JP3251490B2

JP3251490B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP3251490B2
Application number: JP5633296A
Authority: JP
Inventors: 俊弘山下; 真澄久保
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 2002-01-28
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: JPH09243999A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
として例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Tr
ansistor）を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液
晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、コンピュータ用
ディスプレイを中心にＡＶ（Audio Visual）からアミュ
ーズメントの分野に至るまで幅広く利用されている。今
後、このような多彩なメディアに対応するため、液晶表
示装置の高精細化、高輝度化が望まれている。このよう
な目的を達成するため、例えば開口率を向上させて光利
用効率を向上させるなど、様々な試みが従来からなされ
ている。

【０００３】ここで、アクティブマトリクス駆動方式の
液晶表示装置において、液晶を駆動する１画素あたりの
平面構造を図４に示す。この画素部では、データ信号線
５１ａ、５１ｂが走査信号線５２と直交するように設け
られ、データ信号線５１ａと走査信号線５２との交差部
にはスイッチング素子として例えば薄膜トランジスタ５
３が設けられている。また、上記画素部には、薄膜トラ
ンジスタ５３のリーク電流等による画素電圧の低下を防
ぐための蓄積付加容量５４が設けられている。

【０００４】図示しないブラックマトリクスは、一般的
に薄膜トランジスタ５３が設けられている側の基板（以
下、ＴＦＴ基板と略称する）と対向した対向基板（図示
せず）側に設けられる。したがって、従来の構造では、
ＴＦＴ基板と対向基板との貼り合わせずれを考慮して、
貼り合わせマージン５５が設けられている。このため、
ＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせたときには、ブラ
ックマトリクスの開口部５６は画素電極５７の内側に形
成される。

【０００５】ここで、上記の貼り合わせマージン５５が
大きいほど開口率の低下は大きくなる。したがって、開
口率を向上させるには上記の貼り合わせマージン５５を
小さくする方が望ましい。しかし、貼り合わせマージン
５５を小さくする場合は、両基板を高精度で貼り合わさ
なければならず、実際のところこの方法は難しい。

【０００６】そこで、開口率の向上を図るために、例え
ば特開平６−２３０４２２号公報、及び特開平６−２７
４１３０号公報では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す
ように、画素電極６６を第２層間絶縁膜６９を介してデ
ータ信号線６１ａ、６１ｂ上に重ねるようにした方法が
開示されている。つまり、この方法では、図５（ｂ）に
示すように、基板６７上に第１層間絶縁膜６８、データ
信号線６１ａ（またはデータ信号線６１ｂ）、第２層間
絶縁膜６９、及び画素電極６６がこの順で形成されてい
る。なお、説明の便宜上、図５（ａ）は画面最下部の１
画素の平面構造を示しているものとし、図５（ｂ）は、
図５（ａ）のＢ−Ｂ′線矢視断面図を示している。

【０００７】この方法によれば、例えばＴＦＴ基板と対
向基板との貼り合わせずれが左右方向に少々生じたとし
ても、データ信号線６１ａ、６１ｂ自体が遮光膜として
働くので光もれを防止することができる。したがって、
上記方法では、従来は必要であった少なくとも左右方向
の貼り合わせマージン５５（図４参照）を設ける必要が
なく、これにより、少なくとも左右方向の開口率の向上
を図ることが可能となっている。

【０００８】しかし、上記方法では、画素電極６６を第
２層間絶縁膜６９を介してデータ信号線６１ａ、６１ｂ
上に重ねるために、画素電極６６とデータ信号線６１
ａ、６１ｂとの重畳部分に結合容量Ｃｓｄ１′、Ｃｓｄ
２′がそれぞれ発生し、この結合容量Ｃｓｄ１′、Ｃｓ
ｄ２′を介して画素電圧Ｖｄが変動するという問題があ
る。

【０００９】ここで、図５（ａ）に示した画素部の等価
回路を図６に示す。この等価回路において、結合容量Ｃ
ｓｄ１′とＣｓｄ２′との和をＣｓｄ、画素容量（液晶
容量ＣＬＣと蓄積付加容量Ｃｓとの和）をＣｐ、データ
信号電圧変動量をΔＶｓとすると、画素電圧変動量ΔＶ
ｄは次の（１）式で表される。

