JPH0572557A - 液晶マトリクス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、画素電極と信号線間の寄生容量によ
って生じる画素の電圧の変動を、画像を表示する全画素
にわたり均一にすることによって、明るさ及びコントラ
ス比を均一にできる高表示品質の液晶パネルを提供する
にある。 【構成】少なくとも、画像を表示する画素は、信号線２
１によって挟まれており、画素電極２４と信号線間の寄
生容量を全表示画素にわたりほぼ均一にする。 【効果】画素電極と信号線間の寄生容量を全画素にわた
り均一にすることができるために、信号電圧の電圧変化
に起因する画素の電圧変動をほぼ一定にできる。これに
よって、明るさ，コントラスト比の均一な表示が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネルの構成
に係り、特に画像を表示する画素の明るさを均一にする
のに好適な液晶パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フラットディスプレイとして、ＭＯＳ，
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等の３端子素子及び、ＭＩ
Ｍ(Metal-Insurator-Metal）等の２端子素子と液晶とを
積層して、画像を表示する液晶アクティブマトリクス表
示装置が知られている。

【０００３】図２に従来の技術による３端子素子の駆動
による液晶アクティブマトリクス表示装置の従来例を示
す。装置は、ＴＦＴ２，液晶画素３，共通端子４，走査
線５及び、信号線６の各部品で構成された液晶パネル１
と信号駆動回路７と走査駆動回路８とで構成されてい
る。

【０００４】液晶パネル１は、走査線５がｎ本、信号線
６がｍ本であり全体としてｎ×ｍの液晶画素がマトリク
ス状に配列された構成となっている。

【０００５】液晶パネル１の等価回路を図３に示す。図
３（ａ）は、液晶パネル１の任意の位置の画素の等価回
路を示したものである。回路は、信号線１０，１１，走
査線９，ＴＦＴ１２，液晶画素１３，共通端子１４，液
晶画素１３，寄生容量１５及び、１６からなる。このう
ち寄生容量１５及び、１６は、液晶画素１３と信号線１
０及び１１との寄生容量である。

【０００６】また、図３（ｂ）は、液晶パネル１画素の
うち、右隅の画素の等価回路を示したものである。図３
（ａ）と同一部品には、同一符号を記載してある。図３
(ｂ)に示した回路では、液晶画素１３の右側に信号線が
ないために図３（ａ）に示したように寄生容量１５がな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術による液晶
パネル１では以下に述べる問題点がある。図３（ａ）及
び（ｂ）に示したように液晶パネル１の場所によって液
晶画素１３に接続される寄生容量の構成が異なる。この
ために、図３（ａ）では、液晶画素１３は寄生容量１６
及び、１５を介して信号線１０及び、１１の双方から干
渉を受けるのにたいして、図３（ｂ）は、寄生容量１６
を介して信号線１０のみの干渉を受ける。前記した干渉
とは、ＴＦＴ１２がオフ状態（非導通状態）にあるとき
に、前記した寄生容量を通して信号線１０又は１１の電
圧変動によって液晶画素１３の電圧が変動することを意
味する。この時の電圧の変動量は、前記した寄生容量の
値，液晶画素の容量値、更には、図示していないが液晶
画素と並列に接続された蓄積容量の値に依存する。

【０００８】この結果、従来の技術による液晶パネルで
は、パネルの場所によって信号線から受ける干渉の量、
すなわち液晶画素の電圧の変動量が異なるためにパネル
面内の明るさにバラツキが生じて良好な表示ができなか
った。特に、中間調の表示を行うときに明るさの不均一
性が顕著になり問題があった。

【０００９】この場合、図３（ａ）と図３（ｂ）の画素
電極１３と信号線間の寄生容量の比は、寄生容量１５と
１６の値をほぼ同一とすると２である。従って、従来よ
りもパネル面内の明るさのバラツキを低減し高品質の表
示を実現するには、画素電極１３と信号線間の寄生容量
の比を２以下にする必要がある。

【００１０】本発明の目的は、画像を表示する画素電極
と信号線間の寄生容量の比のバラツキをパネル面内で２
以下にし、特に中間調表示においても表示画像の明るさ
を均一にできる液晶パネルを提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】複数の画素がマトリクス
上に配列された液晶マトリクスパネルにおいて、画像を
表示する全ての画素電極は、画像を表示するための信号
電圧が印加される信号線に挟まれた構成とする。

【００１２】

【作用】画像を表示する全ての画素電極を信号線間に配
置することによって、画像を表示する画素電極と信号線
間の寄生容量の比のバラツキを２以下にできる。

【００１３】この結果、信号線に印加される信号電圧か
らの影響を従来よりも低減することができる。これによ
って、全ての表示画素にわたり、従来技術の問題点であ
った明るさのムラを低減でき高品質の表示が可能とな
る。

