(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された信号線および走査線と、
前記信号線および前記走査線の各交点近傍に形成され、各ドレインが前記信号線に接続され、各ソースが前記走査線に接続された複数の画素表示用トランジスタと、
前記走査線と平行に配置されたＣｓ線と、
前記信号線と前記Ｃｓ線で形成される格子形状の窓の部分に実質的に対応して配設され、前記画素表示用トランジスタを介して前記信号線に接続されて各々が副画素を構成する画素電極と、を有するアレイ基板と、
液晶を介して前記アレイ基板と対向配置され内主面に対向電極が形成された対向基板と、
前記副画素の列に対応して周期配列された３色のカラーフィルタ層と、を備え、
前記対向電極に印加される共通電位に対する極性が隣接する前記信号線ごとに交互に反転する駆動電圧が、隣接配置された複数の前記信号線からなるブロックごとに順次に前記信号線に印加される液晶表示装置において、
前記３色のカラーフィルタ層のうち、最も視感度の低い層を、一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記信号線に前記駆動電圧を印加する信号線駆動回路が前記アレイ基板上に一体に形成された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】
前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路が前記アレイ基板上に一体に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタ層は、前記アレイ基板上に形成された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】
前記カラーフィルタ層は、前記対向基板上に形成された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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係わり、特にＶライン反転駆動により各信号線を駆動する大型高精細の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶表示装置（以下、p-Si TFT LCDという）は、アモルファスシリコンＴＦＴ液晶表示萎置（以下、a-Si TFT LCDという）に比べてＴＦＴの移動度が高いので、ガラス基板上に液晶表示装置の駆動回路を一体形成できる上、画素部のＴＦＴのサイズを小さくすることができ、高精細化に適している。このため、最近では、モバイルコンピュータの表示部として使用されてきている。
【０００３】
a-Si TFT LCDでは、１水平走査期間の間に各信号線を同タイミングで駆動する線順次駆動が行われるが、p-Si TFT LCDでは、各信号線を（１水平走査期間／信号線数）の時間ずつ順に駆動する点順次駆動が用いられている。しかし、一般には高精細、即ち画素数が多いと１信号線当たりの書込み時間が短くなるため、複数本の信号線に対して映像信号の書込みを同時に行うブロック順次駆動が用いられる。
【０００４】
このブロック順次駆動について説明する。まず、走査線駆動回路により１行目の走査線をＨ（ハイ）レベルとし、１行目の走査線に共通に接続される画素ＴＦＴをＯＮ状態とする。次に、信号線駆動回路により１〜ａ（ａは２以上の自然数）列の各信号線に対応した映像信号を各信号線を介して画素電極に供給する。このとき、映像信号を、隣接した信号線毎に対向共通電位Ｖcom.に対して極性が異なるように供給する（Ｖライン反転駆動）。次の選択期間には、ａ＋１〜２ａ列、さらに次の選択期間には、２ａ＋１〜３ａ列、というように信号線を介して画素電極に映像信号の書込を行う。
【０００５】
画素電極電位と対向電極電位との電位差が液晶層に印加され光変調により画像が表示される。この動作を最終列に至るまで繰り返す。最終列の信号線まで映像信号の書込が終了したら、１行目の走査線をＬ（ロー）レベルとし、１行目の走査線に共通接続されるすべての画素ＴＦＴをＯＦＦとする。次に２行目の走査線をＨレベルとし、前述した１行目の画素電極と同様に、映像信号の書込を行う。これを最終行まで行い、１画面（１フレーム）分の表示が完了する。
