(57)【要約】      （修正有）【課題】  寄生容量Ｃ１に対して画素容量Ｃｌｃを十分大きくすることにより、縦クロストークを低減する。【解決手段】  二端子素子型液晶装置において、カラーフィルタ基板に複数の走査線が、素子基板に複数のデータ線及び画素電極などが形成され、両基板間に液晶が封入されている。各画素電極とそれに接続されていない隣接する各信号線との間には寄生容量Ｃ１が生じ、各画素電極と対向する各信号電極との間には画素容量Ｃｌｃが存在する。縦クロストークは、保持期間Ｔｈ中に、隣接するデータ線との間の寄生容量Ｃ１に起因して印加される電圧Ｖｃにより、画素電極の電圧が変化することにより生じる。そこで、電圧Ｖｃの上限を、電圧−透過率特性における印加電圧値Ｖ（T50）よりも小さくなるように設定する。即ち、Ｖｌｃ＝｛Ｃ１／（Ｃｌｃ＋Ｃ１）｝×Ｖｄ  ＜  Ｖ（T50）とし、画素容量Ｃｌｃを寄生容量Ｃ１に対して十分大きくなるようにする。【選択図】    図７
2005284055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の信号線と、複数の画素電極と、前記信号線の各々と前記画素電極の各々とに接続された複数の二端子素子とを有する第１基板と、複数の走査線を有し、前記基板に対向配置された第２基板とを備え、前記第１基板と前記第２基板の間に液晶が封入されてなる液晶表示装置であって、
前記各画素電極と、当該各画素電極に接続されていない隣接する信号線の間に生じる各寄生容量をＣ１とし、
前記各画素電極と、対向する前記各走査線とに挟持された前記液晶の各画素容量をＣｌｃとしたとき、
前記各画素容量Ｃｌｃは、前記液晶の電圧−透過率特性に基づいて、前記各寄生容量Ｃ１に対して大きな値に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記信号線のデータ振幅電圧をＶｄとし、
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）とするとき、
{Ｃ１／（Ｃｌｃ＋Ｃ１）}×Ｖｄ  ＜  Ｖ（T50）であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶表示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表示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においては、相互に対向する２枚の基板のうち一方の基板に走査線が、他方の基板に信号線（データ線）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。そして、画素電極が形成された基板には、電流−電圧特性が非線形な素子が設けられ、その素子は画素電極及び信号線に夫々接続されている。また、そのような液晶表示装置において、画素電極はその両側の信号線の略中央位置に形成されている。
【０００３】
しかしながら、そのようなアクティブ・マトリクス型の液晶表示装置では、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、表示品位が低下してしまうという問題があった。この縦クロストークは、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。
【０００４】
なお、この種の液晶表示装置として、例えば、画素電極とこれに近接する走査線や信号線との間の寄生容量を低減して、表示画像の輝度むらやクロストークを解消し良好な画像表示を実現する液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この特許文献１では、画素電極の周縁部の少なくとも一部に重なり、かつ走査線及び信号線のうち少なくとも一部に重なるように配設した静電遮蔽性を有するシールド電極により、寄生容量を解消して、輝度むらやクロストークの発生を避け高品位な画像表示を実現するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２０３９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、上記の問題点を解消するために、種々の考察及び実験を行った。その結果、縦クロストークが、液晶表示装置における画素容量Ｃｌｃ、及び画素電極とそれに接続されていない信号線との間に生じる寄生容量Ｃ１に大きく左右されることを知見した。さらには、それらの容量特性とＶＴ特性（電圧−透過率特性）との関連が縦クロストークに大きく影響することを知見した。尚、画素容量Ｃｌｃは１画素分の液晶容量を意味する。
【０００７】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、画素容量Ｃｌｃ、寄生容量Ｃ１及びＶＴ特性を適切に設定して、その設定を満足するように画素容量Ｃｌｃを寄生容量Ｃ１に対して十分大きくすることにより、上記のような縦クロストークを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの観点では、液晶表示装置は、複数の信号線と、複数の画素電極と、前記信号線の各々と前記画素電極の各々とに接続された複数の二端子素子とを有する第１基板と、複数の走査線を有し、前記基板に対向配置された第２基板とを備え、前記第１基板と前記第２基板の間に液晶が封入されてなり、前記各画素電極と、当該各画素電極に接続されていない隣接する信号線の間に生じる各寄生容量をＣ１とし、前記各画素電極と、対向する前記各走査線とに挟持された前記液晶の各画素容量をＣｌｃとしたとき、前記各画素容量Ｃｌｃは、前記液晶の電圧−透過率特性に基づいて、前記各寄生容量Ｃ１に対して大きな値に設定されている。
【０００９】
上記の液晶表示装置は、データ信号を供給する複数の信号線と、複数の画素電極とが、例えばＴＦＤ素子やＴＦＴ素子などのスイッチング素子により接続されて構成される。画素電極に対しては、その両側に隣接して２つの信号線が配置される。画素電極と、隣接する信号線との間には寄生容量が生じるが、隣接する２つの信号線のうち、二端子素子を介して画素電極と接続されていない方の信号線との間の寄生容量により、画素電極の電位が変化し、いわゆる縦クロストークが発生して画質が低下する。そこで、各画素電極と、対向する各走査線とに挟持された液晶の各画素容量をＣｌｃとしたとき、各画素容量Ｃｌｃを前記液晶の電圧−透過率特性に基づいて、前記各寄生容量Ｃ１に対して大きな値に設定する。これにより、画素容量に対する寄生容量の割合を小さくすることができるので、隣接するデータ線との寄生容量により画素電極に印加される電圧を低減することができ、縦クロストールを低減することができる。
【００１０】
