説明

液晶表示装置

【課題】画素行毎に2本のゲート線が配置され、2つの画素列に1本のドレイン線が配置される液晶表示装置における縦すじの発生を防止する技術を提供する。
【解決手段】第1の方向に沿って画素行、第2の方向に沿って画素列を構成し、画素行がずれて配置され、1つの画素行に対して第1ゲート線及び第2ゲート線が配置され、2つの画素列に1本のドレイン線が配置される液晶表示装置であって、画素行は、第1ゲート線に接続される第1薄膜トランジスタを有する第1画素と、第2ゲート線に接続される第2薄膜トランジスタを有する第2画素とを備え、ドレイン線は、第2の方向に延在する第2方向ドレイン線と、第1の方向に伸延され、第2ゲート線と交差した後に第2薄膜トランジスタに接続される第1方向ドレイン線とからなり、第2方向ドレイン線は、第1の方向又は第2の方向に伸延され、第1ゲート線と交差する追加延在部と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、2つの画素列に1本のドレイン線で映像信号を供給する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一本のドレイン線から2つの画素列に対して映像信号を供給する液晶表示装置は、例えば、特許文献1に開示がなされている。
【0003】
このような液晶表示装置は、マトリックス状に配置された各画素のうち、同一の画素行に配列される複数の画素に対して、例えば、奇数番目の画素を当該画素の一方の側に形成した第1ゲート線によって選択し、偶数番目の画素を当該画素の他方の側に形成した第2ゲート線によって選択する構成となっている。このように形成される液晶表示装置では、隣接する奇数番目の画素と偶数番目の画素との間にドレイン線が配置され、隣接する偶数番目の画素と奇数番目の画素との間にはドレイン線は配置されていない構成となっている。
【0004】
また、画素が1行(1列)おきに半ピッチずつゲート線の延在方向(又はドレイン線の延在方向)にずれるように形成することにより、時分割で映像信号を供給する際に生じる表示不良である、いわゆる縦すじの発生を低減した液晶表示装置がある。画素を1行(1列)おきに半ピッチずつゲート線の延在方向ずらして配置する液晶表示装置としては、例えば、特許文献2に記載の液晶表示装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2000−35589号公報
【特許文献2】特開平6−289423号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の技術に特許文献2に記載の技術を適用した液晶表示装置は、例えば、図6に示すように、隣接する2つの画素PXL1,PXL2の間にY方向に延在するドレイン線DLが形成されると共に、各画素PXL1,PXL2の図中上側にX方向に延在するゲート線GL1が形成され、図中下側にゲート線GL2が形成される構成となる。この構成からなる液晶表示装置は、このゲート線GL1,GL2とドレイン線DLとが交差する近傍にそれぞれの画素PXL1,PXL2に対応する薄膜トランジスタTFTが形成されている。このために、同じドレイン線DLに接続され、同じ画素行に形成される画素PXL1,PXL2に対応する薄膜トランジスタTFTは、ドレイン線DLに対して線対称な構成となっている。このような配置の薄膜トランジスタTFTは、半導体層とドレイン電極(ソース電極を含む)を形成する際の位置合わせ精度に起因する層間ずれに伴うゲート・ドレイン間やゲート・ソース間等の容量変動により薄膜トランジスタTFTの駆動能力に差が生じ、画素PXL1側と画素PXL2側とで輝度差が生じてしまい、いわゆる縦すじが発生してしまうことが知られている。
【0007】
このような薄膜トランジスタTFTの駆動能力の差を低減させ、縦すじの発生を抑制するために、図7に示すように、全ての画素内における薄膜トランジスタTFTのX方向に対する向きを揃えた液晶表示装置がある。図7に示す液晶表示装置では、画素行PL1に形成されると共に、同一のドレイン線DLに接続される一対の画素PX1,PXL2と、画素行PL2に形成される一対の画素PXL1,PXL2とからなる画素群が順次X方向及びY方向に配列されて、画素がマトリクス状に配置される。このとき、画素行PL1の画素PXL1,PXL2と、画素行PL2の画素PXL1,PXL2とは、画素の半ピッチ分だけずれて配置されている。
【0008】
この図7に示す構成からなる液晶表示装置では、半導体層とドレイン電極等の層間ずれに伴う薄膜トランジスタTFTの駆動能力の変化を防止できるが、図7中に丸印Cで示すように、ゲート線GL1,GL2とドレイン線DLとの交差数が異なることとなってしまう。このために、同じ画素行PL1,PL2に隣接する画素電極PXL1と画素電極PXL2に対応する薄膜トランジスタTFTのゲート・ドレイン間容量が異なることとなり、その結果、薄膜トランジスタTFTの駆動能力が異なってしまい、縦すじが発生し、画質が低下してしまうことが懸念されている。
