JP2015014626A

JP2015014626A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2015014626A
Application number: JP2013139473A
Authority: JP
Inventors: 和範奥本; Kazunori Okumoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: CN104280949A; JP6207264B2; US20150009112A1

Abstract

【課題】本発明は、スリット配置方法の自由度を高めることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明は、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリット（９１ｓａ）が形成された第１画素（Ａ）と、第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリット（９１ｓｂ）が形成された第２画素（Ｂ）とを有し、同一フレーム内において、正極性が割り当てられた第１画素、および、負極性が割り当てられた第１画素が存在し、正極性が割り当てられた第２画素、および、負極性が割り当てられた第２画素が存在する。
【選択図】図７

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に、同一基板上に配置された電極間の電界によって、液晶分子の配向方向が制御される液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置の視野角を広角化するための手段として、同一基板上に配置された電極間に横方向の電界を発生させ、当該電界により、液晶分子を基板と平行な面内で回転させるものがある。この手段を用いた例としては、インプレイン・スイッチング（Ｉｎ−ｐｌａｎｅＳｗｔｃｈｉｎｇ。以降、ＩＰＳと称する）方式、または、ＩＰＳ方式を改良したフリンジフィールド・スイッチング（Ｆｒｉｎｇｅ−ＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ。以降、ＦＦＳと称する）方式が知られている。

上述した手段が用いられた液晶表示装置では視野角が広角化される一方で、視角が変化した際の色変化が他の方式と比べて大きいという問題（カラーシフト現象）がある。

このカラーシフト現象を改善する手法として、１つの画素の中に２つの異なる傾斜を有して延在するスリットを形成する手法がある。しかし当該手法を用いると、当該２種類のスリット間に、液晶層に電界を生じさせない領域（無効領域）が生じるため、透過率が低下するという問題があった。

近年は高解像度化の傾向が著しく、透過率の低下につながる無効領域の存在は問題である。また、画素サイズが小さくなればなるほど無効領域が画面内に占める割合は相対的に大きくなるために、高解像度または小さな画面サイズの液晶表示装置において、無効領域が透過率の低下に及ぼす影響が大きくなってきている。

このような問題に対して、特許文献１では、ゲート配線を挟んだ２画素において１画素ずつ別々の傾斜を有して延在するスリットを形成する構成とすることで、カラーシフト現象を防止するとともに、無効領域を消失させて透過率の低下を防止している。

特開２００７−２９３１５４号公報

特許文献１における、カラーシフト現象を防止するための、２つのスリットの配置方法は、ゲート配線を挟んだ２つの画素の組み合わせに限定されており、その他の組み合わせについては全く意図されていない。

ここで、ドット反転駆動方式またはライン反転駆動方式等の液晶駆動方式は、画素単位で極性を制御するものであり、かつ視認性（例えばフリッカ現象）と関係するものである。また、色材は画素単位で配置されるものであり、かつ視認性と関係することは言うまでもない。

従って、スリットの配置方法が一意的に固定されてしまうと、駆動方式あるいは色材配置によっては、フリッカ現象の抑止効果を得られない、あるいは、カラーシフト現象の抑止効果を得られないという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、液晶分子を基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、カラーシフト現象を抑止することができ、かつ、フリッカ現象を抑止することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に関する液晶表示装置は、複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、各前記画素は、液晶層と、前記液晶層下に配置された画素電極と、前記画素電極下に、絶縁膜を介して配置された対向電極とを備え、複数の前記画素のうち、前記画素電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、前記画素電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、フレームごとに各前記画素に正極性または負極性が割り当てられる場合に、同一フレーム内において、前記正極性が割り当てられた前記第１画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第１画素が存在し、前記正極性が割り当てられた前記第２画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第２画素が存在することを特徴とする。

本発明の他の態様に関する液晶表示装置は、複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、各前記画素は、液晶層と、前記液晶層下に配置された画素電極と、前記画素電極下に、絶縁膜を介して配置された対向電極とを備え、複数の前記画素のうち、前記画素電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、前記画素電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、各前記画素に複数種のうちのいずれか１つの色材が割り当てられる場合、複数種全ての前記色材が、前記第１画素および前記第２画素双方に割り当てられることを特徴とする。

本発明の他の態様に関する液晶表示装置は、複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、各前記画素は、液晶層と、前記液晶層下に配置された対向電極と、前記対向電極下に、絶縁膜を介して配置された画素電極とを備え、複数の前記画素のうち、前記対向電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、前記対向電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、フレームごとに各前記画素に正極性または負極性が割り当てられる場合に、同一フレーム内において、前記正極性が割り当てられた前記第１画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第１画素が存在し、前記正極性が割り当てられた前記第２画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第２画素が存在することを特徴とする。

本発明の他の態様に関する液晶表示装置は、複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、各前記画素は、液晶層と、前記液晶層下に配置された対向電極と、前記対向電極下に、絶縁膜を介して配置された画素電極とを備え、複数の前記画素のうち、前記対向電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、前記対向電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、各前記画素に複数種のうちのいずれか１つの色材が割り当てられる場合、複数種全ての前記色材が、前記第１画素および前記第２画素双方に割り当てられることを特徴とする。

