えが悪くなる等の不具合があった。また、スイッチング素子を配置した個所は表示に寄与できないため、表示に寄与できる面積（開口率）が小さくなり、画像が暗くなるという問題もあった。これに対して、本発明の第２の液晶表示装置では、スイッチング素子と第２電極とが重なる構成としたため、表示に寄与できない第２電極間の間隔部分を全て均一の幅で狭くできるため、見栄えが良く、明るい画像を表示することができる。
【００１８】
また、本発明の第２の液晶表示装置における信号線として、例えば以下の３つの形態を採ることが望ましい。
各ドット内に、前記信号線から分岐して前記走査線の延在方向に当該ドットの端部まで延びる信号支線を設け、当該ドット内に設けられた前記スイッチング素子を前記信号支線に電気的に接続する構成とすることができる。
この構成とすれば、各第２電極と信号支線との重なり部分の面積が全ての第２電極にわたって略等しくなるので、寄生容量のばらつきをさらに抑えることができ、表示品位をより向上させることができる。
【００１９】
もしくは、各画素内に、当該画素内の複数のドットにわたって階段状に延びる信号支線を設け、当該画素内に設けられた複数の前記スイッチング素子を前記信号支線に電気的に接続する構成とすることができる。
この構成にしても、上記と同様、各第２電極と信号支線との重なり部分の面積が全ての第２電極にわたって略等しくなるので、寄生容量のばらつきをさらに抑えることができ、表示品位をより向上させることができる。さらに本構成の場合、１本の信号支線を階段状の形状にしたことで各第２電極と信号支線との重なり部分の面積を上記の構成よりも小さくできるので、寄生容量の絶対値をより小さくすることができる。
【００２０】
もしくは、一つの画素を構成する基本色数分のドットに対応する基本色数分の信号線が互いに平行に設けられ、これら基本色数分の信号線の端部を電気的に接続する構成とすることができる。換言すると、本構成は、一つの画素に対応する信号線をその根元で基本色数分に分岐させたものと言うことができる。
この構成によれば、上記スイッチング素子や信号支線で生じる寄生容量のみならず、信号線の本線と第２電極との間に生じる寄生容量をも含めて全ての第２電極の寄生容量を均一にすることができ、これら３つの信号線の形態の中で寄生容量のばらつきを最も小さくすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１ないし図３を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置であり、対向配置されたアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶が挟持されている。アクティブマトリクス基板上には、複数の信号線と複数の走査線とが格子状に設けられるとともに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の基本色からなるカラー画素がマトリクス状に多数設けられている。
【００２２】
図１および図２は、アクティブマトリクス基板を構成する多数のカラー画素のうち、２行×３列分のみの概略構成を示したものである。本実施の形態では、電極が２階建て構造となっており、図２は後述する下側のドット電極のみを示す平面図、図１はさらにドット電極の上方の表示電極を重ねて示す平面図、である。アクティブマトリクス基板を構成する一つのカラー画素１は、図２に示すように、各々が隣接する信号線２と隣接する走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃとによって囲まれた３個のドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃから構成されている。そして、各ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ内には、各走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃと各信号線２との交差点の近傍にこれら走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃおよび信号線２に電気的に接続されたＴＦＴ等のスイッチング素子５が設けられ、スイッチング素子５に電気的に接続された横長矩形状のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃ（第１電極）が設けられている。
【００２３】
さらにドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃを覆う絶縁層（図示せず）が設けられ、図１に示すように、各カラー画素１内に、絶縁層を貫通するコンタクトホール７を介してドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃと電気的に接続された縦長矩形状の３個の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ（第２電極）が、絶縁層上に設けられている。各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは、ドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃと交差する方向に延び、３個のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃにわたって配置されている。表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂはコンタクトホール７を介してドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃと電気的に接続されているが、１個の表示電極は３個のドット電極のうちのいずれか１個にのみ電気的に接続されており、１個のドット電極は１個の表示電極にのみ電気的に接続されている。
【００２４】
また本実施の形態の場合、スイッチング素子５と表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとは、平面的に重ならない位置に配置されている。よって、スイッチング素子５の上方は絶縁層で覆われているが、表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは存在していない。
【００２５】
そして、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに対応してカラーフィルターのＲ、Ｇ、Ｂの各着色層（図示せず）が設けられており、例えば各カラー画素１の左側の表示電極８ＲがＲの色、中央の表示電極８ＧがＧの色、右側の表示電極８ＢがＢの色に対応している。この配列は複数のカラー画素１にわたって規則的であり、カラーフィルター全体の配列はいわゆる縦ストライプとなっている。
【００２６】
一方、コンタクトホール７の配置はカラー画素１間で異なっており、すなわち、各カラー画素１内においてどのドット電極がどの表示電極に接続されているかはカラー画素１間で異なっている。本実施の形態の場合、１行目の左側のカラー画素１では、上側のドット電極６Ａが左側の表示電極８Ｒに接続され、中央のドット電極６Ｂが中央の表示電極８Ｇに接続され、下側のドット電極６Ｃが右側の表示電極８Ｂに接続されている。これに対して、１行目の中央のカラー画素１では、上側のドット電極６Ａが中央の表示電極８Ｇに接続され、中央のドット電極６Ｂが右側の表示電極８Ｂに接続され、下側のドット電極６Ｃが左側の表示電極８Ｒに接続されている。さらに、１行目の右側のカラー画素１では、上側のドット電極６Ａが右側の表示電極８Ｂに接続され、中央のドット電極６Ｂが左側の表示電極８Ｒに接続され、下側のドット電極６Ｃが中央の表示電極８Ｇに接続されている。また、１行目でさらに横方向に並ぶ図示しないカラー画素１のコンタクトホール７の配置はこの３個のカラー画素のパターンの繰り返しである。また、２行目の各カラー画素におけるコンタクトホールの配置は１行目と同じである。すなわち、カラー画素を縦方向に見ると同じパターンの繰り返しである。
【００２７】
