KR100709705B1 - A liquid crystal display and a panel for the same - Google Patents

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Abstract

절연 기판 위에 게이트 배선이 가로 방향으로 형성되어 있고, 세로 방향으로 데이터 배선이 형성되어 있어서 게이트 배선과 절연되어 교차하고 있다. 이 때, 게이트 배선은 직선이 아니고 톱니 모양으로 형성되어 있다. 인접한 두 게이트 배선과 두 데이터 배선 사이에는 평행 사변형인 화소 전극이 2개씩 형성되어 있다. 화소 전극의 4변(제1변 내지 제4변) 중에서 2개의 변(제1변, 제3변)은 데이터 배선과 나란하고 나머지 두 변(제2변, 제4변)은 데이터 배선에 대하여 일정한 각도를 이루고 있다. 화소 전극의 제2변 또는 제4변이 데이터 배선과 이루는 각도 중에서 작은 각도는 40°내지 50°사이의 값을 가진다. 이렇게 하면, 균일하게 도메인을 분할할 수 있고 따라서 응답 속도와 화질이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.Gate wiring is formed on the insulated substrate in the horizontal direction, data wiring is formed in the vertical direction, and is insulated from and intersected with the gate wiring. At this time, the gate wiring is formed not in a straight line but in a sawtooth shape. Two parallel quadrangular pixel electrodes are formed between two adjacent gate lines and two data lines. Of the four sides (first side to fourth side) of the pixel electrode, two sides (first side and third side) are parallel to the data wiring, and the other two sides (second side and fourth side) are connected to the data wiring. At a certain angle. The smaller angle among the angles formed by the second or fourth side of the pixel electrode with the data line has a value between 40 ° and 50 °. In this way, the domains can be uniformly divided, so that a liquid crystal display device excellent in response speed and image quality can be obtained.

액정표시장치, 화소전극, 게이트선, 데이터선, 화소모양LCD, pixel electrode, gate line, data line, pixel shape

Description

액정 표시 장치 및 그에 사용되는 기판{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND A PANEL FOR THE SAME}Liquid crystal display device and substrate used therefor {A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND A PANEL FOR THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 배열을 나타내는 배치도이고,1 is a layout view illustrating a pixel array of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 일부분을 확대한 도면으로서 하나의 점 화상을 표현하기 위한 3개의 기본 화소의 배치도이고,FIG. 2 is an enlarged view of a portion of FIG. 1 and is a layout view of three basic pixels for representing one point image; FIG.

도 3은 도 2에서 하나의 화소를 확대한 도면이다.FIG. 3 is an enlarged view of one pixel in FIG. 2.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 액정 표시 장치의 화소 모양에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a pixel shape of a liquid crystal display device.

액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 컬러 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다. In general, a liquid crystal display device injects a liquid crystal material between an upper substrate on which a common electrode, a color filter, and the like are formed, and a lower substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed. By applying a different potential to form an electric field to change the arrangement of the liquid crystal molecules, and through this to control the light transmittance is a device that represents the image.                         

그 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 기판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 대비비가 크고 광시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. Among them, the vertical alignment mode liquid crystal display in which the long axis of the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the upper and lower substrates without an electric field is applied, and thus, the contrast ratio is large and the wide viewing angle is easily realized.

수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로 전극에 개구 패턴이나 돌기를 형성하는 방법이 있다. 이 방법은 개구 패턴이나 돌기로 인하여 형성되는 프린지 필드(fringe field)를 이용하여 액정의 기우는 방향을 4방향으로 고르게 분산시킴으로써 광시야각을 확보하는 방법이다.In the vertical alignment mode liquid crystal display, there is a method of forming an opening pattern or a protrusion on an electrode as a means for implementing a wide viewing angle. This method secures a wide viewing angle by evenly dispersing the tilting direction of the liquid crystal in four directions by using a fringe field formed by an opening pattern or a projection.

