KR101435527B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

매트릭스 형태로 배치된 복수의 단위 화소와, 행 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 게이트 라인과, 열 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인과, 상기 행 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 차지 제어 라인과, 인접한 적어도 2개의 게이트 라인을 각기 연결하는 복수의 게이트 연결 라인 및 인접한 적어도 2개의 차지 제어 라인을 각기 연결하는 복수의 차지 연결 라인을 포함하는 표시 장치를 제공한다. 이를 통해 본 발명은 표시 장치의 잔상 및 시인성을 개선할 수 있다.
표시 패널, 차지 제어 라인, 차지 연결 라인, 브리지, 게이트 연결 라인

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 잔상 및 시인성을 개선할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)는 종래의 표시 장치인 CRT(Cathode Ray Tube)와 비교하여 소형, 경량화 및 대화면화의 장점을 갖고 있어, 이의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터와 화소 커패시터를 포함하는 복수의 단위 화소를 이용하여 화상을 표시한다.
화소 커패시터는 화소 전극과 공통 전극 그리고, 화소 전극과 공통 전극 사이에 마련된 액정을 구비한다. 액정 표시 장치는 외부 전하(즉, 계조 신호)를 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 제공하여, 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계를 변화시킨다. 상기 전계의 변화를 통해 액정 분자들의 움직임이 변화하게 되고, 이를 통해 액정 분자를 투과하는 광량이 변화되어 화상을 표시하게 된다. 이러한 액 정 표시 장치는 액정의 고유 특성으로 인해 시인성(visiblility)이 낮고, 잔상이 발생하는 문제가 있다.
또한, 액정 표시 장치의 해상도는 단위 면적 내에 형성된 단위 화소의 개수에 비례한다. 즉, 단위 면적 내에 형성된 단위 화소의 개수가 증가할수록 해상도는 증가하게 된다. 그러나, 해상도가 증대될수록 주사선(즉, 게이트 라인)의 개수가 증가하게 되고, 일 화소 전극에 외부 전하(즉, 계조 신호)를 충전하는 시간은 줄어들게 된다. 이로 인해 표시 장치는 원활한 화상 표현을 하지 못하는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 복수의 게이트 라인 쌍을 복수의 외부 게이트 라인으로 연결하여 동시에 두개의 화소열에 전하를 충진시킬 수 있어 해상도(Full HD; 1920*1080 이상)를 향상시키면서도 전하 충진을 위한 충분한 시간을 확보할 수 있는 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 단위 화소를 복수의 서브 화소로 분리하고, 서브 화소들에 차징되는 전하량을 다르게 하여 시인성을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공 한다.
본 발명에 따른 매트릭스 형태로 배치된 복수의 단위 화소와, 행 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 게이트 라인과, 열 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인과, 상기 행 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 차지 제어 라인과, 인접한 적어도 2개의 게이트 라인을 각기 연결하는 복수의 게이트 연결 라인 및 인접한 적어도 2개의 차지 제어 라인을 각기 연결하는 복수의 차지 연결 라인을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 복수의 게이트 라인, 상기 복수의 차지 제어 라인 및 상기 복수의 게이트 연결 라인 상에 절연막이 마련되고, 상기 복수의 차지 연결 라인은 상기 절연막 상에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 차지 연결 라인은 상기 단위 화소 내의 화소 전극과 동일 물질로 제작되고, 콘택홀을 통해 차지 제어 라인과 연결되는 것이 효과적이다.
상기 복수의 게이트 라인, 상기 복수의 차지 제어 라인 및 상기 복수의 차지 연결 라인 상에 절연막이 마련되고, 상기 복수의 게이트 연결 라인은 상기 절연막 상에 위치하는 것이 가능하다.
상기 복수의 게이트 라인은 상기 단위 화소 영역을 관통하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 및 제 2 데이터 라인은 상기 단위 화소 영역과 그 일부가 중첩되고, 일 단위 화소 영역 내에서 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 일 단위 화소와 연결된 데이터 라인의 라인 폭이 상기 일 단위 화소와 연결되지 않은 데이터 라인의 라인 폭보다 작은 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 하나의 데이터 라인과 상기 게이트 라인에 접속된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터 상측 영역에 마련된 화소 전극을 구비하고, 상기 박막 트랜지스터 상부의 상기 화소 전극이 제거되는 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 마련된 게이트 절연막 및 활성층과, 상기 활성층 상에 마련된 소스 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 구비하고, 상기 데이터 라인 하부에 상기 활성층이 존재하며 상기 데이터 라인들과 상기 활성층은 동일 평면 모양을 가지는 것이 가능하다.
상기 단위 화소는 제 1 및 제 2 서브 화소를 구비하고, 상기 게이트 라인은 상기 제 1 및 제 2 서브 화소에 전기적으로 연결되고, 상기 차지 제어 라인은 상기 제 1 및 제 2 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소에 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 및 제 2 서브 화소에 서로 다른 전압이 충전되는 것이 효과적이다.
상기 화소 열 방향으로 배치된 복수의 단위 화소 중 홀수 번째 단위 화소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 하나의 데이터 라인에 연결되고, 짝수 번째 단위 화소는 상기 홀수 번째 단위 화소가 연결되지 않은 데이터 라인에 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 서브 화소는 제 1 화소 전극을 포함하며, 상기 게이트 라인의 게이트 턴온 전압에 따라 상기 제 1 또는 제 2 데이터 라인의 신호를 상기 제 1 화소 전극에 인가하는 제 1 박막 트랜지스터를 포함하는 것이 효과적이다.
상기 제 2 서브 화소는, 제 2 화소 전극과, 상기 게이트 라인의 게이트 턴온 전압에 따라 상기 제 1 또는 제 2 데이터 라인의 신호를 상기 제 2 화소 전극에 인가하는 제 2 박막 트랜지스터와, 차지 제어 전극 및 상기 차지 제어 라인의 게이트 턴온 전압에 따라 상기 제 2 화소 전극과 상기 차지 제어 전극 간을 도통시키는 차지 제어 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 차지 연결 라인은 적어도 하나의 게이트 라인 또는 적어도 하나의 게이트 연결 라인과 일부가 중첩되고, 중첩된 상기 적어도 하나의 게이트 라인 또는 상기 적어도 하나의 게이트 연결 라인에 게이트 턴온 전압이 인가된 이후 상기 차지 연결 라인에 게이트 턴온 전압이 인가되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 차지 제어 라인과 상기 복수의 게이트 라인은 교번으로 배치되고, 상기 차지 연결 라인은 연결된 상기 적어도 2개의 차지 제어 라인 다음에 배치된 게이트 라인과 연결되는 것이 효과적이다.
상기 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인 사이 영역에 상기 화소 열 방향으로 연장된 복수의 유지 라인을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 제 1 및 제 2 화소 전극과 차지 제어 전극을 구비하고, 상기 제 1 화소 전극을 관통하여 상기 화소 행 방향으로 연장된 제 1 유지 라인과, 상기 제 2 화소 전극을 관통하여 상기 화소 행 방향으로 연장된 제 2 유지 라인과, 상기 차지 제어 전극을 관통하여 상기 화소 행 방향으로 연장된 제 3 유지 라인을 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 제 1 및 제 2 화소 전극은 굴곡을 가진 다수의 도메인을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 상기 게이트 라인에 연결된 복수의 화소 전극과, 상기 차지 제어 라인에 연결된 차지 제어 전극을 구비하고, 상기 차지 제어 전극이 상기 유지 라인과 그 일부가 중첩되는 것이 바람직하다.
상기 복수의 차지 제어 라인의 일단부가 상기 화소 매트릭스 외측으로 연장되고, 상기 일단부가 상기 차지 연결 라인에 접속되는 것이 효과적이다.
