表示装置及びその駆動方法
【課題】上下に隣接した二つの画素の形態を正確に一致させ、画素の開口率を正確に一致させ、二つの画素の電気的、光学的特性が変わらない様にし、画素電極にＶ字状の切開部を設ける場合、横縞または縦縞が生じないようにした液晶表示装置を提供する。
【解決手段】行列状に配列され各々第１及び第２副画素を含む画素ＰＸ、第１副画素ＰＸａに連結され第１ゲート信号を伝達する第１ゲート線ＧＬａ、第２副画素ＰＸｂに連結され第２ゲート信号を伝達する第２ゲート線ＧＬｂ、及び第１及び第２ゲート線と交差して第１及び第２副画素に連結されデータ電圧を伝達するデータ線ＤＬを含む。各画素の第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、一つの画像情報から得られる。
【解決手段】行列状に配列され各々第１及び第２副画素を含む画素ＰＸ、第１副画素ＰＸａに連結され第１ゲート信号を伝達する第１ゲート線ＧＬａ、第２副画素ＰＸｂに連結され第２ゲート信号を伝達する第２ゲート線ＧＬｂ、及び第１及び第２ゲート線と交差して第１及び第２副画素に連結されデータ電圧を伝達するデータ線ＤＬを含む。各画素の第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、一つの画像情報から得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が具備された二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性を有する液晶層とを含む。画素電極は、行列状に配列されており、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に連結されて一行ずつ、順次、データ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に亘って形成されており、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は、回路的に見れば液晶キャパシタを成し、液晶キャパシタは、これに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
【０００３】
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。
その中でも、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】
垂直配向方式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く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。
【０００５】
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問題点がある。例えば、切開部が具備されたＰＶＡ方式液晶表示装置の場合には、側面に行くほど画像が明るくなって、激しい場合には高い階調の間の輝度差がなくなり画像が歪んで見える場合も発生する。
このような問題点を改善するために、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起こして、二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ている。
【０００６】
しかし、このような方法は、二つの副画素の透過率を所望の水準に正確に合わせることができないという問題点がなく、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問題がある。
【０００７】
一方、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などを防止するために、フレーム毎に、所定数の行または列毎に、または画素毎に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。このようなデータ電圧の反転方式の中で、所定列毎にデータ電圧の極性を反転させる列反転（ｃｏｌｕｍｎ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の場合、一つのデータ線を流れるデータ電圧の極性が１フレーム内では一定に維持されるので、データ線の信号遅延問題が大幅減るだけでなく、消費電力が小さいという長所がある。
【０００８】
しかし、列反転は垂直フリッカー現象や垂直クロストルク現象などによって液晶表示装置の画質が良好でないことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これを改善するために、データ線を流れるデータ電圧の極性反転形態は列反転を維持し、各画素列の画素を左右のデータ線に交互に連結して、実質的にドット反転（ｄｏｔ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の形態を有するようにする方法がある。
しかし、このように画素を設計する場合、下上に隣接した二つの画素の形態を正確に一致させ難いため、次のような問題が発生することがある。第一に、二つの画素の開口率を正確に一致させ難く、開口率が一致しない場合には使用者の目に立ちやすい。第二に、開口率を同一に設計しても整列偏差によって二つの画素の電気的、光学的特性が変わることがある。第三に、画素電極にＶ字状（ｃｈｅｖｒｏｎ）の切開部を設ける場合、開口率などを同一にするためには二つの画素の切開部方向を反対にしなければならず、このようなパターンの不一致によって横縞または縦縞が生じることがある。最後に、液晶表示装置を検査する時、上下二つの画素を一つの単位として検査を行わなければならないので面倒である。
【００１０】
本発明が目的とする技術的課題はこのような問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの特徴による表示装置は、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、前記第１副画素と連結されていて、第１信号を伝達する第１信号線、前記第２副画素と連結されていて、第２信号を伝達する第２信号線、前記第１及び第２信号線と交差し、前記第１及び第２副画素のうちの少なくとも一つに連結されていて、第３信号を伝達する第３信号線、及び前記第１及び第２信号線と交差し、第４信号を伝達する第３信号線を含み、前記第１及び第２副画素は互いに異なる大きさのデータ電圧の印加受け、前記第１副画素に印加されるデータ電圧と前記第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの画像情報から得られる。
【００１２】
前記第１副画素は、前記第１信号線と連結されている第１スイッチング素子及びこれに連結されている第１液晶キャパシタを含み、前記第２副画素は、前記第２信号線と連結されている第２スイッチング素子及びこれに連結されている第２液晶キャパシタを含むことができる。
前記第１液晶キャパシタは、前記第１スイッチング素子と連結されている第１副画素電極を含み、前記第２液晶キャパシタは、前記第２スイッチング素子と連結されている第２副画素電極を含むことができる。
【００１３】
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす間隙をおくことができ、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、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有することができる。
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１及び第２副画素電極と対向する共通電極を共通にさらに含み、前記共通電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有することができる。
【００１４】
前記第１スイッチング素子は前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２スイッチング素子は前記第２及び第３信号線と連結されていることができる。
前記第１スイッチング素子は、前記第１信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達し、前記第２スイッチング素子は、前記第２信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達することができる。
【００１５】
前記第１スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第１信号線からの信号を伝達し、前記第２スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第２信号線からの信号を伝達することができる。
前記第１副画素は、前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２副画素は、前記第２及び第４信号線と連結されていることができる。
【００１６】
前記第１副画素は、前記第１スイッチング素子と連結されている第１ストレージキャパシタをさらに含み、前記第２副画素は、前記第２スイッチング素子と連結されている第２ストレージキャパシタをさらに含むことができる。
前記表示装置は、互いに異なる第１及び第２階調電圧集合を生成し、前記画像情報に該当する階調電圧を前記第１及び前記第２階調電圧集合から各々選択して、前記第１及び第２副画素に各々印加することができる。
【００１７】
これとは異なり、前記表示装置は前記画像情報を処理して第１画像信号と第２画像信号を生成し、前記第１画像信号と第２画像信号に対応するそれぞれのデータ電圧を一つの階調電圧集合から選択して前記第１及び第２副画素に各々印加することができる。
前記各画素の第１副画素と第２副画素は、容量性結合されていることができる。
本発明の他の実施形態による表示装置は、第１及び第２副画素を含む画素、前記第１及び第２副画素に連結されていて、ゲート信号を伝達するゲート線、前記ゲート線と交差し、前記第１副画素に連結されていて、第１データ電圧を伝達する第１データ線、及び前記ゲート線と交差し、前記第２副画素に連結されていて、第２データ電圧を伝達する第２データ線を含む。
【００１８】
前記第１データ電圧は前記第２データ電圧と異なり、一つの画像情報から得られることができる。
前記第１データ電圧の極性は前記第２データ電圧の極性と反対でありうる。
前記第１データ電圧の極性は所定時間一定でありうる。
本発明の他の実施形態による表示装置は、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、前記第１及び第２ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、第１及び第２階調信号集合を生成する階調信号生成回路、前記第１及び第２階調信号集合を交互に選択して出力する選択回路、前記選択回路からの階調信号集合に基づいて画像データに対応する前記データ電圧を生成して前記データ線に印加するデータ駆動部、及び前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲートオン電圧を印加するゲート駆動部を含む。
【００１９】
前記階調信号はアナログ階調電圧を含むことができる。
この時、前記選択回路はアナログスイッチまたはアナログマルチプレクサーを含むことができる。前記選択回路は前記データ駆動部と統合されていることができる。前記階調電圧生成回路は各々複数の抵抗列を含む複数のアナログ電圧生成回路を含むことができる。
前記階調信号はデジタル階調データを含む表示装置である。
【００２０】
この時、前記表示装置は、前記選択回路が選択したデジタル階調データ集合の各階調データをアナログ変換して複数の階調電圧を生成するデジタル−アナログ変換器をさらに含むことができる。前記選択回路は前記階調信号生成回路に連結されている複数のマルチプレクサーを含むことができる。
前記第１ゲートオン電圧の印加時間と前記第２ゲートオン電圧の印加時間とは、少なくとも一部重畳することができる。
【００２１】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲートオン電圧の印加時間と同一か、または短いことができる。
本発明の他の実施形態による表示装置は、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、前記第１及び第２ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、周期的に値が変化する複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路、前記基準電圧に基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路、前記階調電圧生成回路からの階調電圧集合より画像データに対応する階調電圧を選択して、前記データ電圧として前記データ線に印加するデータ駆動部、及び前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲート信号を印加するゲート駆動部を含む。
【００２２】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、互いに並んで延在していて、互いに分離されている第１及び第２ゲート線、前記第１及び第２ゲート線と交差するデータ線、前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、互いに対向する傾いた斜辺を有する第１及び第２表示電極を含む。
【００２３】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１方向に延在していて、互いに分離されている第１及び第２ゲート線、第２方向に延在しているデータ線、前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極を含み、前記第２表示電極の前記第２方向の長さが前記第１表示電極よりも長く、前記第１表示電極は前記第２表示電極の第２方向の長さ内に位置する。
【００２４】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１方向に延在していて、互いに分離されている第１及び第２ゲート線、第２方向に延在しているデータ線、前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極を含み、前記第１及び第２表示電極は各々前記第１方向に延在する一つの直線を中心に実質的に対称の形状を有している。
【００２５】
この液晶表示装置は、前記第１及び第２電極と対向する第３表示電極をさらに含むことができる。
前記第１または第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でき、前記第３表示電極は切開部または突起を有することができる。これら切開部または突起は交互に配列でき、前記第１表示電極と前記第２表示電極の間の間隙と前記第３表示電極の切開部とが交互に配列されることもできる。
【００２６】
前記第１ゲート線は前記第１及び第２表示電極と重畳することができ、前記第２ゲート線は前記第２表示電極と重畳し、前記第１表示電極とは重畳しないことができる。
前記液晶表示装置は前記第１及び第２表示電極と重畳する維持電極線をさらに含むことができる。
前記第１及び第２薄膜トランジスタは、各々前記第１または第２ゲート線と連結されているゲート電極、前記データ線と連結されているソース電極及び前記第１または第２表示電極と連結されているドレイン電極を含み、前記維持電極線は前記ドレイン電極と重畳することができる。
【００２７】
前記液晶表示装置は前記第２表示電極と連結されており、前記第１表示電極と重畳する結合電極をさらに含むことができる。
前記第１表示電極の電圧は前記第２表示電極の電圧とは異なることができ、前記第１表示電極の電圧と所定電圧との差は、前記第２表示電極の電圧と前記所定電圧との差よりも小さいことができる。
【００２８】
前記液晶表示装置は、前記データ線と重畳し、前記画素電極と同一層に位置した遮蔽電極をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板上に形成されているゲート線、前記ゲート線と絶縁されて交差している第１及び第２データ線、前記ゲート線と前記第１データ線に連結されていて、第１ドレイン電極を含む第１薄膜トランジスタ、前記ゲート線と前記第２データ線に連結されていて、第２ドレイン電極を含む第２薄膜トランジスタ、前記ゲート線、前記第１及び第２データ線及び前記第１及び第２薄膜トランジスタを覆っており、前記第１データ線の一部を露出する第１接触孔と、前記第２データ線の一部を露出する第２接触孔とを有する保護膜、及び前記第１接触孔を通じて前記第１ドレイン電極と連結されている第１副画素電極と、前記第２接触孔を通じて前記第２ドレイン電極と連結されている第２副画素電極とを含む画素電極を含む。
【００２９】
前記第１及び第２副画素電極と絶縁されていて、前記ゲート線または前記第１及び第２データ線と少なくとも一部重畳している遮蔽電極をさらに含むことができる。
前記画素電極と前記遮蔽電極は前記保護膜上部に位置することができる。
前記第１及び第２ドレイン電極と重畳して保持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに含むことができ、前記遮蔽電極と前記維持電極とは実質的に同一の電圧の印加を受けることができる。
【００３０】
前記遮蔽電極は前記第１及び第２データ線を完全に覆うことができる。
前記第１副画素電極の面積は前記第２副画素電極の面積とは異なることができる。
本発明の一つの実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、画像データの入力を受ける段階、前記入力画像データを二つ以上のデータ電圧に変換する段階、及び前記変換されたデータ電圧を当該副画素に印加する段階を含むことができる。
【００３１】
前記変換段階は、二つ以上の階調電圧集合を生成する段階、及び前記二つ以上の階調電圧集合それぞれから前記入力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階を含むことができる。
前記変換段階は、前記入力画像データを二つ以上の出力画像データに変換する段階、一つの階調電圧集合から前記二つ以上の出力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階を含むことができる。
【００３２】
本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を各々有する複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１副画素に第１極性の第１データ電圧を印加する段階、及び前記第２副画素に前記第１極性と反対である第２極性の第２データ電圧を印加する段階を含む。
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧は、一つの画像データから生成できる。
【００３３】
行方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は、極性が反対でありうる。
列方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は、極性が同一でありうる。
前記各データ電圧は、２個以上の副画素に同時に印加できる。
【００３４】
本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、第１及び第２副画素を各々有する複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、画像データを伝送する段階、第１階調電圧集合を出力する段階、前記画像データを前記第１階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第１データ電圧に変換する段階、前記第１データ電圧を前記第１副画素に印加する段階、マルチプレクサーを利用して前記第１階調電圧集合を前記第１階調電圧集合と値の異なる第２階調電圧集合に代替して出力する段階、前記画像データを前記第２階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第２データ電圧に変換する段階、及び前記第２データ電圧を前記第２副画素に印加する段階を含む。
【００３５】
前記駆動方法は、前記第１及び第２階調電圧集合を生成する段階をさらに含み、前記第１階調電圧集合出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第１階調電圧集合を選択する段階を含み、前記第２階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第２階調電圧集合を選択する段階を含むことができる。
【００３６】
前記駆動方法は第１及び第２デジタル階調データ集合を記憶する段階をさらに含み、前記第１階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第１デジタル階調データ集合を選択する段階、及び前記第１デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第１階調電圧集合を生成する段階を含み、前記第２階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第２デジタル階調データ集合を選択する段階、及び前記第２デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第２階調電圧集合を生成する段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、二つの副画素電圧を所望の水準に正確に合わせることによって、視認性を向上し、開口率を高め、透過率を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
添付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。しかし、本発明は多様な相異な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面において、複数の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“直上”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“直上”にあるとする時は中間に他の部分がないことを意味する。
【００３９】
まず、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。
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二つの副画素に対する等価回路図である。
図１を参考すれば、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と、これに連結されたゲート駆動部４００、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、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００４０】
液晶表示板組立体３００は、等価回路的には、複数の信号線（図示せず）と、これに連結されてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを含む。反面、図２に示した構造を参考すれば、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する下部表示板１００及び上部表示板２００と、その間に入っている液晶層３を含む。
信号線は、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（図示せず）と、データ信号を伝達する複数のデータ線（図示せず）を含む。ゲート線は、ほぼ行方向に延在して、互いにほぼ平行であり、データ線は、ほぼ列方向に延在して、互いにほぼ平行である。
【００４１】
図２を参考すれば、各画素ＰＸは一対の副画素を含み、各副画素は液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂと、ゲート線、データ線及び液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂと連結されたスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂを含む。
各スイッチング素子Ｑａ／Ｑｂは、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどからなり、ゲート線と連結されている制御端子、データ線と連結されている入力端子、並びに液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂと連結されている出力端子を有する三端子素子である。
【００４２】
液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂは、下部表示板１００の副画素電極ＰＥａ／ＰＥｂと上部表示板２００の共通電極ＣＥとを二つの端子とし、副画素電極ＰＥａ／ＰＥｂと共通電極ＣＥとの間の液晶層３が誘電体として機能する。一対の副画素電極ＰＥａ、ＰＥｂは、互いに分離されており、一つの画素電極ＰＥをなす。共通電極ＣＥは、上部表示板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２とは異なって、共通電極ＣＥが下部表示板１００に備えられることもあり、その場合には二つの電極ＰＥ、ＣＥのうちの少なくとも一つを線状または棒状に作ることができる。
【００４３】
一方、色表示を実現するため、各画素ＰＸが基本色のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素ＰＸ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、時間的の作用によって所望の色相が認識できるようにする。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、空間分割の一例であって、各画素ＰＸが上部表示板２００の領域に基本色のうちの一つの色のカラーフィルタＣＦを備えている様子を示す。図２とは異なって、カラーフィルタＣＦは、下部表示板１００の副画素電極ＰＥａ、ＰＥｂ上または下に形成することもできる。
【００４４】
表示板１００、２００の外側面には、各々偏光子（図示せず）が付着されているが、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を省略することができる。
再び図１を参考にすれば、階調電圧生成部８００は、画素ＰＸの透過率に関わる複数の階調電圧を生成する。しかし、階調電圧生成部８００が全階調に対する階調電圧を直接生成せず、階調電圧を生成する基準となる階調基準電圧のみを生成して出力することもできる。
【００４５】
ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線に連結され、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Ｖｇをゲート線に印加する。
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線に連結され、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Ｖｄとしてデータ線に印加する。しかし、階調電圧生成部８００が全階調に対する電圧を全て提供せず、決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合に、データ駆動部５００は基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中でデータ信号Ｖｄを選択する。
【００４６】
信号制御部６００は、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などを制御する。
このような駆動装置４００、５００、６００、８００は、各々少なくとも一つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されて、ＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着されることもできる。これとは異なって、これら駆動装置４００、５００、６００、８００が液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。また、駆動装置４００、５００、６００、８００は、単一チップで集積されることができ、この場合にはこれらのうちの少なくとも一つまたはこれらをなす少なくとも一つの回路素子が単一チップの外側に位置することができる。
【００４７】
以下、図３ａ乃至図４ｂを参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。
図３ａ乃至図３ｃは、本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図４ａ及び図４ｂは、本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【００４８】
図３ａ乃至図３ｃを参考すれば、本発明の実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、一対または一つのゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００、並びに信号制御部６００を含む。
液晶表示板組立体３００は、複数の信号線と、これに連結されてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを含む。
【００４９】
信号線は、下部表示板１００（図２参考）に備えられており、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Ｇ1a−Ｇnbと、データ信号を伝達するデータ線Ｄ1−Ｄmを含む。
図４ａ及び図４ｂには、信号線と画素ＰＸの等価回路が示されているが、図面符号ＧＬａ、ＧＬｂで示した上部及び下部ゲート線と、図面符号ＤＬで示したデータ線、その他にも表示信号線は、ゲート線Ｇ1−Ｇ2bとほぼ並んで延在した維持電極線ＳＬを含む。
【００５０】
図４ａに示した液晶表示装置の場合、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ＧＬａ／ＧＬｂ及びデータ線ＤＬに連結されているスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂ、これに連結された液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂ、並びにスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂと維持電極線ＳＬの間に連結されているストレージキャパシタ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、その場合には維持電極線ＳＬも必要ない。
【００５１】
図４ｂに示した液晶表示装置の場合、各画素ＰＸは、一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂと、これらの間に連結されている結合キャパシタＣｃｐを含み、各副画素ＰＸａ／ＰＸｂは、該当ゲート線ＧＬａ／ＧＬｂ及びデータ線ＤＬに連結されているスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂと、これに連結された液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂを含む。そして、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂのうちの一つＰＸａは、スイッチング素子Ｑａと維持電極線ＳＬの間に連結されているストレージキャパシタＣｓｔａを含む。
【００５２】
液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣｓｔａ／Ｃｓｔｂは、構造的な側面で、維持電極線ＳＬと画素電極ＰＥａ／ＰＥｂが絶縁体を介在して重畳してなり、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Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂは、副画素電極ＰＥａ、ＰＥｂ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なることができる。
【００５３】
再び図３ａ乃至図３ｃを参考すれば、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０は、ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結され、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Ｇ1a−Ｇnbに印加する。図３ａでは、一対のゲート駆動部４００ａ、４００ｂが、各々液晶表示板組立体３００の左右に位置し、奇数番目及び偶数番目ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに各々連結され、図３ｂ及び図３ｃに示した一つのゲート駆動部４１０、４２０は、液晶表示板組立体３００の一側に位置し、全ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結されており、図３ｃの場合、ゲート駆動部４２０内に二つの駆動回路４２１、４２２が内装されており、各々奇数番目及び偶数番目ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結される。
【００５４】
階調電圧生成部８００は、画素の透過率に関わる二つの階調電圧集合（または、基準階調電圧集合）を生成する。二つの階調電圧集合は、一つの画素ＰＸを構成する二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに独立的に提供されるものであって、各階調電圧集合は、共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有するものと、負の値を有するものを含む。しかし、二つの（基準）階調電圧集合の代わりに、一つの（基準）階調電圧集合のみを生成することもできる。
【００５５】
以下、図３ａ乃至図４ｂに示した液晶表示装置における階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例について、図５ａ乃至５ｃを参照して詳細に説明する。
