JP4851696B2

JP4851696B2 - 液晶表示装置

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Publication number: JP4851696B2
Application number: JP2004264847A
Authority: JP
Inventors: シン・キョン−ジュ; 鍾哲蔡
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2024-09-13
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Description

本発明は液晶表示装置に関し、特にＲＧＢＷ液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、現在最も広く用いられている平板表示装置の一つであって、電界生成電極が形成されている２枚の表示板とその間に挿入されている液晶層からなり、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって、液晶層を通過する光の透過率を調節する表示装置である。
液晶表示装置の中でも、電界生成電極が二つの表示板に各々備えられているものが現在主に用いられている。そのうち、一方の表示板には複数の画素電極が行列状に配列されており、他方の表示板には一つの共通電極が表示板全面を覆っている構造の液晶表示装置が主流である。

このような液晶表示装置は、画素電極と赤色、緑色、青色の色フィルタが形成されている複数の画素を有し、配線を通じて印加される信号によって各画素などが駆動されて表示動作が行われる。配線には、走査信号を伝達する走査信号線すなわちゲート線、画像信号を伝達する画像信号線すなわちデータ線があり、各画素は一つのゲート線及び一つのデータ線と接続されている薄膜トランジスタが形成されており、これを通じて画素に形成されている画素電極に伝達される画像信号が制御される。

この時、それぞれの画素に赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の色フィルタを多様に配列して様々なカラーを表示することができる。配列方法としては、同一色の色フィルタが画素列に沿って配列され、画素行ごとに異なる色の色フィルタが配列されるストライプ（stripe）型、画素列方向及び行方向に赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の色フィルタを順次に配列するモザイク（mosaic）型、画素列方向に画素などが交差するようにジグザグ状に配置し、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の色フィルタを順次に配列するデルタ（delta）型などがある。

また、画像表示の際により有利な高解像度の表現能力を有すると同時に、設計コストを最少化できる“The PenTile Matrix（登録商標） color pixel arrangement”という画素配列構造が提案された。このようなペンタイルマトリクス（PenTile Matrix）の画素配列構造において、菱形状の青色の単位画素は二つのドットの表示時に共有され、隣り合う青色の単位画素は一つのデータ駆動集積回路によってデータ信号が伝達され、各々異なるゲート駆動集積回路によって駆動される。このようなペンタイルマトリクス画素構造を利用すれば、SVGA級の表示装置によってUXGA級の解像度を実現することができ、低価格のゲート駆動集積回路の数は増加するが、高価格のデータ駆動集積回路の数を減らすことができるので、表示装置の設計コストを最少化することができる。

ところが、このようなペンタイルマトリクス画素構造は、データ線とゲート線の配置が難しく、データ線とゲート線が画素電極と重なる部分が多い場合には開口率が低下する問題点がある。そして、赤色画素及び緑色画素に対応する画素電極と青色画素に対応する画素電極との面積が等しくないため、赤色画素及び緑色画素と青色画素との間の画素パラメタ、例えば保持容量（Cst）、液晶容量（Clc）などが各々異なり、フリッカー等の画質不良のおそれがある。

一方、前記のような赤色（R）、緑色（G）及び青色（B）の３色から構成された液晶表示装置とは異なって、赤色（R）、緑色（G）及び青色（B）に白色（W）を追加して輝度を改善するＲＧＢＷ方式も公知の技術である。このようなＲＧＢＷ配列方式には、ストライプ型配列方式とモザイク型配列方式がある。ストライプ型配列方式の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＷの４つの画素からなる一つのドットは、データ線の数が２５％増加し、モザイク型配列方式の場合は、データ線の数は３０％減少するがゲート線の数が２倍増加する短所がある。ＲＧＢＷ配列方式のこのような問題を解消するために、ペンタイルマトリクス画素構造における特定画素（例えば青色画素）の面積を分けて、白色画素の面積として活用することもある。
しかし、このようなＲＧＢＷ配列方式の場合、赤色、緑色、青色及び白色の比率を１:１:１:１にすることもできるが、その場合白色が強調されすぎて彩度が低下する問題がある。

本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、その技術的課題は、画質の向上された液晶表示装置を提供することにある。

本発明による液晶表示装置は、絶縁基板、前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極を含み、前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
前記ドット内の各画素の液晶容量と保持容量の和である全体容量が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする。

また、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素の液晶容量と前記ドット内の青色画素及び白色画素の液晶容量の比率がａ：ｂ、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素の保持容量と前記ドット内の青色画素及び白色画素の保持容量の比率がｃ：ｄである場合、ａ＋ｃ＝ｂ＋ｄ、１／２＜ｃ／ｄ＜１であることが好ましい。

本発明による液晶表示装置は、絶縁基板、前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極を含み、前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
前記ドット内の赤色画素及び緑色画素の液晶容量が青色画素及び白色画素の液晶容量よりも大きく、赤色画素及び緑色画素の寄生容量が青色画素及び白色画素の寄生容量よりも大きく、赤色画素及び緑色画素のキックバック電圧と青色画素及び白色画素のキックバック電圧が同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、絶縁基板、前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極を含み、前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の液晶容量の比率、保持容量の比率、及び寄生容量の比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、絶縁基板、前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極を含み、前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
各画素のチャンネルの幅と長さの比率をＷ／Ｌとする時、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の全体容量の比率、寄生容量の比率、及びＷ／Ｌの比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、絶縁基板、前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極を含み、前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
各画素のチャンネルの幅と長さの比率をＷ／Ｌとする時、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の全体容量の比率、液晶容量の比率、保持容量の比率、寄生容量の比率、及びＷ／Ｌの比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、絶縁基板、前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極を含み、赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、二つの赤色画素電極、二つの緑色画素電極、一つの青色画素電極及び一つの白色画素電極にて一つのドットがなり、前記一つのドットで行方向に前記赤色画素電極及び前記緑色画素電極が交互に配列されており、列方向に前記赤色画素電極及び前記緑色画素電極が交互に配列されており、前記青色画素電極及び前記白色画素電極は二つの画素行にかけて一つの菱形状を形成し、隣り合う二つの行で菱形状を中心に対角線方向に前記赤色画素電極及び前記緑色画素電極が対向して配置され、前記青色画素電極及び前記白色画素電極は前記データ線を基準として分離され、前記青色画素電極及び前記白色画素電極の各々に前記スイッチング素子が接続されており、
各画素のチャンネルの幅と長さの比率をＷ／Ｌとする時、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の全体容量の比率、液晶容量の比率、保持容量の比率、寄生容量の比率及びＷ／Ｌの比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。

