KR20040027214A - Liquid crystal display having a pixel including a plurality of subpixels - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An LCD device having pixels consisting of many sub pixels is provided to combine other portions of sub pixels with other sub pixels, and to apply a data voltage having the same polarity to one pair of sub pixels that cross each other, thereby improving picture quality. CONSTITUTION: Many display signal lines are connected to an LCD plate assembly(300). Many pixels are arrayed in matrix type. The display signal lines include many gate lines for transmitting gate signals and data lines for transmitting data signals. The gate lines are extended in row direction, and are parallel with each other. The data lines are extended in column direction, and are parallel with each other. The display signal lines include many storage electrode lines to which predetermined voltages such as common voltages are applied. Each storage electrode line is located between the gate lines, and is extended in row direction, being parallel with each other.

Description

복수의 부화소로 이루어진 화소를 구비한 액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING A PIXEL INCLUDING A PLURALITY OF SUBPIXELS}A liquid crystal display having a pixel composed of a plurality of subpixels {LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING A PIXEL INCLUDING A PLURALITY OF SUBPIXELS}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 복수의 부화소로 이루어진화소를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a pixel composed of a plurality of subpixels.

일반적인 액정 표시 장치는 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 액정층에 전기장을 인가하고, 이 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이러한 액정 표시 장치는 휴대가 간편한 평판 표시 장치(flat panel display, FPD) 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.A general liquid crystal display device includes two display panels and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. An electric field is applied to the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. Such liquid crystal displays are typical among portable flat panel displays (FPDs) that are easy to carry. Among them, TFT-LCDs using thin film transistors (TFTs) as switching elements are mainly used.

이러한 액정 표시 장치 중에서 TN(twisted nematic) 방식의 액정 표시 장치는 여러 장점을 가지고 있지만, 시야각 문제 때문에 모니터나 TV 영역으로 그 범위를 넓히는 데 한계를 가지고 있다. 이 때문에 TN 액정 표시 장치의 시야각을 개선하기 위해 다중 도메인 방법이나 새로운 보상 필름의 개발 등 많은 연구를 통하여 일련의 성과들이 나타나고 있다. 그러나 상하 방향으로는 계조 반전 문제가 여전히 남아있고, 특히 아래쪽에서 볼 때의 계조 반전은 더욱 심하다.Among these liquid crystal displays, TN (twisted nematic) liquid crystal displays have various advantages, but they have limitations in extending their range to monitors or TVs due to viewing angle problems. For this reason, in order to improve the viewing angle of the TN liquid crystal display, a series of achievements have been shown through many studies such as the development of a multi-domain method or the development of a new compensation film. However, the problem of gray level reversal still remains in the up and down directions, especially when viewed from the bottom.

특히, 다중 도메인 액정 표시 장치의 경우, 정면의 감마(gamma) 곡선과 측면의 감마 곡선이 일치하지 않아 통상의 TN 액정 표시 장치에 비하여 좌우측면에 대해서 열등한 시인성을 나타낸다. 예를 들어, 도메인 분할 수단으로 절개부를 둔 PVA(patterned vertically aligned) 방식의 경우에는 측면으로 갈수록 전체적으로 화면이 밝게 보이고 색은 흰색 쪽으로 이동하는 경향이 있으며, 심한 경우에는 높은 계조 사이의 휘도 차이가 없어져서 화상이 뭉그러져 보이는 경우도 발생한다.In particular, in the case of a multi-domain liquid crystal display device, the gamma curve on the front side and the gamma curve on the side surface do not coincide with each other, thus showing inferior visibility on the left and right sides as compared with a conventional TN liquid crystal display device. For example, in the case of PVA (patterned vertically aligned) method, which cuts out by domain dividing means, the screen is brighter and the color tends to move toward the white side toward the side, and in severe cases, there is no difference in luminance between high grays. It also occurs when the image looks clumped.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve this problem.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 부화소의 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one subpixel in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.5 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 5.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이다.7 is a layout view of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8a는 도 7의 액정 표시판 조립체를 Ⅷa-Ⅷa'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 8A is a cross-sectional view of the liquid crystal panel assembly of FIG. 7 taken along the line 'a-'a'.

도 8b는 도 7의 액정 표시판 조립체의 하부 표시판을 Ⅷb-Ⅷb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 8B is a cross-sectional view of the lower panel of the liquid crystal panel assembly of FIG. 7 taken along the line 'b-'b'.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.9 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 10은 도 9에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 9.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.11 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 12는 도 11에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 11.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.13 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 14는 도 13에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 14 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display shown in FIG. 13.

도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이다.15 is a layout view of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 16a, 16b, 16c는 각각 도 15의 액정 표시판 조립체의 하부 표시판을 XⅥa-XⅥa'선, XⅥb-XⅥb'선, XⅥc-XⅥc'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.16A, 16B, and 16C are cross-sectional views of the lower panel of the liquid crystal panel assembly of FIG. 15 taken along lines XVIa-XVIa ', XVIb-XVIb', and XVIc-XVIc ', respectively.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 복수의 제1 신호선과 복수의 제2 신호선, 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함한다. 상기 각 화소는 상기 제1 신호선 중 하나와 상기 제2 신호선 중 하나에 연결되어 있는 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 부화소를 포함하고, 상기 부화소는 행렬의 형태로 배열되어 있고, 상기 각 부화소는 다른 부화소와 용량 결합되어 있으며, 상기 부화소 중 적어도 일부는 다른 부화소와 이열 결합되어 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display includes a plurality of first signal lines, a plurality of second signal lines, and a plurality of pixels connected to the first signal line and the second signal line. . Each pixel includes a plurality of subpixels each including a switching element connected to one of the first signal lines and one of the second signal lines, wherein the subpixels are arranged in a matrix form. The pixel is capacitively coupled with other subpixels, and at least some of the subpixels are bi-coupled with other subpixels.

상기 부화소 중 적어도 다른 일부는 다른 부화소와 교차 결합될 수 있으며,At least another part of the subpixels may be cross-linked with another subpixel,

본 발명의 한 실시예에 따르면, 이열 결합된 상기 부화소 사이에는 상기 제1 및 제2 신호선이 배치되어 있지 않다. 이때 상기 부화소는 적색, 녹색 및 청색 부화소를 포함하며, 이열 결합된 상기 부화소는 적색 및 녹색 부화소인 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the first and second signal lines are not disposed between the subpixels coupled to each other. In this case, the subpixels include red, green, and blue subpixels, and the subpixels coupled to the second heat are red and green subpixels.

본 발명의 한 실시예에 따르면 상기 청색 부화소 중 적어도 일부는 동열 결합되어 있고, 이열 결합된 한 쌍의 부화소에 인가되는 데이터 전압은 동일한 극성을 가진다. 이때 동열 결합된 한 쌍의 청색 부화소에 인가되는 데이터 전압은 반대 극성을 가지는 것이 좋다.According to an embodiment of the present invention, at least some of the blue subpixels are co-coupled, and the data voltages applied to the pair of sub-columns coupled to each other have the same polarity. In this case, the data voltages applied to the pair of blue subpixels coupled in the same column may have opposite polarities.

이열 결합된 상기 부화소 사이에 상기 제2 신호선이 배치되어 있을 수 있으며, 상기 각 화소의 부화소는 서로 다른 열의 부화소와 용량 결합하는 액정 표시 장치.The second signal line may be disposed between the two sub-coupling sub-pixels, and the sub-pixels of each pixel are capacitively coupled to sub-pixels of different columns.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 부화소 중 적어도 다른 일부는 다른 부화소와 동열 결합하며, 용량 결합하는 한 쌍의 부화소에는 동일한 극성이 데이터 전압이 인가된다.According to an embodiment of the present invention, at least another part of the subpixels is co-coupled with another subpixel, and a data voltage having the same polarity is applied to a pair of subpixels that are capacitively coupled.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선, 상기 게이트선과 절연되어 교차하는 복수의 데이터선, 상기 게이트선과 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수 쌍의 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 각각 연결되어 있으며 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소 전극, 그리고 상기 화소 전극 중 하나와 연결되어 있고 상기 화소 전극 중 다른 하나와 절연체를 매개로 중첩되어 제1 결합 축전기를 이루는 복수의 제1 결합 부재를 포함하며, 상기 결합 축전기는 서로 다른 열의 화소 전극 사이에 형성된다.A liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention may include a plurality of gate lines formed on the substrate, a plurality of data lines insulated from and intersecting the gate lines, and a plurality of pairs of thin films connected to the gate lines and the data lines. A plurality of pixel electrodes connected to the transistor, the thin film transistors and arranged in a matrix form, and connected to one of the pixel electrodes, and overlapping the other one of the pixel electrodes with an insulator to form a first coupling capacitor. And a plurality of first coupling members, wherein the coupling capacitors are formed between pixel electrodes of different columns.

상기 제1 결합 부재는 상기 게이트선과 동일한 층으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 결합 부재는 상기 데이터선과 교차할 수 있다.The first coupling member may be formed of the same layer as the gate line, and the first coupling member may cross the data line.

상기 제1 결합 부재는 상기 데이터선과 교차하지 않을 수 있으며 이때 상기 화소 전극 중 하나와 연결되어 있고 상기 화소 전극 중 다른 하나와 절연체를 매개로 중첩되어 제2 결합 축전기를 이루는 복수의 제2 결합 부재를 더 포함할 수 있다.The first coupling member may not cross the data line, and the plurality of second coupling members may be connected to one of the pixel electrodes and overlap the other one of the pixel electrodes with an insulator to form a second coupling capacitor. It may further include.

상기 제2 결합 부재는 상기 데이터선과 동일한 층으로 이루어지며, 상기 제1 결합 부재와 상기 제2 결합 부재는 서로 교차할 수 있다.The second coupling member may be formed of the same layer as the data line, and the first coupling member and the second coupling member may cross each other.

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 또다른 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 portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" 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.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.Next, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 부화소의 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one subpixel in a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, and FIG. An equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in the liquid crystal display device according to the embodiment.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(gate driver)(400)와 데이터 구동부(data driver)(500), 게이트 구동부(400)에 연결된 구동 전압 생성부(driving voltage generator)(700)와 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800) 그리고 이들을 제어하는 신호제어부(signal controller)(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a gate driver 400 and a data driver 500 connected thereto. In addition, a driving voltage generator 700 connected to the gate driver 400 and a gray voltage generator 800 connected to the data driver 500 and a signal controller for controlling the driving voltage generator 700 are connected to the gate driver 400. And 600.

도 1 및 도 3을 참고하면, 액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SL)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소(pixel)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 3, the liquid crystal panel assembly 300 is connected to a plurality of display signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , and SL in an equivalent circuit, and is in a substantially matrix form. It includes a plurality of pixels arranged.

표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SL)은 게이트 신호(gate signal)["주사 신호(scanning signal)"라고도 함]를 전달하는 복수의 게이트선("주사 신호선"이라고도 함)(G1-Gn)과 데이터 신호(data signal)["화상 신호(image signal)"라고도 함]를 전달하는 데이터선("화상 신호선"이라고도 함)(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 이들 또한 서로가 거의 평행하다.The display signal lines (G 1 -G n , D 1 -D m , SL) are a plurality of gate lines (also called "scan signal lines") that carry gate signals (also called "scanning signals"). (G 1 -G n ) and a data line (also called an "image signal line") (D 1 -D m ) that carries a data signal (also called an "image signal"). . The gate lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and they are also substantially parallel to each other.

