JP4508870B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の他の技術的課題は、表示能力が優れていると同時に基板の大きさを最少化することができ、信号配線の短絡または断線を修理するための修理線を容易に配置することができる、液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板を提供することにある。
また、本発明の他の技術的課題は、高解像度に画像を表示するためのレンダリング駆動技法を容易に適用することができる、液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板を提供することにある。
まず、図1乃至図3のように、本発明の第1実施例による薄膜トランジスタ基板は、絶縁基板110を含み、絶縁基板110上にはアルミニウム(Al)、アルミニウム合金(Al alloy)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、銀、銀合金(Au Alloy)などの導電体または金属を含むゲート配線が形成されている。ゲート配線は、横方向に二対にのびている走査信号線またはゲート線121a、121b、ゲート線121aの一部である薄膜トランジスタのゲート電極123及び二対のゲート線121a、121bを連結するゲート線連結部127、及びゲート線121aの端部に連結されていて、外部からの走査信号を受けてゲート線121aに伝達するゲートパッド125を含む。ゲート配線121a、121b、123、125、127は、隣接する画素行の画素電極190と重畳して、画素の電荷保存能力を向上させるための保持容量を有するストレージキャパシタを構成する。これについては後術する。この時、保持容量が十分でない場合には、ゲート配線121a、121b、123、125、127と同一層に、画素電極190と重畳する保持容量用配線を形成することもできる。
ゲート絶縁膜140上には、水素化非晶質シリコンなどの半導体からなる半導体層154が形成されており、半導体層154上には、リン(P)などのn型不純物で高濃度にドーピングされている非晶質シリコンなどからなる抵抗性接触層163、165が形成されている。
データ配線171、173、175、179及び半導体層154上には、窒化ケイ素からなる保護膜180が形成されている。保護膜180は、ドレイン電極175及びデータパッド179を各々露出する接触孔181、183を有し、ゲート絶縁膜140と共にゲートパッド125を露出する接触孔182を有している。また、保護膜180は、第2データパッド連結部172を露出する接触孔184、及びゲート絶縁膜140と共に第1データパッド連結部122を露出する接触孔185を有している。
液晶表示装置の駆動方法においては、液晶の劣化を防止するために、画素電極に伝達される画像信号を共通電極に対して正負の極性が繰り返されるように駆動し、このような駆動方式を反転駆動方式という。この時、画素の反転極性が不規則である場合には、画素電極に伝達される画像信号が極端に歪曲されてフリッカーが発生し、これによって液晶表示装置の画質が低下する問題点がある。このような問題点を解決するために、本発明の実施例によるペンタイルマトリックスの画素配列構造を有して赤色、青色、緑色画素列が順に配列されている構造では、一番目または二番目に隣接する青色画素列のデータ線を一つのパッドに連結すると同時に、一つのパッドに連結された青色画素列のデータ線の間の互いに隣接する赤色及び緑色画素列のデータ線を互いに交差させて、画像信号を伝達する。これについて、図面を参照して具体的に説明する。
図9のように、本発明の第4実施例による液晶表示装置の駆動方法において、行方向に列反転を実施する場合には、青色画素列も行方向にドット反転で駆動されるので、表示特性を向上させることができる。
一方、前記第3乃至第5実施例で、互いに隣接する赤色及び緑色画素列に画像信号を互いに交差させて伝達するためにデータ線171を互いに交差させる時には、データ配線(第1及び第2実施例参照)、ゲート配線(第1及び第2実施例参照)、及び画素電極(第1及び第2実施例参照)と同一層にデータ線交差用配線を形成するのが好ましい。これについては、図11及び図12を参照して具体的に説明する。
図13のように、各々のデータ線171は、ゲート配線と同一層に形成されている第1連結用配線124及び画素電極と同一層に形成されている第2連結用配線720を通じてデータパッド179と連結されている。
図15は、本発明の第7実施例による液晶表示装置の画素構造を示した配置図である。図16は、図15のXVI-XVI´線による断面図である。
まず、薄膜トランジスタ基板について説明する。
ゲート絶縁膜140上には、非晶質シリコン層154、n型不純物が高濃度にドーピングされている非晶質シリコンからなる抵抗性接触層163、165、及びデータ配線171、173、175が連続積層されている。このうち、データ配線171、173、175及び抵抗性接触層163、165は実質的に同一な輪郭を有し、非晶質シリコン層154は薄膜トランジスタのチャンネル部を除いてデータ配線171、173、175と実質的に同一な輪郭を有する。つまり、非晶質シリコン層154はチャンネル部で連結されているのに対して、データ配線171、173、175及び抵抗性接触層163、165は両側に分離されている。したがって、データ配線は、非晶質シリコン層154、抵抗性接触層163、165、及び金属層171、173、175の3重層からなるということができる。
保護膜180上には、切開部191を有する画素電極190が形成されている。切開部191は、画素電極190の右側辺から左側辺に向かって陥没した形態であり、画素電極190を上下に二分割している。