以上のことからわかるように、コンタクトホール７の位置をどこにするかによって、同一の走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃで同時に画像信号が書き込まれる表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ、およびその表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに対応する色Ｒ，Ｇ，Ｂを任意に選択できる。つまり図１の例で言えば、最も上の走査線３Ａによって画像信号が書き込まれる色は、左側のカラー画素１ではＲ、中央のカラー画素１ではＧ、右側のカラー画素１ではＢとなっており、同一の走査線に電気的に接続された表示電極の基本色の割合は略等しくなっている。
【００２８】
上記構成の本実施の形態の液晶表示装置において、図１の３画素分のユニットをそのまま並べ、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに画像信号が書き込まれるタイミングと、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに書き込まれる画像信号の極性を模式的に表したものが図３である。上記コンタクトホール７の配置で３：１インターレースのコモン反転駆動を行った場合、同一極性の駆動電圧で駆動される同一基本色の各ドットの直近のもの同士を結んだときに得られる複数のラインの間隔Ｄが、Ｄ＝１．７Ｐ（Ｐ：３ドットで構成されるカラー画素のピッチ）となる。なお、図３においては、「Ａ」のタイミングで書き込まれる「＋」極性のＧのドットに着目してラインを引いた。
【００２９】
このように、本実施の形態の場合、従来技術でのコモン反転駆動のＤ＝６Ｐ（図１５参照）は言うに及ばず、ドット反転駆動のＤ＝１．９Ｐ（図１４参照）と比べても改善されており、ラインクローリングをより視認され難くすることができる。例えばＰ＝１２７μｍ（２００ｐｐｉ）でＤ＝２１６μｍとなり、Ｄを２６０μｍ以下の望ましい状態とすることができる。逆にＤ＝２６０μｍとなるためにはＰ＝１５３μｍでよく、この程度であれば充分に実用的である。そして、コモン反転駆動の採用により、液晶表示装置の省電力化を図ることができる。
【００３０】
ところで、本発明者は、図１２、図１３に示す構成の液晶表示装置を既に出願している。図１３は下側のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃのみを示す平面図、図１２はさらにドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃの上方の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを重ねて示す平面図であり、図１、図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。
図１２、図１３に示す液晶表示装置の場合、スイッチング素子５と一部の表示電極とが平面的に重なっており、特にＲ（赤）に対応する全ての表示電極８Ｒがスイッチング素子５と重なっている反面、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応する全ての表示電極８Ｇ，８Ｂがスイッチング素子５と重なっていない。このような構成では、表示電極８Ｒと表示電極８Ｇ，８Ｂとでこれら表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとスイッチング素子５とで形成される寄生容量の値が不均一になるため、オフセット電圧がばらつき、場合によってはフリッカや焼き付きという表示上の問題が生じる。
【００３１】
これに対して、本実施の形態の液晶表示装置においては、図１に示したように、スイッチング素子５と表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとが平面的に重ならないように配置されているので、スイッチング素子５と表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとで形成される寄生容量が充分に小さくなり、複数の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ間でのオフセット電圧のばらつきを小さくすることができる。その結果、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合を解消することができる。
【００３２】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図４、図５を参照して説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１の実施の形態とほぼ同様であり、図５は本実施形態の液晶表示装置のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃのみを示す平面図、図４はさらにドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃの上方の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを重ねて示す平面図である。図４、図５において、図１、図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３３】
第１の実施の形態の液晶表示装置は、全てのスイッチング素子５がいずれの表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとも平面的に重ならない構成であったのに対し、本実施の形態の液晶表示装置は、図４および図５に示すように、一つのカラー画素１内における３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが当該カラー画素１内の３個の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとそれぞれ平面的に重なっている。また、一つのカラー画素１内において、例えば２個のスイッチング素子が同じ表示電極に重なるようなことはなく、３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃはそれぞれ別の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なっている。すなわち、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは１個ずつのスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃと重なっており、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しくなっている。
【００３４】
下層側の構成としては、図５に示すように、一つのカラー画素１内の上側のドット４Ａではドットの左寄りにスイッチング素子５Ａが配置され、中央のドット４Ｂではドットの中央にスイッチング素子５Ｂが配置され、下側のドット４Ｃではドットの右寄りにスイッチング素子５Ｃが配置されている。そして、各ドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃに画像信号を供給するための信号線２が各ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃの左側に配置されており、信号線２の本線が分岐した信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが各ドット毎に設けられている。各信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが各スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃにそれぞれ接続され、各スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃには信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを通じて画像信号が供給される構成となっている。本実施の形態の場合、信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの一端が信号線２に接続される一方、他端はスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃを構成するＴＦＴのソースに接続されている。したがって、ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃによってスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの位置が異なるため、信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの長さも異なるものとなっている。
