JP2008309884A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an active matrix liquid crystal display device.
近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)などの液晶表示装置が多く用いられている。液晶表示装置としては、例えばマトリクス状に配列した複数の画素を個々に走査して表示を行うアクティブマトリクス方式が主流となっている。 In recent years, liquid crystal display devices such as a liquid crystal display (LCD) are often used as display monitors for liquid crystal televisions, notebook computers, car navigation systems, and the like. As a liquid crystal display device, for example, an active matrix method in which a plurality of pixels arranged in a matrix is individually scanned and displayed is mainstream.
このようなアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、例えば、図18に示したように、画素ごとに設けられたTFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)素子100と、このTFT素子100に接続される表示素子としての液晶素子110と、TFT素子100のオンオフを切り替えるためのゲート線G1と、このゲート線G1に直交するように設けられ、各画素に画像信号を伝達するためのデータ線D1とを備えている。この他にも、様々な構成の液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1〜5)。
例えば、特許文献1,2には、図19,図20に示したように、TFT素子100やゲート線G1が配置されるTFT基板130に対向して設けられる対向基板140側にデータ線D2を形成することにより、製造上の歩留まりを向上させた技術が提案されている。
For example, in
また、特許文献3〜5には、図21,図22に示したように、一つの画素を更に複数のサブ画素に分割することにより、視野角特性を向上させた技術が提案されている。図21では、液晶素子110Aと液晶素子110Bが並列接続された構成となっており、液晶素子110Bは容量素子111Bと直列に接続された構成となっている。図22では、サブ画素ごとに、TFT素子100A,100Bを設け、それぞれにゲート線G1a,G1bが接続された構成となっている。
In
しかしながら、ゲート線とデータ線との層間短絡を抑制して歩留りを向上させると同時に、良好な視野角特性を確保することが可能な液晶表示装置の構成は提案されておらず、その実現が望まれていた。 However, a configuration of a liquid crystal display device capable of improving the yield by suppressing the interlayer short circuit between the gate line and the data line and at the same time ensuring a good viewing angle characteristic has not been proposed, and its realization is desired. It was rare.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、製造上の歩留りを向上させると同時に、良好な視野角特性を確保することが可能な液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of improving manufacturing yield and ensuring good viewing angle characteristics.
本発明による液晶表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置されたものであって、対向配置された一対の基板と、一対の基板の一の基板上に画素ごとに設けられたTFT素子と、一の基板上に設けられ、各TFT素子の第1の電極に接続されると共に、各TFT素子のオンオフを選択的に切り替えるためのゲート線と、他の基板上に設けられ、各画素に画像信号を伝達するためのデータ線とを備えている。各画素は、TFT素子に対して並列に接続された複数のサブ画素を有し、複数のサブ画素はそれぞれ、液晶素子と、電位差を発生させる電位差発生素子とを直列に接続して構成され、電位差発生素子の電位差はサブ画素ごとに異なっている A liquid crystal display device according to the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix, a pair of substrates opposed to each other, and a TFT element provided for each pixel on one substrate of the pair of substrates. , Provided on one substrate, connected to the first electrode of each TFT element, and provided on another substrate with a gate line for selectively switching on / off of each TFT element. And a data line for transmitting an image signal. Each pixel has a plurality of sub-pixels connected in parallel to the TFT element, and each of the plurality of sub-pixels is configured by connecting a liquid crystal element and a potential difference generating element that generates a potential difference in series. The potential difference of the potential difference generating element is different for each subpixel.
なお、サブ画素において、液晶素子と直列に接続される電位差発生素子の電位差は0(ゼロ)であってもよいものとする。 Note that in the sub-pixel, the potential difference of the potential difference generating element connected in series with the liquid crystal element may be 0 (zero).
本発明による液晶表示装置では、対向配置された一対の基板の一方の基板にゲート線が設けられ、他方の基板にデータ線が設けられていることにより、ゲート線とデータ線とが同一の基板に設けられている場合と異なり、層間短絡が生じることがない。一方、一つの画素において、TFT素子に複数のサブ画素が互いに並列に接続されていることにより、TFT素子を介して伝達される映像信号により、各サブ画素には同一の電位差が発生する。このとき、各サブ画素が、液晶素子と、電位差を発生させる電位差発生素子とを直列に接続してなり、その電位差がサブ画素ごとに異なっていることにより、各液晶素子に対してサブ画素ごとに異なる駆動電圧が印加される。よって、正面方向と斜め方向における各階調での輝度の差が小さくなる。 In the liquid crystal display device according to the present invention, the gate line is provided on one substrate of the pair of substrates arranged opposite to each other, and the data line is provided on the other substrate, so that the gate line and the data line are the same substrate. Unlike the case provided in the case, no short circuit between layers occurs. On the other hand, in one pixel, a plurality of subpixels are connected in parallel to the TFT element, so that the same potential difference is generated in each subpixel due to a video signal transmitted through the TFT element. At this time, each sub-pixel is formed by connecting a liquid crystal element and a potential difference generating element that generates a potential difference in series, and the potential difference varies from sub-pixel to sub-pixel. Different drive voltages are applied to the. Therefore, the difference in luminance at each gradation in the front direction and the oblique direction is reduced.