표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm, SL)은 또한, 공통 전압(common voltage, Vcom)["기준 전압(reference voltage)"이라고도 함] 따위의 정해진 전압이 인가되는 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(SL)을 포함한다. 각 유지 전극선(SL)은 게이트선(G1-Gn) 사이에 위치하고 대략 행 방향으로 뻗어 있으며, 서로가 거의 평행하다. 이 유지 전극선(SL)은 생략될 수도 있다.The display signal lines G 1 -G n , D 1 -D m , SL may also be provided with a plurality of common voltages (V com ) (also called "reference voltages"). A storage electrode line SL is included. Each storage electrode line SL is positioned between the gate lines G 1 -G n and substantially extends in the row direction, and is substantially parallel to each other. This storage electrode line SL may be omitted.

하나의 화소는 하나의 게이트선(G1-Gn)과 하나의 데이터선(D1-Dm)으로 정의되는데, 예를 들어 (i,j)(i= 1, 2, ..., n, j= 1, 2, ..., m) 화소라면 i번째 게이트선(Gi)과 j번째 데이터선(Dj)에 연결되어 있는 화소를 의미한다.One pixel is defined by one gate line G 1 -G n and one data line D 1 -D m , for example, (i, j) (i = 1, 2, ..., n, j = 1, 2, ..., m) means a pixel connected to the i-th gate line G i and the j-th data line D j .

도 3에 도시한 바와 같이, 각 화소(Pi,j)는 두 개의 부화소(,)로 이루어지고, 각 부화소(,)는 해당 게이트선(Gi)과 해당 데이터선(Dj)에 연결된 스위칭 소자(switching element)(Q1, Q2)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC1, CLC2) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST1, CST2)를 포함한다. 유지 축전기(CST1, CST2)는 생략할 수 있으며, 그 경우 유지 전극선(SL) 또한 필요 없다.As shown in FIG. 3, each pixel P i and j has two subpixels ( , ), And each subpixel ( , ) Is a switching element Q 1 , Q 2 connected to the corresponding gate line G i and the corresponding data line D j , and a liquid crystal capacitor C LC1 , C LC2 connected thereto; Storage capacitors C ST1 , C ST2 . The storage capacitors C ST1 and C ST2 can be omitted, in which case the storage electrode line SL is also unnecessary.

스위칭 소자(Q1, Q2)는 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G1-Gn)에, 입력 단자는 데이터선(D1-Dm)에 연결되며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC1,CLC2) 및 유지 축전기(CST1,CST2)의 한 단자에 연결되어 있다.The switching elements Q 1 , Q 2 are three-terminal elements whose control terminals are connected to the gate lines G 1 -G n , the input terminals are connected to the data lines D 1 -D m , and the output terminals are liquid crystals. It is connected to one terminal of capacitors C LC1 and C LC2 and holding capacitors C ST1 and C ST2 .

액정 축전기(CLC1,CLC2)는 스위칭 소자(Q1, Q2)와 공통 전압(Vcom) 사이에, 유지 축전기(CST1,CST2)는 스위칭 소자(Q1, Q2)와 유지 전극선(SL) 사이에 연결되어 있다. 유지 전극선(SL)이 없는 경우, 유지 축전기(CST1,CST2)는 인접한 게이트선(G1-Gn)에 연결될 수 있다.The liquid crystal capacitors C LC1, C LC2 are between the switching elements Q 1 , Q 2 and the common voltage V com , and the holding capacitors C ST1, C ST2 are held with the switching elements Q 1 , Q 2 . It is connected between the electrode lines SL. When the storage electrode line SL is not present, the storage capacitors C ST1 and C ST2 may be connected to adjacent gate lines G 1 to G n .

평면적인 배열로 볼 때, 인접한 게이트선(G1-Gn)과 유지 전극선(SL) 및 인접한 두 개의 데이터선(D1-Dm)으로 구획되는 하나의 영역에 하나의 부화소가 할당되어있으며, 부화소들은 행렬의 형태로 배열되어 있다. 역으로, 인접한 부화소행의 사이에는 게이트선(G1-Gn)과 유지 전극선(SL) 중 어느 하나가 배치되어 있고, 인접한 부화소열의 사이에는 하나의 데이터선(D1-Dm)이 배치되어 있다. 부화소행의 수는 게이트선의 수의 두 배이지만, 부화소열의 수는 데이터선의 수와 거의 같으므로 앞으로 "부화소열"과 "화소열"은 동일한 의미로 사용한다.In a planar arrangement, one subpixel is allocated to one region partitioned by an adjacent gate line G 1 -G n and a storage electrode line SL, and two adjacent data lines D 1 -D m . The subpixels are arranged in a matrix. Conversely, any one of the gate lines G 1 -G n and the storage electrode lines SL is disposed between adjacent subpixel rows, and one data line D 1 -D m is disposed between the adjacent subpixel columns. It is arranged. The number of subpixel rows is twice the number of gate lines, but since the number of subpixel columns is about the same as the number of data lines, "subpixel columns" and "pixel columns" are used in the same meaning in the future.

각 화소(Pi,j)의 부화소(,)는 해당 게이트선(Gi)에 대해서 서로 반대쪽에 위치한다. 각 부화소행의 부화소는 모두 동일한 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 있으며, 한 게이트선(G1-Gn) 양쪽에 인접한 부화소행의 부화소는 모두 그 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 있다. 예를 들어 도 3에서 i번째 게이트선(Gi) 바로 아래위에 위치한 두 부화소행의 부화소는 모두 같은 게이트선(Gi)에 연결되어 있다. 따라서 본 명세서에서 i번째 화소행이라 하면 i번째 게이트선(Gi)에 연결된 두 부화소행을 아울러 의미한다.The subpixels of each pixel Pi and j , ) Are positioned opposite to each other with respect to the corresponding gate line G i . The sub-pixels in each pixel line hatching are all connected to the same gate line (G 1 -G n), a gate line (G 1 -G n) sub-pixels of the hatched pixel rows adjacent to both sides of all the gate lines (G 1 - G n ). For example, sub-pixels of two rows located above the hatch i-th gate line (G i) directly below in Figure 3 are all connected to the same gate line (G i). Therefore, in the present specification, the i-th pixel row means two sub-pixel rows connected to the i-th gate line G i .

이와는 달리, 각 화소(Pi,j)의 부화소(,)는 해당 데이터선(Dj)에 대해서 같은 쪽에 위치한다. 하나의 게이트선(G1-Gn)에 연결된 화소의 부화소는 모두 해당 데이터선(D1-Dm)에 대해서 같은 쪽에 위치한다. 그러나 하나의 데이터선(D1-Dm)에 연결된 화소들 중 일부 화소의 부화소들은 해당 데이터선(D1-Dm)의 한쪽에 위치하고 다른 일부 화소의 부화소들은 그 반대쪽에 위치한다. 이를 다르게 표현하면, 하나의 부화소열의 화소들 중 일부 화소의 부화소들은 그 왼쪽에 위치한 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있고, 나머지 화소의 부화소들은 그 오른쪽에 위치한 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있다.In contrast, the subpixels of each pixel Pi and j ( , ) Is located on the same side with respect to the data line D j . The subpixels of the pixels connected to one gate line G 1 -G n are all positioned on the same side with respect to the data line D 1 -D m . However, one of the data lines (D 1 -D m) pixels of the sub-pixels of the pixel portion are connected to the data lines (D 1 -D m) is located on one other sub-pixel of the pixel portion of the are located on the other side. In other words, the subpixels of some of the pixels of one subpixel column are connected to the data lines D 1 -D m located on the left side, and the subpixels of the remaining pixels are positioned on the right side of the data line (D). D 1 -D m ).

도 3에서는 화소 두 개를 단위로 해당 데이터선(D1-Dm)에 대한 상대 위치가 바뀌도록 화소가 배열되어 있다. 예를 들어, j번째 데이터선(Dj)에 연결된 화소들 중에서 화소(Pi-1,j, Pi,j)의 부화소(,,,)는 데이터선(Dj)의 오른쪽에 위치하고, 화소(Pi+1,j, Pi+2,j)의 부화소(,,,)는 왼쪽에 위치한다.In FIG. 3, pixels are arranged such that relative positions of the data lines D 1 to D m are changed in units of two pixels. For example, among the pixels connected to the j-th data line D j , the subpixels of the pixels P i-1, j , P i, j ( , , , ) To the data line (located to the right of the D j), the sub-pixels of the pixel (P i + 1, j, P i + 2, j) ( , , , ) Is on the left.

각 화소(Pi,j)의 위 부화소()와 아래 부화소()는 각각 위아래로 이웃한 부화소행의 부화소와 결합 축전기(Cpp)로 연결되어 있다. 도 3에서는 각 부화소가 동일한 부화소열의 아래 또는 위로 이웃한 부화소와 결합되어 있는데, 예를 들면 화소(Pi,j)의 위쪽 부화소()는 화소(Pi-1,j)의 아래쪽 부화소()와 결합 축전기(Cpp)로 연결되어 있고, 아래쪽 부화소()는 화소(Pi+1,j+1)의 위쪽 부화소()와 결합 축전기(Cpp)로 연결되어 있다. 이와 같이 동일한 화소열의 부화소들끼리의 용량 결합을 앞으로는 "동열(同列) 결합"이라고 한다.The upper pixel of each pixel (P i , j ) ) And the subpixel below ( ) Are each connected up and down by a neighboring subpixel row with a coupling capacitor (C pp ). In FIG. 3, each subpixel is combined with a neighboring subpixel below or above the same subpixel column. For example, the upper subpixel of the pixels P i and j ( ) Is a sub - pixel (P i-1 , j ) ) And the coupling capacitor (C pp ) ) Is the upper subpixel of the pixels P i + 1 , j + 1 ) And a coupling capacitor (C pp ). Thus, capacitive coupling between subpixels of the same pixel string is referred to as "column coupling" from now on.

한편, 액정 표시판 조립체(300)를 구조적으로 보면 도 2에서와 같이 개략적으로 나타낼 수 있다. 편의상 도 2에는 하나의 부화소만을 나타내었다.Meanwhile, the liquid crystal panel assembly 300 may be schematically illustrated as shown in FIG. 2. For convenience, only one subpixel is shown in FIG. 2.

도 2에 도시한 것처럼, 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주 보는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 둘 사이의 액정층(3)을 포함한다. 하부 표시판(100)에는 게이트선(Gi) 및 데이터선(Dj)과 스위칭 소자(Q1) 및 유지 축전기(CST)가 구비되어 있다. 액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극("기준 전극"이라고도 함)(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다.As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel assembly 300 includes a lower panel 100 and an upper panel 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 therebetween. The lower panel 100 includes a gate line G i , a data line D j , a switching element Q1, and a storage capacitor C ST . The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, a pixel electrode 190 of the lower panel 100 and a common electrode (also referred to as a “reference electrode”) 270 of the upper panel 200 as two terminals, and two electrodes 190 and 270. The liquid crystal layer 3 in between functions as a dielectric.

화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q1)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면(全面)에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)에 연결된다.The pixel electrode 190 is connected to the switching element Q 1 , and the common electrode 270 is formed on the entire surface of the upper panel 200 and is connected to the common voltage V com .

여기에서 액정 분자들은 화소 전극(190)과 공통 전극(270)이 생성하는 전기장의 변화에 따라 그 배열을 바꾸고 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.Herein, the liquid crystal molecules change their arrangement according to the electric field generated by the pixel electrode 190 and the common electrode 270, and thus the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3 changes. The change in polarization is represented by a change in transmittance of light by a polarizer (not shown) attached to the display panels 100 and 200.

화소 전극(190)은 유지 전극선(SL)과 중첩되어 유지 축전기(CST)를 이루고, 이웃하는 화소 전극과 결합 축전기(Cpp)로 연결되어 있다. 또한 화소 전극(190) 및/또는 공통 전극(270)이 복수의 절개부를 가지거나 전극(190, 270) 위에 돌기가 형성될 수 있으며, 이 경우 프린지 필드에 의하여 시야각이 향상될 수 있다.The pixel electrode 190 overlaps the storage electrode line SL to form a storage capacitor C ST , and is connected to a neighboring pixel electrode through a coupling capacitor C pp . In addition, the pixel electrode 190 and / or the common electrode 270 may have a plurality of cutouts or protrusions formed on the electrodes 190 and 270. In this case, the viewing angle may be improved by the fringe field.