【０００６】
ここで、画素市松パターン、なかでも中間調−黒画素市松パターンを表示することを考える。電圧振幅が４Ｖで、対向電極電位を５Ｖとした場合、ｎ−１行目、ｎ行目、ｎ＋１行目の書込み時の信号線電位は、図７に示すようになる。
【０００７】
図７は、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを有する例を示しており、Ｒ（Red）用の信号線と、Ｇ（Green）用の信号線と、Ｂ（Blue）用の信号線の計３本の信号線が交互に隣接配置され、これら３本の信号線により各画素の表示が行われる。
【０００８】
以下では、Ｒ用の信号線をＲｅｄライン、Ｇ用の信号線をＧｒｅｅｎライン、Ｂ用の信号線をＢｌｕｅラインと呼ぶ。図７では、１列目のＲｅｄライン、Ｇｒｅｅｎライン、ＢｌｕｅラインをそれぞれＲ１，Ｇ１，Ｂ１としている。
【０００９】
同図に示すように、画素市松表示のため、ＲｅｄラインとＢ１ｕｅラインは、９Ｖ→７Ｖ→９Ｖ、または３Ｖ→１Ｖ→３Ｖと、同一方向に同じ電位幅だけ信号線電位が変動する。このとき、Ｇｒｅｅｎラインは、１Ｖ→３Ｖ→１Ｖまたは７Ｖ→９Ｖ→７Ｖと、ＲｅｄラインおよびＢｌｕｅラインとは、逆方向に電位が変動する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、信号線電位が変動すると、信号線とＣｓ線との間でカップリングが発生し、これによりＣｓ線電位がＲｅｄライン、Ｂｌｕｅラインと同方向に振られる。このとき、既に映像信号の書込みが終了しているブロックの信号線電位がＣｓ線電位の変動につられて変動する。そのときの、既に映像信号の書込みが終了したブロックの信号線電位のズレは、Ｒｅｄライン、Ｂｌｕｅラインでは、コモン電極電位に近づく方向、即ち表示画像が白む方向にずれ、また、Ｇｒｅｅｎラインではコモン電極電位から離れる方向、即ち表示画像が暗くなる方向に電位がずれる。
【００１１】
図８は、このようなＣｓ線電位の変動による信号線電位のズレを説明する電位図である。同図に示すように、第１段目のブロックは、第２段目のブロックから最終段のブロック（図８に示す例では第３２段目のブロック）までの映像信号書込みによる影響を受け、また第２段目のブロックは、第３段目のブロックから最終段のブロックまでの影響を受ける。このため、初段側ほど所定の電位からのズレ（ＥＲＲＯＲ）電圧が大きいことがわかる。
【００１２】
従って、中間調レベルでは、微少な電位のズレでも表示として視認されてしまうため初段側に近いほどよりマゼンタ色がかる。逆に終段側に近いほど、前フレームの画素電位がＣｓ線電位変動の影響により電圧誤差を生じているのでより緑色がかる。
【００１３】
このように、画素市松表示画面は、特定表示パターンなので、従来のp-Si TFT LCDおよびその駆動法によれば、信号線に映像信号を書込むと、信号線−ＣｓカップリングによりＣｓ線電位を変動し、これにより既に書込みを終えた画素の信号線電位が変動して所望の電位とは異なる電位を画素に書込むこととなり、中間調背景の際の画素市松表示時において走査方向の初段側がマゼンタ色に、終段側が緑色に色付いてしまう表示不良が起こる、という問題があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、全面にわたって均一でかつ良好な画質を得ることができる液晶表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の手段により上記課題の解決を図る。
【００１６】
即ち、本発明にかかる液晶表示装置は、マトリクス状に配置された信号線および走査線と、前記信号線および前記走査線の各交点近傍に形成され、各ドレインが前記信号線に接続され、各ソースが前記走査線に接続された複数の画素表示用トランジスタと、前記走査線と平行に配置されたＣｓ線と、前記信号線と前記Ｃｓ線で形成される格子形状の窓の部分に実質的に対応して配設され、前記画素表示用トランジスタを介して前記信号線に接続されて各々が副画素を構成する画素電極と、を有するアレイ基板と、液晶を介して前記アレイ基板と対向配置され内主面に対向電極が形成された対向基板と、前記副画素の列に対応して周期配列された３色のカラーフィルタ層と、を備え、前