【0009】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、1つの画素行に対して2本のゲート線が配置され、2つの画素列に対して1本のドレイン線が配置される液晶表示装置における縦すじの発生を防止し、画質を向上することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決すべく、第1基板と第2基板が液晶を挟持し、前記第1基板の前記液晶側の面に、映像信号が供給される画素電極を少なくとも有する画素を備え、前記画素は、第1の方向に沿って複数配置されて画素行を構成し、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って画素列を構成し、上段の画素行に対して下段の画素行は前記第1の方向にずれて配置され、段ごとに、交互に異なるようにして配置され、1つの画素行に対して第1ゲート線及び第2ゲート線が配置され、2つの画素列に対して1本のドレイン線が配置され、前記ドレイン線が前記第1ゲート線及び前記第2ゲート線と交差してなる液晶表示装置であって、前記画素行は、前記第1ゲート線に接続される第1薄膜トランジスタを有する第1画素と、第2ゲート線に接続され、前記第1薄膜トランジスタと同じ向きに形成される第2薄膜トランジスタを有する第2画素と、を備え、前記ドレイン線は、前記第2の方向に延在し、前記第1ゲート線及び前記第2ゲート線とそれぞれ交差する第2方向ドレイン線と、前記第2方向ドレイン線から前記第1の方向に伸延され、前記第2ゲート線と交差した後に前記第2薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される第1方向ドレイン線と、からなり、前記第2方向ドレイン線は、前記第1薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される延在部と、前記第1の方向又は前記第2の方向に伸延され、前記第1ゲート線と交差する追加延在部と、を有する液晶表示装置である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、1つの画素行に対して2本のゲート線が配置され、2つの画素列に対して1本のドレイン線が配置される液晶表示装置における縦すじの発生を防止し、画質を向上できる。
【0012】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態1の液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図2】本発明の実施形態1の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。
【図3】本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。
【図4】本発明の実施形態3の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。
【図5】本発明の実施形態4の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。
【図6】従来の液晶表示装置における画素構成を説明するための図である。
【図7】従来の液晶表示装置における画素構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【0015】
〈実施形態1〉
〈全体構成〉
図1は本発明の実施形態1の液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1の液晶表示装置の全体構成を説明する。ただし、図1に示すX,YはそれぞれX軸、Y軸を示す。
【0016】
図1に示すように、実施形態1の液晶表示装置は、画素電極PX及び薄膜トランジスタTFTが形成される第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向して配置され共通電極及びカラーフィルタ等が形成される第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2とで挟持される図示しない液晶層とで構成される液晶表示パネルPNLを有し、該液晶表示パネルPNLの光源となる図示しないバックライトユニット(バックライト装置)とを組み合わせることにより、液晶表示装置が構成されている。第1基板SUB1と第2基板SUB2との固定及び液晶の封止は、第2基板の周辺部に環状に塗布されたシール材SLで固定され、液晶も封止される構成となっている。ただし、実施形態1の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素(以下、画素と略記する)の形成される領域が表示領域ARとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ARとはならない。
【0017】
また、第2基板SUB2は、第1基板SUB1よりも小さな面積となっており、第1基板SUB1の図中下側の辺部を露出させるようになっている。この第1基板SUB1の辺部には、半導体チップで構成される駆動回路DRが搭載されている。この駆動回路DRは、表示領域ARに配置される各画素を駆動する。なお、以下の説明では、液晶表示パネルPNLの説明においても、液晶表示装置と記すことがある。
【0018】
第1基板SUB1及び第2基板SUB2としては、例えば周知のガラス基板が基材として用いられるのが一般的であるが、ガラス基板に限定されることはなく、石英ガラスやプラスチック(樹脂)のような他の絶縁性基板であってもよい。
【0019】
実施形態1の液晶表示装置では第1基板SUB1の液晶側の面であって表示領域AR内には、図1中X方向に延在しY方向に並設され、駆動回路DRからの走査信号が供給される走査信号線(ゲート線)GLが形成されている。また、図1中Y方向に延在しX方向に並設され、駆動回路からの映像信号(階調信号)が供給される映像信号線(ドレイン線)DLが形成されている。このとき、実施形態1の液晶表示装置では、後に詳述するように、X方向に隣接する2つの画素毎に1本のドレイン線DLがY方向に並設される、すなわち2つの画素列に対して1本のドレイン線DLがY方向に並設される構成となっている。従って、1本のドレイン線DLには、同一の画素行に配置される2つの画素が接続される構成となっている。このとき、各ドレイン線DLには、隣接する2つの画素に対応した映像信号が順次出力される構成となっている。また、実施形態1の液晶表示装置では、後に詳述するように、1つの画素行に対して2本のゲート線GLが形成され、この対をなす2本のゲート線GLの間に画素(画素列)が形成され、各ドレイン線DLが接続される画素毎に異なるゲート線GLが接続される構成となっている。
