(57)【要約】【課題】１つの画素を一対の副画素に分割し、各副画素に別個のデータ電圧を印加することによって、視認性を向上させることができる。【解決手段】液晶表示装置は行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を含む複数の画素と、第１及び第２副画素に接続されていて、ゲート信号を伝達する複数のゲート線と、ゲート線と交差し、第１及び第２副画素に各々接続されていて、第１及び第２データ電圧を各々伝達する複数の第１及び第２データ線と、第１及び第２データ電圧を第１及び第２データ線に各々印加するデータ駆動部とを含む。【選択図】図６
2006309239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を含む複数の画素と、
前記第１及び第２副画素に接続されていて、ゲート信号を伝達する複数のゲート線と、
前記ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に各々接続されていて、第１及び第２データ電圧を各々伝達する複数の第１及び第２データ線と、
前記第１及び第２データ電圧を前記第１及び第２データ線に各々印加するデータ駆動部と
を含み、
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧の極性は同一である液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２データ線は前記画素の両端に各々位置する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数の第１及び第２データ線は順に前記データ駆動部に接続されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記データ駆動部は、２つの出力端子単位で極性を変えて前記第１及び第２データ電圧を送出する、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
隣接した画素間に位置する複数対の第１及び第２データ線のうち、少なくとも一対の第１及び第２データ線が交差して前記データ駆動部に接続されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記データ駆動部は出力端子ごとに極性を変えて前記第１及び第２データ電圧を送出する、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記データ駆動部は、前記第１及び第２データ線に各々接続されている第１及び第２データ駆動部を含む、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記画素は前記第１及び第２データ駆動部の間に位置する、請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１及び第２データ駆動部は、出力端子ごとに極性を変えて前記第１及び第２データ電圧を各々送出する、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
隣接した画素間に位置する第１及び第２データ線に各々印加される第１及び第２データ電圧の極性は反対である、請求項４、６及び９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
第１及び第２データ線に沿って各々流れる第１及び第２データ電圧の極性は同一である、請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
隣接したゲート線に印加されるゲートオン電圧は重畳する、請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記ゲートオン電圧の印加時間は１水平周期より長い、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
第１及び第２データ線に沿って各々流れる第１及び第２データ電圧の極性は画素行ごとに反転する、請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧の大きさは互いに異なり、１つの映像情報から得られる、請求項１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。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、現在、最も広く使用されている平板表示装置のうちの１つであって、画素電極と共通電極など電界生成電極が形成されている２枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層とを含み、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを通じて液晶層の液晶分子の配向を決定して入射光の偏光を制御することによって映像を表示する。このような液晶表示装置においては、２つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が長時間印加されることにより発生する劣化現象を防止するために、フレーム別に、行別に、または画素別に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。
【０００３】
液晶表示装置の中でも、電界が印加されていない状態で液晶分子の長軸を上下表示板に対して垂直をなすように配列した垂直配向モード液晶表示装置は、コントラスト比が大きく広い基準視野角の実現が容易であるため、脚光を浴びている。ここで、基準視野角とは、コントラスト比が１:１０の視野角または階調間輝度反転限界角度を意味する。
垂直配向モード液晶表示装置において、広視野角を実現するための手段としては、電界生成電極に切開部を形成する方法と、電界生成電極上に突起を形成する方法などがある。切開部と突起によって液晶分子が傾斜する方向を決定することができるので、これらを用いて液晶分子の傾斜方向をいろいろな方向に分散させることによって基準視野角を広くすることができる。
【０００４】
しかし、垂直配向方式の液晶表示装置は前面視認性に比べて側面視認性が劣る。例えば、切開部を具備するＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  ａｌｉｇｎｅｄ）方式の液晶表示装置の場合には、側面に行くほど映像が明るくなって、激しい場合には高階調の輝度間の輝度差がなくなり映像が歪んで見える場合も発生する。
このような現象を改善するために、１つの画素を２つの副画素に分割し、２つの副画素を容量性結合させた後、一方の副画素には直接電圧を印加し、他方の副画素には容量性結合による電圧降下を起こして、２つの副画素の電圧を異にすることによって透過率を異にする方法が提示された。
【０００５】
しかし、このような方法は、２つの副画素の透過率を所望の水準で正確に合わせることができず、特に色相によって光透過率が異なるので、各色相に対する電圧配合を異にしなければならないにもかかわらず、これを行うことができない。また、容量性結合のための導電体の追加などによる開口率の低下が現れ、容量性結合による電圧降下によって透過率が減少する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が目的とする技術的課題は、側面視認性を改善しながらも透過率が減少しない液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような技術的課題を達成するための本発明の一実施形態による液晶表示装置は、行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を含む複数の画素と、前記第１及び第２副画素に接続されていて、ゲート信号を伝達する複数のゲート線と、前記ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に各々接続されていて、第１及び第２データ電圧を各々伝達する複数の第１及び第２データ線と、前記第１及び第２データ電圧を前記第１及び第２データ線に各々印加するデータ駆動部とを含み、前記第１データ電圧と前記第２データ電圧の極性は同一である。
【０００８】
前記第１及び第２データ線は前記画素の両端に各々位置するように構成できる。
前記複数の第１及び第２データ線は順に前記データ駆動部に接続することができる。
前記データ駆動部は、２つの出力端子単位で極性を変えて、前記第１及び第２データ電圧を送出するように構成できる。
隣接した画素の間に位置する複数対の第１及び第２データ線のうち、少なくとも一対の第１及び第２データ線が交差して前記データ駆動部に接続することができる。
【０００９】
前記データ駆動部は、出力端子ごとに極性を変えて前記第１及び第２データ電圧を送出するように構成できる。
前記データ駆動部は、前記第１及び第２データ線に各々接続されている第１及び第２データ駆動部を含むように構成できる。
前記画素は前記第１及び第２データ駆動部の間に位置するように構成できる。
【００１０】
前記第１及び第２データ駆動部は、出力端子ごとに極性を変えて、前記第１及び第２データ電圧を各々送出するように構成できる。
隣接した画素の間に位置する第１及び第２データ線に各々印加される第１及び第２データ電圧の極性を反対にすることができる。
第１及び第２データ線に沿って各々流れる第１及び第２データ電圧の極性は同一とすることができる。
【００１１】
隣接したゲート線に印加されるゲートオン電圧は重畳することができる。
前記ゲートオン電圧の印加時間は１水平周期より長いように構成できる。
