KR20090016394A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 표시장치는 표시영역(2)을 갖는 기판(1)과, 상기 표시영역(2)내에 있어서의 상기 기판(1)상에 설치된 복수의 주사라인(3) 및 상기 주사라인(3)에 직교하는 방향에 설치된 복수의 데이터라인(4)과, 상기 각 주사라인 및 데이터라인에 각각 접속된 복수의 스위칭소자(6)와, 상기 각 스위칭소자에 접속된 복수의 화소전극(5)과, 상기 각 데이터라인과 평행하게 형성되고 적어도 상기 각 화소전극의 일부와 중첩하는 부분을 갖는 복수의 보조용량라인(7)을 구비한다. 상기 각 보조용량라인은 상기 데이터라인과 동일한 평면에 상기 데이터라인과 동일한 재료로 형성된 금속층(7c)을 포함한다.
보조용량라인, 데이터라인, 표시영역, 스위칭소자, 금속층

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치 등의 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보조용량라인을 갖는 표시장치에 관한 것이다.
예를 들면, 종래의 액티브 매트릭스형의 액정표시장치에는 액티브 기판상의 표시영역에 복수의 주사라인 및 복수의 데이터라인이 행방향 및 열방향으로 연장되고 즉 서로 직교하여 설치되고, 주사라인과 데이터라인으로 둘러싸인 영역내에 화소전극이 스위칭소자로서의 박막 트랜지스터를 통해 주사라인 및 데이터라인에 접속되어 설치된 것이 있다.
일본국 특허공개공보 평성7-175453호에 기재된 액정표시장치에서는 액티브 기판상의 표시영역에, 화소전극과의 사이에서 보조용량부를 형성하기 위한 복수의 보조용량라인이 행방향으로 연장하고 즉 주사라인과 평행하도록 설치되어 있다. 즉, 보조용량라인은 주사라인과 동일한 평면에 설치되고, 그것과는 다른 평면에 설치된 데이터라인과 교차하도록 배치되어 있다.
그런데, 상기 종래의 액정표시장치의 구동방법에서는 1개의 주사라인을 선택하고, 이 선택된 주사라인의 전위를 하이레벨로 하고, 해당 주사라인에 박막 트랜 지스터를 통해 접속된 모든 화소전극에 화상신호를 기입하기 위해, 모든 데이터라인에 화상신호를 공급하고, 일정한 선택시간 경과 후에 해당 주사라인의 전위를 로우레벨로 하고, 계속해서 다음의 1개의 주사라인을 선택하여 마찬가지의 기입을 실행하고, 이하 이러한 기입의 반복에 의해 1화면의 화상정보를 기입하고 있다. 따라서, 1화면의 화상정보를 기입하기 위해서는 각 주사라인은 1회만 선택(구동)되지만, 각 데이터라인은 주사라인의 개수분만큼 구동된다.
한편, 1화면의 화상정보를 기입하기 위한 데이터라인의 소비전력은 전압진폭× 기입하는 용량 × 기입횟수로 정해진다. 데이터라인의 전압진폭(예를 들면 5V)은 주사라인의 전압진폭(예를 들면 30V)의 수분의 1이지만, 데이터라인의 기입횟수는 주사라인의 개수분(예를 들면 수백개)이므로, 데이터라인의 소비전력은 주사라인의 소비전력보다 상당히 크다.
그런데, 상기 종래의 액정표시장치에서는 보조용량라인이 데이터라인과 교차하고 있으므로, 보조용량라인과 데이터라인의 교차부에 기생용량이 발생하고, 이 기생용량이 데이터라인의 소비전력을 가일층 증가시키는 요인의 하나로 되어 있다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 데이터라인의 소비전력을 저감할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 표시장치는 표시영역(2)을 갖는 기판(1)과, 상기 표시영역(2) 내에 있어서의 상기 기판(1)상에 설치된 복수의 주사라인(3) 및 상기 주사라인(3)에 직교하는 방향에 설치된 복수의 데이터라인(4)과, 상기 각 주사라인 및 데이터라인에 각각 접속된 복수의 스위칭소자(6)와, 상기 각 스위칭소자에 접속된 복수의 화소전극(5)과, 상기 각 데이터라인과 평행하게 형성되고 적어도 상기 각 화소전극의 일부와 중첩하는 부분을 갖는 복수의 보조용량라인(7)을 구비한다. 상기 각 보조용량라인은 상기 데이터라인과 동일한 평면에 상기 데이터라인과 동일한 재료로 형성된 금속층(7c)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 보조용량라인을 데이터라인과 동일한 평면에 데이터라인과 평행하도록 설치하고 있으므로, 보조용량라인이 데이터라인과 교차하는 일이 없 고, 이 교차에 기인하는 기생용량이 발생하는 일이 없으며, 더 나아가서는 데이터라인의 소비전력을 저감할 수 있다.