図５ａに示した例の液晶表示装置は、二つの電圧生成抵抗列ＧＳｔｒ１、ＧＳｔｒ２を含む階調電圧生成部８００と、データ駆動部５００の他に、これらの間に連結され、選択信号ＳＥによって階調電圧生成部８００からの二つの階調電圧集合のうちの一つを選択するアナログスイッチＳＷ８５０を別個の部分としてさらに含む。
【００５６】
図５ｂに示した例の液晶表示装置は、図５ａに示したアナログスイッチ８５０をデータ駆動部５００内に統合した構造を有している。図面において、図面符号５１０は、従来のデータ駆動部機能ブロックを示す。
図５ｃに示した例の液晶表示装置は、階調電圧生成部８００の代わりに、基準電圧変更回路ＶＣＣ８６０のみを設けて、選択信号ＳＥによって大きさが変わる所定数の基準電圧を生成するようにし、データ駆動部５００内に階調電圧を生成することができる電圧生成抵抗列ＧＳｔｒ５６０を設けて、基準電圧変更回路ＶＶＣ８６０から供給される基準電圧によって互いに異なる複数のガンマ電圧集合を生成するようにしている。
【００５７】
図５ｃに示した基準電圧変更回路と電圧生成抵抗列の一例を図６に示した。
図６を参考すれば、電圧生成抵抗列５６０は、一列に連結されている複数の抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２１１を含み、中央の抵抗Ｒ２０６と、その両側に連結されており、各々五つの抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２０５、Ｒ２０７〜Ｒ２１１を含む第１及び第２抵抗集合に分けることができる。第１抵抗集合Ｒ２０１〜Ｒ２０５と第２抵抗集合Ｒ２０７〜Ｒ２１１の一端は、各々接地電圧などの低電圧と電源電圧（ＡＶＤＤ）に連結されている。
【００５８】
基準電圧変更回路８６０は、中央抵抗Ｒ２０６、第１抵抗集合Ｒ２０１〜Ｒ２０５、及び第２抵抗集合Ｒ２０７〜Ｒ２１１の両端に各々連結されているＮＰＮ及びＰＮＰ双極性（ｂｉｐｏｌａｒ）トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、その間に連結されており、直列に連結された抵抗Ｒ１、Ｒ２、及びダイオードＤ１、Ｄ２対を含む。電源電圧ＡＶＤＤが入力される高電圧入力端とトランジスタＱ３の間には、抵抗Ｒ５、Ｒ７を介してベースに低電圧の印加を受けるＰＮＰトランジスタＱ４が、ダイオードＤ３を介在して連結されている。ＮＰＮトランジスタＱ２は、抵抗Ｒ３を介して選択信号ＳＥ入力端に連結されており、ＰＮＰトランジスタＱ３は、抵抗Ｒ４、Ｒ６を介して高電圧入力端に連結されている。トランジスタＱ１、Ｑ３のベースの間にはキャパシタＣ２が、トランジスタＱ２、Ｑ４の間には抵抗Ｒ３、Ｒ５を介在してキャパシタＣ１が連結されており、抵抗Ｒ４、Ｒ６の間にはキャパシタＣ３が連結されている。
【００５９】
このような基準電圧変更回路８６０において、トランジスタＱ３は常に導通状態であるので、その一端には電源電圧ＡＶＤＤが印加される。選択信号ＳＥが低い値である場合、トランジスタＱ４はターンオフされて、高電圧との連結を遮断し、トランジスタＱ２は導通して、低電圧との通路を作る。これによって、接点Ｎ１、Ｎ２には低い電圧が印加される。逆に、選択信号ＳＥが高い値である場合、トランジスタＱ２がターンオフされて、低電圧との連結を遮断し、トランジスタＱ４が導通して、高電圧との通路を作る。これによって、接点Ｎ１、Ｎ２には抵抗Ｒ１、Ｒ６などによって決定される高い電圧が印加される。
【００６０】
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。
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から入力画像信号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。入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、各画素ＰＸの輝度情報を含んでおり、輝度は決められた数、例えば、１０２４（＝２10）、２５６（＝２8）、または６４（＝２6）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、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。
【００６１】
信号制御部６００は、入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて画像信号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４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した画像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出する。
【００６２】
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。ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、また、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を含むことができる。ここで、クロック信号は、図５ａ乃至図５ｃ及び図６に示した選択信号ＳＥとして使用されることができる。
【００６３】
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一束の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対するデジタル画像信号ＤＡＴの伝送を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨとデータ線Ｄ1−Ｄm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を含むことができる。
【００６４】
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって、データ駆動部５００は、一束の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対する画像データＤＡＴを受信し、階調電圧生成部８００からの二つの階調電圧集合のうちの一つの集合を選択し、選択した階調電圧集合のうちの各画像データＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、画像データＤＡＴを該当データ電圧に変換した後、これを該当データ線Ｄ1−Ｄmに印加する。
【００６５】
これとは異なって、図５ａのように、データ駆動部５００ではなく、別途に具備された外部の選択回路８５０で二つの階調電圧集合のうちのいずれか一つを選択してデータ駆動部５００に伝達したり、図５ｃのように、階調電圧生成部８００は値が変化する基準電圧を提供し、データ駆動部５００はこれを分圧して自ら階調電圧を生成することもできる。
ゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０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Ｇ1a−Ｇnbに印加し、このゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結されたスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを導通させる。これによって、データ線Ｄ1−Ｄmに印加されたデータ電圧が、導通したスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを介して該当副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加される。
【００６６】
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、液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ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応じ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に付着された偏光子（図示せず）によって光透過率の変化として現れ、これによって、画素ＰＸは画像信号ＤＡＴの階調が示す輝度を表示する。
【００６７】
前述の二つの階調電圧集合は、図７ａに示したように、互いに異なるガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂを示し、これらが一つの画素ＰＸの二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されるので、一つの画素ＰＸのガンマ曲線は、これらを合成した曲線Ｔとなる。二つの階調電圧集合を決定する際には合成ガンマ曲線Ｔが正面での基準ガンマ曲線に近くなるようにし、例えば、正面での合成ガンマ曲線Ｔ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Ｔは正面での基準ガンマ曲線と最も近くなるようにする。図７ａにおいて、ＧＳ１とＧＳｆは、最も低い入力階調と最も高い入力階調を意味する。例えば、下方に位置したガンマ曲線を低階調でさらに低くすれば、視認性がさらに向上することができる。
【００６８】
１／２水平周期（または“１／２Ｈ”）［水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びゲートクロックＣＰＶの一周期］を単位として、データ駆動部５００とゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０は、同一の動作を繰り返す。このような方法で、１フレーム期間中、全ゲート線Ｇ1−Ｇ2nに対して、順次ゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して全画素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、各画素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、１フレーム期間内であっても反転信号ＲＶＳの特性に応じて、一つのデータ線を介して流れるデータ電圧の極性が変わったり（例：行反転、ドット反転）、隣接データ線を介して同時に流れるデータ電圧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）。
【００６９】
しかし、このような液晶表示装置の場合、通常の液晶表示装置に比べて２倍のゲート線を有するので、通常の方法でデータ電圧を印加すれば、電圧充電時間が短いため画素が目標輝度に到達できないことがあり、これは極性反転のためさらにそうである。したがって、隣接した二つのゲート線にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加する時間を一部重畳することができ、これは図３ａ及び図３ｃに示したゲート駆動部を採用すれば可能である。
【００７０】
以下、多様なデータ電圧印加類型について、図８ａ乃至図８ｃを参照して詳細に説明する。
図８ａ乃至図８ｃは、本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面であって、Ｖｇａは上部ゲート線に印加されるゲート信号、Ｖｇｂは下部ゲート線に印加されるゲート信号、Ｖｄは一つのデータ線に流れるデータ電圧である。
【００７１】
ドット反転である場合には、隣接画素の極性が逆であるので、隣接画素のデータ電圧の印加を受けることが充電時間を減らすのにあまり役立たない。したがって、図８ａに示したように、隣接画素の充電時間は重ならないようにし、一つの画素の二つの副画素の充電時間を重畳させるのが好ましい。これによって、後で充電される副画素は充電時間が減るので、図８ａ及び図８ｂに示したように、最初に充電される副画素に印加される階調電圧集合の大きさＶｇａより、後で充電される副画素に印加される階調電圧集合の大きさＶｇｂを大きくするのが好ましい。
【００７２】
しかし、列反転の場合には、上下に隣接した画素の極性が同一なので、隣接画素のデータ電圧を印加して事前充電をすることができる。したがって、図８ｂに示したように、全副画素の充電時間を一定時間以上重畳させることができる。
図８ｃは、図１Ｂのゲート駆動部のように、一回に一つのゲート線にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加することができる場合を示す。
【００７３】
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９乃至図１１を参照して詳細に説明する。
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り、図１０は、本発明の一実施形態による階調電圧生成部のブロック図であり、図１１は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の階調電圧生成部のブロック図である。
【００７４】
図９に示した液晶表示装置は、図３ｂに示した液晶表示装置とほぼ同一である。つまり、本実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、これに連結された一つのゲート駆動部４３０、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９００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
本実施形態による信号制御部６００は、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２の他にも、階調電圧生成部６００を制御する選択信号ＳＥを生成して出力する。
【００７５】
また、本実施形態による階調電圧生成部９００は、二つのアナログ階調電圧集合を別個に生成し、選択信号ＳＥによって二つの階調電圧集合を交互に出力したり、予め保存されている二つのデジタル階調データ集合を選択信号ＳＥによって交互に選択し、選択したデジタル階調データ集合に基づいてアナログ階調電圧集合を生成して出力する。後者の場合、二つのデジタル階調データ集合に各々対応する二つのアナログ階調電圧集合が交互に生成されると見ることができる。二つの階調電圧集合は、一つの画素を構成する二つの副画素に独立的に提供されるものであり、各階調電圧集合は、共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有するものと、負の値を有するものを含む。前述したように、階調電圧生成部９００が全階調に対する階調電圧を直接生成せず、階調電圧を生成する基準となる階調基準電圧のみを生成して出力することもできる。
【００７６】
図１０に示した階調電圧生成部９００は、一対のデジタルレジスター９１１、９１２を含むレジスター部９１０、デジタルレジスター９１１、９１２に連結されている複数のマルチプレクサーＭＵＸを含むデータ選択部９２０、及びマルチプレクサーＭＵＸに各々連結されている複数のＤＣ−ＡＣ変換器ＤＡＣを含む変換部９３０を含む。
二つのデジタルレジスター９１１、９１２は、互いに異なるデジタル階調データ集合γ1a−γXa、γ1b−γXbを記憶し、二つの階調データ集合γ1a−γXa、γ1b−γXbは、対をなして互いに対応する。
【００７７】
各マルチプレクサーＭＵＸは、二つのデジタルレジスター９１１、９１２から対応する一対の電圧ｒ1a・ｒ1b、ｒ2a・ｒ2b、ｒXa・ｒXbを入力で受け、選択信号ＳＥによって二つのうちの一つを選択して出力する。
各ＤＣ−ＡＣ変換器ＤＡＣは、マルチプレクサーＭＵＸからのデジタルデータをアナログ電圧ｒ1、ｒ2、ｒXに変換して出力する。
【００７８】
図１１に示した階調電圧生成部９００は、一対の抵抗列９４１、９４２を含む電圧生成部９４０と、これに連結されているアナログマルチプレクサーＡＭＵＸ９５０を含む。
各抵抗列９４１は、複数の階調電圧からなる一つの階調電圧集合を生成し、二つの抵抗列９４１の階調電圧は互いに異なる。
アナログマルチプレクサー９５０は、電圧生成部９４０から入力を受けた二対の階調電圧集合のうちで一対の階調電圧集合を選択信号ＳＥによって選択して出力する。
【００７９】
以下、図９乃至図１１に示した液晶表示装置の動作について図１２を参照して詳細に説明する。
図１２は、図９乃至図１１に示した液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
前述の実施形態で説明したように、信号制御部６００は、入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを処理する。信号制御部６００は、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１、データ制御信号ＣＯＮＴ２、及び選択信号ＳＥなどを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４３０に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した画像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出し、選択信号ＳＥは階調電圧生成部９００に送出する。
【００８０】
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、走査開始信号ＳＴＶと少なくとも一つのクロック信号を含み、出力イネーブル信号ＯＥをさらに含むことができる。データ制御信号ＣＯＮＴ２は、水平同期開始信号ＳＴＨ、ロード信号ＴＰ、及びデータクロック信号ＨＣＬＫを含み、反転信号ＲＶＳをさらに含むことができる。
選択信号ＳＥは、階調電圧生成部９００が生成した二つの階調電圧集合のうちのいずれか一つを選択することを指示する信号であって、水平同期開始信号ＳＴＨ、ロード信号ＴＰなどと周期が同一である。
【００８１】
一方、前述でゲート制御信号のうちのクロック信号の周期は、水平同期開始信号ＳＴＨの２倍であることができ、この場合、これを選択信号ＳＥとして使用することができる。
信号制御部６００からの水平同期開始信号ＳＴＨパルスに応答して、データ駆動部５００は、一束の画素ＰＸ、例えば、ｉ番目画素行に対する画像データｄｉをデータクロック信号ＨＣＬＫに合せて受信する。画像データｄｉを受信する期間中、データ駆動部５００は、以前画素行に対するデータ電圧をデータ線Ｄ1−Ｄmに印加する。画像データｄｉの受信が終了すれば、階調電圧生成部９００は、信号制御部６００からの選択信号ＳＥによって決められた一つの階調（基準）電圧集合を出力し、データ駆動部５００は、信号制御部６００からのロード信号ＴＰのパルスによって、階調電圧生成部９００からの階調電圧のうちで各画像データｄｉに対応する階調電圧を選択することによって、画像データｄｉを該当データ電圧に変換した後、これを該当データ線Ｄ1−Ｄmに印加する。
【００８２】
前述したように、階調電圧生成部９００は階調基準電圧のみを提供する場合には、データ駆動部５００は階調基準電圧を分圧して自ら階調電圧を生成することもできる。
ゲート駆動部４３０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Ｇ1a−Ｇnb、例えば、ｉ番目画素行の上側副画素ＰＸａに連結されたゲート線Ｇiaに印加して、このゲート線Ｇiaに連結されたスイッチング素子Ｑａをターンオンさせ、そのためデータ線Ｄ1−Ｄmに印加されたデータ電圧が導通したスイッチング素子Ｑａを介して該当副画素ＰＸａに印加される。
【００８３】
次に、信号制御部６００は、選択信号ＳＥの値を変えて、階調電圧生成部９００が異なる階調（基準）電圧集合を生成してデータ駆動部５００に供給するようにする。これによって、データ駆動部５００は、新たな階調電圧のうちで各画像データｄｉに対応する階調電圧を再び選択し、これをデータ電圧として該当データ線Ｄ1−Ｄmに印加する。
ゲート駆動部４３０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を次のゲート線Ｇ1a−Ｇnb、つまり、ｉ番目画素行の下側副画素ＰＸｂに連結されたゲート線Ｇibに印加して、このゲート線Ｇibに連結されたスイッチング素子Ｑｂをターンオンさせ、そのためデータ線Ｄ1−Ｄmに印加されたデータ電圧が導通したスイッチング素子Ｑｂを介して該当副画素ＰＸｂに印加される。
【００８４】
次に、図１３及び図１４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。
図１３は本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図１４は図１３に示す液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
図１３を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は図９に示す液晶表示装置とほぼ同一な構造を有する。つまり、本実施形態による液晶表示装置は液晶表示板組立体３００、ゲート駆動部４４０、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００、及び信号制御部６００を含む。
【００８５】
但し、本実施形態の信号制御部６００は別途に選択信号ＳＥを生成することなく、階調電圧生成部８００及びデータ駆動部５００は画素の透過率に係る一つの（基準）階調電圧の集合のみを生成し、これを基準にデータ電圧を生成する。
その代わりに信号制御部６００は一つの入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを一対の出力画像信号ＤＡＴａ、ＤＡＴｂに変換して出力する。ここで、画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）に記憶されているマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）を通じて行われるか信号制御部６００の演算を通じて行われる。
【００８６】
信号制御部６００からの水平同期開始信号ＳＴＨ及びデータクロック信号ＨＣＬＫによって、データ駆動部５００は一組の副画素ＰＸａ、ＰＸｂ、例えば、ｉ番目の画素行の上側副画素ＰＸａに対する画像データｄｉａを受信する。画像データｄｉａを受信する間、データ駆動部５００は直前の画素行の下側副画素ＰＸｂに対するデータ電圧をデータ線Ｄ1-Ｄmに印加する。画像データｄｉａの受信が終われば、データ駆動部５００は信号制御部６００からのロード信号ＴＰのパルスによって階調電圧生成部８００からの階調電圧の中で各画像データｄｉａに対応する階調電圧を選択する。これによって画像データｄｉａを当該データ電圧に変換した後、これを当該データ線Ｄ1-Ｄmに印加する。
【００８７】
ゲート駆動部４４０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Ｇ1a-Ｇnb、例えば、ｉ番目の画素行の上部ゲート線Ｇiaに印加して、このゲート線Ｇiaに連結されたスイッチング素子Ｑａをターンオンさせる。これによってデータ線Ｄ1-Ｄm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を通じて当該副画素ＰＸａに印加される。図１４で、ｇia、ｇibは各々ｉ番目の画素行の上部及び下部ゲート線Ｇia、Ｇibに印加されるゲート信号を示す。
【００８８】
一方、信号制御部６００はｉ番目の画素行の上側副画素ＰＸａに対する画像データｄiaの伝送を終えた後、ｉ番目の画素行の下側副画素ＰＸｂに対する画像データｄibを水平同期信号ＳＴＨの新たなパルスと共にデータ駆動部５００に伝送する。その後、再びロード信号ＴＰにパルスを与えてデータ駆動部５００が再び階調電圧の中で各画像データｄibに対応する階調電圧を選択して、これをデータ電圧として当該データ線Ｄ1-Ｄmに印加するようにする。
【００８９】
ゲート駆動部４４０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を次のゲート線Ｇ1a-Ｇnb、つまり、ｉ番目の画素行の下部ゲート線Ｇibに印加して、このゲート線Ｇibに連結されたスイッチング素子Ｑｂをターンオンさせる。これによってデータ線Ｄ1-Ｄm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Ｑｂを通じて当該副画素ＰＸｂに印加される。
【００９０】
前述のように、一つの入力画像データは一対の出力画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、図７ａに示すように、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂは互いに異なるガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂ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Ｔになる。二つのガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂを決定する時には、合成ガンマ曲線Ｔが正面での基準ガンマ曲線に近くなるようにする。
【００９１】
次に、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図１５乃至図１８を参照して詳細に説明する。
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り、図１６は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の一つの画素の等価回路図であり、図１７ａは本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な画素配置及びデータ電圧の極性を示した図面であり、図１７ｂは図１７ａに示す液晶表示装置における各副画素の極性を示した表であり、図１８は図１７ａに示す液晶表示装置に使用される各種信号の波形図である。
【００９２】
図１５乃至図１８に示す液晶表示装置は、図３ａに示す液晶表示装置とほぼ同一である。つまり、本実施形態による液晶表示装置は液晶表示板組立体３００、一対のゲート駆動部４４０ａ、４４０ｂ、データ駆動部５００、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。
図１５に示すように、液晶表示板組立体３００は複数対のゲート線Ｇ1a-Ｇnb、複数のデータ線Ｄ0-Ｄm及び複数の画素ＰＸを含み、データ線Ｄ0-Ｄmの数が図３ａに示す液晶表示装置よりも一つ多い。
【００９３】
図１６及び図１７ａに示すように、本実施形態による液晶表示装置の各画素ＰＸは二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含む。二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂのうちの一つＰＸａ（以下、第１副画素という）は、上部ゲート線及び左側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑａと液晶キャパシタＣｌｃａ及びストレージキャパシタＣｓｔａを含む。液晶キャパシタＣｌｃａを構成する副画素電極１９０ａはほぼ三角形である。もう一つの副画素ＰＸｂ（以下、第２副画素という）は、下部ゲート線及び右側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑｂと液晶キャパシタＣｌｃｂ及びストレージキャパシタＣｓｔｂを含む。液晶キャパシタＣｌｃｂを構成する副画素電極１９０ｂは第１副画素ＰＸａの副画素電極１９０ａと噛み合って第１副画素ＰＸａの副画素電極１９０ａと共にほぼ長方形をなす。
【００９４】
反転形態は列反転であって、図１７ｂに示すように各画素ＰＸの第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂとは極性が反対である。列方向に隣接した画素ＰＸに対応する副画素ＰＸａ、ＰＸｂは同一極性を有し、行方向に隣接した画素ＰＸに対応する副画素ＰＸａ、ＰＸｂは反対極性を有する。
この時、図１８に示すように、ゲート線の数が従来に比べて２倍に増えることによって充電時間が足りなくなる。これを補充するために、隣接した二つのゲート線にゲート信号ｇａ、ｇｂを印加する時間を重畳することで事前充電を行うことができる。図１７ａの連結関係を見れば、第１副画素ＰＸａは上側画素行の左側画素ＰＸの第２副画素ＰＸｂに印加されるデータ電圧で事前充電される。第２副画素ＰＸｂは右側画素ＰＸの第１副画素ＰＸａのデータ電圧で事前充電される。ドット反転を行う場合には、一つのデータ線に印加される電圧の極性が変わるために事前充電が難しい反面、列反転の場合には事前充電が容易である。図１８でＶｄは特定のデータ線に印加されるデータ電圧を意味し、Ｖｐａは第１副画素の画素電圧、Ｖｐｂは第２副画素の画素電圧を意味する。
【００９５】
このように一つの画素の副画素を互いに異なるデータ線に連結してデータ駆動部５００で列反転を行えば、副画素を基準に見る時にはドット反転と同一な形態になるので、列反転の長所とドット反転の長所を両方有するようになる。
また、各画素の形態が完全に同一なので、前述した開口率などのいろんな問題が発生しない。
【００９６】
以下、前述した液晶表示板組立体の例について図１９乃至図２４を参照して詳細に説明する。
図１９は本発明の一実施形態による下部表示板の配置図であり、図２０は本発明の一実施形態による上部表示板の配置図であり、図２１は図１９の下部表示板及び図２０の上部表示板を含む液晶表示板組立体の配置図であり、図２２及び図２３は各々図２１の液晶表示板組立体をＸＸＩＩ-ＸＸＩＩ線及びＸＸＩＩＩ-ＸＸＩＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図２４は本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図である。図１９乃至図２３は図４ａに示す液晶表示装置の液晶表示板組立体の一例であり、図２４は図４ｂに示す液晶表示装置の液晶表示板組立体の一例である。
【００９７】
以下、図１９乃至図２３に示す液晶表示板組立体を主に説明するが、図２４に示す液晶表示板組立体については異なる部分だけ説明する。
図１９乃至図２３を参照すれば、本実施形態による液晶表示板組立体３００は下部表示板１００、これと対向している上部表示板２００及びこれらの間に入っている液晶層３を含む。
【００９８】
まず、図１９、図２１乃至図２３及び図２４を参照して下部表示板１００について詳細に説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板１１０上に複数対の第１及び第２ゲート線１２１ａ、１２１ｂと複数の維持電極線１３１が形成されている。図２４の場合には基板１１０上にまた複数の結合電極１２６が形成されている。
【００９９】
ゲート線１２１ａ、１２１ｂはゲート信号を伝達し、主に横方向に延在して物理的、電気的に互いに分離されている。第１及び第２ゲート線１２１ａ、１２１ｂは各々上側及び下側に配置されており、上下に突出した複数の第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂと他の層または外部駆動回路との連結のために面積が広く、各々左側及び右側に配置されている端部１２９ａ、１２９ｂを含む。しかし、これら端部１２９ａ、１２９ｂは二つとも左側または右側に配置されることもできる。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は基板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、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、ゲート線１２１が延在してこれと直接連結されることもできる。
【０１００】
維持電極線１３１は共通電圧など所定の電圧の印加を受けて、ゲート線１２１ａ、１２１ｂとほぼ並んで延在した分岐と、これから分かれた複数対の第１及び第２維持電極１３７ａ、１３７ｂを含む。維持電極線１３１各々は第１ゲート線１２１ａと第２ゲート線１２１ｂとの間に位置し、第２ゲート線１２１ｂより第１ゲート線１２１ａの方に近い。
第１維持電極１３７ａは第２維持電極１３７ｂに比べて長さは長くて幅は狭い。その反面、図２４に示す維持電極線１３１は第１維持電極１３７ａとほぼ対応する一つの維持電極１３７だけを含む。しかし、維持電極１３７ａ、１３７ｂ、１３７をはじめとする維持電極線１３１の形態及び配置は多様に変更できる。
【０１０１】
図２４の結合電極１２６は維持電極１３７と隣接して並んで延在しており、他の層との接続のために下に延在して拡張された突出部を有している。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１はアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などで作られることができる。しかし、これらは物理的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遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗の低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで作る。これとは違って、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、電気的接触特性に優れている物質、例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどで作る。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）上部膜などが挙げられる。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
【０１０２】
ゲート線１２１と維持電極線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゜〜約８０゜であるのが好ましい。
ゲート線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで構成されるゲート絶縁膜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称ａ-Ｓｉという）または多結晶シリコンなどで構成される複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向に延在しており、第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって各々のび出た複数の第１及び第２突出部１５４ａ、１５４ｂを含む。また、線状半導体１５１はゲート線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と合う地点付近で幅が広くなってこれらを幅広く覆っている。
【０１０３】
