(57)【要約】【課題】液晶表示装置に設置されるデータ駆動回路チップの数を減らすことができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明による液晶表示装置においては、絶縁体からなる基板と、前記基板上に形成されている複数のゲート線と、前記ゲート線と交差する複数のデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線にそれぞれゲートとソースが接続されている複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのドレインに接続され、行列状に配列され、前記ゲート線に平行な第１辺及び前記第１辺より長さが短く、前記データ線に平行な第２辺を有する長方形の形状からなる複数の画素電極とを含み、列方向に隣接した画素電極は、互いに異なるデータ線に接続されていることを特徴とする。【選択図】図３
2007079568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体からなる基板と、
前記基板上に形成されている複数のゲート線と、
前記ゲート線と交差する複数のデータ線と、
前記ゲート線及び前記データ線にそれぞれゲートとソースが接続されている複数の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのドレインに接続され、行列状に配列され、前記ゲート線に平行な第１辺及び前記第１辺より長さが短く、前記データ線に平行な第２辺を有する複数の画素電極と、を含み、
列方向に隣接した画素電極は、互いに異なるデータ線に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素電極と少なくとも一部分が重畳することによって前記画素電極との重畳部分にキャパシタが形成される維持電極線を更に含む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】
前記維持電極線は、前記ゲート線に対して垂直に延びてい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４】
前記維持電極線は、前記データ線と同一層に位置することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記維持電極線は、
前記ゲート線と同一層に位置し、隣接した二つのゲート線の間に配置されている第１部分と、
前記ゲート線とは異なる層に位置し、前記ゲート線と交差し、前記第１部分と互いに接続される第２部分とを含むことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２部分は、前記画素電極と同一層に位置することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記維持電極線は、前記ゲート線に隣接し、前記ゲート線と平行に延びた少なくとも一つの枝部を含むことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記画素電極の境界は、前記維持電極線の枝部上に位置することを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記維持電極線は、ゲート線と並んで、前記ゲート線と交互に配置され、前記ゲート線と同一層に位置す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１０】
前記薄膜トランジスタは、前記維持電極線と重畳するドレイン電極を含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記画素電極の境界は、前記維持電極線上に位置することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記画素電極は、前段ゲート線の上層に位置し、かつ前記前段ゲート線と重畳することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記データ線と前記画素電極は異なる層に形成され、かつ、重畳することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記画素電極と前記データ線及び、前記画素電極と前記ゲート線の間に形成されている有機膜を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記薄膜トランジスタは、
前記ゲート線に接続されているゲート電極と、
前記データ線に接続されているソース電極と、
前記画素電極に接続されているドレイン電極と、を含み、
前記ソース電極は前記ドレイン電極に対し左右対称であることを特徴とする請求項１乃至１４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１辺の長さは、前記第２辺の長さの３倍であることを特徴とする請求項１乃至１４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記ゲート線に接続されているゲート駆動部を更に含み、
前記ゲート駆動部は、
前記ゲート線、前記データ線、前記薄膜トランジスタと同一層に位置し、前記ゲート線のうちの一部に接続されている第１ゲート駆動回路と前記ゲート線の他の一部に接続されている第２ゲート駆動回路を含む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１８】
前記第１ゲート駆動回路と前記第２ゲート駆動回路は、前記基板において互いに反対端に位置することを特徴とする請求項１７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、現在最も広く用いられている平板表示装置のうちの一つであって、画素電極と共通電極など電場生成電極が形成されている二枚の表示板とその間に入っている液晶層を含む。液晶表示装置は、電場生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成し、これによって液晶層の各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。
【０００３】
また、液晶表示装置は、各画素電極に接続されているスイッチング素子と、スイッチング素子を制御して画素電極に電圧を印加するためのゲート線とデータ線など複数の信号線を含む。ゲート線は、ゲート駆動回路が生成したゲート信号を伝達し、データ線は、データ駆動回路が生成したデータ電圧を伝達し、スイッチング素子は、ゲート信号によってデータ電圧を画素電極に伝達する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなゲート駆動回路及びデータ駆動回路は、複数の集積回路チップの形態で表示板に直接装着されるか、或いは可撓性回路膜などに装着されて表示板に付着されるが、このような集積回路チップは、液晶表示装置の製造費用の高い比率を占める。特に、データ駆動集積回路チップの場合、ゲート駆動回路チップに比べてその値段が非常に高いために、高解像度、大面積の液晶表示装置の場合、その数を減らす必要がある。ゲート駆動回路の場合、ゲート線、データ線及びスイッチング素子と共に表示板に集積することによってそのコストを下げることができるが、データ駆動回路は、その構造が多少複雑で、且つ表示板に集積しにくいため、一層その数を減らす必要がある。
