(57)【要約】【課題】一つの画素を一対の副画素に分割し、互いに異なる二つのデータ線を備えて、副画素に互いに異なるデータ電圧を印加することによって、広視野角を確保しながらも側面視認性を向上させる。【解決手段】本発明は液晶表示装置に関し、この装置は第１及び第２副画素を有する複数の画素と、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副画素に接続されていて第１データ電圧を伝達する複数の第１データ線と、ゲート線と交差し、第２副画素に接続されていて第２データ電圧を伝達する複数の第２データ線とを有する。この時、第１データ電圧と第２データ電圧の大きさは互いに異なり、一つの映像情報から得られる。【選択図】図１
2006209135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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副画素に接続されていて、第１データ電圧を伝達する複数の第１データ線と、
前記ゲート線と交差し、前記第２副画素に接続されていて、第２データ電圧を伝達する複数の第２データ線と、
を有し、
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧との大きさは互いに異なり、前記第１データ電圧と前記第２データ電圧は一つの映像情報から得られる液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１副画素は、前記ゲート線及び前記第１データ線に接続されている第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に接続されている第１副画素電極とを有し、
前記第２副画素は、前記ゲート線及び前記第２データ線に接続されている第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に接続されている第２副画素電極とを有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１及び第２副画素電極のうちの少なくとも一つは切開部を有する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１及び第２副画素電極と対向する共通電極をさらに有する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記共通電極は切開部または突起を有する、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１及び第２データ線と少なくとも一部分が重畳し、前記第１及び第２データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極をさらに有する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１副画素電極の面積と前記第２副画素電極の面積とは異なる、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１及び第２データ線のうちのいずれか一つは前記第１及び第２副画素電極の間に位置する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記画素の横と縦との比は実質的に１:３である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１副画素の横方向の長さと前記第２副画素の横方向の長さとは異なる、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２副画素電極と各々対向する第１及び第２カラーフィルタをさらに有し、前記第１及び第２カラーフィルタの色は同一である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１データ線と前記第２データ線とは前記画素の両端に各々位置する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２データ電圧の極性は同一である、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２データ電圧の極性は互いに反対である、請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記第１データ線と前記第２データ線とは前記画素のいずれか一方の端に位置する、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２データ電圧の極性は同一である、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第２データ線と前記第２スイッチング素子との間に接続されている接続線をさらに有する、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記接続線は前記ゲート線と同一の金属層で形成されていて、前記第２データ線の一部及び前記第２スイッチング素子の一端と前記第１及び第２副画素電極と同一の金属層で接続されている、請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記映像情報を処理して第１映像信号と第２映像信号を生成する信号制御部と、
前記第１及び第２映像信号に各々対応する前記第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さらに有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
第１方向に延在しているゲート線と、
第２方向に延在していて、互いに分離されている第１及び第２データ線と、
前記ゲート線と前記第１データ線に接続されている第１薄膜トランジスタと、
前記ゲート線と前記第２データ線に接続されている第２薄膜トランジスタと、
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々接続されている第１及び第２表示電極を有する画素電極と、
を有し、
前記第２表示電極の前記第２方向の長さが前記第１表示電極より長く、前記第１表示電極は前記第２表示電極の第２方向の長さ範囲内にある液晶表示装置。
【請求項２１】
前記第１及び第２表示電極は互いに対向する傾いた斜辺を有する、請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
前記第１及び第２表示電極のうちの少なくとも一つは切開部を有する、請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記第１及び第２表示電極と対向する第３表示電極をさらに有する、請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記第３表示電極は切開部または突起を有する、請求項２３に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
前記第１及び第２表示電極は各々前記第１方向に延在した一つの直線を中心に実質的に対称の形状を有する、請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２６】
前記第１データ線と前記第２データ線とは前記第２表示電極の前記第２方向の両辺に各々位置する、請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２７】
前記第１データ線と前記第２データ線とは前記第２表示電極の前記第２方向のいずれか一辺に位置する、請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】
前記第１表示電極の面積は前記第２表示電極の面積と異なる、請求項２０に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】
第１及び第２副画素を有する複数の画素と、
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副画素に接続されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線と、
を有し、
前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の大きさは互いに異なり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は同一であり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの映像情報から得られる液晶表示装置。
【請求項３０】
第１及び第２副画素を有する複数の画素と、
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副画素に接続されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線と、
を有し、
前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の大きさは互いに異なり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は反対であり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの映像情報から得られる液晶表示装置。
【請求項３１】
前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は画素行毎に反転する、請求項２９または３０に記載の液晶表示装置。
【請求項３２】
前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は画素列毎に反転する、請求項２９または３０に記載の液晶表示装置。
【請求項３３】
前記複数のデータ線は前記第１及び第２副画素に各々接続されている第１及び第２データ線を有する、請求項２９または３０に記載の液晶表示装置。
【請求項３４】
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３３に記載の液晶表示装置。
【請求項３５】
前記第１及び第２データ線は前記画素のいずれか一方の端に位置する、請求項３３に記載に液晶表示装置。
【請求項３６】
前記第１及び第２データ線のうちのいずれか一つは前記第１及び第２副画素電極の間に位置する、請求項３３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ表示板及び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一つであって、画素電極及び共通電極など電界生成電極が形成されている二枚の表示板と、その間に挿入されている液晶層とからなり、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では、二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く印加されることによって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ので、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である視野角または階調間輝度反転限界角度を意味する。
【０００４】
垂直配向モード液晶表示装置で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。切開部と突起で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くつかの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。
【０００５】
