JP4579204B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明はディスプレイ装置に係り、より詳しくはフィールドシーケンシャルカラー（ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｃｏｌｏｒ： ＦＳＣ）方式またはカラーシーケンシャルディスプレイ（ｃｏｌｏｒｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｐｌａｙ： ＣＳＤ）方式で駆動されるディスプレイ装置に関する。

ディスプレイ装置の中でも、最近、最も広く使用されている液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ層が形成されているカラーフィルタ基板とで構成された液晶パネルを含み、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板との間には液晶層が位置している。

一般的に、液晶表示装置の大部分は、カラーフィルタ基板にレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３原色からなるカラーフィルタ層を形成し、このカラーフィルタ層に透過される量を調節することによって所望のカラーをディスプレイする。液晶表示装置は光源から照射される白色光をＲ、Ｇ、Ｂカラーフィルタ層に透過させ、Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルタ層に透過される光の量を調節し、Ｒ、Ｇ、Ｂ色を合成することによって所望のカラーをディスプレイする。

最近では、従来の一つのピクセルにＲ、Ｇ、Ｂ各色の独立した光源を順次周期的に点灯し、その点灯周期に同期して各画素に対応する色信号を加えることによって、フルカラーの画像を得ることができる３色光源を用いるフィールドシーケンシャルカラー（ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｃｏｌｏｒ： ＦＳＣ）方式の液晶表示装置が提案されている。このような方式は、ピクセルをサブピクセルに分けないので、開口率及び収率の向上が容易であり、サブピクセルごとに要した駆動回路の数を１／３に減らすことができるという長所がある。

ただ、ＦＳＣ方式の場合、１フレームを形成するために３色光源が点灯を繰り返されなければならないので、一般的な駆動方式よりも３倍以上の高周波数が要求される。なお、表示装置の大型化が加速化されることに伴ってゲート線の数はますます増加し、ゲートオン時間はますます減少する。ゲートオン時間とは、一つのゲート線にゲートオン電圧が印加される時間であって、秒当たりフレームが繰り返される回数である表示装置の周波数とゲート線の個数との掛け算の逆数に相当する値である。ゲートオン時間が減少するほどデータ信号が画素領域に充分に印加されない。つまり、充電率が減少するようになり、これによって全体的な表示装置の品質が低下するという問題がある。また、一つのピクセルを三つのサブピクセルに分けないので、一つの薄膜トランジスタによって充電されなければならない画素の面積が広くなり、これによる充電率の減少も発生する。

このような充電率の減少を防止するために、低抵抗配線を用いたり、薄膜トランジスタのＷ／Ｌを増加させたり、またはゲート絶縁膜の厚さを薄くしたりする技術が論議されているが、充電率の向上に対する問題は依然として残っている。

そこで、本発明の目的は、画素の充電率を向上させることができるディスプレイ装置を提供することにある。

前記目的は、本発明によって行列状に配列される複数の画素と、少なくとも２つ以上の行に配列された前記画素に同一のゲート信号を印加し、互いに連結されている複数のゲート線と、前記ゲート線と交差して形成されており、前記画素を通過するデータ線と、前記ゲート線と前記データ線との交点に形成される薄膜トランジスタと、前記画素に少なくとも２つ以上の互いに異なる光を１フレーム周期で順次に供給する光源部と、を含み、各画素は前記薄膜トランジスタに連結されている画素電極を含み、前記データ線は前記画素電極と部分的に重なり、前記画素は、前記データ線を間に置いて分離された前記画素電極を連結するための少なくとも一つ以上のブリッジ電極をさらに含むディスプレイ装置によって達成される。

前記同一のゲート信号の印加を受ける前記画素行の数は三つであり、一つの前記画素には複数のデータ線が備えられることができる。同一のゲート信号の印加を受ける画素行の数が三つであるので、一つの画素には三つのデータ線が備えられることになり、データ線の延長方向に隣接するように配列された画素にそれぞれ相異なるデータ信号を印加することができる。

また、前記画素のうちの少なくとも一部の前記画素は複数の前記薄膜トランジスタを含むことができ、前記薄膜トランジスタは二つまたは四つであり得る。画素に形成される薄膜トランジスタの数は、充電率の向上のために開口率に影響を及ぼさない範囲で自由に増加させることができる。

