(57)【要約】【課題】視覚特性に優れた画素配列構造を有する液晶表示装置の提供  【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、順次に配列された赤色画素、青色画素、及び緑色画素、または赤色画素、緑色画素、及び青色画素を含む複数の第１画素行、及び前記第１画素行と交互に配列されていて、順次に配列された赤色画素、青色画素、及び緑色画素、または赤色画素、緑色画素、及び青色画素を含み、前記第１画素行に比べて一つの画素だけ移動した画素配列を有する複数の第２画素行を含む画素配列、横方向に延びていて、前記画素にゲート信号を伝達するゲート線、そして縦方向に延びていて、前記画素にデータ信号を伝達するデータ線を含み、前記各画素は、画素電極及び薄膜トランジスタを含む。
2006511829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次配列された赤色画素・青色画素・緑色画素かまたは赤色画素・緑色画素・青色画素を含む複数の第１画素行と、前記第１画素行と交互に配列されていて、順次に配列された赤色画素・青色画素・緑色画素かまたは赤色画素・緑色画素・青色画素を含み、前記第１画素行に比べて一つの画素だけ移動した画素配列を有する複数の第２画素行と、を含む画素配列と、
横方向に延びていて、前記画素にゲート信号を伝達するゲート線と、
縦方向に延びていて、前記画素にデータ信号を伝達するデータ線と、を含み、
前記各画素は、画素電極及び薄膜トランジスタを含む、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示装置はレンダリング駆動技法で駆動される、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記レンダリングのための画素群は、中心画素及び前記中心画素からの距離による加重値を有する複数の周辺画素を含む、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記中心画素から距離が遠いほど、前記周辺画素の加重値が減少する、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記各データ線は、外部から前記データ信号の伝達を受けるための連結部を含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画素電極と前記ゲート線及び前記データ線との間に形成されており、低誘電率絶縁物質からなる保護膜をさらに含み、
前記保護膜は、前記画素電極と前記薄膜トランジスタとを電気的に連結するための接触孔を有する、請求項１に記載の液晶表示装置
【請求項７】
スイッチング素子を含む複数の画素と、前記スイッチング素子に連結されている複数の信号線とを含む液晶表示装置の駆動方法において、
中心画素及び前記周辺画素の加重値を、中心画素からの距離によって互いに異なるように設定する段階と、
前記加重値によって異なる値を有するデータ電圧を、前記データ線に供給する段階と、
前記スイッチング素子を導通させて、前記データ電圧が画素に印加されるようにする段階と、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記中心画素から距離が遠いほど、前記周辺画素の加重値が増加する、請求項７に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、電場を生成する画素電極及び共通電極などの二つの電界生成電極を有する二つの表示板と、その間に注入されている誘電率異方性液晶層と、を含む。二つの電極間の電圧差が変化すれば二つの電極が生成する電場の強さが変化し、これにより液晶層を通過する光の透過率が変化する。したがって、二つの電極間の電圧差を調節することによって、所望の画像を表示することができる。
【０００３】
このような液晶表示装置は、複数の画素を有し、画素には、画素電極と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色フィルターとがある。各画素は、表示信号線を通じて印加される信号によって駆動されて表示動作を行う。信号線には、走査信号を伝達するゲート線（または走査信号線）及びデータ信号を伝達するデータ線がある。各画素には、一つのゲート線及び一つのデータ線と連結されている薄膜トランジスタが備えられていて、これを通じて画素に形成されている画素電極に伝達される画像信号が制御される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色フィルターの配列方法は多様である。例えば、同一色の色フィルターを画素列単位で配列するストライプ型、列及び行方向に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色フィルターを順次に配列するモザイク型、列方向に画素を交差するようにジグザグ形態に配列して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色フィルターを順次に配列するデルタ型などがある。デルタ型の場合には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の色フィルターを含む三つの単位画素を一つのドットとして画像を表示する時に、画面で円形や対角線を有利に表示する表現能力を有している。
【０００５】