여기서, 개구 패턴이나 돌기에 의하여 분할되는 화소의 각 도메인 모양은 평행사변형이 되는 것이 응답 속도 면에서나 텍스쳐 감소 측면에서 유리하다. 그런데 직사각형 모양의 화소 전극에서는 개구 패턴과 돌기 패턴을 어떠한 모양으로 배치하더라도 모든 도메인이 평행사변형으로 되기는 어렵다. Here, it is advantageous in terms of response speed or texture reduction that the shape of each domain of the pixel divided by the opening pattern or the projection becomes parallelogram. However, in the rectangular pixel electrode, even if the opening pattern and the projection pattern are arranged in any shape, it is difficult for all domains to become parallelograms.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모든 도메인을 평행사변형으로 분할할 수 있는 새로운 화소 모양을 제시하는 것이다.An object of the present invention is to propose a new pixel shape capable of dividing all domains into parallelograms.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 화소 전극을 평행 사변형으로 형성한다. In order to solve this problem, in the present invention, the pixel electrode is formed in a parallelogram.

구체적으로는, 절연 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있으며 세로 방향으로 뻗어 있는 다수의 제1 배선, 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1변 내지 제4변을 가지는 평행 사변형을 이루고 있고 제1 및 제3 변이 제1 배선과 나란한 다수의 화소 전극, 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 배선과 교차하고 있으며 인접한 화소 전극의 제2변 또는 제4변과 나란한 제2 배선을 포함하고, 화소 전극의 제2변이 인접한 두 개의 상기 제1 배선과 이루는 두 각도가 서로 다른 액정 표시 장치용 기판을 마련한다.Specifically, a plurality of first wirings formed on the insulating first substrate, the first substrate and extending in the longitudinal direction, formed on the first substrate, and forming a parallelogram having first to fourth sides and having a first side. And a plurality of pixel electrodes having a third side parallel to the first wiring, a second wiring formed on the first substrate and intersecting the first wiring and parallel to a second side or the fourth side of the adjacent pixel electrode, and the pixel electrode A substrate for a liquid crystal display device having different angles between two second sides of the first wires adjacent to each other is provided.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 설명한다.Next, a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 배치도이다.1 is a layout view of pixel electrodes of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

절연 기판 위에 게이트 배선(10)이 가로 방향으로 형성되어 있고, 세로 방향으로 데이터 배선(20)이 형성되어 있어서 게이트 배선(10)과 절연되어 교차하고 있다. 이 때, 게이트 배선(10)은 직선이 아니고 톱니 모양으로 형성되어 있다. 인접한 두 게이트 배선(10)과 두 데이터 배선(20) 사이에는 평행 사변형인 화소 전극(41, 42, 51, 52, 61, 62)이 2개씩 형성되어 있다. 화소 전극의 4변(제1변 내지 제4변) 중에서 2개의 변(제1변, 제3변)은 데이터 배선(20)과 나란하고 나머지 두 변(제2변, 제4변)은 데이터 배선(20)에 대하여 일정한 각도를 이루고 있다. 화소 전극의 제2변 또는 제4변이 데이터 배선(20)과 이루는 각도 중에서 작은 각도는 40°내지 50°사이의 값을 가진다. The gate wiring 10 is formed in the horizontal direction on the insulated substrate, and the data wiring 20 is formed in the vertical direction, and insulates and crosses the gate wiring 10. At this time, the gate wiring 10 is formed not in a straight line but in a sawtooth shape. Two parallel quadrangular pixel electrodes 41, 42, 51, 52, 61, and 62 are formed between two adjacent gate lines 10 and two data lines 20. Of the four sides (first side to fourth side) of the pixel electrode, two sides (first side and third side) are parallel to the data line 20 and the other two sides (second side and fourth side) are data. The wiring 20 is formed at a constant angle. The smaller angle among the angles formed by the second or fourth side of the pixel electrode with the data line 20 has a value between 40 ° and 50 °.