本発明による液晶表示装置は、各画素電極の面積が異なる場合、各画素間の全体容量、液晶容量、保持容量、寄生容量及びＴＦＴのＷ／Ｌの比率が同一になるように形成することによって、フリッカー発生を防止することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例に対して、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

本発明の実施例による液晶表示装置について図面を参照して詳細に説明する。
まず、図１〜図３bを参照して本発明の好ましい第１実施例による液晶表示装置について詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例による液晶表示装置の画素配置図であり、図２は本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図３a及び図３bは図２に示す薄膜トランジスタ表示板の各々IIIa-IIIa´線とIIIb-IIIb´線による断面図である。

図１に示すように、一つの列方向には、赤色画素（R）、青色画素（B）、緑色画素（G）、赤色画素（R）、青色画素（B）及び緑色画素（G）が順次配列されており、隣接するもう一つの列方向には、緑色画素（G）、白色画素（W）、赤色画素（R）、緑色画素（G）、白色画素（W）、赤色画素（R）が順次配列されている。そして、一つの行方向には、赤色画素（R）及び緑色画素（G）が交互に配置されており、もう一つの行方向には、三角形状の青色画素（B）及び白色画素（W）からなる菱形状が交互に配置されている。
一つの列方向に配列されている赤色画素（R）、青色画素（B）及び緑色画素（G）と、隣接してもう一つの列方向に配列されている緑色画素（G）、白色画素（W）及び赤色画素（R）が一つのドットを構成する。即ち、一つのドット内には、赤色画素（R）が二つ、緑色画素（G）が二つ、青色画素（B）が一つ、白色画素（W）が一つが形成されている。

ここで、三角形状の青色画素（B）及び白色画素（W）は、一辺が対向しており、二つの画素列にかけて一つの菱形状を形成し、このような菱形状は一つのドットの中心に位置している。
そして、赤色画素（R）及び緑色画素（G）は、隣接する二つの行で菱形状を中心に対角線方向に対向するように配置されている。即ち、三角形状の青色画素（B）及び白色画素（W）は、辺５０の左右に位置する辺の頂点５１、５２がデータ線と平行な線上に位置し、辺５０に直交する位置にある２つの頂点５３がゲート線と平行な線上に位置している。そして、このような三角形状の青色画素（B）と白色画素（W）は、互いの辺５０が対向し、全体的に菱形を形成している。

このような画素配置を有する本発明の第１実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板の構造について図２、図３a及び図３bを参照してより詳細に説明する。
赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素の各々に、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb、緑色画素電極１９０Ga、１９０Gb、青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wが対応し、このような二つの赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb、二つの緑色画素電極１９０Ga、１９０Gb、一つの青色画素電極１９０B及び一つの白色画素電極１９０Wにより、一つのドットが形成される。
この時、図２に示すように、四角形状の一つのドット内には、横方向に二つのゲート線が形成されている。即ち、第１赤色画素電極１９０Ra、第１緑色画素電極１９０Ga及び青色画素電極１９０Bにゲート信号を伝達する第１ゲート線１２１aと、第２赤色画素電極１９０Rb、第２緑色画素電極１９０Gb及び白色画素電極１９０Wにゲート信号を伝達する第２ゲート線１２１bが、一つのドット内に形成されている。

四角形状の一つのドット内には、縦方向に３つのデータ線が形成されている。即ち、第１赤色画素電極１９０Ra及び第２緑色画素電極１９０Gbにデータ信号を伝達する第１データ線１７１a、青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wにデータ信号を伝達する第２データ線１７１b、第２赤色画素電極１９０Rb及び第１緑色画素電極１９０Gaにデータ信号を伝達する第３データ線１７１cが、ゲート線１２１a、１２１bと絶縁されて交差しながら一つのドット内に形成されている。
ここで、ゲート線１２１a、１２１bとデータ線１７１a、１７１b、１７１cが交差する部分には、ゲート線１２１a、１２１bと接続されているゲート電極１２４a、１２４b、データ線１７１a、１７１b、１７１cと接続されているソース電極１７３a、１７３b、１７３c、ゲート電極１２４a、１２４bに対してソース電極１７３a、１７３b、１７３cと対向側に形成されているドレイン電極１７５a、１７５b、１７５c及び半導体層１５４を含む６つの薄膜トランジスタが形成されており、それぞれの画素には、画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wが６つの薄膜トランジスタを通じてゲート線１２１a、１２１b及びデータ線１７１a、１７１b、１７１cと電気的に接続されている。

このように、青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wに接続されたデータ線１７１bを直線化し、即ち青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wをデータ線を基準として分離することによって、データ線１７１bの抵抗増加を防止することができる。
これと共に、青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wに接続されたデータ線１７１bを直線化し、青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wに薄膜トランジスタを各々形成することによって、独立的な駆動を可能にする。

一方、ゲート線１２１a、１２１bの端部１２９a、１２９bは、外部から走査信号の伝達を受けてゲート線１２１a、１２１bに伝達するために幅が拡張されており、データ線１７１a、１７１b、１７１cの端部１７９a、１７９b、１７９cは、外部から映像信号の伝達を受けてデータ線１７１a、１７１b、１７１cに伝達するために幅が拡張されている。
また、ゲート線１２１a、１２１bと同一層で、画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wと重なって保持容量を形成する維持電極配線１３０が形成されている。維持電極配線１３０は、隣り合う画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wの一部と全て重なるように画素電極が分離されている領域、即ち画素電極間の境界線に形成されている。

この場合、維持電極配線１３０の一部は、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb、緑色画素電極１９０Ga、１９０Gb、青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wと共有できるように、ゲート線１２１a、１２１bと平行に、そしてゲート線１２１a、１２１bの間の中心部に形成されている。したがって、三角形状の青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wの頂点に該当する部分５３と維持電極配線１３０は、重畳して維持容量（保持容量）を構成する。