また、“Clair Voyante Laboratories”では、画像を表示する時に有利な高解像度の表現能力を有すると同時に生産費用を最少化することができる、“The PenTile Matrix”（登録商標）という画素配列を提案した。このようなペンタイルマトリックス（PenTile Matrix）の画素配列では、互いに隣接する青色画素は一つのデータ線を通じてデータ信号の伝達を受け、互いに異なるゲート線を通じて印加される信号によって駆動される。このようなペンタイルマトリックスの画素配列を使用すれば、ＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array）級の表示装置を利用してＵＸＧＡ（Ultra Extended Graphics Array）級の解像度を実現することができ、低価格のゲート駆動集積回路の数は増加するが、相対的に高価なデータ駆動集積回路の数を減少させることができるので、表示装置の生産費用を最少化することができる。
このような画素配列を有する液晶表示装置では、解像度を高めるためにレンダリングをする必要があり、レンダリング時に視覚特性が悪くならないように適切なレンダリングの基本単位を選択する必要がある。
【０００６】
したがって、本発明の技術的課題は、視覚特性に優れた画素配列構造を有する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特徴による液晶表示装置は、順次に配列された赤色画素・青色画素・緑色画素かまたは赤色画素・緑色画素・青色画素を含む複数の第１画素行と、前記第１画素行と交互に配列されていて、順次に配列された赤色画素・青色画素・緑色画素かまたは赤色画素・緑色画素・青色画素を含み、前記第１画素行に比べて一つの画素だけ移動した画素配列を有する複数の第２画素行とを含む画素配列と、横方向に延びていて、前記画素にゲート信号を伝達するゲート線と、縦方向に延びていて、前記画素にデータ信号を伝達するデータ線と、を含み、前記各画素は、画素電極及び薄膜トランジスタを含む。
【０００８】
前記液晶表示装置は、好ましくは、中心画素及び前記中心画素からの距離による加重値を有する複数の周辺画素を含む画素群に基づいたレンダリング駆動技法で駆動される。前記中心画素から距離が遠いほど、前記周辺画素の加重値が減少するのが好ましい。
前記各データ線は、外部から前記データ信号の伝達を受けるための連結部を含むことができる。
【０００９】
前記液晶表示装置は、前記画素電極と前記ゲート線及び前記データ線との間に形成されており、低誘電率絶縁物質からなる保護膜をさらに含むことができ、前記保護膜は、前記画素電極と前記薄膜トランジスタとを連結するための接触孔を有する。
スイッチング素子を含む複数の画素と、前記スイッチング素子に連結されている複数の信号線とを含む液晶表示装置の駆動方法であって、中心画素及び前記周辺画素の加重値を前記中心画素からの距離によって互いに異なるように設定する段階と、前記加重値によって異なる値を有するデータ電圧を前記データ線に供給する段階と、前記スイッチング素子を導通させて前記データ電圧が画素に印加されるようにする段階と、を含む。
【００１０】
前記中心画素から距離が遠いほど前記周辺画素の加重値が増加するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ペンタイルマトリックスの画素配列構造により、特定の画素がライン形態に表示される視覚不良が発生するのを防止することができる。
したがって、高解像度の表現能力を有するペンタイルマトリックスの画素配列構造を有する液晶表示装置を提供することができる。
また、レンダリング駆動時にも位相誤差を除去して、表示しようとする階調の画像をより正確に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付した図面を参考にして、本発明の実施例について、本発明が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することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
図面においては、各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。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けた。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意味する。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１３】
それでは、図面を参考にして、本発明の実施例による液晶表示装置及びその駆動方法について説明する。
図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。図２は、本発明の一実施例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１に示したように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、これに連結されたゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結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。
【００１４】
液晶表示板組立体３００は、図２に示したように、構造的に見る時、下部表示板１００、上部表示板２００及びその間に注入されている液晶層３を含む。図１及び図２に示したように、等価回路で見る時、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線（Ｇ1−Ｇn、Ｄ1−Ｄm）と、これに連結されていて、ほぼ行列形態に配列された複数の画素とを含む。
表示信号線（Ｇ1−Ｇn、Ｄ1−Ｄm）は、下部表示板１００に設けられていて、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複数のデータ線（Ｄ1−Ｄm）と、を含む。ゲート線（Ｇ1−Ｇn）は、ほぼ行方向に延びていて、互いにほぼ平行である。データ線（Ｄ1−Ｄm）は、ほぼ列方向に延びていて、互いにほぼ平行である。