前記データ線は、前記画素に同一のゲート信号の印加を受ける前記画素の数だけ備えられることができる。この場合、一つの画素に重複的なデータ電圧が印加されることを防止するために、同一のゲート信号が印加される前記データ線の延長方向に隣接した前記画素のうちの少なくとも一つは、互いに異なるデータ線に連結されることもでき、または同一のゲート信号が印加される前記データ線の延長方向に隣接した前記画素は、互いに異なるデータ線に連結されることが好ましい。

露光機械のスキャン方向に垂直な方向に発生するＣｇｓ(ゲート電極とソース電極との間の寄生容量)を補完するために、薄膜トランジスタは露光機械のスキャン方向に垂直な方向に形成されることが好ましく、このために前記データ線に対して対称的に形成されることができる。

前記画素は画素電極を含み、前記データ線は前記画素を通過することができる。前記データ線は前記画素電極と部分的に重なることができ、この場合、前記画素は前記データ線を間に置いて分離された前記画素電極を連結するための少なくても一つ以上のブリッジ電極をさらに含むことが好ましい。

そして、それぞれの画素電極には薄膜トランジスタが連結されているので、一つの前記画素において前記画素に連結されている前記データ線は、前記画素電極と重ならないこともある。

前記画素は画素電極を含み、前記ゲート線は前記画素を通過するように形成されることができ、この場合、前記画素は四つの前記薄膜トランジスタを含むことができる。四つの薄膜トランジスタが一つの画素に備えられる場合、前記薄膜トランジスタは前記ゲート線及び前記データ線に対して対称的に備えられることがＣｇｓ補完のために好ましい。

前記データ線と前記画素との間にはクロストークを防止するために、無機膜からなる保護膜上に形成された有機膜をさらに含むことが好ましい。そして、一つの前記画素には前記ゲート線の延長方向に第１乃至第３データ線が備えられ、前記データ線の延長方向に隣接した前記画素は前記第１乃至第３データ線に順次に連結される。この場合、ドットインバージョンを実現するために、前記データ線にデータ信号を印加するデータドライバと、前記データドライバを制御する制御部とさらに含み、前記制御部は前記ゲート線の延長方向に隣接するように配列された前記データ線に相異なる極性の前記データ信号を印加するように、前記データドライバを制御することが好ましい。

または、前記データ線の延長方向に隣接した前記画素は、前記第１、第３及び第２データ線に順次に連結されることができ、この場合、２−ドットインバージョンを実現するために、前記データ線にデータ信号を印加するデータドライバと、前記データドライバを制御する制御部とをさらに含み、前記制御部は前記ゲート線の延長方向に隣接するように配列された前記データ線に相異なる極性の前記データ信号を印加するように、前記データドライバを制御することが好ましい。

本発明によれば、画素の充電率を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明について説明する。

いくつかの実施形態において、同一の構成要素について同一の参照番号を付けており、同一の構成要素については第１実施形態で代表的に説明し、他の実施形態では省略され得る。本発明においては、ディスプレイ装置の中で液晶表示装置を一例として説明するが、ディスプレイ装置はこれに限定されない。

図１及び２は本発明の第１実施形態による液晶表示装置を説明するためのものであって、図１は液晶表示装置の配置図であり、図２は液晶表示装置の断面図である。

図示したように、液晶表示装置は、複数のデータ線２０、データ線２０と交差して行列状に配列された画素５０を形成するゲート線１０、及びゲート線１０とデータ線２０との交差地点に備えられている薄膜トランジスタ３０を含む。また、図示していないが、液晶表示装置は、ゲート線１０及びデータ線２０に制御信号及び映像信号を印加するための駆動部であるゲートドライバ及びデータドライバをさらに含む。

画素５０は行列状に配列されており、本実施形態では画素５０と定義される部分が画素電極（ＩＴＯ）からなっている。言い換えれば、本発明における画素５０とは、一つのゲート線１０と三つのデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃと定義される一つの正四角形を意味し、一つの色を表現するドット（ｄｏｔ）を構成する。画素電極はこのような画素５０を構成する物理的な透明電極を意味する。