또한, 본 발명에 따른 매트릭스 형태로 배치된 복수의 단위 화소와, 행 방향으로 연장되고 화소에 연결된 복수의 게이트 라인과, 열 방향으로 연장되고 화소에 연결된 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인과, 인접한 적어도 2개의 게이트 라인을 연결하는 복수의 게이트 연결 라인과, 상기 단위 화소와 중첩하는 유지 라인 및 두 개의 화소 행 사이에서 행 방향으로 연장된 복수의 차지 제어용 라인을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 복수의 게이트 라인은 상기 단위 화소 영역을 관통하는 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 화소 전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인은 상기 화소 전극과 그 일부가 중첩되고, 일 단위 화소 영역 내에서 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 일 단위 화소와 연결된 데이터 라인의 라인 폭이 상기 일 단위 화소와 연결되지 않은 데이터 라인의 라인 폭보다 작은 것이 효과적이다.
상기 단위 화소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 하나의 데이터 라인과 상기 게이트 라인에 접속된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터 상측 영역에 마련된 화소 전극을 구비하고, 상기 박막 트랜지스터 상부의 상기 화소 전극이 제거되는 것이 바람직하다.
상기 차지 제어용 라인은 상기 게이트 라인과 동일 물질로 제작되는 것이 효과적이다. 상기 차지 제어용 라인은 상기 유지 라인에 접속되는 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 하나의 데이터 라인과 상기 게이트 라인에 접속된 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 마련된 게이 트 절연막 및 활성층과, 상기 활성층 상에 마련된 소스 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 데이터 라인 하부에 상기 활성층이 존재하며 상기 데이터 라인들과 상기 활성층은 동일 평면 모양을 가진 것이 가능하다.
홀수행 화소는 상기 제 1 데이터 라인에 연결되고, 짝수행 화소는 상기 제 2 데이터 라인에 연결되는 것이 바람직하다.
상기 단위 화소는 다수의 서브 화소와, 상기 다수의 서브 화소에 접속된 제 1 박막 트랜지스터와, 상기 다수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소에 접속되고, 접속된 서브 화소에 충전된 전압을 변화시키는 제 2 박막 트랜지스터를 포함하는 것이 효과적이다.
상기 다수의 서브 화소는 각기 화소 전극을 구비하고, 상기 화소 전극은 굴곡을 가진 다수의 도메인을 포함하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 다수의 서브화소를 포함하는 단위 화소와, 상기 단위 화소에 연결된 게이트 라인과, 적어도 두 개 이상의 게이트 라인에 연결되어 하나의 게이트 턴온 신호를 인가하여 계조 신호를 인가하는 구동 방법에 있어서, 일 게이트 턴온 전압을 인가하여 상기 다수의 서브 화소에 계조 신호를 인가하고, 다음 게이트 턴온 전압이 인가될 때, 상기 다수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 계조 신호가 변화되는 표시 장치의 구동 방법을 제공한다.
다음 게이트 턴온 전압이 인가될 때, 상기 다수의 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소의 계조 신호를 상승시키는 것이 바람직하다.
다음 게이트 턴온 전압이 인가될 때, 상기 다수의 서브 화소 중 적어도 하나 의 서브 화소의 계조 신호를 하강시키는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 해상도 증가를 위해 적어도 2개의 게이트 라인을 게이트 연결 라인으로 연결하여 게이트 라인 개수가 증가하더라도, 게이트 턴온 전압이 게이트 라인에 인가되는 충분한 시간을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 두개의 차지 제어 라인을 차지 연결 라인으로 연결하고, 차지 연결 라인을 다음 단의 게이트 연결 라인에 연결하여 단위 화소의 제 1 및 제 2 서브 화소간에 차징된 전하량을 조절하여 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 차지 연결 라인을 브리지 형태로 제작하여 게이트 라인과 차지 연결 라인이 단락되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 게이트 라인을 단위 화소의 중심 영역을 관통하도록 하여 복수의 게이트 라인과 화소 전극 사이에서 발생되는 기생 커패시턴스 값을 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 단위 화소 각각의 양측에 위치한 데이터 라인들의 라인 폭을 가변하거나, 박막 트랜지스터와 화소 전극이 중첩되지 않도록 하여 데이터 라인들과 화소 전극 사이의 기생 커패시턴스 값을 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 인접한 단위 화소 영역에 차지 제어용 라인을 형성하여 인접한 화소 전극 간의 기생 커패시턴스 값을 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상부에 또는 위에 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 바로 상부 또는 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 개념도이고, 도 2는 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 화소 매트릭스와, 복수의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3), 복수의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b), 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a, 200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b), 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b) 및 복수의 차지 연결 라인(310-1, 310-2)을 포함한다.
화소 매트릭스는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 단위 화소(500)를 구비한다. 화소 매트릭스는 복수의 화소 열과 복수의 화소 행을 구비한다. 본 실시예에서는 화소 행 방향으로 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 단위 화소(500)가 순차적으로 배치된다. 물론 이에 한정되지 않고, 화소 열 방향으로 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 단위 화소(500)가 순차적으로 배치될 수도 있다. 각 단위 화소(500)는 제 1 서브 화소(501)와 제 2 서브 화소(502)를 구비한다. 물론 이에 한정되지 않고, 단위 화소(500) 내에는 이보다 많은 수의 서브 화소가 마련될 수 있다.
제 1 서브 화소(501)는 제 1 박막 트랜지스터(601)와, 제 1 액정 커패시터(Clc1) 및 제 1 유지 커패시터(Cst1)를 구비한다. 제 1 박막 트랜지스터(601)의 게이트 단자는 게이트 라인(100-Ga; 100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-Gb; 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 접속되고, 소스 단자는 제 1 데이터 라인(200-Da; 200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a) 또는 제 2 데이터 라인(200-Db; 200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)에 접속되고, 드레인 단자는 제 1 액정 커패시터(Clc1) 및 제 1 유지 커패시터(Cst1)에 접속된다. 제 2 서브 화소(502)는 제 2 박막 트랜지스터(602)와, 차지 제어 트랜지스터(701), 제 2 액정 커패시터(Clc2), 제 2 유지 커패시터(Cst2) 및 차지다운 커패시터(Cdown)를 구비한다. 제 2 박막 트랜지스터(602)의 게이트 단자는 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 접속되고, 소스 단자는 제 1 또는 제 2 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a, 200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)에 접속되며, 드레인 단자는 제 2 액정 커패시터(Clc2) 및 제 2 유지 커패시터(Cst2)에 접속된다. 차지 제어 트랜지스터(701)의 게이트 단자는 차지 제어 라인(300-Ca; 300-1a, 300-2a, 300-Cb; 300-1b, 300-2b)에 접속되고, 소스 단자는 제 2 액정 커패시터(Ccl2)에 연결되고, 드레인 단자는 차지다운 커패시터(Cdown)에 접속된다. 그리고, 도시되지 않았지만, 단위 화소(500)는 차지업 커패시터(Cup)를 더 구비할 수 있다. 이때, 차지 제어 트랜지스터(701)의 드레인 단자는 차지업 커패시터(Cup)의 일 전극에 접속될 수도 있다. 이때, 차지업 커패시터(Cup)의 타 전극은 제 1 박막 트랜지스터(601)의 드레인 단자에 접속되는 것이 바람직하다.
복수의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)은 화소 매트리스의 행 방향으로 연장된다. 복수의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b) 각각은 화소 매트릭스의 복수의 화소 행에 각기 연결된다. 즉, 하나의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)은 하나의 화소 행에 연결된다. 복수의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이 단위 화소 영역을 가로질러 관통한다. 즉, 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)은 단위 화소 영역과 그 일부가 중첩된다. 물론 이에 한정되지 않고, 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)은 단위 화소 영역 외측으로 연장될 수 있다.