<제 1 실시형태>
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태로서의 액정표시장치에 있어서의 액티브 기판상에 형성된 것의 일부를 생략한 전체적인 등가회로적 평면도를 나타낸다. 액티브 기판(1)상에 있어서 일점쇄선으로 나타내는 방형상의 표시영역(2)에는 복수의 주사라인(3) 및 복수의 데이터라인(4)이 매트릭스형상으로 설치되어 있다. 이 경우, 복수의 주사라인(3)은 행방향으로 연장되어 설치되고, 복수의 데이터라인(4)은 열방향으로 연장되어 설치되어 있다.
액티브 기판(1)상의 표시영역(2)에 있어서 주사라인(3)과 데이터라인(4)으로 둘러싸인 영역내에는 화소전극(5)이 설치되어 있다. 화소전극(5)은 스위칭소자로서의 박막 트랜지스터(6)를 통해 주사라인(3) 및 데이터라인(4)에 접속되어 있다. 액티브 기판(1)상의 표시영역(2)에는 복수의 보조용량라인(7)이 열방향으로 연장되어 설치되어 있다. 보조용량라인(7)은 화소전극(5)과의 사이에서 보조용량부 Cs를 형성하기 위한 것이다. 액티브 기판(1)상의 표시영역(2)의 하측에 있어서 점선으로 나타내는 영역은 드라이버 탑재영역(8)으로 되어 있다.
하측부터 세어 홀수열의 주사라인(3)의 우단부는 표시영역(2)의 우측에서 하측에 둘러쳐서 설치된 배선(9a)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(10a)에 접속되어 있다. 하측부터 세어 짝수열의 주사라인(3)의 좌단부는 표시영 역(2)의 좌측에서 하측에 둘러쳐서 설치된 배선(9b)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(10b)에 접속되어 있다. 데이터라인(4)의 하단부는 표시영역(2)의 하측에 설치된 배선(11)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(12)에 접속되어 있다.
보조용량라인(7)의 상단부는 표시영역(2)의 상측에 설치된 공통 배선(13)에 접속되어 있다. 공통 배선(13)의 우단부는 표시영역(2)의 우측 및 하측에 설치된 공통 배선(14a)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(15a)에 접속되어 있다. 공통 배선(15)의 좌단부는 표시영역(2)의 좌측 및 하측에 설치된 공통 배선(14b)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(15b)에 접속되어 있다.
다음에, 이 액정표시장치의 일부의 구체적인 구조에 대해 설명한다. 도 2는 도 1에 나타내는 액티브 기판(1)의 일부의 투과 평면도를 나타내고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 단면도를 나타낸다. 여기서, 도 2를 명확하게 할 목적으로, 화소전극(5)의 가장자리부에 비스듬히 짧은 실선의 빗금이 기입되어 있다(이하, 동일).
액티브 기판(1)의 상면의 소정의 개소에는 크롬 등으로 이루어지는 게이트전극(21) 및 해당 게이트전극(21)에 접속된 주사라인(3)이 설치되어 있다. 게이트전극(21) 및 주사라인(3)을 포함하는 액티브 기판(1)의 상면에는 질화실리콘 등으로 이루어지는 게이트절연막(22)이 설치되어 있다.
게이트전극(21)상에 있어서의 게이트절연막(22)의 상면의 소정의 개소에는 진성 아몰퍼스 실리콘으로 이루어지는 반도체박막(23)이 설치되어 있다. 게이트전 극(21)상에 있어서의 반도체박막(23)의 상면의 소정의 개소에는 질화 실리콘으로 이루어지는 채널보호막(24)이 설치되어 있다. 채널보호막(24)의 상면 양측 및 그 양측에 있어서의 반도체박막(23)의 상면에는 n형 아몰퍼스 실리콘으로 이루어지는 옴콘택트층(25, 26)이 설치되어 있다. 옴콘택트층(25, 26)의 상면에는 크롬 등으로 이루어지는 소스전극(27) 및 드레인전극(28)이 설치되어 있다.
여기서, 게이트전극(21), 게이트절연막(22), 반도체박막(23), 채널보호막(24), 옴콘택트층(25, 26), 소스전극(27) 및 드레인전극(28)에 의해, 박막 트랜지스터(6)가 구성되어 있다.
게이트절연막(22)의 상면의 소정의 개소에는 데이터라인(4)이 설치되어 있다. 이 경우, 데이터라인(4)은 아래부터 차례로, 진성 아몰퍼스 실리콘층(4a), n형 아몰퍼스 실리콘층(4b) 및 크롬 등으로 이루어지는 금속층(4c)의 3층 구조로 되어 있다. 그리고, 진성 아몰퍼스 실리콘층(4a), n형 아몰퍼스 실리콘층(4b) 및 금속층(4c)은 드레인전극(28) 형성영역에 있어서의 반도체박막(23), 옴콘택트층(26) 및 드레인전극(28)에 접속되어 있다.
