KR100476044B1 - 개구율이 향상된 액정표시장치 - Google Patents

개구율이 향상된 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100476044B1
KR100476044B1 KR10-2000-0073318A KR20000073318A KR100476044B1 KR 100476044 B1 KR100476044 B1 KR 100476044B1 KR 20000073318 A KR20000073318 A KR 20000073318A KR 100476044 B1 KR100476044 B1 KR 100476044B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
bus line
crystal display
aperture ratio
rubbing direction
Prior art date
Application number
KR10-2000-0073318A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020044293A (ko
Inventor
김향율
이승희
Original Assignee
비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 filed Critical 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority to KR10-2000-0073318A priority Critical patent/KR100476044B1/ko
Priority to TW090129938A priority patent/TW546510B/zh
Priority to US10/005,060 priority patent/US6809789B2/en
Priority to JP2001371968A priority patent/JP3793891B2/ja
Priority to CNB011459026A priority patent/CN1246723C/zh
Publication of KR20020044293A publication Critical patent/KR20020044293A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100476044B1 publication Critical patent/KR100476044B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133784—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

본 발명은 개구율이 향상된 액정표시장치에 관한 것으로, 표준 블랙 (Normally Black) 모드인 IPS 나 FFS모드에서 노이즈 필드(Noise Field)방향과 양의 액정의 러빙방향이 일치하면 액정분자의 장축이 노이즈 필드(Noise Field)방향과 정확하게 일치되어 있기 때문에 액정분자들은 노이즈 필드(Noise Field)가 작용하더라도 편광판의 편광축과 이격되지 않으므로 항상 다크(Dark)상태를 유지한다. 따라서, 이부분의 광누설을 차단하기 위해서 넓은 영역의 BM층을 둘 필요가 없고 그로인해 이부분의 BM을 제거하거나 BM폭을 좁게 형성할 수 있어 상대적으로 개구율이 증가하고 고휘도를 실현할 수 있게 한 개구율이 향상된 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 어레이(Array)기판위에 화소전극과 상대전극이 형성되고, 색띰제거를 위해 한 써브화소내에 꺽쇠모양이나 써브화소별 /모양과 ＼모양을 번갈아 형성한 전극구조에서, 러빙향향과 노이즈 필드방향이 일치하여 노이즈 필드가 작용하더라도 러빙향으로 배열된 양의 액정분자가 편광판의 편광축과 이격되지 않아 누설광이 발생하지 않음으로인해 노이즈 필드가 발생되는 버스라인위의 상판BM이 좁게 형성되거나 제거한 것을 특징으로 한다.
본 발명을 적용하면, 개구율을 향상시킨 것으로써 특히 하부기판에 화소전극과 상대전극을 위치시켜 평행장류의 전기장을 이용하는 IPS 모드나 FFS 모드에서 개구율의 향상을 통한 패널 휘도를 증가시킴으로 액정 TV 등 고휘도 특성이 요구되는 제품에 매우 유리하게 적용될 수 있다.

