KR20140139414A - 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 어레이 기판(AR)과, 대향 기판(CT)과, 액정층(LQ)을 구비한다. 어레이 기판은, 복수의 화소 전극(PE)과, 복수의 게이트 배선(G)과, 복수의 소스 배선(S)과, 복수의 스위칭 소자(SW)와, 복수의 차광층(LS)을 구비한다. 각각의 차광층은, 복수의 소스 배선 중 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열되는 짝수의 소스 배선과 교차하여 연장되어 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명의 실시 형태는, 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근에, 평면 표시 장치가 활발히 개발되고 있고, 그 중에서 액정 표시 장치는, 경량, 박형, 저소비 전력 등의 이점으로부터 다양한 전자 기기의 표시 장치로서 채용되고 있다.

액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치는, 매트릭스 형상으로 배치한 화소를 포함하는 액티브 에어리어를 구비하고 있다. 액티브 에어리어에는, 화소가 배열된 행을 따라 연장된 게이트 배선과, 열을 따라 연장된 소스 배선과, 소스 배선과 게이트 배선이 교차한 위치 근방에 배치된 스위칭 소자를 구비하고 있다.

액정 표시 장치에서는, 예를 들어 프레임마다 액정에 인가하는 전압의 극성을 반전하는 교번(교류) 전계 구동을 행하고 있다. 예를 들어, 칼럼 반전 구동에서는 각 프레임에 있어서 소스 배선을 따른 칼럼마다 극성이 반전한 극성 패턴이며, 도트 반전 구동에서는 각 프레임에 있어서 상이한 극성의 화소가 체크 무늬 형상으로 배열된 극성 패턴이다.

일본 특허 공개 제2000-10120호 공보 일본 특허 공개 제2008-197359호 공보

본 발명의 실시 형태에 따르면, 표시 품위가 양호한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극과, 상기 복수의 화소 전극이 배열된 행을 따라 연장된 복수의 게이트 배선과, 상기 복수의 화소 전극이 배열된 열을 따라 연장된 복수의 소스 배선과, 복수의 스위칭 소자와, 복수의 차광층을 구비하고, 각각의 상기 스위칭 소자는 상기 복수의 게이트 배선의 대응하는 1개의 게이트 배선과 상기 복수의 소스 배선의 대응하는 1개의 소스 배선이 교차한 위치 근방에 배치되고, 상기 복수의 차광층은 상기 복수의 스위칭 소자의 하층에 배치된, 어레이 기판과, 복수의 화소 전극과 대향한 공통 전극을 구비한 대향 기판과, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판과의 사이에 보유 지지된 액정층을 구비하고, 각각의 상기 차광층은, 상기 복수의 소스 배선 중 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열되는 짝수의 소스 배선과 교차하여 연장되어 있다.

도 1은 일 실시 형태의 액정 표시 장치의 일 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 실시 형태의 액정 표시 장치의 액티브 에어리어의 일 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 액정 표시 패널을 III-III선으로 절단하였을 때의 단면 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 액티브 에어리어의 일부에 있어서, 차광층이 배치되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 차광층과, 게이트 배선, 소스 배선, 드레인 배선과의 사이에 발생하는 용량의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 상기 실시 형태의 액정 표시 장치의 액티브 에어리어의 다른 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

이하, 일 실시 형태의 액정 표시 장치에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 일 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

본 실시 형태의 액정 표시 장치는, 액티브 매트릭스 타입의 액정 표시 패널(LPN)을 구비하고 있다. 액정 표시 패널(LPN)은, 제1 기판인 어레이 기판(AR)과, 어레이 기판(AR)에 대향하여 배치된 제2 기판인 대향 기판(CT)과, 이들 어레이 기판(AR)과 대향 기판(CT)과의 사이에 보유 지지된 액정층(LQ)을 구비하고 있다. 액정 표시 패널(LPN)은, 화상을 표시하는 액티브 에어리어(ACT)를 구비하고 있다. 액티브 에어리어(ACT)는, m×n개의 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소(PX)에 의해 구성되어 있다(단, m 및 n은 양의 정수이다).

