KR100494710B1 - 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수직 또는 수평의 액정 구동 모드를 갖는 광시야각 액정표시장치의 특성을 향상시킬 수 있는 프린지 필드 구동 액정표시장치에 관한 것으로, 소정거리를 갖으며 서로 대향되도록 배치된 하부기판과 상부기판 사이에 액정층이 개재되어 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 있어서, 상기 하부기판상에 형성된 게이트 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 교차되며, 단위 화소 영역을 정의하는 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 교차점 부근에 배치되는 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 버스 라인과 평행하면서 게이트 버스 라인 사이에 형성된 공통 전극 라인과, 상기 데이터 버스 라인과 평행하면서 등간격으로 형성된 복수개의 빗살부와, 상기 빗살부들을 연결하는 바를 갖으며 단위 화소영역에 배치되는 화소전극과, 상기 상부기판상에 상기 화소영역에 대향되도록 사각 플레이트 형상으로 형성된 카운터 전극과; 상기 하부기판의 화소전극의 빗살부 사이에 기둥 모양으로 형성되며, 상기 하부기판의 공통 전극 라인과 상기 상부기판의 카운터 전극과 연결되도록 형성된 도전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프린지 필드 구동 액정 표시 장치{FRINGE FIELD SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 프린지 필드 구동 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 수직 또는 수평의 액정 구동 모드를 갖는 광시야각 액정표시장치의 특성을 향상시킬 수 있는 프린지 필드 구동 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 FFS 모드 액정 표시 장치는 일반적인 IPS 모드 액정 표시 장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여, 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원되었다.
이러한 FFS 모드 액정 표시 장치는 카운터 전극과 화소 전극을 투명 전도체로 형성하면서, 카운터 전극과 화소 전극과의 간격을 상하 기판 사이의 간격보다 좁게 형성하여, 카운터 전극과 화소 전극 상부에 프린지 필드(fringe filed)가 형성되도록 함으로써, 전극들 상부에 존재하는 액정 분자들이 모두 동작되도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 하부기판를 나타낸 레이아웃도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 하부기판(도면에 도시하지 않았음)상에 게이트 버스 라인(10) 및 데이터 버스 라인(20)이 교차 배열되어 단위 화소를 한정하고, 상기 게이트 버스 라인(10)과 데이터 버스 라인(20)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(30)가 형성된다. 이때, 상기 게이트 버스 라인(10) 사이에 독립적으로 공통전극 라인(40)이 형성된다.
그리고 상기 단위 화소 영역에 사각 플레이트 형상으로 투명한 물질로 구성된 카운터 전극(50)이 형성되며, 상기 카운터 전극(50)은 상기 공통 전극 라인(40)과 콘택되어 지속적으로 공통 신호를 인가 받는다.
이어, 상기 카운터 전극(50)과 오버랩되도록 상기 단위 화소 영역에 각각 투명한 물질로 화소전극(60)이 형성된다. 이때, 상기 화소전극(60)은 빗살모양으로 형성되며, 상기 화소전극(60)은 상기 박막 트랜지스터(30)의 드레인 전극과 소정부분 콘택된다.
한편, 상기 카운터 전극(50)과 상기 화소전극(60)은 게이트 절연막(도면에 도시하지 않았음)을 사이에 두고 절연된다.
여기서, 상기와 같이 구성된 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 다음과 같이 동작한다.
상기 카운터 전극(50)과 화소전극(60) 사이에 전계가 형성되면, 상기 카운터 전극(50)과 화소전극(60) 사이의 거리 즉, 게이트 절연막의 두께보다 상하부 기판간의 거리가 크므로 상기 카운터 전극(50)과 화소전극(60) 사이에 수직 성분을 포함하는 프린지 필드가 형성된다. 상기와 같은 프린지 필드는 상기 카운터 전극(50) 및 화소전극(60) 상부 전역에 미치게 되며, 전극 상부에 있는 액정 분자들을 모두 동작시킨다.