三つのゲート線１０ａ、１０ｂ、１０ｃはその一側端部が連結されており、ゲートドライバからゲート線１０に提供される一つのゲート信号は三つのゲート線１０ａ、１０ｂ、１０ｃに同時に印加される。つまり、一つのゲート信号で三つのゲート線１１０ａ、１０ｂ、１０ｃを駆動させることができるので、一つのゲートオン時間の間に三つの行に相当する画素５０を活性化させることができる。

従来の液晶表示装置の場合、ゲートドライバから印加されたゲート信号は一つのゲート線に印加され、一つの行に配置された画素を駆動させる。フィールドシーケンシャルカラー（ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｃｏｌｏｒ： ＦＳＣ）駆動の場合、一般的な駆動方式とは異なってＲ、Ｇ、Ｂ各色に対する光を順次に照射して一つのフレームが完成される。言い換えれば、ＦＳＣ駆動の場合、使用者に認識される秒当たりフレーム反復回数より３倍多いゲート信号が印加されて一つのフレームを完成することができる。例えば、使用者が６０Ｈｚで認識するためには、少なくとも秒当たり反復回数は１８０回以上にならなければならない。このような状況を考慮して、解像度が１２８０×１０２４であるディスプレイ装置において、使用者認識周波数６０Ｈｚで駆動するディスプレイ装置のゲートオン時間を計算すれば、１／（使用者に見える秒当たりフレーム反復回数×ゲート線の数×３）となり、つまり、１／（６０×１０２４×３）＝５．４２５μｓである。

これに反し、本発明の一実施形態のように、ゲート線１０ａ、１０ｂ、１０ｃの端部を三つずつ連結してゲート信号を印加すれば、ゲートオン時間は従来のゲートオン時間の三倍である１６．２７５μｓとなる。ゲートオン時間が増加することによって、画素５０にデータ信号が印加されて充電できる時間が長くなるので充電率が改善される。また、ゲート信号が印加される実質的なゲート線１０の数が１／３に減少するようになって、ゲートパッド部及びゲートドライバも１／３に節減することができる。

本実施形態において、端部が連結されたゲート線１０の数は三つであるが、これは一つの例示に過ぎず、それ以上も可能である。なお、ディスプレイ装置の大型化、高周波数に伴ってゲートオン時間の不足から発生する充電率改善に対する要求はますます増加している。ＦＳＣ駆動方式だけでなく、ブラック画面を生成するインパルシブ（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ）駆動の場合にも、使用者に見える秒当たりフレーム反復回数より２倍以上早くゲート線が駆動されなければならないので、複数のゲート線で一つのゲート信号を同時に印加することができる本発明の構成が適用されることができる。

データ線２０はゲート線１０と交差して行列状の画素５０を形成し、同一のゲート信号の印加を受ける一つの画素５０にそれぞれ連結されている。一つの画素５０はおおよそｄ１の長さを有する正四角形であり、三つのデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうちの二つ２０ｂ、２０ｃは、ｄ１の１／３ずつ区画する位置に配列されて画素５０を通過し、残り一つ２０ａは画素５０の端に配置される。三つのデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃによって、画素５０の一辺は約ｄ２の長さで区画される。

データ線２０の延長方向に隣接した画素５０は、三つのデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃと一つずつ連結されている。三つの行に配列された画素５０に同一のゲート信号が印加されるので、データ線２０の延長方向に隣接した画素５０に他のデータ信号を印加するために、前記のようなデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃの配列が必要である。つまり、データ線２０の延長方向に隣接した画素５０に同一のデータ信号が重複して印加されないように、三つのゲート線１０ａ、１０ｂ、１０ｃと三つのデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃとの交点に位置した薄膜トランジスタ３０のうちの一つずつを画素５０に連結する。第１データ線２０ａから伝達されたデータ信号は第１ゲート線１０ａによって駆動される第１行に備えられた画素５０に印加され、第２データ線２０ｂから伝達されたデータ信号は第２ゲート線１０ｂによって駆動される第２行に備えられた画素５０に印加され、第３データ線２０ｃも第３ゲート線１０ｃによって駆動される画素５０に印加される。このような方式によって互いに異なるデータ信号が個別的な画素５０に伝達される。

