KR100707033B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량이 방지되도록 한 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는, 표시영역과 상기 표시영역 외각의 비표시영역으로 구분되고, 상기 표시영역에는 교차 배열된 다수개의 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의되는 화소도트들로 이루어진 각 화소라인들에 대응해서 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 순차로 반복 배열되어 색 화소라인을 구성한 액정표시장치에 있어서, 상기 표시영역의 좌측 및 우측의 최외각에 배치된 화소라인들 각각은 내측의 다른 화소라인들 보다 색 시인성이 낮아지도록 각 화소도트에 해당하는 색 컬러필터와 다른 하나의 가색 컬러필터가 함께 형성되어 혼색으로 빛이 투과되도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display}

도 1은 종래의 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.

도 2는 종래 액정표시장치의 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량을 설명하기 위한 도면.

도 3a 및 도 3b와 도 4는 종래 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량 방지 구조를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도시한 도면.

도 6a 및 도 6b는 도 5의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 단면도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 액정표시장치의 최외각 화소라인에서의 시인 가능한 색을 설명하기 위한 도면.

도 9는 등명도 면에서의 먼셀 색표의 배열을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

53,63 : 블랙매트릭스 54 : 적색 화소라인

55 : 녹색 화소라인 56 : 청색 화소라인

57a : X축 청색 가색라인 57b : X축 적색 가색라인

61 : 하부유리기판 62 : 상부유리기판

64 : 적색 컬러필터 65 : 녹색 컬러필터

66 : 청색 컬러필터 67 : 오버코팅막

68 : 스페이서 69 : 실재

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 표시영역 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량 발생이 방지되도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 화상표시기구의 하나로, 대표적 화상표시기구인 CRT(Cathode Ray Tube)에 비해 경량, 박형 및 저소비전력을 실현할 수 있는 장점이 있다. 특히, 각 화소가 박막트랜지스터에 의해 개별 구동되는 박막트랜지스터 액정표시장치에 대한 많은 연구/개발이 이루어져 표시성능의 현저한 향상이 이루어졌음이 주지의 사실이며, 그래서, 이러한 박막트랜지스터 액정표시장치는 현재 노트북 PC 및 모니터 시장에서 크게 각광 받고 있고, 향후 TV 시장도 잠식할 것으로 예상되고 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도로서, 액정표시장치(10)는 화상을 표시하는 표시영역(A)과 상기 표시영역(A) 외각의 비표시영역(B)으로 구분되며, 상기 표시영역(A)에는 게이트라인(2), 데이터라인(3), 박막트랜지스터(도 시안됨), 화소전극(도시안됨)를 포함한 화소 어레이가 설계됨과 아울러 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 설계된다.

도 1에서, 미설명된 도면부호 3a는 더미 데이터라인을, 5는 적색 화소라인을, 6은 녹색 화소 라인을, 7은 청색 화소라인을, 그리고, 8은 더미 화소라인을 각각 나타낸다.

그런데, 전술한 종래의 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 표시영역(A)의 좌우측 최외각의 적색 화소라인(5a) 및 청색 화소라인(7a)이 표시영역 내측의 다른 색 화소라인들 보다 더 밝게 보이는 빛샘 불량이 발생된다. 도 2에서, 도면부호 11은 블랙매트릭스를 나타낸다.

한편, 이러한 표시영역 최외각 화소라인에서의 빛샘 발생을 억제시키기 위해, 종래에는 표시영역 외각의 블랙매트릭스를 확장시켜서, 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 최외각 화소라인에서의 화소도트들 각각에서 개구부를 감소시켜 시인성을 감소시키는 방법이 대한민국 특허출원 10-2002-0062783호로 출원되었고, 또한, 도시하지는 않았으나, 표시영역의 n-1 데이터라인과 더미 데이터라인을 쇼팅시켜 최외각 화소라인의 시인성을 감소시키는 방법이 대한민국 특허출원 10-2002-0087872호로 출원되었으며, 게다가, 도 4에 도시된 바와 같이, 최외각 화소라인에서의 화소도트들 각각에서 두 색의 컬러필터를 중첩시켜 형성하는 방법이 제안되었다.

