JP4563341B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、４色構造の液晶表示装置及びその製造方法に関する。

最近の液晶表示装置は、消費電力が低く、携帯性の容易な技術集約的で、付加価値の高い次世代の先端ディスプレー素子として脚光を浴びている。
このような液晶表示装置の中でも、各ピクセル別に電圧のオン／オフが調節できるスイッチング素子である薄膜トランジスタを備えた能動行列方式の液晶表示装置が解像度及び動映像の具現能力が優れて最も注目されている。

一般的に、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ及び画素電極を形成するアレイ基板の製造工程とカラーフィルター及び共通電極を形成するカラーフィルター基板の製造工程によって、各々アレイ基板及びカラーフィルター基板を形成して、両基板間に液晶を介する液晶セル工程を経て完成される。

図１は、一般的な液晶表示装置の一部領域の立体図であって、液晶が駆動される領域で定義されるアクティブ領域を中心に示している。
図１に示したように、一般的な液晶表示装置１は、相互に一定間隔離隔され、上部基板６０及び下部基板１０が対向しており、この上部基板６０及び下部基板１０間には、液晶層８０が介される。
前記下部基板１０である基板上には、多数のゲート配線８及びデータ配線２０が相互に交差されて、このゲート配線８及びデータ配線２０が交差される地点に、スイッチング素子である薄膜トランジスタＴｒが形成されており、前記ゲート配線８及びデータ配線２０が交差して形成される領域で定義される各サブ画素領域ＳＰには、前記薄膜トランジスタＴｒと接触して電気的に連結される画素電極３０が形成される。

前記下部基板と対向して位置している上部基板６０であるカラーフィルター基板の下部には、下部の各サブ画素領域Ｐに、各々対応して順序に繰り返される赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンを有するカラーフィルター層７０と共通電極７５が順に形成される。また、図面には図示してないが、前記カラーフィルター層７０の各カラーパターンの境界には、液晶の配列が制御されない領域上の光を遮断するブラックマトリックス（図示せず）が構成される。

図２は、従来の液晶表示装置の平面図である。この図においては、カラーフィルター基板に形成されるブラックマトリックス部分を便宜上図示せず、その下部のゲート配線及びデータ配線に対して表示しており、前記ゲート配線及びデータ配線が交差する部分に形成される薄膜トランジスタも省略した。
図２に示したように、一般的な液晶表示装置１は、ゲート配線及びデータ配線が交差して定義される各サブピクセルＳＰに対応して順序に繰り返される赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンが形成されて、このような赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのカラーフィルターパターンＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰが１つのピクセルＰを形成する。

ところが、このように、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの３色のカラーフィルターが１つのピクセルＰを形成する液晶表示装置１において、各サブピクセルＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰの形成された赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンをその下部に位置するバックライトから照射された光が通過して各色を再現するが、前記カラーフィルターパターンＲ、Ｇ、Ｂを通過することによって輝度は、低下される。

従って、このような従来の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの３色のカラーフィルターパターンを有する液晶表示装置１においての低下の問題を解決するために、色相のない無色透明なパターン（以下、白色のパターンと称する。）をさらに備える赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色の４色のカラーフィルターパターンを有する液晶表示装置が提案された。

図３は、従来の４色のカラーフィルターパターンを備えた液晶表示装置の１つの画素領域を簡略に示した図面である。図２に示したように、ブラックマトリックスと薄膜トランジスタは、図面に示してない。
図３に示したように、四角形状の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色（無色）Ｗのカラーフィルターパターンが各サブピクセルＳＰ別に備えて、１つのピクセルＰを形成する。この時、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色（無色）Ｗのカラーフィルターパターン各々は、同じ大きさであることを特徴とする。すなわち、１つの画素領域Ｐに同じ大きさの４つのサブピクセルＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰ、ＷＳＰを備えており、このような４つのサブピクセルＳＰに赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンが形成される。

前述した４色の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンを備えた液晶表示装置８５は、無色で透明な白色Ｗのカラーフィルターパターンを有する白色のサブピクセルＷＳＰを備えることによってバックライトから照射される光が前記白色のサブピクセルＷＳＰを通過する際、その輝度には影響のない１００％の光がそのまま通過するので、全体的に、輝度が増加する効果がある。

ところで、白色のサブピクセルＷＳＰが占める比率が全体的に、２５％程度であって、輝度が増加する代わりに画像を表示するアクティブ領域全体対比、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのパターンを備えた赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのサブピクセルの相対的な面積低下により、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ自体の輝度、すなわち、純色の輝度が低下されて、また、白色の輝度の上昇によって灰色と白色の色相対比時、その程度の差が激しくなり、画質が低下される問題がある。

前述した問題を解決するために、本発明は、赤色、緑色、青色のサブピクセルの面積と白色のサブピクセルの面積を異に構成して、前記白色のサブピクセルによって全体的に輝度を高めると同時に、赤色、緑色、青色の色の純度を高めて輝度及び色の純度のバランスを適切に調節して表示品質を向上させることを目的とする。

前記の目的を達成するための本発明の実施例による液晶表示装置用アレイ基板は、基板と、前記基板の上部に形成される第１ゲート配線及び第２ゲート配線と、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線間に、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と実質的に平行に形成される共通配線と、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と前記共通電極と交差して、第１ないし第４サブピクセルで構成されるピクセルを定義する第１データ配線及び第２データ配線において、前記第４サブピクセルは、前記第１ないし第３サブピクセルより小さいことが特徴である第１データ配線及び第２データ配線と、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と前記第１データ配線及び第２データ配線の交差部各々に形成された薄膜トランジスタと、前記第１ないし第４サブピクセルに形成されて、前記共通配線に連結される共通電極と、前記第１ないし第４サブピクセル各々形成されて、前記薄膜トランジスタに連結される画素電極とを含む。

前記第１ないし第３サブピクセルは、実質的に同一な大きさであって、前記第４サブピクセルは、前記ピクセルの２５％より小さい。
前記共通配線は、相互に順に連結される第１ないし第４部分を含み、前記第１部分及び第３部分は、前記第１データ配線及び第２データ配線と実質的に平行であって、前記第２部分及び第４部分は、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と実質的に平行であって、前記第２部分は、前記第１サブピクセル及び第２サブピクセル間に配置され、前記第４部分は、前記第３サブピクセル及び第４サブピクセル間に配置される。
前記第１部分及び第３部分は、前記第１データ配線及び第２データ配線と重なり、前記第２部分は、前記第２データ配線と交差して、前記第４部分は、前記第１データ配線と交差する。また、前記第２部分は、前記第１データ配線と交差して、前記第４部分は、前記第２データ配線と交差する。

