(57)【要約】【課題】残像現象が改善された表示装置を提供すること。【解決手段】透過領域に形成された画素電極と、遮光領域に形成され、画素電極と分離されている第１の不純物吸着電極を含む第１の表示板と、第１の不純物吸着電極と対向する遮光領域に形成された第２の不純物吸着電極を含み、第１の表示板に対向する第２の表示板と、第１及び第２の表示板の間に介在する媒体とを含む。これにより、画素領域内のイオン性不純物の濃度が減少し、残像現象を抑制することができる。【選択図】図５
2007156416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過領域に形成された画素電極と、遮光領域に形成され、前記画素電極と分離されている第１の不純物吸着電極を含む第１の表示板と、
前記第１の不純物吸着電極と対向する前記遮光領域に形成された第２の不純物吸着電極を含み、前記第１の表示板に対向する第２の表示板と、
前記第１及び第２の表示板との間に介在する媒体とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記媒体は、液晶を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の表示板を駆動する駆動部をさらに含み、前記駆動部は前記第１及び第２の不純物吸着電極に電圧を供給する電圧生成部を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とには、前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差の絶対値が前記媒体の透過領域に残留するＤＣバイアスの絶対値より大きいように電圧が印加されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とには、前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差が２Ｖ以上になるように電圧が印加されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２の表示板は、共通電極を含み、前記第２の不純物吸着電極は、前記共通電極と分離されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２の表示板は、共通電極を含み、前記第２の不純物吸着電極は、前記共通電極と一体型に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記不純物吸着電極は、透明な導電性物質からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記媒体は、流体及び荷電粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示領域の最外郭周縁に形成され、画素電極と分離されている第１の不純物吸着電極を含む第１の表示板と、
前記第１の不純物吸着電極と対向する第２の不純物吸着電極を含み、前記第１の表示板に対向する第２の表示板と、
前記第１及び第２の表示板との間に介在する媒体を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記媒体は、液晶を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２の表示板を駆動する駆動部をさらに含み、前記駆動部は前記第１及び第２の不純物吸着電極に電圧を供給する電圧生成部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とには、前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差の絶対値が前記媒体の透過領域に残留するＤＣバイアスの絶対値より大きいように電圧が印加されることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とには、前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差が２Ｖ以上になるように電圧が印加されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第２の表示板は、共通電極を含み、前記第２の不純物吸着電極は、前記共通電極と分離されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第２の表示板は共通電極を含み、前記第２の不純物吸着電極は前記共通電極と一体型に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第２の表示板は、表示領域の最外郭周縁に沿って形成された最外郭ブラックマトリクスを含み、前記第２の不純物吸着電極は前記最外郭ブラックマトリクス下に重畳されて形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１の不純物吸着電極及び／又は前記第２の不純物吸着電極は、透明な導電性物質からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記媒体は、流体及び荷電粒子を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１の不純物吸着電極は、画素毎に形成されたそれぞれの薄膜トランジスタの制御端子に接続されたゲート線及び／又は前記薄膜トランジスタの入力端子に接続されたデータ線と絶縁されて重畳するように表示領域内側に延長された吸着電極領域をさらに含み、
前記第２の不純物吸着電極は、前記第１の不純物吸着電極に対向するように表示領域の内側に延長された吸着電極領域をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２１】
画素毎に形成されたそれぞれの薄膜トランジスタの制御端子に接続されたゲート線、
前記薄膜トランジスタの入力端子に接続されたデータ線、
前記薄膜トランジスタの出力端子に接続された画素電極、及び、
前記ゲート線及び／又は前記データ線と絶縁されて重畳して形成され、前記画素電極と分離された第１の不純物吸着電極を備える第１の表示板と、
格子状のブラックマトリクスパターン、及び、
前記ブラックマトリクスパターン下に重畳されて形成され、前記第１の不純物吸着電極と対向する第２の不純物吸着電極を含み、前記第１の表示板に対向する第２の表示板と、
前記第１及び第２の表示板との間に介在する液晶層とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
前記第１及び第２の表示板を駆動する駆動部をさらに含み、前記駆動部は前記第１及び第２の不純物吸着電極に電圧を供給する電圧生成部を含むことを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とには、前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差の絶対値が前記液晶層の透過領域に残留するＤＣバイアスの絶対値より大きいように電圧が印加されることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とには、前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差が２Ｖ以上になるように電圧が印加されることを特徴とする請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記第２の表示板は、共通電極を含み、前記第２の不純物吸着電極は前記共通電極と分離されていることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記第２の表示板は、共通電極を含み、前記第２の不純物吸着電極は前記共通電極と一体型に形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記不純物吸着電極は、透明な導電性物質からなることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記第１及び第２の表示板の前記液晶層と接する面にそれぞれラビングされた配向膜をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の表示装置の駆動方法であって、