액정 표시 패널(LPN)은, 액티브 에어리어(ACT)에 있어서, n개의 게이트 배선[G(G1∼Gn)], n개의 보조 용량선[C(C1∼Cn)], m개의 소스 배선[S(S1∼Sm)] 등을 구비하고 있다. 게이트 배선(G) 및 보조 용량선(C)은, 예를 들어 제1 방향(X)을 따라 대략 직선적으로 연장되어 있다. 이들 게이트 배선(G) 및 보조 용량선(C)은, 제1 방향(X)으로 교차하는 제2 방향(Y)을 따라 교대로 병렬 배치되어 있다. 여기서는, 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)은 서로 대략 직교하고 있다. 소스 배선(S)은, 게이트 배선(G) 및 보조 용량선(C)과 교차하고 있다. 소스 배선(S)은, 제2 방향(Y)을 따라 대략 직선적으로 연장되어 있다. 또한, 게이트 배선(G), 보조 용량선(C) 및 소스 배선(S)은, 반드시 직선적으로 연장되어 있지 않아도 되고, 그러한 일부가 굴곡하고 있어도 된다.

각 게이트 배선(G)은, 액티브 에어리어(ACT)의 외측으로 인출되어, 게이트 드라이버(GD)에 접속되어 있다. 각 소스 배선(S)은, 액티브 에어리어(ACT)의 외측으로 인출되어, 소스 드라이버(SD)에 접속되어 있다. 이들 게이트 드라이버(GD) 및 소스 드라이버(SD)의 적어도 일부는, 예를 들어 어레이 기판(AR)에 형성되고, 컨트롤러를 내장한 구동 IC 칩(2)과 접속되어 있다.

각 화소(PX)는, 스위칭 소자(SW), 화소 전극(PE), 공통 전극(CE) 등을 구비하고 있다. 보조 용량(Ccs)은, 예를 들어 보조 용량선(C)과 스위칭 소자(SW)의 드레인 배선(반도체층)과의 사이에 형성된다. 보조 용량선(C)은, 보조 용량 전압이 인가되는 전압 인가부(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 화소 전극(PE)이 어레이 기판(AR)에 형성되는 한편 공통 전극(CE)이 대향 기판(CT)에 형성되어 있다. 액정 표시 패널(LPN)은, 이들 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)과의 사이에 형성되는 전계를 주로 이용하여 액정층(LQ)의 액정 분자를 스위칭한다.

스위칭 소자(SW)는, 예를 들어 ｎ채널 박막 트랜지스터(TFT)에 의해 구성되어 있다. 이 스위칭 소자(SW)는, 게이트 배선(G) 및 소스 배선(S)과 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같은 스위칭 소자(SW)는, 톱 게이트형 또는 보텀 게이트형 중 어느 것이어도 된다. 또한, 스위칭 소자(SW)의 반도체층은, 예를 들어 폴리실리콘에 의해 형성되어 있지만, 아몰퍼스실리콘에 의해 형성되어 있어도 된다.

화소 전극(PE)은, 각 화소(PX)에 배치되고, 스위칭 소자(SW)에 전기적으로 접속되어 있다. 공통 전극(CE)은, 액정층(LQ)를 통해 복수의 화소(PX)의 화소 전극(PE)에 대해 공통으로 배치되어 있다. 이와 같은 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)은, 예를 들어 인듐·틴·옥시드(ITO)나 인듐·징크·옥시드(IZO) 등의 광투과성을 갖는 도전 재료에 의해 형성되어 있지만, 알루미늄 등의 다른 금속 재료에 의해 형성되어도 된다.

어레이 기판(AR)은, 공통 전극(CE)에 전압을 인가하기 위한 급전부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이 급전부는, 예를 들어 액티브 에어리어(ACT)의 외측에 형성되어 있다. 공통 전극(CE)은, 액티브 에어리어(ACT)의 외측으로 인출되어, 도시하지 않은 도전 부재를 통해, 급전부와 전기적으로 접속되어 있다.