しかし、垂直配向方式の液晶表示装置においては、前面視認性に比べて側面視認性が落ちる。例えば、切開部が具備された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、極端な場合には高い階調間の輝度差が無くなり、画像が歪んで見える場合も発生する。
【０００６】
このような現象を改善するために、一つの画素を二つの副画素に分割し、二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下降を生じさせて、二つの副画素の電圧を異にすることにより、透過率を異ならせる方法が提示された。
【０００７】
しかし、このような方法によっては二つの副画素の透過率を所望の水準で精度よく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分が異なるようにしなければならないが、これを行えない。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のために透過率が減少する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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薄膜トランジスタ表示板及び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】
【０００９】
このような技術的課題を解決するための本発明の一実施形態による液晶表示装置は、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副画素に接続されていて、第１データ電圧を伝達する複数の第１データ線と、前記ゲート線と交差し、前記第２副画素に接続されていて、第２データ電圧を伝達する複数の第２データ線とを有し、前記第１データ電圧と前記第２データ電圧との大きさは互いに異なり、前記第１データ電圧と前記第２データ電圧は一つの映像情報から得られる。
【００１０】
前記第１副画素は、前記ゲート線及び前記第１データ線に接続されている第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に接続されている第１副画素電極とを有し、前記第２副画素は、前記ゲート線及び前記第２データ線に接続されている第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子に接続されている第２副画素電極とを有してもよい。
【００１１】
前記第１及び第２副画素電極のうちの少なくとも一つは切開部を有してもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、前記第１及び第２副画素電極と対向する共通電極をさらに有してもよい。
【００１３】
前記共通電極は切開部または突起を有してもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、前記第１及び第２データ線と少なくとも一部分が重畳し、前記第１及び第２データ線と電気的に絶縁されている遮蔽電極をさらに有してもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態による液晶表示装置において、前記第１副画素電極の面積と前記第２副画素電極の面積とは異なることが好ましい。
【００１６】
前記第１及び第２データ線のうちのいずれか一つは前記第１及び第２副画素電極の間に位置してもよい。
【００１７】
前記画素の横と縦との比は実質的に１:３であることが好ましい。
【００１８】
前記第１副画素の横方向の長さと前記第２副画素の横方向の長さとは異なることが好ましい。
【００１９】
本発明の一実施形態による液晶表示装置において、前記第１及び第２副画素電極と各々対向する第１及び第２カラーフィルタをさらに有し、前記第１及び第２カラーフィルタの色は同一であることが好ましい。
【００２０】
前記第１データ線と前記第２データ線は前記画素の両端に各々位置してもよい。
【００２１】
前記第１及び第２データ電圧の極性は同一であってもよい。
【００２２】
前記第１及び第２データ電圧の極性は互いに反対であってもよい。
【００２３】
前記第１データ線と前記第２データ線は前記画素のいずれか一方の端に位置してもよい。この時、前記第１及び第２データ電圧の極性は同一であることが好ましい。
【００２４】
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、前記第２データ線と前記第２スイッチング素子との間に接続されている接続線をさらに有してもよい。
【００２５】
前記接続線は前記ゲート線と同一の金属層で形成されていて、前記第２データ線の一部及び前記第２スイッチング素子の一端と前記第１及び第２副画素電極と同一の金属層で接続されていてもよい。
【００２６】
本発明の一実施形態による液晶表示装置は、前記映像情報を処理して第１映像信号と第２映像信号を生成する信号制御部と、前記第１及び第２映像信号に各々対応する前記第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さらに有することが好ましい。
【００２７】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１方向に延在しているゲート線と、第２方向に延在していて、互いに分離されている第１及び第２データ線と、前記ゲート線と前記第１データ線に接続されている第１薄膜トランジスタと、前記ゲート線と前記第２データ線に接続されている第２薄膜トランジスタと、前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々接続されている第１及び第２表示電極を含む画素電極とを有し、前記第２表示電極の前記第２方向の長さが前記第１表示電極より長く、前記第１表示電極は前記第２表示電極の第２方向の長さ範囲内にある。
【００２８】
前記第１及び第２表示電極は互いに対向する傾いた斜辺を有してもよい。
【００２９】
前記第１及び第２表示電極のうちの少なくとも一つは切開部を有することが好ましい。
【００３０】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、前記第１及び第２表示電極と対向する第３表示電極をさらに有してもよい。
【００３１】
前記第３表示電極は切開部または突起を有してもよい。
【００３２】
前記第１及び第２表示電極は各々前記第１方向に延在した一つの直線を中心に実質的に対称の形状を有してもよい。
【００３３】
前記第１データ線と前記第２データ線は前記画素電極の前記第２方向の両辺に各々位置してもよい。
【００３４】
前記第１データ線と前記第２データ線は前記画素電極の前記第２方向のいずれか一辺に位置してもよい。
【００３５】
前記第１表示電極の面積は前記第２表示電極の面積と異なることが好ましい。
【００３６】
本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置は、第１及び第２副画素を有する複数の画素と、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副画素に接続されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線とを有し、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の大きさは互いに異なり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は同一であり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの映像情報から得られる。
【００３７】
本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置は、第１及び第２副画素を有する複数の画素と、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副画素に接続されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線とを有し、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の大きさは互いに異なり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は反対であり、前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの映像情報から得られる。
【００３８】
前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は画素行毎に反転してもよい。
【００３９】
前記第１及び第２副画素に印加されるデータ電圧の極性は画素列毎に反転してもよい。
【００４０】
前記複数のデータ線は前記第１及び第２副画素に各々接続されている第１及び第２データ線を有してもよい。
【００４１】
前記第１及び第２のデータ線は前記画素の両端に各々位置してもよい。
【００４２】
前記第１及び第２データ線は前記画素のいずれか一方の端に位置してもよい。
【００４３】
前記第１及び第２データ線のうちいずれか一つは前記第１及び第２副画素電極の間に位置してもよい。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、一つの画素は一対の副画素に分割されており、各副画素は互いに異なる二つのデータ線に接続されている。これにより、二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、そのために視認性が向上し、開口率が高くなり、透過率が向上する。また、副画素の面積を互いに異ならせることができるので、側面視認性が向上する。さらに、液晶表示装置を入力映像信号の周波数と同一の周波数で駆動することによって、駆動マージンの減少及び充電率の減少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】
【００４５】
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。
【００４６】
図面において、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。反対に、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。
【００４７】
次に、本発明による薄膜トランジスタ表示板及び液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
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一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一つの副画素に対する等価回路図である。
【００４９】
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、並びにこれらを制御する信号制御部６００を有する。
【００５０】
液晶表示板組立体３００は、等価回路から見ると、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とを有する。
表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄ２ｍは、ゲート信号（“走査信号"とも言う）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とを有する。ゲート線Ｇ１〜Ｇｎはほぼ行方向に延在しており、互いにほとんど平行し、データ線Ｄ１〜Ｄ２ｍはほぼ列方向に延在しており、互いにほとんど平行する。一つの画素ＰＸの両側に各々一つのデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍが配置されている。また、表示信号線はゲート線Ｇ１〜Ｇｎとデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍ以外にも、ゲート線Ｇ１〜Ｇｎとほとんど並んで延在した維持電極線を有することができる。