게이트절연막(22)의 상면의 다른 소정의 개소에는 보조용량라인(7)이 설치되어 있다. 이 경우, 보조용량라인(7)은 데이터라인(4)과 동일한 재료로 이루어지고, 아래부터 차례로, 진성 아몰퍼스 실리콘층(7a), n형 아몰퍼스 실리콘층(7b) 및 크롬 등으로 이루어지는 금속층(7c)의 3층 구조로 되어 있다. 보조용량라인(7)의 평면적 형상에 대해서는 후에 설명한다.
박막 트랜지스터(6), 데이터라인(4) 및 보조용량라인(7)을 포함하는 게이트 절연막(22)의 상면에는 질화 실리콘 등으로 이루어지는 층간절연막(29)이 설치되어 있다. 소스전극(27)의 소정의 개소에 대응하는 부분에 있어서의 층간절연막(29)에는 콘택트홀(30)이 설치되어 있다. 층간절연막(29)의 상면의 소정의 개소에는 ITO 등의 투명도전재료로 이루어지는 화소전극(5)이 설치되어 있다. 화소전극(5)은 콘택트홀(30)을 통해 소스전극(27)에 접속되어 있다.
여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 화소전극(5)의 좌측하부 모서리부는 잘라내어지고, 이 잘라내어진 부분에 박막 트랜지스터(6)의 게이트전극(21)이 배치되어 있다. 그리고, 박막 트랜지스터(6)의 게이트전극(21)은 화소전극(5)의 하측에 배치된 주사라인(3)에 접속되어 있다. 박막 트랜지스터(6)의 드레인전극(28)은 화소전극(5)의 좌측에 배치된 데이터라인(4)에 접속되어 있다.
보조용량라인(7)은 화소전극(5)의 우변부에 대응하는 위치에 있어서 데이터라인(4)과 평행하도록 설치된 공통전극부(7A)와, 이 공통전극부(7A)로부터 화소전극(5)의 상변부 및 하변부를 따라 각각 인출된 인출전극부(7B, 7C)와, 상측의 인출전극부(7B)의 선단부로부터 화소전극(5)의 좌변부를 따라 인출된 인출전극부(7D)로 이루어져 있다.
그리고, 공통전극부(7A) 중의 화소전극(5)과 대응하는 부분의 좌측은 화소전극(5)의 우변부와 중첩되어 있다. 상측의 인출전극부(7B)의 하측은 화소전극(5)의 상변부와 중첩되어 있다. 하측의 인출전극부(7C)의 상측은 화소전극(5)의 하변부와 중첩되어 있다. 좌측의 인출전극부(7D)의 우측은 화소전극(5)의 좌변부와 중첩되어 있다. 그리고, 이들 중첩된 부분에 의해 보조용량부 Cs가 형성되어 있다.
여기서, 도 1을 참조하여 설명하면, 주사라인(3)에 접속된 배선(9a, 9b)은 주사라인(3)과 동일한 재료에 의해 주사라인(3)과 동일한 평면(액티브 기판(1)의 상면)에 설치되고, 이 평면에 있어서는 어느 배선과도 교차하고 있지 않다. 데이터라인(4)에 접속된 배선(11)은 데이터라인(4)과 동일한 재료로 이루어지고, 즉 액티브 기판(1)측부터 차례로, 진성 아몰퍼스 실리콘층, n형 아몰퍼스 실리콘층 및 크롬 등으로 이루어지는 금속층의 3층 구조로 이루어지고, 또한 데이터라인(4)과 동일한 평면(게이트절연막(22)의 상면)에 설치되며, 이 평면에 있어서는 어느 배선과도 교차하고 있지 않다. 보조용량라인(7)에 접속된 공통 배선(13, 14a, 14b)은 보조용량라인(7)과 동일한 재료로 이루어지고, 즉 액티브 기판(1)측부터 차례로, 진성 아몰퍼스 실리콘층, n형 아몰퍼스 실리콘층 및 크롬 등으로 이루어지는 금속층의 3층 구조로 이루어지고, 또한 보조용량라인(7)과 동일한 평면(게이트절연막(22)의 상면)에 설치되며, 이 평면에 있어서 어느 배선과도 교차하고 있지 않다.
또한, 도시는 하지 않지만, 액티브 기판(1)의 상면측에는 공통전극을 갖는 공통기판이 배치되고, 액티브 기판(1)의 화소전극(5)과 공통전극의 사이에 액정(표시요소)이 배치되는 것에 의해 액정표시장치가 구성된다.
이상과 같이, 이 액정표시장치에서는 보조용량라인(7)을 데이터라인(4)과 동일한 평면(게이트절연막(22)의 상면)에 데이터라인(4)과 평행하도록 설치하고 있으므로, 보조용량라인(7)이 데이터라인(4)과 교차하는 일이 없고, 이 교차에 기인하는 기생용량이 발생하는 일이 없으며, 더 나아가서는 데이터라인(4)의 소비전력을 저감할 수 있다.
