JP2001188217A - アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法ならびに製造方法 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法ならびに製造方法

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JP2001188217A
JP2001188217A JP2000221919A JP2000221919A JP2001188217A JP 2001188217 A JP2001188217 A JP 2001188217A JP 2000221919 A JP2000221919 A JP 2000221919A JP 2000221919 A JP2000221919 A JP 2000221919A JP 2001188217 A JP2001188217 A JP 2001188217A
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electrode
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Yoshihiro Okada
美広 岡田
Atsushi Ban
厚志 伴
Masaya Okamoto
昌也 岡本
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Sharp Corp
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    • G09G2330/10—Dealing with defective pixels

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助容量を備えるＣｓ ｏｎ Ｃｏｍ構造の
アクティブマトリクス型液晶表示装置で、補助容量のリ
ークによる不良を低減し、良品化率を向上させる。 【解決手段】 ノーマリホワイト型のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置１９は、複数のゲート信号配線２１
とソース信号配線２２とを直交するように形成し、交点
にＴＦＴ２０を介して画素容量２４を接続し、画像表示
を行う。画素容量２４には、並列に補助容量２５が接続
される。補助容量配線２３は、補助容量駆動回路２７に
よって、対向基板上のコモン信号線２６に対して、液晶
の閾値以上の電位差を保つように駆動される。補助容量
２５にリークが生じても、画素容量２４の両端には液晶
の閾値以上の電位差が保たれるので、その画素が常に輝
点となることを防ぎ、アクティブマトリクス型液晶表示
装置１９として不良となることを防いで、良品率を高め
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶テレビやノー
ト型パーソナルコンピュータ等に広く用いられているア
クティブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法
ならびに製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、図７に示すようなアクティブ
マトリクス型液晶表示装置１が、液晶テレビ、ノート型
パーソナルコンピュータ、各種情報処理装置などで広く
用いられている。アクティブマトリクス型液晶表示装置
１では、アクティブマトリクス基板２と対向電極基板３
との間に液晶４が挟まれている。アクティブマトリクス
基板２および対向電極基板３では、電気絶縁性のガラス
基板５，６の表面に画素電極７および対向電極８がそれ
ぞれ形成されている。画素電極７および対向電極８間に
挟まれている液晶４は、電極間に印加される電圧に応じ
て光の透過率が変化し、その印加電圧を画像に応じて制
御することによって、画像を表示することができる。画
素電極７に対向する対向電極８は、ＩＴＯなどの透明な
導電性材料で形成される。対向電極基板３の表面の一部
には、ブラックマトリクス（ＢＭ）９が形成される。ブ
ラックマトリクス９が形成される部分に対向するアクテ
ィブマトリクス基板２上には、薄膜トランジスタ（以
下、「ＴＦＴ」と略称する）１０が形成される。
【０００３】図８は、図７に示すようなアクティブマト
リクス型液晶表示装置１の等価的な電気的構成を示す。
ＴＦＴ１０は、アクティブマトリクス基板２上のゲート
信号配線１１とソース信号配線１２との交点に形成され
る。ゲート信号配線１１とソース信号配線１２とは直交
し、ゲート信号配線１１に平行に補助容量配線１３も形
成される。すなわち、複数のゲート信号配線１１と、複
数のソース信号配線１２とは、各ゲート信号配線Ｇｎ，
Ｇｎ＋１，Ｇｎ＋２，…と各ソース信号配線Ｓｎ，Ｓｎ
＋１，Ｓｎ＋２，Ｓｎ＋３，…との交点にＴＦＴ１０お
よび画素電極と対向電極との間に形成される画素容量
（ＣＬＣ）14とが接続されるように形成される。ゲート
信号配線１１とソース信号配線１２とは電気的に絶縁さ
れ、ゲート信号配線１１にはＴＦＴ１０のゲート電極が
接続され、ソース信号配線１２にはＴＦＴ１０のソース
電極が接続される。ＴＦＴ１０のドレイン電極は、画素
容量１４および補助容量（Ｃｓ）１５に接続される。各
画素電極との間で画素容量１４を形成する対向電極は、
図７の対向電極基板３上で、コモン信号線１６に共通接
続される。補助容量１５の他方の電極は、図７のアクテ
ィブマトリクス基板２上で、補助容量配線１３に共通接
続される。補助容量配線１３は、表示領域の外部もしく
は周辺回路で、コモン信号線１６に接続される。画素電
極は、液晶４の層を介して画素容量１４を形成するとと
もに、ゲート信号配線１１および補助容量配線１３とソ
ース信号配線１２とを電気的に絶縁するゲート絶縁膜を
介して、補助容量１５を形成している。このような構造