【００５１】
図２に示したように、各画素ＰＸは一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂを有し、副画素ＰＸａ、ＰＸｂは、各々該当ゲート線Ｇｉ及びデータ線Ｄｊ、Ｄｊ+１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ＣＬＣａ、ＣＬＣｂ及びストレージキャパシタＣＳＴａ、ＣＳＴｂを有する。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。図２に示したように、一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂは同一のゲート線Ｇｉに接続されているが、隣接した互いに異なるデータ線Ｄｊ、Ｄｊ+１に各々接続されている。
【００５２】
薄膜トランジスタなどスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂは下部表示板１００に備えられており、三端子素子としてその制御端子及び入力端子はゲート線Ｇ１〜Ｇｎ及びデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍに接続されており、出力端子は液晶キャパシタＣＬＣａ、ＣＬＣｂ及びストレージキャパシタＣＳＴａ、ＣＳＴｂに接続されている。
【００５３】
図３に示したように、副画素ＰＸａの液晶キャパシタＣＬＣａは、下部表示板１００の副画素電極１９０ａと上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９０ａ、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。副画素電極１９０ａはスイッチング素子Ｑａに接続され、共通電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されていて、共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。図３とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、この時には二つの電極１９０ａ、２７０のうちの少なくとも一つが線状または棒状に形成されることができる。
【００５４】
液晶キャパシタＣＬＣａの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣＳＴａは、下部表示板１００に具備された別個の信号線、例えば、維持電極線（図示せず）と副画素電極１９０ａとが絶縁体を介在して重畳して構成され、この別個の信号線には共通電圧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ＣＳＴａは、副画素電極１９０ａ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構成されることができる。
【００５５】
一方、色表示を実現するためには、各画素が原色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの一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原色を表示するように（時間分割）して、これら原色の空間的、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。原色の例としては、赤色、緑色及び青色がある。
【００５６】
図３は、空間分割の一例として、各画素が上部表示板２００の領域に原色のうちの一つを示すカラーフィルタ２３０を備えることを示している。図３とは異なって、カラーフィルタ２３０は下部表示板１００の副画素電極１９０ａの上または下に形成することもできる。
【００５７】
液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００のうちの少なくとも一つの外側面には、光を偏光させる偏光子（図示せず）が付着されている。
【００５８】
再び図１を参考にすれば、階調電圧生成部８００は副画素ＰＸａ、ＰＸｂの透過率と関連した二組の複数の階調電圧を生成する。共通電圧Ｖｃｏｍに対して二組のうちの一組は正の値を有し、他の一組は負の値を有する。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
ゲート駆動部４００またはデータ駆動部５００は、複数の駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されるか、または可撓性印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されることもできる。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が液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。
【００６２】
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。
【００６３】
以下、このような液晶表示装置の構造について、図４乃至図７Ｂを参照して詳細に説明する。
【００６４】
図４は本発明の一実施形態による液晶表示装置用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用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装置の配置図である。図７Ａ及び図７Ｂは各々図６に示した液晶表示装置のＶＩＩａ−ＶＩＩａ´線及びＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ´線による断面図である。
【００６５】
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と、これと対向する共通電極表示板２００と、二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３とを含む。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
ゲート線１２１は主に横方向に延在して互いに分離されており、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を構成する複数の突出部と、他の層または外部装置との接続のための面積が広い端部１２９を有する。
【００６９】
維持電極線１３１は主に横方向に延在しており、維持電極１３３ａ、１３３ｂを構成する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に対して対称であり、維持電極１３３ｂは維持電極線１３１から縦方向に延在して突出しており、これからさらに延在し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などの所定の電圧が印加される。
【００７０】
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）と銀合金など銀系金属、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）などからなってもよい。また、ゲート線１２１と維持電極線１３１は、物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を有する多重膜構造を有してもよい。このうちの一つの導電膜は、ゲート線１２１と維持電極線１３１の信号遅延や電圧降下を減少させるように、低い比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）の金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これとは異なって、他の導電膜は、他の物質、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、タンタルなどからなる。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上部膜、及びアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜がある。また、ゲート線１２１と維持電極線１３１は多様な金属と導電体からなってもよい。
【００７１】
また、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は基板１１０の表面に対して傾いており、その傾斜角は約３０〜８０゜であることが好ましい。
【００７２】
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。
【００７３】
ゲート絶縁膜１４０の上部には、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは略してａ‐Ｓｉと記する）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に向かって延在している。
【００７４】
半導体１５１ａ、１５１ｂの上部には、ケイ化物またはリンなどの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からなる複数の線状及び島型抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ）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。
【００７５】
半導体１５１ａ、１５１ｂと抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂの側面もまた基板１１０の表面に対し傾いており、その傾斜角は３０〜８０゜である。
【００７６】
抵抗接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂ上には、複数のデータ線１７１ａ、１７１ｂと、これから各々分離されている複数のドレイン電極１７５ａ、１７５ｂとが形成されている。
【００７７】
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、各々ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂに向かって延在した複数のソース電極１７３ａ、１７３ｂと、他の層または外部装置との接続のために幅が拡張されている端部１７９ａ、１７９ｂを含む。
【００７８】
ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは主に縦方向に延在しており、維持電極１３３ａ、１３３ｂと重畳する拡張部１７７ａ、１７７ｂを各々有する。ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部１７７ａ、１７７ｂの辺は、維持電極１３３ａ、１３３ｂの辺と実質的に平行する。一つのゲート電極１２４ａ、１２４ｂ、一つのソース電極１７３ａ、１７３ｂ、及び一つのドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、半導体１５４ａ、１５４ｂと共に各々一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑａ、Ｑｂを構成し、薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂのチャネルは、ソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂとの間の半導体１５４ａ、１５４ｂに各々形成される。
【００７９】
データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、クロム、モリブデン系金属、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属からなることが好ましく、耐火性金属などの下部膜（図示せず）と、その上に位置した低抵抗物質の上部膜（図示せず）からなる多層膜構造を有することができる。多層膜構造の例としては、前述したクロムまたはモリブデン下部膜とアルミニウム上部膜の二重膜以外にも、モリブデン膜−アルミニウム膜−モリブデン膜の三重膜がある。この時、すぐ隣接した二つのデータ線１７１ａ、１７１ｂの間の間隔は、製造工程の能力と収率を考慮した最小の間隔を維持して、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。
【００８０】
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゜の角度で各々傾いている。
【００８１】
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との間に、覆われずに露出された部分を有している。
【００８２】
データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと露出された半導体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、窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる無機物、平坦化特性に優れていて感光性を有する有機物、また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などの低誘電率絶縁物質などからなる。また、保護膜１８０は有機膜の優れた特性を生かしながらも露出された半導体１５１ａ、１５１ｂ部分を保護するために、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有してもよい。
【００８３】
保護膜１８０には、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部１７７ａ、１７７ｂとデータ線１７１ａ、１７１ｂの端部１７９ａ、１７９ｂを各々露出する複数の接触孔１８５ａ、１８５ｂ、１８２ａ、１８２ｂが形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共にゲート線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。
【００８４】
保護膜１８０上には、第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂを有する複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８及び複数の接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂが形成されている。画素電極１９０、遮蔽電極８８及び接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電体またはアルミニウムなどの反射性導電体からなる。
【００８５】
第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは各々接触孔１８５ａ、１８５ｂを通じてドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと物理的・電気的に接続されて、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１９０ａ、１９０ｂには一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１９０ａ、１９０ｂの大きさ及び形状を基に設定することが可能である。副画素電極１９０ａ、１９０ｂの面積は互いに異なってもよい。
【００８６】
データ電圧が印加された副画素電極１９０ａ、１９０ｂは、共通電極２７０と共に電場を生成することによって、副画素電極１９０ａ、１９０ｂと共通電極２７０間の液晶層３の液晶分子の配列を決定する。
【００８７】
第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂと共通電極２７０は、キャパシタ（以下、“液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）”と言う）を構成して、薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂがターンオフされ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と並列に接続された他のキャパシタを設け、これをストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）という。ストレージキャパシタは第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂと維持電極線１３１との重畳などで作られ、ストレージキャパシタの静電容量、つまり、維持容量を増やすために、維持電極線１３１に維持電極１３３ａ、１３３ｂを設け、第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂに各々接続されたドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部１７７ａ、１７７ｂを重畳させることによって、端子間の距離を短くし、重畳面積を大きくする。
【００８８】
各画素電極１９０は右側角で面取りされていて、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。
【００８９】
一つの画素電極１９０を構成する一対の第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは間隙９３を置いて互いに噛み合っており、その外側境界はほぼ四角形状である。第１副画素電極１９０ａは回転した等辺台形であって、維持電極１３３ａの付近に位置した左側辺とその向い側の右側辺、及びゲート線１２１とほぼ４５゜をなす上側斜辺と下側斜辺を有する。第２副画素電極１９０ｂは、第１副画素電極１９０ａの斜辺と対向する一対の台形部と、第１副画素電極１９０ａの右側辺と対向する縦部とを有する。したがって、第１副画素電極１９０ａと第２副画素電極１９０ｂ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を有する。以下には、説明の便宜のために間隙９３も切開部と表現する。
【００９０】
画素電極１９０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１９０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す。
【００９１】
上部及び下部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂは、ほぼ画素電極１９０の左側辺から右側辺に斜めに延在しており、画素電極１９０を横方向に二等分する維持電極線１３１を中心に上半分部分と下半分部分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いる。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からなる。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。
【００９２】
したがって、画素電極１９０の上半分部分と下半分部分は、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１９０の横辺と縦辺との長さの比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変わる。
【００９３】
画素電極１９０は隣接するゲート線１２１と重畳して開口率を高めている。
【００９４】
遮蔽電極８８はデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びゲート線１２１に沿って延在しており、データ線１７１ａ、１７１ｂ上部に位置する部分はデータ線１７１ａ、１７１ｂを完全に覆い、ゲート線１２１上部に位置する部分はゲート線１２１の幅より小さい幅を有してゲート線１２１の境界線内に位置する。隣接した二つの画素電極１９０の間に位置する二つのデータ線１７１ａ、１７１ｂは、完全に遮蔽電極８８によって覆われている。しかし、その幅を調節してデータ線１７１ａ、１７１ｂより小さくすることもでき、ゲート線１２１の境界線の外に位置する境界線を有することもできる。遮蔽電極８８には共通電圧が印加され、このために保護膜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に接続されるか、または共通電圧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）に接続されることもできる。この時、開口率の減少が最小になるように、遮蔽電極８８と画素電極１９０との間の距離を最小とすることが好ましい。
【００９５】
このように共通電圧が印加される遮蔽電極８８をデータ線１７１ａ、１７１ｂ上部に配置すれば、遮蔽電極８８が、データ線１７１ａ、１７１ｂと画素電極１９０との間、及びデータ線１７１ａ、１７１ｂと共通電極２７０との間で形成される電界を遮断して、画素電極１９０の電圧歪み、及びデータ線１７１ａ、１７１ｂが伝達するデータ電圧の信号遅延と歪みが減少する。
【００９６】
また、画素電極１９０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１９０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との間の寄生容量が、遮蔽電極８８がない時のデータ線１７１ａ、１７１ｂと共通電極２７０との間の寄生容量に比べて小さい。
【００９７】
それだけでなく、画素電極１９０と遮蔽電極８８が同一層で作られるため、これらの間の距離が一定に維持され、そのためにこれらの間の寄生容量が一定である。
【００９８】
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。
【００９９】
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が延在してこれらと直接接続されることができ、この場合には、接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂがゲート線１２１またはデータ線１７１ａ、１７１ｂとこれら駆動部４００、５００との接続などに使用されることができる。
【０１００】
画素電極１９０、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。
【０１０１】
次に、図５乃至図７Ａを参照して、共通電極表示板２００について説明する。
【０１０２】
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１９０と対向し、画素電極１９０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に対応する部分とからなってもよい。しかし、遮光部材２２０は画素電極１９０と薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂ付近から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。
【０１０３】
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で取り囲まれた領域内にほとんど位置し、画素電極１９０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原色のうちの一つを表示することができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
