KR100265572B1 - 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수평 전계 구동하는 액정 표시 장치에서 색띰(color shift) 문제를 컬러 쉬프트가 개선한 액정 표시 장치를 개시한다.
개시된 본 발명은, 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 전계를 형성하는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막을 포함하며, 상기 단위 화소에서 전압 무인가시, 상기 액정내 분자는 게이트 버스 라인 또는 데이터 버스 라인과 평행하게 배열되고, 상기 카운터 전극과 화소 전극간에 전압 인가시, 상기 단위 화소내의 액정내 분자들은 편광판으로부터 약 45°만큼씩 틀어지게 되어, 게이트 버스 라인과 약 ±45°차를 갖는 전계와, 상기 데이터 버스 라인과 ±45°차를 갖는 전계가 동시에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치
본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display 이하 LCD)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 하부 절연 기판상에 액정 구동 전극이 모두 배치되는 IPS(in-plane switching) 모드에서 컬러 쉬프트 현상(color shift occurrence)를 개선할 수 있는 LCD에 관한 것이다.
일반적으로 IPS-LCD는 TN(twist nematic)-LCD의 좁은 시야각 특성을 개선하기 위하여 제안된 구조로서, 상판에 형성되었던 상대 전극을 화소 전극이 형성되는 하판에 배치하는 구조이다.
즉, 종래의 TN-LCD는 상판에 형성된 상대 전극과 하부 기판에 형성된 화소 전극 사이에서 기판에 수직인 전기장이 형성되도록 하는데 반하여, IPS-LCD는 상대 전극과 화소 전극이 하부 기판상에 배치되므로, 기판에 대하여 수평한 전기장이 형성된다.
이러한 종래의 IPS-LCD가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 참조하여 설명하도록 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 상부 기판(도시되지 않음)과 하부 기판(1) 사이에는 액정층(도시되지 않음)이 구비되어, 대향 배치된다. 상부 기판의 액정층 대향면에는 컬러 필터(도시되지 않음) 및 이 컬러 필터를 분할하는 블랙 매트릭스가 구비된다.
한편, 하부 기판(1) 상에는 게이트 버스 라인(2)과 데이터 버스 라인(3)이 수직 교차되도록 격자 형태로 배열되어, 단위 화소를 한정한다. 본 도면에서는 하나의 게이트 버스 라인(2)과 하나의 데이터 버스 라인(3)을 예를들어 나타낸다. 게이트 버스 라인(2)과 데이터 버스 라인(3)의 교차점에 박막 트랜지스터(TFT)가 구비된다. 이 트랜지스터는 게이트 버스 라인(2)을 게이트 전극으로 하고, 데이터 버스 라인(3)을 드레인 전극으로 하며, 이후에 설명될 화소 전극을 소오스 전극으로 한다. 그리고, 게이트 버스 라인(2)과 데이터 버스 라인(3) 사이에는 채널층(도시되지 않음) 및 채널층을 보호하는 에치 스톱퍼(4)가 구비된다.
단위 화소내에는 직사각틀 형상의 카운터 전극(6)이 구비된다. 이 카운터 전극(6)의 장방향은 데이터 버스 라인(3)과 평행한다. 그리고, 화소 전극(5)은 "I"자형으로, 카운터 전극(6)의 공간을 2분할 수 있도록 배치된다. 이에따라, "I" 자형의 화소 전극(5)은 데이터 버스 라인(3)과 평행하게 배치된다. 그리고, 하부 기판(1)의 결과물 표면과 상부 기판의 결과물 표면에는 액정의 초기 배향 상태를 결정하는 배향막(도시되지 않음) 예를들어, 수평 배향막이 구비된다.
또한, 상하부 기판의 액정 대향면의 배면에는 편광판(도시되지 않음)이 각각 구비된다. 여기서, 상, 하 편광판의 편광축은 서로 교차하고, 하부 편광판의 편광축은 하부 기판의 배향막의 배향축과 동일한 방향을 갖으며, 상부 편광판의 편광축은 하부 편광판의 편광축과 수직으로, 상부 기판의 배면에 부착된다.
이러한 구성을 갖는 종래의 IPS-LCD는, 전계가 인가되기 이전에는 배향막의 배향 방향에 따라, 액정 분자들(7)이 동작된다. 한편, 화소 전극(5)과 카운터 전극(6)에 소정의 신호가 전달되면, 이들 사이에 수평한 전계(F1)가 형성되고, 액정 분자들(7)은 이 전계의 형태로 배열된다.
