KR20030086397A - Liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display is provided to display images of characters and figures with high resolution in PenTile Matrix pixel array structure. CONSTITUTION: A liquid crystal display includes a pixel array, a gate line, a data line, a pixel electrode, and a thin film transistor. The pixel array is constructed in such a manner that four neighboring red and green pixels(R,G) are arranged opposite to each other, having two blue pixels(B11,B12) in the center. The gate line delivers a scan signal or a gate signal to the pixels. The data line intersects the gate line, being insulated from the gate line, and transmits image or data signal to the pixels. The pixel electrode is formed at each of the pixels and receives the data signal. The thin film transistor is formed at each of the pixels and includes a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line and a drain electrode connected to the pixel electrode.

Description

액정 표시 장치{liquid crystal display}Liquid crystal display

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고해상도의 화상을 표시하기 위한 펜타일 화소 배열 구조를 가지는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a pentile pixel array structure for displaying a high resolution image.

이러한 액정 표시 장치는 화소 전극과 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터가 형성되어 있는 다수의 화소를 가지며, 배선을 통하여 인가되는 신호에 의하여 각 화소들이 구동되어 표시 동작이 이루어진다. 배선에는 주사 신호를 전달하는 주사 신호선 또는 게이트선, 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터선이 있으며, 각 화소에는 하나의 게이트선 및 하나의 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며 이를 통하여 화소에 형성되어 있는 화소 전극에 전달되는 화상 신호가 제어된다.The liquid crystal display includes a pixel electrode and a plurality of pixels in which red, green, and blue color filters are formed, and each pixel is driven by a signal applied through a wiring to perform a display operation. The wiring includes a scan signal line or a gate line for transmitting a scan signal and an image signal line or a data line for transmitting an image signal, and each pixel is formed with a thin film transistor connected to one gate line and one data line. The image signal transmitted to the pixel electrode formed in the is controlled.

이때, 각각의 화소에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터들을 다양하게 배열하여 다양한 컬러를 표시할 수 있으며, 배열 방법으로는 동일 색의 칼라 필터를 화소 열 단위로 배열하는 스트라이프(stripe)형, 열 및 행 방향으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 칼라 필터를 순차적으로 배열하는 모자이크(mosaic)형, 열 방향으로 단위 화소들을 엇갈리도록 지그재그 형태로 배치하고 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 칼라 필터를 순차적으로 배열하는 델타(delta)형 등이 있다. 델타형의 경우에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터를 포함하는 세 개의 단위 화소를 하나의 도트(dot)로 화상을 표시할 때 화면 표시에서 원형이나 대각선을 표현하는데 있어 유리한 표현 능력을 가지고 있다.In this case, various colors may be displayed by arranging various color filters of red (R), green (G), and blue (B) in each pixel, and in the arrangement method, color filters of the same color are arranged in pixel columns. Stripe type to arrange, mosaic type to sequentially arrange color filters of red (R), green (G) and blue (B) in the column and row directions, and zigzag to stagger the unit pixels in the column direction And a delta type in which color filters of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in sequence and arranged in sequence. In the case of the delta type, when displaying an image of three unit pixels including red (R), green (G), and blue (B) color as one dot, the screen displays a circle or a diagonal line. Has a good expressive ability

또한, "ClairVoyante Laboratories"에서는 화상을 표시할 때 보다 유리한 고해상도의 표현 능력을 가지는 동시에 설계 비용을 최소화할 수 있는 "The PenTile Matrix™ color pixel arrangement"라는 화소 배열 구조를 제안하였다. 이러한 펜타일 매트릭스(PenTile Matrix)의 화소 배열 구조에서는, 청색의 단위 화소는 두 개의 도트를 표시할 때 함께 공유되어 있으며, 서로 이웃하는 청색의 단위 화소는 하나의 데이터 구동 집적회로에 의해 데이터 신호가 전달되고 서로 다른 게이트 구동 집적 회로에 의해 구동된다. 이러한 펜타일 매트릭스 화소 구조를 이용하면SVGA(Super Video Graphics Array )급의 표시 장치를 이용하여 UXGA(Ultra Extended Graphics Array)급의 해상도를 구현할 수 있으며, 저가의 게이트 구동 집적 회로의 수는 증가하지만 상대적으로 고가의 데이터 구동 집적 회로의 수를 줄일 수 있어 표시 장치의 설계 비용을 최소화할 수 있다.In addition, "ClairVoyante Laboratories" has proposed a pixel array structure called "The PenTile Matrix ™ color pixel arrangement" which can minimize the design cost and at the same time have a higher resolution and more favorable display capacity. In the pixel array structure of the PenTile matrix, the blue unit pixels are shared together when displaying two dots, and the blue unit pixels adjacent to each other are separated by one data driving integrated circuit. And are driven by different gate drive integrated circuits. Using this pentile matrix pixel structure, an Ultra Extended Graphics Array (UXGA) resolution can be realized using a Super Video Graphics Array (SVGA) display device. Therefore, the number of expensive data driver integrated circuits can be reduced, thereby minimizing the design cost of the display device.