【００３５】
本実施の形態の液晶表示装置は、第１の実施の形態と異なり、スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃと表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとが平面的に重なる構成である。しかしながら、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しいので、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃとで構成される寄生容量のばらつきが抑えられ、オフセット電圧のばらつきも抑えることができる。その結果、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合が改善できる、という第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、第１の実施の形態では、スイッチング素子５と表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとが重ならないように配置する必要があるため、隣接する表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ間の間隔がスイッチング素子５がある場所とない場所とで異なり、例えば表示電極８Ｒと表示電極８Ｇとの間隔および表示電極８Ｇと表示電極８Ｂとの間隔が狭く、表示電極８Ｂと表示電極８Ｒとの間隔が広くなっていた。その結果、液晶表示装置の上面にフロントライトを配置した場合などに導光板の条などとの干渉でモアレ縞が発生し、見栄えが悪くなる等の不具合が生じていた。また、スイッチング素子５を配置した場所は通常ブラックマトリクスを配置し、表示に寄与できないため、表示に寄与できる面積（開口率）が小さくなり、画像が暗くなるという問題もあった。これに対して、本実施の形態の液晶表示装置では、スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃと表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとが重なる構成としたため、表示に寄与できない表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ間の間隔部分を場所によらずに全て均等の幅で狭くできるため、見栄えが良く明るい画像を表示することができる。
【００３７】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図６、図７を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置の基本構成は第１、第２の実施の形態とほぼ同様であり、図７は本実施形態の液晶表示装置のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃのみを示す平面図、図６はさらにドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃの上方の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを重ねて示す平面図である。図６、図７において、図１、図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３８】
第１の実施の形態の液晶表示装置は、全てのスイッチング素子５がいずれの表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとも平面的に重ならない構成であったのに対し、本実施の形態の液晶表示装置は第２の実施の形態と同様、図６および図７に示すように、一つのカラー画素１内における３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが当該カラー画素１内の３個の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとそれぞれ平面的に重なっている。また、一つのカラー画素１内において、３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃはそれぞれ別の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なっており、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しくなっている。
【００３９】
ただし、本実施の形態の液晶表示装置が第２の実施の形態と異なる点は、図７に示すように、スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５ＣであるＴＦＴのソース、ゲート、ドレインの並ぶ方向が第２の実施形態では走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃの延在方向であったのに対し、本実施形態では信号線２の延在方向となっており、９０°回転させた点である。そして、各ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ内に信号線２から分岐して設けられた信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃの延在方向に当該ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃの端部まで延びており、全てのドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃにわたって同一の長さとなっている。信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの途中にＴＦＴのソースが接続され、走査線２にＴＦＴのゲートが接続されている。
【００４０】
本実施の形態の液晶表示装置も、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しいので、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃとで構成される寄生容量のばらつきが抑えられ、ひいてはオフセット電圧のばらつきが抑えられる結果、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合が改善できる、という第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また第２の実施の形態では、そのドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃによって信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの長さが異なっていたため、表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとで形成される寄生容量がドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃによって異なっていた。これに対して、本実施の形態では、全てのドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃで信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの長さが等しく、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの重なり部分の面積が全てのドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃにわたって等しいため、寄生容量のばらつきをさらに抑えることができ、表示品位をより向上させることができる。