【０００５】
本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、液晶表示装置に設置されるデータ駆動回路チップの数を減らすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した技術的な課題を達成するために、本発明の実施形態による液晶表示装置は、絶縁体からなる基板と、前記基板上に形成されている複数のゲート線と、前記ゲート線と交差する複数のデータ線と、前記ゲート線及び前記データ線にそれぞれゲートとソースが接続されている複数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのドレインに接続され、行列状に配列され、前記ゲート線に平行な第１辺及び該第１辺より長さが短く、前記データ線に平行な第２辺を有する長方形から成る複数の画素電極を含み、列方向に隣接した画素電極は、互いに異なるデータ線に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
前記画素電極と少なくとも一部分が重畳することによって前記画素電極との重畳部分にキャパシタが形成されることを特徴とする維持電極線を更に含むことを特徴とする。
【０００８】
前記維持電極線は、前記ゲート線と垂直に延びることを特徴とする。
【０００９】
前記維持電極線は、前記データ線と同一層に位置することを特徴とする。
【００１０】
前記維持電極線は、前記ゲート線と同一層に位置し、隣接した二つのゲート線の間に配置されている第１部分と、前記ゲート線とは異なる層に位置し、前記ゲート線と交差し、前記第１部分と互いに接続される第２部分とを含むことを特徴とする。
【００１１】
前記第２部分は、前記画素電極と同一層に位置することを特徴とする。
【００１２】
前記維持電極線は、前記ゲート線に隣接し、前記ゲート線と平行に延びた少なくとも一つの枝部を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記画素電極の境界は、前記維持電極線の枝部上に位置することを特徴とする。
【００１４】
前記維持電極線は、ゲート線と並んで、前記ゲート線と交互に配置され、前記ゲート線と同一層に位置することを特徴とする。
【００１５】
前記薄膜トランジスタは、前記維持電極線と重畳するドレイン電極を含むことを特徴とする。
【００１６】
前記画素電極の境界は、前記維持電極線上に位置することを特徴とする。
【００１７】
前記画素電極は、前段ゲート線の上層に位置し、かつ前記前段ゲート線と重畳することを特徴とする。
【００１８】
前記データ線と前記画素電極は異なる層に形成され、かつ、重畳することを特徴とする。
【００１９】
前記画素電極と前記データ線及び、前記画素電極と前記ゲート線の間に形成されている有機膜を更に含むことを特徴とする。
【００２０】
前記薄膜トランジスタは、前記ゲート線に接続されているゲート電極と、前記データ線に接続されているソース電極と、前記画素電極に接続されているドレイン電極を含み、前記ソース電極は前記ドレイン電極に対し左右対称であることを特徴とする。
【００２１】
前記第１辺の長さは、前記第２辺の長さの３倍であることを特徴とする。
【００２２】
前記ゲート線に接続されているゲート駆動部を更に含み、該ゲート駆動部は、前記ゲート線、前記データ線、前記薄膜トランジスタと同一層に位置し、前記ゲート線のうちの一部に接続されている第１ゲート駆動回路と前記ゲート線の他の一部に接続されている第２ゲート駆動回路を含むことを特徴とする。
【００２３】
前記第１ゲート駆動回路と前記第２ゲート駆動回路は、前記基板において互いに反対端に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、データ線の数を減らすことができ、データ駆動部の数を減らすことができるので、費用を節減する効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
添付した図面を参照し、本発明の実施形態を、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、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００２６】
図面は、各種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ている。明細書の全体を通して類似した部分については同一な参照符号を付けている。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”ある場合に限らず、その中間に更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、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００２７】
以下、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係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係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。
【００２９】
図１及び図２に示したように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、液晶表示板組立体（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐａｎｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００とこれに接続された一対のゲート駆動部４００ａ、４００ｂ及びデータ駆動部５００と、該データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部８００と、これらを制御する信号制御部６００とを含む。
【００３０】
液晶表示板組立体３００は、等価回路から見る時、複数の表示信号線とこれに接続されており、ほぼ行列状に配列された複数の画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）を含む。一方、図２に示したように、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及び共通電極表示板２００とその間に入っている液晶層３を含む。
【００３１】
