JP5275447B2 - アレイ基板、液晶パネル、液晶表示装置、テレビジョン受像機 - Google Patents

アレイ基板、液晶パネル、液晶表示装置、テレビジョン受像機 Download PDF

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Description

本発明は、1画素列に対応して複数のデータ信号線が設けられた液晶表示装置に関する。
特許文献1(図57参照)には、1つの画素列に2本のデータ線(左側データ線および右側データ線)を設け、同一画素列に含まれる奇数番目の画素の画素電極を左側データ線に接続する一方、偶数番目の画素の画素電極を右側データ線に接続し、連続する2本の走査信号線(奇数番目の画素に接続する走査信号線および偶数番目の画素に接続する走査信号線)を同時選択することで、画面の書き換え速度を高める液晶表示装置が開示されている。
また、1画素に第1および第2画素電極を含む画素分割方式の液晶パネルの1画素列に対応して2本のデータ線を設け、第1副画素電極を上記2本のデータ線の一方に接続するとともに、第2副画素電極を他方に接続することで、第1および第2画素電極を互いに異なる輝度に制御し、視野角特性を高める構成も提案されている。
日本国公開特許公報「特開平10−253987号公報(公開日:1998年9月25日)」
本願発明者らは、上記のように1つの画素列に複数のデータ信号線を設けた場合に、隣り合う2つの画素列の一方に含まれる画素電極と他方に対応するデータ信号線との間の寄生容量が一因と考えられる縦縞状のムラ(縦シャドー)が発現することを見出した。
本発明は、1画素列に対応して複数のデータ信号線が設けられた液晶表示装置の表示品位を高めることを目的とする。
本アレイ基板は、複数の走査信号線とデータ信号が供給される複数のデータ信号線とを備え、隣り合う第1および第2画素領域列それぞれに複数の画素領域が含まれ、第1および第2画素領域列それぞれに対応して複数本ずつデータ信号線が設けられたアレイ基板であって、一方が第1画素領域列に対応して設けられたデータ信号線で、他方が第2画素領域列に対応して設けられたデータ信号線である2本の隣り合うデータ信号線の間隙または該間隙下あるいは該間隙上に、データ信号とは別の信号が供給される間在配線が設けられていることを特徴とする。
本アレイ基板(例えば、アクティブマトリクス基板)を備えた表示装置(例えば、液晶表示装置)を駆動する場合には、上記間在配線にデータ信号とは別の信号(例えば、定電位信号や周期的に極性が反転する信号)を供給する。これにより、画素とその隣接画素に対応するデータ信号線との間のクロストークを低減することができ、表示品位を高めることができる。
実施の形態1にかかる液晶パネルの構成例を示す平面図である。 図1の液晶パネルの矢視断面図である。 図1の液晶パネルに用いられるアクティブマトリクス基板の等価回路図である。 図3のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図4の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 本液晶パネル駆動時の間在配線近傍での等電位線の分布を示す断面図である。 実施の形態2にかかるアクティブマトリクス基板の等価回路図である。 図7のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図8の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 図7のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図8の駆動方法におけるゲートオンパルスと保持容量配線信号とを示すタイミングチャートである。 図7のアクティブマトリクス基板の変形例を示す等価回路図である。 図7のアクティブマトリクス基を備えた液晶パネルの具体例を示す平面図である。 本液晶パネル駆動時の間在配線近傍での等電位線の分布を示す断面図である。 実施の形態2にかかる液晶パネルの他の構成を示す平面図である。 本液晶パネル駆動時の間在配線近傍での等電位線の分布を示す断面図である。 実施の形態2にかかるアクティブマトリクス基板の他の構成を示す等価回路図である。 図17のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図18の駆動方法において間在配線に供給する信号とゲートオンパルスと保持容量配線信号とを示すタイミングチャートである。 実施の形態2にかかる液晶パネルのさらに他の構成を示す平面図である。 図20の液晶パネルの矢視断面図である。 本液晶パネル駆動時の間在配線近傍での等電位線の分布を示す断面図である。 実施の形態3にかかるアクティブマトリクス基板の構成を示す等価回路図である。 図23のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図24の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 実施の形態3にかかる液晶パネルの構成を示す平面図である。 図26の液晶パネルの矢視断面図である。 本液晶パネル駆動時の間在配線近傍での等電位線の分布を示す断面図である。 実施の形態4にかかるアクティブマトリクス基板の構成を示す等価回路図である。 図29のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図30の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 実施の形態4にかかる液晶パネルの構成を示す平面図である。 図32の液晶パネルの矢視断面図である。 実施の形態5にかかるアクティブマトリクス基板の構成を示す等価回路図である。 図34のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図35の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 実施の形態5にかかる液晶パネルの構成を示す平面図である。 図37の液晶パネルの矢視断面図である。 実施の形態5にかかるアクティブマトリクス基板の他の構成を示す等価回路図である。 図39のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図40の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 実施の形態5にかかる液晶パネルの他の構成を示す平面図である。 本液晶パネル駆動時の間在配線近傍での等電位線の分布を示す断面図である。 実施の形態6にかかるアクティブマトリクス基板の構成を示す等価回路図である。 図44のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図45の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 実施の形態6にかかる液晶パネルの構成を示す平面図である。 図47の液晶パネルの矢視断面図である。 実施の形態6にかかる液晶パネルの他の構成を示す平面図である。 図49の液晶パネルの矢視断面図である。 (a)は本液晶表示ユニットの構成を示す模式図であり、(b)は本液晶表示装置の構成を示す模式図である。 本液晶表示装置の全体構成を説明するブロック図である。 本液晶表示装置の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の構成を示す分解斜視図である。 参考となる液晶パネル駆動時のデータ信号線間での等電位線の分布を示す断面図である。 従来のアクティブマトリクス基板の構成を示す平面図である。
本実施の形態を、図1〜56を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜のため、以下では走査信号線の延伸方向を行方向とする。ただし、本液晶パネル(あるいはこれに用いられるアクティブマトリクス基板)を備えた液晶表示装置の利用(視聴)状態において、その走査信号線が横方向に延伸していても縦方向に延伸していてもよいことはいうまでもない。なお、液晶パネルを示す図面では、配向規制用構造物を適宜省略記載している。
〔実施の形態1〕
図3は実施の形態1にかかるアクティブマトリクス基板の一部を示す等価回路図である。図3に示すように、本アクティブマトリクス基板では、データ信号線15x・15y・15X・15Yがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16i・16j・16m・16nがこの順に並べられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域101が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域102が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域103が設けられ、データ信号線15X・15yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域104が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域105が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域106が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域107が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域108が設けられ、画素領域101・105に対応して保持容量配線18pが設けられ、画素領域102・106に対応して保持容量配線18qが設けられ、画素領域103・107に対応して保持容量配線18rが設けられ、画素領域104・108に対応して保持容量配線18sが設けられている。
ここで、データ信号線15x・15yは、画素領域101〜104を含む画素領域列αに対応して設けられ、データ信号線15X・15Yは画素領域101〜104を含む画素領域列βに対応して設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に、Vcom信号が供給される間在配線41(データ信号線間配線、シールド配線)が設けられている。
さらに、各画素には1つずつ画素電極が配され、画素領域101の画素電極17iは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12iを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域102の画素電極17jは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域103の画素電極17mは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12mを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域104の画素電極17nは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12nを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域105の画素電極17Iは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12Iを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域106の画素電極17Jは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12Jを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域107の画素電極17Mは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12Mを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域108の画素電極17Nは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12Nを介してデータ信号線15Yに接続される。すなわち、画素領域列αの偶数番目となる各画素領域(102・104)の画素電極が接続するデータ信号線15yと、画素領域列βの奇数番目となる画素領域(105・107)の画素電極が接続するデータ信号線15Xとが、間在配線41を挟んで隣り合うことになる。
また、画素領域101の画素電極17iおよび画素領域105の画素電極17Iが接続される走査信号線16iと、画素領域102の画素電極17jおよび画素領域106の画素電極17Jが接続される走査信号線16jとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16i・16j)は同時選択される(後述)。また、画素領域103の画素電極17mおよび画素領域107の画素電極17Mが接続される走査信号線16mと、画素領域104の画素電極17nおよび画素領域108の画素電極17Nが接続される走査信号線16nとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16m・16n)は同時選択される(後述)。もちろん、走査信号線16iと走査信号線16j、および走査信号線16mと走査信号線16nがパネル内・外で接続されていない構成とすることも可能である。
また、保持容量配線18pおよび画素電極17i間に保持容量iが形成され、保持容量配線18qおよび画素電極17j間に保持容量jが形成され、保持容量配線18pおよび画素電極17I間に保持容量Iが形成され、保持容量配線18qおよび画素電極17J間に保持容量Jが形成される。
図4は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Vi・Vj・VI・VJ・Vm・Vnは画素電極17i・17j・17I・17J・17m・17nの電位を示している。
本駆動方法では、図4に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間(H)においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。
これにより、本液晶パネルを駆動すると、図5に示すように、画素電極17iを含む画素はプラス極性、画素電極17jを含む画素はマイナス極性、画素電極17mを含む画素はプラス極性、画素電極17nを含む画素はマイナス極性、画素電極17Iを含む画素はマイナス極性、画素電極17Jを含む画素はプラス極性となり、F1でドット反転駆動が実現される。
なお、F2では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。これにより、画素電極17iはマイナス極性、画素電極17jはプラス極性、画素電極17mはマイナス極性、画素電極17nはプラス極性、画素電極17Iはプラス極性、画素電極17Jはマイナス極性となり、F2でもドット反転駆動が実現される。
図1は、図3のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図1では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。
本液晶パネルでは、一対(2本)のデータ信号線15x・15yと、一対(2本)のデータ信号線15X・15Yとが、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xが隣り合うように設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に間在配線41が配され、各データ信号線と直交するように、走査信号線16iおよび走査信号線16jが設けられ、データ信号線15xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12iが設けられ、データ信号線15yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12jが設けられ、データ信号線15Xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12Iが設けられ、データ信号線15Yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12Jが設けられている。
画素電極17iはデータ信号線15x・15yに重なるように設けられ、画素電極17iの走査方向下流側のエッジが走査信号線16iの走査方向上流側のエッジに重なっている。また、画素電極17jもデータ信号線15x・15yに重なるように設けられ、画素電極17jの走査方向下流側のエッジが走査信号線16jの走査方向上流側のエッジに重なっている。また、画素電極17Iはデータ信号線15X・15Yに重なるように設けられ、画素電極17Iの走査方向下流側のエッジが走査信号線16iの走査方向上流側のエッジに重なっている。また、画素電極17Jもデータ信号線15X・15Yに重なるように設けられ、画素電極17Jの走査方向下流側のエッジが走査信号線16jの走査方向上流側のエッジに重なっている。
保持容量配線18pは、画素電極17iの中央部および画素電極17Iの中央部に重なるように設けられ、保持容量配線18qは、画素電極17jの中央部および画素電極17Jの中央部に重なるように設けられている。
なお、平面的に視ると、画素電極17iの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、同様に、画素電極17jの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17Iの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、同様に、画素電極17Jの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置している。また、間在配線41は、画素電極17iおよび画素電極17Iの間隙下並びに画素電極17jおよび画素電極17Jの間隙下を通っている。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12iのゲート電極として機能し、トランジスタ12iのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27iを介して容量電極37iに接続されている。容量電極37iは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11iを介して画素電極17iに接続され、さらに、容量電極37iからは、画素電極17iと重なるように延伸配線47iが延伸している。また、走査信号線16jがトランジスタ12jのゲート電極として機能し、トランジスタ12jのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27jを介して容量電極37jに接続されている。容量電極37jは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11jを介して画素電極17jに接続され、さらに、容量電極37jからは、画素電極17jと重なるように延伸配線47jが延伸している。
同様に、走査信号線16iがトランジスタ12Iのゲート電極として機能し、トランジスタ12Iのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27Iを介して容量電極37Iに接続されている。容量電極37Iは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11Iを介して画素電極17Iに接続され、さらに、容量電極37Iからは、画素電極17Iと重なるように延伸配線47Iが延伸している。また、走査信号線16jがトランジスタ12Jのゲート電極として機能し、トランジスタ12Jのソース電極はデータ信号線15Yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27Jを介して容量電極37Jに接続されている。容量電極37Jは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11Jを介して画素電極17Jに接続され、さらに、容量電極37Jからは、画素電極17jと重なるように延伸配線47Jが延伸している。
本液晶パネルでは、保持容量配線18pおよび容量電極37iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37Iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Iが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37Jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Jが形成される。
図2は図1のX−Y矢視断面図である。同図に示すように、本液晶パネルは、アクティブマトリクス基板3と、これに対向するカラーフィルタ基板30と、両基板(3・30)間に配される液晶層40とを備える。アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に走査信号線16iおよび保持容量配線18pが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極37i、データ信号線15y、間在配線41、データ信号線15X、および延伸配線47Iが形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層およびn+層)と、n+層に接するソース電極およびドレイン電極が形成されている。さらに、各データ信号線および間在配線41を含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17i・17Iが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール11aiの形成部では無機層間絶縁膜25および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17iと容量電極37iとが接触している。また、上記のように、保持容量配線18pおよび容量電極37iがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記保持容量iが形成されている。
一方、カラーフィルタ基板30では、ガラス基板32上にブラックマトリクス13および着色層(カラーフィルタ層)14が形成され、その上層に共通電極(com)28が形成され、さらにこれを覆うように配向膜19が形成されている。
次に、本液晶パネルの製造方法について説明する。液晶パネルの製造方法には、アクティブマトリクス基板製造工程と、カラーフィルタ基板製造工程と、両基板を貼り合わせて液晶を充填する組み立て工程とが含まれる。
まず、ガラス、プラスチックなどの基板上に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜(厚さ1000Å〜3000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィー技術(Photo Engraving Process、以下、「PEP技術」と称し、これにはエッチング工程が含まれるものとする)によりパターニングを行い、走査信号線(各トランジスタのゲート電極)および保持容量配線を形成する。
次いで、走査信号線が形成された基板全体に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機絶縁膜(厚さ3000Å〜5000Å程度)を成膜し、フォトレジストの除去を行い、ゲート絶縁膜を形成する。
