(57)【要約】【課題】一実施形態は、色画素の極性反転駆動の効果が適正に得られるようにし、色再現性能力を向上することができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】赤色画素の列、緑色画素の列、及び青色画素と白色画素の交互となる第３の列による３列が行方向へ繰り返し配置される。行方向へ前記赤、緑及び青色画素による第１の組と、前記赤、緑及び白色画素による第２の組が、それぞれ複合色単位画素と定義される。また奇数、偶数番目のゲート配線が配置される。ここで前記第３の列の画素が属する複合色単位画素から行方向の２番目の複合色単位画素では、前記第３の列の画素がゲート線に接続される行方向のパターンが、奇数番目と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色画素による第１の列と、第２の色画素による第２の列と、第３の色画素と白色画素が交互となる第３の列による３つの列が、行方向へ繰り返し配置され、行方向へ配置される前記第１の色画素、第２の色画素及び第３の色画素による第１の組と、前記第１の色画素、第２の色画素及び白色画素による第２の組が、それぞれ複合色単位画素として定義され、行方向の画素並びの奇数行と偶数行に対応して、それぞれ奇数番目、偶数番目のゲート配線が配置されている表示装置において、
前記第３の列の画素が属する複合色単位画素から、行方向の２番目または１番目の何れかの複合色単位画素では、前記第３の列の画素がゲート線に接続される行方向のパターンが、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１の色画素は赤色画素、第２の色画素は緑色画素、第３の色画素は青色画素である請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第３の列は、青色画素と白色画素であり、青色画素が属する複合色単位画素から前記行方向の２番目の複合色単位画素では、青色画素がゲート線に接続される前記行方向のパターンが、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンである、請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第３の列は、青色画素と白色画素であり、白色画素が属する複合色単位画素から前記行方向の２番目の複合色単位画素では、白色画素がゲート線に接続される前記行方向のパターンが、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンである、請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第３の列は、青色画素と白色画素であり、前記青色画素又は白色画素が属する前記複合色単位画素から前記行方向の１番目の複合色単位画素では、青色画素と白色画素が交互にゲート線に接続される前記行方向のパターンが、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンである、請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第３の列の行方向の幅は、前記第１及び第２の列のそれぞれの行方向の幅より広く構成されている請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記赤色画素の２個分の面積または緑色画素の２個分の面積が、前記青色画素の１個分の面積とほぼ同等である請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の列と前記第２の列の間、前記第２の列と前記第３の列との間、及び前記第３の列と前記１の列の間に、それぞれソース配線が配置され、
所定のソース配線に第１のコンタクトホールを介してスイッチング素子のソース電極が接続され、このスイッチ素子のドレイン電極が、所定の画素電極の下部に位置して且つ前記第１のコンタクトホールとは異なる隣の行に位置する第２のコンタクトホールを介して前記画素電極に接続される請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１の色画素は赤色画素、第２の色画素は緑色画素、第３の色画素は青色画素であり、
前記赤色画素の画素電極、前記緑色画素の画素電極は、前記白色画素の画素電極は、それぞれ、ソース線とゲート線で区画された第１の領域内に収まる面積である請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１の色画素は赤色画素、第２の色画素は緑色画素、第３の色画素は青色画素であり、前記青色画素の画素電極は、ソース線とゲート線で区画された第１の領域内から一部の接続部が前記第１の領域の隣の行の第２の領域に侵入しており、
前記青色画素の画素電極が、所定のソース線に接続されるルートは、
前記所定のソース配線に第１のコンタクトホールを介してスイッチング素子のソース電極が接続され、このスイッチ素子のドレイン電極が、前記一部の接続部の下部に位置して且つ前記第１のコンタクトホールとは異なる隣の行に位置する第２のコンタクトホールを介して前記一部の接続部に接続されている請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この実施形態は液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
