JPH10206890A

JPH10206890A - アクティブマトリックス型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10206890A
Application number: JP1069297A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hebiguchi; 広行蛇口
Original assignee: FURONTETSUKU KK; Frontec Inc
Current assignee: FURONTETSUKU KK; Frontec Inc
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】開口率を大きく確保することができ、かつ、
消費電力を低く抑えることができる横電界駆動方式のア
クティブマトリックス型液晶表示装置を提供する。【解決手段】各画素Ｐｉ，ｊ毎に、ゲート電圧が供給
されることにより導通状態となるスイッチング素子Ｔ
ｉ，ｊと、これを介して信号電圧が供給される画素電極
２９と、共通電位が供給される共通電極３５とが配列さ
れており、信号電圧の印加により画素電極および共通電
極間に横方向の電界を発生して液晶分子を駆動し、表示
を行う。各画素の信号電圧を保持するための保持容量
は、画素電極２９および共通電極３５による容量と、画
素電極２９および隣接する画素Ｐｉ−１，ｊのゲート配
線Ｇｉ−１による容量とにより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アクティブマト
リックス型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、軽量化、小型化、薄型
化が可能な表示装置として広く知られており、中でも、
ツイストネマティックモード（ＴＮモード）のアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置は、消費電力が少ない上
に、コントラストが高く、高画質化が可能な表示装置と
して広く知られている。

【０００３】この種の一般的なＴＮモードのアクティブ
マトリックス型液晶表示装置は、偏光板と透明な電極と
配向膜が積層形成された２枚のガラス基板を互いの配向
膜の配向方向が直交するように間隙をあけて対向させ、
その間隙にネマティック液晶を封入した構造となってい
る。

【０００４】ところが、近年、この種のＴＮモードのア
クティブマトリックス型液晶表示装置において、その視
野角依存性が問題になっている。すなわち、画面を見る
方向によってコントラストが異なってくるのである。

【０００５】そこで、本出願人は、先に、このような問
題を解決することができる横電界駆動方式の液晶表示素
子を特願平７−３０６２７６号において提案している。
図６はこの出願に係る液晶表示素子の構成を示す断面図
である。また、図７は駆動電圧の印加を行っていない場
合における液晶表示素子の状態を表しており、図８は駆
動電圧の印加を行っている場合における液晶表示素子の
状態を表している。なお、液晶分子の配向状態の理解を
容易にするため、図７（ａ）および図８（ａ）には斜上
方から液晶表示素子を見下ろした状態が示されており、
図７（ｂ）および図８（ｂ）には図７（ａ）および図８
（ａ）における液晶表示素子を矢印Ｂ方向から見た状態
が示されている。以下、これらの図を参照し、上記出願
に係る液晶表示素子について説明する。

【０００６】まず、図６に示すように、この出願に係る
液晶表示素子は、上下２枚のガラス基板１０および１１
によって液晶を挟む構成を採るものであり、この点に関
しては一般的に知られた液晶表示素子と変わるところは
ない。しかし、一般的に知られた液晶表示素子が上下の
ガラス基板の双方に液晶駆動用の電極を有するのに対
し、この出願に係る液晶表示素子は、上下のガラス基板
の両方ではなく、一方のガラス基板１１のみに液晶駆動
用の一対の線状電極１２および１３が形成されている。

【０００７】この構成によれば、各線状電極１２および
１３間に駆動電圧を印加して各線状電極間に横方向（ガ
ラス基板と平行な方向）の電界を発生させることによ
り、図示のように各線状電極間を結ぶ弧を描くように液
晶分子３６、３６、…を配向させることができる。

【０００８】上記出願に係る液晶表示素子は、このよう
に横方向の電界により液晶分子を駆動し液晶表示を行う
ものであるが、表示素子としての機能を得るためには、
表示の明るさを電気的に制御することができねばならな
い。そこで、この液晶表示素子では、次のような構成を
採用している。