続いて、ゲート絶縁膜上(基板全体)に、CVD法により真性アモルファスシリコン膜(厚さ1000Å〜3000Å)と、リンがドープされたn+アモルファスシリコン膜(厚さ400Å〜700Å)とを連続して成膜し、その後、PEP技術によってパターニングを行い、フォトレジストを除去することにより、ゲート電極上に、真性アモルファスシリコン層とn+アモルファスシリコン層とからなるシリコン積層体を島状に形成する。
続いて、シリコン積層体が形成された基板全体に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜(厚さ1000Å〜3000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、PEP技術によりパターニングを行い、データ信号線、トランジスタのソース電極・ドレイン電極、ドレイン引き出し電極、容量電極、および延伸配線を形成する(メタル層の形成)。ここでは必要に応じてレジストを除去する。
さらに、上記メタル配線形成時のフォトレジスト、またはソース電極およびドレイン電極をマスクとして、シリコン積層体を構成するn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、フォトレジストを除去することにより、トランジスタのチャネルを形成する。ここで、半導体層は、上記のようにアモルファスシリコン膜により形成させてもよいが、ポリシリコン膜を成膜させてもよく、また、アモルファスシリコン膜およびポリシリコン膜にレーザアニール処理を行って結晶性を向上させてもよい。これにより、半導体層内の電子の移動速度が速くなり、トランジスタ(TFT)の特性を向上させることができる。
次いで、データ信号線などが形成された基板全体に層間絶縁膜を形成する。具体的には、SiHガスとNHガスとNガスとの混合ガスを用い、基板全面を覆うように、厚さ約3000ÅのSiNxからなる無機層間絶縁膜(パッシベーション膜)をCVDにて形成し、さらに、厚さ約3μmのポジ型感光性アクリル樹脂からなる有機層間絶縁膜をスピンコートやダイコートにて形成する。
その後、PEP技術により有機層間絶縁膜にコンタクトホールのパターニングを行い、その後有機層間絶縁膜を焼成する。さらに、有機層間絶縁膜のパターンを用いて、無機層間絶縁膜あるいは無機層間絶縁膜とゲート絶縁膜をエッチング除去してコンタクトホールを形成する。
続いて、コンタクトホールが形成された層間絶縁膜上の基板全体に、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜(厚さ1000Å〜2000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、PEP技術によりパターニングを行い、レジストを除去して各画素電極を形成する。
最後に、画素電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ500Å〜1000Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。以上のようにして、アクティブマトリクス基板製造される。
以下に、カラーフィルタ基板製造工程について説明する。
まず、ガラス、プラスチックなどの基板上(基板全体)に、クロム薄膜、または黒色顔料を含有する樹脂を成膜した後にPEP技術によってパターニングを行い、ブラックマトリクスを形成する。次いで、ブラックマトリクスの間隙に、顔料分散法などを用いて、赤、緑および青のカラーフィルタ層(厚さ2μm程度)をパターン形成する。
続いて、カラーフィルタ層上の基板全体に、ITO、IZO、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜(厚さ1000Å程度)を成膜し、共通電極(com)を形成する。
最後に、共通電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ500Å〜1000Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。上記のようにして、カラーフィルタ基板を製造することができる。
以下に、組み立て工程について、説明する。
まず、アクティブマトリクス基板およびカラーフィルタ基板の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたはシリカからなる球状のスペーサーを散布する。なお、スペーサーを散布する代わりに、PEP技術によりCF基板のBM上あるいはアクティブマトリクス基板のメタル配線上にスペーサーを形成してもよい。
次いで、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。
最後に、アクティブマトリクス基板およびカラーフィルタ基板並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にUV硬化樹脂を塗布し、UV照射によって液晶材料を封止することで液晶層を形成する。以上のようにして、液晶パネルが製造される。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17iとデータ信号線15Xとの間の寄生容量に起因する両者(17iおよび15X)間のクロストークを低減することができる。なお、図6は本液晶パネルを駆動したときの等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示し、図56は間在配線41を設けない場合の等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示している。図56では自画素の画素電極上から隣接画素に対応するデータ信号線上に等電位線が流れているのに対し、図6では自画素の画素電極(17i)上から隣接画素に対応するデータ信号線(15X)上に等電位線が流れておらず、上記のクロストーク低減効果は明らかである。なお、上記寄生容量の値は、例えば4割程度低減される。
1画素列に対応して2本のデータ信号線を設ける液晶パネルで図4のようにデータ信号線を駆動した場合、画素電極は、自画素に対応する2本のデータ信号線それぞれとの間のクロストークの影響を受け、これらクロストークの影響が互いに打ち消しあう方向に働く(1画素列に対応する2本のデータ信号線には逆極性のデータ信号が供給されるため)。このため、自画素の画素電極と隣接画素(行方向に隣接する画素)に対応するデータ信号線との間のクロストークの影響があると、この打ち消し状態に乱れが生じ、縦シャドーとして視認されるおそれがある。
特に同一画素列に同一色の表示を行う場合、自画素に対応する2本のデータ信号線には逆極性で大きさ(電圧の絶対値)の似通ったデータ信号が供給されることが多いため、自画素の画素電極と自画素に対応する2本のデータ信号線それぞれとの間のクロストークはほとんど打ち消される。一方、自画素の両側に位置する2つの隣接画素には互いに異なる色が表示される(例えば、自画素に第1色が表示されるなら、両側に位置する2つの隣接画素には第2および第3色が表示される)ため、この2つの隣接画素に対応する4本のデータ信号線のうち自画素に隣接する2本のデータ信号線(他色用隣接データ信号線)には、逆極性であっても大きさ(電圧の絶対値)が似通っていないデータ信号が供給されることが多い。すなわち、自画素(第1色)の画素電極と2本の他色用隣接データ信号線(第2色用データ信号線および第3色用データ信号線)それぞれとの間のクロストークの影響は互いに打ち消されにくく、これが縦シャドーの要因となる。
そこで、本液晶パネルでは、自画素の画素電極と隣接画素に対応するデータ信号線(例えば、他色用隣接データ信号線)との間のクロストークを間在配線によって低減し、縦シャドーの発現を抑制している。本液晶パネルのように、画素電極を自画素に対応する2本のデータ信号線それぞれに被せる構成(超高開口率の構成)では、クロストークの影響が大きくなるため、この効果は特に顕著なものとなる。
また、本液晶パネルでは、間在配線41によって、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを低減することができる。なお、上記寄生容量の値は、例えば5割程度低減される。
さらに、本液晶パネルでは、間在配線上に共通電極と同電位の領域が生じ、この領域はノーマリブラックモードで暗線DL(図6参照)となるため、行方向に隣接する画素間に配されるブラックマトリクス(図2のブラックマトリクス13)の幅を小さくすることができる。
なお、本液晶パネルでは、2本の走査信号線を同時選択していくことができるため、各画素の書き込み時間をそのままにして画面の書き込み時間を半減することができる。すなわち、本液晶パネルは倍速駆動(120Hz駆動)等の高速駆動に好適である。
また、本液晶パネルは、各データ信号線に一垂直走査期間中同極性のデータ信号を供給しつつドット反転駆動を実現する構成であるため、低消費電力化に加え、大型化や高速駆動にも好適といえる。
〔実施の形態2〕
図7は実施の形態2にかかるアクティブマトリクス基板の一部を示す等価回路図である。図7に示すように、本アクティブマトリクス基板では、データ信号線15x・15y・15X・15Yがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16i・16j・16m・16nがこの順に並べられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域101が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域102が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域103が設けられ、データ信号線15X・15yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域104が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域105が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域106が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域107が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域108が設けられ、画素領域101・105に対応して保持容量配線18kが設けられ、画素領域101・105・102・106に対応して保持容量配線18pが設けられ、画素領域102・106・103・107に対応して保持容量配線18qが設けられ、画素領域103・107・104・108に対応して保持容量配線18rが設けられ、画素領域104・108に対応して保持容量配線18sが設けられている。
ここで、データ信号線15x・15yは、画素領域101〜104を含む画素領域列αに対応して設けられ、データ信号線15X・15Yは画素領域101〜104を含む画素領域列βに対応して設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に、Vcom信号が供給される間在配線41が設けられている。
さらに、各画素には2つずつ画素電極が配され、画素領域101の画素電極17iaは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12iaを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域101の画素電極17ibは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12ibを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域102の画素電極17jaは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jaを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域102の画素電極17jbは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jbを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域103の画素電極17maは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12maを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域103の画素電極17mbは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12mbを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域104の画素電極17naは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12naを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域104の画素電極17nbは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12nbを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域105の画素電極17IAは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12IAを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域105の画素電極17IBは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12IBを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域106の画素電極17JAは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12JAを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域106の画素電極17JBは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12JBを介してデータ信号線15Yに接続される。すなわち、画素領域列αの偶数番目となる各画素領域(102・104)の画素電極が接続するデータ信号線15yと、画素領域列βの奇数番目となる画素領域(105・107)の画素電極が接続するデータ信号線15Xとが、間在配線41を挟んで隣り合うことになる。
また、走査信号線16iと走査信号線16iとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16i・16j)は同時選択される(後述)。また、走査信号線16mと走査信号線16nとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16m・16n)は同時選択される(後述)。
また、画素電極17iaおよび保持容量配線18k間に保持容量iaが形成され、画素電極17ibおよび保持容量配線18p間に保持容量ibが形成され、画素電極17jaおよび保持容量配線18p間に保持容量jaが形成され、画素電極17jbおよび保持容量配線18q間に保持容量jbが形成され、画素電極17maおよび保持容量配線18q間に保持容量maが形成され、画素電極17mbおよび保持容量配線18r間に保持容量mbが形成され、画素電極17naおよび保持容量配線18r間に保持容量naが形成され、画素電極17nbおよび保持容量配線18s間に保持容量nbが形成され、画素電極17IAおよび保持容量配線18k間に保持容量IAが形成され、画素電極17IBおよび保持容量配線18p間に保持容量IBが形成され、画素電極17JAおよび保持容量配線18p間に保持容量JAが形成され、画素電極17JBおよび保持容量配線18q間に保持容量JBが形成される。
図8・10は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Csk・Csp・Csq・Csr・Cssはそれぞれ保持容量配線18k・18p・18q・18r・18sに供給される保持容量配線信号(Cs信号)を示し、Via・Vib・Vja・Vjb・VIA・VIB・Vma・Vmb・Vna・Vnbは画素電極17ia・17ib・17ja・17jb・17IA・17IB・17ma・17mb・17na・17nbの電位を示している。なお、各画素電極の電位は、データ信号の書き込み後に周期的に変動するが、本図では実効値(一定値)を記載している。
本駆動方法では、図8に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。さらに、各保持容量配線には、複数水平走査期間ごとに極性が反転する保持容量配線信号を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。また、保持容量配線18kには、4Hごとに極性が反転し、かつN番目の水平走査期間終了時にマイナスからプラスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18pには、4Hごとに極性が反転し、かつN番目の水平走査期間終了時にプラスからマイナスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18qには、4Hごとに極性が反転し、かつ(N+1)番目の水平走査期間終了時にマイナスからプラスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18rには、4Hごとに極性が反転し、かつ(N+1)番目の水平走査期間終了時にプラスからマイナスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18sには、4Hごとに極性が反転し、かつ(N+2)番目の水平走査期間終了時にマイナスからプラスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給する。
これにより、図8に示すように、画素電極17iaの電位はプラス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18kの電位がまずプラス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも高くなる(Vcomを基準とする実効電位の絶対値>Vcomを基準とするデータ信号の絶対値)。また、画素電極17ibの電位はプラス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18pの電位がまずマイナス方向に変動するため、その実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも低くなる(実効電位の絶対値<データ信号の絶対値)。また、画素電極17jaの電位はマイナス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18pの電位がまずマイナス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも低く(実効電位の絶対値>データ信号の絶対値)なる。また、画素電極17jbの電位はマイナス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18qの電位がまずプラス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも高くなる(実効電位の絶対値<データ信号の絶対値)。また、画素電極17IAの電位はマイナス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18kの電位がまずプラス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも高くなる(実効電位の絶対値<データ信号の絶対値)。また、画素電極17IBの電位はマイナス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18pの電位がまずマイナス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも低くなる(実効電位の絶対値>データ信号の絶対値)。画素電極17maの電位はプラス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18qの電位がまずプラス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも高くなる(実効電位の絶対値>データ信号の絶対値)。また、画素電極17mbの電位はプラス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18rの電位がまずマイナス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも低くなる(実効電位の絶対値<データ信号の絶対値)。また、画素電極17naの電位はマイナス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18rの電位がまずマイナス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも低くなる(実効電位の絶対値>データ信号の絶対値)。また、画素電極17nbの電位はマイナス極性で、データ信号書き込み後、保持容量配線18sの電位がまずプラス方向に変動するため、実効電位は書き込まれたデータ信号の電位よりも高くなる(実効電位の絶対値<データ信号の絶対値)。
以上からF1では、図9に示すように、画素電極17iaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IBを含む副画素はマイナス極性の明副画素となり、F1でドット反転駆動かつ明暗市松表示(行方向および列方向それぞれについて、明副画素と暗副画素が交互に並ぶような表示)が実現される。
また、フレームF2では、図10に示すように、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。また、保持容量配線18kには、4Hごとに極性が反転し、かつN番目の水平走査期間終了時にプラスからマイナスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18pには、4Hごとに極性が反転し、かつN番目の水平走査期間終了時にマイナスからプラスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18qには、4Hごとに極性が反転し、かつ(N+1)番目の水平走査期間終了時にプラスからマイナスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18rには、4Hごとに極性が反転し、かつ(N+1)番目の水平走査期間終了時にマイナスからプラスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給し、保持容量配線18sには、4Hごとに極性が反転し、かつ(N+2)番目の水平走査期間終了時にプラスからマイナスに極性が反転するような保持容量配線信号を供給する。
これによりF2では、画素電極17iaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IBを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17maを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はプラス極性の暗副画素となり、F2でもドット反転駆動かつ明暗市松表示(行方向および列方向それぞれについて、明副画素と暗副画素が交互に並ぶような表示)が実現される。
本液晶パネルでは明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。また、明暗市松表示によって、明副画素あるいは暗副画素が連続して並ぶことで生じる縞状のムラを抑制することができる。