도 2는 도 1에 도시한 액정 표시 패널(LPN)을 대향 기판측에서 보았을 때의 일 화소(PX)의 구조예를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 여기서는, X-Y 평면에 있어서의 평면도를 도시하고 있다.

도시한 화소(PX)는, 제1 방향(X)을 따른 길이가 제2 방향(Y)을 따른 길이보다도 짧은 직사각 형상이다. 컬러 표시 타입의 액정 표시 패널의 경우, 화소(PX)는 복수 종류의 색 화소를 포함한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 화소(PX)는 적색 화소[PX(R)]와, 녹색 화소[PX(G)]와, 청색 화소[PX(B)]를 포함한다. 각 색 화소는, 소스 배선(S)이 연장된 방향을 따라 배열되어 있다. 복수 종류의 색 화소는 게이트 배선(G)이 연장된 방향을 따라 주기적으로 배열되어 있다.

게이트 배선(G)은, 제1 방향(X)을 따라 연장되어 있다. 보조 용량선(C)은, 게이트 배선(G)을 사이에 두고 제1 방향(X)을 따라 연장되어 있다. 소스 배선(S)은, 제2 방향(Y)을 따라 연장되어 있다. 화소 전극(PE)은, 인접하는 소스 배선(S)의 사이에 배치되어 있다. 또한, 화소 전극(PE)은, 인접한 보조 용량선(C)의 사이에 배치되어 있다.

소스 배선(S)은, 제1 방향(X)으로 인접한 화소(PX)의 경계에 걸쳐 배치되어 있다. 또한, 게이트 배선(G)은, 화소(PX)의 제2 방향(Y)의 대략 중앙에 배치되어 있다. 보조 용량선(C)은, 제2 방향(Y)으로 인접한 화소(PX)의 경계에 걸쳐 배치되어 있다.

스위칭 소자(SW)는, 도시한 예에서는, 게이트 배선(G) 및 소스 배선(S)에 전기적으로 접속되어 있다. 스위칭 소자(SW)는, 게이트 배선(G)과 소스 배선(S)의 교점에 설치되고, 드레인 배선(SC)은 소스 배선(S) 및 보조 용량선(C)을 따라 연장되고, 보조 용량선(C)과 겹치는 영역에 형성된 콘택트 홀(CH1, CH2)을 통해 화소 전극(PE)과 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같은 스위칭 소자(SW)는, 소스 배선(S) 및 보조 용량선(C)과 겹치는 영역에 설치되고, 소스 배선(S) 및 보조 용량선(C)과 겹치는 영역으로부터 거의 돌출되는 일은 없어, 표시에 기여하는 개구부의 면적의 저감을 억제하고 있다.

스위칭 소자(SW)의 하층에는, 차광층(LS)이 배치되어 있다. 차광층(LS)은, 게이트 배선(G)과 소스 배선(S)이 교차한 부분에 대향하여 배치됨과 함께, 게이트 배선(G)의 하층에 있어서 제1 방향(X)을 따라 연장되고, 후술하는 바와 같이 적어도 제1 방향(X)으로 인접한 짝수의 화소(PX)에 걸쳐 배치되어 있다. 차광층(LS)은, 게이트 배선(G)에 대향하여 배치되어 있다.

도 3은 도 2에 도시한 액정 표시 패널을 III-III선으로 절단하였을 때의 단면 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

어레이 기판(AR)은, 투명 절연 기판(SB1)과, 차광층(LS)과, 드레인 배선(SC)과, 게이트 배선(G)과, 보조 용량선(C)과, 소스 배선(S)과, 콘택트 전극(E1)과, 화소 전극(PE)과, 제1 배향막(AL1)을 구비하고 있다.

차광층(LS)은, 투명 절연 기판(SB1) 상에 배치되고, 제1 층간 절연막(L1)에 의해 덮여 있다.

