JP4152708B2 - アクティブマトリクス基板およびその製造方法並びに液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス基板およびその製造方法並びに液晶表示装置に関し、特に、パーソナルコンピュータ用のモニタ、テレビジョンシステム、携帯機器の表示パネルなどとして用いられる液晶表示装置などにおいて好適に用いられるアクティブマトリクス基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量および低消費電力等の優れた特長を有する平面表示装置であり、近年、表示性能の向上、生産能力の向上および他の表示装置に対する価格競争力の向上に伴い、市場規模が急速に拡大している。
【０００３】
液晶表示装置は、例えば、対向して設けられた一対の基板間に表示媒体層としての液晶層が挟持された構造を有する。画素毎にスッチング素子を備える、いわゆるアクティブマトリクス型液晶表示装置の一方の基板（「アクティブマトリクス基板」と呼ばれる）には、表示信号線（データ線あるいはソースライン）、走査線（ゲートライン）、表示信号電圧（ドレイン電圧）を保持するために設けられる補助容量（ＣＳ）を形成するための補助容量配線などが形成される。この基板には、また、走査線ゲートラインから供給されるゲート信号によって駆動されるスイッチング素子や、スイッチング素子に接続された画素電極がマトリクス状に配置される。また、他方の基板（対向基板）には共通電極などが設けられる。液晶表示装置では、画素電極と共通電極とを用いて液晶層に所定の電圧を印加することで液晶層の光変調状態が制御される。このように液晶層の光変調状態を制御することで画像の表示を行うことが可能である。
【０００４】
液晶表示装置としては、ドット反転駆動方式を採用したアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。ドット反転駆動方式とは、互いに隣合う画素に印加される画像信号の極性を反転させるような駆動方式である。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されているドット反転駆動方式の液晶表示装置では、画素電極に対向して設けられた共通電極が２つの群に分けられており、それぞれの群の共通電極に対して、互いに極性が逆の異なる信号（共通電圧）が供給される。また、画素ごとに設けられている補助容量を形成する補助容量配線（以下「ＣＳ配線」という。）も、共通電極と同様に２つの群に分けられており、それぞれの群のＣＳ配線に対して異なる信号（補助容量対向電圧）が入力される。より具体的には、ＣＳ配線は、奇数番目のＣＳ配線の群と偶数番目のＣＳ配線の群とに分けられており、各群のＣＳ配線に対して所定期間ごとに極性が反転する互いに逆相の信号が入力される。
【０００６】
アクティブマトリクス型液晶表示装置の製造プロセスにおいては、静電気によるスイッチング素子（典型的には薄膜トランジスタ、以下「ＴＦＴ」という。）の破壊や断線等の発生を防止するために、静電気対策を取り得るアクティブマトリクス基板を設計することが重要である。
【０００７】
従来の静電気対策として典型的な例は、ボトムゲート型ＴＦＴを有するアクティブマトリクス基板に、走査線（およびＴＦＴのゲート電極）を形成する導電層（「ゲートメタル」ということもある。）を利用して、パネルの周囲にショートリングを形成し、その後の工程で形成される回路要素（ＴＦＴや配線などを含む）のできるだけ多くをこのショートリングに接続することによって、これらの回路要素を同電位に保つというものである。表示領域（「アクティブエリア」ともいう。）内に存在する走査線およびＣＳ配線の全てをショートリングに接続することが好ましい。
【０００８】
走査線に走査信号を供給するための端子は、表示領域の外側の端子領域に形成され、ショートリングは端子領域の外側の近傍に形成されるので、各走査線を端子領域の外側まで延長することによって、各走査線をショートリングに直接接続することができる。
【０００９】
これに対し、走査線に平行に設けられる複数のＣＳ配線には、従来は全て同じ信号（典型的には共通電極に印加される電圧と同じ）が供給されるので、表示領域に対して、ゲート信号入力側（端子領域が設けられている側）と反対側（ゲート信号非入力側）において、全てのＣＳ配線をＣＳ幹線に接続した上で、このＣＳ幹線をショートリングに接続していた。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１１９１９３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献１に記載されているように、ＣＳ配線を２つの群に分け、それぞれの群に対して異なる信号を供給する場合（すなわち、ＣＳ配線を２系統で駆動する場合）、２つの群のＣＳ配線は交互に配置されるので、ゲート信号非入力側において、同一の導電層から形成される２つの群のＣＳ配線を系統ごとに１本のＣＳ幹線に接続することが不可能である。
【００１２】
従って、ＣＳ配線をショートリングに接続する箇所が増加するので、端子領域の配線密度が増加したり、あるいは、ショートリングの切断によって露出される配線の数が増えるなどの問題が生じる。上記特許文献１には、ＣＳ配線の静電気対策については言及されていない。
【００１３】