より詳細に、本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造を見ると、透明な絶縁基板１１０上にゲート信号を伝達する複数のゲート線１２１a、１２１bと維持電極配線１３０が形成されている。ゲート線１２１a、１２１bは横方向にのびており、各ゲート線１２１a、１２１bの一部は上または下に突出して複数のゲート電極１２４a、１２４bを構成し、ゲート線の端部１２９a、１２９bは幅が拡張されている。

ゲート線１２１a、１２１bは、本発明の一実施例のように、単一層から形成されたり、二重層や三重層から形成されることもできる。言いかえれば、ゲート線１２１a、１２１bは、物理的な性質の異なる二つの膜、即ち下部膜とその上の上部膜を含むことができる。上部膜は、ゲート信号の遅延や電圧降下を低減させるように低い比抵抗（resistivity）の金属、例えばアルミニウム（Al）やアルミニウム合金などアルミニウム系列の金属で形成できる。これとは異なって、下部膜は、他の物質特にITO（indium tin oxide）またはIZO（indium zinc oxide）との物理的、化学的、電気的な接触特性が優れた物質、例えばモリブデン（Mo）、モリブデン合金（例：モリブデン-タングステン（MoW）合金）、クロム（Cr）などで形成できる。下部膜と上部膜の組み合わせの好ましい例としては、Cr／Al、Cr／Al-Nd合金などのように、各々異なるエッチング条件でエッチングされる二つの層が挙げられる。

維持電極配線１３０は、画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wの一部と各々重なって、画素の電荷保存能力を向上させるための保持容量すなわち維持容量を構成する。
ゲート線１２１a、１２１b上には、窒化ケイ素（SiNx）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。ゲート絶縁膜１４０の上部には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンはa-Siと略称する）などからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は主に縦方向にのびており、ここから複数の突出部１５４がゲート電極１２４a、１２４bを向いてのびている。

半導体１５１、１５４の上部には、シリサイドまたはn型不純物が高濃度にドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質からなる複数の線状及び島状抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。線状接触部材１６１は複数の突出部１６３を有しており、この突出部１６３と島状接触部材１６５が対をなして半導体１５１の突出部１５４上に位置している。半導体１５１、１５４と抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も傾斜しており、傾斜角は約３０〜８０度である。
ゲート線１２１a、１２１b及び維持電極配線１３０を覆うゲート絶縁膜１４０及び抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５上には、低抵抗の導電物質からなるデータ線１７１ａ〜ｃが形成されている。

データ線１７１a、１７１b、１７１cは、主に縦方向にのびてゲート線１２１a、１２１bと交差し、データ電圧を伝達する。各データ線１７１a、１７１b、１７１cからドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの両側にのびた複数の枝がソース電極１７３a、１７３b、１７３cをなす。１対のソース電極１７３a、１７３b、１７３cとドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cは各々分離されている。ゲート電極１２４a、１２４b、１２４c、ソース電極１７３a、１７３b、１７３c及びドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cは、半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成し、薄膜トランジスタのチャンネルは、ソース電極１７３a、１７３b、１７３cとドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの間の突出部１５４に形成されている。また、データ線の一端部１７９a、１７９b、１７９cは、外部からの画像信号の印加が受けられるように幅が拡張されている。

なお、データ線１７１a、１７１b、１７１cも、ゲート線１２１a、１２１bと同様に単一層で形成されたり、二重層や三重層で形成されることができる。即ち、データ線１７１a、１７１b、１７１c及びドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cもまた、下部膜とその上に位置する上部膜からなることができる。ゲート線１２１a、１２１bの場合と同様に、下部膜と上部膜の組み合わせの好ましい例としては、Cr／Al、Cr／Al-Nd合金などのように、各々異なるエッチング条件でエッチングされる二つの層が挙げられる。
データ線１７１a、１７１b、１７１c及びドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの下部膜及び上部膜も、ゲート線１２１a、１２１bと同様に、その側面が約３０〜８０度各々傾斜している。

抵抗性接触部材１６１、１６５は、その下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１a、１７１b、１７１c及びドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする役割をする。半導体１５１は、薄膜トランジスタが位置する突出部１５４を除いて、その上部の抵抗性接触部材１６１、１６５と実質的に同一平面形状を有している。
データ線１７１a、１７１b、１７１c及びドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの上部には、平坦化特性が優れて感光性を有する有機物質、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）法によって形成されるa-Si:C:O、a-Si:O:Fなどの低誘電率絶縁物質、または無機物質である窒化ケイ素などからなる保護膜１８０が形成されている。

保護膜１８０には、データ線１７１a、１７１b、１７１cの端部１７９a、１７９b、１７９c及びドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cを各々露出する複数の接触孔１８２a、１８２b、１８２c、１８５Ra、１８５Ga、１８５B、１８５Rb、１８５Gb、１８５Wが設けられており、ゲート絶縁膜１４０と共にゲート線１２１a、１２１bの端部１２９a、１２９bを露出する複数の接触孔１８１a、１８１bが設けられている。
接触孔１８１a、１８１b、１８２a、１８２bは、ゲート線１２１a、１２１b及びデータ線１７１a、１７１b、１７１cの端部１２９a、１２９b、１７９a、１７９b、１７９cを露出する。そして、接触孔１８５Ra、１８５Ga、１８５B、１８５Rb、１８５Gb、１８５Wは、ドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの一部を露出する。ここで、接触孔１８５Ra、１８５B、１８５Gaは、第１赤色画素電極１９０Ra、青色画素電極１９０B及び第１緑色画素電極１９０Gaに各々接続されているドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの一部を露出し、接触孔１８５Gb、１８５W、１８５Rbは、第２緑色画素電極１９０Gb、白色画素電極１９０W及び第２赤色画素電極１９０Rbに各々接続されているドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cの一部を露出する。

保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０W及び複数の接触補助部材８１a、８１b、８２a、８２bが形成され、これらはIZO、ITOなどの透明な導電物質からなる。このような画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wは、それぞれの画素R、B、G、Wに画素形状に沿って形成されている。
画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wは、接触孔１８５Ra、１８５Ga、１８５B、１８５Rb、１８５Gb、１８５Wを通じてドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cと物理的・電気的に接続されて、ドレイン電極１７５a、１７５b、１７５cからデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wは、共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することによって、二つの電極間の液晶分子を再配列させる。