【０００９】まず、図７（ａ）に示すように、上側のガ
ラス基板１０の液晶側の面に配向膜が形成されており、
この配向膜はβ方向に液晶分子を並ばせるよう配向処理
が施されている。また、下側のガラス基板１１の液晶側
の面にも配向膜が形成されており、この配向膜はβ方向
と平行なγ方向に液晶分子を並ばせるよう配向処理が施
されている。このγ方向は、線状電極１２および１３の
各々の長手方向と一致している。

【００１０】また、このような配向膜の他、上側のガラ
ス基板板１０にはβ方向に偏光方向を有する偏光板が積
層されており、一方、下側のガラス基板１１には上記γ
方向と直交するα方向に偏光方向を有する偏光板が積層
されている。

【００１１】以上の構成において、線状電極１２および
１３間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子３
６、３６、…は、ガラス基板１０および１１の各配向膜
によって各々の配向方向が規制されるため、図７（ａ）
および（ｂ）に示すように、一律にβ方向（γ方向）に
ホモジニアス配向する。

【００１２】この状態において、下のガラス基板１１の
下方からバックライトを照射すると、このバックライト
はガラス基板１１の偏光板を通過する際にα方向に偏光
される。そして、α方向の偏向方向を有する偏光が液晶
分子３６をそのまま透過し、上側のガラス基板１０の偏
光板に到達する。しかし、この偏光板は、α方向と直交
するβ方向の偏光方向を有している。従って、液晶分子
３６を透過した偏光は、この上のガラス基板１１の偏光
板によって遮断され、液晶表示素子を透過しないことと
なるので、液晶表示素子は暗状態となる。

【００１３】次に線状電極１２および１３間に駆動電圧
が印加されると、図８（ａ）に示すように、各線状電極
１２および１３間に横方向（矢印Ｆ方向）の電界が発生
する。そして、ガラス基板１０および１１間の液晶分子
のうち、下のガラス基板１１の近くの液晶分子３６ほ
ど、この横方向の電界の影響を強く受ける。このため、
下のガラス基板１１の近傍の液晶分子３６は、配向膜
（配向方向γ）の規制力よりも強い上記横方向（矢印Ｆ
方向）の電界の規制力を受けることとなり、この電界の
規制力によりγ方向と直交するα方向に配向方向がねじ
られることとなる。このような横方向の電界の規制力
は、下のガラス基板１１から離れるに従って弱くなる。
このため、ガラス基板１０および１１間の液晶分子３
６、３６、…は、下のガラス基板１１の近傍のものはα
方向に配向されているが、ガラス基板１１から離れてガ
ラス基板１０に近づくに従って配向方向がα方向からβ
方向に向けてツイストした状態となる。

【００１４】このように９０°ツイスト配向された状態
において下のガラス基板１１にバックライトを照射する
と、この照射によりガラス基板１１の偏光板を通過した
α方向の偏光は、ツイストした液晶分子３６、３６、…
によって偏光方向がツイストされつつ進行し、β方向の
偏向方向を有する偏光となってガラス基板１０に到達
し、β方向の偏光板によって遮断されることなく、ガラ
ス基板１０を透過する。この結果、液晶表示素子は明状
態となるのである。

【００１５】以上が特願平７−３０６２７６号によって
提案された液晶表示素子の概要であるが、このような液
晶表示素子を画素とするアクティブマトリックス型液晶
表示装置を構成することが可能である。図９〜図１１は
そのようなアクティブマトリックス型液晶表示装置の構
成例を示すものであり、図９は同装置を上方（表示画面
側）から見下ろした平面図であり、図１０は図９のＩａ
−Ｉａ’線視断面図、図１１は図９のＩｂ−Ｉｂ’線視
断面図である。