本発明の上記態様によれば、第１画素および第２画素双方に、極性または全ての色材を割り当てることにより、カラーシフト現象を抑止することができ、かつ、フリッカ現象を抑止することができる。

実施形態に関する液晶表示装置（液晶表示パネル）の平面構成を示す平面図である。表示領域に形成される画素部の構成を示す平面図である。図２におけるＰ−Ｐ’線での矢視方向の断面図を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板において、表示領域に形成されるＴＦＴの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、ライン反転駆動されたときの画素の極性および色材の配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板において、表示領域に形成されるＴＦＴの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、カラム反転駆動されたときの画素の極性および色材の配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。実施形態に関する液晶表示装置における、画素Ａおよび画素Ｂの配列の様子を示した図である。

以下、添付の図面を参照しながら実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
＜構成＞
第１実施形態として、ＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示パネルに適用した例を説明する。

図１は、本実施形態に関する液晶表示パネル１０００の平面構成を示す平面図である。なお、図は全て模式的なものであり、示された構成要素の正確な大きさ等を反映するものではない。また、煩雑さを避けるため、一部の構成の省略、また簡略化を行っている。

図１に示されるように液晶表示パネル１０００は、画像を表示する表示領域１０１と、表示領域１０１を囲んで設けられた額縁領域１０２とを備える。

表示領域１０１には、複数の信号線１０３と複数の走査線１０４とが互いに交差して（直交して）配置されている。信号線１０３と走査線１０４とが交差した部分を交差部とする。また、複数の共通配線１０５が、走査線１０４と平行に配置されている。

そして、隣接する信号線１０３と走査線１０４とに囲まれた領域（交差部に囲まれた領域）が１つの画素部を構成する。よって表示領域１０１には、複数の画素部がマトリックス状に配列されている。

また、信号線１０３と走査線１０４との交差部には薄膜トランジスタ１０６が配置され、１つの画素に対応して１つの薄膜トランジスタ１０６が備えられた構成となっている。

額縁領域１０２には、表示領域１０１における信号線１０３から延在する引き出し配線１１０、および、表示領域１０１における走査線１０４から延在する引き出し配線１１１がそれぞれ接続される複数の実装端子１０７と、複数の実装端子１０７にそれぞれ接続される複数の外部接続端子１０７１とが設けられている。また、複数の共通配線１０５は額縁領域１０２において結束され、共通電位が与えられる構成となっている。

実装端子１０７には信号制御のためのＩＣ（集積回路）チップ１０９が接続され、また、外部接続端子１０７１にはＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等の配線基板１０８が接続されている。

図２は、表示領域１０１に形成される画素部の構成を示す平面図である。なお、図２には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１０６がマトリックス状に配列されるＴＦＴアレイ基板側の構成が示されている。液晶の配向方向は紙面の左右方向に対応する。

図２に示されるように、画素部には画素電極９１と対向電極７１とが上下の関係（紙面の奥行き方向に重なる関係）をなすように配置されている。画素電極９１と対向電極７１との間に電圧が印加され、液晶表示パネルにほぼ水平な電界を発生させる。液晶表示パネルでは、当該電界を用いて液晶分子を水平方向に駆動させ、表示を行う。

画素電極９１では、外部から入力された信号データに基づいて表示電圧が印加される。表示電圧を制御するのは薄膜トランジスタ１０６であり、薄膜トランジスタ１０６は、画素電極９１および対向電極７１の下方に位置する透明絶縁性基板（図示せず）上に配置されている。

薄膜トランジスタ１０６のゲート電極は走査線１０４に、ソース電極は信号線１０３にそれぞれ接続されている。また、走査線１０４と平行に並列して、共通配線１０５が配置されている。

さらに、透明絶縁性基板上には保護絶縁膜（図示せず）が設けられ、保護絶縁膜に設けられたコンタクトホール５２を介して画素電極９１がドレイン電極（図示せず）に電気的に接続され、また、保護絶縁膜に設けられたコンタクトホール５２を介して対向電極７１が共通配線１０５に電気的に接続されている。

このような構成において、走査線１０４から制御信号が供給されると、薄膜トランジスタ１０６のソース電極側とドレイン電極側との間に電流が流れる。そして、信号線１０３から供給される信号データに基づいた電圧が、画素電極９１に印加されることとなる。

信号線１０３から供給される信号データは、額縁領域１０２（図１）の実装端子１０７に接続されたＩＣチップ１０９、または、外部接続端子１０７１に接続された配線基板１０８から与えられ、表示データに応じた電圧がそれぞれ画素電極９１に印加される。

なお、本実施形態では、ＦＦＳモードの液晶表示パネルの上部電極および下部電極のうち、上部電極を画素電極９１とし、下部電極を対向電極７１とするが、下部電極を画素電極９１とし、上部電極を対向電極７１としてもよい。

また、本実施形態では、画素電極９１において、発生する電界が上方に向かうようにスリット状の開口部が設けられているが、下部電極を画素電極９１とし、上部電極を対向電極７１とする場合、対向電極７１において同様のスリット状の開口部が設けられてもよい。

このスリット状の開口部と画素電極９１の平面パターンの輪郭部との位置関係が以下に説明する関係となれば、生じる作用および効果は同様である。

すなわち、図２に示されるように、画素電極９１においては、複数のスリット９１ｓａが設けられている画素Ａ、および、複数のスリット９１ｓｂが設けられている画素Ｂの２種類の画素が混在して配置されている。

