(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に交差するように配された複数の走査線及び信号線と、これら走査線と信号線の交差部ごとに配されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続された画素電極と、該画素電極の下方において前記走査線に平行に設けられ該画素電極との間で補助容量を形成する補助容量線とを備えたアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向して配置される対向電極を備えた対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に保持された液晶と
よりなるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
前記画素電極の第１側辺に位置する前記信号線より該画素電極に向かって前記スイッチング素子のドレイン電極が形成され、
前記画素電極との間で補助容量を形成するシールド部材が、前記補助容量線から前記画素電極の両側辺に沿って一体に延設され、
前記画素電極の第１側辺と前記第１側辺に隣接する前記信号線との間隔と、前記画素電極の第２側辺と前記第２側辺に隣接する他の前記信号線との間隔を等しくするとともに、
前記画素電極と前記ドレイン電極との間で発生するカップリング容量と前記画素電極の第１側辺と前記第１側辺に隣接する前記信号線との間で発生するカップリング容量との和である第１のカップリング容量と、前記画素電極の第２側辺と前記第２側辺に隣接する他の前記信号線との間で発生する第２のカップリング容量とが等しくなるように、前記画素電極の第１側辺の前記シールド部材の長さと前記画素電極の第２側辺の前記シールド部材の長さとを相違させた
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、一般に、アレイ基板と対向基板との間に配向膜を介して液晶を保持することにより構成され、このアレイ基板上には複数の画素電極がスイッチング素子に電気的に接続されて配されている。
【０００３】
例えば、従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、アレイ基板１００は、図５に示すように、ガラス基板上に複数本の信号線１０１と複数本の走査線１０２とがマトリクス状に配置され、これら信号線１０１と走査線１０２とが交差する交差部近傍のそれぞれにスイッチング素子として配置される薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという。）１０３を介してＩＴＯ(Indium Tin Oxide)からなる画素電極１０４が配されている。この画素電極１０４の下方には絶縁膜を介して補助容量線１０５が走査線１０２とほぼ平行に配されており、この補助容量線１０５と画素電極１０４との間に補助容量が形成されている。
【０００４】
このアレイ基板１００では、各画素電極１０４において、画素電極１０４に隣接する信号線１０１、１０１と当該画素電極１０４との間隔ｄ0 、ｄ0 が、画素電極１０４の両側で等しくなるように、すなわち、画素電極１０４と信号線１０１とが等間隔に配されている。これは、開口率をできるだけ大きくするために画素電極１０４と信号線１０１との間隔ｄ0 をアレイ設計の限界まで小さくしているためであり、すなわち、従来は画素電極１０４の両側で信号線１０１、１０１との間隔ｄ0 、ｄ0 をともに設計限界値（例えば５μｍ）として開口率を稼いでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画素電極１０４とこれに隣接する信号線１０１との間にはカップリング容量Ｃ0 が発生する。このカップリング容量Ｃ0 は、画素電極１０４の側辺と信号線１０１とが隣接する隣接部分において発生し、この隣接部分の長さによって大きさが異なる。
【０００６】
ここで、従来の液晶表示装置においては、図５に示すように、画素電極１０４の左側では、信号線１０１からドレイン電極１０６が引出されている。この引出されたドレイン電極１０６は、信号線１０１と同様に、隣接する画素電極１０４との間にカップリング容量を発生させる。そのため、画素電極１０４の左側では、このドレイン電極１０６の長さだけ、カップリング容量Ｃ0 を発生させる隣接部分の長さが右側よりも長くなる。これにより、画素電極１０４の左側で発生するカップリング容量Ｃ0 は、右側で発生するカップリング容量Ｃ0 よりも大きくなっている。
【０００７】