【００１６】図９に示すように、このアクティブマトリ
ックス型液晶表示装置は、信号電圧を供給するための信
号配線Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｍ）と、信号電圧の各画素への印
加を行うためのゲート電圧を供給するゲート配線Ｇｉ
（ｉ＝１〜Ｎ）とを直交させてなるものである。各信号
配線Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｍ）と各ゲート配線Ｇｉ（ｉ＝１〜
Ｎ）とによって区切られた矩形の各部分は、各々画素Ｐ
ｉ，ｊ（ｉ＝１〜Ｎ，ｊ＝１〜Ｍ）を構成している。ま
た、各信号配線Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｍ）と各ゲート配線Ｇｉ
（ｉ＝１〜Ｎ）の各交差部には、当該ゲート配線を介し
てゲート電圧が与えられたときに当該信号配線に出力さ
れている信号電圧を画素に書き込むスイッチング素子Ｔ
ｉ，ｊ（ｉ＝１〜Ｎ，ｊ＝１〜Ｍ）が各々形成されてい
る。このアクティブマトリックス型液晶表示装置では、
これらのスイッチング素子として、ＴＦＴ（Thin Film
Transistor；薄膜トランジスタ）が用いられている。

【００１７】各スイッチング素子（ＴＦＴ）Ｔｉ，ｊ
は、図１１に示すように、ガラス基板２０（前掲図６に
おける下側のガラス基板１１に相当）の表面に積層形成
されたゲート電極２１と、絶縁膜２４を挟んでゲート電
極２１と対向するよう積層形成された半導体膜２６と、
この半導体膜２６を両側から挟むように相互に離間して
形成されたソース電極２７およびドレイン電極２８とに
より構成されている。そして、ＴＦＴの上部は絶縁膜４
０によって覆われている。ここで、ＴＦＴのソース電極
２７は図９における信号配線Ｄｊに接続されており、ゲ
ート電極２１は図９におけるゲート配線Ｇｉに接続され
ている。そして、ＴＦＴのドレイン電極２８は、画素Ｐ
ｉ，ｊの画素電極（後述）に接続されている。

【００１８】次に図９および図１０を参照し、画素Ｐ
ｉ，ｊの構成について説明する。まず、ガラス基板２０
の表面には、各画素Ｐｉ，ｊに共通電位を供給するため
の共通電極３５が形成されている。各画素Ｐｉ，ｊに対
応した共通電極３５は、当該画素の図中上部に位置し、
ゲート配線Ｇｉと平行して設けられた共通配線３５Ｔに
接続されており、この共通配線３５Ｔと、当該画素の下
部に位置する水平部３５Ｂと、左右に位置する垂直部３
５Ｌおよび３５Ｒによって構成された矩形状の電極パタ
ーンである。そして、共通のゲート配線Ｇｉ（ｉ＝１〜
Ｎ）間に挟まれた各画素の共通電極３５、３５、…は、
全体として、矩形状のパターンを横一列に接続したよう
な形状をなしている。

【００１９】そして、共通電極３５の左右の垂直部３５
Ｌおよび３５Ｒ間の中央の位置に、各垂直部３５Ｌおよ
び３５Ｒと平行な線状の画素電極２９が形成されてい
る。上述したスイッチング素子Ｔｉ，ｊ（ＴＦＴ）のド
レイン電極２８は、この画素電極２９に接続されてい
る。

【００２０】画素電極２９は、共通電極３５の上側の共
通配線３５Ｔから下側の水平部３５Ｂまで至っている。
そして、画素電極２９は、その上端部および下端部に、
共通配線３５Ｔおよび水平部３５Ｒに各々重なるように
積層形成された水平部２９Ｔおよび２９Ｂを各々有して
いる。

【００２１】図１０に示すように、共通電極３５がガラ
ス基板２０の表面に積層形成されているのに対し、画素
電極２９は、ガラス基板２０上に積層された絶縁膜２４
の上に積層形成されている。従って、画素電極２９の上
下の水平部２９Ｔおよび２９Ｂは、絶縁膜２４を挟ん
で、その下方にある共通配線３５Ｔおよび共通電極３５
の水平部３５Ｂと対向しており、各々、信号電圧を保持
するための保持容量を形成している。これらの保持容量
は、画素電極２９における信号電圧の保持力を高め、コ
ントラストを向上させるために形成されたものである。

