(57)【要約】      （修正有）【課題】アクティブ・マトリクス液晶装置の、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を防止し高品位な表示を得る。【解決手段】カラーフィルタ基板には複数の走査線が、素子基板には複数のデータ線とＴＦＤ素子及び画素電極が形成され両基板間に液晶が封入されている。また、データ線３２及びＴＦＤ素子２１はオーバーレイヤー２５に覆われており、画素電極１０は、オーバーレイヤーに形成されたコンタクトホール２５ａを通じてＴＦＤ素子と接続され、さらにデータ線と接続されている。上側基板上に形成されるオーバーレイヤーの厚さの下限値は、下記の式１及び式２に基づき規定されている。式１は、Ｖｃ＝｛Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）｝×Ｖｄ＜Ｖ（T50）であり、式２は、Ｃｐ＝ε0・εｏｖＬ（Ｓ／ｄ）である。これにより、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を防止することができ、高品位な表示を得られる。【選択図】図７
2006003808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向配置された第１基板と第２基板との間に液晶が封入されてなる液晶装置であって、
前記第１基板は、透光性を有する透明基板と、前記透明基板上に形成されたデータ線と、前記透明基板上に形成され前記データ線に接続された二端子素子と、コンタクトホールを有し前記透明基板上に形成され且つ前記データ線及び前記二端子素子を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され前記コンタクトホールを介して前記二端子素子に接続された画素電極とを有し、
前記第２基板は、走査線を有し、
前記二端子素子の容量をＣＴＦＤ、前記画素電極と対向する前記走査線とに挟持された前記液晶の画素容量をＣＬｃ、前記画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線と当該画素電極との間に生じる寄生容量をＣｐ、前記データ線の振幅電圧をＶｄ、前記二端子素子の容量ＣＴＦＤと前記寄生容量Ｃｐとの和をＣ’ＴＦＤ、前記液晶の電圧−透過率特性における透過率５０％に対応する電圧をＶ（Ｔ50）としたときに、前記寄生容量Ｃｐは前記絶縁膜の厚さと反比例し、
前記絶縁膜の厚さは、
｛Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）｝×Ｖｄ  ＜  Ｖ（Ｔ50）
を満足するように設定されることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記データ線は、前記透明基板上において前記画素電極と重なる位置に形成されており、
真空の誘電率ε0、前記液晶の比誘電率をε、前記画素電極と前記データ線の重なり合う面積をＳとしたときに、前記絶縁膜の厚さｄは、下記の式
Ｃｐ＝ε0×ε×（Ｓ／ｄ）
に基づいて規定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記データ線は、前記透明基板上において、当該透明基板を平面視したときに前記画素電極の両側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記絶縁膜の厚さの下限値は０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種情報の表示に用いて好適な液晶装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
二端子素子型アクティブ・マトリクス、あるいはＴＦＤ(Thin Film Diode)と呼ばれる液晶表示装置では、一般的に、画素電極とその両側の各信号線との間隔が夫々狭いため、特に、画素電極とそれに接続されていない隣接する方の信号線との間に生じる寄生容量の影響により、いわゆる縦クロストークが生じ表示品位の低下を招いている。ここで、縦クロストークとは、灰色などを背景色として、赤、青、緑などの単色、或いは赤、青、緑の各色に対して補色の関係にある、シアン、マゼンタ、イエローなどの色を矩形状に表示したときに矩形表示領域の上下方向に位置する領域が、本来表示されるべき背景色より明るく表示されてしまい、かつ、微妙に色づいて表示されてしまう現象をいう。
【０００３】
なお、アクティブ素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用い、層間絶縁膜の厚さを所定の厚さに規定することにより、視認性に優れた透過型液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２７２２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、絶縁層の厚さの下限値を所定の厚さに規定することにより、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を防止して、高品位な表示を得ることが可能なオーバーレイヤー構造を有する液晶装置及びそれを用いた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、相互に対向配置された第１基板と第２基板との間に液晶が封入されてなる液晶装置は、前記第１基板は、透光性を有する透明基板と、前記透明基板上に形成されたデータ線と、前記透明基板上に形成され前記データ線に接続された二端子素子と、コンタクトホールを有し前記透明基板上に形成され且つ前記データ線及び前記二端子素子を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成され前記コンタクトホールを介して前記二端子素子に接続された画素電極とを有し、前記第２基板は、走査線を有し、前記二端子素子の容量をＣＴＦＤ、前記画素電極と対向する前記走査線とに挟持された前記液晶の画素容量をＣＬｃ、前記画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線と当該画素電極との間に生じる寄生容量をＣｐ、前記データ線の振幅電圧をＶｄ、前記二端子素子の容量ＣＴＦＤと前記寄生容量Ｃｐとの和をＣ’ＴＦＤ、前記液晶の電圧−透過率特性における透過率５０％に対応する電圧をＶ（Ｔ50）としたときに、前記寄生容量Ｃｐは前記絶縁膜の厚さと反比例し、前記絶縁膜の厚さは、{Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）}×Ｖｄ  ＜  Ｖ（Ｔ50）を満足するように設定される。
【０００７】
上記の液晶装置によれば、第１基板において、透明基板上には、薄膜ダイオードなどの二端子素子及びデータ線が形成される。また、透明基板上には絶縁膜（オーバーレイヤーとも称される）が形成されており、データ線及び二端子素子は絶縁膜にて覆われている。絶縁膜上には画素電極が形成されている。また、画素電極は絶縁膜に形成された開口、即ちコンタクトホールを介して二端子素子と接続されている。こうして、この液晶装置は、いわゆるオーバーレイヤー構造をなしている。
【０００８】
この液晶装置において、透明基板上に絶縁膜を薄く形成し過ぎた場合には、画素電極と、それに接続されたデータ線との間に生じる寄生容量の影響で、いわゆる縦クロストークが生じて、表示品位が低下する。そこで、この液晶装置では、前記二端子素子の容量をＣＴＦＤ、前記画素電極と対向する前記走査線とに挟持された前記液晶の画素容量をＣＬｃ、前記画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線と当該画素電極との間に生じる寄生容量をＣｐ、前記データ線の振幅電圧をＶｄ、前記二端子素子の容量ＣＴＦＤと前記寄生容量Ｃｐとの和をＣ’ＴＦＤ、前記液晶の電圧−透過率特性における透過率５０％に対応する電圧をＶ（Ｔ50）としたときに、前記寄生容量Ｃｐは前記絶縁膜の厚さと反比例し、前記絶縁膜の厚さは、{Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）}×Ｖｄ  ＜  Ｖ（Ｔ50）を満足するように設定される。好適な例では、前記絶縁膜の厚さの下限値は０．５μｍ以上とすることができる。こうして、算出された絶縁膜の厚さ以上で透明基板上に絶縁膜を形成する。これにより、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を防止することができ、高品位な表示を得ることができる。