透明な基板210上にブラックマトリックス220が形成されており、ブラックマトリックス220上に赤、緑、青色のカラーフィルター230が形成されている。カラーフィルター230上にはオーバーコート膜250が形成されており、オーバーコート膜250上には、切開部271を有する基準電極270が形成されている。切開部271は、「V」字型に形成されていて、画素電極190の切開部191によって上下に二分割された画素領域をさらに四分割する。切開部271の屈折角度は約90度であり、屈折した二つの辺がゲート線121に対して約45度または135度をなすように配置されている。
121 ゲート配線
123 ゲート電極
140 ゲート絶縁膜
154 半導体層
171 データ配線
173 ソース電極
175 ドレイン電極
179 データパッド
180 保護膜
181、183 接触孔
190 画素電極
710 第2交差用配線
720 第3交差用配線
901、901 画素電極連結部
Claims (11)
- 絶縁基板と、
前記絶縁基板上に横方向に沿って延びるゲート線と、
前記ゲート線と絶縁して交差するように縦方向に沿って延びるデータ線と、
行方向と列方向とにマトリクスをなして配列しかつ前記ゲート線及び前記データ線が一定の間隔で離間して配置されて囲まれる画素に各々形成される画素電極と、
前記ゲート線に連結されているゲート電極と、前記データ線に連結されているソース電極と、前記画素電極に連結されているドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタと、を含み、
前記画素の行方向において第1青色、緑色、赤色及び第2青色のカラーフィルタに対応する配列周期となるように画素が配置され、列方向において第1青色の画素と第2青色の画素が2列隔てて配置され、かつ第1青色の画素と第2青色の画素との間の隣接する2列上において、赤色及び緑色の画素が交互に配置され、2つの第1青色と2つの第2青色の4画素を含む2行4列の共通単位内において、第1青色の2画素に形成されている各画素電極が連結されるとともに第2青色の2画素に形成されている各画素電極が連結され、
前記画素のそれぞれの有効面の行方向対列方向の比は2:3である、薄膜トランジスタ基板。 - 前記画素電極は、前段の前記ゲート線と重畳して保持容量を形成する、請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記ゲート線と同一層で分離して形成され、前記画素電極と重畳して保持容量を形成する維持電極線をさらに含む、請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記画素電極と前記ゲート線及び前記データ線との間に形成され、アクリル系の有機絶縁物質または化学気相蒸着法により形成された4.0以下の誘電率を有する絶縁物質からなる保護膜をさらに含み、
前記保護膜は、前記画素電極及び前記ドレイン電極を電気的に連結するための接触孔を有する、請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。 - 前記データ線は、非晶質シリコン層、抵抗性接触層、及び金属層の3重層からなる、請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記画素電極は切開部を有する、請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記データ線には、外部からデータ信号を受信するデータパッドが各々連結されている、請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。
- 第1絶縁基板と、
前記第1絶縁基板上に横方向に沿って延びるゲート線と、
前記ゲート線と絶縁交差するように縦方向に沿って延びるデータ線と、
行方向と列方向とにマトリクスをなして配列しかつ前記ゲート線及び前記データ線が一定の間隔で離間して配置されて囲まれる画素に各々形成される画素電極と、
前記ゲート線に連結されているゲート電極と、前記データ線に連結されているソース電極と、前記画素電極に連結されているドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタと、
前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板と、
前記第2絶縁基板上に形成されているブラックマトリックスと、
前記ブラックマトリックス上に前記画素ごとに形成されている赤、緑、第1青色、第2青色のカラーフィルターと、
前記カラーフィルター上に形成されている基準電極と、
前記画素電極と前記基準電極との間に挟持されている液晶層と、を含み、
前記画素の行方向において第1青色、緑色、赤色及び第2青色のカラーフィルタに対応する配列周期となるように画素が配置され、列方向において第1青色の画素と第2青色の画素が2列隔てて配置され、かつ第1青色の画素と第2青色の画素との間の隣接する2列上において、赤色及び緑色の画素が交互に配置され、2つの第1青色と2つの第2青色の4画素を含む2行4列の共通単位内において、第1青色の2画素に形成されている各画素電極が連結されるとともに第2青色の2画素に形成されている各画素電極が連結され、
前記画素のそれぞれの有効面の行方向対列方向の比は2:3である、液晶表示装置。 - 前記画素電極は第1切開部を有し、前記基準電極は第2切開部を有し、前記画素は前記第1切開部及び前記第2切開部によって複数の小ドメインに分割される、請求項8に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層に含まれている液晶分子は、前記画素電極と前記基準電極との間に電界が印加されない状態で、前記第1及び第2基板に対して垂直に配向されている、請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記画素電極と前記ゲート線及び前記データ線との間に形成されていて、前記画素電極及び前記ドレイン電極を電気的に連結するための接触孔を有する保護膜をさらに含み、
前記ドレイン電極は、少なくとも前記接触孔が位置する部分で前記第2切開部と重畳している、請求項9に記載の液晶表示装置。
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