KR100529556B1 - Flat panel liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

서로 인접한 다수의 R, G, B 화소 내에는 각각 게이트선 및 데이터선이 절연막을 사이에 두고 형성되어 있으며, 게이트 전극, 절연막, 반도체층, 소스 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 다수의 화소 전극이 데이터선과 평행하게 형성되어 있고, 그 한쪽은 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극선에 연결되어 있다. 공통 전극이 화소 전극과 서로 엇갈리는 형태로 평행하게 다수개 형성되어 있으며, 공통 전극을 하나로 연결하는 공통 전극선이 게이트선과 평행하게 형성되어 있다. R 화소의 화소 전극 및/또는 공통 전극의 전극 폭이 B 화소에 비해 상대적으로 넓게 형성되어 있고, G 화소의 화소 전극 및/또는 공통 전극의 폭은 B 화소에 비해 넓게 형성되어 있다. 이때, R, G, B 화소의 크기는 동일하며 전극의 개수도 동일하므로, 결국 R 화소의 개구율이 G 화소에 비해 작고, G 화소의 개구율이 B 화소에 비해 작아진다.Gate lines and data lines are formed in the plurality of R, G, and B pixels adjacent to each other with an insulating film interposed therebetween, and a thin film transistor including a gate electrode, an insulating film, a semiconductor layer, a source, and a drain electrode is formed. A plurality of pixel electrodes are formed in parallel with the data line, one of which is connected to a pixel electrode line connected to the drain electrode. A plurality of common electrodes are formed in parallel with each other in a form in which they cross with the pixel electrode, and common electrode lines connecting the common electrodes as one are formed in parallel with the gate lines. The width of the pixel electrode and / or the common electrode of the R pixel is relatively wider than that of the B pixel, and the width of the pixel electrode and / or the common electrode of the G pixel is wider than that of the B pixel. At this time, since the size of the R, G, and B pixels is the same, and the number of electrodes is the same, the aperture ratio of the R pixel is smaller than that of the G pixel, and the aperture ratio of the G pixel is smaller than that of the B pixel.

Description

평면 구동 액정 표시 장치Flat panel liquid crystal display

본 발명은 평면 구동 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 RGB 화소 사이에 동일한 광 투과율을 얻기 위한 구조를 가지는 평면 구동 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat drive liquid crystal display, and more particularly to a flat drive liquid crystal display having a structure for obtaining the same light transmittance between RGB pixels.

최근, 액정 표시 장치가 다양한 분야에서 응용되고 있다. 랩 탑 컴퓨터에서 모니터, 캠코더, CNS 등으로 그 응용 범위를 넓히기 위해서는 기존의 비틀린 네마틱 구조의 액정 표시 장치가 안고 있는 시야각 문제를 해결할 필요가 있으며, 이를 개선하기 위해 평면 구동(in-plane switching:IPS) 모드, 수직 배향(vertical alignment:VA) 모드 또는 두 가지 모드를 결합한 형태를 가지는 모드의 액정 표시 장치 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 중, 평면 구동 방식 액정 표시 장치는 하나의 기판에 화소 전극 및 공통 전극을 서로 평행하게 형성되어 있어서, 화소가 온(on) 상태가 되었을 때 기판 사이에 수평한 전계가 형성된다. 이 수평 전계에 따라 액정 분자가 기판 면에 평행하게 동작하기 때문에 시야각이 확대되는 효과가 있다.Recently, liquid crystal displays have been applied in various fields. In order to extend the range of applications from laptop computers to monitors, camcorders, CNSs, etc., it is necessary to solve the viewing angle problem of conventional twisted nematic liquid crystal display devices. Research into liquid crystal display (IPS) mode, vertical alignment (VA) mode, or a mode having a combination of two modes has been actively conducted. Among these, in the planar drive type liquid crystal display, a pixel electrode and a common electrode are formed in parallel on one substrate so that a horizontal electric field is formed between the substrates when the pixel is turned on. According to this horizontal electric field, the liquid crystal molecules operate in parallel with the substrate surface, thereby increasing the viewing angle.

종래의 기술에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치를 설명한다.A flat panel liquid crystal display device according to the related art will be described.

기판 위에 게이트선이 형성되어 있고, 절연막을 사이에 두고 데이터선이 형성되어 있으며, 게이트선과 데이터선이 서로 교차하여 화소 영역을 이룬다. 화소 영역 내에는, 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 데이터선으로부터 연장되며 반도체층을 사이에 두고 게이트 전극의 한쪽 가장자리와 중첩하는 소스 전극, 게이트 전극의 반대쪽 가장자리와 중첩하는 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.A gate line is formed on the substrate, a data line is formed with an insulating film therebetween, and the gate line and the data line cross each other to form a pixel region. In the pixel region, a semiconductor layer formed on the gate insulating film above the gate electrode, a source electrode extending from the data line and overlapping one edge of the gate electrode with the semiconductor layer therebetween, and a drain electrode overlapping the opposite edge of the gate electrode A thin film transistor is formed.