데이터 배선(20) 좌우에 위치하는 두 개의 화소 전극(41, 42; 51, 52; 61, 62)은 하나의 쌍을 이루어 동일한 색필터와 대응되며 동일한 데이터 배선(20) 및 게이트 배선(10)에 박막 트랜지스터(30)를 통하여 연결된다. 따라서, 게이트 배선(10)을 따라 전달되는 주사 신호에 의하여 데이터 배선(20)을 따라 전달되는 화상 신호가 한 쌍의 화소 전극(41, 42; 51, 52, 61, 62)에 동시에 인가된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 화소 전극쌍을 적색쌍(41, 42), 녹색쌍(51, 52) 및 청색쌍(61, 62)으로 구별하기로 한다. 하나의 쌍을 이루는 두 화소 전극(41, 42; 51, 52; 61, 62)의 제2변은 서로 80°에서 100°사이의 각을 이룬다. 이는 후술하는 바와 같이, 개구 패턴 등의 도메인 규제 수단을 통하여 액정 분자의 기울어지는 방향을 4방향으로 고르게 분산시키기 위함이다.The two pixel electrodes 41, 42; 51, 52; 61, 62 positioned on the left and right sides of the data line 20 correspond to the same color filter in a pair, and the same data line 20 and the gate line 10 are provided. Is connected via a thin film transistor 30. Therefore, an image signal transmitted along the data line 20 is simultaneously applied to the pair of pixel electrodes 41, 42; 51, 52, 61, 62 by the scan signal transmitted along the gate line 10. Hereinafter, for convenience of description, the pixel electrode pairs are divided into red pairs 41 and 42, green pairs 51 and 52, and blue pairs 61 and 62. The second sides of the paired pixel electrodes 41, 42; 51, 52; 61, 62 form an angle between 80 ° and 100 ° with each other. This is to distribute the inclination direction of the liquid crystal molecules evenly in four directions through domain regulating means such as an opening pattern, as will be described later.

도 2는 도 1의 일부분을 확대한 도면으로서 하나의 점 화상을 표현하기 위한 3개의 기본 화소의 배치도이다.FIG. 2 is an enlarged view of a portion of FIG. 1 and is a layout view of three basic pixels for representing one point image. FIG.

하나의 점 화상을 표현하기 위하여는 적색, 녹색, 청색의 화소 3개가 조합되어야 한다. 3색 화소가 조합되는 형태는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 3색 화소쌍의 중심이 삼각형을 이루도록 배치한다. 3색 화소쌍이 이와 같이 배치되기 위하여는 화소 전극(41, 42, 51, 52, 61, 62)의 세로 방향 배열이 적색, 녹색, 청색 중의 어느 2색이 번갈아 나타나는 형태로 되어야 한다. 즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 첫 번째 열에는 청색과 녹색이 번갈아 나타나고, 두 번째 열에는 적색과 녹색이 번갈아 나타나며, 세 번째 열에는 적색과 청색이 번갈아 나타난다.In order to express one point image, three pixels of red, green, and blue must be combined. As shown in Fig. 2, the three-color pixel is combined so that the centers of the three-color pixel pairs form a triangle. In order to arrange the three-color pixel pairs in this way, the vertical arrangement of the pixel electrodes 41, 42, 51, 52, 61, and 62 should be such that any two colors of red, green, and blue alternately appear. That is, as shown in FIG. 1, blue and green alternately appear in the first column, red and green alternately appear in the second column, and red and blue alternately appear in the third column.

도 3은 도 2에서 하나의 화소쌍을 확대한 도면이다. FIG. 3 is an enlarged view of one pixel pair in FIG. 2.

