KR100448047B1 - 잔상을 개선한 액정 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잔상을 개선한 액정 디스플레이를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정 디스플레이는, 대향 배치된 하부 유리기판과 상부 유리기판; 상기 하부 유리기판과 상부 유리기판 사이에 개재된 액정층; 상기 하부 유리기판 상에 절연막의 개재하에 적층되며, 각각 공통전극과 화소전극을 구비한 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층; 및 상기 하부 유리기판 상에 화소전극과 콘택하도록 설치된 박막트랜지스터를 포함하며, 상기 제 1 ITO 전극층의 공통전극 상에는 상기 제 2 ITO 전극층의 화소전극이 배치되도록 하고, 상기 제 1 ITO 전극층의 화소전극 상에는 상기 제 2 ITO 전극층의 공통전극이 배치되도록 하여, 하나의 화소 내에서 교차 전계가 일어나도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

잔상을 개선한 액정 디스플레이{LIQUID CRYSTAL DISPLAY FOR IMPROVING RESIDUAL IMAGE}
본 발명은 액정 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층 사이에 교차 전계를 발생시켜 잔상을 개선한 액정 디스플레이에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)는 휴대형 단말기기의 정보 표시창, 노트북 PC의 화면표시기, 랩탑 컴퓨터의 모니터 등에 사용되고 있다. 이와 같은 액정 디스플레이는 기존의 브라운관형 모니터(CRT)를 대체할 수 있는 디스플레이장치로 산업상 그 활용도가 매우 높아져가는 추세이다.
종래의 FFS(Fringe Field Switching) 모드 액정 디스플레이는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공통전극(Vcom) 역할을 하는 제 1 ITO 전극층(4)과 화소전극(Vsig) 역할을 하는 제 2 ITO 전극층(6)이 절연막(도시안됨)의 개재하에 적층된 구조로서, 상기 공통전극(Vcom)과 화소전극(Vsig) 사이에서 유발되는 전위차에 의해 액정들이 회전을 하게 되고, 이에따라, 편광판을 통과하여 진행해온 빛이 회전된 액정들을 투과 또는 상기 회전된 액정들에 의해 차단됨으로써 소정의 화상을 표시하게 된다.도 1에서, 미설명된 도면부호 8은 공통버스라인, 10은 소스/드레인라인, 그리고, 12는 스위칭 소자인 TFT를 각각 나타낸다.
그러나, 이러한 FFS 모드 액정 디스플레이는 전형적인 TN 모드 액정 디스플레이에 비해 시야각은 우수하지만, ITO 전극층간의 중첩에 의해서 장시간 동일 형상 구현시 잔상이 심하게 남는 등의 신뢰성에 문제가 있어, 이를 개선하기 위해 시스템적인 보완이 필요하고, 특히, 패널 구조적인 개선이 보다 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층 사이에서 교차 전계를 일으켜 잔상 문제를 개선한 액정 디스플레이를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 FFS(Fringe Field Switching) 모드 액정 디스플레이를 도시한 평면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 CFS(Cross Field Switching) 모드 액정 디스플레이를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이에서의 전계 형성 상태를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CFS 모드 액정 디스플레이를 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
2:액정패널, 4:제 1 ITO 전극층,
6:제 2 ITO 전극층, 8:공통버스라인,
10:소스/드레인라인, 12:TFT부,
14:하부 유리기판 16:상부 유리기판