도 3a 및 도 3b에서, 미설명된 도면부호 11은 블랙매트릭스를, 15a는 Y축 방향으로 개구부를 줄인 최외각 적색 화소도트, 15b는 X축 방향으로 개구부를 줄인 최외각 적색 화소도트를, 17a는 Y축 방향으로 개구부를 줄인 최외각 청색 화소도트 를, 그리고, 17b는 X측 방향으로 개구부를 줄인 최외각 청색 화소도트를 각각 나타낸다.

또한, 도 4에서 도면부호 41은 하부유리기판을, 42는 상부유리기판을, 43은 블랙매트릭스를, 44는 적색 컬러필터를, 45는 녹색 컬러필터를, 46은 청색 컬러필터를, 47은 오버코팅막을, 48은 스페이서를, 그리고, 49는 실재를 각각 나타낸다.

그러나, 상기한 방법들 모두는 최외각 화소라인에서의 빛샘은 억제시킬 수 있을지 몰라도, 표시영역 외각의 블랙매트릭스를 확장시키는 방법은 개구부가 감소된다는 문제가 있고, 데이터 라인 쇼팅법은 데이터 신호전류의 분산에 따라 화소 출력의 약화가 유발될 수 있다는 문제가 있으며, 컬러필터를 중첩시키는 방법은 투과율을 감소시킨다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 최외각부의 개구부 감소와 화소 출력 약화의 발생 및 투과율 감소없이 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량 발생이 방지되도록 한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 표시영역과 상기 표시영역 외각의 비표시영역으로 구분되고, 상기 표시영역에는 교차 배열된 다수개의 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의되는 화소도트들로 이루어진 각 화소라인들에 대응해서 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 순차로 반복 배열되어 색 화소라인을 구성한 액정표시장치에 있어서, 상기 표시영역의 좌측 및 우측의 최외각에 배치된 화소라인들 각각은 내측의 다른 화소라인들 보다 색 시인성이 낮아지도록 각 화소도트에 해당하는 색 컬러필터와 다른 하나의 가색 컬러필터가 함께 형성되어 혼색으로 빛이 투과되도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가색 컬러필터는 화소도트 크기의 1/2 미만의 크기로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 표시영역과 상기 표시영역 외각의 비표시영역으로 구분되고, 상기 표시영역에는 교차 배열된 다수개의 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의되는 화소도트들로 이루어진 각 화소라인들에 대응해서 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 순차로 반복 배열되어 색 화소라인을 구성한 액정표시장치에 있어서, 상기 표시영역의 좌측 및 우측과 상측 및 하측의 최외각에 배치된 화소라인들 각각은 내측의 다른 화소라인들 보다 색 시인성이 낮아지도록 각 화소도트에 해당하는 색 컬러필터와 다른 하나의 가색 컬러필터가 함께 형성되어 혼색으로 빛이 투과되도록 한 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면에 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명의 기술적 원리를 간략하게 설명하면, 본 발명은 가색 혼합기법을 적용하여 최외각부의 개구부 감소, 화소 출력 약화 및 투과율 감소없이 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량 발생을 방지한다.

즉, 본 발명은 좌측 최외각의 적색 화소라인의 화소도트들 각각에는 적색 컬러필터와 함께 청색 또는 녹색 컬러필터를 형성하여 혼색으로 빛이 투과되도록 하고, 그리고, 우측 최외각의 청색 화소라인의 화소도트들 각각에는 청색 컬러필터와 함께 적색 또는 녹색 컬러필터를 형성하여 혼색으로 빛이 투과되도록 함으로써, 상기 적색 화소라인과 청색 화소라인의 시인성을 낮추어 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량 발생을 방지한다.