이러한 펜타일 매트릭스 화소 구조에서, 서로 이웃하는 두 화소 행에서, 청색 화소가 마름모 모양으로 이루어지고 이러한 청색 화소를 중심으로 적색 및 녹색의 네 화소가 서로 마주하도록 배치되어 있는 경우, 청색 화소로 데이터 신호를 전송하는 데이터선이 청색 화소의 마름모 모양을 따라 배치되어 다른 화소의 데이터선보다 길어지기 때문에, 청색의 단위 화소에 전달되는 데이터 신호에만 지연이 심하게 발생하여 표시 특성이 불균일해진다.In such a pentile matrix pixel structure, in two neighboring pixel rows, when the blue pixels have a rhombus shape and four red and green pixels are disposed to face each other, the blue pixel is a data signal. Since the data line for transmitting is arranged along the rhombus of the blue pixel and longer than the data line of the other pixel, the delay is severely generated only in the data signal transmitted to the blue unit pixel, resulting in uneven display characteristics.

또한, 인접하는 열에 위치한 두 개의 청색 화소가 하나의 구동 집적 회로에 의해 구동되도록 데이터선이 연결되어 있으므로, 반전 구동시에 청색 화소만이 소정 열단위로 화소 극성이 반전되어 전체적으로 적색, 녹색 및 청색 화소의 극성 반전이 불규칙하게 발생하며, 이에 따라 플리커(flicker)가 발생되고 화소 열간에 휘도차가 발생하는 등 표시 장치의 화질이 저하되는 문제점이 발생한다.In addition, since the data lines are connected so that two blue pixels located in adjacent columns are driven by one driving integrated circuit, only the blue pixels are inverted pixel polarity by a predetermined column during inversion driving so that the red, green, and blue pixels are overall. Polarity reversal of the irregularity occurs, thereby causing a problem in that the image quality of the display device is degraded, such as flicker and luminance difference between pixel columns.

또한, 청색 화소간의 연결시에 불필요한 컨택(contact)이 발생하여, 적색 화소 및 녹색 화소에 비하여 배선 저항이 증가하게 되고, 그에 따라 신호 지연에 의한 오동작이 발생하는 등의 문제점이 발생한다.In addition, unnecessary contact occurs when the blue pixels are connected, resulting in an increase in wiring resistance as compared with the red and green pixels, thereby causing malfunctions such as signal delays.

그러므로, 본 발명의 기술적 과제는 표시 능력이 우수한 페타일 매트릭스 구조의 액정 표시 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the technical problem of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a fetal matrix structure having excellent display capability.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 배치예를 나타낸 도이다.1 is a diagram illustrating a pixel arrangement example of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 화소 구조를 도시한 도이다.2 is a diagram illustrating a pixel structure of a thin film transistor array substrate of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에서 III-III' 선을 따라 잘라 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 어레이 기판의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the TFT array substrate for a liquid crystal display device taken along the line III-III ′ of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 배치예를 나타낸 도이다.4 is a diagram illustrating a pixel arrangement example of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

이러한 본 발명의 특징에 따른 펜타일 매트릭스의 화소 배열 구조를 가지는 액정 표시 장치는, 행 방향으로는 적색, 청색, 녹색 화소가 순차적으로 배열되어 있으며, 열 방향으로는 상기 적색 및 녹색 화소는 교대로 배열되어 있고 상기 청색 화소는 동일하게 배열되어 있어 서로 이웃하는 두 화소 행에서 두 개의 청색 화소를 중심으로 이웃하는 적색 및 녹색의 네 화소는 서로 마주하도록 배치되어 있으며, 각 화소는 동일한 크기로 이루어지는 화소 배열을 가진다. 이 때, 가로 방향으로 상기 화소 행에 대하여 각각 배치되어 있으며, 상기 화소에 주사 신호 또는 게이트 신호를 전달하는 게이트선이 형성되어 있으며, 세로 방향으로 상기 게이트선과 절연 교차하여 배치되어 있으며, 화상 또는 데이터 신호를 전달하며 상기 화소 열에 대하여 각각 배치되어 있는 데이터선이 형성되어 있다. 또한, 행 및 열 방향으로 각각의 화소에 데이터 신호가 전달되는 화소 전극이 형성되어 있으며, 이러한 각 화소에는 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극 및 상기 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.In the liquid crystal display having the pixel array structure of the pentile matrix according to the features of the present invention, red, blue, and green pixels are sequentially arranged in a row direction, and the red and green pixels are alternately arranged in a column direction. The blue pixels are arranged in the same manner, and the four neighboring red and green pixels are arranged to face each other with two blue pixels in two adjacent pixel rows, and each pixel has the same size. Has an array In this case, the pixel lines are arranged in the horizontal direction, respectively, and gate lines are formed in the pixels to transmit scan signals or gate signals, and are arranged to be insulated from and cross the gate lines in the vertical direction. Data lines are formed which transmit signals and are arranged with respect to the pixel columns. In addition, pixel electrodes through which data signals are transmitted to each pixel are formed in rows and columns, and each pixel includes a gate electrode connected to a gate line, a source electrode connected to a data line, and a connection with the pixel electrode. A thin film transistor including the drain electrode is formed.

