(57)【要約】【課題】デルタ型に配置された画素電極と信号線とのカップリング容量の不均衡に起因する画質劣化を低減する。【解決手段】画素電極１０ｂと信号線Ｓ１との間のカップリング容量Ｃｐ２ｏが、列方向に隣合う画素電極１０ｄと信号線Ｓ２との間のカップリング容量Ｃｐ２ｅに等しくなるように、画素電極１０ｂの信号線Ｓ１と重なる方の側辺に切欠１１ｂを設ける。また、画素電極１０ｄと信号線Ｓ１との間のカップリング容量Ｃｐ１ｅが、画素電極１０ｂと信号線Ｓ２との間のカップリング容量Ｃｐ１ｏに等しくなるように、画素電極１０ｄの信号線Ｓ１と重なる方の側辺に切欠１１ｄを設ける。さらに、切欠１１ｂの部分に補助容量線Ｃ２を信号線Ｓ１に沿って延出したシールド２０ｂを設け、切欠１１ｄの部分に補助容量線Ｃ３を信号線Ｓ１に沿って延出したシールド２０ｄを設ける。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素電極がデルタ型に配置され、画素電極との重なり面積が行方向および列方向に隣合う他の画素電極との重なり面積と異なるように信号線が列方向へ向けて各画素電極間に配線され、補助容量線が行方向へ各画素電極間に配線されたアレイ基板と、
各画素電極の信号線との重なり面積が大きい方の側辺のカップリング容量が、列方向に隣合う画素電極の信号線との重なり面積が小さい方の側辺のカップリング容量に等しくなるように、各画素電極の信号線との重なり面積が大きい方の側辺に設けられた切欠と、
前記切欠が設けられた部分に補助容量線を信号線に沿って延出することにより設けられたシールドと、
前記アレイ基板に対向して配置された対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間隙に設けられた液晶層と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記切欠は長方形の形状であって、列方向に隣接する画素電極で切欠の長辺の長さが異なることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記切欠は長方形の形状であって、列方向に隣接する画素電極で切欠の短辺の長さが異なることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
各画素電極での開口率が等しくなるように、補助容量線と信号線との交差部における画素電極と信号線との重なり面積が補助容量線の奇数行と偶数行とで互いに異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
各画素電極での開口率が等しくなるように、補助容量線の幅が奇数行と偶数行とで互いに異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記補助容量線を走査線として兼用することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか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、画素電極がデルタ型に配置された液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、走査線と信号線を直交するようにアレイ基板上に配線し、走査線と信号線の各交差部に画素電極を備え、各画素電極を薄膜トランジスタを介して走査線と信号線に接続したアクティブマトリクス型の液晶表示装置が普及してきている。この液晶表示装置では、アレイ基板に対向して対向基板が配置され、アレイ基板と対向基板の間隙に液晶層が設けられ、アレイ基板の液晶層との反対側の背面にバックライトが配置される。また、各画素電極間に信号線や補助容量線を画素電極と重なるように配線することによって、各画素電極間でバックライトからの光が漏れることを防止した構造が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２６７１３０号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−２４２４８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造の液晶表示装置では、高品質な表示品位とするための設計のポイントとして、（１）画素電極間の光漏れを防ぐ、（２）信号線と画素電極間のカップリング容量を小さくする、（３）信号線の寄生容量を小さくする、（４）開口率を大きくする、といった点がある。
【０００６】