このように、画素電極１０４の両側でカップリング容量Ｃ0 、Ｃ0 が異なると、特に、隣合う１信号線ごとに液晶に印加する表示信号を正負反転させるいわゆるＶライン反転駆動の場合に問題である。それは、Ｖライン反転駆動の場合、画素電極１０４の両側でこれに隣接する信号線１０１、１０１の電圧の正負が異なるために、保持動作中における画素電極１０４の両側で信号線１０１、１０１の電位変化を良好に打消すことができず、画素電極１０４の電位変動が大きくなるためである。これにより、クロストークが発生して良好な表示が得られないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、Ｖライン反転駆動させた場合でも、クロストークが発生せず、良好な表示が得られるアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、絶縁基板上に交差するように配された複数の走査線及び信号線と、これら走査線と信号線の交差部ごとに配されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続された画素電極と、該画素電極の下方において前記走査線に平行に設けられ該画素電極との間で補助容量を形成する補助容量線とを備えたアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配置される対向電極を備えた対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に保持された液晶とよりなるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記画素電極の第１側辺に位置する前記信号線より該画素電極に向かって前記スイッチング素子のドレイン電極が形成され、前記画素電極との間で補助容量を形成するシールド部材が、前記補助容量線から前記画素電極の両側辺に沿って一体に延設され、前記画素電極の第１側辺と前記第１側辺に隣接する前記信号線との間隔と、前記画素電極の第２側辺と前記第２側辺に隣接する他の前記信号線との間隔を等しくするとともに、前記画素電極と前記ドレイン電極との間で発生するカップリング容量と前記画素電極の第１側辺と前記第１側辺に隣接する前記信号線との間で発生するカップリング容量との和である第１のカップリング容量と、前記画素電極の第２側辺と前記第２側辺に隣接する他の前記信号線との間で発生する第２のカップリング容量とが等しくなるように、前記画素電極の第１側辺の前記シールド部材の長さと前記画素電極の第２側辺の前記シールド部材の長さとを相違させたものである。
【００１２】
【作用】
本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、画素電極の両側辺に沿って延びるように設けられたシールド部材が画素電極との間で補助容量を形成するので、該側辺のシールド部材が配された部分においては、信号線の電位変化に伴なう画素電極の電位変動がなく、よって信号線との間のカップリング容量を無視できる。すなわち、このシールド部材の長さによって信号線との間に発生するカップリング容量の大きさを調整することができるので、例えば、シールド部材の長さを画素電極の左右側辺で相違させて、左右のカップリング容量が等しくなるように設定している。このシールド部材の長さが画素電極の両側辺で等しいと、スイッチング素子などの影響によって、上記左右のカップリング容量が等しくならない。そのため、上記左右側辺のうち一方側辺のシールド部材の長さを他方側辺の長さよりも長くして、上記影響分だけ該一方のカップリング容量を低減させ、上記左右のカップリング容量を等しくしている。
【００１３】
より詳細には、例えば、画素電極の左側辺に位置する信号線よりスイッチング素子が形成されており、このスイッチング素子と画素電極との間で発生するカップリング容量を考慮して、左右のカップリング容量が等しくなるように、画素電極の左右側辺におけるシールド部材の長さを相違させている。あるいは、例えば、画素電極の右側辺に位置する信号線よりスイッチング素子が形成されており、このスイッチング素子と画素電極との間で発生するカップリング容量を考慮して、左右のカップリング容量が等しくなるように、画素電極の左右側辺におけるシールド部材の長さを相違させている。
【００１４】
このように本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、画素電極の両側辺とその両側辺にそれぞれ隣接する信号線との間でそれぞれ発生するカップリング容量が等しくなっているので、Ｖライン反転駆動のように１の画素電極の両側に隣接する２本の信号線にかけられる電圧の極性が基準電圧に対して異なる場合であっても、画素電極の保持動作中における信号線電位変化を画素電極の両側で良好に打消して、該電位変化に伴なう画素電位変動を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、参考例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０を図１、２を参照して説明する。
【００１６】
このアクティブマトリクス型液晶表示装置１０は、ノーマリーホワイト・モードの光透過型の液晶表示装置であり、アレイ基板１２と対向基板１４との間に配向膜１３、１５を介してツイスト・ネマチック型の液晶１６を保持してなる液晶パネル１８により構成されている。
【００１７】
アレイ基板１２は、ガラス基板２０上に、６４０×３本の信号線２２と４８０本の走査線２４とがほぼ直交するように配されている。走査線２４は、ガラス基板２０上に直接配され、一方、信号線２２は、ガラス基板２０上に形成された酸化シリコンと窒化シリコンの多層膜よりなる絶縁膜３０上に配されている。これら信号線２２と走査線２４とが交差する交差部の近傍には、各交差部ごとにＴＦＴ２６を介して画素電極２８が配されている。
【００１８】