色表示可能な液晶表示装置では、複数の画素が行方向（Ｘ方向）と列方向（Ｙ方向）とに配列されている。行方向（Ｘ方向）は、列方向（Ｙ方向）と交差する方向である。各画素は、それぞれカラーフィルタを備えており、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）として動作する。
【０００３】
近年、液晶表示装置において、表示輝度を向上する手法が提案されている。一例として、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）、及び、白色画素（Ｗ）が行方向に沿って所定の順番で配置され、この１セットが１つの複合色単位画素（複合色絵素）を構成している。白色画素（Ｗ）は、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）と比べて光の利用効率が高く、その透過率は赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）の透過率の約３倍である。このために複合色単位画素の中に、白色画素（Ｗ）が利用されると、表示装置の表示輝度を上げることができる。
【０００４】
ところで液晶表示装置は、液晶駆動効率を向上するために、隣り合う画素列の駆動電圧の極性を異なる極性にして駆動しており、且つフレーム毎に前記極性を反転して駆動する液晶駆動方法を採用している。この駆動方式はカラム反転駆動方法と称される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３３０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したカラム反転駆動方法は、液晶表示装置の複合色単位画素が赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）の３色画素で構成されている場合は有効である。しかし、複合色単位画素が、白色画素（Ｗ）と赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）の４色画素で構成されている場合は、従来のカラム反転駆動方法では、色画素の極性反転動作に問題が生じる場合がある。例えば、異なる列に配置された第１と第２の青色画素（Ｂ）に供給される画素信号が同じレベルであるとすると、当該第１と第２の青色画素（Ｂ）に対して供給される画素信号の電圧極性が列間でカラム反転しておらず、この為に該画素信号の電圧が平均化せず、この結果、例えば共通電極の基準電圧値が正或いは負側に偏ってしまう場合がある。このような偏りが生じた青色画素（Ｂ）は、映像の正確な色再現に悪影響を与える。
【０００７】
そこでこの実施形態は、色画素の極性反転駆動の効果が適正に得られるようにし、色再現性能力を向上することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、
赤色（第１の色）画素による第１の列と、緑色（第２の色）画素による第２の列と、青色（第３の色）画素と白色画素（第３の色）の交互となる第３の列による３つの列が、行方向へ繰り返し配置され、行方向へ配置される前記赤色（第１の色）画素、緑色（第２の色）画素及び青色（第３の色）画素による第１の組と、前記赤色（第１の色）画素、緑色（第２の色）画素及び白色画素による第２の組が、それぞれ複合色単位画素として定義され、画素並びの奇数行と偶数行には、それぞれ奇数番目、偶数番目のゲート配線が対応して配置されている表示装置において、
前記第３の列の画素が属する複合色単位画素から行方向の２番目または１番目の何れかの複合色単位画素では、前記第３の列の画素がゲート線に接続される行方向のパターンが、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンであることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態の表示装置を構成する液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。
【図２】図２は、各画素ＰＸに対して配置された色フィルタの例を示す図である。
【図３】図３は、図２の色フィルタと比較するために示した他の色フィルタの例を示す図である。
【図４】図４は、図２に示した複合色単位画素の列ＣＯＬ３、列ＣＯＬ４、列ＣＯＬ５、列ＣＯＬ６の構成をさらに詳しく示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４の四角で囲んだ部分１１１を取り出して示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのデバイスを線Ａ−Ｂで断面して示す概略図である。
【図６】図６は、図５Ｂに示した断面をさらに詳しく示す図である。
【図７】図７は、他の実施形態を示す図である。
【図８】図８は、カラム反転駆動方法を概略的に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本実施形態の表示装置を構成する液晶表示パネルＬＰＮの構成及び等価回路を概略的に示す図である。
【００１２】
表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示パネルＬＰＮを備えている。液晶表示パネルＬＰＮは、第１基板であるアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向配置された第２基板である対向基板ＣＴと、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に保持された液晶層ＬＱと、を備えて構成されている。