スリット９１ｓａおよびスリット９１ｓｂは、それぞれの長手方向が異なる方向に延在している。ラビング等によって規制された液晶の配向方向（ラビング方向）を基準（０度）とした場合、時計回り（右回り）方向を正とすると、スリット９１ｓａは角度−θ、スリット９１ｓｂは角度＋θ傾いて配置される。ここで、角度θは４５度未満の比較的低角度に設定される。そして、複数のスリット９１ｓａを有する画素Ａと複数のスリット９１ｓｂを有する画素Ｂとは近接して配置されている。

このような構成をとることで、液晶層に生じる電界の方向がスリットの傾きによって異なるため、視角（パネル面に対する観察方向）の違いに起因する色変化、すなわち、カラーシフト現象の発生を緩和することができる。

なお、本実施形態では、スリットは短冊状のもので説明を行うが、スリット形状は短冊状のものに限定されるものではない。例えば、くの字型状（折れ曲がった形状）のものやＳ字型状のものであってもよい。すなわち、２種類のスリット形状が基準線（ラビング方向）に対して概ね線対称となっていれば、近接する２種類の画素において、それぞれのスリットによって色変化を相互にキャンセルするので、上記作用を得ることができる。

次に、画素部の断面構成について図３を用いて説明する。図３は、図２におけるＰ−Ｐ’線での矢視方向の断面図を示した図である。

図３に示されるように、表示領域１０１の透明絶縁性基板１０上においては、薄膜トランジスタ１０６が形成される領域に対応してゲート電極１１が形成される。また、ゲート電極１１から延在する走査線１０４（図２参照）、走査線１０４と平行配置される共通配線１０５（図１参照）、および、共通配線１０５から延在する共通配線パッド１２が形成される。

そして、ゲート電極１１、走査線１０４、共通配線１０５および共通配線パッド１２を覆うようにゲート絶縁膜２が形成される。ゲート絶縁膜２としては、例えばＳｉＮ膜を用いる。

ゲート絶縁膜２上の、ゲート電極１１が形成された領域に対応する領域には、半導体膜３１が形成される。半導体膜３１は、アモルファスシリコン、微結晶シリコンまたは多結晶シリコン、あるいはこれらを複数組み合わせて積層したシリコン半導体膜または酸化物半導体膜で構成されている。

半導体膜３１は、チャネル領域を間に挟んでソース領域およびドレイン領域に分けられ、ソース領域上およびドレイン領域上のそれぞれにはソース電極４１およびドレイン電極４２が形成されている。

このように、薄膜トランジスタ１０６は、ゲート電極１１、半導体膜３１、ソース電極４１およびドレイン電極４２を備えている。

また、ゲート絶縁膜２上にはソース電極４１およびドレイン電極４２と同じ材質の金属膜で構成される信号線１０３（図２参照）が形成されている。そして薄膜トランジスタ１０６上および信号線１０３上を全体的に覆って保護絶縁膜５が形成されている。保護絶縁膜５は無機絶縁膜とし、ＳｉＮ膜の単層膜もしくは多層膜（例えばＳｉＯ膜とＳｉＮ膜との多層膜）等で形成される。

そして、保護絶縁膜５の上に平坦化膜６を形成する。保護絶縁膜５を構成するＳｉＮ膜は、平坦化膜６からの水分等により薄膜トランジスタ１０６の特性が劣化することを防止する。平坦化膜６は、信号線１０３、走査線１０４および共通配線１０５上を覆って形成され、これら配線層自体の厚みによって形成される凹凸形状を平坦化する。そして平坦化膜６は、当該信号線１０３、走査線１０４および共通配線１０５の上部のＴＦＴアレイ基板表面に平坦面を形成する。

平坦化膜６は、アクリルを主体とした有機樹脂膜あるいはＳＯＧ（ｓｐｉｎｏｎｇｌａｓｓ）膜とする。その理由は、本実施形態においては、対向電極７１および画素電極９１のうち下層側となる方について、平坦化膜６を間に介して走査線１０４および信号線１０３と平面的に重なりを有するように配置されているからである。

このような構成とした場合、信号線１０３からのノイズが画素電極９１へ影響を与え、表示品位を低下させる可能性がある。また、走査線１０４または信号線１０３と画素電極９１との間の寄生容量がある程度以上に大きくなると、画素電極９１への信号の書き込み速度が遅くなること等の不具合が発生する可能性がある。

従って、走査線１０４または信号線１０３と対向電極７１との間の寄生容量、および、走査線１０４または信号線１０３と画素電極９１との間の寄生容量を決定する平坦化膜６については、少なくとも１μｍ以上の膜厚とすることが望ましい。そのためには、平坦化膜６の材料としては塗布形成できる材料が望ましく、誘電率εに関しても低い方が望ましい。

アクリル樹脂またはＳＯＧ膜の比誘電率εは３〜４程度とＳｉＮ膜の６〜７より低く、寄生容量を小さくするのに有利である。なおアクリル樹脂は、透明性が高く、安価である。またアクリル樹脂は、有機溶剤に溶かすことで塗布膜として使用できるので扱い易く、比較的低温で焼成できるという特性を有している。