【００２２】以上説明した画素Ｐｉ，ｊの各要素は、ス
イッチング素子Ｔｉ，ｊと同様、絶縁膜４０によって覆
われている。そして、この絶縁膜と図示しない上側（表
示画面側）のガラス基板（前掲図６のガラス基板１０に
相当）との間に液晶が挟まれているのである（図示
略）。

【００２３】以上の構成において、あるゲート配線Ｇｉ
にゲート電圧が出力されると、これによりスイッチング
素子Ｔｉ，ｊ（ｊ＝１〜Ｍ）が導通する。そして、各信
号配線Ｄｊ（ｊ＝１〜Ｍ）を介して供給される信号電圧
が、スイッチング素子Ｔｉ，ｊ（ｊ＝１〜Ｍ）を介する
ことにより、各画素Ｐｉ，ｊ（ｊ＝１〜Ｍ）の画素電極
２９に印加される。一方、各画素の共通電極３５には共
通電位が供給される。この結果、図１０に示すように、
各々線状をなす画素電極２９と共通電極の垂直部３５Ｌ
との間および画素電極２９と共通電極の垂直部３５Ｒと
の間に信号電圧に応じた横方向の電界（矢印Ｆ）が発生
し、この横方向の電界によって液晶分子の配向方向にね
じれが付与され、液晶表示が行われるのである。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前掲図９〜
図１１に示すアクティブマトリックス型液晶表示装置
は、視野角が広いという長所を有するものの、開口率が
小さくなり易いという問題を有していた。

【００２５】すなわち、上記アクティブマトリックス型
液晶表示装置において、所期のコントラストを得るため
には、上述した画素電極２９の水平部２９Ｔおよび２９
Ｂと共通配線３５Ｔおよび共通電極３５の水平部３５Ｂ
とにより形成する保持容量をある程度大きくする必要が
ある。そして、この保持容量を大きくするためには、上
記画素電極２９の水平部２９Ｔおよび２９Ｂと共通配線
３５Ｔおよび共通電極３５の水平部３５Ｂとの対向面積
を広くする必要があるのであるが、この対向面積を広く
すると、必然的に開口率を小さくすることとなってしま
うのである。この問題の対策として、液晶表示装置のバ
ックライトの明るさを調整して、開口率が小さくなるの
を補うという方法も考えられる。しかしながら、このよ
うな対策は、消費電力の増加を招くので、低消費電力化
の要請が強い液晶表示装置にとって好ましいものではな
い。

【００２６】また、上記アクティブマトリックス型液晶
表示装置は、横方向の電界を発生することにより液晶分
子の駆動を行う構成となっているため、ＴＮモードの液
晶表示装置に比べ、印加する駆動電圧を大きくする必要
がある。このため、消費電力が大きくなってしまうとい
う問題があった。

【００２７】この発明は、以上の事情に鑑みてなされた
ものであり、開口率を大きく確保することができ、か
つ、消費電力を低く抑えることができる横電界駆動方式
のアクティブマトリックス型液晶表示装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、液晶層を保持する一対の透明基板の一方
の基板面にゲート配線及び信号配線をマトリックス状に
配設し、これらゲート配線及び信号配線により画成され
た多数の領域のそれぞれを画素と成し、各画素毎に設け
たスイッチング素子をゲート配線からのゲート電圧によ
って駆動させて信号配線からの信号電圧を上記画素に接
続する画素電極に付与するとともに、上記それぞれのゲ
ート配線と併設した共通配線のそれぞれから各画素電極
の配設方向に延びるよう設けた共通電極に共通電圧を付
与することによって各共通電極と各画素電極との協働に
より上記透明基板面とほぼ平行な電界を発生させて液晶
分子を駆動し、表示を行う横電界駆動方式のアクティブ
マトリックス型液晶表示装置であって、上記各画素に対
応する画素電極を隣接する画素に対応するゲート配線上
に延出させ、上記各画素に付与する信号電圧を保持する
ための容量を、上記画素電極と共通電極との交差領域部
分と、上記画素電極の延出部と上記隣接ゲート配線との
交差域部分とによって構成したことを特徴とする。また
本発明は、各画素における上記共通電極を複数併設し、
これら共通電極の自由端を連接して上記各画素に付与す
る信号電圧を保持するための容量の一部を、上記連設部
と上記画素電極との交差域部分から構成したことを特徴
とする。また本発明は、上記画素のスイッチング素子に
ゲート電圧を印加するタイミングに同期し、当該画素の
共通電極に与える共通電位を変化させるようにしたこと
を特徴とする。