【００１３】
液晶表示パネルＬＰＮは、画像を表示するアクティブエリアＡＣＴ（図で点線で囲む領域）を備えている。アクティブエリアＡＣＴは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に液晶層ＬＱが保持された領域に相当し、例えば、四角形状であり、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。
【００１４】
アレイ基板ＡＲは、アクティブエリアＡＣＴにおいて、第１方向Ｘに沿って延出した複数のゲート配線Ｇ（Ｇ１〜Ｇｎ）、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って延出した複数のソース配線Ｓ（Ｓ１〜Ｓｍ）を備えている。
【００１５】
また各画素ＰＸは、図の右側に１つを代表して示す（一点鎖線で囲まれた領域）ように、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸにおいてスイッチング素子ＳＷに電気的に接続された画素電極ＰＥ、画素電極ＰＥと向かい合う共通電極ＣＥ１などを備えている。共通電極ＣＥ１を２本示されているが、実際に一体化した電極である。蓄積容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥ１と画素電極ＰＥとの間に形成される。一方、対向基板ＣＴは、液晶層ＬＱを介してアレイ基板ＡＲと対向している。
【００１６】
各ゲート配線Ｇは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第１駆動回路ＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、第２駆動回路ＳＤに接続されている。第１駆動回路ＧＤ及び第２駆動回路ＳＤは、例えばその少なくとも一部がアレイ基板ＡＲ上に形成され、駆動ＩＣチップ（液晶ドライバと称される場合もある）２と接続されている。
【００１７】
第２駆動回路ＳＤは、カラム反転駆動方法を実現するために、隣り合う列のソース配線に対して画素信号を出力する場合、異なる極性の画素信号を出力することができる。
【００１８】
駆動ＩＣチップ２は、第１駆動回路ＧＤ及び第２駆動回路ＳＤを制御するコントローラを内蔵し、液晶表示パネルＬＰＮを駆動するのに必要な信号を供給する信号供給源として機能する。図示した例では、駆動ＩＣチップ２は、液晶表示パネルＬＰＮのアクティブエリアＡＣＴの外側において、アレイ基板ＡＲ上に実装されている。
【００１９】
共通電極ＣＥ１は、アクティブエリアＡＣＴの全域に亘って延在しており、複数の画素ＰＸに対して共通に形成されている。共通電極ＣＥ１は、アクティブエリアＡＣＴの外側に引き出され、給電部Ｖｃｏｍに接続されている。給電部Ｖｃｏｍは、例えばアクティブエリアＡＣＴの外側においてアレイ基板ＡＲに形成され、共通電極ＣＥ１と電気的に接続される。給電部Ｖｃｏｍには、一定の共通電圧が供給される。
【００２０】
複数の画素ＰＸには、色フィルタが所定の規則で配列されている。色フィルタは、液晶層ＬＱを挟んで画素電極に対向し、対向基板ＣＴに形成されている。
【００２１】
図２は、各画素ＰＸに対して配置された、色フィルタの例を示している。以下、色フィルタが一体化された画素を色画素と称し、赤、緑、青のフィルタが一体化された画素を、それぞれ赤色（第１の色）画素（Ｒ）、緑色（第２の色）画素（Ｇ）及び青色（第３の色）画素（Ｂ）と称することにする。
【００２２】
本実施形態では、赤色画素（Ｒ）による第１の列１１と、緑色（第２の色）画素による第２の列１２と、青色（第３の色）画素と白色画素の交互となる第３の列１３ａ又は１３ｂによる３つの列が、行方向へ繰り返し配置されている。第３の列として１３ａ又は１３ｂとして２種類の符号を用いた理由は、いずれの列も青色画素（Ｂ）と白色画素が交互になるが、一方の列は、奇数行が青色画素（Ｂ）、偶数行が白色画素（Ｗ）の順序であり、他方の列は、奇数行が白色画素（Ｗ）、偶数行が青色画素（Ｂ）の順序となるからである。
【００２３】
また本実施形態では、行方向へ配置される前記赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び青色画素（Ｂ）の組と、前記赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び白色画素（Ｗ）の組が、それぞれ複合色単位画素として定義している。複合色単位画素の各列に対して、図では、符号ＣＯＬ１、ＣＯＬ２、ＣＯＬ３、ＣＯＬ４、・・・・を付して示している。各複合色単位画素の列ＣＯＬ１、ＣＯＬ２、ＣＯＬ３、ＣＯＬ４、・・・・は、それぞれ第１の列１１、第２の列１２、及び第３の列１３ａ（または１３ｂ）を含む。
【００２４】
次に、画素の各行に対応して、行方向にゲート配線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、・・・・・が配線されている。
【００２５】
ここで、第３の列の画素に着目すると、２つの複合色単位画素置きに、第３の列の画素が接続されるゲート配線は、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に選択されている。即ち、図２の例であると、第３の列の画素は、白色画素（Ｗ）または青色画素（Ｂ）である。ここで、例えば第１行目における白色画素（Ｗ）の配列を見ると、複合色単位画素の列ＣＯＬ１においてはゲート配線Ｇ２に接続されているが、次の１つ目の複合色単位画素の列ＣＯＬ２を置いて、次の２つ目の複合色単位画素の列ＣＯＬ３においてはゲート配線Ｇ１に接続されている。そして、さらに複合色単位画素の列ＣＯＬ４を置いて白色画素（Ｗ）の配列を見ると、次の複合色単位画素の列ＣＯＬ５においてはゲート配線Ｇ２に接続されている。つまり、第３の列の画素は、２つの複合色単位画素置きに、接続されるゲート配線が奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に対して交互に接続されている。
