JP2009093185A - 表示基板、これを有する表示装置及びそれの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示基板、これを有する表示装置及びそれの駆動方法が開示される。
【解決手段】表示基板はゲート線を含む。データ線は前記ゲート線と交差し、第１及び第２薄膜トランジスタは前記ゲート線と前記データ線に接続されている。画素電極は、前記第１薄膜トランジスタと連結されており、切開部を有する。方向制御電極は、前記第２薄膜トランジスタと接続されており、前記切開部内に位置する。前記画素電極と重なる第１維持電極及び第２維持電極が形成されており、前記第２維持電極は前記方向制御電極の下部で前記方向制御電極と重なるように形成されている。光視野角を効果的に確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示基板、これを有する表示装置、及びこれの駆動方法に係り、具体的に多重ドメインを形成する表示基板、これを有する表示装置及びそれの駆動方法に関する。

液晶表示装置は、一般的に共通電極と色フィルタなどの形成されている上部表示板と、薄膜トランジスタと画素電極などの形成されている下部表示板と、及び２枚の上部及び下部表示板の間に介在される液晶層と、を含む。画素電極と共通電極との間に形成された電場によって液晶層の液晶分子の配列方向が変化し、このような液晶分子の配列方向の変化によって入射光の透過率が変わる。

このような液晶表示装置において、前記画素電極及び共通電極に電圧の未印加状態で液晶分子の長軸を上下表示板に対して垂直に配列した垂直配向モード液晶装置が広く用いられている。
垂直配向液晶表示装置は、画素電極や共通電極に形成された切開部または突起を用いて電圧印加の状態で多重ドメインを形成することができる。このような多重ドメインは、表示装置の視野角を向上させるので、垂直配向液晶表示装置で広く用いられている。

しかし、画素電極と共通電極とにいずれも切開部を形成する方法は、共通電極をパターニングするために別途の工程が要求され、色フィルタの顔料が共通電極の切開部を通じて抜け出して液晶層を汚染させるおそれがある。また、突起を形成する方法も突起を形成するために別途の工程が要求され、突起部分における光の透過率と突起のない部分における光の透過率とが相異なり、コントラスト比が低下するおそれがある。

本発明の技術的な目的は、光視野角を確保しうる表示基板を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記表示基板を含む光視野角を確保する表示装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記表示装置の駆動方法を提供することにある。

発明１は、第１維持電極及び第２維持電極と、切開部を有し、前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる画素電極と、前記切開部内に位置し、前記第２維持電極の上部で一部が前記第２維持電極の一部と重なる方向制御電極と、を含むことを特徴とする表示基板を提供する。
発明２は、発明１において、前記第１及び第２維持電極には逆位相の第１及び第２維持電圧がそれぞれ印加されることを特徴とする。

発明３は、発明２において、前記方向制御電極に画素電圧が印加され、前記第２維持電圧の電圧変化によって前記方向制御電極の電圧が変化することを特徴とする。
発明４は、発明３において、基準電圧と前記方向制御電極の平均電圧との電圧差は、前記基準電圧と前記画素電極の画素電圧との電圧差より大きいことを特徴とする。
発明５は、発明１において、前記画素電極は透明な導電性物質からなり、前記方向制御電極は不透明な導電性物質からなり、前記画素電極と前記方向制御電極とは互いに他の層から形成されることを特徴とする。

発明６は、発明１において、前記画素電極及び方向制御電極は、透明な導電性物質でそれぞれ形成され、前記画素電極と前記方向制御電極とは互いに同層から形成されることを特徴とする。
発明７は、発明１において、前記画素電極に画素電圧を印加するための第１スイッチング素子及び前記方向制御電極に前記画素電圧を印加するための第２スイッチング素子を更に含むことを特徴とする。

発明８は、発明１において、前記画素電極は複数の切開部を有し、前記方向制御電極は前記複数の切開部の一部に対応して形成されていることを特徴とする。
発明９は、発明８において、前記画素電極の間には、前記方向制御電極が対応して形成あれていない切開部を有することを特徴とする。
発明１０は、発明１において、前記方向制御電極の一端は、前記画素電極によって囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。

発明１１は、第１維持電極及び第２維持電極と、第１及び第２切開部を有し、前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる第１及び第２サブ画素電極と、前記第１切開部内に位置し、前記第１維持電極または第２維持電極のいずれの上部で前記第１維持電極または第２維持電極の前記いずれと一部分が重なる第１方向制御電極と、前記第２切開部内に位置し、前記第１維持電極または第２維持電極の残りの一つの上部で前記第１維持電極または第２維持電極の前記残りの一つと一部分が重なる第２方向制御電極と、を含むことを特徴とする表示基板を提供する。

発明１２は、発明１１において、前記第１サブ画素電極及び第２サブ画素電極に印加される画素電圧はそれぞれ基準電圧に対して極性が反対であることを特徴とする。
発明１３は、発明１１において、前記第１サブ画素電極及び第２サブ画素電極に印加される画素電圧はそれぞれ基準電圧に対して極性が同一であることを特徴とする。
発明１４は、発明１１において、前記第１及び第２サブ画素電極のうち、少なくともいずれか一つは複数の切開部を有し、前記複数の切開部のうち、一部に前記第１または第２方向制御電極を有することを特徴とする。