【００１０】 ΔＶｄ＝｛Ｃｓｄ／（Ｃｐ＋Ｃｓｄ）｝×ΔＶｓ・・・（１）この画素電圧Ｖｄの変動は、データ信号の走査が画面の
上部から下部に向かって行われるとき、画面の最上部で
はほとんどなく、画面の最下部では最も大きくなる。

【００１１】一方、上記画素電圧変動量ΔＶｄを、図７
（ａ）ないし図７（ｃ）に示した波形図を用いて説明す
れば以下の通りである。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、
隣接するデータ信号線６１ａ、６１ｂ（図５（ａ）参
照）に与えるデータ信号の波形をそれぞれ示し、図７
（ｃ）は、上記データ信号が与えられたときの画素電圧
Ｖｄの波形を示している。

【００１２】上述のように画素電極６６（図５（ａ）参
照）とデータ信号線６１ａ、６１ｂとを重ねる方法で
は、図７（ｃ）に示すように、結合容量Ｃｓｄ１′、Ｃ
ｓｄ２′による画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）が生じ
ている。なお、ここでの説明が理解しやすいように、隣
接したデータ信号線６１ａ、６１ｂからの結合容量Ｃｓ
ｄ１′、Ｃｓｄ２′以外の容量による影響は省いてあ
る。

【００１３】ところで、画素電圧Ｖｄの変動量ΔＶｄが
大きくなるとデータ信号線に沿った輝度傾斜、すなわ
ち、画面の上部から下部に向かって画素の輝度が徐々に
変化するクロストークが発生する。その理由は以下の通
りである。

【００１４】薄膜トランジスタ自体のオフ抵抗Ｒｏｆｆ
及びソース・ドレイン間容量ＣＳＤを考慮した場合の画
素の等価回路を図８に示す。この図より、オフ抵抗Ｒｏ
ｆｆ及びソース・ドレイン間容量Ｃｓｄを通して、デー
タ線の電位が、画素電極である液晶容量ＣＬＣの薄膜ト
ランジスタ側の電極の電荷量に影響を及ぼすことが分か
る。

【００１５】なお、上記オフ抵抗Ｒｏｆｆの大きさがど
の程度以下であり、上記ソース・ドレイン間容量Ｃｓｄ
がどの程度以上であれば、問題となる程度の表示品位の
劣化をもたらし始めるかは一概には言えない。なぜなら
ば、その劣化の程度は、表示体の液晶材料、表示し得る
階調数、表示パターンのみならず、表示装置としての使
用目的にまで依存することになるからである。したがっ
て、オフ抵抗Ｒｏｆｆ及びソース・ドレイン間容量Ｃｓ
ｄの絶対的な基準は存在し得ない。

【００１６】次に、上記薄膜トランジスタのソース・ド
レイン間容量Ｃｓｄに基づく無視できない不具合の例を
図９（ａ）及び図９（ｂ）に基づいて説明する。

【００１７】図９（ａ）は、その不具合が顕著に生ずる
表示パターンが表示されている表示画面を示している。
中央の窓領域Ｅには、所定の表示データ（例えば表示デ
ータ１とする）に対応した表示がその全面にわたって均
一に形成されている。上記窓領域Ｅの周辺の領域Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄには、図９（ｂ）に示すように、２種類の所
定の表示データ（例えば表示データ１と表示データ２と
する）に対応した輝度の表示が各画素毎に交互に現れ
る、いわゆる市松模様の表示が行われている。

【００１８】このような場合、図９（ａ）に示すよう
に、窓領域Ｅの上下の領域Ｃ、Ｄの輝度が全体的に変化
してしまう。これは、窓領域Ｅの内部と外部とでデータ
線の電位の平均値が異なることから、画素電極の電位に
与える影響が異なってしまうためである。

【００１９】ここで、図９（ａ）に示す表示状態での、
上記窓領域Ｅとその上下の領域Ｃ、Ｄにおけるあるデー
タ線ＤＬの平均電位の移動、及びデータ線ＤＬ上の画素
Ｘ、Ｙの充電電位の変動を、２フレーム期間に亘って示
したものを図１０に示す。

【００２０】窓領域Ｅの上の領域Ｃの画素Ｘ（図９参
照）と、窓領域Ｅの下の領域Ｄの画素Ｙ（図９参照）と
では、図１０に示すように、窓領域Ｅでのデータ線ＤＬ
の平均電位の影響の受け方が逆になる。つまり、画素Ｘ
では、これが充電されたフレームと同一フレームでの窓
領域Ｅでのデータ線ＤＬの平均電位の影響を受け、画素
Ｙでは、これが充電されたフレームの次のフレームでの
窓領域Ｅでのデータ線ＤＬの平均電位の影響を受けるか
らである。この結果、窓領域Ｅの上下の領域Ｃ、Ｄの輝
度が全体的に変化してしまう。これは、画素電圧の変動
が大きいほど顕著である。

