KR100648212B1 - 프린지 필드 구동 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시야각에 따른 색도 차이를 방지하여, 화질 특성을 개선할 수 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 다수개가 등간격을 이루며 일방향으로 연장된 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 교차되도록 배치되어 상기 게이트 버스 라인과 함께 단위 화소를 한정하는 다수개의 데이타 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 배치되며, 게이트 버스 라인 선택시 스위칭되는 박막 트랜지스터; 상기 단위 화소내에 투명 도전 물질로 형성되며, 공통 신호를 지속적으로 인가받는 사각 플레이트 형상의 카운터 전극; 및 상기 단위 화소내에 투명 도전 물질로 이루어져 카운터 전극과 전기적으로 절연을 이루면서 오버랩되게 배치되고, 박막 트랜지스터 턴온시 데이타 버스 라인의 신호를 인가받아 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 형성하는 화소 전극;을 포함하며, 상기 화소 전극은 전체적으로 사각 플레이트 형상이면서 플레이트 내에 게이트 버스 라인과 평행한 방향을 따라 배열된 복수개의 홈을 구비하고, 각 홈은 그 중앙부에 단위 화소를 구성하는 상하 게이트 버스 라인 중 인접 게이트 버스 라인 쪽으로 돌출되어 상기 상하 게이트 버스 라인 사이의 중앙선을 중심으로 선대칭을 이루는 돌출부가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

프린지 필드 구동 액정 표시 장치{FRINGE FIELD SWITCHING LCD}
도 1은 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
11 - 하부 기판 12 - 게이트 버스 라인
13 - 데이타 버스 라인 14 - 공통 전극선
16 - 카운터 전극 18 - 화소 전극
18a - 홈 180 - 돌출부
본 발명은 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 시야각에 따른 색도 차이를 줄일 수 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 관한 것이다.
프린지 필드 구동 액정 표시 장치(Fringe Field Switching LCD)는 일반적인 IPS(In Plain Switching) 액정 표시 장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여 제안된 것으로, 이에 대하여 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원되었다.
이러한 프린지 필드 구동 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 field)가 형성되도록 한 것이다.
이러한 프린지 필드 구동 액정 표시 장치가 도 1에 도시되어 있다.
도면을 참조하여, 하부 기판(1) 상에는 게이트 버스 라인(2) 및 데이터 버스 라인(4)이 교차 배열되어, 단위 화소를 한정하고, 게이트 버스 라인(2)과 데이터 버스 라인(4)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다.
카운터 전극(5)은 투명한 도전체로서, 단위 화소별로 형성되고, 사각 플레이트 형상을 갖는다. 이러한 카운터 전극(5)은 공통 신호선(7)과 콘택되어, 지속적으로 공통 신호를 인가받는다.
화소 전극(8)은 카운터 전극(5)과 절연층(도시되지 않음)을 사이에 두고 오버랩되도록, 단위 화소 공간 각각에 형성된다. 화소 전극(8) 역시 플레이트 형태로 형성되면서, 데이타 버스 라인과 평행하는 수개의 홈(8a)을 포함하여, 카운터 전극(5)의 소정 부분을 노출시킨다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 하부 기판(1)과 대향하는 상부 기판은 화소 전극(9)과 카운터 전극(5)간의 간격보다 큰 폭으로 대향,대치된다.
이러한 구성을 갖는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 다음과 같이 동작한다.
카운터 전극(5)과 화소 전극(8) 사이에 전계가 형성되면, 카운터 전극(5)과 화소 전극(8) 사이의 간격, 즉, 게이트 절연막의 두께 보다 상하부 기판 간의 거리가 크므로, 두 전극 사이에 프린지 필드가 형성된다. 이 프린지 필드는 카운터 전극(5) 및 화소 전극(8) 상부에 전역에 미치게 되어, 전극 상부에 있는 액정 분자들을 모두 동작시킨다. 이에 따라, 고개구율 및 고투과율을 실현할 수 있다.
그러나, 상기한 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 전극 상부의 액정 분자를 동작시킬 수 있다는 장점은 갖으나, 굴절율 이방성을 갖는 액정 분자들이 필드 형성전에 배향막의 러빙 방향에 따라 일률적으로 배열되어 있다가, 필드가 형성되면, 필드의 방향으로 일률적으로 배열되므로 인하여, 시야각 방향에 따라 색도 차이가 발생된다.
이러한 시야각에 따른 색도 차이로 인하여, 액정 표시 소자의 화질 특성이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시야각에 따른 색도 차이를 방지하여, 화질 특성을 개선할 수 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 다수개가 등간격을 이루며 일방향으로 연장된 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 교차되도록 배치되어 상기 게이트 버스 라인과 함께 단위 화소를 한정하는 다수개의 데이타 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 배치되며, 게이트 버스 라인 선택시 스위칭되는 박막 트랜지스터; 상기 단위 화소내에 투명 도전 물질로 형성되며, 공통 신호를 지속적으로 인가받는 사각 플레이트 형상의 카운터 전극; 및 상기 단위 화소내에 투명 도전 물질로 이루어져 카운터 전극과 전기적으로 절연을 이루면서 오버랩되게 배치되고, 박막 트랜지스터 턴온시 데이타 버스 라인의 신호를 인가받아 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 형성하는 화소 전극;을 포함하며, 상기 화소 전극은 전체적으로 사각 플레이트 형상이면서 플레이트 내에 게이트 버스 라인과 평행한 방향을 따라 배열된 복수개의 홈을 구비하고, 각 홈은 그 중앙부에 단위 화소를 구성하는 상하 게이트 버스 라인 중 인접 게이트 버스 라인 쪽으로 돌출되어 상기 상하 게이트 버스 라인 사이의 중앙선을 중심으로 선대칭을 이루는 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 단위 화소내에 다수 방향의 전계가 형성되도록 화소 전극에 돌출부를 구비한 홈을 설계한다. 이에따라, 전계 인가시 단위 화소내에 다중 도메인이 형성되고, 이로 인하여, 액정 분자의 굴절율 이방성이 보상되어 시야각에 따른 색도 차이를 방지할 수 있다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 2는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 2를 참조하여, 하부 기판(11) 상에 게이트 버스 라인(12)과 데이타 버스 라인(13)이 매트릭스 형태로 배치되어 단위 화소가 한정된다. 단위 화소는 공지된 바와 같이, 한쌍의 게이트 버스 라인(12)과 한쌍의 데이타 버스 라인(13)으로 구성된다. 게이트 버스 라인(12)과 데이타 버스 라인(13)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 구비된다. 인접하는 한쌍의 게이트 버스 라인(12) 사이에는 공통 전극선(14)이 게이트 버스 라인(12)과 평행하게 연장되며, 공통 전극선(14)은 어느 하나의 게이트 버스 라인(12)쪽에 치우치도록 배치된다.