【０００９】
上記の液晶装置の一態様では、前記データ線は、前記透明基板上において前記画素電極と重なる位置に形成されており、真空の誘電率ε0、前記液晶の比誘電率をε、前記画素電極と前記データ線の重なり合う面積をＳとしたときに、前記絶縁膜の厚さｄは、下記の式  Ｃｐ＝ε0×ε×（Ｓ／ｄ）に基づいて規定される。
【００１０】
この態様によれば、上記の式  {Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）}×Ｖｄ  ＜  Ｖ（Ｔ50）において、Ｖ（Ｔ50）未満となる寄生容量Ｃｐを算出し、その寄生容量Ｃｐを上記の式  Ｃｐ＝ε0×ε×（Ｓ／ｄ）に代入して、絶縁膜の厚さｄの下限値を算出する。こうして、算出された絶縁膜の厚さ以上で透明基板上に絶縁膜を形成する。これにより、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を防止することができ、高品位な表示を得ることができる。
【００１１】
上記の液晶装置の他の態様では、前記データ線は、前記透明基板上において、当該透明基板を平面視したときに前記画素電極の両側の位置に形成することができる。これにより、画素電極とデータ線との距離が離れるので、絶縁膜の厚さの下限値をさらに小さい値に規定することができる。それゆえ、透明基板上に形成する絶縁膜の厚さの下限値を０．５μｍ以上とすることにより、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を防止することができ、高品位な表示を得ることができる。
【００１２】
また、上記の液晶表示装置を備える電子機器を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
[第１実施形態]
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の第１実施形態は、本発明を液晶表示装置に適用したものである。第１実施形態は、透明基板上に形成するオーバーレイヤーの厚さの下限値を所定の厚さに規定することにより、縦クロストークによる表示品位の低下及び透過率の低下等を夫々防止して、高品位な表示画像を得る。
【００１４】
まず、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。図１は、本発明の液晶表示装置１００の概略構成を模式的に示す平面図である。図１では、主として、液晶表示装置１００の電極及び配線の構成を平面図として示している。ここに、本発明の液晶表示装置１００は、オーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置１００は、ＴＦＤ素子を用いたアクティブ・マトリクス駆動方式であって、半透過反射型の液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置１００は、ノーマリーホワイトモードを有する液晶表示装置でもある。図２は、図１の液晶表示装置１００における切断線Ａ−Ａ’に沿った概略断面図を示す。
【００１５】
まず、図２を参照して、切断線Ａ−Ａ’に沿った液晶表示装置１００の断面構成について説明し、その後、液晶表示装置１００の電極及び配線の構成について説明する。
【００１６】
図２において、液晶表示装置１００は、素子基板９２と、その素子基板９２に対向して配置されるカラーフィルタ基板９１とが枠状のシール部材３を介して貼り合わされ、内部にＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶が封入されて液晶層４が形成されてなる。この枠状のシール部材３には、複数の金粒子などの導通部材７が混入されている。素子基板９２は透光性を有するガラスなどの透明基板１（以下、「上側基板」とも呼ぶ。）を備え、カラーフィルタ基板９１は同じく透光性を有するガラスなどの透明基板２（以下、「下側基板」とも呼ぶ。）を備える。
【００１７】
下側基板２の内面上には、表面上に細かい凹凸が形成された散乱層９が形成されている。散乱層９の内面上は、所定の厚みを有する反射層５が形成されている。各反射層５には、矩形状の開口部２０（以下、「透明領域」とも呼ぶ。）が複数形成されている。各反射層５は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金等の薄膜により形成することができる。開口部２０は、カラーフィルタ基板９１の内面上に縦横にマトリクス状に配列されたサブ画素ＳＧ毎に、当該サブ画素ＳＧの全面積を基準として所定割合の面積を有するように形成されている。
【００１８】
反射層５上であって且つ各サブ画素ＳＧの間には、隣接するサブ画素ＳＧ間を隔て、一方のサブ画素から他方のサブ画素への光の混入を防止するため、黒色遮光層ＢＭが形成されている。この黒色遮光層ＢＭは、黒色の樹脂材料、例えば黒色の顔料を樹脂中に分散させたもの等を用いることが可能である。なお、これに代えて、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層が相互に重ね合わされて形成された重ね遮光層（図示略）を用いてもよい。
【００１９】
また、反射層５上及び開口部２０上には、サブ画素ＳＧ毎にＲ、Ｇ、Ｂの三色のいずれかからなる着色層６Ｒ、６Ｇ、及び６Ｂが形成されている。着色層６Ｒ、６Ｇ及び６Ｂによりカラーフィルタが構成される。画素Ｇは、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブ画素ＳＧから構成されるカラー１画素分の領域を示している。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を指す場合は単に「着色層６」と記し、色を区別して着色層を指す場合は「着色層６Ｒ」などと記す。また、図２に示すように、開口部２０上に形成された着色層６の厚さは、反射層５上に形成された着色層６の厚さよりも厚く形成されている。これにより、着色層６は、反射型表示モードと透過型表示モードとにおいて夫々所望の色相及び明るさを呈するように設計されている。
【００２０】
着色層６及び黒色遮光層ＢＭの上には、透明樹脂等からなる保護層１８が形成されている。この保護層１８は、カラーフィルタ基板９１及び液晶表示装置１００の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層６を保護する機能を有する。保護層１８の表面上には、ストライプ状のＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明電極（走査電極）８（以下、「下側基板２の走査線」とも呼ぶ）が形成されている。この透明電極８の一端はシール部材３内に延在しており、そのシール部材３内の導通部材７と電気的に接続されている。
【００２１】
一方、上側基板１の内面上には、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２が形成されている。上側基板１の内面上において、ＴＦＤ素子２１はサブ画素毎に形成されていると共に、縦方向に配列された複数のＴＦＤ素子２１は各データ線３２に共通接続されている。上側基板１の内面上には、透明樹脂等からなり、絶縁性を有する絶縁膜、即ちオーバーレイヤー２５が形成されている。ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２は、そのオーバーレイヤー２５に覆われている。また、オーバーレイヤー２５は、サブ画素毎に開口、即ちコンタクトホール２５ａを有している。各画素電極１０は、各コンタクトホール２５ａを通じて、対応する各ＴＦＤ素子２１及び各データ線３２に接続されている。オーバーレイヤー２５及び画素電極１０の各内面上には、透明樹脂等からなる保護層１７が形成されている。上側基板１の内面上の左右周縁部には、走査線３１が形成されている。走査線３１の一端部はシール部材３内まで延在しており、その走査線３１は、シール部材３内の導通部材７と電気的に接続されている。