第１及び第２データ線に沿って各々流れる第１及び第２データ電圧の極性は画素行ごとに反転するように構成できる。
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧の大きさは、互いに異なり、１つの映像情報から得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、１つの画素は一対の副画素に分割されていて、各副画素は互いに異なる２つのデータ線に接続されている。これによって、２つの副画素に別個のデータ電圧を所望の水準で各々印加することができ、そのため視認性が向上する。また、一対の副画素に同一極性のデータ電圧を印加することによって、フリッカー及びクロストークを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図面において、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似な部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００１４】
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施形態による液晶表示装置の１つの画素に対する等価回路図であり、図３は本発明の一実施形態による液晶表示装置の１つの副画素に対する等価回路図である。
【００１５】
図１に示したように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００及びこれに接続されたゲート駆動部４００とデータ駆動部５００、データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部８００及びこれらを制御する信号制御部６００を含む。
液晶表示板組立体３００は、等価回路的に見れば、複数の表示信号線Ｇ1〜Ｇn、Ｄ1〜Ｄ2mと、これに接続されていて、ほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを含む。また、図３に示した構造においては、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００及び両者に間に入っている液晶層３を含む。
【００１６】
表示信号線Ｇ1〜Ｇn、Ｄ1〜Ｄ2mは、ゲート信号（“走査信号"ともいう）を伝達する複数のゲート線Ｇ1〜Ｇnと、データ信号を伝達するデータ線Ｄ1〜Ｄ2mを含む。ゲート線Ｇ1〜Ｇnは、ほぼ行方向に延在し、互いにほぼ平行であり、データ線Ｄ1〜Ｄ2mは、ほぼ列方向に延在し、互いにほぼ平行である。一対のデータ線Ｄ1〜Ｄ2mが１つの画素ＰＸの両側に配置されている。
【００１７】
図２には表示信号線と１つの画素ＰＸの等価回路が示されており、図面符号ＧＬに示したゲート線と図面符号ＤＬａ、ＤＬｂに示したデータ線以外にも、表示信号線はゲート線ＧＬとほぼ並んで延在する維持電極線ＳＬをさらに含む。
各画素ＰＸは一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含み、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂは該当ゲート線ＧＬ及びデータ線ＤＬａ、ＤＬｂに接続されているスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂと、これに接続された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣLCa、ＣLCb及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣSTa、ＣSTbを含む。ストレージキャパシタＣSTa、ＣSTbは必要に応じて省略することができる。
【００１８】
図３に示すように、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂのスイッチング素子Ｑは薄膜トランジスタ表示板１００に設けられている薄膜トランジスタなどで構成され、各々ゲート線ＧＬに接続されている制御端子、データ線ＤＬに接続されている入力端子及び液晶キャパシタＣLCとストレージキャパシタＣSTに接続されている出力端子を有する三端子素子である。
液晶キャパシタＣLCは、薄膜トランジスタ表示板１００の副画素電極ＰＥと、共通電極表示板２００の共通電極ＣＥを２つの端子とし、２つの電極ＰＥ、ＣＥの間の液晶層３は誘電体として機能する。副画素電極ＰＥはスイッチング素子Ｑに接続され、共通電極ＣＥは共通電極表示板２００の全面に形成されており、共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。図３とは異なって、共通電極ＣＥが薄膜トランジスタ表示板１００に設けることもでき、この際には２つの電極ＰＥ、ＣＥのうちの少なくとも１つが線状または棒状に形成することができる。
【００１９】
液晶キャパシタＣLCの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣSTは、薄膜トランジスタ表示板１００に設けられた維持電極線ＳＬと副画素電極ＰＥが絶縁体を介在して重畳して形成され、維持電極線ＳＬには共通電圧Ｖｃｏｍなどの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタＣSTは、副画素電極ＰＥが絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重畳して形成することができる。
【００２０】
一方、色表示を実現するためには、各画素が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの１つを固有に表示したり（空間分割）、各画素が時間によって交互に基本色を表示するように（時間分割）し、これら基本色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色及び青色がある。図３は空間分割の一例として、各画素が共通電極表示板２００の領域に基本色のうちの１つを示すカラーフィルタ（ＣＦ）を備えている様子を示す。図３とは異なって、カラーフィルタＣＦを、薄膜トランジスタ表示板１００の副画素電極ＰＥの上または下に形成することもできる。
【００２１】
再び図１を参照すれば、階調電圧生成部８００は、副画素ＰＸａ、ＰＸｂの透過率と係わる２組の複数階調電圧を生成する。２組のうちの１組は共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有し、他の１組は負の値を有する。
ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線Ｇ1〜Ｇnに接続され、外部からのゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなるゲート信号をゲート線Ｇ1〜Ｇnに印加する。
【００２２】
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線 Ｄ1〜Ｄ2mに接続され、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択してデータ信号として副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加する。
ゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００は、１つ以上の駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着することができ、また可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着され、ＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着することもできる。これとは異なって、ゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００を液晶表示板組立体３００に集積することもできる。
【００２３】
信号制御部６００は、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する。
以下、このような液晶表示板組立体の一例について図４〜図７Ｂを参照して詳細に説明する。
図４は本発明の一実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図５は本発明の一実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図であり、図６は図４の薄膜トランジスタ表示板と図５の共通電極表示板からなる液晶表示板組立体の配置図である。図７Ａ及び図７Ｂは各々図６に示した液晶表示板組立体のVIIa-VIIa線及びVIIb-VIIb線による断面図である。
【００２４】
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００、これと対向する共通電極表示板２００及び２つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３を含む。
まず、図４、図６、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、薄膜トランジスタ表示板１００について詳細に説明する。
【００２５】
透明なガラスなどからなる絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１と複数の維持電極線１３１が形成されている。