【００１５】
各画素は、表示信号線（Ｇ1−Ｇn、Ｄ1−Ｄm）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）と、これに連結された液晶キャパシタ（ＣLC）と、及びストレージキャパシタ（ＣST）と、を含む。ストレージキャパシタ（ＣST）は必要に応じて省略することができる。
スイッチング素子（Ｑ）は、下部表示板１００に設けられ、薄膜トランジスタなどの三端子素子である。スイッチング素子（Ｑ）の制御端子及び入力端子は、各々ゲート線（Ｇ1−Ｇn）及びデータ線（Ｄ1−Ｄm）に連結されており、出力端子は液晶キャパシタ（ＣLC）及びストレージキャパシタ（ＣST）に連結されている。
【００１６】
液晶キャパシタ（ＣLC）は、下部表示板１００の画素電極１９０と、上部表示板２００の共通電極２７０と、二つの電極１９０、２７０間の誘電体としての液晶層３と、を含む。画素電極１９０は、スイッチング素子（Ｑ）に連結されている。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２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に設けられる場合もあり、この時には二つの電極１９０、２７０が全て線状または棒状に形成される。
【００１７】
ストレージキャパシタ（ＣST）は、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、下部表示板１００に設けられた別個の信号線（図示せず）及び画素電極１９０を含む。この信号線は、絶縁体を介在して画素電極１９０に重畳しており、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、画素電極１９０と、前段ゲート線と呼ばれる真上のゲート線とを含んでいてもよい。前段ゲート線は、絶縁体を介在して画素電極１９０と重畳する。
【００１８】
一方、色表示を実現するためには、各画素が色相を表示することができるようにしなければならない。これは、画素電極１９０に対応する領域に、色フィルター２３０を設けることによって可能である。図２で、色フィルター２３０は、上部表示板２００の当該領域に形成されているが、これとは異なって、下部表示板１００の画素電極１９０上または下に色フィルター２３０を形成することもできる。
【００１９】
色フィルター２３０の色相は、光の三原色である赤色、緑色、及び青色のうちのいずれか一つであるのが好ましい。下記では、各画素を、その画素が表示する色相に応じて赤色画素、緑色画素及び青色画素とし、図面符号は各々Ｒ、Ｇ、Ｂを使用する。
液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００の外側面には、ランプ３４１から出る光を偏光させる偏光子（図示せず）が付着されている。
【００２０】
図３Ａに本発明の一実施例による液晶表示装置の画素の空間的な配列が示されている。
図３Ａに示したように、本実施例によれば、実質的に同一な大きさの複数の画素が行列形態に配列されている。
各画素行は、各色相の画素、つまり赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び青色画素（Ｂ）を全て含む。図３Ａの場合には、赤色画素（Ｒ）、青色画素（Ｂ）、緑色画素（Ｇ）の順、または緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）、赤色画素（Ｒ）の順に配列されている。
【００２１】
画素列は、２色の画素列及び単色の画素列を含む。図３Ａでは、２色画素列は赤色画素（Ｒ）及び緑色画素（Ｇ）を、単色画素列は青色画素（Ｂ）を含む。
２色の画素列だけを見ると、隣接した二つの２色画素列で行方向及び列方向に隣接した二つの画素は、互いに異なる色になるので、格子縞状のパターンになる。単色画素列は、２色画素列の間に挿入されている。
【００２２】
図３Ｂは、図３Ａに示した画素配列で、画像の基本単位、つまり一つのドットを構成する一群の画素を示したものである。各群は、６つの画素を含む。単色の画素列中の２つの隣り合う中央の画素と、２色の画素列中の４つの画素である。４つの画素のそれぞれは、前記中央の画素のそれぞれと、列方向に隣り合っている。
図４Ａ及び図５Ａは、本発明の他の実施例による液晶表示装置の画素の空間的な配列を示す。
【００２３】
図４Ａ及び図５Ａに示したように、本実施例によれば、実質的に同一な大きさの複数の画素が、行列形態に配列されている。
各画素行は、各色相の画素、つまり赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）及び青色画素（Ｂ）を全て含む。各画素行での画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の配列順序は、図４Ａの場合には赤色画素（Ｒ）、青色画素（Ｂ）、緑色画素（Ｇ）の順に配列されている。図５Ａの場合には、各画素行での画素は、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）の順に配列されている。隣接する２つの画素行において、同一な色相の画素は、近くに配置されている。奇数行の画素配列及び偶数行の画素配列は、それぞれ同一である。したがって、各画素列は、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）のうちの二つの画素を含む。
【００２４】