は、Ｃｓ ｏｎ Ｃｏｍ構造と呼ばれる。
【０００４】図８に示すようなアクティブマトリクス型
液晶表示装置では、複数のゲート信号配線１１が、Ｇ
ｎ，Ｇｎ＋１，Ｇｎ＋２，…のうちの１つずつ順に選択
されて、選択されたゲート信号配線１１に接続されるＴ
ＦＴ１０のみがオン状態となるように走査信号が与えら
れる。補助容量Ｃｓの形成方法としては、直前に走査さ
れる前段側のゲート信号配線１１に接続されるＴＦＴ１
０のゲート電極と画素電極との間で形成するＣｓ ｏｎ
Ｇａｔｅ構造と呼ばれる方式もある。このＣｓｏｎ
Ｇａｔｅ構造は、補助容量配線１３が必要ではないた
め、光の透過領域を大きく取ることができる。しかしな
がら、補助容量Ｃｓがゲート信号配線１１に接続され、
ＴＦＴ１０のゲートでの信号遅延が大きくなるため、大
型のアクティブマトリクス型液晶表示装置や、小型の場
合でもゲート信号配線１１の密度が高い高精細型の液晶
表示装置では、Ｃｓ ｏｎ Ｃｏｍ構造が採用されるこ
とが多い。
【０００５】図８に示すようなアクティブマトリクス型
液晶表示装置１の駆動方法では、ｎ行目の画素配列書込
みを行う場合、ｎ行目のゲート配線Ｇｎであるゲート信
号配線１１にオン信号が入力される。オン信号は、ＴＦ
Ｔ１０が導通状態になるゲート電位としてＶｇｈで与え
られる。Ｇｎ以外のゲート配線には、ＴＦＴ１０が遮断
される電位であるＶｇｌのオフ信号が入力される。した
がって、ｎ行目のＴＦＴ１０のみが導通状態になる。こ
のとき、各ソース信号配線１２には、ｎ行目の画素に充
電すべき信号電圧が与えられる。ｎ行目の画素配列への
書込みが終了すると、ゲート配線Ｇｎにはオフ信号が入
力され、次のゲート配線Ｇｎ＋１にオン信号が入力され
る。以上のような走査を順次繰返すことによって、全て
の画素に対応する画素容量１４に任意の電圧値を充電す
ることができる。画素電極と対向電極との間の液晶４で
形成される画素容量１４に印加されている電圧によっ
て、図７の液晶４の光学的な透過率が変化するため、ア
クティブマトリクス基板２の背面に設けられるバックラ
イトからの透過光量を調整し、任意の画像を表示するこ
とができる。
【０００６】アクティブマトリクス駆動では、各画素
は、１回の走査で信号電圧が与えられた後、次に走査が
行われるまでの１フレームの期間、電位を保持する必要
がある。しかしながら、画素容量１４だけでは一旦与え
られた電位を保持することができず、液晶４のリーク電
流やＴＦＴ１０のオフ電流、さらに各信号配線間の容量
カップリングの部分を介しての交流成分の漏れなどで、
画素電位は変化してしまう。画素容量１４での画素電位
の変化は、表示品質の劣化を招く。表示の劣化を抑制す
るために、画素容量１４と並列に補助容量１５が配置さ
れる。画素容量１４の両端の電位差は、補助容量１５を
設けることによって、変化が少ないようにすることがで
きる。
【０００７】図９は、図７に示すアクティブマトリクス
型液晶表示装置１のゲート信号配線１１およびコモン信
号線１６を駆動する信号波形の概要を示す。補助容量配
線１３は、コモン信号線１６と接続されているので、Ｃ
ｏｍ信号とＣｓ信号とは同等である。図９（ａ）はゲー
ト信号配線１１に印加されるゲート信号を示し、図９
（ｂ）はコモン信号線１６に印加されるコモン信号を示
し、図９（ｃ）はゲート信号およびコモン信号を重合わ
せた状態を示す。液晶４に直流バイアスを印加し続ける
と、表示特性が劣化する。このため、ソース信号配線１
２を介して与えるデータ信号は、１フレームまたは１走
査線周期毎に反転する駆動方法が採られる。図９では、
１走査線周期毎に反転する１Ｈ反転駆動の例が示されて
いる。また、ＴＦＴ１０をオフ状態にするゲート信号
は、１走査線周期毎にＶｇｌ＋とＶｇｌ−との２つのレ
ベル間で変化させるようにしている。
【０００８】特公平６−４６３５１号公報には、アクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法として、アク
ティブマトリクスのスイッチング素子となるトランジス
タを非導通状態にする期間で、ゲート信号を、少なくと
も２つのレベル間でフィールド毎に切換える構成が開示
されている。これによって、トランジスタが不良であっ
て、ゲート信号が直接画素電極に印加されるような場合
に、表示欠陥が生じる影響を目立たなくすることができ
る。
【０００９】液晶表示装置の表示方法には、液晶間の電
圧無印加時に白表示になるノーマリホワイト方式と、電
圧無印加時に黒表示になるノーマリブラック方式があ
る。一般的には、コントラスト比を大きく取ることがで
き、液晶セルの厚みの制御マージンが大きくなるノーマ
リホワイト方式が多く用いられている。
【００１０】図１０（ａ），（ｂ）に、ノーマリホワイ
ト方式とノーマリブラック方式とを、電極間の印加電圧
と透過率との対応関係で比較して示す。ノーマリホワイ
ト方式では、印加電圧が大きくなると、透過率が低下す
る。ノーマリブラック方式では、印加電圧が大きくなる
と、透過率が上昇する。それぞれの方式で、透過率が９
０％になる電圧が閾値電圧Ｖｔｈである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】アクティブマトリクス
型液晶表示装置１の製造コストは、その製造歩留まりに
よって大きく左右される。そのため、製造時の不良を低
減することはもちろん、多少の欠陥があっても、不良品
と見なされないようにすることが重要である。液晶表示
装置の欠陥には、線上に並ぶ画素について現れる線欠陥
と、個々の画素単位で現れる点欠陥とがある。点欠陥
は、常時白で表示される輝点と、常時黒で表示される黒
点とに分けられる。たとえば、液晶テレビなどのＡＶ機
器の場合では、線欠陥および輝点は非常に目立つので、
１カ所でもあると不良品となってしまう。一方、黒点は
あまり目立たないので、数個程度までは許容される。
【００１２】特公平６−４６３５１号公報の先行技術