자세하게, 도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도시한 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 단면도로서, 이들을 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 최외각 화소라인들, 즉, 좌측의 적색 화소라인(54)과 우측 청색 화소라인(56)을 설계함에 있어서 해당 화소도트들 각각을 분할하여 해당 색의 컬러필터를 형성함과 아울러 다른 색의 컬러필터를 함께 형성한다.

예컨데, 도 6a에 도시된 바와 같이, 적색 화소라인에서의 화소도트들은 적색 컬러필터(64)를 형성함과 아울러 청색 컬러필터(66)를 함께 형성하며, 도 6b에 도시된 바와 같이, 청색 화소라인에서의 화소도트들은 청색 컬러필터(66)를 형성함과 아울러 적색 컬러필터(64)를 함께 형성한다. 이때, 가색을 위한 컬러필터의 형성은 본래의 해당 컬러필터 보다 넓게 형성해서는 않되며, 바람직하게, 화소도트 크기의 1/2 미만의 크기로 형성한다.

도 5에서, 미설명된 도면부호 53은 블랙매트릭스를, 57a는 X축 청색 가색라 인을, 그리고, 57b는 X축 적색 가색라인을 각각 나타낸다. 또한, 도 6a 및 도 6b에서 미설명된 도면부호 61은 하부유리기판을, 62는 상부유리기판을, 63은 블랙매트릭스를, 67은 오버코팅층을, 68은 스페이서를, 그리고, 69는 실재를 각각 나타낸다.

이와같이 함에 따라, 본 발명의 액정표시장치는 표시영역 외각의 화소라인을 내부 화소라인 보다 상대적으로 어둡게 시인되도록 할 수 있으며, 그래서, 본 발명은 표시영역 내측에 배치되는 보통의 화소 대비 밝게 보이는 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량을 억제시킬 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면으로서, 이 실시예에 따르면, 좌우측 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량을 방지하기 위한 가색 컬러필터로서 녹색 컬러필터(65)를 형성한다.

이 실시예에서도 마찬가지로 좌측 적색 화소라인의 화소도트들 각각과 우측 청색 화소라인의 화소도트들 각각에 해당 색의 컬러필터, 즉, 적색 컬러필터(64) 및 청색 컬러필터(66)와 함께 가색 컬러필터로서 녹색 컬러필터(65)를 형성함으로써, 상기 좌우측 최외각 화소라인의 채도를 떨어뜨림으로써 최외각 화소라인이 인접 화소라인 보다 상대적으로 밝게 보이는 빛샘 현상을 효과적으로 줄일 수 있다.

도 7a 및 도 7b에서, 도면부호 61은 하부유리기판을, 62는 상부유리기판을, 63은 블랙매트릭스를, 67은 오버코팅층을, 68은 스페이서를, 그리고, 69는 실재를 각각 나타낸다.

한편, 전술한 본 발명에 따른 액정표시장치들에 있어서, 최외각 화소라인의 화소도트를 분할시켜 형성하는 가색 컬러필터의 크기에 따라 최외각 화소라인은 도 7에서 화살표 방향으로 표기한 색영역으로 시인이 가능하다. 예컨데, 좌측 최외각 적색라인의 경우는 가색 컬러필터를 청색으로 하여 분할 형성한 경우에 ①방향으로 투과색 변경이 가능하며, 가색 컬러필터를 녹색으로 하여 분할 형성한 경우에는 ②방향으로 투과색 변경이 가능하다. 그리고, 우측 최외각 청색라인의 경우는 가색 컬러필터를 적색으로 하여 분할 형성한 경우에 ③방향으로 투과색 변경이 가능하고, 가색 컬러필터를 녹색으로 하여 분할 형성한 경우에는 ④방향으로 투과색 변경이 가능하다.

여기서, 상기 가색 컬러필터의 색 선택은 액정표시장치의 구동방법 및 광특성에 따라 명도와 채도 등을 고려해서 결정하며, 아울러, 형성 크기 또한 상기의 조건에 따라 적절하게 결정한다.