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、例示した２系統のＣＳ配線を有するアクティブマトリクス基板のように、２系統の配線を有するアクティブマトリクス基板において簡便に静電気対策が取れる構成を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブマトリクス基板は、基板と、前記基板上に、第１方向と前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列された複数の画素領域によって規定される表示領域と、前記表示領域の周辺に配置され前記複数の画素領域を駆動するための信号が入力される複数の端子によって規定される端子領域と、前記複数の画素領域に所定の信号を供給するための複数の第１配線、複数の第２配線、複数の第３配線および複数の第４配線と、前記複数の第２配線に電気的に接続された第５配線と、前記複数の第３配線に電気的に接続された第６配線とを有するアクティブマトリクス基板であって、前記複数の第１配線、前記複数の第２配線および前記複数の第３配線は前記第１方向に延びており、前記複数の第４配線、前記第５配線および前記第６配線は、前記第２方向に平行に延びており、且つ、前記複数の第１配線のそれぞれは、前記端子領域の外側まで延設されており、前記第５配線および前記第６配線の少なくとも一方が前記端子領域の外側まで延設されていることを特徴とする。
【００１５】
ある実施形態において、前記複数の画素領域のそれぞれは、少なくとも１つのスイッチング素子と、前記少なくとも１つのスイッチング素子を介して表示信号が供給される画素電極、少なくとも１つの補助容量電極と、前記少なくとも１つの補助容量電極に絶縁層を介して対向し補助容量を構成する補助容量対向電極とを有し、前記複数の第１配線は、それぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の走査線であって、前記複数の第４配線はそれぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の表示信号線であって、前記複数の第２配線および前記複数の第３配線は、それぞれが前記補助容量対向電極に接続された補助容量配線である。
【００１６】
本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、上記の構成を備えるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、（ａ）母基板を用意する工程と、（ｂ）前記母基板上に、前記表示領域と、前記端子領域と、前記表示領域および前記端子領域の外側に配置されたショートリングであって、前記複数の第１配線のそれぞれと、前記第５配線および前記第６配線の前記少なくとも一方とに接続されたショートリングを形成する工程と、（ｃ）前記ショートリングと前記端子領域との間で、前記複数の第１配線のそれぞれ、および、前記ショートリングに接続された前記第５配線および前記第６配線の前記少なくとも一方を切断する工程とを包含することを特徴とする。
【００１７】
ある好ましい実施形態において、前記ショートリングは、前記複数の第１配線、前記複数の第２配線、前記複数の第３配線および前記第６配線と同一の工程で形成される。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態によるアクティブマトリクス基板は、基板と、前記基板上に、第１方向と前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列された複数の画素領域によって規定される表示領域と、前記表示領域の周辺に配置され前記複数の画素領域を駆動するための信号が入力される複数の端子によって規定される端子領域とを有し、前記複数の画素領域のそれぞれが、少なくとも１つのスイッチング素子と、前記少なくとも１つのスイッチング素子を介して表示信号が供給される画素電極、第１補助容量電極、および第２補助容量電極と、前記第１補助容量電極に絶縁層を介して対向し第１補助容量を構成する第１補助容量対向電極と、前記第２補助容量電極に絶縁層を介して対向し第２補助容量を構成する第２補助容量対向電極とを有するアクティブマトリクス基板であって、それぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の走査信号線と、それぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の表示信号線と、それぞれが前記第１補助容量対向電極に第１補助容量対向電圧を供給する複数の第１補助容量配線と、それぞれが前記第２補助容量対向電極に第２補助容量対向電圧を供給する複数の第２補助容量配線と、前記複数の第１補助容量配線に電気的に接続された第１補助容量幹線と、前記複数の第２補助容量配線に電気的に接続された第２補助容量配線とを有し、前記複数の走査信号線、前記複数の第１補助容量配線および前記複数の第２補助容量配線は前記第１方向に延びており、前記複数の表示信号線、前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線は前記第２方向に延びており、且つ、前記複数の走査線のそれぞれは前記端子領域の外側まで延設されており、前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線の少なくとも一方は前記端子領域の外側まで延設されている。
【００１９】
ある好ましい実施形態において、前記端子領域は、前記基板の前記第１方向と交差する２つの第１端辺の一方の第１端辺と前記表示領域の間、および、前記基板の前記第２方向と交差する２つの第２端辺の一方の第２端辺と前記表示領域との間にのみ形成されている。
【００２０】
ある好ましい実施形態において、前記複数の補助容量配線の少なくとも１本が前記端子領域の外側まで延設されており、前記第２補助容量幹線が前記端子領域の外側まで延設されている。
【００２１】