【００２２】
下側基板２の透明電極８の内面上、及び上側基板１の保護層１７の内面上には、それぞれ図示しない配向膜が形成されている。それらの配向膜の間には、液晶層４の厚さを均一に保持するために粒子状のスペーサ（図示略）がランダムに配置されている。スペーサの材料としては、シリカや樹脂などを主成分とするものが好ましい。
【００２３】
下側基板２の外面上には、位相差板（１／４波長板）１１及び偏光板１２が配置されており、上側基板１の外面上には、位相差板（１／４波長板）１３及び偏光板１４が配置されている。また、偏光板１２の下側には、バックライト１５が配置されている。バックライト１５は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等といった点状光源や、冷陰極蛍光管等といった線状光源などが好適である。
【００２４】
下側基板２の透明電極８、即ち下側基板２の走査線と、上側基板１の走査線３１とは、シール部材３内に混入された導通部材７を介して上下導通している。
【００２５】
さて、第１実施形態の液晶表示装置１００において反射型表示がなされる場合、液晶表示装置１００に入射した外光は、図１に示す経路Ｒに沿って進行する。つまり、液晶表示装置１００に入射した外光は、反射層５によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は、着色層６が形成されている領域を通過して、その着色層６の下側にある反射層５により反射され、再度着色層６を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００２６】
一方、透過型表示がなされる場合、バックライト１５から出射した照明光は、図１に示す経路Ｔに沿って進行し、透過領域、即ち、開口部２０上の着色層６を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層６を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００２７】
次に、図１、図３及び図４を参照して、本発明の素子基板９２及びカラーフィルタ基板９１の電極及び配線の構成について説明する。図３は、素子基板９２を背面方向（即ち、図２における下方）から観察したときの素子基板９２の電極及び配線などの構成を平面図として示す。図４は、カラーフィルタ基板９１を正面方向（即ち、図２における上方）から観察したときのカラーフィルタ基板９１の電極の構成を平面図として示す。なお、図３において電極や配線は観察方向の背面側に形成されるものであるが、説明の便宜上、実線で表すこととしている。また、図３及び図４において、電極や配線以外のその他の要素は説明の便宜上図示を省略している。
【００２８】
図１において、素子基板９２の画素電極１０と、カラーフィルタ基板９１の透明電極８との交差する領域が表示の最小単位であるサブ画素ＳＧを構成する。そして、このサブ画素ＳＧが紙面縦方向及び紙面横方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が表示領域Ｖ（２点鎖線により囲まれる領域）である。この表示領域Ｖに、文字、数字、図形等の画像が表示される。また、図１において、液晶表示装置１００の外形と、表示領域Ｖとによって区画された領域は、画像表示に寄与しない額縁領域３８である。
【００２９】
先ず、図３を参照して、素子基板９２の電極及び配線の構成などについて説明する。素子基板９２は、ＴＦＤ素子２１、画素電極１０、複数の走査線３１、複数のデータ線３２、ＹドライバＩＣ３３、ＸドライバＩＣ３４、及び複数の外部接続用端子３５を備えている。
【００３０】
素子基板９２の張り出し領域３６上には、ＹドライバＩＣ３３及びＸドライバＩＣ３４が例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）を介して、それぞれ実装されている。なお、図３において、素子基板９２の張り出し領域３６側の辺９２ａから反対側の辺９２ｃへ向かう方向をＸ方向とし、辺９２ｄから辺９２ｂへ向かう方向をＹ方向とする。
【００３１】
張り出し領域３６上には、複数の外部接続用端子３５が形成されている。ＹドライバＩＣ３３及びＸドライバＩＣ３４の各入力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、その複数の外部用接続端子３５にそれぞれ接続されている。外部接続用端子３５は、ＡＣＦや半田などを介して、図示しない配線基板、例えばフレキシブルプリント基板に接続されている。これにより、例えば携帯電話や情報端末などの電子機器から液晶表示装置１００へ信号や電力が供給される。
【００３２】
ＸドライバＩＣ３４の出力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、複数のデータ線３２に接続されている。一方、各ＹドライバＩＣ３３の出力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、複数の走査線３１に接続されている。これにより、各ＹドライバＩＣ３３は複数の走査線３１に走査信号を、ＸドライバＩＣ３４は複数のデータ線３２にデータ信号をそれぞれ出力する。
【００３３】
複数のデータ線３２は、紙面縦方向に延在する直線状の配線であり、張り出し領域３６から表示領域ＶにかけてＸ方向に形成されている。各データ線３２は一定の間隔を隔てて形成されている。また、各データ線３２は、適宜の間隔をおいて複数のＴＦＤ素子２１に接続されており、各ＴＦＤ素子２１は対応する各画素電極１０にコンタクトホール２５ａを通じて接続されている。
【００３４】
複数の走査線３１は、本線部分３１ａと、その本線部分３１ａに対して略直角に折れ曲がる折れ曲がり部分３１ｂとにより構成されている。各本線部分３１ａは、額縁領域３８内を張り出し領域３６からＸ方向に形成されている。また、各本線部分３１ａは、各データ線３２に対して略平行で、且つ、一定の間隔を隔てて形成されている。各折れ曲がり部分３１ｂは、額縁領域３８内において、左右に位置するシール部材３内までＹ方向に延在している。そして、その折れ曲がり部分３１ｂの終端部は、シール部材３内で導通部材７に接続されている。
【００３５】
次に、カラーフィルタ基板９１の電極の構成について説明する。カラーフィルタ基板９１は、Ｙ方向にストライプ状の透明電極（走査電極）８が形成されている。各透明電極８の左端部或いは右端部は、図１及び図４に示すように、シール部材３内まで延在しており、且つ、シール部材３内の導通部材７に接続されている。
【００３６】
以上に述べた、カラーフィルタ基板９１と素子基板９２とをシール部材３を介して貼り合わせた状態が図１に示されている。図示のように、カラーフィルタ基板９１の各透明電極８は、素子基板９２の各データ線３２に対して直交しており、且つ、横列をなす複数の画素電極１０と平面的に重なり合っている。このように、透明電極８と画素電極１０とが重なり合う領域がサブ画素ＳＧを構成する。
【００３７】
また、カラーフィルタ基板９１の透明電極８（即ち、カラーフィルタ基板９１側の走査線）と、素子基板９２の走査線３１とは、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に重なり合っており、その透明電極８と走査線３１とは、シール部材３内の導通部材７を介して上下導通している。つまり、透明電極８たるカラーフィルタ基板９１の各走査線と、素子基板９２の各走査線３１との導通は、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に実現されている。これにより、カラーフィルタ基板９１の透明電極８は、素子基板９２の走査線３１を介して、紙面左右に夫々位置する各ＹドライバＩＣ３３に電気的に接続されている。