도 2는 스위칭 소자(Q1)의 예로 모스(MOS) 트랜지스터를 보여주고 있으며, 이 모스 트랜지스터는 실제 공정에서 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(polysilicon)를 채널층으로 하는 박막 트랜지스터로 구현된다. 따라서 하부 표시판(100)을 "박막 트랜지스터 표시판"이라고 한다.FIG. 2 shows a MOS transistor as an example of the switching element Q 1 , which is implemented as a thin film transistor using amorphous silicon or polysilicon as a channel layer in an actual process. . Therefore, the lower display panel 100 is referred to as a "thin film transistor display panel".

도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형으로 만들어진다.Unlike in FIG. 2, the common electrode 270 may be provided in the lower panel 100. In this case, both electrodes 190 and 270 are linearly formed.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 각 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(color filter)(230)를 구비함으로써 가능하다. 색 필터(230)는 도 2에서처럼 주로 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되므로 상부 표시판(200)을 "색필터 표시판"이라고 한다. 그러나 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 색필터(230)를 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel should be able to display a color, which is provided with a color filter 230 of red, green, or blue in a region corresponding to each pixel electrode 190. It is possible by doing. Since the color filter 230 is mainly formed in a corresponding region of the upper panel 200 as shown in FIG. 2, the upper panel 200 is referred to as a “color filter panel”. However, the color filter 230 may be formed on or under the pixel electrode 190 of the lower panel 100.

다시 도 1로 돌아가서, 구동 전압 생성부(700)는 스위칭 소자(Q1, Q2)를 턴온시키는 게이트 온 전압(Von)과 스위칭 소자(Q1, Q2)를 턴오프시키는 게이트 오프 전압(Voff) 그리고 공통 전극(270)에 인가되는 공통 전압(Vcom) 등을 생성한다.Returning to Figure 1, the driving voltage generator 700 includes a switching element (Q 1, Q 2), the gate-off voltage turn turning off the gate-on voltage (V on) and switching elements (Q 1, Q 2) to turn on the (V off) and generates a common voltage (V com) and so on is applied to the common electrode 270.

계조 전압 생성부(800)는 액정 표시 장치의 휘도와 관련된 복수의 계조 전압(gray voltage)을 생성한다.The gray voltage generator 800 generates a plurality of gray voltages related to the luminance of the liquid crystal display.

게이트 구동부(400)는 스캔 구동부(scan driver)라고도 하며, 액정 표시판조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 구동 전압 생성부(700)로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.The gate driver 400 may also be referred to as a scan driver. The gate driver 400 is connected to the gate lines G 1 -G n of the liquid crystal panel assembly 300 to provide a gate-on voltage V on from the driving voltage generator 700. And a gate signal composed of a combination of the gate off voltage V off are applied to the gate lines G 1 -G n .

데이터 구동부(500)는 소스 구동부(source driver)라고도 하며, 표시판(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.The data driver 500 may also be referred to as a source driver. The data driver 500 may be connected to the data lines D 1 -D m of the display panel 300 to select a gray voltage from the gray voltage generator 800 to select data as a data signal. Applies to lines D 1 -D m .

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 구동 전압 생성부(700) 및 계조 전압 생성부(800) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여 각 장치(400, 500, 700)에 공급한다.The signal controller 600 generates a control signal for controlling operations of the gate driver 400, the data driver 500, the driving voltage generator 700, and the gray voltage generator 800, thereby generating the respective devices 400 and 500. , 700).

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the liquid crystal display will be described in detail.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(graphic controller)(도시하지 않음)로부터 계조 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 제어 입력 신호(input control signal), 예를 들면 수직 동기 신호(vertical synchronizing signal, Vsync)와 수평 동기 신호(horizontal synchronizing signal, Hsync), 메인 클록(main clock, CLK), 데이터 인에이블 신호(data enable signal, DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 제어 입력 신호를 기초로 게이트 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하고 계조 신호(R, G, B)를 액정 표시판(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(400)와 구동 전압 생성부(700)로 내보내고 데이터 제어 신호와 처리한 계조 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.The signal controller 600 controls an gray level signal R, G, B and its display from an external graphic controller (not shown), for example, a vertical synchronization signal. A vertical synchronizing signal (V sync ), a horizontal synchronizing signal (H sync ), a main clock (CLK), and a data enable signal (DE) are provided. The signal controller 600 generates a gate control signal and a data control signal based on the control input signal, appropriately processes the gray level signals R, G, and B according to the operating conditions of the liquid crystal panel 300, and then controls the gate control signal. Are sent to the gate driver 400 and the driving voltage generator 700, and the data control signal and the processed gray level signals R ′, G ′, and B ′ are sent to the data driver 500.

게이트 제어 신호는 게이트 온 펄스(게이트 신호의 게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(vertical synchronization start signal, STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(gate clock signal, CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 게이트 온 인에이블 신호(gate on enable signal, OE) 등을 포함한다. 이중에서 게이트 온 인에이블 신호(OE)와 게이트 클록 신호(CPV)는 구동 전압 생성부(700)에도 공급된다. 데이터 제어 신호는 계조 신호의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(horizontal synchronization start signal, STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(load signal, LOAD 또는 TP), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호 전압의 극성(이하 "데이터 신호 전압"을 줄여서 "데이터 전압"이라 하고, "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여서 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 제어 신호(reversing signal, RVS) 및 데이터 클록 신호(data clock signal, HCLK) 등을 포함한다. 이 중에서 반전 제어 신호(RVS)는 구동 전압 생성부(700)에도 공급된다.The gate control signal includes a vertical synchronization start signal (STV) indicating the start of output of the gate-on pulse (gate-on voltage section of the gate signal), and a gate clock signal controlling the output timing of the gate-on pulse. signal, CPV) and a gate on enable signal (OE) defining a width of the gate on pulse. The gate on enable signal OE and the gate clock signal CPV are also supplied to the driving voltage generator 700. The data control signal is a horizontal synchronization start signal (STH) indicating the start of input of the gray scale signal and a load signal (load signal, LOAD or TP) for applying the corresponding data signal to the data lines D 1 -D m . ), The polarity of the data signal voltage with respect to the common voltage (V com ) (hereinafter referred to as "data voltage" by reducing the "data signal voltage", and "polarity of the data voltage" by reducing the "polarization of the data voltage" for the common voltage " And a reversing control signal (RVS) and a data clock signal (HCLK). The inversion control signal RVS is also supplied to the driving voltage generator 700.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호에 따라 게이트 온 펄스를 차례로 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 두 행의 스위칭 소자(Q1, Q2)를 턴온시킨다. 이와 동시에 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호에 따라, 턴온된 스위칭 소자(Q1, Q2)를 포함하는 화소에 대한 계조 신호(R', G', B')에 대응하는 계조 전압 생성부(800)로부터의 아날로그 계조 전압을 데이터 신호로서 해당 데이터선(D1-Dm)에 공급한다. 데이터선(D1-Dm)에 공급된 데이터 신호는 턴온된 스위칭 소자(Q1, Q2)를 통해 해당 화소의 각 부화소의 액정 축전기(CLC1, CLC2)에 인가된다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 펄스를 인가하여 모든 화소에 데이터 신호를 인가한다. 한 프레임이 끝나고 구동 전압 생성부(700)와 데이터 구동부(500)에 반전 제어 신호(RVS)가 공급되면 다음 프레임의 모든 데이터 전압의 극성이 바뀐다. 이 때, 한 프레임 내에서도 한 데이터선(D1-Dm)을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌며, 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다르다.The gate driver 400 sequentially applies gate-on pulses to the gate lines G 1 -G n in response to the gate control signals from the signal controller 600, and thus provides two rows connected to the gate lines G 1 -G n . The switching elements Q 1 and Q 2 are turned on. At the same time, the data driver 500 controls the gray level signals R ', G', and B 'of the pixels including the turned-on switching elements Q 1 and Q 2 according to a data control signal from the signal controller 600. The analog gray voltage from the gray voltage generator 800 corresponding to the data signal is supplied as a data signal to the data lines D 1 -D m . The data signal supplied to the data lines D 1 -D m is applied to the liquid crystal capacitors C LC1 and C LC2 of each subpixel of the corresponding pixel through the turned-on switching elements Q 1 and Q 2 . In this manner, gate-on pulses are sequentially applied to all the gate lines G 1 -G n during one frame to apply data signals to all the pixels. When one frame is finished and the inversion control signal RVS is supplied to the driving voltage generator 700 and the data driver 500, the polarities of all data voltages of the next frame are changed. At this time, the polarity of the data voltage flowing through one data line D 1 -D m is changed even within one frame, and the polarities of the data voltages applied to one pixel row are also different.

한편, 어떤 화소(Pup)에 대한 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차를 dup이라 하고, 그 화소(Pup)의 아래위 부화소(,)의 액정 축전기(CLC1,CLC2)에 충전되는 전압(이하 "화소 전압")을 각각 V(), V()라 하자. 또한 화소(Pup)의 아래 부화소()는 화소(Pdown)의 위 부화소()와 결합 축전기(Cpp)로 결합되어 있고, 화소(Pdown)에 대한 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차를 ddown라고 하자. 그리고 화소(Pup)에 먼저 데이터 전압이 인가되고 그 다음에 화소(Pdown)에 데이터 전압이 인가된다고 하자. 그러면 다음과 같은 관계식이 성립한다.On the other hand, the difference between the data voltage and the common voltage (V com) to which pixel (P up), and as d up, above and below: the sub-pixels of the pixel (P up) ( , Voltages (hereinafter referred to as "pixel voltages") of liquid crystal capacitors C LC1 and C LC2 of ), V ( Let's say Also, the subpixel below the pixel P up ( ) Is the subpixel above the pixel (P down ) ) Is coupled to the coupling capacitor C pp , and the difference between the data voltage and the common voltage V com for the pixel P down is d down . Assume that a data voltage is first applied to the pixel P up and then a data voltage is applied to the pixel P down . Then the following relation holds.

수학식 1 및 2에서 CLC2, CST2는 아래쪽 부화소()의 액정 축전기 및 유지 축전기의 정전 용량이고, Cpp는결합 축전기의 정전 용량이며, d'down은 이전 프레임에서 부화소()에 인가되었던 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)과의 차를 의미한다. 편의상 데이터선(D1-Dm)의 배선 저항이나 신호 지연은 무시한다.In Equations 1 and 2, C LC2 and C ST2 represent lower subpixels ( Is the capacitance of the liquid crystal capacitor and the holding capacitor, C pp is the capacitance of the coupled capacitor, and d ' down is the subpixel ( The difference between the data voltage and the common voltage (V com ) applied to). For convenience, the wiring resistance and signal delay of the data lines D 1 -D m are ignored.

수학식 2에서 dup과 ddown이 동일한 극성인 경우, ddown과 d'down은 반대 극성이므로,가 된다. 특히, 화소(Pdown)가 화소(Pup)와 동일한 계조를 표시하며 정지 화상인 경우에, dup= ddown= -d'down이 되어 수학식 2는 다음과 같이 정리될 수 있다.When d up and d down in Equation 2 have the same polarity, d down and d ' down are opposite polarities, Becomes Particularly, in the case where the pixel P down displays the same gray level as the pixel P up and is a still image, d up = d down = -d ' down so that Equation 2 can be summarized as follows.

, ,

> 1 > 1

이다.to be.

