KR100701070B1 - 프린지 필드 구동 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 FFS모드에서 잔상을 개선한 프린지 필드 구동 액정표시장치를 개시한다. 보다 상세하게는, 투명성 절연 기판; 단위 화소를 한정하도록 상기 투명성 절연 기판상에 교차하게 배열되는 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 배치되는 박막 트랜지스터; 상기 단위 화소가 이루는 영역 내에서 절연막의 개재하에 상기 투명성 절연 기판상에 배치되는 공통 전극 및 화소 전극; 상기 공통전극과 상기 화소전극은 ITO로 형성됨과 동시에 서로 평행하도록 된 슬릿을 각각 가지며, 상기 슬릿형 화소 전극이 상기 공통 전극의 슬릿에 오버 랩된 것과 오버 랩되지 않은 것이 서로 이웃하도록 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 공통 전극의 슬릿 폭은 2 ~8um이고, 상기 화소 전극의 슬릿의 폭은 2 ~6um인 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치를 개시한다.

Description

프린지 필드 구동 액정표시장치{FRINGE FIELD SWITCHING LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1a는 종래의 FFS 모드 액정표시장치를 나타낸 평면도.
도 1b는 상기 도 1a의 A-A'부분의 수직 단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치를 나타낸 평면도.
도 2b는 상기 도 2a의 B-B'부분의 수직 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
13 : 게이트 절연 막 17: 화소 전극
19: 박막 트랜지스터(TFT) 20: 배향 막
21: 공통 전극 22: 게이트 라인
30: 불균일 전계 32: 공통 전극선
40: 균일 전계 42: 데이터 라인
50: 잔류 이온
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 FFS 모드의 화소 전극과 공통 전극사이에 균일한 전계가 발생하도록 하여 잔상을 제거시킨 프린지 필드 구동 액정표시장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 프린지 필드 구동 액정표시장치(FRINGE FIELD SWITCHING MODE LCD: 이하, FFS-LCD)는 아이피에스(IPS: IN-PLANE SWITCHING) 모드의 낮은 개구율과 투과율을 개선시키기 위하여 제안된 것으로, 이에 대해 대한민국 특허 출원 제 98-9243호로 출원되었다.
상기 FFS-LCD의 전극 구조는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 스위칭 소자로 하고, 액정 간 거리보다 짧은 전극간 거리를 갖도록 전극들이 배열되어 있고, 프린지 필드 구동 액정표시장치 구동시 공통 전극과 화소 전극사이에 수직한 전계가 형성되어 시야각이 뛰어난 장점을 가지고 있다.
도 1a는 종래의 FFS 모드 액정표시장치를 나타낸 평면도로서, 도시된 바와 같이 투명성 절연 기판상에 플랫(Plate) 형태의 ITO 공통 전극(11)이 배치되고, 상기 공통 전극(11)에 오버 랩되어 공통신호를 인가하는 공통 전극라인(32)이 배치되고, 상기 공통 전극(11)과 대향 작용하는 슬릿형 화소 전극(17)이 배치되며, 상기 화소 전극(17)과 평행을 이루며, 그래픽 신호를 인가하기 위한 데이타 라인(42)이 배치되고, 상기 데이타 라인(42)과 교차되면서, 단위 화소를 형성하는 게이트 라인(22))이 교차 배치되고, 상기 단위 화소를 구동하기 위해 스위칭 역할을 하는 TFT(19)가 교차 영역의 상기 게이트 라인(22) 상에 배치되어 구성된다.
상기와 같은 구성을 같는 FFS-LCD는 다음과 같이 동작한다.
상기 공통 전극(11)의 상부에 배치된 화소 전극(17)이 액정에 전위차를 유발 하여 보다 수직한 전계가 형성되고, 이러한 전계는 음의 액정을 회전시키고, 편광판을 통과하여 진행하는 광이 회전된 액정을 통과하면서 화상의 재현을 실행하도록 구성되어 있다. 이것이 다른 액정표시장치보다 우수한 시야각을 갖는 이유이다.
그러나, 도 1b는 상기 도 1a의 A-A'부분의 수직 단면도로서, 우수한 시야각을 갖는 FFS 모드이지만, 공통 전극(11)이 화소내의 플랫 형으로 전 면적에 증착되기 때문에 상기 슬릿형 화소 전극(17)과 중첩되는 영역이 전 영역에 걸치므로 상기 슬릿형 화소 전극(17) 하부층에서는 강한 전계가 발생하지만, 슬릿 사이에는 약한 전계(30)가 형성되는등 액정표시장치에 불균일 전계(30)를 야기한다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 절연 기판상(100)에 증착된 공통전극(11)과 절연막(13, 13a:SiON, 13b:SiNx)으로 분리되어 배치된 화소 전극(17)과의 사이에는 전계 불 균일(30)에 의하여 절연막(13) 계면에서 이온 흡착과 계면 분극 현상이 발생하여 잔류 이온(50)들이 계속 존재하게 되어 잔상이 발생하게 되고, 그 잔상은 특정 화면으로 스트레스 인가 후에도 신속하게 사라지지 않기 때문에 화면의 품위를 저해하는 요인이 되고 