【００２１】そこで、上記公報では、隣接したデータ信
号線に逆極性の信号を与えることにより画素電圧変動を
キャンセルさせ、上述したようなクロストークの発生を
防止するよう試みている。以下、説明の都合上、図５
（ａ）および図５（ｂ）で示した画素部に上記方法を適
用した場合について説明する。

【００２２】つまり、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に
示すような互いに逆極性のデータ信号をデータ信号線６
１ａ、６１ｂ（図５（ｂ）参照）に与えると、データ信
号線６１ａと画素電極６６（図５（ｂ）参照）との結合
容量Ｃｓｄ１′（図５（ｂ）参照）による画素電圧変動
量ΔＶｄ１は、 ΔＶｄ１＝｛Ｃｓｄ１′／（Ｃｐ＋Ｃｓｄ）｝×（−ΔＶｓ）・・・（２）となり、同様にデータ信号線６１ｂと画素電極６６との
結合容量Ｃｓｄ２′（図５（ｂ）参照）による画素電圧
変動量ΔＶｄ２は、 ΔＶｄ２＝｛Ｃｓｄ２′／（Ｃｐ＋Ｃｓｄ）｝×ΔＶｓ・・・（３）となる。したがって、結合容量によって生じる画素電圧
変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）は、上式（２）、（３）より、 ΔＶｄ（Ｃｓｄ）＝ΔＶｄ１＋ΔＶｄ２＝｛（Ｃｓｄ２−Ｃｓｄ１）／（Ｃｐ＋Ｃｓｄ）｝×ΔＶｓ・・・（４）となる。したがって、Ｃｓｄ１≒Ｃｓｄ２であれば、上
式（４）によりΔＶｄ（Ｃｓｄ）＝０となる。

【００２３】つまり、上記方法によれば、隣接したデー
タ信号線６１ａ、６１ｂに逆極性のデータ信号を与える
ことにより、図１１（ｃ）に示すように、結合容量Ｃｓ
ｄ１′、Ｃｓｄ２′によって生じる画素電圧変動量ΔＶ
ｄ（Ｃｓｄ）をキャンセルし、結合容量Ｃｓｄ１′、Ｃ
ｓｄ２′の影響をなくしている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
画素電圧変動量ΔＶｄは、結合容量によって生じる画素
電圧変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）以外に、図７（ｃ）及び図
１１（ｃ）に示すように、薄膜トランジスタのリーク電
流による画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）にも影響さ
れる。すなわち、実際の画素電圧変動量ΔＶｄは、 ΔＶｄ＝ΔＶｄ（Ｃｓｄ）＋ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）・・・（５）となっている。この影響は、例えば開口率の向上を図る
場合に蓄積付加容量を減少させたときに特に大きい。ま
た、プロジェクタ用のライトバルブに液晶表示装置が使
用される場合には、光や温度の影響によってリーク電流
が増加するので、特に画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆ
ｆ）が問題となる。したがって、上記方法では、画素電
圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）までを考慮することができ
ず、その結果、画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）をキャ
ンセルしてもクロストークが発生するという問題が生ず
る。

【００２５】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、画素電圧変動量ΔＶｄ
（Ｉｏｆｆ）を考慮してクロストークの発生を抑制し、
コントラストの高い、良好な表示品質を得ることのでき
る液晶表示装置を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る液
晶表示装置は、上記の課題を解決するために、複数の第
１の信号線と、該第１の信号線に直交する複数の第２の
信号線と、上記第１の信号線と第２の信号線との交差部
に設けられた薄膜トランジスタと、隣接した上記第１の
信号線に絶縁膜を介して重ねられた画素電極とを有する
液晶表示装置において、隣接した第１の信号線に互いに
逆極性の信号を供給することにより、上記薄膜トランジ
スタのリーク電流によって生じる画素電圧の減少量を、
上記第１の信号線と上記画素電極との間の結合容量の差
から生じる画素電圧変動量で補償できるように、上記画
素電極が、隣接した上記第１の信号線に絶縁膜を介して
重ねられていることを特徴としている。