【００４２】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図８、図９を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置の基本構成は第１〜第３の実施の形態とほぼ同様であり、図９は本実施形態の液晶表示装置のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃのみを示す平面図、図８はさらにドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃの上方の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを重ねて示す平面図である。図８、図９において、図１、図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４３】
本実施の形態の液晶表示装置においては、第２、第３の実施の形態と同様、図８および図９に示すように、一つのカラー画素１内における３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが当該カラー画素１内の３個の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとそれぞれ平面的に重なっている。一つのカラー画素１内において、３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃはそれぞれ別の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なっており、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しくなっている。また図９に示すように、第３の実施の形態と同様、スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５ＣであるＴＦＴのソース、ゲート、ドレインが信号線２の延在方向に並んだ配置となっている。
【００４４】
ただし、本実施の形態の液晶表示装置が第３の実施の形態と異なる点は、第３の実施の形態では、図７に示すように、各ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ内に１本ずつの信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが走査線３Ａ，３Ｂ，３Ｃの延在方向にドットの端部まで設けられていたのに対し、本実施の形態では、図９に示すように、１つのカラー画素１内の３つのドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃにわたって階段状に屈曲した１本の信号支線１２が設けられている点である。また、階段状の１本の信号支線１２の途中に３つのドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃに対応する３つのスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５ＣのＴＦＴのソースが接続されるとともに、走査線３Ａ，３Ｂ，３ＣにＴＦＴのゲートが接続されている。
【００４５】
本実施の形態の液晶表示装置も、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しいので、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃとで構成される寄生容量のばらつきが抑えられ、ひいてはオフセット電圧のばらつきが抑えられる結果、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合が改善できる、という第２、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また第３の実施の形態では、一つの表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに対して３本の信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが交差していたが、本実施の形態では、１本の信号支線１２を階段状の形状にしたことで一つの表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに１本の信号支線１２しか交差しない構成となっている。そのため、第３の実施の形態に比べて表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと信号支線１２との重なり部分の面積を小さくでき、寄生容量のばらつきのみならず、寄生容量の絶対値を小さくすることができる。その結果、オフセット電圧そのものの絶対値を小さくでき、駆動回路の設計が簡便になった上で、フリッカ、焼き付きを抑えられる他に、クロストークも抑えられるという効果を得ることができる。
【００４７】
［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施の形態を図１０、図１１を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置の基本構成は第１〜第４の実施の形態とほぼ同様であり、図１１は本実施形態の液晶表示装置のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃのみを示す平面図、図１０はさらにドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃの上方の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを重ねて示す平面図である。図１０、図１１において、図１、図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４８】
本実施の形態の液晶表示装置において、スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの配置に着目すると、図１０、図１１に示すように、図４、図５に示した第２の実施の形態の液晶表示装置と同様である。すなわち、一つのカラー画素１内における３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが当該カラー画素１内の３個の表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとそれぞれ平面的に重なっており、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しくなっている（１個ずつ重なっている）。
【００４９】
ところが、本実施の形態の液晶表示装置が第２の実施の形態と異なる点は、信号線２の構成である。第２の実施の形態では、図５に示すように、各ドット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ毎に信号線２から分岐した長さの異なる信号支線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが設けられていたのに対し、本実施の形態では、図１１に示すように、図示縦方向に並ぶ１列のドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃに対応する信号線２の本線をその根元で３本に分岐させ、その分岐した各信号線２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対して１つのカラー画素１内の各ドット電極６Ａ，６Ｂ，６Ｃに対応する３個のスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃがそれぞれ接続されている。