一方、前記共通配線は、第１ないし第３部分を含み、前記第１部分は、前記第２部分及び第３部分に連結されて、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線に実質的に平行であって、前記第２部分は、前記第１サブピクセル及び第２サブピクセル間に配置され前記第１ゲート配線を向いて凹んでおり、前記第３部分は、前記第３サブピクセル及び第４サブピクセル間に配置され前記第２ゲート配線を向いて凹んでいる。

前記画素電極は、前記共通電極と重なり、前記第１ないし第４サブピクセル各々の周辺部に対応する閉曲線状であって、前記第１ないし第４サブピクセル各々に形成され、前記画素電極の両一端に連結される補助画素電極配線をさらに含む。
前記第１サブピクセルの共通電極は、前記第２サブピクセルの共通電極に連結されて、前記第３サブピクセルの共通電極は、前記第４サブピクセルの共通電極に連結される。
前記共通電極と前記画素電極は、透明導電物質で構成される。

他方、本発明の実施例による液晶表示装置用アレイ基板は、基板と、前記基板の上部に形成される第１ゲート配線及び第２ゲート配線と、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と交差して、第１ないし第４サブピクセルで構成されるピクセルを定義する第１データ配線及び第２データ配線において、前記第４サブピクセルは、前記第１ないし第３サブピクセルより小さいことを特徴である第１データ配線及び第２データ配線と、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と前記第１データ配線及び第２データの交差部各々に形成される薄膜トランジスタと、前記第１ないし第４サブピクセル各々形成されて、前記薄膜トランジスタに連結される画素電極とを含む。

前記第１ないし第３サブピクセルは、実質的に同一な大きさである。
前記第２ゲート配線は、相互に順に連結される第１ないし第４部分を含み、前記第１部分及び第３部分は、前記第１データ配線及び第２データ配線と実質的に平行であって、前記第２部分及び第４部分は、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と実質的に平行であって、前記第２部分は、前記第１サブピクセル及び第２サブピクセル間に配置され、前記第４部分は、前記第３サブピクセル及び第４サブピクセル間に配置される。また、前記第１部分及び第３部分は、前記第１データ配線及び第２データ配線と各々重なる。

さらに、本発明の実施例による液晶表示装置用カラーフィルター基板は、基板と、前記基板の上部に形成されるブラックマトリックスと、前記基板の上部に形成される赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンにおいて、前記白色Ｗのカラーフィルターパターンは、前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンより小さいことを特徴とする赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンを含む。

前記ブラックマトリックスは、前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンを覆う共通電極をさらに含み、前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンは、実質的に同一な大きさである。
なお、本発明の実施例による液晶表示装置は、第１ないし第４サブピクセルを含むピクセルが定義される第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び第２基板間に介される液晶層を含み、前記第４サブピクセルは、第１ないし第３サブピクセルより小さいことを特徴とする。

前記第４サブピクセルは、白色Ｗのカラーフィルターパターンを含み、前記第１ないし第３サブピクセルは、実質的に同一な大きさである。
前記第１サブピクセルは、第１幅と第１長さを有して、前記第２サブピクセルは、第１幅と第２長さを有する。前記第３サブピクセルは、第２幅と第３長さを有して、前記第４サブピクセルは、第２幅と第４長さを有する。前記第１幅は、前記第２幅より大きくて、前記第１長さは、前記第２長さと同一である。また、前記第１長さ及び第１長さは、第３長さより短くて、前記第４長さより長い。
前記第１ないし第３サブピクセルは、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンのうちの１つを含む。

さらに、本発明の実施例による液晶表示装置のピクセルは、第１サブピクセルと、第２サブピクセルと、第３サブピクセルと、第４サブピクセルを含み、前記第４サブピクセルは、前記第１ないし第３サブピクセルより小さいことを特徴として、前記第４サブピクセルは、白色Ｗのカラーフィルターパターンを含む。

以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例による４色パターン構造のカラーフィルター基板及びその製造方法を説明する。

本発明では、赤色、緑色、青色のサブピクセルの面積と白色のサブピクセルの面積を異に構成して、前記白色のサブピクセルによって全体的に輝度を高めると同時に、その面積に差を置いて、赤色、緑色、青色の色の純度を高め輝度及び色の純度のバランスを適切に調節して表示品質を向上させる。
また、本発明による横電界型の液晶表示装置は、共通電極と画素電極を透過度の優れた透明導電性物質で形成して、輝度をさらに向上させる。
さらに、面積に差があるサブピクセルを備えた横電界型の液晶表示装置を構成する場合は、共通電極を板形態で形成して、画素電極の幅とこれらの離隔間隔だけを設計の際の考慮対象にして、設計の自由度を向上させる。

図４は、本発明の実施例１によるゲート配線及びデータ配線構造を含んで、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗの４色のパターン構造の液晶表示装置の平面図を示している。この時、点線で表示される赤色、緑色、青色、白色の４色のカラーフィルターパターンは、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗで示しており、アレイ基板内の配線を遮りながら形成されるブラックマトリックスは、省略して、前記ブラックマトリックスの下部に形成される前記配線（ゲート配線とデータ配線及び共通配線）を主に示している。

図４に示したように、本発明による液晶表示装置１００には、第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂが第１方向に形成されて、第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂが第２方向に形成される。共通配線１２０は、前記第１方向に沿って前記第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂ間に形成される。前記第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂと共通配線１２０は、前記第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂと交差してサブピクセルＳＰ等で構成されるピクセルを定義する。

赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのカラーフィルターパターンがサブピクセルＳＰに各々形成されて、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰが１つのピクセルを構成する。赤色Ｒ、緑色ＧのサブピクセルＳＰが第１方向に隣接して、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰが第１方向に隣接し、赤色Ｒ、青色ＢのサブピクセルＳＰが第２方向に隣接して、緑色Ｇ、白色ＷのサブピクセルＳＰが第２方向に隣接して配置される。他の実施例では、サブピクセルがこれとは異に配置される場合もある。

共通配線１２０は、第１ないし第４部分１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄで構成される。第１部分１２０ａ及び第３部分１２０ｃは、第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂと平行であって、第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂと各々重なる。第２部分１２０ｂ及び第４部分１２０ｄは、第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂと平行であるが、一直線に配列されるのではない。第２部分１２０ｂは、赤色Ｒ、青色ＢのサブピクセルＳＰ間に配置されて、第４部分１２０ｄは、緑色Ｇ、白色ＷのサブピクセルＳＰ間に配置される。