【００２９】かかる発明によれば、画素電極および隣接
する画素のゲート配線により保持容量の一部が形成され
るため、画素電極および共通電極の対向面積を小さくし
ても、必要な保持容量を得ることができる。従って、開
口率を高くすることができる。また、これまでの横電界
駆動方式のアクティブマトリックス型液晶表示装置は、
開口率が低いため、バックライトの明るさを増すことに
よりこれを補っていたが、本発明によれば、十分に高い
開口率が得られるため、そのようなバックライトの明る
さを増すための消費電力を削減することができる。ま
た、信号電圧の振幅をそれ程大きくしなくても、画素の
画素電極と共通電極との間に所期の電界を発生させるこ
とができる。従って、信号電圧を発生するソースドライ
バの消費電力を抑えることができ、また、ソースドライ
バとして耐圧の低いものを使用することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。〔第１実施形態〕図１は、この発明の第１の実施形態で
あるアクティブマトリックス型液晶表示装置の構成を示
す平面図である。なお、この図において、上述した図９
と対応する部分には同一の符号が付されている。

【００３１】前掲図９のアクティブマトリックス型液晶
表示装置は、画素電極２９の水平部２９Ｔおよび２９Ｂ
と共通配線３５Ｔおよび共通電極３５の水平部３５Ｂと
により保持容量を形成していた。これに対し、本実施形
態に係るアクティブマトリックス型液晶表示装置では、
これらの保持容量の他、画素電極２９の水平部２９Ｔと
隣接する画素のゲート配線との間にも保持容量を形成し
た構成となっている。すなわち、本実施形態では画素Ｐ
ｉ，ｊの画素電極２９の水平部２９Ｔの一部の幅を広く
することにより、隣接する画素Ｐｉ−１，ｊのゲート配
線Ｇｉ−１の上部にまで至らしめ（この部分が延出部で
ある）、水平部２９Ｔが共通配線３５Ｔのみならず、ゲ
ート配線Ｇｉ−１とも重ね、この水平部２９Ｔとゲート
配線Ｇｉ−１との対向部分に保持容量を形成しているの
である。

【００３２】この構成によれば、画素Ｐｉ，ｊ（ｊ＝１
〜Ｍ）の各画素電極２９に印加される各信号電圧は、画
素電極２９の水平部２９Ｔと共通配線３５Ｔとの間の保
持容量、画素電極２９の水平部２９Ｂと共通電極３５の
水平部３５Ｂとの間の保持容量、および画素電極２９の
水平部２９Ｔとゲート配線Ｇｉとの間の保持容量によっ
て保持されることとなる。

【００３３】このようにゲート配線を利用して保持容量
を形成しているので、画素電極２９の水平部２９Ｔと共
通配線３５Ｔとの対向面積および画素電極２９の水平部
２９Ｂと共通電極３５の水平部３５Ｂとの対向面積を小
さくしても必要な保持容量を得ることができる。従っ
て、従来よりも格段と開口率を高めることができるので
ある。具体的には、ある設計基準により前掲図９の構成
で設計した場合には２７％の開口率しか得られなかった
が、同一設計基準により図１に示す構成のものを設計す
ると３５％の開口率が得られた。このように開口率を高
めることができるため、同じバックライトを用いたとき
の明るさを３５／２７＝約１．３倍にすることができ
る。従って、表示の明るさを変えないのであれば、バッ
クライトのための消費電力を約３０％削減することがで
きる。