반대로, dup과 ddown이 반대 극성이면,Conversely, if d up and d down are opposite polarities,

이 된다. 화소(Pdown)가 화소(Pup)와 동일한 계조를 표시하며 정지 화상인 경우에는Becomes If the pixel P down displays the same gray level as the pixel P up and is a still image

, ,

< 1 <1

가 된다.Becomes

수학식 3과 5에 따르면, 어떤 화소(Pup)의 아래쪽 부화소()가 다른 화소(Pdown)의 위쪽 부화소()와 용량 결합되어 있는 경우에, 용량 결합된 두 부화소(,)에 인가되는 데이터 전압의 극성이 동일하면, 화소(Pup)의 아래쪽 부화소()에는 그 화소(Pup)의 위쪽 부화소()보다 높은 전압이 충전되고, 이와 반대로 극성이 서로 반대일 경우에는 화소(Pup)의 아래쪽 부화소()에 위쪽 부화소()보다 낮은 전압이 충전된다.According to Equations 3 and 5, the lower subpixel of a pixel P up ( ) Is a subpixel above other pixels (P down ) ) And capacitively coupled two subpixels ( , If the polarities of the data voltages applied to the same are the same, the lower subpixel of the pixel P up ( ), The top of the sub-pixels of the pixel (P up) ( ) Than the high voltage is charged, on the other hand the bottom of the sub-pixels of the pixel (P up) when the opposite polarity ( At the top subpixel ( A voltage lower than) is charged.

그러므로 동일한 전압으로 상대적으로 높은 전압을 화소에 충전시킬 수 있도록 용량 결합된 두 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 동일하게 하는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to make the polarities of the data voltages applied to the two capacitively coupled subpixels the same so as to charge the pixel with a relatively high voltage at the same voltage.

그러면, 도 4를 참고로 하여, 도 3에 도시한 액정 표시 장치에 데이터 전압을 인가하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, a method of applying a data voltage to the liquid crystal display shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 3.

도 4에 나타나 있듯이, 본 실시예에서는 이웃하는 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이며, 하나의 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 두 화소행마다 반전된다. 이때 한 데이터선(D1-Dm)에 대하여 동일한 상대 위치를 가지는 이웃한 두 화소행의 화소에는 동일한 극성의 데이터 전압이 인가된다.As shown in FIG. 4, in the present embodiment, polarities of data voltages applied to neighboring data lines D 1 -D m are opposite to each other, and data voltages applied to one data line D 1 -D m are different from each other. The polarity is reversed every two pixel rows. In this case, data voltages having the same polarity are applied to pixels of two adjacent pixel rows having the same relative position with respect to one data line D 1 -D m .

이와 같이 하면, 용량 결합된 두 부화소에는 동일한 극성의 전압이 인가되므로 화소에 충전되는 전압이 상승하는 효과가 있다.In this case, since the voltage having the same polarity is applied to the two capacitively coupled subpixels, the voltage charged in the pixel increases.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.5 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치에는 유지 전극선(SL)이 구비되어 있지 않다. 따라서 평면적인 배열로 볼 때, 인접한 두 게이트선(G1-Gn)과 인접한 두 데이터선(D1-Dm)에 의하여 구획되는 하나의 영역에는 세로로 배열된 두 개의 부화소가 할당되어 있으며, 두 부화소는 서로 다른 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 있다. 다시 말하면, 인접한 두 부화소열 사이에는 하나의 데이터선이 배치되어 있지만, 인접한 두 부화소행 사이에는 하나의 게이트선이 있거나 게이트선이 없다.As shown in Fig. 5, the liquid crystal display device of this embodiment is not provided with the sustain electrode line SL. Therefore, in a planar arrangement, two subpixels arranged vertically are allocated to one region partitioned by two adjacent gate lines G 1 -G n and two adjacent data lines D 1 -D m . The two subpixels are connected to different gate lines G 1 -G n . In other words, one data line is disposed between two adjacent subpixel columns, but there is one gate line or no gate line between two adjacent subpixel rows.

게이트선(G1-Gn)에 대한 각 부화소의 위치 관계는 도 3의 예와 동일하다. 즉, 각 화소(Pi,j)의 부화소(,)는 해당 게이트선(Gi)에 대해서 서로 반대쪽에 위치하고 각 부화소행의 부화소는 모두 동일한 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 있으며, 한 게이트선(G1-Gn) 양쪽에 인접한 부화소행의 부화소는 모두 그 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 있다.The positional relationship of each subpixel with respect to the gate lines G 1 -G n is the same as that of the example of FIG. 3. That is, the subpixels of each pixel Pi and j ( , ) It is located on the opposite side with respect to the corresponding gate line (G i) and are all of the sub-pixels of each pixel row connected to the same hatching gate lines (G 1 -G n), on both sides of the gate lines (G 1 -G n) All the subpixels of adjacent subpixel rows are connected to the gate lines G 1 -G n .

또한, 데이터선(D1-Dm)에 대한 각 부화소의 위치 관계 중, 각 화소(Pi,j)의 부화소( { P}`_{i,j} ^{1 } , { P}`_{i,j} ^{2} )는 해당 데이터선(Dj)에 대해서 같은 쪽에 위치하고, 하나의 게이트선(G1-Gn)에 연결된 화소의 부화소는 모두 해당 데이터선(D1-Dm)에 대해서 같은 쪽에 위치한다는 점도 동일하다.In addition, the data lines (D 1 -D m) of the positional relationship between each sub-pixel, the sub-pixels ({P} of the pixels (P i, j) `_ {i, j} ^ {1} on, {P } `_ {i, j} ^ {2}) are located on the same side with respect to the data line D j , and the subpixels of pixels connected to one gate line G 1 -G n are all corresponding to the data line ( viscosity that located on the same side with respect to the D 1 -D m) is the same.

데이터선(D1-Dm)에 대한 각 부화소의 위치 관계 중 도 3과 다른 점은, 하나의데이터선(D1-Dm)에 연결된 화소의 모든 부화소가 해당 데이터선(D1-Dm)의 한쪽에 위치한다는 점이다. 도 5에서는 한 데이터선(D1-Dm)에 연결된 모든 부화소들이 해당 데이터선(D1-Dm)의 왼쪽에 배치되어 있는 구조가 나타나 있다.Data lines (D 1 -D m) is the positional relationship of the difference from Fig. 3 for each sub-pixel for all the sub-pixels of a pixel connected to one data line (D 1 -D m) is the data lines (D 1 -D m ) on one side. 5 has all the sub-pixels connected to data lines (D 1 -D m) are shown a structure, which is disposed on the left side of the data lines (D 1 -D m).

도 5의 구조가 도 3과 다른 점 중 다른 하나는 부화소 사이의 용량 결합 관계로서, 각 화소열의 부화소가 다른 열의 부화소와 용량 결합한다. 예를 들면 도 5에서 화소(Pi,j)의 위쪽 부화소()는 그 왼쪽 화소열의 바로 위 행 화소(Pi-1,j-1)의 아래쪽 부화소()와 결합 축전기(Cpp)로 연결되어 있고, 아래쪽 부화소()는 그 오른쪽 화소열의 바로 아래 행 화소(Pi+1,j+1)의 위쪽 부화소()와 용량 결합되어 있다. 이와 같은 다른 열의 부화소끼리의 용량 결합을 앞으로 "이열(異列) 결합"이라고 한다.Another difference between FIG. 5 and the structure of FIG. 5 is a capacitive coupling relationship between subpixels, in which subpixels of each pixel column are capacitively coupled to subpixels of other columns. For example, in FIG. 5, the upper subpixel of the pixels Pi and j ( ) Is a lower subpixel (P i-1 , j-1 ) of the row pixels P i-1 and j-1 immediately above the left pixel column. ) And the coupling capacitor (C pp ) ) Is an upper subpixel (P i + 1 , j + 1 ) of the row pixels immediately below the right pixel column. ) And capacitively coupled. Such capacitive coupling between different rows of subpixels is referred to as "bi-coupling" in the future.

도 6은 도 5에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 5.

도 6에 나타나 있듯이, 본 실시예에서는 이웃하는 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이며, 하나의 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 한 화소행마다 반전된다.As shown in FIG. 6, in the present embodiment, polarities of data voltages applied to neighboring data lines D 1 -D m are opposite to each other, and data voltages applied to one data line D 1 -D m are different from each other. The polarity is reversed every pixel row.

이와 같이 하면, 용량 결합된 두 부화소에는 동일한 극성의 전압이 인가되므로 화소에 충전되는 전압이 상승하는 효과가 있다.In this case, since the voltage having the same polarity is applied to the two capacitively coupled subpixels, the voltage charged in the pixel increases.

그러면 도 7 내지 도 8b를 참고로 하여 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 액정 표시판 조립체(300)의 상세 구조에 대하여 설명한다.Next, a detailed structure of the liquid crystal panel assembly 300 of the liquid crystal display device illustrated in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 7 to 8B.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고, 도 8a는 도 7의 액정 표시판 조립체를 Ⅷa-Ⅷa'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8b는 도 7의 액정 표시판 조립체의 하부 표시판을 Ⅷb-Ⅷb'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a layout view of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8A is a cross-sectional view of the liquid crystal panel assembly of FIG. 7 taken along the line 'a-'a', and FIG. 8b is the liquid crystal panel assembly of FIG. Is a cross-sectional view of the lower display panel taken along the line Ⅷb-Ⅷb '.

먼저 하부 표시판에 대하여 설명한다.First, the lower panel will be described.

유리 등의 투명한 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(121)과 복수의 결합 부재(133)가 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 일부가 상하로 돌출하여 게이트 전극(124)을 이룬다.A plurality of gate lines 121 and a plurality of coupling members 133 are formed on a transparent insulating substrate 110 such as glass. Each gate line 121 mainly extends in the horizontal direction and a part of the gate line 121 protrudes up and down to form the gate electrode 124.

게이트선(121)과 결합 부재(133)는 게이트 절연막(140)으로 덮여 있고, 게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 따위로 이루어지며 주로 세로 방향으로 뻗어 있는 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 각 반도체(151)의 일부(156)가 게이트 전극(124) 위로 돌출해 있고 각 돌출부(156)의 일부(154a, 154b)는 게이트 전극(124)과 중첩하여 박막 트랜지스터의 채널부를 이룬다. 각 반도체(151)의 위에는 인 따위의 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b)가 형성되어 있다.The gate line 121 and the coupling member 133 are covered with the gate insulating layer 140, and a plurality of linear semiconductors 151 formed of amorphous silicon and mainly extending in the vertical direction are formed on the gate insulating layer 140. . A portion 156 of each semiconductor 151 protrudes over the gate electrode 124, and portions 154a and 154b of each protrusion 156 overlap the gate electrode 124 to form a channel portion of the thin film transistor. On each of the semiconductors 151, ohmic contacts 161, 165a and 165b made of amorphous silicon doped with N-type impurities such as phosphorus are formed.

각 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b) 위에는 데이터선(171) 및 복수 쌍의 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있다.A data line 171 and a plurality of pairs of drain electrodes 175a and 175b are formed on each of the ohmic contacts 161, 165a and 165b.

데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 각 돌출부(156) 위로 가지를 내어 박막 트랜지스터의 소스 전극(173)을 이룬다. 한 쌍의 드레인 전극(175a, 175b)은 서로 분리되어 있고 데이터선(171)과도 분리되어 있으며, 대응하는 게이트 전극(124) 및 소스 전극(173)에 대하여 거의 대칭으로 배치되어 있다.The data line 171 extends mainly in the vertical direction and branches over each protrusion 156 to form a source electrode 173 of the thin film transistor. The pair of drain electrodes 175a and 175b are separated from each other and also separated from the data line 171, and are disposed substantially symmetrically with respect to the corresponding gate electrode 124 and the source electrode 173.