ゲート線１２１は主に横方向に延在し、互いに分離されていて、ゲート信号を伝達する。各ゲート線１２１は複数のゲート電極１２４ａ、１２４ｂをなす複数の突出部と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を含む。
【００２６】
維持電極線１３１は主に横方向に延びていて、維持電極１３３ａ、１３３ｂをなす複数の突出部を含む。維持電極１３３ａは長方形で、維持電極線１３１に対し対称であり、維持電極１３３ｂは、維持電極線１３１から縦方向に延びて突出していて、これからさらに延びている延長部を含む。維持電極線１３１には液晶表示装置の共通電極表示板２００の共通電極２７０に印加される共通電圧Ｖｃｏｍなどの所定の電圧が印加される。
【００２７】
ゲート線１２１と維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）とアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）と銀合金などは系金属、銅（Ｃｕ）と銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）とモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などで形成することができる。しかし、ゲート線１２１と維持電極線１３１は、物理的性質が異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの１つの導電膜はゲート線１２１と維持電極線１３１の信号遅延や電圧降下を減らすことができるように低い比抵抗の金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なって、他の導電膜は異なる物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）との接触特性に優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどで形成される。このような組み合わせの良い例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１と維持電極線１３１はその他にも多様な金属と導電体で形成することができる。
【００２８】
また、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０の表面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０〜８０゜であることが好ましい。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉと記する）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などからなる複数の線状半導体１５１ａ、１５１ｂが形成されている。線状半導体１５１ａ、１５１ｂは、主に縦方向に延在しており、これから複数の突出部１５４ａ、１５４ｂが各々ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって延びている。
【００２９】
半導体１５１ａ、１５１ｂ上には、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）またはリンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で構成される複数の線状及び島型抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂが形成されている。線状抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂは各々複数の突出部１６３ａ、１６３ｂを有しており、この突出部１６３ａ、１６３ｂと島型抵抗性接触部材１６５ａ、１６５ｂは各々対をなして半導体１５１ａ、１５１ｂの突出部１５４ａ、１５４ｂ上に各々位置する。
【００３０】
半導体１５１ａ、１５１ｂと抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂの側面も、基板１１０の表面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０°〜８０゜である。
抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数対の第１及び第２データ線１７１ａ、１７１ｂと、複数対の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂが形成されている。
【００３１】
データ線１７１ａ、１７１ｂは、主に縦方向に延在してゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差し、データ電圧を伝達する。データ線１７１ａ、１７１ｂは各々ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって延在した複数のソース電極１７３ａ、１７３ｂと他の層または外部駆動回路との接続のために幅が拡張されている端部１７９ａ、１７９ｂを含む。
ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂはデータ線１７１ａ、１７１ｂと分離されていて、各々ゲート電極１２４ａ、１２４ｂを中心にソース電極１７３ａ、１７３ｂと対向する。第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、各々半導体１５１ａ、１５１ｂの突出部１５４ａ、１５４ｂ上に位置した棒状端部から出発し、維持電極１３３ａ、１３３ｂと各々重畳する面積が広い拡張部１７７ａ、１７７ｂを有し、棒状端部はＵ字状に曲がったソース電極１７３ａ、１７３ｂによって一部囲まれている。
【００３２】
第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂ、第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂ、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、半導体１５１ａ、１５１ｂの突出部１５４ａ、１５４ｂと共に第１及び第２薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑａ、Ｑｂをなし、薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂのチャンネルは第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂと第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの間の半導体１５４ａ、１５４ｂに形成される。
【００３３】
データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属またはこれらの合金で作られることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）下部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１１７５ａ、１７５ｂはその他にも多様な金属または導電体で形成することができる。
【００３４】
データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂも、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と同様にその側面が約３０°〜８０゜の角度で各々傾斜している。
一方、直ちに隣接した２つのデータ線１７１ａ、１７１ｂの間の間隔は、製造工程能力と収率を考慮した最小間隔を維持して、データ線１７１ａ、１７１ｂの数の増加による開口率の減少を最小とする。
【００３５】
抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂは、その下部の半導体１５１ａ、１５１ｂとその上部のデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの間にだけ存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。線状半導体１５１ａ、１５１ｂはデータ線１７１ａ、１７１ｂとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及びその下の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂとほとんど同一の形状を有する。しかし、ソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの間に覆われずに露出された部分を有している。
【００３６】