本発明による液晶表示装置１００は、４色のサブピクセルＳＰで構成される１つのピクセルＰにおいて、離隔した第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂ間の幅、すなわち、サブピクセルの横幅Ｗ１、Ｗ２とサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を調節することによって、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積を小さく、すなわち、全体の開口部の２５％以下の面積になるように形成することを最もの特徴とする。この時、前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰの面積の大きさは、実質的に同一に形成することが望ましい。

その構造をより詳しく説明する。
前述した４色のサブピクセルＳＰの場合、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのパターンを図４に示したパターン構造以外に、白色Ｗのパターンの面積より大きい面積を有するように構成するなら、その配列の順序は、変わっても良い。

説明の便宜のため、１つのピクセルＰの横幅Ｗ３、前記ピクセルＰ内の上下に各々位置する赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰのうち、白色ＷのサブピクセルＳＰ以外の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのうち、２色のサブピクセル（図面では、ＲＳＰとＢＳＰ）で構成された領域（これを第１領域Ａ１と定義する）の横幅、すなわち、一側の第１データ配線１４５ａと他側の第２データ配線１４５ｂ間の離隔幅をＷ１、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰのうちの残りの１つのサブピクセル（図面では、ＧＳＰ）と白色ＷのサブピクセルＳＰが上下に構成された領域（これを、第２領域Ａ２定義する）の横幅、すなわち、前記第２領域Ａ２の右左側に形成された第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂ間の離隔幅をＷ２と定義して、前記第１領域Ａ１での上下のサブピクセルの縦幅を各々Ｌ１、Ｌ２、前記第２領域Ａ２での白色ＷのサブピクセルＳＰの縦方向の幅をＬ４、残りの色のサブピクセル（図面では、ＧＳＰ）の縦方向の幅をＬ３、前記第１領域Ａ１全体の縦幅をＬ５、第２領域Ａ２全体の縦幅をＬ６と定義すると、４色のサブピクセルを含む各ピクセルＰの横幅のＷ３は、各ピクセルにおいて同一な大きさであって、また、各ピクセルＰの縦幅、すなわち、前記第１領域Ａ１または、第２領域Ａ２の縦幅Ｌ５、Ｌ６も各ピクセルＰ別に同一な大きさであって、この時、前記第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の縦幅Ｌ５、Ｌ６は、同一値を有する。

１つのピクセルＰ内での各サブピクセルＳＰ間の関係を察すると、上下に赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのいずれかの２色で構成されたサブピクセル（実施例１では、赤色Ｒ、青色Ｂ）を有する第１領域Ａ１の横幅のＷ１が、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのうち、第１領域Ａ１から選択された２色を除いた他の１色（実施例１では、緑色Ｇ）及び白色Ｗを上下にサブピクセルＳＰを有する第２領域Ａ２の横幅Ｗ２より大きい値で形成されており、第１領域Ａ１での上下のサブピクセル（赤色Ｒ、青色Ｂ）ＳＰの縦幅Ｌ１、Ｌ２は、相互に同一な大きさになるように、すなわち、Ｌ１＝Ｌ２の式を満足するように形成されて、第２領域Ａ２においては、白色ＷのサブピクセルＳＰの縦幅のＬ４が緑色ＧのサブピクセルＳＰの縦幅のＬ３より小さく形成（Ｌ３＜Ｌ４）される。この時、第１領域Ａ１の各サブピクセルの縦幅Ｌ１、Ｌ２と第２領域Ａ２の緑色Ｇ、白色ＷのサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ３、Ｌ４を比較すると、第２領域Ａ２の白色ＷのサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ４が最も小さい値であって、第１領域Ａ１の上下（赤色Ｒ、青色Ｂ）のサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ１、Ｌ２が前記白色ＷのサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ４よりは大きい値であって、第２領域Ａ２の緑色ＧのサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ３は、前記第１領域Ａ１の赤色Ｒ、青色ＢのサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ１、Ｌ２よりもさらに大きい値になるように形成（Ｌ４＜Ｌ１＝Ｌ２＜Ｌ３）される。

従って、前述した各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰの横幅Ｗ１、Ｗ２及び縦幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の関係によって各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積は、望ましくは、その大きさが同じであって、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積は、他の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰより小さく形成される。すなわち、各サブピクセルは、横幅及び縦幅を調節して大きさが決定されるが、１つのサブピクセルの大きさの変化は、残りのサブピクセルのうち、少なくとも１つの大きさに影響を与える。

図５は、本発明の実施例１による液晶表示装置において、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンを含むカラーフィルター基板を除去して状態、すなわち、アレイ基板だけを示した平面図である。

図５に示したように、本発明の実施例１による液晶表示装置は、共通電極及び画素電極が全てアレイ基板に形成される横電界型で構成されることを特徴とする。
ここで、横電界型の液晶表示装置は、共通電極がカラーフィルター基板に形成され垂直電界を形成する一般的な液晶表示装置に比べて、視野角の特性が優れて、最近、使用されている。この時、一般的な横電界型の液晶表示装置は、共通電極と画素電極が主にデータ配線と同一方向に交互に配置されており、ここで、前記共通電極と画素電極の間隔を適当に離隔させて配置することによって、横電界を生成させ液晶をコントロールする。この場合、全体のサブピクセルは、同一な大きさで形成される。

従って、本発明の実施例１のように、各サブピクセルの大きさまたは面積の差があるアレイ基板は、各サブピクセルの大きさによって共通電極と画素電極自体の幅と、前記共通電極と画素電極間の離隔間隔を調節して、この時、通常的な横電界型の液晶表示装置は、各サブピクセルにおいて、共通電極は、画素電極より１つさらに多く形成される構造になるので、各サブピクセルの横幅が狭くなることによって、共通電極と画素電極間を極端的に狭く形成すべき場合も発生して、この時、バランスが合わないと、画質に影響を与える。

すなわち、図５による本発明の実施例による液晶表示装置用アレイ基板は、横電界型の液晶表示装置を具現しながらもサブピクセルの大きさが異なることによって発生する、前述したような問題を解決する。

本発明の実施例１によるアレイ基板１１１は、一般的な横電界型の液晶表示装置とは異なり、多数の画素電極１６３が相互に所定間隔離隔して第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂと並んた方向に各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰに形成され、共通電極１１５は、前記画素電極１６３間に形成されるのではなく、本発明の実施例１では、第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂと第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂ、共通配線１２０とで取り囲まれた領域で定義される前記各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰの全面に形成される。すなわち、画素電極１６３は、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰを含む第１領域Ａ１と、第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰを含む第２領域Ａ２に各々形成される。従って、共通電極１１５のうちの１つは、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰの画素電極１６３と重なって、残りは、第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰの画素電極１６３と重なる。