【００２６】
また、第３の列の画素の青色画素（Ｂ）を行方向に見た場合も、白色画素（Ｗ）と同様に、行方向の２つの複合色単位画素置きに、接続されるゲート配線が奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に対して交互に接続されている。
【００２７】
上記のように表示装置が構成された場合、次のような作用効果を得ることができる。今、各画素には同じ電位の画素信号が書き込まれるものとする。
【００２８】
ただし、例えば１つの行に対する画素信号の書き込みが行われるとき、共通電極の共通電位に対して例えば奇数列の画素は、マイナス方向の電位の画素信号が書き込まれ、偶数列の画素は、プラス方向の電位の画素信号が書き込まれるものとする。
【００２９】
今、例えば赤色画素（Ｒ）に対する画素信号の書き込み処理について着目する。例えばゲート配線Ｇ１がオンであり、行方に見た場合、列ＣＯＬ１、ＣＯＬ３、ＣＯＬ５、・・・・の赤色画素（Ｒ）に画素信号（マイナス電位）が書き込まれ、列ＣＯＬ２、ＣＯＬ４、ＣＯＬ６、・・・・の赤色画素（Ｒ）に画素信号（プラス電位）が書き込まれる。赤色画素（Ｒ）は、行方向に極性が＋、−、＋、−、・・・・と規則正しく繰り返している。このために、赤に関する共通電極の極性バランスは、何れか一方の極性に偏ることがない。つまり、赤色の画素信号の書き込み処理に関しては、共通電極の電位がプラス或いはマイナス方向に偏ることがない。
【００３０】
また緑色画素（Ｇ）に対する画素信号の書き込み処理に着目した場合も同様である。即ち、例えばゲート配線Ｇ１がオンであり、行方に見た場合、列ＣＯＬ１、ＣＯＬ３、ＣＯＬ５、・・・・の緑色画素（Ｇ）に画素信号（プラス電位）が書き込まれ、列ＣＯＬ２、ＣＯＬ４、ＣＯＬ６、・・・・の緑色画素（Ｇ）に対して画素信号（マイナス電位）が書き込まれる。
【００３１】
このように、緑色画素（Ｇ）は、行方向に極性が＋、−、＋、−、・・・・と規則正しく繰り返している。このために、緑色画素（Ｇ）に関する共通電極の極性バランスは、何れか一方の極性に偏ることがない。つまり、緑色の画素信号の書き込み処理に関しては、共通電極の電位がプラス或いはマイナス方向に偏ることがない。
【００３２】
次に、青色画素（Ｂ）に対する画素信号の書き込み処理について着目して説明する。例えばゲート配線Ｇ２がオンであり、行方に見た場合、列ＣＯＬ２、ＣＯＬ６、ＣＯＬ１０（図示せず）・・・・の青色画素（Ｂ）に画素信号（プラス電位）が書き込まれ、列ＣＯＬ３、ＣＯＬ７（図示せず）、ＣＯＬ１１（図示せず）・・・・の青色画素（Ｂ）に画素信号（マイナス電位）が書き込まれる。
【００３３】
ここで青色画素（Ｂ）の書き込み画素信号の極性を見た場合、プラス極性とマイナス極性が平均化する。したがって、青色画素（Ｂ）は、行方向に極性が＋、−、＋、−、・・・・と規則正しく繰り返している（例えば矢印ａ１、ａ２、ａ３、・・・参照）。このために、青色に関する共通電極の極性バランスは、何れか一方の極性に偏ることがない。
【００３４】
白色画素（Ｗ）に対する画素信号の書き込み処理に着目した場合も同様である。例えばゲート配線Ｇ２がオンであり、行方に見た場合、列ＣＯＬ５の白色画素（Ｗ）に画素信号（プラス電位）が書き込まれ、列ＣＯＬ４の白色画素（Ｗ）に画素信号（マイナス電位）が書き込まれる。ここで白色画素（Ｗ）の極性を見た場合、プラス極性とマイナス極性が平均化する（矢印ａ５、ａ６参照）。
【００３５】
図３は、図２に示すような対策がされなかった場合の各画素とゲート配線の接続状態を示している。このような接続の場合、赤色画素（Ｒ）と緑色画素（Ｇ）のゲート配線に対する接続状態は、図２の例と同じであり、共通電極の極性バランスも図２の例と同じであるから説明は省略する。
【００３６】
しかし、例えばゲート配線Ｇ１がオンであり、行方に見た場合、列ＣＯＬ２、列ＣＯＬ４、列ＣＯＬ６の青色画素（Ｂ）にそれぞれ共通電極に対してプラス側の電位の画素信号が書き込まれる。しかしゲート配線Ｇ１がオンであり、行方に見た場合、青色のために書き込まれるマイナス側電位の画素信号は存在しないことになる。このために、図３の構成の場合、青色に関する共通電極の極性バランスは、プラス側の極性に偏ることになる。またゲート配線Ｇ２に接続されている青色画素（Ｂ）に関しては、青色に関する共通電極の極性バランスがマイナス側の極性に偏ることになる。
【００３７】
図３の構成の場合、上記した青色画素（Ｂ）と同様な考え方が白色画素（Ｗ）に関しても適用することができる。つまり白色に関する共通電極の極性に偏りが生じる。
【００３８】
これに対して、図２で説明した構成であると、各色画素（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）、（Ｗ）に関して共通電極の基準としての電位が安定している。
【００３９】
図４は、図２に示した複合色単位画素の列ＣＯＬ３、列ＣＯＬ４、列ＣＯＬ５、列ＣＯＬ６の構成をさらに詳しく示す図である。図４では、図２に比べて、画素電極の構造と、ソース配線Ｓ７−Ｓ１８を更に示している。さらに、図４では、画素電極と、この画素電極に対応するソース配線とゲート配線との接続部を概略的に示している。