なお、本駆動方法では、図11に示すように、例えば、保持容量配線18kに供給される保持容量配線信号Cskと、保持容量配線18kから走査方向下流側に数えて16本目にあたる保持容量配線に供給される保持容量配線信号Cs(k+16)が同位相となる。同様に、保持容量配線18pに供給される保持容量配線信号Cspと、保持容量配線18pから走査方向下流側に数えて16本目にあたる保持容量配線に供給される保持容量配線信号Cs(p+16)が同位相となる。そこで図12に示すように、例えば、保持容量配線18pと、保持容量配線18pから走査方向下流側に数えて16×K(K=1,2,3・・・)番目にあたる保持容量配線(例えば、保持容量配線18(p+16))と、保持容量配線18pから走査方向上流側に数えて16×K(K=1,2,3・・・)番目にあたる保持容量配線とを幹配線CSMに接続しておくこともできる。
図13は、 図7のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図13では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。
本液晶パネルでは、一対(2本)のデータ信号線15x・15yと、一対(2本)のデータ信号線15X・15Yとが、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xが隣り合うように設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に間在配線41が配され、各データ信号線と直交するように、走査信号線16iおよび走査信号線16jが設けられ、データ信号線15xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12ia・12ibが設けられ、データ信号線15yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12ja・12jbが設けられ、データ信号線15Xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12IA・12IBが設けられ、データ信号線15Yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12JA・12JBが設けられる。
また、走査信号線16iの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15x・15yとに重なるように画素電極17iaが設けられ、走査信号線16iの走査方向下流側のエッジとデータ信号線15x・15yとに重なるように画素電極17ibが設けられ、走査信号線16jの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15x・15yとに重なるように画素電極17jaが設けられ、走査信号線16jの走査方向下流側のエッジとデータ信号線15x・15yとに重なるように画素電極17jbが設けられ、走査信号線16iの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15X・15Yとに重なるように画素電極17IAが設けられ、走査信号線16iの走査方向下流側のエッジとデータ信号線15X・15Yとに重なるように画素電極17IBが設けられ、走査信号線16jの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15X・15Yとに重なるように画素電極17JAが設けられ、走査信号線16jの走査方向下流側のエッジとデータ信号線15X・15Yとに重なるように画素電極17JBが設けられている。
また、画素電極17ia・17IAに重なるように保持容量配線18kが設けられ、画素電極17ib・17IB・17ja・17JAに重なるように保持容量配線18pが設けられ、画素電極17jb・17JBに重なるように保持容量配線18qが設けられている。
なお、平面的に視ると、画素電極17iaの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17ibの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17jaの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17jbの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17IAの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17IBの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17JAの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17JBの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置している。
さらに、間在配線41は、画素電極17iaおよび画素電極17Iaの間隙下と、画素電極17ibおよび画素電極17IBの間隙下と、画素電極17jaおよび画素電極17JAの間隙下と、画素電極17jbおよび画素電極17JBの間隙下とを通っている。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12iaのゲート電極として機能し、トランジスタ12iaのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27iaを介して容量電極37iaに接続されている。容量電極37iaは保持容量配線18k上に位置し、2個のコンタクトホール11iaを介して画素電極17iaに接続されている。また、走査信号線16iがトランジスタ12ibのゲート電極として機能し、トランジスタ12ibのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27ibを介して容量電極37ibに接続されている。容量電極37ibは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11ibを介して画素電極17ibに接続されている。また、走査信号線16jがトランジスタ12jaのゲート電極として機能し、トランジスタ12jaのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27jaを介して容量電極37jaに接続されている。容量電極37jaは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11jaを介して画素電極17jaに接続されている。また、走査信号線16jがトランジスタ12jbのゲート電極として機能し、トランジスタ12jbのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27jbを介して容量電極37jbに接続されている。容量電極37jbは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11jbを介して画素電極17jbに接続されている。
同様に、走査信号線16iがトランジスタ12IAのゲート電極として機能し、トランジスタ12IAのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27IAを介して容量電極37IAに接続されている。容量電極37IAは保持容量配線18k上に位置し、2個のコンタクトホール11IAを介して画素電極17IAに接続されている。また、走査信号線16iがトランジスタ12IBのゲート電極として機能し、トランジスタ12IBのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27IBを介して容量電極37IBに接続されている。容量電極37IBは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11IBを介して画素電極17IBに接続されている。また、走査信号線16jがトランジスタ12JAのゲート電極として機能し、トランジスタ12JAのソース電極はデータ信号線15Yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27JAを介して容量電極37JAに接続されている。容量電極37JAは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11JAを介して画素電極17JAに接続されている。また、走査信号線16jがトランジスタ12JBのゲート電極として機能し、トランジスタ12JBのソース電極はデータ信号線15Yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27JBを介して容量電極37JBに接続されている。容量電極37JBは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11JBを介して画素電極17JBに接続されている。
本液晶パネルでは、保持容量配線18kおよび容量電極37iaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37ibがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ibが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37jaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jaが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jbがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jbが形成され、保持容量配線18kおよび容量電極37IAがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量IAが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37IBがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量IBが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37JAがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量JAが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37JBがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量JBが形成される。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17iaとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17iaおよび15X)間のクロストークを低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。図14は本液晶パネルを駆動したときの等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示しているが、同図では自画素の画素電極(17ia)上から隣接画素に対応するデータ信号線(15X)上に等電位線が流れておらず、上記のクロストーク低減効果は明らかである。なお、上記寄生容量の値は、例えば4割程度低減されている。本液晶パネルのように画素内を2つの輝度に制御する画素分割方式では図3のような非画素分割方式よりもクロストークの影響が表示品位にシビアに反映されるため、この効果は顕著なものとなっている。
また、本液晶パネルでは、間在配線41によって、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを低減することができる。なお、この寄生容量の値は、例えば5割程度低減される。
図13の液晶パネルを図15のように変形することもできる。すなわち、図13と比較して、1つの画素領域列に対応する2本のデータ信号線の間隔(一対となるデータ信号線間の距離)を小さくし、間在配線41を挟んで隣り合うデータ信号線15yおよびデータ信号線15X間の距離を大きくする。例えば、データ信号線15x・15yの間隔を100とした場合に、データ信号線15yと間在配線41との間隔を2〜198、好ましくは80〜120、より好ましくは95〜105(実質的に等間隔)とする。
この構成では、データ信号線15x・15yの間に配される容量電極37iaに加えて、保持容量配線18k上であってデータ信号線15x・15yの外側となる部分に2つの容量電極38ia・39iaを設け、それぞれを2個のコンタクトホールを介して画素電極17iaに接続する。また、データ信号線15x・15yの間に配される容量電極37ibに加えて、保持容量配線18k上であってデータ信号線15x・15yの外側となる部分に2つの容量電極38ib・39ibを設け、それぞれを2個のコンタクトホールを介して画素電極17ibに接続する。また、データ信号線15X・15Yの間に配される容量電極37iaに加えて、保持容量配線18k上であってデータ信号線15X・15Yの外側となる部分に2つの容量電極38IA・39IAを設け、それぞれを2個のコンタクトホールを介して画素電極17IAに接続する。さらに、間在配線41の両側に配される、画素電極17ia・17ib・17ja・17jb・17IA・IB・17JA・JBそれぞれのエッジを間在配線41に重ねる。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17iaとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17iaおよび15X)間のクロストークを大幅に低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。図16は本液晶パネルを駆動したときの等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示しているが、同図では自画素の画素電極(17ia)上から隣接画素に対応するデータ信号線(15X)上に等電位線が流れておらず、上記のクロストーク低減効果(シールド効果)は明らかである。なお、上記寄生容量の値は、例えば7割程度低減されている。
また、一対となるデータ信号線間の間隔とデータ信号線および間在配線間の間隔とをほぼ等しくできるため、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを大幅に低減することができる。なお、この寄生容量の値は、例えば9割程度低減されている。さらに、データ信号線および間在配線の短絡の発生も抑えることができる。
また、図8・図10に示す駆動方法では、保持容量配線信号を4Hごとに極性反転させているが、例えば、10Hや12Hごとに極性反転させてもよい。こうすれば、保持容量配線の電位波形の鈍りが副画素の輝度に与える影響が小さくなり、表示品位を高めることができる。
図7の構成およびその駆動方法を示す図8では、間在配線にVcom信号を供給している(間在配線の電位SzをVcomに維持している)がこれに限定されない。例えば、図17のアクティブマトリクス基板およびこれを備えた液晶パネルの駆動方法である図18に示すように、間在配線を保持容量配線および幹配線に接続し、間在配線に保持容量配線信号(Cs信号)を供給することもできる。
例えば、保持容量配線18pと、保持容量配線18pから走査方向下流側に数えて16×K(K=1,2,3・・・)番目にあたる保持容量配線(例えば、保持容量配線18(p+16))と、保持容量配線18pから走査方向上流側に数えて16×K(K=1,2,3・・・)番目にあたる保持容量配線とをそれぞれ、間在配線41および幹配線CSMに接続する。なお、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給するゲート信号および各保持容量配線に供給する保持容量配線信号は図19のとおりである。
本液晶パネルの駆動では、間在配線41には保持容量配線Cspが供給されるため、図18に示すように、間在配線41の電位Szは4Hごとに極性が反転する。他は図8と同じである。
図20は、図17のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一具体例を示す平面図である。図20では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。図20に示す構成は、図15において保持容量配線18pと間在配線41とを接続した構成である。すなわち、同図では、保持容量配線18pと間在配線41との交差部である領域77において、両者(18p・41)が4個のコンタクトホールを介して接続されている。
図21は本液晶パネルの領域77を含む断面図である。同図に示すように、アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に保持容量配線18pが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、データ信号線15y、間在配線41、デおよびータ信号線15Xが形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層およびn+層)と、n+層に接するソース電極およびドレイン電極が形成されている。さらに、各データ信号線および間在配線を含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17ib・17IBが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、領域77のコンタクトホール形成部ではゲート絶縁膜43が刳り貫かれ、間在配線41と保持容量配線18pとが接触している。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に実効電位がVcomとなる信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17iaとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17iaおよび15X)間のクロストークを大幅に低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。図22は本液晶パネルを駆動したときの等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示しているが、同図では自画素の画素電極(17ia)上から隣接画素に対応するデータ信号線(15X)上に等電位線が流れておらず、上記のクロストーク低減効果(シールド効果)は明らかである。なお、上記寄生容量の値は、例えば7割程度低減されている。
本液晶パネルでは、間在配線41に供給するVcom信号を別途用意しなくて済む。また、一対となるデータ信号線間の間隔とデータ信号線および間在配線間の間隔とをほぼ等しくできるため、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを大幅に低減することができる。なお、この寄生容量の値は、例えば9割程度低減される。さらに、データ信号線および間在配線の短絡の発生も抑えることができる。
また、保持容量配線同士が間在配線を介して接続されるため、保持容量配線の抵抗を低減することができる。これにより、保持容量配線の電位波形の鈍りが抑制され、表示品位を高めることができる。また、間在配線を介して接続される各保持容量配線が接続する保持容量幹配線(CSM)を細くしたり、あるいは間在配線に保持容量配線信号を供給することで保持容量幹配線をなくしたりすることができる。これにより、パネルの外形寸法を小さくすることができる。
なお、この構成では間在配線の電位が変動することから、画素電極と間在配線との間でクロストークが起こりうるが、保持容量配線信号の極性反転周期(4Hあるいは上記のように10Hや12H)では液晶が応答できず、加えて保持容量配線信号の実効電位は0(Vcom)となることから、実質的に表示品位には影響しない。
〔実施の形態3〕
図23は実施の形態3にかかるアクティブマトリクス基板の一部を示す等価回路図である。図23に示すように、本アクティブマトリクス基板では、データ信号線15x・15y・15X・15Yがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16i・16j・16m・16nがこの順に並べられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域101が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域102が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域103が設けられ、データ信号線15X・15yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域104が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域105が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域106が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域107が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域108が設けられ、画素領域101・105に対応して保持容量配線18pが設けられ、画素領域102・106に対応して保持容量配線18qが設けられ、画素領域103・107に対応して保持容量配線18rが設けられ、画素領域104・108に対応して保持容量配線18sが設けられている。
ここで、データ信号線15x・15yは、画素領域101〜104を含む画素領域列αに対応して設けられ、データ信号線15X・15Yは画素領域101〜104を含む画素領域列βに対応して設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に、Vcom信号が供給される間在配線41が設けられている。
さらに、各画素には2つずつ画素電極が配され、画素領域101の画素電極17iaは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12iを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域101の画素電極17ibは、容量を介して画素電極17iaに接続され、画素領域102の画素電極17jaは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域102の画素電極17jbは、容量を介して画素電極17jaに接続され、画素領域103の画素電極17maは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12mを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域103の画素電極17mbは、容量を介して画素電極17maに接続され、画素領域104の画素電極17naは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12nを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域104の画素電極17nbは、容量を介して画素電極17naに接続される。画素領域105の画素電極17IAは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12Iを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域105の画素電極17IBは、容量を介して画素電極17IAに接続され、画素領域106の画素電極17JAは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12Jを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域106の画素電極17JBは、容量を介して画素電極17JAに接続される。すなわち、画素領域列αの偶数番目となる各画素領域(102・104)の画素電極が接続するデータ信号線15yと、画素領域列βの奇数番目となる画素領域(105・107)の画素電極が接続するデータ信号線15Xとが、間在配線41を挟んで隣り合うことになる。
