WO2001081993A1

WO2001081993A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides

Info

Publication number: WO2001081993A1
Application number: PCT/JP2001/003475
Authority: WO
Inventors: Katsuhiko Kumagawa; Masanori Kimura; Tetsuo Fukami
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2001-11-01
Also published as: US6801264B2; JP2001305565A; US20030117534A1; US20040160541A1; JP4058882B2; TWI247160B; US6717628B2

Description

明細書

技術分野

本発明は、薄膜ツチング素子を用いたァクテイブマトリクス型の液晶表示装置に関する, 背景技術

液晶表示装置は、薄型軽量のフラットディスプレイとして、各種電子機器の表示装置に広く用いられている。なかでも、薄膜トランジスタなどのスィツチング素子を用いたァクティブマトリクス型の液晶表示装置は、その優れた画像特性により、パーソナルコンピュータ用のモニターディスプレイや、液晶テレビなどへの応用がさかんである。

これらの用途に対する液晶表示装置の大型化や高解像度化の進展に伴つて、表示むらが問題となっている。これは、走査線の C R時定数により生ずる走査電圧波形の歪に起因するものである。即ち、走査配線の給電端では走査電圧パルスにはほとんどなまりがないが、給電端から離れるにしたがい、走査電圧パルスの波形がなまる。この結果、走査パルスの立下り時に各画素に印加されるフィードスルー電圧に差が生じ、この差が液晶印加電圧の D C成分として残るため、フリッカとして見えるものである。また、この D C電圧成分は、表示の焼付き現象ゃシミなどの課題も発生させている。

このフィードスルー電圧を画面内で均一化し、上記の課題を解決する技術が特開平 1 0— 3 9 3 2 8号公報に開示されている。図 1 5と図 1 6は、その構成を示す。囟 1 5は液晶表示装置の平面図であり、 2 0 1 は液晶パネル、 202は走査側の駆動回路、 203は映像信号側の駆動回路である。図 1 6 A〜図 1 6 Cは、図 1 5の A, B, Cの各部における画素部の拡大図である。

図 1 6 A〜図 1 6 Cにおいて、 2 1 1は走査電極、 2 1 3は映像信号電極であり、その交点にはスイッチング素子としての薄膜トランジスタ 2 12が設けられている。映像信号電極 2 1 3には、薄膜トランジスタ 2 12を介して画素電極 2 1 5が接続されている。薄膜トランジスタ 2 1 2のゲート電極は、走査電極 2 1 1に接続されている。 220 a、 2 20 b、 220 cは、層間絶縁膜（図示せず）の下に設けた補助容量線であり、画素電極 2 1 5との間に重なり部 2 14 a、 2 14 b、 2 14 cを有することにより、蓄積容量が形成されている。

B部の重なり部 2 14 bの面積に比べて、 A部の重なり部 2 14 aが大きく、 C部の重なり部 2 14 cが小さい。この結果、走査配線の給電端から離れるにしたがって、重なり部で形成される蓄積容量が小さくなり、走査電圧波形のなまりに伴うフィードスルー電圧の差をなくすことができる。また、補助容量線 220 a、 220 b、 22 0 cを透明電極で形成することにより、 A部、 B部、 C部で光が透過する面積を等しくできる。

しかしながら、上記のような構成を横電界型（ I P S型：イン · プレインスイッチング型）のように、画素領域に画素電極で覆われていない一部の領域を有する液晶表示装置に適用した場合、蓄積容量部の面積変化により液晶層にかかる電界が乱されてしまう。その結果、表示特性が損なわれたり、画素ごとに表示特性が異なるという課題が生じていた。発明の開示

本発明は、蓄積容量の面積を画素ごとに変えながら、表示部分に印加される電界を画素によらず一様にすることが可能な、ァクティブマトリクス型の液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の液晶表示装置は、各画素が、蓄積容量を有するとともに、その画素領域に画素電極に覆われていない一部の領域を有する画素群を備えたァクティブマトリクス型液晶表示装置の改良である。