このような構成の場合、各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積または大きさが変わって、横幅Ｗ１、Ｗ２及び縦幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の大きさを異に形成されたとしても、一般的な横電界型の液晶表示装置に比べて、共通電極１１５の配置は、設計的な側面から除かれるので、画素電極１６３自体の幅ｄ１と画素電極１６３間の間隔ｄだけを考慮すればいいために、設計の際、考慮すべき要素が大変少なくなる。従って、設計自由度が大変高める構造になる。

本発明の実施例１によるアレイ基板１１１は、各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積を異に形成されたとしても、各面積または大きさを異にする赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰにおいて、同一な画質の特性を維持するためには、画素電極１６３の幅ｄ１と画素電極１６３間の離隔間隔ｄ２だけを考慮すれば良いが、一般的な横電界型の液晶表示装置用アレイ基板の場合、画素電極の幅と、共通電極の幅と、前記画素電極と共通電極の離隔間隔を考慮し、さらにこれらの離隔間隔を考慮する時、画素電極と共通電極の数までも考慮するので、同一な表示品質を維持するために、設計の際、考慮すべき要素が増加される。従って、各サブピクセルの大きさを異に形成することを特徴とする場合、本発明の実施例１によるアレイ基板の構造が一般的な横電界型の液晶表示装置用アレイ基板に比べて、設計の自由度的な側面で大変効率的である。

本発明による液晶表示装置において、アレイ基板の構造をより詳しく説明する。
本発明の実施例１による液晶表示装置用アレイ基板１１１は、縦方向に、その離隔間隔、すなわち、第１間隔Ｗ１と第２間隔Ｗ２が交互に配置されるように、第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂが形成されて、前記第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂが交差して第３間隔ｄ３と第４間隔ｄ４を有して、第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂが形成され、この時、前記第３間隔ｄ３を形成する第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂ間には、前記第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂと同一方向に多数の折り曲げられた状態で共通配線１２０が形成される。

この時、前記第１データ配線１４５ａと第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂで取り囲まれた領域は、１つのピクセルＰを形成しており、前記１つのピクセルＰ内で、前記第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂと、第１ゲート配線１２３ａまたは、第２ゲート配線１２３ｂと、共通配線１２０とで取り囲まれた領域は、１つのサブピクセルＳＰを構成していて、前記第１データ配線１４５ａと第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂとで取り囲まれた１つのピクセルＰには、前記共通配線１２０を基準に、その上部及び下部に、また、前記ピクセルＰを定義する第１データ配線１４５ａと、第１データ配線１４５ａ間の第２データ配線１４５ｂを基準に、その右左に分離された４つの赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰが定義されて、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積が前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰの面積より小さく形成される。

前記共通配線１２０の一部分は、第２領域Ａ２から第２ゲート配線１２３ｂを向いて凹んでおり、従って、第４サブピクセルＷＳＰは、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰより小さい大きさである。また、第１ないし第４サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰ、ＷＳＰは、アレイ基板に対面されるカラーフィルター基板に形成される赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターン（図示せず）に対応する。前記第１ないし第４サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰ、ＷＳＰは、１つのピクセルＰを構成して、１つのピクセルＰは、第１方向に沿って相互に隣接した第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に区分される。前述したように、第１領域Ａ１は、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰを含み、第２領域Ａ２は、第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰを含む。

１つのピクセルＰ内の第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂは、第３間隔ｄ３ほど離隔されて、１つのピクセルＰ内の第２ゲート配線１２３ｂとの隣接ピクセルＰ内の第１ゲート配線１２３ａは、第４間隔ｄ４ほど離隔される。この時、第４間隔ｄ４は、第３間隔ｄ３より非常に小さい。１つのピクセルＰ内の第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂは、第１横幅Ｗほど離隔されて、１つのピクセルＰ内の第２データ配線１４５ｂとの隣接ピクセルＰ内の第１データ配線１４５ａは、第２横幅Ｗ２ほど離隔される。

また、前記第１データ配線１４５ａ及び第２データ配線１４５ｂと第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂが交差する地点には、ゲート電極１２６と、ゲート絶縁膜（図示せず）と、半導体層１３４と、ソース電極１４７及びドレイン電極１４９とで構成されるスイッチング素子である薄膜トランジスタＴｒが形成されて、前記薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１４９に連結され、閉曲線形態の透明導電性物質で補助画素電極配線１６０が形成されて、前記各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰ内の第１データ配線１４５ａまたは、第２データ配線１４５ｂに近接して形成された右左側の補助画素電極配線１６０から分岐する形態で、相互に所定間隔離隔して多数の画素電極１６３が各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰに形成される。この時、前記多数の画素電極１６３は、第１ゲート配線１２３ａ及び第２ゲート配線１２３ｂと平行な構造で形成されたり、または、マルチドメイン構造を形成するために、その中央が所定の角度に曲がって、鈍角構造の各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰ内で右左対称で形成されたりする。

さらに、前記各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰ内には、前記共通配線１２０に連結されて、１つのピクセルＰ内で、上下のサブピクセルは連結された板状態で共通電極１１５が形成される。すなわち、共通電極１１５は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に各々形成されて、第１領域Ａ１に形成された共通電極１１５は、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰに形成された画素電極１６３と重なり、第２領域Ａ２に形成された共通電極１１５は、第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰに形成された画素電極１６３と重なる。前記画素電極１６３と補助画素電極配線１６０と共通電極１１５は、透明導電物質で構成される。

前記第１領域Ａ１は、第１横幅Ｗ１を有して、第２領域Ａ２は、第２横幅Ｗ２を有する。従って、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰは、第１横幅Ｗ１を有して、第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰは、第２横幅Ｗ２を有する。前記ピクセルＰは、第３横幅Ｗ３を有するが、第３横幅Ｗ３は、前記第１横幅Ｗ１及び第２横幅Ｗ２の合より大きい。

また、前記第１ないし第４サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰ、ＷＳＰは、各々第１ないし第４縦幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を有して、前記第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２は、各々第５縦幅Ｌ５及び第６縦幅Ｌ６を有するが、前記第５縦幅Ｌ５及び第６縦幅Ｌ６は、実質的に前記ピクセルＰの縦幅に対応する。前記第５縦幅Ｌ５は、前記第１縦幅Ｌ１及び第２縦幅Ｌ２の合より大きくて、前記第６縦幅Ｌ６は、前記第３縦幅Ｌ３及び第４縦幅Ｌ４の合より大きい。さらに、第５縦幅Ｌ５は、第６縦幅Ｌ６と同一である。前記第１縦幅Ｌ１は、前記第２縦幅Ｌ２と同一であって、前記第３縦幅Ｌ３は、前記第４縦幅Ｌ４より大きい。