있는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬릿형 공통 전극을 사용하여 화소 전극과의 사이에 발생하는 전계의 불 균일을 최소화하여 잔상을 감소 시키기 위한 프린지 필드 구동 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은, 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 투명성 절연 기판; 단위 화소를 한정하도록 상기 투명성 절연 기판상에 교차하게 배열되는 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 배치되는 박막 트랜지스터; 상기 단위 화소가 이루는 영역 내에서 절연막의 개재하에 상기 투명성 절연 기판상에 배치되는 공통 전극 및 화소 전극; 상기 공통전극과 상기 화소전극은 ITO로 형성됨과 동시에 서로 평행하도록 된 슬릿을 각각 가지며, 상기 슬릿형 화소 전극이 상기 공통 전극의 슬릿에 오버 랩된 것과 오버 랩되지 않은 것이 서로 이웃하도록 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 공통 전극의 슬릿 폭은 2 ~8um이고, 상기 화소 전극의 슬릿의 폭은 2 ~6um인 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, FFS-LCD모드에서 화소 전극과 공통 전극의 구성을 상기 공통 전극과 상기 화소 전극이 오버 랩 되어 있고, 상기 공통 전극의 일부는 돌출되어 있는 구조로 되어 있고, 상기 화소 전극의 일부는 돌출된 공통 전극과 전계가 형성되도록 함으로써 상기 공통 전극과 상기 화소 전극 사이의 전계 강도의 불균일을 최소화하는데, 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2a는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치를 나타낸 평면도로서, 도시한 바와 같이, 투명성 절연 기판상에 슬릿 형태의 ITO 공통 전극(21)이 배치되고, 상기 공통 전극(21)에 오버 랩되어 공통신호를 인가하는 공통 전극라인(32)이 배치되고, 상기 공통 전극(21)과 대향 작용하는 슬릿형 화소 전극(17)이 상기 슬릿형 공통 전극(21)과 오버 랩되고, 또한 상기 공통 전극(21)의 슬릿사이에도 배치될 수 있도록 배치되며, 상기 화소 전극(17)과 평행을 이루며, 그래픽 신호를 인가하기 위한 데이타 라인(42)이 배치되고, 상기 데이타 라인(42)과 교차되면서, 단위 화소를 형성하는 게이트 라인(22)이 교차 배치되고, 상기 단위 화소를 구동하기 위해 스위칭 역할을 하는 TFT(19)가 교차 영역의 상기 게이트 라인(22) 상에 배치되어 구성된다.
또한, 상기 슬릿형 공통 전극(21)폭은 상기 슬릿형 화소 전극(17)이 돌출 형성될 수 있도록 상기 화소 전극(17)의 폭보다 넓은 2~8um정도로 하며, 상기 슬릿형 화소 전극(17)의 폭은 2~6um으로 형성한다.
도 2b는 상기 도 2a의 B-B'부분의 수직 단면도로서, 상기 도 2a와 같은 구조를 갖는 FFS-LCD는 공통 전극(21)이 화소내의 슬릿형으로 형성되어 상기 슬릿형 화소 전극(17)과 중첩되거나 상기 슬릿형 공통 전극(21)의 사이에도 형성되어 상기 슬릿형 화소 전극(17) 하부 층에서 뿐만아니라 상기 슬릿형 화소 전극(17) 사이에서도 강한 전계가 발생하여, 전체적으로 보다 균일한 전계(40)가 상기 공통 전극(21)과 상기 화소 전극(17)사이에 형성되어, 상기 공통 전극(21)이 절연막(13)을 사이에두고 화소 전극(17)과 분리된 사이에는 절연막(13) 계면에서 이온 흡착과 계면 분극 현상이 감소되며, 잔류 이온(50)도 감소하게 된다. 따라서, 그로인하여 발생하였던 잔상이 감소되어 화면의 품위를 향상시킬 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 공통 전극을 슬릿형으로 형성하여 화소 전극과의 사이에 균일한 전계 형성되도록하여 유전체에 흡착된 이온이 잘 탈착될수 있어 잔상을 개선 하는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

  1. 투명성 절연 기판;
    단위 화소를 한정하도록 상기 투명성 절연 기판상에 교차하게 배열되는 게이트 라인과 데이터 라인;
    상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에 배치되는 박막 트랜지스터;
    상기 단위 화소가 이루는 영역 내에서 절연막의 개재하에 상기 투명성 절연 기판상에 배치되는 공통 전극 및 화소 전극;
    상기 공통전극과 상기 화소전극은 ITO로 형성됨과 동시에 서로 평행하도록 된 슬릿을 각각 가지며,
    상기 슬릿형 화소 전극이 상기 공통 전극의 슬릿에 오버 랩된 것과 오버 랩되지 않은 것이 서로 이웃하도록 형성된 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공통 전극의 슬릿 폭은 2 ~8um인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화소 전극의 슬릿의 폭은 2 ~6um인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치.
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