Description

개구율이 향상된 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY FOR ELEVATING APERTURE RATIO}
본 발명은 개구율이 향상된 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 광시야각 기술을 이용하여 소망하는 특정 부분의 블랙매트릭스를 작게 하거나 그 블랙매트릭스를 제거하여 개구율을 향상시킨 개구율이 향상된 액정표시장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 종래의 액정표시장치는 티엔(TN)모드가 가장 많이 응용되는 바, 이는 시야각의 협소함이 가장 큰 단점으로 대두되고 있다. 시야각 향상을 위해서 FFS 모드 액정표시장치가 출원되었고, 또한, 싱글 도메인에 의한 시야각별 색띰을 방지하기 위해 꺽쇠구조의 개선된 FFS 모드 액정표시장치가 출원된 바 있다.
그러나, 기출원된 종래의 구조에서는 화소전극과 상대전극에 0V에 해당되는 오프전압이 인가되더라도 다른 화소를 켜기 위해 데이터 버스라인에는 연속적으로 특정 신호가 인가되게되고, 이로인해 데이터 버스라인과 화소전극 혹은 데이터 버스라인과 상대전극간에 노이즈 필드(Noise Field)가 형성되게 되고, 이로 인해 액정 분자들이 편광축과 이격되게 되어 이 부분에서 광이 누설되게 된다. 이 누설된 광을 차단하기 위해서 상판에 넓은 영역의 블랙매트릭스(BM: Black Matrix) 패터닝을 두어야 하고, 이는 패널에서 개구율 감소를 유발하게 되는 결과를 초래한다.
또한, 상하판의 어셈블리(Assembly)마진을 고려하여 블랙 매트릭스를 설계하기 때문에 개구율의 감소는 고휘도 실현에 큰 단점으로 대두되고 있다. 도 1a 및 도 1b, 1c는 종래 구조의 문제점을 설명하기 위한 것이다.
도 1a는 종래 FFS 모드의 화소구조를 나타낸 것이다. 도 1b는 노이즈 필드와 특정각을 이루고 있는 액정분자를 나타내는 도면이며, 도 1c는 액정분자와 편광판과의 관계를 나타내는 도면이다.
이를 참조하면, 투과율을 최대로 얻기 위해서 음의 액정의 경우 게이트 버스라인(2)에 대해서 ±12°로 러빙하고, 양의 액정의 경우 게이트 버스라인(2)에 대해서 ±78°로 러빙하게 되어, 초기 액정분자(3)들은 러빙방향(A)과 일치하게 된다.
이때, 데이터 버스라인(4)과 화소전극(6) 혹은 데이터 버스라인(4)과 상대전극(8)간에 노이즈 필드(Noise Field: 10)가 형성된다.
도 1b는 상기 노이즈 필드(Noise Field: 10)와 특정각을 이루고 있는 액정분자(3)들의 노이즈 필드(10)에 대한 작용을 설명한 것으로 음의 액정의 경우 액정분자(3)의 장축이 상기 노이즈 필드(Noise Field: 10)에 수직으로 배열하게 되고, 양의 액정의 경우 액정분자(3)의 장축이 노이즈 필드(Noise Field: 10)와 수평으로 배열하게 되어 결과적으로 도 1c에 도시된 바와 같이, 그 액정분자(3)들은 편광판의 편광축과 특정 각도만큼 이격되게 되고, 이는 데이터라인(4) 근처에서 오프(OFF)시 누설광으로 작용하게 된다.
도 2는 종래 액정디스플레이 구조의 단면도를 나타낸 것이다. 상기에서 기술된 바와같이 상기 데이터 버스라인(4)과 화소전극(6) 혹은 상기 데이터 버스라인(4)과 상대전극(8)간에 노이즈 필드(Noise Field: 10)에 의해 상기 액정분자(3)가 편광판(12)의 편광축과 이격되게 되고, 이로인해 상기 데이터 버스라인(4) 근처에서 발생되는 누설광을 막기 위해 상판에 데이터 버스라인(4)위에는 27㎛정도의 넓은 폭의 블랙매트릭스(22)층을 두어야만 한다.
또한, 상기 게이트 버스라인(2)위에는 500㎛정도의 블랙매트릭스(22) 영역을 두어야만 한다. 이는 곧 개구율을 감소시켜 결과적으로 패널의 휘도를 떨어뜨리는 단점을 안고 있다. 마찬가지로 IPS 모드도 상기의 문제점을 안고 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 표준 블랙 (Normally Black) 모드인 IPS 나 FFS모드에서 노이즈 필드(Noise Field)방향과 양의 액정의 러빙방향이 일치하면 액정분자의 장축이 노이즈 필드(Noise Field)방향과 정확하게 일치되어 있기 때문에 액정분자들은 노이즈 필드(Noise Field)가 작용하더라도 편광판의 편광축과 이격되지 않으므로 항상 다크(Dark)상태를 유지한다. 