は、アクティブマトリクスの欠陥に基づく白い点欠陥、
すなわち輝点を目立たなくし、かつ液晶に直流電圧がか
かって液晶が破壊されてしまうことを防ぐことを目的と
している。
【００１３】フレーム間の画素電位の変化を抑制するた
めに補助容量を設けるＣｓ ｏｎＣｏｍ構造のアクティ
ブマトリクス基板では、その構造上、画素電極と補助電
極配線との間のリークが発生しやすい。ノーマリホワイ
ト方式で表示を行う液晶表示装置では、補助容量にリー
クが発生すると、その画素についての欠陥は輝点となる
ため、製造歩留まりが大きく低下してしまう。特公平６
−４６３５１号公報では、補助容量のリークに伴う輝点
の対策については何も示されていない。特公平６−４６
３５１の方法では、液晶層には常に、“対向電極電位８
＞ゲートラインのオフ期間の電圧”となるような電圧が
印加されるため、液晶の信頼性改善の効果はない。（信
頼性改善のためには、液晶層に印加される電圧の極性を
切換える必要がある。）したがって、第２の期間のゲー
ト信号の電圧を２レベル以上にすることの意味はない。
輝点を目立たなくするために、レーザなどを用いて修正
し、黒点もしくは常時中間調を表示する点に変換する方
法も提案されている。しかしながら、確実に修正を行う
ためには、予め修正が可能なようなパターンを配置して
おく必要があり、このようなパターンを配置すれば、全
画素で開口率が低下し、画像の輝度が低下してしまう。
また、レーザなどを用いる修正の工程が必要となり、修
正のためのレーザなどの装置も必要となるため、製造コ
ストが上昇してしまう。
【００１４】本発明の目的は、補助容量のリークに基づ
く欠陥を目立たなくして、良品となる割合を高めること
ができるアクティブマトリクス型液晶表示装置およびそ
の駆動方法ならびに製造方法を提供することである
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の走査電
極配線および複数のデータ電極配線の交点にスイッチン
グ素子を介して画素電極がそれぞれ接続されるアクティ
ブマトリクス基板と、各画素電極に対向する対向電極が
形成される対向電極基板との間で液晶が挟まれて液晶表
示装置が形成され、アクティブマトリクス基板に各走査
電極配線と平行に補助容量配線が形成され、各画素電極
と補助容量配線との間に表示データ保持のための補助容
量がそれぞれ接続されるアクティブマトリクス型液晶表
示装置において、画素電極と補助容量配線とがリークし
た画素を含み、補助容量配線を、対向電極に印加する電
圧に対して、常に予め定める電位差が保たれるように駆
動する補助容量駆動回路を含むことを特徴とするアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置である。
【００１６】本発明に従えば、アクティブマトリクス基
板と対向電極基板との間で液晶が挟まれ、液晶表示装置
が形成される。アクティブマトリクス基板には、複数の
走査電極配線および複数のデータ電極配線の交点にスイ
ッチング素子を介して画素電極がそれぞれ接続される。
各走査電極配線には、平行に補助容量配線が形成され、
各画素電極と補助容量配線との間に表示データ保持のた
めの補助容量がそれぞれ接続される。補助容量配線を駆
動する補助容量駆動回路は、補助容量配線に対し、対向
電極に印加する電圧に対して、常に予め定める電位差を
保つように駆動する。補助容量が不良でリークが大きく
なると、画素電極には補助電極配線に印加される電圧と
ほぼ等しい電圧が与えられる。この電圧は、対向電極に
印加される電圧に対して予め定める電位差を保っている
ので、液晶表示装置としての表示モードの方式に応じ
て、欠陥が目立たなくするような電位差を保つようにす
れば、少数の欠陥が生じても、不良となる割合を少なく
して、良品率を向上させることができる。
【００１７】また本発明で前記液晶表示装置は、ノーマ
リホワイト方式で表示を行うように構成され、前記補助
容量駆動回路は、前記対向電極に対して前記液晶の閾値
電圧以上の電位差を保つように、前記補助容量配線を駆
動することを特徴とする。
【００１８】本発明に従えば、ノーマリホワイト方式で
表示を行う液晶表示装置で、補助容量配線を対向電極に
対して液晶の閾値以上の電位差を保つように駆動するの
で、欠陥を生じた画素が輝点として欠陥が目立つことを
防ぎ、良品率を向上させることができる。
【００１９】また本発明で前記液晶表示装置は、ノーマ
リブラック方式で表示を行うように構成され、前記補助
容量駆動回路は、前記対向電極に対して前記液晶の閾値
電圧未満の電位差を保つように、前記補助容量配線を駆
動することを特徴とする。
【００２０】本発明に従えば、ノーマリブラック方式で
表示を行う液晶表示装置で、補助容量配線を対向電極に
比較して液晶の閾値未満の電位差を保つように駆動する
ので、補助容量にリークなどが生じた画素について、常
に輝点となる状態を避けて、良品率を向上させることが
できる。
【００２１】また本発明で前記補助容量配線は、前記補
助容量を介して接続される画素電位差をスイッチング駆
動するスイッチング素子が前記交点で接続される走査電
極配線毎に分離され、前記補助容量駆動回路は、各補助
容量配線を、該走査電極配線の前段で駆動される走査電
極配線にオン信号が入力されるたびに、極性を反転して
駆動することを特徴とする。
【００２２】本発明に従えば、走査電極線毎に補助容量
配線を分離して、その走査電極配線の前段で駆動される
走査電極にオン信号が入力されるたびに、補助容量配線
を駆動する信号の極性を反転するので、リークなどで不
要となる補助容量を介して補助容量配線に印加される電
圧が与えられる画素電極に直流電圧がかからないように
して、液晶の劣化を防ぐことができる。
【００２３】また本発明は、画素電極と補助容量配線と
がリークした画素で、スイッチング素子と画素電極とは
切り離されていることを特徴とする。
【００２４】本発明に従えば、画素電極と補助容量配線
