JP4571845B2 - 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
Vpx2=(Cc/(Clc2+Cc))×Vpx1
となる。実際の電圧比(Vpx2/Vpx1(=(Cc/(Clc2+Cc))))は液晶表示装置の表示特性に基づく設計事項であるが、およそ0.6〜0.8とするのが理想的である。
本発明の第1の実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその駆動方法について図1乃至図13を用いて説明する。図1は、本実施の形態による液晶表示装置の概略構成を示している。図1に示すように、液晶表示装置は、絶縁膜を介して互いに交差して形成されたゲートバスライン及びドレインバスラインと、画素毎に形成されたTFT及び画素電極とを備えたTFT基板2を有している。また、液晶表示装置は、CFや共通電極が形成された対向基板4と、両基板2、4間に封止された例えば負の誘電率異方性を有する液晶6(図1では図示せず)とを備えている。
V3=Q3/C1=Qb2/C2
となる。ここでC2/C1=αとすると、
V3=1/(1+α)×V2+α/(1+α)×V1
となる。
次に、本発明の第2の実施の形態による液晶表示装置について図14及び図15を用いて説明する。上記第1の実施の形態による液晶表示装置では、副画素Bでも比較的高い光透過率が得られるものの、画素の開口率の低下によって輝度がさほど向上しない場合もあり得る。図9に示したように、開口率を低下させる最大の要因はTFT23にある。図14は、本実施の形態による液晶表示装置の構成を示している。図14に示すように、本実施の形態では、TFT23は次段のゲートバスライン12(n+1)を跨ぐように配置される。これにより、画素領域内でのTFT23の面積が減少し、開口率が向上する。
次に、本発明の第3の実施の形態による液晶表示装置について図16及び図17を用いて説明する。図14に示した第2の実施の形態による液晶表示装置において製造歩留りが低下する要因として、ドレインバスライン14と接続電極25との短絡欠陥がある。ドレインバスライン14及び接続電極25は互いに同層で形成されかつ比較的長い距離に亘って互いに近接して延びているため、フォトリソグラフィ工程において、塵などの混入による短絡欠陥が生じ易い。一方、接続電極25と副画素Bの画素電極17とを重ねて配置すると、接続電極25と画素電極17との間に形成される容量によって副画素Aの画素電極16の電圧が低下するため、画素全体としての輝度が低下してしまう。また、ドレインバスライン14と接続電極25との間の間隔を広げると、画素電極16とドレインバスライン14との間の間隔をさらに広げる必要があるため、画素の開口率が低下してしまう。したがって、図14に示した液晶表示装置では、製造歩留りを向上させるのが困難な場合があった。
次に、本発明の第4の実施の形態による液晶表示装置について図18及び図19を用いて説明する。図18及び図19に示すように、本実施の形態では、第3のTFT23のソース電極23bがバッファ容量電極29に電気的に接続されている。バッファ容量電極29は、副画素Bの画素電極17の一部の領域に重なって配置されている。当該領域の画素電極17はバッファ容量電極として機能し、SiN膜等からなる保護膜32を介して互いに対向するバッファ容量電極29との間に、バッファ容量Cbが形成される。なお画素電極17に電気的に接続されたバッファ容量電極を別途設け、当該バッファ容量電極とバッファ容量電極29とを絶縁膜を介して重ねて配置してもよい。この場合、別途設けられたバッファ容量電極とバッファ容量電極29との間にバッファ容量Cbが形成される。
次に、本発明の第5の実施の形態による液晶表示装置について図28を用いて説明する。例えば、上記の実施例では画素電極をABの二つの領域に分割したが、視角特性をさらに改善するにはABC・・・と分割数を増やすことが考えられる。図28は3分割にする場合の例であり、図4に対して追加されたClc3、Cs3がそれぞれ画素容量(液晶容量)と補助容量(蓄積容量)を示している。また電位差を付けるための構造としてバッファ容量Cb2も設けられる。副画素Cは第4のTFT54によりドレインバスラインに接続され、さらに第5のTFT55でバッファ容量Cb2に接続される。
この場合、各副画素毎に電圧差を付ける必要があり、Cb1/(Clc2+Cs2)とCb2/(Clc3+Cs3)は異なる値とする。
画素をさらに4分割以上とする場合も同様にすればよい。
例えば、上記実施の形態ではMVA方式等のVAモードの液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、TNモード等の他の液晶表示装置にも適用できる。
(付記1)
基板上に互いに並列して形成された複数のゲートバスラインと、
前記複数のゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成された複数のドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに並列して形成された複数の蓄積容量バスラインと、
n本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とをそれぞれ備えた第1及び第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第1の画素電極と、
前記第2のトランジスタのソース電極に電気的に接続され、前記第1の画素電極から分離された第2の画素電極と、
前記第1の画素電極が形成された第1の副画素と、前記第2の画素電極が形成された第2の副画素とを備えた画素領域と、
(n+1)本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記第2の画素電極に電気的に接続されたソース電極とを備えた第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された第1のバッファ容量電極と、絶縁膜を介して前記第1のバッファ容量電極に対向して配置され、前記蓄積容量バスラインに電気的に接続された第2のバッファ容量電極とを備えたバッファ容量部と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記2)
付記1記載の液晶表示装置用基板において、
前記第2のバッファ容量電極は、前記n本目のゲートバスラインと前記(n+1)本目のゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記3)
付記1記載の液晶表示装置用基板において、
前記バッファ容量部は、前記(n+1)本目のゲートバスラインを挟んで隣接する次段の画素領域側に配置され、
前記第2のバッファ容量電極は、前記(n+1)本目のゲートバスラインと(n+2)本目の前記ゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記4)
付記3記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記次段の画素領域側に配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記5)
基板上に互いに並列して形成された複数のゲートバスラインと、
前記複数のゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成された複数のドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに並列して形成された複数の蓄積容量バスラインと、
n本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とをそれぞれ備えた第1及び第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第1の画素電極と、
前記第2のトランジスタのソース電極に電気的に接続され、前記第1の画素電極から分離された第2の画素電極と、
前記第1の画素電極が形成された第1の副画素と、前記第2の画素電極が形成された第2の副画素とを備えた画素領域と、