【００２７】上記の構成によれば、隣接した第１の信号
線に互いに逆極性の信号を供給することにより、互いに
符号の異なった画素電圧変動が画素電極に生じるので、
トータルとしての結合容量による画素電圧変動は抑制さ
れる。また、上記構成によれば、上記薄膜トランジスタ
のリーク電流によって生じる画素電圧の減少量が、上記
第１の信号線と上記画素電極との間の結合容量の差から
生じる画素電圧変動量で補償される。これにより、例え
ば画面の下部においても十分な画素電圧が供給されるこ
とになる。

【００２８】つまり、従来では、良好な表示を得るため
に、隣接した第１の信号線に互いに逆極性の信号を供給
することによって、互いに符号が異なる絶対値の等しい
画素電圧変動を生じさせ、結合容量による画素電圧変動
をキャンセルさせるだけであった。しかし、実際には薄
膜トランジスタのリーク電流による画素電圧の減少が生
じている。したがって、従来では、結合容量による画素
電圧変動をキャンセルさせても、薄膜トランジスタのリ
ーク電流によって生じる画素電圧の減少量は補償されて
いなかったので、例えば画面の下部においては画素電圧
の供給が不十分となっていた。その結果、画面の上部か
ら下部に向けて画素の輝度が徐々に変化するクロストー
クが発生していた。

【００２９】しかし、上記構成によれば、結合容量によ
る画素電圧変動を抑制すると共に、結合容量の差による
画素電圧変動量で薄膜トランジスタのリーク電流による
画素電圧の減少分を補償しているので、例えば画面の下
部においても十分な画素電圧が供給されることになる。
その結果、画面の全体において均一な輝度の表示を得る
ことができる。

【００３０】したがって、上記構成によれば、画素電極
を隣接した第１の信号線に絶縁膜を介して重ねることに
よって、開口率の増加を図ることができると共に、薄膜
トランジスタのリーク電流に起因するクロストークを防
止することができる。また、その結果、コントラストの
高い、良好な表示を確実に得ることができる。請求項２
の発明に係る液晶表示装置は、上記の課題を解決するた
めに、上記画素電極と、隣接した上記第１の信号線との
重畳面積をそれぞれＳ１、Ｓ２とし、上記重畳部分に生
じる結合容量をそれぞれＣｓｄ１、Ｃｓｄ２とすると、
Ｃｓｄ１＜Ｃｓｄ２となるようにＳ１＜Ｓ２を満たしな
がら、画面の最上部から最下部に向かうにつれて、Ｓ２
−Ｓ１を変化させて画素が形成されていることを特徴と
している。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図３に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００３２】まず、本発明のアクティブマトリクス駆動
方式の液晶表示装置の画素部の構造を説明する前に、図
示はしないが、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film
Transistor）が設けられている側の基板（以下、ＴＦＴ
基板と略称する）の構造について説明すれば以下の通り
である。

【００３３】このＴＦＴ基板は、透明なガラス基板また
は石英基板と、その上に形成されるゲート駆動回路、ソ
ース駆動回路、及びＴＦＴアレイ部とから構成されてい
る。上記ゲート駆動回路は、シフトレジスタとバッファ
とから構成され、上記ソース駆動回路は、シフトレジス
タ、バッファ、及びビデオラインのサンプリングを行う
アナログスイッチとから構成されている。

【００３４】ＴＦＴアレイ部には、上記ゲート駆動回路
から延びた多数の走査信号線が平行して配設されている
と共に、上記ソース駆動回路から延びた多数のデータ信
号線が上記走査信号線と直交するように配設されてい
る。また、この走査信号線に平行して付加容量共通配線
が配設されている。

【００３５】上記走査信号線と上記データ信号線との交
差部には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ
が設けられている。また、互いに隣接した２本の走査信
号線と互いに隣接した２本のデータ信号線とに囲まれた
矩形の領域には、上記薄膜トランジスタのドレイン電極
に接続された画素電極と付加容量とが配設され、１画素
が構成されている。この１画素の詳しい構成については
後述する。なお、上記薄膜トランジスタのゲート電極は
走査信号線に接続されており、上記薄膜トランジスタの
ソース電極はデータ信号線に接続されている。

【００３６】そして、上記画素電極と対向基板上に形成
された対向電極との間に液晶が封入されて画素が構成さ
れている。このとき、付加容量共通配線は、対向電極と
同じ電位の電極に接続されている。