本発明の実施例１によるアレイ基板において、第４サブピクセルＷＳＰは、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰより小さくて、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰは、実質的に同一な大きさである。従って、第３縦幅Ｌ３は、第１縦幅Ｌ１及び第２縦幅Ｌ２より大きくて、第４縦幅Ｌ４は、第１縦幅Ｌ１及び第２縦幅Ｌ２より小さい。また、第１横幅Ｗ１は、第２横幅Ｗ２より大きい。また他の実施例では、横幅と縦幅の比が異なる値を有することがある。

以後は、本発明の実施例１による液晶表示装置用アレイ基板の断面構造を説明する。
図６ないし図８は、図５を各々ＶＩ−ＶＩ線、ＶＩＩ−ＶＩＩ線、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。説明の便宜のため、図５に示したように、１つのピクセル内で、中央の第２データ配線によって区分される左側の上下の２つのサブピクセルが形成された領域を第１領域Ａ１、右側の白色のサブピクセルを含む上下の２つのサブピクセルが形成された領域を第２領域Ａ２と定義する。

図示したように、基板１１１上に、１つのピクセルＰ別に区分されて、１つのピクセルＰ内でも、右左側の第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２別に相互に分離され、板形状の透明導電性物質で共通電極１１５が形成されており、前記共通電極１１５上に、前記各共通電極１１５を上下に分離して、上下のサブピクセルを定義する共通配線１２０が金属物質で形成される。前記各共通配線１２０の上下間に離隔された基板１１１上の領域（図示せず）、すなわち、ピクセルＰ間に離隔した領域には、前記共通配線１２０を形成した同一な金属物質で、相互に所定間隔離隔して二重配線構造の第１ゲート配線及び第２ゲート配線（図示せず）が形成される。前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線（図示せず）から各サブピクセルの内部に分岐してゲート電極１２６が形成されるが、この時、ゲート電極１２６を含む前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線（図示せず）と前記共通電極１２０は、接触しないで形成される。

共通配線１２０を基準に、第１領域Ａ１の両端は、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰで定義されて、第２領域Ａ２の両端は、第３サブピクセル及び第４サブピクセル（図示せず）で定義される。

実施例１では、第１ゲート配線及び第２ゲート配線（図示せず）は、ゲート電極１２６及び共通配線１２０と同一層、同一物質で構成されて、共通配線１２０と同一方向に沿って形成される。また、共通配線１２０は、第１ゲート配線及び第２ゲート配線間に配置される。前記共通配線１２０は、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と電気的に絶縁されて、前記ゲート電極１２６は、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線各々と連結される。

前記共通電極１１５と共通配線１２０及びゲート電極１２６を含むゲート配線（図示せず）上に、全面にゲート絶縁膜１３０が形成されており、前記ゲート絶縁膜１３０上に、純粋非晶質シリコンで構成されるアクティブ層１３６と、データ配線が形成される部分に沿って前記アクティブ層１３６に連結される純粋非晶質シリコン層１３５が形成される。

前記アクティブ層１３６と非晶質シリコン層１３５の上部には、各々不純物を含む非晶質シリコンでオーミックコンタクト層１３８と不純物非晶質シリコン層１３９が形成されて、前記不純物非晶質シリコン層１３９上に、下部のゲート配線（図示せず）及び共通配線１２０と交差して前記ピクセルＰ及びサブピクセルＳＰを定義する第１データ配線及び第２データ配線（図５の１４５ａ、１４５ｂ）が形成される。前記第１データ配線及び第２データ配線（図５の１４５ａ、１４５ｂ）から分岐して、さらに正確には、前記第１データ配線及び第２データ配線（図５の１４５ａ、１４５ｂ）自体でソース電極１４７が形成されて、前記ソース電極１４７から離隔して前記第１データ配線及び第２データ配線（図５の１４５ａ、１４５ｂ）を構成する同一な金属物質でドレイン電極１４９が形成される。この時、前記ソース電極１４７及びドレイン電極１４９の下部には、前記オーミックコンタクト層１３８が形成される。

前記第１データ配線及び第２データ配線（図５の１４５ａ、１４５ｂ）とソース電極１４７及びドレイン電極１４９と露出されたアクティブ層１３６及びゲート絶縁膜１３０上に、前記ドレイン電極１４９の一部に対応して前記ドレイン電極１４９を露出させるドレインコンタクトホール１５５を有する保護層１５３が形成されて、前記保護層１５３上に、透明導電性物質で各サブピクセルＳＰ別に独立され、その両端が補助画素電極配線１６０によって連結された形で、相互に所定間隔離隔して共通電極１１５と重なる多数の画素電極１６３が形成される。この時、前記多数の画素電極１６３は、前記補助画素電極配線１６０が前記ドレインコンタクトホール１５５を通じて前記ドレイン電極１４９と接触しながら形成されることによって、前記ドレイン電極１４９と電気的に連結された状態になる。多数の画素電極１６３と補助画素電極配線１６０は、インジウム−スズ−オキサイドＩＴＯやインジウム−ジンク（亜鉛）−オキサイドＩＺＯのような透明導電性物質で構成される。

前記構造のアレイ基板上に、各サブピクセルに対応して同一な面積の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターン及び前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターパターンより小さい面積の白色Ｗのカラーフィルターパターンを有するカラーフィルター基板、前記両基板に液晶を介在して合着することによって、本発明の実施例１による液晶表示装置が完成される。前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンは、各々前記第１サブピクセルＲＳＰ、第２サブピクセルＢＳＰ、第３サブピクセルＧＳＰ、第４サブピクセルＷＳＰに対応する。

前述したような本発明の実施例１による液晶表示装置は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのサブピクセルの面積より小さい面積で白色Ｗのサブピクセルを構成して、白色Ｗのサブピクセルによって輝度を向上させると同時に、前記白色Ｗのサブピクセルより広い面積で赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのサブピクセルを構成し、同一な面積で赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのサブピクセルを構成する液晶表示装置に比べて、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの色の純度を向上させることによって、表示品質を向上させる。
また、横電界型のアレイ基板を構成して、視野角が向上され、共通電極及び画素電極を全て透明導電性物質で形成して、透過率と輝度が向上される。
さらに、共通電極を板形態のパターンで構成して、各サブピクセルの面積を異にする場合、設計の自由度を高める長所がある。