本発明の液晶表示装置によれば、対向配置された一対の基板の一方の基板にゲート線が設けられ、他方の基板にデータ線が設けられるようにしたので、ゲート線とデータ線との層間短絡をなくすことができる。また、一つの画素において、TFT素子に複数のサブ画素が並列に接続され、各サブ画素が液晶素子と電位差を発生させる電位差発生素子とを直列に接続して構成され、電位差がサブ画素ごとに異なるようにしたので、各液晶素子に対してサブ画素ごとに異なる電圧が印加され、正面方向と斜め方向における各階調での輝度の差が小さくなる。従って、製造上の歩留りを向上させると同時に、視野角特性を向上させることが可能となる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, since the gate line is provided on one of the pair of substrates arranged opposite to each other and the data line is provided on the other substrate, the interlayer between the gate line and the data line is provided. Short circuit can be eliminated. Further, in one pixel, a plurality of subpixels are connected in parallel to the TFT element, and each subpixel is configured by connecting a liquid crystal element and a potential difference generating element that generates a potential difference in series, and the potential difference is determined for each subpixel. Since they are different, different voltages are applied to the respective liquid crystal elements for each sub-pixel, and the difference in luminance at each gradation in the front direction and the oblique direction is reduced. Therefore, it is possible to improve the viewing angle characteristics while improving the manufacturing yield.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る液晶表示パネル1を備えた液晶表示装置の全体構成を示す図である。この液晶表示装置は、例えば、液晶表示パネル1と、バックライト部30と、画像処理部31と、フレームメモリ32と、ゲートドライバ33と、データドライバ34と、タイミング制御部35と、バックライト駆動部36とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device including a liquid
液晶表示パネル1は、ゲートドライバ33から供給される駆動信号によって、データドライバ34から伝達される映像信号Diに基づいて映像表示を行うものであり、マトリクス状に配置された複数の画素P1を有し、これらの画素P1ごとに駆動が行われるアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルである。この画素P1の具体的な構成については後述する。
The liquid
バックライト部30は、液晶表示パネル1に光を照射する光源であり、例えば、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極傾向ランプ)や、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)などを含んで構成されている。
The
画像処理部31は、外部からの映像信号S1に対して所定の画像処理を施すことにより、RGB信号である映像信号S2を生成するものである。
The
フレームメモリ32は、画像処理部31から供給される映像信号S2をフレーム単位で画素Pごとに記憶するものである。
The
タイミング制御部35は、ゲートドライバ33、データドライバ34およびバックライト駆動部36の駆動タイミングを制御するものである。また、バックライト駆動部36は、タイミング制御部35のタイミング制御に従って、バックライト部30の点灯動作を制御するものである。
The
以下、図2〜4を参照して、各画素P1の具体的な構成について説明する。但し、図2〜図4は、この液晶表示パネル1の一つの画素P1を示すものであり、図2は等価回路図、図3は平面図、図4は図3のI−I線における矢視断面図である。液晶表示パネル1は、画素P1ごとに設けられたTFT素子10と、TFT素子10にそれぞれ接続されるゲート線Gと、データ線Dと、共通接続線Cとを備えている。各画素P1は、例えば、赤(R;Red)、緑(G;Green)、青(B;Blue)の基本色のいずれかを表示するようになっており、更に2つのサブ画素PA,PBに分割されている。
Hereinafter, a specific configuration of each pixel P1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 show one pixel P1 of the liquid