(n+1)本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されたドレイン電極とを備えた第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第1のバッファ容量電極と、絶縁膜を介して前記第1のバッファ容量電極に対向して配置され、前記第2の画素電極に電気的に接続された第2のバッファ容量電極とを備えたバッファ容量部と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記6)
付記5記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記n本目のゲートバスラインと前記(n+1)本目のゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記7)
付記5記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記(n+1)本目のゲートバスラインと(n+2)本目の前記ゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記8)
付記7記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記(n+1)本目のゲートバスラインを挟んで隣接する次段の画素領域側に配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記9)
付記1乃至8のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1の画素電極は、前記第1のトランジスタにほぼ隣接して配置され、
前記第2の画素電極は、前記第2のトランジスタにほぼ隣接して配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記10)
付記1乃至9のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1及び第2のバッファ容量電極のうち一方は、他方より幅広に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記11)
付記1乃至9のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1及び第2のバッファ容量電極の双方は帯状の形状を有し、長手方向が互いに交差するように配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記12)
付記1乃至10のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1の副画素に対する前記第2の副画素の面積比は、1/2以上であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記13)
付記12記載の液晶表示装置用基板において、
前記面積比は4以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
(付記14)
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方に、付記1乃至13のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記15)
付記14記載の液晶表示装置において、
前記一対の基板の他方は共通電極を有し、
前記第2の画素電極と前記共通電極との間に形成される液晶容量と、前記液晶容量に並列に接続された蓄積容量との和に対する前記バッファ容量部の容量比は、0.05以上であること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記16)
付記15記載の液晶表示装置において、
前記容量比は0.6以下であること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記17)
付記14乃至16のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶は負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時に基板面にほぼ垂直に配向していること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記18)
付記14乃至17のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶を配向規制する線状の配向規制用構造物をさらに有し、
前記配向規制用構造物は、前記ゲートバスラインに平行な直線上にない複数の屈曲部を1つの前記画素領域内に有し、
前記蓄積容量バスラインは、前記複数の屈曲部のうち少なくとも2つにそれぞれ重なって配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記19)
付記14乃至18のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記第1及び第2の画素電極を分離する線状のスリット部を有し、
前記配向規制用構造物は、前記スリット部に並列して配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記20)
第mフレームの入力階調データGmと、前記画素の第(m+1)フレームの入力階調データG(m+1)とを画素毎に比較し、
Gm<G(m+1)の場合に、前記第(m+1)フレームの出力階調データG’(m+1)を、Gm<G’(m+1)<G(m+1)の範囲内で補正すること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
(付記20)
付記20記載の液晶表示装置の駆動方法において、
Gm>G(m+1)の場合に、前記第(m+1)フレームの出力階調データG’(m+1)を、Gm>G’(m+1)>G(m+1)の範囲内で補正すること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
4 対向基板
6 液晶
10、11 ガラス基板
12 ゲートバスライン
14 ドレインバスライン
16、17 画素電極
18 蓄積容量バスライン
19 蓄積容量電極
21、22、23、54、55 TFT
21a、22a、23a ドレイン電極
21b、22b、23b ソース電極
21d、22d、23d チャネル保護膜
23c ゲート電極
23e 動作半導体層
23f n型不純物半導体層
24、26、27、31、33、50、51 コンタクトホール
25、35、38 接続電極
28、29 バッファ容量電極
30 絶縁膜
32 保護膜
36、37 配向膜
40 CF樹脂層
42 共通電極
44 線状突起
44a、44b 屈曲部
46 スリット
52 繋ぎ替え電極
80 ゲートバスライン駆動回路
82 ドレインバスライン駆動回路
84 制御回路
86、87 偏光板
88 バックライトユニット
Claims (20)
- 基板上に互いに並列して形成された複数のゲートバスラインと、
前記複数のゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成された複数のドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに並列して形成された複数の蓄積容量バスラインと、
n本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とをそれぞれ備えた第1及び第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第1の画素電極と、
前記第2のトランジスタのソース電極に電気的に接続され、前記第1の画素電極から分離された第2の画素電極と、
前記第1の画素電極が形成された第1の副画素と、前記第2の画素電極が形成された第2の副画素とを備えた画素領域と、