상기와 같이 45도로 러빙된 IPS-LCD의 액정 분자들(7)은 유전율 이방성이 양인 경우, 이론적으로 전계(F1)와 평행하게 배열된다.(도면에서 7a로 표시된 액정 분자) 전장 인가시, 초기 액정 분자들(7)은 전기장(F1)과 액정 분자의 장축(ne)간에 이루는 예각(θ1) 방향으로 틀어진다.
이때, 도면에서 A 방향에서 바라보았을때와 B 방향에서 바라보았을 때, 액정 분자의 각기 다른축을 보게 된다.
즉, A 방향에서 화면을 보았을 경우에는, 액정 분자(7a)의 단축을 보게되어, 화면은 단파장을 갖는 블루(blue) 색상을 띠게 된다.
한편, B 방향에서 화면을 보았을 경우에는, 액정 분자(7a)의 장축을 보게 되어, 화면은 장파장 특성을 갖는 옐로우(yellow) 색상을 띠게 되어, 화면의 컬러 쉬프트를 유발하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 보는 방향에 따라 각기 다른 색상을 발현하게 되는 컬러 쉬프트 현상을 방지하여, 화질 특성을 개선시킬 수 있는 컬러 쉬프트 현상이 개선된 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 IPS-LCD의 액정 분자 구동을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 IPS-LCD의 평면도.
도 3은 본 발명의 IPS-LCD에 소정의 전압을 인가하였을 때, 형성되는 전계의 방향을 나타낸 액정 표시 장치의 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10: 하부 기판 11 : 게이트 버스 라인
12 : 데이터 버스 라인 13 : 채널층
14 : 카운터 전극 15 : 화소 전극
16 : 액정 분자 AP1, AP2,AP3 : 개구부
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 전계를 형성하는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막을 포함하며, 상기 단위 화소에 전계가 형성되기 이전에, 상기 액정내 분자는 게이트 버스 라인 또는 데이터 버스 라인과 평행하게 배열되고, 상기 카운터 전극과 화소 전극 사이의 전계 형성되면, 상기 단위 화소내의 액정내 분자들은 45°만큼씩 틀어지게 되어, 게이트 버스 라인과 ±45°차를 갖는 전계와, 상기 데이터 버스 라인과 ±45°차를 갖는 전계가 동시에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막을 포함하며, 상기 카운터 전극내에는 적어도 하나 이상의 개구부를 갖고, 상기 화소 전극은 데이터 버스 라인과 평행하게 상기 개구부를 종방향으로 분할하는 제 1 브렌치와, 게이트 버스 라인과 평행하게 개구부의 횡방향을 분할하는 제 2 브렌치와 제 1 브렌치와 연결되며 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 3 브렌치와, 상기 제 3 브렌치와 연결되며 상기 채널층과 일부분 오버랩되는 제 4 브렌치를 포함하며, 상기 제 1 브렌치와 제 2 브렌치는 수직으로 교차하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상하부 기판 배면 각각에 형성되는 편광판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막과, 상기 상하부 기판 액정 대향면 표면에 형성된 배향막을 포함하며, 상기 카운터 전극내에는 적어도 하나 이상의 개구부를 갖고, 상기 화소 전극은 데이터 버스 라인과 평행하게 상기 개구부를 종방향으로 분할하는 제 1 브렌치와, 게이트 버스 라인과 평행하게 개구부의 횡방향을 분할하는 제 2 브렌치와 제 1 브렌치와 연결되며 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 3 브렌치와, 상기 제 3 브렌치와 연결되며 상기 채널층과 일부분 오버랩되는 제 4 브렌치를 포함하며, 상기 제 1 브렌치와 제 2 브렌치는 수직으로 교차하고, 상기 하부 기판상의 배향막의 배향축은 상기 게이트 버스 라인과 평행한 방향 또는 데이터 버스 라인과 평행한 방향을 갖고, 상기 하부 기판 배면의 편광판의 편광축은 상기 하부 기판상의 배향막의 배향축과 평행하며, 상하 편광판의 편광축은 서로 교차되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, IPS-LCD의 단위 화소 선택시, 액정 분자들이 여러개의 도메인을 갖으며 배열될 수 있도록 카운터 전극과 화소 전극을 배치하여, 화면의 컬러 쉬프트 현상을 방지한다.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 액정 표시 장치에 소정의 전압을 인가하였을 때, 형성되는 전계의 방향을 나타낸 액정 표시 장치의 평면도이다.
