JP3658089B2 - Liquid crystal display panel and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶表示パネルは、TFTが形成されたTFT基板とそれに対向する対向基板、及び両基板の間に挟持された液晶材料とを含んで構成される。
【0003】
TFT基板の対向面上には、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、これに交差し、かつ相互に平行に配置された複数のゲートバスラインが設けられている。ゲートバスラインには走査信号が印加され、データバスラインには画像信号が印加される。ゲートバスラインとデータバスラインとに囲まれた領域に透明画素電極が配置されている。
【0004】
各画素電極は、画素電極ごとに設けられたTFTにより、1本のデータバスラインに接続される。各TFTのゲート電極は、1本のゲートバスラインに接続され、当該ゲートバスラインに印加される走査信号により導通状態が制御される。
【0005】
対向基板の対向面上には、全画素共通の透明共通電極が設けられている。また、対向基板側から入射する光によりTFTに励起される光励起電流の発生を防止するため、及びデータバスライン、ゲートバスラインと画素電極との間からの漏れ光を遮蔽するために対向基板の対向面上の所定の領域に遮光膜が配置される。
【0006】
対向基板の遮光膜で覆われていない領域(開口部)とTFT基板の透明画素電極とを正確に位置合わせすることにより、透明画素電極が形成された領域に入射する光のみを透過させ、それ以外の領域に入射する光を遮光することができる。実際には、対向基板とTFT基板との位置合わせ余裕をとるために、遮光膜と透明画素電極とが数μm〜7μm程度の幅で重なるように設計される。
【0007】
位置合わせ余裕をとる必要があるため、液晶表示パネルの開口率が低下してしまう。直視型液晶表示パネルに比べて一画素の面積の小さい投写型液晶表示パネルにおいて、開口率の低下が特に大きな問題となる。光源の輝度を増加させることにより、開口率の低下を補うことができるが、光源の大きさ、液晶表示パネルの温度上昇等の問題が生じるため、光源の輝度の増加にも限界がある。
【0008】
液晶表示パネルの開口率を高くするために、透明画素電極の外縁部をバスラインに重ねて配置する構成が提案されている。この構成にすると、透明電極とバスラインとの間からの漏れ光がなくなるため、この部分に遮光膜を設ける必要がない。このため、遮光膜と透明画素電極との重なりによる開口率の低下を防止することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
透明画素電極の外縁部とデータバスラインとを重ねて配置すると、透明画素電極とデータバスラインとの間の寄生容量が大きくなる。この寄生容量により、透明画素電極の電位がデータバスラインの電圧変化の影響を受けて変動する。透明画素電極の電位の変動が一階調分を超えると、クロストークが生じてしまう。
【0013】
本発明の目的は、クロストークの発生を抑制しつつ、開口率を大きくすることができる液晶表示パネルを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によると、対向面を向かい合わせて相互に平行配置された第1及び第2の基板と、前記第2の基板の対向面上に形成された共通電極と、前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に平行に配置された複数のゲートバスラインと、前記第1の基板の対向面上に形成され、前記ゲートバスラインと交差する方向に延在し、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に隣り合う2本のゲートバスラインと2本のデータバスラインによって囲まれた各領域に対応して配置された画素電極であって、各画素電極の外縁部が、その両側のデータバスラインのうち少なくとも一方に重なるように配置され、1つの画素電極とそれに隣接する2本のデータバスラインとの間の静電容量をCDS、1つの画素電極とそれに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン、及び前記共通電極との間の合計の静電容量をCPXとしたとき、
【0015】
【数4】
8CDS<CPX
が成り立つ前記画素電極と、前記第1の基板の対向面上に形成されたスイッチング素子であって、前記画素電極に対応して設けられ、対応する画素電極と1本のデータバスラインとを接続し、1本のゲートバスラインにより導通状態が制御される前記スイッチング素子とを有する液晶表示パネルが提供される。
【0016】
静電容量CDSの8倍が静電容量CPXよりも小さくなるようにすると、16階調表示を行う場合に、データバスラインの電圧が電圧変動範囲の中央から端まで変動したときの非走査画素の画素電圧の変動幅を、1階調に相当する電圧幅以下に抑制することができる。
【0017】
本発明の他の観点によると、対向面を向かい合わせて相互に平行配置された第1及び第2の基板と、前記第2の基板の対向面上に形成された共通電極と、前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に平行に配置された複数のゲートバスラインと、前記第1の基板の対向面上に形成され、前記ゲートバスラインと交差する方向に延在し、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に隣り合う2本のゲートバスラインと2本のデータバスラインによって囲まれた各領域に対応して配置された画素電極であって、各画素電極の外縁部が、その両側のデータバスラインのうち少なくとも一方に重なるように配置された前記画素電極と、前記第1の基板の対向面上に形成されたスイッチング素子であって、前記画素電極に対応して設けられ、対応する画素電極と1本のデータバスラインとを接続し、1本のゲートバスラインにより導通状態が制御される前記スイッチング素子とを含んで構成される液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを、階調数がnとなるように駆動するための駆動回路とを有し、1つの画素電極とそれに隣接する2本のデータバスラインとの間の静電容量をCDS、1つの画素電極とそれに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン、及び前記共通電極との間の合計の静電容量をCPXとしたとき、
【0018】
【数5】
nCDS<2CPX
が成り立つ液晶表示装置が提供される。
【0019】
静電容量CDSのn倍が静電容量CPXの2倍よりも小さくなるようにすると、n階調表示を行う場合に、データバスラインの電圧が電圧変動範囲の中央から端まで変動したときの非走査画素の画素電圧の変動幅を、1階調に相当する電圧幅以下に抑制することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1及び図2を参照して、従来技術の課題及び本発明の実施例による課題の解決方法について説明する。
【0024】
図1(A)は、TFTを用いたアクティブマトリクス型液晶表示パネルの一画素分の等価回路及び駆動回路を示す。相互に平行に配置された複数のデータバスライン1と、それに直交する複数のゲートバスライン2との交差箇所に、TFT3が配置されている。各データバスライン1には、駆動回路5から画像信号が与えられ、ゲートバスライン2には、駆動回路5から走査信号が与えられる。TFT3のドレイン端子3Dは、1つのデータバスライン1に接続され、ゲート端子3Gは、1つのゲートバスライン2に接続され、ソース端子3Sは、画素電極4に接続されている。
【0025】
画素電極4とその両側のデータバスライン1との間の寄生容量をCDS、画素電極4に接続されたTFT3を制御するゲートバスライン2と当該画素電極4との間の寄生容量をCGS、他方のゲートバスライン2と画素電極4との間の補助容量をCS とする。また、各画素電極4と、液晶層を挟んでそれに対向する共通電極との間の静電容量をCLCとする。後述するように、補助容量CS ができるだけ大きくなるように設計される。