第 1の発明の液晶表示装置は、上記目的を達成するために、以下の基本構成を有する。少なくとも一部の前記画素は、前記蓄積容量を構成する複数の電極のうち少なくとも一つの電極の形状が他の前記画素とは異なることにより、他の前記画素とは異なる蓄積容量値を有する。全ての前記画素において、前記複数の電極により構成された前記蓄積容量の外緣が同一形状であり、かつ、前記外縁の同一部分は同一の電極で形成されている。

この構成により、開口率や液晶表示エリア近傍の電界を画素によらず一定にできるので、表示乱れや画素ごとの表示特性差のない、均一な表示を得ることができる。

第 2の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極が前記共通電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、走査電極 ·共通電極の時定数を共に低くできるので大画表示や高精細表示が容易であり、構造がシンプルなため設計や加工プロセスが容易であるという特長を持つ。

' 第 3の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記共通電極が前記画素電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記共通電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、走査電極の時定数を低くできるので大画表示や高精細表示が容易である点、蓄積容量を大きくしゃすいため駆動波形のノイズに強い点、電極の段切れが生じにくいため歩留りが向上する点、電界遮蔽効果によりさらに高い均一度を得られる点にも特徴がある。

第 4の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極を前記共通電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記画素電極を前記共通電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含む。前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、走査電極 ·共通電極の時定数を共に低くできるので大画表示や高精細表示が容易である点、蓄積容量を大きくしゃすいため駆動波形のノイズに強い点、電極の段切れが生じにくいため歩留りが向上する点にも利点がある。

第 5の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記共通電極を前記画素電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記共通電極を前記画素電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含む。前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記共通電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、走査電極の時定数を低くできるので、大画表示や高精細表示が容易であるという特徴がある。第 6の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極が前記走査電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、共通電極幅を狭くすることにより開口率が向上でき、構造がシンプルなため設計や加工プ口セスが容易であるという特長を持つ。第 7の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記走査電極が前記画素電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記走査電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、共通電極幅を狭くできるので開口率が高くなる点、蓄積容量を大きくしゃすいため駆動波形のノイズに強い点、電極の段切れが生じにくいため歩留りが向上する点にも利点がある。

第 8の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極を前記走査電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記画素電極を前記走査電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含む。前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

第 9の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記走査電極を前記画素電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記走査電極を前記画素電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含む。前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記走査電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成によれば、共通電極幅を狭くすることにより開口率を高められる。第 1 0の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極および前記共通電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する構造を有する。前記画素電極の形状が異なる部分では前記共通電極が前記画素電極の外側にまで延在し、前記共通電極の形状が異なる部分では前記画素電極が前記共通電極の外側にまで延在している。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、走査電極の時定数を低くできるので大画表示や高精細表示が容易である点と、 2つの電極のパターンを変えることで容量変化させているので、プロセス変動に強く歩留りが高いという点に特長がある。第 1 1の発明の液晶表示装置は、上記の基本構成において、前記蓄積容量が、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極および前記走査電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する構造を有する。前記画素電極の形状が異なる部分では前記走査電極が前記画素電極の外側にまで延在し、前記走査電極の形状が異なる部分では前記画素電極が前記走査電極の外側にまで延在している。

これにより、上記と同じく均一な表示を得ることができる。更にこの構成は、共通電極幅を狭くすることにより開口率を高められる点と、 2 つの電極のパターンを変えることで容量変化させているので、プロセス変動に強く歩留りが高いという点に特長がある。図面の簡単な説明

図 1A、 Bは、本発明の実施形態 1に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 2は、本発明の実施形態 1に係る液晶表示装置の画素断面を示す断面図、

図 3A、 Bは、比較説明に用いた液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 4A、 Bは、本発明の実施形態 2に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 5A、 Bは、本発明の実施形態 3に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 6A、 Bは、本発明の実施形態 4に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 7A、 Bは、本発明の実施形態 5に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 8A、 Bは、本発明の実施形態 6に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 9A、 Bは、本発明の実施形態 6に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 10 A、 Bは、本発明の実施形態 7に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 1 1 A、 Bは、本発明の実施形態 8に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 1 2 A、 Bは、本発明の実施形態 9に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 1 3 A、 Bは、本発明の実施形態 9に係る液晶表示装置の画素構成を示す平面図、