データ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び露出された半導体１５１ａ、１５１ｂ部分の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物、有機絶縁物、低誘電率絶縁物などで作られる。有機絶縁物と低誘電率絶縁物の誘電定数は４．０以下であることが好ましく、低誘電率絶縁物の例としては、プラズマ化学気相蒸着（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）によって形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ:Ｏ:Ｆなどが挙げられる。有機絶縁物のうちの感光性を有するもので保護膜１８０を作ることもでき、保護膜の表面は平坦であり得る。しかし、保護膜１８０は有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出された半導体１５１ａ、１５１ｂ部分に悪影響を与えないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
【００３７】
保護膜１８０には、データ線１７１ａ、１７１ｂの端部１７９ａ、１７９ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部１７７ａ、１７７ｂを各々露出する複数の接触孔１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂが形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１が形成されている。
【００３８】
保護膜１８０上には、第１及び第２副画素電極１９１ａ、１９１ｂを含む複数の画素電極１９１、遮蔽電極８８、及び複数の接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂが形成されている。これらはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電物質や、アルミニウム、銀またはその合金などの反射性金属からなる。
第１及び第２副画素電極１９１ａ、１９１ｂは、接触孔１８５ａ、１８５ｂを通じて第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと物理的・電気的に接続され、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂからデータ電圧の印加を受ける。一対の副画素電極１９１ａ、１９１ｂには１つの入力映像信号に対して予め設定されている互いに異なるデータ電圧が印加され、その大きさは副画素電極１９１ａ、１９１ｂの大きさ及び形状によって設定できる。副画素電極１９１ａ、１９１ｂのは互いに異なる面積に設定することができる。一例として、第２副画素電極１９１ｂは第１副画素電極１９１ａに比べて高い電圧の印加を受け、第１副画素電極１９１ａより面積が小さいように構成できる。
【００３９】
データ電圧が印加された副画素電極１９１ａ、１９１ｂは、共通電極２７０と共に電場を生成することによって２つの電極１９１ａ、１９１ｂ、２７０の間の液晶層３の液晶分子の配列を決定する。
また、前述したように、各副画素電極１９１ａ、１９１ｂと共通電極２７０は液晶キャパシタＣLCa、ＣLCbを構成し、薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂがターンオフした後にも印加された電圧を維持し、電圧維持能力を強化するために液晶キャパシタＣLCa、ＣLCbと並列に接続されたストレージキャパシタＣSTa、ＣSTbは、第１及び第２副画素電極１９１ａ、１９１ｂ及びこれに接続されているドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部１７７ａ、１７７ｂと維持電極１３３ａ、１３３ｂとが重畳することによって形成することができる。
【００４０】
各画素電極１９１はその外側境界がほぼ四角形状であり、図右側角で面取りされており、面取りされた斜辺はゲート線１２１に対して約４５°の角度をなす。
１つの画素電極１９１をなす一対の第１及び第２副画素電極１９１ａ、１９１ｂは、間隙９３を間に置いて互いに噛み合っている。第１副画素電極１９１ａは回転した等辺台形であって、維持電極１３３ａ付近に位置した図左側辺とその向い側の右側辺、そしてゲート線１２１とほぼ４５゜をなす上側斜辺及び下側斜辺を有する。第２副画素電極１９１ｂは、第１副画素電極１９１ａの斜辺と対向する一対の台形部と、第１副画素電極１９１ａの図右側辺と対向する縦部を含む。従って、第１副画素電極１９１ａと第２副画素電極１９１ｂの間の間隙９３はほぼ均一な幅を有し、ゲート線１２１と約４５゜をなす上部及び下部斜線部９３ａ、９３ｂと実質的に均一な幅を有する縦部９３ｃを含む。以下では説明の便宜のために間隙９３も切開部と表現する。
【００４１】
画素電極１９１は、中央切開部９１、９２、上部切開部９３ａ、９４ａ、及び下部切開部９３ｂ、９４ｂを有し、画素電極１９１はこれら切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂによって複数の領域に分割される。切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂは維持電極線１３１に対してほとんど反転対称をなしている。
上部及び下部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂはほぼ画素電極１９１の左側辺から右側辺に斜めに延在しており、画素電極１９１を横方向に二等分する維持電極線１３１を中心に上半部と下半部に各々位置している。上部及び下部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂはゲート線１２１に対して約４５°の角度をなして互いに垂直に延在しており、中央切開部９１、９２は上部切開部９３ａ、９４ａと下部切開部９３ｂ、９４ｂに各々ほとんど平行な一対の分岐で構成される。中央切開部９１、９２は中央から横方向に延在した横部を有する。
【００４２】
従って、画素電極１９１の上半部と下半部は、切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂによって各々４個の領域に分けられる。この時、領域の数または切開部の数は、画素の大きさ、画素電極１９１の横辺と縦辺との長さ比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変わる。
画素電極１９１は隣接するゲート線１２１と重畳して開口率を高めている。
【００４３】
遮蔽電極８８は、データ線１７１ａ、１７１ｂに沿って延在している縦部と、ゲート線１２１に沿って延在している横部を含んでおり、縦部はデータ線１７１ａ、１７１ｂを完全に覆っていて、横部はゲート線１２１の境界線の中に位置する。遮蔽電極８８は、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０の接触孔（図示せず）を通じて維持電極線１３１に接続するか、または共通電圧Ｖｃｏｍを薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に伝達する短絡点（図示せず）に接続するように構成できる。
【００４４】
遮蔽電極８８は共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受け、データ線１７１ａ、１７１ｂと画素電極１９１の間、及びデータ線１７１ａ、１７１ｂと共通電極２７０の間で形成される電界を遮断して、画素電極１９１の電圧歪曲及びデータ線１７１ａ、１７１ｂが伝達するデータ電圧の信号遅延が減少する。
また、画素電極１９１と遮蔽電極８８の短絡を防止するためにこれらの間に距離を置かなければならないので、画素電極１９１がデータ線１７１ａ、１７１ｂからさらに遠くなってこれらの間の寄生容量が減少する。さらに、液晶層３の誘電率が保護膜１８０の誘電率より高いため、データ線１７１ａ、１７１ｂと遮蔽電極８８の間の寄生容量が、遮蔽電極８８がない時のデータ線１７１ａ、１７１ｂと共通電極２７０の間の寄生容量に比べて小さい。
【００４５】
それだけでなく、画素電極１９１と遮蔽電極８８が同一層で作られるためにこれらの間の距離が一定に維持され、そのためこれらの間の寄生容量が一定である。この時、開口率減少が最小となるように遮蔽電極８８と画素電極１９１の間の距離を最小にすることが好ましい。
しかし、必要に応じてこのような遮蔽電極８８は省略することもできる。
【００４６】
接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂは、接触孔１８１、１８２ａ、１８２ｂを通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１ａ、１７１ｂの端部１７９ａ、１７９ｂと各々接続される。接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂは、ゲート線１２１の露出された端部１２９及びデータ線１７１ａ、１７１ｂの露出された端部１７９ａ、１７９ｂと外部装置との接着性を補完し、これらを保護する役割を果たす。
【００４７】
図１に示したゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００が薄膜トランジスタ表示板１００に集積される場合には、ゲート線１２１またはデータ線１７１ａ、１７１ｂを延長してこれらと直接接続することができ、この場合にはゲート線１２１またはデータ線１７１ａ、１７１ｂとこれら駆動部４００、５００を接続するために接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂを使用することができる。
【００４８】
画素電極１９１、接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂ及び保護膜１８０上には、液晶層３を配向する配向膜１１が塗布されている。配向膜１１は水平配向膜であり得る。