【0026】
図1(B)は、液晶表示パネルの光透過率の電圧依存性を示す。横軸は画素電極と共通電極との間の電圧(画素電圧)を表し、縦軸は光透過率を表す。画素電圧がVoff のとき高透過率(白表示)になり、電圧がVonのとき低透過率(黒表示)になる。電圧VonとVoff との差ΔVの電圧範囲をn等分し、各分割点に対応する電圧を印加することにより、n階調の表示を行うことができる。電圧Voff とVonとの平均電圧Vmid において、光透過率が白表示状態と黒表示状態との平均の値になり、灰色が表示される。
【0027】
図1(C)は、データバスライン1、ゲートバスライン2、及び画素電極4の電圧の時間変化の一例を示す。図中の実線VD 及びVG は、それぞれ着目している画素に対応する1本のデータバスライン1及びゲートバスライン2に印加される電圧、破線VS は、画素電極4の電圧を表す。
【0028】
時刻t1 において、ゲートバスライン2にパルス電圧が印加され、着目している画素の走査が行われる。電圧VG がハイレベルになっている期間、TFTが導通状態になる。灰色表示にする場合には、時刻t1 における電圧VD をVmid に等しくしておく。時刻t1 にTFT3が導通状態になるため、画素電圧VS もVmid に等しくなる。
【0029】
電圧VG が立ち下がると、TFT3が非導通状態になるため、画素電圧VS は、理想的には、1フレーム期間Tが経過して次フレームの走査が開始される時刻t2 まで一定電圧を維持する。しかし、実際には、寄生容量CDSの影響を受けて画素電圧VS が以下に説明するように変動する。
【0030】
着目している画素の走査が終了すると、電圧VD が、次に走査される画素の表示状態に対応して変化する。例えば、次に走査される画素を黒表示にする場合には、図1(C)に示すように電圧VD をVmid からVoff まで低下させる。電圧VD が低下すると、寄生容量CDSの影響を受けて画素電圧VS も低下する。このように、画素電極に隣接して配置されたデータバスライン1の電圧変化に応じて画素電圧VS が変動し、クロストークが発生する。
【0031】
フレーム反転駆動する場合には、次フレームの走査開始時刻t2 の直前に、電圧VD を−Vmid に等しくする。このとき、電圧VD の変化に対応して画素電圧VS も低下する。この電圧低下後の期間は、1フレーム期間Tに比べて極僅かであるため、表示品質に大きな影響は及ぼさない。
【0032】
クロストークの発生を抑制するためには、走査終了時における画素電圧の変動幅ΔVS を小さくすることが好ましい。また、図1(B)に示すように、画素電圧VS がVmid 近傍で変化するとき透過率の変化率が最も大きくなる。このため、画素電圧VS がVmid にほぼ等しい画素においてクロストークが発生しやすい。画素電圧VS がほぼVmid に等しい画素におけるクロストークの発生を抑制するためには、当該画素の走査が終了した後、データバスライン1の電圧VD がVmid からVoff もしくはVonまでΔV/2の幅で変化したときの画素電圧VS の変動幅ΔVS を1階調分の電圧幅よりも小さくすることが好ましい。すなわち、画素電圧VS の変動幅ΔVS を、
【0033】
【数7】
ΔVS <ΔV/n …(1)
とすることが好ましい。ここで、nは階調数である。
【0034】
画素電圧VS の変動幅ΔVS は、
【0035】
【数8】
ΔVS =(CDS/CPX)(ΔV/2) …(2)
と表せる。ここで、CPXは、画素電極4に関する全容量CDS+CGS+CLC+CS である。
【0036】
式(1)及び(2)から、
【0037】
【数9】
nCDS<2CPX …(3)
が導かれる。
【0038】
例えば、8CDS<CPXを満たすようにすることにより、16階調表示の液晶表示パネルにおいてクロクトークを効果的に抑制することができる。また、32CDS<CPXを満たすようにすることにより、64階調表示の液晶表示パネルにおいてクロクトークを効果的に抑制することができる。また、128CDS<CPXを満たすようにすることにより、256階調表示の液晶表示パネルにおいてクロクトークを効果的に抑制することができる。
【0039】
図1(C)では、画素電極とデータバスラインとの間の寄生容量による表示品質への影響を説明した。次に、画素電極とゲートバスラインとの間の寄生容量による表示品質への影響について説明する。
【0040】
図2(A)は、図1(A)に示すデータバスライン1、ゲートバスライン2、及び画素電極4に印加される電圧の時間変化の一例を示す。図中の実線VG はゲートバスライン1の電圧を表し、実線VD (on)及びVD (off) は、それぞれ黒表示状態及び白表示状態の画素に対応するデータバスライン1の電圧を表し、破線VS (on)及びVS (off) は、それぞれ黒表示状態及び白表示状態の画素の画素電圧を表す。
【0041】
時刻u1 の走査が終了し、電圧VG が立ち下がると、図1(A)に示す寄生容量CGSの影響を受けて画素電圧VS (on)及びVS (off) が低下する。1フレーム期間Tが経過し時刻u2 の走査が終了した時点でも、同様に画素電圧VS (on)及びVS (off) が低下する。図1(C)の場合は、画素電圧VS の正負を問わず、走査終了時の画素電圧VS はその絶対値を減少させる向きに変化する。これに対し図2(A)の場合は、画素電圧VS が正のときはその絶対値を減少させ、負のときはその絶対値を増加させる向きに変化する。
【0042】
画素電圧VS の変化幅ΔVS は、
【0043】
【数10】
ΔVS =(CGS/CPX)ΔVG …(4)
と表される。ここで、ΔVG は、ゲートバスライン2に印加されるパルス電圧のパルス高に相当する電圧である。すなわち、ΔVG は、TFT13を導通状態にするためのゲート電圧と非導通状態にするためのゲート電圧との差に相当する。
【0044】
画素が黒表示状態(VS =VS (on))の時と、白表示状態(VS =VS (off))の時とで、液晶層の誘電率が異なるため、液晶層を挟んだ静電容量CLCも異なる。従って、黒表示状態の画素電極の全容量C PX2 と白表示状態の画素電極の全容量C PX1 とは相互に異なる。式(4)から、
【0045】
【数11】
ΔVS (on) =(CGS/C PX2 )ΔVG
ΔVS (off) =(CGS/C PX1 )ΔVG …(5)
が導き出される。ここで、ΔVS (on) 及びΔVS (off) は、それぞれ黒表示状態及び白表示状態の画素の画素電圧VSの変動幅である。
【0046】
式(5)に示すように、黒表示状態の画素と白表示状態の画素において、画素電圧VS の変動幅が相互に異なる。従って、黒表示状態の画素の画素電圧VS (on)の振幅の中心値VC (on)と白表示状態の画素の画素電圧VS (off) の振幅の中心値VC (off) とは、相互に異なる。
【0047】
共通電極の電位を中心値VC (on)とVC (off) のいずれかに合わせた場合、画素電圧の振幅の中心値が共通電極の電位と異なる表示状態の画素において、画素電圧VS に直流成分が残る。この直流成分が画面の焼きつきの原因になる。
【0048】
図2(B)は、黒表示状態及び白表示状態の双方の画素において、直流成分を除去するための直流成分解消回路を、図1(A)の駆動回路5に追加した場合の電圧変化の一例を示す。図2(A)の場合と異なる点は、データバスライン1に印加される電圧VD に、黒表示及び白表示状態の各々に対応した直流バイアス電圧が与えられていることである。
【0049】
すなわち、電圧VD (on)には、ΔVS (on)に相当する直流バイアス電圧、電圧VD (off) には、ΔVS (off) に相当する直流バイアス電圧が、予め与えられている。このため、画素電圧VS (on)の振幅の中心値とVS (off) の振幅の中心値とを一致させることができる。この直流バイアス電圧は、駆動回路5内の直流成分解消回路により与えられる。
【0050】
このように、データバスライン1に印加する電圧に、予め表示状態に応じた直流バイアス電圧を与えることにより、液晶層に印加される電圧の直流成分を除去することができる。ただし、直流成分解消回路により画素の表示状態に応じた直流バイアス電圧を与え、十分な直流成分除去効果を得るためには、画素電圧VS の変動分ΔVS (on)とΔVS (off) との差を1Vより小さくすることが好ましい。