また、走査信号線16iと走査信号線16jとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16i・16j)は同時選択される(後述)。また、走査信号線16mと走査信号線16nとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16m・16n)は同時選択される(後述)。
また、画素電極17iaおよび保持容量配線18p間に保持容量iaが形成され、画素電極17ibおよび保持容量配線18p間に保持容量ibが形成され、画素電極17iaおよび画素電極17ib間に結合容量iabが形成され、画素電極17jaおよび保持容量配線18q間に保持容量jaが形成され、画素電極17jbおよび保持容量配線18q間に保持容量jbが形成され、画素電極17jaおよび画素電極17jb間に結合容量jabが形成され、画素電極17IAおよび保持容量配線18p間に保持容量IAが形成され、画素電極17IBおよび保持容量配線18p間に保持容量IBが形成され、画素電極17IAおよび画素電極17IB間に結合容量IABが形成され、画素電極17JAおよび保持容量配線18q間に保持容量JAが形成され、画素電極17JBおよび保持容量配線18q間に保持容量JBが形成され、画素電極17JAおよび画素電極17JB間に結合容量JABが形成される。
図24は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Via・Vib・Vja・Vjb・VIA・VIB・Vma・Vmb・Vna・Vnbは画素電極17ia・17ib・17ja・17jb・17IA・17IB・17ma・17mb・17na・17nbの電位を示している。
本駆動方法では、図24に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。
これにより、図24に示すように、画素電極17iaの電位はプラス極性でデータ信号に等しく、画素電極17ibは容量を介して画素電極17iaに接続しているため、画素電極17ibの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17jaの電位はマイナス極性でデータ信号に等しく、画素電極17jbは容量を介して画素電極17jaに接続しているため、画素電極17jbの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17maの電位はプラス極性でデータ信号に等しく、画素電極17mbは容量を介して画素電極17maに接続しているため、画素電極17mbの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17naの電位はマイナス極性でデータ信号に等しく、画素電極17nbは容量を介して画素電極17naに接続しているため、画素電極17nbの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17IAの電位はマイナス極性でデータ信号に等しく、画素電極17IBは容量を介して画素電極17IAに接続しているため、画素電極17IBの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17JAの電位はプラス極性でデータ信号に等しく、画素電極17JBは容量を介して画素電極17JAに接続しているため、画素電極17JBの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。
以上からF1では、図25に示すように、画素電極17iaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17IBを含む副画素はマイナス極性の暗副画素となり、F1でドット反転駆動が実現される。
また、フレームF2では、図24に示すように、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。
これによりF2では、画素電極17iaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17IBを含む副画素はプラス極性の暗副画素となり、F2でもドット反転駆動が実現される。
このように本液晶パネルでは、明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。
図26は、図23のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図26では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。
本液晶パネルでは、一対(2本)のデータ信号線15x・15yと、一対(2本)のデータ信号線15X・15Yとが、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xが隣り合うように設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に間在配線41が配され、各データ信号線と直交するように、走査信号線16iおよび走査信号線16jが設けられ、データ信号線15xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12iが設けられ、データ信号線15yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12jが設けられ、データ信号線15Xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12Iが設けられ、データ信号線15Yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12Jが設けられる。
また、走査信号線16iの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15x・15yとに重なるように画素電極17iaが設けられ、画素電極17iaの走査方向上流側に画素電極17ibが設けられ、走査信号線16jの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15x・15yとに重なるように画素電極17jaが設けられ、画素電極17jaの走査方向上流側に画素電極17jbが設けられ、走査信号線16iの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15X・15Yとに重なるように画素電極17IAが設けられ、画素電極17IAの走査方向上流側に画素電極17IBが設けられ、走査信号線16jの走査方向上流側のエッジとデータ信号線15X・15Yとに重なるように画素電極17JAが設けられ、画素電極17JAの走査方向上流側に画素電極17JBが設けられている。
また、画素電極17ia・17ib・17IA・17IBに重なるように保持容量配線18pが設けられ、画素電極17ja・17jb・17JA・17JBに重なるように保持容量配線18qが設けられている。
なお、平面的に視ると、画素電極17iaの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17ibの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17jaの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17jbの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17IAの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17IBの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17JAの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17JBの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置している。
さらに、間在配線41は、画素電極17iaおよび画素電極17Iaの間隙下と、画素電極17ibおよび画素電極17IBの間隙下と、画素電極17jaおよび画素電極17JAの間隙下と、画素電極17jbおよび画素電極17JBの間隙下とを通っている。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12iのゲート電極として機能し、トランジスタ12iのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27iを介して容量電極37iに接続されている。容量電極37iは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホールを介して画素電極17iaに接続されている。また、保持容量配線18p上に容量電極38i・39iが設けられ、それぞれがコンタクトホールを介して画素電極17ibに接続されている。画素電極17ib下には走査信号線と同層に形成された容量電極57iが設けられ、容量電極37iと同層にて接続される容量電極47iと容量電極57iとが重なっている。また、走査信号線16jがトランジスタ12jのゲート電極として機能し、トランジスタ12jのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27jを介して容量電極37jに接続されている。容量電極37jは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホールを介して画素電極17jaに接続されている。また、保持容量配線18q上に容量電極38j・39jが設けられ、それぞれがコンタクトホールを介して画素電極17jbに接続されている。画素電極17jb下には走査信号線と同層に形成された容量電極57jが設けられ、容量電極37jと同層にて接続される容量電極47jと容量電極57jとが重なっている。
同様に、走査信号線16iがトランジスタ12Iのゲート電極として機能し、トランジスタ12Iのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27Iを介して容量電極37Iに接続されている。容量電極37Iは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホールを介して画素電極17IAに接続されている。また、保持容量配線18p上に容量電極38I・39Iが設けられ、それぞれがコンタクトホールを介して画素電極17IBに接続されている。画素電極17IB下には走査信号線と同層に形成された容量電極57Iが設けられ、容量電極37Iと同層にて接続される容量電極47Iと容量電極57Iとが重なっている。また、走査信号線16jがトランジスタ12Jのゲート電極として機能し、トランジスタ12Jのソース電極はデータ信号線15Yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27Jを介して容量電極37Jに接続されている。容量電極37Jは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホールを介して画素電極17JAに接続されている。また、保持容量配線18q上に容量電極38J・39Jが設けられ、それぞれがコンタクトホールを介して画素電極17JBに接続されている。画素電極17JB下には走査信号線と同層に形成された容量電極57Jが設けられ、容量電極37Jと同層にて接続される容量電極47Jと容量電極57Jとが重なっている。
本液晶パネルでは、保持容量配線18pおよび容量電極37iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極38i・39iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ibが形成され、容量電極47iおよび容量電極57iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量iabが形成される。また、保持容量配線18qおよび容量電極37jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jaが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極38j・39jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jbが形成され、容量電極47jおよび容量電極57jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量jabが形成される。また、保持容量配線18pおよび容量電極37Iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量IAが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極38I・39Iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量IBが形成され、容量電極47Iおよび容量電極57Iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量IABが形成される。また、保持容量配線18qおよび容量電極37Jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量JAが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極38J・39Jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量JBが形成され、容量電極47Jおよび容量電極57Jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量JABが形成される。
図27は図26の矢視断面図である。同図に示すように、アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に保持容量配線18pおよび容量電極57iが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43下には、走査信号線が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極37i、容量電極47iが形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層およびn+層)、n+層に接するソース電極およびドレイン電極、データ信号線、間在配線、および容量電極が形成されている。さらに、容量電極37i・47iを含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17ia・17ibが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール61iの形成部ではゲート絶縁膜43、無機層間絶縁膜25、および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17ibと容量電極57iとが接触している。また、上記のように、保持容量配線18pおよび容量電極37iがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、容量電極47iおよび容量電極57iがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記結合容量iabが形成される。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17iaとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17iaおよび15X)間のクロストークを低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。図28は本液晶パネルを駆動したときの等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示しているが、同図では自画素の画素電極(17ia)上から隣接画素に対応するデータ信号線(15X)上に等電位線が流れておらず、上記のクロストーク低減効果(シールド効果)は明らかである。なお、上記寄生容量の値は、例えば4割程度低減されている。本液晶パネルのように画素内を2つの輝度に制御する画素分割方式では図3のような非画素分割方式よりもクロストークの影響が表示品位にシビアに反映されるため、この効果は顕著なものとなっている。
また、本液晶パネルでは、間在配線41によって、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを低減することができる。なお、この寄生容量の値は、例えば5割程度低減される。
〔実施の形態4〕
図29は実施の形態4にかかるアクティブマトリクス基板の一部を示す等価回路図である。図29に示すように、本アクティブマトリクス基板では、データ信号線15x・15y・15X・15Yがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16i・16j・16m・16n・16wがこの順に並べられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域101が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域102が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域103が設けられ、データ信号線15X・15yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域104が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域105が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域106が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域107が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域108が設けられ、画素領域101・105に対応して保持容量配線18pが設けられ、画素領域102・106に対応して保持容量配線18qが設けられ、画素領域103・107に対応して保持容量配線18rが設けられ、画素領域104・108に対応して保持容量配線18sが設けられている。
ここで、データ信号線15x・15yは、画素領域101〜104を含む画素領域列αに対応して設けられ、データ信号線15X・15Yは画素領域105〜108を含む画素領域列βに対応して設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に、Vcom信号が供給される間在配線41が設けられている。
さらに、各画素には2つずつ画素電極が配され、画素領域101の画素電極17iaは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12iaを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域101の画素電極17ibは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12ibを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域102の画素電極17jaは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jaを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域102の画素電極17jbは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jbを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域103の画素電極17maは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12maを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域103の画素電極17mbは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12mbを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域104の画素電極17naは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12naを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域104の画素電極17nbは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12nbを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域105の画素電極17IAは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12IAを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域105の画素電極17IBは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12IBを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域106の画素電極17JAは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12JAを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域106の画素電極17JBは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12JBを介してデータ信号線15Xに接続される。すなわち、画素領域列αの奇数番目となる各画素領域(101・103)の画素電極が接続するデータ信号線15yと、画素領域列βの偶数番目となる画素領域(106・108)の画素電極が接続するデータ信号線15Xとが、間在配線41を挟んで隣り合うことになる。
さらに、画素電極17ibが、走査信号線16mに繋がるトランジスタ112mを介して、保持容量配線18qと容量を形成する容量電極に接続され、画素電極17jbが、走査信号線16nに繋がるトランジスタ112nを介して、保持容量配線18rと容量を形成する容量電極に接続され、画素電極17mbが、走査信号線16wに繋がるトランジスタ112wを介して、保持容量配線18sと容量を形成する容量電極に接続され、画素電極17IBが、走査信号線16mに繋がるトランジスタ112Mを介して、保持容量配線18qと容量を形成する容量電極に接続され、画素電極17JBが、走査信号線16nに繋がるトランジスタ112Nを介して、保持容量配線18rと容量を形成する容量電極に接続されている。
また、走査信号線16iと走査信号線16iとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16i・16j)は同時選択される(後述)。また、走査信号線16mと走査信号線16nとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16m・16n)は同時選択される(後述)。