次に、図５〜図７Ａを参照して、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスなどからなる絶縁基板２１０上に光漏れを防止するためのブラックマトリックスという遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は画素電極１９１と対向して画素電極１９１とほとんど同一の形状を有する複数の開口部を有している。これとは異なって、遮光部材２２０はデータ線１７１ａ、１７１ｂに対応する部分と薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂに対応する部分で構成することもできる。この他、遮光部材２２０は、画素電極１９１と薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂ付近での光漏れを遮断するために、多様な形状を有することができる。
【００４９】
基板２１０上には、また、複数のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０は遮光部材２２０に囲まれた領域内にほとんど位置し、画素電極１９１に沿って縦方向に長く延在することができる。カラーフィルタ２３０は赤色、緑色及び青色などの基本色のうちの１つを表示することができる。
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には、カラーフィルタ２３０が露出されることを防止し、平坦面を提供するための蓋膜２５０が形成されている。
【００５０】
蓋膜２５０の上にはＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電体などからなる共通電極２７０が形成されている。
共通電極２７０は複数組の切開部７１〜７４ｂ集合を有する。
一組の切開部７１〜７４ｂは１つの画素電極１９１と対向し、中央切開部７１、７２、上部切開部７３ａ、７４ａ及び下部切開部７３ｂ、７４ｂを含む。切開部７１〜７４ｂは、隣接した画素電極１９１の切開部９１〜９４ｂの間及び周縁切開部９４ａ、９４ｂと画素電極１９１の斜辺の間に配置している。また、各切開部７１〜７４ｂは画素電極１９１の切開部９１〜９４ｂと平行に延在した少なくとも１つの斜線部を含む。
【００５１】
下部及び上部切開部７３ａ〜７４ｂはほぼ画素電極１９１の図右側辺から下側または上側辺に向かって延在した斜線部、及び斜線部の各端から画素電極１９１の辺に沿って辺と重畳しながら延在して斜線部と鈍角をなす横部及び縦部を含む。
中央切開部７１は、ほぼ画素電極１９１の図左側辺から横に延在した中央横部、この中央横部の端から中央横部と斜角をなし、画素電極１９１の左側辺に向かって延在した一対の斜線部、及び斜線部の各端から画素電極１９１の左側辺に沿って左側辺と重畳しながら延在し、斜線部と鈍角をなす縦断縦部を含む。中央切開部７２は、ほぼ画素電極１９１の図右側辺に沿って右側辺と重畳しながら延在している縦部、縦部の各端から画素電極１９１の左側辺に向かって延在した一対の斜線部、及び斜線部の各端から画素電極１９１の左側辺に沿って左側辺と重畳しながら延在し、斜線部と鈍角をなす縦断縦部を含む。
【００５２】
切開部７１〜７４ｂの斜線部には三角形模様の切欠（ｎｏｔｃｈ）が形成されている。このような切欠は、四角形、台形または半円型の形状で構成することができ、外方に膨らんだ形状とすることもでき、または凹む形状とすることもできる。このような切欠は切開部７１〜７４ｂに対応する領域境界に位置する液晶分子３の配列方向を決定する。
切開部７１〜７４ｂの数は設計要素によって変更することができ、遮光部材２２０が切開部７１〜７４ｂと重畳して切開部７１〜７４ｂ付近の光漏れを遮断することができる。
【００５３】
共通電極２７０と遮蔽電極８８に同一の共通電圧が印加されるので、両者には電界がほとんどない。従って、共通電極２７０と遮蔽電極８８の間に位置した液晶分子は初期垂直配向状態をそのまま維持するので、この部分に入射した光は透過できずに遮断される。
共通電極２７０及び蓋膜２５０上には液晶層３を配向する配向膜２１が塗布されている。配向膜２１は水平配向膜であり得る。
【００５４】
表示板１００、２００の外側面には偏光板１２、２２が設けられてており、２つの偏光板１２、２２の透過軸は直交し、このうちの１つの透過軸（または吸収軸）は横方向に設定されている。反射型液晶表示装置の場合には２つの偏光板１２、２２のうちの１つが省略できる。
液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子３１０は電界がない状態でその長軸が２つの表示板の表面に対して垂直をなすように配向されている。
【００５５】
共通電極２７０に共通電圧を印加し、画素電極１９１にデータ電圧を印加すれば、表示板１００、２００の表面にほとんど垂直の電界が生成される。電極１９１、２７０の切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂは、このような電界を歪曲して切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂの辺に対して垂直した水平成分を作りだす。
これによって、電界は表示板１００、２００の表面に垂直な方向に対して傾いた方向を指す。液晶分子は電界に応答してその長軸が電界の方向に垂直をなすように方向を変えようとするが、この時、切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂ及び画素電極１９１の辺付近の電界は液晶分子の長軸方向と並んでおらずに一定の角度をなすので、液晶分子の長軸方向と電界がなす平面上で移動距離が短い方向に液晶分子が回転する。従って、１つの切開部集合９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂと画素電極１９１の辺は、画素電極１９１上に位置した液晶層３部分を液晶分子が傾く方向が異なる複数のドメインに分け、これによって基準視野角が拡大される。
【００５６】
少なくとも１つの切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂは突起や陥没部に代替することができ、切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂの形状及び配置は変更することができる。
以下、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。
再び図１を参照すれば、信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどの提供を受ける。信号制御部６００の入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出する。ここで映像信号の変換は、実験などによって予め決められてルックアップテーブル（図示せず）に記憶されている写像（ｍａｐｐｉｎｇ）を通じて行われるか、または信号制御部６００の演算を通じて行われる。
【００５７】
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、ゲートオン電圧Ｖｏｎの走査開始を指示する走査開始信号ＳＴＶと、ゲートオン電圧Ｖｏｎの出力時期を制御するゲートクロック信号ＣＰＶ、及びゲートオン電圧Ｖｏｎの幅を限定する出力イネーブル信号ＯＥなどを含む。
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、１つの行の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対するデータの伝送を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨと、データ線Ｄ1〜Ｄ2mに該当データ電圧の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ、及びデータクロック信号ＨＣＬＫを含む。データ制御信号ＣＯＮＴ２は、また、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”という）を反転させる反転信号ＲＶＳを含む。
【００５８】
データ駆動部５００は信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって、１つの行の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対する映像データＤＡＴを順に受信してシフトさせ、階調電圧生成部８００からの階調電圧のうちの各映像データＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、映像データＤＡＴを該当アナログデータ電圧に変換した後、これを該当データ線Ｄ1〜Ｄ2mに印加する。
【００５９】
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１によって、ゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線Ｇ1〜Ｇnに順に印加し、このゲート線Ｇ1〜Ｇnに接続されたスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂをターンオンさせ、これによってデータ線Ｄ1〜Ｄ2mに印加されたデータ電圧がターンオンされたスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを通じて該当副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加される。