【0020】
各画素は、例えば図1中丸印Aの等価回路図A’に示すように、ゲート線GLからの走査信号によってオン/オフ駆動される薄膜トランジスタTFTと、このオンされた薄膜トランジスタTFTを介してドレイン線DLからの映像信号が供給される画素電極PXと、コモン線CLを介して映像信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される共通電極CTとを備えている。ただし、薄膜トランジスタTFTは、いわゆる逆スタガ構造の薄膜トランジスタであり、そのバイアスの印加によってドレイン電極とソース電極が入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線DLと接続される側をドレイン電極DT、画素電極PXと接続される側をソース電極STと記す。
【0021】
画素電極PXが形成される第1基板SUB1と共通電極CTが形成される第2基板SUB2との間には、対向配置される第1基板SUB1及び第2基板SUB2の主面と垂直な電界が印加され、この電界によって液晶の分子を駆動させるようになっている。このような液晶表示装置は、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られるVA方式やTN方式の液晶表示装置である。
【0022】
各ドレイン線DL及び各ゲート線GLはその端部においてシール材SLを越えてそれぞれ延在され、外部システムからフレキシブルプリント基板FPCを介して入力される入力信号に基づいて、映像信号や走査信号等の駆動信号を生成する駆動回路DRに接続される。ただし、実施形態1の液晶表示装置では、駆動回路DRを半導体チップで形成し第1基板SUB1に搭載する構成としているが、映像信号を出力する映像信号駆動回路と走査信号を出力する走査信号駆動回路との何れか一方又はその両方の駆動回路をフレキシブルプリント基板FPCにテープキャリア方式やCOF(Chip On Film)方式で搭載し、第1基板SUB1に接続させる構成であってもよい。
【0023】
〈画素構成〉
図2は本発明の実施形態1の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図であり、特に、第1基板SUB1の平面図である。ただし、図2に示す画素の配置は、上段が画素行の奇数行であり、下段が画素行の偶数行であり、各段の左列が画素列の奇数列であり、右列が画素列の偶数列の場合について説明する。また、以下の説明において、各薄膜層は周知のフォトリソグラフィー技術で形成可能となるので、その形成方法等の詳細は省略する。さらには、実施形態1の液晶表示装置では、第2基板SUB2に各画素の辺縁部に対応したブラックマトリクス及びR(赤色),G(緑色),B(青色)カラーフィルタ並びに共通電極CTが形成され、ブラックマトリクスが隣接配置される画素間からの光漏れを防止する構成となっている。
【0024】
図2に示すように、実施形態1の液晶表示装置では、Y方向(第2の方向)に延在しX方向(第1の方向)に並設されるドレイン線DLを有しており、1本のドレイン線DLは同一の画素行(走査ライン)PL1,PL2に配置される画素の内、隣接する2つの画素列の画素PXL1,PXL2にそれぞれ接続されている。また、Y方向に延在しX方向に並設される2本のゲート線(第1ゲート線)GL1とゲート線(第2ゲート線)GL2を有しており、X方向に並設される2本のゲート線GL1,GL2の間に同一の画素行の画素(第1画素)PXL1と画素(第2画素)PX2が配置される。
【0025】
また、全ての画素PXL1,PXL2において、薄膜トランジスタTFTの向きが同じ方向となっている。特に、実施形態1においては、各画素PXL1,PXL2の画素領域で図中左側に薄膜トランジスタTFT1,TFT2が形成され、この各薄膜トランジスタTFT1,TFT2の図中左側にドレイン電極DTが形成され、図中右側にソース電極STが形成されている。また、ソース電極STと電気的に接続されるパッド部PADは薄膜トランジスタTFT1,TFT2の図中右側に配置されている。すなわち、実施形態1の薄膜トランジスタTFT1,TFT2は、後に詳述するように、図中左側から延在部JCが延在され、図中右側に凹面が形成されるドレイン電極DTに接続され、ソース電極STはドレイン電極DTの凹面に対向して配置されている。
【0026】
このような構成とするために、実施形態1の液晶表示装置では、画素行PL1の画素PXL1においては、ゲート線GL1が配置される画素領域の図中左上の領域に薄膜トランジスタTFT1が配置される。画素PXL2においては、ゲート線GL2が配置される画素領域の図中左下の領域に薄膜トランジスタTFT2が配置される。同様にして、画素行PL2の画素PXL1においては、ゲート線GL1が配置される画素領域の図中左下の領域に薄膜トランジスタTFT1が配置され、画素PXL2においては、ゲート線GL2が配置される画素領域の図中左上の領域に薄膜トランジスタTFT2が配置される。
【0027】
このとき、例えば、画素行PL1の画素PXL1においては、丸印Bの拡大図B’に示すように、ゲート線GL1から図中下側に突出し、薄膜トランジスタTFT1のゲート電極GTとして機能する構成となっている。ゲート電極GTの表面には、ゲート線GLをも被う図示しない絶縁膜(ゲート絶縁膜)が形成され、この絶縁膜上のゲート電極GTと重畳する部分には、例えばアモルファスシリコンからなる島状の半円形の半導体層ASが形成されている。この半導体層ASは、薄膜トランジスタTFT1の半導体層となるものである。