まず、図2を参照して、画素P1の等価回路について説明する。等価回路において、画素P1は、TFT素子10と、液晶素子11Aと、液晶素子11Bと、容量素子12Bとから構成されている。
First, an equivalent circuit of the pixel P1 will be described with reference to FIG. In the equivalent circuit, the pixel P1 includes a
TFT素子10は、例えば、MOS−FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)により構成され、3つの電極、ゲート、ソースおよびドレインを有している。このTFT素子10は、サブ画素PA,PBに対して、映像信号S3を供給するためのスイッチング素子として機能している。TFT素子10では、ゲートがゲート線Gに接続され、残る2つの電極のうち一方、例えばドレインが容量素子12Bの一端および液晶素子11Aの一端に接続され、例えばソースが配線Lを介して共通接続線Cに接続されている。但し、TFT素子10のソースが容量素子12Bの一端および液晶素子11Aの一端に接続され、ドレインが配線Lを介して共通接続線Cに接続されるような構成としてもよい。
The
液晶素子11A,11Bは、一対の基板間に液晶層を封止してなり、TFT素子10を介して供給される信号電圧に応じて表示のための動作を行う表示素子として機能するものである。液晶素子11Aの他端および液晶素子11Bの他端はデータ線に接続されている。
The
容量素子12Bは、両端間に電位差を発生させる電位差発生素子の一例であり、具体的には、電荷を蓄積させる誘電体を含んで構成され、容量素子12Bの他端は液晶素子11Bの一端に接続されている。なお、サブ画素PAにおいては、容量素子(電位差発生素子)を設けておらず、容量素子の容量が0(ゼロ)である状態と等価となっている。このような構成により、画素P1内において、液晶素子11Aがサブ画素PAを構成し、液晶素子11Bと容量素子12Bがサブ画素PBを構成するようになっている。
The
次に、図3および図4を参照して、画素P1の具体的な構成について説明する。画素P1では、TFT基板13と対向基板14とが対向して配置され、これらの間に液晶層LCが封止された構成となっている。
Next, a specific configuration of the pixel P1 will be described with reference to FIGS. In the pixel P1, the
まず、TFT基板13側の構成について説明する。TFT基板13側には、TFT素子10、ゲート線G、共通接続線C、配線L、サブ画素電極11A−1,11B−1が設けられている。TFT素子10は、TFT基板13上に、ゲート電極10−1と、ゲート絶縁膜16を介して設けられたソース電極10−2、ドレイン電極10−3およびアモルファスシリコン(α−Si)層10−4とを有している。また、TFT素子10を覆うように絶縁層15が設けられ、この絶縁膜15上にサブ画素電極11A−1,11B−1が形成されている。なお、図3におけるTFT素子10のゲート電極10−1が、ゲート線Gに対応しており、このゲート電極10−1と同一層内に平行して共通接続線Cが設けられている。
First, the configuration on the
サブ画素電極11A−1は、コンタクトホール11A−2を有しており、このコンタクトホール11A−2を介して、TFT素子10のドレイン電極10−3(配線L1)に接続されている。一方、サブ画素電極11B−1には、上記のようなコンタクトホールが設けられていない。このため、サブ画素電極11B−1は、TFT素子10(ドレイン電極10−3)に接続された配線L1に対して絶縁層15を介して接続されることとなる。これにより、サブ画素電極11B−1、配線L1、およびこれらによって挟まれた絶縁層15に対応する領域が、容量素子12Bとなる。
The
次に、対向基板14側の構成について説明する。対向基板14側には、データ線Dが画素P1の全面にわたって形成されている。このデータ線Dは、サブ画素電極11A−1,11B−1に対向して配置される対向電極としても機能するようになっている。これにより、サブ画素電極11A−1、データ線D、およびこれらに挟まれた液晶層LCに対応する領域が、図2に示した液晶素子11Aとなり、サブ画素電極11B−1、データ線D、およびこれらに挟まれた液晶層LCに対応する領域が液晶素子11Bとなる。
Next, the configuration on the
次に、図1〜図5(A),(B)を参照して、本実施の形態に係る液晶表示パネル1の作用、効果について説明する。但し、図5(A),(B)は、階調に対する輝度レベルを示すガンマ特性の一例を表す特性図であり、(A)図はサブ画素を含まない従来の画素、(B)図は画素P1について示したものである。
Next, operations and effects of the liquid
この液晶表示パネル1では、図1に示したように、外部から供給された映像信号S1が画像処理部31により画像処理され、各画素P1用の映像信号S2が生成される。この映像信号S2は、フレームメモリ32において記憶され、映像信号S3として、データドライバ34へ供給される。このようにして供給された映像信号S3に基づいて、ゲートドライバ33およびデータドライバ34から出力される各画素P1内への駆動電圧によって、各画素P1ごとに線順次表示駆動動作がなされる。具体的には、ゲートドライバ33からゲート線Gを介して供給される選択信号に応じて、TFT素子10のオンオフが切り替えられ、データ線Dと画素P1を選択的に導通するようになっている。これにより、バックライト部30からの照明光が液晶表示パネル1により変調され、表示光として出力される。