前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とに前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差の絶対値が前記媒体の透過領域に残留するＤＣバイアスの絶対値より大きいように電圧を印加することを含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、より詳しくは、表示画面の残像現象が抑制された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）は、現在最も広く使用されている平板表示装置（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のうち一つである。液晶表示装置は、電極が形成されている二枚の表示板と、それらの間に挟持されている液晶層とを有している。液晶層は、光学的異方性及び誘電率異方性を有する液晶分子から構成される。表示板の電極に電圧を印加することによって液晶層に電界が生成されるようになれば、液晶層を構成する液晶分子が再配列し、液晶層を透過する光量が調節される。
【０００３】
ところで、液晶分子に同一極性の電圧が印加され続ける場合、液晶分子が劣化し、液晶層に直流バイアスが累積されて残留するようになる。このように残留した直流バイアスは、その後に印加されるデータ電圧を変形させるか、或いはデータ電圧が供給されない場合にも望まない電界を液晶層内に生成させてしまう。このような液晶分子の劣化を防止するため、液晶層に印加される電圧の極性を反転させる反転駆動法が開発された。反転駆動としては、フレーム反転、ライン反転、ドット反転などの方法が用いられている。しかしながら、これら反転駆動を行っても、様々な理由によるキックバック電圧の変化などによって液晶層には直流バイアスが残留するようになる。
【０００４】
一方、液晶層内には、液晶分子以外にイオン性不純物が浮遊するが、このようなイオン性不純物は液晶層に累積した直流バイアスによって表示板の電極に吸着する。このように吸着したイオン性不純物は、液晶層に生成される電界を歪曲させるようになる。これは表示画面上では残像として視認されるようになる。
【特許文献１】日本国公開特許2002-006300号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、残像現象が改善された表示装置を提供することにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記表示装置の駆動方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されるわけではなく、言及されない又は他の技術的課題は、以下の記載から当業者に明確に理解される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による表示装置は、透過領域に形成された画素電極、及び遮光領域に形成され、前記画素電極と分離されている第１の不純物吸着電極を含む第１の表示板と、前記第１の不純物吸着電極と対向する前記遮光領域に形成された第２の不純物吸着電極を含み、前記第１の表示板に対向する第２の表示板と、前記第１及び第２の表示板との間に介在する媒体とを含む。
【０００９】
前記技術的課題を達成するための本発明の他の実施形態による表示装置は、表示領域の最外郭周縁に形成され、画素電極と分離されている第１の不純物吸着電極を含む第１の表示板と、前記第１の不純物吸着電極と対向する第２の不純物吸着電極を含み、前記第１の表示板に対向する第２の表示板と、前記第１及び第２の表示板との間に介在する媒体とを含む。
【００１０】
前記技術的課題を達成するための本発明のさらに他の実施形態による表示装置は、画素毎に形成されたそれぞれの薄膜トランジスタの制御端子に接続されたゲート線、前記薄膜トランジスタの入力端子に接続されたデータ線、前記薄膜トランジスタの出力端子に接続された画素電極、及び前記ゲート線及び／又は前記データ線と絶縁されて重畳して形成され、前記画素電極と分離された第１の不純物吸着電極を備える第１の表示板と、格子状のブラックマトリクスパターン、及び前記ブラックマトリクスパターン下に重畳されて形成された前記第１の不純物吸着電極と対向する第２の不純物吸着電極を含み、前記第１の表示板に対向する第２の表示板と、前記第１及び第２の表示板との間に介在する液晶層とを含む。
【００１１】
前記他の技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による表示装置の駆動方法は、前記液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１の不純物吸着電極と前記第２の不純物吸着電極とに前記第１及び第２の不純物吸着電極間平均電位差の絶対値が前記液晶層の透過領域に残留するＤＣバイアスの絶対値より大きいように電圧を印加することを含む。
【００１２】
その他実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態に係る液晶表示装置によれば、遮光領域上に不純物吸着電極を形成し、ここに画素領域の残留ＤＣバイアスより大きい電位差が形成されるように外部電圧を印加することによって、画素領域に浮遊する不純物イオンを吸着することができる。従って、画素領域内のイオン性不純物の量が減少することになり、残像現象を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の利点、特徴及びそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳細に説明している実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるわけではなく、相異なる多様な形態で実現され得る。本実施形態は、本発明の開示が完全となり、当業者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるに過ぎず、本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて解釈されなければならない。なお、明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を示すものとする。図面において、層、領域の大きさ及びこれらの相対的な大きさは、説明の便宜上誇張されている場合がある。
【００１５】
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図面に示すように一つの素子又は構成要素と他の素子又は構成要素との相間関係を容易に記述するため用いられている。空間的に相対的な用語は、図面に示す方向に加えて使用時又は動作時素子の相異なる方向を含む用語に理解されなければならない。例えば、図面に示す素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）又は下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」に図示されている素子は、他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に配置されていることになる。従って、例示的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）又は下方（ｂｅｎｅａｔｈ）」は、上下方向を全て含んでいるということができる。素子は、他の方向にも配列させることができ、この場合、空間的に相対的な用語は配列によって解釈することができる。