図４Ｂ及び図５Ｂは、各々図４Ａ及び図５Ａに示した画素配列で、画像の基本単位、つまり一つのドットを構成する一群の画素を示したものである。２×３の画素行列が一つのドットとなる。図４Ｂの場合には、一つのドットの第１行には赤色画素（Ｒ）、青色画素（Ｂ）、緑色画素（Ｇ）が配列され、第２行には緑色画素（Ｇ）、赤色画素（Ｒ）、青色画素（Ｂ）が配列される。図５Ｂの場合には、一つのドットの第１行には赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、青色画素（Ｂ）が配列され、第２行には青色画素（Ｂ）、赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）が配列される。
【００２５】
このような図４Ａ及び図５Ａの画素配列は、図３Ａに示した画素配列に比べて優れた視覚を与える。図３Ａに示した画素配列構造では、青色画素（Ｂ）を含む画素列だけが棒状になっているが、図４Ａ及び図５Ａに示した画素配列構造ではそのような現象が現れない。
図４Ｂ及び図５Ｂに示したドットは単に例に過ぎず、多様な構造を有することができる。
【００２６】
それでは、本発明の一実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の構造について、図６及び図７を参照して詳細に説明する。
図６は、本発明の一実施例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７は、図６に示した薄膜トランジスタ表示板のVII-VII’線による断面図である。
絶縁基板１１０上には、ゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１が形成されている。ゲート線１２１は、主に横方向に延びていて、各ゲート線１２１の一部は複数のゲート電極 １２３を構成する。また、各ゲート線の他の一部は下方向に突出して、複数の拡張部１２７を構成する。
【００２７】
ゲート線１２１は、比抵抗が低い銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系列金属、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系列金属などからなる導電膜を含む。ゲート線１２１は、このような導電膜に加えて、他の物質、特にＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）との物理的、化学的、電気的接触特性の良いクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びこれらの合金（例えばモリブデンタングステン（ＭｏＷ）合金）などからなる他の導電膜を含む多層膜構造を有することもできる。下部膜及び上部膜の組み合わせの例としては、クロム/アルミニウムネオジム（Ｎｄ）合金を挙げることができる。
【００２８】
ゲート線１２１の側面は傾いており、傾斜角は基板１１０の表面に対して約３０−８０゜の範囲である。
ゲート線１２１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。
ゲート電極１２３上のゲート絶縁膜１４０の上部には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンは略してａ−Ｓｉとする）などからなる複数の島型半導体１５４が形成されている。
【００２９】
半導体１５４の上部には、複数の島型抵抗性接触部材１６３、１６５が対をなして形成されている。島型抵抗性接触部材１６３、１６５は、シリサイドまたは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。
半導体１５４及び抵抗性接触部材１６３、１６５の側面も傾いており、傾斜角は３０−８０゜である。
【００３０】
抵抗性接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、各々複数のデータ線１７１と、複数のドレイン電極１７５と、複数のストレージキャパシタ用導電体１７７と、が形成されている。
データ線１７１は、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差して、データ電圧を伝達する。各データ線１７１からドレイン電極１７５に向かってのびた複数の分枝が、ソース電極１７３を構成する。一対のソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、互いに分離されていて、ゲート電極１２３に対して互いに反対側に位置する。ゲート電極１２３、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５は、半導体１５４と共に薄膜トランジスタ（thin film transistor、ＴＦＴ）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体１５４に形成されている。
【００３１】
ストレージキャパシタ用導電体１７７は、ゲート線１２１の拡張部１２７と重畳している。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７も、比抵抗が低い銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系列金属、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系列金属などからなる導電膜を含む。このような導電膜に加えて、他の物質、特にＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）との物理的、化学的、電気的接触特性の良いクロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びこれらの合金（例えばモリブデンタングステン（ＭｏＷ）合金）などからなる他の導電膜を含む多層膜構造を、データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７が有することもできる。下部膜及び上部膜の組み合わせの例としては、クロム/アルミニウムネオジム（Ｎｄ）合金を挙げることができる。