上記の液晶表示装置の一態様では、前記信号線のデータ振幅電圧をＶｄとし、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）とするとき、{Ｃ１／（Ｃｌｃ＋Ｃ１）}×Ｖｄ  ＜  Ｖ（T50）とすることができる。
【００１１】
この態様によれば、電圧Ｖｌｃの上限がＶ（T50）よりも小さくなるように設定されるので、この条件を満たすように、各画素容量Ｃｌｃは各寄生容量Ｃ１に対して大きな値に設定される。これにより、液晶層の透過率を適正に維持でき、縦クロストークを低減できる。
【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】
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。本実施形態は、画素容量Ｃｌｃ及び寄生容量Ｃ１を適切に設定して、その設定を満足するように画素容量Ｃｌｃを寄生容量Ｃ１に対して十分大きくすることにより、縦クロストークの発生を低減して高品位な表示画像を得る。
【００１４】
まず、本発明の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、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。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、サブ画素ＳＧ毎に、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、サブ画素毎に、ＴＦＤ素子２１及び画素電極１０が形成されている。ＴＦＤ素子２１及び画素電極１０の内面上には、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及び保護層１７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、本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】
[縦クロストークの発生原理]
まず、図６を参照して、縦クロストークについて説明する。図６は、液晶表示装置１００における表示領域Ｖのみを拡大した平面図であり、その表示領域Ｖに縦クロストークが発生した状態を模式的に示している。
【００４４】
液晶表示装置１００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。
【００４５】
次に、図７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７は、液晶表示装置１００における１画素（ＲＧＢ３つのサブ画素）分を拡大した部分拡大平面図を示す。
【００４６】
画素電極１０は、通常、一対のデータ線３２の略中央位置に形成される。これは、画素電極１０を隣接する各データ線３２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３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、ＴＦＤ素子２１を介して画素電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃに接続されている。例えば、画素電極１０ｂに注目すると、データ線３２ａは、画素電極１０ｂに隣接しているが、画素電極１０ｂには接続されていない。画素電極１０ｂと、隣接する２つのデータ線３２ａ及び３２ｂとの間には寄生容量Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ存在する。
【００４７】
液晶表示装置１００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１０ａ〜１０ｃに所望の電圧が印加される。図７の例では、画素電極１０ｂに対しては、データ線３２ｂからＴＦＤ素子２１を介して所望の電圧Ｖｌｃが印加される。
【００４８】
ところが、画素電極１０ｂに対しては、それと隣接するデータ線３２ａとの間の寄生容量Ｃ１が存在することにより、データ線３２ａから寄生容量Ｃ１に対応する電圧が印加されてしまい、その結果、画素電極１０ｂの電位Ｖｌｃ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。
【００４９】
今、前述のように、図６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７において、データ線３２ａに対応する画素電極１０ａが青に対応するサブ画素であり、画素電極１０ｂが赤に対応するサブ画素であり、最も右の画素電極１０ｃが緑に対応するサブ画素であるとする。
【００５０】
これら３色のサブ画素が図６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３２ａ、３２ｂ、３２に印加される電圧はほぼ等しく、寄生容量Ｃ１が画素電極１０ｂに与える影響は少ない。
【００５１】
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３２ａのみが低電位（白に対応する電位）であり、データ線３２ｂ及び３２ｃ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３２ａと画素電極１０ｂとに電位差が生じ、寄生容量Ｃ１により画素電極１０ｂの電位が下がる。その結果、画素電極１０ｂ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。
【００５２】
[縦クロストークの低減方法]
次に、図８を参照して、縦クロストークの低減方法について述べる。図８は、本発明の実施形態に係る縦クロストークを低減する方法を説明する図である。図８（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８（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。
【００５３】
上記のように、縦クロストークは、隣接するデータ線との間の寄生容量Ｃ１の影響により、画素電極の電圧Ｖｌｃが変化するために生じる。
【００５４】
ここで、保持期間中に、隣接するデータ線から液晶に与えられる電圧、即ち寄生容量に起因する電圧Ｖｃは以下のように表すことができる。
【００５５】
Ｖｃ＝｛Ｃ１／（Ｃｌｃ＋Ｃ１）｝×Ｖｄ      （式２）
ここで、Ｃ１は前述のように隣接するデータ線と画素電極との寄生容量であり、Ｃｌｃは画素電極の画素容量であり、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、寄生容量に起因して隣接する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。
