KR100272538B1 - 횡전계 방식 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자는 제1기판에 종횡으로 배열된 게이트배선 및 데이터배선과, 상기 데이터배선 및 게이트배선의 교차점에 형성된 스위칭소자와, 상기 게이트배선에 평행하게 형성된 공통배선과, 상기 데이터배선과 교대로 평행하게 형성되어 횡전계를 인가하는 적어도 한쌍의 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 액정층의 상/하부에 부착된 편광판과, 그리고 상기 상부 편광판 위의 보호필름으로 이루어진다.

Description

횡전계방식 액정표시소자
본 발명은 횡전계방식 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 기판의 외측에 보호필름을 부착한 횡전계방식 액정표시소자에 관한 것이다.
제1도는 일반적인 횡전계방식 액정표시소자의 단위화소의 평면도로서, 제1기판 위에 배열되어 화소영역을 정의하는 데이터배선(7) 및 게이트배선(8)과, 상기한 게이트배선(8)과 평행하게 화소내에 배열된 공통배선(9)과, 상기한 게이트배선(8)과 데이터배선(7)의 교차점에 배치된 박막트랜지스터와, 상기한 화소내에 데이터배선(7)과 대략 평행하게 배열된 데이터전극(21) 및 공통전극(13)으로 구성된다.
제2도는 제1도의 A-A´선 단면도로서, 박막트랜지스터는 제1기판(11) 위에 형성되어 상기 제1도의 게이트배선(8)과 접속되는 게이트전극(15)과, 상기 게이트전걱(15) 위에 적층된 SiNx 또는 SiOx와 같은 물질로 이루어진 게이트절연막(16)과, 상기 게이트절연막(16) 위에 형성된 비정질 반도체층(17)과, 상기 비정질 반도체층(17) 위에 형성된 불순물 비정질 반도체층(18)과, 상기한 불순물 비정질 반도체층(18) 위에 형성되어 데이터배선(7)과 데이터전극(21)에 각각 접속되는 소스전극(19) 및 드레인전극(20)으로 구성된다. 화소내의 공통전극(13)은 제1기판(11) 위에 형성되어 제1도의 공통배선(9)에 접속되며 데이터전극(21)은 게이트절연막(16) 위에 형성되어 박막트랜지스터의 드레인전극(20)에 접속된다. 박막트랜지스터, 데이터전극(21) 및 게이트절연막(16) 위에는 SiNx와 같은 물질로 이루어진 보호막(22)이 기판 전체에 걸쳐 적층되어 있으며, 그 위에 제1배향막(미도시)이 도포되고 배향방향이 결정된다. 또한 상기 제1기판(11) 아래에는 제1편광판(23)이 부착되어 있다.
상기한 제1기판(11)과 대응하는 제2기판(12)에는 제1도의 박막트랜지스터, 게이트배선(8), 데이터배선(7) 및 공통배선(9) 근처로 빛이 새는 것을 방지하는 차광층(미도시)이 형성되어 있고, 상기 차광층 위에는 컬러필터층(미도시) 및 제2배향막(미도시)이 형성되어 있다.
상기한 구조의 액정표시소자는 종래 TN방식(twisted nematic mode)의 액정표시소자에 비해 시야각 특성이 월등하게 우수하나, 횡전계를 형성하는 구조의 특성상 외부로부터의 전기적 충격에 취약하다는 단점이 있다. 즉, 미세한 전기적 충격, 예를 들면, 사용자 접촉에 의한 정전기 발생 등에도 화질이 변할 수 있다.