また、画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０W及び共通電極の間には、容量（以下、“液晶容量”と言う）が形成されて、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持しており、電圧維持能力を強化するために液晶容量と並列に接続された別の容量を設けるが、これを維持容量と言う。維持容量は、画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wとこれに隣接する他のゲート線１２１a、１２１b（これを前段ゲート線（previous gate line）と言う）や別途形成された維持電極配線などの重畳などで形成される。維持電極配線１３０は、ゲート線１２１a、１２１bと同一層で形成され、ゲート線１２１a、１２１bと分離され共通電圧などの電圧の印加を受ける。維持容量の静電容量、即ち保持容量を増やすために、重畳部分の面積を増加させたり、画素電極１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０Wと接続され、前段ゲート線若しくは維持電極配線と重なる導電体を保護膜１８０の下に設けて、両者間の距離を短くすることができる。

青色画素電極１９０Bと接続されるドレイン電極１７５bの一部は、第１赤色画素電極１９０Raと青色画素電極１９０Bの境界線に沿って長くのびており、第１赤色画素電極１９０Raと青色画素電極１９０Bが分離される領域の下部に形成されている。このようにのびているドレイン電極１７５bの一部は、接触孔１８５Bを通じて青色画素電極１９０Bと接続され、この接触孔１８５Bは、維持電極配線１３０上に位置することによって、接触孔１８５Bによる開口率の減少を最少化した。
そして、青色画素電極１９０Bと接続されるドレイン電極１７５bの一部は、その下に設けられている維持電極配線１３０と重畳している。したがって、維持電極配線１３０と青色画素電極１９０Bの重畳による保持容量Cstbは、維持電極配線１３０と青色画素電極１９０Bの間に介在するドレイン電極１７５bが維持電極配線１３０とより近いので、維持電極配線１３０とドレイン電極１７５bの重畳による保持容量に代替することができる。そして、このように維持電極配線１３０とドレイン電極１７５bを重畳させることによって、開口率が増大する。

同様に、白色画素電極１９０Wと接続されるドレイン電極１７５bの一部は、第２赤色画素電極１９０Rbと白色画素電極１９０Wの境界線に沿って長く延長され、第２赤色画素電極１９０Rbと白色画素電極１９０Wが分離される領域の下部に形成されている。このようにのびているドレイン電極１７５bの一部は、接触孔１８５Wを通じて白色画素電極１９０Wと接続され、この接触孔１８５Bbは、維持電極配線１３０上に位置することによって、接触孔１８５Wによる開口率の減少を最少化した。
また、白色画素電極１９０Wと接続されるドレイン電極１７５bの一部は、その下に形成されている維持電極配線１３０と重畳している。したがって、維持電極配線１３０と白色画素電極１９０Wの重畳による保持容量Cstwは、維持電極配線１３０と白色画素電極１９０Wの間に介在しているドレイン電極１７５bが維持電極配線１３０とより近いので、維持電極配線１３０とドレイン電極１７５bの重畳による保持容量に代替することができる。そして、このように維持電極配線１３０とドレイン電極１７５bを重畳させることによって、開口率が増加する。

そして、青色画素電極１９０Bと第２緑色画素電極１９０Gbが分離されている領域の下部には維持電極配線１３０が形成されており、白色画素電極１９０Wと第１緑色画素電極１９０Gaが分離されている領域の下部にも、維持電極配線１３０が形成されて保持容量を構成する。
第１赤色画素電極１９０Raと青色画素電極１９０Bが分離される領域の下部、第２赤色画素電極１９０Rbと白色画素電極１９０Wが分離される領域の下部、青色画素電極１９０Bと第２緑色画素電極１９０Gbが分離されている領域の下部、及び白色画素電極１９０Wと第１緑色画素電極１９０Gaが分離されている領域の下部に形成されている維持電極配線１３０は、バックライトの透過を防止するためのブラックマトリクスの役割をする。これにより、共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）と薄膜トランジスタ表示板の結合時における結合位置の調整不良による開口率の減少を防止する。

そして、このような画素配置の液晶表示装置では、解像度改善のためにレンダリング駆動を行うことが好ましい。特定形状の画像を表示するために特定画素を駆動する際に、特定画素のみを駆動するのでなく、駆動しようとする特定画素周辺の周辺画素を駆動することで特定画素が駆動される効果があり、該当特定画像を自然に表示できるのがレンダリング駆動である。

ここで、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rbと共通電極の間で形成される液晶容量をClcr、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rbと維持電極配線１３０の間で形成される保持容量をCstr、緑色画素電極１９０Ga、１９０Gbと共通電極の間で形成される液晶容量をClcg、緑色画素電極１９０Ga、１９０Gbと維持電極配線１３０の間で形成される保持容量をCstg、青色画素電極１９０Bと共通電極の間で形成される液晶容量をClcb、青色画素電極１９０Bと維持電極配線１３０の間で形成される保持容量をCstb、白色画素電極１９０Wと共通電極の間で形成される液晶容量をClcw、及び白色画素電極１９０Wと維持電極配線の間で形成される保持容量をCstwで表すことにする。

本発明の第１実施例において、液晶表示装置の画素配置はP２型ＲＧＢＷ画素構造であって、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rbと緑色画素電極１９０Ga、１９０Gbの面積が等しく、青色画素電極１９０Bと白色画素電極１９０Wの面積が等しく、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb及び緑色画素電極１９０Ga、１９０Gbの面積の和と青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wの面積の和の比率が２:１である場合について説明する。したがって、Clcr及びClcgの和とClcb及びClcwの和の比率は２:１である。画素の全体容量は液晶容量と保持容量の和であるので、画素間の液晶容量が各々異なる場合画素の全体容量が変わってくる。この場合、画素間のキックバック電圧の偏差によってフリッカーのような画質不良を起こす。
即ち、キックバック電圧をVkb、画素電極と共通電極の間で形成される液晶容量をClc、維持電極配線と画素電極の間で形成される保持容量をCst、ゲート電極とドレイン電極の間で形成される寄生容量をCgd、ゲート線に印加される電圧をVgとする時、キックバック電圧は次の式１の通りである。
Vkb＝{Cgd／（Cgd＋Clc＋Cst）}△Vg （１）