一つの画素５０に備えられたデータ線２０の数は、ゲート線１０の延長方向に隣接した画素５０に同一のゲート信号の印加を受ける画素５０の行の数、つまり、端部が連結されたゲート線１０の数に対応し、ゲート線１０が多く連結されるほど画素５０に備えられるデータ線２０の数は多くなる。上述したように、三つ以上のゲート線１０の端部が連結されることも可能である。ＦＳＣ駆動の場合、カラーフィルタを用いないため、一つの画素５０は一般的な液晶表示装置の画素より約３倍位大きい。従って、画素５０に三つのデータ線２０が備えられるとしても開口率で大きな差があるわけではない。

薄膜トランジスタ３０は、ゲート線１０から印加されるゲート信号と、データ線２０から印加されるデータ信号とを画素５０に伝達する。図１に示したように、列方向に配列された隣接した薄膜トランジスタ３０は互いに異なるデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃに連結されている。薄膜トランジスタ３０のこのような配列によって、データ線２０の延長方向に隣接した画素５０は互いに異なるデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃに連結される結果をもたらす。

データ線２０と画素５０との間には、言い換えれば、データ線２０を含むデータ金属層と画素５０を形成する画素電極との間には、無機物からなる保護膜（図示せず）が備えられていることが一般的である。金属が連続的に積層される場合、金属の間には所定の電気的容量が発生し得る。これは、データ信号間に干渉を起こすクロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）を誘発させ、一つの画素５０に複数のデータ線２０が備えられる場合その現象が加重され得る。従って、データ線２０と画素５０との間には無機膜の保護膜以外に有機膜をさらに含むこともできる。

図２を参照して、本実施形態による液晶表示装置の断面図について説明する。

図示したように、液晶表示装置は、第１基板１００、第２基板２００、及び両基板１００、２００の間に注入されている液晶層３００を含む液晶パネル、液晶パネルの背面に位置して液晶パネルに光を提供する光源部５００、光調節部材４００、及び液晶パネルと光源部５００を支持、収容するシャーシ６００を含む。

液晶パネルは、図１の画素５０及び薄膜トランジスタ３０が形成されている第１基板１００と、第１基板１００と対面していて、ブラックマトリックス、白色フィルタ及び共通電極を含む第２基板２００と、両基板１００、２００を接合させ、セルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）を形成するシラントと、両基板１００、２００とシラントとの間に位置する液晶層３００とを含む。液晶パネルは、液晶層３００の配列を調整して画面を形成するが、非発光素子であるため、背面に位置したＬＥＤ５２０のような光源から光の供給を受けなければならない。第１基板１００の一側には駆動信号を印加するための駆動部が備えられている。駆動部は、軟性印刷回路基板（ＦＰＣ）１１０、軟性印刷回路基板１１０に装着されている駆動チップ１２０、及び軟性印刷回路基板１１０の他側に連結されている回路基板（ＰＣＢ）１３０を含む。図示した駆動部は、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ＯｎＦｉｌｍ）方式を示したものであり、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）など公知の他の方式も可能である。また、駆動部が配線形成過程で第１基板１００に形成されることも可能である。

液晶パネルの背面に位置する光調節部材４００は、拡散板４１０、プリズムフィルム４２０、及び保護フィルム４３０を含むことができる。

拡散板４１０は、ベース板と、ベース板に形成された玉状のビーズを含むコーティング層とで形成されている。拡散板４１０はＬＥＤ５２０から供給された光を拡散させ、輝度を均一にする。

プリズムフィルム４２０は、上部面に、三角柱形状のプリズムが一定の配列を有して形成されている。プリズムフィルム４２０は、拡散板４１０で拡散した光を上部の液晶パネルの配置平面に垂直な方向に集光する役割を果たす。プリズムフィルム４２０は、通常、２枚が用いられ、各プリズムフィルム４２０に形成されたマイクロプリズムは所定の角度をなしている。プリズムフィルム４２０を通過した光は、ほとんど大部分垂直に進行され、均一な輝度分布を提供するようになる。必要に応じてプリズムフィルム４２０と共に反射偏光フィルムを用いることができ、プリズムフィルム４２０なしに反射偏光フィルムのみを用いることも可能である。