記対向電極に印加される共通電位に対する極性が隣接する前記信号線ごとに交互に反転する駆動電圧が、隣接配置された複数の前記信号線からなるブロックごとに順次に前記信号線に印加される液晶表示装置において、前記３色のカラーフィルタ層のうち、最も視感度の低い層を、一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して配置したことを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかる液晶表示装置によれば、上記３色のカラーフィルタ層のうち、最も視感度の低い層を一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して配置することで、中間調−黒画素市松表示での色付きムラを軽減することができる。
【００１８】
隣接配置された複数の上記信号線からなるブロックごとに上記駆動電圧が順次に印加されることにより１信号線当りの書込み時間を短くできるので、画素数を多くすることができ、さらに高精細での表示が可能となる。
【００１９】
また、上記信号線に上記駆動電圧を印加する信号線駆動回路は、上記アレイ基板上に一体に形成されることが好ましい。これにより、信頼性が高く、より低コストの液晶表示装置を提供することができる。
【００２０】
上記カラーフィルタ層は、上記アレイ基板上または上記対向基板上のいずれに形成されたものでも良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。
【００２２】
まず、本発明にかかる液晶表示装置の第１の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の駆動回路一体型の液晶表示装置３０の概略構成を示す回路図であり、図２は、図１に示す液晶表示装置３０の画素部を示す概略パターン図であり、また、図３は、図２のパターン図に基づいて具体的に形成されたアレイ基板１０のＡ−Ａ’断面図のうち配向膜を省略したものである。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置３０は、液晶を介してアレイ基板１０と対向基板とを対向配置させて形成された構造となっている。アレイ基板１０上には、画素電極１０５がマトリクス状に配置され、各画素電極１０５にはそれぞれＲ，Ｂ，Ｇの光を透過する有機絶縁層でなるカラーフィルタ層３１２ａ〜３１２ｃが列方向に配置され、各々の画素電極が副画素を構成している。そして端の列より順にＲＢＧの３副画素で１つの画素を構成している（図３参照）。このように、本実施形態の特徴は、カラーフィルタ層における色の配置について、従来のＲ，Ｇ，Ｂの配置でなく、最も視感度の低い色であるＢを中央に配置した点にある。
【００２５】
各画素電極１０５には、補助容量１０６と画素ＴＦＴ１０４のソース電極が接続され、また、対向基板上には、画素電極１０５に対応して対向電極１０７（図示せず）が設けられている。液晶容量ＣＬＣは、液晶を介してアレイ基板１０の画素電極１０５と対向基板上の対向電極１０７とを対向配置させることにより形成され、また、補助容量１０６は、画素ＴＦＴ１０４の半導体層とＣｓ電極１０３とを対向配置させることにより形成される。
【００２６】
行方向に並ぶ画素ＴＦＴ１０４のゲート電極には、走査線１０２が共通に接続され、アレイ基板１０上に一体に形成された走査線駆動回路１０８により走査信号が供給される。また、列方向の画素ＴＦＴ１０４のドレイン電極には、各カラーフィルタ層に対応してＲｅｄライン１０１ａ、Ｂｌｕｅライン１０１ｂ、Ｇｒｅｅｎライン１０１ｃが共通して接続され、アレイ基板１０と同一基板上に一体に形成された信号線駆動回路１０９から画像信号がそれぞれ供給される。
【００２７】
図２のパターン図に示すように、アレイ基板１０は、列方向にＲｅｄライン２０１ａ、Ｂｌｕｅライン２０１ｂ、Ｇｒｅｅｎライン２０１ｃが配設され、これらの信号線に直交して行方向に走査線２０２が配設され、走査線２０２に平行にＣｓ配線２０３が配設されている。また、信号線２０１ａ〜２０１ｃとの交差部の近傍には、画素表示用のスイッチング素子である画素ＴＦＴ２０４が形成され、そのゲート電極２０４Ｇは走査線２０２に共通して接続され、また、そのドレイン電極２０４Ｄは信号線２０１ａ〜２０１ｃにそれぞれ接続され、さらにそのソース電極２０４Ｓは、ほぼＴ字の平面形状を有するＣｓ電極２０７に接続されている。また、層間絶縁膜３１０（図３参照）のうち、Ｃｓ配線２０３とＣｓ電極２０７とに挟まれる部分は、補助容量２０６を形成する。