図 1 4 A、 Bは、本発明の液晶表示装置の構成を示すブロック図、図 1 5は、従来例の液晶表示装置を示す平面図、

図 1 6 A、 B、 Cは、従来例の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各図面において、同一の機能を有する電極については、形状が異なる場合でも、理解し易さのため同一の符号を付して説明する。

(実施形態 1 )

図 1 A、 Bは、本発明の実施形態 1における液晶表示装置の構成を示す平面図である。図 1において、 1は走査電極、 2は映像信号電極であり、その交点にはスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下 T F Tと略称する） 3が形成されている。 4は T F T 3のチャネルを形成するための半導体層である。 T F T 3のゲート電極は走査電極 1に、ソース電極は映像信号配線 2に、ドレイン電極は画素電極 5に、それぞれ接続されている。画素電極 5と対向電極 6は櫛型形状をしており、この間にある液晶が両電極 5、 6間の電界により動作して表示が行われる。図 1 Aの A— A ' 線における断面図が、図 2に示される。図 2において、 1 5は一方の基板であり、画素電極 5および対向電極 6が形成されている。 1 3は 2つの電極のセパレーシヨンに用いられる層間絶縁膜、 1 2は薄膜トランジスタを保護するためのパッシベ一シヨン膜である。 1 1は液晶層であり、基板 1 5と他方の基板 1 4との間に挟持されている。

図 2に示すように、画素電極 5と対向電極 6の間の電圧差により、矢印に示す電気力線が生じる。図には液晶層 1 1の内部を通過するものが示されている。電極の上部を除く部分では、電気力線は基板 1 5に平行な成分が主となっており、この基板 1 5に水平な電界が液晶を動作させている。このような液晶表示装置では、実際に液晶が動作する領域のすベてに画素電極 5が存在するわけではないので、電極エツジ部の形状や位置の微妙な違いにより電界が異なりやすく、これが表示むらとなって見える。

図 1に示すように、複数の対向電極 6は、バスバー 7により相互の導通が取られている。このバスバー 7上に画素電極 5の一部がォ一バーラップされ、対向電極 6を形成する第 1の導電層と画素電極 5を形成する第 2の導電層の間に層間絶縁膜を挟みこんで、蓄積容量 8が形成されている。即ち、バスバ一 7は蓄積容量 8に対する共通電極として機能する。オーバーラップ部の面積は、画素電極 5の形状を画素ごとに変えることにより、給電端から終端に向かって徐々に小さくされている。一例としては、終端側では図 1 Bに示すように画素電極を H型にしておき、給電端では図 1 Aに示すように両サイドを突き出した形状にして、この突き出し量を徐々に変化させればよい。この結果、蓄積容量 8の値も給電端から終端に向かって徐々に小さくなる。

本実施形態においてはオーバ一ラップ部において、画素ごとに形状が変化している画素電極 5が、他方の電極であるバスバー 7の内側に収まるようにパターン設計されている。このため、蓄積容量 8を構成する複数の電極の外縁が、全ての画素において同一形状であり、従って開口率が画素によらず一定である。また、この外縁は全ての画素において同一の電極で構成されているので、蓄積容量 8周辺の電界も画素によらず一定である。従って、表示むらのない均一な表示を行うことができる。以下、これについて説明する。

まず、図 3 A、 Bを参照して比較例を説明する。同図の構成では、画素ごとに形状を変化させた画素電極 5が、共通電極であるバスバ一 7の外側にはみ出している。このため、図 3 Aの給電側、図 3 Bの終端側に示すように、画素により開口率が異なってしまう。これを解消するために、画素電極 5を透明電極で形成したり、開口面積の差を生じさせる部分を遮光膜で覆ったりすれば、開口率を一定とすることはできるが、以下に示す電界の不均一の課題が残る。