発明１５は、発明１４において、前記複数の切開部は、第１または第２方向制御電極の位置する切開部と方向制御電極の位置しない切開部とを含んでそれぞれの切開部が交代に配置されたことを特徴とする。
発明１６は、発明１１において、前記第１及び第２方向制御電極の一端はそれぞれ前記第１及び第２画素電極によって囲まれている。

発明１７は、第１維持電極及び第２維持電極、切開部を有して前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる画素電極、及び前記切開部内に位置して前記第２維持電極の上部で前記第２維持電極と一部分の重なる方向制御電極、を含む第１基板と、前記第１基板と離隔して共通電極を含む第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に介在され、電圧の未印加の時、垂直に配向される液晶層と、を含むことを特徴とする表示装置を提供する。

発明１８は、画素電極及び前記画素電極の切開部内に位置する方向制御電極に画素電圧を印加する段階と、前記画素電極と重なる第１維持電極及び第２維持電極の維持電圧が変化する段階と、前記第２維持電極の維持電圧の変化によって前記方向制御電極の電圧が変化する段階と、を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法を提供する。
発明１９は、発明１８において、基準電圧に対する画素電圧の極性と変化前の前記第２維持電極の前記維持電圧の極性とは互いに反対であり、基準電圧に対する画素電圧の極性と変化後の前記第２維持電極の前記維持電圧の極性とは互いに同一であることを特徴とする。

発明２０は、発明１８において、基準電圧と前記方向制御電極の平均電圧との電圧差は、前記基準電圧と前記画素電極の前記画素電圧との電圧差より大木ことを特徴とする。
本発明の一実施例による表示基板は、切開部を有する画素電極と、切開部内に位置し、印加された電圧が変化する方向制御電極とを含む。本実施例で、電圧の変化は周期的であってもよい。また、画素電極及び方向制御電極に同一電圧が印加された後、方向制御電極に印加された電圧が変化することが可能である。基準電圧に対して制御電極の電圧は画素電極の電圧より大きい電圧差を有することができる。一方、基準電圧は共通電圧であってもよい。

本発明の他の一実施例で、表示基板は、切開部を有する画素電極と、切開部内に位置して維持電極と重なる方向制御電極を含む。本実施例で、方向制御電極は維持電極の上部に配置され、維持電極と方向制御電極と間に絶縁膜が介在されており、維持電極の電圧の変化によって方向制御電極に印加された電圧が変化することができる。しかし、画素電極に印加された電圧は、維持電極の電圧変化によって不変化するか、あるいは方向制御電極の変化より小さく変化することが可能である。

本発明の他の実施例で、表示基板は切開部を有して互いに異なる維持電極と重なる画素電極、そして切開部内に位置して互いに他の維持電極のいずれと重なる方向制御電極を含む。本実施例で、前記方向制御電極は、互いに異なる維持電極の前記いずれの維持電極の上部に配置され、前記互いに異なる維持電極には逆位相の維持電圧がそれぞれ印加されることが可能である。

本発明の他の一実施例で、表示基板は第１維持電極及び第２維持電極、第１及び第２切開部を有して第１維持電極及び第２維持電極と重なる第１及び第２サブ画素電極、第１切開部内に位置し、前記第１維持電極または前記第２維持電極のいずれと重なる第１方向制御電極、そして第２切開部内に位置し、前記第１維持電極または前記第２維持電極の残りの一つと重なる第２方向制御電極を含む。ここで、第２方向制御電極は、前記第１維持電極または前記第２維持電極の前記残りの一つの上部に配置することができる。

本発明の一実施例による表示装置は、第１基板、第２基板、及び液晶層を含む。前記第１基板は、第１維持電極及び第２維持電極、切開部を有し、前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる画素電極、及び前記切開部内に位置し、前記第２維持電極の上部で前記第２維持電極と重なる方向制御電極を含む。前記第２基板は、前記第１基板と対向して方向制御電極を含む。前記液晶層は、前記第１基板と第２基板との間に介在され、電圧未印加の時、垂直に配向される。

本発明の一実施例による表示装置の駆動方法は、画素電極及び画素電極の切開部内に位置する方向制御電極に画素電圧を印加する段階と、画素電極と重なる第１維持電極及び第２維持電極の維持電圧が変化する段階と、第２維持電極の維持電圧の変化によって方向制御電極の電圧が変化する段階と、を含む。
基準電圧に対する画素電圧の極性と変化前の第２維持電圧の極性とは互いに反対であってもよく、基準電圧に対する画素電圧の極性と変化後の第２維持電圧の極性とは互いに同一であってもよい。

本発明の実施例で、画素電極は透明な導電性物質からなり、前記方向制御電極は不透明な導電性物質からなり、前記画素電極と前記方向制御電極は互いに異なる層から形成することができる。または、画素電極及び方向制御電極は、透明な導電性物質でそれぞれ形成され、前記画素電極と前記方向制御電極とは互いに同一層から形成することができる。更に、画素電極は、複数の切開部を有し、前記切開部のうち、一部に方向制御電極を形成することができ、方向制御電極の間には方向制御電極の形成されていない切開部が位置することが可能である。