먼저, 공지된 바와 같이 상부 기판(도시되지 않음)과 하부 기판(10)은 액정층(도시되지 않음)을 사이에 두고 대향 배치되어 있으며, 본 실시예에는 하부 기판 구조에 대하여 설명하도록 한다.
하부 기판(10) 상부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12)이 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어, 단위 화소를 한정한다. 이때, 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12) 사이에는 게이트 절연막(도시되지 않음)이 개재되어 있다. 즉, 하부 기판(10)의 표면에는 게이트 버스 라인(11)이 배치되어 있고, 그 상부에 게이트 절연막이 피복되어 있으며, 게이트 절연막 상부에 데이터 버스 라인(12)이 배치된다.
게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12)의 교차점 부근 각각에는 채널층(도시되지 않음)을 포함하는 에치 스톱퍼층(13)이 배치되어 있으며, 데이터 버스 라인(12)은 에치 스톱퍼(13)의 일측과 오버랩될 수 있도록 소정의 돌출부(12a)를 갖는다.
게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(12)으로 둘러싸여진 단위 화소내에는 카운터 전극(14)이 배치된다. 이때, 카운터 전극(14)은, 단위 화소와 닮은 꼴 형상으로 형성된다. 여기서, 카운터 전극(14)내에는 적어도 하나 이상의 개구부(AP)를 갖는다. 이때, 개구부는 정사각 형상이 됨이 바람직하며, 단위 화소당 3개의 개구부(AP1, AP2, AP3)를 갖도록 함이 바람직하다. 이때, 하나의 단위 화소당 3개의 개구부(AP1, AP2, AP3)를 갖는 것은, 단위 화소는 일반적으로 가로 폭 대 세로폭의 길이 비가 1: 3 정도가 된다. 그 이유는 가로방향으로 나란히 배열된 3개의 단위 화소가 모여 하나의 메인 픽셀을 이루기 때문에, 메인 픽셀의 가로폭 대 세로폭 비가 1:1이 되려면, 단위화소의 가로폭이 세로 폭의 3분의 1정도가 되어야 한다. 이에따라, 단위 화소와 닮은 꼴 형상인 카운터 전극(14)내에 동일 크기의 정사각 형상의 개구부(AP)를 형성하기 위하여는, 개구부(AP)의 수가 3개가 됨이 바람직하다. 또한, 카운터 전극(14)의 개구부(AP1, AP2, AP3)는 단위셀의 세로 방향으로 나란하게 배치된다. 아울러, 개구부(AP1, AP2, AP3) 외곽 대부분의 카운터 전극의 폭(X1∼X9)은 동일하며, 해당 단위셀을 선택하는 게이트 버스 라인(10)에 가장 인접하는 카운터 전극(14a)의 폭(X10)은 상기 카운터 전극(X1∼X9) 보다 크도록 한다. 그리고, 카운터 전극(14)은 게이트 버스 라인(12)과 데이터 버스 라인(13)과는 일정 거리만큼씩 이격되어 있으며, 전도 물질 예를들어, 불투명 전도 물질로 형성된다. 여기서, 상기 개구부(AP1, AP2, AP3) 내에서는 액정 분자들이 동작하는 영역이 된다.