とがリークした画素で、スイッチング素子と画素電極と
は切り離されているので、欠陥をより目立たなくして良
品率を向上させることができる。
【００２５】さらに本発明は、複数の走査電極配線およ
び複数のデータ電極配線の交点にスイッチング素子を介
して画素電極がそれぞれ接続されるアクティブマトリク
ス基板と、各画素電極に対向する対向電極が形成される
対向電極基板との間で液晶が挟まれて液晶表示装置が形
成され、アクティブマトリクス基板に各走査電極配線と
平行に補助容量配線が形成され、各画素電極と補助容量
配線との間に表示データ保持のための補助容量がそれぞ
れ接続されるアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆
動方法において、画素電極と補助容量配線とがリークし
た画素を含み、該液晶表示装置を、ノーマリホワイト方
式で表示を行うように構成し、該補助容量配線を、該対
向電極に対して、液晶の閾値電圧以上の電位差を保つよ
うに駆動することを特徴とするアクティブマトリクス型
液晶表示装置の駆動方法である。
【００２６】本発明に従えば、ノーマリホワイト方式で
表示を行うアクティブマトリクス型液晶表示装置で、補
助容量を駆動する補助容量配線を、対向電極に対して液
晶の閾値電圧以上の電位差を保つように駆動するので、
補助容量にリークなどの不良が生じても、リークによっ
て画素電極と対向電極との間の電位差が減少して常時輝
点として表示する欠陥となることを防ぎ、強制的に黒点
化して、欠陥が目立たないようにすることができ、良品
率の向上を図ることができる。
【００２７】さらにまた本発明は、複数の走査電極配線
および複数のデータ電極配線の交点にスイッチング素子
を介して画素電極がそれぞれ接続されるアクティブマト
リクス基板と、各画素電極に対向する対向電極が形成さ
れる対向電極基板との間で液晶が挟まれて液晶表示装置
が形成され、アクティブマトリクス基板に各走査電極配
線と平行に補助容量配線が形成され、各画素電極と補助
容量配線との間に表示データ保持のための補助容量がそ
れぞれ接続されるアクティブマトリクス型液晶表示装置
の駆動方法において、画素電極と補助容量配線とがリー
クした画素を含み、該液晶表示装置を、ノーマリブラッ
ク方式で表示を行うように構成し、該補助容量配線を、
該対向電極に対して、液晶の閾値電圧未満の電位差を保
つように駆動することを特徴とするアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の駆動方法である。
【００２８】本発明に従えば、ノーマリブラック方式で
表示を行うアクティブマトリクス型液晶表示装置で、補
助容量を、対向電極の電圧に対して予め定める電位差だ
け液晶の閾値未満の電位差を保つように駆動するので、
補助容量にリークなどの不良が生じている画素の画素電
極と対向電極との間の電位差を補助容量信号線に印加す
る電位差に保って、液晶の閾値未満とするので、常に透
過率を低くして、輝点となって欠陥が目立つことはな
く、良品率を高めることができる。
【００２９】また本発明で前記補助容量配線は、前記補
助容量を介して接続される画素電極をスイッチング駆動
するスイッチング素子が、前記交点で接続される走査電
極配線毎に分離され、前記補助容量駆動回路は、各補助
容量配線を、該走査電極配線の前段で駆動される走査電
極配線にオン信号が入力されるたびに、極性を反転して
駆動することを特徴とする。
【００３０】本発明に従えば、点欠陥が目立たなくする
ように印加する電圧の極性がフレーム毎に変化するの
で、極流駆動を避けて、液晶の信頼性を向上させること
ができる。
【００３１】また本発明は、画素電極と補助容量配線と
がリークした画素で、スイッチング素子と画素電極とは
切り離されていることを特徴とする。
【００３２】本発明に従えば、画素電極と補助容量配線
とがリークした画素で、スイッチング素子と画素電極と
は切り離されているので、欠陥をより目立たなくして良
品率を向上させることができる。
【００３３】さらに本発明は、複数の走査電極配線およ
び複数のデータ電極配線の交点にスイッチング素子を介
して画素電極がそれぞれ接続されるアクティブマトリク
ス基板と、各画素電極に対向する対向電極が形成される
対向電極基板との間で液晶が挟まれて液晶表示装置が形
成され、アクティブマトリクス基板に各走査電極配線と
平行に補助容量配線が形成され、各画素電極と補助容量
配線との間に表示データ保持のための補助容量がそれぞ
れ接続されるアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
いて、補助容量配線に対し、対向電極に印加する電圧に
対して、常に予め定める電位差を保つように駆動する補
助容量駆動回路を含むことを特徴とするアクティブマト
リクス型液晶表示装置またはさらにその構成を限定した
アクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法であっ
て、前記アクティブマトリクス基板側の不良の有無を検
査し、不良があるときに、該不良の影響を受ける画素電
極を判定し、判定された画素電極に接続される補助容量
をリークさせることを特徴とするアクティブマトリクス
型液晶表示装置の製造方法である。
【００３４】本発明に従えば、アクティブマトリクス基
板側の不良の有無を検査して、不良があっても、不良の
影響を受ける画素電極に接続される補助容量をリークさ
せることによって、補助容量配線を駆動する電圧が対向
電極を駆動する電圧に対して予め定める電位差を保つよ
うにするので、アクティブマトリクス基板側の不良を直
接修正することなく、欠陥を目立たなくして良品率を向
上させることができる。
【００３５】また本発明は、前記判定された画素電極
と、この画素電極に接続されるスイッチング素子とを切
り離すことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置の製造方法である。
