(57)【要約】【課題】製造費用を減らし開口率を増加させる液晶表示装置のピクセル設計を提供する。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、基板の長辺と平行になるように延長される複数のデータ配線を含む。ゲート配線の数はデータ配線の長さ方向に配列されたピクセル電極の数の半分であり、データ配線の数はゲート配線の長さ方向に配列されたピクセル電極の数の二倍である。本発明による液晶表示装置は、高い開口率、高いガラス基板使用効率、低い製造費用、高速応答液晶との適合性の良さなど従来技術に比べて、さまざまな長所がある。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長辺と短辺とを有する基板と、
前記基板上に形成されて第１方向に伸びた複数のゲート配線と、
前記ゲート配線と絶縁されて交差し、第２方向に伸びた複数のデータ配線と、
スイッチング素子によって前記データ配線と接続される複数のピクセル電極と、
を含み、
前記ゲート配線の数は、前記第２方向に配列された前記ピクセル電極の数の半分であり、前記データ配線は、前記基板の長辺と実質的に平行になるように延長されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
二つのピクセル電極が、隣接する二つのゲート配線の間に位置することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記基板の上辺の長さが前記基板の側辺の長さより長く、データ配線は、横配線であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記基板の側辺の長さが前記基板の上辺の長さより長く、前記データ配線は、縦配線であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記データ配線の数が前記第１方向に配列された前記ピクセル電極数の二倍であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
複数のストレージ電極をさらに含み、前記複数のストレージ電極は、前記ゲート配線と交互に配列されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
複数の薄膜トランジスタをさらに含み、前記複数の薄膜トランジスタはジグザグに配列されて、少なくとも一つが前記ゲート配線を中心に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
複数のストレージ電極をさらに含み、前記複数のストレージ電極は、前記ゲート配線と交互に配列されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
複数の薄膜トランジスタをさらに含み、前記複数の薄膜トランジスタはジグザグに配列されて、少なくとも一つが前記ゲート配線を中心に配置されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関するものであって、より詳細には、開口率を増加させて製造費用を減らすことができる液晶表示装置のピクセル配置設計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に液晶表示装置のデータドライバは、ゲートドライバに比べ、はるかに高価であり、高い移動度（ｈｉｇｈ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を有するトランジスタが要求されるため、ゲートドライバとは異なるアモルファスシリコン薄膜トランジスタを使用しており、ガラス基板に直接実装することが事実上不可能である。また、使用されるチャネル数に比例し、価格が急激に上昇する。したがって、製造費用を減らすためには、データドライバの数および／またはそのチャネルの数を可能な限り減少させなければならない。
【０００３】
図１は、従来技術による液晶表示装置の概略的な平面図である。図２Ａは、図１の液晶表示装置のピクセル配置設計図である。図２Ｂは、図２Ａのピクセル配置設計図の等価回路図である。
【０００４】
図１、図２Ａ、および図２Ｂを参照すると、従来技術による液晶表示装置は、ゲート配線Ｇｎ、データ配線Ｄｎ、ピクセル電極１１、ストレージ電極１２、薄膜トランジスタ１３、データドライバ１４およびゲートドライバ１５を含む。
【０００５】
このような構造は、データ配線Ｄｎを横配線にすることによって、データ配線Ｄｎを縦配線にする伝統的なピクセル設計方式に比べて、データドライバのチャネルの数を２／３に減らすことができ、ゲートドライバ１５を薄膜トランジスタ基板の製造工程と共にガラス基板の上に集積回路の形態で形成することによってゲートドライバＩＣを除去することができる。
【０００６】
図２Ａ、および図２Ｂを参照すると、一つの横ピクセル列１６に二つのデータ配線Ｄｎ、Ｄｎ＋１が形成され、一つの縦ピクセル列１７に一つのゲート配線Ｇｎが形成される。ゲート配線Ｇｎは、２個ずつ一対となるように電気的に接続される。薄膜トランジスタ１３は、ジグザグに配列され、対応するデータ配線Ｄｎおよびゲート配線Ｇｎと接続する。したがって、データ信号が二つの縦ピクセル列の各ピクセル電極に同時に印加されるため、充分なピクセルの充電時間を確保することができる。