여기에서 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b)는 반도체(151)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b)이 중첩하는 부분에만 배치되어 있다. 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b), 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b), 그리고 반도체(151)는 채널부(154a, 154b)를 제외하면 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다. 그러나 반도체(151)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b)이 동일한 평면 모양을 가지지 않을 수도 있다. 예를 들어 반도체(151)는 채널부(154a, 154b)가 포함된 돌출부(156)만 존재하고 데이터선(171)을 따라 뻗은 선형 부분은 생략될 수도 있다. 또 반도체(151)는 게이트선(121)과 데이터선(171)의 효과적인 전기적 절연을 위하여 이들이 교차하는 부분에도 존재할 수도 있다.In this case, the ohmic contacts 161, 165a, and 165b are disposed only at a portion where the semiconductor 151, the data line 171, and the drain electrodes 175a and 175b overlap each other. The data line 171, the drain electrodes 175a and 175b, the ohmic contacts 161, 165a and 165b, and the semiconductor 151 have substantially the same planar shape except for the channel portions 154a and 154b. However, the semiconductor 151, the data line 171, and the drain electrodes 175a and 175b may not have the same planar shape. For example, the semiconductor 151 may include only the protrusion 156 including the channel portions 154a and 154b, and the linear portion extending along the data line 171 may be omitted. In addition, the semiconductor 151 may be present at a portion where the gate line 121 and the data line 171 cross each other for effective electrical insulation.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b)은 보호막(180)으로 덮여 있으며, 드레인 전극(175a, 175b)의 일부를 각각 노출하는 복수의 접촉 구멍(181, 182)과 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분을 노출하는 복수의 접촉 구멍(189)을 가지고 있다. 보호막(180)과 게이트 절연막(140)은 게이트선(121)의 한쪽 끝 부분을 노출하는 복수의 접촉 구멍(188)과 결합 부재(133)의 한쪽 끝 부분을 노출하는 복수의 접촉 구멍(183)을 가지고 있다.The data line 171 and the drain electrodes 175a and 175b are covered with the passivation layer 180, and the plurality of contact holes 181 and 182 and the data lines 171 exposing portions of the drain electrodes 175a and 175b, respectively. It has a plurality of contact holes 189 exposing one end of the. The passivation layer 180 and the gate insulating layer 140 may include a plurality of contact holes 188 exposing one end portion of the gate line 121 and a plurality of contact holes 183 exposing one end portion of the coupling member 133. Have

보호막(180)의 위에는 복수 쌍의 화소 전극(190a, 190b)이 형성되어 있으며, 각 쌍의 화소 전극(190a, 190b)은 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 한 쌍의 드레인전극(175a, 175b)과 각각 연결되어 있다. 보호막(180) 위에는 또한 접촉 구멍(188, 189)을 통하여 각각 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 연결되어 있는 복수의 게이트 접촉 보조 부재(95) 및 복수의 데이터 접촉 보조 부재(97)가 형성되어 있다. 화소 전극(190a, 190b)과 접촉 보조 부재(95, 97)는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진다.A plurality of pairs of pixel electrodes 190a and 190b are formed on the passivation layer 180, and each pair of pixel electrodes 190a and 190b has a pair of drain electrodes 175a and 175b through contact holes 181 and 182. ), Respectively. On the passivation layer 180, a plurality of gate contact assistant members 95 and a plurality of data contact assistant members 97, which are connected to the gate line 121 and the data line 171, respectively, through the contact holes 188 and 189, respectively. Is formed. The pixel electrodes 190a and 190b and the contact auxiliary members 95 and 97 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

각 쌍의 화소 전극(190a, 190b)에서 아래 화소 전극(190b)은 접촉 구멍(183)을 통하여 결합 부재(131)와 연결되어 있고, 위 화소 전극(190a)은 결합 부재(131)와 중첩되어 있다. 결합 부재(131)는 데이터선(171)을 가로질러 인접한 화소열의 아래 위 화소 전극(190b, 190a)을 용량 결합한다. 결합 부재(131)에서 화소 전극(190a)과 중첩하는 부분은 화소 전극(190a)의 위쪽 가장자리를 따라 대략 가로 방향으로 뻗어 있고 접촉 구멍(183)은 교차하는 데이터선(171)에 가까운 위치에 배치되어 있다.In each pair of pixel electrodes 190a and 190b, the lower pixel electrode 190b is connected to the coupling member 131 through a contact hole 183, and the upper pixel electrode 190a overlaps the coupling member 131. have. The coupling member 131 capacitively couples the upper and lower pixel electrodes 190b and 190a of the adjacent pixel column across the data line 171. A portion of the coupling member 131 overlapping the pixel electrode 190a extends in a substantially horizontal direction along the upper edge of the pixel electrode 190a and the contact hole 183 is disposed at a position near the crossing data line 171. It is.

한편, 위 화소 전극(190a)은 대체로 가로 방향으로 길게 뻗어 있는 하나의 선형 가로 절개부(191)를 가지고 있다. 가로 절개부(191)의 수는 복수일 수 있고, 아래 화소 전극(190b)에 세로 방향으로 뻗은 선형의 절개부가 구비될 수도 있다. 계조 반전 현상을 없애기 위해서는 위 화소 전극(190a)이 전체 화소 전극 면적에서 차지하는 비율은 10%~50%가 되는 것이 바람직하며, 특히 20~30%인 것이 바람직하다.On the other hand, the pixel electrode 190a has one linear horizontal cutout 191 extending generally in the horizontal direction. The number of horizontal cutouts 191 may be plural, and a linear cutout extending in the vertical direction may be provided in the lower pixel electrode 190b. In order to eliminate the gray level inversion phenomenon, the ratio of the upper pixel electrode 190a to the entire pixel electrode area is preferably 10% to 50%, and particularly preferably 20 to 30%.

접촉 보조 부재(95, 97)는 노출된 게이트선 및 데이터선 부분을 보호하고 물리적, 전기적 접촉성을 높이기 위한 것으로서 필수적인 것은 아니다.The contact assistants 95 and 97 are not essential to protect exposed gate line and data line portions and to increase physical and electrical contact.

접촉 보조 부재(95, 97) 부근을 제외한 하부 표시판(100) 전면에는 배향막(11)이 형성되어 있다.An alignment layer 11 is formed on an entire surface of the lower panel 100 except for the vicinity of the contact auxiliary members 95 and 97.

다음, 도 7 및 도 8a를 참조하여, 상부 표시판에 대하여 설명한다.Next, the upper panel will be described with reference to FIGS. 7 and 8A.

유리 등의 투명한 절연 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있고, 블랙 매트릭스(220)에 의하여 정의되는 각 화소 영역에는 적, 녹, 청색의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230) 위에는 오버코트막(250)이 형성되어 있고, 오버코트막(250) 위에는 ITO 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다.The black matrix 220 is formed on a transparent insulating substrate 210 such as glass, and the red, green, and blue color filters 230 are formed in each pixel region defined by the black matrix 220. An overcoat layer 250 is formed on the color filter 230, and a common electrode 270 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the overcoat layer 250.

공통 전극(270)은 복수 군의 절개부를 포함하며, 각 군에는 세 개의 선형 절개부(271, 272, 273)가 포함된다. 각 군에서 한 절개부(271)는 대체로 세로 방향으로 길게 뻗어 있고 아래 화소 전극(190b)을 좌우로 두 개의 소영역으로 구획하고 있다. 각 군에서 두 개의 절개부(272, 273)는 대체로 가로 방향으로 길게 뻗어 있고 화소 전극(190a)의 가로 절개부(191)에 대하여 거의 대칭으로 배치되어 있다. 가로 방향의 절개부(272, 191, 273)는 위 화소 전극(190a)을 아래위로 4등분하는 위치에 있으며, 일군의 절개부(191, 271, 272, 273)에 의하여 구획된 각 소영역은 실질적으로 4각형을 이루고, 그 장변 두 개는 게이트선(121) 또는 데이터선(171)에 대하여 거의 평행하다.The common electrode 270 includes a plurality of cutouts, and each group includes three linear cutouts 271, 272, and 273. In each group, one cutout 271 generally extends in the longitudinal direction and divides the lower pixel electrode 190b into two small regions from side to side. In each group, the two cutouts 272 and 273 extend generally in the horizontal direction and are disposed substantially symmetrically with respect to the horizontal cutout 191 of the pixel electrode 190a. The incisions 272, 191, and 273 in the horizontal direction are positioned at the top and bottom portions of the upper pixel electrode 190a, and each of the small regions partitioned by the group of incisions 191, 271, 272, and 273 is formed. It is substantially square and two long sides thereof are substantially parallel to the gate line 121 or the data line 171.

화소 전극(190a, 190b)과 공통 전극(270)의 절개부(191, 271, 272, 273)의 위치가 서로 바뀔 수 있다. 즉, 가로 방향의 절개부(191, 272, 273)는 위 화소(190a)에 위치하고 세로 방향의 절개부(271)는 아래 화소(190b)에 위치할 수있다.The positions of the cutouts 191, 271, 272, and 273 of the pixel electrodes 190a and 190b and the common electrode 270 may be interchanged. That is, the horizontal cutouts 191, 272, and 273 may be located in the upper pixel 190a, and the vertical cutout 271 may be located in the lower pixel 190b.

상부 표시판(200) 전면에는 배향막(21)이 형성되어 있다.An alignment layer 21 is formed on the entire upper panel 200.

두 기판(110, 210)의 바깥쪽에는 각각 편광판(12, 22)이 부착되어 있다. 이 때, 이들 편광판(12, 22)의 편광축은 게이트선(121) 또는 데이터선(171)과 평행하고, 서로 직교하도록 배치된다.Polarizers 12 and 22 are attached to the outer sides of the two substrates 110 and 210, respectively. At this time, the polarization axes of these polarizing plates 12 and 22 are arranged parallel to the gate line 121 or the data line 171 and orthogonal to each other.

이러한 구조로 이루어진 하부 기판(100)과 상부 표시판(200) 사이에는 액정 물질이 주입되어 액정층(3)을 이룬다. 액정층(3)의 액정 분자들은 수평 배향(homogeneous alignment) 또는 수직 배향(homeotropic alignment 또는 vertical alignment)될 수 있으나 수직 배향되는 것이 시야각의 측면에서 바람직하다.The liquid crystal material is injected between the lower substrate 100 and the upper panel 200 having the above structure to form the liquid crystal layer 3. The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 3 may be homogeneous alignment or homeotropic alignment or vertical alignment, but it is preferable in terms of the viewing angle.

도 7 내지 도 8b에 도시한 절개부(191, 271, 272, 273) 중 적어도 하나는 보호막(180) 위에 형성되는 돌기로 대체할 수 있다.At least one of the cutouts 191, 271, 272, and 273 illustrated in FIGS. 7 to 8B may be replaced with a protrusion formed on the passivation layer 180.

도 5 내지 도8b에 나타낸 액정 표시 장치는 도 3 및 도 4의 액정 표시 장치에 비하여 다음과 같은 이점을 가진다.5 to 8B have the following advantages over the liquid crystal display of FIGS. 3 and 4.

먼저, 도 3의 경우에 모든 행과 모든 열에 부화소를 다 채우기 위해서는 각 열의 좌우에 모두 데이터선(D1-Dm)이 배치되어 있어야 한다. 그런데 맨 왼쪽 열과 맨 오른쪽 열의 경우에도 좌우에 데이터선(D1-Dm)이 배치되어야 하므로 데이터선(D1-Dm)의 수가 부화소열의 수보다 하나 많다. 이에 비하여 도 5의 경우에는 각 화소열의 한 쪽에만 데이터선(D1-Dm)이 존재하면 되므로 데이터선(D1-Dm)의 수와 부화소열의 수가 동일하고 이에 따라 구조가 간단해진다.First, in the case of FIG. 3, data lines D 1 -D m must be disposed on the left and right sides of each column in order to fill all the subpixels in all rows and all columns. However, in the leftmost column and the rightmost column, data lines D 1 -D m must be disposed on the left and right sides, so that the number of data lines D 1 -D m is one more than the number of subpixel columns. In contrast, in FIG. 5, the data lines D 1 -D m only need to exist on one side of each pixel column, so that the number of data lines D 1 -D m and the number of subpixel columns are the same, thereby simplifying the structure. .