信号線（Ｇ１-Ｇｎ、Ｄ１-Ｄｍ）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）とデータ信号を伝送する複数のデータ線（Ｄ１-Ｄｍ）を含む。前記ゲート線（Ｇ１-Ｇｎ）は、ほぼ行方向に延びて互いにほぼ平行であり、前記データ線（Ｄ１-Ｄｍ）は、ほぼ列方向に延びて互いにほぼ平行である。
【００３２】
各画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）は、行方向に長い構造を有し、例えば、ゲート線（ＧＬ）とデータ線（ＤＬ）に接続された画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）は、前記信号線（ＧＬ、ＤＬ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）とこれに接続された液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を含む。該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。
【００３３】
スイッチング素子（Ｑ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は、ゲート線（ＧＬ）に接続されており、入力端子は、データ線（ＤＬ）に接続されており、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）に接続されている。図１に示したように、各画素列は、二つのデータ線に隣接し、その画素列内の各画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）は、これら二つのデータ線に交互に接続されている。言い換えれば、各画素列で隣接した画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）のスイッチング素子（Ｑ）は、交互に異なるデータ線（Ｄ１-Ｄ２）に接続されている。
【００３４】
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１と共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子（Ｑ）に接続され、共通電極２７０は共通電極表示板２００の全面に形成され、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される。図２とは異なり、共通電極２７０が薄膜トランジスタ表示板１００に備えられる場合もあり、この時には、二つの電極１９１、２７０のうちの少なくとも一つが線状又は棒状に形成されることができる。
【００３５】
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の補助的な役割を持つストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に備えられた別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１が絶縁体を介して重畳して成り、この別個の信号線には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの定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１９１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成ることができる。
【００３６】
一方、色の表示を実現するためには、各画素（ＰＸ１-ＰＸ３）が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示するか（空間分割）、或いは各画素（ＰＸ１-ＰＸ３）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）して、これら基本色の空間的、時間的な作用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、青色などの三原色がある。図２は、空間分割の一例として各画素（ＰＸ１-ＰＸ３）が画素電極１９１に対応する共通電極表示板２００の領域に基本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２とは異なって、カラーフィルタ２３０は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１上又は下に形成することもできる。行方向に隣接した画素（ＰＸ１-ＰＸ３）のカラーフィルタ２３０は、互いに接続されて行方向に長く延び、列方向には、互いに異なる色を示すカラーフィルタ２３０が交互に配置されている。
【００３７】
以下、各カラーフィルタ２３０が赤色、緑色、青色のうちの何れか一つを示すと仮定し、赤色カラーフィルタ２３０を備えた画素を赤色画素、緑色カラーフィルタ２３０を備えた画素を緑色画素、青色カラーフィルタ２３０を備えた画素を青色画素と言う。赤色画素、青色画素、緑色画素は、列方向に順に交互に配列されている。
【００３８】
このように三原色の画素（ＰＸ１-ＰＸ３）は、映像表示の基本単位である一つのドット（ＤＴ）を構成する。
【００３９】
また、図１に示したように、前記ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、信号線（Ｇ１-Ｇｎ、Ｄ１-Ｄｍ）及び薄膜トランジスタスイッチング素子（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積され、液晶表示板組立体３００の左側と右側にそれぞれ位置している。ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、それぞれ奇数番目のゲート線と偶数番目のゲート線に交互に接続されており、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）との組み合わせから成るゲート信号をゲート線（Ｇ１-Ｇｎ）に印加する。しかし、前記ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、組立体３００のいずれか一方にのみ備えられることもできる。また、前記ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、集積回路チップの形態に組立体３００上に直接装着されるか、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）の形態に液晶表示板組立体３００に付着されるか、或いは別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）（図示せず）上に装着されることもできる。
【００４０】
液晶表示板組立体３００の外側面には、光を偏光させる少なくとも一つの偏光子（図示せず）が付着されている。
【００４１】