【0051】
すなわち、式(5)から、
【0052】
【数12】
((1/C PX1 )−(1/C PX2 )・CGS・ΔVG <1…(6)
とすることが好ましい。
【0053】
式(3)及び式(6)から、画素電極と各バスラインとの間の寄生容量CDS及びCGSを小さくし、全容量CPXを大きくすることが好ましいことがわかる。全容量CPXを大きくするための1つの方法として、図1(A)に示す静電容量CS を大きくする方法が採用されている。
【0054】
図2(C)は、静電容量CS の影響による画素電圧VS の変動を示す。実線VD はデータバスラインに印加される電圧、破線VS は画素G1 の画素電圧VS を示す。パルスG1 〜G3 は、それぞれデータバスラインに沿って連続配置された画素G1 〜G3 の各走査信号に対応するパルスである。図2(A)及び(B)で説明したように、パルスG1 が立ち下がると、図1(A)に示す寄生容量CGSの影響を受けて画素電圧VS が低下する。
【0055】
パルスG2 の立ち上がり及び立ち下がり時に、それぞれ静電容量CS の影響を受けて、画素電圧VS が上昇及び低下する。静電容量CS の影響は、パルスG2 の立ち上がりと立ち下がりの双方において生ずるため、パルスG2 の影響を受ける前後で画素電圧VS は殆ど変動しない。従って、静電容量CS を積極的に大きくしても、画素電圧VS に与える影響は少ない。静電容量CS を大きくすることは、画素電圧VS の変動による表示品質の劣化よりも、式(3)及び(6)の全容量CPXが大きくなることによる表示品質の改善の効果が大きい。
【0056】
次に、図3を参照して、式(3)及び(6)を満足するための本発明の実施例による液晶表示パネルの構成について説明する。
【0057】
図3(A)は、実施例による液晶表示パネルの概略を示す平面図である。
図3(A)に示すように、相互に平行配置された複数のデータバスライン11が図の縦方向に延在し、相互に平行配置された複数のゲートバスライン12が図の横方向に延在する。データバスライン11とゲートバスライン12との交差箇所に対応してTFT13が設けられている。TFT13のドレイン領域13Dは、対応するデータバスライン11に接続され、ゲート電極13Gは、対応するゲートバスライン12に連続している。
【0058】
相互に隣り合う2本のデータバスライン11と2本のゲートバスライン12によって囲まれた領域に対応して画素電極14が配置されている。画素電極14は、対応するTFT13のソース領域13Sに接続されている。画素電極14の外縁部のうち、TFT13に面する部分以外の部分は、バスライン12及び13に重なっている。TFT13が配置された領域に対応して、遮光膜16が配置されている。相互に隣り合う2本のゲートバスライン12と2本のデータバスライン11との囲まれた矩形状の全領域が、遮光膜16及び画素電極14のいずれかによって完全に覆われる。
【0059】
図3(B)は、図3(A)の一点鎖線B3−B3における断面図を示す。ガラス基板20と30が、相互に平行に配置されている。ガラス基板20の対向面上に、クロム(Cr)からなるゲート電極13Gが形成されている。ゲート電極13Gは、例えばスパッタリングによりガラス基板20の対向面上の全領域にCr膜を堆積した後、このCr膜をパターニングして形成される。Cr膜のパターニングにより、図3(A)に示すゲート電極13Gに連続するゲートバスライン12も同時に形成される。
【0060】
ガラス基板20の対向面上に、ゲート電極13Gを覆うように、SiNからなる厚さ約330nmのゲート絶縁膜21が形成されている。ゲート絶縁膜21は、例えば化学気相成長(CVD)により形成される。ゲート絶縁膜21の表面上の領域のうちTFTを形成すべき領域に、厚さ約150nmのアモルファスシリコン膜13Cが形成されている。
【0061】
アモルファスシリコン膜13Cの表面上の領域のうちソース及びドレインに対応する領域に、それぞれTi/Al/Tiの3層構造を有するソース電極13S及びドレイン電極13Dが形成されている。下側Ti層の厚さは約20nm、Al層の厚さは約50nm、上側Ti層の厚さは約80nmである。ドレイン電極13Dは、図3(A)に示すドレイン電極13Dに連続するデータバスライン11と同時に形成される。
【0062】
アモルファスシリコン膜13Cの堆積は、例えば原料ガスとしてSiH4 を用いたCVDにより行い、パターニングは、レジストパターンをマスクとし、プラズマアッシャーを用いたエッチングにより行う。Ti層、Al層の堆積は、スパッタリングにより行い、パターニングは、レジストパターンをマスクとし、ウェット処理を用いたエッチングにより行う。
【0063】
ゲート絶縁膜21の表面上に、TFT13を覆うように厚さ約2μmの層間絶縁膜22が形成されている。層間絶縁膜22は、例えば三洋化成製のアクリル系樹脂LC−201を回転塗布することにより形成される。アクリル系樹脂LC−201の比誘電率は、約3である。層間絶縁膜22の表面はほぼ平坦になる。
【0064】
層間絶縁膜22の表面上に、インジウムすずオキサイド(ITO)からなる複数の透明画素電極14が形成されている。各透明画素電極14は、層間絶縁膜22に形成されたコンタクトホールを介してTFT13のソース電極13Sに接続されている。透明画素電極14を覆うように、全面に配向膜23が形成されている。
【0065】
ガラス基板30の対向面上には、TFT13が形成された領域に対応して、Crからなる厚さ約120nmの遮光膜16が形成されている。遮光膜16は、例えばスパッタリングにより全面にCr膜を堆積した後、ウェット処理を用いたエッチングによりパターニングして形成される。
【0066】
遮光膜16を覆うように全面にITOからなる透明な共通電極31が形成され、その表面上に配向膜32が形成されている。配向膜23と32との間に、液晶材料40が挟持されている。
【0067】
図3(A)に示すデータバスライン11の幅を6μm、ゲートバスライン12の幅を15μm、両バスラインのピッチを共に100μm、画素電極14とその両側のデータバスライン11及び対応するゲートバスライン12との重なり幅を共に2μm、データバスライン11とゲートバスライン12によって囲まれた矩形領域のうち遮光膜16で遮光された部分の面積を約1400μm2 とした。
【0068】
なお、画素電極14とその隣の画素に対応するゲートバスライン12とは、静電容量を大きくするために重なり幅を広くしている。さらに、図3(B)に示すゲート絶縁膜21と層間絶縁膜22との界面に画素電極14に接続された補助電極を配置することにより、画素電極14とゲートバスライン間の実質的な距離を短くしている。
【0069】
このとき、図1(A)に示す寄生容量CGSが27.8fF、寄生容量CDSが6.2fF、静電容量CS が245fF、電圧Voff 印加時の静電容量CLC(off) が150.8fF、電圧Von印加時の静電容量CLC(on)が307.8fFであった。これらの数値を式(3)に当てはめると、階調数nが138以下のとき不等式が成立する。すなわち、クロストークの発生を抑制しつつ最大138階調の表示を行うことが可能になる。
【0070】
また、これらの数値を式(6)に当てはめると、ΔVG が57.8V以下のときに不等式が成立する。すなわち、走査時のゲートバスラインの電圧と非走査時のゲートバスラインとの電圧の差ΔVG が57.8V以下になるように駆動すれば、式(6)を満たすことになる。通常のTFTのゲート電圧のオンレベルとオフレベルとの差は57.8V以下であるため、図3に示す液晶表示パネルは、式(6)を満足する。
【0071】
図3(B)に示すように、画素電極14とデータバスライン11、ゲートバスライン12との間に、比誘電率3、厚さ2μm程度の層間絶縁膜22を形成することにより、画素電極14とそれに隣接して配置されたバスライン11、12との間の寄生容量を低減することができる。寄生容量を低減することにより、図1及び図2で説明したように、式(3)及び(6)が満たされ、クロストーク及び画面の焼きつきの発生を抑制することができる。