なお、ＣＶＤ法やスパッタリング法等で形成されたＳｉＯ_２膜もＳＯＧ膜と同程度の誘電率εを有しているが、１μｍ以上の膜厚を得ることが難しい。また、ＳｉＮ膜と同様に平坦化することが難しいという特性がある。

平坦面となった平坦化膜６上にはＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）等の透明導電膜で構成される対向電極７１が形成され、対向電極７１を覆うように平坦化膜６上には層間絶縁膜８が形成されている。そして、層間絶縁膜８上にはＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電膜で構成される画素電極９１が形成されている。

そして、図３に示されるように、ドレイン電極４２上の保護絶縁膜５を貫通してドレイン電極４２に達するようにコンタクトホール５０が形成されている。また、共通配線パッド１２上のゲート絶縁膜２および保護絶縁膜５を貫通してコンタクトホール５１が形成されている。

これらのコンタクトホール５０および５１を介して、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電膜で構成される対向電極７１および画素電極９１が、ドレイン電極４２および共通配線パッド１２にそれぞれ接続されている。

また、コンタクトホール５１に挿入される対向電極７１と画素電極９１との間には層間絶縁膜８が形成され、双方の電極間の絶縁を保つとともに、画素電極９１での電荷保持に寄与する蓄積容量が形成される。

図３に示されるように、ドレイン電極４２または共通配線パッド１２等の金属膜と平坦化膜６とが直接に接触することがないように、保護絶縁膜５上の平坦化膜６にコンタクトホール５２を形成し、それぞれのコンタクトホール５２がコンタクトホール５０およびコンタクトホール５１と連通する構成としている。

対向電極７１は、対向電極７１から延在する透明導電膜７２と共通配線パッド１２とがコンタクトホール５２およびコンタクトホール５１を介して電気的に接続されることで、共通配線パッド１２と接続される。対向電極７１から延在する透明導電膜７２は、コンタクトホール５２およびコンタクトホール５１の内壁側面を覆うとともに、コンタクトホール５１の底面部に露出する共通配線パッド１２の表面を覆うことで、共通配線パッド１２と電気的に接続される。

一方で、コンタクトホール５０およびコンタクトホール５２の内壁側面を覆うとともに、コンタクトホール５０の底面部に露出するドレイン電極４２の表面を覆う、透明導電膜７３が形成されている。透明導電膜７３は対向電極７１と同じ材料で形成されるが、透明導電膜７３は対向電極７１とは電気的に独立している。

コンタクトホール５２上方の、層間絶縁膜８に形成されたコンタクトホール８１に挿入される画素電極９１は、コンタクトホール５０およびコンタクトホール５２の内面を覆う透明導電膜７３と電気的に接続される。そして画素電極９１は、ドレイン電極４２と電気的に接続される。

画素電極９１は、画素電極９１から延在する透明導電膜９２と透明導電膜７３およびドレイン電極４２とがコンタクトホール８１、コンタクトホール５２およびコンタクトホール５０を介して電気的に接続されることで、ドレイン電極４２と接続される。画素電極９１から延在する透明導電膜９２は、コンタクトホール８１およびコンタクトホール５２の内壁側面を覆うとともに、コンタクトホール５０およびコンタクトホール５２の内面を覆う透明導電膜７３上をさらに覆う。コンタクトホール５０およびコンタクトホール５２の内壁側面、および、コンタクトホール５０の底部は、透明導電膜７３と透明導電膜９２との積層膜で覆われている。

このような構成をとることで、平坦化膜６の水分によってドレイン電極４２および共通配線パッド１２を構成する金属膜の腐食を防止することができる。

図４は、第１実施形態に関する液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板において、表示領域１０１に形成されるＴＦＴ１０６の配列の様子を示している。

図５は、図４のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ、ＲＧＢ縦ストライプに配列された色材を備えた液晶表示装置において、ライン反転駆動されたときの画素の極性および色材の配列の様子を示している。

画素に割り当てられる極性はフレーム毎に正極性（＋）と負極性（−）が入れ替わるため、図５では２種類の配列（状態）を示している。

ここで、画素はその極性によって輝度が異なってしまうため、表示領域の全ての画素が同一極性となるフレーム反転駆動ではフレーム周期で生じる明暗差（フリッカ）の問題がある。この問題の対応策して、空間的な輝度差の平均化に加えて、時間的な輝度差の平均化も行うことが望ましい。

具体的には、正極性（＋）と負極性（−）を同数配列すること、かつ、正極性（＋）の表示領域と負極性（−）の表示領域との細分化をすることで、フリッカを抑止することができる。図５に示される場合であれば、ライン反転駆動はフレーム周期の輝度差はなく、かつ、空間的にも上下の隣接する正極性（＋）と負極性（−）で輝度が平均化され、フリッカが抑止される。

図６は、図４のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ、ＲＧＢ縦ストライプに配列された色材を備え、さらに、ライン反転駆動される液晶表示装置において、傾斜角度（液晶の配向方向を基準として）−θのスリット９１ｓａを有する画素Ａ（右上がりハッチング）、および、傾斜角度＋θのスリット９１ｓｂを有する画素Ｂ（右下がりハッチング）の配列の様子を示している。