드레인 배선(SC)은, 제1 층간 절연막(L1) 상에 배치되고, 제2 층간 절연막(L2)에 덮여 있다. 드레인 배선(SC)은, 폴리실리콘 또는 아몰퍼스실리콘 등의 반도체에 의해 형성되어 있다.

게이트 배선(G) 및 보조 용량선(C)은 제2 층간 절연막(L2) 상에 배치되고, 제3 층간 절연막(L3)에 덮여 있다. 게이트 배선(G)은 차광층(LS)의 상층에 배치되고, 드레인 배선(SC)과 2개소에서 교차하도록 분기되어 있다. 보조 용량선(C)은 제2 층간 절연막(L2)을 개재하여 드레인 배선(SC)과 대향하도록 배치되고, 드레인 배선(SC)과의 사이에 보조 용량을 형성한다. 보조 용량선(C)은, 드레인 배선(SC) 상에서 일부가 제거되어 있다.

소스 배선(S) 및 콘택트 전극(E1)은, 제3 층간 절연막(L3) 상에 배치되고, 제4 층간 절연막(L4)에 덮여 있다. 소스 배선(S)은, 게이트 배선(G)의 일측에 있어서, 제2 층간 절연막(L2) 및 제3 층간 절연막(L3)에 형성된 콘택트 홀(CH3)에 있어서 드레인 배선(SC)과 전기적으로 접속되어 있다. 콘택트 전극(E1)은, 게이트 배선(G)의 타측에 있어서, 제2 층간 절연막(L2) 및 제3 층간 절연막(L3)에 형성된 콘택트 홀(CH1)에 있어서 드레인 배선(SC)과 전기적으로 접속되어 있다.

화소 전극(PE)은, 제4 층간 절연막(L4) 상에 배치되고, 제1 배향막(AL1)에 덮여 있다. 화소 전극(PE)은, 제4 층간 절연막(L4)에 형성된 콘택트 홀(CH2)에 있어서 콘택트 전극(E1)과 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 화소 전극(PE)은, 콘택트 전극(E1)을 통해 드레인 배선(SC)과 전기적으로 접속되어 있다.

대향 기판(CT)은, 투명 절연 기판(도시하지 않음)과, 블랙 매트릭스(도시하지 않음)와, 컬러 필터(도시하지 않음)와, 공통 전극(도시하지 않음)과, 제2 배향막(AL2)을 구비하고 있다.

컬러 필터는, 적색 화소[PX(R)]에 배치된 적색 착색층(도시하지 않음)과, 녹색 화소[PX(G)]에 배치된 녹색 착색층(도시하지 않음)과, 청색 화소[PX(B)]에 배치된 청색 착색층(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 인접한 착색층의 경계에는 블랙 매트릭스가 배치되어 있다.

제2 배향막(AL2)은 대향 기판(CT)의 표면을 덮음과 함께, 제1 배향막(AL1)과 대향하고 있다.

도 4는 액티브 에어리어(ACT)의 일부에 있어서, 차광층(LS)이 배치되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.

차광층(LS)은, 게이트 배선(G)이 연장된 방향으로 배열되는 짝수의 화소(PX)에 걸쳐 배치되고, 짝수의 소스 배선(S)과 교차하고 있다. 컬러 표시 타입의 액정 표시 장치에서는, 차광층(LS)은, 주기적으로 배열되는 컬러 필터의 착색층의 짝수 주기분의 화소(PX)에 걸쳐 배치되는 것이 바람직하다. 그 경우, 차광층(LS)은, 복수 종류의 착색층의 짝수 주기와 대향한 영역에 걸쳐 배치되고, 짝수개의 소스 배선(S)과 교차한다. 여기서, 상기 복수 종류의 착색층으로서는, 복수색의 착색층을 들 수 있다. 따라서, 적색 착색층, 녹색 착색층 및 청색 착색층이, 제1 방향(X)으로 주기적으로 배열되어 있는 경우, 차광층(LS)은, 제1 방향(X)으로 배열된 적어도 6개의 화소(PX)에 걸쳐 배치된다.