本発明の実施例は相互間の制限なしに結合されるか修正することができる。

本発明によれば光視野角を確保するすることができる。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例による表示装置の部分切開斜視図である。
図１を参照すると、液晶表示装置は、互いに向い合う下部及び上部表示板（１００、２００）とそれらの間に介在されている液晶層３を含む。図１及び図２に示していないが、液晶表示装置は、前記下部表示板１００に印加されるゲート信号を生成するゲート駆動部、前記下部表示板１００に印加されるデータ信号を生成するデータ駆動部と、前記下部表示板１００に印加される維持電圧を生成する維持電極駆動部と、データ駆動部に連結されて階調電圧を生成する階調電圧生成部と、これらを制御する制御信号を生成する信号制御部と、を更に含む。

図１で、画素電極１９１または方向制御電極１７６と共通電極２７０との間に位置した液晶層３は、負の誘電異方性を有して垂直配向されたネマチック液晶分子３’を含むことができる。負の誘電異方性を有する液晶分子３’の長軸方向は電場（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）方向の垂直方向に動く。よって、電場方向の制御を通じて液晶分子の動きを制御することができる。これを通じて複数の領域内で電場の方向を互いに異なるように制御して、特定領域で液晶分子３’が特定方向に配列されたドメイン（ＤＭ１、ＤＭ２、ＤＭ３）を画素電極１９１内に複数形成することができる。

複数のドメインを有するよう、図１のような電場（１３、１４）を形成するために、第１切開部９１と、第２切開部９２内に位置した方向制御電極１７６を交互に配置する。また、方向制御電極１７６と共通電極２７０との電圧差が画素電極１９１と共通電極２７０との電圧差より大きい電圧差を有するようにする。第２切開部９２に取り囲まれる方向制御電極１７６に更に大きい電圧が印加されるので、第１切開部９１の電場１３とは異なる形態の電場１４が方向制御電極１７６と共通電極との間に形成される。このような図１のような液晶表示装置は、共通電極に切開部（図示せず）または突起（図示せず）を形成することなく複数のドメインを有するように駆動することができる。

基本的には、共通電極２７０に共通電圧が印加され、下部の画素電極１９１には画素電圧が印加されて共通電極２７０及び画素電極１９１間に電界が形成される。しかし、液晶が均一な電界に従って配列されると、視野角が低下するとの問題が発生する。そこで、視野角を向上させるために、第１切開部９１及び第２切開部９２を形成して電界を歪曲させる。このとき、第１切開部９１は別途の電極がない単純開口であり、図１に示すようなの電界１３（パッシブ形態の電界）が形成される。一方、第２切開部９２には方向制御電極１７６が配置され、方向制御電極１７６には画素電極１９１より大きい電圧を印加することで電界１４（アクティブ形態の電界）が形成される。

図２は、図１の液晶表示装置で画素電極１９１または方向制御電極１７６などの連結関係を示す回路図である。
図２で、信号線は、ゲート信号（「走査信号」ともいう）を伝達するゲート線（Ｇｉ）、データ信号を伝達するデータ線（Ｄｊ）及び維持電圧を伝達する第１及び第２維持電極線（Ｓａ、Ｓｂ）を含む。図１のゲート線（Ｇｉ）及びデータ線（Ｄｊ）は複数の液晶表示装置の下部表示板１００で反復されて形成されていて、複数のゲート線（Ｇｉ）は行方向に延在されて互いに平行であり、複数のデータ線（Ｄｊ）は列方向に延在されて互いに平行である。ここで、ゲート線（Ｇｉ）が列方向に延在され、データ線（Ｄｊ）が行方向に延在することが可能である。

一つの画素は、ゲート及びデータ線（Ｇｉ、Ｄｊ）に連結された第１及び第２スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）、第１スイッチング素子（Ｑ１）に連結された第１液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｌｃ１）、第１維持キャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔａ）、第２スイッチング素子（Ｑ２）に連結された第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）、第２維持キャパシタ（Ｃｓｔｂ）、及び方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）を含む。

第１及び第２スイッチング素子（Ｑ１、Ｑ２）は、下部表示板１００に具備されている薄膜トランジスタなどの三端子素子を含み、第１スイッチング素子（Ｑ１）の制御端子は、ゲート線（Ｇｉ）と連結されており、入力端子はデータ線（Ｄｊ）と連結されており、出力端子は第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）と連結されている。第２スイッチング素子（Ｑ２）の制御端子はゲート線（Ｇｉ）と連結されており、入力端子はデータ線（Ｄｊ）と連結されており、出力端子は第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）と連結されている。