다음, 도 3의 경우 데이터선(D1-Dm)과 화소 전극(도 2의 190) 사이에 정렬 편차에 따른 기생 용량 변화가 생길 경우 문제점이 발생할 수 있으나 도 5의 경우는 그렇지 않다는 점이다. 예를 들어, 도 4에서 네모를 도 2에 도시한 화소 전극(190)으로 보고, 이 화소 전극(190)들이 전체적으로 오른쪽으로 이동했다고 하자. 그러면 각 데이터선(D1-Dm)의 왼쪽에 위치한 화소 전극(190)은 그 데이터선(D1-Dm)에 가까워지고 반대로 오른쪽에 위치한 화소 전극(190)은 그 데이터선(D1-Dm)에서 멀어진다. 그러면 각 데이터선(D1-Dm)과 그 왼쪽에 위치한 화소 전극(190) 사이의 기생 용량은 커지고, 각 데이터선(D1-Dm)과 그 오른쪽에 위치한 화소 전극(190) 사이의 기생 용량은 작아진다.Next, in FIG. 3, a problem may occur when a parasitic capacitance change occurs due to a misalignment between the data lines D 1 -D m and the pixel electrodes 190 of FIG. 2, but not in FIG. 5. . For example, suppose that the square in FIG. 4 is referred to as the pixel electrode 190 shown in FIG. 2, and these pixel electrodes 190 are moved to the right as a whole. Then, the pixel electrode 190 located on the left side of each data line D 1 -D m is close to the data line D 1 -D m , whereas the pixel electrode 190 located on the right side is the data line D 1. -D m ) Then, the parasitic capacitance between each data line D 1 -D m and the pixel electrode 190 located on the left side is increased, and the parasitic capacitance between each data line D 1 -D m and the pixel electrode 190 located on the right side thereof is increased. Parasitic doses are small.

이러한 기생 용량의 변화가 미치는 영향을 도 4에서 j번째 데이터선(Dj)의 왼쪽에 위치한 화소열의 화소에 대하여 살펴보자. 이 화소열의 화소들은 그 왼쪽에 위치한 (j-1)번째 데이터선(Dj-1)보다는 그 오른쪽에 위치한 j번째 데이터선(Dj)에 의한 영향을 더 많이 받는다. (i+1)번째 화소행이 충전될 때 j번째 데이터선(Dj)은 공통 전압(Vcom)에 대하여 (-) 극성의 데이터 전압을 운반하며, (i-1)번째 및 i번째 화소행의 화소들은 (-) 전압으로 충전되어 있는 상태이다. 그러므로 화소 전극(190)과 데이터선(Dj) 사이의 기생 용량은 이 화소행의 화소들에 인가된 전압의 크기를 크게 한다. 다음, (i+3)번째 화소행이 충전될 때 j번째 데이터선(Dj)은 공통 전압(Vcom)에 대하여 (+) 극성의 데이터 전압을 운반하며, (i+1)번째 및 i번째 화소행의 화소들은 (-) 전압으로 충전되어 있는 상태이다. 그러므로 화소 전극(190)과 데이터선(Dj) 사이의 기생 용량은 이 화소행의 화소들에 인가된 전압의 크기를 작게 한다.The influence of such a parasitic capacitance change will be described with reference to the pixel of the pixel column located to the left of the j th data line D j in FIG. 4. The pixels in this pixel column are more affected by the j-th data line D j located on the right side than the (j-1) -th data line D j-1 located on the left side. When the (i + 1) -th pixel row is charged, the j-th data line D j carries a data voltage of (-) polarity with respect to the common voltage V com , and (i-1) -th and i-th The pixels are still charged with a negative voltage. Therefore, the parasitic capacitance between the pixel electrode 190 and the data line D j increases the magnitude of the voltage applied to the pixels in this pixel row. Next, when the (i + 3) th pixel row is charged, the jth data line D j carries the data voltage of positive polarity with respect to the common voltage V com , and the (i + 1) th and i The pixels in the first pixel row are charged with a negative voltage. Therefore, the parasitic capacitance between the pixel electrode 190 and the data line D j reduces the magnitude of the voltage applied to the pixels in this pixel row.

결국, 도 3과 같은 교차 배열 구조에서는 화소 전극과 그 양쪽의 데이터선 사이의 기생 용량의 편차가 어떤 화소에 대해서는 충전 전압을 크게 하고 어떤 화소에 대해서는 충전 전압을 작게 하는 문제를 일으킨다.As a result, in the cross-array structure as shown in FIG. 3, the parasitic capacitance variation between the pixel electrode and the data lines on both sides causes a problem of increasing the charging voltage for some pixels and decreasing the charging voltage for some pixels.

정렬 편차에 따른 또 다른 문제점으로는 게이트 전극(124)과 소스 및 드레인 전극(173a, 173b, 175a, 175b) 사이의 중첩 면적이 화소의 위치에 따라 달라질 수 있다는 점을 들 수 있다. 그렇게 되면 화소별로 킥백 전압의 차이가 생겨 화소의 밝기가 달라질 수 있다.Another problem caused by misalignment may be that the overlapping area between the gate electrode 124 and the source and drain electrodes 173a, 173b, 175a, and 175b may vary depending on the position of the pixel. As a result, a difference in kickback voltage may occur for each pixel, thereby changing the brightness of the pixel.

또 박막 트랜지스터가 왼쪽과 오른쪽에 번갈아 형성되므로 화소 전극(190a, 190b)의 모양 특히 절개부의 모양이 좌우 대칭이 아닐 경우 화소 전극(190a, 190b)이 주는 효과, 예를 들면 화소 전극(190a, 190b)과 공통 전극(270)이 생성하는 전기장의 모양 따위가 각 화소마다 동일하게 나오도록 정확하게 맞추어 설계하기 어렵다.In addition, since the thin film transistors are alternately formed on the left side and the right side, the effect of the pixel electrodes 190a and 190b when the shape of the pixel electrodes 190a and 190b, especially the cutout is not symmetrical, for example, the pixel electrodes 190a and 190b ) And the shape of the electric field generated by the common electrode 270 are difficult to accurately fit so as to be identical for each pixel.

그러나 도 5의 구조에서는 한 화소열의 모든 화소가 동일한 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있기 때문에 이러한 문제가 생기지 않는다.However, this problem does not occur in the structure of FIG. 5 because all the pixels of one pixel column are connected to the same data line D 1 -D m .

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.9 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치는, 부화소간의 용량 결합이, 열 방향을 따라서는 동열 결합과 이열 결합이 행별로 번갈아 나타나고, 행 방향으로는 동열 결합과 이열 결합 중 어느 하나만이 나타나도록 되어 있다는 점을 제외하고는 도 5의 예와 동일하다.As shown in Fig. 9, in the liquid crystal display of the present embodiment, the capacitive coupling between subpixels alternates column-coupling and di-coupling in rows along the column direction, and in the row direction, any one of the column coupling and the column coupling is shown. Same as the example of FIG. 5 except that only one is to appear.

도 10은 도 9에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 9.

도 10에 나타나 있듯이, 본 실시예에서는 이웃하는 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이며, 하나의 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 두 화소행마다 반전된다. 이때 동열 결합된 두 화소행에는 동일한 극성의 전압이 인가되며 이열 결합된 두 화소행에는 반대 극성의 전압이 인가된다.As shown in FIG. 10, in the present embodiment, polarities of data voltages applied to neighboring data lines D 1 -D m are opposite to each other, and data voltages applied to one data line D 1 -D m are different from each other. The polarity is reversed every two pixel rows. In this case, voltages of the same polarity are applied to the two column rows that are column-coupled, and voltages of the opposite polarity are applied to the two pixel rows that are column-coupled.

이와 같이 하면, 용량 결합된 두 부화소에는 동일한 극성의 전압이 인가되므로 화소에 충전되는 전압이 상승하는 효과가 있으며, 도 3의 구조와 비교할 때 도 5와 동일한 장점이 있다.In this case, since the voltage of the same polarity is applied to the two capacitively coupled sub-pixels, the voltage charged in the pixel increases, which is the same as that of FIG.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.11 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 2와 관련하여 앞에서 설명한 바와 같이, 각 화소는 적색, 녹색, 청색 중어느 하나의 색상을 표시하므로, 각 화소에 인가되는 데이터 신호는 이러한 색상과 관련이 있다. 따라서 앞으로 적색, 녹색, 청색을 표시하는 화소를 각각 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소라 하고, 해당 색상의 화소에 인가되는 데이터 신호는 각각 적색, 녹색, 청색 데이터 신호라 한다.As described above with reference to FIG. 2, since each pixel displays any one of red, green, and blue colors, a data signal applied to each pixel is related to the color. Accordingly, the pixels displaying red, green, and blue are called red pixels, green pixels, and blue pixels, respectively, and the data signals applied to the pixels of the corresponding colors are called red, green, and blue data signals, respectively.

본 실시예에서 하나의 화소열의 화소는 모두 동일한 색상을 표시하며, 행 방향으로 볼 때 적색, 녹색, 청색을 표시하는 화소가 교대로 나타난다. 또한 본 실시예에서 하나의 화소열의 화소는 모두 동일한 데이터선에 연결되어 있다. 따라서 하나의 데이터선은 한 색상의 데이터 신호만을 전달하므로, 앞으로 해당 색상의 데이터 신호를 전달하는 데이터선을 각각 적색, 녹색 및 청색 데이터선이라 하며, 도 11에서 rk는 적색 데이터선, gk는 녹색 데이터선, bk-1, bk는 청색 데이터선을 나타낸다.In the present exemplary embodiment, the pixels of one pixel column all display the same color, and the pixels displaying red, green, and blue appear alternately when viewed in the row direction. In this embodiment, the pixels of one pixel column are all connected to the same data line. Accordingly, since one data line carries only one color data signal, data lines carrying data signals of the corresponding color are referred to as red, green, and blue data lines, respectively. In FIG. 11, r k is a red data line and g k. Denotes a green data line, b k-1 , and b k denotes a blue data line.

본 실시예의 액정 표시 장치를 평면적인 배열로 볼 때, 인접한 두 게이트선(G1-Gn)과 인접한 두 데이터선(D1-Dm)에 의하여 구획되는 하나의 영역에 할당된 부화소의 수가 0개, 두 개 또는 네 개이다. 두 개의 부화소가 할당된 경우 두 부화소는 열 방향으로 배열되어 있고, 네 개인 경우에는 장방형으로 배열되어 있다. 바꾸어 말하면, 인접한 두 화소행 사이에는 도 5의 경우처럼 하나의 게이트선이 있거나 게이트선이 없지만, 인접한 두 화소열 사이에 배치된 데이터선의 수는 0개, 1개 또는 2개이다.When the liquid crystal display of the present embodiment is viewed in a planar arrangement, the subpixels allocated to one region partitioned by two adjacent gate lines G 1 -G n and two adjacent data lines D 1 -D m are included. The number is zero, two or four. If two subpixels are allocated, the two subpixels are arranged in a column direction, and in the case of four, they are arranged in a rectangle. In other words, there is one gate line or no gate line between two adjacent pixel rows as in FIG. 5, but the number of data lines disposed between two adjacent pixel columns is zero, one, or two.