【００２８】
信号線２０１ａ〜２０１ｃとＣｓ配線２０３で形成される格子形状の窓の部分にほぼ対応して画素電極２０５ａ〜２０５ｃが配設され、これらの行方向に隣接する３つの画素電極により一画素が形成される。
【００２９】
図３の略示断面図に示すように、本実施形態の液晶表示装置３０は、有機絶縁層でなるカラーフィルター層３１２ａ〜３１２ｃがアレイ基板１０上に形成され、紙面左側からＲｅｄ３１２ａ，Ｂ１ｕｅ３１２ｂ，Ｇｒｅｅｎ３１２ｃの順に配置され、３色のカラーフィルタ層のうち最も視感度の低いＢ１ｕｅのカラーフィルタ層３１２ｂが一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して位置するように形成される。
【００３０】
次に、本実施形態の液晶表示装置３０で、中間調−黒の画素市松表示をおこなう場合について説明する。各画素への映像信号の書込みは、前述した従来技術と同様のＶライン反転駆動によるブロック順次駆動方法により行う。
【００３１】
前述した従来の技術と同様に、電圧振幅が４Ｖで対向電極電位を５Ｖとした場合、ｎ−１行目、ｎ行目、ｎ＋１行目の書込み時の信号線電位は、Ｒｅｄライン、Ｂｌｕｅライン、Ｇｒｅｅｎラインの１列目をＲ１，Ｂ１，Ｇ１とすると、図４に示す通りになる。
【００３２】
同図に示すように、画素市松表示のため、ＲｅｄラインとＧｒｅｅｎラインは、９Ｖ→７Ｖ→９Ｖ、または３Ｖ→１Ｖ→３Ｖと、同一方向に同じ電位幅だけ信号線電位が変動する。このとき、Ｂｌｕｅラインは、１Ｖ→３Ｖ→１Ｖまたは７Ｖ→９Ｖ→７Ｖと、ＲｅｄラインおよびＧｒｅｅｎラインとは、逆方向に電位が変動する。
【００３３】
信号線電位が変動すると、信号線とＣｓ線との間でカップリングが発生し、これによりＣｓ線電位がＲｅｄライン、Ｇｒｅｅｎラインと同方向に振られる。このとき、既に映像信号の書込みが終了しているブロックの信号線電位がＣｓ線電位の変動につられて変動する。そのときの、既に映像信号の書込みが終了したブロックの信号線電位のズレは、Ｒｅｄライン、Ｇｒｅｅｎラインでは、コモン電極に近づく方向、即ち表示画像が白む方向にずれる。この一方、中央に位置するＢ１ｕｅ信号線ではコモン電極電位から離れる方向、即ち表示画像が暗くなる方向に電位がずれる。
【００３４】
図５は、図１に示す液晶表示装置３０において、Ｃｓ線電位の変動による信号線電位のズレを説明するタイムチャートである。
【００３５】
同図に示すように、第１段目のブロックは第２段目のブロック〜最終段のブロックの書込みによる影響を受け、また、第２段目のブロックは、第３段目のブロック〜最終段のブロックによる影響を受ける。このため、初段側ほど所定の電位からのズレ（ＥＲＲＯＲ）電圧が大きい。
【００３６】
中間調レベルでは、微少な電位のズレが表示として視認されてしまうため終段側から初段側に近いほど、Ｂｌｕｅの補色である黄色がかる。この一方、終段側に近いほど、前フレームの画素電位がＣｓ線電位変動の影響により電圧誤差を生じているので逆に青色がかる。
【００３７】
このように、本実施形態の液晶表示装置によれば、３色のカラーフィルタ層にうち、最も視感度が低い青色のカラーフィルタ層を一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して配置することにより、視感度への影響を軽減できるので、初段側および終段側で発生する色つきむらの視感への影響を軽減することができる。
【００３８】
次に、本発明による液晶表示装置の第２の実施の形態について説明する。本実施形態は、カラーフィルタをアレイ基板側でなく、対向基板側に形成した点が上述した液晶表示装置３０と異なる。その他の点は、液晶表示装置３０と略同一であり、その回路図および概略パターン図は、図１および図２とそれぞれ同一であるため、その記載を省略し、図２のＡ−Ａ’切断線に対応する断面図を用いて説明する。
【００３９】