図６で示されている２種類の画素の配列方法は、１行毎に交互に配列されている（例えば、１行目は画素Ｂ（右下がりハッチング）、２行目は画素Ａ（右上がりハッチング））。また図６に示されるように、ライン反転駆動なので正極性（＋）と負極性（−）も１行毎に交互に配列されている（例えば、１行目は正極性、２行目は負極性）。そのため、画素Ａは全て正極性（＋）あるいは負極性（−）となり、同様に画素Ｂは全て負極性（−）あるいは正極性（＋）となってしまう。

従って、図６に示される配列の場合は、ある視角において、カラーシフトしたフリッカが視認される懸念が生じる。なぜなら、前述したように、画素Ａと画素Ｂとは二つを近接に配置されることでカラーシフトの抑止効果が得られ、また正極性（＋）と負極性（−）とは二つを近接に配置されることでフリッカの抑止効果が得られるためである。

＜（＋）と（−）の極性ペア化＞
図７は、図４のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ、ＲＧＢ縦ストライプに配列された色材を備え、さらに、ライン反転駆動される液晶表示装置において、傾斜角度の異なるスリット９１ｓａを有する画素Ａおよびスリット９１ｓｂを有する画素Ｂの２種類の画素配列を示すものである。図７に示されるように、２種類の画素（スリット９１ｓａを有する画素Ａおよびスリット９１ｓｂを有する画素Ｂ）は、列方向の２行毎に交互に配列されている。

すなわち、スリット９１ｓｂを有する画素Ｂが１行目および２行目に全て配列されることで、画素Ｂが正極性および負極性の双方に割り当てられる配列となっている。

また、スリット９１ｓａを有する画素Ａが３行目および４行目に全て配列されることで、画素Ａが正極性および負極性の双方に割り当てられる配列となっている。

一方で、正極性の画素に注目すると画素Ａと画素Ｂが列方向に交互に割り当てられ、同様に、負極性の画素に注目すると画素Ａと画素Ｂが列方向に交互に割り当てられる配列となっている。

このような画素配列をとることによって、画素Ａまたは画素Ｂのどちらの場合においても、正極性（＋）と負極性（−）とが列方向で隣接することになるために、フリッカの抑止効果およびカラーシフトの抑止効果の両方を得ることが可能となる。

＜絵素ユニット化＞
次に、図４のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ、ＲＧＢ縦ストライプに配列された色材を備え、さらに、ライン反転駆動される液晶表示装置において、傾斜角度の異なるスリットを有する２種類の画素の、他の配列例について説明する。

本実施形態における２種類の画素（画素Ａおよび画素Ｂ）の２行毎の交互配列では、１行毎の交互配列よりも解像度が低下するため、カラーシフト抑止効果が弱まる場合がある。

そこで図８に示されるように、画素Ａは、複数の極性単位２１を１つの領域として極性領域（第１極性領域）を形成し、画素Ｂは、画素Ａからなる極性領域における極性単位２１と同数の極性単位２２を１つの領域として極性領域１２２（第２極性領域）を形成する。図８においては、極性領域１２２とそれ以外の極性領域とが交互に配列されている。

そして、これらの極性領域が互いに千鳥配置（ジグザグ配置）されるようにする。図８においては、隣接するＲＧＢ３つの画素（絵素）を１つの領域として、極性領域１２２が千鳥配置される様子が示されている。逆にいえば、極性領域１２２以外の極性領域（第１極性領域）もまた、千鳥配置されている。

このような画素配列の構成をとることによって、列方向だけでなく行方向においても２種類の画素（画素Ａおよび画素Ｂ）を配列されるため、行方向においてもカラーシフト抑止効果を得ることが可能となる。

＜絵素ユニット内の画素混合＞
図９は、図４のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ、ＲＧＢ縦ストライプに配列された色材を備え、さらに、ライン反転駆動される液晶表示装置において、極性単位２１と極性単位２２とが交互に配列された様子を示している。

あるいは、隣接するＲＧＢ３つの画素（絵素）を１つの領域として、極性領域２２２が千鳥配置されているとも言える。極性領域２２２には、極性単位２１および極性単位２２が混在しており、例えば、行方向にこれらの極性単位が交互に配列されている。

極性領域２２２以外の極性領域（第４極性領域）もまた千鳥配置されており、当該領域における画素の配列は、極性領域２２２における画素配列の画素Ａと画素Ｂとを置換した関係となっている。また、極性領域２２２と、それ以外の極性領域とは、行方向および列方向に交互に配列されている。

このような画素配列の構成をとることによって、列方向だけでなく行方向においてもカラーシフト抑止効果を得られる。

＜効果＞
本実施形態によれば、複数の画素が基板（透明絶縁性基板１０）上に配列され、各画素において、液晶分子を透明絶縁性基板１０に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、各画素は、液晶層と、液晶層下に配置された画素電極９１と、画素電極９１下に、絶縁膜（層間絶縁膜８）を介して配置された対向電極７１とを備える。

複数の画素のうち、画素電極９１において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリット（スリット９１ｓａ）が形成された画素を第１画素（Ａ）とし、画素電極９１において、ラビング方向に対してスリット９１ｓａとは逆の傾斜角度を有する第２スリット（スリット９１ｓｂ）が形成された画素を第２画素（Ｂ）とする。