【0028】
ドレイン電極DTは半円形の半導体層ASに沿った湾曲した形状をなしており、ドレイン線DLの形成と同時に形成され、ドレイン線DLの一部が延在して形成される延在部JCにより、ドレイン線DLとドレイン電極DTとが電気的に接続されている。また、ソース電極STは、ドレイン電極DTの形成と同時に形成され、該ソース電極STから延在されるパッド部PDも共に形成される。実施形態1においては、ドレイン電極DTは半円形の半導体層ASに沿った湾曲したパターンをなし、ソース電極STはドレイン電極DTの凹面に対向して配置されている。これによって、薄膜トランジスタTFT1のチャネル幅を大きく構成できるようにしている。
【0029】
このパッド部PDの上層には、薄膜トランジスタTFT1及びドレイン線DL等をも被う図示しない保護膜が第1基板SUB1の表面に形成され、該保護膜PASの上面に平板状の画素電極PXが形成され、その一部がパッド部PADと重畳している。この画素電極PXは、パッド部PADの上層部分の保護膜に形成された図示しないコンタクトホールを通してパッド部PDに接続され、画素電極PXが薄膜トランジスタTFTのソース電極STに電気的に接続されている。なお、画素電極PXは、例えばITO(Indium Tin Oxide)からなる透光性導電膜によって構成されているが、ZnO(酸化亜鉛)系透明導電膜を用いてもよい。
【0030】
実施形態1の液晶表示装置では、奇数段である画素行PL1には2個の画素PXL1,PXL2が隣接してX方向に並設され、偶数段である画素行PL2にはドレイン線DLを介して2個の画素PXL1,PXL2がX方向に並設されている。この2つの画素行PL1,PL2のそれぞれに配置される一対の画素PXL1,PXL2からなる合計4つの画素PXL1,PXLからなる画素群が表示領域AR内にマトリクス状に配置されて、画像表示を行う構成となっている。このとき、上段である画素行PL1の画素PXL1,PXL2に対して、下段の画素行である画素行PL2の画素PXL1,PXL2は半ピッチ(X方向の画素幅の半分)ずつX方向に沿ってずれて形成され、このずれ方向は、段の下降ごとに、交互(例えば、図中の左右)に異なるように、各画素PXL1,PXL2が配列されている。ただし、各画素PXL1,PXL2のずれ量は半ピッチに限定されない。
【0031】
このような画素配置においては、各画素列に配置される2本のゲート線GL1,GL2は、各画素PXL1,PXL2のY方向の端部にそれぞれ配置されているので、画素行PL1と画素行PL2との間には、2本のゲート線GLが配置される構成となっている。このとき、実施形態1では、奇数行(画素行PL1)と偶数行(画素行PL2)とでは、各画素PXL1,PLX2の構成は、ドレイン線DLを除く他の構成部材の配置がY方向(上下方向)に反転した位置関係となっている。従って、Y方向に隣接する画素との間には、2本のゲート線GL1又は2本のゲート線GL2とがそれぞれ近接してX方向に延在し、Y方向に並設されている。また、同一の画素列に配置されると共に、同一のドレイン線DLに接続される2つの画素毎に、異なる2つのゲート線GL1,GL2にそれぞれ接続されると共に、そのドレイン線DLとゲート線GL1,GL2とが交差する近傍にそれぞれの画素PXL1,PXL2に対応する薄膜トランジスタTFT1,TFT2が形成されている。例えば、画素行PL1では、同一のドレイン線DLに接続される画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1は図中上端側に配置されるゲート線GL1に接続され、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2は図中下端側に配置されるゲート線GL2に接続される。同様にして、画素行PL2では、ドレイン線DLに接続される画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2はゲート線GL2に接続され、画素PXL1の薄膜トランジスタTFT2はゲート線GL1に接続される。
【0032】
また、Y方向に延在されるドレイン線DLは、画素PXL1,PXL2の長手方向すなわちY方向に伸延するY方向配線部(第2方向ドレイン線)と、近接する2本のゲート線GL1,GL2に間に形成され、画素PXL1,PXL2の短手方向すなわちX方向に伸延し、その端部が薄膜トランジスタTFT1,TFT2のドレイン電極DTに接続されるX方向配線部(第1方向ドレイン線)とからなる。
【0033】
このとき、画素行PL1においては、ドレイン線DLのY方向配線部は、画素PXL1の図中左側の辺縁部に沿ってY方向に延在され、その際に丸印Cで示すように、ゲート線GL1,GL2とそれぞれ1度ずつ交差する。このY方向配線部は、その一部がY方向に延在して形成される延在部JCを有し、その端部が画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1のドレイン電極DTに接続される。一方、X方向配線部は、Y方向配線部の下端から画素PXL1の図中下側の辺部に沿い、2本のゲート線GL2の間をX方向に延在され、丸印Cに示す個所で1本のゲート線GL2(画素行PL1に対応するゲート線GL2)と交差した後に、その端部が画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2のドレイン電極DTに接続される。
【0034】
また、画素行PL2においては、ドレイン線DLのY方向配線部は、画素PXL1と画素PXL2との間に沿ってY方向に延在され、ゲート線GL1,GL2とそれぞれ1度ずつ交差する。また、X方向配線部は、Y方向配線部の下端から画素PXL1の図中下側の辺部に沿い、図示しない次段のゲート線とゲート線GL1との2本のゲート線GL1の間をX方向に延在され、1本のゲート線GL1(画素行PL2に対応するゲート線GL1)と交差した後に、その端部が画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1のドレイン電極DTに接続される。