여기서, 서로 이웃하는 두 화소 행에서 상기 두 개의 청색 화소를 중심으로 이웃하는 상기 적색 및 녹색의 네 화소가 대각선 방향으로 끼리끼리 마주보도록 배치되어 있는 영역을 하나의 화소 영역이라고 할 때, 상기 두 개의 청색 화소는 하나의 마름모 모양을 형성하며, 각 청색 화소는 독립적으로 구동된다.Herein, an area in which two red and green pixels adjacent to each other in the two pixel rows adjacent to each other are arranged to face each other in a diagonal direction is referred to as one pixel area. The blue pixels form one rhombus shape, and each blue pixel is driven independently.

특히, 상기 두 개의 청색 화소는 각각 꼭지점이 행방향과 평행하게 위치되는 삼각형 모양으로 이루어지고 각 삼각형의 밑변이 대응되도록 배치되어, 전체적으로 마름모 모양을 형성할 수 있다.In particular, each of the two blue pixels may be formed in a triangular shape in which a vertex is positioned in parallel with the row direction, and the bottom sides of the triangles correspond to each other to form a rhombus shape as a whole.

또한, 상기 두 개의 청색 화소는 각각 꼭지점이 열방향과 평행하게 위치되는 삼각형 모양으로 이루어지고 각 삼각형의 밑변이 대응되도록 배치되어, 전체적으로 마름모 모양을 형성할 수도 있다.In addition, the two blue pixels may each have a triangular shape in which a vertex is positioned in parallel with the column direction, and are disposed to correspond to the base of each triangle, thereby forming a rhombus shape as a whole.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 배치예이다.1 is a pixel arrangement example of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기판에는 도 1에서 보는 바와 같이, 펜타일 매트릭스 형태로 적색, 청색, 녹색의 칼라 필터용 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥)들이 배열되어 있다.As shown in FIG. 1, the substrate of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention has a pixel for red, blue, and green color filters in the form of a pentile matrix (R, B11, G, R, B11, G). , ‥) are arranged.

행 방향으로는 적색, 청색, 녹색의 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥, 또는‥ G, B12, R, G, B12, R, ‥ )들이 소정 순서대로 배열되어 있으며, 하나의 열 방향으로는 적색, 녹색의 화소(‥ R, G, ‥)가 교대로 배치되어 있고 다른 하나의 열 방향으로는 청색 화소(B11,B12)들이 동일하게 배열되어 있다. 따라서, 서로 이웃하는 두 행에서 이웃하는 두 개의 청색 화소(B11,B12)를 중심으로 대각선 방향으로 적색 및 녹색 화소(R, G)가 끼리끼리 마주하도록 배치되어 있다.In the row direction, red, blue, and green pixels (... R, B11, G, R, B11, G, ..., or G, B12, R, G, B12, R, ...) are arranged in a predetermined order. In the one column direction, red and green pixels ... R, G, ... are alternately arranged, and in the other column direction, the blue pixels B11, B12 are arranged identically. Therefore, red and green pixels R and G are disposed to face each other in a diagonal direction with respect to two blue pixels B11 and B12 that are adjacent to each other in two adjacent rows.

구체적으로, 서로 이웃하는 두 행의 동일열에 인접하여 형성된 두 개의 청색 화소(B11,B12)는 각각 밑변이 행방향과 평행하게 형성되는 삼각형 모양으로 이루어지며, 도 1에서와 같이 밑변이 서로 대응되도록 배치되어 하나의 마름모 모양을 이룬다. 이것은 마치 두 화소행에 걸쳐서 생성된 하나의 마름모가 행방향으로 분리되어 있는 형태로 보인다.In detail, the two blue pixels B11 and B12 formed adjacent to the same column of two adjacent rows have a triangular shape where the bottom side is formed in parallel with the row direction, and the bottom sides correspond to each other as shown in FIG. 1. Placed to form a rhombus. It looks as if one rhombus generated over two pixel rows is separated in the row direction.

이러한 마름모 모양의 청색 화소(B11, B12)의 4변에 적색, 녹색의 네 화소(R, G)가 각각 마주하여 배치되어 있다. 이 때 두 개의 적색 화소(R)가 청색 화소(B11,B12)를 중심으로 대각선 방향으로 서로 마주보도록 배치되며, 또한 두 개의 녹색 화소(G)도 청색 화소(B11,B12)를 중심으로 대각선 방향으로 서로 마주보도록 배치된다.The four red and green pixels R and G are disposed to face each other on the four sides of the rhombic blue pixels B11 and B12. In this case, the two red pixels R are disposed to face each other in a diagonal direction with respect to the blue pixels B11 and B12, and the two green pixels G are also in a diagonal direction with respect to the blue pixels B11 and B12. Are arranged to face each other.

이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 화소 배치에서, 각 화소는 동일한 크기로 이루어진다.In the pixel arrangement according to the first embodiment of the present invention, each pixel has the same size.

다음은, 위의 화소 배치 구조를 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Next, the structure of the thin film transistor substrate of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment having the pixel arrangement structure described above will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 이러한 화소 배치를 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판의 구체적인 화소 배치도이고, 도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 잘라 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 단면도이다.FIG. 2 is a detailed pixel layout view of a thin film transistor substrate of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention having such pixel arrangement, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2. A cross-sectional view of a thin film transistor substrate.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판에서는 도 1에 도시된 바와 동일하게 행방향으로 적색, 청색, 녹색의 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥, 또는‥ G, B12, R, G, B12, R, ‥ )들이 순차적으로 배열되어 있고, 열 방향으로는 적색, 녹색의 화소(‥ R, G, ‥)는 교대로 배치되어 있고 삼각형의 모양으로 이루어진 청색 화소(B)들은 동일하게 배열되어 있다.In the thin film transistor substrate of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention, red, blue, and green pixels ‥ R, B11, G, R, B11, G, ... Or, G, B12, R, G, B12, R, ... are sequentially arranged, and in the column direction, red and green pixels (‥ R, G, ...) are alternately arranged and have a triangular shape. The blue pixels B formed of the same are arranged in the same manner.