또한, 종래의 액정표시소자는 외부로부터의 물리적인 충격으로부터도 취약하다. 그리고, 상판쪽에 형성된 편광판이 외부로 노출되어 있기 때문에 장치의 조립시 또는 이동시에 흠이 생길 수 있고, 작은 충격에도 편광판이나 그밖의 부품들이 손상을 입을 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상판쪽에 형성된 편광판과 일정한 거리를 두고 투명한 보호필름을 부착하므로써, 외부의 전기적, 물리적 충격으로부터 보호될 수 있는 횡전계방식 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자는 제1기판 위에 형성되어 상기 게이트배선과 접속되는 게이트전극과, 상기 게이트전극 위에 적층된 SiNx 또는 SiOx와 같은 물질로 이루어진 게이트절연막과, 상기 게이트절연막 위에 형성된 a-Si:H와 같은 물질로 이루어진 비정질 반도체층과, 상기 비정질 반도체층 위에 형성된 불순물 비정질 반도체층과, 상기 불순물 비정질 반도체층 위에 형성되어 데이터배선과 데이터전극에 각각 접속되는 소스전극 및 드레인전극으로 구성된다. 화소내의 공통전극은 제1기판 위에 형성되어 공통배선에 접속되며 데이터전극은 게이트절연막 위에 형성되어 박막트랜지스터의 드레인전극에 접속된다. 또한, SiNx, SiOx와 같은 물질로 이루어진 보호막이 박막트랜지스터 위에 적층되어 있으며, 기판 전체에 걸쳐 제1배향막이 도포되고 배향방향이 결정된다. 또한, 상기 제1기판의 아래쪽에는 제1편광판이 부착되어 있다.
제1기판과 대응하는 제2기판에는 상기 박막트랜지스터, 게이트배선, 데이터배선 및 공통배선 근처로 빛이 새는 것을 방지하는 차광층이 형성되어 있고, 상기 차광층 위에는 컬러필터층 및 제2배향막이 형성되어 잇으며, 기판을 사이에 두고 제2배향막의 반대측에는 제2편광판이 부착되어, 상기 제1편광판과 더불어 빛의 투과여부를 결정한다. 또한, 상기 제2편광판과 일정한 거리를 두고 보호필름이 부착되어 있고, 상기 제2편광판과 보호필름 사이에는 공기층이 형성되어 완충작용을 한다.
이러한 구조에서, 상기 보호필름에 의해 정전기 등의 전기적 충격이 장치에 직접 작용하는 것을 방지하고, 또한 공기층을 형성하는 것에 의해 물리적인 충격으로부터 장치를 보호할 수 있다.
제1도는 일반적인 횡전계방식 액정표시소자의 단위화소의 평면도.
제2도는 제1도의 A-A´선 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 액정표시소자의 단위화소의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
111 : 제1기판 112 : 제2기판
113 : 공통전극 115 : 게이트전극
116 : 게이트절연막 117 : 비정질 반도체층
118 : 불순물 비정질 반도체층 119 : 소스전극
200 : 드레인전극 121 : 데이터전극
122 : 보호막 123 : 제1편광판
124 : 제2편광판 125 : 보호필름
126 : 공기층
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자의 단위화소의 단면도로서, 도면에 나타내듯이, 제1기판(111) 위에 형성되어 게이트배선(미도시)과 접속되는 게이트전극(115)과, 상기 게이트전극(115) 위에 적층된 SiNx 또는 SiOx와 같은 물질로 이루어진 게이트절연막(116)과, 상기 게이트절연막(116) 위에 형성된 a-Si:H와 같은 물질로 이루어진 비정질 반도체층(117)과, 상기 비정질 반도체층(117) 위에 형성된 불순물 비정질 반도체층(118)과, 상기 불순물 비정질 반도체층(118) 위에 형성되어 데이터배선(미도시)과 데이터전극(121)에 각각 접속되는 소스전극(119) 및 드레인전극(120)으로 구성된다. 화소내의 공통전극(113)은 제1기판(111) 위에 형성되어 공통배선에 접속되며 데이터전극(121)은 게이트절연막(116) 위에 형성되어 박막트랜지스터의 드레인전극(120)에 접속된다. 또한 SiNx, SiOx와 같은 물질로 이루어진 보호막(122)이 박막트랜지스터 위에 적층되어 있으며, 기판 전체에 걸쳐 제1배향막(미도시)이 도포되고 배향방향이 결정된다. 또한, 상기 제1기판(111)의 아래쪽에는 제1편광판(123)이 부착되어 있다.