따라서, 이부분의 광누설을 차단하기 위해서 넓은 영역의 BM층을 둘 필요가 없고 그로인해 이부분의 BM을 제거하거나 BM폭을 좁게 형성할 수 있어 상대적으로 개구율이 증가하고 고휘도를 실현할 수 있게 한 개구율이 향상된 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 어레이(Array)기판위에 화소전극과 상대전극이 형성되고, 색띰제거를 위해 한 써브화소내에 꺽쇠모양이나 써브화소별 /모양과 ＼모양을 번갈아 형성한 전극구조에서, 러빙향향과 노이즈 필드방향이 일치하여 노이즈 필드가 작용하더라도 러빙향으로 배열된 양의 액정분자가 편광판의 편광축과 이격되지 않아 누설광이 발생하지 않음으로인해 노이즈 필드가 발생되는 버스라인위의 상판BM이 좁게 형성되거나 제거한 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치가 제공된다.
바람직하게, 상대전극은 1st ITO로 이루어진 박스 형태이고, 화소전극은 2nd ITO를 패터닝하여 한 써브화소내에 꺽쇠모양이나 써브화소별 /모양과 ＼모양을 번갈아 형성한 FFS 모드구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상대전극과 화소전극을 불투명 금속으로 형성하고, 상대전극과 화소전극을 각각 패터닝하여 한 써브화소내에 꺽쇠모양이나 써브화소별 /모양과 ＼모양을 번갈아 형성한 IPS 모드구조에도 적용 가능하다.
또한, 러빙방향이 게이트 버스라인에 수평일 때 노이즈 필드는 데이터 버스라인과 상대전극과, 데이터 버스라인과 화소전극간중 어느 한 지점에 형성되게 하여 상판 BM을 데이터 버스라인 위에 좁게 형성한 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치가 제공된다.
바람직하게, 러빙방향이 게이트 버스라인에 수평일 때 상판 BM을 완전히 제거하여 투과율을 높이거나, 상판 BM의 폭이 데이터 버스라인을 사이에 두고 형성되는 상대전극과 상대전극간의 거리보다는 작거나 같을 정도인 21㎛이하 인 것, 보다 정확하게는 데이터 버스라인 폭보다 좁은 상판 BM의 폭이 6㎛이하로 한다.
한편, 러빙방향이 게이트 버스라인에 수직일 때 노이즈 필드는 게이트 버스라인과 상대전극 혹은 화소전극간에 형성되며 상판 BM은 게이트 버스라인위에 게이트 버스라인폭보다 같거나 작게은 30㎛이하로 형성한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 러빙방향이 게이트 버스라인에 수직일 때 상판 BM을 제거하여 투과율을 향상시킨 것을 특징으로 한다.
또, 상하 기판간의 러빙방향은 안티 패러렐(Anti-Parallel이나 또는 패러렐(Parallel)중 어느 한 방향으로 러빙되게 된다.
더욱 바람직하게, 상기 하부기판의 배면에 위치한 편광판의 편광축은 하부 기판의 러빙방향과 일치되게 하며, 상부기판의 배면에 위치한 편광판의 편광축은 하부 편광판의 편광축과 크로스된 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치가 제공된다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이의 구조를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이를 나타내는 측단면도이다.
이를 참조하면, 참조부호 3은 액정분자, 4는 데이터버스라인, 6'는 화소전극, 8'는 상대전극, 12는 편광판, 14는 하부기판, 16은 절연막, 18과 18'는 배향막, 20은 오버코우트(O/C), 22'는 블랙매트릭스(BM), 24는 상부기판, 26은 이면 ITO, 28은 상부편광판(Analyzer)를 나타낸다.
본 발명의 구성은 기본적으로 1st ITO로 이루어진 박스형태의 상대전극(8') 및 게이트버스라인(2)과, 상대전극 버스라인(7) 및 데이터버스라인(4)과 TFT는 종래와 동일하게 이루어진다. 그러나 상기 액정분자(3)의 굴절율을 보상구조에 의한 색띰 문제를 해결하기 위해서는 2nd ITO로 이루어진 화소전극(6')을 이용하여 한 써브화소내에서 꺽쇠모양의 패턴을 형성하거나 한 화소내에서 써브화소별/모양과 ＼모양을 번갈아 형성한다.