【００６０】
副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されたデータ電圧と共通電圧Ｖｃｏｍの差は、各液晶キャパシタＣLCa、ＣLCbの充電電圧、つまり、副画素電圧として現れる。液晶分子は副画素電圧の大きさによってその配列を異にし、そのため液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板１００、２００に付着された偏光板１２、２２によって光の透過率変化として現れる。
【００６１】
１つの入力映像データは一対の出力映像データに変換され、これらは一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに互いに異なる透過率を付与する。従って、２つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂは互いに異なるガンマ曲線を示し、１つの画素ＰＸのガンマ曲線はこれらを合成した曲線になる。正面での合成ガンマ曲線は、最も適するように決められた正面での基準ガンマ曲線と一致するようにし、側面での合成ガンマ曲線は、正面での基準ガンマ曲線と最も近くなるようにする。このように映像データを変換することによって側面視認性が向上する。また、前述したように、相対的に高いデータ電圧の印加を受ける第２副画素電極１９１ｂの面積を第１副画素電極１９１ａの面積より小さくすることによって、側面での合成ガンマ曲線の歪曲を小さくすることができる。
【００６２】
１水平周期（または“１Ｈ”）[水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥの一周期]が経過すれば、データ駆動部５００とゲート駆動部４００は次行の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対して同一の動作を繰り返す。このような方式で、１フレームの間に全てのゲート線Ｇ1〜Ｇnに対して順にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して、全ての副画素ＰＸａ、ＰＸｂにデータ電圧を印加する。１フレームが終了すれば次のフレームが開始し、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と反対になるようにデータ駆動部５００に印加される反転信号ＲＶＳの状態が制御される（“フレーム反転”）。
【００６３】
一方、フレーム反転以外にも、データ駆動部５００は１フレーム内で隣接するデータ線Ｄ1〜Ｄ2mを通じて流れるデータ電圧の極性を反転させ、そのためデータ電圧の印加を受けた副画素電圧の極性も変化する。ところが、データ駆動部５００とデータ線Ｄ1〜Ｄ2mの接続関係によってデータ駆動部５００での極性反転パターンと液晶表示板組立体３００の画面に現れる副画素電圧の極性反転パターンが異なる。以下ではデータ駆動部５００における反転を“駆動部反転（ｄｒｉｖｅｒ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）とし、画面に現れる反転を“見掛け反転（ａｐｐａｒｅｎｔ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）”という。また、説明の便宜のために“副画素ＰＸａ、ＰＸｂにおける副画素電圧の極性”を“副画素ＰＸａ、ＰＸｂの極性”、また、“画素ＰＸにおける画素電圧の極性”を“画素ＰＸの極性”と略して表現する。
【００６４】
以下、本実施形態による液晶表示装置における駆動部反転及び見掛け反転について、図８Ａ〜図９を参照してさらに詳細に説明する。
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の一実施形態による液晶表示装置における駆動部反転及び見掛け反転を示した概略図であり、図９は本発明の一実施形態による液晶表示装置の各種信号のタイミング図である。
【００６５】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、データ駆動部５００はデータ駆動ＩＣ５４１で実現されていて、データ駆動ＩＣ５４１の出力端子Ｙ1〜Ｙ2mは各々液晶表示板組立体３００のデータパッド部５０を通じてデータ線Ｄ1〜Ｄ2mに接続されている。
データ駆動ＩＣ５４１は２つの出力端子Ｙ1〜Ｙ2mごとに極性が反転したデータ電圧を送出し、これによって一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されている２つのデータ線（例えば、Ｄ1とＤ2）に流れるデータ電圧の極性は同一であり、１つの画素ＰＸを構成する一対の副画素（ＰＸａ、ＰＸｂ）の極性は同一である。しかし、隣接した２つの画素ＰＸの間に位置する２つのデータ線（例えば、Ｄ2とＤ3）に流れるデータ電圧の極性は互いに反対になって、横に隣接した画素ＰＸの極性は異なる。
【００６６】
図８Ａにおいて、データ駆動ＩＣ５４１は画素行ごとにデータ電圧の極性を反転させ、そのため縦に隣接した画素ＰＸは反対極性となり、結局、画素ＰＸは点反転パターンを有することとなる。
一方、図８Ｂにおいて、データ駆動ＩＣ５４１は１フレームの間に各出力端子Ｙ1〜Ｙ2mに同一極性のデータ電圧を送出し、そのため縦に隣接した画素ＰＸの極性は同一になり、結局、画素ＰＸは列反転パターンを有する。
【００６７】
もし、本実施形態とは異なって、１つのデータ線Ｄ1〜Ｄ2mごとにデータ電圧の極性を反転させ、画素行ごとにデータ電圧の極性を反転させて副画素が点反転パターンを有する場合、画素行別に同一極性が現れることとなる。つまり、この場合、低い階調の映像データを表示すれば、相対的に低いデータ電圧の印加を受ける副画素ＰＸａの極性は画素ＰＸの極性に影響を与えず、相対的に高いデータ電圧の印加を受ける副画素ＰＸｂの極性が画素ＰＸの極性に影響を与える。従って、画素ＰＸの実質的な反転パターンは、副画素ＰＸｂの極性に依存して行反転となる。これと類似するように、１つのデータ線Ｄ1〜Ｄ2mごとにデータ電圧の極性を反転させ、１フレームの間に１つのデータ線に流れるデータ電圧の極性が同一で副画素が列反転パターンを有する場合には、１フレームの間に全ての画素ＰＸの極性は実質的に同一にすることができる。従って、この２つの場合いずれも１つの行または１フレームの画素ＰＸで同一極性が現れるので、フリッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）やクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）が現れやすい。しかし、本実施形態のように、１つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂの極性を同一にすれば、全体画素ＰＸが点反転または列反転パターンを有するようになって、このようなフリッカーやクロストークを防止することができる。
【００６８】
一般に、ゲート信号は１Ｈ内でデータ電圧Ｖｄａｔが印加された後、ゲートオン電圧Ｖｏｎになり、出力イネーブル信号ＯＥがハイレバルになればゲートオフ電圧Ｖｏｆｆになり、隣接したゲートオン電圧Ｖｏｎは重畳しない。
しかし、図８Ｂに示した反転パターンで駆動する場合、１つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性は１フレームの間に同一であるので、隣接するゲート信号を重畳させることができ、そのため図９に示したようにゲート信号Ｖｇ1〜Ｖｇnのゲートオン電圧Ｖｏｎが印加される時間（以下、ゲートオン時間という）を増やすことができる。つまり、該当画素行のゲートオン電圧Ｖｏｎが印加される時点を操り上げて以前画素行の１Ｈ区間と重畳させたり（ΔＴ１）、出力イネーブル信号ＯＥのハイレバルの幅（ΔＴ２）を最大限小さくしたり、出力イネーブル信号ＯＥをなくす。このようにすることでゲートオン時間が十分に増えれば、液晶表示装置が高解像度であるかフレーム周波数が１２０Ｈｚであっても駆動マージンを十分に確保できる。
【００６９】
データ駆動部５００は複数のデータ駆動ＩＣで実現でき、そのような場合にも駆動部反転及び見掛け反転は同一である。
以下、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について、図１０〜図１３Ｂを参照して詳細に説明する。
図１０は本発明の他の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【００７０】
図１０に示したように、本実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３０１及びこれに接続されたゲート駆動部４００とデータ駆動部５０１、データ駆動部５０１に接続された階調電圧生成部８００、及びこれらを制御する信号制御部６００を含む。本実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３０１及びデータ駆動部５０１を除けば図１に示した液晶表示装置と実質的に同一であるので、同一部分については説明を省略し、差が出る部分についてのみ説明する。
【００７１】
液晶表示板組立体３０１は、複数のゲート線Ｇ1〜Ｇn及び複数のデータ線Ｄ1〜Ｄ2mと、これに接続されている複数の画素ＰＸを含む。
データ駆動部５０１は複数の出力端子Ｙ1〜Ｙ2mを有する。データ線Ｄ1、Ｄ4、Ｄ5、Ｄ8、．．．、Ｄ2m-3、Ｄ2mは各々データ駆動部５０１の出力端子Ｙ1、Ｙ4、Ｙ5、Ｙ8、．．．、Ｙ2m-3、Ｙ2mに接続されており、データ線Ｄ2、Ｄ3は交差して各々出力端子Ｙ3、Ｙ2に接続されており、データ線Ｄ6、Ｄ7も交差して各々出力端子Ｙ7、Ｙ6に接続されており、以下、同一に繰り返される。