ところが、画素電極がデルタ型に配置され、信号線が列方向に配線され補助容量線が行方向に配線された液晶表示装置では、これらの条件のバランスをとろうすると、行方向に隣合う画素電極で信号線との重なり面積が異なることとなり、また列方向に隣合う画素電極でも信号線との重なり面積が異なることとなる。
【０００７】
このため、画素電極の側辺と信号線との間のカップリング容量が画素電極の行方向の両側辺で異なるとともに、列方向に隣接する画素電極でもカップリング容量が異なってしまい、これらの不均衡に起因して画質が劣化するという問題があった。
【０００８】
特に、画像信号の極性を反転させる駆動法として、Ｈライン反転駆動法、Ｖライン反転駆動法、ＨＶライン反転駆動法を用いた場合には、画素電極の行方向の両側辺でカップリング容量を等しくする必要があるため、画質劣化の傾向が顕著であった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デルタ型に配置された画素電極と信号線とのカップリング容量の不均衡に起因する画質劣化を低減し得る液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素電極がデルタ型に配置され、画素電極との重なり面積が行方向および列方向に隣合う他の画素電極との重なり面積と異なるように信号線が列方向へ向けて各画素電極間に配線され、補助容量線が行方向へ各画素電極間に配線されたアレイ基板と、各画素電極の信号線との重なり面積が大きい方の側辺のカップリング容量が、列方向に隣合う画素電極の信号線との重なり面積が小さい方の側辺のカップリング容量に等しくなるように、各画素電極の信号線との重なり面積が大きい方の側辺に設けられた切欠と、前記切欠が設けられた部分に補助容量線を信号線に沿って延出することにより設けられたシールドと、前記アレイ基板に対向して配置された対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間隙に設けられた液晶層と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、各画素電極の信号線との重なり面積が大きい方の側辺のカップリング容量が、列方向に隣合う他の画素電極の信号線との重なり面積が小さい方の側辺のカップリング容量に等しくなるように、各画素電極の信号線との重なり面積が大きい方の側辺に切欠を設けたことで、各画素電極の行方向の両側辺でカップリング容量がほぼ等しくなるようにしている。
【００１２】
また、切欠が設けられた部分に補助容量線を信号線に沿って延出することによってシールドを設けたことで、切欠の部分でバックライトからの光が漏れることを防ぐようにしている。
【００１３】
第２の本発明に係る液晶表示装置は、前記切欠が長方形の形状であって、列方向に隣接する画素電極で切欠の長辺の長さが異なることを特徴とする。
【００１４】
第３の本発明に係る液晶表示装置は、前記切欠が長方形の形状であって、列方向に隣接する画素電極で切欠の短辺の長さが異なることを特徴とする。
【００１５】
第４の本発明に係る液晶表示装置は、各画素電極での開口率が等しくなるように、補助容量線と信号線との交差部における画素電極と信号線との重なり面積が補助容量線の奇数行と偶数行とで互いに異なることを特徴とする。
【００１６】
第５の本発明に係る液晶表示装置は、各画素電極での開口率が等しくなるように、補助容量線の幅が奇数行と偶数行とで互いに異なることを特徴とする。
【００１７】
第６の本発明に係る液晶表示装置は、前記補助容量線を走査線として兼用することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
一実施の形態における液晶表示装置は、図１の組立図に示すように、アレイ基板１００に対向して対向基板２００が配置され、アレイ基板１００と対向基板２００がシール材３００を介して接着される。シール材３００の注入口から液晶材４００が注入されて液晶層５００が形成される。また、アレイ基板１００の液晶層との反対側の背面にはバックライト６００が配置される。
【００２０】
アレイ基板１００は、図２の平面図に示すように、ガラス基板１０５上に走査線を駆動する走査線駆動回路１１０、信号線を駆動する信号線駆動回路１２０、走査線と信号線が交差するように配線され、各交差部に画素電極が配置された画素エリア１３０が一体的に形成される。外部からの画像信号は、ガラス基板１０５に設けられたＯＬＢパッド１４０を介して入力され、信号線駆動回路１２０により信号線を介して画素エリア１３０内の画素電極に出力される。
【００２１】