이 경우 하부기판(14)의 러빙은 상기 게이트 버스라인(2)과 평행하거나 수직인 2가지 방법을 생각할 수 있고, 상부기판(24)의 러빙은 상기 하부기판(14)의 러빙방향에 대해 안티 패러렐(Anti-Parallel)하게 혹은 패러렐(parallel)하게 러빙한다. 상기 하부기판(14) 외측에 부착된 편광판(12)의 편광축(Polarizer)은 상기 하부기판(14)의 러빙방향과 일치시키고, 상기 상부기판(24)의 외측에 부착된 상부기판의 편광축(Analyzer)은 상기 하부기판(14)의 편광축(Analyzer)과 Crossed되게 부착하여 전압 무인가시에 다크상태가 되는 표준 블랙(Normally Black)모드를 만든다.
일반적으로, 노이즈 필드(Noise Field: 10)는 상기 데이터 버스라인(4)과 화소전극(6') 또는 상대전극(8'), 그리고 게이트 버스라인(2)과 화소전극(6') 또는 상대전극(8')간에 형성된다. 러빙을 상기 게이트 버스라인(2)과 평행하게 할 경우 러빙방향은 상기 데이터 버스라인(4)과 데이터 버스라인(4)과 화소전극(6') 또는 상대전극(8')간에 작용하는 노이즈 필드(Noise Field: 10)방향과 일치한다.
또한, 러빙방향을 상기 게이트 버스라인(2)에 대해 수직으로 러빙할 경우 러빙방향은 상기 게이트 버스라인(2)과 화소전극(6') 또는 상대전극(8')간에 작용하는 노이즈 필드(10)방향과 일치한다. 결과적으로, 양의 액정을 사용할 경우 액정분자(3)의 장축은 러빙한 방향으로 배열하게 되고, 이 경우 전기장에 의해 발생되는 액정분자(3)의 자발분극의 극성은 액정분자(3)의 장축의 끝단에 형성되게 되어 노이즈 필드(10)가 작용하더라도 러빙방향과 노이즈 필드(10)방향이 일치할 경우 액정분자(3)들은 노이즈 필드(10)에 영향을 받지 않게 된다.
따라서, 편광판(12)의 편광축과 액정분자(3)의 장축이 이격되지 않기 때문에 이를 차단하기 위한 넓은 영역의 BM(Black Matrix: 22')을 둘 필요가 없다. 따라서, 양의 액정에서 러빙방향과 노이즈 필드(10)의 방향이 일치하는 영역에서는 상판의 BM(22')을 어셈블리(Assembly)마진을 고려하여 상기 데이터 버스라인(4)위나 게이트 버스라인(2) 위에 좁게 대략적으로 4㎛ 정도로 형성하거나, 화이트시 색번짐만 문제되지 않는다면 특정부위의 BM(22')을 생략할 수도 있다. 마찬가지로 상기 상대전극(8')과 화소전극(6')을 불투명 금속으로 형성하고, 상기 상대전극(8')과 화소전극(6')을 각각 패터닝하여 한 써브화소내에 꺽쇠모양이나 써브화소별/ 모양과 ＼모양을 번갈아 형성한 IPS 모드구조를 갖는 경우도 상기와 같다.
예컨대, 도 3의 a에서 알 수 있듯이 본 구조에서 2nd ITO로 이루어진 화소전극(6')을 패터닝하여 슬릿의 패터닝된 각을 상기 게이트 버스라인(2)에 대해 ±45°이하로, 보다 정확하게는 ±12°가 되게 패터닝한다.
본 구조는 양의 액정을 사용할 경우로 러빙방향은 상기 게이트 버스라인(2)에 대해 수평하게 러빙한다. 이 경우 써브화소에서 화소전극(6')과 상대전극(8') 사이에는 0V로 Off시에도 상기 데이터 버스라인(4)과 화소전극(6') 혹은 데이터 버스라인(4)과 상대전극(8')간에 노이즈 필드(10)가 작용하게 된다.
도 3의 b는 노이즈 필드(10)가 작용하는 상기 데이터 버스라인(4)부분의 상세 확대한 것으로 양의 액정의 러빙방향과 노이즈 필드(10)방향이 일치함을 알 수 있다.
도 3의 c에서 알 수 있듯이 이 경우 상기 액정분자(3)의 장축은 노이즈 필드(10)가 작용하더라도 편광판(12)의 편광축과 이격되지 않게 되어 결과적으로 표준 블랙(Normally Black) 구조에서 누설광이 발생하지 않는다.
따라서, 도 4와 같이 상판의 BM(22')폭을 상기 데이터 버스라인(4)을 사이에 두고 형성되는 상대전극(8')과 상대전극(8')간의 거리보다는 작거나 같게 즉 ≤21㎛, 보다 바람직하게는 ≤4㎛정도로 줄일 수 있다. 이 경우 상하판의 어셈블리(Assembly)시 부정렬(Misalign)이 발생한다 하더라도 개구율 감소에 거의 영향을 주지 않는다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 측단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 화이트시 색번짐만 문제되지 않는다면 상판의 BM(22 또는 22')을 상기 데이터 버스라인(4) 위 부분에서는 완전히 제거하는 것도 가능하다. 이 구조에서는 R. G. B 레진(30)을 중첩하여 상대적으로 투과율을 감소시켜 BM(22 또는 22')기능을 대신 할 수 있다. 이 경우 상하판의 어셈블리(Assembly)시 부정렬(Misalign)에 따라 개구율 감소가 발생하지 않는다.