【００４０】
画素電極は、接続部に形成されたスイッチング素子により、ソース配線に接続されている。スイッチング素子は、ゲート配線からの制御信号によりオン又はオフ制御される。この接続部の構成は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）を参照して後述することにする。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態では、複合色単位画素が、白色画素（Ｗ）と赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）の４色画素で構成されている。しかし、単純に行方向へ、白色画素（Ｗ）と赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）の４色画素を配列したまとまりを、１つの複合色単位画素として定義すると、複合色単位画素の配列ピッチが粗くなり、解像度が劣化する。そこで、この実施形態では、図２で説明したように各複合色単位画素の列ＣＯＬ１、ＣＯＬ２、ＣＯＬ３、ＣＯＬ４、・・・・は、それぞれ第１の列１１、第２の列１２、及び第３の列１３ａ（または１３ｂ）とし、３色画素を基本としている。これにより解像度の劣化を抑制している。
【００４２】
さらに本実施形態では、行方向の複合色単位画素を見た場合、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、白色画素（Ｗ）の組と、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、白色画素（Ｂ）の組が交互に配列されている。ここで、例えば２つの行の複合色単位画素（（３×２）画素）を組み合わせてみた場合、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、白色画素（Ｗ）の組と、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、白色画素（Ｂ）の組が配置されている。
【００４３】
したがって、本実施形態では、（３×２）画素の、２次元配列された６個の色単位画素（２つの赤画素、２つの緑画素、１つの青色画素（Ｂ）、１つの白色画素（Ｗ））を組み合わせて、色再現性を工夫している。即ち、各色の明るさのバランスを取りやすくするために、２つの赤色画素（Ｒ）の面積と、２つの緑色画素（Ｇ）の面積と、１つの青色画素（Ｂ）の面積とが同等となるように設計されている。このために赤色画素（Ｒ）と、緑色画素（Ｇ）と、青色画素（Ｂ）に基づいて色再現を行うための信号処理方法に対して、色フィルタ面積のアンバランスを考慮する必要はない。また、白色画素（Ｗ）に対する信号は、輝度や明るさ調整の目的に応じた利得が設定される。
【００４４】
上記のように１つの青色画素（Ｂ）の面積は、２つの赤色画素（Ｒ）の合計面積（＝２つの緑色画素（Ｇ）の合計面積）にほぼ等しく設計されている。このために、行方向に見た場合、赤色画素（Ｒ）と緑色画素（Ｇ）の幅ｗ１に対して、白色画素（Ｗ）と青色画素（Ｂ）の幅ｗ２が広く形成されている。なお行方向の幅ｗ３（隣り合うゲート配線とゲート配線の間）は、全て同じである。
【００４５】
図４においては、画素とゲート配線及びソース配線との接続部を概略的に示した。この接続部を以下具体的に説明する。
【００４６】
図５Ａ、図５Ｂは、図４の四角で囲んだ部分１１１を取り出して示している。図５Ａには、ソース配線Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、及びゲート配線Ｇ２の近傍が拡大されて示されている。図５Ｂは、図５ＡのデバイスをＡ−Ｂのラインで断面した場合の概略構成を示している。したがって、ゲート電極Ｇ２と接続される白色画素（Ｗ）の領域を詳しく説明することにする。
【００４７】
本実施形態は、画素電極がスリットを有し、画素電極と共通電極との間で、液晶分子を駆動する方式として、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を採用している。
【００４８】
ソース配線Ｓ１５は、絶縁層１２と絶縁層１３との間に位置する。ソース配線Ｓ１５の下部には、絶縁層１２、１１を介して、半導体層ＳＣが形成されている。ソース配線Ｓ１５の一部に接続したソース電極ＷＳは、コンタクトホールＣＨ１を介して、半導体層ＳＣのソース部に接続されている。半導体層ＳＣは、ソース配線Ｓ１５の下部に沿って延在し、ゲート配線Ｇ２の下部を通過し、白色画素（Ｗ）の領域内に進入している。この白色画素（Ｗ）の領域内に入り込んだ半導体層ＳＣは、ドレイン部として使用される。
【００４９】
ゲート配線Ｇ２は、ソース配線Ｓ１５の層の下部の絶縁層１１と絶縁層１２との間に位置する。ゲート配線Ｇ２は、一部が画素形成領域に突出している。この一部がＧ２’として図示されている。
【００５０】
半導体層ＳＣのドレイン部は、絶縁層１１、１２を貫通するコンタクトホールＣＨ２を介して、ドレイン電極ＷＤに接続されている。さらにドレイン電極ＷＤは、絶縁層１３、共通電極ＣＥ１、絶縁層１４を貫通するコンタクトホールＣＨ３を介して、画素電極ＰＥに接続されている。なお図５Ｂの共通電極ＣＥ１は、図５Ａでは示していない。
【００５１】
図５Ａに示すように、ソース配線Ｓ１４とソース配線Ｓ１５の間に配置される緑色画素（Ｇ）の画素電極とソース配線との接続は、次のような形態である。
【００５２】