【００３６】本発明に従えば、不良の影響を受ける画素
電極と、この画素電極に接続されるスイッチング素子と
を切り離すので、欠陥をより目立たなくして良品率を向
上させることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
してのアクティブマトリクス型液晶表示装置１９の概略
的な電気的構成を示す。スイッチング素子であるＴＦＴ
２０は、走査信号線である複数のゲート信号配線２１
と、データ信号配線である複数のソース信号配線２２と
の交点にそれぞれ設けられる。ゲート信号配線２１とソ
ース信号配線２２との間は、ゲート絶縁膜で電気的に絶
縁されている。ゲート信号配線２１は、ＴＦＴ２０のゲ
ート電極に接続され、ソース信号配線２２は、ＴＦＴ２
０のソース電極に接続される。ゲート信号配線２１と平
行に、補助容量配線２３も設けられ、ソース信号配線２
２との間は、ゲート絶縁膜によって電気的に絶縁され
る。各ＴＦＴ２０のドレイン電極は、画素電極と対向電
極との間に形成される画素容量２４と、補助容量配線２
３との間に形成される補助容量２５とにそれぞれ接続さ
れる。ＴＦＴ２０、ゲート信号配線２１、ソース信号配
線２２、補助容量配線２３は、アクティブマトリクス基
板上に形成され、アクティブマトリクス基板に対向して
対向電極が形成される対向電極基板が配置される。対向
電極基板上には、対向電極が共通接続されるコモン信号
線２６が設けられる。本実施形態のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置１９では、補助容量配線２３をコモン
信号線２６とは別に、補助容量駆動回路２７によって駆
動する。
【００３８】図２は、図１の実施形態のアクティブマト
リクス型液晶表示装置１９に対する駆動方法を示す。図
２（ａ）はゲート信号配線２１に与えられるゲート信号
の波形を示し、図２（ｂ）はコモン信号線２６に与えら
れるコモン信号の波形を示し、図２（ｃ）は補助容量駆
動回路２７によって駆動される補助容量配線２３の信号
波形を示し、図２（ｄ）はゲート信号、コモン信号およ
び補助容量配線１３を駆動する信号波形を重ねて示す。
【００３９】図１および図２を参照して、ｎ行目の画素
配列に書込みを行う場合には、ｎ行目のゲート配線Ｇｎ
となるゲート信号配線２１のみにＴＦＴ２０が導通する
電位Ｖｇｈでオン信号を入力する。このときＧｎ以外の
ゲート配線には、ＴＦＴ２０が遮断する電位であるＶｇ
ｌのオフ信号を入力しておく。これによって、ｎ行目の
ＴＦＴ２０のみが選択的にオンになる。このとき各ソー
ス信号配線には、ｎ行目の画素に充電すべき電圧がソー
ス信号として与えられる。各画素の液晶層は、ソース信
号とコモン信号Ｃｏｍとの間の電位差が印加され、補助
容量２５は、ソース信号と補助容量駆動回路２７から補
助容量配線２３に印加される電圧との電位差によって充
電される。ｎ行目の画素配列への書込みが終了すると、
ゲート配線Ｇｎにはオフ信号が入力され、次に走査が行
われるゲート配線Ｇｎ＋１にオン信号が入力される。以
上のように順次ゲート配線を１つずつオンにする走査を
繰返すことによって、全ての画素に任意の信号電圧を与
えて充電することができる。画素電極と対向電極との間
の液晶層は、図１０に示すように、印加される電圧によ
って透過率が変化するので、アクティブマトリクス基板
の背面のバックライトからの光の透過状態を変化させ
て、任意の画像を表示することができる。
【００４０】図８に示すように、従来のアクティブマト
リクス型液晶表示装置１での駆動方法では、補助容量配
線１３とコモン信号線１６とが電気的に接続され、補助
容量配線１３にはコモン信号線１６に印加される対向電
極と同じ信号電圧が印加されている。このため、補助容
量１５のリークが大きくなると、画素容量１４の両端の
電位差が小さくなり、ノーマリホワイト方式で表示を行
う場合には、常に輝点が表示されてしまう。本実施形態
では、補助容量駆動回路２７によって、補助容量配線２
３は、コモン信号線２６に対して予め定める一定の電位
差を保つように駆動する。この電位差として、本実施形
態では、コモン信号線２６に与えるＣｏｍ信号に対して
たとえば２Ｖ低い電圧が補助容量配線２３に与えられる
ように設定する。コモン信号線２６は、１ゲート周期毎
に±２．５Ｖで変化しているので、補助容量配線２３を
駆動するＣｓ信号も、コモン信号線２６を駆動するＣｏ
ｍ信号の基準レベルに対してたとえば２Ｖ低い基準レベ
ルを中心に±２．５Ｖで変化させる。これによって、Ｔ
ＦＴ２０をスイッチング素子とするアクティブマトリク
ス型液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の欠陥に
起因して生じる輝点が減少するため、実質的な良品率を
向上させることができる。
【００４１】たとえば、図１に示す１つのＴＦＴ２０の
ドレイン電極５０に接続される画素電極に並列に接続さ
れている補助容量２５にリークが発生した場合、従来の
駆動方法では液晶層にかかる電圧が０Ｖとなって輝点が
生じる。本実施形態では、補助容量２５でリーク不良が
発生しても、画素電極には補助容量配線２３を駆動する
Ｃｓ信号が印加され、このＣｓ信号は対向電極を駆動す
るコモン信号線２６に印加されるＣｏｍ信号との間で−
２Ｖの電位差を常に有しているので、欠陥部分が輝点と
なることを避け、中間調の点として表示し、目立たなく
することができる。従来は、これらの輝点を修正するた
めに修正工程が必要となり、修正工程は複雑な作業を要
し、さらに専用の修正パターンを予めアクティブマトリ
クス基板上に設けたり、対向電極基板上に設けておく必
要があるので、液晶表示装置としての開口率が低下して
しまう。
【００４２】本実施形態では、液晶層の閾値電圧が１５
Ｖ程度であるので、コモン信号線２６に印加するコモン
信号Ｃｏｍと補助容量配線２３に印加されるＣｓ信号と