即ち、図に斜線で示す蓄積容量近傍部 3 1に対して、給電端（図 3 A) では画素電極 5が、終端側（図 3 B ) ではバスバー 7が、蓄積容量 8の側から接している。両者の電位は異なっているため、給電側と終端側では蓄積容量近傍部 3 1の電界に差が生じる。このため液晶の配向が異なつて表示輝度に差が生じ、表示むらとなって見える。遮光膜を用いてこの部分を隠すことにより表示輝度の差を解消すると、開口率が大きく低下してしまう。なぜならば、電界による液晶配向の違いが電極端から数ミクロンの範囲に及ぶこと、及び、遮光膜形成時のパターニングゃ 2つの基板の貼合わせ時の寸法マージンが数ミクロン必要なことの 2つの理由により、遮光膜の面積をかなり大きくとる必要があるからである。一方、本発明による図 1の構成によれば、蓄積容量近傍部 9に対して蓄積容量 8の側（図では上または下）から接している電極は、給電側（図 1 A) でも終端側（図 1 B ) でも、バスバー 7である。このため蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分（画素電極 5と対向電極 6の間隙部）での電界は等しく保たれている。また、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。さらに、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であっても、図 3の構成に比べて幅の狭い遮光膜で十分なので、開口率が大幅に低下することがない。

本実施形態の構成は、以下に述べる他の実施形態に比べて、走査電極

1上に蓄積容量が形成されないので走査電極 1の時定数が低い点、および共通電極であるバスバー 7にくびれ部を形成する必要がないので、共通電極の抵抗が上昇せず共通電極の時定数増がない点で、大型化や高精細化に適している。また、構造がシンプルであるため、設計や加工プロセスが容易であるという利点もある。

(実施形態 2 )

図 4 A、 Bは、本発明の実施形態 2における液晶表示装置の構成を示す平面図である。この図において、画素電極 5は、上記の実施形態と同様映像信号配線 2と同じ電極層で形成されているが、図の見易さのためにハッチングが省略され、また、外形線が太く描かれている。

実施形態 1において蓄積容量 8を形成する画素電極 5の面積を画素ごとに変化させたのとは異なり、本実施形態では、共通電極として機能する対向電極 6のバスバ一 7の太さを画素ごとに変えることにより、蓄積容量値を給電側（図 4 A) から終端側（図 4 B ) に向かって小さくなるようにしている。

本実施形態の構成をとれば、蓄積容量近傍部 4 1に対して蓄積容量 8 の側から接している電極は、給電側でも終端側でも画素電極 5である。従って、実施形態 1の場合と同様の効果を得ることができる。即ち、蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分（画素電極 5と対向電極 6の間隙部）での電界は等しく保たれている。また、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。さらに、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であっても、比較例として示した図 3の構成に比べて幅の狭い遮光膜で十分なので、開口率が大幅に低下することがない。本実施形態のこのほかの特徴を以下に説明する。

第 1には、走査電極 1上に蓄積容量 8が形成されないので、走査電極 1の時定数が低いこと、およびパスパー 7にくびれ部を形成する必要がないので、共通電極の抵抗が上昇せず共通電極の時定数増がないことにより、大型化や高精細化に適している。

第 2には、歩留り向上の効果があることである。蓄積容量 8を形成するためには、画素電極 5が、バスバー 7の測縁により形成される段差部分に乗り上げる必要がある。図 1の構成では、この段差部分に櫛型電極部が乗り上げているため、この段差部分で断線が生じて、画素欠陥が発生する場合がある。本実施形態の構成では、画素電極 5は蓄積容量部の幅いつばいを使って段差部分に乗り上げており、櫛型電極部は平坦な面上に配置される。このため、段差部分での断線が発生しにくくなり、歩留りが向上する。

第 3には、蓄積容量部 8では、液晶層に近い上層にある画素電極 5が、下層にあるバスバ一 7を完全におおっており、バスバー 7の電界が液晶層に漏れるのを完全に遮蔽している。従って、蓄積容量値を変化させるためにバスバー 7の形状を異ならせても、漏れ電界の発生がないので、実施形態 1に比べて、さらに均一な表示を行うことができる。

(実施形態 3 )

図 5 A、 Bは、本発明の実施形態 3における液晶表示装置の構成を示す平面図である。実施形態 1との違いは、画素電極 5における蓄積容量 8を形成する部分のうち、給電側（図 5 A) と終端側（図 5 B ) で共通の形状を有する部分（共通形状部分）はパスパー 7の外側に延在させ、給電側で追加されている部分 5 3は、バスバ一 7の内側に収まるようにしている点にある。なお、上記の実施形態と同じく、バスバー 7は蓄積容量 8の共通電極として機能する。本実施形態によれば、蓄積容量 8の共通形状部分に対応する蓄積容量近傍部 5 2に蓄積容量の側から接している電極は、給電側でも終端側でも画素電極 5である。一方、蓄積容量 8の変化部分に対応する蓄積容量近傍部 5 1に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でもパスバー 7である。