半導体１５１上には複数の線状及び島状抵抗性接触部材１６１、１６５ａが形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５ａ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で作られる。線状接触部材１６１は複数の突出部１６３ａを有しており、この突出部１６３ａと島状接触部材１６５ａは対をなして半導体１５１の突出部１５４ａ上に位置する。
【０１０４】
一方、図示していないが、半導体１５１の第２突出部１５４ｂ上にも線状接触部材１６１の突出部と島状接触部材が対をなして備えられている。
半導体１５１と抵抗性接触部材１６１、１６５ａの側面もまた基板１１０の表面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０゜〜８０゜程度である。
抵抗接触部材１６１、１６５ａ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１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。
【０１０５】
データ線１７１はデータ電圧を伝達し、主に縦方向に延在してゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差する。各データ線１７１は第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって各々延在してＣ字形に曲がった複数の第１及び第２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の広い端部１７９を含む。データ電圧を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、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、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１が延在してこれと直接連結されることもできる。
【０１０６】
第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂはデータ線１７１と分離されており、各々第１及び第２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各々は、広い一端部１７７ａ、１７７ｂ及び棒状であるもう一方の端部を含む。広い端部は第１及び第２維持電極１３７ａ、１３７ｂと重畳し、棒状である端部は半導体１５１の第１及び第２突出部１５４ａ、１５４ｂ上に位置し、第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂで一部囲まれている。しかし、図２４の第２ドレイン電極１７５ｂは長く延在されず短く延在しており、第１ドレイン電極１７５ａは維持電極１３７及び結合電極１２６と重畳する。
【０１０７】
第１／第２ゲート電極１２４ａ／１２４ｂ、第１／第２ソース電極１７３ａ／１７３ｂ、及び第１／第２ドレイン電極１７５ａ／１７５ｂは半導体１５１の第１／第２突出部１５４ａ／１５４ｂと共に第１／第２薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑａ/Ｑｂを構成する。薄膜トランジスタＱａ／Ｑｂのチャンネルは第１／第２ソース電極１７３ａ／１７３ｂとドレイン電極１７５ａ／１７５ｂとの間の突出部１５４ａ／１５４ｂに形成される。
【０１０８】
データ線１７１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ることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）及び低抵抗導電膜（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）上部膜の三重膜などが挙げられる。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
【０１０９】
データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂもまた基板１１０の表面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０゜〜８０゜程度であるのが好ましい。
抵抗性接触部材１６１、１６５ａはその下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの間にだけ存在して接触抵抗を低くする。殆どの所では線状半導体１５１がデータ線１７１より狭いが、既に説明したようにゲート線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と合う部分で幅が広くなって表面のプロファイルをスムースにすることによってデータ線１７１の断線を防止する。線状半導体１５１にはソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂとの間をはじめ、データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂで覆われず露出された部分がある。
【０１１０】
データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと半導体１５１の露出された部分の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は無機絶縁物または有機絶縁物などで作られて表面が平坦であり得る。無機絶縁物の例としては、窒化ケイ素及び酸化ケイ素が挙げられる。有機絶縁物は感光性を有することができ、その誘電常数は約４．０以下であるのが好ましい。しかし、保護膜１８０は有機膜の優れる絶縁特性を生かしながらも 半導体１５１の露出された部分には害を及ぼさないように、下部無機膜と上部有機膜との二重膜構造を有することができる。
【０１１１】
保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの広い端部１７７ａ、１７７ｂを各々露出する複数の接触孔１８２、１８７ａ、１８７ｂが形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０にはゲート線１２１ａ、１２１ｂの端部１２９ａ、１２９ｂを露出する複数の接触孔１８１ａ、１８１ｂが形成されている。図２４の場合、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には結合電極１２６の端部１２９ａ、１２９ｂを露出する複数の接触孔１８６が形成されている。
【０１１２】
保護膜１８０上には第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂを各々含む複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８、及び複数の接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２が形成されている。画素電極１９０及び接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電体またはアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性導電体で作る。
【０１１３】
第１／第２副画素電極１９０ａ／１９０ｂは接触孔１８７ａ／１８７ｂを通じて第１／第２ドレイン電極１７５ａ／１７５ｂと物理的・電気的に連結されて、第１／第２ドレイン電極１７５ａ／１７５ｂからデータ電圧の印加を受ける。図２４の場合、第２副画素電極１９０ｂは接触孔１８６を通じて結合電極１２６と連結されており、第１副画素電極１９０ａは結合電極１２６と重畳する。
【０１１４】
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二つの電極１９０、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１９０ａ、１９０ｂ及び共通電極２７０は液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ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する。電圧維持能力を強化するために液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂと並列に連結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１９０ａ、１９０ｂ及びこれに連結されているドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと第１及び第２維持電極１３７ａ、１３７ｂの重畳などで作られる。
【０１１５】
各画素電極１９０は左側角部が面取りされており、面取りされた斜辺はゲート線１２１ａ、１２１ｂに対して約４５°の角度を構成する。
一つの画素電極１９０をなす一対の第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは間隙９４を間に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である。第１副画素電極１９０ａは回転した等辺台形であって、第２維持電極１３７ｂの付近に位置した左辺とその向い側の右辺、そしてゲート線１２１ａ、１２１ｂとほぼ４５゜を構成する上の斜辺及び下の斜辺を有する。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及び第１副画素電極１９０ａの左辺と対向する縦部を含む。従って、第１副画素電極１９０ａと第２副画素電極１９０ｂとの間の間隙９４は、ほぼ均一な幅を有し、ゲート線１２１ａ、１２１ｂと約４５゜を構成する上部及び下部斜線部９１、９３と実質的に均一な幅を有する縦部９２を含む。
【０１１６】
第１副画素電極１９０ａは維持電極線１３１に沿って延在した切開部９５を有し、この切開部９５によって上半部及び下半部に二等分される。切開部９５は第１副画素電極１９０ａの右辺に入口を有している。切開部９５の入口は間隙９４の上部斜線部９１及び下部斜線部９３と各々実質的に平行な一対の斜辺を有している。間隙９４及び切開部９５は維持電極線１３１に対してほぼ反転対称をなす。
【０１１７】
この時、分けられた部分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比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変わる。以下、説明の便宜のために間隙９４も切開部であると表現する。
また、第１副画素電極１９０ａは第１ゲート線１２１ａと重畳し、第２副画素電極１９０ｂは第１及び第２ゲート線１２１ａ、１２１ｂ全てと重畳し、第１ゲート線１２１ａは画素電極１９０の上半部中心辺りを通過する。
【０１１８】
遮蔽電極８８はデータ線１７１に沿って延在しており、データ線１７１を完全に覆う。遮蔽電極８８には共通電圧が印加されるが、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に連結されるか、薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に共通電圧を伝達する短絡点（図示せず）に連結されることもできる。この時、開口率の減少が最少になるように遮蔽電極８８と画素電極１９０との間の距離を最少にするのが好ましい。
【０１１９】
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１７１の上部に配置すれば、遮蔽電極８８がデータ線１７１と画素電極１９０との間、及びデータ線１７１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の電圧歪曲やデータ線１７１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１９０及び遮蔽電極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１７１からもっと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の誘電率より高いので、データ線１７１と遮蔽電極８８との間の寄生容量が遮蔽電極８８がない場合のデータ線１７１と共通電極２７０との間の寄生容量に比べて小さい。
【０１２０】
それだけでなく、画素電極１９０及び遮蔽電極８８が同一層で作られるので、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。画素電極１９０とデータ線１７１との間の寄生容量が依然として分割露光過程で分割された露光領域によって変わることもあるが、画素電極１９０とデータ線１７１との間の寄生容量が相対的に減少するので、全体の寄生容量はほぼ一定であるといえる。従って、ステッチ欠陥を最少化することができる。
【０１２１】
接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２は接触孔１８１ａ、１８１ｂ、１８２を通じてゲート線１２１ａ、１２１ｂの端部１２９ａ、１２９ｂ及びデータ線１７１の端部１７９と各々連結される。接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２はゲート線１２１ａ、１２１ｂの端部１２９ａ、１２９ｂ及びデータ線１７１の各端部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。
【０１２２】
ゲート駆動部４００ａ、４００ｂまたはデータ駆動部５００が組立体３００上に集積される場合には、ゲート線１２１ａ、１２１ｂまたはデータ線１７１が延在してこれらと直接連結されることもできる。この場合には、接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２がゲート線１２１ａ、１２１ｂまたはデータ線１７１とこれら駆動部４００ａ、４００ｂ、５００を連結するなどに用いられる。
【０１２３】
次に、図２０乃至図２４を参照して上部表示板２００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板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と対向して画素電極１９０とほぼ同一な形態を有する複数の開口部を有している。これとは違って、遮光部材２２０はデータ線１７１に対応する部分及び薄膜トランジスタに対応する部分で構成されることもできる。しかし、遮光部材２２０は画素電極１９０及び薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂ付近での光漏れを遮断するために多様な形態を有することができる。
【０１２４】
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、及び青色などの基本色のうちの一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。
【０１２５】
蓋膜２５０の上にはＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電体などで構成される共通電極２７０が形成されている。
共通電極２７０は複数の切開部２７１、２７３、２７５の集合を有する。
一つの切開部の集合２７１、２７３、２７５は一つの画素電極１９０と対向して上部切開部２７１、中央切開部２７２、及び下部切開部２７３を含む。切開部２７１、２７３、２７５各々は画素電極１９０の隣接切開部９４、９５の間または切開部９４と画素電極１９０の斜辺との間に配置されている。また、各切開部２７１、２７３、２７５は間隙９４の上部斜線部９１または下部斜線部９３と平行に延在した少なくとも一つの斜線部２７１ｏ、２７３ｏ、２７５ｏ１、２７５ｏ２を含み、維持電極線１３１に対してほぼ反転対称である。
【０１２６】
上部及び下部切開部２７１、２７３各々はほぼ画素電極１９０の左側辺で上側または下側辺に向かって延在した斜線部２７１ｏ、２７３ｏ、そして斜線部２７１ｏ、２７３ｏ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２７１ｏ、２７３ｏと鈍角をなす横部２７１ｔ、２７３ｔ及び縦部２７１ｌ、２７３ｌを含む。
中央切開部２７５はほぼ画素電極１９０の左側辺中央から斜めに画素電極１９０の右側辺に向かって延在した一対の斜線部２７５ｏ１、２７５ｏ２、そして斜線部２７５ｏ１、２７５ｏ２の各端から画素電極１９０の右側辺に沿って右側辺と重畳しながら延在して斜線部２７５ｏ１、２７５ｏ２と鈍角をなす縦部２７５ｌ１、２７５ｌ２を含む。
【０１２７】
切開部２７１、２７３、２７５の数爻は設計要素によって変わることがあって、遮光部材２２０が切開部２７１、２７３、２７５と重畳して切開部２７１、２７３、２７５付近の光漏れを遮断することができる。
表示板１００、２００の内側面には配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）１１、２１が塗布されていてこれらは垂直配向膜であり得る。
【０１２８】
表示板１００、２００の外側面には偏光子（ｐｏｌａｒ ｉｚｅｒ）１２、２２が備えられているが、二つの偏光子１２、２２の偏光軸は直交して切開部９４、９５及び切開部２７１、２７３、２７５の斜線部とほぼ４５゜の角度をなすのが好ましい。反射型液晶表示装置の場合には二つの偏光子１２、２２のうちの一つを省略できる。
本実施例による液晶表示板組立体は液晶層３の遅延を補償するための位相遅延膜（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）（図示せず）をさらに含むことができる。液晶表示板組立体はまた、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（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）（図示せず）を含むことができる。
【０１２９】
液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶分子は電界がない時その長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して実質的に垂直をなすように配向されている。したがって、入射光は直交偏光子１２、２２を通過できず、遮断される。
共通電極２７０に共通電圧を印加して画素電極１９０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である電場（電界）が生成される。［ここからは画素電極１９０と共通電極２７０をひっくるめて電場生成電極という。］液晶分子は電場に応答してその長軸が電場の方向に垂直をなすように方向を変えようとする。
【０１３０】
電場生成電極１９０、２７０の切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５と画素電極１９０の辺は電場を歪曲して液晶分子の傾斜方向を決定する水平成分を作りだす。電場の水平成分は切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５の辺と画素電極１９０の辺にほとんど垂直である。
そのために電場は表示板１００、２００の表面に垂直である方向に対して傾いた方向を指す。液晶分子は電場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９４、９５、２７１、２７３、２７５及び画素電極１９０の辺付近の電場は液晶分子の長軸方向と並んでいなく一定の角度をなしているので液晶分子の長軸方向と電場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。
【０１３１】
図２１を参考にすれば、一つの切開部集合９４、９５、２７１、２７３、２７５は画素電極１９０を複数の副領域（ｓｕｂ-ａｒｅａ）に分け、各副領域は画素電極１９０の主辺と斜角をなす二つの主辺（ｐｒｉｍａｒｙｅｄｇｅ）を有する。各副領域の主辺は偏光子１２、２２の偏光軸と約４５゜をなし、これは光効率を最大にするためである。
各副領域上の液晶分子はほとんど主辺に垂直である方向に傾くので、傾く方向を選び出せば、ほぼ四つの方向である。このように液晶分子が傾く方向を多様にすると液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。
【０１３２】
切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５の模様及び配置は多様に変更することができる。
少なくとも一つの切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５は突起（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）（図示せず）や陥没部（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）（図示せず）に代替することができる。突起は有機物または無機物で作ることができて電場生成電極１９０、２７０の上のまたは下に配置される。
【０１３３】
では本発明の他の実施例による液晶表示装置に対して図２５及び図２６を参照して説明する。
図２５は本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２６は本発明の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２５に示したように、本発明の一つの実施例による液晶表示装置も液晶表示板組立体３００、ゲート駆動部４９０、データ駆動部５９０、階調電圧生成部８００及び信号制御部６００を含む。
【０１３４】
図２５に示したように、液晶表示板組立体３００は複数のゲート線Ｇ1-Ｇn、複数対のデータ線Ｄ1-Ｄ2m及び複数の画素ＰＸを含み、ゲート線Ｇ1-Ｇnの数爻が以前の実施例より少ない代わりにデータ線Ｄ1-Ｄ2mの数爻が以前の実施例の２倍である。一対のデータ線Ｄ1-Ｄ2mは一つの画素列を中心に左右に位置する。
図２５及び図２６に示したように本実施例による液晶表示装置の各画素ＰＸは二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含む。二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂのうちの一つＰＸａ（以下、第１副画素とする）はゲート線及び右側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑａと液晶キャパシタＣｌｃａ及びストレージキャパシタＣｓｔａを含み、他の副画素ＰＸｂ（以下、第２副画素とする）はゲート線及び左側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑｂと液晶キャパシタＣｌｃｂ及びストレージキャパシタＣｓｔｂを含む。
【０１３５】
以下、このような図２５及び図２６に示した液晶表示装置の例に対し図２７乃至図３０ｂを参照して詳細に説明する。
図２７は本発明の一つの実施例による液晶表示板組立体用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２８は本発明の一つの実施例による液晶表示板組立体用共通電極表示板の配置図であり、図２９は図２７の薄膜トランジスタ表示板と図２８の共通電極表示板を含む液晶表示板組立体の配置図であり、図３０ａ及び図３０ｂは各々図２９の液晶表示板組立体をＸＸＸａ-ＸＸＸａ線及びＸＸＸｂ-ＸＸＸｂ線に沿って切断した断面図である。
【０１３６】
まず、図２７、図３０ａ及び図３０ｂを参照して薄膜トランジスタ表示板１００に対して詳細に説明する。
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。各ゲート線１２１は複数のゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４と広い端部１２９を含む。それぞれの維持電極線１３１は下上に拡張された長方形の維持電極１３３を含む。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からほぼ等距離である。
【０１３７】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上にはゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には複数の島型半導体１５４ａ、１５４ｂが形成されている。それぞれの島型半導体１５４ａ、１５４ｂは主にゲート電極１２４の上部に位置する。
半導体１５４ａ、１５４ｂ上には各々複数の島型抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂが形成されている。二つの島型抵抗性接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは対をなして半導体１５４ａ、１５４ｂ上に各々配置されていて、ゲート電極１２４を中心に互いに対向する。
【０１３８】
抵抗接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には複数対のデータ線（ｄａｔａｌｉｎｅ）１７１ａ、１７１ｂと複数のドレーン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５ａ、１７５ｂが形成されている。
各データ線１７１ａ、１７１ｂはＵ字型のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３ａ、１７３ｂと広い端部１７９ａ、１７９ｂを含む。各ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂは広い端部と棒状端部を含み、広い端部は維持電極１３３と重畳する。ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部の辺は維持電極１３３の辺と実質的に平行する。
【０１３９】
データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂと露出された半導体１５４ａ、１５４ｂ部分の上には保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１８０が形成されている。
保護膜１８０にはドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ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（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８５ａ、１８５ｂ、１８２ａ、１８２ｂ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。
【０１４０】
保護膜１８０上には第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂを各々含む複数の画素電極１９０と複数の遮蔽電極（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）８８及び複数の接触補助部材（ｃｏｎｔａｃｔ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）８１、８２ａ、８２ｂが形成されている。
第２副画素電極１９０ｂの面積は第１副画素電極１９０ａの面積より大きくて、約２:１の面積比を有するのが好ましい。低いデータ電圧、つまり、低階調のデータ電圧の印加で副画素ＰＸｂの液晶分子は副画素ＰＸａの液晶分子より相対的に側面視認性に影響をあまり与えない初期状態程度の配列を維持するので、この副画素電極１９０ｂの面積が広くなることによって側面視認性が向上する。特に、第２副画素電極１９０ｂと第１副画素電極１９０ａの面積比が約２:１である場合、側面視認性に最も効果的である。
【０１４１】
一対の第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂはデータ線１７１ａ、１７１ｂとゲート線１２１で囲まれた領域内にほとんど存在して境界のほとんどがゲート線１２１及びデータ線１７１ａ、１７１ｂと平行して長方形をなす。第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは互いに分離されていて、第１副画素電極１９０ａは第２副画素電極１９０ｂを中心に上部及び下部に位置して互いに連結されている二つの部分からなっていて、第２副画素電極１９０ｂは第１副画素電極１９０ａの二つの部分の間に挟まれて、第１及び第２画素電極１９０ａ、１９０ｂは互いに噛み合った形態である。
【０１４２】
第１及び第２画素電極１９０ａ、１９０ｂの四つの角は面取りされていて、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。各第２画素電極１９０ｂの右側二つの角部は残り二つの角部より長い斜辺を有していて、中心付近から左に拡張された拡張部を有している。
一対の第１及び第２副画素１９０ａ、１９０ｂは一つの画素電極１９０をなす。
【０１４３】
画素電極１９０は中央切開部９１、９２、下部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａ及び上部切開部９３ｂ、９４ｂ、９５ｂを有し、画素電極１９０はこれら切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂによって複数の領域に分割される。切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは維持電極線１３１の横中心線に対しほとんど反転対称をなしていて、第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは対向する二つの切開部９３ａ、９３ｂ及びこれらを連結する切開連結部９９を通じて分離されている。
【０１４４】
下部及び上部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂはほぼ画素電極１９０の左側辺、左側角部、上側辺及び下側辺から右側辺に斜めに延在していて、維持電極線１３１に分ける下半部と上半部に各々位置している。下部及び上部切開部９３ａ-９５ｂ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は下部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａと上部切開部９３ｂ、９４ｂ、９５ｂに各々ほとんど平行な一対の分枝からなる。中央切開部９１、９２は中央から横方向に延在した横部を有し、内側に位置する中央切開部９２の横部は切開連結部９９と連結されている。
【０１４５】
したがって、画素電極１９０の上半面と下半面は切開部９１-９５ｂによって各々六個の領域に分けられる。この時、領域の数爻または切開部の数爻は画素の大きさ、画素電極の横辺と縦辺の長さ比、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１９０はまた、隣接するゲート線１２１またはデータ線１７１ａ、１７１ｂと重畳して開口率（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ）を高めている。
【０１４６】
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と各々連結される。
遮蔽電極８８はデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びゲート線１２１に沿って延在していてデータ線１７１ａ、１７１ｂ上部に位置する部分はデータ線１７１ａ、１７１ｂを完全に覆って、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の境界線の内に位置する。隣接した二つのデータ線１７１ｂ、１７１ａ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より小さいこともあって、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ができる。
【０１４７】
次に、図２８及び図３０ｂを参照して、共通電極表示板２００について説明する。
絶縁基板２１０上に遮光部材２２０が形成されている。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に対応する部分からなる。これとは異なって遮光部材２２０は画素電極１９０と対向して画素電極１９０とほとんど同一な模様の複数の開口部を有することができる。
【０１４８】
基板２１０上にはまた、複数のカラーフィルタ２３０が形成されており、カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には蓋膜２５０が形成されている。
蓋膜２５０の上には共通電極２７０が形成されており、共通電極２７０は複数の対の切開部７１-７６ｂ集合を有する。
一対の切開部７１-７６ｂは一つの画素電極１９０と対向して中央切開部７１-７３、下部切開部７４ａ、７５ａ、７６ａ及び上部切開部７４ｂ、７５ｂ、７６ｂを含む。切開部７１-７６ｂ各々は隣接した画素電極１９０の切開部９１-９５ｂの間または周縁切開部９５ａ、９５ｂ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７１-７６ｂは画素電極１９０の切開部９１-９５ｂと平行に延在した少なくとも一つの斜線部を含む。
【０１４９】
下部及び上部切開部７４ａ-７６ｂ各々はほぼ画素電極１９０の右側辺から左側、下側または上側辺に向かって延在した斜線部、そして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。
中央切開部７１-７３はほぼ画素電極１９０の左側辺から横部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、そして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。
【０１５０】
切開部７１-７６ｂの数爻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７１-７６ｂと重畳して切開部７１-７６ｂ付近の光漏れを遮断することができる。
共通電極２７０と遮蔽電極８８に同一な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垂直配向状態をそのまま維持するのでこの部分に入射された光は透過されず、遮断される。
【０１５１】
少なくとも一つの切開部９１-９５ｂ、７１-７６ｂは突起や陥没部に代替することができて、切開部９１-９５ｂ、７１-７６ｂの模様及び配置は変更することができる。
表示板１００、２００の内側面には液晶分子を配向する配向膜１１、２１が各々塗布されている。配向膜１１、２１は水平配向膜であり得る。