(n+1)本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記第2の画素電極に電気的に接続されたソース電極とを備えた第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのドレイン電極に電気的に接続された第1のバッファ容量電極と、絶縁膜を介して前記第1のバッファ容量電極に対向して配置され、前記蓄積容量バスラインに電気的に接続された第2のバッファ容量電極とを備えたバッファ容量部と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項1記載の液晶表示装置用基板において、
前記第2のバッファ容量電極は、前記n本目のゲートバスラインと前記(n+1)本目のゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項1記載の液晶表示装置用基板において、
前記バッファ容量部は、前記(n+1)本目のゲートバスラインを挟んで隣接する次段の画素領域側に配置され、
前記第2のバッファ容量電極は、前記(n+1)本目のゲートバスラインと(n+2)本目の前記ゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項3記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記次段の画素領域側に配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 基板上に互いに並列して形成された複数のゲートバスラインと、
前記複数のゲートバスラインに絶縁膜を介して交差して形成された複数のドレインバスラインと、
前記ゲートバスラインに並列して形成された複数の蓄積容量バスラインと、
n本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記ドレインバスラインに電気的に接続されたドレイン電極とをそれぞれ備えた第1及び第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第1の画素電極と、
前記第2のトランジスタのソース電極に電気的に接続され、前記第1の画素電極から分離された第2の画素電極と、
前記第1の画素電極が形成された第1の副画素と、前記第2の画素電極が形成された第2の副画素とを備えた画素領域と、
(n+1)本目の前記ゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極と、前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されたドレイン電極とを備えた第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのソース電極に電気的に接続された第1のバッファ容量電極と、絶縁膜を介して前記第1のバッファ容量電極に対向して配置され、前記第2の画素電極に電気的に接続された第2のバッファ容量電極とを備えたバッファ容量部と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項5記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記n本目のゲートバスラインと前記(n+1)本目のゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項5記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記(n+1)本目のゲートバスラインと(n+2)本目の前記ゲートバスラインとの間に配置された前記蓄積容量バスラインに電気的に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項7記載の液晶表示装置用基板において、
前記第3のトランジスタのドレイン電極は、前記(n+1)本目のゲートバスラインを挟んで隣接する次段の画素領域側に配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1の画素電極は、前記第1のトランジスタにほぼ隣接して配置され、
前記第2の画素電極は、前記第2のトランジスタにほぼ隣接して配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1及び第2のバッファ容量電極のうち一方は、他方より幅広に形成されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1及び第2のバッファ容量電極の双方は帯状の形状を有し、長手方向が互いに交差するように配置されていること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記第1の副画素に対する前記第2の副画素の面積比は、1/2以上であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 請求項12記載の液晶表示装置用基板において、
前記面積比は4以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。 - 対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示装置であって、
前記一対の基板の一方に、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の液晶表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項14記載の液晶表示装置において、
前記一対の基板の他方は共通電極を有し、
前記第2の画素電極と前記共通電極との間に形成される液晶容量と、前記液晶容量に並列に接続された蓄積容量との和に対する前記バッファ容量部の容量比は、0.05以上であること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項15記載の液晶表示装置において、
前記容量比は0.6以下であること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項14乃至16のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶を配向規制する線状の配向規制用構造物をさらに有し、
前記配向規制用構造物は、前記ゲートバスラインに平行な直線上にない複数の屈曲部を1つの前記画素領域内に有し、
前記蓄積容量バスラインは、前記複数の屈曲部のうち少なくとも2つにそれぞれ重なって配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項14乃至17のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記第1及び第2の画素電極を分離する線状のスリット部を有し、
前記配向規制用構造物は、前記スリット部に並列して配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項14乃至18のいずれか1項に記載の液晶表示装置を駆動する駆動方法であって、
第mフレームの入力階調データGmと、前記画素の第(m+1)フレームの入力階調データG(m+1)とを画素毎に比較し、
Gm<G(m+1)の場合に、前記第(m+1)フレームの出力階調データG’(m+1)を、Gm<G’(m+1)<G(m+1)の範囲内で補正すること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。 - 請求項19記載の液晶表示装置の駆動方法において、
Gm>G(m+1)の場合に、前記第(m+1)フレームの出力階調データG’(m+1)を、Gm>G’(m+1)>G(m+1)の範囲内で補正すること
を特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
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