従って本実施形態でも、蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分（画素電極 5と対向電極 6の間隙部）の電界は等しく保たれている。また、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。さらに、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であつても、比較例として示した図 3の構成に比べて幅の狭い遮光膜を用いれば十分なので、開口率が大幅に低下することがない。

本実施形態の液晶表示装置では、蓄積容量 8の共通部分を構成する画素電極 5の部分を、バスバー 7の外側にはみ出した構成をとつているので、実施形態 1のものに比べて、蓄積容量を大きくすることができる。このため、画素電位の安定度が高まり、駆動電圧波形のノイズによる画像の乱れに強い液晶表示装置を得ることができる。

また、走査電極 1上に蓄積容量 8が形成されないので、走査電極 1の時定数が低い点で大型化や高精細化に適している。さらに、実施形態 2 の場合と同様に、段差部分での断線が発生しにくくなり製品歩留りが向上するという利点もある。

(実施形態 4 )

図 6 A、 Bは、本発明の実施形態 4における液晶表示装置の構成を示す平面図である。この図において、画素電極 5は、上記の実施形態と同様に映像信号配線 2と同じ電極層で形成されているが、図の見易さのためにハッチングが省略され、また、外形線が太く描かれている。

本実施形態の特徴は、バスバー 7における蓄積容量 8を形成する部分のうち、給電側（図 6 A) と終端側（図 6 B ) の共通形状部分は画素電極 5の外側に延在させ、終端側において細くした部分 6 3は、画素電極 5の内側に収まるようにしていることである。なお、上記の実施形態と同じく、バスバー 7は蓄積容量 8の共通電極として機能している。

本実施形態によれば、蓄積容量 8の共通形状部分に対応する蓄積容量近傍部 6 2に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でもバスバー 7である。蓄積容量 8の変化部分に対応する蓄積容量近傍部 6 1に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも画素電極 5である。

従って本実施形態の構成でも、蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分（画素電極 5と対向電極 6の間隙部）の電界は等しく保たれている。また、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。さらに、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であっても、比較例として示した図 3の構成に比べて幅の狭いもので済むので、開口率が大幅に低下することがない。

また、走査電極 1上に蓄積容量 8が形成されないので、走査電極 1の時定数が低い点で大型化や高精細化に適している。

(実施形態 5 )

図 7 A、 Bは、本発明の実施形態 5における液晶表示装置の構成を示す平面図である。本実施形態では、蓄積容量 8の形成箇所として、上記の実施形態におけるバスバー 7に代えて走査電極 1が用いられ、走査電極 1と画素電極 5の間に層間絶縁膜を挟みこんで蓄積容量 8が形成される。

蓄積容量 8を形成する部分では、画素電極 5の外形線が走査電極 1の内側に収まっている。画素電極 5の形状を画素ごとに変えることにより、' オーバーラップする面積が給電側（図 7 A) から終端側（図 7 B ) に向かって徐々に小さくされている。この結果、蓄積容量の値も給電端から終端に向かって徐々に小さくなる。

本実施形態においても実施形態 1と同様、オーバーラップ部において、画素ごとに形状が変化している方の電極である画素電極 5が、他方の走査電極 1の内側に収まるようにパターン設計されている。このため、画素電極 5に突出し部分 7 1を設けても、蓄積容量 8周辺の電界、および画素開口率を画素によらず一定とすることができ、表示むらのない均一な表示を行うことができる。

また、本実施形態の構成では、蓄積容量近傍部 7 2に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも走査電極 1である。このため蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分 (画素電極 5と対向電極 6の間隙部）の電界は等しく保たれている。また、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。さらに、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であっても、比較例として示した図 3の構成に比べて幅の狭いもので済むので、開口率が大幅に低下することがない。