表示板１００、２００の外側面には直交偏光板１２、２２が備えられているが、二つの偏光板１２、２２の透過軸は直交してこのうち、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のうちの一つを省略できる。
【０１５２】
液晶層３は負の誘電率異方性を有して液晶層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。
このような本発明の一つ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は一つの画素電極１９０をなす二つの副画素電極１９０ａ、１９０ｂに各々連結されている薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂが形成されており、これら薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂに各々連結されているデータ線１７１ａ、１７１ｂが形成されている。これによって、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂには別個のデータ信号が各々印加される。
【０１５３】
次に、図３１乃至図３２ｂを参照して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について詳細に説明する。
図３１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り、図３２ａは図３１に示した薄膜トランジスタ表示板をＸＸＸＩＩａ-ＸＸＸＩＩａ 線に沿って切断した断面図であり、図３２ｂは図３１に示した薄膜トランジスタ表示板を ＸＸＸＩＩｂ-ＸＸＸＩＩｂ線に沿って切断した断面図である。
【０１５４】
図３１乃至図３２ｂに示したように、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ほとんど図２９乃至図３０ｂ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同一である。つまり、基板１１０上にゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び維持電極１３３を含む複数の維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４ａ、１５４ｂを含む半導体１５１ａ、１５１ｂ、突出部１６３ａ、１６３ｂを含む抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂが順次に形成されている。抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には複数のソース電極１７３ａ、１７３ｂを含む複数のデータ線１７１ａ、１７１ｂ、複数のドレーン電極１７５が形成されていてその上に保護膜１８０が形成されている。
【０１５５】
保護膜１８０及び/またはゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂが形成されており、保護膜１８０上には複数の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１−９５ｂを有する複数の画素電極１９０と遮蔽電極８８、複数の接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂが形成されている。そして保護膜１８０上には配向膜１１が形成されている。
【０１５６】
しかし、図２９乃至図３０ｂに示した薄膜トランジスタ表示板とは異なって、半導体１５１ａ、１５１ｂは薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂが各々位置する突出部１５４ａ、１５４ｂを除けばデータ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ及びその下部の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂと実質的に同一な平面形態を有している。具体的には、線状半導体１５１ａ、１５１ｂはデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂとその下部の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂの下に存在する部分の以外にもソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレーン電極１７５ａ、１７５ｂの間にこれらに遮られないで露出された部分を有している。
【０１５７】
このような薄膜トランジスタ表示板１００を本発明の一つの実施例によって製造する方法ではデータ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ、半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂを一回の写真工程として形成する。
このような写真工程で使用する感光膜は位置によって厚さが異なって、特に厚さが薄くなる順に第１部分と第２部分を含む。第１部分はデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂが占める配線領域に位置し、第２部分は薄膜トランジスタのチャンネル領域に位置する。
【０１５８】
位置によって感光膜の厚さを異ならせる方法としていろいろあり得るが、例えば、光マスクに投光領域（ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａｒｅａ）及び遮光領域（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｒｅａ）の他に半透明領域（ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ ａｒｅａ）を備える方法がある。半透明領域にはスリット（ｓｌｉｔ）パターン、格子パターン（ｌａｔｔｉｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ）または透過率が中間であるか厚さが中間である薄膜が備わる。スリットパターンを使用する時には、スリットの幅やスリットの間の間隔が写真工程に使用する露光器の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）より小さいのが好ましい。他の例としてはリフローが可能な感光膜を使用する方法がある。つまり、投光領域と遮光領域のみを有する通常の露光マスクにリフローが可能な感光膜を形成した後、リフローさせて感光膜が残留しない領域に流れるようにすることによって薄い部分を形成することである。
【０１５９】
このようにすると一回の写真工程を減らすことができるので製造方法が簡単になる。
次に、このような液晶表示装置では信号制御部６００が一つの行の画素ＰＸに二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに関する画像データＤＡＴを全て出力し、データ駆動部５９０は一対のデータ線を通して二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに同時にデータ電圧を印加する。
したがってゲート駆動部４９０及びデータ駆動部５９０の動作周期は１水平周期となる。
【０１６０】
では本発明の実施例による反転形態に対して図２５と共に図３３を参照して詳細に説明する。
図３３は本発明の実施例によって、列反転を実現する時、画素電極の極性状態を示した図面である。
図３３でデータ駆動部５９０においての反転は列反転であり、一つのデータ線に流れるデータ電圧は１フレーム内、常に同一極性であり隣接した二つのデータ線に流れるデータ電圧は反対極性である。
【０１６１】
このようなデータ駆動部５９０の列反転によって、図３３に示したように、一つの画素電極１９０をなす第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂの極性は反転であり、第１副画素電極１９０ａ同士は同一極性を有し、第２副画素電極１９０ｂ同士も同一極性を有する。例えば、図３３に示したように、副画素電極１９０ａは１フレーム内（−）極性を有するようになって、副画素電極１９０ｂは１フレーム内（＋）極性を有するようになる。
【０１６２】
これによって、データ駆動部５９０は列反転であるが、一つの画素電極１９０に（−）極性と（＋）極性が共に存在するので縦線模様のような画質不良がなくなる。また、同一な色相を示す画素の極性状態が全て同一であるので、同一色相の画素間の極性差による画質不良がなくなる。さらに、一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性がフレーム別にのみ反転するので、所定行ごとにデータ電圧の極性が反転する時、発生する液晶の応答速度遅延やデータ線の信号遅延が大きく減る。
【０１６３】
このように二つの副画素電圧を所望の水準に正確に合わせることによって、視認性を向上し、開口率を高め、透過率を向上させる。
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ことである。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【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二つの副画素に対する等価回路図である。
【図３ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図３ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図３ｃ】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図４ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図４ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図５ａ】本発明の実施形態による階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例を示したブロック図である。
【図５ｂ】本発明の実施形態による階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例を示したブロック図である。
【図５ｃ】本発明の実施形態による階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例を示したブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による基準電圧変更回路と電圧生成抵抗列のブロック図である。
【図７ａ】本発明の一実施形態による液晶表示装置のガンマ曲線を示したグラフである。
【図７ｂ】本発明の一実施形態による液晶表示装置の入力階調に対する階調電圧を示したグラフである。
【図８ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【図８ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【図８ｃ】本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【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】本発明の一実施形態による階調電圧生成部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階調電圧生成部のブロック図である。
【図１２】図９乃至図１１に示した液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
【図１３】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図１４】図１３に示した液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
【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の一画素の等価回路図である。
【図１７ａ】本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な画素配置とデータ電圧の極性を示した図面である。
【図１７ｂ】図１７ａに示した液晶表示装置における各副画素の極性を示した表である。
【図１８】図１７ａに示した液晶表示装置に使用される各種信号の波形図である。
【図１９】本発明の一実施形態による下部表示板の配置図である。
【図２０】本発明の一実施形態による上部表示板の配置図である。
【図２１】図１９の下部表示板と図２０の上部表示板とを含む液晶表示板組立体の配置図である。
【図２２】図２１の液晶表示板組立体をＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図２３】図２１の液晶表示板組立体をＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図２４】本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図である。
【図２５】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２６】図２５に示した液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図２７】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２８】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２９】図２７の薄膜トランジスタ表示板と図２８の共通電極表示板を含む液晶表示板組立体の配置図である。
【図３０ａ】各々図２９の液晶表示板組立体をＸＸＸａ−ＸＸＸａ線及びＸＸＸｂ−ＸＸＸｂ線に沿って切断した断面図である。
【図３０ｂ】各々図２９の液晶表示板組立体をＸＸＸａ−ＸＸＸａ線及びＸＸＸｂ−ＸＸＸｂ線に沿って切断した断面図である。
【図３１】本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図３２ａ】図３１に示した薄膜トランジスタ表示板をＩＸａ−ＩＸａ´線に沿って切断した断面図である。
【図３２ｂ】図３１に示した薄膜トランジスタ表示板をＩＸｂ−ＩＸｂ´線に沿って切断した断面図である。
【図３３】図２５乃至図３２に示した液晶表示装置で列反転を実現する時の画素電極の極性状態を示した図面である。
【符号の説明】
【０１６５】
３ 液晶層
１１、２１ 配向膜
１２、２２ 偏光子
７１−７６ｂ、 ９１−９５、２７１−２７５ 切開部
８１、８２ａ、８２ｂ 接触補助部材
８８ 遮蔽電極
１００、２００ 表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１、１２１ａ、１２１ｂ、１２９、 １２９ａ、１２９ｂ ゲート線
１２４、１２４ａ、１２４ｂ ゲート電極
１２６ 結合電極
１３３、１３７、１３７ａ、１３７ｂ 維持電極
１４０ 絶縁膜
１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５４ａ、１５４ｂ 半導体
１７１、１７１ａ、１７１ｂ、１７９、１７９ａ、１７９ｂ データ線
１７５ａ、１７５ｂ、１７７ａ、１７７ｂ ドレイン電極
１８０ 保護膜
１８１、１８１a、１８１ｂ、１８２、１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂ、１８６、１８７ａ、１８７ｂ 接触孔
１９０ 画素電極
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
２７１、２７３、２７５ 切開部
３００ 液晶表示板組立体
３１０ 液晶分子
４００、４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０、４３０、４４０、４４０a、４４０ｂ、
５００、５９０ データ駆動部
６００ 信号制御部
８００、９００ 階調電圧生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が具備された二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性を有する液晶層とを含む。画素電極は、行列状に配列されており、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に連結されて一行ずつ、順次、データ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に亘って形成されており、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は、回路的に見れば液晶キャパシタを成し、液晶キャパシタは、これに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
【０００３】
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。
その中でも、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】
垂直配向方式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く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。
【０００５】
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問題点がある。例えば、切開部が具備されたＰＶＡ方式液晶表示装置の場合には、側面に行くほど画像が明るくなって、激しい場合には高い階調の間の輝度差がなくなり画像が歪んで見える場合も発生する。
このような問題点を改善するために、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起こして、二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ている。
【０００６】
しかし、このような方法は、二つの副画素の透過率を所望の水準に正確に合わせることができないという問題点がなく、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問題がある。
【０００７】
一方、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などを防止するために、フレーム毎に、所定数の行または列毎に、または画素毎に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。このようなデータ電圧の反転方式の中で、所定列毎にデータ電圧の極性を反転させる列反転（ｃｏｌｕｍｎ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の場合、一つのデータ線を流れるデータ電圧の極性が１フレーム内では一定に維持されるので、データ線の信号遅延問題が大幅減るだけでなく、消費電力が小さいという長所がある。
【０００８】
しかし、列反転は垂直フリッカー現象や垂直クロストルク現象などによって液晶表示装置の画質が良好でないことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これを改善するために、データ線を流れるデータ電圧の極性反転形態は列反転を維持し、各画素列の画素を左右のデータ線に交互に連結して、実質的にドット反転（ｄｏｔ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の形態を有するようにする方法がある。
しかし、このように画素を設計する場合、下上に隣接した二つの画素の形態を正確に一致させ難いため、次のような問題が発生することがある。第一に、二つの画素の開口率を正確に一致させ難く、開口率が一致しない場合には使用者の目に立ちやすい。第二に、開口率を同一に設計しても整列偏差によって二つの画素の電気的、光学的特性が変わることがある。第三に、画素電極にＶ字状（ｃｈｅｖｒｏｎ）の切開部を設ける場合、開口率などを同一にするためには二つの画素の切開部方向を反対にしなければならず、このようなパターンの不一致によって横縞または縦縞が生じることがある。最後に、液晶表示装置を検査する時、上下二つの画素を一つの単位として検査を行わなければならないので面倒である。
【００１０】
本発明が目的とする技術的課題はこのような問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの特徴による表示装置は、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、前記第１副画素と連結されていて、第１信号を伝達する第１信号線、前記第２副画素と連結されていて、第２信号を伝達する第２信号線、前記第１及び第２信号線と交差し、前記第１及び第２副画素のうちの少なくとも一つに連結されていて、第３信号を伝達する第３信号線、及び前記第１及び第２信号線と交差し、第４信号を伝達する第３信号線を含み、前記第１及び第２副画素は互いに異なる大きさのデータ電圧の印加受け、前記第１副画素に印加されるデータ電圧と前記第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの画像情報から得られる。
【００１２】
前記第１副画素は、前記第１信号線と連結されている第１スイッチング素子及びこれに連結されている第１液晶キャパシタを含み、前記第２副画素は、前記第２信号線と連結されている第２スイッチング素子及びこれに連結されている第２液晶キャパシタを含むことができる。
前記第１液晶キャパシタは、前記第１スイッチング素子と連結されている第１副画素電極を含み、前記第２液晶キャパシタは、前記第２スイッチング素子と連結されている第２副画素電極を含むことができる。
【００１３】
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす間隙をおくことができ、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、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有することができる。
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１及び第２副画素電極と対向する共通電極を共通にさらに含み、前記共通電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有することができる。
【００１４】
前記第１スイッチング素子は前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２スイッチング素子は前記第２及び第３信号線と連結されていることができる。
前記第１スイッチング素子は、前記第１信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達し、前記第２スイッチング素子は、前記第２信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達することができる。
【００１５】
前記第１スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第１信号線からの信号を伝達し、前記第２スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第２信号線からの信号を伝達することができる。
前記第１副画素は、前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２副画素は、前記第２及び第４信号線と連結されていることができる。
【００１６】
前記第１副画素は、前記第１スイッチング素子と連結されている第１ストレージキャパシタをさらに含み、前記第２副画素は、前記第２スイッチング素子と連結されている第２ストレージキャパシタをさらに含むことができる。
前記表示装置は、互いに異なる第１及び第２階調電圧集合を生成し、前記画像情報に該当する階調電圧を前記第１及び前記第２階調電圧集合から各々選択して、前記第１及び第２副画素に各々印加することができる。
【００１７】
これとは異なり、前記表示装置は前記画像情報を処理して第１画像信号と第２画像信号を生成し、前記第１画像信号と第２画像信号に対応するそれぞれのデータ電圧を一つの階調電圧集合から選択して前記第１及び第２副画素に各々印加することができる。
前記各画素の第１副画素と第２副画素は、容量性結合されていることができる。
本発明の他の実施形態による表示装置は、第１及び第２副画素を含む画素、前記第１及び第２副画素に連結されていて、ゲート信号を伝達するゲート線、前記ゲート線と交差し、前記第１副画素に連結されていて、第１データ電圧を伝達する第１データ線、及び前記ゲート線と交差し、前記第２副画素に連結されていて、第２データ電圧を伝達する第２データ線を含む。
【００１８】
前記第１データ電圧は前記第２データ電圧と異なり、一つの画像情報から得られることができる。
前記第１データ電圧の極性は前記第２データ電圧の極性と反対でありうる。
前記第１データ電圧の極性は所定時間一定でありうる。
本発明の他の実施形態による表示装置は、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、前記第１及び第２ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、第１及び第２階調信号集合を生成する階調信号生成回路、前記第１及び第２階調信号集合を交互に選択して出力する選択回路、前記選択回路からの階調信号集合に基づいて画像データに対応する前記データ電圧を生成して前記データ線に印加するデータ駆動部、及び前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲートオン電圧を印加するゲート駆動部を含む。
【００１９】
前記階調信号はアナログ階調電圧を含むことができる。
この時、前記選択回路はアナログスイッチまたはアナログマルチプレクサーを含むことができる。前記選択回路は前記データ駆動部と統合されていることができる。前記階調電圧生成回路は各々複数の抵抗列を含む複数のアナログ電圧生成回路を含むことができる。
前記階調信号はデジタル階調データを含む表示装置である。
【００２０】
この時、前記表示装置は、前記選択回路が選択したデジタル階調データ集合の各階調データをアナログ変換して複数の階調電圧を生成するデジタル−アナログ変換器をさらに含むことができる。前記選択回路は前記階調信号生成回路に連結されている複数のマルチプレクサーを含むことができる。
前記第１ゲートオン電圧の印加時間と前記第２ゲートオン電圧の印加時間とは、少なくとも一部重畳することができる。
【００２１】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は、前記第２ゲートオン電圧の印加時間と同一か、または短いことができる。
本発明の他の実施形態による表示装置は、行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、前記第１及び第２ゲート線と交差し、前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、周期的に値が変化する複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路、前記基準電圧に基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路、前記階調電圧生成回路からの階調電圧集合より画像データに対応する階調電圧を選択して、前記データ電圧として前記データ線に印加するデータ駆動部、及び前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲート信号を印加するゲート駆動部を含む。
【００２２】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、互いに並んで延在していて、互いに分離されている第１及び第２ゲート線、前記第１及び第２ゲート線と交差するデータ線、前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、互いに対向する傾いた斜辺を有する第１及び第２表示電極を含む。
【００２３】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１方向に延在していて、互いに分離されている第１及び第２ゲート線、第２方向に延在しているデータ線、前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極を含み、前記第２表示電極の前記第２方向の長さが前記第１表示電極よりも長く、前記第１表示電極は前記第２表示電極の第２方向の長さ内に位置する。
【００２４】
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、第１方向に延在していて、互いに分離されている第１及び第２ゲート線、第２方向に延在しているデータ線、前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極を含み、前記第１及び第２表示電極は各々前記第１方向に延在する一つの直線を中心に実質的に対称の形状を有している。
【００２５】
この液晶表示装置は、前記第１及び第２電極と対向する第３表示電極をさらに含むことができる。
前記第１または第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でき、前記第３表示電極は切開部または突起を有することができる。これら切開部または突起は交互に配列でき、前記第１表示電極と前記第２表示電極の間の間隙と前記第３表示電極の切開部とが交互に配列されることもできる。
【００２６】
前記第１ゲート線は前記第１及び第２表示電極と重畳することができ、前記第２ゲート線は前記第２表示電極と重畳し、前記第１表示電極とは重畳しないことができる。
前記液晶表示装置は前記第１及び第２表示電極と重畳する維持電極線をさらに含むことができる。
前記第１及び第２薄膜トランジスタは、各々前記第１または第２ゲート線と連結されているゲート電極、前記データ線と連結されているソース電極及び前記第１または第２表示電極と連結されているドレイン電極を含み、前記維持電極線は前記ドレイン電極と重畳することができる。
【００２７】
前記液晶表示装置は前記第２表示電極と連結されており、前記第１表示電極と重畳する結合電極をさらに含むことができる。
前記第１表示電極の電圧は前記第２表示電極の電圧とは異なることができ、前記第１表示電極の電圧と所定電圧との差は、前記第２表示電極の電圧と前記所定電圧との差よりも小さいことができる。
【００２８】
前記液晶表示装置は、前記データ線と重畳し、前記画素電極と同一層に位置した遮蔽電極をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板は、絶縁基板上に形成されているゲート線、前記ゲート線と絶縁されて交差している第１及び第２データ線、前記ゲート線と前記第１データ線に連結されていて、第１ドレイン電極を含む第１薄膜トランジスタ、前記ゲート線と前記第２データ線に連結されていて、第２ドレイン電極を含む第２薄膜トランジスタ、前記ゲート線、前記第１及び第２データ線及び前記第１及び第２薄膜トランジスタを覆っており、前記第１データ線の一部を露出する第１接触孔と、前記第２データ線の一部を露出する第２接触孔とを有する保護膜、及び前記第１接触孔を通じて前記第１ドレイン電極と連結されている第１副画素電極と、前記第２接触孔を通じて前記第２ドレイン電極と連結されている第２副画素電極とを含む画素電極を含む。
【００２９】
前記第１及び第２副画素電極と絶縁されていて、前記ゲート線または前記第１及び第２データ線と少なくとも一部重畳している遮蔽電極をさらに含むことができる。
前記画素電極と前記遮蔽電極は前記保護膜上部に位置することができる。
前記第１及び第２ドレイン電極と重畳して保持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに含むことができ、前記遮蔽電極と前記維持電極とは実質的に同一の電圧の印加を受けることができる。
【００３０】
前記遮蔽電極は前記第１及び第２データ線を完全に覆うことができる。
前記第１副画素電極の面積は前記第２副画素電極の面積とは異なることができる。
本発明の一つの実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、画像データの入力を受ける段階、前記入力画像データを二つ以上のデータ電圧に変換する段階、及び前記変換されたデータ電圧を当該副画素に印加する段階を含むことができる。
【００３１】
前記変換段階は、二つ以上の階調電圧集合を生成する段階、及び前記二つ以上の階調電圧集合それぞれから前記入力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階を含むことができる。
前記変換段階は、前記入力画像データを二つ以上の出力画像データに変換する段階、一つの階調電圧集合から前記二つ以上の出力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階を含むことができる。
【００３２】
本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を各々有する複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、前記第１副画素に第１極性の第１データ電圧を印加する段階、及び前記第２副画素に前記第１極性と反対である第２極性の第２データ電圧を印加する段階を含む。
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧は、一つの画像データから生成できる。
【００３３】
行方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は、極性が反対でありうる。
列方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は、極性が同一でありうる。
前記各データ電圧は、２個以上の副画素に同時に印加できる。
【００３４】
本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、第１及び第２副画素を各々有する複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、画像データを伝送する段階、第１階調電圧集合を出力する段階、前記画像データを前記第１階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第１データ電圧に変換する段階、前記第１データ電圧を前記第１副画素に印加する段階、マルチプレクサーを利用して前記第１階調電圧集合を前記第１階調電圧集合と値の異なる第２階調電圧集合に代替して出力する段階、前記画像データを前記第２階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第２データ電圧に変換する段階、及び前記第２データ電圧を前記第２副画素に印加する段階を含む。