共通電極２７０は複数組の切開部７１〜７４ｂ集合を有する。
【０１０７】
一組の切開部７１〜７４ｂは、一つの画素電極１９０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を有する。切開部７１〜７４ｂは、隣接した画素電極１９０の切開部９１〜９４ｂの間、及び周縁切開部９４ａ、９４ｂと画素電極１９０の斜辺の間に配置されている。また、各切開部７１〜７４ｂは画素電極１９０の切開部９１〜９４ｂと平行に延在した少なくとも一つの斜線部を有する。
【０１０８】
下部及び上部切開部７３ａ〜７４ｂは、ほぼ画素電極１９０の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と、斜線部の各端から画素電極１９０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。
【０１０９】
中央切開部７１は、ほぼ画素電極１９０の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て画素電極１９０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１９０の左側辺に沿って左側辺と重畳しながら延在して斜線部と鈍角をなす縦断縦部を有する。中央切開部７２は、ほぼ画素電極１９０の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１９０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１９０の左側辺に沿って左側辺と重畳しながら延在して斜線部と鈍角をなす縦断縦部を含む。
【０１１０】
切開部７１〜７４ｂの斜線部には三角形状の切欠（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を有することができ、凸状または凹状になってもよい。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。
【０１１１】
切開部７１〜７４ｂの数は設計要素によって変わることができ、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。
【０１１２】
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。したがって、共通電極２７０と遮蔽電極８８との間に位置した液晶分子は、初期の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されずに遮断される。
【０１１３】
少なくとも一つの切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂは、突起や陥没部で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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
表示板１００、２００の外側面には偏光板１２、２２が備えられており、二つの偏光板１２、２２の透過軸は直交し、このうちの一つの透過軸（または吸収軸）は横方向と並んでいる。反射型液晶表示装置の場合には、二つの偏光板１２、２２のうちの一つが省略できる。
【０１１６】
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二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。
【０１１７】
共通電極２７０に共通電圧を印加し、画素電極１９０にデータ電圧を印加すると、表示板１００、２００の表面にほとんど垂直な電界が生成される。電極１９０、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の辺に対して垂直な水平成分を作り出す。
【０１１８】
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示す。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し、この時、切開部９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂ及び画素電極１９０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。したがって、一つの切開部集合９１〜９４ｂ、７１〜７４ｂと画素電極１９０の辺は、画素電極１９０上に位置した液晶層３の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。
【０１１９】
次に、このような液晶表示装置の動作について詳細に説明する。
【０１２０】
図１に示したように、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、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。
【０１２１】
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の出力を制御する少なくとも一つのクロック信号などを有する。
【０１２２】
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一つの行の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対するデータの伝送を報知する水平同期開始信号ＳＴＨ、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”と言う）を反転させる反転信号ＲＶＳを含んでもよい。
【０１２３】
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、一つの行の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対する映像データＤＡＴを順次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。
【０１２４】
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に順次に印加してこのゲート線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。
【０１２５】
副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されたデータ電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は、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、これによって液晶層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。
【０１２６】
一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。したがって、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂは互いに異なるガンマ曲線を示し、一つの画素ＰＸのガンマ曲線はこれらを合成した曲線になる。
【０１２７】
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]が経過すると、データ駆動部５００とゲート駆動部４００は次の行の副画素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（ｆｒａｍｅ）間に全てのゲート線Ｇ１〜Ｇｎに対し順次にゲートオン電圧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始まり、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されるデータ電圧の極性が先の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”）。この時、１フレーム内においても反転信号ＲＶＳの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わってもよい。（“行反転”、“点反転”）。
【０１２８】
次に、本実施形態による画素電極の極性及び反転形態について、図８Ａ及び図８Ｂを参照して詳細に説明する。
【０１２９】
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の画素電極の極性状態を示した図面である。
【０１３０】
図８Ａに示したように、一つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されている二つのデータ線（例えば、ＤｊとＤｊ＋１）に流れるデータ電圧の極性は同一である。しかし、隣接した二つの画素ＰＸの間に配置されている二つのデータ線（例えば、Ｄｊ＋１とＤｊ＋２）に流れるデータ電圧の極性は互いに反対になって、隣接した画素の極性は変わる。図８Ａでは画素電極１９０の極性が画素毎に反転する点反転で示されているが、２つの画素毎に極性が反転する１＋２反転形態になることもできる。このような反転形態によれば、一つの画素電極１９０を構成する二つの副画素電極１９０ａ、１９０ｂの極性は同一であるので、副画素電極ＰＸａ、ＰＸｂの間の間隙９３から光漏れが発生しない。
【０１３１】
一方、図８Ｂに示したように、一つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されている二つのデータ線（例えば、ＤｊとＤｊ+１）に流れるデータ電圧の極性は互いに異なる。しかし、隣接した二つの画素ＰＸの間に配置されている二つのデータ線（例えば、Ｄｊ+１とＤｊ+２）に流れるデータ電圧の極性は同一である。隣接したデータ線の極性が同一であるので、データ線の負荷が減少してデータ電圧の充電遅延を防止することができ、データ駆動部５００の駆動マージンが増える。
【０１３２】
次に、図９を図２と共に参照して、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。
【０１３３】
図９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。
【０１３４】
図９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、並びに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、図１に示した液晶表示装置とほとんど同一であるため、同一の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。
【０１３５】
液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄ２ｍとこれに接続されている複数の画素ＰＸと有する。表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄ２ｍは、複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｎと複数のデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍと有する。図２に示したように、各画素は一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂを有し、これら副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続される二つのデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍは一つの画素の一側に配置されている。図９には二つのデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍが一つの画素の左側に配置されていることと示したが、右側に配置されていてもよい。