第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）は、下部表示板１００の画素電極１９１と上部表示板２００の共通電極２７０を二端子にし、第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）は方向制御電極１７６と上部表示板２００の共通電極２７０を二端子にする。画素電極１９１と共通電極２７０との間、方向制御電極１７６と共通電極２７０との間の液晶層３は、誘電体として機能する。画素電極１９１は、第１スイッチング素子（Ｑ１）の出力端子と連結され、方向制御電極１７６は、第２スイッチング素子（Ｑ２）の出力端子と連結される。共通電極２７０は、上部表示板２００の全面に形成され、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。

第１維持キャパシタ（Ｃｓｔａ）は、下部表示板１００に具備された第１維持電極線（Ｓａ）と、画素電極１９１が絶縁体であるゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０との間に重なって形成される。第２維持キャパシタ（Ｃｓｔｂ）は、下部表示板１００に具備された第２維持電極線（Ｓｂ）と、画素電極１９１とが絶縁体であるゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０との間に重なって形成される。方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）は第２維持電極線（Ｓｂ）と方向制御電極１７６が絶縁体であるゲート絶縁膜１４０との間に重なって形成される。図面とは違って、方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）は、第１及び第２維持電極線（Ｓａ、Ｓｂ）のいずれかと方向制御電極１７６が絶縁体を挟んで重なって形成することができる。第１及び第２維持電極線（Ｓａ、Ｓｂ）には維持電圧（Ｖｓｔａ、Ｖｓｔｂ）が印加される。

一方、色を示すためにそれぞれの画素は、基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうち、一つを固定的に示すか（空間分割）、あるいは時間に応じて基本色を示すこと（時間分割）ができる。基本色の例としては、赤色、緑色、青色などの三原色を挙げることができる。ここで、前記基本色が、赤色、緑色、青色、及び白色などの四原色であってもよい。空間分割で色を示す場合、図２のように画素電極１９１に対応する上部表示板２００の領域に基本色のうち、一つを示す色フィルタ２３０を具備することができる。また、色フィルタ２３０は、下部表示板１００の画素電極１９１の上または下に形成することができる。例えば、基本色が三原色である場合、色フィルタ２３０は、赤色フィルタ、緑色フィルタ、及び青色フィルタを含む。

図３は、本発明の一実施例による表示装置の等価回路図であり、図４は、本発明の他の実施例による表示装置の等価回路図である。
図３及び図４を参照すると、隣接する画素は、第１及び第２維持電極線（Ｓａ、Ｓｂ）との連結関係で互いに反対に交互に連結される。即ち、ある画素の方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）が第１維持電極線（Ｓａ）と重なって形成されていると、その画素の上下左右の画素の方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）は、第２維持電極線（Ｓｂ）と重なって形成されている。

具体的に図３及び図４について説明する。
図３において、データ線（Ｄｊ）と接続される側の画素は、データ線（Ｄｊ）、ゲート線（Ｇｉ）及び画素電極１９１に接続される第１スイッチング素子（Ｑ１）、画素電極１９１と共通電極２７０との間の第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）、画素電極１９１と第１維持電極線（Ｓａ）との間に形成される第１維持キャパシタ（Ｃｓｔａ）、データ線（Ｄｊ）、ゲート線（Ｇｉ）及び方向制御電極１７６に接続される第２スイッチング素子（Ｑ２）、方向制御電極１７６と共通電極２７０との間の第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）、画素電極１９１と第２維持電極線（Ｓｂ）との間に形成される第２維持キャパシタ（Ｃｓｔｂ）、方向制御電極１７６と第２維持電極線（Ｓｂ）との間に形成される方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）を含む。

一方、図３において、データ線（Ｄｊ＋１）と接続される側の画素は、データ線（Ｄｊ＋１）、ゲート線（Ｇｉ）及び方向制御電極１７６に接続される第２スイッチング素子（Ｑ２’）、方向制御電極１７６と共通電極２７０との間の第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２’）、方向制御電極１７６と第１維持電極線（Ｓａ）との間に形成される方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ’）、画素電極１９１と第１維持電極線（Ｓａ）との間に形成される第２維持キャパシタ（Ｃｓｔｂ’）、データ線（Ｄｊ＋１）、ゲート線（Ｇｉ）及び画素電極１９１に接続される第１スイッチング素子（Ｑ１’）、画素電極１９１と共通電極２７０との間の第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１’）、画素電極１９１と第２維持電極線（Ｓｂ）との間に形成される第１維持キャパシタ（Ｃｓｔａ’）を含む。

図４において、データ線（Ｄｊ）及びデータ線（Ｄｊ’）には同一のデータ信号が印加される場合と、互いに異なるデータ信号、例えば位相が互いに反転関係にあるデータ信号が印加される場合と、がある。図４の１つの画素は、データ線（Ｄｊ）とデータ線（Ｄｊ’）に接続される各種要素を含む。具体的には、１つの画素は、まずデータ線（Ｄｊ）についてみれば、データ線（Ｄｊ）、ゲート線（Ｇｉ）及び画素電極１９１に接続される第１スイッチング素子（Ｑ１）、画素電極１９１と共通電極２７０との間の第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）、画素電極１９１と第１維持電極線（Ｓａ）との間に形成される第１維持キャパシタ（Ｃｓｔａ）、データ線（Ｄｊ）、ゲート線（Ｇｉ）及び方向制御電極１７６に接続される第２スイッチング素子（Ｑ２）、方向制御電極１７６と共通電極２７０との間の第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）、画素電極１９１と第２維持電極線（Ｓｂ）との間に形成される第２維持キャパシタ（Ｃｓｔｂ）、方向制御電極１７６と第２維持電極線（Ｓｂ）との間に形成される方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）を含む。