図６は、本実施形態の液晶表示装置４０の画素部を示す断面図である。同図において図３と同一の部分には同一の参照番号を付してその説明は省略する。図３との対比において明らかなように、図６に示すアレイ基板２０と図３に示すアレイ基板１０との相異点は、各画素電極３０５ａ〜３０５ｃと保護膜３１１との間に形成される有機絶縁層４０６が無色でありカラーフィルタを構成しない点である。本実施形態の液晶表示装置４０においては、対向基板４１６側にカラーフィルター層が設けられ、紙面左側からＲｅｄカラーフィルター４１２ａ、Ｂｌｕｅカラーフィルター４１２ｂ、Ｇｒｅｅｎカラーフィルター４１２ｃの順で配設され、Ｂ１ｕｅカラーフィルター層が３色の配列のうち中央になるように配置されている。
【００４０】
本実施形態の液晶表示装置４０の中間調−黒の画素市松表示における動作も上述した液晶表示装置３０の動作と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
本実施形態の液晶表示装置によっても、３色のカラーフィルタ層のうち、最も視感度が低い青色のカラーフィルタ層が一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して配置されるので、Ｃｓ線電位の変動に起因する信号線電位のずれがユーザの視感へ及す影響を軽減することができる。これにより、初段側ブロックおよび終段側ブロックで発生する色つきむらの影響を軽減することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明は、以下の効果を奏する。
【００４３】
即ち、本発明によれば、Ｖライン反転駆動によるブロック順次駆動に基づいて駆動される液晶表示装置の副画素の列に対応して周期配列された３色のカラーフィルタ層において、最も視感度が低い層を一画素を構成する副画素のうち中央の副画素に対応して配置するので、Ｃｓ線電位変動に起因する信号線電位のずれにより初段側ブロックおよび終段側ブロックで発生する色つきむらの影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる駆動回路一体型液晶表示装置の第１の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図２】図１に示すアレイ基板の画素部を示す概略パターン図である。
【図３】図２のパターン図に基づいて具体的に形成されたアレイ基板のＡ−Ａ’切断線に沿った略示断面図である。
【図４】図１に示す液晶表示装置における信号線電位の一例を示す電位図である。
【図５】図１に示す液晶表示装置において、Ｃｓ線電位の変動による信号線電位のズレを説明するタイムチャートである。
【図６】本発明にかかる液晶表示装置の第２の実施の形態を示す略示断面図である
【図７】従来の技術による液晶表示装置における信号線電位の一例を示す電位図である。
【図８】従来の技術による液晶表示装置において、Ｃｓ線電位の変動による信号線電位のズレを説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０  アレイ基板
３０，４０  液晶表示装置
１０１ａ，２０１ａ，３０１ａ  Ｒｅｄライン信号線
１０１ｂ，２０１ｂ，３０１ｂ  Ｂ１ｕｅライン信号線
１０１ｃ，２０１ｃ，３０１ｃ  Ｇｒｅｅｎライン信号線
１０２，２０２，３０２  走査線
１０３，２０３  Ｃｓ配線
１０４，２０４，３０４  画素ＴＦＴ
１０５，２０５ａ〜２０５ｃ，３０５ａ〜３０５ｃ  画素電極
１０６，２０６  補助容量
１０７，４１５  対向電極
１０８  走査線駆動回路
１０９  信号線駆動回路
３０８  基板
３０９  ゲート絶縁層
３１０  層間絶縁層
３１１  パッシベーション層
３１２ａ  有機絶縁層（Ｒｅｄ）
３１２ｂ  有機絶縁層（Ｂ１ｕｅ）
３１２ｃ  有機絶縁層（Ｇｒｅｅｎ）
４０６  有機絶縁層（無色）
４１２ａ  カラーフィルター層（Ｒｅｄ）
４１２ｂ  カラーフィルター層（Ｂｌｕｅ）
４１２ｃ  カラーフィルター層（Ｇｒｅｅｎ）
４１３  ブラックマトリクス
４１４  オーバーコート層
４１６  対向基板
【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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