の電位差が−２Ｖで常に印加されることになり、中間調
の点として表示することができる。
【００４３】また、アクティブマトリクス側の不良、た
とえばＴＦＴ２０のオン不良やＴＦＴ２０と画素電極と
のコンタクト不良による輝点も、補助容量２５の部分を
レーザなどを用いて電気的にリークさせ、さらにドレイ
ン電極５０をレーザで切断して、スイッチング素子と画
素電極とを切り離し、補助容量配線２３を駆動する電圧
が画素電極に印加されるようにすることによって、ノー
マリホワイト型の液晶表示装置で輝点となるような画素
に対しても、中間調の点として、欠陥として目立ちにく
く、表示画像の品質に対する悪影響が出ないようにする
ことができる。従来は、これらの輝点となる欠陥の修正
は、修正工程として複雑な作業を要したり、専用の修正
パターンを予め設けておく必要があって開口率を犠牲に
しているけれども、本実施形態では補助容量２５のリー
クを大きくするような修正を行えばよいので、専用の修
正パターンを設ける必要がなく、開口率の低下を避ける
ことができる。
【００４４】また本実施形態では、液晶層の閾値電圧が
１５Ｖ程度であり、補助容量配線２３を駆動する電圧が
コモン信号線２６を駆動するＣｏｍに対して−２Ｖとな
るように設定しているけれども、補助容量配線２３に印
加する電圧は、コモン信号線２６に印加する電圧Ｃｏｍ
に対して、−１５Ｖ以下もしくは１５Ｖ以上であれば同
様の効果が得られる。また、液晶層がノーマリホワイト
方式で表示を行う場合には、閾値に関係なく本発明を適
用することができる。また、本実施形態では、コモン信
号線２６に与えるＣｏｍ信号を、１走査線周期毎に±
２．５Ｖで変化させているけれども、コモン信号Ｃｏｍ
信号を直流（ＤＣ）化した場合にも、同様の方法を適用
することができる。
【００４５】図３は、本発明の実施の他の形態としての
アクティブマトリクス型液晶表示装置２９の概略的な電
気的な構成を示す。本実施形態で、図１の実施形態に対
応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明は原
則として省略する。本実施形態で注目すべきは、補助容
量配線３３を補助容量２５が接続される画素容量２４を
１つの走査線として同時に選択するゲート信号配線２１
毎に分離し、図４に示すように１フレーム毎に極性を反
転して駆動することである。本実施形態では、図７に示
す従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置１の駆動
方法と同様に、ｎ行目の画素配列書込みを行う場合に、
ｎ行目のゲート配線Ｇｎに電位Ｖｇｈのオン信号を入力
する。このときＧｎ以外のゲート配線には、Ｖｇｌのオ
フ信号を入力する。１行目からｎ行目までの補助容量配
線３３には、コモン信号線２６のＣｏｍ信号よりも２Ｖ
低い電圧が印加される。また、ｎ＋１行目以降の補助容
量配線３３には、コモン信号線２６のＣｏｍ信号よりも
２Ｖ高い信号が入力される。ｎ行目のゲートへのオン信
号の入力と同期して、ｎ＋１行目の補助容量配線３３へ
の駆動信号がＣｏｍ＋２ＶからＣｏｍ−２Ｖに変化す
る。すなわち、前段のゲート信号線がオンになると、次
段の補助容量配線が反転駆動される。ｎ行目の画素配列
への書込みが終了すると、ゲート配線Ｇｎにはオフ信号
が入力され、ゲート配線Ｇｎ＋１にオン信号が入力され
る。このときには、ｎ＋１行目の補助容量配線３３のＣ
ｓ信号は、Ｃｏｍ＋２ＶからＣｏｍ−２Ｖに変化する。
液晶層は、直流電圧を印加し続けると、図１０に示すよ
うな透過率と印加電圧との関係を示すＶ−Ｔ特性が劣化
し、図１の実施形態で黒点化することができたはずの画
素でも輝点になってしまうおそれがある。しかしなが
ら、通常の使用用途では、図１の実施形態の方法でも充
分である。ただし特に厳しい環境で使用する場合や、信
頼性の低い液晶材料を使用する場合には、本実施形態の
方法で、黒点化した輝点画素の液晶層に印加される電圧
を、１フレーム周期毎に極性を変化させ、Ｖ−Ｔ特性の
劣化を避けることができる。
【００４６】図５は、本実施形態での駆動方法を示す。
図５（ａ）はゲート信号配線２１に印加する信号を示
し、図５（ｂ）はコモン信号線２６に印加する信号を示
し、図５（ｃ）は補助容量配線３３に印加する信号を示
し、図５（ｄ）は各信号を重ねて表示した状態を示す。
本実施形態では、補助容量配線３３を、各ゲート信号配
線２１毎に分離して、１フレーム周期毎に極性を反転し
て駆動するので、Ｖ−Ｔ特性の劣化を避けることができ
る。
【００４７】図６は、図１または図３に示す実施形態の
アクティブマトリクス型液晶表示装置１９，２９を用い
て、アクティブマトリクス側の不良に起因する全ての輝
点を、レーザによって修正することができる製造工程の
概要を示す。ステップｓ１から製造工程が開始され、ス
テップｓ２では、ＴＦＴ２０、ゲート信号配線２１、ソ
ース信号配線２２、補助容量配線２３，３３、画素容量
２４などを形成したアクティブマトリクス基板を製造す
る。ステップｓ３で、製造されたアクティブマトリクス
基板の検査を行う。ステップｓ４で、検査の結果、不良
があるか否かを判断する。不良があると判断されるとき
には、レーザを用いて修正を行う。ステップｓ４で不良
がないと判断されるとき、またはステップｓ５でレーザ
の修正を終了した後は、ステップｓ６でアクティブマト
リクス型液晶表示装置１９，２９を組立て、ステップｓ
７で製造を終了する。各実施形態のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置１９，２９では、補助容量２５をリー
クさせることによって、アクティブマトリクス基板に起
因するノーマリホワイト方式での輝点の不良も目立たな
くして、歩留まりの向上を図ることができる。なお、液
晶表示装置としてノーマリブラック方式の表示を行う際
には、同様にして黒点を中間色表示に変化させて歩留ま
りを向上させることができる。また、レーザによる修正