【0035】
さらには、実施形態1の液晶表示装置では、画素行PL1において、画素PXL1の上側端部に形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1に接続される1本のゲート線GL1(画素行PL1に対応するゲート線GL1)と交差する追加延在部AD1を有する構成となっている。すなわち、実施形態1のドレイン線DLのX方向配線部は、画素PXL1の図中上側の辺部に沿い、図示しない2本のゲート線GL1の間をX方向に延在された後に、丸印Dに示す画素PXL1の短手方向の他方の端部で画素PXL1,PXL2の形成方向に屈曲され、ゲート線GL1と交差する追加延在部AD1を有する構成となっている。このとき、追加延在部AD1は、ドレイン線DLと同じ薄膜材料を用いて形成されると共に、配線幅もドレイン線DLと同じ配線幅で形成される。
【0036】
特に、実施形態1の液晶表示装置においては、ドレイン線DLの形成工程と同じ工程において、追加延在部AD1を形成する。これにより、追加延在部AD1の形成に伴う製造工程追加することなく、他の交差部分と同じ交差容量を形成することが可能となる。
【0037】
その結果、画素行PL1に配置され、同一のドレイン線DLに接続される、画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1のゲート電極GTに接続されるゲート線GL1とドレイン線DLとの交差数と、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2のゲート電極GTに接続されるゲート線GL2とドレイン線DLとの交差数とを同じ交差数にすることが可能となる。
【0038】
同様に、画素行PL2においても、画素PXL1,PXL2の上側端部に形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2に接続される1本のゲート線GL2と交差する追加延在部AD2を有する構成となっている。すなわち、画素PXL1の図中上側の辺部に沿い、2本のゲート線GL1の間をX方向に延在された後に、画素PXL1の短手方向の他方の端部で画素PXL1の形成方向に屈曲され、ゲート線GL2と交差する追加延在部AD2を有する構成となっている。
【0039】
従って、画素行PL2においても、ドレイン線DLに接続される、薄膜トランジスタTFT1のゲート電極GTに接続されるゲート線GL1とドレイン線DLとの交差数と、薄膜トランジスタTFT2のゲート電極GTに接続されるゲート線GL2とドレイン線DLとの交差数とを同じ交差数にすることが可能となる。
【0040】
以上説明したように、実施形態1の液晶表示装置では、1つの画素行に対してゲート線GL1,GL2が配置され、2つの画素列に対して1本のドレイン線DLが配置され、同じ画素行に、ゲート線GL1に接続される薄膜トランジスタTFT1を有する第1画素PXL1と、ゲート線GL2に接続され、薄膜トランジスタTFT1と同じ向きに形成される薄膜トランジスタTFT2を有する第2画素PXL2とが配置される構成となっている。このとき、ドレイン線DLは、第2の方向であるY方向に延在し、ゲート線DL1,DL2とそれぞれ交差するY方向配線部(第2方向ドレイン線)と、このY方向配線部からX方向に伸延され、ゲート線GL2と交差した後に、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2のドレイン電極DTに接続されるX方向配線部(第1方向ドレイン線)とから形成されている。さらには、ドレイン線DLのY方向配線部が、近接される薄膜トランジスタTFT1,TFT2のドレイン電極DTに接続される延在部JCと、該延在部JCが接続される薄膜トランジスタTFT1,TFT2が配置される側から他端側にX方向に沿って伸延され、該延在部JCが接続される薄膜トランジスタTFT1,TFT2に接続されるゲート線GL1,GL2とそれぞれ交差する追加延在部AD1,AD2とをそれぞれ有する構成となっているので、同一のドレイン線DLに接続される画素行PL1,PL2のそれぞれの薄膜トランジスタTFT1,TFT2のゲート・ドレイン間容量の同じ容量に揃えることが可能となり、縦すじの原因となる隣接する画素を駆動する薄膜トランジスタTFT1,TFT2を同じ駆動能力とすることが可能となる。従って、縦すじの発生を防止することが可能となり、画質を向上させることができる。
【0041】
〈実施形態2〉
図3は本発明の実施形態2の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図であり、特に、マルチドメイン方式のIPS型液晶表示装置に本願発明を適用した場合の画素構成を説明するための図である。ただし、実施形態2の液晶表示装置は、ゲート線GL1,GL2及び薄膜トランジスタTFT1,TFT2等の形成位置並びに画素PXL1,PXL2内の電極構成を除く他の構成は、実施形態1と同様となる。従って、以下の説明では、ゲート線GL1,GL2及び薄膜トランジスタTFT1,TFT2の形成位置の異なることによる追加延在部AD1,AD2の構成について詳細に説明する。また、実施形態2のIPS型の液晶表示装置では、平板状の共通電極の液晶側に絶縁膜を介して線状の画素電極が形成される場合について説明するが、ドレイン線と平板状の画素電極とが同層に形成され、画素電極の液晶側に絶縁膜を介して線状の共通電極が形成される構成であってもよい。さらには、実施形態2の液晶表示装置では、図示しない第2基板には、各画素の辺縁部に対応したブラックマトリクス及びR(赤色),G(緑色),B(青色)カラーフィルタが形成され、ブラックマトリクスが隣接配置される画素間からの光漏れを防止する構成となっている。