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이는, 대향 배치된 하부 유리기판과 상부 유리기판; 상기 하부 유리기판과 상부 유리기판 사이에 개재된 액정층; 상기 하부 유리기판 상에 절연막의 개재하에 적층되며, 각각 공통전극과 화소전극을 구비한 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층; 및 상기 하부 유리기판 상에 화소전극과 콘택하도록 설치된 박막트랜지스터를 포함하며, 상기 제 1 ITO 전극층의 공통전극 상에는 상기 제 2 ITO 전극층의 화소전극이 배치되도록 하고, 상기 제 1 ITO 전극층의 화소전극 상에는 상기 제 2 ITO 전극층의 공통전극이 배치되도록 하여, 하나의 화소 내에서 교차 전계가 일어나도록 한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 2 ITO 전극층의 전극 폭은 제 1 ITO 전극층의 전극 폭 보다 작거나 같게 한 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제 1 ITO 전극층의 전극과 제 2 ITO 전극층의 전극 사이의 간격은 10㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이는, 대향 배치된 하부 유리기판과 상부 유리기판; 상기 하부 유리기판과 상부 유리기판 사이에 개재된 액정층; 상기 하부 유리기판 상에 절연막의 개재하에 적층된 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층; 및 상기 하부 유리기판 상에 설치된 박막트랜지스터를 포함하며, 상기 제 1 ITO 전극층은 공통전극과 화소전극으로 이루어져 전극들이 공통전극, 화소전극, 공통전극의 순으로 배열되도록 하고, 상기 제 2 ITO 전극층은 화소전극으로만 이루어져 전극들이 상기 제 1 ITO 전극층의 공통전극 상에만 배치되도록 하여, 하나의 화소 내에서 교차 전계가 일어나도록 한 것을 특징으로 한다.(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 CFS(Cross Field Switching) 모드 액정 디스플레이를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이에서의 전계 형성 상태를 나타내는 도면으로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명의 액정 디스플레이는 전형적인 FFS 모드 액정 디스플레이와 마찬가지로 대향 배치된 하부 유리기판과 상부 유리기판 사이에 액정층이 개재되고, 상기 하부 유리기판 상에 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층이 절연막의 개재하에 적층되며, 아울러, 하부 유리기판 상에 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 설치된 구조이다.특히, 본 발명의 액정 디스플레이는 종래 FFS 모드 액정 디스플레이에서의 제 1 및 제 2 ITO 전극층의 구조를 도 2a 및 도 2b와 같이 변경하여 박막트랜지스터의 온/오프시 전하의 극성이, 도 3와 같이, 교차 형성되도록 하며, 이를 통해, 잔상 문제를 개선한다.
보다 상세하게, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본원발명은 하부 유리기판(14) 상에 절연막의 개재하에 제 1 ITO 전극층(4) 및 제 2 ITO 전극층(6)을 적층 형성함에 있어서, 상기 제 1 ITO 전극층(4) 및 제 2 ITO 전극층(6) 모두가 공통전극(Vcom)과 화소전극(Vsig)을 구비하도록 형성하면서, 상기 제 1 ITO 전극층(4)의 전극들은, 예컨데, 공통전극(Vcom), 화소전극(Vsig), 공통전극(Vcom)의 순으로 배치되도록 형성하고, 상기 제 2 ITO 전극층(6)의 전극들은 화소전극(Vsig), 공통전극(Vcom), 화소전극(Vsig)의 순으로 형성하여 상기 제 1 ITO 전극층(4)의 공통전극(Vcom) 상부에는 제 2 ITO 전극층(6)의 화소전극(Vsig)이, 그리고, 제 1 ITO 전극층(4)의 화소전극(Vsig) 상부에는 제 2 ITO 전극층(6)의 공통전극(Vcom)이 위치되도록 한다.
이때, 상기 제 2 ITO 전극층(6)의 전극 폭(W2)은 제 1 ITO 전극층(4)의 전극 폭(W1) 보다 작거나 같게 한다. 이것은 적층된 전극들에 있어서 하부 전극의 폭이 상부 전극의 폭 보다 작으면, 전계 형성이 제대로 이루어지지 않기 때문이다.도 2b에서, 도면부호 D1은 제 1 ITO 전극층(4)에서의 전극간 간격을 나타내며, D2는 제 2 ITO 전극층(6)에서의 전극간 간격을 나타낸다.
이와 같이 하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 ITO 전극층(4)과 제 2 ITO 전극층(6)의 전극들 사이에서 프린지 필드(Fringe Field)가 인가됨은 물론, 상기 제 1 ITO 전극층(4)의 전극들과 제 2 ITO 전극층(6)의 전극들 사이에서도 측면 전계(lateral field)가 형성되는 바, 결과적으로, 교차 전계가 형성된다.