【０１３６】
奇数番目データ線Ｄ２ｊ‐１は副画素ＰＸｂのスイッチング素子Ｑｂに接続されており、偶数番目データ線Ｄ２ｊは副画素ＰＸａのスイッチング素子Ｑａに接続されている。この時、データ線Ｄ２ｊ‐１とデータ線Ｄ２ｊの接続を回避するために、データ線Ｄ２ｊ‐１とスイッチング素子Ｑｂとの間には接続線（図示せず）が接続されている。
【０１３７】
次に、このような液晶表示装置の構造について、図１０乃至図１３を参照して詳細に説明する。
【０１３８】
図１０は本発明の他の実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１１は本発明の他の実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。図１２は図１０の薄膜トランジスタ表示板と図１１の共通電極表示板とで構成された液晶表示装置の配置図であり、図１３は図１２に示した液晶表示装置のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ’線による断面図である。
【０１３９】
図１０乃至図１３に示したように、本実施形態による液晶表示装置の層状構造は図４乃至図７Ｂに示した液晶表示装置の層状構造とほとんど同一であるため、同一の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。
【０１４０】
薄膜トランジスタ表示板１００には、基板１１０上に複数のゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１、複数の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む複数の維持電極線１３１、及び複数の接続橋１２７が形成されている。接続橋１２７はゲート線１２１及び維持電極線１３１と同一物質からなる。
【０１４１】
ゲート線１２１、維持電極線１３１、及び接続橋１２７上に、ゲート絶縁膜１４０、半導体１５１ａ、１５１ｂ、及び抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂが順次に形成されている。
【０１４２】
抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ上には、複数のデータ線１７１ａ、１７１ｂと、これから分離されている複数のソース電極１７３ｂ及び複数のドレイン電極１７５ａ、１７５ｂが形成されている。
【０１４３】
データ線１７１ｂは縦方向に延在しており、互いに分離されている複数の第１及び第２部分１７１ｐ、１７１ｑを有する。データ線１７１ｂの第１及び第２部分１７１ｐ、１７１ｑはその縦断の一部が接続橋１２７の一端と重畳しており、電気的に互いに接続されている。また、ソース電極１７３ｂの一部も接続橋１２７の他端と重畳しており、データ線１７１ｂと電気的に接続されている。
【０１４４】
データ線１７１ａ、１７１ｂ、ソース電極１７３ｂ、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。
【０１４５】
保護膜１８０には複数の接触孔１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂが形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共に複数の接触孔１８１、１８７ａ、１８７ｂが形成されている。
【０１４６】
保護膜１８０上には、複数の副画素電極１９０ａ、１９０ｂ、遮蔽電極８８、複数の接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂ、及び複数の接続部材８７ａ、８７ｂが形成されている。
【０１４７】
接続部材８７ａ、８７ｂは、副画素電極１９０ａ、１９０ｂ、遮蔽電極８８、及び接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂと同一物質からなり、接触孔１８７ａ、１８７ｂを通じてデータ線１７１ｂ、接続橋１２９、及びソース電極１７３ｂを接続する。
【０１４８】
一方、遮蔽電極８８は接続部材８７ａと接触されないようにデータ線１７１ｂ上に凹部を有し、副画素電極１９０ｂは接続部材８７ｂと接触されないように開口部１９７を有している。
【０１４９】
共通電極表示板２００には、基板２１０上に遮光部材２２０及び複数のカラーフィルタ２３０が形成されており、その上に蓋膜２５０が形成されており、蓋膜２５０上に共通電極２７０が形成されている。遮光部材２２０は薄膜トランジスタＱｂを覆う島型遮光部材２２１を有している。
【０１５０】
表示板１００、２００の内側面には配向膜１１、２１が形成されており、外側面には偏光板１２、２２が形成されている。
【０１５１】
次に、このような液晶表示装置の画素電極の極性及び反転形態について、図１４を参照して詳細に説明する。
【０１５２】
図１４は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の画素電極の極性状態を示した図面である。
【０１５３】
図１４に示したように、一つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続されている二つのデータ線（例えば、ＤｊとＤｊ＋１）に流れるデータ電圧の極性は同一である。そして、この二つのデータ線は互いに隣接した二つの画素ＰＸの間に配置されている。したがって、一つの画素電極１９０を構成する二つの副画素電極１９０ａ、１９０ｂの極性は同一であるため、副画素電極ＰＸａ、ＰＸｂの間の間隙９３から光漏れが発生しない。また、隣接したデータ線の極性が同一であるので、データ線の負荷が減少してデータ電圧の充電遅延を防止することができ、データ駆動部５００の駆動マージンが増加する。一方、図１４では画素電極１９０の極性が画素毎に反転する点反転で示されているが、２つの画素毎に極性が反転する１＋２反転形態としてもよい。
【０１５４】
次に、本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置について、図１５を参照して詳細に説明する。
【０１５５】
図１５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。
【０１５６】
図１５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、並びに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図１に示した液晶表示装置とほとんど同一であるため、同一の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。
【０１５７】
液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄ２ｍとこれに接続されている複数の画素ＰＸと有する。表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄ２ｍは、複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｎと複数のデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍを有する。各画素ＰＸは一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含み、これら副画素ＰＸａ、ＰＸｂに接続される二つのデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍは各々副画素ＰＸａ、ＰＸｂの一側に配置されている。図１５には二つのデータ線Ｄ１〜Ｄ２ｍが各々副画素ＰＸａ、ＰＸｂの左側に配置されていることと示したが、右側に配置させることもできる。
【０１５８】
一つの画素ＰＸの横と縦との比は実質的に１:３であり、副画素ＰＸａ、ＰＸｂの大きさが同一の場合、各副画素ＰＸａ、ＰＸｂの横と縦との比は実質的に１:６である。側面視認性を高くするために、必要に応じて副画素ＰＸａ、ＰＸｂの横方向の長さを互いに異ならせることができる。
【０１５９】
次に、このような液晶表示装置の構造について、図１６乃至図１９を参照して詳細に説明する。
【０１６０】
図１６は本発明の他の実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１７は本発明の他の実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。図１８は図１６の薄膜トランジスタ表示板と図１７の共通電極表示板とで構成された液晶表示装置の配置図であり、図１９は図１８に示した液晶表示装置のＸＩＸ−ＸＩＸ’線による断面図である。
【０１６１】
本実施形態の液晶表示装置の一つの画素ＰＸは、実質的にほとんど同一の構造を有する二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂを有する。したがって、以下には一つの副画素ＰＸａの構造についてのみ説明し、他の一つの副画素ＰＸｂの構造については説明を省略する。
【０１６２】
本発明の他の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とこれと対向する共通電極表示板２００、及び二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３からなる。
【０１６３】
まず、図１６、図１８及び図１９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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
ゲート線１２１は、主に横方向に延在していて互いに分離されており、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を構成する複数の突出部と、他の層または外部装置との接続のための面積が広い端部１２９を有する。
【０１６６】
維持電極線１３１は主に横方向に延在しており、維持電極１３３ａを構成する複数の突出部を有する。維持電極１３３ａは長方形であり、維持電極線１３１に対して対称である。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などの所定の電圧が印加される。
【０１６７】
ゲート線１２１と維持電極線１３１は、アルミニウムとアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀と銀合金など銀系金属、銅と銅合金など銅系金属、モリブデンとモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなってもよい。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してもよい。このうちの一つの導電膜は、ゲート線１２１と維持電極線１３１の信号遅延や電圧降下を減少させるように、低い比抵抗の金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これとは異なって、他の導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ及びＩＺＯ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、タンタルなどからなる。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上部膜、及びアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜がある。また、ゲート線１２１と維持電極線１３１は多様な金属と導電体からなってもよい。
【０１６８】
また、ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は基板１１０の表面に対して傾いており、その傾斜角は約３０〜８０゜であることが好ましい。