또한, 다수의 화소 전극이 데이터선과 평행하게 형성되어 있으며, 화소 전극선이 화소 전극의 한쪽 끝을 하나로 연결하고 있다. 또한, 화소 전극선은 드레인 전극과 접촉하고 있어서, 박막 트랜지스터가 열림 상태가 되면 화상 전압이 드레인 전극을 통해 화소 전극으로 인가된다.In addition, a plurality of pixel electrodes are formed in parallel with the data lines, and the pixel electrode lines connect one end of the pixel electrodes to one. In addition, the pixel electrode line is in contact with the drain electrode, and when the thin film transistor is in an open state, an image voltage is applied to the pixel electrode through the drain electrode.

공통 전극이 화소 전극과 서로 엇갈리는 형태로 평행하게 다수개 형성되어 있으며, 공통 전극을 하나로 연결하는 공통 전극선이 게이트선과 평행하게 형성되어 있다.A plurality of common electrodes are formed in parallel with each other in a form in which they cross with the pixel electrode, and common electrode lines connecting the common electrodes as one are formed in parallel with the gate lines.

전극의 수가 동일하고 화소의 크기가 일정하다고 가정하면, 공통 전극과 화소 전극의 전극 사이의 거리가 넓을수록 개구율이 커지는데, 종래에는 R, G, B 화소 각각에 대해, 화소 크기나 전극 사이의 거리에 차이가 없이 동일한 구조를 가지므로, 각각의 화소에 대해 개구율이 일정하다. Assuming that the number of electrodes is the same and the size of the pixels is constant, the larger the distance between the common electrode and the electrodes of the pixel electrode, the larger the aperture ratio. Conventionally, for each of the R, G, and B pixels, the pixel size or between the electrodes Since they have the same structure without difference in distance, the aperture ratio is constant for each pixel.

이러한 구조의 화소는 상부의 컬러 필터 기판에 형성되어 있는 RGB 컬러 필터 패턴과 각각 하나씩 대응되며, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에 주입되어 있는 액정의 동작에 의해 빛의 투과 정도를 결정하게 된다.Pixels having such a structure correspond to each of the RGB color filter patterns formed on the upper color filter substrate, and the degree of light transmission is determined by the operation of the liquid crystal injected between the thin film transistor substrate and the color filter substrate.

도 1은 R, G, B 각각의 화소의 개구율이 동일한 종래의 구조에서 전압의 변화에 따른 광 투과율 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing a change in light transmittance according to a change in voltage in a conventional structure in which the aperture ratios of each of R, G, and B pixels are the same.

도 1에 도시한 바와 같이, 화소별 전극(330, 120) 사이의 거리(d)가 일정한 경우, 각각의 R, G, B 화소에서의 광 투과율은 모든 전압 범위에서 R 화소에서 가장 높으며 G, B 화소는 상대적으로 낮은 광투과율을 나타낸다.As shown in FIG. 1, when the distance d between the pixel-by-pixel electrodes 330 and 120 is constant, the light transmittance of each of the R, G, and B pixels is highest in the R pixel in all voltage ranges, and G, The B pixel exhibits a relatively low light transmittance.

일반적으로 R, G, B 화소가 조합하여 하나의 도트(dot)를 이루는데, RGB 화소 사이의 광투과율이 다르기 때문에, 화이트(white)를 표시할 경우 붉은 색으로 보이는 현상이 나타난다.In general, R, G, and B pixels are combined to form a dot. Since light transmittances are different between RGB pixels, a phenomenon in which white appears is displayed as red.

본 발명은 인접한 R, G, B 화소가 일정한 광투과율을 가지도록 하는 화소 전극 구조를 구현하는 것이 그 과제이다.An object of the present invention is to implement a pixel electrode structure in which adjacent R, G, and B pixels have a constant light transmittance.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에서는 다수의 화소 전극 및 이에 평행하게 엇갈려 형성되어 있는 다수의 공통 전극을 각각 동일한 개수로 가지는 동일한 크기의 R 화소, G 화소, B 화소를 포함하는데, R 화소의 화소 전극 폭이 G 화소의 화소 전극 폭보다 넓게 형성되어 있다.In the planar drive type liquid crystal display according to the present invention for solving the above problems, R pixels, G pixels, and B of the same size each having the same number of pixel electrodes and a plurality of common electrodes that are staggered in parallel thereto. The pixel electrode width of the R pixel is wider than the pixel electrode width of the G pixel.