In the liquid
特に、対向配置された一対の基板のうち、TFT基板13上にゲート線Gが設けられ、対向基板14上にデータ線Dが設けられていることにより、従来の構成(図16)のようにゲート線とデータ線とが同一の基板に設けられている場合と異なり、層間短絡が生じることがない。
In particular, the gate line G is provided on the
一方、一つの画素P1において、TFT素子10にサブ画素PA,PBが互いに並列に接続されていることにより、ゲート線Gおよびデータ線DからTFT素子10を介して伝達された映像信号によって、各サブ画素PA,PBには同一の電位差が発生する(同一の階調状態となる)。このとき、サブ画素PAでは、液晶素子11Aに対して容量素子が接続されておらず(容量が0(ゼロ)の容量素子が接続され)、サブ画素PBでは、液晶素子11Bと容量素子12Bとを直列に接続してなることにより、液晶素子11Bを駆動する電圧VBは、次式(1)で表される。但し、CCを容量素子12Bの容量、Clcbを液晶素子11Bの液晶容量とする。式(1)に示したように、容量CCの大きさを調整することで、各液晶素子11A,11Bには、互いに異なる駆動電圧が印加されることとなる。
VB=(CC/Clcb+CC)VA ・・・・・・(1)
On the other hand, in one pixel P1, the sub-pixels P A and P B are connected to the
V B = (C C / C lcb + C C ) V A (1)
ここで、例えば、VA(Vertical Alignment)モードの液晶表示装置では、図5に示したように、ガンマ特性(階調に対する輝度特性)において、正面方向に比べて斜め60°方向におけるガンマ曲線は、低階調から中階調にかけて急峻になる傾向がある。このため、特に低階調から中階調にかけては、正面方向と斜め方向とで明るさが異なり、斜め60°方向から画面を観たときに画像が白っぽく映るという現象が生じてしまう。 Here, for example, in a VA (Vertical Alignment) mode liquid crystal display device, as shown in FIG. 5, the gamma characteristic (luminance characteristic with respect to gradation) has a gamma curve in a 60 ° oblique direction compared to the front direction. There is a tendency to become steep from a low gradation to a middle gradation. For this reason, in particular, from the low gradation to the middle gradation, the brightness differs between the front direction and the oblique direction, and a phenomenon occurs in which the image appears whitish when the screen is viewed from the oblique 60 ° direction.
これに対し、本実施の形態では、同一の階調状態において、一つの画素P1内の液晶素子11A,11Bには、互いに異なる駆動電圧が印加される。このため、斜めから見たときのガンマの変動は2つのサブ画素PA,PBに対応して2箇所に分散される。このとき、一つの画素P1内で画素電極がサブ画素電極11A−1,11B−1に分割されていることで、各サブ画素電極の平面積が小さくなるため、それぞれのガンマの変動成分も分散により小さくなる。よって、正面方向と斜め方向における各階調での輝度の差が小さくなり、視野角特性が向上する。
On the other hand, in the present embodiment, different driving voltages are applied to the
このように、液晶表示パネル1では、ゲート線Gとデータ線Dとがそれぞれ異なる基板上に設けられていることにより、層間短絡をなくし、製造上の歩留りを向上させることが可能となる。また、一つの画素P1内を複数のサブ画素に分割し、各サブ画素内の液晶素子にサブ画素ごとに容量の異なる容量素子を直列接続させることで、各液晶素子には、それぞれ異なる駆動電圧が印加される。これにより、正面方向と斜め方向とにおける輝度の差が小さくなり、視野角特性が向上する。従って、製造上の歩留りを向上させると同時に、良好な視野角特性を確保することが可能な液晶表示装置を実現できる。
As described above, in the liquid
次に、本実施の形態の液晶表示パネル1の変形例(変形例1,2)について説明する。以下の変形例では、液晶表示パネル1の画素P1以外は、上記実施の形態と同様の構成を有しているため、上記と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略するものとする。
Next, modified examples (modified examples 1 and 2) of the liquid
(変形例1)
図6〜図8は、本実施の形態の変形例1に係る液晶パネルの一つの画素P2を示す図である。但し、図6は等価回路図、図7は平面図、図8は図7のI−I線における矢視断面図を示したものである。図6に示したように、画素P2は、TFT素子10と、液晶素子11Cと、液晶素子11Dと、容量素子12Dとから構成されている。液晶素子11Cがサブ画素PCを構成し、液晶素子11Dと容量素子12Dとがサブ画素PDを構成している。