【００５６】
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ことにより、画素容量Ｃｌｃが寄生容量Ｃ１に対して十分大きくなるようにする。これにより、保持期間Ｔｈ中に、隣接するデータ線から画素電極に与えられる電圧を抑制して、縦クロストークを低減する。
【００５７】
具体的には、その電圧Ｖｃの上限値を、図８（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８（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。
【００５８】
液晶層５０３の電圧−透過率特性（いわゆる、ＶＴ特性）は、例えば、図８（ｂ）のグラフのように表される。図８（ｂ）に示すグラフは、図８（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。
【００５９】
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。
【００６０】
即ち、電圧Ｖｃが、
Ｖｃ＝｛Ｃ１／（Ｃｌｃ＋Ｃ１）｝×Ｖｄ  ＜  Ｖ（T50）      （式３）
となるように設定する。
【００６１】
上記の式３を満足するように、画素容量Ｃｌｃを寄生容量Ｃ１に対して十分大きくする。画素容量Ｃｌｃを大きくするためには、上記の式１を参照して理解されるように、（１）素子基板９２とカラーフィルタ基板９１のセルギャップを小さくする、（２）液晶層４の誘電率を大きくする、（３）画素電極１０の面積を大きくする等の方法が挙げられる。但し、画素電極１０の面積は設計上の理由によりある程度決定されてしまうので、本発明では、上記（３）を適用するよりはむしろ上記（１）及び（２）を適用するのが好ましい。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、電圧Ｖｃの上限をＶ（T50）よりも小さくなるように設定し、画素容量Ｃｌｃを、寄生容量Ｃ１に対して十分大きくするようにしている。このため、保持期間Ｔｈ中に、隣接するデータ線との間の寄生容量により、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る。これにより、縦クロストークを低減でき、高品位な表示画像が得られる。よって、液晶表示装置１００において、灰色などを背景色に、単色或いは補色などの矩形表示をした場合でも高品位な表示画像が得られる。
【００６３】
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９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Ｖｌｃが、
Ｖｌｃ＝｛Ｃ１／（Ｃｌｃ＋Ｃ１）｝×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。この場合も、保持期間Ｔｈ中に、隣接するデータ線との間の寄生容量により、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る。よって、縦クロストークを低減でき、高品位な表示画像が得られる。
【００６４】
（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、アクティブ素子としてＴＦＤ素子を用いた液晶表示装置を例示したが、本発明はアクティブ素子としてＴＦＴ素子を用いた液晶表示装置にも同様に適用することができる。
【００６５】
［電子機器］
次に、本発明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。
【００６６】
図１０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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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１１（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。
【００７１】
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１１（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。
【００７２】
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１１（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１１（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】
【００７３】
【図１】本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】本実施形態に係る液晶表示装置の断面構成を示す。
【図３】本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】本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】本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】縦クロストークを説明する図である。
【図７】縦クロストークの発生原理を説明する図である。
【図８】本実施形態に係る縦クロストークの低減方法を説明する図である。
【図９】本実施形態に係る縦クロストークの低減方法を説明する図である。
【図１０】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１１】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】
【００７４】
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、１０’  画素電極、  ３１  走査線、  ３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  データ線、  ２１  ＴＦＤ素子、  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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