복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a, 200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)은 화소 매트릭스의 열 방향으로 연장된다. 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a, 200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b) 각각은 화소 매트릭스의 화소 열에 각기 연결된다. 하나의 화소열에 2개의 데이터 라인이 연결된다. 즉, 하나의 제 1 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a)이 하나의 화소 열에 접속되고, 하나의 제 2 데이터 라인(200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)이 상기 하나의 화소 열에 접속된다. 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 제 1 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a)이 하나의 화소 열의 좌측에 위치하고, 하나의 제 2 데이터 라인(200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)이 하나의 화소 열의 우측에 위치한다. 이때, 화소 열 중 홀수번째에 위치하는 단위 화소들은 제 1 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a) 또는 제 2 데이터 라인(200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)에 연결된다. 화소 열 중 짝수번째에 위치하는 단위 화소들은 홀수번째에 위치하는 단위 화소가 접속하지 않은 나머지 하나의 데이터 라인에 연결된다.
복수의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3)은 인접하는 적어도 2개의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)간을 연결한다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b)이 하나의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2)에 접속된다. 물론 이보다 많은 개수의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)이 하나의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3)에 접속될 수 있다. 이와 같이 본 실시예에서는 2개의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)을 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3)으로 연결시켜 제 1 및 제 2 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b) 에 동시에 게이트 턴온 전압을 제공할 수 있다.
이를 통해 해상도 증가를 위해 게이트 라인수가 증대되는 경우, 하나의 게이트 라인에 게이트 턴온 전압이 인가되는 시간을 늘릴 수 있다. 예를 들어 1920*1080의 해상도에서 4096*2160의 해상도로 증대된 경우를 생각하면 다음과 같다. 1920*1080의 해상도에서는 1080개의 게이트 라인이 존재하고, 4096*2160의 해상도에서는 2160개의 게이트 라인이 존재한다. 그리고 두 해상도를 갖는 표시 장치들이 하나의 영상 프레임을 표현하기 위한 시간은 동일하다. 즉, 만일 하나의 영상 프레임을 표현하기 위한 시간이 1초라고 가정하면 다음과 같다. 1080개의 게이트 라인을 갖는 경우 1초 동안 1080개의 게이트 라인에 모두 게이트 턴온 전압을 인가하여야 한다. 따라서, 하나의 게이트 라인에 게이트 턴온 전압이 인가되는 시간은 1/1080초가 된다. 그러나 2160개의 게이트 라인을 갖는 경우 1초 동안 2160개의 게이트 라인에 모두 게이트 턴온 전압을 인가하여야 한다. 따라서, 하나의 게이트 라인에 게이트 턴온 전압이 인가되는 시간은 1/2160초가 된다. 이와 같이 해상도가 2배가 되면 하나의 게이트 라인에 게이트 턴온 전압이 인가되는 시간은 1/2배가 된다.
하지만, 본 실시예에서와 같이 인접하는 2개의 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b)을 하나의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2)으로 연결한 경 우, 게이트 연결 라인(110-1, 110-2)의 개수는 1080개가 된다. 따라서, 하나의 영상 프레임을 표현하기 위해 1080개의 게이트 연결 라인에 게이트 턴온 전압을 인가하면 된다. 즉, 2개의 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b)에 동시에 게이트 턴온 전압을 인가하여 하나의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 게이트 턴온 전압 인가되는 시간이 줄어드는 것을 방지할 수 있다.
이때, 인접한 2개의 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b)에 게이트 턴온 전압을 동시에 제공되기 때문에 2개의 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b)에 각기 연결된 두개의 화소 행이 동시에 동작한다. 즉, 상하로 위치된 2개의 단위 화소 내의 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)가 동시에 턴온된다. 이 경우 상하에 위치된 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)가 동일한 데이터 라인에 접속될 경우, 상하에 위치한 2개의 단위 화소가 동일한 화상을 표현함으로 인해 해상도를 증대시킬 수 없게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 상부에 위치한 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)를 제 1 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a)에 접속시키고, 하부에 위치한 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)를 제 2 데이터 라인(200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)에 접속시킨다. 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-1a, 200-2a, 200-3a, 200-4a, 200-5a, 200-6a, 200-1b, 200-2b, 200-3b, 200-4b, 200-5b, 200-6b)에 각기 다른 계조 신호(즉, 차지)를 제공하여 상하에 위치한 2개의 단위 화소(500)가 각기 독립된 화상을 표현하도록 할 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는 단위 화소(500) 내의 제 1 및 제 2 서브 화소(501, 502) 간의 전하 차징량을 제어하기 위한 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)을 포함한다. 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)은 화소 매트릭스의 행 방향으로 연장되고, 복수의 화소 행에 각기 연결된다. 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)은 복수의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)과 전기적으로 절연되어 있다.
즉, 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)은 자신이 연결된 화소 행에 연결된 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)과 전기적으로 절연되고, 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)은 다음 번 화소 행에 연결된 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)과 전기적으로 연결된다. 이를 통해 표시 장치의 시인성을 향상시킬 수 있다. 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 게이트 턴온 전압을 제공하여 단위 화소의 제 1 및 제 2 서브 화소(501, 502)에 전하를 자칭시킨다. 이어서, 다음번 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 게이트 턴온 전압이 제공되는 경우, 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)에도 게이트 턴온 전압이 제공되어 제 1 또는 제 2 서브 화소(501, 502) 중 적어도 어느 하나의 서브 화소의 전하량을 변화시킨다. 본 실시예에서는 제 2 서브 화소(502)의 전하 차징 량을 감소시켜 시인성을 향상시킨다.
앞서 설명에서는 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)이 뒷단의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 접속되어 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 인가되는 게이트 턴온 전압을 동시에 인가 받았다. 즉, 복수의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3)에 각기 접속된 복수의 스테이지부를 통해 2개의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)에 게이트 턴온 전압을 제공하고, 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)에도 게이트 턴온 전압을 제공하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)은 뒷단의 게이트 라인(100-1a, 100-2a, 100-3a, 100-1b, 100-2b, 100-3b)과 분리되고, 별도의 게이트 턴온 전압 공급 수단을 통해 게이트 턴온 전압을 제공 받아 서브 화소의 전하량을 변화시킬 수 있다. 즉, 별도의 스테이지부를 이용하여 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)에 게이트 턴온 전압을 제공할 수 있다.
본 실시예에서는 2개의 게이트 라인(100-1a 및 100-1b, 100-2a 및 100-2b)이 하나의 게이트 연결 라인(110-1, 110-2)을 통해 연결되었다. 따라서, 상술한 복수의 차지 제어 라인(300-1a, 300-2a, 300-1b, 300-2b)도 2개의 차지 제어 라인(300-1a 및 300-1b, 300-2a 및 300-2b)이 하나의 차지 연결 라인(310-1, 310-2)에 의해 연결된다. 그리고, 차지 연결 라인(310-1, 310-2)은 뒷단의 게이트 연결 라인(110-2, 110-3)에 접속된다. 이 경우 도 1의 K 영역에서와 같이 게이트 연결 라인(110-1)과 차지 연결 라인(310-1)간이 중첩되는 영역이 발생한다. 따라서, 상기 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3) 또는 상기 차지 연결 라인(310-1, 310-2) 중 하나를 브리지 배선 형태로 제작할 수 있다. 이는 게이트 연결 라인(110-1, 110-2, 110-3)과 차지 제어 라인(310-1, 310-2)은 모두 게이트 라인과 접속되어 있기 때문에 이들을 모두 게이트 라인 제작시 함께 제작할 경우 쇼트될 수 있기 때문이다. 이에 본 실시예에서는 차지 연결 라인(310-1, 310-2)을 게이트 라인과 함께 제작하지 않고, 브리지 배선 형태로 제작한다.