ある好ましい実施形態において、前記複数の走査線、前記複数の第１補助容量配線、前記複数の第２補助容量配線および前記第２補助容量幹線は、同じ導電層から形成されている。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態によるアクティブマトリクス基板の製造方法は、上記の構成を備えるアクティブマトリクス基板の製造方法であって、（ａ）母基板を用意する工程と、（ｂ）前記母基板上に、前記表示領域と、前記端子領域と、前記表示領域および前記端子領域の外側に配置されたショートリングであって、前記複数の走査線のそれぞれと、前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線の前記少なくとも一方とに接続されたショートリングを形成する工程と、（ｃ）前記ショートリングと前記端子領域との間で、前記複数の走査線のそれぞれ、および、前記ショートリングに接続された前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線の前記少なくとも一方を切断する工程とを包含する。
【００２３】
ある好ましい実施形態において、前記ショートリングは、前記複数の走査線、前記複数の第１補助容量配線、前記複数の第２補助容量配線および前記第２補助容量幹線と同一の工程で形成される。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、工程（ｃ）は、前記ショートリングと前記端子領域との間で、前記母基板を切断する工程を包含する。あるいは逆に、例えばレーザ光などを用いて配線のみを切断し、ショートリングから電気的に切断しても良い。すなわち、完成したアクティブマトリクス基板はショートリングを備えていても良い。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、上記のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、液晶層と、前記液晶層を介して前記アクティブマトリクス基板に対向するように配設された対向基板とを有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態のアクティブマトリクス基板およびその製造方法を説明する。以下では、スッチング素子としてＴＦＴを備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置を例示する。
【００２７】
図１は、実施形態１にかかるアクティブマトリクス基板１００Ａを有する液晶パネル１００の構成を模式的に示す図である。液晶パネル１００に電源回路や必要に応じてバックライト等を設けることによって液晶表示装置が得られる。
【００２８】
液晶パネル１００は、液晶表示装置の表示可能領域に対応する表示領域１と、その周囲に設けられた額縁領域Ｒ０とを含む。この表示領域１には、複数の画素２１（図８参照）がマトリクス状（アレイ状）に配列されている。
【００２９】
なお、本明細書においては、アクティブマトリクス基板１００Ａについても、表示パネル１００のそれぞれに対応する領域を表示領域１、額縁領域ＲＯといい、画素２１に対応する領域を画素領域ということにする。
【００３０】
アクティブマトリクス基板１００Ａの額縁領域Ｒ０には、走査線（ゲート線、ＧＬ、１２）に走査信号（ゲート信号）を入力する端子が配列された走査線端子部２ａと、走査線端子部２ａと表示領域１内の走査線とを接続するための走査線部３ａと、信号線（ソース線）に表示信号（ソース信号）を入力する端子が配列された信号線端子部２ｂと、信号線端子部２ａと表示領域１内の信号線（ＳＬ、１４）とを接続するための信号線部３ｂとを有する。走査線端子部２ａと信号線端子部２ｂとを合せて端子領域２という。
【００３１】
液晶パネル１００の表示領域１内の等化回路を図８に示す。アクティブマトリクス基板１００Ａには、画素電極１８ａ，１８ｂ、それぞれの画素２１に対応して設けられたスイッチング素子としてのＴＦＴ１６ａ，１６ｂと、ＴＦＴ１６ａ，１６ｂのオン／オフを制御するためのゲート線ＧＬ、画素電極１８ａ，１８ｂに所定の電圧を供給するためのソース線ＳＬ、補助容量配線ＣＳＯ（奇数番目の補助容量配線），ＣＳＥ（偶数番目の補助容量配線）などが設けられている。補助容量配線ＣＳＯおよび補助容量配線ＣＳＥは、補助容量ＣｃｓＯ，ＣｃｓＥを形成するための補助容量対向電極２２ａおよび２２ｂのそれぞれに接続されており、これらの電極２２ａおよび２２ｂに所定の電圧を印加するために用いられる。アクティブマトリクス基板１００Ａの画素領域は、ＴＦＴ１６ａ，１６ｂと、画素電極１８ａ，１８ｂと、補助容量ＣｃｓＯ，ＣｃｓＥによって構成されている。
【００３２】
また、アクティブマトリクス基板１００Ａに対向するように設けられた対向基板（不図示）には、共通電極１７が形成されている。この共通電極１７と画素電極１８ａ，１８ｂとの間に液晶容量ＣｌｃＯ，ＣｌｃＥが形成されている。対向基板には、必要に応じてカラーフィルタ等が設けられていてもよい。なお、このような回路構成を有する液晶パネルの動作については後述する。
【００３３】
本発明の実施形態にアクティブマトリクス基板の構成を説明する前に、従来の設計手法に基づく構成の例（参考例）を図２、図３および図４を参照しながら説明する。
【００３４】
図２に示すアクティブマトリクス基板１００Ｂは、表示領域１内を延びる、奇数番目のＣＳ配線ＣＳＯ（以下、ＣＳＯ配線という場合もある、２４Ｏ）、偶数番目のＣＳ配線ＣＳＥ（以下、ＣＳＥ配線という場合もある、２４Ｅ）、およびゲートラインＧＬ（１２）を示している。
【００３５】
図２において、参照符号１０２’は母基板を示し、参照符号１０２は最終的なアクティブマトリクス基板１００Ａの外縁を示している。すなわち、母基板１０２’上に種々の回路要素等が形成された後、１０２で示す線に沿って、母基板１０２’が切断され、アクティブマトリクス基板１００Ａが得られる。なお、図面を単純にするために、ＣＳＯ配線およびＣＳＥ配線は、基板１０２の外側に示しているが、当然に、ショートリング３０よりも内側に設けられている。
【００３６】
また、図２おいて、実線で示している配線は、ゲートメタルで形成されており、破線で示している配線は、ソースメタルで形成されている。
【００３７】