【0072】
なお、寄生容量低減の十分な効果を得るためには、画素電極14とバスライン11、12との間に配置される層間絶縁膜の比誘電率を3.5以下、膜厚を1.5μm以上とすることが好ましい。上記実施例では、層間絶縁膜22としてアクリル系樹脂を用いる場合を説明したが、比誘電率及び膜厚がこの範囲内であれば、その他の材料を用いてもよい。例えば、半導体プロセスで用いられる感光性樹脂を用いてもよい。感光性樹脂を用いると、露光と現像により容易にパターニングすることができる。
【0073】
次に、図4を参照して、図3に示す液晶表示パネルの他の効果を説明する。
図4(A)は、画素電極14とゲートバスライン12の相対位置関係を示すための概略断面図である。各構成部分には、図3の対応する構成部分と同一の符号が付されている。なお、簡単化のために、ゲート絶縁膜等の記載を省略している。
【0074】
画素電極14とゲートバスライン12との間の電位差が生じている場合、画素電極14の端部近傍とゲートバスライン12との間に電界Eが発生する。この電界Eは、ほとんど液晶層に侵入しない。
【0075】
図4(B)は、従来の液晶表示パネルの場合を示す。図4(A)の層間絶縁膜22の代わりに、より薄い層間絶縁膜22aが形成されている。画素電極14は、その外縁部がゲートバスライン12に重ならないように配置されている。この場合、画素電極14の端部とゲートバスライン12との間に横方向に電界Eが発生する。
【0076】
横電界Eの一部は、液晶層に侵入する。液晶層に侵入した横電界Eの影響を受けて、液晶分子の配列が乱され、配列の乱れが表示品質の劣化の原因になる。これに対し、図4(A)の場合は、液晶層内に横電界が発生しないため、横電界による表示品質の劣化を防止することができる。
【0077】
また、図4(B)の場合には、ゲートバスライン12の近傍において、基板対向表面に凹凸が形成される。この凹凸が液晶分子の配列を乱す原因になる。これに対し、図4(A)の場合は、層間絶縁膜22の表面がほぼ平坦になるため、基板対向表面の凹凸による液晶分子の配列の乱れを防止することができる。
【0078】
図3では、遮光膜を対向基板側に設ける場合を説明したが、TFT基板側に設けてもよい。
【0079】
図5は、遮光膜をTFT基板側に設けた液晶表示パネルの断面図を示す。TFT13を覆うように黒色樹脂41が形成されている。黒色樹脂41は、図3(A)に示す遮光膜16とほぼ同様の領域に配置される。対向基板側には遮光膜が形成されていない。その他の構成は、図3(B)の場合と同様である。
【0080】
TFT基板側に黒色樹脂を形成すると、TFT基板と対向基板との貼り合わせ時に、高精度に位置合わせする必要がなくなる。このため、図3(A)に示す遮光膜16と画素電極14との重なり部分を少なくすることができ、開口率をより大きくすることができる。
【0081】
図3及び図4では、画素電極14の外縁部をその周囲のデータバスライン11及びゲートバスライン12の双方と重ねる場合を示したが、一方のバスラインとのみ重なる構成としてもよい。また、画素電極14の両側のデータバスライン11のうち、一方のデータバスラインとのみ重なる構成としてもよい。この場合、画素電極14とそれに重ならないゲートバスライン及びデータバスラインとの間の隙間に対応する領域に、遮光膜を配置する。
【0082】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【0083】
以上説明したように、本発明によれば、画素電極とバスラインとを重ねて配置し開口率を大きくした場合に、画素電極とバスラインとの間の寄生容量の増加を抑制し、クロストークの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による課題解決方法を説明するための、液晶表示パネルの1画素の等価回路、光透過率の電圧依存性を示すグラフ、データバスライン、ゲートバスライン及び画素電極の電圧の時間変化の一例を示すグラフである。
【図2】本発明の実施例による課題解決方法を説明するための、液晶表示パネルのデータバスライン、ゲートバスライン及び画素電極の電圧の時間変化の一例を示すグラフである。
【図3】本発明の実施例による液晶表示パネルの概略を示す平面図及び断面図である。
【図4】図3に示す液晶表示パネルの効果を説明するためのTFT基板の概略を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例の変形例による液晶表示パネルの概略を示す平面図及び断面図である。
【符号の説明】
1、11 データバスライン
2、12 ゲートバスライン
3、13 TFT
4、14 画素電極
5 駆動回路
16 遮光膜
20、30 ガラス基板
21 ゲート絶縁膜
22 層間絶縁膜
23、32 配向膜
31 共通電極
40 液晶材料
41 黒色樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
An active matrix liquid crystal display panel using a thin film transistor (TFT) includes a TFT substrate on which a TFT is formed, a counter substrate facing the TFT substrate, and a liquid crystal material sandwiched between the two substrates.
[0003]
On the opposing surface of the TFT substrate, there are provided a plurality of data bus lines arranged in parallel to each other and a plurality of gate bus lines arranged so as to intersect with each other and in parallel to each other. A scanning signal is applied to the gate bus line, and an image signal is applied to the data bus line. A transparent pixel electrode is disposed in a region surrounded by the gate bus line and the data bus line.
[0004]
Each pixel electrode is connected to one data bus line by a TFT provided for each pixel electrode. The gate electrode of each TFT is connected to one gate bus line, and the conduction state is controlled by a scanning signal applied to the gate bus line.
[0005]
A transparent common electrode common to all pixels is provided on the opposite surface of the opposite substrate. In addition, in order to prevent the generation of photoexcitation current excited in the TFT by light incident from the counter substrate side, and to shield the leakage light from between the data bus line, the gate bus line and the pixel electrode, A light shielding film is disposed in a predetermined region on the facing surface.