図９ないし図１１は、本発明の実施例１の変形例であって、１つのピクセルＰ内で、上下部のサブピクセルを分離する基準となる、共通配線の構造を変更した図面である。
共通配線を除いた他の全ての構成要素は、実施例１と同一であるので、前記実施例１に与えた同一な図面符号を使用しており、共通配線にだけ新しい図面符号を与えた。

前述した実施例１は、共通配線１２０が第２データ配線１４５ｂが重なる部分が多くて寄生容量が大きくなることによって、前記第２データ配線で信号遅延を加重させる可能性がある。従って、図９ないし図１１に示した、各変形例は、共通配線と第２データ配線間の重なる領域を最小にして、寄生容量を最小にすることによって、前記第２データ配線での信号遅延を緩和させることができる。

すなわち、実施例１（図５参照）では、共通配線１２０が第１領域Ａ１で、上下部のサブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰの縦幅Ｌ１、Ｌ２が同一な長さで形成されるので、前記第１領域Ａ１の縦幅Ｌ５の中央を貫通して形成される一方、第２領域Ａ２で、上部のサブピクセルＧＳＰの縦幅Ｌ３が下部のサブピクセルＷＳＰの縦幅Ｌ４より長く形成されるので、前記第１領域Ａ１での共通配線１２０の位置より低い位置で形成され、第１領域Ａ１の一端部分で第１の折曲げがなされて、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を区分する第２データ配線１４５ｂに添って前記第２データ配線１４５ｂと重なりながら形成され、さらに第２の折曲げがされ第２領域Ａ２の上下のサブピクセルＧＳＰ、ＷＳＰを分離しながら形成される。

ところが、図９に示したように、変形例１は、第１領域Ａ１から延長される共通配線２２０が第２データ配線２４５ｂを交差した後、第２領域Ａ２内で、第１の折曲がなされ、前記第２データ配線２４５ｂと並んで形成される部分が形成されて、前記第２領域Ａ２の上下のサブピクセルＧＳＰ、ＷＳＰが分離される部分でさらに第２の折曲がなされ、第１ゲート配線２２３ａ及び第２ゲート配線２２３ｂと並んで形成される。すなわち、共通配線２２０は、第１ゲート配線２２３ａ及び第２ゲート配線２２３ｂと同一方向に沿って形成されて、相互に順に連結される第１ないし第４部分２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄを有する。前記第１部分２２０ａ及び第３部分２２０ｃは、第１データ配線２４５ａ及び第２データ配線２４５ｂと平行であって、前記第２部分２２０ｂ及び第４部分２２０ｄは、第１ゲート配線２２３ａ及び第２ゲート配線２２３ｂと平行である。第１部分２２０ａは、第１領域Ａ１に配置されて、第３部分２２０ｃは、第２領域Ａ２に配置される。第２部分２２０ｂは、実質的に第１領域Ａ１に配置され第２データ配線２４５ｂと交差される。また、第４部分２２０ｄは、実質的に第２領域Ａ２に配置され第１データ配線２４５ａと交差する。第２部分２２０ｂ及び第４部分２２０ｄは、一列に配列されない。第１領域Ａ１は、第２部分２２０ｂによって第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰに区分されて、第２領域Ａ２は、第４部分２２０ｄによって第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰに区分される。第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰは、実質的に同一な大きさであって、第４サブピクセルＷＳＰは、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰより小さい大きさである。

さらに、図１０に示したように、変形例２は、共通配線３２０が第１領域Ａ１に、第１折曲部ｂ１と第２折曲部ｂ２が位置するように形成される。すなわち、共通配線３２０は、第１ゲート配線３２３ａ及び第２ゲート配線３２３ｂと同一方向に沿って形成されて、相互に順に連結される第１ないし第４部分３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ、３２０ｄを有する。前記第１部分３２０ａ及び第３部分３２０ｃは、第１データ配線３４５ａ及び第２データ配線３４５ｂと平行であって、前記第２部分３２０ｂ及び第４部分３２０ｄは、第１ゲート配線３２３ａ及び第２ゲート配線３２３ｂと平行である。第１部分３２０ａは、第２領域Ａ２に配置されて、第３部分３２０ｃは、第１領域Ａ１に配置される。第２部分３２０ｂは、実質的に第１領域Ａ１に配置され第１データ配線３４５ａと交差される。また、第４部分３２０ｄは、実質的に第２領域Ａ２に配置され第２データ配線３４５ｂと交差する。第２部分３２０ｂ及び第４部分３２０ｄは、一列に配列されない。第１領域Ａ１は、第２部分３２０ｂによって第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰに区分されて、第２領域Ａ２は、第４部分３２０ｄによって第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰに区分される。第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰは、実質的に同一な大きさであって、第４サブピクセルＷＳＰは、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰより小さい大きさである。

なお、図１１に示したように、変形例３は、共通配線４２０が第１領域Ａ１または、第２領域Ａ２のいずれかの領域において、第２データ配線４４５ｂと平行に形成される共通配線部分を有するように形成された変形例１及び変形例２とは異なり、４つの折曲部ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４を有して第１領域Ａ１には、第１折曲部及び第２折曲部が形成され、第２領域Ａ２には、第３折曲部及び第４折曲部が形成されることによって、前記第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２全てに前記第２データ配線４４５ｂと平行する共通配線部分を有するように形成する。すなわち、共通配線４２０は、第１ゲート配線４２３ａ及び第２ゲート配線４２３ｂと同一方向に沿って形成されて、相互に順に連結される第１ないし第３部分４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃを有する。前記第１部分４２０ａは、第１ゲート配線４２３ａ及び第２ゲート配線４２３ｂと平行であって、第１データ配線４４５ａ及び第２データ配線４４５ｂと交差する。前記第２部分４２０ｂは、第１領域Ａ１に配置され、第１ゲート配線４２３ａを向いて凹部を有して、第３部分４２０ｃは、第２領域Ａ２に配置され、第２ゲート配線４２３ｂを向いて凹部を有する。第１領域Ａ１は、第２部分４２０ｂによって第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰに区分されて、第２領域Ａ２は、第３部分４２０ｃによって第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰに区分される。第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰは、実質的に同一な大きさであって、第４サブピクセルＷＳＰは、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰより小さい大きさである。

従って、前述した変形例において、共通配線のゲート配線と平行な部分がデータ配線と交差されるので、データ配線と共通配線が重なる領域が最小になる。従って、実施例１に比べて、寄生容量によるデータ配線の信号遅延を弱化させる効果がある。