最も上部に位置する保護フィルム４３０は、スクラッチに弱いプリズムフィルム４２０を保護する。

ＬＥＤ５２０が実装されていないＬＥＤ回路基板５１０上には反射板５３０が備えられている。反射板５３０にはＬＥＤ５２０の配置に対応するＬＥＤ収容口が備えられている。

ＬＥＤ５２０は、光を発生させるチップ（図示せず）をはじめとした大部分が、反射板５３０より高く位置する。反射板５３０は、下部に入射する光を反射させて拡散板４１０に供給する役割をする。反射板５３０は、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）からなることができ、銀やアルミニウムがコーティングされていることもできる。また、反射板５３０は、ＬＥＤ５２０から発生する強い熱によって歪みが発生しないように、多少厚く備えられても良い。

ＬＥＤ５２０は、ＬＥＤ回路基板５１０に実装されており、液晶パネルの背面全体にわたって配置されている。ＬＥＤ５２０は、三色光を出す赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、及び緑色ＬＥＤの集合で構成されており、三色光を１フレーム周期で順次に液晶パネルに供給する。

光源部５００は、本実施形態による液晶表示装置のように液晶パネルの下で光を提供する直下型であり得、液晶パネルの側面で光を提供するエッジ型も可能である。

図３は本発明の第２実施形態による画素を示す図面であって、画素５０に備えられている薄膜トランジスタ３０を除いては、図１と同一の構成を有する。

ＦＳＣ駆動方式を採用している液晶表示装置においては、充電率の向上のために薄膜トランジスタのＷ／Ｌを既存対比３倍以上に増加させなければならないが、チャネルの長さが長くなることによって、チャネルの間に短絡が発生するという問題と、Ｃｇｓが増加してキックバック電圧が増加するという短所が存在する。従って、本実施形態においては、データ線２０に薄膜トランジスタ３０を並列に追加して配置する。これにより、全体的なチャネルの長さが長くなって、充電率が向上するという效果がある。また、複数の薄膜トランジスタを具備することによって、いずれか一つの薄膜トランジスタに不良が発生したとしても、余分の薄膜トランジスタが具備されているため画素５０の不良率が減少する。

図示したように、画素５０を通過するデータ線２０ｂ、２０ｃには、データ線２０ｂ、２０ｃを中心として二つの薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂが連結されている。二つの薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂは、同一のデータ信号の印加を受けて一つの画素５０に伝達するので、薄膜トランジスタ３０が一つ備えられた時より画素５０の充電率が改善できる。

図４Ａ及び図４Ｂは本発明の第３実施形態による画素を示した図面である。

第２実施形態によれば、画素５０の端に配置されたデータ線２０ａに連結された第１行の画素５０は、二つの薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂを具備している第２及び第３画素５０とは異なって、空間的制約によって二つの薄膜トランジスタを含むことができない。このように一つの画素５０が含む薄膜トランジスタの数が相異なることでデータ信号が印加される環境が変われば、充電率の偏差によって適切な画像が具現できないという問題点が発生し得る。従って、本実施形態はこれを改善するための画素５０を示す。

図４Ａに示したように、一つの画素５０は、一つのゲート線１０、三つのデータ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、及び二つの薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂを含む。データ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃは一つの画素５０を三つの部分に分けたと仮定した時、三つの部分の中央を通過する形状で備えられる。つまり、各データ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、長さｄ２ずつ三つの部分に区画された領域の中央に位置し、データ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃに対称的に二つずつの薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂが連結されている。このような構成によって、第２実施形態においてすべての画素５０の電気的環境が同一でなかった短所を補完することができ、第１行に配列された画素５０の充電率も改善できるという效果がある。

第３データ線２１ｃに連結された薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂについて、より詳しく説明する。図４Ｂに示したように、二つの薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂは、データ線２１ｃを間に置いて同一のデザインで対称的に備えられる。薄膜トランジスタ３０は、ゲート線１０ｃの一部であるゲート電極３１、データ線２０ｃから分岐してＵ字状を有するドレイン電極３３、及びドレイン電極３３と離隔して画素５０と連結されているソース電極３５を含む。ゲート電極３１上には半導体層３７が形成されていて、ゲート電極３１に印加されるゲート信号によってデータ信号をドレイン電極３３からソース電極３５に伝達する。ソース電極３５は接触口３９を通じて画素５０と電気的、物理的に接続されている。