【００３８】
次に、図５を参照して、液晶表示装置１００における階調表示の方法について説明する。なお、本例ではノーマリーホワイトの液晶パネルであるとする。図５（ａ）は、ＹドライバＩＣ３３から走査線３１を介して走査電極８に印加される走査電位ＶAの駆動波形を示す。図５（ｂ）は、ＸドライバＩＣ３４からデータ線３２に印加される信号電位ＶBの駆動波形を示す。図５（ｃ）は、走査電極８及びデータ線３２の電極間電圧ＶABの駆動波形を示す。
【００３９】
ＹドライバＩＣ３３は、走査線３１を介して走査電極８に対して走査電位ＶAを印加する。一方、ＸドライバＩＣ３４は、データ線３２に対して信号電位ＶBを印加する。電位ＶA及びＶBについて説明する。まず、走査電極８には、図５（ａ）に示すような走査電位ＶAが印加される。ライン選択期間Ｔ毎に、各走査線３１を介して各走査電極８は順次選択され、ある共通電位ＶGNDに対して±Ｖselなる電位差、即ち電圧を持ついずれかの電位が印加される。なお、この電圧Ｖselを選択電圧と呼ぶ。そして、ライン選択期間Ｔ後には、共通電位ＶGNDに対して±Ｖhldなる電圧を持ついずれかの電位が印加される。保持期間Ｔｈにおいて、選択時の電位がＶGND＋ＶselのときにはＶGND＋Ｖhldの電位が印加され、選択時の電位がＶGND−ＶselのときにはＶGND−Ｖhldの電位が印加される。なお、この電圧Ｖhldを保持電圧と呼ぶ。また、全ての走査電極８が一巡して選択され終わる期間をフィールド期間といい、次のフィールド期間では、先のフィールド期間とは逆特性の選択電圧を用いて順次、走査電極を選択していく。
【００４０】
一方、データ線３２に対しては、図５（ｂ）に示すように、共通電位ＶGNDに対して±Ｖsigなる電圧を持ついずれかの電位が印加される。ここで、ある選択期間に選択された走査電極８に印加する電位がＶGND＋Ｖselの場合に、ＶGND−Ｖsigをオン電位Ｖon、ＶGND＋Ｖsigをオフ電位Ｖoffとして用いる。また、ある選択期間に選択された走査電極８に印加する電位がＶGND−Ｖselの場合に、ＶGND＋Ｖsigをオン電位Ｖon、ＶGND−Ｖsigをオフ電位Ｖoffとして用いる。
【００４１】
即ち、信号電位ＶBの各ライン選択期間Ｔ内の波形は、当該データ線３２に係る列における各画素の階調に応じて設定されるが、まず、信号電位ＶBは、各ライン選択期間Ｔ毎にオン区間とオフ区間に分割され、オン区間においてはオン電位Ｖonに、オフ区間においてはオフ電位Ｖoffに設定される。即ち、信号電位ＶBは、階調値に応じてパルス幅変調される。そして、画素に与えるべき階調が高くなるほど（ノーマリーホワイトモードでは暗くなるほど）、オン区間の占める割合が大きく設定される。
【００４２】
次に、走査電極８及びデータ線３２の電極間電圧ＶABを図５（ｃ）の実線で示す。この電極間電位ＶABが液晶層４に対して印加される。図示のように、電極間電圧ＶABの絶対値は、当該画素の選択期間において高くなることがわかる。また、液晶層４に印加される液晶層電圧ＶLCは、図５（ｃ）のハッチングで示すようになる。液層層電圧ＶLCが変化する際には、液晶層４が形成する容量を充放電しなければならないため、液晶層電圧ＶLCは電極間電圧ＶABに対して過渡応答的に変化する。なお、図５（ｃ）において電圧ＶNLは電極間電圧ＶABと液層層電圧ＶLCとの差、即ちＴＦＤ素子２１の端子電圧である。以上のように、液晶表示装置１００では、液晶層４に印加する駆動電圧をパルス幅変調することにより階調表示が行われる。
【００４３】
（オーバーレイヤー構造）
まず、図６及び図７を参照して、本発明の液晶表示装置１００に係るオーバーレイヤー構造について詳述する。図６は、素子基板９２における複数の画素電極１０等のレイアウトを示す平面図である。図７（ａ）は、図６の切断線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）における領域Ｅ１の部分、即ち画素電極１０と、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２との接続部分の近傍を拡大した断面図を示す。なお、図６は、背面側から観察側を見た場合の構成を示しているので、図６では手前側が、図７（ａ）では上側が、それぞれ背面側となる。
【００４４】
本発明の液晶表示装置１００における素子基板９２の構造、即ちオーバーレイヤー構造について説明する。なお、画素電極１０及びオーバーレイヤー２５を覆うように保護層１７が形成されるが（図２を参照）、図６及び図７では、説明の便宜上、省略している。
【００４５】
上側基板１の外面上には、位相差板１３及び偏光板１４が配置されている。一方、上側基板１の内面上には、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２が形成されている。
【００４６】
図７（ｂ）に示すように、ＴＦＤ素子２１は、第１のＴＦＤ素子２１ａ及び第２のＴＦＤ素子２１ｂから構成される。第１のＴＦＤ素子２１ａ及び第２のＴＦＤ素子２１ｂは、タンタルタングステンなどからなる島状の第１金属膜３２２と、この第１金属膜３２２の表面を陽極酸化することによって形成された絶縁膜３２３と、この表面に形成されて相互に離間した第２金属膜３１６、３３６とを有する。このうち、第２金属膜３１６、３３６は、クロム等の同一導電膜をパターニングしたものであり、前者の第２金属膜３１６は、データ線２１からＴ字状に分岐したものが用いられる一方、後者の第２金属膜３３６は、ＩＴＯ等の画素電極１０の接続部分１０ｚに接続するために用いられる。
【００４７】
ここで、ＴＦＤ素子２１のうち、第１のＴＦＤ素子２１ａは、データ線３２の側からみると順番に、第２金属膜３１６／絶縁膜３２３／第１金属膜３２２となって、金属／絶縁体／金属の構造を採るため、その電流−電圧特性は正負双方向にわたって非線形となる。一方、第２のＴＦＤ素子２１ｂは、データ線３２の側からみると順番に、第１金属膜３２２／絶縁膜３２３／第２金属膜３３６となって、第１のＴＦＤ素子２１ａとは逆向きの構造を採る。このため、第２のＴＦＤ素子２１ｂの電流−電圧特性は、第１のＴＦＤ素子２１ａの電流−電圧特性を、原点を中心に点対称化したものとなる。その結果、ＴＦＤ素子２１は、２つのＴＦＤを互いに逆向きに直列接続した形となるため、１つの素子を用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化されることになる。
【００４８】
また、図７（ｂ）に示すように、データ線３２の下層には、上側基板１から第１金属膜３１２、絶縁膜３１３が形成されている。図６に示すように、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれ画素電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃの下側で画素電極１０と重なり合う位置に配置されている。
【００４９】
また、上側基板１の内面上には、オーバーレイヤー２５が形成されてなり、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２は、そのオーバーレイヤー２５に覆われている。オーバーレイヤー２５は、平面視すると略円形をなす開口、即ちコンタクトホール２５ａを有している。特に、画素電極１０と上側基板１とに挟持されたオーバーレイヤー２５の厚さはＤ１０以上に規定されているが、この点については後述する。
【００５０】
また、オーバーレイヤー２５の内面上には、画素電極１０が形成されている。なお、図７（ａ）において、画素電極１０ｂとデータ線３２ｂとの距離はＤ１００となっている。
【００５１】