그런데, 보조용량라인(7)은 그것과는 다른 평면(액티브 기판(1)의 상면)에 설치된 주사라인(3)과 교차한다. 따라서, 보조용량라인(7)과 주사라인(3)의 교차부에 기생용량이 발생하고, 이 기생용량이 주사라인(3)의 소비전력을 증가시키는 요인의 하나가 된다.
그러나, 상술한 바와 같이, 데이터라인(4)의 소비전력은 주사라인(3)의 소비전력보다 상당히 크다. 그래서, 데이터라인(4)의 보조용량라인(7)과의 사이의 교차부 기생용량에 기인하는 소비전력의 저감량에서 주사라인(3)의 보조용량라인(7)과의 사이의 교차부 기생용량에 기인하는 소비전력의 증가량을 빼면, 그 차분만큼, 전체로서의 소비전력을 저감할 수 있다.
또, 이 액정표시장치에서는 보조용량라인(7)을 게이트절연막(22)의 상면에 설치하고 있으므로, 주사라인(3)과 동일한 평면(액티브 기판(1)의 상면)에 설치하는 경우에 비해, 보조용량라인(7)과 화소전극(5)의 간격을 작게 할 수 있다. 따라서, 보조용량라인(7)과 화소전극(5)의 사이의 단위면적당 용량이 증가하고, 필요한 보조용량을 얻기 위한 중첩면적을 적게 할 수 있으며, 더 나아가서는 개구율을 향상시킬 수도 있다.
<제 2 실시형태>
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태로서의 액정표시장치의 도 2와 마찬가지의 투과 평면도를 나타낸다. 이 액정표시장치에 있어서, 도 2에 나타내는 액정표시장치와 다른 점은 보조용량라인(7) 중, 상측의 인출전극부(7B)의 상측을 화소전극(5)의 상측에 배치된 주사라인(3)의 하측 절반부에 중첩하는 동시에, 하측의 인출전극 부(7C)의 하측을 화소전극(5)의 하측에 배치된 주사라인(3)의 상측 절반부에 중첩하고, 또한 화소전극(5)의 상변을 그의 상측에 배치된 주사라인(3)의 하변을 따르게 하는 동시에, 화소전극(5)의 하변을 그의 하측에 배치된 주사라인(3)의 상변을 따르게 한 점이다.
이 경우, 서로 인접하는 상측의 인출전극부(7B)와 하측의 인출전극부(7C)는 주사라인(3)의 폭방향 중앙부에 있어서 서로 접속되어 있다. 따라서, 이 서로 접속된 서로 인접하는 상측의 인출전극부(7B) 및 하측의 인출전극부(7C)에 의해, 주사라인(3)의 일부 및 그 폭방향 양측이 덮이고, 이 부분을 완전하게 차광할 수 있으며, 또한 주사라인(3)과 화소전극(5)의 사이에 기생용량이 발생하지 않도록 할 수 있다. 또, 화소전극(5)의 상변을 그의 상측에 배치된 주사라인(3)의 하변을 따르게 하는 동시에, 화소전극(5)의 하변을 그의 하측에 배치된 주사라인(3)의 외관을 따르게 하고 있으므로, 개구율을 향상시킬 수 있다.
<제 3 실시형태>
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태로서의 액정표시장치의 도 1과 마찬가지의 등가회로적 평면도를 나타낸다. 이 액정표시장치에 있어서, 도 1에 나타내는 액정표시장치와 크게 다른 점은 드라이버 탑재영역(8)을 표시영역(2)의 우측에 배치한 점이다. 이 경우, 주사라인(3)의 우단부는 표시영역(2)의 우측에 설치된 배선(9)을 통해, 드라이버 탑재영역(8) 내에 설치된 접속패드(10)에 접속되어 있다.
좌측부터 세어 홀수열의 데이터라인(4)의 하단부는 표시영역(2)의 하측으로부터 우측에 둘러쳐서 설치된 배선(11a)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(12a)에 접속되어 있다. 좌측부터 세어 짝수열의 데이터라인(4)의 상단부는 표시영역(2)의 상측으로부터 우측에 둘러쳐서 설치된 배선(11b)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(12b)에 접속되어 있다.
보조용량라인(7)의 하단부는 표시영역(2)의 하측부터 우측에 둘러쳐서 설치된 공통 배선(14a)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(15a)에 접속되어 있다. 보조용량라인(7)의 상단부는 표시영역(2)의 상측부터 우측에 둘러쳐서 설치된 공통 배선(14b)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(15b)에 접속되어 있다.