하기에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 표시 장치에 관해 구체적으로 설명한다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 평면 개념도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 대해 자른 단면도이고, 도 5는 도 3의 B-B선에 대해 자른 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 하부 기판인 박막 트랜지스터 기판(1000)과, 이와 대향하여 배치되는 상부 기판인 공통 전극 기판(2000)과, 이들 두 기판 사이에 마련된 액정(30)을 포함한다.
상하부 기판들의 표면은 액정(30)의 배향을 위해 배향막(미도시)을 설치하여 액정 분자를 배향시킬 수 있다. 이때 액정(30)의 분자 배향은 각 기판에 대하여 수직이 되도록 하는 수직 배향 모드일 수도 있다. 또한 수직 배향이 아닐 수도 있어 특별히 한정되지 않는다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 투광성 절연 기판(10)을 구비한다. 투광성 절연 기판(10)으로 유리 또는 투광성 플라스틱을 사용하는 것이 바람직하다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 절연 기판(10) 상에 행 방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)을 구비한다. 복수의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)의 일부가 상부 및/또는 하부로 돌출되어 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602) 의 제 1 및 제 2 게이트 단자를 이룬다. 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)은 단일층으로 형성할 수 있고, 이중층 이상의 다중층으로 형성할 수도 있다. 이중층 이상으로 형성하는 경우에 한 층은 저항이 작은 물질로 형성하고 다른 층은 기타 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 물질로 만드는 것이 바람직하다. 그 예로는 Cr/Al(또는 Al 합금)의 이중층 또는 Al(또는 Al 합금)/Mo의 이중층을 들 수 있으나, 이외에도 다양한 금속 또는 도전체로서 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)을 형성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 복수의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb) 중 인접하는 두개의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)들은 각기 복수의 연결 게이트 라인(110-G)에 의해 연결된다. 복수의 연결 게이트 라인(110-G)는 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 동일 평면상에 동일 물질로 제작된다. 복수의 연결 게이트 라인(110-G)과 제 1 게이트 라인(100-Ga)의 연결 영역에는 차지 연결 라인(310-C)과 접속할 차지 패드(120)가 마련된다. 복수의 연결 게이트 라인(110-G)의 끝단에는 외부 회로와의 연결을 위한 게이트 콘택 패드(미도시)가 형성된다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 복수의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 동일 방향으로 연장된 복수의 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)을 구비한다. 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)의 일부가 상부 및/또는 하부로 돌출되어 차지 제어 트랜지스터(701)의 게이트 단자(711)를 이룬다. 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)은 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 동일 평면상에 동일 물질로 제작된다. 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb) 중 인접하는 두개의 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)은 각기 복수의 차지 연결 라인(310-C)에 의해 연결된다. 차지 연결 라인(310-C)과 두개의 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)사이에는 절연성 보호막이 위치한다. 따라서, 차지 연결 라인(310-C)과 두개의 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)는 제 1 및 제 2 차지 콘택홀(321, 322)를 통해 연결된다. 그리고, 차지 연결 라인(310-C)은 상기의 차지 패드(120)에 접속된다.
여기서, 박막 트랜지스터 기판(1000)은 복수의 단위 화소가 마련되는 화상 표시 영역과 주변 영역으로 구분된다. 이때, 상기 차지 연결 라인(310-C)는 상기 주변 영역에 위치하는 것이 바람직하다. 이를 통해 차지 연결 라인(310-C) 형성을 위한 충분한 공정 마진을 확보할 수 있고, 화상 표시 영역의 화소 전극과 단락되는 현상을 방지할 수 있다. 물론 앞서 설명한 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)은 상기 화상 표시 영역에 마련된다. 물론 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)의 일부가 주변 영역으로 연장될 수도 있다. 그리고, 상기 게이트 연결 라인(110-G)은 주변 영역에 마련된다. 물론 게이트 연결 라인(110-G)의 일부가 화상 표시 영역으로 연장될 수도 있다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 복수의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 교차하는 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)을 구비한다. 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)는 일 화소 열의 좌측과 우측에 인접하여 위치된다. 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db) 일부가 돌출하여 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)의 제 1 및 제 2 소스 단자(631, 641)를 이룬다. 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)은 단일층으로 형성할 수 있고, 물질적 성질이 다른 이중층 이상의 다중층으로 형성할 수도 있다. 이중층 이상으로 형성하는 경우에는 한 층은 데이터 신호의 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 저항이 작은 물질로 형성하고 다른 층은 기타 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 물질로 만드는 것이 바람직하다. 도면에서는 직선형의 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 절곡된 직선 또는 곡선 형으로 제작될 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db) 사이 영역으로 연장된 복수의 유지 라인(400)을 구비한다. 즉, 복수의 유지 라인(400)은 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)와 평행하게 연장된다. 유지 라인(400)은 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)과 동일 면상에 동일 물질로 제작되는 것이 바람직하다. 유지 라인(400)은 제 1 및 제 2 유지 커패시터(Cst1, Cst2)의 일 전극 단자로 사용된다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 유지 라인(400)의 일부는 돌출되어 돌출부(410)를 형성한다. 이때, 돌출부(410) 영역은 차지다운 커패시터(Cdown)의 일 전극 단자로 사용된다. 유지 라인(400)은 단위 화소의 중심 영역을 열 방향으로 관통할 수 있다. 열 방향으로 배치된 복수의 단위 화소 내의 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)는 유지 라인(400)을 기준으로 유지 라인(400)의 좌측과 우측에 각기 교번으로 배치된다. 즉, 도 3에서와 같이 일 화소 열 중 2개의 단위 화소를 살펴보면, 위쪽 단위 화소의 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)는 유지 라인(400)의 우측에 위치하고, 아래쪽 단위 화소의 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)는 유지 라인(400)의 좌측에 위치한다. 이는 단위 화소 열의 좌측과 우측에 각기 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)이 위치하고, 두개의 단위 화소 중 하나의 단위 화소는 좌측의 제 1 데이터 라인(200- Da)에 접속되고, 나머지 단위 화소는 우측의 제 2 데이터 라인(200-Db)에 연결되기 때문이다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 제 1 및 제 2 화소 커패시터(Clc1, Clc2)와 제 1 및 제 2 유지 커패시터(Cst1, Cst2)의 일 전극 단자로 사용되는 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)을 구비한다. 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)은 ITO 또는 IZO 등과 같이 투명한 도전 물질로 제작된다. 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)은 단위 화소 영역 내에 형성된다. 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)은 절개부에 의해 이격된다. 도 3에 도시된 바와 같이 절개부의 형상은 뒤집힌 V자 형상을 갖는다. 제 1 화소 전극(510)은 단위 화소 영역의 상측에 위치하고, 제 2 화소 전극(520)은 단위 화소 영역의 하측에 위치한다. 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)은 다수의 도메인을 포함한다. 도메인 분할 수단은 절개패턴이나 돌기 등이 사용된다. 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)은 유지 라인(400)을 기준으로 좌우가 거울상 대칭을 이룰 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)과 하부 구조물(예를 들어, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602), 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb), 제 1 및 제 2 소스 라인(200-Da, 200-Db) 및 유지 라인(400)) 사이에 절연을 위한 절연막이 마련된다. 절연막으로는 유기막 및/또는 무기막을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 절연막으로 유기 보호막(530)을 사용한다. 물론 유기 보호막(530) 하부에 실리콘 질화막이 더 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)이 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)의 사이 영역(즉, 절개부 영역)을 행 방향으로 관통한다. 이와 같이 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)을 단위 화소 영역의 내부에 배치시켜 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)간의 중첩 면적을 균일하게 한다. 이를 통해 중첩 영역에서 발생된 기생 커패시턴스에 의한 문제를 해결할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db) 중 하나의 데이터 라인과 일 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)에 접속된 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)를 구비한다.