【００３５】
前記駆動方法は、前記第１及び第２階調電圧集合を生成する段階をさらに含み、前記第１階調電圧集合出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第１階調電圧集合を選択する段階を含み、前記第２階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第２階調電圧集合を選択する段階を含むことができる。
【００３６】
前記駆動方法は第１及び第２デジタル階調データ集合を記憶する段階をさらに含み、前記第１階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第１デジタル階調データ集合を選択する段階、及び前記第１デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第１階調電圧集合を生成する段階を含み、前記第２階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第２デジタル階調データ集合を選択する段階、及び前記第２デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第２階調電圧集合を生成する段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、二つの副画素電圧を所望の水準に正確に合わせることによって、視認性を向上し、開口率を高め、透過率を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
添付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。しかし、本発明は多様な相異な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面において、複数の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“直上”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“直上”にあるとする時は中間に他の部分がないことを意味する。
【００３９】
まず、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。
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二つの副画素に対する等価回路図である。
図１を参考すれば、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と、これに連結されたゲート駆動部４００、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、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００４０】
液晶表示板組立体３００は、等価回路的には、複数の信号線（図示せず）と、これに連結されてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを含む。反面、図２に示した構造を参考すれば、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する下部表示板１００及び上部表示板２００と、その間に入っている液晶層３を含む。
信号線は、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（図示せず）と、データ信号を伝達する複数のデータ線（図示せず）を含む。ゲート線は、ほぼ行方向に延在して、互いにほぼ平行であり、データ線は、ほぼ列方向に延在して、互いにほぼ平行である。
【００４１】
図２を参考すれば、各画素ＰＸは一対の副画素を含み、各副画素は液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂと、ゲート線、データ線及び液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂと連結されたスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂを含む。
各スイッチング素子Ｑａ／Ｑｂは、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどからなり、ゲート線と連結されている制御端子、データ線と連結されている入力端子、並びに液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂと連結されている出力端子を有する三端子素子である。
【００４２】
液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂは、下部表示板１００の副画素電極ＰＥａ／ＰＥｂと上部表示板２００の共通電極ＣＥとを二つの端子とし、副画素電極ＰＥａ／ＰＥｂと共通電極ＣＥとの間の液晶層３が誘電体として機能する。一対の副画素電極ＰＥａ、ＰＥｂは、互いに分離されており、一つの画素電極ＰＥをなす。共通電極ＣＥは、上部表示板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２とは異なって、共通電極ＣＥが下部表示板１００に備えられることもあり、その場合には二つの電極ＰＥ、ＣＥのうちの少なくとも一つを線状または棒状に作ることができる。
【００４３】
一方、色表示を実現するため、各画素ＰＸが基本色のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素ＰＸ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、時間的の作用によって所望の色相が認識できるようにする。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、空間分割の一例であって、各画素ＰＸが上部表示板２００の領域に基本色のうちの一つの色のカラーフィルタＣＦを備えている様子を示す。図２とは異なって、カラーフィルタＣＦは、下部表示板１００の副画素電極ＰＥａ、ＰＥｂ上または下に形成することもできる。
【００４４】
表示板１００、２００の外側面には、各々偏光子（図示せず）が付着されているが、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を省略することができる。
再び図１を参考にすれば、階調電圧生成部８００は、画素ＰＸの透過率に関わる複数の階調電圧を生成する。しかし、階調電圧生成部８００が全階調に対する階調電圧を直接生成せず、階調電圧を生成する基準となる階調基準電圧のみを生成して出力することもできる。
【００４５】
ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線に連結され、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Ｖｇをゲート線に印加する。
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線に連結され、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Ｖｄとしてデータ線に印加する。しかし、階調電圧生成部８００が全階調に対する電圧を全て提供せず、決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合に、データ駆動部５００は基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中でデータ信号Ｖｄを選択する。
【００４６】
信号制御部６００は、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などを制御する。
このような駆動装置４００、５００、６００、８００は、各々少なくとも一つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されて、ＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着されることもできる。これとは異なって、これら駆動装置４００、５００、６００、８００が液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。また、駆動装置４００、５００、６００、８００は、単一チップで集積されることができ、この場合にはこれらのうちの少なくとも一つまたはこれらをなす少なくとも一つの回路素子が単一チップの外側に位置することができる。
【００４７】
以下、図３ａ乃至図４ｂを参照して、本発明の一実施形態による液晶表示装置について詳細に説明する。
図３ａ乃至図３ｃは、本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図４ａ及び図４ｂは、本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【００４８】
図３ａ乃至図３ｃを参考すれば、本発明の実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、一対または一つのゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００、並びに信号制御部６００を含む。
液晶表示板組立体３００は、複数の信号線と、これに連結されてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを含む。
【００４９】
信号線は、下部表示板１００（図２参考）に備えられており、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Ｇ1a−Ｇnbと、データ信号を伝達するデータ線Ｄ1−Ｄmを含む。
図４ａ及び図４ｂには、信号線と画素ＰＸの等価回路が示されているが、図面符号ＧＬａ、ＧＬｂで示した上部及び下部ゲート線と、図面符号ＤＬで示したデータ線、その他にも表示信号線は、ゲート線Ｇ1−Ｇ2bとほぼ並んで延在した維持電極線ＳＬを含む。
【００５０】
図４ａに示した液晶表示装置の場合、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ＧＬａ／ＧＬｂ及びデータ線ＤＬに連結されているスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂ、これに連結された液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂ、並びにスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂと維持電極線ＳＬの間に連結されているストレージキャパシタ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、その場合には維持電極線ＳＬも必要ない。
【００５１】
図４ｂに示した液晶表示装置の場合、各画素ＰＸは、一対の副画素ＰＸａ、ＰＸｂと、これらの間に連結されている結合キャパシタＣｃｐを含み、各副画素ＰＸａ／ＰＸｂは、該当ゲート線ＧＬａ／ＧＬｂ及びデータ線ＤＬに連結されているスイッチング素子Ｑａ／Ｑｂと、これに連結された液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂを含む。そして、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂのうちの一つＰＸａは、スイッチング素子Ｑａと維持電極線ＳＬの間に連結されているストレージキャパシタＣｓｔａを含む。
【００５２】
液晶キャパシタＣｌｃａ／Ｃｌｃｂの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣｓｔａ／Ｃｓｔｂは、構造的な側面で、維持電極線ＳＬと画素電極ＰＥａ／ＰＥｂが絶縁体を介在して重畳してなり、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Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂは、副画素電極ＰＥａ、ＰＥｂ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なることができる。
【００５３】
再び図３ａ乃至図３ｃを参考すれば、ゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０は、ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結され、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Ｇ1a−Ｇnbに印加する。図３ａでは、一対のゲート駆動部４００ａ、４００ｂが、各々液晶表示板組立体３００の左右に位置し、奇数番目及び偶数番目ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに各々連結され、図３ｂ及び図３ｃに示した一つのゲート駆動部４１０、４２０は、液晶表示板組立体３００の一側に位置し、全ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結されており、図３ｃの場合、ゲート駆動部４２０内に二つの駆動回路４２１、４２２が内装されており、各々奇数番目及び偶数番目ゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結される。
【００５４】
階調電圧生成部８００は、画素の透過率に関わる二つの階調電圧集合（または、基準階調電圧集合）を生成する。二つの階調電圧集合は、一つの画素ＰＸを構成する二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに独立的に提供されるものであって、各階調電圧集合は、共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有するものと、負の値を有するものを含む。しかし、二つの（基準）階調電圧集合の代わりに、一つの（基準）階調電圧集合のみを生成することもできる。
【００５５】
以下、図３ａ乃至図４ｂに示した液晶表示装置における階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例について、図５ａ乃至５ｃを参照して詳細に説明する。
図５ａに示した例の液晶表示装置は、二つの電圧生成抵抗列ＧＳｔｒ１、ＧＳｔｒ２を含む階調電圧生成部８００と、データ駆動部５００の他に、これらの間に連結され、選択信号ＳＥによって階調電圧生成部８００からの二つの階調電圧集合のうちの一つを選択するアナログスイッチＳＷ８５０を別個の部分としてさらに含む。
【００５６】
図５ｂに示した例の液晶表示装置は、図５ａに示したアナログスイッチ８５０をデータ駆動部５００内に統合した構造を有している。図面において、図面符号５１０は、従来のデータ駆動部機能ブロックを示す。
図５ｃに示した例の液晶表示装置は、階調電圧生成部８００の代わりに、基準電圧変更回路ＶＣＣ８６０のみを設けて、選択信号ＳＥによって大きさが変わる所定数の基準電圧を生成するようにし、データ駆動部５００内に階調電圧を生成することができる電圧生成抵抗列ＧＳｔｒ５６０を設けて、基準電圧変更回路ＶＶＣ８６０から供給される基準電圧によって互いに異なる複数のガンマ電圧集合を生成するようにしている。
【００５７】
図５ｃに示した基準電圧変更回路と電圧生成抵抗列の一例を図６に示した。
図６を参考すれば、電圧生成抵抗列５６０は、一列に連結されている複数の抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２１１を含み、中央の抵抗Ｒ２０６と、その両側に連結されており、各々五つの抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２０５、Ｒ２０７〜Ｒ２１１を含む第１及び第２抵抗集合に分けることができる。第１抵抗集合Ｒ２０１〜Ｒ２０５と第２抵抗集合Ｒ２０７〜Ｒ２１１の一端は、各々接地電圧などの低電圧と電源電圧（ＡＶＤＤ）に連結されている。
【００５８】
基準電圧変更回路８６０は、中央抵抗Ｒ２０６、第１抵抗集合Ｒ２０１〜Ｒ２０５、及び第２抵抗集合Ｒ２０７〜Ｒ２１１の両端に各々連結されているＮＰＮ及びＰＮＰ双極性（ｂｉｐｏｌａｒ）トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、その間に連結されており、直列に連結された抵抗Ｒ１、Ｒ２、及びダイオードＤ１、Ｄ２対を含む。電源電圧ＡＶＤＤが入力される高電圧入力端とトランジスタＱ３の間には、抵抗Ｒ５、Ｒ７を介してベースに低電圧の印加を受けるＰＮＰトランジスタＱ４が、ダイオードＤ３を介在して連結されている。ＮＰＮトランジスタＱ２は、抵抗Ｒ３を介して選択信号ＳＥ入力端に連結されており、ＰＮＰトランジスタＱ３は、抵抗Ｒ４、Ｒ６を介して高電圧入力端に連結されている。トランジスタＱ１、Ｑ３のベースの間にはキャパシタＣ２が、トランジスタＱ２、Ｑ４の間には抵抗Ｒ３、Ｒ５を介在してキャパシタＣ１が連結されており、抵抗Ｒ４、Ｒ６の間にはキャパシタＣ３が連結されている。
【００５９】
このような基準電圧変更回路８６０において、トランジスタＱ３は常に導通状態であるので、その一端には電源電圧ＡＶＤＤが印加される。選択信号ＳＥが低い値である場合、トランジスタＱ４はターンオフされて、高電圧との連結を遮断し、トランジスタＱ２は導通して、低電圧との通路を作る。これによって、接点Ｎ１、Ｎ２には低い電圧が印加される。逆に、選択信号ＳＥが高い値である場合、トランジスタＱ２がターンオフされて、低電圧との連結を遮断し、トランジスタＱ４が導通して、高電圧との通路を作る。これによって、接点Ｎ１、Ｎ２には抵抗Ｒ１、Ｒ６などによって決定される高い電圧が印加される。
【００６０】
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。
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から入力画像信号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。入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、各画素ＰＸの輝度情報を含んでおり、輝度は決められた数、例えば、１０２４（＝２10）、２５６（＝２8）、または６４（＝２6）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、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。
【００６１】
信号制御部６００は、入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて画像信号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４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した画像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出する。
【００６２】
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。ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、また、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を含むことができる。ここで、クロック信号は、図５ａ乃至図５ｃ及び図６に示した選択信号ＳＥとして使用されることができる。
【００６３】
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一束の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対するデジタル画像信号ＤＡＴの伝送を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨとデータ線Ｄ1−Ｄm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を含むことができる。
【００６４】
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって、データ駆動部５００は、一束の副画素ＰＸａ、ＰＸｂに対する画像データＤＡＴを受信し、階調電圧生成部８００からの二つの階調電圧集合のうちの一つの集合を選択し、選択した階調電圧集合のうちの各画像データＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、画像データＤＡＴを該当データ電圧に変換した後、これを該当データ線Ｄ1−Ｄmに印加する。
【００６５】
これとは異なって、図５ａのように、データ駆動部５００ではなく、別途に具備された外部の選択回路８５０で二つの階調電圧集合のうちのいずれか一つを選択してデータ駆動部５００に伝達したり、図５ｃのように、階調電圧生成部８００は値が変化する基準電圧を提供し、データ駆動部５００はこれを分圧して自ら階調電圧を生成することもできる。
ゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０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Ｇ1a−Ｇnbに印加し、このゲート線Ｇ1a−Ｇnbに連結されたスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを導通させる。これによって、データ線Ｄ1−Ｄmに印加されたデータ電圧が、導通したスイッチング素子Ｑａ、Ｑｂを介して該当副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加される。
【００６６】
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、液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ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応じ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に付着された偏光子（図示せず）によって光透過率の変化として現れ、これによって、画素ＰＸは画像信号ＤＡＴの階調が示す輝度を表示する。
【００６７】
前述の二つの階調電圧集合は、図７ａに示したように、互いに異なるガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂを示し、これらが一つの画素ＰＸの二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに印加されるので、一つの画素ＰＸのガンマ曲線は、これらを合成した曲線Ｔとなる。二つの階調電圧集合を決定する際には合成ガンマ曲線Ｔが正面での基準ガンマ曲線に近くなるようにし、例えば、正面での合成ガンマ曲線Ｔ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Ｔは正面での基準ガンマ曲線と最も近くなるようにする。図７ａにおいて、ＧＳ１とＧＳｆは、最も低い入力階調と最も高い入力階調を意味する。例えば、下方に位置したガンマ曲線を低階調でさらに低くすれば、視認性がさらに向上することができる。
【００６８】
１／２水平周期（または“１／２Ｈ”）［水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びゲートクロックＣＰＶの一周期］を単位として、データ駆動部５００とゲート駆動部４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０は、同一の動作を繰り返す。このような方法で、１フレーム期間中、全ゲート線Ｇ1−Ｇ2nに対して、順次ゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して全画素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、各画素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、１フレーム期間内であっても反転信号ＲＶＳの特性に応じて、一つのデータ線を介して流れるデータ電圧の極性が変わったり（例：行反転、ドット反転）、隣接データ線を介して同時に流れるデータ電圧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）。
【００６９】
しかし、このような液晶表示装置の場合、通常の液晶表示装置に比べて２倍のゲート線を有するので、通常の方法でデータ電圧を印加すれば、電圧充電時間が短いため画素が目標輝度に到達できないことがあり、これは極性反転のためさらにそうである。したがって、隣接した二つのゲート線にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加する時間を一部重畳することができ、これは図３ａ及び図３ｃに示したゲート駆動部を採用すれば可能である。
【００７０】
以下、多様なデータ電圧印加類型について、図８ａ乃至図８ｃを参照して詳細に説明する。
図８ａ乃至図８ｃは、本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面であって、Ｖｇａは上部ゲート線に印加されるゲート信号、Ｖｇｂは下部ゲート線に印加されるゲート信号、Ｖｄは一つのデータ線に流れるデータ電圧である。
【００７１】
ドット反転である場合には、隣接画素の極性が逆であるので、隣接画素のデータ電圧の印加を受けることが充電時間を減らすのにあまり役立たない。したがって、図８ａに示したように、隣接画素の充電時間は重ならないようにし、一つの画素の二つの副画素の充電時間を重畳させるのが好ましい。これによって、後で充電される副画素は充電時間が減るので、図８ａ及び図８ｂに示したように、最初に充電される副画素に印加される階調電圧集合の大きさＶｇａより、後で充電される副画素に印加される階調電圧集合の大きさＶｇｂを大きくするのが好ましい。
【００７２】
しかし、列反転の場合には、上下に隣接した画素の極性が同一なので、隣接画素のデータ電圧を印加して事前充電をすることができる。したがって、図８ｂに示したように、全副画素の充電時間を一定時間以上重畳させることができる。
図８ｃは、図１Ｂのゲート駆動部のように、一回に一つのゲート線にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加することができる場合を示す。
【００７３】
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９乃至図１１を参照して詳細に説明する。
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り、図１０は、本発明の一実施形態による階調電圧生成部のブロック図であり、図１１は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置の階調電圧生成部のブロック図である。
【００７４】
図９に示した液晶表示装置は、図３ｂに示した液晶表示装置とほぼ同一である。つまり、本実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、これに連結された一つのゲート駆動部４３０、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９００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
本実施形態による信号制御部６００は、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２の他にも、階調電圧生成部６００を制御する選択信号ＳＥを生成して出力する。
【００７５】
また、本実施形態による階調電圧生成部９００は、二つのアナログ階調電圧集合を別個に生成し、選択信号ＳＥによって二つの階調電圧集合を交互に出力したり、予め保存されている二つのデジタル階調データ集合を選択信号ＳＥによって交互に選択し、選択したデジタル階調データ集合に基づいてアナログ階調電圧集合を生成して出力する。後者の場合、二つのデジタル階調データ集合に各々対応する二つのアナログ階調電圧集合が交互に生成されると見ることができる。二つの階調電圧集合は、一つの画素を構成する二つの副画素に独立的に提供されるものであり、各階調電圧集合は、共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有するものと、負の値を有するものを含む。前述したように、階調電圧生成部９００が全階調に対する階調電圧を直接生成せず、階調電圧を生成する基準となる階調基準電圧のみを生成して出力することもできる。
【００７６】
図１０に示した階調電圧生成部９００は、一対のデジタルレジスター９１１、９１２を含むレジスター部９１０、デジタルレジスター９１１、９１２に連結されている複数のマルチプレクサーＭＵＸを含むデータ選択部９２０、及びマルチプレクサーＭＵＸに各々連結されている複数のＤＣ−ＡＣ変換器ＤＡＣを含む変換部９３０を含む。
二つのデジタルレジスター９１１、９１２は、互いに異なるデジタル階調データ集合γ1a−γXa、γ1b−γXbを記憶し、二つの階調データ集合γ1a−γXa、γ1b−γXbは、対をなして互いに対応する。
【００７７】
各マルチプレクサーＭＵＸは、二つのデジタルレジスター９１１、９１２から対応する一対の電圧ｒ1a・ｒ1b、ｒ2a・ｒ2b、ｒXa・ｒXbを入力で受け、選択信号ＳＥによって二つのうちの一つを選択して出力する。
各ＤＣ−ＡＣ変換器ＤＡＣは、マルチプレクサーＭＵＸからのデジタルデータをアナログ電圧ｒ1、ｒ2、ｒXに変換して出力する。
【００７８】
図１１に示した階調電圧生成部９００は、一対の抵抗列９４１、９４２を含む電圧生成部９４０と、これに連結されているアナログマルチプレクサーＡＭＵＸ９５０を含む。
各抵抗列９４１は、複数の階調電圧からなる一つの階調電圧集合を生成し、二つの抵抗列９４１の階調電圧は互いに異なる。
アナログマルチプレクサー９５０は、電圧生成部９４０から入力を受けた二対の階調電圧集合のうちで一対の階調電圧集合を選択信号ＳＥによって選択して出力する。
【００７９】
以下、図９乃至図１１に示した液晶表示装置の動作について図１２を参照して詳細に説明する。
図１２は、図９乃至図１１に示した液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
前述の実施形態で説明したように、信号制御部６００は、入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを処理する。信号制御部６００は、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１、データ制御信号ＣＯＮＴ２、及び選択信号ＳＥなどを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４３０に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した画像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出し、選択信号ＳＥは階調電圧生成部９００に送出する。
【００８０】
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、走査開始信号ＳＴＶと少なくとも一つのクロック信号を含み、出力イネーブル信号ＯＥをさらに含むことができる。データ制御信号ＣＯＮＴ２は、水平同期開始信号ＳＴＨ、ロード信号ＴＰ、及びデータクロック信号ＨＣＬＫを含み、反転信号ＲＶＳをさらに含むことができる。
選択信号ＳＥは、階調電圧生成部９００が生成した二つの階調電圧集合のうちのいずれか一つを選択することを指示する信号であって、水平同期開始信号ＳＴＨ、ロード信号ＴＰなどと周期が同一である。
【００８１】
一方、前述でゲート制御信号のうちのクロック信号の周期は、水平同期開始信号ＳＴＨの２倍であることができ、この場合、これを選択信号ＳＥとして使用することができる。
信号制御部６００からの水平同期開始信号ＳＴＨパルスに応答して、データ駆動部５００は、一束の画素ＰＸ、例えば、ｉ番目画素行に対する画像データｄｉをデータクロック信号ＨＣＬＫに合せて受信する。画像データｄｉを受信する期間中、データ駆動部５００は、以前画素行に対するデータ電圧をデータ線Ｄ1−Ｄmに印加する。画像データｄｉの受信が終了すれば、階調電圧生成部９００は、信号制御部６００からの選択信号ＳＥによって決められた一つの階調（基準）電圧集合を出力し、データ駆動部５００は、信号制御部６００からのロード信号ＴＰのパルスによって、階調電圧生成部９００からの階調電圧のうちで各画像データｄｉに対応する階調電圧を選択することによって、画像データｄｉを該当データ電圧に変換した後、これを該当データ線Ｄ1−Ｄmに印加する。
【００８２】
前述したように、階調電圧生成部９００は階調基準電圧のみを提供する場合には、データ駆動部５００は階調基準電圧を分圧して自ら階調電圧を生成することもできる。
ゲート駆動部４３０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Ｇ1a−Ｇnb、例えば、ｉ番目画素行の上側副画素ＰＸａに連結されたゲート線Ｇiaに印加して、このゲート線Ｇiaに連結されたスイッチング素子Ｑａをターンオンさせ、そのためデータ線Ｄ1−Ｄmに印加されたデータ電圧が導通したスイッチング素子Ｑａを介して該当副画素ＰＸａに印加される。
【００８３】
次に、信号制御部６００は、選択信号ＳＥの値を変えて、階調電圧生成部９００が異なる階調（基準）電圧集合を生成してデータ駆動部５００に供給するようにする。これによって、データ駆動部５００は、新たな階調電圧のうちで各画像データｄｉに対応する階調電圧を再び選択し、これをデータ電圧として該当データ線Ｄ1−Ｄmに印加する。
ゲート駆動部４３０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を次のゲート線Ｇ1a−Ｇnb、つまり、ｉ番目画素行の下側副画素ＰＸｂに連結されたゲート線Ｇibに印加して、このゲート線Ｇibに連結されたスイッチング素子Ｑｂをターンオンさせ、そのためデータ線Ｄ1−Ｄmに印加されたデータ電圧が導通したスイッチング素子Ｑｂを介して該当副画素ＰＸｂに印加される。
【００８４】
次に、図１３及び図１４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。