[0006]
By accurately aligning the area (opening) of the counter substrate that is not covered with the light-shielding film and the transparent pixel electrode of the TFT substrate, only the light incident on the area where the transparent pixel electrode is formed is transmitted. It is possible to block the light incident on the other area. Actually, the light-shielding film and the transparent pixel electrode are designed to overlap with each other with a width of about several μm to 7 μm in order to provide an alignment margin between the counter substrate and the TFT substrate.
[0007]
Since it is necessary to provide an alignment margin, the aperture ratio of the liquid crystal display panel is lowered. In a projection type liquid crystal display panel in which the area of one pixel is smaller than that of a direct view type liquid crystal display panel, a decrease in aperture ratio becomes a particularly serious problem. Increasing the luminance of the light source can compensate for a decrease in the aperture ratio, but problems such as the size of the light source and a rise in the temperature of the liquid crystal display panel occur.
[0008]
In order to increase the aperture ratio of the liquid crystal display panel, a configuration has been proposed in which the outer edge portion of the transparent pixel electrode is disposed so as to overlap the bus line. With this configuration, there is no leakage light from between the transparent electrode and the bus line, so there is no need to provide a light-shielding film in this portion. For this reason, it is possible to prevent a decrease in the aperture ratio due to the overlap between the light shielding film and the transparent pixel electrode.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
When the outer edge portion of the transparent pixel electrode and the data bus line are arranged so as to overlap each other, the parasitic capacitance between the transparent pixel electrode and the data bus line is increased. Due to this parasitic capacitance, the potential of the transparent pixel electrode varies under the influence of the voltage change of the data bus line. If the fluctuation of the potential of the transparent pixel electrode exceeds one gradation, crosstalk occurs.
[0013]
The object of the present invention is toOfAn object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel capable of increasing the aperture ratio while suppressing generation.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to an aspect of the present invention, the first and second substrates arranged opposite to each other with the opposing surfaces facing each other, the common electrode formed on the opposing surface of the second substrate, and the first A plurality of gate bus lines formed on the opposing surface of the substrate and arranged in parallel to each other, and formed on the opposing surface of the first substrate and extending in a direction intersecting with the gate bus lines, A plurality of data bus lines arranged in parallel to each other, and each region formed on the opposing surface of the first substrate and surrounded by the two gate bus lines and the two data bus lines adjacent to each other. The pixel electrodes are arranged correspondingly, and are arranged so that the outer edge of each pixel electrode overlaps at least one of the data bus lines on both sides thereof, and one pixel electrode and two adjacent data buses Capacitance between the lineDSA total capacitance between one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common electrode is represented by CPXWhen
[0015]
[Expression 4]
8CDS<CPX
And a switching element formed on the opposing surface of the first substrate, provided corresponding to the pixel electrode, and connecting the corresponding pixel electrode and one data bus line In addition, a liquid crystal display panel having the switching element whose conduction state is controlled by one gate bus line is provided.
[0016]
Capacitance CDSIs 8 times the capacitance CPXIn the case of 16 gradation display, the fluctuation width of the pixel voltage of the non-scanning pixel when the voltage of the data bus line fluctuates from the center to the end of the voltage fluctuation range in one gradation is displayed. It can be suppressed below the corresponding voltage width.
[0017]
According to another aspect of the present invention, the first and second substrates arranged opposite to each other with the opposing surfaces facing each other, a common electrode formed on the opposing surface of the second substrate, and the first A plurality of gate bus lines formed on the opposite surface of the substrate and arranged in parallel to each other, formed on the opposite surface of the first substrate, and extending in a direction intersecting the gate bus line, A plurality of data bus lines arranged in parallel to each other and each region formed on the opposing surface of the first substrate and surrounded by two adjacent gate bus lines and two data bus lines The pixel electrode is arranged corresponding to the pixel electrode, and the pixel electrode is arranged so that an outer edge portion of each pixel electrode overlaps at least one of the data bus lines on both sides of the pixel electrode. Switching element formed on the surface A switching element that is provided corresponding to the pixel electrode, connects the corresponding pixel electrode and one data bus line, and the conduction state is controlled by one gate bus line. A liquid crystal display panel and a drive circuit for driving the liquid crystal display panel so that the number of gradations is n, between one pixel electrode and two adjacent data bus lines The capacitance of CDSA total capacitance between one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common electrode is represented by CPXWhen
[0018]
[Equation 5]
nCDS<2CPX
Is provided.
[0019]
Capacitance CDSN times the capacitance CPXWhen the gray scale display is performed, the fluctuation range of the pixel voltage of the non-scanning pixel when the voltage of the data bus line fluctuates from the center to the end of the voltage fluctuation range is displayed. The voltage width corresponding to the gradation can be suppressed.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the problem of the prior art and the solution of the problem according to the embodiment of the present invention will be described.
[0024]
FIG. 1A shows an equivalent circuit and a driving circuit for one pixel of an active matrix liquid crystal display panel using TFTs.
[0025]
Parasitic capacitance between the pixel electrode 4 and the data bus line 1 on both sides thereof is represented by CDSThe parasitic capacitance between the
[0026]
FIG. 1B shows the voltage dependence of the light transmittance of the liquid crystal display panel. The horizontal axis represents the voltage (pixel voltage) between the pixel electrode and the common electrode, and the vertical axis represents the light transmittance. Pixel voltage is Voff, The transmittance is high (white display) and the voltage is VonIn this case, the transmittance is low (black display). Voltage VonAnd VoffBy dividing the voltage range of the difference ΔV with respect to n equally and applying a voltage corresponding to each dividing point, display of n gradations can be performed. Voltage VoffAnd VonAverage voltage Vmid, The light transmittance is an average value of the white display state and the black display state, and gray is displayed.
[0027]
FIG. 1C shows an example of temporal changes in voltages of the data bus line 1, the
[0028]
Time t1, A pulse voltage is applied to the
[0029]
Voltage VGFalls, the
[0030]
When the scanning of the pixel of interest ends, the voltage VDChanges corresponding to the display state of the pixel to be scanned next. For example, when the pixel to be scanned next is displayed in black, the voltage V as shown in FIG.DVmidTo VoffTo lower. Voltage VDDecreases, the parasitic capacitance CDSAffected by the pixel voltage VSAlso decreases. In this way, the pixel voltage V in accordance with the voltage change of the data bus line 1 disposed adjacent to the pixel electrode.SFluctuates and crosstalk occurs.
[0031]
In the case of frame inversion driving, the scanning start time t of the next frame2Just before the voltage VD-VmidEqual to At this time, the voltage VDCorresponding to the change in pixel voltage VSAlso decreases. Since the period after this voltage drop is very small compared to one frame period T, the display quality is not greatly affected.
[0032]
In order to suppress the occurrence of crosstalk, the variation width ΔV of the pixel voltage at the end of scanningSIs preferably reduced. In addition, as shown in FIG.SIs VmidWhen changing in the vicinity, the change rate of the transmittance becomes the largest. For this reason, the pixel voltage VSIs VmidCrosstalk is likely to occur in pixels substantially equal to Pixel voltage VSIs almost VmidIn order to suppress the occurrence of crosstalk in a pixel equal to the voltage V of the data bus line 1 after the scanning of the pixel is completed.DIs VmidTo VoffOr VonThe pixel voltage V when changing with a width of ΔV / 2 untilSFluctuation range ΔVSIs preferably smaller than the voltage width for one gradation. That is, the pixel voltage VSFluctuation range ΔVSThe
[0033]
[Expression 7]
ΔVS<ΔV / n (1)
It is preferable that Here, n is the number of gradations.