もし、液晶表示装置のゲート線１０及びデータ線２０を形成する段階に用いられる露光機械のスキャン方向Ｉがデータ線２１ｃの延長方向であれば、各配線の誤配列（ｍｉｓｓ−ａｌｉｇｎ）に対する不良はスキャン方向Ｉの垂直方向ＩＩで発生する可能性が高い。配線の誤配列によってドレイン電極３３及びソース電極３５の位置の変動が発生すれば、薄膜トランジスタ３０の間のＣｇｓの偏差が誘発され、配線の誤配列が発生し得る方向ＩＩに複数の薄膜トランジスタ３０を備える場合、このようなＣｇｓの偏差が互いに補完されるという效果がある。従って、配線の誤配列によるＣｇｓの偏差を補完するために、露光機械のスキャン方向Ｉと垂直方向ＩＩとにＵ字状のチャネルを形成することが好ましい。

図５は本発明の第４実施形態による画素を示す図面であり、上述した他の実施形態による画素５０とは異なって、画素電極４０は画素５０と同一でなく、一つの画素５０を構成する画素電極４０はデータ線２１を間に置いて互いに離隔して四つの部分４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに分けられる。データ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃは画素電極４０と部分的に重なっており、分けられた画素電極４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの間にはブリッジ電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃが形成されている。

ブリッジ電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃは画素電極４０と同一の透明電極からなることが好ましく、その数は一つのデータ線２１上に複数備えられることができる。

ブリッジ電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃを除いてデータ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃの上部には画素電極４０を形成しないことによって、データ線２１ａ、２１ｂ、２１ｃによるロードを減少させることができる。データ線２１のロードの減少は開口率の側面では否定的であるが、Ｃｇｓの減少によって充電率が増加する效果がある。

他の実施形態によれば、画素５０に連結されているデータ線２１、例えば、第１画素５０に連結されている第１データ線２１ａは、画素電極４０と重ならないこともある。これはデータ線２１ａの上部には画素電極４０ａ、４０ｂを連結するブリッジ電極４１ａを形成しないこともあるということを意味する。画素電極４０ａ、４０ｂの間を連結しなくても、データ線２１ａに連結された薄膜トランジスタ３０ａ、３０ｂによってデータ信号が伝達できるためである。

図６Ａ及び図６Ｂは本発明の第５実施形態による画素を示す図面であって、図６Ａに示したように、ゲート線１１が画素５０を通過しており、一つの画素５０には四つの薄膜トランジスタ３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆが形成されている。複数の薄膜トランジスタ３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆはゲート線１１及びデータ線２１に対称的に備えられる。薄膜トランジスタ３０の個数が増加するほど全体チャネルの長さが増加し、充電率が向上する。

薄膜トランジスタ３０をより詳しく示した図６Ｂを参照すれば、本実施形態による薄膜トランジスタ３０は、図４Ａ及び図４Ｂに示した第３実施形態による薄膜トランジスタ３０と比べれば、チャネル形成の形状が相異なっていることが分かる。本実施形態によるチャネルは第３実施形態とは反対に、Ｕ字状がデータ線２１ｃの延長方向と並んでいる。露光機械のスキャン方向IIIがゲート線１１ｃの延長方向と並んでいる場合、配線の誤配列が発生し得る方向IVはデータ線２１ｃの延長方向である。従って、Ｃｇｓの偏差を補完するために、薄膜トランジスタ３０のチャネルのＵ字状は露光機械のスキャン方向IIIと垂直方向IVとに形成することが好ましい。

もちろん、チャネルのＵ字の形成方向は、本実施形態に限定されるわけではなく、露光機械のスキャン方向によって可変的である。

図７は本発明の第６実施形態による画素を示す図面であって、図６とは異なって、ゲート線１１は画素電極４０と重ならない。

画素電極４０は、二つの画素電極４０ｅ、４０ｆに分離され、それぞれ２つずつの薄膜トランジスタ３０ｃ及び３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆからデータ信号の印加を受ける。ゲート線１１に離隔するように画素電極４０を形成することは、データ線２１と画素５０とを離隔して形成したことと同一の理由からであり、このように金属層を互いに離隔するように配置することによって、クロストークを減少させることができる。