このとき、フレームごとに各画素に正極性または負極性が割り当てられる場合に、同一フレーム内において、正極性が割り当てられた画素Ａ、および、負極性が割り当てられた画素Ａが存在し、正極性が割り当てられた画素Ｂ、および、負極性が割り当てられた画素Ｂが存在する。

このような構成によれば、各画素の透過率を落とすことなく、カラーシフトを抑制することができるだけでなく、２種類の画素に正負極性の両方が割り当てられることでフリッカも抑制することができる。

また、本実施形態によれば、正極性が割り当てられた第１画素（Ａ）と、負極性が割り当てられた画素Ａとが列方向に隣接した配列を第１極性単位（極性単位２１）とし、正極性が割り当てられた第２画素（Ｂ）と、負極性が割り当てられた画素Ｂとが列方向に隣接した配列を第２極性単位（極性単位２２）とする。

このとき、極性単位２１と極性単位２２とが列方向に交互に配列される。

このような構成によれば、２種類の画素に正負極性の両方が割り当てられるので、カラーシフトおよびフリッカを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、基板（透明絶縁性基板１０）上の行方向において、極性単位２１または極性単位２２のいずれかのみが配列される。

また、本実施形態によれば、複数の極性単位２１からなる第１極性領域と、第１極性領域における極性単位２１と同数の極性単位２２からなる第２極性領域（極性領域１２２）とが交互に配列される。

このような構成によれば、列方向および行方向において２種類の画素が配列されるので、カラーシフトおよびフリッカを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、第１極性領域および極性領域１２２が、それぞれ千鳥配置される。

また、本実施形態によれば、少なくとも１つの極性単位２１と少なくとも１つの極性単位２２とからなる領域を第３極性領域（極性領域２２２）とし、極性領域２２２における極性単位２２と同数の極性単位２１と、極性領域２２２における極性単位２１と同数の極性単位２２とからなる領域を第４極性領域とする。

このとき、極性領域２２２と第４極性領域とが交互に配列される。

また、本実施形態によれば、極性領域２２２および第４極性領域が、それぞれ千鳥配置される。

＜第２実施形態＞
＜構成＞
図１０は、第２実施形態に関する液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板において、表示領域１０１に形成されるＴＦＴ１０６の配列の様子を示している。

図４では、ゲート配線、ソース配線およびＴＦＴ１０６がそれぞれ１つずつ備えられて１つの画素が構成されていたのに対して、図１０では、ゲート配線が１つ、ソース配線およびＴＦＴ１０６がそれぞれ２つずつ備えられて２つの画素が構成されている。また、図１０に示されるように、画素内のＴＦＴ１０６の配置位置に関しても４通りあり、４×４画素周期の配置となっている。

図１１は、図１０のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ２×２で配列された色材（ＲＧＢＷ）を備えた液晶表示装置において、カラム反転駆動をしたときの画素の極性および色材の配列の様子を示している。

画素の極性はフレーム毎に正極性（＋）と負極性（−）が入れ替わるため、図１１では２種類の配列（状態）を示している。

図１１に示されるように、２×２画素で構成される１絵素において、上下左右の隣接する１絵素同士は互いに極性が反転するように配置されている。従って、少なくとも真正面から見る場合は、フリッカは視認されない。

図１２で示されている２種類の画素の配列方法は、１行毎に交互に配列されている（例えば、１行目は画素Ｂ（右下がりハッチング）、２行目は画素Ａ（右上がりハッチング））。ここで、１絵素は２×２画素で構成されているため、図１２に示されるように、色材および２種類の画素がともに２行周期で配列されることになる。そのため、色材毎において、どの色材も画素Ａまたは画素Ｂのみで構成されており、カラーシフトの抑止効果が十分でない場合がある。

図１３は、図１０のように配列されたＴＦＴ１０６を備え、かつ、２×２で配列された色材（ＲＧＢＷ）を備え、さらに、カラム反転駆動される液晶表示装置において、傾斜角度の異なるスリットを有する２種類の画素の配列を示すものである。

Ｒの色材が割り当てられた画素Ａ（正極性）と、Ｂの色材が割り当てられた画素Ａ（負極性）とが列方向に隣接した配列を色材単位６１とする。同様に、Ｒの色材が割り当てられた画素Ｂ（負極性）と、Ｂの色材が割り当てられた画素Ｂ（正極性）とが列方向に隣接した配列を色材単位６２とする。すると、図１３に示されるように、色材単位６１と色材単位６２とは、列方向に交互に配列されていることが分かる。このように配列されることで、各色材が、列方向に近接して画素Ａおよび画素Ｂの双方に割り当てられることになるために、カラーシフトの抑止効果を得ることが可能となる。

また、Ｇの色材が割り当てられた画素Ｂ（負極性）と、Ｗの色材が割り当てられた画素Ｂ（正極性）とが列方向に隣接した配列を色材単位６３とする。同様に、Ｇの色材が割り当てられた画素Ａ（正極性）と、Ｗの色材が割り当てられた画素Ａ（負極性）とが列方向に隣接した配列を色材単位６４とする。すると、図１３に示されるように、色材単位６３と色材単位６４とは、列方向に交互に配列されていることが分かる。このように配列されることで、各色材が、列方向に近接して画素Ａおよび画素Ｂの双方に割り当てられることになるために、カラーシフトの抑止効果を得ることが可能となる。