그리고, 주사라인(3)에 접속된 배선(9)은 주사라인(3)과 동일한 평면(액티브 기판(1)의 상면)에 설치되고, 이 평면에 있어서는 어느 배선과도 교차하고 있지 않다. 데이터라인(4)에 접속된 배선(11a, 11b)은 데이터라인(4)과 동일한 평면(게이트절연막(22)의 상면)에 설치되고, 표시영역(2)의 외측에 있어서, 보조용량라인(7)에 접속된 공통 배선(14a, 14b)과 교차하고 있다. 이 때문에, 보조용량라인(7)에 접속된 공통 배선(14a, 14b)은 주사라인(3)과 동일한 평면(액티브 기판(1)의 상면)에 설치되고, 도시하고 있지 않지만, 게이트 절연막(22)에 설치된 콘택트홀을 통해, 보조용량라인(7)의 양단부에 접속되어 있다.
다음에, 이 액정표시장치에 있어서, 라인 반전 구동을 실행하는 경우의 구동 방법의 일예에 대해, 도 6을 참조하여 설명한다. 이 구동방법에서는 도 5에 있어서, 주사라인(3)을 하측부터 차례로 1개씩 선택하는 주사를 실행하고, 그 선택마다 보조용량라인(7)에 공급되는 Cs(보조용량) 신호의 전위를 H, L, H, L…로 반전시키 고, 이 타이밍에 맞추어 데이터라인(4)에 공급하는 화상신호로 위상을 전환한다.
예를 들면, 제일 아래의 주사라인(3)이 선택되었을 때에 모든 보조용량라인(7)에 고전위 H를, 모든 데이터라인(4)에 반전 화상신호를 공급하고, 다음에, 아래부터 두번째의 주사라인(3)이 선택되었을 때에 모든 보조용량라인(7)에 저전위 L을, 모든 데이터라인(4)에 비반전 화상신호를 공급한다. 이하, 주사라인(3)이 선택되는 타이밍과 동기해서, 모든 보조용량라인(7)에 공급하는 Cs신호와 모든 데이터라인(4)에 공급하는 화상신호의 위상을 상술한 바와 같이 전환한다. 그러면, 1프레임의 기입이 완료된 시점에서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 하측부터 세어, 홀수열의 화소의 전위는 H로 되고, 짝수열의 화소의 전위는 L로 되며, H(횡)라인 반전 구동에 의한 표시로 된다. 상세하게는 기술하지 않지만, 다음의 프레임에서는 각 화소에 공급하는 Cs신호 및 화상신호가 상기 신호와는 역극성의 신호로 되도록 한다.
<제 4 실시형태>
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태로서의 액정표시장치의 도 5와 마찬가지의 등가회로적 평면도를 나타낸다. 이 액정표시장치에 있어서, 도 5에 나타내는 액정표시장치와 다른 점은 좌측부터 세어 홀수열의 보조용량라인(7)의 하단부를 표시영역(2)의 하측부터 우측에 둘러쳐서 설치된 공통 배선(14a)을 통해 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(15a)에 접속하고, 좌측부터 세어 짝수열의 보조용량라인(7)의 상단부를 표시영역(2)의 상측부터 우측에 둘러쳐서 설치된 공통 배선(14b)을 통해, 드라이버 탑재영역(8)내에 설치된 접속패드(15b)에 접속한 점이다.
즉, 좌측부터 세어 홀수열의 데이터라인(4) 및 보조용량라인(7)은 표시영역(2)의 하측에 설치된 배선(11a, 14a)을 통해 드라이버 탑재영역(8)내의 접속패드(12a, 15a)에 접속되어 있다. 좌측부터 세어 짝수열의 데이터라인(4) 및 보조용량라인(7)은 표시영역(2)의 상측에 설치된 배선(11b, 14b)을 통해 드라이버 탑재영역(8)내의 접속패드(12b, 15b)에 접속되어 있다. 환언하면, 데이터라인(4) 및 보조용량라인(7)은 1개 걸러, 배선(11a, 11b) 및 배선(14a, 14b)에 접속되어 있다.
다음에, 이 액정표시장치에 있어서, 라인 반전 구동을 실행하는 경우의 구동 방법의 일예에 대해, 도 8을 참조하여 설명한다. 이 경우의 구동방법은 주사라인(3)을 하측부터 차레로 1개씩 선택하는 주사를 실행하고, 그 주사라인(3)의 선택마다, 도 7에 있어서 좌측부터 세어 홀수열의 보조용량라인(7)에 공급하는 Cs신호와, 도 7에 있어서 좌측부터 세어 짝수열의 보조용량라인(7)에 공급하는 Cs신호의 위상을 반대로 하고, 이 Cs신호의 극성에 대응하여 홀수열의 데이터라인(4)과 짝수열의 데이터라인(4)에 공급하는 화상신호의 위상도 반대로 하는 것이다.