また、画素電極17iaおよび保持容量配線18p間に保持容量iaが形成され、画素電極17ibおよび保持容量配線18p間に保持容量ibが形成され、トランジスタ112mを介して画素電極17ibに接続される容量電極と保持容量配線18qとの間に制御容量ibqが形成される。また、画素電極17jaおよび保持容量配線18q間に保持容量jaが形成され、画素電極17jbおよび保持容量配線18q間に保持容量jbが形成され、トランジスタ112nを介して画素電極17jbに接続される容量電極と保持容量配線18rとの間に制御容量jbrが形成される。また、画素電極17maおよび保持容量配線18r間に保持容量maが形成され、画素電極17mbおよび保持容量配線18r間に保持容量mbが形成され、トランジスタ112wを介して画素電極17mbに接続される容量電極と保持容量配線18sとの間に制御容量mbsが形成される。
図30は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Via・Vib・Vja・Vjb・VIA・VIB・Vma・Vmb・Vna・Vnbは画素電極17ia・17ib・17ja・17jb・17IA・17IB・17ma・17mb・17na・17nbの電位を示している。
本駆動方法では、図30に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間(H)においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。また、各保持容量配線にもVcom信号を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。
これにより、図30に示すように、画素電極17iaの電位はプラス極性でデータ信号に等しく、画素電極17ibは(N+1)番目の水平走査期間で制御容量を介して保持容量配線(電位はVcom)に接続されるため、画素電極17ibの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17jaの電位はマイナス極性でデータ信号に等しく、画素電極17jbは(N+1)番目の水平走査期間で制御容量を介して保持容量配線に接続されるため、画素電極17jbの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17maの電位はプラス極性でデータ信号に等しく、画素電極17mbは(N+2)番目の水平走査期間で制御容量を介して保持容量配線に接続されるため、画素電極17mbの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17naの電位はマイナス極性でデータ信号に等しく、画素電極17nbは(N+2)番目の水平走査期間で制御容量を介して保持容量配線に接続されるため、画素電極17nbの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、画素電極17IAの電位はマイナス極性でデータ信号に等しく、画素電極17IBは(N+1)番目の水平走査期間で制御容量を介して保持容量配線に接続されるため、画素電極17IBの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。
以上からF1では、図31に示すように、画素電極17iaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17IBを含む副画素はマイナス極性の暗副画素となり、F1でドット反転駆動が実現される。
また、フレームF2では、図30に示すように、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。
これによりF2では、画素電極17iaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17IBを含む副画素はプラス極性の暗副画素となり、F2でもドット反転駆動が実現される。
このように図31の液晶パネルでは、明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。また、図25に示す液晶パネルと異なり、暗副画素の画素電極が電気的にフローティングとならないため、画素の焼き付き等を抑制することができる。
図32は、図29のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図32では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。
本液晶パネルでは、一対(2本)のデータ信号線15x・15yと、一対(2本)のデータ信号線15X・15Yとが、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xが隣り合うように設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に間在配線41が配され、各データ信号線と直交するように、走査信号線16i・16j・16m・16n・16wがこの順に設けられ、データ信号線15yおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12ia・12ibが設けられ、データ信号線15xおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12ja・12jbが設けられ、データ信号線15Yおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12IA・12IBが設けられ、データ信号線15Xおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12JA・12JBが設けられ、走査信号線16j上でデータ信号線15x・15yの間となる部分にトランジスタ112jが設けられ、走査信号線16m上でデータ信号線15x・15yの間となる部分にトランジスタ112mが設けられ、走査信号線16n上でデータ信号線15x・15yの間となる部分にトランジスタ112nが設けられ、走査信号線16w上でデータ信号線15x・15yの間となる部分にトランジスタ112wが設けられている。
また、走査信号線に対して(走査信号線を時計の3時の針に見立てて左回りに)45度をなす辺および315度をなす辺を有する直角三角形の形状をなす17iaとこれを取り囲む形状をなす画素電極17ibとが、画素電極17ibがデータ信号線15x・15yに重なるように設けられ、画素電極17ibの走査方向上流側のエッジが、走査信号線16iの走査方向下流側のエッジに重なっている。また、走査信号線に対して(走査信号線を時計の3時の針に見立てて左回りに)135度をなす辺および225度をなす辺を有する直角三角形の形状をなす17jaとこれを取り囲む形状をなす画素電極17jbとが、画素電極17jbがデータ信号線15x・15yとに重なるように設けられ、画素電極17jbの走査方向上流側のエッジが、走査信号線16jの走査方向下流側のエッジに重なっている。また、走査信号線に対して45度をなす辺および315度をなす辺を有する直角三角形の形状をなす17maとこれを取り囲む形状をなす画素電極17mbとが、画素電極17mbがデータ信号線15x・15yに重なるように設けられ、画素電極17mbの走査方向上流側のエッジが、走査信号線16mの走査方向下流側のエッジに重なっている。また、走査信号線に対して135度をなす辺および225度をなす辺を有する直角三角形の形状をなす17naとこれを取り囲む形状をなす画素電極17nbとが、画素電極17nbがデータ信号線15x・15yとに重なるように設けられ、画素電極17nbの走査方向上流側のエッジが、走査信号線16nの走査方向下流側のエッジに重なっている。また、走査信号線に対して45度をなす辺および315度をなす辺を有する直角三角形の形状をなす17IAとこれを取り囲む形状をなす画素電極17IBとが、画素電極17IBがデータ信号線15X・15Yに重なるように設けられ、画素電極17IBの走査方向上流側のエッジが、走査信号線16iの走査方向下流側のエッジに重なっている。また、走査信号線に対して135度をなす辺および225度をなす辺を有する直角三角形の形状をなす17JAとこれを取り囲む形状をなす画素電極17JBとが、画素電極17JBがデータ信号線15X・15Yとに重なるように設けられ、画素電極17JBの走査方向上流側のエッジが、走査信号線16jの走査方向下流側のエッジに重なっている。
また、画素電極17ia・17ib・17IA・17IBに重なるように保持容量配線18pが設けられ、画素電極17ja・17jb・17JA・17JBに重なるように保持容量配線18qが設けられ、画素電極17ma・17mbに重なるように保持容量配線18rが設けられている。
なお、平面的に視ると、画素電極17ibの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17jbの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15xおよびデータ信号線15yの外側に位置し、画素電極17IBの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置し、画素電極17JBの列方向に沿う2つのエッジは、データ信号線15Xおよびデータ信号線15Yの外側に位置している。
さらに、間在配線41は、画素電極17ibおよび画素電極17IBの間隙下と、画素電極17jbおよび画素電極17JBの間隙下を通っている。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12ia・12ibのゲート電極として機能し、トランジスタ12iaのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17iaに接続され、トランジスタ12ibのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17ibに接続されている。さらに、保持容量配線18p上に容量電極37ia・67ia・67ibが設けられ、容量電極37iaはトランジスタ112jのソース電極に接続され、容量電極67iaはコンタクトホールを介して画素電極17iaに接続され、容量電極67ibはコンタクトホールを介して画素電極17ibに接続されている。そして、画素電極17ibはコンタクトホール33ibを介して中継電極47mに接続され、中継電極47mは、画素電極17ib下から走査信号線16jおよび保持容量配線18qを跨いで走査信号線16m上に到り、トランジスタ112mのドレイン電極に接続される。
また、走査信号線16jがトランジスタ12ja・12jbのゲート電極として機能し、トランジスタ12jaのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17jaに接続され、トランジスタ12jbのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17jbに接続されている。さらに、保持容量配線18q上に容量電極37ja・67ja・67jbが設けられ、容量電極37jaはトランジスタ112mのソース電極に接続され、容量電極67jaはコンタクトホールを介して画素電極17jaに接続され、容量電極67jbはコンタクトホールを介して画素電極17jbに接続されている。そして、画素電極17jbはコンタクトホール33jbを介して中継電極47nに接続され、中継電極47nは、画素電極17jb下から走査信号線16mおよび保持容量配線18rを跨いで走査信号線16n上に到り、トランジスタ112nのドレイン電極に接続される。
また、走査信号線16mがトランジスタ12ma・12mbのゲート電極として機能し、トランジスタ12maのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17maに接続され、トランジスタ12mbのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17mbに接続されている。さらに、保持容量配線18r上に容量電極37ma・67ma・67mbが設けられ、容量電極37maはトランジスタ112nのソース電極に接続され、容量電極67maはコンタクトホールを介して画素電極17maに接続され、容量電極67mbはコンタクトホールを介して画素電極17mbに接続されている。そして、画素電極17mbはコンタクトホール33mbを介して中継電極47sに接続され、中継電極47sは、画素電極17mb下から走査信号線16nおよび保持容量配線18sを跨いで走査信号線16w上に到り、トランジスタ112wのドレイン電極に接続される。
本液晶パネルでは、保持容量配線18pおよび容量電極67iaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極67ibがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ibが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記制御容量ibqが形成される。また、保持容量配線18qおよび容量電極67jaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jaが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極67jbがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jbが形成され、保持容量配線18rおよび容量電極37maがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記制御容量jbrが形成される。また、保持容量配線18rおよび容量電極67maがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量maが形成され、保持容量配線18rおよび容量電極67mbがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量mbが形成され、保持容量配線18sおよび容量電極37naがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記制御容量mbsが形成される。
図33は図32の矢視断面図である。同図に示すように、アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に保持容量配線18p・18qおよび走査信号線16jが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極67ia、中継配線47m、および容量電極37jaが形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層およびn+層)、n+層に接するソース電極およびドレイン電極、データ信号線、間在配線、および容量電極が形成されている。さらに、中継配線47mおよび容量電極37jaを含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17ib・17jb・17jaが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール33ibの形成部では無機層間絶縁膜25および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17ibと中継配線47mとが接触している。また、上記のように、保持容量配線18pおよび容量電極67iaがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jaがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記制御容量ibqが形成される。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17ibとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17ibおよび15X)間のクロストークを低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。本液晶パネルのように画素内を2つの輝度に制御する画素分割方式では図3のような非画素分割方式よりもクロストークの影響が表示品位にシビアに反映されるため、この効果は顕著なものとなっている。
また、本液晶パネルでは、間在配線41によって、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを低減することができる。
図29のアクティブマトリクス基板を図34のように変形してもよい。図34のアクティブマトリクス基板では、データ信号線、走査信号線、間在配線、保持容量配線および画素領域並びにトランジスタおよび画素領域における画素電極の配置が図29のアクティブマトリクス基板と同じである。
そして、画素電極17ibが、走査信号線16mに繋がるトランジスタ112mを介して、画素電極17iaおよび保持容量配線18pそれぞれと容量を形成する容量電極に接続され、画素電極17jbが、走査信号線16nに繋がるトランジスタ112nを介して、画素電極17jaおよび保持容量配線18qそれぞれと容量を形成する容量電極に接続され、画素電極17mbが、走査信号線16wに繋がるトランジスタ112wを介して、画素電極17maおよび保持容量配線18rそれぞれと容量を形成する容量電極に接続されている。
また、画素電極17iaおよび保持容量配線18p間に保持容量iaが形成され、画素電極17ibおよび保持容量配線18p間に保持容量ibが形成され、トランジスタ112mを介して画素電極17ibに接続される容量電極と保持容量配線18pとの間に制御容量ibpが形成されるともに、該容量電極と画素電極17iaとの間に結合容量iabが形成される。また、画素電極17jaおよび保持容量配線18q間に保持容量jaが形成され、画素電極17jbおよび保持容量配線18q間に保持容量jbが形成され、トランジスタ112nを介して画素電極17jbに接続される容量電極と保持容量配線18qとの間に制御容量jbqが形成されるともに、該容量電極と画素電極17jaとの間に結合容量jabが形成される。また、画素電極17maおよび保持容量配線18r間に保持容量maが形成され、画素電極17mbおよび保持容量配線18r間に保持容量mbが形成され、トランジスタ112wを介して画素電極17mbに接続される容量電極と保持容量配線18rとの間に制御容量mbrが形成されるともに、該容量電極と画素電極17maとの間に結合容量mabが形成される。
図35は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Via・Vib・Vja・Vjb・VIA・VIB・Vma・Vmb・Vna・Vnbは画素電極17ia・17ib・17ja・17jb・17IA・17IB・17ma・17mb・17na・17nbの電位を示している。
本駆動方法では、図35に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間(H)においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。また、各保持容量配線にもVcom信号を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。
これにより、図35に示すように、N番目の水平走査期間で画素電極17ia・17ibにデータ信号が書き込まれた後、(N+1)番目の水平走査期間で、画素電極17ibは、制御容量を介して保持容量配線(電位はVcom)に接続されるとともに結合容量を介して画素電極17iaに接続されるため、画素電極17iaの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以上となる一方、画素電極17ibの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、N番目の水平走査期間で画素電極17ja・17jbにデータ信号が書き込まれた後、(N+1)番目の水平走査期間で、画素電極17jbは、制御容量を介して保持容量配線(電位はVcom)に接続されるとともに結合容量を介して画素電極17jaに接続されるため、画素電極17jaの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以上となる一方、画素電極17jbの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。
また、(N+1)番目の水平走査期間で画素電極17ma・17mbにデータ信号が書き込まれた後、(N+2)番目の水平走査期間で、画素電極17mbは、制御容量を介して保持容量配線(電位はVcom)に接続されるとともに結合容量を介して画素電極17maに接続されるため、画素電極17maの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以上となる一方、画素電極17mbの電位はプラス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。また、(N+1)番目の水平走査期間で画素電極17na・17nbにデータ信号が書き込まれた後、(N+2)番目の水平走査期間で、画素電極17nbは、制御容量を介して保持容量配線(電位はVcom)に接続されるとともに結合容量を介して画素電極17naに接続されるため、画素電極17naの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以上となる一方、画素電極17nbの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。
また、N番目の水平走査期間で画素電極17IA・17IBにデータ信号が書き込まれた後、(N+1)番目の水平走査期間で、画素電極17IBは、制御容量を介して保持容量配線(電位はVcom)に接続されるとともに結合容量を介して画素電極17IAに接続されるため、画素電極17IAの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以上となる一方、画素電極17IBの電位はマイナス極性で、その絶対値はデータ信号の絶対値以下となる。
以上からF1では、図36に示すように、画素電極17iaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17IBを含む副画素はマイナス極性の暗副画素となり、F1でドット反転駆動が実現される。
また、フレームF2では、図35に示すように、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。
これによりF2では、画素電極17iaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17IBを含む副画素はプラス極性の暗副画素となり、F2でもドット反転駆動が実現される。
このように図36の液晶パネルでは、明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。また、図25に示す液晶パネルと異なり、暗副画素の画素電極が電気的にフローティングとならないため、画素の焼き付等を抑制することができる。