(Modification 1)
6 to 8 are diagrams showing one pixel P2 of the liquid crystal panel according to the first modification of the present embodiment. 6 is an equivalent circuit diagram, FIG. 7 is a plan view, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. As shown in FIG. 6, the pixel P2 includes a
画素P2では、TFT素子10のゲートがゲート線Gに接続され、残る2つの端子のうち一方、例えばドレインが液晶素子11Cの一端および液晶素子11Dの一端に接続され、例えばソースが配線Lを介して共通接続線Cに接続されている。但し、TFT素子10のソースが液晶素子11Cの一端および液晶素子11Dの一端に接続され、ドレインが配線Lを介して共通接続線Cに接続されるような構成としてもよい。また、液晶素子11Cの他端はデータ線Dに接続され、液晶素子11Dの他端は容量素子12Dの一端に接続され、容量素子Dの他端はデータ線Dに接続されている。なお、サブ画素PCにおいては、容量素子(電位差発生素子)を設けておらず、容量素子の容量が0(ゼロ)である状態と等価となっている。
In the pixel P2, the gate of the
次に、図7および図8を参照して、画素P2の具体的な構成について説明する。画素P2は、サブ画素PC,PDに対して共通の画素電極21が設けられ、容量素子12Dが対向基板14側に形成されていること以外は、上記実施の形態の画素P1と同様の構成を有している。従って、同一の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
Next, a specific configuration of the pixel P2 will be described with reference to FIGS. The pixel P2 is the same as the pixel P1 in the above embodiment except that the
画素電極21は、コンタクトホール21Cを有しており、このコンタクトホール21Cを介して、TFT素子10のドレイン電極10−3と接続されている。また、対向基板14側のデータ線D上には、容量素子12Dが形成されている。これにより、容量素子12Dに対向する領域がサブ画素PDとなり、容量素子12Dに対向しない領域がサブ画素PCとなる。
The
(変形例2)
図9は、本実施の形態の変形例2に係る液晶パネルの一つの画素P3を示す図である。図9に示したように、画素P3は、TFT素子10と、液晶素子11Eと、容量素子12Eと、液晶素子11Fと、容量素子12Fとから構成されている。液晶素子11Eと容量素子12Eとがサブ画素PEを構成し、液晶素子11Fと容量素子12Fとがサブ画素PFを構成している。本変形例では、容量素子12Eの容量と、容量素子12Fの容量とが、互いに異なっている。
(Modification 2)
FIG. 9 is a diagram showing one pixel P3 of the liquid crystal panel according to the second modification of the present embodiment. As shown in FIG. 9, the pixel P3 includes a
画素P3では、TFT素子10のゲートがゲート線Gに接続され、残る2つの端子のうち一方、例えばドレインが容量素子12Eの一端および容量素子12Fの一端に接続され、例えばソースが配線Lを介して共通接続線Cに接続されている。但し、TFT素子10のソースが容量素子12Eの一端および容量素子12Fの一端に接続され、ドレインが配線Lを介して共通接続線Cに接続されるような構成としてもよい。そして、容量素子12Eの他端が液晶素子11Eの一端に接続され、容量素子12Fの他端が液晶素子11Fの一端に接続されている。液晶素子11Eの他端および液晶素子11Fの他端は、データ線Dに接続されている。
In the pixel P3, the gate of the
このように、画素P3は、液晶素子11E,11Fに、互いに容量の異なる容量素子12E,12Fがそれぞれ直列に接続されている構成であってもよい。このような構成の場合も、サブ画素PE,PFごとに、容量素子12E,12Fの各容量を適宜調整することにより、各液晶素子11E,11Fに対して異なる駆動電圧を印加することができる。 As described above, the pixel P3 may have a configuration in which the capacitive elements 12E and 12F having different capacitances are connected in series to the liquid crystal elements 11E and 11F, respectively. In the case of such a configuration, the sub-pixel P E, for each P F, by appropriately adjusting the capacitance element 12E, the capacitance of each of 12F, the liquid crystal element 11E, is possible to apply different driving voltages to 11F it can.