【００１４】

【実施例】本発明による液晶マトリクスパネルの構成例
を図１に示す。図１（ａ）は、液晶マトリクスパネルの
１画素の構成を平面図で示したものである。２０，２１
は信号線、２２，２３は走査線、２４は画素電極、２５
はＴＦＴである。また、ＴＦＴ２５は２５ａのソース電
極、２５ｂのゲート電極及び、２５ｃのドレイン電極で
構成される。

【００１５】図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面図を模式
的に示したものであり、２６はTFT等を形成した回路基
板である。回路基板５０は、例えばガラス等の透明基板
でも良く特に限定するものでない。また、ＴＦＴ２６は
ａ−Ｓｉ(非晶質シリコン)、ｐ−Ｓｉ（多結晶シリコ
ン）等の半導体、あるいは単結晶ＭＯＳでも良く特に限
定しない。なお、図１（ａ）と同一部品には、同一符号
を記載してある。

【００１６】図１に示した構成を液晶マトリクスパネル
の全ての画素に適用する。この時、画素電極２４と信号
線２０及び、信号線２１とのスペースｌ１及びｌ２を同
一にすると画素と左右の信号線２０，２１間との寄生容
量を同一にすることができるために都合が良い。

【００１７】この時、画素電極２４と信号線２０，２１
間の寄生容量ほぼ等しくできる条件であれば前記したス
ペースｌ１とｌ２は、必ずしも同一にしなくとも良い。

【００１８】図４は、１画素の他の実施例である。図３
と同一部品には、同一符号を記載してある。図３との相
違点は、ＴＦＴ２５の配置状態が異なることである。こ
の画素構成を液晶マトリクスパネルの全ての画素に適用
する。

【００１９】図示していないが、画素電極２４の形状及
び、ＴＦＴ２５の形状，配列状態などによって画素の変
形例が考えられるが、全ての画素電極が信号線に挟持さ
れた構成であれば良く前記した画素の構成にとらわれる
ことはない。なお、図３及び図４に示した画素構成は、
画像を表示する部分のみに適用する。

【００２０】図５は、図３及び図４に示した画素による
液晶マトリクス表示装置の構成例を示したものである。
２６は液晶マトリクスパネル、２６ａ，２６ｂ，２６
ｄ，２６ｅ，２６ｆは信号線、２６ｃは走査線、２７，
２８は信号回路、２９は走査回路である。

【００２１】信号回路への信号線の引出しは、信号回路
２７へはＵＤ１〜ＵＤｉのｉ本、信号回路２８へはＬＤ
１〜ＬＤｉのｉ本である。これにより、液晶マトリクス
パネル２６は、２×ｉ×ｎの画素で構成され、前記画素
に画像が表示される。２６ｄは、ダミーの信号線であり
信号線２６ｂに電気的に接続されている。

【００２２】このダミー線は、信号線２６ｆに接続して
も良く、接続法は特に限定するものでない。また、図示
したように液晶マトリクスパネル２６内で他の信号線に
接続してダミー線を駆動する他に、ダミー線を液晶マト
リクスパネル２６の外部に引出して信号回路２７の出力
端子に接続するか、あるいは信号回路とは独立に駆動回
路を設けて駆動しても良く、配線方法及び、駆動方法に
ついては特に限定しない。

【００２３】図６に液晶マトリクス表示装置の他の構成
例を示す。３０は信号回路、３１は走査回路、３２は液
晶マトリクスパネル、３３は信号線、３４は走査線、３
５はダミー線である。図示したように、ダミー線３５
は、右隅の信号線に接続する他に、図５の実施例で説明
したのと同様の方法で駆動しても良く、接続方法，駆動
方法及び、駆動条件については特に限定しない。

【００２４】また、図５及び図６に示した表示装置にお
いて、信号線に印加する信号電圧の電圧波形については
特に限定するものでないが、画素の電圧変動を低減でき
る駆動法が都合が良い。例えば、図５においては、上方
と下方に引出したそれぞれの信号線に印加する信号電圧
の極性を正負と逆極性にする。また、図６においては、
奇数と偶数の信号線に印加する信号電圧の極性を逆極性
にするか、もし同極性の場合は、信号電圧の電圧レベル
を調整することによっても画素に印加される電圧の変動
を低減できる。

【００２５】さらに、図５及び図６に示した表示装置に
おいて、走査線１〜ｎを順次に走査するタイミングに合
わせて、信号電圧の極性を順次に逆極性にすることによ
っても画素に印加される電圧の変動を低減でき、明るさ
の不均一性を防止できる。

【００２６】本発明の変形例を図７，図８に示す。図７
は、液晶マトリクスパネルの１実施例を示したものであ
り、信号線３６，走査線３７，遮光膜３８及び、ＴＦＴ
３９で構成される。