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態による表示装置について詳細に説明する。以下では本発明の実施形態による表示装置として液晶表示装置が例示されているが、これに限定されるわけではない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略分解斜視図である。
【００１８】
図１を参照する。液晶表示装置５００は、第１の表示板１００、第１の表示板１００に対向する第２の表示板２００及びこれらの間に介在する媒体を含む。ここで、液晶表示装置の媒体は、液晶を含む液晶層であるようにしてもよい。本明細書において、第１の表示板１００、第２の表示板２００及び液晶層からなるパネルを「液晶パネル」と称する場合がある。
【００１９】
第１の表示板１００は、第１の方向に平行に延びている多数本のゲート線１２２及び第２の方向に平行に延びている多数本のデータ線１６２を含む。ゲート線１２２とデータ線１６２とは導電性物質からなる。ゲート線１２２とデータ線１６２とは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）又はこれらの合金などからなり、単一膜又は２層以上の多層膜からなるようにしてもよい。ゲート線１２２とデータ線１６２とは、互いに交差するよう形成されており、例えば、垂直に交差するようにしてもよい。隣接するゲート線１２２と隣接するデータ線１６２とは、それぞれ互いに交差しながら一つの画素を定義する。それぞれの画素には薄膜トランジスタ（Ｑ）及びそれによってスイッチングされる画素電極１８２が備えられている。
【００２０】
第２の表示板２００は、格子状に形成されたブラックマトリクスパターン２２０及びカラーフィルタパターン２３０を含む。ブラックマトリクスパターン２２０は、不透明な物質からなり、画素の境界に沿って形成される。カラーフィルタパターン２３０は、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタが交代に配置されている。それぞれのカラーフィルタパターン２３０は、ブラックマトリクスパターン２２０によって取り囲まれている。本実施形態の変形例としては、それぞれのカラーフィルタパターン２３０が上述した配列とは異なる配列、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれの補色に相当するカラーフィルタパターン２３０を使用した配列としてもよいが、これに限定されるわけではない。カラーフィルタパターン２３０は、ブラックマトリクスパターン２２０と共に表示領域を構成する。第２の表示板２００の最外郭周縁には最外郭ブラックマトリクス２２５が形成されており、非表示領域を構成する。以下単に「ブラックマトリクス」と表現される場合は、表示領域内のブラックマトリクスパターン２２０だけではなく最外郭ブラックマトリクス２２５を含んでいる場合がある。
【００２１】
最外郭ブラックマトリクス２２５は、表示領域内のブラックマトリクスパターン２２０と同一物質からなるが、表示領域内のブラックマトリクスパターン２２０より広い幅を有するようにしてもよい。すなわち、ブラックマトリクス２２０、２２５の幅は、適用される液晶表示装置の大きさ、画素数などによって異なる。例えば、表示領域内のブラックマトリクスパターン２２０は、約３０μｍ〜４０μｍ程度の幅を有している。一方、最外郭ブラックマトリクス２２５は、０．５ｍｍ〜５０ｍｍの幅を有するようにしてもよい。
【００２２】
第１の表示板１００と第２の表示板２００とは、液晶層を媒体として介在させ、互いに貼り合わせられている。なお、第１の表示板１００のゲート線１２２及びデータ線１６２は、第２の表示板２００のブラックマトリクス２２０、２２５と重畳するように配置される。図１において第１の表示板１００上に示されている点線は、第１の表示板１００と第２の表示板２００とを配置する場合の最外郭ブラックマトリクス２２５内側線の透視線であり、表示領域と非表示領域との境界に相当する。
【００２３】
一方、第１の表示板１００の下には、バックライトアセンブリが配置される。バックライトアセンブリから出射された光は、第１の表示板１００、液層層及び第２の表示板２００を経て伝搬する。
【００２４】
ここで、第１の表示板１００のゲート線１２２とデータ線１６２とは、低抵抗配線を具現するため導電性物質、その中でも主に不透明な導電性物質からなるので、バックライトアセンブリから出射された光の大部分を遮光する。一方、画素の大部分を占める画素電極１８２は、酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ；ＩＺＯ）のような透明な導電性物質からなるので、バックライトアセンブリから出射された光の大部分が透過する。液晶層においては、液晶分子の配列方向に沿って光が透過したり、遮光されたりする。液晶の配列は、液晶層内に形成される電界の強度によって制御される。第２の表示板２００のブラックマトリクス２２０、２２５は透過した光を遮光する。一方、第２の表示板２００のカラーフィルタパターン２３０は光を透過させる。
【００２５】
上述したようにバックライトアセンブリから出射された光は、第１の表示板１００、液晶層及び第２の表示板２００のうち少なくともいずれか一つに遮光されることによって液晶パネルを通過できないようになる。液晶層における遮光の程度は、液晶層に生成される電界によって変化する。そこで、電界と関係なく光が遮光される領域を「遮光領域」と定義するとき、遮光領域は第１の表示板の遮光領域と第２の表示板の遮光領域との和集合になる。また、液晶パネルの遮光領域以外の領域、すなわち電界によって光の透過が制御される領域を「透過領域」と定義する。
【００２６】
図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の平面図である。図２において、点線は、液晶表示装置５００の第１の表示板に形成されたゲート線１２２、データ線１６２及び画素電極１８２を示す。
【００２７】
図２を参照する。遮光領域は、第１の表示板のゲート線１２２及びデータ線１６２と第２の表示板のブラックマトリクスパターン２２０とが形成された領域の和集合になる。また、遮光領域は表示領域内側だけではなく、最外郭ブラックマトリクス２２５が配置されている非表示領域も含んでいる。
【００２８】
表示領域内側の第２の表示板のブラックマトリクスパターン２２０は、遮光領域を最小化するために第１の表示板のゲート線１２２及びデータ線１６２と重畳して配置されている。また、ブラックマトリクスパターン２２０の幅は、光リーク現象を防止し視認性をよくするためにゲート線１２２及びデータ１６２線より広く形成されている。すなわち、上から見ると、ブラックマトリクスパターン２２０がゲート線１２２及びデータ線１６２を覆うように形成されている。
【００２９】
一方、透過領域は、第１の表示板の画素電極１８２と第２の表示板のカラーフィルタパターン２３０領域との積集合に相当する。カラーフィルタパターン２３０は、画素電極１８２の内部に重畳されて形成するようにしてもよい。
【００３０】
以下、上述した本発明の一実施形態による液晶表示装置の画素単位についてさらに詳細に説明する。
【００３１】
図３Ａは、本発明の一実施形態による第１の表示板のレイアウト図である。図３Ｂは、図３ＡのIIIｂ−IIIｂ´線に沿った断面図である。図面の明確化と説明の便宜上、図３Ａのレイアウト図においては第１の表示板の一部構成要素が省略されている。
【００３２】