즉, 소스 배선[S(S1∼Sm)]은 각 프레임의 소정의 수평 기간에 있어서 정극성의 신호가 인가되는 소스 배선(제1 소스 배선)과, 부극성의 신호가 인가되는 소스 배선(제2 소스 배선)을 구비하고, 차광층(LS)의 각각이 교차한 짝수의 소스 배선(S)은, 제1 소스 배선과 제2 소스 배선을 동일한 수만큼 포함하고 있다. 여기서, 예를 들어 칼럼 반전 구동을 행하는 경우에는 제1 소스 배선과 제2 소스 배선은 프레임마다 교체하고, 도트 반전 구동을 행하는 경우 제1 소스 배선과 제2 소스 배선은 수평 기간 단위로 교체한다.

또한, 소스 배선(S)이 연장된 방향으로 인접한 화소(PX)의 2행에 있어서, 차광층(LS)의 단부는 게이트 배선(G)이 연장된 방향의 상이한 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 복수의 차광층(LS)은, 제1 방향(X)으로 제1 간격을 두고 배열되고, 제2 방향(Y)으로 제2 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 차광층(LS) 중, 제2 방향(Y)으로 인접하는 차광층의 단부는 제1 방향(X)으로 어긋나 있다. 환언하면, 차광층(LS)의 단부는, 제2 방향(Y)으로 배열되지 않도록 배치되어 있다.

상기한 바와 같이 차광층(LS)을 배치하면, 소스 배선(S)의 전위 변동이 발생한 경우에도, 차광층(LS)에는 정극성의 신호에 의한 전위 변동과, 부극성의 신호에 의한 전위 변동이 중첩되기 때문에, 이 전위 변동은 어느 정도 상쇄되어 작아진다.

이하에, 차광층(LS)을 통해 액정 용량(Clc)이 변동하는 메커니즘의 일례를 설명한다.

도 5는 차광층(LS)과, 게이트 배선(G), 소스 배선(S), 드레인 배선(SC)과의 사이에 발생하는 용량의 일례를 도시하는 도면이다.

각 화소(PX)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)과의 사이에 발생하는 액정 용량(Clc)과, 보조 용량선(C)과 드레인 배선(SC)과의 사이에 발생하는 보조 용량(Ccs)과, 화소 전극(PE)과 자기 소스 배선(S)과의 사이에 발생하는 기생 용량(Cp1)과, 화소 전극(PE)과 인접 소스 배선(S)과의 사이에 발생하는 기생 용량(Cp2)과, 화소 전극(PE)과 게이트 배선(G)과의 사이에 발생하는 기생 용량(Cgs)의 각종 용량이 발생한다.

또한, 자기 소스 배선(S)은, 화소 전극(PE)이 스위칭 소자(SW)를 통해 전기적으로 접속되는 소스 배선이며, 인접 소스 배선(S)은, 화소 전극(PE)이 전기적으로 접속되어 있지 않은 소스 배선이다.

여기서, 화소 전극(PE)의 전위는, 차광층(LS)을 통해 소스 배선(S)의 전위 변동이나 게이트 배선(G)의 전위 변동에 따라 변화되는 경우가 있다. 여기서는, 차광층(LS)과 게이트 배선(G)과의 사이에 발생하는 합성 용량(C_ls_gate)과, 차광층(LS)과 소스 배선(S)과의 사이에 발생하는 합성 용량(C_ls_sig_total)과, 차광층(LS)과 드레인 배선(SC)과의 사이에 발생하는 합성 용량(C_ls_pix)에 대해 설명한다. 또한, 도 5를 이용한 설명은, 차광층(LS)이 일 화소의 스위칭 소자(SW)의 하층에만 독립적으로 배치된 상태를 가정한 경우의 설명으로 된다.