画素電極４０ｅ、４０ｆそれぞれに連結された二つの薄膜トランジスタ３０ｃ及び３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆによって、画素５０には同一のデータ信号が印加されるので、画素電極４０ｅ、４０ｆが完全に分離されても画素５０を駆動することには問題が発生しない。

他の実施形態によれば、ゲート線１１を間に置いて分離された画素電極４０ｅ、４０ｆは、部分的にゲート線１１と連結されることができる。画素電極４０ｅ、４０ｆの間はブリッジ電極などで連結でき、このような場合、画素電極４０の面積が増加して開口率が向上するという效果がある。

図８は本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の駆動方法を説明するための図面である。図示したように、ディスプレイ装置は、ゲート線１０及びデータ線２０の外に、ゲートドライバ８００、データドライバ７００及び制御部９００をさらに含む。

ゲートドライバ８００は、ゲート線１０を駆動させるためのいろいろな制御信号をゲート線１０に印加する。ゲートドライバ８００は、制御部９００から出力される開示信号ＳＴＶとゲートクロックＣＰＶに同期され、各ゲート線１０にゲートオン電圧を印加する。

データドライバ７００は、クロックＨＣＬＫに同期されて伝送された画像データ信号をそれぞれ対応する階調電圧に変えた後、制御部９００から出力されるロードＬＯＡＤ信号によって適切なデータ信号を各データ線２０に出力する。

ディスプレイ装置は、画素５０に印加されるデータ信号の極性をフレーム別に反転させるインバージョン（ｉｎｖｅｒｔｉｏｎ）駆動方式を適用している。一般的に、フレームインバージョン（ｆｒａｍｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）やラインインバージョン（ｌｉｎｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）の場合、フリッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）が発生する問題が生じるため、ドットインバージョン（ｄｏｔ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）が多く採択される。フレームインバージョンではデータ信号の極性をフレーム単位で変え、ラインインバージョンではゲート線ごとにデータ電圧の極性を変え、ドットインバージョンでは隣接した画素が互いに異なる極性を有する。

図示したように、図８に示したデータドライバ７００はデータ信号の極性をデータ線２０ごとに変えている。ゲート線１０の延長方向に隣接するように配列されたデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃには互いに異なる極性のデータ信号が印加される。このようなデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃの極性はフレームごとに反転され、各画素５０はフレームが変わる度に極性が変化する。結果的に、データドライバ７００はライン別に相異なる極性のデータ信号を印加しながらも、あたかもドットインバージョンを採択したことと同じ效果を得ることができる。これによって、ラインインバージョンで駆動される時に発生するフリッカーを解決することができる。

制御部９００は、ゲート線１０及びデータ線２０を駆動させるためのいろいろな制御信号を出力し、データドライバ７００がデータ線２０ごとに相異なる極性のデータ信号を印加するように制御する。ドットインバージョンは、画素５０とデータ線２０の連結及びデータ線２０に印加されるデータ信号の極性によって決められることであって、多様な組み合わせによって実現可能である。制御部９００は、薄膜トランジスタＴとデータ線２０との連結による薄膜トランジスタ基板の配線パターンが完成され、データドライバ７００を制御してドットインバージョンが可能となるように相異なる極性のデータ信号を出力するようにする。

図９は本発明の第７実施形態によるディスプレイ装置の駆動方法を説明するための図面である。本実施形態による画素５０は、図８に示した画素５０とはその配列が相異する。つまり、データ線２０に連結されている薄膜トランジスタＴの位置が変更された。

一つの画素５０に備えられている複数のデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃを、順次に第１データ線２０ａ、第２データ線２０ｂ及び第３データ線２０ｃと定義する場合、データ線２０の延長方向に隣接した画素５０は順次に第１データ線２０ａ、第３データ線２０ｃ、第２データ線２０ｂに連結される。このような薄膜トランジスタＴの配列は一つのゲート信号の印加を受け、データ線２０の延長方向に隣接した画素５０を一つの単位として繰り返される。