図１３に示される配列例では、隣接する２絵素を１つの領域として、色材領域を形成することができる。

図１４に示される配列例では、行方向に隣接する２絵素を１つの領域（色材領域３２１）とし、千鳥配置されている。色材領域３２１には、色材単位６１および色材単位６３が混在しており、例えば、行方向にこれらの極性単位が交互に配列されている。このように配列されることで、どの色材の画素Ａまたは画素Ｂのどちらの場合においても、行方向に近接して正極性（＋）および負極性（−）の双方に割り当てられることになるために、フリッカの抑止効果を得ることが可能となる。

色材領域３２１以外の色材領域（第２色材領域）もまた千鳥配置されており、当該領域における画素の配列は、色材領域３２１における画素配列の画素Ａと画素Ｂとを置換した関係となっている。また、色材領域３２１と、それ以外の色材領域とは、行方向および列方向に交互に配列されている。

ここで、画素の極性（正および負の２種類）、色材（Ｒ、Ｇ、ＢおよびＷの４種類）および傾斜角度の異なるスリットを有する２種類の画素の組み合わせは、全部で（２×４×２＝）１６通りである。上述した画素配列の構成をとることによって、２×２絵素（４×４画素）の中に全ての組み合わせの画素が配列されている。すなわち、フリッカの抑止効果およびカラーシフトの抑止効果の両方を得ることが可能となっている。

なお、各色材領域内の２種類の画素の配列は、本実施形態の構成に限定されないことは言うまでもない。図示はしないが、本実施形態と同様に、画素Ａのみの色材領域と画素Ｂのみの色材領域の構成、またはその他の組み合わせの構成も可能である。

このとき、各画素に複数種のうちのいずれか１つの色材が割り当てられる場合に、複数種全ての色材が、画素Ａおよび画素Ｂ双方に割り当てられる。

このような構成によれば、２種類の画素にそれぞれ全ての色材が割り当てられるので、カラーシフトを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、複数種の色材のうちの第１色材（Ｒ）が割り当てられた画素Ａと、複数種の色材のうちの第２色材（Ｂ）が割り当てられた画素Ａとが列方向に隣接した配列を第１色材単位（色材単位６１）とする。

そして、複数種の色材のうちの色材Ｒが割り当てられた画素Ｂと、複数種の色材のうちの色材Ｂが割り当てられた画素Ｂとが列方向に隣接した配列を第２色材単位（色材単位６２）とする。

このとき、色材単位６１と色材単位６２とが列方向に交互に配列される。

また、複数種の色材のうちの第３色材（Ｇ）が割り当てられた画素Ｂと、複数種の色材のうちの第４色材（Ｗ）が割り当てられた画素Ｂとが列方向に隣接した配列を第３色材単位（色材単位６３）とする。

そして、複数種の色材のうちの色材Ｇが割り当てられた画素Ａと、複数種の色材のうちの色材Ｗが割り当てられた画素Ａとが列方向に隣接した配列を第４色材単位（色材単位６４）とする。

このとき、色材単位６３と色材単位６４とが列方向に交互に配列される。

また、行方向に隣接する２絵素（色材単位６１および色材単位６３を各２つ）を１つの領域を第１色材領域（色材領域３２１）とする。

そして、色材領域３２１における色材単位６１と同数の色材単位６２と、色材領域３２１における色材単位６３と同数の色材単位６４とからなる領域を第２色材領域とする。

このとき、色材領域３２１と第２色材領域とが交互に配列される。

このような構成によれば、列方向および行方向において２種類の画素が配列され、２種類の画素において、正極性および負極性ともにそれぞれ全ての色材が割り当てられるので、カラーシフトおよびフリッカを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、色材領域３２１および第２色材領域が、それぞれ千鳥配置される。

上記実施形態では、各構成要素の材質、材料、実施の条件等についても記載しているが、これらは例示であって記載したものに限られるものではない。

なお本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の省略が可能である。

２ゲート絶縁膜、５保護絶縁膜、６平坦化膜、８層間絶縁膜、１０透明絶縁性基板、１１ゲート電極、１２共通配線パッド、２１，２２極性単位、３１半導体膜、４１ソース電極、４２ドレイン電極、５０〜５２，８１コンタクトホール、６１〜６４色材単位、７１対向電極、７２，７３，９２透明導電膜、９１画素電極、９１ｓａ，９１ｓｂスリット、１０１表示領域、１０２額縁領域、１０３信号線、１０４走査線、１０５共通配線、１０６薄膜トランジスタ、１０７実装端子、１０８配線基板、１０９チップ、１１０，１１１配線、１２２，２２２極性領域、３２１色材領域、１０００液晶表示パネル、１０７１外部接続端子。