합성 용량(C_ls_gate)은, 게이트 배선(G)의 전위 변동에 따라 크기가 바뀌지만, 화소 전극(PE)의 전위가 보유 지지되어 있는 기간에는 게이트 배선(G)의 전위는 대략 일정하기 때문에, 이 합성 용량(C_ls_gate)이 액정 용량(Clc)에 미치는 영향은 작다.

합성 용량(C_ls_sig_total)은, 소스 배선(S)의 전위 변동에 따라 크기가 바뀌고, 합성 용량(C_ls_sig_total)을 통해 차광층(LS)의 전위가 변동한다. 차광층(LS)의 전위 변동을 △Vls로 하고, 소스 배선(S)의 전위 변동을 △Vsig로 하면, 이 전위 변동 △Vls는 하기의 식으로 나타낼 수 있다.

여기서,

이다.

액정 용량(Clc)이 보유 지지되어 있는 기간에 있어서, 차광층(LS)의 전위가 변동하면, 합성 용량(C_ls_pix)(기생 용량)을 통해 드레인 배선(SC)의 전위가 변동한다. 드레인 배선(SC)은, 화소 전극(PE)과 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 드레인 배선(SC)의 전위 변동에 의해 화소 전극(PE)의 전위가 변동한다. 화소 전극(PE)의 전위 변동 △Vpix는, 하기의 식으로 나타낼 수 있다.

또한,

이다.

여기서, 소스 배선(S)의 전위 변동 △Vls는, 소스 배선(S)에 정극성의 신호가 인가되어 있을 때와, 부극성의 신호가 인가되어 있을 때에 부호가 반대로 된다. 따라서, 차광층(LS)을, 정극성의 신호가 인가되는 소스 배선(S)과 부극성의 신호가 인가되는 소스 배선(S)과의 양쪽과 교차하여 배치됨으로써, 각 차광층(LS)에 대한 소스 배선(S)의 전위 변동 △Vls가 정극측과 부극측에서 상쇄되어 작아지고, 결과적으로 화소 전극(PE)의 전위 변동 △Vpix도 작아진다.

본 실시 형태에서는, 차광층(LS)은, 게이트 배선(G)이 연장된 방향에 있어서 인접한 6개의 화소(PX), 보다 구체적으로는, 6개의 스위칭 소자(SW) 및 이들 스위칭 소자(SW)의 게이트 전위를 제어하는 게이트 배선(G)의 하층에 배치되어 있다. 따라서, 각 차광층(LS)은 제1 방향(X)으로 인접한 6개의 소스 배선(S)과 교차하고, 차광층(LS)의 전위는 제1 방향(X)으로 인접한 6개의 소스 배선(S)의 전위 변동 △Vls의 합계에 따라 변동한다.

예를 들어, 액정 표시 패널(LPN)의 극성 반전 방식으로서 칼럼 반전 구동을 채용한 경우 및 도트 반전 구동을 채용한 경우, 각 프레임의 소정의 수평 기간에 있어서 제1 방향(X)으로 인접한 소스 배선(S)에는 상이한 극성의 신호가 인가된다. 따라서, 차광층(LS)의 전위 변동은, 정극성의 신호가 인가되는 3개의 소스 배선(S)의 전위 변동 △Vls와, 부극성의 신호가 인가되는 3개의 소스 배선(S)의 전위 변동 △Vls에서 상쇄되기 때문에, 억제된다. 이 결과, 차광층(LS)의 전위 변동에 기인하는 액정 용량(Clc)의 변동이 억제되기 때문에, 표시 품위의 열화를 회피할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 차광층(LS)의 단부가 제2 방향(Y)으로 배열되지 않도록 배치하고 있다. 따라서, 예를 들어 차광층(LS)의 경계 근방에 있어서, 인접한 차광층(LS)의 전위 변동이 상이하게 됨으로써 라인 형상의 표시 불균일이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

도 6은 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 액티브 에어리어의 다른 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다.