한편, 단위 화소 각각에는, 카운터 전극(14)과 포개어지면서, 카운터 전극(14)과 함께 액정을 구동시키는 역할을 하는 화소 전극(15)이 배치된다. 여기서, 화소 전극(15)은 상기 카운터 전극(14)의 개구부(AP1, AP2, AP3) 각각을 종방향으로 분할하는 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)를 갖는다. 이때, 이들 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)는 개구부(AP1, AP2, AP3)가 3개이므로, 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)는 모두 3개이고, 이들은 모두 연결되어 있다. 또한, 화소 전극(15)은 카운터 전극의 개구부(AP1, AP2, AP3) 각각을 횡방향으로 분할하는 제 2 브렌치(15b-1, 15b-2, 15b-3)를 갖는다. 이때, 제 2 브렌치(15b-1, 15b-2, 15b-3) 역시 개구부(AP1, AP2, AP3)가 3개이므로 3개를 갖고, 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)와 교차되어 교차부분(15c)을 갖으며, 상기 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)와 제 2 브렌치(15b-1, 15b-2, 15b-3)는 개구부의 종횡 중심선상에 배열된다. 즉, 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)와 제 2 브렌치(15b-1, 15b-2, 15b-3)에 의하여, 카운터 전극(14)의 개구부(AP1, AP2, AP3) 각각을 정확히 4등분한다. 따라서, 단위 화소에서 실질적으로 빛이 개구되는 부분은 3개의 개구부(AP1, AP2, AP3)가 각각 4개씩 분할되었으므로 12개가 된다. 또한, 화소 전극(15)은 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3) 중 해당 단위 화소를 선택하는 게이트 버스 라인(11)과 가장 인접한 부분의 제 1 브렌치(15a-3)와 연결되며, 해당 단위 화소를 선택하는 게이트 버스 라인(11)과 가장 인접한 카운터 전극(14a)과 오버랩되는 제 3 브렌치(15d)를 포함한다. 여기서, 카운터 전극(14)과 화소 전극(15) 사이에도 게이트 절연막이 개재된다. 즉, 카운터 전극(14)은 게이트 버스 라인(11)과 함께 하부 기판(10) 표면에 형성되고, 그 상부에 게이트 절연막이 피복되며, 게이트 절연막 상부에 데이터 버스 라인(12)과 함께 화소 전극(15) 형성된다. 이에따라, 화소 전극(15)의 제 3 브렌치(15d)와 카운터 전극(14a) 사이에 보조 용량 캐패시터가 형성된다. 이때, 보조 용량 캐패시터는 화소 전극(15)의 제 3 브렌치(15d)와 카운터 전극(14a) 사이 뿐만 아니라, 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)와 카운터 전극(14)이 오버랩되는 부분, 제 2 브렌치(15b-1, 15b-2, 15b-3)와 카운터 전극(14)이 오버랩되는 부분에서도 형성된다.
그리고, 화소 전극(15)는 제 3 브렌치(15d)과 일측이 연결되며, 채널층(13)과 일부분이 오버랩되는 제 4 브렌치(15e)를 포함한다. 이때, 제 4 브렌치(15e)는 데이터 버스 라인(12)의 신호를 채널층을 통하여 화소 전극(15)의 각 브렌치(15a, 15b, 15d)에 전달하는 박막 트랜지스터의 소오스 전극의 역할을 한다. 이에따라, 소오스 역할을 하는 데이터 버스 라인(12)의 돌출부(12a), 게이트 역할을 하는 게이트 버스 라인(11)과 함께 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고, 하부 기판(10)의 결과물 표면과 상부 기판의 결과물 표면에는 액정의 초기 배향 상태를 결정하는 배향막(도시되지 않음)이 형성된다. 이때, 하부 기판(10) 표면에 형성되는 배향막은 프리틸트각이 6°이하 바람직하게는 1°이하인 수평 배향막으로, 이 배향막의 배향축은 상기 게이트 버스 라인(11)과 평행하거나, 또는 데이터 버스 라인(12)과 평행하다. 그리고, 상부 기판측의 배향막 역시 수평 배향막이고, 그것의 배향축은 하부 배향막과 배향축과 비병렬(anti-parallel) 즉 180° 각도차를 갖도록 러빙된다.
또한, 상, 하부 기판의 액정 대향면의 배면 각각에는 편광판(도시되지 않음)이 구비된다. 여기서, 상, 하 편광판의 편광축은 서로 교차되고, 하부 편광판의 편광축은 하부 기판의 배향막의 배향축과 동일한 방향을 갖는다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 IPS-LCD는, 전계가 인가되기 이전에는 상하부 기판의 대향면에 형성된 배향막의 배향축의 방향에 따라, 기판들에 대하여 수평으로 누워있게 된다. 즉, 액정 분자의 장축이 게이트 버스 라인(11) 또는 데이터 버스 라인(12)와 평행하게 배치된다. 그러면, 액정 분자의 장축이 편광판의 편광축과 일치하여, 광을 편광시키고, 편광된 광은 상부의 직교되어진 편광판에 의하여 차단되어, LCD는 다크 상태가 된다.