画素エリア１３０では、図３の平面図に示すように、各画素電極１０がデルタ型に配置され、信号線駆動回路１２０のシフトレジスタ１５０から信号線Ｓが画素電極間に位置するように列方向に配線され、走査線Ｙが行方向に配線される。各画素電極１０は、それぞれに設けられた薄膜トランジスタを介して走査線Ｙ、信号線Ｓに接続される。画素電極１０が設けられた各画素のアドレスは、同図に示すように（１，１）〜（ＮＸ，ＮＹ）と振り付けられる。ここで、ＮＸ、ＮＹは、それぞれ走査線方向、信号線方向の画素数である。各画素については、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の着色層が、走査線Ｙの奇数行と偶数行とで行方向の画素ピッチの３／２だけズレるように配置される。
【００２２】
本液晶表示装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂを１組とする画像信号がＯＬＢパッド１４０を介して入力され、この画像信号を走査線駆動回路１１０と信号線駆動回路１２０により各画素電極１０に順次出力する。具体的には、まず１段目の走査線について、Ｒ信号、Ｂ信号を破棄してＧ信号を画素（１，１）に出力し、Ｂ信号を画素（２，１）に、Ｒ信号を画素（３，１）に、Ｇ信号を画素（４，１）に出力し、このようにしてＢ信号をこの走査線の最後の画素（ＮＸ，１）に出力するまで、画像信号を順次出力する。次いで、２段目の走査線について、Ｂ信号を画素（１，２）に、Ｒ信号を画素（２，２）に、Ｇ信号を画素（３，２）に出力し、このようにしてＲ信号をこの走査線の最後の画素（ＮＸ，２）に出力するまで、画像信号を順次出力する。このようにして、最終段の走査線における最後の画素（ＮＸ，ＮＹ）まで画像信号を出力する。
【００２３】
シフトレジスタ１５０は、画像信号を各画素へ出力する順番を逆にできるように組み込まれる。例えば、画素（ＮＸ−１，ＮＹ）、画素（ＮＸ，ＮＹ）に画像信号出力した後、画素（ＮＸ−４、ＮＹ）、画素（ＮＸ−３，ＮＹ）、画素（ＮＸ−２，ＮＹ）に画像信号を出力できるようにシフトレジスタ１５０が組み込まれる。
【００２４】
画像信号の極性を反転する駆動法としては、Ｈライン反転駆動法、Ｖライン反転駆動法、ＨＶライン反転駆動法のいずれを用いてもよい。
【００２５】
本液晶表示装置における画素電極周辺の構造は、図４の平面図に示すように、信号線Ｓが、画素電極との重なり面積が行方向および列方向に隣合う他の画素電極との重なり面積と異なるように列方向へ向けて各画素電極間に配線される。具体的には、信号線Ｓ１は、行方向に隣合う画素電極１０ａと画素電極１０ｂの間で画素電極１０ａとの重なり面積よりも画素電極１０ｂとの重なり面積の方が大きくなるように配線される。また、信号線Ｓ１は、列方向に隣合う画素電極１０ｂと画素電極１０ｃおよび画素電極１０ｄとで重なり面積が異なるように配線される。信号線Ｓ２‥といった他の信号線Ｓについても同様である。
【００２６】
信号線Ｓがこのように配線されるのは、従来技術の欄で説明した（１）〜（４）の条件のバランスをとるためである。特に、信号線Ｓは、下方に配置されたバックライトからの光が画素電極間で漏れないように遮蔽する役割を兼ねており、光遮蔽の観点からは画素電極１０と信号線Ｓの重なり面積が大きいことが望まれる。
【００２７】
補助容量線Ｃ１〜Ｃ３は行方向へ各画素電極間に配線され、走査線Ｙ１、Ｙ２は補助容量線Ｃ１、Ｃ２にそれぞれに平行に配線される。
【００２８】
画素電極１０ｂの信号線Ｓとの重なり面積が大きい方の側辺には切欠１１ｂが設けられ、この位置に補助容量線Ｃ２を信号線Ｓ１に沿って延出したシールド２０ｂが設けられる。走査線Ｙ１に沿った他の画素電極についても同様である。ここでは、画素電極１０ｂと信号線Ｓ１との間のカップリング容量をＣｐ２ｏ、画素電極１０ｂと信号線Ｓ２との間のカップリング容量をＣｐ１ｏとする。Ａ−Ａ部についての断面模式図を図５に示す。
【００２９】
また、画素電極１０ｄの信号線Ｓとの重なり面積が大きい方の側辺には切欠１１ｂとは大きさの異なる切欠１１ｄが設けられ、この位置に補助容量線Ｃ３を信号線Ｓ１に沿って延出したシールド２０ｄが設けられる。走査線Ｙ２に沿った他の画素電極も同様である。ここでは、画素電極１０ｄと信号線Ｓ１との間のカップリング容量をＣｐ１ｅ、画素電極１０ｄと信号線Ｓ２との間のカップリング容量をＣｐ２ｅとする。Ｂ−Ｂ部についての断面模式図を図６に示す。
【００３０】
このときの画素電極１０ｂ、１０ｄについての等価回路は図７に示すようになる。同図において、Ｖｃｓは、補助容量線Ｃにおける一定電位である。Ｃｓは補助容量線Ｃと画素電極１０との間のカップリング容量、Ｃｌｃは液晶容量である。
【００３１】