도 11에서 인접한 적색 데이터선(rk)과 녹색 데이터선(gk) 사이에는 적색 화소열과 녹색 화소열의 두 화소열이 배치되어 있고, 인접한 녹색 데이터선(gk)과 청색 데이터선(bk) 사이에는 청색 화소열 하나만 배치되어 있으며, 인접한 청색 데이터선(bk-1)과 적색 데이터선(rk) 사이에는 화소가 없다.In FIG. 11, two pixel columns of a red pixel column and a green pixel column are disposed between adjacent red data lines r k and green data lines g k , and adjacent green data lines g k and blue data lines b k. ), Only one blue pixel column is disposed, and there is no pixel between the adjacent blue data line b k-1 and the red data line r k .

그 외에 게이트선(G1-Gn)에 대한 각 부화소의 위치 관계나 데이터선(rk, gk, bk)에 대한 각 부화소의 위치 관계는 도 5의 경우와 동일하다.In addition, the positional relationship of each subpixel with respect to the gate lines G 1 -G n or the positional relationship of each subpixel with respect to the data lines r k , g k , and b k is the same as in the case of FIG. 5.

도 11의 구조가 도 5와 다른 점 중 다른 하나는 부화소 사이의 용량 결합 관계이다. 적색 화소열과 녹색 화소열의 부화소들은 이열 결합을 하고 있는데 두 화소열의 부화소들이 서로 교차 결합한다. 예를 들어, 적색 화소열의 각 화소(PRi,k)의 두 부화소(,)는 인접한 녹색 화소열의 위아래 부화소행의 부화소(,)와 용량 결합한다. 그러나 청색 화소열의 부화소들은 동열 결합을 한다.Another difference between the structure of FIG. 11 and FIG. 5 is the capacitive coupling relationship between subpixels. The subpixels of the red and green pixel columns are double-coupled, and the subpixels of the two pixel columns cross-couple each other. For example, two sub-pixels of each pixel PR i, k in the red pixel column ( , ) Is the subpixel of the subpixel row above and below the adjacent green pixel column. , ) And combined capacity. However, the subpixels of the blue pixel column have the same column coupling.

도 12는 도 11에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 12 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display illustrated in FIG. 11.

도 12에 나타나 있듯이, 본 실시예에서는 이웃하는 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이며, 하나의 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성은 한 화소행마다 반전된다.As shown in Fig. 12, in this embodiment, the polarities of the data voltages applied to neighboring data lines are opposite to each other, and the polarities of the data voltages applied to one data line are inverted every pixel row.

이와 같이 하면, 교차 결합된 적색, 녹색 부화소에는 동일한 극성의 전압이 인가되므로 화소에 충전되는 전압이 상승하는 효과가 있으며, 도 3의 구조와 비교할 때 도 5와 동일한 장점이 있다.In this case, since the voltage of the same polarity is applied to the cross-coupled red and green subpixels, the voltage charged in the pixel increases, and the same advantages as in FIG. 3 are obtained.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 액정 표시판 조립체의 등가 회로도이다.13 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal panel assembly in a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 13에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치는, 적색 화소열과 녹색 화소열의 부화소간의 용량 결합이, 열 방향을 따라서는 동열 결합과 교차 결합이 행별로 번갈아 나타나고, 행 방향으로는 동열 결합과 교차 결합 중 어느 하나만이 나타나도록 되어 있다는 점을 제외하고는 도 11의 예와 동일하다.As shown in Fig. 13, in the liquid crystal display according to the present embodiment, the capacitive coupling between the red pixel columns and the subpixels of the green pixel columns alternates column-coupling and cross-coupling in rows along the column direction, and the columns in the row direction. Same as the example of FIG. 11 except that only one of the coupling and the cross coupling is to appear.

도 14는 도 13에 도시한 액정 표시 장치의 각 부화소에 인가되는 데이터 전압의 극성을 나타낸 도면이다.FIG. 14 is a diagram illustrating polarities of data voltages applied to each subpixel of the liquid crystal display shown in FIG. 13.

도 14에 나타나 있듯이, 본 실시예에서는 이웃하는 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성은 서로 반대이며, 하나의 데이터선에 인가되는 데이터 전압의 극성은 두 화소행마다 반전된다. 이때 적색 화소와 녹색 화소 중에서, 동열 결합된 두 화소에는 동일한 극성의 전압이 인가되며 교차 결합된 두 화소에는 반대 극성의 전압이 인가되도록 극성을 바꾼다.As shown in Fig. 14, in this embodiment, the polarities of the data voltages applied to neighboring data lines are opposite to each other, and the polarities of the data voltages applied to one data line are inverted every two pixel rows. At this time, among the red pixels and the green pixels, voltages of the same polarity are applied to two pixels that are co-coupled with each other, and polarities are changed such that voltages of opposite polarities are applied to the two pixels that are cross-coupled.

이와 같이 하면, 용량 결합된 적색 부화소와 녹색 부화소에는 동일한 극성의 전압이 인가되므로 녹색 및 적색 화소에 충전되는 전압이 상승하는 효과가 있으며, 도 3의 구조와 비교할 때 도 5와 동일한 장점이 있다.In this case, since the voltage of the same polarity is applied to the capacitively coupled red subpixel and the green subpixel, the voltage charged to the green and red pixels increases, and the same advantages as those of FIG. have.

그러면 도 15 내지 도 16c를 참고로 하여 도 13에 도시한 액정 표시 장치의 액정 표시판 조립체(300)하부 표시판의 상세 구조에 대하여 설명한다.Next, a detailed structure of the lower panel of the liquid crystal panel assembly 300 of the liquid crystal display shown in FIG. 13 will be described with reference to FIGS. 15 to 16C.

도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고, 도16a, 16b, 16c는 각각 도 15의 액정 표시판 조립체의 하부 표시판을 XⅥa-XⅥa'선, XⅥb-XⅥb'선, XⅥc-XⅥc'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 15 is a layout view of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 16A, 16B, and 16C illustrate XVIa-XVIa 'line, XVIb-XVIb' line, and XVIc- line of the lower panel of the liquid crystal panel assembly of FIG. A cross-sectional view taken along the line XVIc '.

상부 표시판은 도 7 및 도 8a에 도시한 형태를 가질 수 있으므로 생략하고 하부 표시판에 대해서만 상세하게 설명한다.Since the upper panel may have the shapes shown in FIGS. 7 and 8A, only the lower panel will be described in detail.

본 실시예에 따른 하부 표시판은 도 7 내지 도 8a에 도시한 것과 기본 구조는 거의 동일하고 그 화소와 데이터선의 배치 등에 대해서는 이미 도 13에서 설명하였으므로 특징적인 부분, 즉 결합 축전기와 관련된 부분에 대해서만 상세하게 설명한다.Since the lower panel according to the present exemplary embodiment has almost the same basic structure as that shown in FIGS. 7 to 8A and the arrangement of the pixel and the data line has been described with reference to FIG. 13, only the characteristic part, that is, the part related to the coupling capacitor, is detailed. Explain.

층상 구조는, 아래에서부터 기판(110), 게이트선(121), 게이트 절연막(140), 반도체(151), 저항성 접촉 부재(161, 165a, 165b), 데이터선(171)과 드레인 전극(175a, 175b), 보호막(180), 화소 전극(190a, 190b)과 접촉 보조 패드(95, 97)가 차례로 형성된 구조이다.The layered structure includes the substrate 110, the gate line 121, the gate insulating layer 140, the semiconductor 151, the ohmic contacts 161, 165a, and 165b, the data line 171, and the drain electrode 175a from below. 175b, the passivation layer 180, the pixel electrodes 190a and 190b, and the contact auxiliary pads 95 and 97 are sequentially formed.

화소 전극(190a, 190b)들을 용량 결합하는 데 사용되는 결합 부재(133-137)는 게이트선(121) 또는 데이터선(171)과 동일한 층으로 만들어진다.The coupling members 133-137 used to capacitively couple the pixel electrodes 190a and 190b are made of the same layer as the gate line 121 or the data line 171.

동열 결합에 사용되는 결합 부재(135, 136, 137)는 게이트선(121)과 동일한 층으로 하여도 되고 데이터선(171)과 동일한 층으로 하여도 된다. 그러나 교차 결합에 사용되어 서로 교차하는 두 결합 부재(133, 134)는 서로 다른 층으로 하여야 한다.The coupling members 135, 136, and 137 used for the same thermal coupling may be the same layer as the gate line 121 or the same layer as the data line 171. However, the two coupling members 133 and 134, which are used for cross coupling and cross each other, should be different layers.

도 15 내지 도 16c에서 가장 왼쪽의 화소열, 즉 적색 화소열에 주로 위치한 결합 부재(134, 136)는 데이터선(171)과 동일한 층으로 이루어져 있고, 중간 화소열, 즉 녹색 화소열에 주로 위치한 결합 부재(133, 135), 그리고 맨 오른쪽 화소열, 즉 청색 화소열에 위치한 결합 부재(137)는 게이트선(121)과 동일한 층으로 이루어져 있다.15 to 16C, the coupling members 134 and 136 mainly located in the leftmost pixel column, that is, the red pixel column, are formed of the same layer as the data line 171, and the coupling member mainly located in the intermediate pixel column, that is, the green pixel column. Reference numerals 133 and 135 and the coupling member 137 positioned in the rightmost pixel column, that is, the blue pixel column, are formed of the same layer as the gate line 121.

결합 부재(133-137)를 각각 드러내는 접촉 구멍(183-187)은 결합 부재(133-137)의 층상 위치에 따라 보호막(180)에만 형성되거나 게이트 절연막(140)과 보호막(180) 모두에 형성된다. 즉, 데이터선(171)과 동일한 층으로 이루어진 결합 부재(134, 136) 위에는 보호막(180)밖에 없으므로 보호막(180)에만 접촉 구멍(184, 186)이 구비되고, 게이트선(121)과 동일한 층으로 이루어진 결합 부재(133, 135, 137) 위에는 게이트 절연막(140)과 보호막(180)이 있으므로 두 막(140, 180)에 모두 접촉 구멍(184, 186)이 만들어진다.The contact holes 183-187 exposing the coupling members 133-137, respectively, are formed only in the passivation layer 180 or in both the gate insulating layer 140 and the passivation layer 180, depending on the layered positions of the coupling members 133-137. do. That is, since only the passivation layer 180 is disposed on the coupling members 134 and 136 made of the same layer as the data line 171, only the passivation layer 180 is provided with contact holes 184 and 186, and the same layer as the gate line 121. Since the gate insulating layer 140 and the passivation layer 180 are formed on the coupling members 133, 135, and 137, contact holes 184 and 186 are formed in both layers 140 and 180.

데이터선(171)과 동일한 층으로 이루어진 결합 부재(134, 136)의 아래에는 결합 부재(134, 136)와 거의 동일한 평면 모양을 가지는 반도체 섬(158)과 저항성 접촉 섬(168)이 구비되어 있다.Below the coupling members 134 and 136 having the same layer as the data line 171, a semiconductor island 158 and an ohmic contact island 168 having substantially the same planar shape as the coupling members 134 and 136 are provided. .

한편, 도 11 내지 도 16c의 액정 표시 장치에서 동열 결합된 청색 부화소에는 반대 극성의 전압이 인가되기도 하므로 반대 극성이 인가될 때는 화소에 충전되는 전압이 내려간다. 그런데 사람의 눈이 청색 빛의 휘도 변화에 대해서는 대개 민감하지 않기 때문에 청색 화소의 휘도 감소는 그렇게 큰 문제가 되지 아니한다.Meanwhile, in the liquid crystal display of FIGS. 11 to 16C, since voltages of opposite polarities are applied to the blue subpixels that are co-coupled, voltages charged to the pixels decrease when the opposite polarities are applied. However, since the human eye is usually insensitive to the change in the luminance of blue light, the decrease in the luminance of the blue pixel is not so much of a problem.