さらに、データ線（Ｄｊ’）についてみれば、前記１つの画素は、データ線（Ｄｊ’）、ゲート線（Ｇｉ）及び方向制御電極１７６に接続される第４スイッチング素子（Ｑ４）、方向制御電極１７６と共通電極２７０との間の第４液晶キャパシタ（Ｃｌｃ４）、方向制御電極１７６と第１維持電極線（Ｓａ）との間に形成される方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ’）、画素電極１９１と第１維持電極線（Ｓａ）との間に形成される第２維持キャパシタ（Ｃｓｔｂ’）、データ線（Ｄｊ’）、ゲート線（Ｇｉ）及び画素電極１９１に接続される第３スイッチング素子（Ｑ３）、画素電極１９１と共通電極２７０との間の第３液晶キャパシタ（Ｃｌｃ３）、画素電極１９１と第２維持電極線（Ｓｂ）との間に形成される第１維持キャパシタ（Ｃｓｔａ’）を含む。

図３のように、一つの画素に一つの第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）と他の一つの第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）が位置してもよく、図４のように一つの画素に二つの第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）及び第３液晶キャパシタ（Ｃｌｃ３）と、他の二つの第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）及び第４液晶キャパシタ（Ｃｌｃ４）が位置してもよい。図４のような等価回路を有する表示装置で、第１液晶キャパシタ（Ｃｌｃ１）と第３液晶キャパシタ（Ｃｌｃ３）に印加される画素電圧とは互いに相違であってもよいが、互いに連関関係があることがある。

図５は、本発明の一実施例による表示装置の配置図であり、図６は、前記図５及び図６に示した表示装置でＶＩＩ−ＶＩＩ’に沿って見た断面図である。図７は、前記図５及び図６に示した表示装置でＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’に沿って見た断面図である。
図５は、図３の等価回路に対応する下部表示板１００の素子配置図である。
図５乃至図７を参照すると、下部表示板１００は、透明なガラスまたはプラスチック等で形成された絶縁基板１１０上に複数のゲート線（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）１２１、複数対の第１及び第２維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）（１３１ａ、１３１ｂ）、データ線（Ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１、画素電極１９１、及び方向制御電極１７６を含む。

ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、主に横方向に伸びている。各ゲート線１２１は、複数のゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４とゲート駆動部との接続のためのパッド１２９を含む。
第１及び２維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）は、所定の電圧の印加を受け、ゲート線１２１とほぼ平行に延長される。第１及び第２維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）は隣接するゲート線１２１を挟んで互いに反対側に位置する。第１及び第２維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）は、第１及び第２維持電極部分を含む。第１及び第２維持電極部分は、例えば図５に示すようにその幅が大きくなるように形成されており、その他の配線との重畳面積を大きくする。維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）の様態及び配置は多様に変更することができる。例えば、前記第１及び第２維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）及び前記ゲート線１２１は、同一層から形成することができる。

ゲート線１２１及び維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、またはチタン（Ｔｉ）などの金属またはこれらの合金からなり、単一膜または互いに異なる金属の多層膜からなることができる。
ゲート線１２１及び維持電線（１３１ａ、１３１ｂ）上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。

ゲート絶縁膜１４０上には水素化非晶質ケイ素（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ、ａ−Ｓｉ）または多結晶ケイ素（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などからなる複数の半導体１５４が形成されている。
半導体１５４上には、抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６５（１６５ａ、１６５ｂ、１６３）が形成されている。例えば、前記抵抗性接触部材１６５は、水素化非晶質ケイ素または多結晶ケイ素にＮ＋イオンを注入して形成される。抵抗性接触部材１６５及びゲート絶縁膜１４０上には複数のデータ線（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１及び複数の第１及び第２ドレイン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）（１７５ａ、１７５ｂ）が形成されている。

データ線１７１は、データ信号を伝達し、主に縦方向に延長してゲート線１２１と交差する。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向って延長した複数のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３とデータ駆動部４００との接続のためのパッド１７９を含む。
第１及び第２ドレイン電極（１７５ａ、１７５ｂ）は互いに分離され、データ線１７１とも分離されていて、ソース電極１７３を中心にして互いに反対側に位置する。

方向制御電極１７６は、第２維持電極線１３１ｂ上に位置した拡張部１７７ｂ、及び拡張部１７７ｂから延長された電極部１７８ａを含む。電極部１７８ａは、図５に示すようにゲート線１２１に平行な拡張部１７７ｂとは角度を成すように傾いて延長され、ゲート線１２１と交差する部分で対称となるように傾き、第１維持電極線１３１ａ付近まで延長される。電極部１７８ａは、ゲート線１２１と約４５°または約１３５°の角度をなす部分を有している。