【００３７】次に、本発明の液晶表示装置において、液
晶を駆動する１画素あたりの平面図を図１（ａ）に示
す。この画素部では、データ信号線１ａ、１ｂ（ともに
第１の信号線）が走査信号線２（第２の信号線）と直交
するように設けられ、データ信号線１ａと走査信号線２
との交差部にはスイッチング素子としての薄膜トランジ
スタ３が設けられている。また、上記画素部には、薄膜
トランジスタ３のリーク電流等による画素電圧の低下を
防ぐための蓄積付加容量４が設けられている。

【００３８】なお、図示はしないが、上記薄膜トランジ
スタ３は、以下に示すような方法によって製造されてい
る。

【００３９】まず、絶縁基板上に活性層となる多結晶シ
リコン薄膜を４０ｎｍ〜８０ｎｍの厚さで形成する。そ
の上に、スパッタリングもしくはＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition ）法を用いて、膜厚８０ｎｍ〜１５０ｎ
ｍのゲート絶縁膜を形成する。

【００４０】そして、上記多結晶シリコン薄膜におい
て、後に付加容量を形成する付加容量部に、Ｐ⁺を１×
１０¹⁵（ｃｍ^-2）の濃度でイオン注入してｎ⁺型とし、
金属もしくは低抵抗の多結晶シリコンを用いてゲート電
極及び付加容量上部電極を形成し、所定の形状にパター
ニングする。その後、この薄膜トランジスタの導電型を
決定するために、上記ゲート電極の上方から、Ｐ⁺を１
×１０¹⁵（ｃｍ^-2）の濃度でイオン注入し、上記ゲート
電極の下部、つまり、イオン注入されていない領域をチ
ャネルとし、また両側のイオン注入された領域をそれぞ
れソース、ドレインとする。

【００４１】さらに、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）もしく
は窒化シリコン（ＳｉＮ_X）を用いて、第１の層間絶縁
膜を基板全面に形成後、コンタクトホールの形成を行
い、アルミニウム（Ａｌ）などの低抵抗金属を用いてデ
ータ信号線及び積み上げ電極を形成する。

【００４２】そして、上記と同様に酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ₂）もしくは窒化シリコン（ＳｉＮ_X）を用いて、第
２の層間絶縁膜を基板全面に形成後、コンタクトホール
の形成を行い、該コンタクトホールを覆って酸化インジ
ウム（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）などの透明導電膜か
らなる画素電極を形成し、薄膜トランジスタが完成す
る。

【００４３】なお、本実施形態では、活性層として多結
晶シリコンを用いているが、これに限ることはなく、多
結晶シリコンの代わりに例えば非晶質シリコンを用いて
形成してもよい。

【００４４】次に、図１（ａ）におけるＡ−Ａ′線矢視
断面図を同図（ｂ）に示す。透明基板５上には第１層間
絶縁膜６、及びデータ信号線１ａ（またはデータ信号線
１ｂ）がこの順で形成されている。そして、本実施形態
では、画素電極８は、第２層間絶縁膜７を介してデータ
信号線１ａ、１ｂに重ねられている。このとき、同図
（ａ）において、画素電極８とデータ信号線１ａとの重
畳面積をＳ１、画素電極８とデータ信号線１ｂとの重畳
面積をＳ２とすると、Ｓ１＜Ｓ２となっている。これに
より、画素電極８とデータ信号線１ａ、１ｂとの重畳部
分に生じる結合容量Ｃｓｄ１、Ｃｓｄ２（同図（ｂ）参
照）は、Ｃｓｄ１＜Ｃｓｄ２となる。

【００４５】なお、『従来の技術』の欄で記載した
（２）、（３）式より、結合容量Ｃｓｄ１からの影響は
画素電圧Ｖｄを減少させる方向、つまり、図示しない対
向電極側に設けられた共通電極と画素電極８との間の電
位差を小さくする方向にある。また、結合容量Ｃｓｄ２
からの影響は画素電圧Ｖｄを増加させる方向、つまり、
上記共通電極と画素電極８との間の電位差を大きくする
方向にある。したがって、上記のように重畳面積Ｓ２の
ほうを重畳面積Ｓ１よりも大きくしたのは、結合容量Ｃ
ｓｄ１、Ｃｓｄ２の差によって生じる画素電圧変動量Δ
Ｖｄ（Ｃｓｄ）で、薄膜トランジスタ３のリーク電流に
よる画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）の減少分を補償
するためである。