한편, 게이트 버스 라인(11)이 선택되고, 데이터 버스 라인(12)에 신호가 전달되면, 박막 트랜지스터가 턴온되고, 데이터 버스 라인(12)의 신호가 화소 전극(15)에 전달된다. 이때, 카운터 전극(14)에는 화소 전극(15)의 신호와 일정한 전압차를 갖는 공통 신호가 인가되어, 카운터 전극(14)과 화소 전극(15) 사이에는 도 3에 도시된 것과 같은 전계(도면에서 화살표로 형성됨)가 형성된다. 여기서, 카운터 전극(14)과 화소 전극(15) 사이에 형성되는 전계는, 화소 전극의 제 1 브렌치(15a-1, 15a-2, 15a-3)와 제 2 브렌치(15b-1, 15b-2, 15b-3)에 의하여 분할되는 카운터 전극(14)의 개구부(AP1, AP2, AP3: 이하 전계 형성 공간이라 칭함)에서 형성된다. 또한, 상기 카운터 전극(14)과 화소 전극(15) 사이에 형성되는 전계는, 전계 형성 공간(Y)에 표시된 것과 같이, 사선 형태로 형성된다. 즉, 각각의 전계 형성 공간(Y)에 대각선 형태 즉, 게이트 버스 라인(11)과 약 ±45°차를 갖는 전계와, 상기 데이터 버스 라인과 ±45°차를 갖는 전계가 동시에 형성된다. 이때, 전계 형성 공간(Y)는 상하 좌우 대칭된 형상을 취하므로, 전계 형태 또한 상하 좌우 대칭을 이룬다. 따라서, 하나의 개구부(AP1)에는 X자 형태의 전계가 형성된다. 즉, 액정 분자는 전계 인가시 초기 배열된 방향으로부터 약 45°만큼 틀어지게 되는 것이다.
이때, 상술한 바와 같이 전계 인가시 45°만큼 틀어지게 하는 것은, 공지된 Gooch-Tarry의 투과율 T=sin(2χ)·sin(π·Δnd/λ)에 의거하여 얻어진다. 즉, 상기 투과율 식에서 투과율이 최대가 되도록 하기 위하여는 χ=45°가 되어야 최대가 된다. 따라서, 본 실시예에서는 이러한 원리에 따라, 액정 분자가 초기 배열로부터 약 45°틀어질수 있도록 카운터 전극(14)과 화소 전극(15)을 설계하였다.
이와같은 전계가 형성되면, 액정이 유전율 이방성이 양인 경우, 액정내 분자(16)들은 전계 방향과 액정 분자의 장축이 평행하도록 배치되어, 여러개의 도메인이 형성된다.
그러면, 도면의 A측에서 바라보았을 경우, 액정 분자의 장축(ne) 및 단축(no) 이 동시에 보이게 되어, 장축을 바라보았을때의 옐로우 색과 단축을 바라보았을때의 블루색이 상쇄되어, 컬러 쉬프트가 발생되지 않는다.
또한, 도면의 B측에서 바라보았을 경우에도 마찬가지로, 액정 분자의 장축(ne) 및 단축(no)이 동시에 보이게 되어, 장축을 바라보았을때의 옐로우 색과 단축을 바라보았을때의 블루색이 상쇄되어, 컬러 쉬프트가 발생되지 않는다.
더불어, 액정 분자의 틀어지는 각도가 45°만큼 틀어지므로, 투과율이 최대가 된다.
따라서, IPS-LCD의 화질이 개선된다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, IPS-LCD의 단위 화소 선택시, 액정 분자들이 여러개의 도메인을 갖으며 배열될 수 있도록 카운터 전극과 화소 전극을 배치하여, 화면의 컬러 쉬프트 현상을 방지한다.