[第2の実施の形態]
図10〜図13は、本発明の第2の実施の形態に係る液晶表示パネルの各画素P4について示す図である。但し、図10は等価回路図、図11は平面図、図12は図11のI−I線における矢視断面図、図13は図11のII−II線における矢視断面図を示している。なお、画素P4の構成以外は、上記第1の実施の形態の液晶表示パネル1と同様の構成を有しているので、画素P4の構成についてのみ説明する。
[Second Embodiment]
10 to 13 are diagrams showing each pixel P4 of the liquid crystal display panel according to the second embodiment of the present invention. 10 is an equivalent circuit diagram, FIG. 11 is a plan view, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 11, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. . In addition, since it has the structure similar to the liquid
画素P4は、TFT素子10Gと、TFT素子10Hと、液晶素子11Gと、液晶素子11Hと、容量素子12Hとから構成されている。液晶素子11Gがサブ画素PGを構成し、液晶素子11Hと容量素子12Hとがサブ画素PHを構成している。また、サブ画素PG,PHごとに、TFT素子10G,10Hが設けられている。
The pixel P4 includes a
TFT素子10G,10Hは、上記TFT素子と同様にMOS−FETなどから構成され、3つの電極、ゲート、ソースおよびドレインを有している。TFT素子10G,10Hのゲートにはゲート線Gに接続されている。
The
TFT素子10Gの残る2つの電極のうち一方の電極、例えばドレインは液晶素子11Gの一端と接続され、例えばソースは配線LGを介して共通接続線Cに接続されている。但し、ソースが液晶素子11Gの一端と接続され、ドレインが配線LGを介して共通接続線Cに接続されるようにしてもよい。また、液晶素子11Gの他端は、データ線Dと接続されている。
One electrode, for example, the drain of the two electrodes of the
TFT素子10Hの残る2つの電極のうち一方の端子、例えばドレインは液晶素子11Hの一端と接続されている。また、TFT素子10Hのソースは、容量素子12Hの一端に接続されている。但し、ソースが液晶素子11Hの一端と接続され、ドレインが容量素子12Hの一端に接続されるようにしてもよい。また、容量素子12Hの他端は、配線LHを介して共通接続線Cに接続され、液晶素子11Hの他端は、データ線Dと接続されている。
One terminal, for example, the drain of the remaining two electrodes of the
次に、図11〜図13を参照して、画素P4の具体的な構成について説明する。画素P4では、TFT基板13と対向基板14とが対向して配置され、これらの間に液晶層LCが封止された構成となっている。
Next, a specific configuration of the pixel P4 will be described with reference to FIGS. In the pixel P4, the
まず、TFT基板13側の構成について説明する。TFT基板13側には、TFT素子10G,10H、ゲート線G、共通接続線C、配線LG,LH、サブ画素電極11G−1,11H−1が設けられている。TFT素子10G,10Hは、TFT基板13上に、共通のゲート電極10−1と、ゲート絶縁膜16を介してそれぞれ設けられたソース電極10G−2,10H−2、ドレイン電極10G−3,10H−3、およびアモルファスシリコン(α−Si)層10G−4,10H−4とを有している。さらに、これらTFT素子10G,10Hを覆うように絶縁層15が設けられ、この絶縁層15上にサブ画素電極11G−1,11H−1が形成されている。なお、図12,13におけるTFT素子10G,10Hのゲート電極10−1が、ゲート線Gに対応し、このゲート電極10−1と同一層内に平行して共通接続線Cが設けられている。
First, the configuration on the
サブ画素電極11G−1は、図12に示したように、コンタクトホール11G−2を有しており、このコンタクトホール11G−2を介して、TFT素子10Gのドレイン電極10G−3に接続されている。
As shown in FIG. 12, the
サブ画素電極11H−1は、図13に示したように、コンタクトホール11H−2を有しており、このコンタクトホール11H−2を介して、TFT素子10Hのドレイン電極10H−3に配線L2を介して接続されている。但し、配線L2は、サブ画素電極11G−1と対向しない領域に形成されている。また、配線LHと共通接続線Cとが、ゲート絶縁膜16を介して接続されている。これにより、配線LH、共通接続線C、およびこれらに挟まれたゲート絶縁膜16に対応する領域が容量素子12Hとなる。
As shown in FIG. 13, the
次に、対向基板14側の構成について説明する。対向基板14側には、データ線Dが画素P4の全面にわたって形成されている。このデータ線Dは、サブ画素電極11G−1,11H−1に対向して配置される対向電極としても機能するようになっている。これにより、サブ画素電極11G−1、データ線D、およびこれらに挟まれた液晶層LCに対応する領域が、図10に示した液晶素子11Gとなり、サブ画素電極11H−1、データ線D、およびこれらに挟まれた液晶層LCに対応する領域が液晶素子11Hとなる。
Next, the configuration on the
以上性説明したように、一つの画素P4において、サブ画素PG,PHごとにTFT素子10G,10Fをそれぞれ設けるようにしてもよい。これにより、サブ画素PG,PHごとに個別駆動が可能となり、高画質化を達成し易くなる。
As described above, the
次に、本実施の形態の液晶表示パネルの変形例(変形例3,4,5)について説明する。変形例3,4,5では、マトリクス状に配列される複数の画素の具体的な配列構成について示す。但し、単位画素については、図10に示した画素P4の構成を例に挙げて説明する。よって、画素内部の構成については、説明を省略するものとする。
Next, modified examples (modified examples 3, 4, and 5) of the liquid crystal display panel of the present embodiment will be described.