이 때, 도 2에서 보는 바와 같이, 가로 방향으로는 적색, 청색, 녹색의 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥) 행에 주사 신호 또는 게이트 신호를 전달하는 게이트선(또는 주사 신호선, 121)이 각각의 화소 행에 대하여 하나씩 형성되어 있다. 이 인접하는 두 개의 화소행에 각각 형성되는 게이트선(121)은 각 화소행의 화소를 중심으로 마주보도록 배치되어 있다.At this time, as shown in FIG. 2, in the horizontal direction, a gate line for transmitting a scan signal or a gate signal to a row of red, blue, and green pixels (R, B11, G, R, B11, G, ...) Alternatively, one scan signal line 121 is formed for each pixel row. The gate lines 121 respectively formed in the two adjacent pixel rows are disposed so as to face the pixels of each pixel row.

세로 방향으로는 적색, 청색, 녹색의 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥) 열에 데이터 신호를 전달하는 데이터선(171)이 게이트선(121)과 절연되어 교차하면서 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥)의 열 방향에 대하여 각각 형성되어 있다.In the vertical direction, the data line 171 which transmits the data signal to the red, blue, and green pixel columns (.R, B11, G, R, B11, G, ...) is insulated from and crosses the gate line 121, and the pixels are crossed. It is formed with respect to the column direction of (... R, B11, G, R, B11, G, ...), respectively.

여기서, 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하는 부분에는 게이트선(121)과 연결되어 있는 게이트 전극(123)과, 데이터선(171)과 연결되어 있는 소스 전극(173), 게이트 전극(123)에 대하여 소스 전극(173)과 맞은편에 형성되어 있는 드레인 전극(175), 및 반도체층(150)을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막 트랜지스터를 통하여 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있다.The gate electrode 123 connected to the gate line 121, the source electrode 173 connected to the data line 171, and the gate are formed at a portion where the gate line 121 and the data line 171 cross each other. A thin film transistor including a drain electrode 175 and a semiconductor layer 150 formed opposite the source electrode 173 is formed with respect to the electrode 123, and a gate line is formed in each pixel through the thin film transistor. The pixel electrode 190 electrically connected to the 121 and the data line 171 is formed.

또한, 게이트선(121)과 동일한 층으로 화소 전극(190)과 중첩되어 유지 용량을 형성하며 가로 방향으로 뻗어 있는 유지 용량선(131)이 형성되어 있다. 유지 용량선(131)은 서로 이웃하는 두 행에 각각 형성된 적색, 청색 및 녹색 화소에 대응하는 화소 전극(190)과 모두 중첩되도록, 두 행 사이의 경계선상에 형성되어 있다.In addition, the storage capacitor line 131 is formed in the same layer as the gate line 121 to overlap the pixel electrode 190 to form the storage capacitor and extend in the horizontal direction. The storage capacitor line 131 is formed on the boundary line between the two rows so as to overlap all of the pixel electrodes 190 corresponding to the red, blue, and green pixels respectively formed in two adjacent rows.

한편, 데이터선(171)은 드레인 전극(175)에 연결되어 있으며, 각각의 데이터선(171) 끝에는 외부로부터 영상 신호를 전달받아 데이터선(171)으로 전달하기 위한 데이터 패드(179)가 각각 연결되어 있다. 이러한 구조에서 각 화소열은 데이터선(171)에 연결되어 있는 데이터 패드(179)를 통하여 각각 화상 신호를 전달받는다.Meanwhile, the data line 171 is connected to the drain electrode 175, and at each end of each data line 171, a data pad 179 for receiving an image signal from the outside and transmitting the image signal to the data line 171 is connected. It is. In this structure, each pixel column receives an image signal through a data pad 179 connected to the data line 171.

더욱 상세하게 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 살펴보면, 투명한 절연 기판(10) 상부에 게이트 배선과 유지 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선은 가로 방향으로 뻗어 있는 주사 신호선 또는 게이트선(121), 및 게이트선(121)의 일부인 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123)을 포함하며, 게이트선(121)의 끝에 각각 연결되어 있는 게이트 패드(125)를 포함할 수 있다. 이때, 각 청색 화소열에는 하나의 게이트선(121)에 연결되어 있는 게이트 전극(123)이 각각 형성되어 있다.In more detail, the structure of the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention will be described. A gate wiring and a sustain wiring are formed on the transparent insulating substrate 10. The gate wiring includes a scan signal line or gate line 121 extending in a horizontal direction and a gate electrode 123 of a thin film transistor that is part of the gate line 121, and a gate pad connected to each end of the gate line 121. (125). In this case, gate electrodes 123 connected to one gate line 121 are formed in each of the blue pixel columns.