따라서, 자세하게 도시하지는 않았으나, 하부 유리기판(14)과 상부 유리기판(16) 사이에 개재된 액정층의 액정들(도시안됨)은 상기한 교차 전계에 의해 구동되며, 박막트랜지스터의 온/오프시 전극간의 극성과 전계방향은 반대로 형성되는 바, 잉여의 전하축적 등은 화소전극들간에 반대의 극성을 갖는 것에 의해 제거되고, 스트레스 등에 의한 네가티브 이펙트 또한 화소간에 상쇄되므로, 종래 FFS 모드 액정 디스플레이에서의 잔상 문제는 개선된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CFS 모드 액정 디스플레이를 설명하기 위한 도면이다.이 실시예에 따르면, 이전 실시예와 비교해서 제 1 ITO 전극층(4)의 전극들은 공통전극(Vcom), 화소전극(Vsig), 공통전극(Vcom)의 순으로 배치되도록 형성하는 반면, 제 2 ITO 전극층(6)의 전극들은 공통전극(Vcom)으로 연결하지 않고 화소전극(Vsig)만으로 배열되도록 형성하면서 화소전극(Vsig)이 제 1 ITO 전극층(4)의 공통전극(Vcom) 상부에만 위치되도록 한다.
이 경우에도 이전 실시예와 마찬가지로 하나의 픽셀 내에서 공통전극(Vcom)과 화소전극(Vsig)이 교차하는 전계를 형성하게 되는 바, 잔상을 개선하게 된다.도 4a에서, 미설명된 도면부호 8은 공통버스라인, 그리고, 10은 소스/드레인라인을 각각 나타낸다.
한편, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 잔상을 개선한 액정 디스플레이 구조는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.예컨데, 본 발명은 공통전극(Vcom)과 화소전극(Vsig)교차 형성을 통해 효과적인 스토리지용량(Cst)이 확보되도록 할 수 있으며, 또한, ITO 전극층에서의 전극들간 간격 및 전극 개수를 조정함으로써 휘도를 최적화시킬 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 하나의 화소 내에서 교차 전계가 일어나도록 함으로써 장시간 동작에 기인하는 잔상을 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명은 우수한 시야각을 확보하면서 잔상 문제를 개선하였으므로, 액정 디스플레이의 표시 특성을 향상시킬 수 있다.부가해서, 본 발명은 공통전극과 화소전극간에 교차 전계를 일으키므로, 액정 구동 전압을 일부 낮출 수 있으며, 아울러, 전극 대 전극의 전계가 효과적으로 인가되도록 할 수 있음으로 인해 액정의 응답속도 또한 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 대향 배치된 하부 유리기판과 상부 유리기판;
    상기 하부 유리기판과 상부 유리기판 사이에 개재된 액정층;
    상기 하부 유리기판 상에 절연막의 개재하에 적층되며, 각각 공통전극과 화소전극을 구비한 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층; 및
    상기 하부 유리기판 상에 화소전극과 콘택하도록 설치된 박막트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 1 ITO 전극층의 공통전극 상에는 상기 제 2 ITO 전극층의 화소전극이 배치되도록 하고, 상기 제 1 ITO 전극층의 화소전극 상에는 상기 제 2 ITO 전극층의 공통전극이 배치되도록 하여, 하나의 화소 내에서 교차 전계가 일어나도록 한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 ITO 전극층의 전극 폭은 제 1 ITO 전극층의 전극 폭 보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 ITO 전극층의 전극과 상기 제 2 ITO 전극층의 전극 사이의 간격은 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
  4. 대향 배치된 하부 유리기판과 상부 유리기판;
    상기 하부 유리기판과 상부 유리기판 사이에 개재된 액정층;
    상기 하부 유리기판 상에 절연막의 개재하에 적층된 제 1 ITO 전극층과 제 2 ITO 전극층; 및
    상기 하부 유리기판 상에 설치된 박막트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 1 ITO 전극층은 공통전극과 화소전극으로 이루어져 전극들이 공통전극, 화소전극, 공통전극의 순으로 배열되도록 하고, 상기 제 2 ITO 전극층은 화소전극으로만 이루어져 전극들이 상기 제 1 ITO 전극층의 공통전극 상에만 배치되도록 하여, 하나의 화소 내에서 교차 전계가 일어나도록 한 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이.
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