또한, LCD 투과율이 개선된다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (15)

  1. 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 전계를 형성하는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막을 포함하며,
    상기 단위 화소에 전계가 형성되기 이전에, 상기 액정내 분자의 장축은 게이트 버스 라인 또는 데이터 버스 라인과 평행하게 배열되고,
    상기 카운터 전극과 화소 전극 사이의 전계 형성되면, 상기 단위 화소내의 액정내 분자들은 초기 배열로부터 약 45°만큼씩 틀어지게 되어, 게이트 버스 라인과 ±45°차를 갖는 전계와, 상기 데이터 버스 라인과 약 ±45°차를 갖는 전계가 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 그 내부에 적어도 하나 이상의 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 화소 전극은 데이터 버스 라인과 평행하게 상기 카운터 전극의 개구부를 종방향으로 분할하는 제 1 브렌치와, 게이트 버스 라인과 평행하게 개구부의 횡방향을 분할하는 제 2 브렌치와, 제 1 브렌치와 연결되며 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 3 브렌치와, 상기 제 3 브렌치와 연결되며 상기 채널층과 일부분 오버랩되는 제 4 브렌치를 포함하며, 상기 제 1 브렌치와 제 2 브렌치는 수직으로 교차하는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 단위 화소에서 카운터 전극의 개구부의 수는 3개이고, 상기 제 1 및 제 2 브렌치 수도 각각 3개씩인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 기판 및 하부 기판의 액정 대향면 각각에는 액정 분자의 초기 배열 상태를 결정하는 배향막이 각각 구비되고, 상기 상부 기판 및 하부 기판의 액정 대향면의 뒷면 각각에는 편광판이 구비됨을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트 개선된 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하부 기판상에 형성된 배향막의 배향축은 상기 게이트 버스 라인과 평행하거나, 데이터 버스 라인과 평행한 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  7. 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막을 포함하며,
    상기 카운터 전극내에는 적어도 하나 이상의 개구부를 갖고,
    상기 화소 전극은 데이터 버스 라인과 평행하게 상기 개구부를 종방향으로 분할하는 제 1 브렌치와, 게이트 버스 라인과 평행하게 개구부의 횡방향을 분할하는 제 2 브렌치와 제 1 브렌치와 연결되며 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 3 브렌치와, 상기 제 3 브렌치와 연결되며 상기 채널층과 일부분 오버랩되는 제 4 브렌치를 포함하며,
    상기 제 1 브렌치와 제 2 브렌치는 수직으로 교차하는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 화소 전극의 제 1 및 제 2 브렌치는 상기 카운터 전극의 개구부의 종횡 중심선상에 배열된 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 단위 화소에서 개구부의 수는 3개이고, 상기 제 1 및 제 2 브렌치 수도 각각 3개씩인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 상부 기판 및 하부 기판의 액정 대향면 각각에는 액정 분자의 초기 배열 상태를 결정하는 배향막이 각각 구비되고, 상기 상부 기판 및 하부 기판의 액정 대향면의 뒷면 각각에는 편광판이 구비됨을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트 개선된 액정 표시 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 하부 기판상에 형성된 배향막의 배향축은 상기 게이트 버스 라인과 평행하거나, 데이터 버스 라인과 평행한 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 하부 기판의 편광판의 편광축과 상기 하부 기판의 배향막의 배향축은 일치하는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  13. 액정을 사이에 두고 상하 대향 배치된 상 하부 기판과, 상하부 기판 배면 각각에 형성되는 편광판과, 상기 하부 기판상에 형성되고 서로 직교되도록 격자 형태로 배열되어 단위 화소를 한정하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치되고 상기 데이터 버스 라인과 일부분이 오버랩되는 채널층과, 상기 단위 화소 내에 배치되는 카운터 전극과, 상기 카운터 전극상에 포개어져 배치되고 상기 카운터 전극과 함께 액정을 구동시키는 화소 전극과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 절연시킴과 아울러, 상기 카운터 전극과 화소 전극을 절연시키는 게이트 절연막과, 상기 상하부 기판 액정 대향면 표면에 형성된 배향막을 포함하며,
    상기 카운터 전극내에는 적어도 하나 이상의 개구부를 갖고,
    상기 화소 전극은 데이터 버스 라인과 평행하게 상기 개구부를 종방향으로 분할하는 제 1 브렌치와, 게이트 버스 라인과 평행하게 개구부의 횡방향을 분할하는 제 2 브렌치와 제 1 브렌치와 연결되며 상기 카운터 전극과 오버랩되는 제 3 브렌치와, 상기 제 3 브렌치와 연결되며 상기 채널층과 일부분 오버랩되는 제 4 브렌치를 포함하며,
    상기 제 1 브렌치와 제 2 브렌치는 수직으로 교차하고,
    상기 하부 기판상의 배향막의 배향축은 상기 게이트 버스 라인과 평행한 방향 또는 데이터 버스 라인과 평행한 방향을 갖고,
    상기 하부 기판 배면의 편광판의 편광축은 상기 하부 기판상의 배향막의 배향축과 평행하며, 상하 편광판의 편광축은 서로 교차되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 브렌치는 상기 개구부의 종횡 중심선상에 배열된 것을 특징으로 하는 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 단위 화소에서 개구부의 수는 3개이고, 상기 제 1 및 제 2 브렌치 수도 각각 3개씩인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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