【００３４】なお、本実施形態では、画素電極２９の水
平部２９Ｔと共通配線３５Ｔとの間の保持容量および画
素電極２９の水平部２９Ｂと共通電極３５の水平部３５
Ｂとの間の保持容量の両方を形成しているが、必要な保
持容量が得られるのであれば一方を省略してもよい。ま
た、画素電極と共通電極との間の保持容量および画素電
極とゲート配線との間の保持容量の比率は特に限定され
ないが、開口率を高くするためには、画素電極とゲート
配線との間の保持容量を大きくした方が好ましい。

【００３５】次に本実施形態に係るアクティブマトリッ
クス型液晶表示装置の駆動回路について説明する。本実
施形態に係るアクティブマトリックス型液晶表示装置
は、他の液晶表示装置と同様、反転駆動方式により駆動
する必要がある。

【００３６】反転駆動方式の一例として、ドット反転駆
動方式が挙げられる。図２は、ドット反転駆動方式によ
り液晶駆動を行う場合の各部の信号波形を示すものであ
る。図２において、Ｖ_comは各共通電極に印加される共
通電位、Ｖ_G1〜Ｖ_GNはゲート配線Ｇ₁〜Ｇ_Nに印加される
ゲート電圧波形である。また、Ｖ_pic1〜Ｖ_picNは、各ゲ
ート電圧Ｖ_G1〜Ｖ_GNの印加によりスイッチングされる各
ＴＦＴを介して第１行から第Ｎ行の各画素の画素電極に
印加される信号電圧波形である。

【００３７】このドット反転駆動方式においては、図示
のように、共通電位Ｖ_comは一定レベルを維持した状態
で、信号電圧Ｖ_pic1〜Ｖ_picNをこの共通電位Ｖ_comを中
心に正負各方向に変化させることにより各画素の駆動を
行う。また、１フィールド周期毎に各信号電圧の極性の
反転が行われ、図２に示すように、隣接する２本のゲー
ト配線に接続された各画素間では、相互に逆極性の信号
電圧が印加される。このドット反転駆動方式は、クロス
トークが少なく、フリッカも目立たず、表示品位が高い
という理由で、ＴＮモードの液晶表示装置においてもよ
く用いられている。

【００３８】図３は本実施形態においてドット反転駆動
方式による液晶駆動を行うための駆動回路のレイアウト
例を示すものである。この駆動回路は、ＶＧＡ方式の表
示装置に対応したものであり、４８０本のゲート配線Ｇ
₁〜Ｇ₄₈₀と１９２０本の信号配線Ｄ₁〜Ｄ₁₉₂₀を格子状
に配線したレイアウトとなっている。なお、ゲート配線
Ｇ₀はゲート電圧の供給に使用される線ではなく、第１
行目の各画素の画素電極との間に保持容量を形成するた
めに設けられたダミーのゲート配線である。また、各画
素の共通電極に共通電位を供給する共通電極用バスライ
ンＢ_com1〜Ｂ_co _m480がゲート配線Ｇ₀〜Ｇ₄₈₀と平行に布
線されており、これらの共通電極用バスラインＢ_com1〜
Ｂ_com480は表示エリア１００の外側において共通電位供
給用の端子ＣＯＭに接続されている。

【００３９】本実施形態において各共通電極の共通電位
を均一にするためには、図３に示すように１個の端子Ｃ
ＯＭから共通電極用バスラインＢ_com1〜Ｂ_com480に共通
電位を供給するよりも、複数の端子から供給した方が好
ましい場合もある。従って、そのような事情を考慮して
端子ＣＯＭの個数を定める。

【００４０】〔第２実施形態〕上記第１の実施形態では
共通電位Ｖ_comは一定レベルを維持した状態で各画素の
駆動を行った。これに対し、本実施形態では、ゲート電
圧を印加して画素に信号電圧を書き込むタイミングと同
期して、共通電極の共通電位を切り換え、液晶に印加す
る電圧の極性を走査線毎に順次反転させる。本実施形態
による液晶駆動時の各部の信号波形を図４に示す。