도 9는 등명도 면에서의 먼셀 색표의 배열을 도시한 도면으로서, 기본 색상으로 적색(R), 황색(Y), 녹색(G), 청색(B), 보라색(P)의 5색을 선택하여 색상환을 5등분해 배열한 후, 이들 중간의 색상 YR, GY, BG, PB, RP를 둔다. 특히, 기본 색상과 중간 색상 사이의 색상을 표현하기 위해, 도시된 바와 같이, 기본 색상과 중간 색상을 중심으로 전후를 5등분하여 1∼10의 번호를 붙여 표시한다.

이렇게하여 합계 100색의 색상이 정해지는데, 본 발명에서와 같이 최외각 화소라인인 좌측 적색 화소라인과 우측 청색 화소라인에 가법혼색 기법을 적용한 경우에는 도 9에 표기된 중간 계조 영역으로 색표 이동이 가능하다. 즉, 하나의 도트에서 분할 형성된 가색 컬러필터의 크기에 따라 중간색의 구현이 가능하다.

결국, 본 발명에 따른 액정표시장치는 녹색 영역 대비 적색과 청색의 색좌표 대역 폭이 좁아 컬러필터의 최외각 화소라인에 적은 양의 다른 색의 컬러필터를 혼합 형성하는 것만으로 색좌표의 이동이 가능하며, 그래서, 본 발명은 사람의 눈에 빛샘 불량으로 시인되는 시인성을 감소시킬 수 있어 보다 우수한 표시품질의 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 액정표시장치를 제조함에 있어서, 보다 정확하게는, 본 발명에 따른 액정표시장치에서의 컬러필터기판을 제조함에 있어서는 도시하지는 않았으나 다음과 같은 방법으로 컬러필터를 형성한다.

우선, 상부유리기판 상에 블랙매트릭스를 형성한다. 그런다음, 표시영역의 적색 화소라인의 화소도트들 각각에 적색 컬러필터를 형성하되, 표시영역 내측의 해당 화소도트들 각각에는 전체 크기로 적색 컬러필터를 형성하고, 좌측 최외각 적색 화소라인의 화소도트들 각각에는 상대적으로 작은 크기로 적색 컬러필터를 형성하며, 또한, 우측 최외각 청색 화소라인의 화소도트 일부에도 가색을 위해 상기 적색 컬러필터를 함께 형성한다. 이어서, 표시영역의 녹색 화소라인의 화소도트들 모두에 녹색 컬러필터를 형성한다. 그리고나서, 표시영역의 청색 화소라인의 화소도트들 각각에 청색 컬러필터를 형성하되, 표시영역 내측의 해당 청색 화소도트들 각각에는 전체 크기로 청색 컬러필터를 형성하고, 우측 최외각 청색 화소라인의 화소도트들 각각에는 적색 컬러필터가 형성되지 않은 나머지 부분에 청색 컬러필터를 형성하며, 아울러, 적색 컬러필터가 형성되지 않은 나머지 좌측 최외각 적색 화소라인의 화소도트 부분에도 가색을 위해 상기 청색 컬러필터를 형성한다.

상기에서, 최외각 화소라인의 빛샘 불량을 억제시키기 위한 가색 컬러필터는 앞서 형성된 컬러필터와의 중첩 영역이 최소화되도록 하며, 특히, 그 형성 크기를 해당 화소도트 크기의 1/2이 넘지 않도록 한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 이 실시예의 액정표시장치는 좌우측 최외각 화소라인 뿐만 아니라 상측 최외각 화소라인에도 가법혼색 기법을 적용한 것이다.

여기서, 가법혼색 기법의 적용은 적색, 녹색, 청색 중 색시인성이 가장 큰 적색과 청색 화소도트에만 적용한 것이며, 화소도트의 Y축을 기준으로 도트 분할후 두가지 색의 컬러필터를 형성한다. 이때, 앞서와 마찬가지로 가색 컬러필터는 화소도트 크기의 1/2 미만의 크기로 형성한다.