유지 배선 즉, 유지 용량선(131)은 후술할 화소(R, B11, B12, G)의 화소 전극(190)과 각각 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키기 위한 유지 용량을 가지는 유지 축전기를 이룬다.The storage wiring, that is, the storage capacitor line 131 overlaps the pixel electrodes 190 of the pixels R, B11, B12, and G, which will be described later, respectively, and forms a storage capacitor having a storage capacitor for improving the charge storage capability of the pixel. .

게이트 배선 및 유지 배선을 덮는 게이트 절연막(140)의 위에는 저저항의 도전 물질로 이루어진 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 형성되어 화소열 단위로 하나씩 배열되어 있는 데이터선(171), 이와 연결되어 있는 박막 트랜지스터의 소스 전극(173), 및 게이트 전극(123) 또는 박막 트랜지스터의 반도체층(150)에 대하여 소스 전극(173)의 반대쪽에 위치하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175)을 포함하며, 또한 데이터선(171)의 한쪽 끝에 연결되어 외부로부터의 화상 신호를 인가받는 데이터 패드(179)를 포함할 수 있다.A data line made of a low resistance conductive material is formed on the gate insulating layer 140 covering the gate line and the sustain line. The data wires are formed in the vertical direction and are arranged one by one in a pixel column, the source electrode 173 of the thin film transistor connected thereto, and the gate electrode 123 or the semiconductor layer 150 of the thin film transistor. It includes a drain electrode 175 of the thin film transistor positioned on the opposite side of the source electrode 173, and also includes a data pad 179 connected to one end of the data line 171 to receive an image signal from the outside can do.

이때, 하나의 청색 화소열(예를 들어, B11,B12...)의 데이터선(171)은 해당 청색 화소열에 인접한 적색 및 녹색 화소와, 청색 화소를 가로질러 형성되어 있다. 각 화소 열에 데이터선(171)이 서로 이격되어 배치되어 있어 데이터선(171)간의 단락을 방지할 수 있으며, 데이터선(171)에 전달되는 데이터 신호간의 간섭을 방지할 수 있다.At this time, the data lines 171 of one blue pixel column (for example, B11, B12 ...) are formed across the red and green pixels adjacent to the corresponding blue pixel column and the blue pixel. Since the data lines 171 are spaced apart from each other in each pixel column, short circuits between the data lines 171 may be prevented, and interference between data signals transmitted to the data lines 171 may be prevented.

여기서, 데이터 배선도 게이트 배선과 마찬가지로 단일층으로 형성될 수도 있지만, 이중층이나 삼중층으로 형성될 수도 있다. 물론, 이중층 이상으로 형성하는 경우에는 한 층은 저항이 작은 물질로 형성하고 다른 층은 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 물질로 만드는 것이 바람직하다.Here, the data wirings may be formed of a single layer like the gate wirings, but may be formed of a double layer or a triple layer. Of course, when forming more than two layers, it is preferable that one layer is made of a material having a low resistance and the other layer is made of a material having good contact properties with other materials.

데이터 배선 및 이들로부터 가리지 않는 반도체층(150)의 상부에는 질화 규소나 아크릴계 따위의 유기 절연 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있으며, 보호막(180)의 상부에는 접촉 구멍(145)을 통하여 드레인 전극(175)과 연결되어 있는 화소 전극(190)이 각각의 화소(R, B11, B12, G,)에 화소 모양을 따라 형성되어 있다.A passivation layer 180 made of an organic insulating material such as silicon nitride or an acryl-based material is formed on the data line and the semiconductor layer 150 unobstructed therefrom, and a drain through the contact hole 145 on the passivation layer 180. The pixel electrode 190 connected to the electrode 175 is formed in each pixel R, B11, B12, G, along the pixel shape.

이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조에서는, 서로 인접하는 두 개의 화소행에 걸쳐 형성된 마름모 형상의 청색 화소를 중심으로 적색 및 녹색의 화소가 청색 화소의 마름모의 변에 대응하여 서로 대각선 방향으로 대칭되도록 배치되어 있고, 중심의 청색 화소가 두 개의 청색 화소로 분리되어 있으므로, 보다 세밀한 화상 표시가 가능하다.In the structure according to the first exemplary embodiment of the present invention, red and green pixels are formed in diagonal directions with respect to the rhombus sides of the blue pixels with respect to the rhombus-shaped blue pixels formed over two adjacent pixel rows. It is disposed so as to be symmetrical, and the central blue pixel is separated into two blue pixels, so that more detailed image display is possible.

특히, 마름모 모양을 이루는 두 개의 청색 화소가 개별적으로 구동되므로, 두 개의 청색 화소를 하나의 청색 화소로 이용하거나 또는 개별적으로 이용하여 화상 표시를 할 수 있다. 따라서, 상기 두 개의 청색 화소와, 이를 중심으로 양측에 인접하여 형성된 4개의 적색 및 녹색 화소를 하나의 화소 영역 즉, 도트()로 표시할 수도 있다.In particular, since two blue pixels having a rhombus shape are individually driven, two blue pixels may be used as one blue pixel or may be separately used to display an image. Accordingly, the two blue pixels and four red and green pixels formed adjacent to both sides of the two blue pixels and one pixel area, that is, dots ( You can also use).