【００４１】上記第１の実施形態では共通電位Ｖ_comを
中心に信号電圧Ｖ_pic1〜Ｖ_picNを正負各方向に変化させ
ることにより各画素の駆動を行った。このため、各画素
の液晶に例えばＶ_LCなる電圧を印加するためにはソース
ドライバから各信号配線に２Ｖ_LCなる振幅の電圧を供給
する必要があり、ソースドライバの消費電力が高くな
り、かつ、ソースドライバとして高耐圧のものが必要と
なる。

【００４２】これに対し、本実施形態では、図４に示す
ように、信号電圧が正方向に変化する場合には共通電位
Ｖ_comは負方向へ、信号電圧が負方向に変化する場合に
は共通電位Ｖ_comは正方向へ、という具合に、各画素へ
与える信号電圧Ｖ_pic1〜Ｖ_pic _Nの極性反転に同期して共
通電位Ｖ_comのレベルを切り換えている。このため、各
画素の液晶にＶ_LCなる電圧を印加するためには、ソース
ドライバから各信号配線にＶ_LCなる振幅の電圧を供給す
れば足りるのである。従って、本実施形態においては、
ソースドライバの消費電力を抑えることができ、かつ、
ソースドライバとして耐圧の低いものを使用することが
できるという効果が得られる。特に本実施形態のように
横方向の電界を発生して液晶駆動を行う表示装置では、
ＴＮモードの液晶表示装置に比して高い信号電圧を印加
する必要があるため、この効果は重要である。

【００４３】また、本実施形態では、表示エリア内のＴ
ＦＴのソース電極およびドレイン電極に印加される最大
電圧（すなわち、画素に書き込む信号電圧の最大振幅）
は図４に示すようにＶ_LCであり、これも上述したドット
反転駆動方式の場合に比べ、半分の電圧で済む。従っ
て、ＴＦＴがＯＦＦ状態となって画素電極が信号電圧を
保持している間のリーク電流を大幅に減らすことができ
る。そして、このようにリーク電流を低減することがで
きるため、保持力を高めるべく画素電極に形成している
保持容量を減らすことが可能となる。従って、画素電極
と共通電極の対向面積を減らし、開口率を高くすること
ができる。

【００４４】図５は本実施形態による液晶駆動を行うた
めの駆動回路の構成例を示すものである。前掲図３の構
成と同様、各画素の共通電極に共通電位を供給する共通
電極用バスラインＢ_com1〜Ｂ_com480がゲート配線Ｇ₁〜
Ｇ₄₈₀と平行に布線されている。しかし、これらの共通
電極用バスラインＢ_com1〜Ｂ_com480には、共通電位Ｖ_co
_mを保持するための容量Ｃ１０、Ｃ１０、…が各々接続
されている。また、共通電極用バスラインＢ_com1〜Ｂ
_com480は、各々スイッチＳＷ１〜ＳＷ４８０を介して、
表示エリア１００の外側の共通電位供給用の端子ＣＯＭ
に接続されている。これらのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４８
０は、ゲート配線Ｇ₁〜Ｇ₄₈₀に対する各ゲート電圧によ
って導通状態とされる。

【００４５】この構成において、例えばゲート配線Ｇ₁
にゲート電圧が印加され、表示エリア１００内の当該ゲ
ート配線Ｇ₁に接続された各ＴＦＴがＯＮ状態になる
と、これと同時にスイッチＳＷ１もＯＮ状態となる。そ
して、信号配線Ｄ₁〜Ｄ₁₉₂₀から供給される信号電圧が
第１行目の各画素に書き込まれるのに合わせて、端子Ｃ
ＯＭから供給する共通電位Ｖ_comの極性を反転する。こ
の結果、この極性の反転された共通電位Ｖ_comがスイッ
チＳＷ１を介して容量Ｃ１０に充電され、信号電圧が第
１行目の各画素に書き込まれるのと同時に共通電極用バ
スラインＢ_com1の共通電位Ｖ_comの極性が反転すること
となる。この場合、スイッチＳＷ１以外の各スイッチは
ＯＦＦ状態となっているため、端子ＣＯＭにはスイッチ
ＳＷ１を介して１行分の容量負荷のみが接続されること
となる。従って、共通電位を供給する電源にとっては、
負荷が小さいため、消費電力を低減することができる。
図５に示すＶＧＡ方式の表示装置では、ゲート配線が４
８０本あるため、共通電極全体について一斉に極性の反
転を行う場合に比べ、容量負荷が１／４８０程度にな
り、理想的には消費電力も１／４８０程度になる。