画素電極１０は、オーバーレイヤー２５の内面上にマトリクス状に配列されている。画素電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、Ｂ（青）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）の各色に対応する着色層６と夫々対向している。また、各画素電極１０は、コンタクトホール２５ａ内に延びてＴＦＤ素子２１と電気的に接続される接続部分１０ｚを有している。各画素電極１０の接続部分１０ｚは、コンタクトホール２５ａを介して、対応するＴＦＤ素子２１の第２金属膜３３６と接続されている。そして、同一列に属する画素電極１０は、それぞれＴＦＤ素子２１を介して、１本のデータ線３２に共通接続されている。また、同一行に属する画素電極１０は、夫々１本の透明電極８（走査線）と対向している。
【００５２】
（オーバーレイヤー２５の厚さの下限値の規定方法）
本発明の液晶表示装置１００のようにオーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置では、オーバーレイヤー２５の厚さをどの程度に規定するかが重要となってくる。この理由は、オーバーレイヤー２５を上側基板１上に厚く形成し過ぎたり、或いはその逆にオーバーレイヤー２５を上側基板１上に薄く形成し過ぎると、表示品位の低下などをもたら恐れがあるからである。
【００５３】
ここで、図８（ａ）に示す表１を参照して、オーバーレイヤー２５の厚さ（図７（ａ）におけるオーバーレイヤー２５の厚さＤ１０を参照）と、透過率、色相（色み）、コンタクトホールの加工性、及び縦クロストークとの関係について述べる。なお、表１では、オーバーレイヤー２５の厚さと透過率等との関係を概略的に把握するため、それらの各要素が良好である場合には「○」を、それらの各要素が不良好である場合には「×」を夫々表記する。
【００５４】
上側基板１上にオーバーレイヤー２５を厚く形成した場合には、表１に示すように、透過率が低下し、色相（色み）が悪くなり、尚且つコンタクトホール２５ａの加工性が低下する一方、縦クロストークは発生し難くなる。即ち、オーバーレイヤー２５が厚くなると、それだけ外光やバックライト１５から出射される光の一部がオーバーレイヤー２５に吸収されてしまう割合が増加する。このため、画素電極１０及び着色層６を通過する光の量が減るので、透過率が低下し、色相も悪くなる。また、オーバーレイヤー２５が厚くなるほど、オーバーレイヤー２５に所望する大きさの開口を形成し難くなるので、コンタクトホール２５ａの加工性が低下する。但し、オーバーレイヤー２５が厚くなると、データ線３２と画素電極１０との距離が離れるため、データ線３２と画素電極１０との間に生じる寄生容量は小さくなる。このため、縦クロストークは発生し難くなる。尚、縦クロストークについては後述する。
【００５５】
一方、上側基板１上にオーバーレイヤー２５を薄く形成した場合には、表１に示すように、透過率が高くなり、色相（色み）が良くなり、尚且つコンタクトホール２５ａの加工性が向上する一方、縦クロストークは発生し易くなる。即ち、オーバーレイヤー２５が薄くなると、それだけ外光やバックライト１５から出射される光の一部がオーバーレイヤー２５に吸収される割合が減少する。このため、画素電極１０及び着色層６を透過する光の量が増加するので、透過率が高くなり、色相も良くなる。また、オーバーレイヤー２５が薄くなるほど、オーバーレイヤー２５に所望する大きさの開口を形成し易くなるので、コンタクトホール２５ａの加工性が向上する。但し、オーバーレイヤー２５が薄くなると、データ線３２と画素電極１０との距離が近くなるため、データ線３２と画素電極１０との間に生じる寄生容量は大きくなる。このため、縦クロストークは発生し易くなる。
【００５６】
以上に述べたように、オーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置では、上側基板１上にオーバーレイヤー２５を厚く形成し過ぎたり、或いは上側基板１上にオーバーレイヤー２５を薄く形成し過ぎたりすると表示品位の低下等を招くので、オーバーレイヤー２５の厚さをどの程度に規定するかが重要となってくる。
【００５７】
上記したように、オーバーレイヤー２５が厚過ぎると、透過率が低下し、色相(色み）が悪くなり、尚且つコンタクトホール２５の加工性が低下する。そこで、上側基板１上に形成するオーバーレイヤー２５の厚さの上限値は、画素電極の開口率等とバックライト１５の明るさとの観点、即ち、所望する表示領域Ｖの輝度等の観点から規定するのが好ましい。例えば、本発明の液晶表示装置１００では、上側基板１上に形成するオーバーレイヤー２５の厚さの上限値を約４μｍ以下とするのが好ましい。ここで、オーバーレイヤー２５の膜厚と透過率との関係を規定する式は、
Ｔ  ／  １００  ＝  α  ×  ｅｘｐ（−ｄ）          式（１）
で表される。ここで、「Ｔ」は透過率（％）であり、「α」は吸光係数であり、「ｄ」は上側基板１上に形成するオーバーレイヤー２５の厚さである。
【００５８】
例えば、比誘電率が３．４、及び透過率９４％（波長４００〜７８０ｎｍ、オーバーレイヤーの膜厚の厚さが２μｍのとき）の絶縁性の材料を用いて、上側基板１上にオーバーレイヤー２５を約４μｍの厚さに形成した場合、上記の式（１）より、透過率Ｔは約８８（％）となる。よって、この場合には、十分な透過率が得られ、色相も良くなる。なお、オーバーレイヤー２５の厚さが４μｍ以下であれば、コンタクトホール２５ａの加工性も向上する。
【００５９】
一方、オーバーレイヤー２５の厚さが薄過ぎると、縦クロストークが発生し易くなる。そこで、本発明の液晶表示装置１００では、特に、上側基板１上に形成するオーバーレイヤー２５の厚さＤ１０（図７（ａ）を参照）の下限値は縦クロストークを低減するという観点から規定する。ここで、オーバーレイヤー２５の厚さＤ１０の下限値の規定方法を説明するのに先立ち、縦クロストークについて説明する。
【００６０】
（縦クロストークの発生原理）
図９を参照して、縦クロストークについて説明する。なお、以下では、説明の便宜上、オーバーレイヤー構造を有しない液晶表示装置の縦クロストークの発生原理について説明する。図９は、オーバーレイヤー構造を有しない液晶表示装置の表示領域Ｖ１のみを拡大した平面図であり、その表示領域Ｖ１に縦クロストークが発生した状態を示している。
【００６１】
かかる液晶表示装置に対しては、背景となるエリアＢ及びエリアＣをそれぞれ同一のグレーレベルとなるように走査線電圧及びデータ線電圧を印加している。また、エリアＡにおいては、規定の明るさの単色或いは補色の矩形表示となるように走査線電圧及びデータ線電圧を印加している。しかし、実際には縦クロストークの発生により同一階調レベルであるはずのエリアＢとエリアＣでは表示画像上のグレーレベルが異なってしまっている。即ち、エリアＡの上下方向に位置するエリアＣは、エリアＢよりも幾分明るく表示されており、尚且つ微妙に色づいて表示されている。また、エリアＡは、規定の明るさよりも暗く表示されている。このような、縦クロストークは、灰色などを背景にして単色或いは補色の矩形表示をしたときに発生する。
【００６２】
次に、図１０を参照して、この縦クロストークの発生原理について説明する。図１０は、かかる液晶表示装置における１画素（ＲＧＢ３つのサブ画素）を拡大した部分平面図を示す。
【００６３】
かかる液晶表示装置において、画素電極３００は、通常、一対のデータ線３０２の略中央位置に形成される。これは、画素電極３００を隣接する各データ線３０２に近づけすぎない範囲で、その画素の開口率を大きくするという設計上の理由によるものである。また、各データ線３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃは、ＴＦＤ素子３０１を介して画素電極３００ａ、３００ｂ、３００ｃに夫々接続されている。例えば、画素電極３００ｂに注目すると、データ線３０２ａは、画素電極３００ｂに隣接しているが、画素電極３００ｂには接続されていない。画素電極３００ｂと、隣接する２つのデータ線３０２ｂ及び３０２ａとの間には寄生容量Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ存在する。
【００６４】