図１３は本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図１４は図１３に示す液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
図１３を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は図９に示す液晶表示装置とほぼ同一な構造を有する。つまり、本実施形態による液晶表示装置は液晶表示板組立体３００、ゲート駆動部４４０、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００、及び信号制御部６００を含む。
【００８５】
但し、本実施形態の信号制御部６００は別途に選択信号ＳＥを生成することなく、階調電圧生成部８００及びデータ駆動部５００は画素の透過率に係る一つの（基準）階調電圧の集合のみを生成し、これを基準にデータ電圧を生成する。
その代わりに信号制御部６００は一つの入力画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを一対の出力画像信号ＤＡＴａ、ＤＡＴｂに変換して出力する。ここで、画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）に記憶されているマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）を通じて行われるか信号制御部６００の演算を通じて行われる。
【００８６】
信号制御部６００からの水平同期開始信号ＳＴＨ及びデータクロック信号ＨＣＬＫによって、データ駆動部５００は一組の副画素ＰＸａ、ＰＸｂ、例えば、ｉ番目の画素行の上側副画素ＰＸａに対する画像データｄｉａを受信する。画像データｄｉａを受信する間、データ駆動部５００は直前の画素行の下側副画素ＰＸｂに対するデータ電圧をデータ線Ｄ1-Ｄmに印加する。画像データｄｉａの受信が終われば、データ駆動部５００は信号制御部６００からのロード信号ＴＰのパルスによって階調電圧生成部８００からの階調電圧の中で各画像データｄｉａに対応する階調電圧を選択する。これによって画像データｄｉａを当該データ電圧に変換した後、これを当該データ線Ｄ1-Ｄmに印加する。
【００８７】
ゲート駆動部４４０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Ｇ1a-Ｇnb、例えば、ｉ番目の画素行の上部ゲート線Ｇiaに印加して、このゲート線Ｇiaに連結されたスイッチング素子Ｑａをターンオンさせる。これによってデータ線Ｄ1-Ｄm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を通じて当該副画素ＰＸａに印加される。図１４で、ｇia、ｇibは各々ｉ番目の画素行の上部及び下部ゲート線Ｇia、Ｇibに印加されるゲート信号を示す。
【００８８】
一方、信号制御部６００はｉ番目の画素行の上側副画素ＰＸａに対する画像データｄiaの伝送を終えた後、ｉ番目の画素行の下側副画素ＰＸｂに対する画像データｄibを水平同期信号ＳＴＨの新たなパルスと共にデータ駆動部５００に伝送する。その後、再びロード信号ＴＰにパルスを与えてデータ駆動部５００が再び階調電圧の中で各画像データｄibに対応する階調電圧を選択して、これをデータ電圧として当該データ線Ｄ1-Ｄmに印加するようにする。
【００８９】
ゲート駆動部４４０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を次のゲート線Ｇ1a-Ｇnb、つまり、ｉ番目の画素行の下部ゲート線Ｇibに印加して、このゲート線Ｇibに連結されたスイッチング素子Ｑｂをターンオンさせる。これによってデータ線Ｄ1-Ｄm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Ｑｂを通じて当該副画素ＰＸｂに印加される。
【００９０】
前述のように、一つの入力画像データは一対の出力画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、図７ａに示すように、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂは互いに異なるガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂ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Ｔになる。二つのガンマ曲線Ｔａ、Ｔｂを決定する時には、合成ガンマ曲線Ｔが正面での基準ガンマ曲線に近くなるようにする。
【００９１】
次に、本発明の他の実施形態による液晶表示装置について図１５乃至図１８を参照して詳細に説明する。
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り、図１６は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の一つの画素の等価回路図であり、図１７ａは本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な画素配置及びデータ電圧の極性を示した図面であり、図１７ｂは図１７ａに示す液晶表示装置における各副画素の極性を示した表であり、図１８は図１７ａに示す液晶表示装置に使用される各種信号の波形図である。
【００９２】
図１５乃至図１８に示す液晶表示装置は、図３ａに示す液晶表示装置とほぼ同一である。つまり、本実施形態による液晶表示装置は液晶表示板組立体３００、一対のゲート駆動部４４０ａ、４４０ｂ、データ駆動部５００、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。
図１５に示すように、液晶表示板組立体３００は複数対のゲート線Ｇ1a-Ｇnb、複数のデータ線Ｄ0-Ｄm及び複数の画素ＰＸを含み、データ線Ｄ0-Ｄmの数が図３ａに示す液晶表示装置よりも一つ多い。
【００９３】
図１６及び図１７ａに示すように、本実施形態による液晶表示装置の各画素ＰＸは二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含む。二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂのうちの一つＰＸａ（以下、第１副画素という）は、上部ゲート線及び左側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑａと液晶キャパシタＣｌｃａ及びストレージキャパシタＣｓｔａを含む。液晶キャパシタＣｌｃａを構成する副画素電極１９０ａはほぼ三角形である。もう一つの副画素ＰＸｂ（以下、第２副画素という）は、下部ゲート線及び右側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑｂと液晶キャパシタＣｌｃｂ及びストレージキャパシタＣｓｔｂを含む。液晶キャパシタＣｌｃｂを構成する副画素電極１９０ｂは第１副画素ＰＸａの副画素電極１９０ａと噛み合って第１副画素ＰＸａの副画素電極１９０ａと共にほぼ長方形をなす。
【００９４】
反転形態は列反転であって、図１７ｂに示すように各画素ＰＸの第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂとは極性が反対である。列方向に隣接した画素ＰＸに対応する副画素ＰＸａ、ＰＸｂは同一極性を有し、行方向に隣接した画素ＰＸに対応する副画素ＰＸａ、ＰＸｂは反対極性を有する。
この時、図１８に示すように、ゲート線の数が従来に比べて２倍に増えることによって充電時間が足りなくなる。これを補充するために、隣接した二つのゲート線にゲート信号ｇａ、ｇｂを印加する時間を重畳することで事前充電を行うことができる。図１７ａの連結関係を見れば、第１副画素ＰＸａは上側画素行の左側画素ＰＸの第２副画素ＰＸｂに印加されるデータ電圧で事前充電される。第２副画素ＰＸｂは右側画素ＰＸの第１副画素ＰＸａのデータ電圧で事前充電される。ドット反転を行う場合には、一つのデータ線に印加される電圧の極性が変わるために事前充電が難しい反面、列反転の場合には事前充電が容易である。図１８でＶｄは特定のデータ線に印加されるデータ電圧を意味し、Ｖｐａは第１副画素の画素電圧、Ｖｐｂは第２副画素の画素電圧を意味する。
【００９５】
このように一つの画素の副画素を互いに異なるデータ線に連結してデータ駆動部５００で列反転を行えば、副画素を基準に見る時にはドット反転と同一な形態になるので、列反転の長所とドット反転の長所を両方有するようになる。
また、各画素の形態が完全に同一なので、前述した開口率などのいろんな問題が発生しない。
【００９６】
以下、前述した液晶表示板組立体の例について図１９乃至図２４を参照して詳細に説明する。
図１９は本発明の一実施形態による下部表示板の配置図であり、図２０は本発明の一実施形態による上部表示板の配置図であり、図２１は図１９の下部表示板及び図２０の上部表示板を含む液晶表示板組立体の配置図であり、図２２及び図２３は各々図２１の液晶表示板組立体をＸＸＩＩ-ＸＸＩＩ線及びＸＸＩＩＩ-ＸＸＩＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図２４は本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図である。図１９乃至図２３は図４ａに示す液晶表示装置の液晶表示板組立体の一例であり、図２４は図４ｂに示す液晶表示装置の液晶表示板組立体の一例である。
【００９７】
以下、図１９乃至図２３に示す液晶表示板組立体を主に説明するが、図２４に示す液晶表示板組立体については異なる部分だけ説明する。
図１９乃至図２３を参照すれば、本実施形態による液晶表示板組立体３００は下部表示板１００、これと対向している上部表示板２００及びこれらの間に入っている液晶層３を含む。
【００９８】
まず、図１９、図２１乃至図２３及び図２４を参照して下部表示板１００について詳細に説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板１１０上に複数対の第１及び第２ゲート線１２１ａ、１２１ｂと複数の維持電極線１３１が形成されている。図２４の場合には基板１１０上にまた複数の結合電極１２６が形成されている。
【００９９】
ゲート線１２１ａ、１２１ｂはゲート信号を伝達し、主に横方向に延在して物理的、電気的に互いに分離されている。第１及び第２ゲート線１２１ａ、１２１ｂは各々上側及び下側に配置されており、上下に突出した複数の第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂと他の層または外部駆動回路との連結のために面積が広く、各々左側及び右側に配置されている端部１２９ａ、１２９ｂを含む。しかし、これら端部１２９ａ、１２９ｂは二つとも左側または右側に配置されることもできる。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は基板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、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、ゲート線１２１が延在してこれと直接連結されることもできる。
【０１００】
維持電極線１３１は共通電圧など所定の電圧の印加を受けて、ゲート線１２１ａ、１２１ｂとほぼ並んで延在した分岐と、これから分かれた複数対の第１及び第２維持電極１３７ａ、１３７ｂを含む。維持電極線１３１各々は第１ゲート線１２１ａと第２ゲート線１２１ｂとの間に位置し、第２ゲート線１２１ｂより第１ゲート線１２１ａの方に近い。
第１維持電極１３７ａは第２維持電極１３７ｂに比べて長さは長くて幅は狭い。その反面、図２４に示す維持電極線１３１は第１維持電極１３７ａとほぼ対応する一つの維持電極１３７だけを含む。しかし、維持電極１３７ａ、１３７ｂ、１３７をはじめとする維持電極線１３１の形態及び配置は多様に変更できる。
【０１０１】
図２４の結合電極１２６は維持電極１３７と隣接して並んで延在しており、他の層との接続のために下に延在して拡張された突出部を有している。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１はアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などで作られることができる。しかし、これらは物理的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遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗の低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで作る。これとは違って、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、電気的接触特性に優れている物質、例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどで作る。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）上部膜などが挙げられる。しかし、ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
【０１０２】
ゲート線１２１と維持電極線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゜〜約８０゜であるのが好ましい。
ゲート線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで構成されるゲート絶縁膜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称ａ-Ｓｉという）または多結晶シリコンなどで構成される複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向に延在しており、第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって各々のび出た複数の第１及び第２突出部１５４ａ、１５４ｂを含む。また、線状半導体１５１はゲート線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と合う地点付近で幅が広くなってこれらを幅広く覆っている。
【０１０３】
半導体１５１上には複数の線状及び島状抵抗性接触部材１６１、１６５ａが形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５ａ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で作られる。線状接触部材１６１は複数の突出部１６３ａを有しており、この突出部１６３ａと島状接触部材１６５ａは対をなして半導体１５１の突出部１５４ａ上に位置する。
【０１０４】
一方、図示していないが、半導体１５１の第２突出部１５４ｂ上にも線状接触部材１６１の突出部と島状接触部材が対をなして備えられている。
半導体１５１と抵抗性接触部材１６１、１６５ａの側面もまた基板１１０の表面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０゜〜８０゜程度である。
抵抗接触部材１６１、１６５ａ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１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。
【０１０５】
データ線１７１はデータ電圧を伝達し、主に縦方向に延在してゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差する。各データ線１７１は第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって各々延在してＣ字形に曲がった複数の第１及び第２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の広い端部１７９を含む。データ電圧を生成するデータ駆動回路（図示せず）は、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、基板１１０上に直接装着されるか、基板１１０に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合、データ線１７１が延在してこれと直接連結されることもできる。
【０１０６】
第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂはデータ線１７１と分離されており、各々第１及び第２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各々は、広い一端部１７７ａ、１７７ｂ及び棒状であるもう一方の端部を含む。広い端部は第１及び第２維持電極１３７ａ、１３７ｂと重畳し、棒状である端部は半導体１５１の第１及び第２突出部１５４ａ、１５４ｂ上に位置し、第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂで一部囲まれている。しかし、図２４の第２ドレイン電極１７５ｂは長く延在されず短く延在しており、第１ドレイン電極１７５ａは維持電極１３７及び結合電極１２６と重畳する。
【０１０７】
第１／第２ゲート電極１２４ａ／１２４ｂ、第１／第２ソース電極１７３ａ／１７３ｂ、及び第１／第２ドレイン電極１７５ａ／１７５ｂは半導体１５１の第１／第２突出部１５４ａ／１５４ｂと共に第１／第２薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑａ/Ｑｂを構成する。薄膜トランジスタＱａ／Ｑｂのチャンネルは第１／第２ソース電極１７３ａ／１７３ｂとドレイン電極１７５ａ／１７５ｂとの間の突出部１５４ａ／１５４ｂに形成される。
【０１０８】
データ線１７１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ることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）及び低抵抗導電膜（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）上部膜の三重膜などが挙げられる。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂは、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
【０１０９】
データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂもまた基板１１０の表面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０゜〜８０゜程度であるのが好ましい。
抵抗性接触部材１６１、１６５ａはその下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの間にだけ存在して接触抵抗を低くする。殆どの所では線状半導体１５１がデータ線１７１より狭いが、既に説明したようにゲート線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と合う部分で幅が広くなって表面のプロファイルをスムースにすることによってデータ線１７１の断線を防止する。線状半導体１５１にはソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂとの間をはじめ、データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂで覆われず露出された部分がある。
【０１１０】
データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと半導体１５１の露出された部分の上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は無機絶縁物または有機絶縁物などで作られて表面が平坦であり得る。無機絶縁物の例としては、窒化ケイ素及び酸化ケイ素が挙げられる。有機絶縁物は感光性を有することができ、その誘電常数は約４．０以下であるのが好ましい。しかし、保護膜１８０は有機膜の優れる絶縁特性を生かしながらも 半導体１５１の露出された部分には害を及ぼさないように、下部無機膜と上部有機膜との二重膜構造を有することができる。
【０１１１】
保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂの広い端部１７７ａ、１７７ｂを各々露出する複数の接触孔１８２、１８７ａ、１８７ｂが形成されており、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０にはゲート線１２１ａ、１２１ｂの端部１２９ａ、１２９ｂを露出する複数の接触孔１８１ａ、１８１ｂが形成されている。図２４の場合、保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には結合電極１２６の端部１２９ａ、１２９ｂを露出する複数の接触孔１８６が形成されている。
【０１１２】
保護膜１８０上には第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂを各々含む複数の画素電極１９０、複数の遮蔽電極８８、及び複数の接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２が形成されている。画素電極１９０及び接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電体またはアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性導電体で作る。
【０１１３】
第１／第２副画素電極１９０ａ／１９０ｂは接触孔１８７ａ／１８７ｂを通じて第１／第２ドレイン電極１７５ａ／１７５ｂと物理的・電気的に連結されて、第１／第２ドレイン電極１７５ａ／１７５ｂからデータ電圧の印加を受ける。図２４の場合、第２副画素電極１９０ｂは接触孔１８６を通じて結合電極１２６と連結されており、第１副画素電極１９０ａは結合電極１２６と重畳する。
【０１１４】
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二つの電極１９０、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１９０ａ、１９０ｂ及び共通電極２７０は液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂ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する。電圧維持能力を強化するために液晶キャパシタＣｌｃａ、Ｃｌｃｂと並列に連結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１９０ａ、１９０ｂ及びこれに連結されているドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと第１及び第２維持電極１３７ａ、１３７ｂの重畳などで作られる。
【０１１５】
各画素電極１９０は左側角部が面取りされており、面取りされた斜辺はゲート線１２１ａ、１２１ｂに対して約４５°の角度を構成する。
一つの画素電極１９０をなす一対の第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは間隙９４を間に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である。第１副画素電極１９０ａは回転した等辺台形であって、第２維持電極１３７ｂの付近に位置した左辺とその向い側の右辺、そしてゲート線１２１ａ、１２１ｂとほぼ４５゜を構成する上の斜辺及び下の斜辺を有する。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及び第１副画素電極１９０ａの左辺と対向する縦部を含む。従って、第１副画素電極１９０ａと第２副画素電極１９０ｂとの間の間隙９４は、ほぼ均一な幅を有し、ゲート線１２１ａ、１２１ｂと約４５゜を構成する上部及び下部斜線部９１、９３と実質的に均一な幅を有する縦部９２を含む。
【０１１６】
第１副画素電極１９０ａは維持電極線１３１に沿って延在した切開部９５を有し、この切開部９５によって上半部及び下半部に二等分される。切開部９５は第１副画素電極１９０ａの右辺に入口を有している。切開部９５の入口は間隙９４の上部斜線部９１及び下部斜線部９３と各々実質的に平行な一対の斜辺を有している。間隙９４及び切開部９５は維持電極線１３１に対してほぼ反転対称をなす。
【０１１７】
この時、分けられた部分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比、液晶層３の種類や特性など設計要素によって変わる。以下、説明の便宜のために間隙９４も切開部であると表現する。
また、第１副画素電極１９０ａは第１ゲート線１２１ａと重畳し、第２副画素電極１９０ｂは第１及び第２ゲート線１２１ａ、１２１ｂ全てと重畳し、第１ゲート線１２１ａは画素電極１９０の上半部中心辺りを通過する。
【０１１８】
遮蔽電極８８はデータ線１７１に沿って延在しており、データ線１７１を完全に覆う。遮蔽電極８８には共通電圧が印加されるが、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に連結されるか、薄膜トランジスタ表示板１００から共通電極表示板２００に共通電圧を伝達する短絡点（図示せず）に連結されることもできる。この時、開口率の減少が最少になるように遮蔽電極８８と画素電極１９０との間の距離を最少にするのが好ましい。
【０１１９】
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１７１の上部に配置すれば、遮蔽電極８８がデータ線１７１と画素電極１９０との間、及びデータ線１７１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の電圧歪曲やデータ線１７１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１９０及び遮蔽電極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１７１からもっと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の誘電率より高いので、データ線１７１と遮蔽電極８８との間の寄生容量が遮蔽電極８８がない場合のデータ線１７１と共通電極２７０との間の寄生容量に比べて小さい。
【０１２０】
それだけでなく、画素電極１９０及び遮蔽電極８８が同一層で作られるので、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。画素電極１９０とデータ線１７１との間の寄生容量が依然として分割露光過程で分割された露光領域によって変わることもあるが、画素電極１９０とデータ線１７１との間の寄生容量が相対的に減少するので、全体の寄生容量はほぼ一定であるといえる。従って、ステッチ欠陥を最少化することができる。
【０１２１】
接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２は接触孔１８１ａ、１８１ｂ、１８２を通じてゲート線１２１ａ、１２１ｂの端部１２９ａ、１２９ｂ及びデータ線１７１の端部１７９と各々連結される。接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２はゲート線１２１ａ、１２１ｂの端部１２９ａ、１２９ｂ及びデータ線１７１の各端部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。
【０１２２】
ゲート駆動部４００ａ、４００ｂまたはデータ駆動部５００が組立体３００上に集積される場合には、ゲート線１２１ａ、１２１ｂまたはデータ線１７１が延在してこれらと直接連結されることもできる。この場合には、接触補助部材８１ａ、８１ｂ、８２がゲート線１２１ａ、１２１ｂまたはデータ線１７１とこれら駆動部４００ａ、４００ｂ、５００を連結するなどに用いられる。
【０１２３】
次に、図２０乃至図２４を参照して上部表示板２００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板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と対向して画素電極１９０とほぼ同一な形態を有する複数の開口部を有している。これとは違って、遮光部材２２０はデータ線１７１に対応する部分及び薄膜トランジスタに対応する部分で構成されることもできる。しかし、遮光部材２２０は画素電極１９０及び薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂ付近での光漏れを遮断するために多様な形態を有することができる。
【０１２４】
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、及び青色などの基本色のうちの一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。
【０１２５】
蓋膜２５０の上にはＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明な導電体などで構成される共通電極２７０が形成されている。
共通電極２７０は複数の切開部２７１、２７３、２７５の集合を有する。
一つの切開部の集合２７１、２７３、２７５は一つの画素電極１９０と対向して上部切開部２７１、中央切開部２７２、及び下部切開部２７３を含む。切開部２７１、２７３、２７５各々は画素電極１９０の隣接切開部９４、９５の間または切開部９４と画素電極１９０の斜辺との間に配置されている。また、各切開部２７１、２７３、２７５は間隙９４の上部斜線部９１または下部斜線部９３と平行に延在した少なくとも一つの斜線部２７１ｏ、２７３ｏ、２７５ｏ１、２７５ｏ２を含み、維持電極線１３１に対してほぼ反転対称である。
【０１２６】
上部及び下部切開部２７１、２７３各々はほぼ画素電極１９０の左側辺で上側または下側辺に向かって延在した斜線部２７１ｏ、２７３ｏ、そして斜線部２７１ｏ、２７３ｏ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２７１ｏ、２７３ｏと鈍角をなす横部２７１ｔ、２７３ｔ及び縦部２７１ｌ、２７３ｌを含む。
中央切開部２７５はほぼ画素電極１９０の左側辺中央から斜めに画素電極１９０の右側辺に向かって延在した一対の斜線部２７５ｏ１、２７５ｏ２、そして斜線部２７５ｏ１、２７５ｏ２の各端から画素電極１９０の右側辺に沿って右側辺と重畳しながら延在して斜線部２７５ｏ１、２７５ｏ２と鈍角をなす縦部２７５ｌ１、２７５ｌ２を含む。
【０１２７】
切開部２７１、２７３、２７５の数爻は設計要素によって変わることがあって、遮光部材２２０が切開部２７１、２７３、２７５と重畳して切開部２７１、２７３、２７５付近の光漏れを遮断することができる。
表示板１００、２００の内側面には配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）１１、２１が塗布されていてこれらは垂直配向膜であり得る。
【０１２８】
表示板１００、２００の外側面には偏光子（ｐｏｌａｒ ｉｚｅｒ）１２、２２が備えられているが、二つの偏光子１２、２２の偏光軸は直交して切開部９４、９５及び切開部２７１、２７３、２７５の斜線部とほぼ４５゜の角度をなすのが好ましい。反射型液晶表示装置の場合には二つの偏光子１２、２２のうちの一つを省略できる。
本実施例による液晶表示板組立体は液晶層３の遅延を補償するための位相遅延膜（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）（図示せず）をさらに含むことができる。液晶表示板組立体はまた、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（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）（図示せず）を含むことができる。
【０１２９】
液晶層３は負の誘電率異方性を有し、液晶分子は電界がない時その長軸が二つの表示板１００、２００の表面に対して実質的に垂直をなすように配向されている。したがって、入射光は直交偏光子１２、２２を通過できず、遮断される。
共通電極２７０に共通電圧を印加して画素電極１９０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である電場（電界）が生成される。［ここからは画素電極１９０と共通電極２７０をひっくるめて電場生成電極という。］液晶分子は電場に応答してその長軸が電場の方向に垂直をなすように方向を変えようとする。
【０１３０】
電場生成電極１９０、２７０の切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５と画素電極１９０の辺は電場を歪曲して液晶分子の傾斜方向を決定する水平成分を作りだす。電場の水平成分は切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５の辺と画素電極１９０の辺にほとんど垂直である。
そのために電場は表示板１００、２００の表面に垂直である方向に対して傾いた方向を指す。液晶分子は電場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９４、９５、２７１、２７３、２７５及び画素電極１９０の辺付近の電場は液晶分子の長軸方向と並んでいなく一定の角度をなしているので液晶分子の長軸方向と電場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。
【０１３１】
図２１を参考にすれば、一つの切開部集合９４、９５、２７１、２７３、２７５は画素電極１９０を複数の副領域（ｓｕｂ-ａｒｅａ）に分け、各副領域は画素電極１９０の主辺と斜角をなす二つの主辺（ｐｒｉｍａｒｙｅｄｇｅ）を有する。各副領域の主辺は偏光子１２、２２の偏光軸と約４５゜をなし、これは光効率を最大にするためである。
各副領域上の液晶分子はほとんど主辺に垂直である方向に傾くので、傾く方向を選び出せば、ほぼ四つの方向である。このように液晶分子が傾く方向を多様にすると液晶表示装置の基準視野角が大きくなる。
【０１３２】
切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５の模様及び配置は多様に変更することができる。
少なくとも一つの切開部９４、９５、２７１、２７３、２７５は突起（ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ）（図示せず）や陥没部（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）（図示せず）に代替することができる。突起は有機物または無機物で作ることができて電場生成電極１９０、２７０の上のまたは下に配置される。
【０１３３】
では本発明の他の実施例による液晶表示装置に対して図２５及び図２６を参照して説明する。