【００５０】
本実施の形態の液晶表示装置も、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと重なるスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの数が全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにわたって等しいので、各表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとスイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃとで構成される寄生容量のばらつきが抑えられ、ひいてはオフセット電圧のばらつきが抑えられる結果、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合が改善できる、という第２〜第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに本実施の形態の構成によれば、スイッチング素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃや信号支線と表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとの間で生じる寄生容量のみならず、信号線２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂとの間に生じる寄生容量をも含めて全ての表示電極８Ｒ，８Ｇ，８Ｂで寄生容量を均一にすることができ、全ての実施の形態の中で寄生容量のばらつきを最も低減することができ、表示品位の向上を図ることができる。
【００５１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態では液晶表示装置のタイプとして透過型、反射型を問わず説明したが、本発明はいずれのタイプにおいてもラインクローリング対策として有効である。ただし、開口率の制約のない反射型の方がより実現性が高いと考えられる。さらに、反射型の場合はバックライトが不要なため、コモン反転駆動による省電力化の効果をさらに大きくすることもできる。また、第１の実施の形態において、３：１インターレースのコモン反転駆動を行った場合についてのみラインクローリング対策の効果を示したが、３：１インターレース以外、例えば４：１インターレース駆動、５：１インターレース駆動などを適用することもできる。
【００５２】
また、コンタクトホールの配置は、上記実施の形態で示したパターン以外、適宜変更することができ、例えばスイッチング素子の配置とリンクさせることも可能である。カラー画素部のレイアウトに関しては、ドット電極を信号電圧保持用の蓄積容量Ｃｓと兼用することが可能である。一例として、走査線と並行に、かつドット電極の下方に蓄積容量用のコモン電極を形成し、ゲート絶縁膜を介して各ドット電極との間で蓄積容量を作ることが可能である。この場合、いわゆるCs on GateではなくCs on Common構造となり、コモン反転駆動に適したものとなる。また、この構造によれば、走査線に付加される容量が減るため、ゲートドライバを基板上にＴＦＴ等で作ろうとした場合、負荷が減ることを意味しており、ゲートドライバの設計上有利である。
【００５３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の構成によれば、複数倍走査線方式の特徴を生かしつつ、ラインクローリングを充分に低減できることで画質に優れた液晶表示装置を得ることができるのと同時に省電力化を図ることができる。また、第２電極とスイッチング素子とで構成される寄生容量のばらつきが抑えられ、オフセット電圧のばらつきを抑えることができるので、設計の自由度を確保した上でフリッカや焼き付きなどの表示上の不具合を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板において、ドット電極とその上方の表示電極とを重ねて示す平面図である。
【図２】  同、アクティブマトリクス基板において、下側のドット電極のみを示す平面図である。
【図３】  図１に示すコンタクト配置例において、各表示電極に画像信号が書き込まれるタイミングと、各表示電極に書き込まれる画像信号の極性を模式的に示す図である（３：１インターレース）。
【図４】  本発明の第２実施形態の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板において、ドット電極とその上方の表示電極とを重ねて示す平面図である。
【図５】  同、アクティブマトリクス基板において、下側のドット電極のみを示す平面図である。
【図６】  本発明の第３実施形態の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板において、ドット電極とその上方の表示電極とを重ねて示す平面図である。
【図７】  同、アクティブマトリクス基板において、下側のドット電極のみを示す平面図である。
【図８】  本発明の第４実施形態の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板において、ドット電極とその上方の表示電極とを重ねて示す平面図である。
【図９】  同、アクティブマトリクス基板において、下側のドット電極のみを示す平面図である。
【図１０】  本発明の第５実施形態の液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板において、ドット電極とその上方の表示電極とを重ねて示す平面図である。
【図１１】  同、アクティブマトリクス基板において、下側のドット電極のみを示す平面図である。
【図１２】  本発明者が既に出願した液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板において、ドット電極とその上方の表示電極とを重ねて示す平面図である。
【図１３】  同、アクティブマトリクス基板において、下側のドット電極のみを示す平面図である。
【図１４】  従来の３：１インターレース、ドット反転駆動における同図である。
【図１５】  従来の３：１インターレース、コモン反転駆動における同図である。
【符号の説明】
１  カラー画素
２，２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ  信号線
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  走査線
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  ドット
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  スイッチング素子
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ  ドット電極（第１電極）
７  コンタクトホール
８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ  表示電極（第２電極）
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  信号支線
【図１】
0003723526.tif 000002
【図２】
0003723526.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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