【００３２】
データ線１２１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７の側面も傾いており、傾斜角は基板１１０の表面に対して約３０−８０゜の範囲である。
抵抗性接触部材１６３、１６５は、その下部の半導体１５４とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５との間にだけ存在して、接触抵抗を低くする役割を果たす。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７と露出された半導体１５４部分との上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などから形成することができる。これとは異なって、保護膜１８０は、有機物及び窒化ケイ素の二重層から形成されていてもよい。
【００３３】
保護膜１８０には、複数の接触孔１８５、１８７、１８９が形成されている。複数の接触孔１８５、１８７、１８９は、ドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７及びデータ線１７１の端部１７９を各々露出する。保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０とには、ゲート線１２１の端部１２５を露出する複数の接触孔１８２が形成されている。
【００３４】
保護膜１８０上には、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材９２、９７が形成されている。
画素電極１９０は、接触孔１８５、１８７を通じ、ドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７と各々物理的・電気的に連結されている。画素電極１９０は、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受けて、導電体１７７にデータ電圧を伝達する。
【００３５】
再び図２を参考にすれば、データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電圧の印加を受ける他の表示板２００の共通電極２７０と共に電場を生成することによって、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層３の液晶分子を再配列させる。
また、前述したように、画素電極１９０及び共通電極２７０は、キャパシタを構成して、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。この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連結された他のキャパシタを形成する。これを“ストレージキャパシタ”という。ストレージキャパシタは、画素電極１９０と、これと隣接するゲート線１２１（これを“前段ゲート線”とする）との重畳などにより形成される。ストレージキャパシタの静電容量、つまり維持容量を増加させるために、ゲート線１２１を拡張した拡張部１２７を形成して重畳面積を大きくするとよい。一方、画素電極１９０に連結されて拡張部１２７と重畳するストレージキャパシタ用導電体１７７を保護膜１８０下に形成し、二端子間の距離を近くする。
【００３６】
画素電極１９０はまた、隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１と重畳して開口率を高めているが、重畳しないこともある。
接触補助部材９２、９７は、接触孔１８２、１８９を通じてゲート線の端部１２５及びデータ線の端部１７９と各々連結される。接触補助部材９２、９７は、ゲート線１２１及びデータ線１７１の各端部１２５、１７９と外部装置との接着性を補完してこれらを保護する役割を果たすものであって必須ではなく、これらの適用有無は選択的である。
【００３７】
本発明の他の実施例によれば、画素電極１９０の材料として透明な導電性ポリマーなどを使用し、反射型液晶表示装置の場合には不透明な反射性金属を使用してもよい。この時、接触補助部材９２、９７は、画素電極１９０と異なる物質、特にＩＴＯまたはＩＺＯから形成されることができる。
次に、本発明の他の実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の構造について、図８及び図９Ａ、図９Ｂを参考にして詳細に説明する。
【００３８】
図８は、本発明の他の実施例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９Ａ及び図９Ｂは、各々図８に示した薄膜トランジスタ基板のIXａ-IXａ’線及びIXｂ-IXｂ’線による断面図である。
図面から分かるように、本実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造は、図６及び図７に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の層状構造とほぼ同一である。つまり、基板１１０上に複数のゲート電極１２３を含む複数のゲート線１２１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０が形成されている。図６及び図７に示した島型半導体１５４に対応する複数の突出部１５４を含む複数の線状半導体１５１が、ゲート絶縁膜１４０上に形成されている。また、図６及び図７に示した島型抵抗性接触部材１６３に対応する複数の突出部１６３を各々含む複数の線状抵抗性接触部材１６１及び複数の島型抵抗性接触部材１６５が、線状半導体１５１上に形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５上には、複数のソース電極１７３を含む複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５、複数のストレージキャパシタ用導電体１７７が形成されていて、その上に保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０及び/またはゲート絶縁膜１４０には、複数の接触孔１８２、１８５、１８７、１８９が形成されており、保護膜１８０上には複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材９２、９７が形成されている。