階調電圧生成部８００は、画素（ＰＸ）の透過率に関連する二つの階調電圧集合（又は基準階調電圧集合）を生成する。二つのうちの一つは、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有し、もう一つは、負の値を有する。
【００４２】
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ１-Ｄｍ）に接続されており、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択してこれをデータ信号としてデータ線（Ｄ１-Ｄｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部８００が全ての階調に対する電圧を全て提供するのではなく、決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合には、データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して全体の階調に対する階調電圧を生成し、その中からデータ信号を選択する。データ駆動部５００は、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、或いは可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態に液晶表示板組立体３００に付着されるか、或いは別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着されることができる。しかし、信号線（Ｇ１-Ｇｎ、Ｄ１-Ｄｍ）及び薄膜トランジスタスイッチング素子（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。
【００４３】
信号制御部６００は、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂ及びデータ駆動部５００などを制御する。
【００４４】
以下、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。
【００４５】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御部（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を受信する。入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含み、輝度は、決められた数、例えば、１０２４（=２１０）、２５６（=２８）又は６４（=２６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。入力制御信号の例としては、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）などがある。
【００４６】
信号制御部６００は、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）などを生成した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００ａ、４００ｂに送信し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理した映像信号（ＤＡＴ）を前記データ駆動部５００に送信する。信号制御部６００のこのような映像信号処理には、図１に示した画素の配置によって入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を再配列する動作が含まれる。
【００４７】
ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、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）の出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号を含む。また、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）を更に含むことができる。
【００４８】
データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一行の画素に対するデジタル映像信号（ＤＡＴ）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）とデータ線（Ｄ１-Ｄｍ）にアナログデータ信号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。また、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するアナログデータ信号の電圧極性（以下、“共通電圧に対するデータ信号の電圧極性”を略して“データ信号の極性”と言う）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）を更に含むことができる。
【００４９】
信号制御部６００からのデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）に従って、データ駆動部５００は、一行の画素に対するデジタル映像信号（ＤＡＴ）を受信し、各デジタル映像信号（ＤＡＴ）に対応する階調電圧を選択することによってデジタル映像信号（ＤＡＴ）をアナログデータ信号に変換した後、これを該当するデータ線（Ｄ１-Ｄｍ）に印加する。
【００５０】
ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、信号制御部６００からのゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）に従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）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）を導通させる。すると、前記データ線（Ｄ１-Ｄｍ）に印加されたデータ信号が導通したスイッチング素子（Ｑ）を介して該当する画素（ＰＸ）に印加される。
【００５１】
画素（ＰＸ）に印加されたデータ信号の電圧と共通電圧（Ｖｃｏｍ）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が異なり、そのために前記液晶層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、表示板組立体３００に付着された偏光子によって光の透過率の変化として現れて、これによって画素（ＰＸ）は、映像信号（ＤＡＴ）の階調が示す輝度を表示する。
【００５２】