각 화소(41, 42)에는 개구부(70)가 형성되어 있는데, 개구부(70)는 각 화소(41, 42)의 제2 변과 나란한 방향으로 뻗어있다. 액정 표시 장치의 상하 기판이 조립된 상태에서는 상부 기판의 공통 전극에 형성되어 있는 개구부(80)가 도 3에 나타낸 바와 같이 화소 전극(41, 42)의 개구부(70)와 나란하게 배치되어 있다. 공통 전극의 개구부(80) 양단에는 화소 전극(41, 42)의 제1변과 제3변에 중첩되는 가지부가 형성되어 있다. 화소 전극(41, 42)은 상하 개구부에 의하여 균일한 4개의 영역으로 분할되는데 각 영역에서는 액정 분자의 기우는 방향이 일치한다. 이 때, 왼쪽 화소(41)에 형성되는 도메인과 오른쪽 화소(42)에 형성되는 도메인은 그 내부의 액정 분자가 기우는 평균 방향에 따라 구분할 때 4 종류의 도메인으로 구별된다. An opening 70 is formed in each of the pixels 41 and 42, and the opening 70 extends in a direction parallel to the second sides of the pixels 41 and 42. In the state where the upper and lower substrates of the liquid crystal display device are assembled, the openings 80 formed in the common electrode of the upper substrate are arranged in parallel with the openings 70 of the pixel electrodes 41 and 42 as shown in FIG. 3. Branch portions overlapping the first and third sides of the pixel electrodes 41 and 42 are formed at both ends of the opening 80 of the common electrode. The pixel electrodes 41 and 42 are divided into four uniform regions by upper and lower openings, and the tilt directions of the liquid crystal molecules coincide in each region. At this time, the domain formed in the left pixel 41 and the domain formed in the right pixel 42 are classified into four types of domains when classified according to the average direction of the liquid crystal molecules inside thereof.

이상에서는 도메인 규제 수단으로 개구부(70, 80)를 들었으나 돌기를 사용하거나 돌기와 개구부의 조합을 이용할 수도 있다. 이 때에도 그 평면적 배치는 도 3에서와 같다.In the above, the openings 70 and 80 are mentioned as domain regulating means, but a protrusion may be used or a combination of the protrusion and the opening may be used. At this time, the planar arrangement is the same as in FIG.

앞서도 설명한 바와 같이, 한 쌍의 화소 전극(41, 42)은 동일한 데이터 배선(20)과 게이트 배선(10)에 연결되어 있는 두 개의 박막 트랜지스터를 통하여 화상 신호를 전달받게 되므로 동일한 신호를 인가 받는다. 한 쌍의 화소 전극(41, 42)은 서로 연결되어 있는데, 이들의 연결은 화소 전극(41, 42) 형성시에 연결부(43)를 형성함으로써 이루어질 수도 있고 게이트 배선(10) 형성시에 연결부(43)를 형성해 두고 접촉구를 통하여 이 연결부(43)와 연결하는 것도 가능하다. 또는 단순히 연결부(43)만을 형성해 두고 불량이 발생한 경우에만 레이저 쇼팅 등의 방법을 사용하여 연결시킬 수도 있다.As described above, the pair of pixel electrodes 41 and 42 receive the same signal because the image signal is transmitted through two thin film transistors connected to the same data line 20 and the gate line 10. The pair of pixel electrodes 41 and 42 are connected to each other, and the connection thereof may be made by forming the connecting portion 43 when the pixel electrodes 41 and 42 are formed, or when the connecting portion is formed when the gate wiring 10 is formed. It is also possible to form 43 and connect with the connecting portion 43 through the contact hole. Alternatively, only the connecting portion 43 may be formed and connected only by a method such as laser shorting when a defect occurs.

화소 전극을 이상과 같이 형성하면 다음과 같은 이점들이 있다.Forming the pixel electrode as described above has the following advantages.

첫째, 모든 도메인을 동일한 크기의 평행사변형으로 형성할 수 있다. First, all domains can be formed in parallelograms of the same size.

둘째, 원이나 대각선 표시에 있어서 매우 유리하다. 이러한 형태의 화소를 채용한 액정 표시 장치는 동일한 해상도의 종래의 액정 표시 장치에 비하여 글자 표현이나 도형 표현에 있어서 우수한 특성을 나타낸다. Secondly, it is very advantageous for marking circles or diagonal lines. The liquid crystal display device employing this type of pixel exhibits superior characteristics in letter representations and figure representations as compared to conventional liquid crystal display apparatuses having the same resolution.

셋째, 두 개의 화소가 하나의 쌍을 이루어 하나의 색상을 표시하며 각각 별개의 박막 트랜지스터와 연결되어 있어서 충전 시간을 감소시킬 수 있고, 두 박막 트랜지스터 중의 하나가 불량일 때 수리하기도 용이하다.Third, two pixels are formed in a pair to display one color and are connected to separate thin film transistors, respectively, to reduce charging time, and to be easily repaired when one of the two thin film transistors is defective.