データドライバ７００は、ゲート線１０の延長方向に隣接するように配列されたデータ線２０ａ、２０ｂ、２０ｃに互いに異なる極性のデータ信号を印加している。これは、第１実施形態によるデータ信号出力と同一であるが、画素５０は１−ドットインバージョンではない、データ線２０の延長方向に対して２つの画素５０の極性が同一に変わる２−ドットインバージョンである。

前述したように、薄膜トランジスタＴの配列によって画素５０の極性を多様に変更させることができる。データドライブ７００は、ラインインバージョンでデータ線２０を駆動しながらも、画素５０にドットインバージョンを具現することができるという效果を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態が図示されて説明されたが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から逸脱せずにゲート線、データ線及び薄膜トランジスタの設計変更を通じて充電率を向上させた実施形態を変形できることが分かる。発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められなければならない。

本発明はディスプレイ装置に適用することができる。

本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の配置図である。 本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の断面図である。 本発明の第２実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第３実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第３実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第４実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第５実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第５実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第６実施形態による画素を示す図面である。 本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置の駆動方法を説明するための図面である。 本発明の第７実施形態によるディスプレイ装置の駆動方法を説明するための図面である。

符号の説明

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ ゲート線、
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ データ線、
３０、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ 薄膜トランジスタ、
４０ 画素電極、
４１、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ ブリッジ電極、
５０ 画素、
１００ 第１基板、
２００ 第２基板、
３００ 液晶層、
４００ 光調節部材、
５００ 光源部、
６００ シャーシ、
７００ データドライブ、
８００ ゲートドライブ、
９００ 制御部。

Claims (15)

1. 行列状に配列される複数の画素と、
   少なくとも２つ以上の行に配列された前記画素に同一のゲート信号を印加し、互いに連結されている複数のゲート線と、
   前記ゲート線と交差して形成されており、前記画素を通過するデータ線と、
   前記ゲート線と前記データ線との交点に形成される薄膜トランジスタと、
   前記画素に少なくとも２つ以上の互いに異なる光を１フレーム周期で順次に供給する光源部と、を含み、
   各画素は前記薄膜トランジスタに連結されている画素電極を含み、前記データ線は前記画素電極と部分的に重なり、
   前記画素は、前記データ線を間に置いて分離された前記画素電極を連結するための少なくとも一つ以上のブリッジ電極をさらに含むことを特徴とするディスプレイ装置。
2. 前記同一のゲート信号の印加を受ける画素行の数は三つであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 一つの前記画素には複数のデータ線が備えられることを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ装置。
4. 前記データ線は、前記画素に同一のゲート信号の印加を受ける前記画素の数だけ備えられることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置。
5. 同一のゲート信号が印加される前記データ線の延長方向に隣接した前記画素のうちの少なくとも一つは、互いに異なるデータ線に連結されることを特徴とする請求項３または４に記載のディスプレイ装置。
6. 同一のゲート信号が印加される前記データ線の延長方向に隣接した前記画素は、互いに異なるデータ線に連結されることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のディスプレイ装置。
7. 前記画素のうちの少なくとも一部の前記画素は、複数の前記薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のディスプレイ装置。
8. 前記薄膜トランジスタは同一の前記データ線に連結されることを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ装置。
9. 前記薄膜トランジスタは２つであることを特徴とする請求項７または８に記載のディスプレイ装置。
10. 前記薄膜トランジスタは前記データ線に対して対称的に備えられることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のディスプレイ装置。
11. 前記ゲート線は、前記画素電極と重ならないことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
12. 前記データ線と前記画素との間に形成される有機膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
13. 前記光は三色光であり、前記三色光は、赤色、緑色及び青色を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
14. 一つの前記画素には前記ゲート線の延長方向に第１乃至第３データ線が備えられ、
    前記データ線の延長方向に隣接した前記画素は、前記第１乃至第３データ線に順次に連結されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ装置。
15. 前記データ線にデータ信号を印加するデータドライバと、前記データドライバを制御する制御部とをさらに含み、
    前記制御部は、前記ゲート線の延長方向に隣接するように配列された前記データ線に、相異なる極性の前記データ信号を印加するように前記データドライバを制御することを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ装置。