단위 화소내에는 카운터 전극(16)이 사각 플레이트 형태로 형성된다. 카운터 전극(16)은 투명 도전 물질, 예를들어, ITO막으로 형성됨이 바람직하며, 공통 전극선(14)과 콘택되어 공통 신호를 지속적으로 인가받는다.
또한, 단위 화소내에는 화소 전극(18)이 카운터 전극(16)과 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 오버랩되게 형성된다. 화소 전극(18)은 투명 도전 물질, 예를들어, ITO막으로 형성되며, 박막 트랜지스터(TFT)의 소정 부분과 콘택된다. 이러한 화소 전극(18)은 전체적으로는 플레이트 형상을 가지며, 플레이트 내에 게이트 버스 라인(12)과 평행한 방향을 따라 배열된 복수개의 홈(18a)을 구비한다. 여기서, 각 홈(18a)은 중앙부가 절곡된 형상을 갖는다. 즉, 각 홈(18a)의 중앙부에는 인접하는 상하 게이트 버스 라인(12) 쪽으로 돌출되어, 전체적으로 볼 때, 상하 게이트 버스 라인 사이의 중앙선을 중심으로 선대칭을 이루는 돌출부(180)가 형성된다. 아울러, 각 홈(18a)의 폭 및 간격은 홈(18a) 사이의 화소 전극(18)과 홈(18a)에 의하여 노출된 카운터 전극(16) 사이에서 형성되는 전계가 프린지 필드가 되도록 적절히 설계함이 바람직하다. 이러한 중앙부에 돌출부(180)를 갖는 다수의 홈(18a)을 포함하는 화소 전극(18)은 투명 도전 물질, 예를들어, ITO막의 패터닝시 노광마스크의 형태를 변경하는 것을 통해 종래기술로부터 특별한 공정의 추가 및 변경없이 용이하게 형성할 수 있다.
이와같이 화소 전극(18)을 형성하게 되면, 화소 전극(18)의 홈(18a)이 게이트 버스 라인(12)의 방향을 취하면서 상하 대칭을 이루도록 돌출부(180)를 구비함 에 따라, 화소 전극(18)과 카운터 전극(16) 사이에는 데이타 버스 라인(13) 방향의 제 1 프린지 필드(F1,f1)와, 제 1 프린지 필드(F1,f1)를 중심으로 좌우 소정 각도를 이루는 사선형 제 2 및 제 3 프린지 필드(F2,f2,F3,f3)가 동시에 발생된다. 이와같이, 단위 화소내에 세방향의 전계가 형성됨에 의하여, 전계 인가시 액정 분자들이 3중 도메인을 이루면서 배열되어, 액정 분자들의 굴절율 이방성이 보상된다. 이에따라, 시야각에 따른 색도 차이가 방지된다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에 있어서, 단위 화소내에 다수 방향의 전계가 형성되도록 화소 전극에 돌출부를 구비한 홈을 설계한다. 이에따라, 전계 인가시 단위 화소내에 다중 도메인이 형성된다. 이에따라, 액정 분자의 굴절율 이방성이 보상되어, 시야각에 따른 색도 차이를 방지할 수 있다.
따라서, 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 화질 특성이 개선된다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (1)

  1. 하부 기판;
    상기 하부 기판 상에 다수개가 등간격을 이루며 일방향으로 연장된 게이트 버스 라인;
    상기 게이트 버스 라인과 교차되도록 배치되어 상기 게이트 버스 라인과 함께 단위 화소를 한정하는 다수개의 데이타 버스 라인;
    상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 배치되며, 게이트 버스 라인 선택시 스위칭되는 박막 트랜지스터;
    상기 단위 화소내에 투명 도전 물질로 형성되며, 공통 신호를 지속적으로 인가받는 사각 플레이트 형상의 카운터 전극; 및
    상기 단위 화소내에 투명 도전 물질로 이루어져 카운터 전극과 전기적으로 절연을 이루면서 오버랩되게 배치되고, 박막 트랜지스터 턴온시 데이타 버스 라인의 신호를 인가받아 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 형성하는 화소 전극;을 포함하며,
    상기 화소 전극은 전체적으로 사각 플레이트 형상이면서 플레이트 내에 게이트 버스 라인과 평행한 방향을 따라 배열된 복수개의 홈을 구비하고, 각 홈은 그 중앙부에 단위 화소를 구성하는 상하 게이트 버스 라인 중 인접 게이트 버스 라인 쪽으로 돌출되어 상기 상하 게이트 버스 라인 사이의 중앙선을 중심으로 선대칭을 이루는 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.
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