【００４６】なお、共通電位Ｖ_comを保持するための容
量Ｃ１０、Ｃ１０、…は必要最低限のものを設ければよ
く、共通電極用バスラインに元々接続されている保持容
量が大きい場合には別途設ける必要はない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素電極の延出部と隣接ゲート配線との交差域部分によ
り保持容量の一部が形成されるため、画素電極および共
通電極の対向面積を小さくしても、必要な保持容量を得
ることができる。従って、開口率を高くすることがで
き、また、バックライトのための消費電力を節約するこ
とができるという効果がある。また、本発明によれば、
信号電圧の振幅をそれ程大きくしなくても、画素の画素
電極と共通電極との間に所期の電界を発生させることが
できるので、信号電圧を発生するソースドライバの消費
電力を抑えることができ、また、ソースドライバとして
耐圧の低いものを使用することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態であるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置の構成を示す平面図である。

【図２】同実施形態における液晶駆動時の各部の信号
波形を示す図である。

【図３】同実施形態における液晶駆動回路のレイアウ
ト図である。

【図４】この発明の第２の実施形態であるアクティブ
マトリクス型液晶表示装置における液晶駆動時の各部の
信号波形を示す図である。

【図５】同実施形態における液晶駆動回路のレイアウ
ト図である。

【図６】横電界駆動方式の液晶表示素子の構成を示す
断面図である。

【図７】同液晶表示素子の動作を示す図である。

【図８】同液晶表示素子の動作を示す図である。

【図９】同液晶表示素子を用いたアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の構成例を示す平面図である。

【図１０】同アクティブマトリクス型液晶表示装置の
画素の構成を示す断面図である。

【図１１】同アクティブマトリクス型液晶表示装置の
スイッチング素子の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｐｉ，ｊ画素Ｔｉ，ｊスイッチング素子Ｇｉゲート配線Ｄｊ信号配線２９画素電極３５共通電極３５Ｔ共通配線３５Ｂ水平部（連設部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を保持する一対の透明基板の一方
の基板面にゲート配線及び信号配線をマトリックス状に
配設し、これらゲート配線及び信号配線により画成され
た多数の領域のそれぞれを画素と成し、各画素毎に設け
たスイッチング素子をゲート配線からのゲート電圧によ
って駆動させて信号配線からの信号電圧を前記画素に接
続する画素電極に付与するとともに、前記それぞれのゲ
ート配線と併設した共通配線のそれぞれから各画素電極
の配設方向に延びるよう設けた共通電極に共通電圧を付
与することによって各共通電極と各画素電極との協働に
より前記透明基板面とほぼ平行な電界を発生させて液晶
分子を駆動し、表示を行う横電界駆動方式のアクティブ
マトリックス型液晶表示装置であって、前記各画素に対
応する画素電極を隣接する画素に対応するゲート配線上
に延出させ、前記各画素に付与する信号電圧を保持する
ための容量を、前記画素電極と共通電極との交差領域部
分と、前記画素電極の延出部と前記隣接ゲート配線との
交差域部分とによって構成したことを特徴とするアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置。
【請求項２】各画素における前記共通電極を複数併設
し、これら共通電極の自由端を連接して前記各画素に付
与する信号電圧を保持するための容量の一部を、前記連
設部と前記画素電極との交差域部分から構成したことを
特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックス型液
晶表示装置。
【請求項３】前記画素のスイッチング素子にゲート電
圧を印加するタイミングに同期し、当該画素の共通電極
に与える共通電位を変化させるようにしたことを特徴と
する請求項１又は請求項２記載のアクティブマトリック
ス型液晶表示装置。