이때, R 화소의 공통 전극 폭이 G 화소의 공통 전극 폭보다 넓게 형성되어 있을 수 있으며, G 화소의 화소 전극 및/또는 공통 전극의 폭이 B 화소의 화소 전극 및/또는 공통 전극의 폭보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the width of the common electrode of the R pixel may be wider than the width of the common electrode of the G pixel, and the width of the pixel electrode and / or the common electrode of the G pixel is wider than the width of the pixel electrode and / or the common electrode of the B pixel. It is preferably formed.

따라서, R 화소의 개구율이 G 화소의 개구율에 비해 작아지며, G 화소의 개구율 또한 B 화소의 개구율보다 작아진다.Therefore, the aperture ratio of the R pixel is smaller than the aperture ratio of the G pixel, and the aperture ratio of the G pixel is also smaller than the aperture ratio of the B pixel.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.Next, the liquid crystal display of the planar driving method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that a person skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 R, G, B 화소의 전극 구조를 나타낸 배선도로서, 화소별로 전극 간 거리가 다른 구조이다.2 is a wiring diagram illustrating an electrode structure of R, G, and B pixels according to the present invention, and has a structure in which distances between electrodes are different for each pixel.

먼저 화소의 기본 구조를 설명한다.First, the basic structure of the pixel will be described.

기판 위에 한 방향으로 게이트선(100)이 형성되어 있고, 그 일부가 연장되어 게이트 전극(110)을 이룬다. 게이트선(100)과 평행하게 공통 전극선(121)이 형성되어 있고, 공통 전극선(121)으로부터 수직하게 다수의 공통 전극(120)이 연장되어 있다.The gate line 100 is formed in one direction on the substrate, and a part thereof extends to form the gate electrode 110. The common electrode line 121 is formed in parallel with the gate line 100, and a plurality of common electrodes 120 extend from the common electrode line 121 vertically.

게이트선(100) 및 게이트 전극(110), 공통 전극선(121) 및 공통 전극선(120) 위에는 게이트 절연막이 덮여 있다.The gate insulating layer is covered on the gate line 100, the gate electrode 110, the common electrode line 121, and the common electrode line 120.

게이트 절연막 위에는 게이트 전극(110) 상부에 반도체층(200)이 형성되어 있으며, 게이트선(100)과 수직하게 데이터선(300)이 형성되어 있다. 데이터선(300)의 일부가 연장된 소스 전극(310)이 게이트 전극(110)의 한쪽 가장자리와 중첩되는 형태로 반도체층(200)과 접하며, 게이트 전극(110)의 반대쪽에서는 드레인 전극(320)이 반도체층(200)과 접하고 있다. 화소 전극선(331)이 드레인 전극(320)과 접촉하고 있으며 게이트선(100)과는 평행하게 형성되어 있다. 또한, 다수의 화소 전극(330)이 화소 전극선(331)으로부터 수직하게 연장되며, 공통 전극(120)과는 서로 엇갈리는 형태로 평행하게 형성되어 있다.The semiconductor layer 200 is formed on the gate electrode 110 on the gate insulating layer, and the data line 300 is formed perpendicular to the gate line 100. The source electrode 310, in which a portion of the data line 300 extends, contacts the semiconductor layer 200 in such a manner as to overlap one edge of the gate electrode 110, and the drain electrode 320 is opposite to the gate electrode 110. It is in contact with the semiconductor layer 200. The pixel electrode line 331 is in contact with the drain electrode 320 and is formed in parallel with the gate line 100. In addition, the plurality of pixel electrodes 330 vertically extend from the pixel electrode line 331, and are parallel to the common electrode 120 in a staggered manner.

도 2에 도시한 바와 같이, R, G, B 컬러 필터에 대응될 각각의 화소는 위에서 설명한 바와 같은 구조를 가지고 있으며, 크기와 전극의 개수가 동일하다.As shown in FIG. 2, each pixel corresponding to the R, G, and B color filters has a structure as described above, and has the same size and number of electrodes.