は、補助容量２５をリークさせるだけでよいので、設備
を簡略化することができる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置で、画素電位差の変化を抑
制するために用いる補助容量を駆動する電圧を、対向電
極の電圧に対して、予め定める電位差を保つように駆動
することによって、補助容量にリークが生じる画素で
も、欠陥として目立ちにくくすることができ、良品率を
向上させることができる。
【００４９】また本発明によれば、ノーマリホワイト型
の液晶表示装置で、輝点となる欠陥を、目立たなくして
良品率を高めることができる。
【００５０】また本発明によれば、ノーマリブラック方
式で表示を行う液晶表示装置で、常に輝点となるような
画素を中間調や黒点として表示し、欠陥として目立ちに
くくすることができる。
【００５１】また本発明によれば、補助容量を駆動する
ために印加する電圧の極性は、フレーム毎に反転するの
で、直流による駆動を避けて、液晶層の寿命を伸ばし、
信頼性を高めることができる。
【００５２】また本発明によれば、画素電極と補助容量
配線とがリークした画素で、スイッチング素子と画素電
極とは切り離されているので、欠陥をより目立たなくし
て良品率を高めることができる。
【００５３】さらに本発明によれば、ノーマリホワイト
方式の液晶表示装置で、輝点となる欠陥を目立たなくし
て、良品率を高めることができる。
【００５４】さらにまた本発明によれば、ノーマリブラ
ック方式の液晶表示装置で、常に輝点となる欠陥を目立
たなくして、良品率の向上を図ることができる。
【００５５】また本発明によれば、補助容量を介して画
素電極を駆動する信号の極性を１フレーム毎に変化させ
て、直流駆動による液晶の劣化を避けることができる。
【００５６】また本発明によれば、画素電極と補助容量
配線とがリークした画素で、スイッチング素子と画素電
極とは切り離されているので、欠陥をより目立たなくし
て良品率を高めることができる。
【００５７】さらに本発明によれば、アクティブマトリ
クス側の欠陥による画素の不良も、補助容量のリークを
増やす修正で救済し、アクティブマトリクス型液晶表示
装置としての良品率を高めることができる。
【００５８】また本発明によれば、不良の影響を受ける
画素電極と、この画素電極に接続されるスイッチング素
子とを切り離すので、欠陥をより目立たなくして良品率
を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態のアクティブマトリクス
型液晶表示装置１９の概略的な電気的構成を示す等価回
路図である。
【図２】図１のアクティブマトリクス型液晶表示装置１
９の駆動方法を示す信号波形図である。
【図３】本発明の実施の他の形態としてのアクティブマ
トリクス型液晶表示装置２９の概略的な電気的構成を示
す等価回路図である。
【図４】図３のアクティブマトリクス型液晶表示装置２
９で、補助容量配線３３を駆動する信号の極性を変化さ
せる状態を示す信号波形図である。
【図５】図３の実施形態のアクティブマトリクス型液晶
表示装置２９の駆動方法を示す信号波形図である。
【図６】図１または図３に示すアクティブマトリクス型
液晶表示装置１９，２９を製造する工程の概要を示すフ
ローチャートである。
【図７】従来からのアクティブマトリクス型液晶表示装
置１の概略的な構成を示す断面図である。
【図８】図１のアクティブマトリクス型液晶表示装置１
の概略的な電気的構成を示す等価回路図である。
【図９】図８のアクティブマトリクス型液晶表示装置の
駆動方法を示す信号波形図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、液晶表示装置として一般
的なノーマリホワイト方式とノーマリブラック方式と
を、印加電圧と透過率との関係で比較して示すグラフで
ある。
【符号の説明】
１９，２９ アクティブマトリクス型液晶表示装置 ２０ ＴＦＴ ２１ ゲート信号配線 ２２ ソース信号配線 ２３，３３ 補助容量配線 ２４ 画素容量 ２５ 補助容量 ２６ コモン信号線 ２７ 補助容量駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 昌也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA32 NC18 NC21 NC34 NC35 NC65 ND31 ND53 NH12 5C006 AA16 AC24 AF42 AF51 AF53 AF78 BB16 FA22 FA36 5C080 AA10 BB05 DD28 DD30 EE25 EE29 FF11 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 JJ07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の走査電極配線および複数のデータ
    電極配線の交点にスイッチング素子を介して画素電極が
    それぞれ接続されるアクティブマトリクス基板と、各画
    素電極に対向する対向電極が形成される対向電極基板と
    の間で液晶が挟まれて液晶表示装置が形成され、アクテ
    ィブマトリクス基板に各走査電極配線と平行に補助容量
    配線が形成され、各画素電極と補助容量配線との間に表
    示データ保持のための補助容量がそれぞれ接続されるア
    クティブマトリクス型液晶表示装置において、 画素電極と補助容量配線とがリークした画素を含み、 補助容量配線を、対向電極に印加する電圧に対して、常
    に予め定める電位差が保たれるように駆動する補助容量
    駆動回路を含むことを特徴とするアクティブマトリクス
    型液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記液晶表示装置は、ノーマリホワイト