[0034]
Pixel voltage VSFluctuation range ΔVSIs
[0035]
[Equation 8]
ΔVS= (CDS/ CPX) (ΔV / 2) (2)
It can be expressed. Where CPXIs the total capacitance C of the pixel electrode 4DS+ CGS+ CLC+ CSIt is.
[0036]
From equations (1) and (2)
[0037]
[Equation 9]
nCDS<2CPX ... (3)
Is guided.
[0038]
For example, 8CDS<CPXBy satisfying the above, it is possible to effectively suppress the crosstalk in the liquid crystal display panel displaying 16 gradations. 32CDS<CPXBy satisfying the above, it is possible to effectively suppress the crosstalk in the 64-tone display liquid crystal display panel. 128CDS<CPXBy satisfying the above, it is possible to effectively suppress the crosstalk in the 256 gradation display liquid crystal display panel.
[0039]
In FIG. 1C, the influence on the display quality due to the parasitic capacitance between the pixel electrode and the data bus line has been described. Next, the influence on the display quality due to the parasitic capacitance between the pixel electrode and the gate bus line will be described.
[0040]
FIG. 2A illustrates an example of a change over time of voltages applied to the data bus line 1, the
[0041]
Time u1Scanning is completed and the voltage VGFalls, the parasitic capacitance C shown in FIG.GSAffected by the pixel voltage VS(on) and VS(off) decreases. One frame period T has passed and time u2Similarly, the pixel voltage VS(on) and VS(off) decreases. In the case of FIG. 1C, the pixel voltage VSRegardless of positive or negative, the pixel voltage V at the end of scanningSChanges in a direction to decrease its absolute value. On the other hand, in the case of FIG.SWhen is positive, the absolute value is decreased, and when it is negative, the absolute value is increased.
[0042]
Pixel voltage VSChange width ΔVSIs
[0043]
[Expression 10]
ΔVS= (CGS/ CPX) ΔVG ... (4)
It is expressed. Where ΔVGIs a voltage corresponding to the pulse height of the pulse voltage applied to the
[0044]
Pixel is in black display state (VS= VS(on)) and white display state (VS= VS(off)), since the dielectric constant of the liquid crystal layer differs, the capacitance C across the liquid crystal layerLCIs also different. Therefore, the total capacity of the pixel electrode in the black display stateC PX2 Total capacity of pixel electrode in white and white display stateC PX1 Are different from each other. From equation (4)
[0045]
## EQU11 ##
ΔVS(on) = (CGS/C PX2 ) ΔVG
ΔVS(off) = (CGS/C PX1 ) ΔVG... (5)
Is derived. Where ΔVS(on) and ΔVS(off) is the pixel voltage V of the pixel in the black display state and the white display state, respectively.SThe fluctuation range.
[0046]
As shown in the equation (5), the pixel voltage V is applied to the black display pixel and the white display pixel.SThe fluctuation range is different from each other. Therefore, the pixel voltage V of the pixel in the black display stateS(on) amplitude center value VC(on) and pixel voltage V of the white display pixelS(off) amplitude center value VC(off) is different from each other.
[0047]
The common electrode potential is the center value VC(on) and VC(off), the pixel voltage V VSDC component remains. This direct current component causes screen burn-in.
[0048]
FIG. 2B shows a voltage change when a DC component elimination circuit for removing a DC component is added to the
[0049]
That is, the voltage VD(on) includes ΔVSDC bias voltage equivalent to (on), voltage VD(off) includes ΔVSA DC bias voltage corresponding to (off) is given in advance. For this reason, the pixel voltage VS(on) amplitude center value and VSThe center value of the amplitude of (off) can be matched. This DC bias voltage is given by a DC component elimination circuit in the
[0050]
Thus, by applying a DC bias voltage corresponding to the display state to the voltage applied to the data bus line 1 in advance, the DC component of the voltage applied to the liquid crystal layer can be removed. However, in order to obtain a sufficient DC component removal effect by applying a DC bias voltage corresponding to the display state of the pixel by the DC component elimination circuit, the pixel voltage VSVariation ΔVS(on) and ΔVSThe difference from (off) is preferably less than 1V.
[0051]
That is, from equation (5),
[0052]
[Expression 12]
((1 /C PX1 )-(1 /C PX2 ) ・ CGS・ ΔVG<1 ... (6)
It is preferable that
[0053]
From the equations (3) and (6), the parasitic capacitance C between the pixel electrode and each bus line.DSAnd CGSTo reduce the total capacity CPXIt can be seen that it is preferable to increase. Total capacity CPXAs one method for increasing the capacitance, the capacitance C shown in FIG.SA method of increasing the size is adopted.
[0054]
FIG. 2C shows the capacitance C.SPixel voltage V due to the influence ofSShows fluctuations. Solid line VDIs the voltage applied to the data bus line, broken line VSIs pixel G1Pixel voltage VSIndicates. Pulse G1~ GThreeAre pixels G arranged continuously along the data bus line.1~ GThreeThese pulses correspond to the scanning signals. As described in FIGS. 2A and 2B, the pulse G1Falls, the parasitic capacitance C shown in FIG.GSAffected by the pixel voltage VSDecreases.
[0055]
Pulse G2Capacitance C at the rise and fall ofSAffected by the pixel voltage VSRises and falls. Capacitance CSThe effect of the pulse G2Occurs at both the rise and fall of the pulse G2The pixel voltage V before and after being affected bySHardly fluctuates. Therefore, the capacitance CSEven if the voltage is positively increased, the pixel voltage VSHas little effect on Capacitance CSTo increase the pixel voltage VSRather than the deterioration of display quality due to fluctuations, the total capacity C in equations (3) and (6)PXThe effect of improving the display quality due to the increase of is large.
[0056]
Next, the configuration of the liquid crystal display panel according to the embodiment of the present invention for satisfying the expressions (3) and (6) will be described with reference to FIG.
[0057]
FIG. 3A is a plan view schematically showing a liquid crystal display panel according to the embodiment.
As shown in FIG. 3A, a plurality of
[0058]
A
[0059]
FIG. 3B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line B3-B3 in FIG.
[0060]
On the opposing surface of the
[0061]
A
[0062]
The
[0063]
An interlayer insulating
[0064]
A plurality of
[0065]
On the opposite surface of the
[0066]
A transparent
[0067]
The width of the
[0068]
Note that the overlapping width of the
[0069]
At this time, the parasitic capacitance C shown in FIG.GSIs 27.8 fF, parasitic capacitance CDSIs 6.2 fF, capacitance CSIs 245fF, voltage VoffCapacitance C when appliedLC(off) is 150.8 fF, voltage VonCapacitance C when appliedLC(on) was 307.8 fF. When these numerical values are applied to the equation (3), the inequality is established when the number of gradations n is 138 or less. In other words, it is possible to display a maximum of 138 gradations while suppressing the occurrence of crosstalk.