式１のように、Clcが各々異なる画素の場合、Vkbが異なってくるので、各画素間でキックバック電圧（Vkb）の偏差が生ずる。したがって、これを防止するために、本発明の第１実施例では、画素の全体容量が同一になるように保持容量を調整する。即ち、ClcrとCstrの和、ClcgとCstgの和、ClcbとCstbの和、及びClcwと前記Cstwの和が同一になるように、保持容量を設定する。そのために、維持電極配線１３０と画素電極が重なる面積を調整する。
即ち、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb（または緑色画素電極１９０Ga、１９０Gb）の面積が一つの青色画素電極１９０B（または一つの白色画素電極１９０W）の面積よりも大きくて、Clcr（またはClcg）がClcb（またはClcw）よりも大きい場合には、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb（または緑色画素電極１９０Ga、１９０Gb）と維持電極配線１３０が重なる面積が一つの青色画素電極１９０B（または一つの白色画素電極１９０W）と維持電極配線１３０が重なる面積よりも小さくするために、Cstr（またはCstg）がCstb（またはClcw）よりも小さくなるように維持電極配線１３０を形成する。

詳細には、本発明の第１実施例において、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rbと緑色画素電極１９０Ga、１９０Gbの面積が等しく、青色画素電極１９０Bと白色画素電極１９０Wの面積が等しく、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb及び緑色画素電極１９０Ga、１９０Gbの面積の和と青色画素電極１９０B及び白色画素電極１９０Wの面積の和の比率が２:１であり、Clcr及びClcgの和とClcb及びClcwの和の比率が２:１である場合、即ちClcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）の比率が２:１である場合に対して説明する。
したがって、２Clcr（または２Clcg）＋Cstr（またはCstg）＝Clcb（またはClcw）＋２Cstb（または２Cstw）となるように、Cstb（またはCstw）を２倍増加させ、Cstb（またはCstw）が２Clcr（または２Clcg）よりも２倍小さい分だけ補償する。
ここで、液晶容量Clcr、Clcg、Clcb、Clcwは、液晶に印加される画素電圧に応じて変わるため、低階調の電圧を印加したり高諧調の電圧を印加する場合、即ち階調電圧の変動時に全体容量の差が生じることがある。

階調変化時、△Clcr（または△Clcg）が△Clcb（または△Clow）よりも大きくなり、赤色画素電極１９０Ra、１９０Rb（または緑色画素電極１９０Ga、１９０Gb）の全体容量２Clcr（または２Clcg）＋Cstr（またはCstg）と青色画素電極１９０B（または一つの白色画素電極１９０W）の全体容量Clcb（またはClcw）＋２Cstb（または２Cstw）の間には差が生じて、各画素間Vkbの偏差が発生するおそれがある。したがって、階調変化にも変わらない保持容量Cstr、Cstg、Cstb、Cstwを、より大きく形成することが好ましい。

本発明の第２実施例では、２Clcr（または２Clcg）＋２Cstr（または２Cstg）＝Clcb（またはClcw）＋３Cstb（または３Cstw）になるように、維持電極配線と画素電極が重なる面積を増加させて液晶表示装置を製造する。即ち、ドット内の赤色画素及び緑色画素の液晶容量とドット内の青色画素及び白色画素の液晶容量の比率がａ：ｂ、ドット内の赤色画素及び緑色画素の保持容量とドット内の青色画素及び白色画素の保持容量の比率がｃ：ｄである場合、ａ＋ｃ＝ｂ＋ｄであり、１／２＜ｃ／ｄ＜１になるように、第１実施例よりも保持容量を増加させることが好ましい。
より詳細に説明するために、実際数値を導入して設計した液晶表示装置を示す図４a〜図５bを参照して説明する。

図４aは従来の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示したものであり、図４bは従来の液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示したものである。
図４aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は１、Cgdr（またはCgdg）は０．１、及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は１０μmである。ここで、Clcr（またはClcg）、Cstr（またはCstg）、Cgdr（またはCgdg）は比率を示すための値であるので、単位は省略する。
図４bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は１、Cgdb（またはCgdw）は０．１、及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は１０μmである。ここで、Clcb（またはClcw）、Cstb（またはCstw）、Cgdb（またはCgdw）は比率を示すための値であるので、単位は省略する。

そして、図４a及び図４bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１である。したがって、Clcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）の比率は２:１である。この場合、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbr（またはVkbg）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋２）
＝０．６４５
中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋１）
＝０．９５２
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは０．３０７であり、フリッカーのような画質不良が発生する。

また、階調変化によって液晶容量Clcr、Clcg、Clcb、Clcwが１０％増加する場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkb（またはVkbg）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋２．２）
＝０．６０６
そして、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋１．１）
＝０．９０９
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは０．３０３であり、フリッカーのような画質不良が発生する。

赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）との間のキックバック電圧の差によってフリッカーのような画質不良を発生させる図４a及び図４bに示す液晶表示装置とは異なって、図５a及び図５bでは、青色画素（または白色画素）の保持容量を増加させて全体容量を同一に設計した液晶表示装置が示されている。
図５aは本発明の第１実施例による液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示しており、図５bは本発明の第１実施例による液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示すものである。

図５aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は１、Cgdr（またはCgdg）は０．１、及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は１０μmである。
図５bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は２、Cgdb（またはCgdw）は０．１、及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は２０μmである。
そして、図５a及び図５bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１であり、したがってClcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）の比率は２:１である。この場合、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbr（またはVkbg）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋２）
＝０．６４５
そして、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋２＋１）
＝０．６４５
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは０であり、フリッカー現象が防止される。

ところで、階調変化によって液晶容量Ｃｌｃｒ、Ｃｌｃｇ、Ｃｌｃｂ、Ｃｌｃｗが１０％増加する場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Ｖｋｂ（またはＶｋｂｇ）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋２．２）
＝０．６０６
そして、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Ｖｋｂｂ（またはＶｋｂｗ）＝（０．１×２０／（０．１＋２＋１．１）
＝０．６２５
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間のＶｋｂの偏差である△Ｖｋｂは０．０１９であり、フリッカーのような画質不良が解消乃至激減する。