【０００７】
一方、ゲート信号を印加することで、周辺電界の歪曲により発生するテクスチャを抑制するために、ストレージ電極１２がゲート配線Ｇｎに隣接して形成される。
【０００８】
しかし、このような構造の場合、ゲート配線Ｇｎがすべての縦ピクセル列ごとに形成され、ストレージ電極１２がゲート配線Ｇｎに隣接して形成されるため、開口率が減少する。また、二つのゲート配線Ｇｎがゲートドライバ１５の一つの出力端子と接続するため、ゲート配線Ｇｎによる負荷が相対的に大きくなって、集積されたゲートドライバのサイズが大きくなる。したがって、ガラス基板の使用効率が落ち、パネル設計マージンも減少する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】大韓民国特許公開２００６−００９３４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決しようとする開口率を増加させて製造費用を減らすことができる液晶表示装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は、次の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による液晶表示装置は、ゲート配線の数を半分に減らし、前記従来技術の問題点を解決する。
【００１３】
このために、隣接する二つのゲート配線の間に二つのピクセル電極が位置し、一つまたは二つの薄膜トランジスタがゲート配線を中心にジグザグに配列され、一度のゲートオン信号で二つのピクセル電極と二つのデータ配線とを電気的に接続する。
【００１４】
その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術による液晶表示装置の概略的な平面図である。
【図２Ａ】図１の液晶表示装置のピクセル配置設計図である。
【図２Ｂ】図２Ａのピクセル配置設計図に対する等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な平面図である。
【図４Ａ】図３の液晶表示装置のピクセル配置設計図である。
【図４Ｂ】図４Ａのピクセル配置設計図に対する等価回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されるものであり、単に本実施形態は本発明の開示を完全なものにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。図面において層および領域のサイズおよび相対的なサイズは説明を明瞭するために誇張される場合もある。
【００１７】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が、異なる素子または層の「上（ｏｎ）」と指称されるものは、他の素子あるいは層の真上だけでなく、中間に他の層または他の素子を介在する場合をすべて含む。これに対し、素子が「直接上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｏｎ）」、「真上」と指称されるものは中間に他の素子または層を介在しないものを示す。「および／または」は、言及されたアイテムの各々および一つ以上のすべての組合せを含む。
【００１８】
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図面に示されているように、一つの素子または構成要素と異なる素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用されてもよい。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加えて、使用時または動作時における素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。明細書全体において、同一参照符号は同一構成要素を指す。
【００１９】
本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な実施形態の概略的な平面図および断面図を参考にして説明する。したがって、製造技術または許容誤差などによって、例示図の形態は変形されてもよい。したがって、本発明の実施形態は、図示された特定形態に制限されるものではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含むものである。したがって、図面に例示された領域は概略的な属性を有し、図面に例示された領域の形態は素子の領域の特定形態を例示するためのものであり、発明の範疇を制限するためのものではない。
【００２０】
本明細書において使用される用語である「薄膜トランジスタ基板」は、薄膜トランジスタを少なくとも一つ含む基板をいい、薄膜トランジスタと基板との間に他の構造物が介在している場合、またはその上に他の構造物が形成されている場合を排除しない。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な平面図である。図４Ａは、図３の液晶表示装置のピクセル配置設計図であり、図４Ｂは、図４Ａのピクセル配置設計図の等価回路図である。