[0070]
When these numerical values are applied to the equation (6), ΔVGThe inequality holds when 5 is below 57.8V. That is, the voltage difference ΔV between the gate bus line voltage during scanning and the non-scanning gate bus line voltage.GIs driven to be 57.8 V or less, the equation (6) is satisfied. Since the difference between the on level and the off level of the gate voltage of a normal TFT is 57.8 V or less, the liquid crystal display panel shown in FIG. 3 satisfies Expression (6).
[0071]
As shown in FIG. 3B, by forming an
[0072]
In order to obtain a sufficient effect of reducing the parasitic capacitance, the relative dielectric constant of the interlayer insulating film disposed between the
[0073]
Next, another effect of the liquid crystal display panel shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view for illustrating the relative positional relationship between the
[0074]
When a potential difference is generated between the
[0075]
FIG. 4B shows the case of a conventional liquid crystal display panel. Instead of the
[0076]
A part of the lateral electric field E enters the liquid crystal layer. Under the influence of the transverse electric field E that has entered the liquid crystal layer, the alignment of the liquid crystal molecules is disturbed, and the disorder of the alignment causes the display quality to deteriorate. On the other hand, in the case of FIG. 4A, since a horizontal electric field is not generated in the liquid crystal layer, display quality deterioration due to the horizontal electric field can be prevented.
[0077]
In the case of FIG. 4B, unevenness is formed on the substrate facing surface in the vicinity of the
[0078]
Although FIG. 3 illustrates the case where the light shielding film is provided on the counter substrate side, it may be provided on the TFT substrate side.
[0079]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display panel in which a light shielding film is provided on the TFT substrate side. A
[0080]
When the black resin is formed on the TFT substrate side, it is not necessary to align the TFT substrate and the counter substrate with high accuracy. For this reason, the overlapping portion between the
[0081]
3 and 4 show the case where the outer edge of the
[0082]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
[0083]
As described above, according to the present invention, when the pixel electrode and the bus line are arranged so as to overlap each other and the aperture ratio is increased, an increase in parasitic capacitance between the pixel electrode and the bus line is suppressed, and the crossOfGeneration can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an equivalent circuit of a pixel of a liquid crystal display panel, a graph showing voltage dependence of light transmittance, a data bus line, a gate bus line, and a pixel electrode for explaining a problem solving method according to an embodiment of the present invention; It is a graph which shows an example of the time change of the voltage of.
FIG. 2 is a graph illustrating an example of a temporal change in voltages of a data bus line, a gate bus line, and a pixel electrode of a liquid crystal display panel for explaining a problem solving method according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing a TFT substrate for explaining the effect of the liquid crystal display panel shown in FIG.
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display panel according to a modification of the embodiment of the present invention. FIGS.
[Explanation of symbols]
1,11 Data bus line
2,12 Gate bus line
3, 13 TFT
4,14 Pixel electrode
5 Drive circuit
16 Shading film
20, 30 Glass substrate
21 Gate insulation film
22 Interlayer insulation film
23, 32 Alignment film
31 Common electrode
40 Liquid crystal materials
41 Black resin
Claims (7)
前記第2の基板の対向面上に形成された共通電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に平行に配置された複数のゲートバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、前記ゲートバスラインと交差する方向に延在し、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に隣り合う2本のゲートバスラインと2本のデータバスラインによって囲まれた各領域に対応して配置された画素電極であって、各画素電極の外縁部が、その両側のデータバスラインのうち少なくとも一方に重なるように配置され、1つの画素電極とそれに隣接する2本のデータバスラインとの間の静電容量をCDS、1つの画素電極とそれに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン、及び前記共通電極との間の合計の静電容量をCPXとしたとき、
前記第1の基板の対向面上に形成されたスイッチング素子であって、前記画素電極に対応して設けられ、対応する画素電極と1本のデータバスラインとを接続し、1本のゲートバスラインにより導通状態が制御される前記スイッチング素子と
を有する液晶表示パネル。First and second substrates arranged opposite to each other with their opposing surfaces facing each other;
A common electrode formed on the opposing surface of the second substrate;
A plurality of gate bus lines formed on opposite surfaces of the first substrate and arranged in parallel to each other;
A plurality of data bus lines formed on the opposing surface of the first substrate, extending in a direction intersecting with the gate bus lines, and arranged in parallel to each other;
A pixel electrode formed on the opposing surface of the first substrate and disposed corresponding to each region surrounded by two gate bus lines and two data bus lines adjacent to each other, The outer edge portion of the pixel electrode is arranged so as to overlap at least one of the data bus lines on both sides thereof, and the capacitance between one pixel electrode and two adjacent data bus lines is represented by C DS , 1 When the total capacitance between one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common electrode is C PX ,
A switching element formed on the opposite surface of the first substrate, provided corresponding to the pixel electrode, connecting the corresponding pixel electrode and one data bus line, and one gate bus A liquid crystal display panel comprising: the switching element whose conduction state is controlled by a line.
前記第2の基板の対向面上に形成された共通電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に平行に配置された複数のゲートバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、前記ゲートバスラインと交差する方向に延在し、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に隣り合う2本のゲートバスラインと2本のデータバスラインによって囲まれた各領域に対応して配置された画素電極であって、各画素電極の外縁部が、その両側のデータバスラインのうち少なくとも一方に重なるように配置された前記画素電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成されたスイッチング素子であって、前記画素電極に対応して設けられ、対応する画素電極と1本のデータバスラインとを接続し、1本のゲートバスラインにより導通状態が制御される前記スイッチング素子と
を含んで構成される液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを、階調数がnとなるように駆動するための駆動回路と
を有し、
1つの画素電極とそれに隣接する2本のデータバスラインとの間の静電容量をCDS、1つの画素電極とそれに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン、及び前記共通電極との間の合計の静電容量をCPXとしたとき、
A common electrode formed on the opposing surface of the second substrate;
A plurality of gate bus lines formed on opposite surfaces of the first substrate and arranged in parallel to each other;
A plurality of data bus lines formed on the opposing surface of the first substrate, extending in a direction intersecting with the gate bus lines, and arranged in parallel to each other;
A pixel electrode formed on the opposing surface of the first substrate and disposed corresponding to each region surrounded by two gate bus lines and two data bus lines adjacent to each other, The pixel electrode disposed so that an outer edge of the pixel electrode overlaps at least one of the data bus lines on both sides thereof;
A switching element formed on the opposite surface of the first substrate, provided corresponding to the pixel electrode, connecting the corresponding pixel electrode and one data bus line, and one gate bus A liquid crystal display panel comprising the switching element whose conduction state is controlled by a line;
A driving circuit for driving the liquid crystal display panel so that the number of gradations is n;