図２から分かるように、表示領域１内において、実質的に平行な複数のＣＳＯ配線２４Ｏと、実質的に平行な複数の偶数番目のＣＳＥ配線２４Ｅとが、パネルの横方向（Ｘ方向）に沿って延びている。ＣＳＯ配線２４ＯとＣＳＥ配線２４Ｅとは、パネルの縦方向（Ｙ方向）において交互に並んでおり、これらの隣接する一対のＣＳ配線間（すなわちＣＳＯ配線２４ＯとＣＳＥ配線２４Ｅとの間）にゲートラインＧＬが設けられている。
【００３８】
また、複数の奇数番目のＣＳ配線ＣＳＯは、走査線領域３ａにおいて共通の幹線２６ｂ（以下、ＣＳＯ幹線と言う場合もある）に電気的に接続されており、複数の偶数番目のＣＳ配線ＣＳＥは、走査線領域３ａにおいて共通の幹線２６ａ（以下、ＣＳＥ幹線と言う場合もある）に電気的に接続されている。ＣＳＯ幹線２６ｂ、２６ｄおよびＣＳＥ幹線２６ａ、２６ｃは、パネルの縦方向（Ｙ方向）に沿って延び、表示領域１内の複数のＣＳＥ配線２４ＥおよびＣＳＯ配線２４Ｏの延びる方向（Ｘ方向）に交差する方向（ここでは直交する方向）に延びている。これらの幹線２６ｂおよび２６ａまたは２６ｄおよび２６ｃは、互いに間隔を開けて絶縁され、且つ、隣接するように設けられており、それぞれ別個に信号が供給される。２６ｂと２６ｄ、または２６ａと２６ｃは共通の信号が供給されている。
【００３９】
パネル周囲にはショートリング３０が表示領域１および端子領域２の外側に配置されており、このショートリング３０にゲート信号入力側で走査線ＧＬが端子部２ａを経由して接続されている。
【００４０】
ゲート信号入力側においては端子部２ａを通してゲート信号を入力する必要から端子部２ａにＡＣＦ又はＴＡＢが接続できるよう端子ピッチを表示領域１における画素ピッチよりも小さくする必要がある。従ってゲートラインのピッチを狭くする必要がある。しかし、ゲート信号非入力側においてはＴＡＢを配置しないためＣＳＯ配線２４ＯおよびＣＳＥ配線２４Ｅのピッチを狭くする必要はない。ゲートラインの配線密度を１としたとき、図２の構成における配線密度は１である。
【００４１】
しかしながら、母基板１０２’から基板１０２を切断する際に、ショートリング３０まで延設されているＣＳＯ配線２４ＯおよびＣＳＥ配線２４Ｅが切断されるために、これらの配線が露出されるので、何らかの腐食対策を施す必要が生じる。この領域は、走査線や信号線用の端子領域２が形成されていない領域であり、腐食対策を施す必要が無かった領域なので、工程数が増えてしまう欠点がある。
【００４２】
次に、図３に示すアクティブマトリクス基板１００Ｃでは、ショートリング３０にゲート信号入力側において、走査線ＧＬおよびＣＳＯ配線２４Ｏ、ＣＳＥ配線２４Ｅが端子部２ａを経由して接続されている。従って、図２に示したように、端子領域２が無い領域でＣＳＯ配線２４ＯおよびＣＳＥ配線２４Ｅの延設部が切断されることが無い。しかしながら、図２の場合に比べて、ゲート信号入力側における配線密度は２倍となるために、不良率が増える欠点がある。
【００４３】
次に、図４に示すアクティブマトリクス基板１００Ｄでは、ＣＳＥ配線２４Ｅをゲート信号入力側から、ＣＳＯ配線２４Ｏをゲート信号非入力側からショートリングに接続する構成をとっている。この場合、図２の場合に比べてゲート信号入力側における配線密度は３／２となる。しかしながら、この場合においても、図２の場合と同様に、本来腐食対策が必要なかった領域に腐食対策を施す必要が生じ、工程数が増えるという問題がある。
【００４４】
図５に本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板１００Ａの構成を模式的に示す。
【００４５】
アクティブマトリクス基板１００Ａにおいては、ＣＳＥ配線２４Ｅとショートリング３０との接続はゲート信号入力側（左側）において行っている。ここでは、全てのＣＳＥ配線２４Ｅのそれぞれを端子部２ａを経由してショートリング３０に接続しているが、ＣＳＥ配線２４Ｅの少なくとも１本をショートリング３０に接続すればよい。
【００４６】
一方、全てのＣＳＯ配線２４Ｏはそれぞれ、ゲート信号非入力側（右側）において幹線２６ｄに接続されており、幹線２６ｄを介して、ショートリング３０に接続されている。幹線２６ｄはＣＳＯ配線２４Ｏと交差する方向に設けられており、ショートリング３０とはソース端子部３ａが設けられている端子部２ｂ（図１参照）の外側で接続されている。
【００４７】
アクティブマトリクス基板１００Ａにおいては、ゲート信号入力側では、ＣＳＥ配線２４Ｅだけがショートリング３０に接続されているので、ゲート信号入力側の配線密度は、図４のアクティブマトリクス基板１００Ｄと同じく３／２である。また、ＣＳＯ配線２４Ｏは幹線２６ｄに接続され、ソース信号入力側の端子部２ｂを経由してショートリングに接続されているので、余分な腐食対策を必要は無い。
【００４８】
本実施形態のアクティブマトリクス基板１００Ａによれば、ゲート信号入力側の配線密度はＣＳ配線が１系統の場合の３／２におさえられ、且つ、ＣＳ配線２４（２４Ｏおよび２４Ｅ）をショートリング３０に接続する箇所を端子領域２が設けられている側のみにすることができるので、端子領域２に対する腐食対策（例えば樹脂層の形成）によって、ＣＳ配線２４の切断部を保護することができる。
【００４９】
さらに、図５に示した構成は、ゲート配線ＧＬ、ＣＳ配線２４（２４Ｏ、２４Ｅ）およびＣＳ幹線２６ｄをゲートメタルで形成できるという利点がある。
【００５０】
ボトムゲート型ＴＦＴを採用すると、母基板１０２’上に形成されるショートリング３０は、図６に模式的に示すように、ゲートメタル、ゲート絶縁膜ＧＩ、半導体層（ｉ層、ｎ+層）、ソースメタル層、さらに、上層ＩＴＯ（画素電極を形成する層）が積層された断面構造を有する。最下部に形成されるゲートメタルを用いると、図７に示したように、ゲート配線ＧＬ、ＣＳ配線２４（２４Ｏ、２４Ｅ）およびＣＳ幹線２６ｄを同一の工程で形成することができる。さらに、この上に形成されるソースメタルを用いて他のＣＳ幹線を形成することによって、容易に図５に示したアクティブマトリクス基板１００Ａを製造することができる。
【００５１】
以下、図８〜図１０を参照しながら、上述のようなアクティブマトリクス基板１００を有する液晶パネル１００を用いた液晶表示装置の一例について説明する。