【００２２】
図３、図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、本実施形態の場合、データ配線Ｄｎは横配線で形成され、ゲート配線Ｇｎは縦配線で形成される。データドライバ２４は、パネルの側部に位置し、ゲートドライバ２５はパネルの上部に位置する。データドライバ２４及びゲートドライバ２５の位置は、本発明において重要な要素ではなく、本実施形態に限定されない。
【００２３】
ノートパソコン用液晶パネルまたはテレビ用液晶パネルの場合、一般的に縦配線の数が横配線の数より多い。一方、一般的にデータドライバ２４はゲートドライバ２５に比べて高価であり、データドライバ２４の価格はチャネルの数により急激に増加する。
【００２４】
したがって、データ配線Ｄｎを縦配線にするよりは横配線にした方が製造費用を減少させることに非常に有利である。
【００２５】
しかし、ゲート配線Ｇｎを縦配線にすると、ゲート配線Ｇｎの数が増加するため、ピクセルの充電時間が減るようになる。
【００２６】
例えば、データ配線Ｄｎを横配線にし、ゲート配線Ｇｎを縦配線にする概念を、ＷＸＧＡ＋級（１４４０×９００画素、７５Ｈｚ駆動）高解像度高速駆動方式に単純に適用する場合、実際のピクセルの充電時間は約２μｓとなる。
【００２７】
その結果、移動度が相対的に低いアモルファスシリコン薄膜トランジスタでは、パネルを安定的に駆動することが不可能である。
【００２８】
したがって、充分なピクセルの充電時間を確保するために、図４Ａ、および図４Ｂに示すように、一つの横ピクセル列２６に二つのデータ配線Ｄｎ、Ｄｎ＋１を形成し、二つの縦ピクセル列２７に一つのゲート配線Ｇｎを形成する。
【００２９】
その次に、横方向に沿って二つの薄膜トランジスタ２３ｂ、２３ａを通じて、ピクセル電極２１ｂ、２１ａを交互に奇数／偶数データ配線Ｄｎ、Ｄｎ＋１に接続し、横ピクセル列２６内で二つの薄膜トランジスタ２３ｂ、２３ａが一つのゲート配線Ｇｎによって同時にオンされるように構成される。
【００３０】
そうすることによって、二つのデータ信号が二つのデータ配線Ｄｎ、Ｄｎ＋１を通して、行方向に隣接する二つのピクセル電極２１ｂ、２１ａに同時に印加される。したがって、このような構造にする場合、ピクセルの充電時間を二倍に確保することができる。
【００３１】
また、ドット反転（ｄｏｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）駆動のためにデータ配線（Ｄｎ、Ｄｎ＋１，Ｄｎ＋２，Ｄｎ＋３）で印加されるデータ信号の極性を列方向に沿って交互に変更することが好ましい。
【００３２】
本実施形態によると、ゲート配線数が図１、図２Ａ、および図２Ｂに図示された従来技術に比べて半分に減る。したがって、開口率を増加させることができる。
【００３３】
また、ゲートドライバ２５の出力端子当たりゲート線数の減少によって、図１、図２Ａ、および図２Ｂに示す従来技術に比べて、ゲートドライバの端子２５に加えられる負荷が減少され得る。したがって、ゲートドライバ２５の出力側の薄膜トランジスタのチャネル幅（ｃｈａｎｎｅｌ  ｗｉｄｔｈ）を小さくすることができ、結果的にゲートドライバ２５全体回路のサイズを小さくすることができる。
【００３４】
一方、ストレージ電極２２は、二つのゲート配線Ｇｎ、Ｇｎ＋１の間でピクセル電極２１ｂ、２１ｃの端に沿って配置される。本実施形態のように、ストレージ電極２２の一部は隣接する二つのピクセル電極２１ｂ、２１ｃの間に位置し、隣接する二つのピクセル電極２１ｂ、２１ｃとオーバーラップしなくてもよく、またはオーバーラップしてもよい。
【００３５】
充分なストレージ電極２２の線間幅は、いくつかの利点をもたらす。第一に、二つのピクセル電極２１ｂ、２１ｃの間の結合容量を減らすことができ、第二に、バックライトから出る光を遮断することによって反対基板に位置する光遮断手段（図示せず）のサイズを小さくし、開口率を増加させることができ、第三に、ストレージ電極２２の負荷が減って液晶キャパシタンス（Ｃｌｃ）に対するストレージキャパシタンス（Ｃｓｔ）の比（Ｃｓｔ／Ｃｌｃ）を大きく維持することができ、高速応答の特性を有する液晶と共に使うことに有利である。
【００３６】
前述したように、本発明による液晶表示装置は、高い開口率、高いガラス基板使用効率、製造費用の減少、高速応答の特性を有する液晶との適合性の良さなどの様々な長所を有する。
【００３７】
本実施形態と異なる様々な実施形態（例えば、多様なピクセルの電極構造、多様な駆動モードなど）は、本発明の思想と範囲から外れず、当業者によって多様に実現することができる。したがって、請求範囲は、前述した実施形態に限定されず、さらに広く解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００３８】
Ｄｎ    データ配線
Ｇｎ    ゲート配線
２４    データドライバ
２５    ゲートドライバ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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