또한, 렌더링(rendering) 기법을 적용하여 상기 두 개의 청색 화소와, 이를 중심으로 일측 또는 타측에 인접하여 형성된 적색 및 녹색 화소를 하나의 도트(또는)로 표시할 수 있다.In addition, by applying a rendering technique, the two blue pixels and the red and green pixels formed adjacent to one side or the other side around the two blue pixels as one dot ( or ) Can be displayed.

이외에도, 화소행별로 적색, 청색 및 녹색의 단위(R, G, B) 또는 녹색, 청색, 및 적색의 단위(G, B, R)로 하나의 도트를 표시할 수도 있다.In addition, one dot may be displayed for each pixel row in units of red, blue, and green (R, G, B) or units of green, blue, and red (G, B, R).

이와 같이, 두 개의 화소행에 걸쳐서 생성되는 마름모 모양의 청색 화소가 분리되어 각각 독립적으로 구동될 수 있으므로, 반전 구동시에 극성이 균일하게 반전되도록 할 수 있으며, 인접한 청색 화소를 연결시키기 위한 별도의 컨택이 요구되지 않는다.As described above, since the rhombus-shaped blue pixels generated over the two pixel rows can be separated and driven independently of each other, polarity is uniformly inverted during inversion driving, and a separate contact for connecting adjacent blue pixels is performed. This is not required.

또한, 청색 화소열로 데이터 신호를 전송하는 데이선이 청색 화소의 모양을 따라 형성되지 않고, 위에 기술된 바와 같이 청색 화소열과 인접한 화소열의 일부를 열 방향으로 관통하도록 형성되어 있기 때문에, 청색 화소로 인가되는 데이터 신호의 지연에 의한 오동작이 방지된다.In addition, since the day line for transmitting the data signal to the blue pixel column is not formed along the shape of the blue pixel, it is formed to penetrate a part of the pixel column adjacent to the blue pixel column in the column direction as described above. Malfunction due to delay of the applied data signal is prevented.

한편, 위의 본 발명의 제1 실시예와는 달리 서로 인접하는 화소행에서 삼각형 모양의 청색 화소를 다르게 배치하여 마름모 모양을 구현할 수도 있다.On the other hand, unlike the first embodiment of the present invention described above, the rhombus shape may be implemented by differently arranging blue pixels having a triangular shape in adjacent pixel rows.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 배치예이다.4 is a pixel layout example of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 위의 제1 실시예와 동일하게, 펜타일 매트릭스 형태로 적색, 청색, 녹색의 칼라 필터용 화소(R, B11, B12, G)들이 배열되어 있다.In the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the pixel filters R, red, blue, and green of the red, blue, and green color in the form of a pentile matrix are the same as the first exemplary embodiment. B11, B12, G) are arranged.

행 방향으로 적색, 청색, 녹색의 화소(‥ R, B11, G, R, B11, G, ‥, 또는‥ G, B12, R, G, B12, R, ‥ )들이 소정 순서대로 배열되어 있으며, 하나의 열 방향으로는 적색, 녹색의 화소(‥ R, G, ‥)가 교대로 배치되어 있고 다른 하나의 열 방향으로는 청색 화소(B11,B12)들이 배열되어 있다. 따라서, 서로 이웃하는 두 행에서 이웃하는 청색 화소(B11,B12)를 중심으로 대각선 방향으로 적색 및 녹색화소(R, G)가 끼리끼리 마주하도록 배치되어 있다.In the row direction, red, blue, and green pixels (... R, B11, G, R, B11, G, ..., or G, B12, R, G, B12, R, ...) are arranged in a predetermined order, In one column direction, red and green pixels ... R, G, ... are alternately arranged, and in the other column direction, blue pixels B11, B12 are arranged. Accordingly, the red and green pixels R and G are disposed to face each other in a diagonal direction with respect to the neighboring blue pixels B11 and B12 in two adjacent rows.

이 때, 각각의 청색 화소는 삼각형 모양으로 이루어지나, 삼각형의 밑변이 열방향으로 평행하게 형성되어 있다. 즉, 서로 인접한 두 개의 화소행에 걸쳐서 하나의 청색 화소가 꼭지점이 두 개의 화소행 경계선상에 위치되는 삼각형 모양으로 형성되어 있다. 이러한 형상의 두 개의 청색 화소가 밑변이 서로 대응되도록 배치되어 하나의 마름모 모양을 이루게 된다. 이것은 마치 두 화소행에 걸쳐서 생성된 하나의 마름모가 열방향으로 분리되어 있는 형태로 보인다.At this time, each of the blue pixels has a triangular shape, but the base of the triangle is formed in parallel in the column direction. That is, one blue pixel is formed in a triangular shape in which a vertex is positioned on two pixel row boundary lines over two adjacent pixel rows. Two blue pixels having such a shape are arranged such that the bottom sides thereof correspond to each other to form a rhombus shape. It looks as if one rhombus generated over two rows of pixels is separated in the column direction.

그리고 제1 실시예와 동일하게, 인접하는 두행에 걸쳐서 생성된 마름모 모양의 청색 화소(B11, B12)의 4변에 적색 및 녹색의 네 화소(R, G)가 끼리끼리 마주보도록 배치되어 있다.Similarly to the first embodiment, four red and green pixels R and G face each other on four sides of the rhombus-shaped blue pixels B11 and B12 generated over two adjacent rows.