本実施形態の液晶表示装置では、蓄積容量 8が走査電極 1上に形成されているので、実施形態 1から 4の装置に比べて対向電極 6のバスバー 7の幅を狭くすることができ、開口率が高くなるという利点を有する。また、構造がシンプルであるため、設計や加工プロセスが容易であるという利点もある。

(実施形態 6 )

図 8 A、 Bは、本発明の実施形態 6における液晶表示装置の構成を示す平面図である。この図において、画素電極 5は、映像信号配線 2と同じ電極層で形成されているが、図の見易さのためにハッチングが省略され、また、外形線が太く描かれている。実施形態 5では蓄積容量 8を形成する画素電極 5の面積を画素ごとに変化させたが、本実施形態では走査電極 1の太さを画素ごとに変えて、蓄積容量値を給電側（図 8 A ) から終端側（図 8 B ) に向けて小さくしている。

本実施形態においても実施形態 5と同様、オーバーラップ部において、画素ごとに形状が変化している走査電極 1が、形状が変化しない画素電極 5の内側に収まるようにパターン設計されている。このため、走査電極 1に凹部を設けても、蓄積容量周辺の電界、および画素開口率を、画素によらず一定とすることができ、表示むらのない均一な表示を行うことができる。

本実施形態の構成をとれば、蓄積容量近傍部 8 1に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも走査電極 1である。蓄積容量近傍部 8 2に接している電極は、給電側でも終端側でも画素電極 5である。

このため上記の各実施形態と同様、蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分（画素電極 5と対向電極 6の間隙部）の電界は等しく保たれている。さらに、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。また、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であっても、比較例として示した図 3の構成に比べて幅の狭いもので済むので、開口率が大幅に低下することがない。

本実施形態の液晶表示装置は、蓄積容量 8を走査電極 1上に形成しているので、対向電極 6のバスバー 7の幅を狭くすることができ、開口率が高くなるという利点を有する。 ·

また図 9 A、 Bに示すように、蓄積容量 8形成部を左右に広げた構造をとれば、蓄積容量 8を大きくすることができ、画素電位の安定度を高めて、駆動電圧波形のノイズによる画像の乱れに強い液晶表示装置を得ることができる。

(実施形態 7 )

図 1 0 A、 Bは、本発明の実施形態 7における液晶表示装置の構成を示す平面図である。実施形態 5との違いは、画素電極 5における蓄積容量 8を形成する部分のうち、給電側（図 1 0 A) と終端側（図 1 0 B ) の共通形状部分は走査電極 1の外側に延在させ、給電側において追加した部分 9 3は走查電極 1の内側に収まるようにしている点にある。

本実施形態によれば、蓄積容量 8の共通形状部分に対応する蓄積容量近傍部 9 2に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも画素電極 5である。蓄積容量の変化部分に対応する蓄積容量近傍部 9 1に蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも走查電極 1である。

従って本実施形態の構成でも、蓄積容量 8の面積が画素ごとに相違しながらも、表示に関わる部分（画素電極 5と対向電極 6の間隙部）の電界は等しく保たれている。さらに、遮光膜を形成しなくても開口率は等しくなつている。また、コントラスト向上のために遮光膜を形成する場合であっても、比較例として示した図 3の構成に比べて幅の狭いもので済むので、開口率が大幅に低下することがない。

本実施形態の液晶表示装置では、蓄積容量 8の共通形状部分を構成する画素電極 5を、走査電極 1の外側にはみ出した構成をとつているので、実施形態 5のものに比べて、蓄積容量を大きくすることができる。このため、画素電位 5の安定度が高まり、駆動電圧波形のノイズによる画像の乱れに強い液晶表示装置を得ることができる。

また、蓄積容量 8を走査電極 1上に形成しているので、バスバ 7の幅を狭くすることができ、開口率が高くなるという利点を有する。さらに、実施形態 2などで説明した構成と同様に、段差部分での断線が発生しにくくなり製品歩留りが向上するという利点もある。

(実施形態 8 )

図 1 1 A、 Bは、本発明の実施形態 8における液晶表示装置の構成を示す平面図である。この図において、画素電極 5は、映像信号配線 2と同じ電極層で形成されているが、図の見易さのために八ツチングが省略され、また、外形線が太く描かれている。