この時、前記実施例１の変形例等は、共通配線２２０、３２０、４２０がデータ配線と重なる領域を最小化するために、第１領域Ａ１の下部のサブピクセルまたは、第２領域Ａ２の上部のサブピクセル領域の一部に形成されることによって、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰの面積に、わずかの差が発生するが、この共通配線２２０、３２０、４２０の配線幅は、前記サブピクセル領域全体に比べて、その面積比率が小さく、色の純度にもその影響が微々たるため、問題には、ならない。

ここで、また他の変形例として、前記共通配線が形成されないサブピクセルに、前記共通配線が形成されたサブピクセル内で共通配線が占める面積に当たるブラックマトリックスをカラーフィルター基板にさらに形成して、最終的に、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰを同一な面積にすることができる。

本発明の実施例２は、共通電極と画素電極が各々異なる基板に形成される液晶表示装置に関する。
図１２は、本発明の実施例２による液晶表示装置において、１つのピクセルを示した平面図であって、カラーフィルター基板に形成される赤色、緑色、青色、白色のカラーフィルターパターンは、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗで表示しているが、この時、カラーフィルター基板において、ブラックマトリックスは、省略した。

カラーフィルター基板においての赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色ＷのサブピクセルＳＰは、前述した実施例１でと同一な形態で構成されて、その下部のアレイ基板だけに差別点があるので、アレイ基板の差がある部分だけを説明する。

本発明の実施例２による液晶表示装置用アレイ基板において、第２ゲート配線５２３ｂによって上下のサブピクセルが分離され、ピクセルＰを分離する第１ゲート配線５２３ａは、直線状に形成される一方、前記ピクセルＰ内で、第１データ配線５４５ａ及び第２データ配線５４５ｂと交差する第２ゲート配線５２３ｂは、１つのピクセルＰ内の右左側、すなわち、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２のおいて、特に第２領域Ａ２の白色ＷのピクセルＳＰの縦幅Ｌ４が上部の緑色ＧのサブピクセルＳＰの縦幅Ｌ３より狭い、二重折曲された形態で形成される。

すなわち、前記第１領域Ａ１は、第１横幅Ｗ１を有して、第２領域Ａ２は、第２横幅Ｗ２を有する。従って、第１サブピクセルＲＳＰ及び第２サブピクセルＢＳＰは、第１横幅Ｗ１を有して、第３サブピクセルＧＳＰ及び第４サブピクセルＷＳＰは、第２横幅Ｗ２を有する。前記ピクセルＰは、第３横幅Ｗ３を有するが、第３横幅Ｗ３は、前記第１横幅Ｗ１及び第２横幅Ｗ２の合より大きい。

また、第１ないし第４サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰ、ＷＳＰは、各々第１ないし第４縦幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を有して、前記第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２は、各々第５縦幅Ｌ５及び第６縦幅Ｌ６を有する。前記第５縦幅Ｌ５は、前記第１縦幅Ｌ１及び第２縦幅Ｌ２の合より大きくて、前記第６縦幅Ｌ６は、前記第３縦幅Ｌ３及び第４縦幅Ｌ４の合より大きい。さらに、第５縦幅Ｌ５は、第６縦幅Ｌ６と同一である。前記第５縦幅Ｌ５及び第６縦幅Ｌ６は、ピクセルＰの縦幅に対応する。前記第１縦幅Ｌ１は、第２縦幅Ｌ２と同一であって、第３縦幅Ｌ３は、第４縦幅Ｌ４より大きい。従って、第１縦幅Ｌ１及び第２縦幅Ｌ２は、第３縦幅Ｌ３及び第４縦幅Ｌ４より小さい。ここで、第１ないし第３サブピクセルＲＳＰ、ＢＳＰ、ＧＳＰは、実質的に同一な大きさなので、第１横幅Ｗ１は、第２横幅Ｗ２より大きい。

この時、前記アレイ基板５１１の断面構造は、各サブピクセル内のスイッチング素子が形成されるスイッチング領域において、図面には示してないが、基板上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、アクティブ層、相互に離隔するオーミックコンタクト層、相互に離隔するソース電極及びドレイン電極、ドレイン電極を露出させるドレインコンタクトホールを有する保護層で構成されて、サブピクセルの中央領域は、ゲート絶縁膜、保護層、前記ドレインコンタクトホールを通じてドレイン電極と連結される画素電極で構成される。

前述した共通電極と画素電極が各々相互に異なる基板に構成される本発明の実施例２による液晶表示装置５００は、１つのピクセルＰ内で、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰの面積は、望ましくは、同一にまたは、ゲート配線の幅程度の差があるように形成して、白色ＷのサブピクセルＳＰの面積を前記赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰの面積より小さく形成する場合、各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色ＢのサブピクセルＳＰ内に分離形成される画素電極５６３の面積だけを上部の赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンに対応するように形成するので、設計的な側面においては、実施例１とは異に、複雑でないことを特徴とする。

実施例１及び実施例２とその変形例に適用されるカラーフィルター基板を簡単に説明する。
この時、実施例１及び実施例２に利用されるカラーフィルター基板は、共通電極の有無を除いては、同一な構造であるので、同時に説明する。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、本発明の実施例１または、実施例２による液晶表示装置用カラーフィルター基板の平面図である。この時、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのサブピクセルで構成される１つの画素領域だけを示している。

平面構造において、第１領域Ａ１には、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのうち、２色Ｒ、Ｂが、上下に同一な面積で各赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗのカラーフィルターパターンを縦横に交差してアレイ基板上のゲート配線及びデータ配線と共通配線に対応して形成されたブラックマトリックス６１０によって分離されて、第２領域Ａ２には、第１領域Ａ１に形成された２色以外の１色Ｇと白色Ｗが前記ブラックマトリックス６１０によって分離形成される。この時、白色Ｗを表示する部分は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂを表示する部分に比べて、小さい面積で形成される。

ここで、前述した構造の変形例として、実施例１及び実施例２の変形例によるアレイ基板に対応するように共通配線が形成された部分に対応してブラックマトリックスが前記共通配線が形成された部分に沿ってさらに拡張形成される場合もある。