제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)는 제 1 및 제 2 게이트 단자(611, 621), 제 1 및 제 2 소스 단자(631, 641) 그리고, 제 1 및 제 2 드레인 단자(651, 661)를 구비한다. 또한, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)는 제 1 및 제 2 게이트 단자(611, 621) 상에 마련된 게이트 절연막(612, 622), 게이트 절연막(612, 622) 상에 마련된 활성층(613, 623) 및 오믹 접촉층(614, 624)을 더 구비한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 게이트 단자(611, 621)는 단일 몸체를 갖는다. 게이트 절연막(612, 622)은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막을 사용할 수 있다. 활성층(613, 623)은 제 1 및 제 2 게이트 단자(611, 621) 상부에 위치한다. 제 1 및 제 2 소스 단자(631, 641)는 상기 활성층(613, 623) 상에 절곡된 직선 형상으로 제작된다. 즉, 도 3에서와 같이 제 1 및 제 2 소스 단자(631, 641)는 제 1 내지 제 3 연장 직선과, 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb) 하측에 위치하여 제 1 및 제 2 연장 직선 라인을 연결하는 제 1 연결 라인과, 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb) 상측에 위치하여 제 2 및 제 3 연장 직선 라인을 연결하는 제 2 연결라인을 구비한 다. 상기 제 1 연결 라인은 제 1 또는 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)에 접속된다. 제 1 및 제 2 드레인 단자(651, 661)는 각기 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)의 하측 영역에서 활성층(613, 623) 상측 영역으로 연장된다. 제 1 드레인 단자(651)는 제 1 및 제 2 연장 직선 라인의 사이 공간으로 연장되고, 제 2 드레인 단자(661)는 제 2 및 제 3 연장 직선 라인의 사이 공간으로 연장된다. 그리고, 상기 제 1 드레인 단자(651)는 제 1 화소 콘택홀(652)을 통해 제 1 화소 전극(510)과 연결된다. 제 2 드레인 단자(661)는 제 2 화소 콘택홀(662)을 통해 제 2 화소 전극(520)과 연결된다.
여기서, 도시되지 않았지만, 상기 활성층(613, 623)이 제 1 및 제 2 게이트 단자(611, 621) 상부에만 위치하지 않고, 연장된 제 1 및 제 2 드레인 단자(651, 661)의 하측 영역에 위치할 수 있고, 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)의 하측 영역에도 위치할 수도 있다. 즉, 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)의 하부에 상기 활성층(613, 623)이 존재하며 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)과 활성층(613, 623)은 동일 평면 모양을 갖는다.
박막 트랜지스터 기판(1000)은 차지 연결 라인(310)에 접속된 차지 제어 트랜지스터(701)를 구비한다. 차지 제어 트랜지스터(701)는 차지 연결 라인(310) 및 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)에 접속된 게이트 단자(711)와, 게이트 단자(711) 상에 형성된 게이트 절연막(712)과, 게이트 단자(712) 상부 영역의 게이트 절연막(712) 상에 형성된 활성층(713)와, 활성층(713) 상에 형성된 소스 단자(721)와 드레인 단자(731)를 구비한다. 소스 단자(721)는 소스 콘택홀(722)을 통해 제 2 화소 전극(520)에 연결된다. 드레인 단자(731)는 드레인 콘택홀(732)을 통해 차지 제어 전극(800)에 접속된다. 차지 제어 전극(800)은 차지다운 커패시터(Cdown)의 일 전극 단자로 사용된다. 즉, 차지 제어 전극(800)의 일부가 유지 라인(400)의 돌출부(410)와 중첩된다. 차지 제어 트랜지스터(701)가 턴온되는 경우, 차지 제어 트랜지스터(701)에 의해 제 2 화소 전극(520)에 충전된 차지 중 일부가 차지 제어 전극(800)으로 이동한다. 여기서, 차지 제어 전극(800)은 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)과 동시에 제작된다. 상기 차지 제어 전극(800)을 제 2 화소 전극(520) 하측의 절개 영역에 위치시키고, 제 2 화소 전극(520)의 절개 영역과 인접한 영역에 차지 제어 트랜지스터를 위치시켜 콘택 연결을 위한 배선의 길이를 최소화할 수 있다. 이를 통해 개구율 감소를 줄일 수 있다.
다음으로, 공통 전극 기판(2000)은 투광성 절연 기판(20)과, 빛샘과 인접한 단위 화소 영역들 간의 광 간섭을 방지하기 위한 차광 패턴(910)과, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터(920)와, 차광 패턴(910)과, 컬러 필터(920) 상에 마련된 오버코트막(930)과, 오버코트막(930) 상에 마련된 공통 전극(940)을 포함한다. 차광 패턴(910)으로 블랙 매트릭스를 사용한다. 오버코트막(930)으로 유기물질을 사용한다. 공통 전극(940)으로 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질을 사용한다. 그리고, 공통 전극(940)에는 도메인 제어를 위한 복수의 절개 패턴(941)이 마련된다. 또한, 이에 한정되지 않고, 도메인 제어를 위해 돌기 등의 다른 수단이 사용될 수 있다.
여기서, 공통 전극(940)은 제 1 및 제 2 화소 커패시터(Clc1, Clc2)의 일 전극 단자로 사용된다. 즉, 제 1 화소 커패시터(Clc1)는 제 1 화소 전극(510)과 공통 전극(940)을 각기 상하부 전극으로 사용하고, 유전체로 액정(30)을 사용한다. 제 2 화소 커패시터(Clc2)는 제 2 화소 전극(520)과 공통 전극(940)을 각기 상하부 전극으로 사용하고, 유전체로 액정을 사용한다.
상술한 박막 트랜지스터 기판(1000)과 공통 전극 기판(2000)을 결합하고 그 사이에 액정(30)을 개재하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 기본 패널이 마련된다. 표시 장치는 이러한 기본 패널 양측에 도시되지 않은 편광판, 백라이트, 광학 판/시트 등의 요소들을 배치할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 두개의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)을 하나의 게이트 연결 라인(110-G)으로 연결하고, 게이트 연결 라인(100-G)에 게이트 턴온 전압을 인가하여 해상도를 향상시킬 경우 발생할 수 있는 충전 시간(즉, 박막 트랜지스터의 게이트 턴온 시간)의 저하를 방지할 수 있다. 그리고, 단위 화소 영역 내에 제 1 및 제 2 서브 화소와, 다음번 게이트 턴온 전압 신호에 따라 구동하여 제 2 서브 화소의 전하량을 제어하는 전하량 제어부를 갖는 단위 화소를 제작할 수 있게 된다. 이때, 제 1 서브 화소는 높은 계조를 표현하는 메인 화소이고, 제 2 서브 화소는 낮은 계조를 표현하는 서브 화소이다. 이를 통해 표시 장치의 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 상술한 구조를 갖는 표시 장치의 제작 방법을 박막 트랜지스터 기판을 중심으로 설명한다.
도 6 내지 도 8은 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 9는 도 6의 A-A선에 대해 자른 단면도이고, 도 10은 도 6의 B-B 선에 대해 자른 단면도이다. 도 11은 도 7의 A-A선에 대해 자른 단면도이고, 도 12는 도 7의 B-B 선에 대해 자른 단면도이다. 도 13은 도 8의 A-A선에 대해 자른 단면도이고, 도 14는 도 8의 B-B 선에 대해 자른 단면도이다.
도 6, 도 9 및 도 10을 참조하면, 기판(10) 상에 제 1 도전성막을 형성한다. 제 1 도전성막을 패터닝 하여 복수의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과, 복수의 게이트 연결 라인(110-G)과, 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)을 형성한다. 이때, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터용 게이트 단자(611, 621)와 차지 제어 트랜지스터용 게이트 단자(711)도 함께 형성된다.