【００４６】なお、データ信号が画面の上から下に向か
って走査されるとき、画素電圧の変動の影響をより多く
受けるのは、画面の最上部よりもむしろ画面の最下部で
あるので、画面最下部の画素における画素電圧変動量を
抑えるようにすれば画面全体としてのクロストークを抑
制することができる。したがって、以下では、画面最下
部の画素を基準にして説明する。

【００４７】ここで、データ信号線１ａ、１ｂに、それ
ぞれ図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すような互いに逆極
性のデータ信号を与えると、図２（ｃ）に示すような画
素電圧Ｖｄの波形が得られる。この波形図から、薄膜ト
ランジスタ３（図１（ａ）参照）のリーク電流による画
素電圧の減少分が、結合容量Ｃｓｄ１、Ｃｓｄ２（図１
（ｂ）参照）の差によって生じる画素電圧変動量ΔＶｄ
（Ｃｓｄ）で補償されていることがわかる。つまり、本
実施形態の液晶表示装置では、薄膜トランジスタ３のリ
ーク電流による画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）が、
画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）でキャンセルされる。

【００４８】つまり、図１（ａ）及び図１（ｂ）におい
て、従来では、上記のような逆極性のデータ信号をデー
タ信号線１ａ、１ｂに与えても、画素電極８とデータ信
号線１ａ、１ｂとの重畳面積Ｓ１、Ｓ２を互いに等しく
していたため、結合容量Ｃｓｄ１、Ｃｓｄ２による画素
電圧変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）をなくすことはできても、
薄膜トランジスタ３のリーク電流による画素電圧変動量
ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）までもなくすことはできなかった。
しかし、上記構成によれば、Ｓ１＜Ｓ２とすることによ
ってＣｓｄ１＜Ｃｓｄ２とし、画素電圧変動量ΔＶｄ
（Ｉｏｆｆ）を画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｃｓｄ）でキャ
ンセルすることができる。これにより、画面の最下部で
液晶に印加される実効値電圧が画面最上部付近の液晶に
印加される実効値電圧とほぼ同じになる。

【００４９】したがって、上記構成によれば、画素電極
８とデータ信号線１ａ、１ｂとを重ね、しかも、重畳面
積をＳ１＜Ｓ２とすることにより、開口率の増加を図る
ことができると共に、従来はキャンセルできなかった画
素電圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）までもキャンセルする
ことができる。したがって、本発明の液晶表示装置は、
画面の最下部においても液晶に十分な電圧が印加される
ので、画素電圧変動によって生じるクロストークを抑制
することができ、コントラストの高い、良好な表示品質
を得ることができる。

【００５０】なお、本実施形態のように、画素電極８と
データ信号線１ａ、１ｂとの重畳面積Ｓ１、Ｓ２をＳ１
＜Ｓ２として、画素電圧変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）を打
ち消すような構成であれば、重畳部分の形状については
特に限定しない。

【００５１】例えば、図３に示すように、画素電極７と
データ信号線１ａ、１ｂとの重畳部分の短方向の長さを
それぞれ等しくし、長辺方向の長さを変えることにより
Ｓ１＜Ｓ２としても構わない。この場合であっても、本
実施形態と同様の効果が得られるのは勿論である。

【００５２】なお、本実施形態では、画面の最下部の画
素を基準にして説明したが、上述のような措置、すなわ
ち、重畳面積Ｓ１、Ｓ２をＳ１＜Ｓ２として、画素電圧
変動量ΔＶｄ（Ｉｏｆｆ）を打ち消すような措置を、画
面の上部の画素において合わせて行っても構わない。

【００５３】例えば、結合容量Ｃｓｄ１、Ｃｓｄ２が、
Ｃｓｄ１＜Ｃｓｄ２となるようにＳ１＜Ｓ２を満たしな
がら、画面の最上部から最下部に向かうにつれて、Ｓ２
−Ｓ１を少量ずつ変化（増加または減少）させて画素を
形成することも可能である。これにより、本実施形態と
同様の効果が得られるのは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明に係る液晶表示装置は、
以上のように、隣接した第１の信号線に互いに逆極性の
信号を供給することにより、上記薄膜トランジスタのリ
ーク電流によって生じる画素電圧の減少量を、上記第１
の信号線と上記画素電極との間の結合容量の差から生じ
る画素電圧変動量で補償できるように、上記画素電極
が、隣接した上記第１の信号線に絶縁膜を介して重ねら
れている構成である。