かかる液晶表示装置において、所望する画像を表示するためには、ライン選択期間Ｔに、各画素電極３００ａ〜３００ｃに所望の電圧が印加される。図１０の例では、画素電極３００ｂに対しては、データ線３０２ｂからＴＦＤ素子３０１を介して所望の電圧Ｖｃが印加される。
【００６５】
ところが、画素電極３００ｂに対しては、それと隣接するデータ線３０２ａとの間の寄生容量Ｃ２が存在することにより、データ線３０２ａから寄生容量Ｃ２に対応する電圧が印加されてしまい、その結果、画素電極３００ｂの電位Ｖｃが所望の電位から変化してしまう。即ち、ある画素電極の電位が、それと隣接するデータ線との間の寄生容量に起因して変化してしまう。これにより、当該画素の透過率が変化し、縦クロストークが生じる。
【００６６】
今、前述のように、図９においてエリアＡに青を表示し、エリアＢ及びＣにグレーを表示したとする。また、図１０において、データ線３０２ａに対応する画素電極３００ａが青に対応するサブ画素であり、画素電極３００ｂが赤に対応するサブ画素であり、最も右の画素電極３００ｃが緑に対応するサブ画素であるとする。
【００６７】
これら３色のサブ画素が図９におけるエリアＢに存在する場合には、そのエリアがグレー表示されるので、３つのデータ線３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃに印加される電圧はほぼ等しく、寄生容量Ｃ２が画素電極３００ｂに与える影響は少ない。
【００６８】
一方、エリアＡに青が表示されているので、エリアＣにおいてもデータ線３０２ａのみが低電位（白に対応する電位）であり、データ線３０２ｂ及び３０２ｃは高電位（黒に対応する電位）になる。よって、エリアＣにおいては、保持期間中にデータ線３０２ａと画素電極３００ｂとに電位差が生じ、寄生容量Ｃ２により画素電極３００ｂの電位が下がる。その結果、画素電極３００ｂにより構成される赤のサブ画素の透過率が上がり、エリアＣの部分は明るくなるとともに、いくぶん赤みを帯びて見えるようになる。これが、縦クロストークの発生する原理である。つまり、縦クロストークは、寄生容量の影響によって、隣接する画素電極の電位が所望の電位から変化することにより生じる。
【００６９】
これに対して、本発明の液晶表示装置１００はオーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置である。しかし、かかる縦クロストーク現象は、本発明の液晶表示装置１００でも起こり得る。但し、オーバーレイヤー構造を有しない液晶表示装置と、本発明の液晶表示装置１００とでは、縦クロストークの発生原理が若干異なっている。
【００７０】
そこで、本発明の液晶表示装置１００の縦クロストークの発生原理について簡単に説明する。図７（ａ）に戻り、素子基板９２において、１つの画素電極１０ｂに着目した場合、その画素電極１０ｂは、ＴＦＤ素子２１を介してデータ線３２ｂに接続されている。また、そのデータ線３２ｂは、上側基板１上において、画素電極１０ｂの略中央の下側位置に且つ画素電極１０ｂと重なる位置に配置されている。また、画素電極１０ｂとデータ線３２ｂとはオーバーレイヤー２５にて絶縁されている。このため、画素電極１０ｂとデータ線３２ｂとの間には、オーバーレイヤー２５を介して寄生容量Ｃｐが生じる。
【００７１】
このため、本発明の液晶表示装置１００では、１つの画素電極１０ｂと、それに接続されたデータ線３２ｂとの間に生じる寄生容量Ｃｐの影響によって、保持期間中に画素電極１０ｂの電位が変動し、縦クロストークが発生する。なお、本発明の液晶表示装置１００では、上記のオーバーレイヤー構造を有しない液晶表示装置と異なり、画素電極１０ｂと、それに接続されていない方の隣接するデータ線３２ａ及び３２ｃとの距離は夫々離れている。このため、本発明の液晶表示装置１００では、画素電極１０ｂに接続されていない方の隣接するデータ線３２の影響により縦クロストークの発生は問題とならない。
【００７２】
次に、図１１を参照して、本発明の特徴をなす縦クロストークを低減することが可能なオーバーレイヤー２５の厚さの下限値の規定方法について述べる。図１１（ａ）は、一般的な透過型液晶パネルの局部を拡大した層断面図を一例として示す。図１１（ｂ）は、その液晶パネルの電圧−透過率特性のグラフの一例を示す。
【００７３】
上記のように、本発明の液晶表示装置１００において、縦クロストークは、オーバーレイヤー２５を介して対向するデータ線と画素電極との間に生じる寄生容量Ｃｐの影響により、画素電極の電位が変化するために生じる。
【００７４】
ここで、保持期間中に、画素電極に接続されたデータ線から液晶に与えられる電圧、即ち寄生容量Ｃｐに起因する電圧Ｖｃは以下のように表すことができる。
【００７５】
Ｖｃ＝｛Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）｝×Ｖｄ      （式２）
ここで、Ｃ’ＴＦＤは、１つのＴＦＤ素子の容量ＣＴＦＤと寄生容量Ｃｐとの和であり、ＣＬｃは１つの画素電極の液晶容量であり、Ｖｄはデータ線に与えられるデータ信号の振幅電圧である。縦クロストークを低減するためには、寄生容量Ｃｐに起因して、画素電極にＴＦＤ素子を介して接続されたデータ線からの電圧Ｖｃをある程度の大きさに抑制する必要がある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、その電圧Ｖｃをある一定の大きさに規定する。具体的には、その電圧Ｖｃの上限値を、図１１（ｂ）のような電圧−透過率特性における印加電圧値との関連において決めることが望ましい。ここで、図１１（ａ）及び（ｂ）を参照して、一般的な透過型液晶パネルの電圧−透過率特性について説明する。
【００７７】
液晶層５０３の電圧−透過率特性（いわゆる、ＶＴ特性）は、例えば、図１１（ｂ）のグラフのように表される。図１１（ｂ）に示すグラフは、図１１（ａ）に示すように、透明電極５０１及び５０２によって挟まれた液晶層５０３に光Ｔ１を透過させると共に、電極間に印加する電圧Ｖを変化させた場合、液晶層５０３の透過率がどのように変化するかをノーマリーホワイトの表示モードの場合を例に挙げて示すものである。同グラフより、液晶層５０３に印加される電圧Ｖの大きさが大きくなる程、液晶の透過率が低下することがわかる。また、同グラフにおいて、Ｖ（T10）は透過率が１０％のときの電圧を示し、Ｖ（T50）は透過率が５０％のときの電圧を示している。
【００７８】
特に、本実施形態の液晶表示装置１００では、次式に示すように、電圧Ｖｃの上限値をＶ（T50）よりも小さくなるように設定する。
【００７９】
即ち、電圧Ｖｃが、
Ｖｃ＝｛Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）｝×Ｖｄ  ＜  Ｖ（T50）  （式３）
となるように設定する。
【００８０】
なお、上記の説明では、電圧Ｖｃをある一定の大きさに規定する基準として液晶層４の電圧−透過率特性を用いる場合を挙げたが、ここでいう電圧−透過率特性は電圧−反射率特性（いわゆる、ＶＲ特性）をも含むものと考えられる。電圧−反射率特性は、例えば、図１２に示すように、透明電極５０１及び５０２によって挟まれた液晶層５０３に反射膜５０４で反射する光Ｒ１を供給すると共に、電極間に印加する電圧Ｖを変化させた場合、反射光の反射率がどのように変化するかを示すものである。例えば、反射率５０％に対応する電圧をＶ（R50）とすれば、電圧Ｖｃが、
Ｖｃ＝｛Ｃ’ＴＦＤ／（ＣＬｃ＋Ｃ’ＴＦＤ）｝×Ｖｄ  ＜  Ｖ（R50）
となるように設定できる。なお、Ｖ（R50）とＶ（T50）は必ずしも同じ値になるとは限らない。
【００８１】
次に、上記の式３において縦クロストークを低減するのを可能とする寄生容量Ｃｐを算出する。具体的には、寄生容量Ｃｐは次のようにして算出する。上記の式３において、ＣＴＦＤ、ＣＬｃ、Ｖｄ及びＶ（T50）は一定であるので、上記の式３において、寄生容量Ｃｐの値を変化させることにより、上記の式３を満たす寄生容量Ｃｐを算出する。これにより、縦クロストークを低減することが可能な寄生容量Ｃｐを算出することができる。
【００８２】