【０１６９】
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。
【０１７０】
ゲート絶縁膜１４０上部には水素化非晶質シリコンなどからなる複数の島型半導体１５４ａが形成されている。島型半導体１５４ａは主にゲート電極１２４ａの上部に位置する。
【０１７１】
半導体１５４ａの上部には、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島型抵抗性接触部材１６３ａ、１６５ａが形成されている。二つの島型抵抗性接触部材１６３ａ、１６５ａは対をなして半導体１５４ａ上に配置されており、ゲート電極１２４ａを中心に互いに対向する。
【０１７２】
島型の半導体１５４ａと抵抗性接触部材１６３ａ、１６５ａの側面もまた、基板１１０の表面に対して傾いており、その傾斜角は３０〜８０゜であることが好ましい。
【０１７３】
抵抗接触部材１６３ａ、１６５ａ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１ａとこれから分離されている複数のドレイン電極１７５ａとが形成されている。
【０１７４】
データ線１７１ａ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は、ドレイン電極１７５ａに向かって延在した複数のソース電極１７３ａと、他の層または外部装置との接続のために幅が拡張されている端部１７９ａを有する。
【０１７５】
ドレイン電極１７５ａは主に縦方向に延在しており、維持電極１３３ａと重畳する拡張部１７７ａを有する。ドレイン電極１７５ａの拡張部１７７ａの辺は維持電極１３３ａの辺と実質的に平行する。一つのゲート電極１２４ａ、一つのソース電極１７３ａ、及び一つのドレイン電極１７５ａは、半導体１５４ａと共に各々一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑａを構成し、薄膜トランジスタＱａのチャンネルは、ソース電極１７３ａとドレイン電極１７５ａとの間の半導体１５４ａに形成される。
【０１７６】
データ線１７１ａ及びドレイン電極１７５ａは、クロム、モリブデン系金属、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属からなることが好ましく、耐火性金属などの下部膜（図示せず）とその上に位置した低抵抗物質の上部膜（図示せず）とからなる多層膜構造を有してもよい。多層膜構造の例としては、前述したクロム下部膜とアルミニウム上部膜、またはアルミニウム下部膜とモリブデン上部膜の二重膜以外にも、モリブデン膜‐アルミニウム膜‐モリブデン膜の三重膜がある。
【０１７７】
データ線１７１ａ及びドレイン電極１７５ａ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゜の角度で各々傾いている。
【０１７８】
抵抗性接触部材１６３ａ、１６５ａは、その下部の半導体１５４ａと、その上部のデータ線１７１ａ及びドレイン電極１７５ａの間にだけ存在し、接触抵抗を低くする役割を果たす。島型半導体１５４ａは、ソース電極１７３ａとドレイン電極１７５ａの間をはじめとして、データ線１７１ａ及びドレイン電極１７５ａに覆われずに露出された部分を有している。
【０１７９】
データ線１７１ａ及びドレイン電極１７５ａと露出された半導体１５４ａ部分の上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素または酸化ケイ素からなる無機物、平坦化特性に優れていて感光性を有する有機物、またはプラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）によって形成されるａ‐Ｓｉ:Ｃ:Ｏ、ａ‐Ｓｉ:Ｏ:Ｆなどの低誘電率絶縁物質などからなる。しかし、保護膜１８０は有機膜の優れた特性を生かしながらも露出された半導体１５４ａ部分を保護するために、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有してもよい。
【０１８０】
保護膜１８０には、ドレイン電極１７５ａの拡張部１７７ａとデータ線１７１ａの端部１７９ａを各々露出する複数の接触孔１８５ａ、１８２ａが形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共にゲート線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。
【０１８１】
保護膜１８０上には、複数の副画素電極１９０ａ、複数の遮蔽電極８８、及び複数の接触補助部材８１、８２ａが形成されている。副画素電極１９０ａ、遮蔽電極８８、及び接触補助部材８１、８２ａは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電体またはアルミニウムなどの反射性導電体からなる。
【０１８２】
副画素電極１９０ａは、接触孔１８５ａを通じてドレイン電極１７５ａと物理的・電気的に接続され、ドレイン電極１７５ａからデータ電圧の印加を受ける。
【０１８３】
データ電圧が印加された副画素電極１９０ａは共通電極２７０と共に電場を生成することによって、二つの電極１９０ａ、２７０の間の液晶層３の液晶分子の配列を決定する。
【０１８４】
副画素電極１９０ａと共通電極２７０は液晶キャパシタを構成して、薄膜トランジスタＱａがターンオフされ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と並列に接続されたストレージキャパシタを設ける。ストレージキャパシタは副画素電極１９０ａと維持電極線１３１の重畳などで作られ、ストレージキャパシタの静電容量、つまり、維持容量を増やすために、維持電極線１３１に維持電極１３３ａを設け、副画素電極１９０ａに接続されたドレイン電極１７５ａの拡張部１７７ａを重畳させることによって、端子間の距離を短くし、重畳面積を大きくする。
【０１８５】
副画素電極１９０ａはほとんど長方形であるが、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度の角度を構成する。
【０１８６】
副画素電極１９０ａは、複数の中央切開部９１ａ、９２ａ、上部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａ、及び下部切開部９６ａ、９７ａ、９８ａを有し、副画素電極１９０ａはこれら切開部９１ａ〜９８ａによって複数の小領域に分割される。上部及び下部切開部９３ａ〜９５ａ、９６ａ〜９８ａは、副画素電極１９０ａの上半部と下半部に各々位置しており、中央切開部９１、９２は上部切開部９３ａ〜９５ａと下部切開部９６ａ〜９８ａの間に位置する。切開部９１ａ〜９８ａは、副画素電極１９０ａの上半部と下半部を分ける副画素電極１９０ａの中央横線に対してほとんど反転対称をなす。
【０１８７】
上部及び下部切開部９３ａ〜９５ａ、９６ａ〜９８ａはゲート線１２１に対して約４５°をなす。上部切開部９３ａ〜９５ａと下部切開部９６ａ〜９８ａとは直角をなし、上部切開部９３ａ〜９５ａは互いにほとんど並んでおり、下部切開部９６ａ〜９８ａも互いにほとんど並んでいる。
【０１８８】
切開部９５ａ、９８ａは副画素電極１９０ａの右側縦辺の付近から横辺の付近に延在している。切開部９４ａ、９７ａは画素電極１９０の右側辺の付近から副画素電極１９０ａの面取りされていない左側角の付近に延在している。切開部９３ａ、９６ａは副画素電極１９０の上下半部の右側角の付近から副画素電極１９０ａの左側縦辺の付近に延在している。
【０１８９】
中央切開部９２ａは、副画素電極１９０ａの中央横線の付近に沿って延在している横部と、横部から副画素電極１９０ａの左側辺に延在して、各々上部切開部９３ａ〜９５ａ及び下部切開部９６ａ〜９８ａと平行する一対の斜線部とを含む。中央切開部９１ａもまた、副画素電極１９０ａの中央横線に沿って延在しており、副画素電極１９０ａの左側辺にある入口を有している。入口は、上部切開部９３ａ〜９５ａ及び下部切開部９６ａ〜９８ａと各々平行する一対の斜辺を有している。
【０１９０】
したがって、副画素電極１９０ａの上半部は中央切開部９１ａ、９２ａ及び上部切開部９３ａ〜９５ａによって５個の小領域に分割され、下半分部分もまた中央切開部９１ａ、９２ａ及び下部切開部９６ａ‐９８ａによって５個の小領域に分割される。しかし、領域の数または切開部の数は、画素の大きさ、副画素電極１９０ａの横辺と縦辺との長さの比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変えることができる。
【０１９１】
副画素電極１９０ａは、隣接するゲート線１２１と重畳されて開口率を高めている。
【０１９２】
遮蔽電極８８は、データ線１７１ａ及びゲート線１２１に沿って延在しており、データ線１７１ａ上部に位置する部分はデータ線１７１ａを完全に覆い、ゲート線１２１上部に位置する部分はゲート線１２１の幅より小さい幅を有して、ゲート線１２１の境界線内に位置する。また、その幅を調節してデータ線１７１ａより小さくしてもよく、ゲート線１２１の境界線の外に位置する境界線を有してもよい。遮蔽電極８８には共通電圧が印加され、このために保護膜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に接続されるか、または共通電圧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）に接続されてもよい。この時、開口率の減少が最小になるように、遮蔽電極８８と画素電極１９０の間の距離を最小とすることが好ましい。
【０１９３】
このように、共通電圧が印加される遮蔽電極８８をデータ線１７１ａ上部に配置すれば、遮蔽電極８８が、データ線１７１ａと副画素電極１９０ａ、１９０ｂの間、及びデータ線１７１ａと共通電極２７０の間で形成される電界を遮断して、副画素電極１９０ａ、１９０ｂの電圧歪み、及びデータ線１７１ａが伝達するデータ電圧の信号遅延と歪みが減少する。
【０１９４】
また、副画素電極１９０ａ、１９０ｂ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、副画素電極１９０ａ、１９０ｂがデータ線１７１ａ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と共通電極２７０の間の寄生容量に比べて小さい。
【０１９５】
それだけでなく、副画素電極１９０ａ、１９０ｂと遮蔽電極８８が同一層で作られるため、これらの間の距離が一定に維持され、これによってこれらの間の寄生容量が一定である。
【０１９６】
接触補助部材８１、８２ａは、接触孔１８１、１８２ａを通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１ａの端部１７９ａと各々接続される。接触補助部材８１、８２ａは、ゲート線１２１の露出された端部１２９及びデータ線１７１ａの露出された端部１７９ａ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。
【０１９７】
図１５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が延在してこれらと直接接続させることができ、この場合には、接触補助部材８１、８２ａがゲート線１２１またはデータ線１７１ａとこれら駆動部４００、５００との接続などに使用されてもよい。
【０１９８】
副画素電極１９０ａ、接触補助部材８１、８２ａ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は水平配向膜であってもよい。
【０１９９】
次に、図１７乃至図１９を参照して、共通電極表示板２００について説明する。
【０２００】
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１９０と対向し、画素電極１９０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に対応する部分と薄膜トランジスタＱａに対応する部分とからなってもよい。また、遮光部材２２０は副画素電極１９０ａと薄膜トランジスタＱａ付近からの光漏れを遮断するために多様な形状を有してもよい。