１水平周期（１Ｈとも言い、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びデータイネーブル信号ＤＥの一周期と同一である）を単位としてこのような過程を繰り返すことによって、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（ＰＸ）にデータ信号を印加して一つのフレーム（ｆｒａｍｅ）の映像を表示する。
【００５３】
一つのフレームが終了すると、次のフレームが開始され、各画素（ＰＸ）に印加されるデータ信号の極性が以前のフレームにおける極性と逆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、一つの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信号の極性が変わるか（例:行反転、ドット反転）、或いは一つの画素行に印加されるデータ信号の極性も互いに異なることができる（例:列反転、ドット反転）。
【００５４】
図１に示したように、各画素列で隣接した画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）が相互に反対側のデータ線に接続されている場合であって、データ駆動部５００が列反転の形態に隣接したデータ線に極性が逆であるデータ電圧を印加する場合は、一つのフレームの間に極性を変えないときは、行方向と列方向に互いに隣接した画素（ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３）の画素電圧の極性が逆になる。つまり、画面に示される見掛け反転の形態がドット反転になる。
【００５５】
以下、このような液晶表示板組立体３００について図３乃至図５を参照して詳細に説明する。
【００５６】
図３は、本発明の一実施形態に係る液晶表示板組立体の配置図であり、図４及び図５は、それぞれ図３に示した液晶表示板組立体のＩＶ-ＩＶ及びＶ-Ｖ線断面図である。
【００５７】
図３乃至図５に示したように、本発明の一実施形態に係る液晶表示板組立体は、薄膜トランジスタ表示板１００と、共通電極表示板２００と、これら二つの表示板１００、２００の間に入っている液晶層３とを含む。
【００５８】
まず、前記薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
【００５９】
透明なガラス又はプラスチックなどから形成された絶縁基板１１０上に複数のゲート線１２１が形成されている。
【００６０】
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向に延びている。前記各ゲート線１２１は、上に又は下に突出した複数のゲート電極１２４と他の層又は外部の駆動回路との接続のための広い端部１２９を含む。
【００６１】
ゲート線１２１は、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の金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系の金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系の金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系の金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などから形成されることができる。しかし、これらは、物理的な性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの一つの導電膜は、信号の遅延や電圧の降下を低下し得るように比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）が低い金属、例えば、アルミニウム系の金属、銀系の金属、銅系の金属などから形成される。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）との物理的、化学的、電気的な接触特性に優れた物質、例えば、モリブデン系の金属、クロム、タンタル、チタニウムなどから形成される。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、前記ゲート線１２１は、その他にも多様な金属又は導電体から形成されることができる。
【００６２】
ゲート線１２１の側面は、前記基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は、約３０゜乃至約８０゜であることが好ましい。
【００６３】
ゲート線１２１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）又は酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などから形成されたゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００６４】
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、ａ-Ｓｉと略称する）又は多結晶シリコンなどから形成された複数の島状半導体１５４が形成されている。半導体１５４は、前記ゲート電極１２４上に位置する。
【００６５】
半導体１５４上には、複数の島状オーミック接触部材（ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ）１６３、１６５が形成されている。これらオーミック接触部材１６３、１６５は、リンなどのｎ型不純物が高濃度で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形成されるか、或いはシリサイドから形成されることができる。前記オーミック接触部材１６３、１６５は、対を成して半導体１５４上に形成されている。
【００６６】
半導体１５４とオーミック接触部材１６３、１６５の側面も基板１１０面に対して傾斜しており、傾斜角は、３０゜乃至８０゜程度である。
【００６７】
オーミック接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
【００６８】
データ線１７１は、データ信号を伝送し、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差する。前各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延びた複数のソース電極１７３と他の層又は外部駆動回路との接続のために、面積が広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、前記基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されるか、或いは基板１１０上に直接装着されるか、或いは基板１１０に集積されることができる。データ駆動回路が前記基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１が延長されてこれに直接接続されることができる。