【００７２】
以下、このような液晶表示板組立体の一例について、図１１及び図１２を参照して詳細に説明する。
図１１は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１２は図１１に示した薄膜トランジスタ表示板のXII-XII線による断面図である。
【００７３】
図１１に示した本実施形態による薄膜トランジスタ表示板は、データ線１７１ａの端部が位置する領域を除けば図４と実質的に同一であるので、同一部分については説明を省略し、差が出る部分についてのみ説明する。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１ａ、１５１ｂ及び島型半導体１５１ｃが形成されている。
【００７４】
半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ上にはシリサイドまたはリンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた複数の線状及び島型抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６５ａ、１６５ｂが形成されている。
抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数対の第１及び第２データ線１７１ａ、１７１ｂ、データ延長線１７１ｃ、及び複数対の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂが形成されている。
【００７５】
第１データ線１７１ａは第１ゲート電極１２４ａに向かって延在した複数のソース電極１７３ａを含み、２つのうちのいずれか１つは外部駆動回路との接続のために幅が拡張されている端部１７９ａを含み、他の１つは他の層との接続のために幅が拡張されている端部１７９ｅを含む。
データ延長線１７１ｃも主に縦方向に延在していて、外部駆動回路及び他の層との接続のために幅が拡張されている端部１７９ｃ、１７９ｄを含む。
【００７６】
データ線１７１ａ、１７１ｂ、データ延長線１７１ｃ、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、及び露出された半導体１５１ａ、１５１ｂ部分の上には、保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０には、データ線１７１ａ、１７１ｂの端部１７９ａ、１７９ｅ、１７９ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部１７７ａ、１７７ｂを各々露出する複数の接触孔１８２ａ、１８７ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂが形成されており、データ延長線１７１ｃの端部１７９ｃ、１７９ｄを各々露出する複数の接触孔１８２ｃ、１８７ｂが形成されている。保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０にはゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１が形成されている。
【００７７】
保護膜１８０上には、第１及び第２副画素電極１９１ａ、１９１ｂを含む複数の画素電極１９１と遮蔽電極８８、複数の接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、及び複数の連結部材８７が形成されている。これらはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電物質や、アルミニウム、銀またはその合金などの反射性金属から形成される。
連結部材８７は接触孔１８７ａ、１８７ｂを通じてデータ線１７１ａとデータ延長線１７１ｃを接続する。従って、データ延長線１７１ｃに印加されたデータ電圧はデータ線１７１ａに伝達される。
【００７８】
本実施形態では、第１データ線１７１ａが連結部材８７を通じて第２データ線１７１ｂを伝って外部駆動回路と接続されることと説明したが、第２データ線１７１ｂが第１データ線１７１ａを介して外部駆動回路と接続されるように構成することもできる。
以下、このような液晶表示装置における駆動部反転及び見掛け反転にについて、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して詳細に説明する。
【００７９】
図１３Ａ及び図１３Ｂは本発明の他の実施形態による液晶表示装置における駆動部反転及び見掛け反転を示した概略図である。
図１３Ａ及び図１３Ｂを参照すれば、データ駆動部５０１はデータ駆動ＩＣ５４２で実現されていて、データ駆動ＩＣ５４２の出力端子Ｙ1〜Ｙ2mは液晶表示板組立体３０１のデータパッド部５１を通じてデータ線Ｄ1〜Ｄ2mに接続されている。前述したように、データ線Ｄ2、Ｄ3、Ｄ6、Ｄ7、．．．、Ｄ2m-2、Ｄ2m-1は交差してデータ駆動ＩＣ５４２の該当出力端子に接続されている。
【００８０】
データ駆動ＩＣ５４２は１つの出力端子Ｙ1〜Ｙ2mごとに極性が反転したデータ電圧を送出し、部分的に交差しているデータ線Ｄ1〜Ｄ2mには２つのデータ線ごとに極性が反転したデータ電圧が流れる。これによって一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されている２つのデータ線（例えば、Ｄ1とＤ2）に流れるデータ電圧の極性は同一であり、１つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂの極性は同一である。しかし、隣接した２つの画素ＰＸの間に位置する２つのデータ線（例えば、Ｄ2とＤ3）に流れるデータ電圧の極性は互いに反対になって、横に隣接した画素ＰＸの極性は異なる。
【００８１】
図１３Ａにおいて、データ駆動ＩＣ５４２は画素行ごとにデータ電圧の極性を反転させ、そのため縦に隣接した画素ＰＸは反対極性を帯びるようになり、結局、画素ＰＸは点反転パターンを有する。
一方、図１３Ｂにおいて、データ駆動ＩＣ５４２は１フレームの間に各出力端子Ｙ1〜Ｙ2mに同一極性のデータ電圧を送出し、そのため縦に隣接した画素ＰＸの極性は同一になり、結局、画素ＰＸは列反転パターンを有する。
【００８２】
このように１つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂの極性を同一にすれば、画素ＰＸが点反転または列反転パターンを有するようになり、フリッカーやクロストークを防止することができる。
また、図１３Ｂに示した反転パターンで駆動する場合、図９に示したようにゲート信号を重畳してゲートオン時間を増やすことができる。
【００８３】
前述した図１〜図９の液晶表示装置に対する多くの特徴が、図１０〜図１３Ｂの液晶表示装置にも適用できる。
以下、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について、図１４〜図１６Ｂを参照して詳細に説明する。
図１４は本発明の他の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【００８４】
図１４に示したように、本実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３０２及びこれに連結されたゲート駆動部４００と一対のデータ駆動部５０２ａ、５０２ｂ、データ駆動部５００ａ、５０２ｂに接続された階調電圧生成部８００、及びこれらを制御する信号制御部６００を含む。本実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３０２及びデータ駆動部５０２ａ、５０２ｂを除けば、図１に示した液晶表示装置と実質的に同一であるので、同一部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８５】
液晶表示板組立体３０２は、複数のゲート線Ｇ1〜Ｇn及び複数のデータ線Ｄ1〜Ｄ2mと、これに接続されている複数の画素ＰＸを含む。
一対のデータ駆動部５０２ａ、５０２ｂは各々液晶表示板組立体３０２の上下に位置し、奇数番目及び偶数番目データ線Ｄ1〜Ｄ2mに各々接続される。
以下、このような液晶表示板組立体の一例について、図１５を参照して説明する。
【００８６】
図１５は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
図１５に示した本実施形態による薄膜トランジスタ表示板は、データ線１７１ｂの端部が位置する領域を除けば、図４と実質的に同一であるので、同一部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８７】
図１５に示したように、第１及び第２データ線１７１ａ、１７１ｂは、他の層または外部駆動回路との接続のために幅が拡張されていて、薄膜トランジスタ表示板の上下両端に各々位置する端部１７９ａ、１７９ｂを含む。
従って、データ線１７１ａ、１７１ｂの端部１７９ａ、１７９ｂを各々露出する接触孔１８２ａ、１８２ｂ、及び接触孔１８２ａ、１８２ｂを通じてデータ線１７１ａ、１７１ｂの端部１７９ａ、１７９ｂと各々接続される接触補助部材８２ａ、８２ｂも、薄膜トランジスタ表示板の上下両端に各々位置する。
【００８８】
以下、このような液晶表示装置における駆動部反転及び見掛け反転にについて、図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して詳細に説明する。
図１６Ａ及び図１６Ｂは本発明の他の実施形態による液晶表示装置における駆動部反転及び見掛け反転を示した概略図である。