【００３９】
しかし、図６及び図７に示した薄膜トランジスタ表示板とは異なって、本実施例による薄膜トランジスタ表示板には、ゲート線１２１と電気的に分離された複数の維持電極線１３１が、ゲート線１２１と同一層に設けられている。複数の維持電極線１３１は、ゲート線１２１に拡張部を形成することなく、ストレージキャパシタ用導電体１７７と重畳し、ストレージキャパシタを形成する。維持電極線１３１は、共通電圧などの予め決められた電圧の印加を外部から受ける。画素電極１９０及びゲート線１２１の重畳で発生する維持容量が十分である場合、維持電極線１３１及びストレージキャパシタ用導電体１７７は省略することもできる。
【００４０】
また、線状半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６５と共に、複数の島型半導体１５７及びその下の複数の島型接触部材１６７が、ストレージキャパシタ用導電体１７７とゲート絶縁膜１４０との間に備えられている。
半導体１５１、１５７は、薄膜トランジスタが位置する突出部１５４を除けば、データ線１７１、ドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５、１６７と、実質的に同一な平面形態を有している。具体的には、島型半導体１５７、ストレージキャパシタ用導電体１７７及び島型抵抗性接触部材１６７は、実質的に同一な平面形態を有している。これとは異なって、線状半導体１５１は、データ線１７１、ドレイン電極１７５及びその下部の抵抗性接触部材１６１、１６５下に存在する部分以外にも、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間にこれらで覆われないで露出された部分を有している。
【００４１】
このような画素配列で解像度を高めるためにレンダリングを使用するが、これについて図１０Ａ乃至図１０Ｃを参考にして詳細に説明する。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、本発明の実施例による液晶表示装置のレンダリングの基本単位を示す。図１０Ａに示したレンダリングは、図３Ａに示した画素配列に基づく。図１０Ｂ及び図１０Ｃに示したレンダリングは、図４Ａに示した画素配列に基づく。
【００４２】
図１０Ａに示したレンダリングでは、２色画素列の任意の画素を中心にして、レンダリングをする。画素群は、２色の画素列中の４つの画素（以後、周辺画素という）と、中心画素に隣接する単色画素列中の２つの画素と、を含む。図１０Ａには、赤色画素（Ｒ）と、これに隣接した四つの緑色画素（Ｇ１−Ｇ４）及び二つの青色画素（Ｂ１、Ｂ２）と、がレンダリングの基本単位である場合が示されている。
【００４３】
図１０Ｂ及び図１０Ｃに示したレンダリングでは、赤色画素（Ｒ）を中心にして、その画素に隣接した４つの緑色画素（Ｇ）（以下“周辺画素”とする）及び二つの隣接した青色画素（Ｂ）を一つの単位としたり（図１０Ｂ）、緑色画素（Ｇ）を中心にして、その画素に隣接した４つの赤色画素（Ｒ）（以下“周辺画素”とする）及び二つの隣接した青色画素（Ｂ）を一つの単位として（図１０Ｃ）レンダリングをする。
【００４４】
本発明の一実施例によれば、図１０Ｂ及び図１０ｂＣに示したレンダリングで、中心画素には半分以上の加重値を付与して、周辺画素には全て同一な加重値を付与した。しかし、このようにすると、周辺画素と中心画素との距離がすべて同一でないために位相誤差が発生する。
例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂで、中心画素である赤色画素（Ｒ）とその上側、左側及び下側に位置した緑色画素（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ４）との間の距離（以下、第１距離とする）は、全て同一である。その反面、赤色画素（Ｒ）とその右側に位置した緑色画素（Ｇ３）との間の距離（以下、第２距離という）が、第１距離に比べて長くなる位相誤差が発生する。
【００４５】
図１０Ｃに示したレンダリングでは、緑色画素（Ｇ）とその右側に位置した赤色画素（Ｒ３）との間の第１距離と、緑色画素（Ｇ）とその左側に位置した赤色画素（Ｒ２）との間の第２距離と、が互いに異なる位相誤差が発生する。また、緑色画素（Ｇ）を中心にして対角線方向に位置した二つの赤色画素（Ｒ１、Ｒ４）と緑色画素（Ｇ）との間の距離（第３距離）は互いに同一であるが、第３距離と前記第１及び第２距離とが同一でない上下位相誤差が追加的に発生する。
【００４６】
このような位相誤差を除去するために、レンダリング時に中心画素からの距離によって周辺画素の加重値を異なるようにする。これについて、図１１、図１２Ａ及び図１２Ｂを参考にして詳細に説明する。
図１１は、本発明の一実施例による液晶表示装置のレンダリングで加重値を付与する方法を説明するための図面である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、各々図１０Ｂ及び図１０Ｃに示されたレンダリング例で加重値の付与を説明するための図面である。
【００４７】