즉, 액정 분자들의 배향을 0도로 위치시킴으로써 전계에 의한 액정의 비틀림이 상부기판과 하부기판이 반대 방향이게 하여 액정의 유전율 이방성에 의한 블루, 엘로우로 색도가 이동되는 것을 보상한다.
그러나 상기와 같은 종래의 프린지 필드 액정 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
전극간의 중첩 영역이 매우 넓어 장시간 전기적 동작에 의한 절연막 등의 열화로 잔상이 나쁘다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 화소영역내에 도전성 기둥을 형성하여 정전기 등에 강한 광시야각 특성을 갖는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 소정거리를 갖으며 서로 대향되도록 배치된 하부기판과 상부기판 사이에 액정층이 개재되어 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 있어서, 상기 하부기판상에 형성된 게이트 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 교차되며, 단위 화소 영역을 정의하는 데이터 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 교차점 부근에 배치되는 박막 트랜지스터와, 상기 게이트 버스 라인과 평행하면서 게이트 버스 라인 사이에 형성된 공통 전극 라인과, 상기 데이터 버스 라인과 평행하면서 등간격으로 형성된 복수개의 빗살부와, 상기 빗살부들을 연결하는 바를 갖으며 단위 화소영역에 배치되는 화소전극과, 상기 상부기판 상에 상기 화소영역에 대향되도록 사각 플레이트 형상으로 형성된 카운터 전극과, 상기 하부기판의 화소전극의 빗살부 사이에 기둥 모양으로 형성되며, 상기 하부기판의 공통 전극 라인과 상기 상부기판의 카운터 전극과 연결되도록 형성된 도전층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기둥 모양의 도전층의 높이는 2∼5㎛이고, 길이 또는 폭은 1∼10㎛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 도전층은 스핀 코팅 및 솔-젤(sol-gel)법에 의해 도포된 레진막을 감광막 또는 자체 감광성의 재료를 적용하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도전층은 직사각형의 로드형, 스폿, 원형중 어느 하나를 적용하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 나타낸 레이아웃도이고, 도 3은 도 2의 개략적인 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 하부기판(100)상에 게이트 버스 라인(110) 및 데이터 버스 라인(120)이 교차 배열되어 단위 화소를 한정하고, 상기 게이트 버스 라인(110)과 데이터 버스 라인(120)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(130)가 형성된다. 이때, 상기 게이트 버스 라인(110) 사이에 독립적으로 공통전극 라인(140)이 형성된다. 여기서, 상기 게이트 버스 라인(110)과 데이터 버스 라인(120)은 게이트 절연막(150)을 사이에 두고 절연된다.
이어, 상기 단위 화소 영역에 투명한 물질로 화소전극(160)이 형성된다. 상기 화소전극(160)은 상기 데이터 버스 라인(120)과 평행하면서 등간격으로 형성된 빗살부(160a)와, 상기 빗살부(160a)들을 연결하는 바(160b)로 구성된다. 이때, 상기 바(160b)는 상기 빗살부(160a)의 양 단부간을 연결할 수 있도록 한 쌍이 구비된다. 그리고 한 쌍의 바(160b)중 어느 하나는 상기 박막 트랜지스터(130)의 드레인 전극과 소정부분 콘택된다. 여기서, 상기 화소전극(160)과 데이터 버스 라인(120)은 보호막(170)을 사이에 두고 절연된다.
한편, 상기 상부기판(200)상에 상기 단위 화소 영역에 대향되도록 사각 플레이트 형상의 투명한 물질로 구성된 카운터 전극(210)이 형성된다.
그리고 상기 상부기판(200)과 하부기판(100) 사이에 액정층(300)이 개재된다.
여기서, 상기 화소영역의 빗살부(160a) 사이에 기둥 모양의 도전층(180)이 형성되어, 상기 상부기판(200)의 카운터 전극(210)과 연결된다.
따라서, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 카운터 전극(210)은 상기 공통 전극 라인(140)과 콘택되어 지속적으로 공통 신호를 인가 받는다.