図37は、図34のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図37では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。なお、データ信号線、走査信号線、間在配線、保持容量配線および画素領域並びにトランジスタおよび画素領域における画素電極の配置は図32の液晶パネルと同じである。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12ia・12ibのゲート電極として機能し、トランジスタ12iaのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17iaに接続され、トランジスタ12ibのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極およびコンタクトホールを介して画素電極17ibに接続されている。さらに、保持容量配線18p上に容量電極37ia・67ia・67ibが設けられ、容量電極67iaはコンタクトホールを介して画素電極17iaに接続され、容量電極67ibはコンタクトホールを介して画素電極17ibに接続されている。そして、容量電極37iaは同層にて中継電極57mに接続され、中継電極57mは、保持容量配線18p上から走査信号線16jおよび保持容量配線18qを跨いで走査信号線16m上に到り、トランジスタ112mのソース電極に接続される。また、画素電極17ibはコンタクトホール33ibを介して中継電極47mに接続され、中継電極47mは、画素電極17ib下から走査信号線16jおよび保持容量配線18qを跨いで走査信号線16m上に到り、トランジスタ112mのドレイン電極に接続される。
本液晶パネルでは、保持容量配線18pおよび容量電極67iaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極67ibがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ibが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37iaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記制御容量ibpが形成され、容量電極37iaおよび画素電極17iaが無機層間絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量iabが形成される。
また、保持容量配線18qおよび容量電極67jaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jaが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極67jbがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jbが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記制御容量jbqが形成され、容量電極37jaおよび画素電極17jaが無機層間絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量jabが形成される。また、保持容量配線18rおよび容量電極67maがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量maが形成され、保持容量配線18rおよび容量電極67mbがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量mbが形成され、保持容量配線18rおよび容量電極37maがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記制御容量mbrが形成され、容量電極37maおよび画素電極17maが無機層間絶縁膜を介して重なる部分に上記結合容量mabが形成される。
図38は図37の矢視断面図である。同図に示すように、アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に保持容量配線18pが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の下層には、走査信号線が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極67ib、中継配線47m・57m、容量電極37ia、データ信号線15y・15X、および間在配線41が形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層およびn+層)、n+層に接するソース電極およびドレイン電極が形成されている。さらに、容量電極67ibおよび容量電極37iaを含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17ib・17ia・17IAが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール33ibの形成部では無機層間絶縁膜25および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17ibと中継配線47mとが接触している。また、上記のように、保持容量配線18pおよび容量電極67iaがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37iaがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記制御容量ibpが形成される。また、有機層間絶縁膜26は、容量電極37ia上の部分が刳り貫かれている。これによって、容量電極37iaと画素電極17iaとが無機層間絶縁膜25のみを介して重なり、この重なり部分に上記結合容量iabが形成される。
なお、有機層間絶縁膜の刳り貫き部分についてはフォトリソグラフィー工程でハーフ露光とすることで現像完了時に有機層間絶縁膜が薄く残膜するようにしておく一方、コンタクトホール部分については上記フォトリソグラフィー工程でフル露光することで現像完了時に有機層間絶縁膜が残らないようにしておく。ここで、ドライエッチングを行えば、有機層間絶縁膜の刳り貫き部分については(有機層間絶縁膜の)残膜が除去され(すなわち、容量電極37ia・37ja・37ma上には無機層間絶縁膜だけが残り)、コンタクトホール部分については有機層間絶縁膜下の無機層間絶縁膜が除去されることになる。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17ibとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17ibおよび15X)間のクロストークを低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。本液晶パネルのように画素内を2つの輝度に制御する画素分割方式では図3のような非画素分割方式よりもクロストークの影響が表示品位にシビアに反映されるため、この効果は顕著なものとなっている。
また、本液晶パネルでは、間在配線41によって、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを低減することができる。
〔実施の形態5〕
図39は実施の形態5にかかるアクティブマトリクス基板の一部を示す等価回路図である。図39のアクティブマトリクス基板では、データ信号線、走査信号線、間在配線、保持容量配線、および画素領域並びに画素領域における画素電極の配置は図7のアクティブマトリクス基板と同じである。
さらに、各画素には2つずつ画素電極が配され、画素領域101の画素電極17iaは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12iaを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域101の画素電極17ibは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12ibを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域102の画素電極17jaは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jaを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域102の画素電極17jbは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jbを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域103の画素電極17maは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12maを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域103の画素電極17mbは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12mbを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域104の画素電極17naは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12naを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域104の画素電極17nbは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12nbを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域105の画素電極17IAは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12IAを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域105の画素電極17IBは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12IBを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域106の画素電極17JAは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12JAを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域106の画素電極17JBは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12JBを介してデータ信号線15Yに接続される。
また、画素電極17iaおよび保持容量配線18k間に保持容量iaが形成され、画素電極17ibおよび保持容量配線18p間に保持容量ibが形成され、画素電極17jaおよび保持容量配線18p間に保持容量jaが形成され、画素電極17jbおよび保持容量配線18q間に保持容量jbが形成され、画素電極17maおよび保持容量配線18q間に保持容量が形成され、画素電極17mbおよび保持容量配線18r間に保持容量が形成され、画素電極17naおよび保持容量配線18r間に保持容量が形成され、画素電極17nbおよび保持容量配線18s間に保持容量が形成され、画素電極17IAおよび保持容量配線18k間に保持容量が形成され、画素電極17IBおよび保持容量配線18p間に保持容量が形成され、画素電極17JAおよび保持容量配線18p間に保持容量が形成され、画素電極17JBおよび保持容量配線18q間に保持容量が形成される。
図40は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Via・Vib・Vja・Vjb・VIA・VIB・Vma・Vmb・Vna・Vnbは画素電極17ia・17ib・17ja・17jb・17IA・17IB・17ma・17mb・17na・17nbの電位を示している。
本駆動方法では、図40に示されるように、走査信号線を1本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、N番目の水平走査期間(走査信号線16iの走査期間含む)に、データ信号線15xには、プラス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値(Vcomとの電位差)に対応し、これ以下の絶対値をもつマイナス極性のデータ信号をデータ信号線15yに供給し、データ信号線15Yには、プラス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値に対応し、これ以下の絶対値をもつマイナス極性のデータ信号をデータ信号線15Xに供給する。同様に、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16jの走査期間含む)にも、データ信号線15xには、プラス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値に対応し、これ以下の絶対値をもつマイナス極性のデータ信号をデータ信号線15yに供給し、データ信号線15Yには、プラス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値に対応し、これ以下の絶対値をもつマイナス極性のデータ信号をデータ信号線15Xに供給する。
これにより、F1では図41に示すように、画素電極17iaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17maを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はプラス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はマイナス極性の暗副画素、画素電極17IBを含む副画素はプラス極性の明副画素となり、F1でドット反転駆動かつ明暗市松表示(行方向および列方向それぞれについて、明副画素と暗副画素が交互に並ぶような表示)が実現される。
また、フレームF2では、図40に示すように、N番目の水平走査期間(走査信号線16iの走査期間含む)に、データ信号線15xには、マイナス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値(Vcomとの電位差)に対応し、これ以下の絶対値をもつプラス極性のデータ信号をデータ信号線15yに供給し、データ信号線15Yには、マイナス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値に対応し、これ以下の絶対値をもつプラス極性のデータ信号をデータ信号線15Xに供給する。同様に、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16jの走査期間含む)にも、データ信号線15xには、マイナス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値に対応し、これ以下の絶対値をもつプラス極性のデータ信号をデータ信号線15yに供給し、データ信号線15Yには、マイナス極性のデータ信号を供給し、このデータ信号の絶対値に対応し、これ以下の絶対値をもつプラス極性のデータ信号をデータ信号線15Xに供給する。
これによりF2では、画素電極17iaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17ibを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17jaを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17jbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IAを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17IBを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17maを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17mbを含む副画素はプラス極性の暗副画素、画素電極17naを含む副画素はマイナス極性の明副画素、画素電極17nbを含む副画素はプラス極性の暗副画素となり、F2でもドット反転駆動かつ明暗市松表示(行方向および列方向それぞれについて、明副画素と暗副画素が交互に並ぶような表示)が実現される。
本液晶パネルでは明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。なお、明・暗副画素それぞれにデータ信号が用意されるため、明・暗副画素の輝度をより正確に制御することができる。また、明暗市松表示によって、明副画素あるいは暗副画素が連続して並ぶことで生じる縞状のムラを抑制することができる。
なお、図39のアクティブマトリクス基板につき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1水平走査期間(1H)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に同極性のデータ信号を供給し、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給してもよい。こうすれば、プラス極性の明副画素とほぼ同数マイナス極性の明副画素が存在するとともに、プラス極性の暗副画素とほぼ同数のマイナス極性の暗副画素が存在するようになり、図41の場合よりもフリッカを低減することができる。
図42は、図39のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図42では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。なお、データ信号線、走査信号線、間在配線、保持容量配線、および画素領域並びに画素領域における画素電極の配置は図13の液晶パネルと同じである。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12iaのゲート電極として機能し、トランジスタ12iaのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27iaを介して容量電極37iaに接続されている。容量電極37iaは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11iaを介して画素電極17iaに接続されている。また、走査信号線16iがトランジスタ12ibのゲート電極として機能し、トランジスタ12ibのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27ibを介して容量電極37ibに接続されている。容量電極37ibは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11ibを介して画素電極17ibに接続されている。
また、走査信号線16jがトランジスタ12jaのゲート電極として機能し、トランジスタ12jaのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27jaを介して容量電極37jaに接続されている。容量電極37jaは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11jaを介して画素電極17jaに接続されている。また、走査信号線16jがトランジスタ12jbのゲート電極として機能し、トランジスタ12jbのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27jbを介して容量電極37jbに接続されている。容量電極37jbは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11jbを介して画素電極17jbに接続されている。
同様に、走査信号線16iがトランジスタ12IAのゲート電極として機能し、トランジスタ12IAのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27IAを介して容量電極37IAに接続されている。容量電極37IAは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11IAを介して画素電極17IAに接続されている。また、走査信号線16iがトランジスタ12IBのゲート電極として機能し、トランジスタ12IBのソース電極はデータ信号線15Yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27IBを介して容量電極37IBに接続されている。容量電極37IBは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11IBを介して画素電極17IBに接続されている。
また、走査信号線16jがトランジスタ12JAのゲート電極として機能し、トランジスタ12JAのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27JAを介して容量電極37JAに接続されている。容量電極37JAは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11JAを介して画素電極17JAに接続されている。
本液晶パネルでは、保持容量配線18kおよび容量電極37iaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iaが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37ibがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ibが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37jaがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jaが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jbがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jbが形成される。
本液晶パネルでは、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間にVcom信号が供給される間在配線41を設けているため、例えば画素電極17iaとデータ信号線15Xとの間に生じる寄生容量に起因する両者(17iaおよび15X)間のクロストークを低減することができ、縦シャドーの発現を抑制することができる。図43は本液晶パネルを駆動したときの等電位線(LVMは−0.5V線、LVPは+0.5V線)を示しているが、同図では自画素の画素電極(17ia)上から隣接画素に対応するデータ信号線(15X)上に等電位線が流れておらず、上記のクロストーク低減効果(シールド効果)は明らかである。なお、上記寄生容量の値は、例えば4割程度低減されている。本液晶パネルのように画素内を2つの輝度に制御する画素分割方式では図3のような非画素分割方式よりもクロストークの影響が表示品位にシビアに反映されるため、この効果は顕著なものとなっている。
また、本液晶パネルでは、間在配線41によって、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(例えば、15y・15X)間の寄生容量に起因する両者間のクロストークを低減することができる。なお、この寄生容量の値は、例えば5割程度低減される。
〔実施の形態6〕
図44は実施の形態6にかかるアクティブマトリクス基板の一部を示す等価回路図である。図44に示すように、本アクティブマトリクス基板では、データ信号線15x・15y・15X・15Yがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16i・16j・16m・16nがこの順に並べられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域101が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域102が設けられ、データ信号線15x・15yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域103が設けられ、データ信号線15X・15yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域104が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16iの交差部に対応して画素領域105が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16jの交差部に対応して画素領域106が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16mの交差部に対応して画素領域107が設けられ、データ信号線15X・15Yおよび走査信号線16nの交差部に対応して画素領域108が設けられ、画素領域101・105に対応して保持容量配線18pが設けられ、画素領域102・106に対応して保持容量配線18qが設けられ、画素領域103・107に対応して保持容量配線18rが設けられ、画素領域104・108に対応して保持容量配線18sが設けられている。