【0042】
実施形態2では、各画素PXL1,PXL2は、薄膜トランジスタTFT1,TFT2の上層に図示しない保護膜が形成され、その上面に平板状の共通電極が形成され、その上層に絶縁膜を介して、Y方向に延在するスリットSLTを有する画素電極PXが形成され、共通電極CTと重畳する領域において線状電極を形成している。このとき、実施形態2では、画素PX11,PXL2のY方向の中間領域にゲート線GL1,GL2及び薄膜トランジスタTFT1,TFT2が形成されている。中間領域の図中上側の領域(第1領域)では、スリットSLTはY方向から図中右側方向(プラス方向、第1の傾斜角)に傾斜して形成され、中間領域の図中下側の領域(第2領域)では、スリットSLTはY方向から図中左側方向(マイナス方向、第2の傾斜角)に傾斜して形成される構成となっており、いわゆる縦マルチドメインの電極構成となっている。
【0043】
この画素構成を有する実施形態2の液晶表示装置においても、Y方向に延在しX方向に並設されるドレイン線DLを有しており、1本のドレイン線DLは同一の画素行PL1,PL2に配置される画素の内、隣接する2つの画素列の画素PXL1,PXL2にそれぞれ接続されている。また、Y方向に延在しX方向に並設される2本のゲート線GL1,GL2を有しており、特に、同一の画素行の画素PXL1,PXL2において、第1領域と第2領域との間の領域(中間領域)に、X方向に並設される2本のゲート線GL1,GL2が配置される。この中間領域には、各画素PXL1,PX2に対応する薄膜トランジスタTFT1,TFT2も配置され、この薄膜トランジスタTFT1,TFT2はゲート線GL1,GL2の間に配置され、同じ向きとなっている。ただし、実施形態1と同様に、画素行PL1と画素行PL2とでは、各画素PXL1,PLX2の構成は、ドレイン線DLを除く他の構成部材の配置がY方向(上下方向)に反転した位置関係となっている。
【0044】
また、上段である画素行PL1の画素PXL1,PXL2に対して、下段の画素行である画素行PL2の画素PXL1,PXL2は半ピッチ(X方向の画素幅の半分)ずつX方向に沿ってずれて配置されている。従って、X方向及びY方向に隣接する画素PXL1,PXL2との間には、ドレイン線DLのみが形成されている。
【0045】
例えば、画素行PL1では、ドレイン線DLに接続される画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1は中央領域内の図中上側(薄膜トランジスタTFT1,TFT2の上側)に配置されるゲート線GL1に接続され、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2は中央領域内の図中下側(薄膜トランジスタTFT1,TFT2の下側)に配置されるゲート線GL2に接続される。同様にして、画素行PL2では、ドレイン線DLに接続される画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2はゲート線GL2に接続され、画素PXL1の薄膜トランジスタTFT2はゲート線GL1に接続される。
【0046】
また、Y方向に延在されるドレイン線DLは、画素PXL1,PXL2の長手方向すなわちY方向に伸延するY方向配線部(第2方向ドレイン線)と、Y方向に隣接される画素PXL1,PXL2との間に形成され、画素PXL1,PXL2の短手方向すなわちX方向に伸延し、その端部が薄膜トランジスタTFT1,TFT2のドレイン電極DTに接続されるX方向配線部(第1方向ドレイン線)とからなる。
【0047】
このとき、画素行PL1においては、ドレイン線DLのY方向配線部は、画素PXL1の図中左側の辺縁部に沿ってY方向に延在され、その際に丸印Cで示すように、ゲート線GL1,GL2とそれぞれ1度ずつ交差する。このY方向配線部は、その一部がY方向に延在して形成される延在部JCを有し、その端部が画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1のドレイン電極DTに接続される。一方、X方向配線部は、Y方向配線部の下端から画素PXL1の図中下側の辺部に沿い、隣接画素間をX方向に延在された後にY方向(図中の上方向)に延在し、丸印Cに示す個所で、画素行PL1に対応するゲート線GL2と交差した後に、その端部が画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2のドレイン電極DTに接続される。
【0048】
また、画素行PL2においては、ドレイン線DLのY方向配線部は、画素PXL1と画素PXL2との間に沿ってY方向に延在され、ゲート線GL1,GL2とそれぞれ1度ずつ交差すると共に、その一部がY方向に延在して延在部JCを形成し、その端部が画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2のドレイン電極DTに接続される。また、X方向配線部は、Y方向配線部の下端から画素PXL1の図中下側の辺部に沿い、図示しない次段の画素と画素PXL1との間をX方向に延在された後にY方向(図中の上方向)に延在し、丸印Cに示す個所で、画素行PL2に対応するゲート線GL1と交差した後に、その端部が画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1のドレイン電極DTに接続される。
【0049】