본 발명의 다른 실시예로서 상술한 상기 데이터 버스라인(4) 뿐만 아니라 게이트 버스라인(2)위의 BM층(22')도 폭을 줄이거나 상기 게이트 버스라인(2) 위 부분의 BM(22')을 제거할 수 있다. 이 경우 어레이(Array)구조는 기 설명한 구조와 같고, 마찬가지로 2nd ITO로 이루어진 화소전극(6')을 패터닝하여 한 써브화소내에서 꺽쇠모양의 패턴을 형성하거나 한 화소내에서 써브화소별 /모양과 ＼모양을 번갈아 형성한다.
러빙은 하부기판(14)의 게이트 버스라인(2)에 대해 수직으로 러빙하고, 상부기판(24)의 러빙은 하부기판(14)의 러빙방향에 대해 안티-페러랠(Anti-Parallel)하게 혹은 패러랠(Parallel)하게 러빙한다.
상기 하부기판(14) 외측에 부착된 편광판(12)의 편광축은 상기 하부기판(14)의 러빙방향과 일치시키고, 상기 상부기판(24)의 외측에 부착된 상부기판(24)의 편광판(28)의 편광축은 하부기판(14)의 편광축과 크로스(Crossed)되게 부착하여 전압 무인가시에 다크 상태가 되는 표준 블랙(Normally Back) 모드를 만든다. 이 경우 노이즈 필드(10)는 상기 게이트 버스라인(2)과 화소전극(6') 또는 상대전극(8')간에 작용한다.
그러나, 러빙방향과 노이즈 필드(10)방향과 일치하게 되고, 결과적으로 양의 액정을 사용할 경우 액정분자(3)의 장축이 러빙한 방향으로 배열하게 되고, 이 경우 전기장에 의해 발생되는 액정분자(3)의 자발분극의 극성은 액정분자(3)의 장축의 끝단에 형성되게 되어, 노이즈 필드(10)가 작용하더라도 러빙방향과 노이즈 필드(10)방향이 일치할 경우 액정분자(3)들은 노이즈 필드(10)에 영향을 받지 않는다.
따라서, 편광판(12)의 편광축과 액정분자(3)의 장축이 이격되지 않기 때문에 이를 차단하기 위한 넓은 영역의 BM(22)을 둘 필요가 없다.
따라서, 상기 게이트 버스라인(2)위에 BM(22')폭을 좁게 대략적으로 게이트 버스라인(2)폭보다 같거나 작게 즉 ≤30㎛로 보다 바람직하게는 ≤4㎛ 정도로 형성하거나, 화이트시 색번짐만 문제되지 않는다면 특정 부위의 BM(22)을 생략하도록 하는 것도 충분히 가능하다.
상기한 구조에서는 상기 R.G.B 레진(30)을 중첩하여 상대적으로 투과율을 감소시켜 BM(22, 22')기능을 대신 할 수 있다. 그러나 상기 게이트 버스라인(2)쪽은 노이즈 필드(10)방향과 러빙방향이 일치하지 않는 영역이 존재함으로 이 부분에 대한 BM 설계는 고려되어야 한다.
마찬가지로, 상기 상대전극(8')과 화소전극(6')을 불투명 금속으로 형성하고, 상기 상대전극(8')과 화소전극(6')을 각각 패터닝하여 한 써브화소내에 꺽쇠모양이나 써브화소별 /모양과 ＼모양을 번갈아 형성한 IPS 모드구조를 갖는 경우도 상기와 같다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 개구율이 향상된 액정표시장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 개구율이 향상된 액정표시장치는 개구율을 향상시킨 것으로써 특히 하부기판에 화소전극과 상대전극을 위치시켜 평행장류의 전기장을 이용하는 IPS 모드나 FFS 모드에서 개구율의 향상을 통한 패널 휘도를 증가시킴으로 액정 TV 등 고휘도 특성이 요구되는 제품에 매우 유리하게 적용될 수 있다.
도 1a는 종래 FFS 모드의 화소구조를 나타낸 도면,
도 1b는 노이즈 필드와 특정각을 이루고 있는 액정분자를 나타내는 도면,
도 1c는 액정분자와 편광판과의 관계를 나타내는 도면,
도 2는 종래 액정디스플레이 구조의 단면도,
도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이의 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액정 디스플레이를 나타내는 측단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 측단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
2:게이트버스라인, 4:데이터버스라인,
6,6':화소전극, 8,8':상대전극,
10:노이즈필드, 12:편광판,
14:하부기판, 16:절연막,
18,18':배향막, 20:오버코우트,
22,22':블랙매트릭스, 24:상부기판,
26:이면ITO, 28:편광판.