ＴＦＴ２６は、走査線２４自体をゲート電極とし、この上に絶縁膜３０が配され、この絶縁膜３０上にａ−Ｓｉ：Ｈ膜が半導体膜３２として配され、さらに、この半導体膜３２上に窒化シリコンよりなるチャンネル保護膜３４が配されている。そして、半導体膜３２は、ｎ+ 型ａ−Ｓｉ：Ｈ膜よりなる低抵抗半導体膜３６およびソース電極３８を介して絶縁膜３０上に配された画素電極２８に電気的に接続されている。また、半導体膜３２は、低抵抗半導体膜３６および信号線２２から延在されたドレイン電極４０を介して信号線２２に電気的に接続されている。
【００１９】
さて、画素電極２８の構成を図１上で説明する。この画素電極２８は、略長方形状を有し、図中、左右に配された長辺側にて信号線２２、２２と隣接し、上下に配された短辺側にて走査線２４、２４と隣接して、これら２本の信号線２２、２２と２本の走査線２４、２４とにより四方を取囲まれている。そして、その上辺部において左側の信号線２２とＴＦＴ２６を介して接続されており、また、下辺部には、次段の画素電極２８のＴＦＴ２６をドレイン電極４０として延在させるための切欠部４２が形成されている。
【００２０】
この画素電極２８の左側辺と該左側辺に隣接する信号線２２との間隔ｄ1Lは、画素電極２８と信号線２２、２２との間で発生するカップリング容量Ｃ1L、Ｃ1Rが画素電極２８の左右で等しくなるように（Ｃ1L＝Ｃ1R）、画素電極２８の右側辺と該右側辺に隣接する信号線２２との間隔ｄ1Rよりも大きく設定されている（ｄ1L＞ｄ1R）。これは、画素電極２８の左側辺では、次段のドレイン電極４０の影響によって、カップリング容量を発生させる部分の長さが右側辺よりも長く、そのため、ｄ1L＝ｄ1Rでは右側辺よりもカップリング容量が大きくなってしまうためである。このように、画素電極２８の左右両側における信号線２２との間隔ｄ1L、ｄ1Rは、Ｃ1L＝Ｃ1Rとなるように設定されており、これにより、１本の信号線２２とその左右両側に隣接する２つの画素電極２８、２８との間のカップリング容量も等しくなっている。
【００２１】
この画素電極２８の下方には、走査線２４に対し略平行に、かつ、画素電極２８の略中央を通るように補助容量線４４が配されている。この補助容量線４４はガラス基板２０上に直接形成されている。そして、この補助容量線４４と画素電極２８との間には、絶縁膜３０が介在し、補助容量Ｃｓが形成されている。補助容量線４４は、補助容量Ｃｓを確保しつつ信号線２２とのショートを避けるため、図１に示すように、画素電極２８と重複する領域では太く、信号線２２と交差する領域では細く形成されている。
【００２２】
一方、対向基板１４は、透明なガラス基板４８上に、アレイ基板１２のＴＦＴ２６や画素電極２８間の隙間を遮光するためのクロム酸化膜よりなる遮光膜５０と、この遮光膜５０の間に配されたカラー表示を実現するための赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色で構成される色部５２とを備えている。そして、その上に、平滑化層として有機保護膜５４を介してＩＴＯからなる対向電極５６が配されて構成されている。
【００２３】
なお、以上よりなる液晶パネル１８の表裏面には、それぞれガラス基板２０、４８の外面に偏光板５８、６０が配されている。また、信号線２２及び走査線２４は、それぞれ配線の片側に引出されて、液晶パネル１８を駆動するための駆動回路基板（不図示）にＴＡＢ（不図示）を介して接続され、駆動電圧が供給されるようになっている。
【００２４】
以上の液晶表示装置１０であれば、画素電極２８と信号線２２との間のカップリング容量Ｃ1L、Ｃ1Rが、画素電極２８の左右両側で等しいため、Ｖライン反転駆動させた場合であっても、電荷が保持された画素電極２８の両側で信号線２２、２２の電位変化が良好に打消されて、この電位変化に伴なう画素電極２８の電位変動を抑制することができる。よって、クロストークや焼き付きなどのない良好な表示即ち画像を得ることができる。
【００２５】
また、画素電極２８の両側でカップリング容量Ｃ1L、Ｃ1Rが等しいため、液晶１６に不所望な直流成分の印加がなく、よって耐久性が向上して、長時間の使用に対しても画像劣化が起りにくい。これは、上記のＶライン反転駆動の場合に限らず、例えば、隣合う１走査線もしくは数走査線ごとに液晶１６に印加する表示信号を基準電位に対して正負反転させるいわゆるＨライン反転駆動の場合更にはＶライン反転駆動とＨライン反転駆動とを組合せたＨＶ反転駆動においても得られる効果である。
【００２６】
つぎに、本発明の一実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置７０について、図３、４を参照して説明する。
【００２７】
この液晶表示装置７０は、上述した液晶表示装置１０とは、画素電極２８の信号線２２に対する配置及び補助容量線４４の形状が相違する。以下、この相違点についてのみ説明する。
【００２８】
この装置７０のアレイ基板１２では、各画素電極２８において、画素電極２８の左右両側辺２８ａ、２８ｂと、該両側辺２８ａ、２８ｂにそれぞれ隣接する信号線２２、２２との間隔ｄ2L、ｄ2Rが、画素電極２８の両側で等しくなるように（ｄ2L＝ｄ2R）、すなわち、画素電極２８と信号線２２とが等間隔に配されている。
【００２９】