方向制御電極１７６と上部表示板２００の共通電極２７０とはともに第２液晶キャパシタ（Ｃｌｃ２）を構成し、方向制御電極１７６の拡張部１７７ｂと第２維持電極線１３１ｂは方向制御キャパシタ（Ｃｄｃｅ）をなす。
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、アルミニウム、モリブデン、クロム、タンタル、またはチタンなどの金属またはこれらの合金からなり、単一膜または互いに異なる金属の多層膜から形成することもできる。

データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出された半導体１５４部分上には、保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）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形成することができる。無機絶縁物の例としては窒化珪素と酸化ケイ素を挙げることができる。
保護膜１８０または／及びゲート絶縁膜１４０に形成された複数のコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）（１８１、１８２、１８５）を通じて、ゲート線１２１及びデータ線１７１のパッド部分１７９そして第１ドレイン電極１７５ａが露出される。

保護膜１８０上には複数の画素電極（ｐｉｘｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１９１及び複数の補助パッド（８１、８２）が形成されている。
画素電極１９１は、コンタクトホール１８５を通じて第１ドレイン電極１７５ａと電気的に接続され、第１ドレイン電極１７５ａからデータ電圧の印加を受ける。
画素電極１９１と第１及び第２維持電極線（１３１ａ、１３１ｂ）は維持キャパシタ（Ｃｓｔａ、Ｃｓｔｂ）を構成する。例えば、画素電極１９１は、透明な導電性物質を含む透明電極を含む。ここで、画素電極１９１が反射率の高い金属を含む反射電極を含むことができる。また、画素電極１９１が透過モード用透明電極部及び反射モード用反射電極部を含む反射透過電極であってもよい。

各画素電極１９１は、右側が面取りされている様態である。画素電極１９１の面取りされた斜辺は、ゲート線１２１に対して約４５°または約１３５°の角度をなす。例えば、画素電極１９１がゲート線１２１に対して約４５°または約１３５°の面取りされた斜辺を有する場合、液晶層（図１の３）内の液晶分子（図１の３’）の応答速度が向上する。つまり、面取りされた部分は、画素電極の開口に沿って形成されるため、液晶を電界形成時に画素電極の開口と同一方向により容易に配列することができるため応答速度が向上する。

画素電極１９１には第１及び第２切開部（９１、９２）が形成されている。第２切開部９２は方向制御電極１７６の電極部１７８ａに沿って形成され、第２切開部９２内に方向制御電極１７６の電極部１７８ａが位置する。第１切開部９１は、画素電極１９１に前述の面取り部分を形成する。この面取り部分には、方向制御電極１７６は形成されていない、
第１及び第２切開部（９１、９２）は、画素電極１９１を二等分する位置にあるゲート線１２１に対してほぼ反転対称（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｙｍｍｅｔｒｙ）をなす。

下部及び上部表示板（１００、２００）の内側面上には、液晶層３を配向するための配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）（図示せず）が塗布されており、表示板（１００、２００）の外側面には一つ以上の偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が具備されている。
なお、前記画素電極は透明な導電性物質からなり、前記方向制御電極は不透明な導電性物質からなり、前記画素電極と前記方向制御電極とは互いに他の層から形成されても良い。

また、画素電極及び方向制御電極は、透明な導電性物質でそれぞれ形成され、画素電極と方向制御電極とは互いに同層から形成されても良い。
図８は、本発明の他の実施例による表示装置であって、図４の等価回路に対応する下部表示板１００の素子配置図である。
図５は、一つの画素に一つの画素電極１９１を有する表示装置であり、図８は、一つの画素に画素電極１９１が分離されたサブ画素電極（１９１ａ、１９１ｂ）を有する表示装置である。

図８を参照すると、画素電極１９１は、第１サブ画素電極１９１ａ及び第２サブ画素電極１９１ｂに分離され、別個のスイッチ素子によって個別駆動することができる。
第１サブ画素電極１９１ａ及び第２サブ画素電極１９１ｂの一部分は第１維持電極１３１ａ及び第２維持電極１３１ｂと重畳している。第１サブ画素電極１９１ａは面取りされ、ゲート線１２１に対して対称となるように屈曲して形成され、第１切開部９１を有する。第２サブ画素電極１９１ｂは、第１サブ画素電極１９１ａに沿って屈曲して形成され、第２切開部９２を有する。第１方向制御電極１７６は第１切開部９１内に位置し、第１維持電極１３１ａの上部で第１維持電極１３１ａの一部分と重畳している。第２方向制御電極１７６’は、第２切開部９２内に位置し、第２維持電極１３１ｂの上部で第２維持電極１３１ｂの一部分と重畳する。第１サブ画素電極１９１ａ及び第２サブ画素電極１９１ｂに印加される画素電圧は互いに関連の無い異なる電圧であってもよく、一定の連関関係を有する電圧であっても良い。前記第１サブ画素電極１９１ａ及び第２サブ画素電極１９１ｂに印加される画素電圧は、それぞれ共通電圧に対して極性が反対であってもよい。