【００６９】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されており、ゲート電極１２４を中心に前記ソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、面積の広い一方の端部と棒状である他方の端部を含み、棒状の端部は、Ｕ字状に曲がった前記ソース電極１７３により一部が囲まれている。ソース電極１７３はドレイン電極１７５に対し、ほぼ左右対称である。
【００７０】
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の半導体１５４に形成される。
【００７１】
維持電極線１３１は、共通電圧などの所定の電圧が印加され、データ線１７１にほぼ平行に延びた幹線とこれから分かれた複数の維持電極１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄを含む。これら維持電極１３３ａ-ｄは、ゲート線１２１に近接し、かつ平行に幹線から両側にゲート線１２１と平行に延びる。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は、多様に変更されることができる。
【００７２】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持電極線１３１は、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなどの高融点金属（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  ｍｅｔａｌ）又はこれらの合金から形成されることが好ましく、高融点金属膜（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、クロム又はモリブデン（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）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属又は導電体から形成されることができる。
【００７３】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び維持電極線１３１も、その側面が前記基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の傾斜角で傾斜されていることが好ましい。
【００７４】
オーミック接触部材１６３、１６５は、その下に半導体１５４を有し、かつ、その上にソース電極１７３、データ線１７１ドレイン電極１７５を有し、前記半導体１５４と前記ソース電極１７３及び前記ドレイン電極１７５との間の接触抵抗を小さくする。半導体１５４には、ソース電極１７３とドレイン電極１７５の間において露出する部分と、データ線１７１又はドレイン電極１７５で覆われずに露出する部分がある。
【００７５】
ソース電極１７３、データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出した半導体１５４部分上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、窒化ケイ素と酸化ケイ素などの無機絶縁物から形成される。しかし、保護膜１８０は、有機絶縁物から形成されることができ、表面が平坦化されることができる。有機絶縁物の場合、感光性を有することができて、その比誘電率は、約４．０以下であることが好ましい。また、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前記半導体１５４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との二重膜構造を有することもできる。
【００７６】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５をそれぞれ露出する複数のコンタクトホール１８２、１８５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を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
【００７７】
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１、複数の接続部材８１及び複数の接触補助部材８２が形成されている。これらは、ＩＴＯ又はＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロム、又はその合金などの反射性金属から形成されることができる。
【００７８】
各画素電極１９１は、ゲート線１２１又はデータ線１７１とほぼ平行な四つの辺を有する。このうち、ゲート線１２１と平行な二つの横辺（１９１ｌ）は、データ線１７１と平行な二つの縦辺（１９１ｓ）の長さより長く、ほぼ３倍である。したがって、横辺が縦辺より小さい場合に比べて各行に位置する画素電極１９１の数が少なく、その代わりに各列に位置する画素電極１９１の数が多い。したがって、データ線１７１の全体の数が減少するから、データ駆動部５００用集積回路チップの数を減らして材料費を節減することができる。勿論、ゲート線１２１の数がその分だけ増加するが、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂは、ゲート線１２１、データ線１７１、薄膜トランジスタなどと共に組立体３００に集積することができるから、ゲート線１２１の数の増加が別に問題にならない。また、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂが集積回路チップの形態に装着されても、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂ用集積回路チップの価額が相対的に安いために、データ駆動部５００用集積回路チップの数を減らすことが更に有利である。
【００７９】
画素電極１９１は、コンタクトホール１８５を介してドレイン電極１７５と物理的、電気的に接続されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧が印加される。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧が印加される共通電極表示板２００の共通電極２７０との間に電場を生成することによって、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３の液晶分子の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層３を通過する光の偏光が変わる。画素電極１９１と共通電極２７０は、液晶キャパシタを成し、薄膜トランジスタが導通された後に、非導通となった後も導通時に印加された電圧を維持する。
【００８０】