図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すれば、一対のデータ駆動部５０２ａ、５０２ｂは上部及び下部データ駆動ＩＣ５４３ａ、５４３ｂで実現されていて、上部データ駆動ＩＣ５４３ａの出力端子Ｙ1〜Ｙmは液晶表示板組立体３０２の上部データパッド部５２ａを通じてデータ線Ｄ1、Ｄ3、Ｄ5、．．．、Ｄ2m-1に接続されており、下部データ駆動ＩＣ５４３ｂの出力端子Ｙ1〜Ｙmは液晶表示板組立体３０２の下部データパッド部５２ｂを通じてデータ線Ｄ2、Ｄ4、Ｄ6、．．．、Ｄ2mに接続されている。
【００８９】
各データ駆動ＩＣ５４３ａ、５４３ｂは、１つの出力端子Ｙ1〜Ｙmごとに極性が反転したデータ電圧を送出し、データ線Ｄ1〜Ｄ2mには２つのデータ線ごとに極性が反転したデータ電圧が流れる。そのため一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されている２つのデータ線（例えば、Ｄ1とＤ2）に流れるデータ電圧の極性は同一であり、１つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂの極性は同一である。しかし、隣接した２つの画素ＰＸの間に位置する２つのデータ線（例えば、Ｄ2とＤ3）に流れるデータ電圧の極性は互いに反対になって、横に隣接した画素ＰＸの極性は異なる。
【００９０】
図１６Ａにおいて、各データ駆動ＩＣ５４３ａ、５４３ｂは画素行ごとにデータ電圧の極性を反転させ、そのため縦に隣接した画素ＰＸは反対極性を帯びるようになり、結局、画素ＰＸは点反転パターンを有する。
一方、図１６Ｂにおいて、各データ駆動ＩＣ５４３ａ、５４３ｂは１フレームの間に各出力端子Ｙ1〜Ｙmに同一極性のデータ電圧を送出し、そのため縦に隣接した画素ＰＸの極性は同一になり、結局、画素ＰＸは列反転パターンを有する。
【００９１】
このように１つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂの極性を同一にすれば、画素ＰＸが点反転または列反転パターンを有するようになって、フリッカーやクロストークを防止することができる。
また、図１６Ｂに示した反転パターンで駆動する場合、図９に示したようにゲート信号を重畳してゲートオン時間を増やすことができる。
【００９２】
前述した図１〜図９の液晶表示装置に対する多くの特徴が、図１４〜図１６Ｂの液晶表示装置にも適用できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、添付した特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による液晶表示装置の１つの画素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１つの副画素に対する等価回路図である。
【図４】本発明の一実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図５】本発明の一実施形態による液晶表示装置の共通電極表示板の配置図である。
【図６】図４の薄膜トランジスタ表示板と図５の共通電極表示板からなる液晶表示板組立体の配置図である。
【図７Ａ】図６に示した液晶表示板組立体のＶＩＩａ−ＶＩＩａ線による断面図である。
【図７Ｂ】図６に示した液晶表示板組立体のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線による断面図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による液晶表示装置における駆動部反転を示した概略図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による液晶表示装置における見掛け反転を示した概略図である。
【図９】本発明の一実施形態による液晶表示装置の各種信号のタイミング図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１２】図１１に示した薄膜トランジスタ表示板のXII-XII線による断面図である。
【図１３Ａ】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における駆動部反転を示した概略図である。
【図１３Ｂ】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における見掛け反転を示した概略図である。
【図１４】本発明の他の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１６Ａ】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における駆動部反転を示した概略図である。
【図１６Ｂ】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における見掛け反転を示した概略図である。
【符号の説明】
【００９４】
３    液晶層
１２、２２    偏光板
２１    配向膜
８１、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ    接触補助部材
８７   連結部材
８８   遮蔽電極
７１、７２、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ、９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ    切開部
９３    間隙
１００    薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０   基板
１２１、１２９   ゲート線
１２４ａ、１２４ｂ   ゲート電極
１３１   維持電極線
１３３ａ、１３３ｂ   維持電極
１４０    ゲート絶縁膜
１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５４ａ、１５４ｂ    半導体
１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ    抵抗性接触部材
１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１７７ａ、１７７ｂ、１７９ａ、１７９ｂ、１７９ｃ、１７９ｄ、１７９ｅ    データ線
１７３ａ、１７３ｂ    ソース電極
１８０   保護膜
１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８５ａ、１８５ｂ、１８７ａ、１８７ｂ   接触孔
１９１   画素電極
１９１ａ、１９１ｂ   副画素電極
２００   共通電極表示板
２２０   遮光部材
２７０   共通電極
２３０   カラーフィルタ
２５０   蓋膜
３００、３０１、３０２    液晶表示板組立体
４００    ゲート駆動部
５００、５０１、５０２ａ、５０２ｂ    データ駆動部
５４１、５４３ａ、５４３ｂ    データ駆動ＩＣ
６００    信号制御部
８００    階調電圧生成部
ＰＸ      画素
ＰＸａ、ＰＸｂ    副画素
Ｄ1〜Ｄm、Ｄ1〜Ｄ2m、ＤＬａ、ＤＬｂ    データ線
Ｇ1〜Ｇn、ＧＬ      ゲート線
Ｙ1〜Ｙ2m       出力端子
Ｑ、Ｑａ、Ｑｂ    スイッチング素子
ＣLC、ＣLCa、ＣLCb   液晶キャパシタ
ＣST、ＣSTa、ＣSTb   ストレージキャパシタ
ＰＥ    副画素電極
ＣＥ    共通電極
ＳＬ    維持電極線
ＣＦ    カラーフィルタ
Ｖｃｏｍ    共通電圧
Ｖｏｎ      ゲートオン電圧
Ｖｏｆｆ    ゲートオフ電圧
ＭＣＬＫ    メインクロック
Ｈｓｙｎｃ     水平同期信号
Ｖｓｙｎｃ     垂直同期信号
Ｒ、Ｇ、Ｂ     入力映像信号
ＤＥ    データイネーブル信号
ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２    制御信号
ＤＡＴ     映像信号
ＳＴＶ     走査開始信号
ＣＰＶ     ゲートクロック信号
ＯＥ       出力イネーブル信号
ＳＴＨ     水平同期開始信号
ＬＯＡＤ   ロード信号
ＨＣＬＫ   データクロック信号
ＲＶＳ     反転信号
Ｖｇ1〜Ｖｇn      ゲート信号
【図１】
2006309239.tif 000003
【図２】
2006309239.tif 000004
【図３】
2006309239.tif 000005
【図４】
2006309239.tif 000006
【図５】
2006309239.tif 000007
【図６】
2006309239.tif 000008
【図７Ａ】
2006309239.tif 000009
【図７Ｂ】
2006309239.tif 000010
【図８Ａ】
2006309239.tif 000011
【図８Ｂ】
2006309239.tif 000012
【図９】
2006309239.tif 000013
【図１０】
2006309239.tif 000014
【図１１】
2006309239.tif 000015
【図１２】
2006309239.tif 000016
【図１３Ａ】
2006309239.tif 000017
【図１３Ｂ】
2006309239.tif 000018
【図１４】
2006309239.tif 000019
【図１５】
2006309239.tif 000020
【図１６Ａ】
2006309239.tif 000021
【図１６Ｂ】
2006309239.tif 000022