図３Ａ及び図３Ｂを参照する。絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート配線１２２、１２４、１２６が形成されている。ゲート配線は、第１の方向（図３Ａでは横方向）に延びているゲート線１２２、ゲート線１２２の端部に接続されており、外部からゲート信号が印加されてゲート線１２２に伝達するゲートパッド１２４、及びゲート線１２２に接続されて突起形態に形成された薄膜トランジスタのゲート電極１２６を含む。ゲート配線１２２、１２４、１２６は、これに限定されるわけではないが、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）又はこれらの合金などからなるようにしてもよく、これらの物質をスパッタリングなどの方法で絶縁基板１１０上に形成した後、フォトエッチング工程によってパターニングすることによって形成するようにしてもよい。
【００３３】
また、ゲート配線１２２、１２４、１２６は、必要に応じて２層以上に構成された多層膜として形成されるようにしてもよい。例えば、絶縁基板１１０との接着性を改善し、また、バリア膜として機能する下部膜と、低抵抗導電層及び前記低抵抗導電層構成物質の拡散を防ぎ、キャッピング膜として機能する上部膜とから構成するようにしてもよい。ゲート配線１２２、１２４、１２６は、一例として、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ三重膜構造を挙げることができる。また、下部膜や上部膜の材質としては導電性酸化物又は窒化物を用いるようにしてもよい。ゲート配線１２２、１２４、１２６は、一例として、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ三重膜構造を挙げることができる。
【００３４】
一方、図面の明確化と説明の便宜上、示さないが、絶縁基板１１０のゲート配線１２２、１２４、１２６と同一な層には画素の電荷保持能力を向上させるストレージ電極をさらに形成するようにしてもよい。ストレージ電極は、ゲート配線１２２、１２４、１２６と同一な物質からなり、ゲート配線１２２、１２４、１２６と同時に形成及びパターニングすることができる。ストレージ電極の形及び配置などは多様な形態に変形することができ、画素電極１８２とゲート線１２２との重畳などによって発生するストレージ容量が十分である場合は、形成されない場合もある。
【００３５】
ゲート配線１２２、１２４、１２６が形成された絶縁基板の全面は、ゲート絶縁膜１３０に覆われている。ゲート絶縁膜１３０は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などからなり、例えば、スパッタリング、反応性スパッタリング、化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）などの方法で形成される。
【００３６】
ゲート絶縁膜１３０上には、ゲート電極１２６と少なくとも一部が重畳する半導体層１４０が形成されている。半導体層１４０は、水素化非晶質シリコンなどの半導体からなる。半導体層１４０の上には、オーミックコンタクト層１５５、１５６が形成されている。オーミックコンタクト層１５５、１５６は、ｎ型不純物が高濃度にドーピングされたｎ＋水素化非晶質シリコンなどからなる。オーミックコンタクト層１５５、１５６は全体的に半導体層１４０を覆っているが、半導体層１４０を中心に分離されて半導体層１４０の一部を露出する。オーミックコンタクト層１５５、１５６の一部はゲート絶縁膜１３０と直接コンタクトしている。
【００３７】
半導体層１４０及びオーミックコンタクト層１５５、１５６は、例えば、ＣＶＤ方法によって形成され、フォトエッチング工程によってパターニングされる。選択されるマスク工程によっては、島状に形成されるか、或いは線状に形成されるようにしてもよい。島状に形成される場合、オーミックコンタクト層１５５、１５６の分離パターンを除いては、後述するデータ配線の形成前に先ずパターニングするようにしてもよい。
【００３８】
オーミックコンタクト層１５５、１５６及びゲート絶縁膜１３０上には、データ配線１６２、１６５、１６６、１６８が形成されている。データ配線はデータ信号を伝達し、第２の方向（図１Ａでは縦方向）に形成されているデータ線１６２、データ線１６２の分枝であり、オーミックコンタクト層１５５の上部まで延長されているソース電極１６５、データ線１６２の一側端部に接続されている。データ配線は、外部からの画像信号が印加されるデータパッド１６８、ソース電極１６５と分離されており、ゲート電極１２６又は薄膜トランジスタのチャネル部についてソース電極１６５の反対側オーミックコンタクト層１５６上部に形成されているドレイン電極１６６を含む。
【００３９】
データ線１６２は、ゲート線１２２とゲート絶縁膜１３０とによって絶縁されて交差し、隣接するデータ線１６２及び隣接するゲート線１２２の交差によって形成された領域が一つの画素を構成するようになる。
【００４０】
このようなデータ配線１６２、１６５、１６６、１６８は、これらに限定されるわけではないが、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）又はこれらの合金などからなるようにしてもよく、前記物質をスパッタリングなどの方法で絶縁基板１１０上に形成した後、フォトエッチング工程によってパターニングされる。選択されるマスク工程によっては、下部のオーミックコンタクト層１５５、１５６及び半導体層１４０と別のフォトレジストマスクをエッチングマスクとして用いてデータ配線をパターニングするようにしてもよい。
【００４１】
データ配線１６２、１６５、１６６、１６８は、必要に応じて２層以上に構成された多層膜として形成することができるが、上述したゲート配線１２２、１２４、１２６の形成と同様であるので、ここでは重複説明は省略する。
【００４２】
上述したようなゲート電極１２６、その上に形成された半導体層１４０、オーミックコンタクト層１５５、１５６並びにソース電極１６５及びドレイン電極１６６は、薄膜トランジスタを構成する。ここで、ゲート電極１２６は薄膜トランジスタの制御端子に相当し、ソース電極１６５は入力端子に相当し、ドレイン電極１６６は出力端子に相当する。また、ゲート電極１２６に接続されたゲート線１２２は制御線になり、ソース電極１６５に接続されたデータ線１６２は入力線になる。半導体層１４０は、薄膜トランジスタのチャネル領域を構成する。半導体層１４０とソース電極１６５との間に介在しているオーミックコンタクト層１５５及び半導体層１４０とドレイン電極１６６との間に介在しているオーミックコンタクト層１５６は、半導体層１４０と、上部のソース電極１６５及びドレイン電極１６６との間でそれぞれコンタクト抵抗を減少させる。
【００４３】
データ配線１６２、１６５、１６６、１６８及びこれらが覆われない半導体層１４０上には、保護膜１７０が形成されており、概して絶縁基板１１０の全面を覆っている。保護膜１７０は、例えば、窒化シリコン、酸化シリコンなどの無機物からなるようにすればよく、また、平坦化特性に優れ、感光性を有する有機物からなるようにしてもよい。保護膜１７０が有機物からなる場合は、絶縁特性を補完するため下部に窒化シリコン又は酸化シリコンからなる絶縁膜（図示せず）を追加して形成するようにしてもよい。保護膜１７０は、例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、プラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＰＥＣＶＤ）などの方法によって形成することができる。
【００４４】
保護膜１７０には、ドレイン電極１６６及びデータパッド１６８をそれぞれ露出するコンタクトホール１７６、１７８が形成されている。また、保護膜１７０とゲート絶縁膜１３０とには保護膜１７０とゲート絶縁膜１３０とを貫通してゲートパッド１２４を露出するコンタクトホール１７４が形成されている。