제1기판(111)과 대응하는 제2기판(112)에는 상기 박막트랜지스터, 게이트배선, 데이터배선 및 공통배선 근처로 빛이 새는 것을 방지하는 차광층(미도시)이 형성되어 있고, 상기 차광층 위에는 컬러필터층(미도시) 및 제2배향막(미도시)이 형성되어 잇으며, 기판(112)을 사이에 두고 제2배향막의 반대측에는 제2편광판(124)이 부착되어, 상기 제1편광판(123)과 더불어 빛의 투과여부를 결정한다. 또한, 상기 제2편광판(124)과 일정한 거리를 두고 보호필름(125)이 부착되어 있고, 상기 제2편광판(124)과 보호필름(125) 사이에는 완충작용을 하는 공기층(126)이 형성되어 있다.
상기한 제1배향막 및 제2배향막의 배향방향은 폴리이미드(polymide)계열의 배향막을 도포하고 러빙을 실시하여 결정할 수도 있고, 폴리실록산 또는 PVCN(polyvinyl cinnamate)계 물질로 이루어진 광배향막에 광을 조사하여 결정할 수도 있다. 이때, 광의 조사는 편광되거나 또는 편광되지 않은 빛을 사용하여 1회 또는 그 이상을 실시하는 것이 가능하다.
상기한 보호필름은 전기적 충격 및 물리적 충격으로부터 장치를 보호해야 하고, 우수한 광투과율을 가져야 하므로, 예를 들면, 투명한 도전성 중합체필름, PET(polyethylene terephthalate)필름, PMMA(polymethyl methacrylate)필름 또는 나일론(nylon6)필름과 같은 것이 바람직하다. 이하에 상기한 필름들의 구조식을 나타낸다.
(a) PET
Figure kpo00001
(b) PMMA
Figure kpo00002
(c) 나일론6
Figure kpo00003
본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자는 상판의 편광판과 일정한 간격을 두고 투명한 보호필름을 부착하고, 상기 편광판과 보호필름 사이에는 공기층을 형성하는 것에 의해, 사용자의 화면접촉에 의한 화질의 변화, 정전기와 같은 외부로 부터의 전기적 충격 및 긁힘과 같은 물리적 충격으로부터 장치를 보호하는 것이 가능하다.

Claims (9)

  1. 제 1 및 제 2 기판과, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 형성된 액정조성물층과, 상기 액정조성물층의 상부 및 하부에 형성된 편광수단과, 그리고 상기 액정조성물층의 상부 편광수단 위에 일정한 거리를 두고 형성된 보호 필름으로 이루어진 횡전계 방식 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호 필름이 도전성 중합체 필름인 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보호 필름이 PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PMMA(Polymethyl methacrylate) 필름인 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 제 1 기판에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과, 상기한 화소영역내에 배열된 공통배선과, 게이트전극, 게이트절연층, 반도체층 및 소스/드레인전극으로 구성되어 상기한 게이트배선과 데이터배선의 교차부분에 형성된 스위칭소자와, 상기 데이터배선과 교대로 평행하게 형성되어 횡전계를 인가하는 적어도 한쌍의 제 1 전극 및 제 2 전극, 그리고 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 위에 형성된 제 1 배향막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제 1 전극이 데이터전극이고 제 2 전극이 공통전극인 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제 1 배향막이 광반응성 물질 또는 폴리이미드(polyimide)인 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제 2 기판위에 형성되어 빛의 누설을 방지하는 차광층과, 상기 차광층 위에 형성된 칼라필터층과, 상기 칼라필터층 위에 형성된 오버코트층과, 그리고 상기 오버코트층 위에 형성된 제 2 배향막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  8. 제1항에 있어서, 상기 상부 편광 수단과 보호 필름 사이에 공기층을 더 포함함을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제 2 배향막이 광반응성 물질 또는 폴리이미드(polyimide)인 것을 특징으로 하는 횡전계 방식 액정표시소자.
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