本実施形態の特徴は、走査電極 1における蓄積容量 8を形成する部分のうち、給電側（図 1 1 A) と終端側（図 1 1 B ) での共通形状部分は画素電極 5の外側に延在させ、終端側において細くした部分 1 1 3では、走査電極 1が画素電極 5の内側に収まるようにし、この部分 1 1 3において走査電極 1の幅を変化させることにより蓄積容量値を異ならせている点にある。

本実施形態によれば、蓄積容量 8の変化部分に対応する蓄積容量近傍部 1 1 2に対して蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも画素電極 5である。蓄積容量 8の共通形状部分に対応する蓄積容量近傍部 1 1 1に対して蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でも走査電極 1である。

また、蓄積容量 8を走査電極 1上に形成しているのでバスバー 7の幅を狭くすることができ、開口率が高くなるという利点を有する。

(実施形態 9 ) 図 1 2 A、 Bは、本発明の実施形態 9における液晶表示装置の構成を示す平面図である。この図において、画素電極 5は、映像信号配線 2と同じ電極層で形成されているが、図の見易さのために、ハツチングが省略され、また、外形線が太く描かれている。

本実施形態の特徴は、蓄積容量 8を、画素電極 5と、共通電極として機能するバスバー 7の間に形成し、画素電極 5およびバスバー 7双方の形状を異ならせることにより、蓄積容量値を画素により異ならせた点にある。図 1 2 Bにおける画素電極 5の細い部分 1 2 4と、図 1 2 Aにおけるそれに対応する部分では、パスバー 7が画素電極 5の外側にまで延在している。図 1 2 Bにおけるバスバー 7の細い部分 1 2 3と、図 1 2 Aにおけるそれに対応する部分では、画素電極 5がバスバー 7の外側にまで延在している。

本実施形態によれば、蓄積容量近傍部 1 2 1に対して蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側（図 1 2 A) でも終端側（図 1 2 B ) でも画素電極 5である。蓄積容量近傍部 1 2 2に対して蓄積容量 8の側から接している電極は、給電側でも終端側でもバスバー 7である。

本実施形態では、 2つの電極のパターンを変えることにより蓄積容量値を変化させている。一般に、液晶表示装置の製造においては、フォトリソグラフィ一法による電極パターニングが行われ、このパターニングには、製造のロットや、画面内の位置による寸法むらが生じることが多い。 1つの電極のパターンを変えて蓄積容量の差をつける場合には、このパターンむらが直接蓄積容量のむらにつながる。これに対して、本実施形態では、 2つの電極のパターン変化の組合せを用いているので、パターン加工の寸法むらが、蓄積容量のむらに結びつき難い。すなわち表示むらの発生が軽減され、不良品が生じ難いので、歩留りが向上する。なお、本実施形態の着想は、蓄積容量 8を画素電極 5と走査電極 1の間に形成した構成にも有効である。この場合は、図 1 2の構成に代えて、図 1 3 A、 Bの構成を用いれば良い。図 1 3 Bにおける画素電極 5の細い部分 1 3 4と、図 1 3 Aにおけるそれに対応する部分では、走査電極 1が画素電極 5の外側にまで延在している。走査電極 1の細い部分 1 3 3と、図 1 3 Aにおけるそれに対応する部分では、画素電極 5が走査電極 1の外側にまで延在している。

図 1 4 A、 Bに示すように、上記の各実施形態のアレイ構成を持つ液晶パネル 1 4 0に、映像信号駆動回路 1 4 1、および走査信号駆動回路 1 4 2を実装し、コントローラ 1 4 3で制御するようにして液晶表示装置を構成した。図 1 4 Aは、走査信号駆動回路 1 4 2を液晶パネル 1 4 0の片側に形成した片側給電構成、図 1 4 Bは、走査信号駆動回路 1 4 2を液晶パネル 1 4 0の両側に形成した両側給電構成を示す。 2 0型以上の大型液晶表示装置や、走査線が 1 0 0 0本以上の高解像度の液晶表示装置では、図 1 4 Bの両側給電構成が、走査電極の時定数低減のために有効である。これらの液晶表示装置を駆動したところ、従来のものに比べて均一性の良好な表示を行うことができた。