상기 제 1 도전성막으로는 Cr, MoW, Cr/Al, Cu, Al(Nd), Mo/Al, Mo/Al(Nd), Cr/Al(Nd) 및 Mo/Al/Mo 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 앞서 설명한 바와 같이 제 1 도전성막으로 Al, Nd, Ag, Cr, Ti, Ta 및 Mo 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성하되, 단일층 및 다중층으로 형성할 수 있다. 즉, 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층 또는 삼중층으로 형성할 수도 있다. 상술한 제 1 도전성막을 전체 기판 상에 형성한 후, 감광막을 도포한 다음, 마스크를 이용한 리소그라피 공정을 실시하여 감광막 마스크 패턴을 형성한다. 감광막 마스크 패턴을 식각 마스크로 하는 식각공정을 실시한다. 이를 통해 도 6, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)를 형성하고, 제 1 및 제 2 게이트 라인(100Ga, 100-Gb)를 연결하는 연결 게이트 라인(110-G)을 형성한다. 제 1 및 제 2 게이트 라 인(100-Ga, 100-Gb)에 복수의 게이트 단자(611, 621)를 형성한다. 또한, 제 1 및 제 2 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)을 형성하고, 제 1 및 제 2 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)에 게이트 단자(711)를 형성한다.
도 7, 도 11 및 도 12를 참조하면, 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)이 마련된 기판(10) 상에 게이트 절연막(612, 622), 활성층용 박막 및 오믹 접촉층용 박막을 순차적으로 형성한 다음, 활성층용 박막 및 오믹 접촉층용 박막을 패터닝 하여 활성층(613, 623, 713)과 오믹 접촉층(614, 624)을 형성한다.
게이트 절연막(612, 622)으로는 산화 실리콘 또는 질화 실리콘을 포함하는 무기 절연 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 활성층용 박막으로는 비정질 실리콘층을 사용하고, 오믹 접촉층용 박막으로는 실리사이드 또는 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘층을 사용한다.
이어서, 전체 구조상에 제 2 도전성막을 형성한 다음, 이를 패터닝 하여 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db), 소스 단자(631, 641, 721), 드레인 단자(651, 661, 731) 및 유지 라인(400)을 형성한다. 제 2 도전성막으로는 Mo, Al, Cr, Ti 중 적어도 하나의 금속 단일층 또는 다중층을 사용하는 것이 바람직하다. 물론 제 2 도전성막은 제 1 도전성막과 동일한 물질을 사용할 수도 있다. 이를 통해 게이트 단자(611, 612), 소스 단자(631, 641) 및 드레인 단자(651, 661)을 구비하는 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)를 제작한다. 게이트 단자(711), 소스 단자(721) 및 드레인 단자(731)를 구비하는 차지 제어 트랜지스터(701)를 제작한다.
도 8, 도 13 및 도 14를 참조하면, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)와 차지 제어 트랜지스터(701)가 마련된 기판(10) 상에 보호막(530)을 형성하고, 감광막 마스크 패턴를 이용한 식각공정을 통해 보호막(530)의 일부를 제거하여 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)의 드레인 단자(651, 661)의 일부를 노출하는 제 1 및 제 2 화소 콘택홀(652, 662)을 형성한다. 그리고, 차지 제어 트랜지스터(701)의 소스 단자(721)의 일부를 노출하는 소스 콘택홀(722)과 드레인 단자(731)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(732)를 형성한다. 차지 제어 라인(300-Ca, 300-Cb)의 일 끝단 영역을 노출하는 차지 콘택홀(321, 322)을 형성한다. 그리고, 차지 패드(120)의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성한다.
상술한 콘택홀들이 마련된 보호막(530) 상에 제 3 도전성막을 형성한다. 감광막 마스크 패턴(미도시)을 이용하여 제 3 도전성막을 패터닝하여 절개 패턴이 마련된 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)을 형성하고, 차지 제어 전극(800)을 형성한다. 그리고, 차지 연결 라인(310-C)를 형성한다.
여기서, 제 3 도전성막은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO)이나 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO)을 포함하는 투명 도전막을 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 화소 전극(510)은 제 1 화소 콘택홀(652)을 통해 제 1 박막 트랜지스터(601)의 드레인 단자(651)에 접속된다. 제 2 화소 전극(520)은 제 2 화소 콘택홀(662)을 통해 제 2 박막 트랜지스터(602)의 드레인 단자(661)에 접속되고, 소스 콘택홀(722)를 통해 차지 제어 트랜지스터(700)의 소스 단자(721)에 접속된다. 차지 제어 전극(800)은 드레인 콘택홀(732)을 통해 차지 제어 트랜지스터(700)의 드레인 단자(731)에 접속된다.
게이트 연결 라인(110-G)에 의해 연결된 두개의 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb) 사이에 마련된 차지 제어 라인(300-Ca)의 제 1 차지 콘택홀(321)과, 상기 차지 제어 라인(300-Ca) 하측의 차지 제어 라인(300-Cb)의 제 2 차지 콘택홀(322)은 차지 연결 라인(310-C)에 의해 연결된다. 그리고, 상기 차지 연결 라인(310)은 다음번 화소 행에 연결된 게이트 연결 라인(110-G) 및/또는 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)의 차지 패드(120)와 연결된다.
이와 같이 제 3 도전성막으로 형성된 차지 연결 라인(310)이 제 1 및 제 2 차지 콘택홀(321, 322)을 통해 차지 연결 라인(310) 하부의 차지 제어라인들(300-Ca, 300-Cb)을 연결하는 구조를 브리지 배선 형태라 한다.
상술한 공정을 통해 제 1 및 제 2 서브 화소를 갖고, 제 1 및 제 2 서브 화소 내의 차징량을 조절할 수 있는 단위 화소를 제작할 수 있고, 상측과 하측에 위치한 단위 화소를 동시에 구동시킬 수 있다.
상기와 같이 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)을 형성한 다음 전체 구조 상에 제 1 배향막(미도시)을 형성한다. 이로써, 하부 기판 즉, 박막 트랜지스터 기판이 제작된다.
한편, 도시되지 않았지만, 공통 전극 기판은 투명 절연기판 상에 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 오버코트막, 돌기 패턴, 투명 공통 전극 및 제 2 배향막(미도시)을 순차적으로 형성하여 제작한다. 이후 상기와 같이 제조된 박막 트랜지스터 기판과 공통 전극 기판 사이에 스페이서(미도시)를 개재하여 이들 기판을 서로 접합 한다. 이어서, 진공 주입 방법을 이용하여 스페이서에 의해 형성된 소정의 공간에 액정물질을 주입하여 액정층을 형성함으로써 본 실시예에 따른 액정 표시 장치를 제작한다.
상술한 실시예의 박막 트랜지스터 기판은 5매 마스크 공정으로 형성되었지만, 이에 한정되지 않고, 5매 이상의 마스크 공정 또는 5매 이하의 마스크 공정을 통해서도 형성될 수 있다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 유지 라인이 게이트 라인과 평행하게 연장될 수 있고, 단위 화소의 양측에 위치한 제 1 및 제 2 데이터 라인의 라인 폭이 서로 다를 수 있다. 하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시 장치에 관해 설명한다. 후술되는 설명 중 상술한 제 1 실시예의 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 후술되는 제 2 실시예의 기술은 상술한 제 1 실시예에 적용될 수 있다.