図８のように画素電極を分離することで、図５に比較して視野角による色変化の程度を減少させることができる。例えば、分離された画素電極毎に、印加されるそれぞれの電圧を調節して、液晶層３が視野角によって配列される差を最小化し、視野角による色の変化程度を減少させることができる。
場合によって、図８とは違って、第１サブ画素電極１９１ａと、第２サブ画素電極１９１ｂとは同一の構造を有することができる。即ち、方向制御電極１７６は、第１サブ画素電極１９１ａ及び第２サブ画素電極１９１ｂで、いずれの維持電極線のみと重なることが可能である。この場合、第１サブ画素電極１９１ａ及び第２サブ画素電極１９１ｂに印加される画素電圧はそれぞれ共通電圧に対して同一の極性であってもよい。

なお、第１及び第２サブ画素電極１９１ａ、１９１ｂのうち、少なくともいずれか一つが複数の切開部を有すれば良い。複数の切開部のうち、一部に第１または第２方向制御電極１７６、１７６’を有する。
また、複数の切開部は、第１または第２方向制御電極が対応して形成される切開部と、方向制御電極が対応して形成されない切開部と、を含んでそれぞれの切開部が交代に配置されても良い。

図９を参照して、本発明の一実施例による液晶表示装置の駆動に対して更に詳細に説明する。
図９は、本発明の一実施例による液晶表示装置の駆動時の画素電極及び方向制御電極の電圧変化を示した図である。ここで、データ電圧（Ｖｄａｔａ）はデータ線Ｄｊに印加される電圧、第１及び第２維持電圧（Ｖｓｔａ、Ｖｓｔｂ）は第１維持電極線（Ｓａ）及び第２維持電極線（Ｓｂ）に印加される電圧、共通電圧は共通電極２７０に印加される電圧、画素電圧（Ｖｐｉｘ）は画素電極１９１に印加される電圧、方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）は方向制御電極電極１７６に印加される電圧である。

図９を参照すると、データ電圧（Ｖｄａｔａ）と第１及び第２維持電圧（Ｖｓｔａ、Ｖｓｔｂ）は、基準電圧である共通電圧（Ｖｃｏｍ）を基準に極性（Ｐｏｌａｒｉｔｙ）を反転している。また、第１及び第２維持電圧（Ｖｓｔａ、Ｖｓｔｂ）は共通電圧（Ｖｃｏｍ）を基準として対称であるか、あるいは極性が反対であってもよい。
第１維持電圧（Ｖｓｔａ）及び第２維持電圧（Ｖｓｔｂ）は、ゲート信号（Ｖｇ）がオフ電圧（Ｖｏｆｆ）である期間のとき、極性反転が発生する。

ゲート信号（Ｖｇ）がゲートオン電圧（Ｖｏｎ）である期間にデータ線に印加されるデータ電圧（Ｖｄａｔａ）によって、画素電極と方向制御電極とが充電される。ゲート信号（Ｖｇ）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になると、画素電圧（Ｖｐｉｘ）及び方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）はキックバック電圧（Ｖｋｂ）だけ低下して、画素電圧（Ｖｐｉｘ）は第１維持信号（Ｖｓｔａ）及び第２維持信号（Ｖｓｔｂ）の変化とは関係なく一定に維持され、方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）は第２維持信号（Ｖｓｔｂ）の変化に応じて周期的に変化する。これは、図２に示したように、画素電極１９１は、第１維持電極線（Ｓａ）及び第２維持電極（Ｓｂ）両方とも重なっていてその影響が相殺され、第１及び第２維持電圧（Ｖｓｔａ、Ｖｓｔｂ）の変化に影響を受けない。反面、方向制御電極１７６は、第２維持電極線（Ｓｂ）のみと重なり、第２維持信号（Ｖｓｔｂ）の変化によって影響を受ける。

ここで、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するデータ電圧（Ｖｄａｔａ）の極性と変化前の第２維持電圧（Ｖｓｔｂ）の極性は互いに反対であってもよく、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するデータ電圧（Ｖｄａｔａ）の極性と変化後の第２維持電圧（Ｖｓｔｂ）の極性とは互いに同一であってもよい。このような関係において、方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）は第２維持電圧（Ｖｓｔｂ）の変化によるカップリングによって、共通電圧に対して画素電圧（Ｖｐｉｘ）より更に大きい電圧を有することができる。

方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）はΔＶｄｃｅだけ上昇してからもとの電圧（Ｖｐｉｘ）に戻る周期的な値を有する。よって、方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）との電圧差の平均は、画素電極電圧（Ｖｐｉｘ）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）との電圧差の平均より更に大きい。方向制御電極電圧（Ｖｄｃｅ）の平均レベル（Ｖｄｃｅａ）は下記の数式１によって示すことができる。

Ｖｄｃｅａ＝Ｖｐｉｘ＋ΔＶｄｃｅ／２

このように、本発明は、基準電圧に対して方向制御電極電圧を画素電極より大きい電圧差を有するようにする。これによって、表示装置は共通電極に切開部または突起を形成しなくても光視野角を具現することができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例による表示装置の部分切開斜視図である。 前記図１に示した表示装置の回路図である。 本発明の一実施例による表示装置の等価回路図である。 本発明の他の実施例による表示装置の等価回路図である。 本発明の一実施例による表示装置の配置図である。 前記図５に示した表示装置におけるＶＩＩ−ＶＩＩ’に沿って見た断面図である。 前記図５に示した表示装置におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’に沿って見た断面図である。 本発明の他の実施例による表示装置の配置図である。 本発明の一実施例による表示装置の信号波形を示す。