【００４５】
保護膜１７０上には、画素電極１８２が形成されている。画素電極１８２は、コンタクトホール１７６を通してドレイン電極１６６と電気的に接続されている。データ電圧が印加された画素電極１８２は、第２の表示板の共通電極と共に一緒に電界を生成することによって、画素電極１８２と共通電極との間の液晶層の液晶分子の配列を決定する。
【００４６】
また、保護膜１７０上にはコンタクトホール１７４、１７８を通してそれぞれゲートパッド１２４及びデータパッド１６８と接続されている補助ゲートパッド１８４及び補助データパッド１８８が形成されている。
【００４７】
また、非表示領域である第１の表示板の最外郭周縁の保護膜１７０上、すなわち補助ゲートパッド１８４及び補助データパッド１８８の隣接領域には第１の不純物吸着電極１８５が形成されている。第１の表示板の第１の不純物吸着電極１８５は、第２の表示板の最外郭ブラックマトリクス下に配置されることによって、第１の不純物吸着電極１８５全体が液晶パネルの遮光領域に設けられるようになる。第１の不純物吸着電極１８５は、後述する上部表示板の第２の不純物吸着電極と共に不純物吸着電界を生成する。
【００４８】
このような画素電極１８２、補助ゲートパッド１８４、補助データパッド１８８及び第１の不純物吸着電極１８５は、ＩＴＯ、ＩＺＯなどのような透明な導電性物質からなり、例えばＩＴＯ又はＩＺＯをスパッタリング又は反応性スパッタリングなどの方法によって形成した後、フォトエッチング工程によってパターニングする。この時、一つのフォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて同時にエッチングするのが好ましい。
【００４９】
続けて、前記第１の表示板に対向して配置される第２の表示板について説明する。図４Ａは、本発明の一実施形態による第２の表示板のレイアウト図である。図４Ｂは、図４ＡのIVｂ−IVｂ´線に沿った断面図である。図面の明確性のため、図４Ａのレイアウト図においては、第２の表示板の構成要素の一部が省略されている。また、図４Ｂにおいては、第１の表示板に対向配置される第２の表示板を覆って示した。従って、本明細書の他の部分で第１の表示板と対向配置された第２の表示板に関する説明とは空間的な方向又は相関関係が異なるように、例えば、反対に表現できる。しかしながら、本実施形態が例示的な用語として用いられた以下の方向又は相関関係の表現によって限定されるわけではないことは言うまでもない。
【００５０】
図４Ａ及び図４Ｂを参照する。絶縁基板２１０上には、実質的に画素領域を定義するブラックマトリクス２２０が形成されている。ブラックマトリクス２２０は、クロム（Ｃｒ）などのような不透明な金属又はカーボンブラックなどが添加された不透明な有機物からなる。ブラックマトリクス２２０の変形例としては、第１のクロム層と第２の有機膜が積層された構造を有するようにしてもよく、また、相異なる色のカラーフィルタが積層された構造に形成されるようにしてもよい。表示領域のブラックマトリクスパターン２２０は、第１の表示板のゲート線、データ線、薄膜トランジスタ領域を覆う程度の厚さを有しているが、最外郭部ブラックマトリクスはそれに比べて相当広い幅を有している。ブラックマトリクス２２０としてクロムなどの不透明金属を用いる場合には、絶縁基板２１０上にクロム膜を形成した後、フォトエッチング工程によってパターニングする。ブラックマトリクス２２０として有機物を用いる場合には、好ましくは、感光特性を有する有機混合物を用いる。この場合、有機混合物を塗布した後、露光及び現像することによってブラックマトリクス２２０をパターニングすることができる。
【００５１】
ブラックマトリクス２２０上には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタパターン２３０が交互に配列されている。それぞれのカラーフィルタパターン２３０は、ブラックマトリクス２２０によって取り囲まれた画素領域を充填している。本実施形態の変形例としては、それぞれのカラーフィルタパターン２３０は、図４Ａに示されている配列とは異なる配列を有するようにしてもよい。この場合、他の色のカラーフィルタパターン２３０として、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれの補色に相当するカラーフィルタパターン２３０を用いるようにしてもよい。
【００５２】
カラーフィルタパターン２３０としては有機物を用いることができる。この場合、感光特性を有する有機混合物を用い、露光及び現像することによってカラーフィルタパターン２３０をパターニングすることができる。このとき、カラーフィルタパターン２３０として赤色、緑色、青色の三つの色を用いる場合は、上述したようなパターニング工程を三回経ることになる。カラーフィルタパターン２３０のパターニング工程の他の例としては、凹版印刷法を用いるか、或いはインクジェット方式を用いてもよいが、これらの例に限定されるわけではないことは言うまでもない。
【００５３】
カラーフィルタパターン２３０及びブラックマトリクスパターン２２０を一部重畳して形成することができる。その場合、カラーフィルタパターン２３０及びブラックマトリクスパターン２２０が一部重畳することによる屈曲面を平坦化するために、絶縁基板２１０の全面にオーバーコート膜２４０を形成する。オーバーコート膜２４０としては、熱硬化性アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの有機物を用いることができ、スピンコーティングなどの方法によって塗布される。
【００５４】
オーバーコート膜２４０上には、ＩＴＯ又はＩＺＯなどのような透明な導電性物質からなる電極が形成されている。電極は、例えば、スパッタリング又は反応性スパッタリングなどの方法によって形成される。電極は、その位置及びその機能によって第２の不純物吸着電極及び共通電極２５０に分けられる。第２の不純物吸着電極は、最外郭ブラックマトリクス上に設けられ、第１の表示板の第１の不純物吸着電極と共に不純物を吸着するための電界を生成する。共通電極２５０は、カラーフィルタパターン２３０上に形成され、第１の表示板の画素電極と共に液晶層に電界を生成し、液晶の配向方向を制御する。第２の不純物吸着電極と共通電極２５０とには同一電圧が印加される。
【００５５】
以上説明したような第１の表示板と第２の表示板とは、互いに対向するように配置され、その間に液晶層が介在する。液晶層を構成する液晶分子としては、例えば、正の誘電率異方性を有するＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いることができる。一方、液晶分子の配向のため液晶層に接する第１の表示板の面と、液晶層に接する第２の表示板の面とには、それぞれ配向膜がさらに形成されている。配向膜は、ポリイミドなどからなる。配向膜は、液晶層に互いに垂直な方向にラビングされている。液晶層のＴＮ液晶は、前記ラビング方向によって９０°の角度でツイストされている。
【００５６】
上述したような第１の表示板、第２の表示板及び液晶層を備える本発明の一実施形態による液晶表示装置は、第１及び第２の不純物吸着電極によって液晶層内の不純物粒子を吸着させることによって、表示画面の残像現象を抑制できるようになる。以下、表示画面の残像抑制原理及び第１及び第２の不純物吸着電極についてさらに詳細に説明する。
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の断面図であって、表示領域外の最外郭部の断面が示されている。第１及び第２の表示板１００、２００の液晶層３００に接する面には配向膜１９０、２６０がそれぞれ形成されている。
【００５８】
図５を参照する。第１の表示板１００の最外郭部に設けられるデータ線１６２は、第２の表示板２００の最外郭ブラックマトリクス２２５の内側に重畳して設けられる。
【００５９】