도 15는 본 발명이 제 2 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 16은 도 15의 C-C선에 대해 자른 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 평행하게 연장된 제 1 내지제 3 유지 라인(401, 402, 403)을 구비한다. 제 1 유지 라인(401)은 제 1 서브 화소 영역을 관통하고, 제 2 및 제 3 유지 라인(402, 403)은 제 2 서브 화소 영역을 관통한다. 제 1 유지 라인(401)은 제 1 화소 전극(510)과 중첩되는 제 1 돌출부를 구비한다. 제 2 유지 라인(402)는 제 2 화소 전극(520)과 중첩되는 제 2 돌출부를 구비한다. 제 3 유지 라인(403)은 차지 제어 전극(800)과 일부가 중첩되는 제 3 돌출부를 구비한다. 제 1 돌출부 상에는 제 1 화소 전극(510)과 제 1 화소 콘택홀을 통해 연결되는 제 1 박막 트랜지스터(601)의 드레인 단자(651)가 위치한다. 따라서, 제 1 유지 커패시터(Cst1)의 커패시턴스는 상기 제 1 돌출부와 제 1 박막 트랜지스터(601)의 드레인 단자(651)간의 중첩 면적에 따라 변화된다. 제 2 돌출부 상에는 제 2 화소 전극(520)과 제 2 화소 콘택홀을 통해 연결되는 제 2 박막 트랜지스터(602)의 드레인 단자(661)가 위치한다. 제 2 유지 커패시터(Cst)의 커패시턴스는 제 2 돌출부와 제 2 박막 트랜지스터(602)의 드레인 단자(661)간의 중첩 면적에 따라 변화된다. 그리고, 제 3 돌출부 상에는 차지 제어 전극(800)과 콘택홀을 통해 연결되는 차지 제어 트랜지스터(700)의 드레인 단자(731)가 위치한다. 차지 다운 커패시터(Cdown)은 상기 드레인 단자(731)와 제 3 돌출부간의 중첩 면적에 따라 변화된다. 본 실시예의 제 1 내지 제 3 유지 라인(401, 402, 403)은 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)과 함께 형성된다. 그리고, 제 1 내지 제 3 유지 라인(401, 402, 403)은 기판(10)의 일측 영역에서 모두 연결된다.
본 실시예의 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)은 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)과 중첩된다. 이때, 하나의 단위 화소에서 제 1 또는 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db) 중 어느 하나의 데이터 라인은 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)의 소스 단자(631, 641)와 연결된다. 단위 화소 영역에서 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)의 소스 단자(631, 634)와 연결되는 데이터 라인의 선폭을 연결되지 않는 데이터 라인의 선폭보다 작게하여 데이터 신호를 제공하는 선들과 화소 전극간의 기생 커패시턴스를 동일하게 유지할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 단위 화소 영역 내에서 화소 전극과 데이터 신호를 제공하는 선들의 중첩 면적을 동일하게 하여 기생 커패시턴스를 동일하게 유지한다. 도 15에 도시된 바와 같이 상측 단위 화소 영역의 좌측 가장자리에 위치한 제 1 데이터 라인(200-Da)은 연장된 소스 단자가 없기 때문에 제 1 데이터 라인(200-Da)와 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520) 사이의 중첩된 면적에 해당하는 기생 커패시턴스를 갖게 된다. 상측 단위 화소 영역의 우측 가장자리에 위치한 제 2 데이터 라인(200-Db)은 그 일부가 연장되어 소스 단자(631, 634)를 형성한다. 따라서, 제 2 데이터 라인(200-Db)과 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)의 중첩 면적뿐만 아니라 소스 단자(631, 634)와 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)간의 중첩 면적이 더해진 값만큼의 기생 커패시턴스를 갖게 된다. 이에 제 2 데이터 라인(200-Db)의 라인 폭(T2)을 제 1 데이터 라인(200-Da)의 라인 폭(T1) 보다 작게 제작한다. 이때, 소스 단자(631, 634)와 화소 전극(510, 520) 간의 중첩 면적만큼 차감될 수 있도록 제 2 데이터 라인(200-Db)의 라인 폭(T2)를 제 1 데이터 라인(200-Da)의 라인 폭(T1) 보다 작게하는 것이 바람직하다. 물론 이와 반대로 상기 제 1 데이터 라인(200-Da)의 라인 폭(T1)을 더 크게 할 수도 있다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이 하측 단위 화소 영역의 우측 가장자리에 위치한 제 2 데이터 라인(200-Db)은 연장된 소스 단자가 없기 때문에 제 2 데이터 라인(200-Db)와 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520) 사이에 중첩된 면적에 해당하는 기생 커패시턴스를 갖는다. 하지만, 하측 단위 화소 영역의 좌측 가장자리에 위치 한 제 1 데이터 라인(200-Da)는 그 일부가 연장되어 소스 단자(631, 634)를 형성한다. 따라서, 제 1 데이터 라인(200-Da)과 제 1 및 제 2 화소 전극(510, 520)의 중첩 면적뿐만 아니라 소스 단자(631, 634)와 제 1 및 제 2 화소 전극 간의 중첩 면적이 더해진 값만큼의 기생 커패시턴스를 갖게 된다. 이에 제 1 데이터 라인(200-Da)의 라인 폭을 제 2 데이터 라인(200-Da)의 라인 폭보다 작게 제작한다.
이는 화소 열 내의 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(601, 602)가 좌우측에 배치된 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)에 번갈아 접속되기 때문에 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)의 선폭도 번갈아 가며 좁아진다.
또한, 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 단위 화소 영역 내에 단일의 화소 전극이 마련되고, 박막 트랜지스터 상측 영역의 화소 전극이 절개될 수도 있고, 일 화소 행과 인접한 일 화소 행 사이에 차지 제어용 라인이 형성될 수도 있다. 하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시 장치에 관해 설명한다. 후술되는 설명 중 상술한 제 1 및 제 2 실시예의 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 후술되는 제 3 실시예의 기술은 상술한 제 1 및 제 2 실시예에 적용될 수 있다.
도 17는 본 발명이 제 3 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 18은 도 17의 C-C선에 대해 자른 단면도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 제 1 또는 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)중 어느 하나의 데이터 라인과 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb)에 연결된 박막 트랜지스터(603)와, 박막 트랜지스터(603)의 드레인 단 자(681)에 접속된 화소 전극(550)을 포함한다. 화소 전극(550)은 박막 트랜지스터(603)의 상부 영역을 개방하는 절개홈(551)을 구비한다. 절개홈(551)은 도 17에 도시된 바와 같이 박막 트랜지스터(603)와 동일한 사각형 형상으로 제작된다. 물론 이에 한정되지 않고, 절개홈(551)은 박막 트랜지스터(603)의 소스 단자(671) 상측에 위치하는 화소 전극(550)을 제거하여 형성될 수도 있다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 화소 전극과 데이터 신호를 전송하는 선들과의 중첩 면적의 차에 따라 기생 커패시턴스의 차가 발생한다. 이에 본 실시예에서는 박막 트랜지스터(603)의 상측에 화소 전극(550)이 절개된 절개홈(551)을 형성하여 박막 트랜지스터(603)의 소스 단자(671)와 화소 전극(550)간이 중첩되지 않도록 한다. 이를 통해 화소 전극(550)과 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db) 간의 중첩 면적을 동일하게 할 수 있다. 이를 통해 화소 전극(550)과 제 1 및 제 2 데이터 라인(200-Da, 200-Db)간의 기생 커패시턴스를 동일하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 화소 열 방향 즉, 상하로 인접한 화소 전극(550)들 사이 영역에 차지 제어용 라인(450)을 형성한다. 차지 제어용 라인(450)을 상하로 인접한 화소 전극(550)들과 그 일부가 중첩되도록 형성한다. 이를 통해 상하 화소 열 방향으로 인접한 화소 전극(550) 간의 커플링을 방지하고, 화소 열 방향으로 인접한 화소 전극(550)들간에 형성된 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다. 차지 제어용 라인(450)은 게이트 라인(100-Ga, 100-Gb) 그리고 유지 라인(400)과 함께 형성된다. 그리고, 차지 제어용 라인(450)은 기판(10)의 일측 가장자리 영역에서 유지 라인(400)에 접속된다. 이를 통해 차지 제어용 라인(450)은 유지 라인(400)의 전위인 접지 전위를 유지한다. 두개의 화소 전극(550) 사이에 접지 전위를 갖는 별도의 차지 제어용 라인(450)을 배치시킬 경우 차지 제어용 라인(450)이 전계를 차폐하는 역할을 한다. 따라서, 인접한 화소 전극(550) 간의 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 개념도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 회로도.