ここで、データ信号線15x・15yは、画素領域101〜104を含む画素領域列αに対応して設けられ、データ信号線15X・15Yは画素領域101〜104を含む画素領域列βに対応して設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に、Vcom信号が供給される間在配線41が設けられている。
さらに、各画素領域には1つの櫛形の画素電極とこれに対応する共通電極comとが配され、画素領域101の画素電極17iは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12iを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域102の画素電極17jは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12jを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域103の画素電極17mは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12mを介してデータ信号線15xに接続され、画素領域104の画素電極17nは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12nを介してデータ信号線15yに接続され、画素領域105の画素電極17Iは、走査信号線16iに繋がるトランジスタ12Iを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域106の画素電極17Jは、走査信号線16jに繋がるトランジスタ12Jを介してデータ信号線15Yに接続され、画素領域107の画素電極17Mは、走査信号線16mに繋がるトランジスタ12Mを介してデータ信号線15Xに接続され、画素領域108の画素電極17Nは、走査信号線16nに繋がるトランジスタ12Nを介してデータ信号線15Yに接続される。すなわち、画素領域列αの偶数番目となる各画素領域(102・104)の画素電極が接続するデータ信号線15yと、画素領域列βの奇数番目となる画素領域(105・107)の画素電極が接続するデータ信号線15Xとが、間在配線41を挟んで隣り合うことになる。
また、画素領域101の画素電極17iおよび画素領域105の画素電極17Iが接続される走査信号線16iと、画素領域102の画素電極17jおよび画素領域106の画素電極17Jが接続される走査信号線16iとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16i・16j)は同時選択される(後述)。また、画素領域103の画素電極17mおよび画素領域107の画素電極17Mが接続される走査信号線16mと、画素領域104の画素電極17nおよび画素領域108の画素電極17Nが接続される走査信号線16nとがパネル内あるいはパネル外で接続され、両者(16m・16n)は同時選択される(後述)。
また、保持容量配線18pおよび画素電極17i間に保持容量iが形成され、共通電極comおよび画素電極17i間に配向容量icが形成され、保持容量配線18qおよび画素電極17j間に保持容量jが形成され、共通電極comおよび画素電極17j間に配向容量jcが形成され、保持容量配線18pおよび画素電極17I間に保持容量Iが形成され、共通電極comおよび画素電極17I間に配向容量Icが形成され、保持容量配線18qおよび画素電極17J間に保持容量Jが形成され、共通電極comおよび画素電極17J間に配向容量Jcが形成される。
図45は、上記アクティブマトリクス基板を備えた本液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sx・Sy・SX・SYはそれぞれデータ信号線15x・15y・15X・15Yに供給されるデータ信号(データ信号)を示し、Szは間在配線に供給される信号を示し、GPi・GPj・GPm・GPnはそれぞれ、走査信号線16i・16j・16m・16nに供給されるゲート信号を示し、Vi・Vj・VI・VJ・Vm・Vnは画素電極17i・17j・17I・17J・17m・17nの電位を示している。
本駆動方法では、図45に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間(1V)ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15x・15yあるいは15X・15Y)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線(15y・15X)には同極性のデータ信号を供給する。そして、間在配線には、共通電極の電位に等しい定電位信号(Vcom信号)を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。
これにより、本液晶パネルを駆動すると、図46に示すように、画素電極17iを含む画素はプラス極性、画素電極17jを含む画素はマイナス極性、画素電極17mを含む画素はプラス極性、画素電極17nを含む画素はマイナス極性、画素電極17Iを含む画素はマイナス極性、画素電極17Jを含む画素はプラス極性となり、F1でドット反転駆動が実現される。
なお、F2では、データ信号線15xおよびデータ信号線15Yそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xそれぞれに、N番目の水平走査期間(走査信号線16i・16jの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給して、(N+1)番目の水平走査期間(走査信号線16m・16nの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。これにより、画素電極17iはマイナス極性、画素電極17jはプラス極性、画素電極17mはマイナス極性、画素電極17nはプラス極性、画素電極17Iはプラス極性、画素電極17Jはマイナス極性となり、F2でもドット反転駆動が実現される。
図47は、図44のアクティブマトリクス基板を備えた液晶パネルの一部を示す平面図である。図47では、その見易さのために、カラーフィルタ基板(対向基板)側の部材を省略してアクティブマトリクス基板の部材のみ記載している。
本液晶パネルでは、一対(2本)のデータ信号線15x・15yと、一対(2本)のデータ信号線15X・15Yとが、データ信号線15yおよびデータ信号線15Xが隣り合うように設けられ、データ信号線15yとデータ信号線15Xとの間に間在配線41が配され、各データ信号線と直交するように、走査信号線16iおよび走査信号線16jが設けられ、データ信号線15xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12iが設けられ、データ信号線15yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12jが設けられ、データ信号線15Xおよび走査信号線16iの交差部近傍にトランジスタ12Iが設けられ、データ信号線15Yおよび走査信号線16jの交差部近傍にトランジスタ12Jが設けられている。
また、走査信号線16iの走査方向上流側の領域上であって間在配線41の一方側の領域上となる部分に、櫛型の画素電極17iとこれに嵌め合うような櫛型の共通電極17izとが設けられ、走査信号線16iの走査方向上流側の領域上であって間在配線41の他方側の領域上となる部分に、櫛型の画素電極17Iとこれに嵌め合うような櫛型の共通電極17IZとが設けられ、走査信号線16jの走査方向上流側の領域上であって間在配線41の一方側の領域上となる部分に、櫛型の画素電極17jとこれと嵌め合うような櫛型の共通電極17jzとが設けられ、走査信号線16jの走査方向上流側の領域上であって間在配線41の他方側の領域上となる部分に、櫛型の画素電極17Jとこれと嵌め合うよな櫛型の共通電極17JZとが設けられている。なお、櫛型の画素電極17i・17j・17I・17Jはそれぞれ、平面的に視て走査信号線の近傍に位置する根元部と該根元部から列方向に伸びる歯部とからなり、画素電極17iの根元部および画素電極17Iの根元部に重なるように保持容量配線18pが設けられ、画素電極17jの根元部および画素電極17Jの根元部に重なるように保持容量配線18qが設けられている。
また、共通電極17izはデータ信号線15x・15yに重なり、共通電極17jzもデータ信号線15x・15yに重なり、共通電極17IZはデータ信号線15X・15Yに重なり、共通電極17JZもデータ信号線15X・15Yに重なっている。また、間在配線41は、画素電極17izおよび画素電極17Izの間隙下並びに画素電極17jzおよび画素電極17JZの間隙下を通っている。
そして、走査信号線16iがトランジスタ12iのゲート電極として機能し、トランジスタ12iのソース電極はデータ信号線15xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極を介して容量電極37iに接続されている。容量電極37iは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11iを介して画素電極17iの根元部に接続され、さらに、共通電極17izがコンタクトホール111iを介して保持容量配線18pに接続されている。また、走査信号線16jがトランジスタ12jのゲート電極として機能し、トランジスタ12jのソース電極はデータ信号線15yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極を介して容量電極37jに接続されている。容量電極37jは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11jを介して画素電極17jの根元部に接続され、さらに、共通電極17jzがコンタクトホール111jを介して保持容量配線18qに接続されている。
同様に、走査信号線16Iがトランジスタ12Iのゲート電極として機能し、トランジスタ12Iのソース電極はデータ信号線15Xに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極を介して容量電極37Iに接続されている。容量電極37Iは保持容量配線18p上に位置し、2個のコンタクトホール11Iを介して画素電極17Iの根元部に接続され、さらに、共通電極17IZがコンタクトホール111Iを介して保持容量配線18pに接続されている。また、走査信号線16Jがトランジスタ12Jのゲート電極として機能し、トランジスタ12Jのソース電極はデータ信号線15Yに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極を介して容量電極37Jに接続されている。容量電極37Jは保持容量配線18q上に位置し、2個のコンタクトホール11Jを介して画素電極17Jの根元部に接続され、さらに、共通電極17JZがコンタクトホール111Jを介して保持容量配線18qに接続されている。
本液晶パネルでは、保持容量配線18pおよび容量電極37iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量iが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量jが形成され、保持容量配線18pおよび容量電極37Iがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Iが形成され、保持容量配線18qおよび容量電極37Jがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Jが形成される。
図48は図47の矢視断面図である。同図に示すように、本液晶パネルは、アクティブマトリクス基板3と、これに対向するカラーフィルタ基板30と、両基板(3・30)間に配される液晶層40とを備える。アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に保持容量配線18pが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。
なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の下層には、走査信号線が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極37i、データ信号線15y、間在配線41、およびデータ信号線15Xが形成されている。なお、断面には含まれないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層およびn+層)と、n+層に接するソース電極およびドレイン電極が形成されている。さらに、各データ信号線および間在配線41を含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17i・17Iおよび共通電極17izが形成され、さらに、これら画素電極および共通電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール11iの形成部では無機層間絶縁膜25および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17iと容量電極37iとが接触している。また、コンタクトホール111iの形成部ではゲート絶縁膜43、無機層間絶縁膜25および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、共通電極17izと保持容量配線18pとが接触している。また、上記のように、保持容量配線18pおよび容量電極37iがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に上記保持容量iが形成されている。
一方、カラーフィルタ基板30では、ガラス基板32上にブラックマトリクス13および着色層(カラーフィルタ層)14が形成され、これを覆うように配向膜19が形成されている。
図47の液晶パネルでは共通電極が櫛型の画素電極と同層に形成されているがこれに限定されない。共通電極をデータ信号線や間在配線と同層に形成することもできる。図49に示す液晶パネルでは、ベタ状の共通電極17izを櫛型の画素電極17iと対向するように透明導電体(ITO,IZO,ZnOなど)層に設け、ベタ状の共通電極17jzを櫛形の画素電極17jと対向するように透明導電体層に設け、ベタ状の共通電極17IZを櫛型の画素電極17Iと対向するように透明導電体層に設け、ベタ状の共通電極17JZを櫛型の画素電極17Jと対向するように透明導電体層に設けている。
なお、本液晶パネルでは画素電極17iはデータ信号線15x・15yに重なり、画素電極17jもデータ信号線15x・15yに重なり、画素電極17Iはデータ信号線15X・15Yに重なり、画素電極17Jもデータ信号線15X・15Yに重なっている。
図50は図49の矢視断面図である。同図に示すように、アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板31上に保持容量配線18pが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極37i、共通電極17iz、データ信号線15y、間在配線41、およびデータ信号線15Xが形成されている。さらに、共通電極17izおよび間在配線41を含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17i・17Iが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール11iの形成部では無機層間絶縁膜25および有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17iと容量電極37iとが接触している。また、コンタクトホール111iの形成部ではゲート絶縁膜43が刳り貫かれ、共通電極17izと保持容量配線18pとが接触している。
なお、上記各実施の形態では、間在配線41をゲート絶縁膜43上でデータ信号線15y・15Xの間隙となる部分に設けているがこれに限定されない。例えば、間在配線41を、無機層間絶縁膜25上でかつデータ信号線15y・15Xの間隙上となる部分に設けることもできるし、無機層間絶縁膜26上でかつデータ信号線15y・15Xの間隙上となる部分に設けることもできるし、ゲート絶縁膜を2層にしてこれら2層に挟まれ、かつデータ信号線15y・15Xの間隙下となる部分に設けることもできる。
本実施の形態では、以下のようにして、本液晶表示ユニットおよび液晶表示装置を構成する。すなわち、本液晶パネルの両面に、2枚の偏光板A・Bを、偏光板Aの偏光軸と偏光板Bの偏光軸とが互いに直交するように貼り付ける。なお、偏光板には必要に応じて、光学補償シート等を積層してもよい。次に、図51(a)に示すように、ドライバ(ゲートドライバ202、ソースドライバ201)を接続する。ここでは、一例として、ドライバをTCP方式による接続について説明する。まず、液晶パネルの端子部にACFを仮圧着する。ついで、ドライバが乗せられたTCPをキャリアテープから打ち抜き、パネル端子電極に位置合わせし、加熱、本圧着を行う。その後、ドライバTCP同士を連結するための回路基板203(PWB)とTCPの入力端子とをACFで接続する。これにより、液晶表示ユニット200が完成する。その後、図51(b)に示すように、液晶表示ユニットの各ドライバ(201・202)に、回路基板203を介して表示制御回路209を接続し、照明装置(バックライトユニット)204と一体化することで、液晶表示装置210となる。
図52は、本液晶表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本液晶表示装置は、表示部(液晶パネル)と、ソースドライバ(SD)と、ゲートドライバ(GD)と、表示制御回路とを備えている。ソースドライバはデータ信号線を駆動し、ゲートドライバは走査信号線を駆動し、表示制御回路は、ソースドライバおよびゲートドライバを制御する。なお、必要に応じて保持容量配線(Cs配線)を駆動する保持容量配線駆動回路を設けてもよい。
表示制御回路は、外部の信号源(例えばチューナ)から、表示すべき画像を表すデジタルビデオ信号Dvと、当該デジタルビデオ信号Dvに対応する水平同期信号HSYおよび垂直同期信号VSYと、表示動作を制御するための制御信号Dcとを受け取る。また、表示制御回路は、受け取ったこれらの信号Dv,HSY,VSY,Dcに基づき、そのデジタルビデオ信号Dvの表す画像を表示部に表示させるための信号として、データスタートパルス信号SSPと、データクロック信号SCKと、表示すべき画像を表すデジタル画像信号DA(ビデオ信号Dvに対応する信号)と、ゲートスタートパルス信号GSPと、ゲートクロック信号GCKと、ゲートドライバ出力制御信号(走査信号出力制御信号)GOEとを生成し、これらを出力する。
より詳しくは、ビデオ信号Dvを内部メモリで必要に応じてタイミング調整等を行った後に、デジタル画像信号DAとして表示制御回路から出力し、そのデジタル画像信号DAの表す画像の各画素に対応するパルスからなる信号としてデータクロック信号SCKを生成し、水平同期信号HSYに基づき1水平走査期間毎に所定期間だけハイレベル(Hレベル)となる信号としてデータスタートパルス信号SSPを生成し、垂直同期信号VSYに基づき1フレーム期間(1垂直走査期間)毎に所定期間だけHレベルとなる信号としてゲートスタートパルス信号GSPを生成し、水平同期信号HSYに基づきゲートクロック信号GCKを生成し、水平同期信号HSYおよび制御信号Dcに基づきゲートドライバ出力制御信号GOEを生成する。
上記のようにして表示制御回路において生成された信号のうち、デジタル画像信号DA、データ信号(データデータ信号)の極性を制御する極性反転信号POL、データスタートパルス信号SSP、およびデータクロック信号SCKは、ソースドライバに入力され、ゲートスタートパルス信号GSPとゲートクロック信号GCKとゲートドライバ出力制御信号GOEとは、ゲートドライバに入力される。
ソースドライバは、デジタル画像信号DA、データクロック信号SCK、データスタートパルス信号SSP、および極性反転信号POLに基づき、デジタル画像信号DAの表す画像の各走査信号線における画素値に相当するアナログ電位(データ信号)を1水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号をデータ信号線に出力する。
ゲートドライバは、ゲートスタートパルス信号GSPおよびゲートクロック信号GCKと、ゲートドライバ出力制御信号GOEとに基づき、ゲート信号を生成し、これらを走査信号線に出力し、これによって走査信号線を選択的に駆動する。
上記のようにソースドライバおよびゲートドライバにより表示部(液晶パネル)のデータ信号線および走査信号線が駆動されることで、選択された走査信号線に接続されたトランジスタ(TFT)を介して、データ信号線から画素電極にデータ信号が書き込まれる。これにより各副画素の液晶層に電圧が印加され、これによってバックライトからの光の透過量が制御され、デジタルビデオ信号Dvの示す画像が表示される。
次に、本液晶表示装置をテレビジョン受信機に適用するときの一構成例について説明する。図53は、テレビジョン受信機用の液晶表示装置800の構成を示すブロック図である。液晶表示装置800は、液晶表示ユニット84と、Y/C分離回路80と、ビデオクロマ回路81と、A/Dコンバータ82と、液晶コントローラ83と、バックライト駆動回路85と、バックライト86と、マイコン(マイクロコンピュータ)87と、階調回路88とを備えている。なお、液晶表示ユニット84は、液晶パネルと、これを駆動するためのソースドライバおよびゲートドライバとで構成される。
上記構成の液晶表示装置800では、まず、テレビジョン信号としての複合カラー映像信号Scvが外部からY/C分離回路80に入力され、そこで輝度信号と色信号に分離される。これらの輝度信号と色信号は、ビデオクロマ回路81にて光の3原色に対応するアナログRGB信号に変換され、さらに、このアナログRGB信号はA/Dコンバータ82により、デジタルRGB信号に変換される。このデジタルRGB信号は液晶コントローラ83に入力される。また、Y/C分離回路80では、外部から入力された複合カラー映像信号Scvから水平および垂直同期信号も取り出され、これらの同期信号もマイコン87を介して液晶コントローラ83に入力される。
液晶表示ユニット84には、液晶コントローラ83からデジタルRGB信号が、上記同期信号に基づくタイミング信号と共に所定のタイミングで入力される。また、階調回路88では、カラー表示の3原色R,G,Bそれぞれの階調電位が生成され、それらの階調電位も液晶表示ユニット84に供給される。液晶表示ユニット84では、これらのRGB信号、タイミング信号および階調電位に基づき内部のソースドライバやゲートドライバ等により駆動用信号(データ信号、ゲート信号等)が生成され、それらの駆動用信号に基づき、内部の液晶パネルにカラー画像が表示される。なお、この液晶表示ユニット84によって画像を表示するには、液晶表示ユニット内の液晶パネルの後方から光を照射する必要があり、この液晶表示装置800では、マイコン87の制御の下にバックライト駆動回路85がバックライト86を駆動することにより、液晶パネルの裏面に光が照射される。上記の処理を含め、システム全体の制御はマイコン87が行う。なお、外部から入力される映像信号(複合カラー映像信号)としては、テレビジョン放送に基づく映像信号のみならず、カメラにより撮像された映像信号や、インターネット回線を介して供給される映像信号なども使用可能であり、この液晶表示装置800では、様々な映像信号に基づいた画像表示が可能である。