補助容量線４４は、隣合う２本の走査線２４、２４の間に略等間隔に、かつ、それらに平行に配された細長い帯状の配線部７２と、この配線部７２の上下両側辺から該配線部７２と直交するように延設された帯状の延設部７４とよりなり、これらと画素電極２８との間には補助容量Ｃｓが形成されている。この延設部７４は、画素電極２８の左右の側辺２８ａ、２８ｂに沿って形成されており、この側辺２８ａ、２８ｂより内方の画素電極２８の縁部の領域を遮蔽するとともに、該側辺２８ａ、２８ｂより外方の信号線２２と画素電極２８の間の領域を部分的に遮蔽するような適度な幅を有している。また、この延設部７４は、画素電極２８の左側辺２８ａの延設部７４ａが右側辺２８ｂの延設部７４ｂよりも配線部７２の上下両側でそれぞれｋだけ長くなるように設定されている。この長さの差２ｋは、画素電極２８の左右で画素電極２８と信号線２２とのカップリング容量Ｃ2L、Ｃ2Rが等しくなるように（Ｃ2L＝Ｃ2R）設定されている。
【００３０】
この液晶表示装置７０であれば、信号線２２に隣接する画素電極２８の両側辺２８ａ、２８ｂに沿って定電位の補助容量線４４の延設部７４が延在しているので、この延在した部分においては、信号線２２の電位変化に伴なう画素電極２８の電位変動をなくすことができ、よって信号線２２との間のカップリング容量を無視できる。そのため、この延設部７４の長さによって信号線２２との間に発生するカップリング容量の大きさを調整することができる。本装置７０においては、次段のドレイン電極４０の影響による画素電極２８の左側におけるカップリング容量の増加分を、左側の延設部７４ａを右側の延設部７４ｂよりも２ｋ長くすることによって、Ｃ2L＝Ｃ2Rなる関係を維持している。
【００３１】
また、本装置７０においては、上記のように、補助容量線４４の延設部７４が信号線２２の電位変化の影響を遮蔽するので、この延設部７４のシールド効果によって画素電極２８の両側におけるカップリング容量Ｃ2L、Ｃ2Rの絶対値を小さくすることができる。
【００３２】
以上より、本装置７０であれば、Ｖライン反転駆動させた場合における画素電極２８の電位変動の抑制効果に優れ、よって、クロストークや焼き付きなどのない良好な表示を得ることができる。また、Ｈライン反転駆動などの様々な駆動方法において、液晶の耐久性が向上し、長時間の使用に対する画像劣化を防ぐことができる。
【００３３】
さらに、補助容量線４４の延設部７４によって上記Ｃ2L＝Ｃ2Rなる関係を持たせているので、画素電極２８と信号線２２との間隔ｄ2L、ｄ2Rを設計限界まで小さくすることができ、また、この延設部７４が配された領域は、対向基板１４の遮光膜５０によって遮光される領域であるため、補助容量線４４による開口率の低下を低減することができる。よって、本装置７０であれば開口率が高い。
【００３４】
なお、本実施例において、補助容量線４４の延設部７４の長さは、できるだけ長く延設した方が上記カップリング容量Ｃ2L、Ｃ2Rの絶対値をより低減することができるので好ましいが、あまり長くしすぎると走査線２４とショートしやすく歩留が悪化してしまうため、その点を考慮して長さを設定する必要がある。
【００３５】
また、この実施例においては、画素電極２８と信号線２２との間隔ｄ2L、ｄ2Rを等間隔に設定したが、先の実施例のように画素電極２８の両側の間隔を相違させることもできる。ただし、その場合においても画素電極２８の左右のカップリング容量Ｃ2L、Ｃ2Rが略等しくなるように設定しておく必要がある。
【００３６】
上述した実施例では、いずれも画素電極２８と信号線２２とが正の間隔を持って配置される場合を示したが、これは負の間隔、換言すれば画素電極２８と信号線２２とが一部重複するような位置関係にある場合でもかまわない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置であると、画素電極と隣接するそれぞれの信号線との間で生じるカップリング容量が等しいため、例えばＶライン反転駆動させる場合においても、画素電極の保持動作中における信号線電位変化に伴なう画素電位変動を抑制することができ、よって、クロストークや焼き付きなどのない良好な表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置１０のアレイ基板１２の一部概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断したアクティブマトリクス型液晶表示装置１０の断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置７０のアレイ基板１２の一部概略平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿って切断したアクティブマトリクス型液晶表示装置７０の要部断面図である。
【図５】
従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置のアレイ基板１００の一部概略平面図である。
【符号の説明】
７０……液晶表示装置
１２……アレイ基板
１４……対向基板
２２……信号線
２４……走査線
２６……ＴＦＴ
２８……画素電極
２８ａ、２８ｂ……信号線２２と隣接する画素電極２８の側辺
４４……補助容量線
７４……補助容量線４４の延設部
ｄ1L,R、ｄ2L,R……画素電極２８と信号線２２との間隔
Ｃ1L,R、Ｃ2L,R……画素電極２８と信号線２２とのカップリング容量
【図１】
0003562873.tif 000002
【図２】
0003562873.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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