예를 들면, 최초의 프레임에 있어서는 가장 아래의 주사라인(3)이 선택되었을 때에, 홀수열의 보조용량라인(7)에 고전위 H를, 홀수열의 데이터라인(4)에 반전 화상신호를 공급하고, 짝수열의 보조용량라인(7)에 저전위 L을, 짝수열의 데이터라인(4)에 비반전 화상신호를 공급한다. 이하, 주사라인(3)이 선택될 때마다, 홀수열의 보조용량라인(7)에 고전위 H를, 홀수열의 데이터라인(4)에 반전 화상신호를 공급하고, 짝수열의 보조용량라인(7)에 저전위 L을, 짝수열의 데이터라인(4)에 비반전 화상신호를 공급한다. 그러면, 1프레임의 기입이 완료된 시점에서는 도 7에 나 타내는 바와 같이, 좌측부터 세어 홀수열의 화소의 전위는 H로 되고, 짝수열의 화소의 전위는 L로 되며, V(종)라인 반전구동에 의한 표시로 된다. 그리고, 다음의 프레임에서는 각 화소에 공급되는 Cs신호 및 화상신호가 상기 신호와는 역극성의 신호가 되도록 한다.
이 경우, Cs신호 A, B의 전위는 프레임 단위로 반전하므로, 이 부분의 구동은 프레임 반전 구동이라 할 수 있다. 즉, 이 구동방법은 프레임 반전의 Cs신호로 라인 반전의 표시가 얻어진다. 이 경우, 데이터라인(4)의 소비전력은 통상의 라인반전과 동등인 채로 보조용량라인(7)의 소비전력을 대폭 삭감할 수 있으므로, 라인 반전의 표시품위를 유지한 채 전체적으로 소비전력을 저감할 수 있다.
또한, Cs신호 A, B를 주사라인(3)의 주파수에 맞추어 구동하고, 도트 반전 구동으로 할 수도 있다. 이 경우, 데이터라인(4)의 전압진폭은 라인반전 상당의 진폭이어도 좋으며, 통상의 도트 반전 구동(Cs=DC, 데이터라인(4)의 전압진폭 = VLCD×2)에 비해 반감할 수 있다.
<제 5 실시형태>
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태로서의 액정표시장치의 도 4와 마찬가지의 투과 평면도를 나타낸다. 이 액정표시장치에 있어서, 도 4에 나타내는 액정표시장치와 크게 다른 점은 스트라이프 배열이라 말해지는 컬러액정표시장치로 한 점이다. 이 경우, R(적), G(녹), B(청)의 각 색표시용의 화소전극(5R, 5G, 5B)은 데이터라인(4)을 따라 스트라이프형상으로 배치되어 있다. 또, 화소전극(5R, 5G, 5B)의 사이즈는 가로로 길며, 주사라인(3)을 따르는 방향의 길이가 데이터라인(4)을 따르 는 방향의 길이보다 길게 되어 있다.
이 경우, 데이터라인(4)을 따르는 방향에 연속해서 배치된 3개의 화소전극(5R, 5G, 5B)에 의해 RGB로 이루어지는 기본적으로는 정방형장의 1화소를 구성하므로, 1화소에 대해, 주사라인(3)이 3개, 데이터라인(4)이 1개로 된다. 이에 대해, 도시하고 있지 않지만, 주사라인(3)을 따르는 방향에 연속해서 배치된 3개의 화소전극에 의해 RGB로 이루어지는 기본적으로는 정방형장의 1화소를 구성하는 경우에는 1화소에 대해, 주사라인(3)이 1개, 데이터라인(4)이 3개로 된다.
이 양자를 비교하면, 본 실시형태의 경우에는 주사라인(3)의 구동 부하가 3배 증가하지만, 보조용량라인(7)과 데이터라인(4)의 교차에 의한 기생용량이 발생하지 않고, 또한 데이터라인(4)의 개수를 1/3로 적게 할 수 있으므로, 전체적으로 소비전극을 저감할 수 있다. 또, 도 5 혹은 도 7에 나타내는 바와 같이, 드라이버 탑재영역(8)을 표시영역(2)의 우측에 배치한 구성으로 하는 경우에는 데이터라인(4)의 개수가 1/3로 적어지므로, 그 배선(11a, 11b)의 배치영역의 폭을 작게 할 수 있고, 더 나아가서는 프레임면적을 작게 할 수 있다. 그런데, 이 액정표시장치에 있어서도 도 7에 나타내는 바와 같은 구동방법으로 구동할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 데이터라인(4)을 따르는 방향에 연속해서 배치된 3개의 화소전극에 의해 Y(옐로우) M(마젠타) C(시안)으로 이루어지는 1개의 화소를 구성하도록 해도 좋다. 또, 데이터라인(4)을 따르는 방향에 연속해서 배치된 4개의 화소전극에 의해 RGBW(백) 또는 YMCW로 이루어지는 1개의 화소를 구성하도록 해도 좋다. 이 경우, 1 개의 화소에 대해, 주사라인(3)이 4개, 데이터라인(4)이 1개로 되고, 데이터라인(4)의 개수를 1/4로 적게 할 수 있다.