図２５は本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２６は本発明の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２５に示したように、本発明の一つの実施例による液晶表示装置も液晶表示板組立体３００、ゲート駆動部４９０、データ駆動部５９０、階調電圧生成部８００及び信号制御部６００を含む。
【０１３４】
図２５に示したように、液晶表示板組立体３００は複数のゲート線Ｇ1-Ｇn、複数対のデータ線Ｄ1-Ｄ2m及び複数の画素ＰＸを含み、ゲート線Ｇ1-Ｇnの数爻が以前の実施例より少ない代わりにデータ線Ｄ1-Ｄ2mの数爻が以前の実施例の２倍である。一対のデータ線Ｄ1-Ｄ2mは一つの画素列を中心に左右に位置する。
図２５及び図２６に示したように本実施例による液晶表示装置の各画素ＰＸは二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂを含む。二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂのうちの一つＰＸａ（以下、第１副画素とする）はゲート線及び右側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑａと液晶キャパシタＣｌｃａ及びストレージキャパシタＣｓｔａを含み、他の副画素ＰＸｂ（以下、第２副画素とする）はゲート線及び左側データ線に連結されたスイッチング素子Ｑｂと液晶キャパシタＣｌｃｂ及びストレージキャパシタＣｓｔｂを含む。
【０１３５】
以下、このような図２５及び図２６に示した液晶表示装置の例に対し図２７乃至図３０ｂを参照して詳細に説明する。
図２７は本発明の一つの実施例による液晶表示板組立体用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２８は本発明の一つの実施例による液晶表示板組立体用共通電極表示板の配置図であり、図２９は図２７の薄膜トランジスタ表示板と図２８の共通電極表示板を含む液晶表示板組立体の配置図であり、図３０ａ及び図３０ｂは各々図２９の液晶表示板組立体をＸＸＸａ-ＸＸＸａ線及びＸＸＸｂ-ＸＸＸｂ線に沿って切断した断面図である。
【０１３６】
まず、図２７、図３０ａ及び図３０ｂを参照して薄膜トランジスタ表示板１００に対して詳細に説明する。
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。各ゲート線１２１は複数のゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４と広い端部１２９を含む。それぞれの維持電極線１３１は下上に拡張された長方形の維持電極１３３を含む。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からほぼ等距離である。
【０１３７】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上にはゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には複数の島型半導体１５４ａ、１５４ｂが形成されている。それぞれの島型半導体１５４ａ、１５４ｂは主にゲート電極１２４の上部に位置する。
半導体１５４ａ、１５４ｂ上には各々複数の島型抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂが形成されている。二つの島型抵抗性接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂは対をなして半導体１５４ａ、１５４ｂ上に各々配置されていて、ゲート電極１２４を中心に互いに対向する。
【０１３８】
抵抗接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には複数対のデータ線（ｄａｔａｌｉｎｅ）１７１ａ、１７１ｂと複数のドレーン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５ａ、１７５ｂが形成されている。
各データ線１７１ａ、１７１ｂはＵ字型のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３ａ、１７３ｂと広い端部１７９ａ、１７９ｂを含む。各ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂは広い端部と棒状端部を含み、広い端部は維持電極１３３と重畳する。ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂの拡張部の辺は維持電極１３３の辺と実質的に平行する。
【０１３９】
データ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂと露出された半導体１５４ａ、１５４ｂ部分の上には保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１８０が形成されている。
保護膜１８０にはドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ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（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）１８５ａ、１８５ｂ、１８２ａ、１８２ｂ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。
【０１４０】
保護膜１８０上には第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂを各々含む複数の画素電極１９０と複数の遮蔽電極（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）８８及び複数の接触補助部材（ｃｏｎｔａｃｔ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）８１、８２ａ、８２ｂが形成されている。
第２副画素電極１９０ｂの面積は第１副画素電極１９０ａの面積より大きくて、約２:１の面積比を有するのが好ましい。低いデータ電圧、つまり、低階調のデータ電圧の印加で副画素ＰＸｂの液晶分子は副画素ＰＸａの液晶分子より相対的に側面視認性に影響をあまり与えない初期状態程度の配列を維持するので、この副画素電極１９０ｂの面積が広くなることによって側面視認性が向上する。特に、第２副画素電極１９０ｂと第１副画素電極１９０ａの面積比が約２:１である場合、側面視認性に最も効果的である。
【０１４１】
一対の第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂはデータ線１７１ａ、１７１ｂとゲート線１２１で囲まれた領域内にほとんど存在して境界のほとんどがゲート線１２１及びデータ線１７１ａ、１７１ｂと平行して長方形をなす。第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは互いに分離されていて、第１副画素電極１９０ａは第２副画素電極１９０ｂを中心に上部及び下部に位置して互いに連結されている二つの部分からなっていて、第２副画素電極１９０ｂは第１副画素電極１９０ａの二つの部分の間に挟まれて、第１及び第２画素電極１９０ａ、１９０ｂは互いに噛み合った形態である。
【０１４２】
第１及び第２画素電極１９０ａ、１９０ｂの四つの角は面取りされていて、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。各第２画素電極１９０ｂの右側二つの角部は残り二つの角部より長い斜辺を有していて、中心付近から左に拡張された拡張部を有している。
一対の第１及び第２副画素１９０ａ、１９０ｂは一つの画素電極１９０をなす。
【０１４３】
画素電極１９０は中央切開部９１、９２、下部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａ及び上部切開部９３ｂ、９４ｂ、９５ｂを有し、画素電極１９０はこれら切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂによって複数の領域に分割される。切開部９１、９２、９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂは維持電極線１３１の横中心線に対しほとんど反転対称をなしていて、第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂは対向する二つの切開部９３ａ、９３ｂ及びこれらを連結する切開連結部９９を通じて分離されている。
【０１４４】
下部及び上部切開部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、９４ｂ、９５ａ、９５ｂはほぼ画素電極１９０の左側辺、左側角部、上側辺及び下側辺から右側辺に斜めに延在していて、維持電極線１３１に分ける下半部と上半部に各々位置している。下部及び上部切開部９３ａ-９５ｂ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は下部切開部９３ａ、９４ａ、９５ａと上部切開部９３ｂ、９４ｂ、９５ｂに各々ほとんど平行な一対の分枝からなる。中央切開部９１、９２は中央から横方向に延在した横部を有し、内側に位置する中央切開部９２の横部は切開連結部９９と連結されている。
【０１４５】
したがって、画素電極１９０の上半面と下半面は切開部９１-９５ｂによって各々六個の領域に分けられる。この時、領域の数爻または切開部の数爻は画素の大きさ、画素電極の横辺と縦辺の長さ比、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１９０はまた、隣接するゲート線１２１またはデータ線１７１ａ、１７１ｂと重畳して開口率（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ）を高めている。
【０１４６】
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と各々連結される。
遮蔽電極８８はデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びゲート線１２１に沿って延在していてデータ線１７１ａ、１７１ｂ上部に位置する部分はデータ線１７１ａ、１７１ｂを完全に覆って、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の境界線の内に位置する。隣接した二つのデータ線１７１ｂ、１７１ａ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より小さいこともあって、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ができる。
【０１４７】
次に、図２８及び図３０ｂを参照して、共通電極表示板２００について説明する。
絶縁基板２１０上に遮光部材２２０が形成されている。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に対応する部分からなる。これとは異なって遮光部材２２０は画素電極１９０と対向して画素電極１９０とほとんど同一な模様の複数の開口部を有することができる。
【０１４８】
基板２１０上にはまた、複数のカラーフィルタ２３０が形成されており、カラーフィルタ２３０及び遮光部材２２０上には蓋膜２５０が形成されている。
蓋膜２５０の上には共通電極２７０が形成されており、共通電極２７０は複数の対の切開部７１-７６ｂ集合を有する。
一対の切開部７１-７６ｂは一つの画素電極１９０と対向して中央切開部７１-７３、下部切開部７４ａ、７５ａ、７６ａ及び上部切開部７４ｂ、７５ｂ、７６ｂを含む。切開部７１-７６ｂ各々は隣接した画素電極１９０の切開部９１-９５ｂの間または周縁切開部９５ａ、９５ｂ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７１-７６ｂは画素電極１９０の切開部９１-９５ｂと平行に延在した少なくとも一つの斜線部を含む。
【０１４９】
下部及び上部切開部７４ａ-７６ｂ各々はほぼ画素電極１９０の右側辺から左側、下側または上側辺に向かって延在した斜線部、そして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。
中央切開部７１-７３はほぼ画素電極１９０の左側辺から横部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、そして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。
【０１５０】
切開部７１-７６ｂの数爻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７１-７６ｂと重畳して切開部７１-７６ｂ付近の光漏れを遮断することができる。
共通電極２７０と遮蔽電極８８に同一な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垂直配向状態をそのまま維持するのでこの部分に入射された光は透過されず、遮断される。
【０１５１】
少なくとも一つの切開部９１-９５ｂ、７１-７６ｂは突起や陥没部に代替することができて、切開部９１-９５ｂ、７１-７６ｂの模様及び配置は変更することができる。
表示板１００、２００の内側面には液晶分子を配向する配向膜１１、２１が各々塗布されている。配向膜１１、２１は水平配向膜であり得る。
表示板１００、２００の外側面には直交偏光板１２、２２が備えられているが、二つの偏光板１２、２２の透過軸は直交してこのうち、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のうちの一つを省略できる。
【０１５２】
液晶層３は負の誘電率異方性を有して液晶層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。
このような本発明の一つ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は一つの画素電極１９０をなす二つの副画素電極１９０ａ、１９０ｂに各々連結されている薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂが形成されており、これら薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂに各々連結されているデータ線１７１ａ、１７１ｂが形成されている。これによって、二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂには別個のデータ信号が各々印加される。
【０１５３】
次に、図３１乃至図３２ｂを参照して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について詳細に説明する。
図３１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り、図３２ａは図３１に示した薄膜トランジスタ表示板をＸＸＸＩＩａ-ＸＸＸＩＩａ 線に沿って切断した断面図であり、図３２ｂは図３１に示した薄膜トランジスタ表示板を ＸＸＸＩＩｂ-ＸＸＸＩＩｂ線に沿って切断した断面図である。
【０１５４】
図３１乃至図３２ｂに示したように、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ほとんど図２９乃至図３０ｂ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同一である。つまり、基板１１０上にゲート電極１２４を含む複数のゲート線１２１及び維持電極１３３を含む複数の維持電極線１３１が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、突出部１５４ａ、１５４ｂを含む半導体１５１ａ、１５１ｂ、突出部１６３ａ、１６３ｂを含む抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂが順次に形成されている。抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には複数のソース電極１７３ａ、１７３ｂを含む複数のデータ線１７１ａ、１７１ｂ、複数のドレーン電極１７５が形成されていてその上に保護膜１８０が形成されている。
【０１５５】
保護膜１８０及び/またはゲート絶縁膜１４０には複数の接触孔１８１、１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂが形成されており、保護膜１８０上には複数の副画素電極１９０ａ、１９０ｂを含んで切開部９１−９５ｂを有する複数の画素電極１９０と遮蔽電極８８、複数の接触補助部材８１、８２ａ、８２ｂが形成されている。そして保護膜１８０上には配向膜１１が形成されている。
【０１５６】
しかし、図２９乃至図３０ｂに示した薄膜トランジスタ表示板とは異なって、半導体１５１ａ、１５１ｂは薄膜トランジスタＱａ、Ｑｂが各々位置する突出部１５４ａ、１５４ｂを除けばデータ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ及びその下部の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂと実質的に同一な平面形態を有している。具体的には、線状半導体１５１ａ、１５１ｂはデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂとその下部の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂの下に存在する部分の以外にもソース電極１７３ａ、１７３ｂとドレーン電極１７５ａ、１７５ｂの間にこれらに遮られないで露出された部分を有している。
【０１５７】
このような薄膜トランジスタ表示板１００を本発明の一つの実施例によって製造する方法ではデータ線１７１ａ、１７１ｂ、ドレーン電極１７５ａ、１７５ｂ、半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６５ａ、１６５ｂを一回の写真工程として形成する。
このような写真工程で使用する感光膜は位置によって厚さが異なって、特に厚さが薄くなる順に第１部分と第２部分を含む。第１部分はデータ線１７１ａ、１７１ｂ及びドレーン電極１７５ａ、１７５ｂが占める配線領域に位置し、第２部分は薄膜トランジスタのチャンネル領域に位置する。
【０１５８】
位置によって感光膜の厚さを異ならせる方法としていろいろあり得るが、例えば、光マスクに投光領域（ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａｒｅａ）及び遮光領域（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ａｒｅａ）の他に半透明領域（ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ ａｒｅａ）を備える方法がある。半透明領域にはスリット（ｓｌｉｔ）パターン、格子パターン（ｌａｔｔｉｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ）または透過率が中間であるか厚さが中間である薄膜が備わる。スリットパターンを使用する時には、スリットの幅やスリットの間の間隔が写真工程に使用する露光器の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）より小さいのが好ましい。他の例としてはリフローが可能な感光膜を使用する方法がある。つまり、投光領域と遮光領域のみを有する通常の露光マスクにリフローが可能な感光膜を形成した後、リフローさせて感光膜が残留しない領域に流れるようにすることによって薄い部分を形成することである。
【０１５９】
このようにすると一回の写真工程を減らすことができるので製造方法が簡単になる。
次に、このような液晶表示装置では信号制御部６００が一つの行の画素ＰＸに二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに関する画像データＤＡＴを全て出力し、データ駆動部５９０は一対のデータ線を通して二つの副画素ＰＸａ、ＰＸｂに同時にデータ電圧を印加する。
したがってゲート駆動部４９０及びデータ駆動部５９０の動作周期は１水平周期となる。
【０１６０】
では本発明の実施例による反転形態に対して図２５と共に図３３を参照して詳細に説明する。
図３３は本発明の実施例によって、列反転を実現する時、画素電極の極性状態を示した図面である。
図３３でデータ駆動部５９０においての反転は列反転であり、一つのデータ線に流れるデータ電圧は１フレーム内、常に同一極性であり隣接した二つのデータ線に流れるデータ電圧は反対極性である。
【０１６１】
このようなデータ駆動部５９０の列反転によって、図３３に示したように、一つの画素電極１９０をなす第１及び第２副画素電極１９０ａ、１９０ｂの極性は反転であり、第１副画素電極１９０ａ同士は同一極性を有し、第２副画素電極１９０ｂ同士も同一極性を有する。例えば、図３３に示したように、副画素電極１９０ａは１フレーム内（−）極性を有するようになって、副画素電極１９０ｂは１フレーム内（＋）極性を有するようになる。
【０１６２】
これによって、データ駆動部５９０は列反転であるが、一つの画素電極１９０に（−）極性と（＋）極性が共に存在するので縦線模様のような画質不良がなくなる。また、同一な色相を示す画素の極性状態が全て同一であるので、同一色相の画素間の極性差による画質不良がなくなる。さらに、一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性がフレーム別にのみ反転するので、所定行ごとにデータ電圧の極性が反転する時、発生する液晶の応答速度遅延やデータ線の信号遅延が大きく減る。
【０１６３】
このように二つの副画素電圧を所望の水準に正確に合わせることによって、視認性を向上し、開口率を高め、透過率を向上させる。
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ことである。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【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二つの副画素に対する等価回路図である。
【図３ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図３ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図３ｃ】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図４ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図４ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図５ａ】本発明の実施形態による階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例を示したブロック図である。
【図５ｂ】本発明の実施形態による階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例を示したブロック図である。
【図５ｃ】本発明の実施形態による階調電圧生成部とデータ駆動部の多様な例を示したブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による基準電圧変更回路と電圧生成抵抗列のブロック図である。
【図７ａ】本発明の一実施形態による液晶表示装置のガンマ曲線を示したグラフである。
【図７ｂ】本発明の一実施形態による液晶表示装置の入力階調に対する階調電圧を示したグラフである。
【図８ａ】本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【図８ｂ】本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【図８ｃ】本発明の実施形態による液晶表示装置の信号波形を時間によって示した図面である。
【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】本発明の一実施形態による階調電圧生成部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階調電圧生成部のブロック図である。
【図１２】図９乃至図１１に示した液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
【図１３】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図１４】図１３に示した液晶表示装置に使用される多様な信号の波形図である。
【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の一画素の等価回路図である。
【図１７ａ】本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略的な画素配置とデータ電圧の極性を示した図面である。
【図１７ｂ】図１７ａに示した液晶表示装置における各副画素の極性を示した表である。
【図１８】図１７ａに示した液晶表示装置に使用される各種信号の波形図である。
【図１９】本発明の一実施形態による下部表示板の配置図である。
【図２０】本発明の一実施形態による上部表示板の配置図である。
【図２１】図１９の下部表示板と図２０の上部表示板とを含む液晶表示板組立体の配置図である。
【図２２】図２１の液晶表示板組立体をＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図２３】図２１の液晶表示板組立体をＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図２４】本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図である。
【図２５】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２６】図２５に示した液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図２７】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２８】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２９】図２７の薄膜トランジスタ表示板と図２８の共通電極表示板を含む液晶表示板組立体の配置図である。
【図３０ａ】各々図２９の液晶表示板組立体をＸＸＸａ−ＸＸＸａ線及びＸＸＸｂ−ＸＸＸｂ線に沿って切断した断面図である。
【図３０ｂ】各々図２９の液晶表示板組立体をＸＸＸａ−ＸＸＸａ線及びＸＸＸｂ−ＸＸＸｂ線に沿って切断した断面図である。
【図３１】本発明の他の実施形態による薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図３２ａ】図３１に示した薄膜トランジスタ表示板をＩＸａ−ＩＸａ´線に沿って切断した断面図である。
【図３２ｂ】図３１に示した薄膜トランジスタ表示板をＩＸｂ−ＩＸｂ´線に沿って切断した断面図である。
【図３３】図２５乃至図３２に示した液晶表示装置で列反転を実現する時の画素電極の極性状態を示した図面である。
【符号の説明】
【０１６５】
３ 液晶層
１１、２１ 配向膜
１２、２２ 偏光子
７１−７６ｂ、 ９１−９５、２７１−２７５ 切開部
８１、８２ａ、８２ｂ 接触補助部材
８８ 遮蔽電極
１００、２００ 表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１、１２１ａ、１２１ｂ、１２９、 １２９ａ、１２９ｂ ゲート線
１２４、１２４ａ、１２４ｂ ゲート電極
１２６ 結合電極
１３３、１３７、１３７ａ、１３７ｂ 維持電極
１４０ 絶縁膜
１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５４ａ、１５４ｂ 半導体
１７１、１７１ａ、１７１ｂ、１７９、１７９ａ、１７９ｂ データ線
１７５ａ、１７５ｂ、１７７ａ、１７７ｂ ドレイン電極
１８０ 保護膜
１８１、１８１a、１８１ｂ、１８２、１８２ａ、１８２ｂ、１８５ａ、１８５ｂ、１８６、１８７ａ、１８７ｂ 接触孔
１９０ 画素電極
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
２７１、２７３、２７５ 切開部
３００ 液晶表示板組立体
３１０ 液晶分子
４００、４００ａ、４００ｂ、４１０、４２０、４３０、４４０、４４０a、４４０ｂ、
５００、５９０ データ駆動部
６００ 信号制御部
８００、９００ 階調電圧生成部
【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、
前記第１副画素と連結されていて、第１信号を伝達する第１信号線、
前記第２副画素と連結されていて、第２信号を伝達する第２信号線、
前記第１及び第２信号線と交差し、前記第１及び第２副画素のうちの少なくとも一つに連結されていて、第３信号を伝達する第３信号線、及び
前記第１及び第２信号線と交差し、第４信号を伝達する第４信号線
を含み、
前記第１及び第２副画素は互いに異なる大きさのデータ電圧の印加を受け、
前記第１副画素に印加されるデータ電圧と前記第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの画像情報から得られた、
表示装置。
【請求項２】
前記第１副画素は、前記第１信号線と連結されている第１スイッチング素子、及びこれに連結されている第１液晶キャパシタを含み、
前記第２副画素は、前記第２信号線と連結されている第２スイッチング素子、及びこれに連結されている第２液晶キャパシタを含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１液晶キャパシタは、前記第１スイッチング素子と連結されている第１副画素電極を含み、
前記第２液晶キャパシタは、前記第２スイッチング素子と連結されている第２副画素電極を含む、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす間隙をおいている、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
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、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１及び第２副画素電極と対向する共通電極を共通にさらに含み、
前記共通電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１スイッチング素子は前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２スイッチング素子は前記第２及び第３信号線と連結されている、請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１スイッチング素子は、前記第１信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達し、
前記第２スイッチング素子は、前記第２信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達する、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第１信号線からの信号を伝達し、
前記第２スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第２信号線からの信号を伝達する、請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１副画素は前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２副画素は前記第２及び第４信号線と連結されている、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１副画素は、前記第１スイッチング素子と連結されている第１ストレージキャパシタをさらに含み、
前記第２副画素は、前記第２スイッチング素子と連結されている第２ストレージキャパシタをさらに含む、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１２】
互いに異なる第１及び第２階調電圧集合を生成し、前記画像情報に該当する階調電圧を前記第１及び前記第２階調電圧集合から各々選択して前記第１及び第２副画素に各々印加する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記画像情報を処理して第１画像信号と第２画像信号を生成し、前記第１画像信号と第２画像信号に対応するそれぞれのデータ電圧を一つの階調電圧集合から選択して前記第１及び第２副画素に各々印加する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記各画素の第１副画素と第２副画素は容量性結合されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
第１及び第２副画素を含む画素、
前記第１及び第２副画素に連結されていて、ゲート信号を伝達するゲート線、
前記ゲート線と交差して前記第１副画素に連結されていて、第１データ電圧を伝達する第１データ線、及び
前記ゲート線と交差して前記第２副画素に連結されていて、第２データ電圧を伝達する第２データ線、
を含む、表示装置。
【請求項１６】
前記第１データ電圧は、前記第２データ電圧と異なり、一つの画像情報から得られた、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１データ電圧の極性は、前記第２データ電圧の極性と反対である、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第１データ電圧の極性は、所定時間一定であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、
前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、
前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、
前記第１及び第２ゲート線と交差して前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、
第１及び第２階調信号集合を生成する階調信号生成回路、
前記第１及び第２階調信号集合を交互に選択して出力する選択回路、
前記選択回路からの階調信号集合に基づいて画像データに対応する前記データ電圧を生成して前記データ線に印加するデータ駆動部、及び