画素電極１９１は、維持電極１３３ａ-ｄをはじめとして維持電極線１３１と重畳して液晶キャパシタの電圧維持能力を強化するストレージキャパシタを構成する。詳細に説明すると、まず、維持電極線１３１の幹線は、画素電極１９１の中央を縦に横切って、画素電極１９１の上下の境界は、幹線から左右に延長された維持電極１３３ａ-ｄ上に位置する。このように維持電極線１３１を配置すると、ゲート線１２１と画素電極１９１の間に形成される電磁気の干渉が維持電極１３３ａ-ｄによって遮断されて、画素電極１９１の電圧が安定的に維持されることができる。また、このような構造は、画素電極１９１の左右境界の付近に維持電極１３３ａ-ｄを配置する構造に比べて縦方向の導線が減るために、画素が占める横方向の幅を減らすことができ、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂを集積するための空間を十分に確保することができる。維持電極１３３ａ-ｄは、画素電極１９１の間の光の漏洩を遮断する役割も持つ。維持電極線１３１の幹線が画素電極１９１の中央に配置されることによって生じる段差は、維持電極線１３１の側面傾斜を緩慢にすることで補完することができる。
【００８１】
接触補助部材８２は、コンタクトホール１８２を介してデータ線１７１の端部１７９に接続される。接触補助部材８２は、データ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
【００８２】
接続部材８１は、コンタクトホール１８１を介してゲート線１２１の端部１２９に接続される。接続部材８１は、ゲート線１２１の端部１２９とゲート駆動部４００ａ、４００ｂとを接続する。これらゲート駆動部４００ａ、４００ｂが集積回路チップの形態である場合、接続部材８１は、接触補助部材８２と類似する形状及び機能を有することができる。
【００８３】
以下、共通電極表示板２００について説明する。
【００８４】
透明なガラス又はプラスチックなどから形成された絶縁基板２１０上に遮光部材２２０が形成されている。該遮光部材２２０は、ブラックマトリックスとも言い、光の漏洩を防ぐ。
【００８５】
また、基板２１０及び遮光部材２２０上には、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で囲まれた領域内にほとんど存在し、画素電極１９１行に沿って長く延びることができる。各カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色及び青色の三原色などの基本色のうちの一つを表示することができる。
【００８６】
カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には、オーバーコート膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。オーバーコート膜２５０は、有機絶縁物から形成されることができて、カラーフィルタ２３０が露出することを防止し、平坦面を提供する。このオーバーコート膜２５０は、省略することができる。
【００８７】
表示板１００、２００の内側面には、配向膜１１、２１が塗布されており、これらは、垂直配向であり得る。表示板１００、２００の外側面には、偏光子１２、２２が備えられているが、二つの偏光子の偏光軸は、平行又は直交することができる。反射型液晶表示装置の場合には、二つの偏光子のうちの一つが省略されることができる。
【００８８】
本実施形態による液晶表示装置は、液晶層３の遅延を補償するための位相遅延膜（図示せず）を更に含むことができる。また、液晶表示装置は、偏光子１２、２２、位相遅延膜、表示板１００、２００及び液晶層３に光を供給する照明部（ｂａｃｋ  ｌｉｇｈｔ  ｕｎｉｔ）（図示せず）を含むことができる。
【００８９】
液晶層３は、正又は負の誘電率異方性を有し、液晶層３の液晶分子３１は、電場のない状態でその長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対してほぼ平行又は垂直を成すように配向されている。
【００９０】
以下、図６及び図７を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。
【００９１】
図６は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置を示した配置図であり、図７は、図６に示した液晶表示装置のＶＩＩ-ＶＩＩ線断面図である。
【００９２】
図６及び図７に示したように、本実施形態による液晶表示装置は、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と、これらの間に入っている液晶層３及び前記二つの表示板１００、２００の外側面に付着されている偏光子１１、２１とを含む。
【００９３】
薄膜トランジスタ表示板１００について説明すると、基板１１０上に複数のゲート線１２１及び複数の維持電極１３３が形成されている。
【００９４】
各ゲート線１２１は、上下に突出した複数のゲート電極１２４と他の層又はゲート駆動部４００ａ、４００ｂとの接続のために、面積が広い端部１２９を含む。
【００９５】
維持電極１３３は、ゲート線１２１とほぼ垂直に延びた幹部と該幹部から左右に延びた枝部１３３ａ-ｄを含む。
【００９６】
ゲート線１２１及び維持電極１３３上には、ゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を有する複数の島状半導体１５４、複数の島状オーミック接触部材１６３、１６５が順次に形成されている。オーミック接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５と端部１７９を含む複数のデータ線１７１が形成されており、その上に保護膜１８０が形成されている。
【００９７】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８２、１８５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を露出させる複数のコンタクトホール１８１、維持電極１３３で枝部１３３ａ-ｄの分岐点を露出させる複数のコンタクトホール１８３が形成されている。
【００９８】
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１、複数の接続ブリッジ（ｏｖｅｒｐａｓｓ）８３、複数の接続部材８１及び複数の接触補助部材８２が形成されている。
【００９９】
接続ブリッジ８３は、ゲート線１２１の上層に位置しており、ゲート線１２１に対して互いに反対方向に位置する維持電極１３３を、コンタクトホール１８３を介在し、ゲート線１２１を上層にて横切ることにより接続する。接続ブリッジ８３は、維持電極１３３と共に維持電極線を成す。
【０１００】
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、カラーフィルタ２３０、オーバーコート膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に順次に形成されている。