このとき、実施形態2の液晶表示装置においては、画素行PL1においては、画素PXL1の下側辺縁部に沿って形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2に接続される。この後に、ドレイン線DLの追加延在部AD1が画素PXL1と画素PXL2との間をゲート線GL方向(上側方向)に伸延し、丸印Dに示す交差部において、画素行PL1に対応する1本のゲート線GL1と交差する構成となっている
同様に、画素行PL2においても、画素PXL1の下側辺縁部に沿って形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1に接続される。
【0050】
この後に、ドレイン線DLの追加延在部AD2が画素PXL1とX方向の前段の図示しない画素との間をゲート線GL方向(上側方向)に伸延し、丸印Dに示す交差部において、画素行PL1に対応する1本のゲート線GL2と交差する構成となっている。
【0051】
このように画素行PL1,PL2においても、追加延在部AD1,AD2がそれぞれ1本のゲート線GL1,GL2と交差する構成となっており、ドレイン線DLのX線方向配線部のゲート線GL1,GL2との交差数を、Y方向配線部と同じにすることができるので、実施形態1と同様の効果を得ることができる。なお、実施形態2においても、追加延在部AD1,AD2は、ドレイン線DLと同じ薄膜材料を用いて形成されると共に、配線幅もドレイン線DLと同じ配線幅で形成される。
【0052】
なお、実施形態2の液晶表示装置においては、マルチドメイン方式のIPS型液晶表示装置に本願発明を適用した場合について説明したが、全ての線状電極が同一方向に形成されるシングルドメイン方式のIPS型液晶表示装置にも適用可能である。
【0053】
また、ゲート線GL1,GL2及び薄膜トランジスタTFT1,TFT2等の形成位置が、実施形態1と同様に、画素PXL1,PXL2のY方向の端部に配置されるIPS型液晶表示装置にも適用可能である。ただし、この場合には、ゲート線GL1,GL2や追加延在部AD1,AD2の形成位置及び形状等は、実施形態1と同様の構成となる。
【0054】
〈実施形態3〉
図4は本発明の実施形態3の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。ただし、実施形態3の液晶表示装置は、追加延在部AD11,AD21の構成を除く他の構成は実施形態1と同様となる。従って、以下の説明では、追加延在部AD11,AD21の構成について詳細に説明する。
【0055】
図4に示すように、実施形態3の液晶表示装置では、画素行PL1においては、画素PXL1の上側端部に形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1に接続されるゲート線GL1と交差した後に、さらにY方向に延在する追加延在部AD11を有する構成となっている。すなわち、実施形態3のドレイン線DLの追加延在部AD11は、X方向配線部から画素PXL1の図中上側の辺部に沿い、図示しない2本のゲート線GL1の間をX方向に延在された後に、丸印Dに示す画素PXL1の短手方向の他方の端部で画素PXL1,PXL2の形成方向(図中下側方向)に屈曲される。この後に、ゲート線GL1と交差した後に、さらに隣接する画素PXL1と画素PXL2との間の領域を画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2の形成領域の近傍まで延在される構成となっている。
【0056】
同様に、画素行PL2においても、画素PXL1,PXL2の上側端部に形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2に接続される1本のゲート線GL2と交差した後に、さらにY方向に延在する追加延在部AD21を有する構成となっている。すなわち、追加延在部AD21は、画素行PL2の画素PXL1の図中上側の辺部に沿い、2本のゲート線GL1の間をX方向に延在された後に、丸印Dに示す画素PXL1の短手方向の他方の端部で当該画素PXL1の形成方向(図中下側方向)に屈曲される。この後に、ゲート線GL2と交差した後に、さらに隣接する図示しない画素と画素PXL1との間の領域を画素PXL1の薄膜トランジスタTFT1の形成領域の近傍まで延在される構成となっている。
【0057】
すなわち、実施形態3の液晶表示装置では、追加延在部AD11,AD21の開放端側が、薄膜トランジスタTFT1,TFT2の近傍まで伸延される構成となっているので、前述する実施形態1の効果に加えて、画素PXL1,PXL2の分離を第2基板に形成されるブラックマトリクスと、追加延在部AD11,AD21の2つで行うことが可能となり、画素間の光漏れを減少させることができる。さらには、隣接する画素間での混色に対するマージンを向上させることができ、画質を向上できるという格別の効果を得ることができる。特に、追加延在部AD11,AD21は画素電極が形成される第1基板SUB1側に形成されるので、液晶表示装置の主面の斜め方向から表示画像を観察する際の画素間の光漏れの低減や混色に対するマージンの向上に大きな効果を得ることが可能となる。
【0058】
〈実施形態4〉
図5は本発明の実施形態4の液晶表示装置における画素構成を説明するための平面図である。ただし、実施形態4の液晶表示装置は、追加延在部AD11,AD21の構成を除く他の構成は実施形態2と同様となる。従って、以下の説明では、追加延在部AD11,AD21の構成について詳細に説明する。
【0059】
図5に示すように、実施形態4の液晶表示装置においても、画素行PL1では、画素PXL1の下側辺縁部に沿って形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2に接続される。この後に、ドレイン線DLのX方向配線部から伸延される追加延在部AD11が画素PXL1と画素PXL2との間をゲート線GL方向(上側方向)に伸延し、丸印Dに示す交差部において画素行PL1に対応する1本のゲート線GL1と交差した後も、さらに画素PXL1と画素PXL2との間の領域をその端部まで延在される構成となっている。