이러한 화소 배치를 가지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판의 구조는 당업자라면 위에 기술된 화소 배치와, 위의 제1 실시예에 기술된 구조 및 단면으로부터 용이하게 고안할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.The structure of the thin film transistor substrate of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention having such a pixel arrangement can be easily devised from the pixel arrangement described above and the structure and cross section described in the first embodiment above. As such, detailed description is omitted.

본 발명의 제2 실시예에도, 제1 실시예와 같이, 마름모 모양을 이루는 두 개의 청색 화소가 개별적으로 구동되므로, 두 개의 청색 화소를 하나의 청색 화소로 이용하거나 또는 개별적인 화소로 이용하여 화상 표시를 할 수 있다.Also in the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, since two blue pixels having a rhombus shape are driven separately, two blue pixels are used as one blue pixel or as individual pixels to display an image. You can do

예를 들어, 마름모 모양의 청색 화소(B11,B12)와, 이를 중심으로 양측에 인접하여 형성된 4개의 적색 및 녹색 화소를 하나의 도트()로 하여 화상을표시할 수 있다.For example, rhombus-shaped blue pixels B11 and B12, and four red and green pixels formed adjacent to both sides around the rhombus shape, have one dot ( Can be displayed.

또한, 렌더링 기법을 적용하여 인접한 두 개의 화소행에서 하나의 청색 화소와 이의 일측에 형성된 적색 및 녹색 화소를 하나의 도트()로 하거나, 이 청색 화소에 인접한 다른 청색 화소와 이의 일측에 형성된 녹색 및 적색 화소를 하나의 도트()로 하여 화상을 표시할 수 있다.In addition, by applying a rendering technique, one blue pixel and two red and green pixels formed on one side thereof are disposed in two adjacent pixel rows. ), Or another blue pixel adjacent to the blue pixel and the green and red pixels formed on one side thereof. ) Can be displayed.

한편, 이러한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 펜타일 화소 배열 구조를 가지는 액정 표시 장치를 통하여 고해상도의 화상을 표현하기 위해서 렌더링구동 기법을 실시하는 경우에도, 기존의 구동 알고리즘을 동일하게 적용할 수 있다.On the other hand, even when the rendering driving technique is implemented to represent a high resolution image through the liquid crystal display device having the pentile pixel array structures according to the first and second embodiments of the present invention, the existing driving algorithm is the same. Applicable

화상을 표시할 때 적색, 녹색, 청색의 화소를 개별적으로 구동하는 동시에 구동하고자 하는 화소의 주변에 위치하는 화소를 함께 구동하여 주변의 화소와 밝기를 분산하여 하나의 도트(dot)로 표현함으로써 사선 또는 곡선을 보다 섬세하게 표현하는 동시에 해상도를 높이는 렌더링 구동시에, 두 개의 청색 화소에 동일한 정보를 주어도 해상도에 거의 영향을 미치지 않는다. 이것은 실제로 사람의 눈이 청색에 대한 해상도 정보력이 매우 떨어지기 때문이다.When displaying an image, the red, green, and blue pixels are driven individually, and the pixels located around the pixels to be driven are driven together to disperse the peripheral pixels and the brightness and express them as a dot. Alternatively, when rendering the curves more delicately and at the same time increasing the resolution, giving the same information to the two blue pixels has little effect on the resolution. This is actually due to the fact that the human eye has very poor resolution information about blue.

따라서, 렌더링 구동시에 두 개의 청색 화소는 마치 동일 패널이라고 할 수 있으므로, 예를 들어, 서로 이웃하는 두 화소 행에서, 이웃하는 두 청색 화소를 중심으로 이웃하는 적색 및 녹색의 네 화소가 서로 마주하도록 배치되어 있는 것을 하나의 화소 영역이라고 할 때, 두 개의 청색 화소를 하나의 화소로 간주하고 기존의 렌더링 구동 알고리즘을 적용할 수 있다.Therefore, since the two blue pixels may be referred to as the same panel during the driving of the rendering, for example, in two rows of pixels adjacent to each other, the four neighboring red and green pixels centering on two neighboring blue pixels face each other. When the arrangement is referred to as one pixel area, two blue pixels may be regarded as one pixel, and an existing rendering driving algorithm may be applied.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

따라서 본 발명에 따른 펜타일 매트릭스의 화소 배열 구조에서는 글자 및 도형의 화상을 표시할 때 보다 유리한 고해상도의 표현 능력을 가질 수 있다.Therefore, in the pixel array structure of the pentile matrix according to the present invention, it is possible to have a more high-resolution representation ability when displaying images of letters and figures.

특히, 마름모 모양의 청색 화소가 각각 분리되어 독립적으로 구동될 수 있으므로, 반전 구동시에 극성이 균일하게 반전되도록 할 수 있으며, 인접한 청색 화소를 연결시키기 위한 별도의 컨택이 요구되지 않는다.In particular, since the rhombus-shaped blue pixels may be separated and driven independently, the polarity may be uniformly inverted during the inversion driving, and a separate contact for connecting adjacent blue pixels is not required.

또한, 청색의 단위 화소에 신호를 전달하는 데이터선이 다른 배선과 동일하게 직선 모양으로 형성하여 청색 화소로 인가되는 데이터 신호의 지연에 의한 오동작이 방지되며, 그 결과 표시 특성이 불균일해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, since data lines that transmit signals to the blue unit pixels are formed in the same straight line as other wirings, malfunctions due to delay of the data signals applied to the blue pixels are prevented, and as a result, display characteristics are prevented from being uneven. Can be.