The capacitance between one pixel electrode and two adjacent data bus lines is represented by C DS , one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common When the total capacitance between the electrodes is C PX ,
前記第2の基板の対向面上に形成された共通電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に平行に配置された複数のゲートバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、前記ゲートバスラインと交差する方向に延在し、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に隣り合う2本のゲートバスラインと2本のデータバスラインによって囲まれた各領域に対応して配置された画素電極であって、各画素電極の外縁部が、その両側のデータバスラインのうち少なくとも一方に重なるように配置され、1つの画素電極とそれに隣接する2本のデータバスラインとの間の静電容量をCDS、1つの画素電極とそれに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン、及び前記共通電極との間の合計の静電容量をCPXとしたとき、8CDS<CPXが成り立つ前記画素電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成されたスイッチング素子であって、前記画素電極に対応して設けられ、対応する画素電極と1本のデータバスラインとを接続し、1本のゲートバスラインにより導通状態が制御される前記スイッチング素子と、
前記第1及び第2の基板間に挟持された液晶層であって、前記画素電極と前記共通電極との間の電圧の変化に応じて屈折率が変化し、高屈折率状態と低屈折率状態、及びその中間の屈折率状態を有する前記液晶層と
を有し、
各画素電極の外縁部が、当該画素電極に接続されたスイッチング素子を制御するゲートバスラインに重なるように配置され、1つの画素電極と当該画素電極に接続されたスイッチング素子を制御するゲートバスラインとの間の静電容量をCGS、1つの画素電極と、それに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン及び前記共通電極との間の合計の静電容量であって、高屈折率状態のときの容量をCPX1 低屈折率状態のときの容量をCPX2 、前記スイッチング素子を導通状態にするためのゲートバスライン電圧と非導通状態にするためのゲートバスライン電圧との差の絶対値をΔVG としたとき、
|(1/CPX1 )−(1/CPX2 )|・CGS・ΔVG <1
が成り立つ液晶表示パネル。First and second substrates arranged opposite to each other with their opposing surfaces facing each other;
A common electrode formed on the opposing surface of the second substrate;
A plurality of gate bus lines formed on opposite surfaces of the first substrate and arranged in parallel to each other;
A plurality of data bus lines formed on the opposing surface of the first substrate, extending in a direction intersecting with the gate bus lines, and arranged in parallel to each other;
A pixel electrode formed on the opposing surface of the first substrate and disposed corresponding to each region surrounded by two gate bus lines and two data bus lines adjacent to each other, The outer edge portion of the pixel electrode is arranged so as to overlap at least one of the data bus lines on both sides thereof, and the capacitance between one pixel electrode and two adjacent data bus lines is represented by C DS , 1 One of the pixel electrode and the two gate bus lines adjacent thereto, when the two data bus lines, and the total capacitance of between the common electrode and the C PX, the pixel 8C DS <C PX is true Electrodes,
A switching element formed on the opposite surface of the first substrate, provided corresponding to the pixel electrode, connecting the corresponding pixel electrode and one data bus line, and one gate bus The switching element whose conduction state is controlled by a line;
A liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein a refractive index changes according to a change in voltage between the pixel electrode and the common electrode, and a high refractive index state and a low refractive index; A liquid crystal layer having a state and an intermediate refractive index state,
A gate bus line for controlling the switching element connected to one pixel electrode and the pixel electrode, the outer edge of each pixel electrode being arranged to overlap the gate bus line for controlling the switching element connected to the pixel electrode C GS , the total capacitance between one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common electrode, The capacitance in the high refractive index state is C PX1 , the capacitance in the low refractive index state is C PX2 , the gate bus line voltage for making the switching element conductive, and the gate bus line voltage for making the switching element nonconductive. when the absolute value of the difference of the a [Delta] V G,
| (1 / C PX1 ) − (1 / C PX2 ) | · C GS · ΔV G <1
A liquid crystal display panel.
前記第2の基板の対向面上に形成された共通電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に平行に配置された複数のゲートバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、前記ゲートバスラインと交差する方向に延在し、相互に平行に配置された複数のデータバスラインと、
前記第1の基板の対向面上に形成され、相互に隣り合う2本のゲートバスラインと2本のデータバスラインによって囲まれた各領域に対応して配置された画素電極であって、各画素電極の外縁部が、その両側のデータバスラインのうち少なくとも一方に重なるように配置された前記画素電極と、
前記第1の基板の対向面上に形成されたスイッチング素子であって、前記画素電極に対応して設けられ、対応する画素電極と1本のデータバスラインとを接続し、1本のゲートバスラインにより導通状態が制御される前記スイッチング素子と、
前記第1及び第2の基板間に挟持された液晶層であって、前記画素電極と前記共通電極との間の電圧の変化に応じて屈折率が変化し、高屈折率状態と低屈折率状態、及びその中間の屈折率状態を有する前記液晶層と
を含んで構成される液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを、階調数がnとなるように駆動するための駆動回路と
を有し、
1つの画素電極とそれに隣接する2本のデータバスラインとの間の静電容量をCDS、1つの画素電極とそれに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン、及び前記共通電極との間の合計の静電容量をCPXとしたとき、nCDS<2CPXが成り立ち、
各画素電極の外縁部が、当該画素電極に接続されたスイッチング素子を制御するゲートバスラインに重なるように配置され、1つの画素電極と当該画素電極に接続されたスイッチング素子を制御するゲートバスラインとの間の静電容量をCGS、1つの画素電極と、それに隣接する2本のゲートバスライン、2本のデータバスライン及び前記共通電極との間の合計の静電容量であって、高屈折率状態のときの容量をCPX1 低屈折率状態のときの容量をCPX2 、前記スイッチング素子を導通状態にするためのゲートバスライン電圧と非導通状態にするためのゲートバスライン電圧との差の絶対値をΔVG としたとき、
|(1/CPX1 )−(1/CPX2 )|・CGS・ΔVG <1
が成り立つ液晶表示装置。First and second substrates arranged opposite to each other with their opposing surfaces facing each other;
A common electrode formed on the opposing surface of the second substrate;
A plurality of gate bus lines formed on opposite surfaces of the first substrate and arranged in parallel to each other;
A plurality of data bus lines formed on the opposing surface of the first substrate, extending in a direction intersecting with the gate bus lines, and arranged in parallel to each other;
A pixel electrode formed on the opposing surface of the first substrate and disposed corresponding to each region surrounded by two gate bus lines and two data bus lines adjacent to each other, The pixel electrode disposed so that an outer edge of the pixel electrode overlaps at least one of the data bus lines on both sides thereof;
A switching element formed on the opposite surface of the first substrate, provided corresponding to the pixel electrode, connecting the corresponding pixel electrode and one data bus line, and one gate bus The switching element whose conduction state is controlled by a line;
A liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, wherein a refractive index changes according to a change in voltage between the pixel electrode and the common electrode, and a high refractive index state and a low refractive index; A liquid crystal display panel comprising the liquid crystal layer having a state and an intermediate refractive index state;
A driving circuit for driving the liquid crystal display panel so that the number of gradations is n;
The capacitance between one pixel electrode and two adjacent data bus lines is represented by C DS , one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common When the total capacitance between the electrodes is C PX , nC DS <2C PX holds,
A gate bus line for controlling the switching element connected to one pixel electrode and the pixel electrode, the outer edge of each pixel electrode being arranged to overlap the gate bus line for controlling the switching element connected to the pixel electrode C GS , the total capacitance between one pixel electrode and two adjacent gate bus lines, two data bus lines, and the common electrode, The capacitance in the high refractive index state is C PX1 , the capacitance in the low refractive index state is C PX2 , the gate bus line voltage for making the switching element conductive, and the gate bus line voltage for making the switching element nonconductive. when the absolute value of the difference of the a [Delta] V G,
| (1 / C PX1 ) − (1 / C PX2 ) | · C GS · ΔV G <1
Is a liquid crystal display device.
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