【００５２】
図８は、液晶パネルの表示領域内における、液晶パネルの等価回路を模式的に示す図である。この液晶パネルは、行および列を有するマトリクス状に配列された画素（ドットと呼ぶことがある。）を有するアクティブマトリクス型の液晶パネルである。図８に示す画素２１は、ｎ行ｍ列の画素に対応する。
【００５３】
画素２１は、第１副画素と第２副画素を有する。図８では、第１副画素に対応する液晶容量をＣｌｃＯと表記し、第２副画素に対応する液晶容量をＣｌｃＥと表記している。第１副画素の液晶容量ＣｌｃＯは、第１副画素電極１８ａと共通電極１７と、これらの間の液晶層によって構成されている。第２副画素の液晶容量ＣｌｃＥは、第２副画素電極１８ｂと共通電極１７と、これらの間の液晶層によって構成されている。第１副画素電極１８ａはＴＦＴ１６ａを介して信号線１４（ソースラインＳＬ）に接続されており、第２副画素電極１８ｂはＴＦＴ１６ｂを介して、同じ信号線１４に接続されている。ＴＦＴ１６ａおよびＴＦＴ１６ｂのゲート電極は、共通の走査線１２（ゲートラインＧＬ）に接続されている。
【００５４】
それぞれの第１副画素および第２副画素に対応して設けられている第１補助容量および第２補助容量は、図８中では、それぞれＣｃｓＯおよびＣｃｓＥと表記している。第１補助容量ＣｃｓＯの補助容量電極２３ａは、ＴＦＴ１６ａのドレインに接続されており、第２補助容量ＣｃｓＥの補助容量電極２３ｂは、ＴＦＴ１６ｂのドレインに接続されている。なお、補助容量電極の接続形態は図示した例に限られず、それぞれ対応する副画素電極と同じ電圧が印加されるように電気的に接続されていればよい。即ち、副画素電極とそれぞれ対応する補助容量電極とが直接または間接に電気的に接続されていればよく、例えば、それぞれの副画素電極と対応する補助容量電極とを接続してもよい。
【００５５】
第１補助容量ＣｃｓＯの補助容量対向電極２２ａは、ＣＳＯ配線（補助容量配線２４Ｏ（または２４Ｅ））に接続されており、第２補助容量ＣｃｓＥの補助容量対向電極２２ｂは、ＣＳＥ配線（補助容量配線２４Ｅ（または２４Ｏ））に接続されている。この構成によって、第１および第２補助容量のそれぞれの補助容量対向電極２２ａおよび２２ｂに異なる補助容量電圧を供給することが可能になっている。補助容量対向電極と補助容量配線の接続関係は、駆動方法（ドット反転駆動など）に応じて、適宜選択される。なお、補助容量を構成する絶縁層として、例えばゲート絶縁膜を共通に用いることができる。
【００５６】
次に、図９を参照しながら、上記構成によって、第１副画素（ＣｌｃＯ）および第２副画素（ＣｌｃＥ）に異なる電圧を印加できる原理を説明する。
【００５７】
図９は、図８の画素（ｎ、ｍ）に入力される各種信号の電圧波形とタイミングを示している。（ａ）は２つのフレームに亘る水平走査期間（Ｈ）を示し、（ｂ）はｍ±１本目の信号線１４に供給される表示信号電圧Ｖｓ（ｍ±１）の波形（破線）を示し、（ｃ）はｍ本目の信号線１４に供給される表示信号電圧（階調信号電圧）Ｖｓ（ｍ）の波形（実線）を示している。（ｄ）はｎ本目の走査線１２に供給される走査信号電圧（Ｖｇ（ｎ））の波形を示しており、（ｅ）および（ｆ）はそれぞれ補助容量配線２４Ｏおよび２４Ｅに供給される補助容量対向電圧（ＶｃｓＯ、ＶｃｓＥ）の波形を示している。（ｇ）および（ｈ）は、それぞれ第１副画素の液晶容量ＣｌｃＯおよび第２副画素の液晶容量ＣｌｃＥに印加される電圧（ＶｌｃＯ、ＶｌｃＥ）の波形を示している。
【００５８】
図９に示した駆動方式は、２Ｈドット反転＋フレーム反転方式の液晶表示装置に本発明を適用した実施形態を示したものである。
【００５９】
信号線１４に印加される表示信号電圧Ｖｓは、２本の走査線が選択されるたび（２Ｈごと）に極性が反転し、且つ、隣接する信号線（例えばＶｍとＶ（ｍ±１）に印加される表示信号電圧の極性は逆になっている（２Ｈドット反転）。また、全ての信号線１４に表示信号電圧Ｖｓはフレーム毎に極性が反転する（フレーム反転）。
【００６０】
ここで、補助容量対向電圧ＶｃｓＯおよびＶｃｓＥの極性が反転する周期は、表示信号電圧の極性が反転する周期（２Ｈ）と同じであり、且つ、位相が１／２周期（１Ｈ）ずれている。補助容量対向電圧ＶｃｓＯおよびＶｃｓＥは、振幅が同じで、位相が１８０°異なる波形を有している。
【００６１】
図９を参照しながら、液晶容量ＣｌｃＯおよび液晶容量ＣｌｃＥに印加される電圧（ＶｌｃＯ、ＶｌｃＥ）が図９のようになる理由を説明する。
【００６２】
走査信号電圧Ｖｇがハイレベル（ＶｇＨ）のときにＴＦＴ１６ａおよび１６ｂｎが導通状態となり、信号線１４の表示信号電圧Ｖｓが副画素電極１８ａおよび１８ｂに印加される。液晶容量ＣｌｃＯおよびＣｌｃＥのそれぞれの両端に印加される電圧は、それぞれ、副画素電極１８ａおよび１８ｂの電圧と、共通電極１７の電圧（Ｖｃｏｍ）との差である。即ち、ＶｌｃＯ＝Ｖｓ−Ｖｃｏｍ（ＶｌｃＥ＝Ｖｓ−Ｖｃｏｍ）である。
【００６３】
（ｎ×ｈ−Δｔ）秒後に、走査線信号電圧ＶｇがＯＮ状態である高電圧ＶｇＨからＯＦＦ状態の低電圧ＶｇＬ（＜Ｖｓ）に切り替わると、いわゆる引込み現象の影響で、副画素電極１８ａおよび１８ｂの電圧がＶｄだけ下がる。このＶｄ低下分だけ共通電極１７の電圧Ｖｃｏｍは表示信号電圧Ｖｓのセンター電位より低い電圧に調整される。この低下分がΔＶである。
【００６４】
（ｎ×ｈ）秒後、液晶容量ＣｌｃＯの電圧ＶｌｃＯは、液晶容量ＣｌｃＯを構成する副画素電極１８ａと電気的に接続された、補助容量ＣｃｓＯの補助容量対向電極の電圧ＶｃｓＯの影響を受けて変化する。また、液晶容量ＣｌｃＥの電圧ＶｌｃＥは、液晶容量ＣｌｃＥを構成する副画素電極１８ｂと電気的に接続された、補助容量ＣｃｓＥの補助容量対向電極の電圧ＶｃｓＥの影響を受けて変化する。ここで、（ｎ×ｈ）秒において、補助容量対向電圧ＶｃｓＯがＶｃｓＯｐ＞０だけ増加し、補助容量対向電圧ＶｃｓＥがＶｃｓＥｐ＞０だけ低下したとする。即ち、補助容量対向電圧ＶｃｓＯの全振幅（Ｖｐ−ｐ）をＶｃｓＯｐとし、補助容量対向電圧ＶｃｓＥの全振幅をＶｃｓＥｐとする。