Claims (12)

  1. 서로 대향하는 하부기판 및 상부기판과, 상기 하부기판 위에 형성되는 상대전극과, 상기 상대전극 위에 절연막을 개재하여 형성되는 화소전극과, 상기 하부기판 및 상기 상부기판 외측에 각각 부착되는 하부편광판 및 상부편광판과, 게이트 버스라인과, 데이터 버스라인을 포함하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 하부기판의 러빙방향은 상기 데이터 버스라인과 상기 화소전극 또는 상기 상대전극, 및 상기 게이트 버스라인과 상기 화소전극 또는 상기 상대전극 사이에서 형성되는 노이즈 필드의 방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상대전극은 제1 ITO로 이루어진 박스 형태이고, 상기 화소전극은 제2 ITO가 패터닝되어 한 써브화소 내에 꺽쇠모양으로 형성되거나 써브화소별로 /모양과 ＼모양으로 번갈아 형성되어 FFS 모드구조를 갖는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 상대전극과 상기 화소전극은 불투명금속으로 형성되고, 상기 상대전극과 상기 화소전극이 각각 패터닝되어 한 써브화소 내에 꺽쇠모양으로 형성되거나 써브화소별로 /모양과 ＼모양으로 번갈아 형성되어 IPS 모드구조를 갖는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하부기판의 러빙방향은 상기 게이트 버스라인에 수평이며, 상기 노이즈 필드는 상기 데이터 버스라인과 상기 상대전극의 사이, 또는 상기 데이터 버스라인과 상기 화소전극의 사이 중에서 어느 한 지점에 형성되어 상판 블랙 매트릭스를 상기 데이터 버스라인 위에 좁게 형성한 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 하부기판의 러빙방향은 상기 게이트 버스라인에 수평이며, 상판 블랙 매트릭스가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 상판 블랙 매트릭스의 폭은 상기 데이터 버스라인을 사이에 두고 형성되는 상기 상대전극들간의 거리보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 상판 블랙 매트릭스의 폭은 6㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 하부기판의 러빙방향은 상기 게이트 버스라인에 수직이며, 상기 노이즈 필드는 상기 게이트 버스라인과 상기 상대전극 혹은 상기 화소전극 사이에 형성되며, 상판 블랙 매트릭스는 상기 게이트 버스라인 위에 상기 게이트 버스라인의 폭보다 같거나 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 하부기판의 러빙방향은 상기 게이트 버스라인에 수직이며, 상판 블랙 매트릭스가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 상부기판의 러빙방향은 상기 하부기판의 러빙방향에 대하여 비평행(Anti-Parallel)하나 또는 평행(Parallel)한 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 하부편광판의 편광축은 상기 하부기판의 러빙방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 상부편광판의 편광축은 상기 하부기판의 러빙방향과 수직한 것을 특징으로 하는 개구율이 향상된 액정표시장치.
KR10-2000-0073318A 2000-12-05 2000-12-05 개구율이 향상된 액정표시장치 KR100476044B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0073318A KR100476044B1 (ko) 2000-12-05 2000-12-05 개구율이 향상된 액정표시장치
TW090129938A TW546510B (en) 2000-12-05 2001-12-04 Liquid crystal display device
US10/005,060 US6809789B2 (en) 2000-12-05 2001-12-04 Liquid crystal display device
JP2001371968A JP3793891B2 (ja) 2000-12-05 2001-12-05 液晶表示装置
CNB011459026A CN1246723C (zh) 2000-12-05 2001-12-05 液晶显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0073318A KR100476044B1 (ko) 2000-12-05 2000-12-05 개구율이 향상된 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020044293A KR20020044293A (ko) 2002-06-15
KR100476044B1 true KR100476044B1 (ko) 2005-03-10