このような階調変化時の△Vkbの発生を防止するために、保持容量を全て増加させて全体容量を同一に設計した液晶表示装置の実施例を図６a及び図６bに示した。
図６aは本発明の第２実施例による液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示すものであり、図６bは本発明の第２実施例による液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示すものである。
図６aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は２、Cgdr（またはCgdg）は０．１及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は２０μmである。
図６bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は３、Cgdb（またはCgdw）は０．１及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は３０μmである。

そして、図６a及び図６bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１であり、したがってClcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）の比率は２:１である。この場合、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbr（またはVkbg）＝（０．１×２０／（０．１＋２＋２）
＝０．４８８
中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋３＋１）
＝０．４８８
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは０であり、フリッカー現象が防止される。

そして、階調変化によって液晶容量Clcr、Clcg、Clcb、Clcwが１０％増加する場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkb（またはVkbg）＝（０．１×２０／（０．１＋２＋２．２）
＝０．４６５
青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋３＋１．１）
＝０．４７６
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは階調変化にもかかわらず０．０１１であり、フリッカー現象が目立たない。

一方、キックバック現象を防止するためには、式１のように、ゲート電極１２４とドレイン電極の間で形成される寄生容量を調整するのも良い。これについて第３実施例及び第４実施例で説明する。
図７aは本発明による第３実施例の液晶表示装置におけるトランジスタ部分を拡大したものであって、青色画素（または白色画素）のゲート電極とドレイン電極が重なって形成される寄生容量Cgdb（またはCgdw）を示すものであり、図７bは本発明による第３実施例の液晶表示装置におけるトランジスタ部分を拡大したものであって、赤色画素（または緑色画素）のゲート電極とドレイン電極が重なって形成される寄生容量Cgdr（またはCgdg）を示すものである。

従来液晶表示装置では、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間にVkbの偏差が発生したため、それを減らすために本発明の第３実施例では、Cgdr（またはCgdg）をCgdb（またはCgdw）よりも大きくすることによって赤色画素（または緑色画素）のVkbと青色画素（または白色画素）のVkbを一致させる。そのために、図７bのように、赤色画素（または緑色画素）のゲート電極１２４とドレイン電極１７５が重なる面積を増加させる。以下で詳細に説明する。
図７aに示すように、バックライトによる光漏れ電流（Photo Leakage Current）を防止するために、ゲート電極１２４はドレイン電極方向のチャンネル形成部分の外側へ２．５μm拡張されている。
このような拡張部は、青色画素（または白色画素）では２．５μmであり、図７bに示すように、赤色画素（または緑色画素）では１０μmに増加して形成されているので、ゲート電極１２４とドレイン電極１７５が重なる面積が増加し、赤色画素（または緑色画素）のCgdr（またはCgdg）が増加するので、赤色画素（または緑色画素）のVkbと青色画素（または白色画素）のVkbを一致させることでキックバック現象を防止する。

より詳細に説明するために、実際数値を導入して設計した液晶表示装置を図８a及び図８bを参照して説明する。
図８aは本発明の第３実施例による液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示したものであり、図８bは本発明の第３実施例による液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示したものである。
図８aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は１、Cgdr（またはCgdg）は０．１５、及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は１０μmである。
図８bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は１、Cgdb（またはCgdw）は０．１、及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は１０μmである。

そして、図８a及び図８bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１であり、したがってClcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）の比率は２:１となる。この場合、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbr（またはVkbg）＝（０．１５×２０／（０．１５＋１＋２）
＝０．９５２
中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば、次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋１）
＝０．９５２
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは０であり、フリッカーのような現象が発生しない。

しかしながら、階調変化によって液晶容量Ｃｌｃｒ、Ｃｌｃｇ、Ｃｌｃｂ、Ｃｌｃｗが１０％増加する場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Ｖｋｂ（またはＶｋｂｇ）＝（０．１５×２０／（０．１５＋１＋２．２）
＝０．８９６
そして、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Ｖｋｂｂ（またはＶｋｂｗ）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋１．１）
＝０．９０９
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Ｖｋｂの偏差である△Ｖｋｂは０．０１３であり、階調変化によって△Ｖｋｂが発生してフリッカーのような画質不良が解消乃至激減する。

このような階調変化時の△Vkbの発生を防止するために、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の液晶容量、保持容量、寄生容量の比率が同一になるように形成した液晶表示装置の実施例を図９a及び図９bに示した。
図９aは本発明による第４実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示したものであり、図９bは本発明による第４実施例の液晶表示装置であって青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示したものである。
図９aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は２、Cgdr（またはCgdg）は０．２、及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は２０μmである。
図９bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は１、Cgdb（またはCgdw）は０．１、及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は１０μmである。

そして、図９a及び図９bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１である。したがって、Clcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）の比率は２:１であり、Cstr（またはCstg）とCstb（またはCstw）の比率は２:１であり、Cgdr（またはCgdg）とCgdb（またはCgdw）の比率も２:１となり、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の液晶容量、保持容量、寄生容量の比率が同一になるように形成されている。
この場合、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbr（またはVkbg）＝（０．２×２０／（０．２＋２＋２）
＝０．９５２
そして、中間階調の画素電圧、即ち２０Vを印加した場合、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋１）
＝０．９５２
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは０であり、フリッカーのような現象が発生しない。

そして、階調変化によって液晶容量Clcr、Clcg、Clcb、Clcwが１０％増加する場合には、赤色画素または緑色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkb（またはVkbg）＝（０．２×２０／（０．２＋２＋２．２）
＝０．９０９
そして、青色画素または白色画素のキックバック電圧は、式１を参照すれば次の通りである。
Vkbb（またはVkbw）＝（０．１×２０／（０．１＋１＋１．１）
＝０．９０９
したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間Vkbの偏差である△Vkbは階調変化にもかかわらず０であり、フリッカー現象が発生しない。即ち、本発明の第４実施例による液晶表示装置は、全階調に渡って安定的にフリッカー現象を防止できるという長所がある。