다만, R 컬러 필터에 대응되는 화소에서는 화소 전극(120) 및/또는 공통 전극(330)의 폭이 B 화소에 비해 상대적으로 넓게 형성되어 있기 때문에, 화소 전극(120)과 공통 전극(330) 사이의 거리(dr)는 G 또는 B 컬러 필터에 대응되는 화소의 두 전극(120, 330) 사이의 거리(dg, db)보다 좁게 형성되어 있다. 마찬가지로, G 화소에서는 B 화소에 비해 화소 전극(120) 및/또는 공통 전극(330)의 폭이 넓게 형성되어 있어서 전극간 거리(dg)가 B 화소의 전극간 거리(db)보다 좁게 형성되어 있다.However, in the pixel corresponding to the R color filter, the width of the pixel electrode 120 and / or the common electrode 330 is formed to be relatively wider than that of the B pixel, and thus, between the pixel electrode 120 and the common electrode 330. The distance d r is smaller than the distances d g and d b between the two electrodes 120 and 330 of the pixel corresponding to the G or B color filter. Similarly, in the G pixel, the width of the pixel electrode 120 and / or the common electrode 330 is wider than that of the B pixel, so that the inter-electrode distance d g is smaller than the inter-electrode distance d b of the B pixel. It is.

결과적으로, R 화소의 개구율이 G 화소에 비해 작고, G 화소의 개구율이 B 화소에 비해 작아진다.As a result, the aperture ratio of the R pixel is smaller than that of the G pixel, and the aperture ratio of the G pixel is smaller than that of the B pixel.

앞서 설명한 바와 같이, 개구율이 동일할 때 R, G, B 순으로 광투과율이 높다는 점을 감안하면, 본 발명에서와 같이 개구율을 B, G, R 화소 순으로 크게 형성하면 R, G, B 화소에서의 광투과율이 일정해진다.As described above, considering that the light transmittance is high in the order of R, G, and B when the aperture ratios are the same, when forming the aperture ratio in the order of B, G, and R pixels as in the present invention, R, G, and B pixels The light transmittance at is constant.

또는, 전극간 거리는 동일하게 하되, 화소 크기를 B 화소> G 화소> R 화소 순으로 형성함으로써 화소간 광투과율을 동일하게 가져갈 수 있다.Alternatively, the distance between electrodes may be the same, but the pixel size may be the same in order of B pixel> G pixel> R pixel, so that the light transmittance between pixels may be the same.

이상에서와 같이, R, G, B 화소에 대해 광투과율이 일정한 전극 구조를 제공함으로써 표시 화질의 저하를 막을 수 있다.As described above, deterioration of the display image quality can be prevented by providing an electrode structure having a constant light transmittance for the R, G, and B pixels.

도 1은 R, G, B 화소에 대한 광 투과율을 나타낸 그래프이고,1 is a graph showing light transmittance for R, G, and B pixels.

도 2는 본 발명에 따른 평면 구동 액정 표시 장치의 배선도이다.2 is a wiring diagram of a flat driving liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (4)

화상 신호가 인가되며 한 방향으로 평행하게 형성되어 선형을 이루는 다수의 화소 전극 및 상기 화소 전극과 평행하며 상기 화소 전극과 교대로 배치되어 있는 공통 전극을 각각 가지는 R 화소, G 화소 및 B 화소를 포함하며,An R pixel, a G pixel, and a B pixel each having an image signal applied thereto and having a plurality of linear and parallel pixel electrodes and a common electrode parallel to the pixel electrode and alternately arranged with the pixel electrode , 상기 G 화소는 상기 R 화소에 인접하며, 상기 R, G, B 화소의 크기는 동일하고, 상기 R, G, B 화소 내에서 상기 화소 전극 및 공통 전극은 각각 같은 개수로 배치되어 있으며, 상기 R 화소의 상기 화소 전극은 상기 G 화소의 상기 화소 전극보다 넓은 폭을 가지는 평면 구동 액정 표시 장치.The G pixels are adjacent to the R pixel, and the R, G, and B pixels have the same size, and the pixel electrodes and the common electrodes are arranged in the same number in the R, G, and B pixels, respectively. And the pixel electrode of the pixel has a wider width than the pixel electrode of the G pixel. 제1항에서,In claim 1, 상기 G 화소의 상기 화소 전극은 상기 B 화소의 상기 화소 전극보다 넓은 폭을 가지는 평면 구동 액정 표시 장치.And the pixel electrode of the G pixel has a wider width than the pixel electrode of the B pixel. 제1항에서,In claim 1, 상기 R 화소의 상기 공통 전극은 상기 G 화소의 상기 공통 전극보다 넓은 폭을 가지는 평면 구동 액정 표시 장치. And the common electrode of the R pixel has a wider width than the common electrode of the G pixel. 제2항 또는 제3항에서,The method of claim 2 or 3, 상기 G 화소의 상기 공통 전극은 상기 B 화소의 상기 공통 전극보다 넓은 폭을 가지는 평면 구동 액정 표시 장치.And the common electrode of the G pixel has a wider width than the common electrode of the B pixel.
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