前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲートオン電圧を印加するゲート駆動部、
を含む、表示装置。
【請求項２０】
前記階調信号はアナログ階調電圧を含む、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記選択回路はアナログスイッチを含む、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記選択回路はアナログマルチプレクサーを含む、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記選択回路は前記データ駆動部と統合されている、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記階調信号生成回路は各々複数の抵抗列を有する複数のアナログ電圧生成回路を含む、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記階調信号はデジタル階調データを含む、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記選択回路が選択したデジタル階調データ集合の各階調データをアナログ変換して、複数の階調電圧を生成するデジタル−アナログ変換器をさらに含む、請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記選択回路は前記階調信号生成回路に連結されている複数のマルチプレクサーを含む、請求項２６に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間と前記第２ゲートオン電圧の印加時間とは少なくとも一部重畳する、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間と前記第２ゲートオン電圧の印加時間とは同一である、請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３０】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間よりも短い、請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３１】
行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、
前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、
前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、
前記第１及び第２ゲート線と交差して前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、
周期的に値が変化する複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路、
前記基準電圧に基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路、
前記階調電圧生成回路からの階調電圧集合より画像データに対応する階調電圧を選択して、前記データ電圧として前記データ線に印加するデータ駆動部、及び
前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲート信号を印加するゲート駆動部、
を含む、表示装置。
【請求項３２】
互いに並んで延在して分離されている第１及び第２ゲート線、
前記第１及び第２ゲート線と交差するデータ線、
前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、
前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、互いに対向する傾いた斜辺を有する第１及び第２表示電極、
を含む、液晶表示装置。
【請求項３３】
第１方向に延在して分離されている第１及び第２ゲート線、
第２方向に延在しているデータ線、
前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、
前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極、
を含み、
前記第２表示電極の前記第２方向の長さが前記第１表示電極よりも長く、前記第１表示電極は前記第２表示電極の第２方向の長さ内に位置する、液晶表示装置。
【請求項３４】
第１方向に延在して分離されている第１及び第２ゲート線、
第２方向に延在しているデータ線、
前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、
前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極
を含み、
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いる、液晶表示装置。
【請求項３５】
前記第１及び第２電極と対向する第３表示電極をさらに含む、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３６】
前記第１または第２表示電極のうちの少なくとも一つは切開部を有している、請求項３５に記載の液晶表示装置。
【請求項３７】
前記第３表示電極は切開部または突起を有している、請求項３６に記載の液晶表示装置。
【請求項３８】
前記第１または第２表示電極のうちの少なくとも一つと前記第３表示電極とは、交互に配列されている切開部を有する、請求項３５に記載の液晶表示装置。
【請求項３９】
前記第１表示電極と前記第２表示電極の間の間隙と前記第３表示電極の切開部とは、交互に配列されている、請求項３８に記載の液晶表示装置。
【請求項４０】
前記第１及び第２表示電極と重畳する維持電極線をさらに含む、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項４１】
前記第１及び第２薄膜トランジスタは、各々前記第１または第２ゲート線と連結されているゲート電極、前記データ線と連結されているソース電極及び前記第１または第２表示電極と連結されているドレイン電極を含み、
前記維持電極線は前記ドレイン電極と重畳する、請求項４０に記載の液晶表示装置。
【請求項４２】
前記第１表示電極の電圧は前記第２表示電極の電圧と異なる、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項４３】
前記第１表示電極の電圧と所定電圧との差は、前記第２表示電極の電圧と前記所定電圧との差よりも小さい、請求項４２に記載の液晶表示装置。
【請求項４４】
前記データ線と重畳し、前記第１及び第２表示電極と同一層に位置する遮蔽電極をさらに含む、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項４５】
絶縁基板上に形成されているゲート線、
前記ゲート線と絶縁されて交差している第１及び第２データ線、
前記ゲート線と前記第１データ線に連結されていて、第１ドレイン電極を含む第１薄膜トランジスタ、
前記ゲート線と前記第２データ線に連結されていて、第２ドレイン電極を含む第２薄膜トランジスタ、
前記ゲート線、前記第１及び第２データ線及び前記第１及び第２薄膜トランジスタを覆っており、前記第１データ線の一部を露出する第１接触孔と、前記第２データ線の一部を露出する第２接触孔を有する保護膜、及び
前記第１接触孔を通じて前記第１ドレイン電極と連結されている第１副画素電極と、前記第２接触孔を通じて前記第２ドレイン電極と連結されている第２副画素電極とを含む画素電極、
を含む薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４６】
前記第１及び第２副画素電極と絶縁されていて、前記ゲート線または前記第１及び第２データ線と少なくとも一部重畳している遮蔽電極をさらに含む、請求項４５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４７】
前記画素電極と前記遮蔽電極は前記保護膜上部に位置する、請求項４６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４８】
前記第１及び第２ドレイン電極と重畳して保持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに含む、請求項４６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４９】
前記遮蔽電極と前記維持電極は実質的に同一の電圧の印加を受ける、請求項４８に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５０】
前記遮蔽電極は前記第１及び第２データ線を完全に覆う、請求項４９に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５１】
前記第１副画素電極の面積は前記第２副画素電極の面積と異なる、請求項４５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５２】
画像データの入力を受ける段階、
前記入力画像データを二つ以上のデータ電圧に変換する段階、及び
前記変換されたデータ電圧を当該副画素に印加する段階、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５３】
前記変換段階は、
二つ以上の階調電圧集合を生成する段階、及び
前記二つ以上の階調電圧集合のそれぞれから前記入力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階、
を含む、請求項５２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５４】
前記変換段階は、
前記入力画像データを二つ以上の出力画像データに変換する段階、及び
一つの階調電圧集合から前記二つ以上の出力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階、
を含む、請求項５２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５５】
行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を各々含む複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、
前記第１副画素に第１極性の第１データ電圧を印加する段階、及び
前記第２副画素に前記第１極性と反対である第２極性の第２データ電圧を印加する段階、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５６】
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧は一つの画像データから生成された、請求項５５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５７】
行方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は極性が反対である、請求項５６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５８】
列方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は極性が同一である、請求項５７に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５９】
前記各データ電圧は二つ以上の副画素に同時に印加される、請求項５８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６０】
第１及び第２副画素を各々含む複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、
画像データを伝送する段階、
第１階調電圧集合を出力する段階、
前記画像データを前記第１階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第１データ電圧に変換する段階、
前記第１データ電圧を前記第１副画素に印加する段階、
マルチプレクサーを利用して前記第１階調電圧集合を前記第１階調電圧集合と値の異なる第２階調電圧集合に代替して出力する段階、
前記画像データを前記第２階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第２データ電圧に変換する段階、及び
前記第２データ電圧を前記第２副画素に印加する段階、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６１】
前記駆動方法は前記第１及び第２階調電圧集合を生成する段階をさらに含み、
前記第１階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第１階調電圧集合を選択する段階を含み、
前記第２階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第２階調電圧集合を選択する段階を含む、請求項６０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６２】
前記駆動方法は第１及び第２デジタル階調データ集合を記憶する段階をさらに含み、
前記第１階調電圧集合の出力段階は、
前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第１デジタル階調データ集合を選択する段階、及び
前記第１デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第１階調電圧集合を生成する段階、
を含み、
前記第２階調電圧集合の出力段階は、
前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第２デジタル階調データ集合を選択する段階、及び
前記第２デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第２階調電圧集合を生成する段階、
を含む、請求項６０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１】
第１及び第２副画素を含む複数の画素、
前記第１副画素と連結されていて、第１信号を伝達する第１信号線、
前記第２副画素と連結されていて、第２信号を伝達する第２信号線、
前記第１及び第２信号線と交差し、前記第１及び第２副画素のうちの少なくとも一つに連結されていて、第３信号を伝達する第３信号線、及び
前記第１及び第２信号線と交差し、第４信号を伝達する第４信号線
を含み、
前記第１及び第２副画素は互いに異なる大きさのデータ電圧の印加を受け、
前記第１副画素に印加されるデータ電圧と前記第２副画素に印加されるデータ電圧は一つの画像情報から得られた、
表示装置。
【請求項２】
前記第１副画素は、前記第１信号線と連結されている第１スイッチング素子、及びこれに連結されている第１液晶キャパシタを含み、
前記第２副画素は、前記第２信号線と連結されている第２スイッチング素子、及びこれに連結されている第２液晶キャパシタを含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１液晶キャパシタは、前記第１スイッチング素子と連結されている第１副画素電極を含み、
前記第２液晶キャパシタは、前記第２スイッチング素子と連結されている第２副画素電極を含む、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす間隙をおいている、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
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、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１及び第２副画素電極は、前記第１及び第２副画素電極と対向する共通電極を共通にさらに含み、
前記共通電極は、前記第１乃至第４信号線と斜角をなす切開部を有する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１スイッチング素子は前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２スイッチング素子は前記第２及び第３信号線と連結されている、請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１スイッチング素子は、前記第１信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達し、
前記第２スイッチング素子は、前記第２信号線からの信号によって導通して前記第３信号線からの信号を伝達する、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第１信号線からの信号を伝達し、
前記第２スイッチング素子は、前記第３信号線からの信号によって導通して前記第２信号線からの信号を伝達する、請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１副画素は前記第１及び第３信号線と連結されており、前記第２副画素は前記第２及び第４信号線と連結されている、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１副画素は、前記第１スイッチング素子と連結されている第１ストレージキャパシタをさらに含み、
前記第２副画素は、前記第２スイッチング素子と連結されている第２ストレージキャパシタをさらに含む、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１２】
互いに異なる第１及び第２階調電圧集合を生成し、前記画像情報に該当する階調電圧を前記第１及び前記第２階調電圧集合から各々選択して前記第１及び第２副画素に各々印加する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記画像情報を処理して第１画像信号と第２画像信号を生成し、前記第１画像信号と第２画像信号に対応するそれぞれのデータ電圧を一つの階調電圧集合から選択して前記第１及び第２副画素に各々印加する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記各画素の第１副画素と第２副画素は容量性結合されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１５】
第１及び第２副画素を含む画素、
前記第１及び第２副画素に連結されていて、ゲート信号を伝達するゲート線、
前記ゲート線と交差して前記第１副画素に連結されていて、第１データ電圧を伝達する第１データ線、及び
前記ゲート線と交差して前記第２副画素に連結されていて、第２データ電圧を伝達する第２データ線、
を含む、表示装置。
【請求項１６】
前記第１データ電圧は、前記第２データ電圧と異なり、一つの画像情報から得られた、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１データ電圧の極性は、前記第２データ電圧の極性と反対である、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記第１データ電圧の極性は、所定時間一定であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、
前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、
前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、
前記第１及び第２ゲート線と交差して前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、
第１及び第２階調信号集合を生成する階調信号生成回路、
前記第１及び第２階調信号集合を交互に選択して出力する選択回路、
前記選択回路からの階調信号集合に基づいて画像データに対応する前記データ電圧を生成して前記データ線に印加するデータ駆動部、及び
前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲートオン電圧を印加するゲート駆動部、
を含む、表示装置。
【請求項２０】
前記階調信号はアナログ階調電圧を含む、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記選択回路はアナログスイッチを含む、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記選択回路はアナログマルチプレクサーを含む、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記選択回路は前記データ駆動部と統合されている、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記階調信号生成回路は各々複数の抵抗列を有する複数のアナログ電圧生成回路を含む、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記階調信号はデジタル階調データを含む、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記選択回路が選択したデジタル階調データ集合の各階調データをアナログ変換して、複数の階調電圧を生成するデジタル−アナログ変換器をさらに含む、請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記選択回路は前記階調信号生成回路に連結されている複数のマルチプレクサーを含む、請求項２６に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間と前記第２ゲートオン電圧の印加時間とは少なくとも一部重畳する、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間と前記第２ゲートオン電圧の印加時間とは同一である、請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３０】
前記第１ゲートオン電圧の印加時間は前記第２ゲートオン電圧の印加時間よりも短い、請求項２８に記載の表示装置。
【請求項３１】
行列状に配列されていて、各々第１及び第２副画素を含む複数の画素、
前記第１副画素に連結されていて、第１ゲートオン電圧を伝達する複数の第１ゲート線、
前記第２副画素に連結されていて、第２ゲートオン電圧を伝達する複数の第２ゲート線、
前記第１及び第２ゲート線と交差して前記第１及び第２副画素に連結されていて、データ電圧を伝達する複数のデータ線、
周期的に値が変化する複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路、
前記基準電圧に基づいて複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路、
前記階調電圧生成回路からの階調電圧集合より画像データに対応する階調電圧を選択して、前記データ電圧として前記データ線に印加するデータ駆動部、及び
前記第１及び第２ゲート線に順次に前記第１及び第２ゲート信号を印加するゲート駆動部、
を含む、表示装置。
【請求項３２】
互いに並んで延在して分離されている第１及び第２ゲート線、
前記第１及び第２ゲート線と交差するデータ線、
前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、
前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、互いに対向する傾いた斜辺を有する第１及び第２表示電極、
を含む、液晶表示装置。
【請求項３３】
第１方向に延在して分離されている第１及び第２ゲート線、
第２方向に延在しているデータ線、
前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、
前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極、
を含み、
前記第２表示電極の前記第２方向の長さが前記第１表示電極よりも長く、前記第１表示電極は前記第２表示電極の第２方向の長さ内に位置する、液晶表示装置。
【請求項３４】
第１方向に延在して分離されている第１及び第２ゲート線、
第２方向に延在しているデータ線、
前記第１ゲート線と前記データ線に連結されている第１薄膜トランジスタ、
前記第２ゲート線と前記データ線に連結されている第２薄膜トランジスタ、及び
前記第１及び第２薄膜トランジスタに各々連結されていて、第１及び第２表示電極
を含み、
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いる、液晶表示装置。
【請求項３５】
前記第１及び第２電極と対向する第３表示電極をさらに含む、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項３６】
前記第１または第２表示電極のうちの少なくとも一つは切開部を有している、請求項３５に記載の液晶表示装置。
【請求項３７】
前記第３表示電極は切開部または突起を有している、請求項３６に記載の液晶表示装置。
【請求項３８】
前記第１または第２表示電極のうちの少なくとも一つと前記第３表示電極とは、交互に配列されている切開部を有する、請求項３５に記載の液晶表示装置。
【請求項３９】
前記第１表示電極と前記第２表示電極の間の間隙と前記第３表示電極の切開部とは、交互に配列されている、請求項３８に記載の液晶表示装置。
【請求項４０】
前記第１及び第２表示電極と重畳する維持電極線をさらに含む、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項４１】
前記第１及び第２薄膜トランジスタは、各々前記第１または第２ゲート線と連結されているゲート電極、前記データ線と連結されているソース電極及び前記第１または第２表示電極と連結されているドレイン電極を含み、
前記維持電極線は前記ドレイン電極と重畳する、請求項４０に記載の液晶表示装置。
【請求項４２】
前記第１表示電極の電圧は前記第２表示電極の電圧と異なる、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項４３】
前記第１表示電極の電圧と所定電圧との差は、前記第２表示電極の電圧と前記所定電圧との差よりも小さい、請求項４２に記載の液晶表示装置。
【請求項４４】
前記データ線と重畳し、前記第１及び第２表示電極と同一層に位置する遮蔽電極をさらに含む、請求項３２乃至３４のうちのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項４５】
絶縁基板上に形成されているゲート線、
前記ゲート線と絶縁されて交差している第１及び第２データ線、
前記ゲート線と前記第１データ線に連結されていて、第１ドレイン電極を含む第１薄膜トランジスタ、
前記ゲート線と前記第２データ線に連結されていて、第２ドレイン電極を含む第２薄膜トランジスタ、
前記ゲート線、前記第１及び第２データ線及び前記第１及び第２薄膜トランジスタを覆っており、前記第１データ線の一部を露出する第１接触孔と、前記第２データ線の一部を露出する第２接触孔を有する保護膜、及び
前記第１接触孔を通じて前記第１ドレイン電極と連結されている第１副画素電極と、前記第２接触孔を通じて前記第２ドレイン電極と連結されている第２副画素電極とを含む画素電極、
を含む薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４６】
前記第１及び第２副画素電極と絶縁されていて、前記ゲート線または前記第１及び第２データ線と少なくとも一部重畳している遮蔽電極をさらに含む、請求項４５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４７】
前記画素電極と前記遮蔽電極は前記保護膜上部に位置する、請求項４６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４８】
前記第１及び第２ドレイン電極と重畳して保持容量を形成する維持電極を有する維持電極線をさらに含む、請求項４６に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項４９】
前記遮蔽電極と前記維持電極は実質的に同一の電圧の印加を受ける、請求項４８に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５０】
前記遮蔽電極は前記第１及び第２データ線を完全に覆う、請求項４９に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５１】
前記第１副画素電極の面積は前記第２副画素電極の面積と異なる、請求項４５に記載の薄膜トランジスタ表示板。
【請求項５２】
画像データの入力を受ける段階、
前記入力画像データを二つ以上のデータ電圧に変換する段階、及び
前記変換されたデータ電圧を当該副画素に印加する段階、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５３】
前記変換段階は、
二つ以上の階調電圧集合を生成する段階、及び
前記二つ以上の階調電圧集合のそれぞれから前記入力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階、
を含む、請求項５２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５４】
前記変換段階は、
前記入力画像データを二つ以上の出力画像データに変換する段階、及び
一つの階調電圧集合から前記二つ以上の出力画像データに対応する階調電圧を選択してデータ電圧にする段階、
を含む、請求項５２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５５】
行列状に配列されていて、第１及び第２副画素を各々含む複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、
前記第１副画素に第１極性の第１データ電圧を印加する段階、及び
前記第２副画素に前記第１極性と反対である第２極性の第２データ電圧を印加する段階、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５６】
前記第１データ電圧と前記第２データ電圧は一つの画像データから生成された、請求項５５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５７】
行方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は極性が反対である、請求項５６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５８】
列方向に隣接した画素の対応副画素に印加されるデータ電圧は極性が同一である、請求項５７に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５９】
前記各データ電圧は二つ以上の副画素に同時に印加される、請求項５８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６０】
第１及び第２副画素を各々含む複数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法であって、
画像データを伝送する段階、
第１階調電圧集合を出力する段階、
前記画像データを前記第１階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第１データ電圧に変換する段階、
前記第１データ電圧を前記第１副画素に印加する段階、
マルチプレクサーを利用して前記第１階調電圧集合を前記第１階調電圧集合と値の異なる第２階調電圧集合に代替して出力する段階、
前記画像データを前記第２階調電圧集合の階調電圧の中から選択された第２データ電圧に変換する段階、及び
前記第２データ電圧を前記第２副画素に印加する段階、
を含む、液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６１】
前記駆動方法は前記第１及び第２階調電圧集合を生成する段階をさらに含み、
前記第１階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第１階調電圧集合を選択する段階を含み、
前記第２階調電圧集合の出力段階は、前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２階調電圧集合の中から前記第２階調電圧集合を選択する段階を含む、請求項６０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項６２】
前記駆動方法は第１及び第２デジタル階調データ集合を記憶する段階をさらに含み、
前記第１階調電圧集合の出力段階は、
前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第１デジタル階調データ集合を選択する段階、及び
前記第１デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第１階調電圧集合を生成する段階、
を含み、
前記第２階調電圧集合の出力段階は、
前記マルチプレクサーを利用して前記第１及び第２デジタル階調データ集合の中から前記第２デジタル階調データ集合を選択する段階、及び
前記第２デジタル階調データ集合をアナログ変換して前記第２階調電圧集合を生成する段階、
を含む、請求項６０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７ａ】
【図１７ｂ】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０ａ】
【図３０ｂ】
【図３１】
【図３２ａ】
【図３２ｂ】
【図３３】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７ａ】
【図１７ｂ】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０ａ】
【図３０ｂ】
【図３１】
【図３２ａ】
【図３２ｂ】
【図３３】
【公開番号】特開２００６−１３９２８８（Ｐ２００６−１３９２８８Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２９４３１（Ｐ２００５−３２９４３１）
【出願日】平成１７年１１月１４日（２００５．１１．１４）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１４日（２００５．１１．１４）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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