<제 6 실시형태>　
도 10은 본 발명의 제 6 실시형태로서의 액정표시장치의 도 4와 마찬가지의 투과 평면도를 나타내고, 도 11은 도 10의 XI-XI선을 따르는 단면도를 나타낸다. 이 액정표시장치에 있어서, 도 2에 나타내는 액정표시장치와 크게 다른 점은 횡전계모드 액정표시장치의 일종인 FFS(Fringe Field Switch) 구조로 한 점이다.
이 경우, 보조용량라인(7)의 상면 및 그 전극부(7A, 7B, 7C, 7D)로 대략 둘러싸인 영역에 있어서의 게이트절연막(22)의 상면에는 ITO 등의 투명 도전재료로 이루어지는 보조용량 전극층(31)이 설치되어 있다. 화소전극(5)에는 도 3에 나타내고 있는 바와 같이, 박막 트랜지스터(6)의 소스전극이 접속되어 있지만, 이 실시예에 있어서의 화소전극(5)은 빗살형상으로 되어 있다. 보조용량 전극층(31)과 화소전극(5)의 사이에 중첩된 층간절연막(29)에 의해, 보조용량이 형성되어 있다. 또한, 이 액정표시장치에 있어서도, 도 7에 나타내는 바와 같은 구동방법으로 구동할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 도 10 및 도 11에서는 화소전극(5)을 빗살형상으로 하고 있지만, 화소전극(5)을 베타형상으로 하고, 보조용량 전극층(31)을 빗살형상으로 해도 좋고, 또 화소전극(5) 및 보조용량 전극층(31)을 모두 빗살형상으로 해도 좋다. 즉, 화소전극(5)과 보조용량 전극층(31) 중의 적어도 한쪽이 빗살형상이면 좋다.
<기타 실시형태>
도 5에 나타내는 액정표시장치에 있어서, 보조용량라인(7)에 접속된 2개의 배선(14a, 14b) 중의 어느 1개는 생략해도 좋다. 또, 상기 각 실시형태에서는 본 발명을 액정표시장치에 적용한 경우에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않으며, 유기 EL 등의 다른 표시장치에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태로서의 액정표시장치에 있어서의 액티브 기판상에 형성된 것의 일부를 생략한 전체적인 등가 회로적 평면도.
도 2는 도 1에 나타내는 액티브 기판의 일부의 투과 평면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태로서의 액정표시장치의 도 2와 마찬가지의 투과 평면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태로서의 액정표시장치의 도 1과 마찬가지의 등가 회로적 평면도.
도 6은 도 5에 나타내는 액정표시장치의 구동방법의 일례를 설명하기 위해서 나타내는 타이밍도.
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태로서의 액정표시장치의 도 5와 마찬가지의 등가 회로적 평면도.
도 8은 도 7에 나타내는 액정표시장치의 구동방법의 일예를 설명하기 위해서 나타내는 타이밍도.
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태로서의 액정표시장치의 도 4와 마찬가지의 투과 평면도.
도 10은 본 발명의 제 6 실시형태로서의 액정표시장치의 도 4와 마찬가지의 투과 평면도.
도 11은 도 10의 XI-XI선을 따르는 단면도.
[부호의 설명]
1; 액티브 기판 2; 표시영역
3; 주사라인 　 4; 데이터라인
5; 화소전극 6; 박막 트랜지스터
7; 보조 용량라인 8; 드라이버 탑재 영역

Claims (23)

  1. 표시영역을 갖는 기판과,
    상기 표시영역 내에 있어서의 상기 기판상에 설치된 복수의 주사라인 및 상기 주사라인에 직교하는 방향에 설치된 복수의 데이터라인과,
    상기 각 주사라인 및 데이터라인에 각각 접속된 복수의 스위칭소자와,
    상기 각 스위칭소자에 접속된 복수의 화소전극과,
    상기 각 데이터라인과 평행하게 형성되고, 적어도 상기 각 화소전극의 일부와 중첩하는 부분을 갖는 복수의 보조용량라인을 구비하며,
    상기 각 보조용량라인은 상기 데이터라인과 동일한 평면에 상기 데이터라인과 동일한 재료로 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판상에 형성된, 접속패드(단수)를 갖는 드라이버 탑재영역 및 상기 접속패드와 상기 보조용량라인(복수)을 접속하는 공통 배선(단수)을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판상에 형성된, 복수의 접속패드를 갖는 드라이버 탑재영역, 상기 접속패드와 상기 주사라인을 접속하는 복수의 배선과, 상기 배선과 상기 보조용량라 인의 사이에 설치된 절연막을 구비하고,
    상기 보조용량라인(복수)은 상기 절연막에 설치된 콘택트홀을 통해 상기 공통 배선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사라인상 및 상기 기판상에 설치된 절연막과, 상기 보조 용량라인상 및 상기 절연막상에 설치된 층간절연막을 갖고,
    상기 화소전극은 상기 층간절연막상에 설치되며,
    상기 보조용량라인은 상기 데이터라인을 따르는 방향에 있어서 서로 인접하는 상기 화소전극의 서로 대향하는 변부와 중첩되고 또한 상기 주사라인의 일부를 덮는 인출전극부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시영역 외에 있어서의 상기 기판상의 일측변측에 설치되고 상기 복수의 보조용량라인의 일부에 접속된 제 1 공통 배선과,