【００２７】液晶マトリクスパネルは、ｉ本の信号線
と、ｎ本の走査線で構成されているが、ｉ番目の画素
は、遮光膜３８で覆われているために表示画素にはなら
ない。従って、ｉ番目の信号線はダミー線となりこの結
果、画像を表示する画素数は、（ｉ−１）×ｎ画素とな
る。

【００２８】図７に示したダミー線付近の液晶マトリク
スパネルの断面図の模式図を図８に示す。この断面図
は、本発明による液晶マトリクスパネルの基本構成を説
明する図でありＴＦＴ，液晶配向膜等については省略し
てある。

【００２９】４６は透明基板、３８は遮光膜、４５は画
素電極以外の漏れ光を遮断する遮光膜、４７は透明（又
は不透明）基板、３９及び４０はｉ番目の画素電極及び
信号線、４１及び４２は（ｉ−１）番目の画素電極及び
信号線、更に４３は(ｉ−２)番目の画素電極、４８はバ
ックライトである。なお、ｉ番目の画素電極３９及び、
遮光膜４５は省略することもできる。

【００３０】遮光膜３８は、ｉ番目の画素電極を通過す
る光を遮断する効果を有する。なお、遮光膜３８は、基
板４７上に設けても良く、設置場所については特に限定
しない。また、バックライトを省略した反射型表示にし
ても良い。

【００３１】図７の実施例の様に、少なくとも画像を表
示する画素は、画素電極が信号線で挟まれた構成とする
ことによって本発明の目的を達成することができる。

【００３２】以上説明したように、少なくとも画像を表
示する画素の画素電極と信号線間の寄生容量をほぼ同一
とすることによって、明るさを均一にすることができ
る。

【００３３】また、画素電極と画素電極の左右に位置す
る信号線との間の寄生容量が同一でない場合、その時の
両者間の寄生容量の比を３以下にすることによっても本
発明の目的を達成できる。

【００３４】なお、図示していないが、前記した寄生容
量が不均一の場合は、信号電圧の電圧レベルを信号線毎
に調整することによっても本発明の目的を達成すること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によって、液晶マトリクスパネル
に画像を表示する時、全表示画素の明るさ及び、コント
ラスト比を均一化できるため高表示品質の表示装置を実
現できる。中間調表示とした場合でも、全表示エリアの
明るさを均一化できるために、特に、フルカラー表示に
最適な装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶マトリクスパネルの画素の１
実施例を示す図である。

【図２】従来の液晶マトリクス表示装置の構成例を示す
図である。

【図３】従来の液晶マトリクスパネルの１画素の構成例
を示す図である。

【図４】本発明による液晶マトリクスパネルの画素の他
の実施例を示す図である。

【図５】本発明による液晶マトリクス表示装置の１実施
例を示す図である。

【図６】本発明による液晶マトリクス表示装置の１実施
例を示す図である。

【図７】本発明による液晶マトリクスパネルの１実施例
を示す図である。

【図８】図７に示したダミー線付近の液晶マトリクスパ
ネルの断面の模式図である。

【符号の説明】

２０，２１，２６ａ，２６ｂ，２６ｄ，２６ｅ，２６
ｆ，３３，３５，３６，４０，４２…信号線、２２，２
３，２６ｃ，３４，３７…走査線、２４，３９，４１，
４３…画素電極、２５…ＴＦＴ、２６，３２…液晶マト
リクスパネル、２７，２８，３０…信号回路、２９，３
１…走査回路、３８，４５…遮光膜、４６，４７…透明
基板、５０…回路基板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の列線と、複数の行線と、複数の画素
   電極と、前記画素電極を駆動するための複数の能動素子
   とで構成され、全体として前記画素電極がマトリクス状
   に配列された液晶マトリクスパネルにおいて、 少なくとも画像を表示する画素電極と前記列線間との寄
   生容量の変動幅が２以下であることを特徴とした液晶マ
   トリクス表示装置。
2. 【請求項２】複数の列線と、複数の行線と、複数の画素
   電極と、前記画素電極を駆動するための複数の能動素子
   とで構成され、全体として前記画素電極がマトリクス状
   に配列された液晶マトリクスパネルにおいて、 少なくとも画像を表示する画素電極は、前記列線間に位
   置することを特徴とした液晶マトリクス表示装置。
3. 【請求項３】複数の列線と、複数の行線と、複数の画素
   電極と、前記画素電極を駆動するための複数の能動素子
   とで構成され、全体として前記画素電極がマトリクス状
   に配列された液晶マトリクスパネルにおいて、 前記列線間に位置しない画素電極からの光を遮断したこ
   とを特徴とした液晶マトリクス表示装置。