(変形例3)
図14は、変形例3に係る液晶表示パネルの画素配列5について示す図である。図15は、この画素配列5をデータ線Dの延在方向(以下、列方向という)に沿って、配列させたものである。画素配列5では、マトリクス状に配列された複数の画素のうち、ゲート線Gの延在方向(以下、単に行方向という。)に沿って配列する画素Pn,Pn+1,Pn+2,…では、隣接する画素Pn+1,Pn+2間で、TFT素子10Gと共通接続線Cとを接続させる配線LGが、一つの配線LG−1に共有化されている。同様に、隣接する画素Pn,Pn+1間で、容量素子12Hと共通接続線Cを接続させる配線LHが、一つの配線LH−1に共有化されている。このように、行方向に配列した複数の画素のうち、隣接する画素間で、配線LGあるいは配線LHが、共有化されている。
(Modification 3)
FIG. 14 is a diagram illustrating the
一般に、画素P4を複数配列させた場合、隣接する画素間では、配線LGと配線LHとが、TFT基板13上で平行に配置されることとなる。このような場合、短絡を防ぐために、配線LGと配線LHとを、空間的に分離する必要がある。このため、結果として開口率が低下してしまうという問題があった。本実施の形態では、画素P4内で、配線LGおよび配線LHが、隣接する画素間で共有化されているため、空間的に分離する必要がなくなり、開口率を向上させることができる。
In general, when obtained by arranging a plurality of pixels P4, in adjacent pixels, the wiring L G and the wiring L H comes to be parallel to each on the
(変形例4)
図16は、変形例4に係る液晶表示パネルの画素配列6について示す図である。画素配列6では、複数の画素列6A,6B,6C,6D,…を列方向に配置した構成となっている。各画素列6A,6B,6C,6D,…は上記変形例3の画素配列5と同様に、隣接する画素間で配線LG−1あるいは配線LH−1が共有となっている。
(Modification 4)
FIG. 16 is a diagram illustrating a pixel array 6 of a liquid crystal display panel according to
画素配列6では、列方向に配置された画素列のうち、隣接する画素列、すなわち、画素列6Aと画素列6Bとの間、画素列6Cと画素列6Dとの間で、共有接続線Cが共有となっている。一般に、複数の画素をマトリクス状に配置させた場合、図15に示したように、列方向に沿って隣接する画素列5どうしの間でゲート線Gと共通接続線Cとが平行して配置されることとなる。このため、TFT基板上に、ゲート線Gと共通接続線Cとを空間的に分離して形成する必要があり、その分開口率が低くなる虞がある。本変形例のように、列方向に隣接する画素列どうしの間で共通接続線Cを共有化させることにより、ゲート線Gと共通接続線Cを空間的に分離して形成する必要がなくなるため、開口率を向上させることができる。
In the pixel array 6, among the pixel columns arranged in the column direction, adjacent pixel columns, that is, between the
(変形例5)
図17は、変形例5に係る液晶表示パネルの画素配列7について示す図である。画素配列7では、複数の画素列7A,7B,7C,7D,…を列方向に配置した構成となっている。各画素列7A,7B,7C,7D,…は上記変形例3の画素配列5と同様に、隣接する画素間で配線LG−1あるいは配線LH−1が共有となっている。
(Modification 5)
FIG. 17 is a diagram illustrating a
画素配列7では、列方向に配置した画素列のうち、画素列7Aと画素列7Bとの間、および画素列7Cと画素列7Dとの間で、ゲート線GCが共有となっている。ゲート線GCは、ゲート線として機能するものであるが、同時に共通接続線としての機能も兼用するようになっている。このような構成により、ゲート線Gと共通接続線Cとを分離形成する必要がなくなるため、開口率を向上させることができる。
In the
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、各画素が2つのサブ画素に分割される例について説明したが、本発明はこれに限定されず、3つ以上のサブ画素に分割されるようにした場合であっても、各サブ画素内に、互いに容量の異なる容量素子を接続するようにすれば、本発明の効果は達成される。 While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, an example in which each pixel is divided into two sub-pixels has been described. However, the present invention is not limited to this, and is a case where the pixel is divided into three or more sub-pixels. However, the effect of the present invention can be achieved by connecting capacitive elements having different capacitances to each other within each sub-pixel.