이 예에서는, 화소(PX)의 구성이 상술한 예와 상이하다. 즉, 화소 전극(PE)은, 제2 방향(Y)으로 배열된 게이트 배선(G)의 사이에 배치되어 있다. 보조 용량선(C)은, 게이트 배선(G)의 사이에 있어서 제1 방향(X)으로 연장되어 있다. 드레인 배선(SC)은, 소스 배선(S)을 따라 게이트 배선(G)과 교차하도록 연장되고, 보조 용량선(C)의 하층에서 확장되어 보조 용량(Ccs)을 형성하고 있다. 게이트 배선(G)은, 드레인 배선(SC)과 2개소에서 교차하도록 분기되어 있다.

이 예에 있어서도, 차광층(LS)은, 스위칭 소자(SW)와 게이트 배선(G)과의 하층에 있어서, 게이트 배선(G)이 연장된 방향으로 배열되는 짝수의 화소(PX)에 걸쳐 배치되어 있다. 컬러 표시 타입의 액정 표시 장치에서는, 적색 착색층, 녹색 착색층 및 청색 착색층이, 제1 방향(X)으로 주기적으로 배열되어 있는 경우, 차광층(LS)은, 제1 방향(X)으로 배열된 적어도 6개의 화소(PX)에 걸쳐 배치된다.

또한, 소스 배선(S)이 연장된 방향으로 인접한 화소(PX)의 2행에 있어서, 차광층(LS)의 단부는 게이트 배선(G)이 연장된 방향의 상이한 위치에 배치되어 있다. 환언하면, 차광층(LS)의 단부는, 제2 방향(Y)으로 배열되지 않도록 배치되어 있다.

도 6에 도시한 바와 같이 차광층(LS)을 배치하면, 상술한 예와 마찬가지로, 소스 배선(S)의 전위 변동이 발생한 경우에도, 차광층(LS)에는 정극성의 신호에 의한 전위 변동과, 부극성의 신호에 의한 전위 변동이 중첩되기 때문에, 이 전위 변동은 어느 정도 상쇄되어 작아져, 액정 용량(Clc)이 변동하는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 몇개의 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 차광층(LS)은 제1 방향(X)으로 배열된 6개의 소스 배선(S)과 교차하도록 배치되고, 제1 방향(X)으로 배열된 화소의 행을 따라 복수의 차광층(LS)이 배열되어 배치되어 있었지만, 차광층(LS)은 제1 방향(X)에 있어서의 액티브 에어리어(ACT)의 일단부로부터 타단부까지 연속해서 연장되어 있어도 상관없다. 즉, 차광층(LS)은, 제1 방향(X)으로 배열된 모든 소스 배선[S(S1∼Sm)]과 교차하여 연장되어 있어도 된다. 그 경우에도, 상술한 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 공통 전극(CE)은 대향 기판(CT)에 배치되어 있었지만, 공통 전극(CE)은 어레이 기판(AR)에 배치되고, 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)과의 사이에 발생하는 횡전계(프린지 전계를 포함함)에 의해 액정 분자의 배향을 제어하는 액정 표시 장치에도 본 실시 형태를 적용 가능하다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 액정 표시 패널(LPN)의 극성 반전 방식으로서 칼럼 반전 구동을 채용한 경우, 화소(PX)의 1열마다 극성을 반전해도 되고, RGB의 3열의 화소(PX) 단위로 극성을 반전해도 된다. 즉, 각 프레임에 있어서, 게이트 배선(G)이 연장된 방향으로 인접한 소스 배선(S)에는, 1열마다 또는 RGB의 3열마다 서로 상이한 극성의 신호가 인가되고, 각 소스 배선(S)에 인가되는 신호의 극성은 프레임마다 반전한다. 어느 경우에서도 상술한 실시 형태에서 얻어지는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (14)