図１１に示された例も、図１０Ａに示したレンダリングに基づいたものである。一つのドット（Ｐ）で、緑色画素（Ｇ）から赤色画素（Ｒｃ）までの行方向距離を“Ｄａ”、左右に隣接した画素間の距離を“Ｄｂ”、上下に隣接した画素間の距離を“Ｄｃ”と定義する。
すると、図１０Ｂに示したレンダリング例では、図１２Ａのａ１に示したように、中心である赤色画素（Ｒ）の距離は“０”になり、赤色画素（Ｒｃ）とその左側の緑色画素（Ｇ２）との間の距離は“Ｄｂ”になり、赤色画素（Ｒｃ）とその右側の緑色画素（Ｇ３）との間の距離は“Ｄａ”になり、赤色画素（Ｒｃ）とその上側及び下側の緑色画素（Ｇ１、Ｇ４）との間の距離は“Ｄｃ”になる。
【００４８】
ここで、赤色画素（Ｒ）と緑色画素（Ｇ）とのピッチは“１９０（列方向）×１３７（行方向）”であり、青色画素（Ｂ）のピッチはそれより行方向に少し小さい“１９０（列方向）×１０６（行方向）”であり、一つのドット（Ｐ）の大きさは“３８０（縦）×３８０（横）”であるとする。
そうすると、図１２Ａのａ１に示した例は、図１２Ａのｂ１に示したものと同様である。これを見ると、赤色画素（Ｒ）とその左側の緑色画素（Ｇ２）との間の距離が、赤色画素（Ｒｃ）とその右側の緑色画素（Ｇ３）との間の距離より長いことが分かる。
【００４９】
各画素の加重値は、このような距離を考慮して配分する。例えば、図１２Ａのｃ１に示したように、赤色画素（Ｒ）を中心に３２階調を表示する時、赤色画素（Ｒ）には約０．５の加重値を付与し、周辺の緑色画素には残りの約０．５の加重値を各々の距離によって互いに異なるように配分する。このとき、中心画素からの距離が遠いほど加重値を少なく付与し、相対的に表示率が落ちるのを補償する。
【００５０】
図１２Ａのｃ１に示されているように、赤色画素（Ｒ）から最も近い左側の緑色画素（Ｇ２）には０．１６５の加重値を配分し、その次に近い下側の緑色画素（Ｇ１、Ｇ４）には各々０．１２の加重値を配分し、最も遠い右側の緑色画素には０．０９５の加重値を配分する。
図１０Ｃに示したレンダリングについても、図１２Ｂに示したものと同様に、中心画素からの距離を考慮して周辺画素に加重値を付与する。
【００５１】
再び図１を参考にすれば、階調電圧生成部８００は、画素の透過率に関する二組の複数の階調電圧を生成する。二組のうちの一組は共通電圧（Ｖcom）に対して正の値を有し、他の一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）に連結されて、外部からゲートオン電圧（Ｖon）及びゲートオフ電圧（Ｖoff）からなるゲート信号の印加を受け、ゲート線（Ｇ1−Ｇn）に伝達する。
【００５２】
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ1−Ｄm）に連結されて、階調電圧生成部８００からの階調電圧の中から選択したデータ電圧を、データ線（Ｄ1−Ｄm）に印加する。
それでは、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。
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、ＲＧＢ映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号の提供を受ける。例えば、信号制御部６００は、垂直同期信号（Ｖsync）及び水平同期信号（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は、入力制御信号に基づいてゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成して、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た後で、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００に出力し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び処理した映像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をデータ駆動部５００に出力する。
【００５３】
信号制御部６００の映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）処理にはレンダリングのためのデータ処理を含み、前述したように、レンダリングの基本単位の各中心画素から周辺画素までの距離によって加重値を異なるように設定する。
ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、１フレームの開始を知らせる垂直同期開始信号（ＳＴＶ）、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。
【００５４】
データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、水平周期の開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）、データ線（Ｄ1-Ｄm）に当該データ電圧の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）、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”とする）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）などを含む。
【００５５】