しかし、本発明の第１実施例及び第２実施例のように、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の全体容量が同一である場合とは異なって、本発明の第３実施例及び第４実施例のように、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の全体容量が各々異なる場合には、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間で充電率の差が発生する。
即ち、オン電流Ionによって充電されるべき画素の全体容量が各々異なるので、τ＝RCにおけるτ（充電時間）の差を齎してゲートオンタイムの短い大型パネルの液晶表示装置では充電率の差が発生する。これを防止するための液晶表示装置について第５及び第６実施例として以下で説明する。

赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の全体容量、寄生容量及びＴＦＴのＷ／Ｌの比率が同一になるように形成した液晶表示装置を、実際数値を導入して第５実施例として図１０a及び図１０bに示した。
図１０aは本発明による第５実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示したものであり、図１０bは本発明による第５実施例の液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示したものである。

赤色画素（または緑色画素）の全体容量をCrg、青色画素（または白色画素）の全体容量をCbw、赤色画素（または緑色画素）のＴＦＴに電流が流れる時の抵抗をRrg、青色画素（または白色画素）のＴＦＴに電流が流れる時の抵抗をRbwとする時、赤色画素（または緑色画素）の充電時間はτ＝Rrg×Crg、青色画素（または白色画素）の充電時間はτ＝Rbw×Cbwであり、赤色画素（または緑色画素）の充電時間と青色画素（または白色画素）の充電時間を同一にすべきであるので、次の式２のように示されなければならない。
Rrg×Crg＝Rbw×Cbw
（V／Irg）Crg＝（V／Ibw）Cbw
Crg／Cbw＝Irg／Ibw （２）
ここで、Irgは赤色画素（または緑色画素）のＴＦＴに電圧が印加された時のＴＦＴに流れる電流Ionであり、Ibwは青色画素（または白色画素）のＴＦＴに電圧が印加された時のＴＦＴに流れる電流Ionである。したがって、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の全体容量の比率ほど赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間のIonの比率も同一であるとき、充電時間が同一になる。

この時、ＴＦＴに電圧が印加された時のＴＦＴに流れる電流Ionは、式３の通りである。
Ion＝（W／L）μCox（Vgd−Vth）^２（３）
ここで、Wはソース電極からドレイン電極に電流が移動するチャンネルの幅であり、Lはソース電極からドレイン電極に電流が移動するチャンネルの長さであり、μはチャンネルの電子移動度であり、Coxはチャンネルを形成する半導体層とゲート電極の間の容量であり、Vthはしきい電圧である。従って、式３を式２に適用すれば、
Crg／Cbw＝Irg／Ibw＝（W／L）rg／（W／L）bw
となる。
ここで、（W／L）rgは赤色画素（または緑色画素）のＴＦＴのチャンネルの幅と長さの比率であり、（W／L）bwは青色画素（または白色画素）のＴＦＴのチャンネルの幅と長さの比率である。

したがって、赤色画素電極（または緑色画素電極）の面積と青色画素電極（または白色画素電極）の面積が各々異なる液晶表示装置において、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の全体容量、寄生容量及びＴＦＴのＷ／Ｌの比率が同一になるように形成する場合、Vkbの偏差は０であり、充電時間が各画素間で同一であるので、フリッカーのような現象が発生しない。

図１０aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は１、Cgdr（またはCgdg）は０．１５、及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は１０μm、（W／L）rgは３０／４μmである。
図１０bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は１、Cgdb（またはCgdw）は０．１、及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は１０μm、（W／L）bwは２０／４μmである。
そして、図１０a及び図１０bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１である。したがって、CrgとCbw間の比率、Cgdr（またはCgdg）とCgdb（またはCgdw）間の比率、及び（W／L）rgと（W／L）bw間の比率は３:２で同一であってVkbの偏差は０であり、充電時間が各画素間で同一であるので、フリッカーのような現象が発生しない。即ち、第５実施例は、第３実施例における充電時間が各々異なるという問題点を解消した発明である。

そして、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の全体容量、液晶容量、寄生容量、及びＴＦＴのＷ／Ｌの比率が同一になるように形成した液晶表示装置を実際数値を導入して第６実施例として図１１a及び図１１bに示した。
図１１aは本発明による第６実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示したものであり、図１１bは本発明による第６実施例の液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示したものである。
図１１aに示すように、Clcr（またはClcg）は２±１０％、Cstr（またはCstg）は２、Cgdr（またはCgdg）は０．２、及び画素電極１９０RGと重畳する維持電極配線１３０RGの幅は２０μm、（W／L）rgは４０／４μmである。
図１１bに示すように、Clcb（またはClcw）は１±１０％、Cstb（またはCstw）は１、Cgdb（またはCgdw）は０．１、及び画素電極１９０BWと重畳する維持電極配線１３０BWの幅は１０μm、（W／L）bwは２０／４μmである。

そして、図１１a及び図１１bに示すように、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGの面積と青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率は２:１である。したがって、赤色画素電極（または緑色画素電極）１９０RGと青色画素電極（または白色画素電極）１９０BWの面積比率、CrgとCbw間の比率、Clcr（またはClcg）とClcb（またはClcw）間の比率、Cstr（またはCstg）とCstb（またはCstw）間の比率、Cgdr（またはCgdg）とCgdb（またはCgdw）間の比率、及び（W／L）rgと（W／L）bw間の比率は２:１と同一であって、Vkbの偏差は０であり、充電時間も各画素間で同一であるので、フリッカーのような現象が発生しない。即ち、第６実施例は第４実施例における充電時間が各々異なる問題点を解消した発明である。

本発明の実施例では、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の液晶容量の比率が２:１である場合に関連して、様々な方法でVkb偏差を減少させる方法を説明したが、赤色画素（または緑色画素）と青色画素（または白色画素）の間の液晶容量の比率が２:１でない場合にも適用することができる。
また、本発明の実施例ではP２型ＲＧＢＷ画素構造を実施例として説明したが、青色画素電極の面積を増加させたペンタイルマトリクス型画素構造（図１２a参照）、青色及び白色画素電極の面積を減らしたP１型ＲＧＢＷ画素構造（図１２b参照）、青色及び白色画素電極の面積を減らしたストライプ型配列方式のＲＧＢＷ画素構造（図１２c参照）、白色画素電極の面積を減らしたP２型ＲＧＢＷ画素構造（図１２d参照）の場合にも、青色画素電極または白色画素電極の面積が赤色画素電極または白色画素電極の面積と異なるので、本発明が適用できる。