    方式で表示を行うように構成され、 前記補助容量駆動回路は、前記対向電極に対して前記液
    晶の閾値電圧以上の電位差を保つように、前記補助容量
    配線を駆動することを特徴とする請求項１記載のアクテ
    ィブマトリクス型液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記液晶表示装置は、ノーマリブラック
    方式で表示を行うように構成され、 前記補助容量駆動回路は、前記対向電極に対して前記液
    晶の閾値電圧未満の電位差を保つように、前記補助容量
    配線を駆動することを特徴とする請求項１記載のアクテ
    ィブマトリクス型液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記補助容量配線は、前記補助容量を介
    して接続される画素電位差をスイッチング駆動するスイ
    ッチング素子が前記交点で接続される走査電極配線毎に
    分離され、 前記補助容量駆動回路は、各補助容量配線を、該走査電
    極配線の前段で駆動される走査電極配線にオン信号が入
    力されるたびに、極性を反転して駆動することを特徴と
    する請求項１〜３のいずれかに記載のアクティブマトリ
    クス型液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記画素電極と補助容量配線とがリーク
    した画素で、スイッチング素子と画素電極とは切り離さ
    れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
    載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 複数の走査電極配線および複数のデータ
    電極配線の交点にスイッチング素子を介して画素電極が
    それぞれ接続されるアクティブマトリクス基板と、各画
    素電極に対向する対向電極が形成される対向電極基板と
    の間で液晶が挟まれて液晶表示装置が形成され、アクテ
    ィブマトリクス基板に各走査電極配線と平行に補助容量
    配線が形成され、各画素電極と補助容量配線との間に表
    示データ保持のための補助容量がそれぞれ接続されるア
    クティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法におい
    て、 画素電極と補助容量配線とがリークした画素を含み、 該液晶表示装置を、ノーマリホワイト方式で表示を行う
    ように構成し、 該補助容量配線を、該対向電極に対して、液晶の閾値電
    圧以上の電位差を保つように駆動することを特徴とする
    アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
  7. 【請求項７】 複数の走査電極配線および複数のデータ
    電極配線の交点にスイッチング素子を介して画素電極が
    それぞれ接続されるアクティブマトリクス基板と、各画
    素電極に対向する対向電極が形成される対向電極基板と
    の間で液晶が挟まれて液晶表示装置が形成され、アクテ
    ィブマトリクス基板に各走査電極配線と平行に補助容量
    配線が形成され、各画素電極と補助容量配線との間に表
    示データ保持のための補助容量がそれぞれ接続されるア
    クティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法におい
    て、 画素電極と補助容量配線とがリークした画素を含み、 該液晶表示装置を、ノーマリブラック方式で表示を行う
    ように構成し、 該補助容量配線を、該対向電極に対して、液晶の閾値電
    圧未満の電位差を保つように駆動することを特徴とする
    アクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
  8. 【請求項８】 前記補助容量配線は、前記補助容量を介
    して接続される画素電極をスイッチング駆動するスイッ
    チング素子が、前記交点で接続される走査電極配線毎に
    分離され、 前記補助容量駆動回路は、各補助容量配線を、該走査電
    極配線の前段で駆動される走査電極配線にオン信号が入
    力されるたびに、極性を反転して駆動することを特徴と
    する請求項５または６記載のアクティブマトリクス型液
    晶表示装置の駆動方法。
  9. 【請求項９】 前記画素電極と補助容量配線とがリーク
    した画素で、スイッチング素子と画素電極とは切り離さ
    れていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記
    載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜４のいずれかに記載のアク
    ティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法であって、 前記アクティブマトリクス基板側の不良の有無を検査
    し、 不良があるときに、該不良の影響を受ける画素電極を判
    定し、 判定された画素電極に接続される補助容量をリークさせ
    ることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装
    置の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記判定された画素電極と、この画素
    電極に接続されるスイッチング素子とを切り離すことを
    特徴とする請求項１０記載のアクティブマトリクス型液
    晶表示装置の製造方法。
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