次に、液晶表示装置の比較例について説明する。比較例の画素電極周辺の構造は、図８に示すように、上記（１）〜（４）の条件のバランスがとれるように、画素電極との重なり面積が行方向および列方向に隣合う他の画素電極との重なり面積と異なるように信号線Ｓが列方向へ向けて各画素電極間に配線される。具体的には、信号線Ｓ１は、行方向に隣合う画素電極１０ｊと画素電極１０ｋの間で画素電極１０ｊとの重なり面積よりも画素電極１０ｋとの重なり面積の方が大きくなるように配線される。また、信号線Ｓ１は、列方向に隣合う画素電極１０ｋと画素電極１０ｌおよび画素電極１０ｍとで重なり面積が異なるように配線される。他の信号線Ｓについても同様である。
【００３２】
画素電極１０ｋについては、信号線Ｓ１とのカップリング容量をＣｐ２ｏ、信号線Ｓ２とのカップリング容量をＣｐ１ｏとする。画素電極１０ｍについては、信号線Ｓ１とのカップリング容量をＣｐ１ｅ、信号線Ｓ２とのカップリング容量をＣｐ２ｅとする。各カップリング容量の符号は、便宜上図４と同一の符号を用いることとする。Ｃ−Ｃ部についての断面模式図を図９に、Ｄ−Ｄ部についての断面模式図を図１０に示す。
【００３３】
このように、各画素電極１０と信号線Ｓとの重なり面積が、行方向および列方向に隣合う他の画素電極１０と異なるため、Ｃｐ１ｏ＜Ｃｐ２ｏ、Ｃｐ２ｅ＜Ｃｐ１ｅとなり、また、Ｃｐ１ｏ≠Ｃｐ１ｅ≠Ｃｐ２ｅ、Ｃｐ２ｏ≠Ｃｐ１ｅ≠Ｃｐ２ｅとなる。このようなカップリング容量の不均衡は画質劣化の要因となる。
【００３４】
これに対し、本実施の形態の液晶表示装置では、各画素電極１０の信号線Ｓとの重なり面積が大きい方の側辺のカップリング容量が、列方向に隣合う他の画素電極１０の信号線Ｓとの重なり面積が小さい方の側辺のカップリング容量に等しくなるように、各画素電極１０に切欠１１を設ける。具体的には、図４に示したように、画素電極１０ｂの信号線Ｓ１側の側辺に切欠１１ｂを設けることによって、画素電極１０ｂと信号線Ｓ１との重なり面積を低減し、カップリング容量Ｃｐ２ｏを低減する。切欠１１ｂの面積は、このカップリング容量Ｃｐ２ｏが、画素電極１０ｄの信号線Ｓ２とのカップリング容量Ｃｐ２ｅに等しくなる面積とする。同様に、画素電極１０ｄの信号線Ｓ１側の側辺に切欠１１ｄを設けることによって、画素電極１０ｄと信号線Ｓ１との重なり面積を低減し、カップリング容量Ｃｐ１ｅを低減する。切欠１１ｄの面積は、このカップリング容量Ｃｐ１ｅが、画素電極１０ｂの信号線Ｓ２とのカップリング容量Ｃｐ１ｏに等しくなる面積とする。
【００３５】
このとき、カップリング容量Ｃｐ１ｏとカップリング容量Ｃｐ２ｅが既に異なるっているので、切欠１１ｂと切欠１１ｄの面積も異なることとなる。ここでは、切欠１１を長方形の形状とし、切欠１１ｂと切欠１１ｄとで長辺の長さが異なるようにする。あるいは、切欠１１ｂと切欠１１ｄとで短辺の長さが異なるようにする。
【００３６】
この構成によって、Ｃｐ２ｏ＝Ｃｐ２ｅ、Ｃｐ１ｅ＝Ｃｐ１ｏとなると、これに付随して画素電極１０ｂでカップリング容量Ｃｐ２ｏがカップリング容量Ｃｐ１ｏにほぼ等しくなり、また画素電極１０ｄでもカップリング容量Ｃｐ１ｅがカップリング容量Ｃｐ２ｅにほぼ等しくなるので、各画素電極１０のカップリング容量の不均衡を低減することができる。
【００３７】
また、切欠１１ｂの部分に、補助容量線Ｃ２を信号線Ｓ１に沿って延出したシールド２０ｂを設けることにより、バックライトによる下斜方向からの光が画素電極１０ａと画素電極１０ｂ間で漏れ易くなることを防止する。切欠１１ｄの部分についても、同様に、補助容量線Ｃ３を信号線Ｓ１に沿って延出したシールド２０ｄを設ける。
【００３８】
切欠１１とシールド２０を設けることによって各画素電極１０で開口率が異なってくる。そこで、各画素電極で開口率が等しくなるように、補助容量線Ｃと信号線Ｓとの交差部における信号線Ｓと画素電極１０との重なり面積が補助容量線Ｃの奇数行と偶数行とで互いに異なるようにする。具体的には、図４に示すように、補助容量線Ｃ２と信号線Ｓ１の交差部における信号線Ｓ１と画素電極１０ｂとの重なり面積が、補助容量線Ｃ３と信号線Ｓ１との交差部における信号線Ｓ１と画素電極１０ｃとの重なり面積と異なるように、補助容量線Ｃ２と信号線Ｓ１の交差部で信号線Ｓ１を２段階的なクランプ形状に配線する。補助容量線Ｃ２と他の信号線Ｓとの交差部でも同様である。また、偶数行の他の補助容量線Ｃについても同様とする。
【００３９】