次に、第１実施形態では、その算出した寄生容量Ｃｐ等を次式に代入して、縦クロストークを低減することが可能なオーバーレイヤー２５の厚さの下限値を算出する。
【００８３】
一般的な物質の静電容量の式より、寄生容量Ｃｐは、
Ｃｐ＝ε0・εｏｖＬ（Ｓ／ｄ）      （式４）
で表される。なお、「ε0」は真空の誘電率、「εｏｖＬ」はオーバーレイヤー２５（絶縁層）の比誘電率、「Ｓ」は画素電極とデータ線との重なり合う面積、「ｄ」は画素電極と上側基板との間の間隔、即ちオーバーレイヤー２５の厚さである。
【００８４】
したがって、上記の式４において、寄生容量Ｃｐに、上記の式３で算出した寄生容量Ｃｐを代入し、「ε0」に真空の誘電率を、「εｏｖＬ」にオーバーレイヤー２５の比誘電率を、「Ｓ」に図６における面積Ｓ１を、夫々代入して「ｄ」を算出する。こうして得られた値ｄが、縦クロストークを低減することが可能なオーバーレイヤー２５の厚さＤ１０となる。
【００８５】
ここで、図１３に示す表２を参照して、縦クロストークを低減することが可能なオーバーレイヤー２５の厚さの下限値を規定する設計値の一例について述べる。以下では、ケース１〜ケース３を一例として挙げ、それぞれについてのオーバーレイヤー２５の厚さの下限値を算出する。
【００８６】
ケース１では、先ず、１つのＴＦＤ素子の容量ＣＴＦＤを4.0×10-14（Ｆ）とし、寄生容量Ｃｐを3.5×10-14（Ｆ）とする。また、Ｃ’ＴＦＤはＣＴＦＤとＣｐの和であるので、Ｃ’ＴＦＤは7.5×10-14（Ｆ）となる。次に、ケース１では、Ｃ’ＴＦＤを7.5×10-14（Ｆ）とし、ＣＬｃを8.0×10-14（Ｆ）とし、Ｖｄを4.0（Ｖ）として、それらの各パラメータを上記の式３に代入して電圧Ｖｃを算出する。これにより、電圧Ｖｃは1.94（Ｖ）と算出される。ここで、Ｖ（T50）は、仕様上、2.0（Ｖ）としている。よって、ケース１では、Ｖｃ＝1.94（Ｖ）＜Ｖ（T50）＝2.0（Ｖ）となり、上記の式３を充足する。よって、この場合、保持期間Ｔｈ中に、画素電極と、それに接続されたデータ線との間の寄生容量Ｃｐにより、画素電極の電位が変動することが防止でき、液晶層４の透過率を適正に維持でき、縦クロストークを低減することができる。
【００８７】
ケース２では、先ず、１つのＴＦＤ素子の容量ＣＴＦＤを4.0×10-14（Ｆ）とし、寄生容量Ｃｐを3.9×10-14（Ｆ）とする。また、Ｃ’ＴＦＤはＣＴＦＤとＣｐの和であるので、Ｃ’ＴＦＤは7.95×10-14（Ｆ）となる。次に、ケース２では、Ｃ’ＴＦＤを7.9×10-14（Ｆ）とし、ＣＬｃを8.0×10-14（Ｆ）とし、Ｖｄを4.0（Ｖ）として、それらの各パラメータを上記の式３に代入して電圧Ｖｃを算出する。これにより、電圧Ｖｃは1.99（Ｖ）と算出される。ここで、Ｖ（T50）は、仕様上、2.0（Ｖ）としている。よって、ケース２では、Ｖｃ＝1.99（Ｖ）＜Ｖ（T50）＝2.0（Ｖ）となり、上記の式３を充足する。よって、この場合、ケース１と同様に縦クロストークを低減することが可能となる。但し、Ｖｃの値はＶ（T50）の値と殆ど変わらないため、各パラメータの精度如何により、ＶｃがＶ（T50）以上となる場合もあり得る。よって、この場合は、縦クロストークの低減が不十分となる可能性がある。
【００８８】
ケース３では、先ず、１つのＴＦＤ素子の容量ＣＴＦＤを4.0×10-14（Ｆ）とし、寄生容量Ｃｐを4.0×10-14（Ｆ）とする。また、Ｃ’ＴＦＤはＣＴＦＤとＣｐの和であるので、Ｃ’ＴＦＤは8.0×10-14（Ｆ）となる。次に、ケース３では、Ｃ’ＴＦＤを8.0×10-14（Ｆ）とし、ＣＬｃを8.0×10-14（Ｆ）とし、Ｖｄを4.0（Ｖ）として、それらの各パラメータを上記の式３に代入して電圧Ｖｃを算出する。これにより、電圧Ｖｃは2.00（Ｖ）と算出される。ここで、Ｖ（T50）は、仕様上、2.0（Ｖ）としている。よって、ケース３では、Ｖｃ＝2.00（Ｖ）＜Ｖ（T50）＝2.0（Ｖ）となり、上記の式３を充足しない。よって、この場合、縦クロストークを十分に低減することができない。
【００８９】
次に、上記のケース１乃至３で算出した各寄生容量Ｃｐ等を上記の式４に代入して、オーバーレイヤー２５の厚さの下限値を算出する。
【００９０】
ケース１では、寄生容量Ｃｐを3.5×10-14（Ｆ）とし、真空の誘電率ε0を8.854×10-12（Ｆ）とし、オーバーレイヤー２５（絶縁層）の比誘電率εｏｖＬを4.0とし、画素電極とデータ線との重なり合う面積Ｓ（図６における面積Ｓ１に相当）を500（μｍ２）とし、それらの各パラメータを上記の式４に代入して、オーバーレイヤー２５の厚さｄ（μｍ）（図７（ａ）のオーバーレイヤー２５の厚さＤ１０に相当）を算出すると、オーバーレイヤー２５の厚さＤ１０の下限値は、0.5（μｍ）となる。
【００９１】
ケース２では、寄生容量Ｃｐを3.9×10-14（Ｆ）とし、オーバーレイヤー２５の厚さｄ（μｍ）を除く各パラメータをケース１と同様にして、それらの各パラメータを上記の式４に代入して、オーバーレイヤー２５の厚さｄ（μｍ）を算出すると、オーバーレイヤー２５の厚さＤ１０の下限値は、0.45（μｍ）となる。
【００９２】
ケース３では、寄生容量Ｃｐを4.0×10-14（Ｆ）とし、オーバーレイヤー２５の厚さｄ（μｍ）を除く各パラメータをケース１と同様にして、それらの各パラメータを上記の式４に代入して、オーバーレイヤー２５の厚さｄ（μｍ）を算出すると、オーバーレイヤー２５の厚さＤ１０の下限値は、0.44（μｍ）となる。
【００９３】
以上の結果より、オーバーレイヤー２５の厚さＤ１０の下限値は、ケース１において算出された0.5（μｍ）以上に規定するのが好適であることが理解される。なお、この場合、上記の式１のパラメータｄにオーバーレイヤー２５の厚さＤ１０の下限値である0.5（μｍ）を代入して、透過率Ｔを算出すると、透過率Ｔは９８％と算出される。よって、この場合、十分な透過率が得られ、尚且つ色相も良くなる。
【００９４】
また、本発明の液晶表示装置１００において、上側基板１上に形成するオーバーレイヤー２５の厚さＤ１０を0.5（μｍ）以上に規定すれば、オーバーレイヤー２５の厚さは薄くなるので、オーバーレイヤー２５にコンタクトホール２５ａが形成し易くなる。よって、コンタクトホール２５ａの加工性が向上する。
【００９５】
［第２実施形態］
次に、図１４及び図１５を参照して、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の液晶表示装置は、第１実施形態の液晶表示装置と略同様の構成であり、前者は後者に対して素子基板の構成が異なるだけである。よって、以下では、素子基板の構成のみについて説明する。図１４は、図６に対応する素子基板の部分平面図であり、液晶表示装置１００の素子基板９２の構成を若干変更した平面図である。図１５（ａ）は、図７（ａ）に対応する素子基板の断面図であり、図１４の切断線Ｃ−Ｃ´に沿った断面図である。図１５（ｂ）は、図７（ｂ）に対応する、画素電極１０とＴＦＤ素子２１及びデータ線３２との接続部分の近傍を拡大した断面図であり、領域Ｅ２の部分の断面図である。なお、図１４は、背面側から観察側を見た場合の構成を示しているので、図１４では手前側が、図１５（ａ）では上側が、それぞれ背面側となる。また、図１４及び図１５では、第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
本発明の第２実施形態における素子基板９３の構造、即ちオーバーレイヤー構造について説明する。なお、画素電極１０及びオーバーレイヤー２５の各内面上には、通常、保護層１７が形成されるが、図１４及び図１５では、説明の便宜上、省略している。
【００９７】
上側基板１の外面上には、位相差板１３及び偏光板１４が配置されている。一方、上側基板１の内面上には、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２が形成されている。
【００９８】
第２実施形態において、上側基板１上におけるＴＦＤ素子２１の配置は、第１実施形態と同様である。なお、ＴＦＤ素子２１の構成は第１実施形態と同様である。
【００９９】