오히려 청색 화소의 휘도 감소는 다음과 같은 점에서 다른 실시예에 비하여 유리한 효과를 주는데 이에 대하여 상세하게 설명한다.Rather, the reduction of the luminance of the blue pixel has an advantageous effect as compared to other embodiments in the following points will be described in detail.

일반적으로 노멀리 블랙 모드의 수직 배향 액정 표시 장치, 즉 화소에 충전된 전압이 0인 경우 어둡게 보이는 수직 배향 액정 표시 장치의 경우 액정층을 통과한 빛의 세기(I)는 다음과 같이 주어진다.In general, in a vertically aligned liquid crystal display device in normally black mode, that is, a vertically aligned liquid crystal display device that appears dark when the voltage charged to the pixel is 0, the intensity I of the light passing through the liquid crystal layer is given as follows.

여기에서 Δn.d는 액정층의 지연값(retardation)으로서 액정 물질의 굴절률 이방성(Δn)에 액정층(3)의 두께(d)를 곱한 값이고, λ는 빛의 파장이다.Where Δn . d is a retardation of the liquid crystal layer, and the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material is multiplied by the thickness d of the liquid crystal layer 3, and λ is a wavelength of light.

수학식 6에서 보면 청색 빛의 파장이 짧기 때문에 다른 색의 빛에 비하여 지연값의 변화에 대한 빛의 세기 변화가 급격하다.In Equation 6, since the wavelength of the blue light is short, the change in the intensity of the light with respect to the change in the delay value is sharp compared to the light of other colors.

이는 인가 전압에 대한 청색 빛의 투과율 변화가 다른 빛에 비하여 상대적으로 심하고 더 빨리 포화 상태에 이름을 의미한다. 그러므로 적색, 청색, 녹색의 화소에 동일한 전압을 인가하면 청색 화소가 가장 먼저, 그리고 가장 밝아진다. 또한 동일한 계조에 대하여 청색 빛의 밝기가 가장 밝다는 것을 뜻한다.This means that the change in transmittance of blue light with respect to the applied voltage is relatively severe and faster than other lights. Therefore, when the same voltage is applied to the red, blue, and green pixels, the blue pixels are first and brightest. It also means that the brightness of blue light is the brightest for the same gradation.

그러므로 청색 화소의 휘도가 다른 색상의 화소에 비하여 낮아지면 색상별 편차가 그만큼 줄어들고 이에 따라 액정 표시 장치의 화질이 개선된다.Therefore, when the luminance of the blue pixel is lower than that of the pixel of other colors, the variation of each color is reduced by that and the image quality of the liquid crystal display is improved accordingly.

한편, 용량 결합에 의한 적색 및 녹색 화소의 휘도 증가와 청색 화소의 휘도 감소가 서로의 밝기 차이를 거의 없앨 만큼 충분하지 않은 경우에는 다른 방법을 사용하여 보정할 수 있다.On the other hand, when the increase in the luminance of the red and green pixels and the decrease in the luminance of the blue pixels due to the capacitive coupling are not enough to almost eliminate the difference in brightness, the correction may be performed using another method.

일반적으로 적색 빛의 투과율과 휘도가 제일 낮고, 청색 빛의 투과율과 휘도가 가장 높으며, 녹색은 그 중간이다. 특히, 중간 계조에서는 그 차가 더 심하다.그러므로 동일한 계조라 하더라도 적색 화소에 대해서는 상대적으로 높은 전압을, 청색 화소에 대해서는 상대적으로 낮은 전압을 인가하여 휘도를 녹색 화소에 맞출 필요가 있다.In general, the transmittance and luminance of red light are the lowest, the transmittance and luminance of blue light are the highest, and green is the middle. In particular, the difference is more severe in the intermediate grayscale. Therefore, even when the gray level is the same, it is necessary to apply a relatively high voltage to the red pixel and a relatively low voltage to the blue pixel to match the luminance to the green pixel.

그러기 위해서 도 1에 도시한 계조 전압 생성부(800)에서 계조 전압을 생성할 때 신호 제어부(600)의 제어를 받아 동일한 계조에 대해서 색상별로 다른 크기의 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)에 공급할 수 있다.To this end, when the gray voltage generator 800 shown in FIG. 1 generates the gray voltage, the gray voltage of different magnitudes for the same gray is generated under the control of the signal controller 600 to generate the gray voltage to the data driver 500. Can supply

또 다른 방법으로는 신호 제어부(600)에서 입력 계조 데이터(R, G, B)를 처리하여 내보낼 때 계조 데이터 자체를 보정하여 내보낼 수도 있다.As another method, when the signal controller 600 processes and exports the input gray data R, G, and B, the gray scale data itself may be corrected and exported.

한편, 도 13 및 도 14의 경우에는 두 화소행마다 한 번씩 극성이 바뀌므로 두 화소행마다 한 번씩 보정하는 것이 바람직하다.In the case of FIGS. 13 and 14, since the polarity is changed once every two pixel rows, it is preferable to correct the pixel once every two pixel rows.

부화소들을 이열 결합 또는 교차 결합시키고 이열 또는 교차 결합된 두 부화소에는 동일한 극성의 전압을 인가함으로써 액정 표시 장치의 화질을 개선하는 효과가 있다.The subpixels are double-coupled or cross-coupled and two sub-pixels having the same polarity are applied to the two sub-pixels. The image quality of the liquid crystal display is improved.

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.

Claims (18)

복수의 제1 신호선과 복수의 제2 신호선, 그리고A plurality of first signal lines and a plurality of second signal lines, and 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선에 연결되어 있는 복수의 화소A plurality of pixels connected to the first signal line and the second signal line 를 포함하며,Including; 상기 각 화소는 상기 제1 신호선 중 하나와 상기 제2 신호선 중 하나에 연결되어 있는 스위칭 소자를 각각 포함하는 복수의 부화소를 포함하고,Each pixel includes a plurality of subpixels each including a switching element connected to one of the first signal lines and one of the second signal lines, 상기 부화소는 행렬의 형태로 배열되어 있고,The subpixels are arranged in the form of a matrix, 상기 각 부화소는 다른 부화소와 용량 결합되어 있으며,Each subpixel is capacitively coupled with another subpixel, 상기 부화소 중 적어도 일부는 다른 부화소와 이열 결합되어 있는At least some of the subpixels are in double bond with the other subpixels 액정 표시 장치.Liquid crystal display. 제1항에서,In claim 1, 상기 부화소 중 적어도 다른 일부는 다른 부화소와 교차 결합되어 있는 액정 표시 장치.And at least another part of the subpixels is cross-coupled with another subpixel. 제2항에서,In claim 2, 이열 결합된 상기 부화소 사이에는 상기 제1 및 제2 신호선이 배치되어 있지 않은 액정 표시 장치.And the first and second signal lines are not disposed between the two subpixels. 제3항에서,In claim 3, 상기 부화소는 적색, 녹색 및 청색 부화소를 포함하며,The subpixels include red, green and blue subpixels, 이열 결합된 상기 부화소는 적색 및 녹색 부화소인 액정 표시 장치.The subpixels of the second heat coupling are red and green subpixels. 제4항에서,In claim 4, 상기 청색 부화소 중 적어도 일부는 동열 결합되어 있는 액정 표시 장치.And at least some of the blue subpixels are thermally coupled. 제5항에서,In claim 5, 이열 결합된 한 쌍의 부화소에 인가되는 데이터 전압은 동일한 극성을 가지는 액정 표시 장치.A liquid crystal display device having the same polarity as the data voltage applied to a pair of subpixels coupled to two columns. 제6항에서,In claim 6, 동열 결합된 한 쌍의 청색 부화소에 인가되는 데이터 전압은 반대 극성을 가지는 액정 표시 장치.12. A liquid crystal display device having a reverse polarity in which data voltages applied to a pair of co-coupled blue subpixels have opposite polarities. 제2항에서,In claim 2, 이열 결합된 상기 부화소 사이에 상기 제2 신호선이 배치되어 있는 액정 표시 장치.And a second signal line disposed between the two subpixels. 제8항에서,In claim 8, 상기 각 화소의 부화소는 서로 다른 열의 부화소와 용량 결합하는 액정 표시 장치.The subpixels of each pixel are capacitively coupled to subpixels of different columns. 제1항에서,In claim 1, 상기 부화소는 적색, 녹색, 청색의 부화소를 포함하며,The subpixels include red, green, and blue subpixels, 동일한 계조에 대하여 상기 청색 부화소에 인가되는 데이터 전압의 크기가 상기 적색 및 녹색 화소에 인가되는 데이터 전압의 크기보다 작은 액정 표시 장치.And a data voltage applied to the blue subpixel for the same gray scale is smaller than a data voltage applied to the red and green pixels. 제1항에서,In claim 1, 상기 부화소 중 적어도 다른 일부는 다른 부화소와 동열 결합하는 액정 표시 장치.And at least another portion of the subpixels is covalently coupled to another subpixel. 제1항 또는 제11항에서,The method of claim 1 or 11, 용량 결합하는 한 쌍의 부화소에는 동일한 극성이 데이터 전압이 인가되는 액정 표시 장치.A liquid crystal display device in which data voltages of the same polarity are applied to a pair of subpixels that are capacitively coupled. 기판,Board, 상기 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선,A plurality of gate lines formed on the substrate, 상기 게이트선과 절연되어 교차하는 복수의 데이터선,A plurality of data lines insulated from and intersecting the gate lines; 상기 게이트선과 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수 쌍의 박막 트랜지스터,A plurality of pairs of thin film transistors connected to the gate line and the data line, 상기 박막 트랜지스터에 각각 연결되어 있으며 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소 전극, 그리고A plurality of pixel electrodes connected to the thin film transistors and arranged in a matrix; 상기 화소 전극 중 하나와 연결되어 있고 상기 화소 전극 중 다른 하나와 절연체를 매개로 중첩되어 제1 결합 축전기를 이루는 복수의 제1 결합 부재A plurality of first coupling members connected to one of the pixel electrodes and overlapping the other of the pixel electrodes with an insulator to form a first coupling capacitor 를 포함하며,Including; 상기 결합 축전기는 서로 다른 열의 화소 전극 사이에 형성되는The coupling capacitor is formed between the pixel electrodes of different columns. 액정 표시 장치.Liquid crystal display. 제13항에서,In claim 13, 상기 제1 결합 부재는 상기 게이트선과 동일한 층으로 이루어지는 액정 표시 장치.And the first coupling member is formed of the same layer as the gate line. 제14항에서,The method of claim 14, 상기 제1 결합 부재는 상기 데이터선과 교차하는 액정 표시 장치.And the first coupling member crosses the data line. 제14항에서,The method of claim 14, 상기 제1 결합 부재는 상기 데이터선과 교차하지 않는 액정 표시 장치.And the first coupling member does not cross the data line. 제16항에서,The method of claim 16, 상기 화소 전극 중 하나와 연결되어 있고 상기 화소 전극 중 다른 하나와 절연체를 매개로 중첩되어 제2 결합 축전기를 이루는 복수의 제2 결합 부재를 더 포함하는 액정 표시 장치.And a plurality of second coupling members connected to one of the pixel electrodes and overlapping the other of the pixel electrodes with an insulator to form a second coupling capacitor. 제17항에서,The method of claim 17, 상기 제2 결합 부재는 상기 데이터선과 동일한 층으로 이루어지며, 상기 제1 결합 부재와 상기 제2 결합 부재는 서로 교차하는 액정 표시 장치.The second coupling member is formed of the same layer as the data line, and the first coupling member and the second coupling member cross each other.
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