ソース配線に第１のコンタクトホールを介してスイッチング素子のソース電極が接続され、このスイッチング素子のドレイン電極が、第２のコンタクトホールを介して画素電極に接続される。ここで、ソース配線Ｓ１４に形成される第１のコンタクトホールの位置と、画素電極の下部の第２のコンタクトホールとは、隣り合う行に位置する。
【００５３】
また同様にソース配線Ｓ１５とソース配線Ｓ１６との間に配置される白色画素（Ｗ）の画素電極とソース配線との接続は、次のような形態である。
【００５４】
ソース配線Ｓ１５に第１のコンタクトホールＣＨ１を介してスイッチング素子ＳＣのソース電極が接続され、このスイッチング素子ＳＣのドレイン電極が、第２のコンタクトホールＣＨ２を介して画素電極ＰＥに接続される。ここで、ソース配線Ｓ１５に形成される第１のコンタクトホールの位置と、画素電極ＰＥの下部の第２のコンタクトホールとは、隣り合う行に位置する。
【００５５】
したがって、スイッチング素子のソース電極をソース配線に接続するためのコンタクトホールと、該スイッチング素子のドレイン電極を画素電極に接続するためのコンタクトホールとが異なる行に位置することになる。このような構成によりコンタクトホールの過密度を軽減しデバイス製造の信頼性を向上することができる。
【００５６】
もし、スイッチング素子のソース電極をソース配線に接続するためのコンタクトホールと、該スイッチング素子のドレイン電極を画素電極に接続するためのコンタクトホールとが同じ行に位置すると、コンタクトホールの密度が高くなり、デバイス製造の精度を上げる必要があり、また、製造不良品が生じるリスクが高くなる。本実施形態の設計によると、コンタクトホールの過密度を軽減しデバイス製造の信頼性を向上することができる。つまりコンタクトホールを分散化（低密度化）し、デバイス製造精度を緩和し、デバイス製造の歩留まりを向上することができる。
【００５７】
また図４、図５Ａ及び図５Ｂから理解できるように、赤色画素（Ｒ）の画素電極、緑色画素（Ｇ）の画素電極、白色画素（Ｗ）の画素電極は、それぞれ、ソース線とゲート線で区画された第１の領域内に収まる面積である。しかし、青色画素（Ｂ）の画素電極は、ソース配線とゲート配線で区画された第１の領域から、隣行の第２の領域にスイッチング素子のドレインに接続するためのコンタクトホールの部分が進入している。したがって、赤色画素（Ｒ）及び緑色画素（Ｇ）の合計面積と、青色画素（Ｂ）の面積との配分が設計されるとき、青色画素（Ｂ）の面積の調整が容易である。
【００５８】
図６は、図５Ａ、図５Ｂに示したスイッチング素子（ＳＷ）を含む接続部の周辺の断面構造を概略的に示す図である。
【００５９】
アレイ基板ＡＲは、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第１絶縁基板１０を用いて形成されている。アレイ基板ＡＲは、スイッチング素子ＳＷ、第１共通電極ＣＥ１、画素電極ＰＥ、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４、第１垂直配向膜ＡＬ１などを備えている。
【００６０】
図示した例では、スイッチング素子ＳＷは、トップゲート型の薄膜トランジスタである。スイッチング素子ＳＷは、第１絶縁基板１０の上に配置された半導体層ＳＣを備えている。なお、第１絶縁基板１０と半導体層ＳＣとの間に絶縁膜であるアンダーコート層が介在していても良い。
【００６１】
半導体層ＳＣは、第１絶縁膜１１によって覆われている。また、第１絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０の上にも配置されている。このような第１絶縁膜１１は、例えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の無機系材料によって形成されている。
【００６２】
スイッチング素子ＳＷのゲート電極ＷＧは、第１絶縁膜１１の上に形成され、半導体層ＳＣの直上に位置している。ゲート電極ＷＧは、ゲート配線Ｇ２、Ｇ２’に電気的に接続され（あるいは、ゲート配線と一体的に形成され）、第２絶縁膜１２によって覆われている。また、第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１の上にも配置されている。このような第２絶縁膜１２は、例えば、シリコン窒化物などの無機系材料によって形成されている。
【００６３】
スイッチング素子ＳＷのソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、第２絶縁膜１２の上に形成されている。また、ソース配線Ｓ１５も同様に第２絶縁膜１２の上に形成されている。図示したソース電極ＷＳは、ソース配線Ｓ１５に電気的に接続されている（あるいは、ソース配線Ｓ１５と一体的に形成されている）。ソース電極ＷＳ及びドレイン電極ＷＤは、それぞれ第１絶縁膜１１及び第２絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールＣＨ１，ＣＨ２を通して半導体層ＳＣにコンタクトしている。このスイッチング素子ＳＷは、ソース配線Ｓ１５とともに第３絶縁膜１３によって覆われている。第３絶縁膜１３は、第２絶縁膜１２の上にも配置されている。この第３絶縁膜１３は、例えば、透明な樹脂材料によって形成されている。
【００６４】
共通電極ＣＥ１は、第３絶縁膜１３の上に延在している。図示したように、共通電極ＣＥ１は、ソース配線Ｓ１５の上方をカバーし、隣接する画素に向かって延在している。この共通電極ＣＥ１は、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されている。共通電極ＣＥ１の上には、第４絶縁膜１４が配置されている。
【００６５】