これらの液晶表示装置は、蓄積容量を画素位置によって変化させているので、給電端での蓄積容量値が通常より大きくなり、給電側で充電不足が生じることがある。この場合には、走査線を 1ラインずつ駆動する通常の駆動方式ではなく、 2本の走査線を同時に選択し、予備充電を行う駆動方式と組合せることで良好な結果を得ることができた。

特に、 2 0型以上の大型液晶表示装置や走査線が 1 0 0 0本以上の高解像度の液晶表示装置を、図 1 4 Aの片側給電構成で動作させる場合には、蓄積容量の変化を大きくとる必要があるので、 2本の走査線を同時に選択する駆動方式を用いるのが望ましい。

上記の実施の形態では、蓄積容量は走査電極の給電端から終端に向けて徐々に小さくされている構成とした。これに限らず、蓄積容量の異なる画素を有する液晶表示装置であれば、別の構成の場合であっても、本発明を適用して、その効果を十分に発揮することができる。例えば、映像信号の歪を補償するために、蓄積容量を映像信号の給電端から終端に向けて徐々に小さくした構成に、本発明を適用することができる。また、駆動回路の特性差や外部配線抵抗の差を補償するために蓄積容量を変化させる場合にも、本発明を適用することができる。

また、液晶の表示モードが I P S方式の場合に限られるものではなく、画素領域の一部に画素電極に覆われていない領域が存在する構成であれば、本発明を適用できる。産業上の利用の可能性

本発明の液晶表示装置によれば、蓄積容量の面積が画素ごと相違しながらも、開口率は一定であり、表示部分の電界は等しく保たれる。このため、表示特性が損なわれたり、不均一になることがない。また、コントラスト向上等のために遮光膜を形成する場合にも、従来構成に比べて幅の狭い遮光膜で済むので、開口率が大幅に低下することがない。

Claims

請求の範囲

1 . 各画素が、蓄積容量を有するとともに、その画素領域に画素電極に覆われていない一部の領域を有する画素群を備えたァクティブマトリクス型液晶表示装置であって、

少なくとも一部の前記画素は、前記蓄積容量を構成する複数の電極のうち少なくとも一つの電極の形状が他の前記画素とは異なることにより、他の前記画素とは異なる蓄積容量値を有し、

全ての前記画素において、前記複数の電極により構成された前記蓄積容量の外縁が同一形状であり、かつ、前記外縁の同一部分は同一の電極で形成されている液晶表示装置。

2 . 前記蓄積容量は、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極が前記共通電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

3 . 前記蓄積容量は、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記共通電極が前記画素電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記共通電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

4 . 前記蓄積容量は、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極を前記共通電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記画素電極を前記共通電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含み、前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

5 . 前記蓄積容量は、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記共通電極を前記画素電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記共通電極を前記画素電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含み、前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記共通電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

6 . 前記蓄積容量は、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極が前記走査電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

7 . 前記蓄積容量は、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記走査電極が前記画素電極の内側に入り込んだ構造を持ち、前記走査電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

8 . 前記蓄積容量は、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極を前記走査電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記画素電極を前記走査電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含み、前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記画素電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

9 . 前記蓄積容量は、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記走査電極を前記画素電極の外側に延在させた第 1の部分と、前記走査電極を前記画素電極の内側に入り込ませた第 2の部分とを含み，前記第 1の部分は全ての画素において同一の平面形状を持ち、前記第 2の部分の前記走査電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する請求項 1に記載の液晶表示装置。

1 0 . 前記蓄積容量は、画素電極と共通電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極および前記共通電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する構造を有し、

前記画素電極の形状が異なる部分では前記共通電極が前記画素電極の外側にまで延在し、

前記共通電極の形状が異なる部分では前記画素電極が前記共通電極の外側にまで延在している請求項 1に記載の液晶表示装置。

1 1 . 前記蓄積容量は、画素電極と走査電極の間に誘電体を挟んで構成され、前記画素電極および前記走査電極の形状が異なることにより異なる蓄積容量値を有する構造を有し、

前記画素電極の形状が異なる部分では前記走査電極が前記画素電極の外側にまで延在し、

前記走査電極の形状が異なる部分では前記画素電極が前記走査電極の外側にまで延在している請求項 1に記載の液晶表示装置。