【０１０１】
図１乃至図３に示した液晶表示装置の多様な特徴が図６及び図７に示した液晶表示装置にも適用される。
【０１０２】
以下、図８及び図９を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説明する。
【０１０３】
図８は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置を示した配置図であり、図９は、図８に示した液晶表示装置のＩＸ-ＩＸ線断面図である。
【０１０４】
図８及び図９に示したように、透明なガラス又はプラスチックなどから形成された絶縁基板１１０上にゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１、及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
【０１０５】
維持電極線１３１は、所定の電圧が印加され、ゲート線１２１とほぼ平行に延びる。各維持電極線１３１は、隣接した二つのゲート線１２１の間に位置し、二つのゲート線１２１のうちのいずれかに近い。維持電極線１３１は、上方に拡張された拡張部１３７を含む。
【０１０６】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、ゲート絶縁膜１４０、突出部１５４を有する複数の線状半導体１５４、複数の島状オーミック接触部材１６３、１６５が順次に形成されている。
【０１０７】
オーミック接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、ソース電極１７３及び端部１７９を含む複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が形成されている。前記ドレイン電極１７５は、棒状である他側端部とこれに接続された拡張部及びこの拡張部から横に延びて維持電極線１３１と重畳する横部を含む。
【０１０８】
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出した半導体１５４部分上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、誘電定数が３乃至３．５程度と小さく、相対的に厚い有機絶縁物から形成されることができ、表面が平坦化されることができる。
【０１０９】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８２、１８５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を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
【０１１０】
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９１及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。画素電極１９１は、すぐ上の前段ゲートと重畳し、ストレージキャパシタを成し、データ線１７１と一部重畳して開口率を向上させる。保護膜１８０の比誘電率が小さくて厚いため、これらの重畳による寄生容量を減らすことができる。
【０１１１】
画素電極１９１及び保護膜１８０上には、配向膜１１が形成されている。
【０１１２】
共通電極表示板２００について説明すると、遮光部材２２０、カラーフィルタ２３０、オーバーコート膜２５０、共通電極２７０及び配向膜２１が絶縁基板２１０上に順次に形成されている。
【０１１３】
図１乃至図３に示した液晶表示装置の多様な特徴が図８及び図９に示した液晶表示装置にも適用される。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
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多様な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】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係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係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係る液晶表示装置を示した配置図である。
【図４】図１に示した液晶表示装置のＩＶ-ＩＶ及びＶ-Ｖ線断面図である。
【図５】図１に示した液晶表示装置のＩＶ-ＩＶ及びＶ-Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による液晶表示装置を示した配置図である。
【図７】図６に示した液晶表示装置のＶＩＩ-ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による液晶表示装置を示した配置図である。
【図９】図８に示した液晶表示装置のＩＸ-ＩＸ線断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
３  液晶層
１１、２１  配向膜、
１２、２２  偏光板、
８１、８２  接触補助部材、
８３  接続ブリッジ、
１００  トランジスタ表示板、
１１０、２１０  基板、
１２１、１２１ａ  ゲート線、
１２４  ゲート電極、
１２９  ゲート線の端部、
１３１、１３３、１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄ  維持電極線、
１３７  維持電極、
１４０  ゲート絶縁膜、
１５４  半導体、
１６３、１６５  オーミック接触部材、
１７１  データ線、
１７３  ソース電極、
１７５、１７７  ドレイン電極、
１７９  データ線の端部、
１８０  保護膜、
１８１、１８２、１８３、１８５  コンタクトホール、
１９１  画素電極、
１９１ｌ  画素電極の横辺、
１９１ｓ  画素電極の縦辺、
２００  共通電極表示板、
２１０  絶縁基板、
２２０  遮光部材、
２３０  カラーフィルタ、
２５０  オーバーコート膜、
２７０  共通電極、
３００  液晶表示板組立体、
４００ａ、４００ｂ  ゲート駆動部、
５００  データ駆動部、
６００  信号制御部、
８００  階調電圧生成部。
【図１】
2007079568.tif 000003
【図２】
2007079568.tif 000004
【図３】
2007079568.tif 000005
【図４】
2007079568.tif 000006
【図５】
2007079568.tif 000007
【図６】
2007079568.tif 000008
【図７】
2007079568.tif 000009
【図８】
2007079568.tif 000010
【図９】
2007079568.tif 000011