Claims (8)

행 방향으로는 적색, 청색, 녹색 화소가 순차적으로 배열되어 있으며, 열 방향으로는 상기 적색 및 녹색 화소는 교대로 배열되어 있고 상기 청색 화소는 동일하게 배열되어 있어 서로 이웃하는 두 화소 행에서 두 개의 청색 화소를 중심으로 이웃하는 적색 및 녹색의 네 화소는 서로 마주하도록 배치되어 있으며, 각 화소는 동일한 크기로 이루어지는 화소 배열;In the row direction, red, blue, and green pixels are sequentially arranged, and in the column direction, the red and green pixels are alternately arranged, and the blue pixels are arranged identically, so that two pixels in two neighboring pixel rows are arranged. Four red and green pixels neighboring each other with respect to the blue pixel are disposed to face each other, and each pixel includes a pixel array having the same size; 상기 가로 방향으로 상기 화소 행에 대하여 각각 배치되어 있으며, 상기 화소에 주사 신호 또는 게이트 신호를 전달하는 게이트선;A gate line disposed in the horizontal direction with respect to the pixel row and transferring a scan signal or a gate signal to the pixel; 세로 방향으로 상기 게이트선과 절연 교차하여 배치되어 있으며, 화상 또는 데이터 신호를 전달하며 상기 화소 열에 대하여 각각 배치되어 있는 데이터선;Data lines arranged to insulate and intersect the gate lines in a vertical direction, and to transfer an image or data signal and to be arranged with respect to the pixel columns; 행 및 열 방향으로 상기 화소에 각각 형성되어 있으며, 상기 데이터 신호가 전달되는 화소 전극;Pixel electrodes formed on the pixels in row and column directions, respectively, to which the data signals are transmitted; 행 및 열 방향으로 상기 화소에 각각 형성되어 있으며, 상기 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극, 상기 데이터선에 연결되어 있는 소스 전극 및 상기 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터Thin-film transistors formed in the pixels in row and column directions, respectively, and including a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line, and a drain electrode connected to the pixel electrode 를 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display comprising a. 제1항에서,In claim 1, 서로 이웃하는 두 화소 행에서 상기 두 개의 청색 화소를 중심으로 이웃하는상기 적색 및 녹색의 네 화소가 대각선 방향으로 끼리끼리 마주보도록 배치되어 있는 영역을 하나의 화소 영역이라고 할 때,When an area in which two red and green pixels adjacent to each other in two rows of pixels adjacent to each other are arranged to face each other in a diagonal direction is referred to as one pixel area, 상기 두 개의 청색 화소는 하나의 마름모 모양을 형성하며, 각 청색 화소는 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The two blue pixels form a rhombus shape, and each of the blue pixels is driven independently. 제2항에서,In claim 2, 상기 두 개의 청색 화소는 동일열에 위치되며, 각각 꼭지점이 행방향과 평행하게 위치되는 삼각형 모양으로 이루어지고 각 삼각형의 밑변이 대응되도록 배치되어, 전체적으로 마름모 모양을 형성하는 액정 표시 장치.The two blue pixels are disposed in the same column, and each of the two blue pixels is formed in a triangular shape in which a vertex is positioned in parallel with the row direction, and the bottom sides of the triangles correspond to each other to form a rhombus shape as a whole. 제2항에서,In claim 2, 상기 두 개의 청색 화소는 두 개의 화소행에 걸쳐서 위치되고, 각각 꼭지점이 열방향과 평행하게 위치되는 삼각형 모양으로 이루어지며, 각 삼각형의 밑변이 대응되도록 배치되어, 전체적으로 마름모 모양을 형성하는 액정 표시 장치.The two blue pixels are positioned over two rows of pixels, each of which has a triangular shape in which a vertex is positioned parallel to the column direction, and a bottom side of each triangle is corresponding to each other, thereby forming a rhombus shape as a whole. . 제1항에서,In claim 1, 상기 액정 표시 장치는 렌더링 구동 기법으로 구동하는 액정 표시 장치.The liquid crystal display device is driven by a rendering driving technique. 제1항에서,In claim 1, 상기 화소 전극과 상기 게이트선 및 상기 데이터선 사이에 형성되어 있으며,저유전율 절연 물질로 이루어진 보호막을 더 포함하며,A passivation layer formed between the pixel electrode, the gate line, and the data line; 상기 보호막은 상기 화소 전극과 상기 드레인 전극을 전기적으로 연결하기 위한 접촉 구멍을 가지는 액정 표시 장치.And the passivation layer has a contact hole for electrically connecting the pixel electrode and the drain electrode. 제1항에서,In claim 1, 상기 데이터선에는 외부로부터 상기 데이터 신호를 전달받기 위한 데이터 패드가 각각 연결되어 있는 액정 표시 장치.And a data pad connected to the data line to receive the data signal from the outside. 제1항에서,In claim 1, 상기 화소 전극은 투명한 도전 물질 또는 반사도를 가지는 도전 물질로 이루어진 액정 표시 장치.The pixel electrode is made of a transparent conductive material or a conductive material having a reflectivity.
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