Claims

複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、
各前記画素は、
液晶層と、
前記液晶層下に配置された画素電極と、
前記画素電極下に、絶縁膜を介して配置された対向電極とを備え、
複数の前記画素のうち、
前記画素電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、
前記画素電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、
フレームごとに各前記画素に正極性または負極性が割り当てられる場合に、同一フレーム内において、
前記正極性が割り当てられた前記第１画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第１画素が存在し、
前記正極性が割り当てられた前記第２画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第２画素が存在することを特徴とする、
液晶表示装置。
前記正極性が割り当てられた前記第１画素と、前記負極性が割り当てられた前記第１画素とが列方向に隣接した配列を第１極性単位とし、
前記正極性が割り当てられた前記第２画素と、前記負極性が割り当てられた前記第２画素とが列方向に隣接した配列を第２極性単位とし、
前記第１極性単位と前記第２極性単位とが列方向に交互に配列されることを特徴とする、
請求項１に記載の液晶表示装置。
前記基板上の行方向において、前記第１極性単位または前記第２極性単位のいずれかのみが配列されることを特徴とする、
請求項２に記載の液晶表示装置。
複数の前記第１極性単位からなる第１極性領域と、前記第１極性領域における前記第１極性単位と同数の前記第２極性単位からなる第２極性領域とが交互に配列されることを特徴とする、
請求項２に記載の液晶表示装置。
前記第１極性領域および前記第２極性領域が、それぞれ千鳥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。
少なくとも１つの前記第１極性単位と少なくとも１つの前記第２極性単位とからなる領域を第３極性領域とし、
前記第３極性領域における前記第２極性単位と同数の前記第１極性単位と、前記第３極性領域における前記第１極性単位と同数の前記第２極性単位とからなる領域を第４極性領域とし、
前記第３極性領域と前記第４極性領域とが交互に配列されることを特徴とする、
請求項２に記載の液晶表示装置。
前記第３極性領域および前記第４極性領域が、それぞれ千鳥配置されることを特徴とする、
請求項６に記載の液晶表示装置。
各前記画素に複数種のうちのいずれか１つの色材が割り当てられる場合、
複数種全ての前記色材が、前記第１画素および前記第２画素双方に割り当てられることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。
複数種の前記色材のうちの第１色材が割り当てられた前記第１画素と、複数種の前記色材のうちの第２色材が割り当てられた前記第１画素とが列方向に隣接した配列を第１色材単位とし、
複数種の前記色材のうちの第１色材が割り当てられた前記第２画素と、複数種の前記色材のうちの第２色材が割り当てられた前記第２画素とが列方向に隣接した配列を第２色材単位とし、
前記第１色材単位と前記第２色材単位とが列方向に交互に配列され、
複数種の前記色材のうちの第３色材が割り当てられた前記第２画素と、複数種の前記色材のうちの第４色材が割り当てられた前記第２画素とが列方向に隣接した配列を第３色材単位とし、
複数種の前記色材のうちの第３色材が割り当てられた前記第１画素と、複数種の前記色材のうちの第４色材が割り当てられた前記第１画素とが列方向に隣接した配列を第４色材単位とし、
前記第３色材単位と前記第４色材単位とが列方向に交互に配列され、
少なくとも１つの前記第１色材単位と少なくとも１つの前記第３色材単位とからなる領域を第１色材領域とし、
前記第１色材領域における前記第１色材単位と同数の前記第２色材単位と、前記第１色材領域における前記第３色材単位と同数の前記第４色材単位とからなる領域を第２色材領域とし、
前記第１色材領域と前記第２色材領域とが交互に配列されることを特徴とする、
請求項８に記載の液晶表示装置。
前記第１色材領域および前記第２色材領域が、それぞれ千鳥配置されることを特徴とする、
請求項９に記載の液晶表示装置。
複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、
各前記画素は、
液晶層と、
前記液晶層下に配置された画素電極と、
前記画素電極下に、絶縁膜を介して配置された対向電極とを備え、
複数の前記画素のうち、
前記画素電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、
前記画素電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、
各前記画素に複数種のうちのいずれか１つの色材が割り当てられる場合、
複数種全ての前記色材が、前記第１画素および前記第２画素双方に割り当てられることを特徴とする、
液晶表示装置。
複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、
各前記画素は、
液晶層と、
前記液晶層下に配置された対向電極と、
前記対向電極下に、絶縁膜を介して配置された画素電極とを備え、
複数の前記画素のうち、
前記対向電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、
前記対向電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、
フレームごとに各前記画素に正極性または負極性が割り当てられる場合に、同一フレーム内において、
前記正極性が割り当てられた前記第１画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第１画素が存在し、
前記正極性が割り当てられた前記第２画素、および、前記負極性が割り当てられた前記第２画素が存在することを特徴とする、
液晶表示装置。
複数の画素が基板上に配列され、各前記画素において、液晶分子を前記基板に平行な面内で回転させて制御する液晶表示装置において、
各前記画素は、
液晶層と、
前記液晶層下に配置された対向電極と、
前記対向電極下に、絶縁膜を介して配置された画素電極とを備え、
複数の前記画素のうち、
前記対向電極において、ラビング方向に対して傾斜角度を有する第１スリットが形成された前記画素を第１画素とし、
前記対向電極において、ラビング方向に対して前記第１スリットとは逆の傾斜角度を有する第２スリットが形成された前記画素を第２画素とし、
各前記画素に複数種のうちのいずれか１つの色材が割り当てられる場合、
複数種全ての前記色材が、前記第１画素および前記第２画素双方に割り当てられることを特徴とする、
液晶表示装置。