符号の説明

１００ 下部表示板
１１０、２１０ 基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１３１ａ、１３１ｂ 維持電極線
１７１ データ線
１７６ 方向制御電極
１９１ 画素電極
２００ 上部表示板
２７０ 共通電極

Claims (20)

1. 第１維持電極及び第２維持電極と、
   切開部を有し、前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる画素電極と、
   前記切開部内に位置し、前記第２維持電極の上部で一部が前記第２維持電極の一部と重なる方向制御電極と、を含むことを特徴とする表示基板。
2. 前記第１及び第２維持電極には逆位相の第１及び第２維持電圧がそれぞれ印加されることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
3. 前記方向制御電極に画素電圧が印加され、前記第２維持電圧の電圧変化によって前記方向制御電極の電圧が変化することを特徴とする請求項２に記載の表示基板。
4. 基準電圧と前記方向制御電極の平均電圧との電圧差は、前記基準電圧と前記画素電極の画素電圧との電圧差より大きいことを特徴とする請求項３に記載の表示基板。
5. 前記画素電極は透明な導電性物質からなり、前記方向制御電極は不透明な導電性物質からなり、前記画素電極と前記方向制御電極とは互いに他の層から形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
6. 前記画素電極及び方向制御電極は、透明な導電性物質でそれぞれ形成され、前記画素電極と前記方向制御電極とは互いに同層から形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
7. 前記画素電極に画素電圧を印加するための第１スイッチング素子及び前記方向制御電極に前記画素電圧を印加するための第２スイッチング素子を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
8. 前記画素電極は複数の切開部を有し、前記方向制御電極は前記複数の切開部の一部に対応して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
9. 前記画素電極の間には、前記方向制御電極が対応して形成あれていない切開部を有することを特徴とする請求項８に記載の表示基板。
10. 前記方向制御電極の一端は、前記画素電極によって囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の表示基板。
11. 第１維持電極及び第２維持電極と、
    第１及び第２切開部を有し、前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる第１及び第２サブ画素電極と、
    前記第１切開部内に位置し、前記第１維持電極または第２維持電極のいずれの上部で前記第１維持電極または第２維持電極の前記いずれと一部分が重なる第１方向制御電極と、
    前記第２切開部内に位置し、前記第１維持電極または第２維持電極の残りの一つの上部で前記第１維持電極または第２維持電極の前記残りの一つと一部分が重なる第２方向制御電極と、を含むことを特徴とする表示基板。
12. 前記第１サブ画素電極及び第２サブ画素電極に印加される画素電圧はそれぞれ基準電圧に対して極性が反対であることを特徴とする請求項１１に記載の表示基板。
13. 前記第１サブ画素電極及び第２サブ画素電極に印加される画素電圧はそれぞれ基準電圧に対して極性が同一であることを特徴とする請求項１１に記載の表示基板。
14. 前記第１及び第２サブ画素電極のうち、少なくともいずれか一つは複数の切開部を有し、前記複数の切開部のうち、一部に前記第１または第２方向制御電極を有することを特徴とする請求項１１に記載の表示基板。
15. 前記複数の切開部は、第１または第２方向制御電極の位置する切開部と方向制御電極の位置しない切開部とを含んでそれぞれの切開部が交代に配置されたことを特徴とする請求項１４に記載の表示基板。
16. 前記第１及び第２方向制御電極の一端はそれぞれ前記第１及び第２画素電極によって囲まれている請求項１１に記載の表示基板。
17. 第１維持電極及び第２維持電極、切開部を有して前記第１維持電極及び第２維持電極と重なる画素電極、及び前記切開部内に位置して前記第２維持電極の上部で前記第２維持電極と一部分の重なる方向制御電極、を含む第１基板と、
    前記第１基板と離隔して共通電極を含む第２基板と、
    前記第１基板と第２基板との間に介在され、電圧の未印加の時、垂直に配向される液晶層と、を含むことを特徴とする表示装置。
18. 画素電極及び前記画素電極の切開部内に位置する方向制御電極に画素電圧を印加する段階と、
    前記画素電極と重なる第１維持電極及び第２維持電極の維持電圧が変化する段階と、
    前記第２維持電極の維持電圧の変化によって前記方向制御電極の電圧が変化する段階と、を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
19. 基準電圧に対する画素電圧の極性と変化前の前記第２維持電極の前記維持電圧の極性とは互いに反対であり、基準電圧に対する画素電圧の極性と変化後の前記第２維持電極の前記維持電圧の極性とは互いに同一であることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置の駆動方法。
20. 基準電圧と前記方向制御電極の平均電圧との電圧差は、前記基準電圧と前記画素電極の前記画素電圧との電圧差より大木ことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。

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