한편, 상기 기둥 모양의 도전층(180)의 높이는 2∼5㎛이고, 길이 또는 폭은 1∼10㎛이며, 스핀 코팅 및 솔-젤(sol-gel)법에 의해 도포된 레진막을 감광막 또는 자체 감광성의 재료를 적용하여 형성된다.
그리고 상기 도전층(180)은 직사각형의 로드(rod)형, 스폿(spot), 원형중 어느 하나를 적용한다.
여기서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 다음과 같이 동작한다.
상기 카운터 전극(210)과 화소전극(160) 사이에 전계가 형성되면, 상기 카운터 전극(210)과 화소전극(160) 사이의 거리 즉, 상기 도전층(180)의 높이를 조절하여 상기 액정(300)에 인가되는 전계등을 조절한다.
여기서, 상기 카운터 전극(210)과 화소전극(160) 사이에 프린지 필드가 발생하면 상기 액정층(300)에 수직의 전계가 발생하고, 프린지 필드가 발생하지 않았을 경우, 상기 액정층에 수평의 전계가 발생한다.
한편, 상기와 같은 프린지 필드에 의해 액정층(300)의 액정 분자들을 모두 동작시킨다.
즉, 액정 분자들의 배향을 0도로 위치시킴으로써 전계에 의한 액정의 비틀림이 상부기판과 하부기판이 반대 방향이게 하여 액정의 유전율 이방성에 의한 블루, 엘로우로 색도가 이동되는 것을 보상한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
기둥 모양의 도전층에 의해 수평 및 수직의 전계를 인가할 수 있기 때문에 투과효율을 증가시킬 수 있고, 도전층을 사용함으로써 정전기 등에 강한 광시야각 액정 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 스페이서를 사용하지 않기 때문에 짜라쯔기 등의 밝은 점 불량이 없고, 기둥 모양의 도전층의 높이를 조절하여 액정에 인가되는 전계 등을 조절하 수 있어 빠른 구동이 가능하여 응답속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 하부기판을 나타낸 레이아웃도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 나타낸 레이아웃도
도 3은 도 2의 개략적인 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하부기판 110 : 게이트 버스 라인
120 : 데이터 버스 라인 130 : 박막 트랜지스터
140 : 공통 전극 라인 150 : 게이트 절연막
160 : 화소전극 170 : 보호막
180 : 도전층 200 : 상부기판
210 : 카운터 전극 300 : 액정층

Claims (4)

  1. 소정거리를 갖으며 서로 대향되도록 배치된 하부기판과 상부기판 사이에 액정층이 개재되어 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 하부기판 상에 형성된 게이트 버스 라인과;
    상기 게이트 버스 라인과 교차되며, 단위 화소 영역을 정의하는 데이터 버스 라인과;
    상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 교차점 부근에 배치되는 박막 트랜지스터와;
    상기 게이트 버스 라인과 평행하면서 게이트 버스 라인 사이에 형성된 공통 전극 라인과;
    상기 데이터 버스 라인과 평행하면서 등간격으로 형성된 복수개의 빗살부와, 상기 빗살부들을 연결하는 바를 갖으며 단위 화소영역에 배치되는 화소전극과;
    상기 상부기판 상에 상기 화소영역에 대향되도록 사각 플레이트 형상으로 카운터 전극과;
    상기 하부기판의 화소전극의 빗살부 사이에 기둥 모양으로 형성되며, 상기 하부기판의 공통 전극 라인과 상기 상부기판의 카운터 전극과 연결되도록 형성된 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기둥 모양의 도전층의 높이는 2∼5㎛이고, 길이 또는 폭은 1∼10㎛인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도전층은 스핀 코팅 및 솔-젤(sol-gel)법에 의해 도포된 레진막을 감광막 또는 자체 감광성의 재료를 적용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 도전층은 직사각형의 로드형, 스폿 및 원형 중 어느 하나를 적용하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.
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Citations (2)

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KR20010063288A (ko) * 1999-12-22 2001-07-09 박종섭 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR20020002055A (ko) * 2000-06-29 2002-01-09 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치

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