【０２０１】
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で取り囲まれた領域内にほとんど位置し、画素電極１９０に沿って縦方向に長く延在してもよい。カラーフィルタ２３０は赤色、緑色及び青色などの原色のうちの一つを表示することが可能である。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
共通電極２７０は複数組の切開部７１ａ〜７４ａ集合を有する。
【０２０５】
一つの切開部７１ａ〜７８ａ集合は一つの副画素電極１９０ａと対向し、複数の中央切開部７１ａ、７２ａと上部及び下部切開部７３ａ〜７５ａ、７６ａ〜７８ａを有する。各切開部７１ａ〜７８ａは、副画素電極１９０ａの隣接切開部９１ａ〜９８ａの間、または切開部９４ａ、９８ａと副画素電極１９０ａの斜辺の間に配置されている。また、各切開部７１ａ〜７８ａは、副画素電極１９０ａの上部切開部９３ａ〜９５ａまたは下部切開部９６ａ〜９８ａと平行に延在した少なくとも一つの斜線部を有し、互いに平行な隣接切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａ、その斜線部及び斜辺、そして副画素電極１９０ａの斜辺の間の距離は全て実質的に同一である。切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａは副画素電極１９０ａの中央横線に対してほぼ反転対称である。
【０２０６】
切開部７４ａ、７５ａ、７７ａ、７８ａは、各々副画素電極１９０ａの右側辺の付近から副画素電極１９０ａの上辺または下辺の付近に延在する斜線部と、斜線部の端から副画素電極１９０ａの辺に沿って副画素電極１９０ａの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有する。切開部７３ａ、７６ａは、各々副画素電極１９０ａの右側辺の付近から副画素電極１９０ａの左側辺の付近に延在する斜線部と、斜線部の端から副画素電極１９０ａの左側及び右側辺に沿って副画素電極１９０ａの左側及び右側辺と重畳しながら延在して斜線部と鈍角をなす一対の縦部を有する。切開部７１ａ、７２ａは、各々副画素電極１９０ａの中央横線に沿って延在した横部、横部から副画素電極１９０ａの左側辺に延在した一対の斜線部、及び斜線部の端から副画素電極１９０ａの左側辺に沿って副画素電極１９０ａの辺と重畳しながら延在して斜線部と鈍角をなす一対の縦部を有する。
【０２０７】
切開部７２ａ、７３ａ、７４ａ、７６ａ、７７ａの斜線部には三角形状の切欠が形成されている。このような切欠は、四角形、台形または半円型の形状を有することができ、凸状または凹状になってもよい。このような切欠は切開部７２ａ、７３ａ、７４ａ、７６ａ、７７ａ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。
【０２０８】
切開部７１ａ〜７８ａの数は設計要素によって変えることができ、遮光部材２２０が切開部７１ａ〜７８ａと重畳して切開部７１ａ〜７８ａ付近の光漏れを遮断することが可能である。
【０２０９】
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。したがって、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の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されずに遮断される。
【０２１０】
少なくとも一つの切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａは、突起や陥没部で代替することができ、切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａの形状及び配置は変更することが可能である。
【０２１１】
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は水平配向膜であってもよい。
【０２１２】
表示板１００、２００の外側面には偏光板１２、２２が備えられており、二つの偏光板１２、２２の透過軸は直交し、このうちの一つの透過軸（または吸収軸）は横方向と並んでいる。反射型液晶表示装置の場合には二つの偏光板１２、２２のうちの一つが省略できる。
【０２１３】
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二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。
【０２１４】
共通電極２７０に共通電圧を印加し、副画素電極１９０ａ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な電界が生成される。電極１９０ａ、２７０の切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａは、このような電界を歪曲して切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａの辺に対して垂直な水平成分を作り出す。
【０２１５】
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示す。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し、この時、切開部９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａ及び副画素電極１９０ａ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。したがって、一つの切開部集合９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａと副画素電極１９０ａの辺は、副画素電極１９０ａ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、そのために基準視野角が拡大される。
【０２１６】
このような本実施形態による液晶表示装置では、一つの画素ＰＸを構成する一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂの間にデータ線１７１ｂが通るように配置することによって、副画素ＰＸａ、ＰＸｂの間の光漏れを防止することができ、二つのデータ線１７１ａ、１７１ｂが分離されているので、データ電圧の信号遅延や歪みも減少する。
【０２１７】
一対の副画素電極１９０ａ、１９０ｂには一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るが、その大きさは副画素電極１９０ａ、１９０ｂの大きさ及び形状によって設定でき、また、その極性は必要に応じて設定できる。副画素電極１９０ａ、１９０ｂの面積は互いに異ってもよい。
【０２１８】
一方、一つの画素を二つの副画素に分割して二つのゲート線及び一つのデータ線に接続させる方式の場合、ゲート信号及びデータ信号を入力映像信号の周波数（例えば、６０Ｈｚ）対比２倍の周波数（１２０Ｈｚ）で駆動しなければならない。したがって、一つの画素行の薄膜トランジスタを駆動できる時間が半分に減って駆動マージンが減少し、充電率が減少し得る。しかし、本発明の実施形態による構造によれば、ゲート信号及びデータ信号を入力映像信号の周波数と同一の周波数６０Ｈｚで駆動できるので、駆動マージン及び充電率が減少することを防止することが可能である。
【０２１９】
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、添付した請求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また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】
【０２２０】
【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一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一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用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用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の共通電極表示板とからなる液晶表示装置の配置図である。
【図７Ａ】図６に示した液晶表示装置のＶＩＩａ−ＶＩＩａ’線による断面図である。
【図７Ｂ】図６に示した液晶表示装置の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の画素電極の極性状態を示した図面である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による液晶表示装置の画素電極の極性状態を示した図面である。
【図９】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１０】本発明の他の実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。
【図１２】図１０の薄膜トランジスタ表示板と図１１の共通電極表示板とからなる液晶表示装置の配置図である。
【図１３】図１２に示した液晶表示装置のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ’線による断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態による液晶表示装置の画素電極の極性状態を示した図面である。
【図１５】本発明の他の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図１６】本発明の他の実施形態による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図１７】本発明の他の実施形態による液晶表示装置用共通電極表示板の配置図である。
【図１８】図１６の薄膜トランジスタ表示板と図１７の共通電極表示板とからなる液晶表示装置の配置図である。
【図１９】図１８に示した液晶表示装置のＸＩＸ−ＸＩＸ’線による断面図である。
【符号の説明】
【０２２１】
３  液晶層
１２、２２  偏光板
１１、２１  配向膜
８８  遮蔽電極
８１、８２ａ  接触補助部材
９１ａ〜９８ａ、７１ａ〜７８ａ  切開部
１００、２００  表示板
１１０  絶縁基板
１２１  ゲート線
１２７  接続橋
１３１  維持電極線
１３３ａ、１３３ｂ  維持電極
１５１ａ、１５１ｂ  半導体
１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂ  抵抗性接触部材
１７１ａ、１７１ｂ  データ線
１７３ａ  ソース電極
１７５ａ  ドレイン電極
１８０  保護膜
１８１、１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂ、１８７ａ、１８７ｂ 接触孔 
１９０ａ、１９０ｂ  副画素電極
２２０  遮光部材
２３０  カラーフィルタ
２５０  蓋膜
２７０  共通電極
３００  液晶表示板組立体
４００、５００  駆動部
６００  信号制御部   
８００  階調電圧生成部
ＰＸａ、ＰＸｂ  副画素
Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄ２ｍ  表示信号線
Ｑａ、Ｑｂ  スイッチング素子 
ＣＬＣａ、ＣＬＣｂ  液晶キャパシタ
ＣＳＴａ、ＣＳＴｂ ストレージキャパシタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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