Family

ID=19702682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0073318A KR100476044B1 (ko) 2000-12-05 2000-12-05 개구율이 향상된 액정표시장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6809789B2 (ko)
JP (1) JP3793891B2 (ko)
KR (1) KR100476044B1 (ko)
CN (1) CN1246723C (ko)
TW (1) TW546510B (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190132036A (ko) 2018-05-18 2019-11-27 전북대학교산학협력단 초고화질 수직배향 액정표시장치
KR20190132037A (ko) 2018-05-18 2019-11-27 전북대학교산학협력단 초고화질 수평배향 액정표시장치
KR102091478B1 (ko) 2018-09-20 2020-03-20 전북대학교 산학협력단 블랙매트릭스가 없는 초고화질 액정표시장치
KR20200033523A (ko) 2018-09-20 2020-03-30 전북대학교산학협력단 광시야각 초고화질 액정표시장치
KR102172759B1 (ko) 2019-05-23 2020-11-02 전북대학교산학협력단 고속 응답속도를 갖는 액정표시장치
KR102172760B1 (ko) 2019-05-23 2020-11-02 전북대학교산학협력단 초고화질 수직배향 액정표시장치

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100956335B1 (ko) * 2002-05-09 2010-05-06 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20040016571A (ko) * 2002-08-19 2004-02-25 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 스위칭 모드 액정 디스플레이 장치
JP2004219991A (ja) * 2002-12-27 2004-08-05 Sharp Corp 表示装置用基板およびこれを有する液晶表示装置
JP4880208B2 (ja) 2003-07-02 2012-02-22 三星電子株式会社 表示板及びこれを含む多重ドメイン液晶表示装置
WO2005069064A1 (en) * 2004-01-19 2005-07-28 Sharp Kabushiki Kaisha Display apparatus and display element
KR100577799B1 (ko) * 2004-02-16 2006-05-11 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치에서의 편광축 및 러빙축을 배열하는 방법
US8867005B2 (en) 2005-06-10 2014-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Display element and display device
KR101152548B1 (ko) * 2005-06-30 2012-06-01 엘지디스플레이 주식회사 시야각이 향상되는 액정표시소자
US8111358B2 (en) * 2005-09-20 2012-02-07 Sharp Kabushiki Kaisha Dispay panel and display apparatus
DE102006057333B4 (de) * 2005-12-30 2010-01-28 Lg Display Co., Ltd. IPS-Flüssigkristallanzeigevorrichtung
WO2007116683A1 (ja) 2006-04-05 2007-10-18 Nitto Denko Corporation 液晶パネル及び液晶表示装置
JP2008083395A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
KR100855782B1 (ko) * 2007-01-29 2008-09-01 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 에프에프에스 모드 액정표시장치 및 그 제조방법
TWI403809B (zh) * 2007-01-29 2013-08-01 Hydis Tech Co Ltd 邊緣電場切換模式液晶顯示器及其製造方法
JP2009150925A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2009169353A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP5456980B2 (ja) 2008-02-15 2014-04-02 三菱電機株式会社 液晶表示装置、及びその製造方法
JP4609525B2 (ja) * 2008-05-14 2011-01-12 ソニー株式会社 液晶表示装置
JP5301294B2 (ja) * 2008-05-30 2013-09-25 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置
TWI392940B (zh) * 2009-03-11 2013-04-11 Au Optronics Corp 畫素結構、觸控式顯示面板以及液晶顯示器
CN102629058B (zh) * 2011-12-31 2013-06-19 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、液晶显示装置及取向摩擦方法
KR101968257B1 (ko) 2012-08-31 2019-04-12 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101997745B1 (ko) 2013-01-25 2019-07-09 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP2014215348A (ja) 2013-04-23 2014-11-17 Jnc株式会社 液晶パネル
KR102085810B1 (ko) 2013-11-19 2020-03-09 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 패널, 그 제조 방법 및 이를 갖는 액정 표시 장치
KR102422555B1 (ko) 2015-05-08 2022-07-21 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR102330124B1 (ko) 2015-06-08 2021-11-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN204945587U (zh) * 2015-09-17 2016-01-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241160A (ja) * 1992-03-03 1993-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリクス型液晶パネル
JPH10148826A (ja) * 1995-11-30 1998-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリックス型液晶表示装置
KR19990047255A (ko) * 1997-12-03 1999-07-05 김영환 액정 표시 장치
JP2000267104A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2000305095A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Hitachi Ltd 液晶表示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198464B1 (en) * 1995-01-13 2001-03-06 Hitachi, Ltd. Active matrix type liquid crystal display system and driving method therefor