【0060】
画素行PL2においても、画素PXL1の下側辺縁部に沿って形成されるドレイン線DLのX方向配線部が、画素PXL2の薄膜トランジスタTFT2に接続される。この後に、ドレイン線DLのX方向配線部から伸延される追加延在部AD21が画素PXL1と図示しない前段の画素PXLとの間をその辺縁形状に沿って伸延し、丸印Dに示す交差部において画素行PL1に対応する1本のゲート線GL2と交差した後も、さらに画素PXL1と画素PXL2との間の領域をその端部まで延在される構成となっている。
【0061】
このように、実施形態4の液晶表示装置においては、追加延在部AD11,AD21の開放端側が、ゲート線GL1,GL2と交差した後に、画素PXL1,PXL2の反対側の端部まで伸延される構成となっているので、前述する実施形態1の効果に加えて、実施形態3の効果も得ることができる。
【0062】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【0063】
PNL……液晶表示パネル、FPC……フレキシブルプリント基板、AR……表示領域
CT……共通電極、PX……画素電極、SL……シール材、DL……ドレイン線
CL……コモン線、GL,GL1,GL2……ゲート線、ST……ソース電極
TFT,TFT1,TFT2……薄膜トランジスタ、SUB1……第1基板
SUB2……第2基板、DR……駆動回路、AS……半導体層、JC……延在部
PAD……パッド部、PXL1,PXL2……画素、SLT……スリット
AD1,AD2,AD11,AD21……追加延在部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1基板と第2基板が液晶を挟持し、前記第1基板の前記液晶側の面に、映像信号が供給される画素電極を少なくとも有する画素を備え、
前記画素は、第1の方向に沿って複数配置されて画素行を構成し、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って画素列を構成し、上段の画素行に対して下段の画素行は前記第1の方向にずれて配置され、段ごとに、交互に異なるようにして配置され、
1つの画素行に対して第1ゲート線及び第2ゲート線が配置され、2つの画素列に対して1本のドレイン線が配置され、前記ドレイン線が前記第1ゲート線及び前記第2ゲート線と交差してなる液晶表示装置であって、
前記画素行は、前記第1ゲート線に接続される第1薄膜トランジスタを有する第1画素と、第2ゲート線に接続され、前記第1薄膜トランジスタと同じ向きに形成される第2薄膜トランジスタを有する第2画素と、を備え、
前記ドレイン線は、前記第2の方向に延在し、前記第1ゲート線及び前記第2ゲート線とそれぞれ交差する第2方向ドレイン線と、前記第2方向ドレイン線から前記第1の方向に伸延され、前記第2ゲート線と交差した後に前記第2薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される第1方向ドレイン線と、からなり、
前記第2方向ドレイン線は、前記第1薄膜トランジスタのドレイン電極に接続される延在部と、前記第1の方向又は前記第2の方向に伸延され、前記第1ゲート線と交差する追加延在部と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記画素行は、前記第1画素の一方の辺縁部側に沿って前記第2方向ドレイン線が配置され、他方の辺縁部側に前記第2画素が近接する第1画素行と、前記第1画素と前記第2画素との間に前記第2方向ドレイン線が配置される第2画素行と、からなる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】
前記第1基板の前記液晶側に配置され、前記画素電極と絶縁膜を介して重畳配置される共通電極を備え、前記液晶側に配置され側が線状電極であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記液晶側に配置される電極は、第1の傾斜角の線状電極が形成される第1領域と、第2の傾斜角の線状電極が形成される第2領域とを有することを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記第1領域と前記第2領域との間に、前記第1及び第2ゲート線、並びに前記第1及び第2薄膜トランジスタが配置されることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記第2基板は、前記映像信号の基準電位となる共通信号が入力される共通電極を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。

【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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【公開番号】特開2012−83681(P2012−83681A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−232115(P2010−232115)
【出願日】平成22年10月15日(2010.10.15)
【出願人】(502356528)株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】(506087819)パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Fターム(参考)】