以上、添付した図面に示された実施例を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明に基づいて様々な変形及び均等な他の実施例が可能であることが理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲によって決められなければならない。

本発明の第１実施例による液晶表示装置の画素配置図である。本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。図２の薄膜トランジスタ表示板のIIIa-IIIa´線による断面図である。図２の薄膜トランジスタ表示板のIIIb-IIIb´線による断面図である。従来液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。従来液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。本発明の第１実施例による液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。本発明の第１実施例による液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。本発明の第２実施例による液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。本発明の第２実施例による液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第３実施例の液晶表示装置におけるトランジスタ部分を拡大示したもので、青色画素（または白色画素）のゲート電極とドレイン電極が重なって形成される寄生容量Cgdb（またはCgdw）を表示した図である。本発明による第３実施例の液晶表示装置におけるトランジスタ部分を拡大示したもので、赤色画素（または緑色画素）のゲート電極とドレイン電極が重なって形成される寄生容量Cgdr（またはCgdg）を表示した図である。本発明による第３実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。従来液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第４実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第４実施例の液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第５実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第５実施例の液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第６実施例の液晶表示装置であって、赤色画素電極または緑色画素電極を有する画素を示した図である。本発明による第６実施例の液晶表示装置であって、青色画素電極または白色画素電極を有する画素を示した図である。青色画素電極の面積を増加させたペンタイルマトリクス型画素構造を示した図である。青色及び白色画素電極の面積を減らしたP１型ＲＧＢＷ画素構造を示した図である。青色及び白色画素電極の面積を減らしたストライプ型配列方式のＲＧＢＷ画素構造を示した図である。白色画素電極の面積を減らしたP２型ＲＧＢＷ画素構造を示した図である。

符号の説明

１１０基板
１２１a、１２１b、１２９a、１２９b ゲート線
１２４a、１２４b ゲート電極
１４０ゲート絶縁膜
１５１、１５４半導体
１６１、１６３、１６５抵抗性接触部材
１７１a、１７１b、１７１c、１７９a、１７９b、１７９c データ線
１７３a、１７３b、１７３c ソース電極
１７５a、１７５b、１７５c ドレイン電極
１８０保護膜
１３０維持電極配線
１８１a、１８１b、１８２a、１８２b、１８２c、１８５Ra、１８５Ga、１８５B、１８５Rb、１８５Gb、１８５W 接触孔
１９０Ra、１９０Rb、１９０Ga、１９０Gb、１９０B、１９０W 画素電極
８１a、８１b、８２a、８２b、８２c 接触補助部材

Claims

絶縁基板、
前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、
前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、
前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び
前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極
を含み、
前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、
赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
前記ドット内の各画素の液晶容量と保持容量の和である全体容量が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
前記ドット内の赤色画素及び緑色画素の液晶容量と前記ドット内の青色画素及び白色画素の液晶容量の比率がａ：ｂ、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素の保持容量と前記ドット内の青色画素及び白色画素の保持容量の比率がｃ：ｄである場合、ａ＋ｃ＝ｂ＋ｄ、１／２＜ｃ／ｄ＜１であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
絶縁基板、
前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、
前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、
前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び
前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極
を含み、
前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、
赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
前記ドット内の赤色画素及び緑色画素の液晶容量が青色画素及び白色画素の液晶容量よりも大きく、赤色画素及び緑色画素の寄生容量が青色画素及び白色画素の寄生容量よりも大きく、赤色画素及び緑色画素のキックバック電圧と青色画素及び白色画素のキックバック電圧が同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
絶縁基板、
前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、
前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、
前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び
前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極
を含み、
前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、
赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の液晶容量の比率、保持容量の比率、及び寄生容量の比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
絶縁基板、
前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、
前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、
前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び
前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極
を含み、
前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、
赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
各画素のチャンネルの幅と長さの比率をＷ／Ｌとする時、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の全体容量の比率、寄生容量の比率、及びＷ／Ｌの比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
絶縁基板、
前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、
前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、
前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び
前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極
を含み、
前記画素電極に対応される赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素からなるドットが連続配列されており、
赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、
各画素のチャンネルの幅と長さの比率をＷ／Ｌとする時、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の全体容量の比率、液晶容量の比率、保持容量の比率、寄生容量の比率、及びＷ／Ｌの比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
絶縁基板、
前記絶縁基板上に行方向に形成されている複数個のゲート線、
前記絶縁基板上に列方向に形成され、前記ゲート線と絶縁されて交差している複数個のデータ線、
前記ゲート線及びデータ線に接続されている複数個のスイッチング素子、及び
前記スイッチング素子に接続されている複数個の画素電極
を含み、
赤色画素電極、緑色画素電極、青色画素電極及び白色画素電極は、各々、赤色画素、緑色画素、青色画素及び白色画素に対応し、二つの赤色画素電極、二つの緑色画素電極、一つの青色画素電極及び一つの白色画素電極にて一つのドットがなり、前記一つのドットで行方向に前記赤色画素電極及び前記緑色画素電極が交互に配列されており、列方向に前記赤色画素電極及び前記緑色画素電極が交互に配列されており、前記青色画素電極及び前記白色画素電極は二つの画素行にかけて一つの菱形状を形成し、隣り合う二つの行で菱形状を中心に対角線方向に前記赤色画素電極及び前記緑色画素電極が対向して配置され、
前記青色画素電極及び前記白色画素電極は前記データ線を基準として分離され、前記青色画素電極及び前記白色画素電極の各々に前記スイッチング素子が接続されており、
各画素のチャンネルの幅と長さの比率をＷ／Ｌとする時、前記ドット内の赤色画素及び緑色画素と青色画素及び白色画素の間の全体容量の比率、液晶容量の比率、保持容量の比率、寄生容量の比率及びＷ／Ｌの比率が、全てのドットで同一であり、
前記ドット内の赤色画素電極と緑色画素電極の面積が等しく、前記ドット内の青色画素電極と白色画素電極の面積が等しく、
前記ドット内の赤色画素電極と青色画素電極の面積は互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。