断面構造は、その構造が簡単であるために、図面なしで簡単に説明する。
赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、白色Ｗを表現する各サブピクセルに対応する領域において、実施例１によるカラーフィルター基板は、基板上に、各カラーフィルターパターンと、その上に、オーバーコート層（省略可能）が形成されて、各カラーフィルターパターンを分離するブラックマトリックスが形成された領域は、基板上に、ブラックマトリックス、前記ブラックマトリックスと一部重なりながらカラーフィルターパターンが形成されて、前記カラーフィルターパターンと露出されたブラックマトリックス上に、オーバーコート層が形成される。この時、白色を表示するサブピクセルの場合、前記白色のカラーフィルターパターンは、オーバーコート層だけで対置されることがある。

また、実施例２によるカラーフィルター基板は、前述した第１カラーフィルター基板に、透明導電性物質の共通電極が前記オーバーコート層上に形成される差があるだけで、実施例１によるカラーフィルター基板と同一な構造である。

一般的な液晶表示装置の一部領域の立体図である。 従来の液晶表示装置の平面図である。 従来の４色のカラーフィルターパターンを備えた液晶表示装置の１つの画素領域を示した平面図である。 本発明の実施例１によるゲート配線及びデータ配線構造を含んで、赤色、緑色、青色、白色の４色のパターン構造の液晶表示装置の平面図である。 本発明の実施例１による液晶表示装置のアレイ基板を示した平面図である。 図５をＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。 図５をＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。 図５をＶＩＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。 本発明の実施例１の変形例１を示した平面図である。 本発明の実施例１の変形例２を示した平面図である。 本発明の実施例１の変形例３を示した平面図である。 本発明の実施例２による液晶表示装置において、１つのピクセルを示した平面図である。 本発明の実施例１による液晶表示装置用カラーフィルター基板の平面図である。 本発明の実施例２による液晶表示装置用カラーフィルター基板の平面図である。

符号の説明

１００：液晶表示装置
１２０：共通配線
１２３ａ：第１ゲート配線
１２３ｂ：第２ゲート配線
１４５ａ：第１データ配線
１４５ｂ：第２データ配線
Ｗ１：第１領域の横幅
Ｗ２：第２領域の横幅
Ｗ３：１つのピクセルの横幅
Ｌ１：第１（赤色）サブピクセルの縦幅
Ｌ２：第２（青色）サブピクセルの縦幅
Ｌ３：第３（緑色）サブピクセルの縦幅
Ｌ４：第４（白色）サブピクセルの縦幅
Ｌ５：第１領域の縦幅
Ｌ６：第２領域の縦幅
ＲＳＰ、ＧＳＰ、ＢＳＰ、ＷＳＰ：
赤色、緑色、青色、白色のカラーフィルターパターン
Ｐ：ピクセル

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板上に交互に形成され、第１の方向に沿って伸びる複数の第１ゲート配線及び第２ゲート配線と、
   前記基板上に交互に形成され、第２の方向に沿って伸びる複数の第１データ配線及び第２データ配線であって、前記第１データ配線及び第２データ配線は、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と交差し、隣接する二つの前記第１データ配線と、前記第１ゲート配線及び前記第２ゲート配線とによってピクセルが規定され、
   前記第１の方向に沿って伸びる前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線間の共通配線であって、前記共通配線が、前記ピクセルを赤、青、緑及び白のサブピクセルへ区画し、前記白のサブピクセルが、前記赤、青、緑のサブピクセルより小さく、
   前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と前記第１データ配線及び第２データ配線との交差部の各々に形成される薄膜トランジスタと、
   前記赤、青、緑及び白のサブピクセルに形成された、前記共通配線に連結される共通電極と、
   前記赤、青、緑及び白のサブピクセルの各々に形成された、前記薄膜トランジスタに連結される画素電極とを含み、
   前記共通配線は、相互に順に連結される第１ないし第４部分を含み、前記第１部分及び第３部分は前記第１データ配線及び第２データ配線と平行であり、前記第２部分及び第４部分は前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と平行であり、前記第２部分は前記赤のサブピクセル及び青のサブピクセル間に配置され、そして前記第４部分は前記緑のサブピクセル及び白のサブピクセル間に配置されることを特徴とする液晶表示装置用アレイ基板。
   
2. 前記赤、青及び緑のサブピクセルは、同一の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
3. 前記白のサブピクセルは、前記ピクセルの２５％より小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
4. 前記第１部分及び第３部分は、前記第１データ配線及び第２データ配線と重なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
5. 前記第２部分は、前記第２データ配線と交差し、そして前記第４部分は、前記第１データ配線と交差することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
6. 前記第２部分は、前記第１データ配線と交差し、そして前記第４部分は前記第２データ配線と交差することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
7. 基板と、
   前記基板上に交互に形成され、第１の方向に沿って伸びる複数の第１ゲート配線及び第２ゲート配線と、
   前記基板上に交互に形成され、第２の方向に沿って伸びる複数の第１データ配線及び第２データ配線であって、前記第１データ配線及び第２データ配線は、前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と交差し、隣接する二つの前記第１データ配線と、前記第１ゲート配線及び前記第２ゲート配線とによってピクセルが規定され、
   前記第１の方向に沿って伸びる前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線間の共通配線であって、前記共通配線が、前記ピクセルを赤、青、緑及び白のサブピクセルへ区画し、前記白のサブピクセルが、前記赤、青、緑のサブピクセルより小さく、
   前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と前記第１データ配線及び第２データ配線との交差部の各々に形成される薄膜トランジスタと、
   前記赤、青、緑及び白のサブピクセルに形成された、前記共通配線に連結される共通電極と、
   前記赤、青、緑及び白のサブピクセルの各々に形成された、前記薄膜トランジスタに連結される画素電極とを含み、
   前記共通配線は、第１ないし第３部分を含み、前記第１部分は前記第２部分及び第３部分に連結されて前記第１ゲート配線及び第２ゲート配線と平行であり、前記第２部分は、前記赤のサブピクセル及び青のサブピクセル間に配置され前記第１ゲート配線に向かって凹んでおり、前記第３部分は、前記緑のサブピクセル及び白のサブピクセル間に配置され前記第２ゲート配線に向かって凹んでいることを特徴とする液晶表示装置用アレイ基板。
   
8. 前記画素電極は、前記共通電極と重なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
9. 前記赤、青、緑及び白のサブピクセル各々の周辺部に対応する閉曲線状であり、前記赤、青、緑及び白のサブピクセル各々に形成される、前記画素電極の両一端に連結された補助画素電極配線をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
   
10. 前記赤のサブピクセルの共通電極は、前記青のサブピクセルの共通電極に連結され、そして前記緑のサブピクセルの共通電極は、前記白のサブピクセルの共通電極に連結されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。
    
11. 前記共通電極と前記画素電極は、透明導電物質で構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用アレイ基板。

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