【００６５】
ＴＦＴ１６ａのドレインに接続された液晶容量ＣｌｃＯと補助容量ＣｃｓＯとの合計の容量をＣｐｉｘＯとすると、
ＶｌｃＯ＝Ｖｓ−ΔＶ＋ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）−Ｖｃｏｍ
となり、
ＴＦＴ１６ｂのドレインに接続された液晶容量ＣｌｃＥと補助容量ＣｃｓＥとの合計の容量をＣｐｉｘＥとすると、
ＶｌｃＥ＝Ｖｓ−ΔＶ−ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）−Ｖｃｏｍ
となる。
【００６６】
次に、（ｎ＋２）×ｈ秒後（（ｎ＋３）Ｈ時）には、同様に補助容量対向電極の電圧ＶｃｓＯ（またはＶｃｓＥ）の影響を受けて、ＶｌｃＯおよびＶｌｃＥは、それぞれ、ｎＨ時の電圧値に戻る。
【００６７】
ＶｌｃＯ＝Ｖｓ−ΔＶ−Ｖｃｏｍ
ＶｌｃＥ＝Ｖｓ−ΔＶ−Ｖｃｏｍ
この電圧の変化は、次のフレームにおいてＶｇ（ｎ）がＶｇＨとなるまで繰り返される。その結果、ＶｌｃＯおよびＶｌｃＥのそれぞれの実効値が異なる値となる。
【００６８】
すなわち、ＶｌｃＯの実効値をＶｌｃＯｒｍｓとし、ＶｌｃＥの実効値ＶｌｃＥｒｍｓとすると、
ＶｌｃＯｒｍｓ＝Ｖｓ−ΔＶ＋（１／２）ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）−Ｖｃｏｍ
ＶｌｃＥｒｍｓ＝Ｖｓ−ΔＶ−（１／２）ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）−Ｖｃｏｍ
となる。従って、これら実効値の差をΔＶｌｃ＝ＶｌｃＯｒｍｓ−ＶｌｃＥｒｍｓとすると、
ΔＶｌｃ＝（１／２）｛ＶｃｓＯｐ（ＣｃｓＯ／ＣｐｉｘＯ）＋ＶｃｓＥｐ（ＣｃｓＥ／ＣｐｉｘＥ）｝
となる。
【００６９】
２つの副画素が有する液晶容量および補助容量の大きさが等しい（ＣｌｃＯ＝ＣｌｃＥ＝Ｃｌｃ、ＣｃｓＯ＝ＣｃｓＥ＝Ｃｃｓ、ＣｐｉｘＯ＝ＣｐｉｘＥ＝Ｃｐｉｘ）とすると、
ΔＶｌｃ＝（１／２）（ＶｃｓＯｐ＋ＶｃｓＥｐ）（Ｃｃｓ／Ｃｐｉｘ）
となる。図９に示したように、ＶｃｓＯｐ＝ＶｃｓＥｐで位相が１８０°異なっている場合には、ＶｃｓＯｐ＝ＶｃｓＥｐ＝Ｖｃｓｐとすると、
ΔＶｌｃ＝Ｖｃｓｐ（Ｃｃｓ／Ｃｐｉｘ）
となり、ＶｌｃＯの実効値は大きく、ＶｌｃＥの実効値は小さくなる。
【００７０】
なお、ＶｃｓＯとＶｃｓＥの電圧を入れ替えれば、逆にＶｌｃＯの実効値を小さく、ＶｌｃＥの実効値を大きくなるように設定できる。
【００７１】
なお、ここでは、フレーム反転駆動を行っているので、次フレームでは、Ｖｓの極性を反転し、Ｖｌｃ＜０となるが、これに同期してＶｃｓＯおよびＶｃｓＥの極性も反転させれば、同様の結果が得られる。
【００７２】
また、ここでは、ドット反転駆動を行うために、隣接する信号線１４に供給する表示信号電圧の極性を互いに逆にしているので、画素（ｎ、ｍ）の次フレームの駆動状態は、画素（ｎ、ｍ）の信号線１４（ｍ）の両隣りの画素（ｎ、ｍ±１）の駆動状態と同じになる。
【００７３】
次に、図１０を参照しながら、図９に示した駆動方法によって得られる、あるフレームにおける各画素（液晶容量）に印加される電圧の極性の分布（ａ）および補助容量対向電圧（補助容量配線）の組合わせ（ｂ）、ならびに、各画素ごとの副画素に印加される実効電圧の分布（ｃ）を説明する。
【００７４】
図１０（ａ）に示したように、図９の駆動方法を採用すると、２行ごとに極性が反転し、且つ、隣接する列ごとに極性が反転した、２Ｈドット反転が実現される。図１０（ａ）に示した次のフレームにおいては、全ての極性が反転する（フレーム反転）。
【００７５】
ここで、図１０（ｂ）に示したように、それぞれの副画素電極に接続する補助容量の補助容量対向電極を接続する補助容量配線を組み合わせると、図１０（ｃ）に示すような実効電圧の分布を形成することができる。なお、図１０（ｂ）における各セルの上段は、副画素電極１８ａと組み合わせて用いられる補助容量対向電極が接続される補助容量配線（２４Ｏまたは２４Ｅ）を示し、下段は、副画素電極１８ｂと組み合わせて用いられる補助容量対向電極が接続される補助容量配線（２４Ｏまたは２４Ｅ）を示している。また、図１０（ｃ）における各セルの上段は、副画素電極１８ａが構成する副画素（液晶容量）に対応し、下段は、副画素電極１８ｂが構成する副画素（液晶容量）に対応する。図１０（ｃ）において「Ｏ」と表記している副画素の実効電圧が高く、「Ｅ」と表記している副画素の実効電圧が低い。
【００７６】
図１０（ｃ）からわかるように、図９の駆動方法を採用すると、２Ｈドット反転駆動（図１０（ａ））が実現されているとともに、副画素に印加される実効値の大小関係も、行および列方向のそれぞれにおいて、副画素ごとに逆転している。このように、副画素に印加される電圧の実効値の分布の空間周波数が高いと、高品位の表示を行うことが出来る。
【００７７】
また、上記の液晶パネルでは、副画素電極１８ａおよび１８ｂは、それぞれ対応するＴＦＴ１６ａおよび１６ｂを介して、共通の信号線１４から表示信号電圧が供給される。ＴＦＴ１６ａおよび１６ｂのゲート電極は、共通の走査線１２と一体に形成されており、副画素電極１８ａおよび１８ｂの間に設けられている。副画素電極１８ａおよび１８ｂは、走査線１２に関して対称な位置にあり、この例では、同じ面積を有している。また、補助容量対向電極は、補助容量配線２４Ｏ，２４Ｅと一体に形成されており、各補助容量配線２４Ｏ，２４Ｅは、Ｙ方向に隣接する２つの画素に共用されている。
【００７８】
なお、上記には、ＴＦＴ型の液晶表示装置を例示したが、他のスイッチング素子（例えば、ＭＩＭ素子）を用いてもよい。
【００７９】