이 실시예의 액정표시장치 또한 최외각 화소라인에서의 빛샘 불량을 방지할 수 있으며, 그래서, 우수한 화면품위의 액정표시장치를 구현할 수 있다.

도 10에서, 미설명된 도면부호 53은 블랙매트릭스를, 54는 적색 화소라인을, 54a는 가법혼색 기법을 적용한 최외각 적색 화소도트를, 54b X축 적색 가색 화소도트를, 54c는 Y축 적색 가색 화소도트를, 55는 녹색 화소라인을, 56은 청색 화소라인을, 56a는 가법혼색 기법을 적용한 최외각 청색 화소도트를, 56b X축 청색 가색 화소도트를, 그리고, 56c는 Y축 청색 가색 화소도트를 각각 나타낸다.

이상, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 가법혼색 기법을 적용하여 최외각 화소라인에 해당 색 컬러필터 이외에 다른 색의 가색 컬러필터를 함께 형성해줌으로써, 좌우측 최외각 화소라인의 색시인성을 낮출 수 있으며, 이에 따라, 상기 최외각 화소라인의 빛샘 불량을 방지할 수 있는 바, 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 표시영역과 상기 표시영역 외각의 비표시영역으로 구분되고, 상기 표시영역에는 교차 배열된 다수개의 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의되는 화소도트들로 이루어진 각 화소라인들에 대응해서 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 순차로 반복 배열되어 색 화소라인을 구성한 액정표시장치에 있어서,

   상기 표시영역의 좌측 및 우측의 최외각에 배치된 화소라인들 각각은 내측의 다른 화소라인들 보다 색 시인성이 낮아지도록 각 화소도트에 해당하는 색 컬러필터와 다른 하나의 가색 컬러필터가 함께 형성되어 혼색으로 빛이 투과되도록 한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가색 컬러필터는 화소도트 크기의 1/2 미만의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 좌측 최외각의 화소라인은 해당하는 적색 컬러필터와 청색의 가색 컬러필터가 함께 형성되고, 상기 우측 최외각의 화소라인은 해당하는 청색 컬러필터와 적색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 좌측 최외각의 화소라인은 해당하는 적색 컬러필터 와 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성되고, 상기 우측 최외각의 화소라인은 해당하는 청색 컬러필터와 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 좌측 최외각의 화소라인은 해당하는 적색 컬러필터와 청색의 가색 컬러필터가 함께 형성되고, 상기 우측 최외각의 화소라인은 해당하는 청색 컬러필터와 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 좌측 최외각의 화소라인은 해당하는 적색 컬러필터와 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성되고, 상기 우측 최외각의 화소라인은 해당하는 청색 컬러필터와 적색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 표시영역과 상기 표시영역 외각의 비표시영역으로 구분되고, 상기 표시영역에는 교차 배열된 다수개의 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의되는 화소도트들로 이루어진 각 화소라인들에 대응해서 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터가 순차로 반복 배열되어 색 화소라인을 구성한 액정표시장치에 있어서,

   상기 표시영역의 좌측 및 우측과 상측 및 하측의 최외각에 배치된 화소라인들 각각은 내측의 다른 화소라인들 보다 색 시인성이 낮아지도록 각 화소도트에 해 당하는 색 컬러필터와 다른 하나의 가색 컬러필터가 함께 형성되어 혼색으로 빛이 투과되도록 한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 가색 컬러필터는 화소도트 크기의 1/2 미만의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 좌측 최외각의 화소라인은 해당하는 적색 컬러필터와 청색의 가색 컬러필터 또는 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 우측 최외각의 화소라인은 해당하는 청색 컬러필터와 적색의 가색 컬러필터 또는 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 상측 및 하측 최외각의 화소라인은 적색의 각 화소도트에는 해당하는 적색 컬러필터와 청색 또는 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성되고, 청색의 각 화소도트에는 해당하는 청색 컬러필터와 적색 또는 녹색의 가색 컬러필터가 함께 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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