図５において最外郭ブラックマトリクス２２５によって形成される遮光領域は、非表示領域における遮光領域であって、表示領域内の遮光領域と比べて面積が格段に広い。第１の表示板１００の最外郭部非表示領域の遮光領域には、画素電極１８２と同一層に画素電極１８２と分離された第１の不純物吸着電極１８５が表示領域内のブラックマトリクスパターン２２０と比べて相対的に広い幅に形成されている。第２の表示板２００には、共通電極２５０と第２の不純物吸着電極２５１とが形成されている。本実施形態において第２の不純物吸着電極２５１は、共通電極２５０と一体に形成されている。すなわち、第１の不純物吸着電極１８５に対向する領域の電極が第２の不純物吸着電極２５１に相当する。
【００６０】
第１の不純物吸着電極１８５には、画素電圧とは別個の独立した外部電圧が印加される。第２の不純物吸着電極２５１には、共通電極２５０と同一電圧が印加される。このような第１の不純物吸着電極１８５と第２の不純物吸着電極２５１とが不純物吸着電界を生成することになる。
【００６１】
この時、第１及び第２の不純物吸着電極１８５、２５１の間に液晶層３００の透過領域、すなわち画素電極１８２と共通電極２５０との間の残留ＤＣバイアスの絶対値よりさらに大きい電位差（絶対値）が形成されるように電圧を印加すれば、隣接する画素領域内に浮遊するイオン性不純物３２０は画素電極１８２と共通電極２５０との間の残留ＤＣバイアスによる電界より第１及び第２の不純物吸着電極１８５、２５１との間に形成された電位差によって、より影響を受けることになる。従って、図５に示すように、イオン性不純物３２０が第１及び第２の不純物吸着電極１８５、２５１に吸着する。
【００６２】
ここで、第２の不純物吸着電極２５１には、共通電圧と同一電圧が印加されるので、電位差を調節するためには第１の不純物吸着電極１８５に印加される外部電圧を調節する。前記電位差の絶対値は、残留ＤＣバイアスの大きさ（絶対値）によって決定されるが、概略２Ｖ以上であれば、残留ＤＣバイアスより大きくなる。しかしながら、これに限定されるわけではないことは言うまでもない。
【００６３】
第１の不純物吸着電極１８５に印加される外部電圧は、好ましくはＤＣ電圧であればよいが、ＡＣ電圧を印加しながら第１及び第２の不純物吸着電極１８５、２５１の間に形成される電位差の絶対値が前記範囲に該当するように調節してもよい。すなわち、第１の不純物吸着電極１８５と第２の不純物吸着電極２５１との間の平均電位差の絶対値が、液晶層３００の透過領域、すなわち画素領域の画素電極１８２と共通電極２５０との間に残留するＤＣバイアスより大きいように印加されるようにすればよく、その具体的な方法には制限はない。
【００６４】
上述したように本実施形態による液晶表示装置においては、非表示領域である最外郭遮光領域にイオン性不純物３２０が吸着するので、画素領域に浮遊するイオン性不純物３２０の濃度が減少することになる。最外郭遮光領域は、表示領域内の遮光領域と比べて相対的に広い面積を有するので十分なイオン性不純物３２０吸着能力を有する。従って、画素領域内残像が発生する原因のうちの一つが除去され、残像現象を抑制することができる。
【００６５】
不純物吸着電極１８５、２５１が設けられる領域は遮光領域であるので、画像表示に直接的な影響を与えない。残像現象は、表示される画像に関係するので、遮光領域におけるイオン性不純物３２０の吸着は残像を誘発しない。一方、本実施形態において不純物吸着電極１８５、２５１には最外郭遮光領域に隣接したイオン性不純物３２０が主として吸着するが、液晶層３００内においては液晶分子３１０が対流しているので、イオン性不純物３２０も液晶分子３１０の対流によって移動しながら最外郭遮光領域近傍に移動することになる。このように最外郭遮光領域近傍に移動したイオン性不純物３２０は、不純物吸着電極１８５、２５１に容易に吸着される。本実施形態では、配向膜１９０、２６０がラビングされているので、このような液晶分子３１０及びイオン性不純物３２０の対流がより活発になり、全体的に高いイオン性不純物３２０吸着率を得ることができる。
【００６６】
図６は、本発明の一実施形態による液晶表示装置における第１の不純物吸着電極の配置を示す平面図である。図６においては、第１の表示板上に設けられた不純物吸着電極パターンが示されている。図６を参照すると、第１の不純物吸着電極１８５は、非表示領域の最外郭部に沿って形成されている。第１の不純物吸着電極１８５の幅は、第２の表示板の最外郭ブラックマトリクスの幅より狭いか、或いは同じである。また、第１の不純物吸着電極１８５は、外部電源線が接続される吸着電極パッド１８５ａを備えるようにしてもよい。吸着電極パッド１８５ａは、第１の不純物吸着電極１８５の一方側の角部に多少拡張されて形成するようにしてもよい。
【００６７】
一方、図６に示す例とは異なり、必要に応じて第１の不純物吸着電極１８５が閉曲線を構成せずに一部が切れているようにしてもよい。閉曲線を構成しなくても電気的に互いに接続されていれば、一つの吸着電極パッド１８５ａのみを備えるようにしても差し支えないが、電気的に分離された２以上の不純物吸着電極を備える場合には、それぞれに吸着電極パッド１８５ａを備えるようにすればよい。
【００６８】
以下、前記のような本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動について説明する。図７は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【００６９】
図７を参照する。液晶表示装置は、液晶パネル４００を駆動する駆動部としてゲート駆動部４１０及びデータ駆動部４２０を有しており、これらを制御する信号制御部４３０、これらの駆動に必要な電圧を生成する駆動電圧生成部４４０及び階調電圧を生成する階調電圧生成部４５０を含んでいる。
【００７０】
信号制御部４３０は、ゲート駆動部４１０及びデータ駆動部４２０と接続されており、これらの動作を制御する制御信号を生成し供給する。信号制御部４３０は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及び映像信号の表示を制御する入力制御信号を受信する。なお、受信した入力制御信号としては、例えば、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。
【００７１】
信号制御部４３０は、上述したような入力制御信号に基づいてゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成し、映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶パネルの動作条件に合うように処理した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４１０に送り、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び処理されたデータ信号（Ｒ´、Ｇ´、Ｂ´）をデータ駆動部４２０に送る。
【００７２】
データ駆動部４２０には、信号制御部４１０からのデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）に応じて一つの行の画素に対応する映像データ（Ｒ´、Ｇ´、Ｂ´）が順に入力される。データ駆動部４２０は、階調電圧生成部４５０からの階調電圧のうち各映像データ（Ｒ´、Ｇ´、Ｂ´）に対応する階調電圧を選択することによって、映像データ（Ｒ´、Ｇ´、Ｂ´）を当該データ電圧に変換する。
【００７３】
ゲート駆動部４１０は、信号制御部４３０からゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）に応じてゲートオン電圧（Ｖｏｎ）をゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加することによって、そのゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続された薄膜トランジスタをターンオンする。