第２実施形態において、上側基板１上におけるデータ線３２の配置は第１実施形態と異なっている。即ち、第１実施形態において、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、図６に示すように、それぞれ画素電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃの下側の位置に且つ重なり合う位置に配置されていた。これに対し、第２実施形態において、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、図１４及び図１５（ａ）に示すように、それぞれ画素電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃの下側の位置に且つ重なり合わない位置に配置されている。特に、１つのデータ線３２は、それにＴＦＤ素子２１を介して接続された画素電極と、その１つのデータ線３２に接続されていない方の隣接する画素電極１０との間に配置されている。この点が、構造上、第１実施形態と大きく異なっている。なお、データ線３２の構成は第１実施形態と同様である。
【０１００】
また、上側基板１の内面上には、オーバーレイヤー２５が形成されてなり、ＴＦＤ素子２１及びデータ線３２は、そのオーバーレイヤー２５に覆われている。オーバーレイヤー２５は、平面視すると略円形をなす開口、即ちコンタクトホール２５ａを有している。また、オーバーレイヤー２５の内面上には、第１実施形態と同様のレイアウトで画素電極１０が形成されている。
【０１０１】
かかる構造を有する第２実施形態では、図１４に示すように、データ線３２を画素電極１０と重ならない位置に形成することとしている。このため、第２実施形態は、第１実施形態と比べて、画素電極１０ｂと、データ線３２ａ及び３２ｂとの距離が長くなる。例えば、第２実施形態において、図１５（ａ）に示すように、画素電極１０ｂとデータ線３２ｂとの距離をＤ１０１とし、画素電極１０ｂとデータ線３２ａとの距離をＤ１０２とする。第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、画素電極１０ｂとデータ線３２との距離はＤ１００である。よって、Ｄ１００＜Ｄ１０１となり、Ｄ１００＜Ｄ１０２となる。このため、画素電極１０とデータ線３２との距離が長くなる分だけ寄生容量Ｃｐが小さくなる。よって、第２実施形態では、オーバーレイヤー２５の厚さの下限値を第１実施形態より小さく規定することができる。それゆえ、第１実施形態と同様にオーバーレイヤー２５の厚さの下限値を０．５μｍとすることにより、第１実施形態と同様に縦クロストークの低減などの効果を得ることができる。
【０１０２】
（変形例）
上記の実施形態では、半透過反射型の液晶表示装置１００に本発明を適用したが、これに限らず、反射型又は透過型の液晶表示装置にも本発明を適用できる。また、上記実施形態では、ノーマリーホワイト型の液晶表示装置１００に本発明を適用したが、これに限らず、ノーマリーブラック型の液晶表示装置にも本発明を適用できる。また、上記の実施形態では、液晶表示装置１００にＴＮ型の液晶を適用することとしたが、これに限らず、液晶表示装置１００に負の誘電率異方性を有する液晶を適用することとしてもよい。
【０１０３】
［電子機器］
次に、本発明の第１実施形態による液晶表示装置１００を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。なお、本発明の第２実施形態の液晶表示装置もかかる電子機器の表示装置として同様に適用可能である。
【０１０４】
図１６は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示装置１００と、これを制御する制御手段４１０とを有する。ここでは、液晶表示装置１００を、パネル構造体４０３と、半導体ＩＣなどで構成される駆動回路４０２とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段４１０は、表示情報出力源４１１と、表示情報処理回路４１２と、電源回路４１３と、タイミングジェネレータ４１４と、を有する。
【０１０５】
表示情報出力源４１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ４１４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路４１２に供給するように構成されている。
【０１０６】
表示情報処理回路４１２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路４０２へ供給する。駆動回路４０２は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路４１３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【０１０７】
次に、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図１１を参照して説明する。
【０１０８】
まず、本発明に係る液晶表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１７（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部７１３とを備えている。
【０１０９】
続いて、本発明に係る液晶表示装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１７（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７２４を備える。
【０１１０】
なお、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器としては、図１７（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１７（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置の電極及び配線の構成を示す平面図。
【図２】第１実施形態に係る液晶表示装置の断面構成を示す。
【図３】第１実施形態に係る素子基板の電極及び配線の構成等を示す平面図。
【図４】第１実施形態に係るカラーフィルタ基板の電極の構成を示す。
【図５】第１実施形態に係る信号電位ＶＡ、ＶＢ及びＶＡＢの波形図である。
【図６】第１実施形態に係る素子基板の部分平面図を示す。
【図７】第１実施形態に係る素子基板等の部分断面図を示す。
【図８】オーバーレイヤーの厚さと透過率等との関係を示す図表である。
【図９】縦クロストークを説明する図である。
【図１０】縦クロストークを説明する図である。
【図１１】オーバーレイヤーの厚さの下限値を規定する方法を説明する図である。
【図１２】オーバーレイヤーの厚さの下限値を規定する方法を説明する図である。
【図１３】オーバーレイヤーの厚さの下限値の規定方法の一例を説明する図である。
【図１４】第２実施形態に係るオーバーレイヤーの厚さの下限値を規定する方法を説明する図である。
【図１５】第２実施形態に係るオーバーレイヤーの厚さの下限値を規定する方法を説明する図である。
【図１６】本発明の液晶表示装置を適用した電子機器の回路ブロック図。
【図１７】本発明の液晶表示装置を適用した電子機器の例。
【符号の説明】
【０１１２】
１  上側基板、  ２  下側基板、  ３  シール部材、  ６  着色層、  ７  導通部材、  ８  走査電極、  １０  画素電極、  ３１  走査線、  ３２  データ線、  ２１  ＴＦＤ素子、  ２５  オーバーレイヤー、  ２５ａ  コンタクトホール、  ９１  カラーフィルタ基板、  ９２  素子基板、  １００  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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