したがって、本実施の形態によれば、各画素電極１０の信号線Ｓとの重なり面積が大きい方の側辺のカップリング容量が、列方向に隣合う他の画素電極１０の信号線Ｓとの重なり面積が小さい方の側辺のカップリング容量に等しくなるように、各画素電極１０の信号線Ｓとの重なり面積が大きい方の側辺に切欠１１を設けるようにしたことで、各画素電極１０の行方向の両側辺でカップリング容量がほぼ等しくなるので、各画素電極１０のカップリング容量の不均衡を低減でき、もって画質を向上させることができる。
【００４０】
本実施の形態によれば、切欠１１を設けた部分に補助容量線Ｃを信号線Ｓに沿って延出することによりシールド２０を設けたことで、切欠１１の部分でのバックライト６００からの光の漏れが防止されるので、画質を向上させることができる。
【００４１】
本実施の形態によれば、各画素電極１０での開口率が等しくなるように、補助容量線Ｃと信号線Ｓとの交差部における信号線Ｓと画素電極１０との重なり面積が補助容量線Ｃの奇数行と偶数行とで互いに異なるようにしたことで、開口率のばらつきが防止されるので、画質を向上させることができる。
【００４２】
なお、図１１の平面図に示すように、各画素電極１０の開口率が等しくなるように、補助容量線Ｃの幅を奇数行と偶数行で異なるようにしてもよい。図１１の基本的な構成は図４と同様であるが、補助容量線Ｃ１の線幅は、切欠１１の面積が大きい画素電極１０ａ，１０ｂの開口率が、切欠１１の面積が小さい画素電極１０ｃ、１０ｄの開口率に等しくなるように、補助容量線Ｃ２の線幅よりも小さく調整される。ただし、列方向における画素ピッチは等しいものとする。
【００４３】
また、図１２の平面図に示すように、補助容量線Ｃを走査線Ｙとして兼用することによって、各画素電極１０の開口率を向上させることもできる。図１２の基本的な構成は図４と同様であるが、画素電極１０ｂについてみれば、走査線Ｙ１が取り除かれ、補助容量線Ｃ１が走査線Ｙ１に代えて走査線駆動回路１１０に接続された構成である。画素電極１０ｄでも、同様に走査線Ｙ２が取り除かれて補助容量線Ｃ２が走査線駆動回路１１０に接続される。このように、走査線Ｙを取り除くことによって、走査線Ｙが占めていた面積の分だけ開口率を向上させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る液晶表示装置によれば、デルタ型に配置された各画素電極の信号線とのカップリング容量の不均衡に起因する画質劣化を低減でき、画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における液晶表示装置の概略構成を示す組立図である。
【図２】上記液晶表示装置のアレイ基板の概略構成を示す平面図である。
【図３】上記アレイ基板上に画素電極がデルタ型に配置された構成を示す平面図である。
【図４】上記画素電極の周辺構造を示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ部における画素電極と信号線との間のカップリング容量を模式的に示す断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ部における画素電極と信号線との間のカップリング容量を模式的に示す断面図である。
【図７】図４の画素電極と信号線との間のカップリング容量についての等価回路を示す図である。
【図８】比較例の画素電極の周辺構造を示す平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ部における画素電極と信号線との間のカップリング容量を模式的に示す断面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ部における画素電極と信号線との間のカップリング容量を模式的に示す断面図である。
【図１１】画素電極の別の周辺構造を示す平面図である。
【図１２】画素電極のさらに別の周辺構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１０，１０ａ〜１０ｄ，１０ｊ〜１０ｍ…画素電極
１１，１１ｂ，１１ｄ…切欠
２０，２０ｂ，２０ｄ…シールド
１００…アレイ基板
１０５…ガラス基板
１１０…走査線駆動回路
１２０…信号線駆動回路
１３０…画素エリア
１４０…ＯＬＢパッド
１５０…シフトレジスタ
２００…対向基板
３００…シール材
４００…液晶材
５００…液晶層
６００…バックライト
Ｃ，Ｃ１〜Ｃ３…補助容量線
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…信号線
Ｙ，Ｙ１，Ｙ２…走査線
【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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