【００７４】
駆動電圧生成部４４０は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を生成してゲート駆動部４１０に供給する。また、駆動電圧生成部４４０は、第１の不純物吸着電圧（Ｖａ１）を生成して液晶パネル４００の第１の表示板の第１の不純物吸着電極に印加し、共通電圧（Ｖｃｏｍ）を生成して第２の表示板の共通電極及びそれと一体に形成されている第２の不純物吸着電極に印加する。このように印加された第１の不純物吸着電圧（Ｖａ１）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、不純物吸着電界を生成するようになる。本実施形態で第２の不純物吸着電極は、共通電極と接続されているので、別途第２の不純物吸着電圧が印加されるわけではなく、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がそのまま印加されるようになる。
【００７５】
図８は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の断面図であって、表示領域内の断面が示されている。図８の実施形態による液晶表示装置は図５に示されている液晶表示装置と実質的に同一な構造を有するが、第１及び第２の表示板１００、２００の最外郭部ではない表示領域の内側の遮光領域にそれぞれ第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５１を備えている点で異なる。以下の説明においては、重複する部分について容易に理解又は類推できる範囲内でその説明を省略し、差異点を中心に説明する。
【００７６】
図８を参照する。第１の表示板１００のデータ線１６２は、第２の表示板２００のブラックマトリクスパターン２２０の内側に重畳して設けられる。また、図８では示さないが、第１の表示板１００のゲート線は、第２の表示板２００のブラックマトリクスパターン２２０の内側に重畳して設けられている。このようなデータ線１６２、ゲート線及びブラックマトリクスパターン２２０は実質的に遮光領域を形成する。
【００７７】
第１の表示板１００の保護膜１７０上には、データ線１６２と重畳するように第１の不純物吸着電極１８６が形成されている。図示しないが、第１の不純物吸着電極１８６は、ゲート線と重畳して形成されるようにしてもよく、ゲート線とデータ線１６２とのうちいずれか一つにのみ重畳されるように形成されるようにしてもよく、また、これら全てに重畳されるように形成されるようにしてもよい。すなわち、第１の不純物吸着電極１８６は、ゲート線、データ線１６２及びブラックマトリクスパターン２２０によって定義される遮光領域内に形成される。
【００７８】
第１の不純物吸着電極１８６は、画素電極１８２と同一層に設けられるが、画素電極１８２と分離されている。第１の不純物吸着電極１８６は画素電極１８２と同一物質、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電性物質からなるようにすればよい。また、第１の不純物吸着電極１８６は、画素電極１８２と同時にパターニングすることによって形成することができる。
【００７９】
第２の表示板２００には、第２の不純物吸着電極２５１及び共通電極２５０が形成されている。本実施形態で第２の不純物吸着電極２５１は、共通電極２５０と一体に形成されており、第１の不純物吸着電極１８６に対向する遮光領域に設けられる電極が第２の不純物吸着電極２５１に相当することになる。
【００８０】
このように本実施形態では、表示領域内側の遮光領域に設けられる第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５１によって不純物吸着電界が形成される。本実施形態においても、図５の実施形態と同様、画素電極１８２と共通電極２５０との間の残留ＤＣバイアスの絶対値より第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５１の間の電位差の絶対値がさらに大きいように第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５１に電圧が印加される。例えば、２Ｖ以上の電位差を有するように印加するようにすればよい。従って、透過領域である画素領域に浮遊するイオン性不純物３２０が、遮光領域に設けられる第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５１の間に形成された電位差に影響を受け、第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５１に吸着される。従って、画素領域内のイオン性不純物３２０の濃度が減少するようになり、残像現象が抑制される。
【００８１】
図９は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置における第１の不純物吸着電極の配置を示す平面図である。図９においては、第１の表示板上に設けられる第１の不純物吸着電極パターンが示されている。図９を参照すれば、第１の不純物吸着電極１８６は、表示領域内部の遮光領域に沿って格子状に形成されており、全て一体に接続されている。第１の不純物吸着電極１８６は外部電源線が接続される吸着電極パッド１８６ａを備えるようにしてもよい。吸着電極パッド１８６ａは、第１の不純物吸着電極パターン１８６のいずれか一つの端部が延長され拡張された形状を有するようにしてもよい。吸着電極パッド１８６ａは、第１の表示板の補助ゲートパッド又は補助データパッドのいずれか一つに隣接して設けられるようにしてもよい。
【００８２】
一方、第１の不純物吸着電極パターン１８６は、表示領域内の全ての遮光領域に設けられなければならないわけではなく、必要に応じて、行又は列のうちいずれか一つにのみ形成されるようにしてもよく、一部の領域が省略され形成されるようにしてもよい。さらに多様な変形例が可能なことは言うまでもない。
【００８３】
以上説明した図６の実施形態と図９の実施形態とは、互いに排他的ではなく、相互に組み合わせることが可能である。このような組み合わせの例が図１０に示されている。
【００８４】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置における第１の不純物吸着電極の配置を示す平面図である。図１０を参照すれば、第１の不純物吸着電極１８５、１８６が非表示領域の最外郭遮光領域だけではなく、表示領域内の遮光領域にも配置されている。従って、最外郭遮光領域に隣接したイオン性不純物が、広い面積を有する最外郭部の不純物吸着電極１８５に十分に吸着される。また、最外郭遮光領域から離れている画素領域のイオン性不純物も周辺に設けられる表示領域内の不純物吸着電極１８６に容易に吸着され、液晶層の透過領域、すなわち画素領域の画素電極と共通電極との間に浮遊するイオン性不純物の濃度がさらに減少するようになる。従って、残像現象をより抑制することがきる。
【００８５】
以上の実施形態においては液晶表示装置としてＴＮモード方式が採用された例を挙げているが、本発明はそれに限定されるわけではない。以下の説明においては、本発明が他の方式の液晶表示装置に適用された例を説明する。図１１は、本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【００８６】
図１１の液晶表示装置は、以上の実施形態とは異なり、液晶層３０１の液晶分子３１１が垂直に配向している。液晶層３００に含まれる液晶分子は、例えば、負の誘電率異方性を有するようにすればよい。また、一つの画素において第１の表示板１０１の画素電極１８２がパターニングされており、且つ、第２の表示板２０１の共通電極２５０もパターニングされている。画素電極１８２及び共通電極２５０パターンは、一つの画素を複数のドメインに分けることになる。各ドメインにおいては、それぞれ液晶分子３０１が動く方向を異にする。