도 3은 제 1 실시예에 따른 표시 장치의 평면 개념도.
도 4는 도 3의 A-A선에 대해 자른 단면도.
도 5는 도 3의 B-B선에 대해 자른 단면도.
도 6 내지 도 8은 제 1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 도면들.
도 9는 도 6의 A-A선에 대해 자른 단면도.
도 10은 도 6의 B-B 선에 대해 자른 단면도.
도 11은 도 7의 A-A선에 대해 자른 단면도.
도 12는 도 7의 B-B 선에 대해 자른 단면도.
도 13은 도 8의 A-A선에 대해 자른 단면도.
도 14는 도 8의 B-B 선에 대해 자른 단면도.
도 15는 본 발명이 제 2 실시예에 따른 표시 장치의 평면도.
도 16은 도 15의 C-C선에 대해 자른 단면도.
도 17는 본 발명이 제 3 실시예에 따른 표시 장치의 평면도.
도 18은 도 17의 C-C선에 대해 자른 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100-Ga, 100-Gb : 게이트 라인
10, 20 : 기판 110-G : 게이트 연결 라인
200-Da : 제 1 데이터 라인 200-Db : 제 2 데이터 라인
300-Ca, 300-Cb : 차지 제어 라인 310-C : 차지 연결 라인
400, 401, 402, 403 : 유지 라인 450 : 차지 제어용 라인
500 : 단위 화소, 501, 502 : 서브 화소
510, 520, 550 : 화소 전극 800 : 차지 제어 전극
601, 602, 603, 701 : 박막 트랜지스터

Claims (34)

  1. 매트릭스 형태로 배치된 복수의 단위 화소;
    행 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 게이트 라인;
    열 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인;
    상기 행 방향으로 연장되고 각기 화소에 연결된 복수의 차지 제어 라인;
    인접한 적어도 2개의 게이트 라인을 각기 연결하는 복수의 게이트 연결 라인; 및
    인접한 적어도 2개의 차지 제어 라인을 각기 연결하는 복수의 차지 연결 라인을 포함하되,
    상기 복수의 차지 연결 라인은 상기 복수의 게이트 연결 라인에 각기 연결된 상기 인접한 적어도 2개의 게이트 라인 중 어느 하나와 절연되어 중첩하고, 다른 하나와 전기적으로 연결된 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 게이트 라인, 상기 복수의 차지 제어 라인 및 상기 복수의 게이트 연결 라인 상에 절연막이 마련되고, 상기 복수의 차지 연결 라인은 상기 절연막 상에 위치하는 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 차지 연결 라인은 상기 단위 화소 내의 화소 전극과 동일 물질로 제작되고, 콘택홀을 통해 차지 제어 라인과 연결되는 표시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 게이트 라인, 상기 복수의 차지 제어 라인 및 상기 복수의 차지 연결 라인 상에 절연막이 마련되고, 상기 복수의 게이트 연결 라인은 상기 절연막 상에 위치하는 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 게이트 라인은 상기 단위 화소 영역을 관통하는 표시 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 데이터 라인은 상기 단위 화소 영역과 그 일부가 중첩되고,
    일 단위 화소 영역 내에서 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 일 단위 화소와 연결된 데이터 라인의 라인 폭이 상기 일 단위 화소와 연결되지 않은 데이터 라인의 라인 폭보다 작은 표시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 화소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 하나의 데이터 라인과 상기 게이트 라인에 접속된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터 상측 영역에 마련된 화소 전극을 구비하고, 상기 박막 트랜지스터 상부의 상기 화소 전극이 제 거된 표시 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 화소는 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상에 마련된 게이트 절연막 및 활성층과, 상기 활성층 상에 마련된 소스 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 구비하고, 상기 데이터 라인 하부에 상기 활성층이 존재하며 상기 데이터 라인들과 상기 활성층은 동일 평면 모양을 가진 표시 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 화소는 제 1 및 제 2 서브 화소를 구비하고,
    상기 게이트 라인은 상기 제 1 및 제 2 서브 화소에 전기적으로 연결되고,
    상기 차지 제어 라인은 상기 제 1 및 제 2 서브 화소 중 적어도 하나의 서브 화소에 전기적으로 연결된 표시 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 서브 화소에 서로 다른 전압이 충전되는 표시 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 화소 열 방향으로 배치된 복수의 단위 화소 중 홀수 번째 단위 화소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인 중 하나의 데이터 라인에 연결되고, 짝수 번째 단 위 화소는 상기 홀수 번째 단위 화소가 연결되지 않은 데이터 라인에 연결된 표시 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 1 서브 화소는 제 1 화소 전극을 포함하며, 상기 게이트 라인의 게이트 턴온 전압에 따라 상기 제 1 또는 제 2 데이터 라인의 신호를 상기 제 1 화소 전극에 인가하는 제 1 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2 서브 화소는,
    제 2 화소 전극;
    상기 게이트 라인의 게이트 턴온 전압에 따라 상기 제 1 또는 제 2 데이터 라인의 신호를 상기 제 2 화소 전극에 인가하는 제 2 박막 트랜지스터;
    차지 제어 전극; 및
    상기 차지 제어 라인의 게이트 턴온 전압에 따라 상기 제 2 화소 전극과 상기 차지 제어 전극 간을 도통시키는 차지 제어 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 차지 연결 라인 중 하나는 적어도 하나의 게이트 라인과 일부가 중첩되고,
    중첩된 상기 적어도 하나의 게이트 라인에 게이트 턴온 전압이 인가된 이후 상기 복수의 차지 연결 라인 중 하나에 게이트 턴온 전압이 인가되는 표시 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 차지 제어 라인과 상기 복수의 게이트 라인은 교번으로 배치되고,
    상기 차지 연결 라인은 연결된 상기 적어도 2개의 차지 제어 라인 다음에 배치된 게이트 라인과 연결된 표시 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제 1 및 제 2 데이터 라인 사이 영역에 상기 화소 열 방향으로 연장된 복수의 유지 라인을 더 포함하는 표시 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 화소는 제 1 및 제 2 화소 전극과 차지 제어 전극을 구비하고,
    상기 제 1 화소 전극을 관통하여 상기 화소 행 방향으로 연장된 제 1 유지 라인과,
    상기 제 2 화소 전극을 관통하여 상기 화소 행 방향으로 연장된 제 2 유지 라인과,
    상기 차지 제어 전극을 관통하여 상기 화소 행 방향으로 연장된 제 3 유지 라인을 더 포함하는 표시 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 화소 전극은 굴곡을 가진 다수의 도메인을 포함하는 표시 장치.
  19. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 단위 화소는 상기 게이트 라인에 연결된 복수의 화소 전극과, 상기 차지 제어 라인에 연결된 차지 제어 전극을 구비하고, 상기 차지 제어 전극이 상기 유지 라인과 그 일부가 중첩되는 표시 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 차지 제어 라인의 일단부가 상기 화소 매트릭스 외측으로 연장되고, 상기 일단부가 상기 차지 연결 라인에 접속된 표시 장치.
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