以上に説明した液晶パネルにおいて、アクティブマトリクス基板１００Ａを用いているので、ＣＳＯ配線（２４Ｏ）およびＣＳＥ配線（２４Ｅ）のそれぞれに対して、図９（ｅ）および（ｆ）に示すような、振幅が同じで、位相が１８０°異なる、互いに反転した波形を有している補助容量対向電圧ＶｃｓＯおよびＶｃｓＥを適切に供給することができる。従って、画素分割駆動方式における補助容量対向電圧の振幅によって変化する液晶層への印加電圧を適切に制御できる。このように、本実施形態の表示装置では、２系統で駆動されるＣＳ配線群のそれぞれに極性の異なる電圧を印加するドット反転駆動方式において、液晶層に印加する実効電圧を適切に変化させることで、高品位の表示を行なうことができる。
【００８０】
なお、図５に示したアクティブマトリクス基板１００Ａに代えて、図１１に示したアクティブマトリクス基板を用いることもできる。図１１に示した構成では、ゲート端子領域側においても、ＣＳ配線（２４）をＣＳ幹線２６ａ、２６ｂに接続し、これらのＣＳ幹線２６ａ、２６ｂを介して、ソース端子領域側でショートリングに接続した構成を有している。この構成を採用すると、ゲート端子領域に配線密度を１とできる利点が得られる。但し、ＣＳ幹線２６ａ、２６ｂは、ゲートメタルで形成することができないので、ショートリング３０と接続するために、コンタクトホール等を形成する必要がある。
【００８１】
また、本発明は上記の実施形態に限られず、特許文献１に記載されているようなＣＳ２系統の液晶表示装置にも好適に適用され得る。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によると、２系統の配線を有するアクティブマトリクス基板において簡便に静電気対策が取れる構成が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板１００Ａを有する液晶パネル１００の構成を模式的に示す図である。
【図２】参考例のアクティブマトリクス基板１００Ｂの構成を模式的に示す図である。
【図３】参考例のアクティブマトリクス基板１００Ｃの構成を模式的に示す図である。
【図４】参考例のアクティブマトリクス基板１００Ｄの構成を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板１００Ａの構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板１００Ａにおけるショートリング３０の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は（ｃ）中の６Ａ−６Ａ’線に沿った断面図、（ｂ）は（ｃ）中の６Ａ−６Ａ’線に沿った断面図、（ｃ）は平面図である。
【図７】本発明の実施形態によるアクティブマトリクス基板１００Ａにおいて、ゲートメタルで形成される配線パターンを模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態による液晶パネル１００の表示領域１内の等化回路を示す図である。
【図９】図８の画素（ｎ、ｍ）に入力される各種信号の電圧波形とタイミングを示す図である。
【図１０】（ａ）は、図９に示した駆動方法によって得られるあるフレームにおける各画素（液晶容量）に印加される電圧の極性の分布を示し、（ｂ）は補助容量対向電圧（補助容量配線）の組合わせを示し、（ｃ）は各画素ごとの副画素に印加される実効電圧の分布を示す。
【図１１】本発明の実施形態による他のアクティブマトリクス基板を示す図である。
【符号の説明】
ＣｌｃＯ 液晶容量（第１副画素）
ＣｌｃＥ 液晶容量（第２副画素）
ＣｃｓＯ 第１補助容量
ＣｃｓＥ 第１補助容量
１２ 走査線
１４ 信号線
１７ 共通電極
１８ａ 第１副画素電極
１８ｂ 第２副画素電極
１６ａ、１６ｂ ＴＦＴ
１６Ｏ、１６Ｅ ドレイン電極延長部
２４Ｏ 第１補助容量配線
２４Ｅ 第２補助容量配線

Claims (13)

1. 基板と、前記基板上に、第１方向と前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列された複数の画素領域によって規定される表示領域と、前記表示領域の周辺に配置され前記複数の画素領域を駆動するための信号が入力される複数の端子によって規定される端子領域と、前記複数の画素領域に所定の信号を供給するための複数の第１配線、複数の第２配線、複数の第３配線および複数の第４配線と、前記複数の第２配線に電気的に接続された第５配線と、前記複数の第３配線に電気的に接続された第６配線とを有するアクティブマトリクス基板であって、
   前記複数の第１配線、前記複数の第２配線および前記複数の第３配線は前記第１方向に延びており、前記複数の第４配線、前記第５配線および前記第６配線は、前記第２方向に平行に延びており、
   前記複数の第２配線と前記複数の第３配線とは同一の導電層から形成されており、第２配線と第３配線とが交互に配置されており、
   且つ、前記複数の第１配線のそれぞれは、前記端子領域の外側まで延設されており、前記第５配線および前記第６配線の少なくとも一方が前記端子領域の外側まで延設されている、アクティブマトリクス基板。
2. 前記複数の画素領域のそれぞれは、少なくとも１つのスイッチング素子と、前記少なくとも１つのスイッチング素子を介して表示信号が供給される画素電極、少なくとも１つの補助容量電極と、前記少なくとも１つの補助容量電極に絶縁層を介して対向し補助容量を構成する補助容量対向電極とを有し、
   前記複数の第１配線は、それぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の走査線であって、前記複数の第４配線はそれぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の表示信号線であって、前記複数の第２配線および前記複数の第３配線は、それぞれが前記補助容量対向電極に接続された補助容量配線である、請求項１に記載のアクティブマトリクス基板。
3. 請求項１または２に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
   （ａ）母基板を用意する工程と、