이상과 같이, 화소 전극을 평행 사변형으로 형성하면, 균일하게 도메인을 분할할 수 있고 따라서 응답 속도와 화질이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.As described above, when the pixel electrode is formed in a parallelogram shape, the domain can be divided uniformly, and thus a liquid crystal display device excellent in response speed and image quality can be obtained.

Claims (10)

절연 제1 기판,Insulating first substrate, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 세로 방향으로 뻗어 있는 다수의 제1 배선,A plurality of first wires formed on the first substrate and extending in a vertical direction, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1변 내지 제4변을 가지는 평행 사변형을 이루고 있고 제1 및 제3 변이 상기 제1 배선과 나란한 다수의 화소 전극,A plurality of pixel electrodes formed on the first substrate, forming a parallelogram having first to fourth sides, and having first and third sides parallel to the first wiring; 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 배선과 교차하고 있으며 인접한 상기 화소 전극의 제2변 및 제4변과 나란한 제2 배선A second wiring formed on the first substrate and intersecting the first wiring and parallel to second and fourth sides of the adjacent pixel electrode; 을 포함하고, 상기 화소 전극의 제2변이 인접한 두 개의 상기 제1 배선과 이루는 두 각도가 서로 다른 액정 표시 장치용 기판.And two angles formed by the second side of the pixel electrode and the two adjacent first wires to be different from each other. 제1항에서,In claim 1, 서로 인접한 두 개의 상기 화소 전극의 제2변은 서로 80°에서 100°사이의 각도를 이루는 액정 표시 장치용 기판.A substrate for a liquid crystal display device, wherein the second sides of two pixel electrodes adjacent to each other form an angle between 80 ° and 100 °. 제2항에서,In claim 2, 상기 제1 배선은 화상 신호를 전달하는 액정 표시 장치용 기판.And the first wiring transfers an image signal. 제3항에서,In claim 3, 상기 제1 배선을 따라 전달되는 화상 신호는 상기 제1 배선 좌우에 위치하는 두 개의 화소 전극에 동시에 인가되는 액정 표시 장치용 기판.And an image signal transmitted along the first line is simultaneously applied to two pixel electrodes positioned on the left and right sides of the first line. 제4항에서,In claim 4, 화상 신호가 동시에 인가되는 상기 두 화소 전극은 서로 단락되어 있는 액정 표시 장치용 기판.And two pixel electrodes to which image signals are simultaneously applied are short-circuited to each other. 제5항에서,In claim 5, 상기 두 화소 전극은 상기 화소 전극과 동일한 물질로 형성된 단락부에 의하여 연결되어 있는 액정 표시 장치용 기판.And the two pixel electrodes are connected by a short circuit formed of the same material as the pixel electrode. 제2항에서,In claim 2, 상기 화소 전극은 상기 제2변과 나란한 개구부를 가지는 액정 표시 장치용 기판.And the pixel electrode has an opening parallel to the second side. 제3항에서,In claim 3, 상기 화상 신호를 상기 제1 배선으로부터 상기 화소 전극으로 전달 또는 차단하는 박막 트랜지스터를 더 포함하는 액정 표시 장치용 기판.And a thin film transistor configured to transfer or block the image signal from the first wiring to the pixel electrode. 상기 제2항의 액정 표시 장치용 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판,A second insulating substrate facing the liquid crystal display substrate of claim 2, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있으며 상기 각 화소 전극과 대응하는 색필터,A color filter formed on the second insulating substrate and corresponding to each pixel electrode; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 있는 액정 물질Liquid crystal material injected between the first substrate and the second substrate 을 포함하는 액정 표시 장치.Liquid crystal display comprising a. 제9항에서,In claim 9, 상기 색필터의 세로 방향 배열은 적색, 녹색, 청색 중의 2개의 색이 서로 교대로 나타나도록 되어 있는 액정 표시 장치.And a plurality of colors of red, green, and blue appear alternately in the vertical arrangement of the color filters.
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