【００５５】それゆえ、画素電極を隣接した第１の信号
線に絶縁膜を介して重ねることによって、開口率の増加
を図ることができる。また、上記構成によれば、結合容
量による画素電圧変動を抑制すると共に、結合容量の差
による画素電圧変動量で薄膜トランジスタのリーク電流
による画素電圧の減少分を補償しているので、例えば画
面の下部においても十分な画素電圧が供給されることに
なる。これにより、画面の全体において均一な輝度の表
示を得ることができる。したがって、上記構成によれ
ば、薄膜トランジスタのリーク電流に起因するクロスト
ークを防止することができるという効果を奏する。ま
た、その結果、コントラストの高い、良好な表示を確実
に得ることができるという効果を併せて奏する。請求項
２の発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記画
素電極と、隣接した上記第１の信号線との重畳面積をそ
れぞれＳ１、Ｓ２とし、上記重畳部分に生じる結合容量
をそれぞれＣｓｄ１、Ｃｓｄ２とすると、Ｃｓｄ１＜Ｃ
ｓｄ２となるようにＳ１＜Ｓ２を満たしながら、画面の
最上部から最下部に向かうにつれて、Ｓ２−Ｓ１を変化
させて画素が形成されている構成である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明に係る液晶表示装置の１画素
の構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）における
Ａ−Ａ′線矢視断面図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、上記１画素における隣
接したデータ信号線に供給する互いに逆極性のデータ信
号の波形を示す波形図であり、（ｃ）は、上記データ信
号が供給されたときの画素電圧の波形を示す波形図であ
る。

【図３】上記１画素の他の構造を示す平面図である。

【図４】従来の液晶表示装置の１画素を示す平面図であ
る。

【図５】（ａ）は、従来公報の液晶表示装置の１画素の
構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ
−Ｂ′線矢視断面図である。

【図６】上記１画素の等価回路図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は、上記１画素における隣
接したデータ信号線に供給する互いに同極性のデータ信
号の波形を示す波形図であり、（ｃ）は、上記データ信
号が供給されたときの画素電圧の波形を示す波形図であ
る。

【図８】薄膜トランジスタのオフ抵抗及びソース・ドレ
イン間容量を考慮した画素の等価回路図である。

【図９】（ａ）は、従来の他の液晶表示装置の表示画面
を示す平面図であり、（ｂ）は、所定の表示データに対
応した画像表示が行われている表示画面を示す平面図で
ある。

【図１０】上記液晶表示装置におけるデータ線の平均電
位、及び画素Ｘ、Ｙの充電電位の変動を示す波形図であ
る。

【図１１】（ａ）および（ｂ）は、上記１画素における
隣接したデータ信号線に供給する互いに逆極性のデータ
信号の波形を示す波形図であり、（ｃ）は、上記データ
信号が供給されたときの画素電圧の波形を示す波形図で
ある。

【符号の説明】

１ａデータ信号線（第１の信号線）１ｂデータ信号線（第１の信号線）２走査信号線（第２の信号線）３薄膜トランジスタ７第２層間絶縁膜８画素電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/133 550 G02F 1/1368 G09G 3/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の第１の信号線と、該第１の信号線に
直交する複数の第２の信号線と、上記第１の信号線と第
２の信号線との交差部に設けられた薄膜トランジスタ
と、隣接した上記第１の信号線に絶縁膜を介して重ねら
れた画素電極とを有する液晶表示装置において、隣接した第１の信号線に互いに逆極性の信号を供給する
ことにより、上記薄膜トランジスタのリーク電流によっ
て生じる画素電圧の減少量を、上記第１の信号線と上記
画素電極との間の結合容量の差から生じる画素電圧変動
量で補償できるように、上記画素電極が、隣接した上記
第１の信号線に絶縁膜を介して重ねられていることを特
徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記画素電極と、隣接した上記第１の信号
線との重畳面積をそれぞれＳ１、Ｓ２とし、上記重畳部
分に生じる結合容量をそれぞれＣｓｄ１、Ｃｓｄ２とす
ると、Ｃｓｄ１＜Ｃｓｄ２となるようにＳ１＜Ｓ２を満たしな
がら、画面の最上部から最下部に向かうにつれて、Ｓ２
−Ｓ１を変化させて画素が形成されていることを特徴と
する請求項１に記載の液晶表示装置。