液晶表示装置800でテレビジョン放送に基づく画像を表示する場合には、図54に示すように、液晶表示装置800にチューナ部90が接続され、これによって本テレビジョン受像機701が構成される。このチューナ部90は、アンテナ(不図示)で受信した受信波(高周波信号)の中から受信すべきチャンネルの信号を抜き出して中間周波信号に変換し、この中間周波数信号を検波することによってテレビジョン信号としての複合カラー映像信号Scvを取り出す。この複合カラー映像信号Scvは、既述のように液晶表示装置800に入力され、この複合カラー映像信号Scvに基づく画像が該液晶表示装置800によって表示される。
図55は、本テレビジョン受像機の一構成例を示す分解斜視図である。同図に示すように、本テレビジョン受像機701は、その構成要素として、液晶表示装置800の他に第1筐体801および第2筐体806を有しており、液晶表示装置800を第1筐体801と第2筐体806とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第1筐体801には、液晶表示装置800で表示される画像を透過させる開口部801aが形成されている。また、第2筐体806は、液晶表示装置800の背面側を覆うものであり、当該表示装置800を操作するための操作用回路805が設けられると共に、下方に支持用部材808が取り付けられている。
本アレイ基板は、複数の走査信号線とデータ信号が供給される複数のデータ信号線とを備え、隣り合う第1および第2画素領域列それぞれに複数の画素領域が含まれ、第1および第2画素領域列それぞれに対応して複数本ずつデータ信号線が設けられたアレイ基板であって、一方が第1画素領域列に対応して設けられたデータ信号線で、他方が第2画素領域列に対応して設けられたデータ信号線である2本の隣り合うデータ信号線の間隙または該間隙下あるいは該間隙上に、データ信号とは別の信号が供給される間在配線が設けられていることを特徴とする。
本アレイ基板(例えば、アクティブマトリクス基板)を備えた表示装置(例えば、液晶表示装置)を駆動する場合には、上記間在配線にデータ信号とは別の信号(例えば、定電位信号や周期的に極性が反転する信号)を供給する。これにより、画素とその隣接画素に対応するデータ信号線との間のクロストークを低減することができ、表示品位を高めることができる。
本アレイ基板においては、上記第1および第2画素領域列それぞれに対応して2本ずつデータ信号線が設けられ、各画素領域には1つ以上の画素電極が含まれ、第1画素領域列に含まれる1つの画素電極は、トランジスタを介して、第1画素領域列に対応する2本のデータ信号線のいずれかに接続され、第2画素領域列に含まれる1つの画素電極は、トランジスタを介して、第2画素領域列に対応する2本のデータ信号線のいずれかに接続されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、上記間在配線は各データ信号線と同層に形成されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、第1画素領域列に含まれる各画素電極は、第1画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線それぞれに重なるように配され、第2画素領域列に含まれる各画素電極は、第2画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線それぞれに重なるように配されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、第1および第2画素領域列それぞれにおいて、連続する2つの画素領域の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線と、他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線とが異なっている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、第1画素領域列の奇数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線と、第2画素領域列の偶数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線とが、上記間在配線を挟んで隣り合う構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、トランジスタのゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、トランジスタのチャネルを覆う層間絶縁膜とが設けられ、各データ信号線および間在配線はゲート絶縁膜上に形成され、各画素電極は層間絶縁膜上に形成されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、上記層間絶縁膜には、無機絶縁膜とこれよりも厚い有機絶縁膜とが含まれる構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、複数の保持容量配線を備え、上記間在配線が少なくとも1本の保持容量配線に接続されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、第1画素領域列に含まれる各画素電極および第2画素領域列に含まれる各画素電極が、上記間在配線に重なるように配されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、第1画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線の間隔を100とした場合に、該2本のデータ信号線のうち間在配線に隣接する方と該間在配線との間隔が、2〜198である構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、第1画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線の間隔は、該2本のデータ信号線のうち間在配線に隣接する方と該間在配線との間隔に実質的に等しい構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、1つの画素領域に複数の画素電極が設けられている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、複数の保持容量配線を備え、1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続され、一方の画素電極が保持容量配線と容量を形成し、他方の画素電極が別の保持容量配線と容量を形成している構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が容量を介して接続され、一方の画素電極のみが1本の走査信号線に繋がるトランジスタを介してデータ信号線に接続されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、複数の保持容量配線を備え、1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続されるとともに、一方の画素電極が別の走査信号線に繋がるトランジスタを介して、保持容量配線と容量を形成する容量電極に接続されている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、複数の保持容量配線を備え、1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続されるとともに、一方の画素電極が別の走査信号線に繋がるトランジスタを介して、他方の画素電極と容量を形成する容量電極に接続され、この容量電極が保持容量配線とも容量を形成している構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、各画素電極に対応してカラーフィルタが設けられている構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、各画素領域に設けられた櫛型の画素電極と、該画素電極と同層に形成された共通電極とを備える構成とすることもできる。
本アレイ基板においては、各画素領域に設けられた櫛型の画素電極と、該画素電極と異なる層に形成された共通電極とを備える構成とすることもできる。
本液晶パネルは、上記アレイ基板を備えることを特徴とする。
本液晶表示装置は、上記液晶パネルを備えることを特徴とする。
本液晶表示装置においては、上記間在配線には定電位信号が供給される構成とすることもできる。
本液晶表示装置においては、上記間在配線には周期的に極性が反転する信号が供給される構成とすることもできる。
本液晶表示装置においては、上記間在配線には、実効値が実質的に共通電極の電位となる信号が供給される構成とすることもできる。
本液晶表示装置は、上記アレイ基板を備え、走査信号線を2本ずつ同時選択していく構成とすることもできる。
本液晶表示装置においては、第1および第2画素領域列それぞれにおいて、連続する2つの画素領域の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線と、他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線とが異なっており、上記連続する2つの画素領域の一方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時選択される2本の走査信号線の一方に接続され、上記連続する2つの画素領域の他方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時選択される上記2本の走査信号線の他方に接続されている構成とすることもできる。
なお本願では、走査信号線がトランジスタのゲート電極として機能する場合も、「トランジスタが走査信号線に接続されている、あるいはトランジスタのゲート電極が走査信号線に接続されている」と表現する。
本液晶表示装置においては、第1画素領域列に対応する2本のデータ信号線の一方には一垂直走査期間中第1極性のデータ信号を供給するとともに、他方には一垂直走査期間中第2極性のデータ信号を供給し、第2画素領域列に対応する2本のデータ信号線の一方には一垂直走査期間中第1極性のデータ信号を供給するとともに、他方には一垂直走査期間中第2極性のデータ信号を供給する構成とすることもできる。
本液晶表示装置においては、第1画素領域列の奇数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線と、第2画素領域列の偶数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線とが、上記間在配線を挟んで隣り合い、これら間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線それぞれには、同一水平走査期間に同一極性のデータ信号を供給する構成とすることもできる。
本液晶表示装置は、上記アレイ基板を備え、各保持容量配線には周期的に極性が反転する信号が供給されることを特徴とする。この場合、上記間在配線が複数の保持容量配線に接続されている構成とすることもできる。そして、上記間在配線に接続する各保持容量配線には同位相の信号が供給される構成とすることもできる。
また、本テレビジョン受像機は、上記液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とする。
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態を公知技術や技術常識に基づいて適宜変更したものやそれらを組み合わせて得られるものも本発明の実施の形態に含まれる。また、各実施の形態で記載した作用効果等もほんの例示に過ぎない。
本発明のアクティブマトリクス基板およびこれを備えた液晶パネルは、例えば液晶テレビに好適である。
101〜108 画素領域
12i 12j 12m 12n トランジスタ
15x 15y 15X 15Y データ信号線
16i 16j 走査信号線
17i 17j 17m 17n 画素電極
18p 18r 18s 保持容量配線
41 間在配線
α β 画素領域列

Claims (33)

  1. 複数の走査信号線とデータ信号が供給される複数のデータ信号線とを備え、隣り合う第1および第2画素領域列それぞれに複数の画素領域が含まれ、第1および第2画素領域列それぞれに対応して複数本ずつデータ信号線が設けられたアレイ基板であって、
    一方が第1画素領域列に対応して設けられたデータ信号線で、他方が第2画素領域列に対応して設けられたデータ信号線である2本の隣り合うデータ信号線の間隙または該間隙下あるいは該間隙上に、データ信号とは別の信号が供給される間在配線が設けられ、
    上記第1および第2画素領域列それぞれに対応して2本ずつデータ信号線が設けられ、
    各画素領域には1つ以上の画素電極が含まれ、
    第1画素領域列に含まれる1つの画素電極は、トランジスタを介して、第1画素領域列に対応する2本のデータ信号線のいずれかに接続され、第2画素領域列に含まれる1つの画素電極は、トランジスタを介して、第2画素領域列に対応する2本のデータ信号線のいずれかに接続され、
    第1画素領域列に含まれる各画素電極および第2画素領域列に含まれる各画素電極が、上記間在配線に重なるように配されていることを特徴とするアレイ基板。
  2. 上記間在配線は各データ信号線と同層に形成されていることを特徴とする請求項1記載のアレイ基板。
  3. 第1画素領域列に含まれる各画素電極は、第1画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線それぞれに重なるように配され、第2画素領域列に含まれる各画素電極は、第2画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線それぞれに重なるように配されていることを特徴とする請求項記載のアレイ基板。
  4. 第1および第2画素領域列それぞれにおいて、連続する2つの画素領域の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線と、他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線とが異なっていることを特徴とする請求項記載のアレイ基板。
  5. 第1画素領域列の奇数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線と、第2画素領域列の偶数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線とが、上記間在配線を挟んで隣り合うことを特徴とする請求項記載のアレイ基板。
  6. トランジスタのゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、トランジスタのチャネルを覆う層間絶縁膜とが設けられ、
    各データ信号線および間在配線はゲート絶縁膜上に形成され、各画素電極は層間絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項に記載のアレイ基板。
  7. 上記層間絶縁膜には、無機絶縁膜とこれよりも厚い有機絶縁膜とが含まれることを特徴とする請求項に記載のアレイ基板。
  8. 複数の保持容量配線を備え、上記間在配線が少なくとも1本の保持容量配線に接続されていることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載のアレイ基板。
  9. 第1画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線の間隔を100とした場合に、該2本のデータ信号線のうち間在配線に隣接する方と該間在配線との間隔が、2〜198であることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載のアレイ基板。
  10. 第1画素領域列に対応して設けられた2本のデータ信号線の間隔は、該2本のデータ信号線のうち間在配線に隣接する方と該間在配線との間隔に実質的に等しいことを特徴とする請求項に記載のアレイ基板。
  11. 1つの画素領域に複数の画素電極が設けられていることを特徴とする請求項10のいずれか1項に記載のアレイ基板。
  12. 複数の保持容量配線を備え、
    1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続され、一方の画素電極が保持容量配線と容量を形成し、他方の画素電極が別の保持容量配線と容量を形成していることを特徴とする請求項11に記載のアレイ基板。
  13. 1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が容量を介して接続され、一方の画素電極のみが1本の走査信号線に繋がるトランジスタを介してデータ信号線に接続されていることを特徴とする請求項11に記載のアレイ基板。
  14. 複数の保持容量配線を備え、
    1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続されるとともに、一方の画素電極が別の走査信号線に繋がるトランジスタを介して、保持容量配線と容量を形成する容量電極に接続されていることを特徴とする請求項11に記載のアレイ基板。
  15. 複数の保持容量配線を備え、
    1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続されるとともに、一方の画素電極が別の走査信号線に繋がるトランジスタを介して、他方の画素電極と容量を形成する容量電極に接続され、この容量電極が保持容量配線とも容量を形成していることを特徴とする請求項11に記載のアレイ基板。
  16. 各画素電極に対応してカラーフィルタが設けられていることを特徴とする請求項15に記載のアレイ基板。
  17. 各画素領域に設けられた櫛型の画素電極と、該画素電極と同層に形成された共通電極とを備えることを特徴とする請求項1に記載のアレイ基板。
  18. 各画素領域に設けられた櫛型の画素電極と、該画素電極と別層に形成された共通電極とを備えることを特徴とする請求項1に記載のアレイ基板。
  19. 請求項1〜18のいずれか1項に記載のアレイ基板を備えることを特徴とする液晶パネル。
  20. 請求項19に記載の液晶パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
  21. 上記間在配線には定電位信号が供給されることを特徴とする請求項20記載の液晶表示装置。
  22. 上記間在配線には周期的に極性が反転する信号が供給されることを特徴とする請求項20記載の液晶表示装置。
  23. 複数の走査信号線とデータ信号が供給される複数のデータ信号線とを備え、隣り合う第1および第2画素領域列それぞれに複数の画素領域が含まれ、第1および第2画素領域列それぞれに対応して複数本ずつデータ信号線が設けられたアレイ基板であって、
    一方が第1画素領域列に対応して設けられたデータ信号線で、他方が第2画素領域列に対応して設けられたデータ信号線である2本の隣り合うデータ信号線の間隙または該間隙下あるいは該間隙上に、データ信号とは別の信号が供給される間在配線が設けられたアレイ基板を有する液晶パネルを備えた液晶表示装置であり、
    上記間在配線には周期的に極性が反転する信号が供給されることを特徴とする液晶表示装置。
  24. 上記間在配線には、実効値が実質的に共通電極の電位となる信号が供給されることを特徴とする請求項20記載の液晶表示装置。
  25. 請求項記載のアレイ基板を備え、走査信号線を2本ずつ同時選択していくことを特徴とする液晶表示装置。
  26. 第1および第2画素領域列それぞれにおいて、連続する2つの画素領域の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線と、他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線とが異なっており、
    上記連続する2つの画素領域の一方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時選択される2本の走査信号線の一方に接続され、上記連続する2つの画素領域の他方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時選択される上記2本の走査信号線の他方に接続されていることを特徴とする請求項25記載の液晶表示装置。
  27. 第1画素領域列に対応する2本のデータ信号線の一方には一垂直走査期間中第1極性のデータ信号を供給するとともに、他方には一垂直走査期間中第2極性のデータ信号を供給し、第2画素領域列に対応する2本のデータ信号線の一方には一垂直走査期間中第1極性のデータ信号を供給するとともに、他方には一垂直走査期間中第2極性のデータ信号を供給することを特徴とする請求項26記載の液晶表示装置。
  28. 第1画素領域列の奇数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線と、第2画素領域列の偶数番目となる画素領域に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続するデータ信号線とが、上記間在配線を挟んで隣り合い、
    これら間在配線を挟んで隣り合う2本のデータ信号線それぞれには、同一水平走査期間に同一極性のデータ信号を供給することを特徴とする請求項27記載の液晶表示装置。
  29. 請求項12記載のアレイ基板を備え、各保持容量配線には周期的に極性が反転する信号が供給されることを特徴とする液晶表示装置。
  30. 上記間在配線が複数の保持容量配線に接続されていることを特徴とする請求項29記載の液晶表示装置。
  31. 複数の走査信号線とデータ信号が供給される複数のデータ信号線とを備え、隣り合う第1および第2画素領域列それぞれに複数の画素領域が含まれ、第1および第2画素領域列それぞれに対応して複数本ずつデータ信号線が設けられたアレイ基板であって、
    一方が第1画素領域列に対応して設けられたデータ信号線で、他方が第2画素領域列に対応して設けられたデータ信号線である2本の隣り合うデータ信号線の間隙または該間隙下あるいは該間隙上に、データ信号とは別の信号が供給される間在配線が設けられ、
    上記第1および第2画素領域列それぞれに対応して2本ずつデータ信号線が設けられ、
    各画素領域には1つ以上の画素電極が含まれ、
    第1画素領域列に含まれる1つの画素電極は、トランジスタを介して、第1画素領域列に対応する2本のデータ信号線のいずれかに接続され、第2画素領域列に含まれる1つの画素電極は、トランジスタを介して、第2画素領域列に対応する2本のデータ信号線のいずれかに接続され、
    1つの画素領域に複数の画素電極が設けられ
    複数の保持容量配線を備え、
    1つの画素領域に設けられた2つの画素電極が、同一の走査信号線に繋がる別々のトランジスタを介して同一のデータ信号線に接続され、一方の画素電極が保持容量配線と容量を形成し、他方の画素電極が別の保持容量配線と容量を形成しているアレイ基板を備え、
    各保持容量配線には周期的に極性が反転する信号が供給され、
    上記間在配線が複数の保持容量配線に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
  32. 上記間在配線に接続する各保持容量配線には同位相の信号が供給されることを特徴とする請求項31記載の液晶表示装置。
  33. 請求項20〜32のいずれか1項に記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
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