【００８７】
第１の表示板１０１の最外郭部非表示領域の遮光領域には画素電極１８２と同一層に画素電極１８２と分離された第１の不純物吸着電極１８５が表示領域内のブラックマトリクスパターン２４０などと比べて相対的に広い幅で形成されている。第２の表示板２０１には、共通電極２５０と第２の不純物吸着電極２５２とが形成されている。なお、第２の不純物吸着電極２５２は共通電極２５０と電気的に分離されており、最外郭部ブラックマトリクス２２５下で第１の不純物吸着電極１８５と対向するように設けられる。第２の不純物吸着電極２５２は、共通電極２５０と同一物質、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電性物質からなるよういにすればよく、ドメイン形成のための共通電極２５０のパターニング工程時に同時にパターニングすることによって形成することができる。
【００８８】
第２の不純物吸着電極２５２は、共通電極２５０とは独立した外部電圧である第２の不純物吸着電圧が印加され、第１の不純物吸着電極１８５に印加される第１の不純物吸着電圧と共に電位差を生じさせ、不純物吸着電界を生成するようになる。本実施形態では、第１の不純物吸着電極だけではなく、第２の不純物吸着電極に対しても独立した電圧を印加することができるので、より容易に不純物吸着電界の調節が可能となる。一つの電極に共通電圧が固定されて印加される場合と比べて、印加電圧の大きさを小さくすることができる。しかしながら、この場合においても、図５の実施形態において説明したように、第１の不純物吸着電極１８５と第２の不純物吸着電極２５２との間の平均電位差の絶対値が液晶層３０１の透過領域、すなわち画素領域の画素電極１８２と共通電極２５０との間に残留するＤＣバイアスより大きいように印加されなければならないことは説明したとおりである。
【００８９】
このような第２の不純物吸着電圧は、液晶表示装置の駆動電圧生成部で第１の不純物吸着電圧と共に生成することができる。しかしながら、それに限定されるわけではなく、追加的に第２の不純物吸着電圧生成部を備えてもよい。
【００９０】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【００９１】
本実施形態による液晶表示装置は、第１及び第２の表示板の最外郭部ではない第１及び第２の不純物吸着電極１８６、２５２が表示領域の内側の遮光領域に備えられる点を除いては、図１１の実施形態による液晶表示装置と同様である。ここで、第１の不純物吸着電極１８６は、第１の表示板１０１のゲート線及び／又はデータ線１６２上に形成される。なお、第１の不純物吸着電極１８６は、画素電極１８２とは分離されている。また、第２の不純物吸着電極２５２は、第２の表示板２０２の共通電極２５０と分離されて形成されている。その他具体的な差異点は、本技術分野の当業者であれば本明細書を通して容易に理解、類推できるため、ここではその説明は省略する。
【００９２】
また、図１１の実施形態と図１２の実施形態を組み合わせて、非表示領域の遮光領域と表示領域の遮光領域とに第１及び第２の不純物吸着電極を全て形成してもよい。
【００９３】
一方、以上の実施形態では、共通電極がパターニングされている場合、共通電極と第２の不純物吸着電極とが分離された構造を有し、第２の不純物吸着電極に共通電圧とは別の電圧が印加される場合が例示されているが、これに限定されるわけではなく、共通電極がパターニングされていない場合であっても、共通電極と分離された第２の不純物吸着電極を備えるようにしてもよい。
【００９４】
また、共通電極が第１の表示板に備えられている場合、例えば、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示装置、ＰＬＳ（Ｐｌａｎｅ  ｔｏ  Ｌｉｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示装置などにおいても第２の表示板に独立した第２の不純物吸着電極を形成することによって、本発明の技術的思想を同様一に適用することができる。このような場合も本発明の技術的範囲に属することと看做さなければならない。
【００９５】
以上、本発明の実施形態による表示装置として液晶を含む媒体を備える液晶表示装置について例示したが、上述したように本発明による表示装置及びその駆動方法がそれに限定されるわけではなく、他の表示装置及び駆動方法にも適用可能である。例えば、媒体として流体及び荷電粒子を含む電気泳動表示装置及びその駆動方法にも同様に適用することができる。この場合、本明細書において、液晶表示装置において定義された透過領域には荷電粒子を備えて、外部の光を反射することによって表示領域を構成する空間部が対応することになる。同様に、遮光領域には、隔壁又はその他支持パターンのように画像の表示と関係ない領域が対応することになる。このような本発明の実施形態による電気泳動表示装置においても、遮光領域に不純物吸着電極を備えることによって、遮光領域に存在するイオン性不純物を除去し残像現象を減少させることができる。なお、好ましくは、不純物吸着電極と空間部とが空間的に接続された構造を有するようにしてもよい。その外の本実施形態による電気泳動表示装置の構造については、本発明の属する技術分野の当業者によく知られているか、或いは容易に類推できることであるため、ここでは具体的な説明は省略する。
【００９６】
以上、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明したが、当業者であれば、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更せずに、本発明が他の具体的な形態で実施され得ることを理解することができる。したがって、上述した好ましい実施形態は、例示的なものであり、限定的なものではないと理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、液晶表示装置、電気泳動表示装置などのような表示装置に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による液晶表示装置の平面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による第１の表示板のレイアウト図である。
【図３Ｂ】図３ＡのIIIｂ−IIIｂ´線に沿った断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による第２の表示板のレイアウト図である。
【図４Ｂ】図４ＡのIVｂ−IVｂ´線に沿った断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による液晶表示装置における第１の不純物吸着電極の配置を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図８】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における第１の不純物吸着電極の配置を示す平面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置における第１の不純物吸着電極の配置を示す平面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１００：第１の表示板
１８２：画素電極
１８５、１８６：第１の不純物吸着電極
２００：第２の表示板
２５０：共通電極
２５１、２５２：第２の不純物吸着電極
３００：液晶層
３２０：イオン性不純物
４００：液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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