1. 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극과, 상기 복수의 화소 전극이 배열된 행을 따라 연장된 복수의 게이트 배선과, 상기 복수의 화소 전극이 배열된 열을 따라 연장된 복수의 소스 배선과, 복수의 스위칭 소자와, 복수의 차광층을 구비하고, 각각의 상기 스위칭 소자는 상기 복수의 게이트 배선의 대응하는 1개의 게이트 배선과 상기 복수의 소스 배선의 대응하는 1개의 소스 배선이 교차한 위치 근방에 배치되고, 상기 복수의 차광층은 상기 복수의 스위칭 소자의 하층에 배치된, 어레이 기판과,
   복수의 화소 전극과 대향한 공통 전극을 구비한 대향 기판과,
   상기 어레이 기판과 상기 대향 기판과의 사이에 보유 지지된 액정층을 구비하고,
   각각의 상기 차광층은, 상기 복수의 소스 배선 중 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열되는 짝수의 소스 배선과 교차하여 연장되어 있는 액정 표시 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 짝수의 소스 배선은, 1개 이상의 제1 소스 배선과, 상기 제1 소스 배선과 동일한 수의 제2 소스 배선이고,
   상기 제1 소스 배선은, 각 프레임의 소정의 수평 기간에 있어서 정극성의 신호가 인가되는 소스 배선이고,
   상기 제2 소스 배선은, 각 프레임의 상기 소정의 수평 기간에 있어서 부극성의 신호가 인가되는 소스 배선인 액정 표시 장치.
3. 제2항에 있어서,
   각각의 상기 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선의 하층에 배치되고, 상기 복수의 게이트 배선과 대략 평행하게 연장되어 있는 액정 표시 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 대향 기판은 복수 종류의 착색층을 포함하는 컬러 필터를 더 구비하고,
   상기 차광층은, 주기적으로 배열되는 복수 종류의 상기 착색층의 짝수 주기와 대향한 영역에 걸쳐 배치되어 있는 액정 표시 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열된 모든 상기 소스 배선과 교차하고 있는 액정 표시 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 차광층은, 상기 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열된 모든 상기 소스 배선과 교차하고 있는 액정 표시 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 대향 기판은 복수 종류의 착색층을 포함하는 컬러 필터를 더 구비하고,
   각각의 상기 차광층은, 주기적으로 배열되는 복수 종류의 상기 착색층의 짝수 주기와 대향한 영역에 걸쳐 배치되어 있는 액정 표시 장치.
8. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 제1 간격을 두고 배열되고, 상기 복수의 소스 배선이 연장된 방향으로 제2 간격을 두고 배치되고,
   상기 복수의 차광층 중, 상기 복수의 소스 배선이 연장된 방향으로 인접하는 차광층의 단부는 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 어긋나 있는 액정 표시 장치.
9. 제2항에 있어서,
   각각의 상기 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열된 모든 상기 소스 배선과 교차하고 있는 액정 표시 장치.
10. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선의 하층에 배치되고, 상기 복수의 게이트 배선과 대략 평행하게 연장되어 있는 액정 표시 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 대향 기판은 복수 종류의 착색층을 포함하는 컬러 필터를 더 구비하고,
    각각의 상기 차광층은, 주기적으로 배열되는 복수 종류의 상기 착색층의 짝수 주기와 대향한 영역에 걸쳐 배치되어 있는 액정 표시 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 제1 간격을 두고 배열되고, 상기 복수의 소스 배선이 연장된 방향으로 제2 간격을 두고 배치되고,
    상기 복수의 차광층 중, 상기 복수의 소스 배선이 연장된 방향으로 인접하는 차광층의 단부는 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 어긋나 있는 액정 표시 장치.
13. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 차광층은, 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 배열된 모든 상기 소스 배선과 교차하고 있는 액정 표시 장치.
14. 제1항에 있어서,
    각 프레임에 있어서, 상기 복수의 소스 배선 중 상기 복수의 게이트 배선이 연장된 방향으로 인접한 소스 배선에는 서로 상이한 극성의 신호가 인가되고, 각각의 상기 소스 배선에 인가되는 신호의 극성은 프레임마다 반전하는 액정 표시 장치.

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