    상기 표시영역 외에 있어서의 상기 기판상의 상기 일측변측과 대향하는 변측에 설치되고, 상기 제 1 공통 배선에 접속되어 있지 않은 상기 복수의 보조용량라인의 다른 일부에 접속된 제 2 공통 배선을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터라인을 따르는 방향에 연속해서 배치된 3개의 상기 화소전극(RGB 또는 YMC)에 의해 1개의 화소가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 화소전극은 상기 주사라인을 따라 스트라이프형상으로 배치되고 또한 해당 화소전극의 사이즈는 상기 주사라인을 따르는 방향의 길이가 상기 데이터라인을 따르는 방향의 길이보다 길게 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터라인을 따르는 방향에 연속해서 배치된 4개의 상기 화소전극(RGBW 또는 YMCW)에 의해 1개의 화소가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 화소전극은 상기 주사라인을 따라 스트라이프형상으로 배치되고 또한 해당 화소전극의 사이즈는 상기 주사라인을 따르는 방향의 길이가 상기 데이터라인을 따르는 방향의 길이보다 길게 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 박막 트랜지스터이고, 반도체박막, 옴콘택트층, 소스전극 및 드레인전극을 가지며,
    상기 보조용량라인은 상기 옴콘택트층과 동일한 재료로 이루어지는 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 보조용량라인은 상기 반도체박막과 동일한 재료로 이루어지는 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판상에 형성된, 접속패드(단수)를 갖는 드라이버 탑재영역 및 상기 접속패드와 상기 보조용량라인(복수)을 접속하고, 또한 상기 반도체박막과 동일한 재료로 이루어지는 부재를 포함하는 공통 배선(단수)을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 화소전극과 대향해서 배치되고, 각각 상기 보조용량라인에 접속된 투명도전재료로 이루어지는 복수의 보조용량 전극층을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 상기 화소전극과 상기 보조용량 전극층의 어느 한쪽은 빗살형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보조용량 전극층은 빗살형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 표시영역을 갖는 기판과,
    상기 표시영역 내에 있어서의 상기 기판상에 설치된 복수의 주사라인 및 상기 주사라인에 직교하는 방향에 설치된 복수의 데이터라인과,
    각각이 반도체박막, 상기 주사라인에 접속된 게이트전극, 게이트절연막, 소스전극 및 상기 데이터라인에 접속된 드레인전극을 갖는 복수의 박막 트랜지스터와,
    상기 각 박막 트랜지스터에 접속된 복수의 화소전극과,
    상기 각 화소전극에 대향해서 배치된 표시요소와,
    상기 데이터라인과 평행하게 형성된 복수의 보조용량라인을 구비하고, 상기 게이트절연막상에, 상기 복수의 데이터라인 및 상기 복수의 보조용량라인이 형성되며, 상기 각 보조용량라인은 적어도 상기 각 화소전극의 일부와 중첩하는 부분을 갖고, 또한 상기 데이터라인과 동일한 재료로 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판상에, 상기 게이트전극, 상기 데이터라인 및 상기 보조용량라인에 접속되는 접속패드(복수)가 상기 보조용량라인과 평행하게 배열된 드라이버 탑재영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판상에, 일단측으로부터 홀수번째의 보조용량라인에 접속된 제 1 배선 및, 일단측으로부터 짝수번째의 보조용량라인에 접속된 제 2 배선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 기판상에, 일단측으로부터 홀수번째의 데이터라인에 접속된 제 1 배선 및, 일단측으로부터 짝수번째의 데이터라인에 접속된 제 2 배선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 표시영역을 갖는 기판과,
    상기 표시영역 내에 있어서의 상기 기판상에 설치된 복수의 주사라인 및 상기 주사라인에 직교하는 방향에 설치된 복수의 데이터라인과,
    각각이 반도체박막, 상기 주사라인에 접속된 게이트전극, 게이트절연막, 소스전극 및 상기 데이터라인에 접속된 드레인전극을 갖는 복수의 박막 트랜지스터 와,
    상기 각 박막 트랜지스터에 접속된 복수의 화소전극과,
    상기 각 화소전극에 대향해서 배치된 표시요소와,
    상기 데이터라인과 평행하게 형성된 복수의 보조용량라인과,
    각각이 상기 각 화소전극에 대향해서 배치되고, 상기 보조용량라인의 어느 하나에 접속된 보조용량 전극층을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 각 보조용량라인은 상기 데이터라인과 동일한 평면에 상기 데이터라인과 동일한 재료로 형성된 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 보조용량 전극층은 투명도전재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    적어도 상기 화소전극과 상기 보조용량 전극층의 어느 한쪽은 빗살형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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