また、上記実施の形態では、一つの画素を、それぞれ長方形のサブ画素(電極)に分割した構成を例に挙げて説明したが、サブ画素の形状はこれに限定されず、他の形状、例えば正方形やくの字型などでもよく、実質的に画素の平面積が分割されるような構成であれば、本発明の効果は達成される。 In the above-described embodiment, the configuration in which one pixel is divided into rectangular sub-pixels (electrodes) is described as an example. However, the shape of the sub-pixel is not limited to this, and other shapes such as, for example, The effect of the present invention can be achieved as long as the area of the pixel is substantially divided.
1…液晶表示パネル、10…TFT素子、11A,11B,11C,11D,11E,11F,11G,11H…液晶素子、12B,12D,12E,12F,12H…容量素子、13…TFT基板、14…対向基板、C…共通接続線、D…データ線、G…ゲート線、P1,P2,P3,P4…画素。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板の一の基板上に前記画素ごとに設けられたTFT素子と、
前記一の基板上に設けられ、各TFT素子の第1の電極に接続されると共に、各TFT素子のオンオフを選択的に切り替えるためのゲート線と、
前記他の基板上に設けられ、各画素に画像信号を伝達するためのデータ線とを備え、
各画素は、互いに並列接続された複数のサブ画素を有し、
前記複数のサブ画素はそれぞれ、液晶素子と、電位差を発生させる電位差発生素子とを直列に接続して構成され、
前記電位差は前記サブ画素ごとに異なっている
ことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device in which a plurality of pixels are arranged in a matrix,
A pair of opposed substrates;
A TFT element provided for each of the pixels on one substrate of the pair of substrates;
A gate line provided on the one substrate, connected to the first electrode of each TFT element, and for selectively switching on / off of each TFT element;
A data line provided on the other substrate for transmitting an image signal to each pixel;
Each pixel has a plurality of sub-pixels connected in parallel to each other,
Each of the plurality of sub-pixels is configured by connecting a liquid crystal element and a potential difference generating element that generates a potential difference in series,
The liquid crystal display device, wherein the potential difference is different for each sub-pixel.
前記一の基板と前記他の基板との間に液晶層を備え、
前記一の基板側に、前記TFT素子の第2の電極に接続された配線と、前記配線上に絶縁層を介して設けられた複数のサブ画素電極とを有し、
前記複数のサブ画素電極のうち一のサブ画素電極は、前記絶縁層に形成された接続孔により前記配線と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The plurality of sub-pixels are
A liquid crystal layer is provided between the one substrate and the other substrate,
A wiring connected to the second electrode of the TFT element on the one substrate side, and a plurality of sub-pixel electrodes provided on the wiring via an insulating layer;
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein one of the plurality of subpixel electrodes is electrically connected to the wiring through a connection hole formed in the insulating layer.
前記一の基板と前記他の基板との間に液晶層を備え、
前記一の基板側に、前記TFT素子の第2電極に接続された画素電極を有し、
前記他の基板側の一の領域に、絶縁層が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The plurality of sub-pixels are
A liquid crystal layer is provided between the one substrate and the other substrate,
A pixel electrode connected to the second electrode of the TFT element on the one substrate side;
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an insulating layer is formed in one region on the other substrate side.
前記TFT素子が前記複数のサブ画素ごとに設けられ、
前記複数のサブ画素はそれぞれ、
前記液晶素子の一端が前記TFT素子の第2の電極に接続されると共に、他端が前記データ線に接続され、かつ
前記容量素子の一端が前記TFT素子の第3の電極に接続されると共に、他端が前記共通接続線に接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 A common connection line serving as a common connection line for pixels arranged along the extending direction of the gate line among the plurality of pixels;
The TFT element is provided for each of the plurality of sub-pixels;
Each of the plurality of sub-pixels is
One end of the liquid crystal element is connected to the second electrode of the TFT element, the other end is connected to the data line, and one end of the capacitive element is connected to the third electrode of the TFT element. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the other end is connected to the common connection line.
ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 Wiring for connecting the TFT element and the common connection line is shared at least partially between pixels adjacent to each other along the extending direction of the gate line among the plurality of pixels. The liquid crystal display device according to claim 4.
ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the common connection line is shared between pixels adjacent to each other along the extending direction of the data line among the plurality of pixels.
ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the gate line and the common connection line are shared between adjacent pixels along the extending direction of the data line among the plurality of pixels. 6. .
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WO2012077647A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | シャープ株式会社 | Liquid crystal panel, display device, and method for driving the liquid crystal panel |
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