TW454101B (en) * 1995-10-04 2001-09-11 Hitachi Ltd In-plane field type liquid crystal display device comprising liquid crystal molecules with more than two different kinds of reorientation directions and its manufacturing method
US5745207A (en) * 1995-11-30 1998-04-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Active matrix liquid crystal display having electric fields parallel to substrates
KR100209531B1 (ko) * 1996-06-22 1999-07-15 구자홍 액정표시장치
JP3120751B2 (ja) * 1996-11-06 2000-12-25 日本電気株式会社 横電界方式の液晶表示装置
KR100265572B1 (ko) * 1997-12-03 2000-09-15 김영환 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치
JP3022463B2 (ja) * 1998-01-19 2000-03-21 日本電気株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR100293811B1 (ko) * 1998-05-29 2001-10-26 박종섭 아이피에스모드의액정표시장치
JP3481509B2 (ja) * 1999-06-16 2003-12-22 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05241160A (ja) * 1992-03-03 1993-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリクス型液晶パネル
JPH10148826A (ja) * 1995-11-30 1998-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリックス型液晶表示装置
KR19990047255A (ko) * 1997-12-03 1999-07-05 김영환 액정 표시 장치
JP2000267104A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2000305095A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Hitachi Ltd 液晶表示装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190132036A (ko) 2018-05-18 2019-11-27 전북대학교산학협력단 초고화질 수직배향 액정표시장치
KR20190132037A (ko) 2018-05-18 2019-11-27 전북대학교산학협력단 초고화질 수평배향 액정표시장치
KR102091478B1 (ko) 2018-09-20 2020-03-20 전북대학교 산학협력단 블랙매트릭스가 없는 초고화질 액정표시장치
KR20200033523A (ko) 2018-09-20 2020-03-30 전북대학교산학협력단 광시야각 초고화질 액정표시장치
KR102172759B1 (ko) 2019-05-23 2020-11-02 전북대학교산학협력단 고속 응답속도를 갖는 액정표시장치
KR102172760B1 (ko) 2019-05-23 2020-11-02 전북대학교산학협력단 초고화질 수직배향 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1246723C (zh) 2006-03-22
KR20020044293A (ko) 2002-06-15
JP2002221726A (ja) 2002-08-09
CN1371014A (zh) 2002-09-25
US6809789B2 (en) 2004-10-26
US20020067448A1 (en) 2002-06-06
JP3793891B2 (ja) 2006-07-05
TW546510B (en) 2003-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100476044B1 (ko) 개구율이 향상된 액정표시장치
JP3826214B2 (ja) 高開口率及び高透過率液晶表示装置
US6256081B1 (en) LCD of high aperture ratio and high transmittance preventing color shift having transparent pixel and counter electrodes producing oblique electric fields
KR100494702B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 액정표시장치
KR100322967B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
US20020163604A1 (en) In plane fringe field switching mode LCD realizing high screen quality
KR19990086581A (ko) 액정표시장치
JPH11109391A (ja) 液晶表示装置
US20070159586A1 (en) Liquid crystal display
JP5339351B2 (ja) 液晶表示パネル
KR20030052054A (ko) 액정표시소자
KR20040026267A (ko) 광시야각 액정표시장치
US7151584B2 (en) Thin film transistor liquid crystal display device for reducing color shift
WO2017163718A1 (ja) 液晶表示装置
KR20040012202A (ko) 2중 도메인 ｆｆｓ 모드의 액정표시장치
JP2002244145A (ja) フリンジフィールド駆動モード液晶表示装置
KR100482470B1 (ko) 화소 개선구조의 박막 트랜지스터-액정 디스플레이
KR100542306B1 (ko) 광시야각 액정 표시 장치
KR100648212B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR100674233B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
KR20050023084A (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR20010064405A (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100658073B1 (ko) 액정표시장치
KR100448043B1 (ko) 광 누설이 제거된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
KR20000009312A (ko) 광시야각 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130305

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140218

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150216

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160222

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170220

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180222

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190226

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200226

Year of fee payment: 16