   （ｂ）前記母基板上に、前記表示領域と、前記端子領域と、前記表示領域および前記端子領域の外側に配置されたショートリングであって、前記複数の第１配線のそれぞれと、前記第５配線および前記第６配線の前記少なくとも一方とに接続されたショートリングを形成する工程と、
   （ｃ）前記ショートリングと前記端子領域との間で、前記複数の第１配線のそれぞれ、および、前記ショートリングに接続された前記第５配線および前記第６配線の前記少なくとも一方を切断する工程と、
   を包含するアクティブマトリクス基板の製造方法。
4. 前記ショートリングは、前記複数の第１配線、前記複数の第２配線、前記複数の第３配線および前記第６配線と同一の工程で形成される、請求項３に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
5. 基板と、前記基板上に、第１方向と前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列された複数の画素領域によって規定される表示領域と、前記表示領域の周辺に配置され前記複数の画素領域を駆動するための信号が入力される複数の端子によって規定される端子領域とを有し、
   前記複数の画素領域のそれぞれが、少なくとも１つのスイッチング素子と、前記少なくとも１つのスイッチング素子を介して表示信号が供給される画素電極、第１補助容量電極、および第２補助容量電極と、前記第１補助容量電極に絶縁層を介して対向し第１補助容量を構成する第１補助容量対向電極と、前記第２補助容量電極に絶縁層を介して対向し第２補助容量を構成する第２補助容量対向電極とを有するアクティブマトリクス基板であって、
   それぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の走査信号線と、それぞれが前記少なくとも１つのスイッチング素子に接続された複数の表示信号線と、それぞれが前記第１補助容量対向電極に第１補助容量対向電圧を供給する複数の第１補助容量配線と、それぞれが前記第２補助容量対向電極に第２補助容量対向電圧を供給する複数の第２補助容量配線と、前記複数の第１補助容量配線に電気的に接続された第１補助容量幹線と、前記複数の第２補助容量配線に電気的に接続された第２補助容量配線とを有し、
   前記複数の走査信号線、前記複数の第１補助容量配線および前記複数の第２補助容量配線は前記第１方向に延びており、前記複数の表示信号線、前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線は前記第２方向に延びており、
   前記複数の第１補助容量配線と前記複数の第２補助容量配線とは同一の導電層から形成されており、第１補助容量配線と第２補助容量配線とが交互に配置されており、
   且つ、前記複数の走査線のそれぞれは前記端子領域の外側まで延設されており、前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線の少なくとも一方は前記端子領域の外側まで延設されている、アクティブマトリクス基板。
6. 前記端子領域は、前記基板の前記第１方向と交差する２つの第１端辺の一方の第１端辺と前記表示領域の間、および、前記基板の前記第２方向と交差する２つの第２端辺の一方の第２端辺と前記表示領域との間にのみ形成されている、請求項５に記載のアクティブマトリクス基板。
7. 前記複数の補助容量配線の少なくとも１本が前記端子領域の外側まで延設されており、前記第２補助容量幹線が前記端子領域の外側まで延設されている、請求項５または６に記載のアクティブマトリクス基板。
8. 前記複数の走査線、前記複数の第１補助容量配線、前記複数の第２補助容量配線および前記第２補助容量幹線は、同じ導電層から形成されている、請求項５から７のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板。
9. 請求項５から８のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
   （ａ）母基板を用意する工程と、
   （ｂ）前記母基板上に、前記表示領域と、前記端子領域と、前記表示領域および前記端子領域の外側に配置されたショートリングであって、前記複数の走査線のそれぞれと、前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線の前記少なくとも一方とに接続されたショートリングを形成する工程と、
   （ｃ）前記ショートリングと前記端子領域との間で、前記複数の走査線のそれぞれ、および、前記ショートリングに接続された前記第１補助容量幹線および前記第２補助容量幹線の前記少なくとも一方を切断する工程と、
   を包含するアクティブマトリクス基板の製造方法。
10. 前記ショートリングは、前記複数の走査線、前記複数の第１補助容量配線、前記複数の第２補助容量配線および前記第２補助容量幹線と同一の工程で形成される、請求項９に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
11. 工程（ｃ）は、前記ショートリングと前記端子領域との間で、前記母基板を切断する工程を包含する、請求項９または１０に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
12. 請求項９から１１のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法によって製造されたアクティブマトリクス基板。
13. 請求項５から８および１２のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、液晶層と、前記液晶層を介して前記アクティブマトリクス基板に対向するように配設された対向基板とを有する液晶表示装置。

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