第３絶縁膜１３及び第４絶縁膜１４には、ドレイン電極ＷＤまで貫通したコンタクトホールＣＨ３が形成されている。第４絶縁膜１４は、第３絶縁膜１３と比較して薄い膜厚に形成され、例えば、シリコン窒化物などの無機系材料によって形成されている。この第４絶縁膜１４は、共通電極ＣＥ１を覆う層間絶縁膜に相当する。
【００６６】
画素電極ＰＥは、第４絶縁膜１４の上においてスリットを有して形成され、第１共通電極ＣＥ１と対向している。画素電極ＰＥは、コンタクトホールＣＨ３を介してスイッチング素子ＳＷのドレイン電極ＷＤに電気的に接続されている。この画素電極ＰＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥは、第１垂直配向膜ＡＬ１によって覆われている。
【００６７】
一方、対向基板ＣＴは、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する第２絶縁基板３０を用いて形成されている。対向基板ＣＴは、第２絶縁基板３０のアレイ基板ＡＲに対向する側に、遮光層３１、カラーフィルタ３２、オーバーコート層３３、第２垂直配向膜ＡＬ２などを備えている。
【００６８】
遮光層３１は、アクティブエリアＡＣＴにおいて各画素ＰＸを区画し、開口部を形成する。遮光層３１は、色画素の境界あるいはアレイ基板ＡＲに設けられたソース配線と対向する位置などに設けられている。遮光層３１は、遮光性の金属材料や黒色の樹脂材料によって形成されている。
【００６９】
カラーフィルタ３２は、開口部ＡＰに形成され、その一部が遮光層３１と重なっている。カラーフィルタ３２は、例えば、この図の場合は、白色であり、無着色の樹脂材料で構成される。赤色フィルタの場合、赤色に着色された樹脂材料が用いられ、緑色フィルタの場合、緑色に着色された樹脂材料が用いられ、青色フィルタの場合、青色に着色された樹脂材料が用いられる。
【００７０】
赤色カラーフィルタは赤色を表示する赤色画素（Ｒ）に配置され、緑色カラーフィルタは緑色を表示する緑色画素に配置され、青色カラーフィルタは青色を表示する青色画素（Ｂ）に配置されている。また、白色を表示する白色画素（Ｗ）には、白色（あるいは透明）カラーフィルタが配置されている。なお、白色画素（Ｗ）にはカラーフィルタを配置しなくても良い。また、白色カラーフィルタは、厳密に無彩色のカラーフィルタでなくても良く、淡く色付いた（例えば薄黄色に色付いた）カラーフィルタであってもよい。異なる色のカラーフィルタ間の境界は、ソース配線の上方の遮光層と重なる位置にある。
【００７１】
オーバーコート層３３は、カラーフィルタ３２を覆っている。オーバーコート層３３は、遮光層３１やカラーフィルタ３２の凹凸を平坦化する。オーバーコート層３３は、透明な樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層３３は下地として利用され、第２垂直配向膜ＡＬ２によって覆われている。
【００７２】
第１垂直配向膜ＡＬ１及び第２垂直配向膜ＡＬ２は、垂直配向性を示す材料によって形成され、ラビングなどの配向処理を必要とせずに液晶分子を基板の法線方向に配向させる配向規制力を有している。
【００７３】
上述したようなアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、第１垂直配向膜ＡＬ１及び第２垂直配向膜ＡＬ２が向かい合うように配置されている。このとき、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間には、一方の基板に形成された柱状スペーサにより、所定のセルギャップが形成される。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、セルギャップが形成された状態でシール材によって貼り合わせられている。液晶層ＬＱは、第１垂直配向膜ＡＬ１と第２垂直配向膜ＡＬ２との間のセルギャップに封入されている。
【００７４】
このような構成の液晶表示パネルに対して、その背面側には、バックライトＢＬが配置されている。バックライトＢＬとしては、種々の形態が適用可能であるが、ここでは詳細な構造についての説明は省略する。
【００７５】
第１絶縁基板１０の外面には、第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子が配置されている。第２絶縁基板３０の外面には、第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子が配置されている。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２は、例えば、それぞれの偏光軸が直交するクロスニコルの位置関係となるように配置される。
【００７６】
上記した実施形態は、赤色（第１の色）画素、緑色（第２の色）画素及び青色（第３の色）画素による第１の組と、赤色（第１の色）画素、緑色（第２の色）画素及び白色画素による第２の組が、それぞれ複合色単位画素として定義され、奇数行と偶数行には、それぞれ奇数番目、偶数番目のゲート配線が配置されている表示装置において、前記青色（第３の色）画素と、白色画素は、１つの前記複合色単位画素置きに、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されている。つまり前記第３の列の同じ色（例えば青色又は白色）の画素がゲート線へ接続される行方向のパターンが、第３の画素が属する複合色単位画素（例えばＣＯＬ１）から行方向の２番目の複合色単位画素（ＣＯＬ３）では、偶数番目のゲート配線と奇数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンである。