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画素に対応する映像データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を順次に受信して、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（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）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（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を当該データ電圧に変換する。
【００５６】
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）に印加して、このゲート線（Ｇ1-Ｇn）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）をターンオンさせる。
一つのゲート線（Ｇ1-Ｇn）にゲートオン電圧（Ｖon）が印加されて、これに連結された一つの行のスイッチング素子（Ｑ）がターンオンされている間、データ駆動部４００は、各データ電圧を当該データ線（Ｄ1-Ｄm）に供給する。スイッチング素子（Ｑ）がターンオンされている間を、“１Ｈ”または“１水平周期”といい、水平同期信号（Ｈsync）、データイネーブル信号（ＤＥ）、ゲートクロック（ＣＰＶ）の一周期と同一である。データ駆動部４００は、各データ電圧を当該データ線（Ｄ1-Ｄm）に供給する。データ線（Ｄ1-Ｄm）に供給されたデータ電圧は、ターンオンされたスイッチング素子（Ｑ）を通じて当該画素に印加される。
【００５７】
画素に印加されたデータ電圧と共通電圧（Ｖcom）との差は、液晶キャパシタ（ＣLC）の充電電圧、つまり画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによってその配列を異にする。これにより、ランプ３４１から出て液晶層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、偏光子によって光の透過率の変化として現れる。
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）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖon）を印加して、全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終われば次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前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フレーム内でも反転信号（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たり（“ライン反転”）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることがある（“ドット反転”）。
【００５８】
本発明は、請求の範囲を逸脱しない範囲内で様々な変更及び実施が可能である。例えば、前記実施例による液晶表示装置のゲート線、データ線、維持電極線などは二重層に形成されることもできる。
以上で、本発明の好ましい実施例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ず、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様々な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例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３Ａ】本発明の一実施例による液晶表示装置の画素配列を示した図面である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例による液晶表示装置の画素配列を示した図面である。
【図４Ａ】本発明の他の実施例による液晶表示装置の画素配列を示した図面である。
【図４Ｂ】本発明の他の実施例による液晶表示装置の画素配列を示した図面である。
【図５Ａ】本発明の他の実施例による液晶表示装置の画素配列を示した図面である。
【図５Ｂ】本発明の他の実施例による液晶表示装置の画素配列を示した図面である。
【図６】本発明の一実施例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７】図６に示した薄膜トランジスタ表示板のVII-VII’線による断面図である。
【図８】本発明の他の実施例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９Ａ】図８に示した薄膜トランジスタ表示板のXａ-Xａ’線による断面図である。
【図９Ｂ】図８に示した薄膜トランジスタ表示板のXｂ-Xｂ’線による断面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例による液晶表示装置のレンダリングの基本単位を示し、図３Ａに示した画素配列に基づく。
【図１０Ｂ】本発明の実施例による液晶表示装置のレンダリングの基本単位を示し、図４Ａに示した画素配列に基づく。
【図１０Ｃ】本発明の実施例による液晶表示装置のレンダリングの基本単位を示し、図４Ａに示した画素配列に基づく。
【図１１】本発明の一実施例による液晶表示装置のレンダリングで加重値を付与する方法を説明するための図面である。
【図１２Ａ】図１０Ａに示したレンダリング例で加重値の付与を説明するための図面である。
【図１２Ｂ】図１０Ｃに示したレンダリング例で加重値の付与を説明するための図面である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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