【００７７】
しかし本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。図７は、他の実施形態である。
【００７８】
図７において、各色画素の配列パターンを説明する。赤色画素（Ｒ）による第１の列と、緑色画素（Ｇ）による第２の列と、青色画素（Ｂ）と白色画素（Ｗ）の交互となる第３の列による３つの列が、行方向へ繰り返し配置される。この実施形態においても、行方向へ配置される前記赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び青色画素（Ｂ）による第１の組と、前記赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び白色画素（Ｗ）による第２の組が、それぞれ複合色単位画素として定義される。また、画素並びの奇数行と偶数行には、それぞれ奇数番目、偶数番目のゲート配線が対応して配置されている。
【００７９】
ここで、前記第３の列の画素で、行方向へ隣り合う画素（つまり前記青色画素（Ｂ）と白色画素（Ｗ）と）がゲート線へ接続される行方向のパターンは、奇数番目のゲート配線と偶数番目のゲート配線に交互に接続されたパターンである。
【００８０】
第１列を見ると、複合色画素の列ＣＯＬ１の青色画素（Ｂ）は、奇数行のゲート配線（ｎ）に接続されている。そして隣の複合色画素の列ＣＯＬ２の白色画素（Ｗ）は、偶数行のゲート配線（ｎ＋１）に接続されている。さらに隣の複合色画素の列ＣＯＬ３の青色画素（Ｂ）は、奇数行のゲート配線（ｎ）に接続されている。そして隣の複合色画素の列ＣＯＬ４の白色画素（Ｗ）は、偶数行のゲート配線（ｎ＋１）に接続されている。
【００８１】
上記のように表示装置が構成された場合、次のような作用効果を得ることができる。今、各画素には同じ電位の画素信号が書き込まれるものとする。
【００８２】
上記した画素の配置パターンであると、例えばゲート配線（ｎ＋１）の画素に画素信号が書き込まれるとすると、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び白色画素（Ｗ）は、それぞれプラス極性とマイナス極性の画素信号の平均化が得られ、プラス或いはマイナス極性に偏ることがない。これにより共通電極も安定した基準の電位が維持されることになる。
【００８３】
また例えばゲート配線（ｎ＋２）の画素に画素信号が書き込まれるとすると、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び青色画素（Ｂ）は、それぞれプラス極性とマイナス極性の画素信号の平均化が得られ、プラス或いはマイナス極性に偏ることがない。
【００８４】
図８は、カラム反転駆動方法の例を概略的に示している。第２駆動回路ＳＤの内部には、各画素に供給するための画素データを、デジタルアナログ変換し、アナログの画素信号を増幅し、ソース配線に出力するための複数の回路が設けられている。図の例は、ソース配線Ｓｍ−（ｎ−４）からＳｍ−（ｎ−１）までの配線を代表して示している。また各ソース配線Ｓｍ−（ｎ−４）からＳｍ−（ｎ−１）に対して画素信号を出力するためのデジタルアナログ変換器ＤＡＣ１−ＤＡＶ４を示している。デジタルアナログ変換器ＤＡＣ１−ＤＡＶ４の出力画素信号は、それぞれ、プラス極画素信号と、マイナス極画素信号として生成される。デジタルアナログ変換器ＤＡＣ１のプラス極画素信号とマイナス極画素信号は、スイッチＳＬ１にて何れか一方が選択されて、ソース配線Ｓｍ−（ｎ−４）に出力される。同様にデジタルアナログ変換器ＤＡＣ２のプラス極画素信号とマイナス極画素信号は、スイッチＳＬ２にて何れか一方が選択されて、ソース配線Ｓｍ−（ｎ−３）に出力される。またデジタルアナログ変換器ＤＡＣ３のプラス極画素信号とマイナス極画素信号は、スイッチＳＬ３にて何れか一方が選択されて、ソース配線Ｓｍ−（ｎ−２）に出力される。デジタルアナログ変換器ＤＡＣ４のプラス極画素信号とマイナス極画素信号は、スイッチＳＬ４にて何れか一方が選択されて、ソース配線Ｓｍ−（ｎ−１）に出力される。
【００８５】
そして、上記のスイッチＳＬ１−ＳＬ４の選択モードにより、カラム極性反転が実現される。
【００８６】
なお上記実施形態では、画素電極がスリットを有し、画素電極と共通電極との間で、液晶分子を駆動する方式として、ＦＦＳ方式を説明した。しかし本発明はこのような駆動方式に限定されるものではなく、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードなど他の方式であってもよい。
【００８７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。さらにまた、請求項の各構成要素において、構成要素を分割して表現した場合、或いは複数を合わせて表現した場合、或いはこれらを組み合わせて表現した場合であっても本発明の範疇である。
【符号の説明】
【００８８】
ＬＰＮ・・・液晶表示パネル、ＡＲ・・・アレイ基板、
ＣＴ・・・対向基板、ＡＣＴ・・・対向基板、
ＰＸ・・・画素、Ｇ１−Ｇｎ・・・ゲート配線、Ｓ１−Ｓｍ・・・ソース配線、ＳＷ・・・スイッチング素子、ＧＤ・・・第１駆動回路、ＳＤ・・・第２駆動回路、ＬＱ・・・液晶層、ＰＥ・・・画素電極、ＣＥ１・・・共通電極、ＣＯＬ１−ＣＯＬ６・・・列。
【図１】
2016050987.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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