KR100719922B1 - 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 개시하며, 개시된 본 발명은, 다수 개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되어 표시영역에 단위 화소들이 한정되고, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 박막트랜지스터가 배치되며, 상기 단위 화소들 내에 각각 ITO로 이루어지면서 플레이트 형상을 갖는 화소 전극과 ITO로 이루어지면서 슬릿 형상을 갖는 카운터 전극이 절연막의 개재하에 오버랩되게 배치되고, 상기 표시영역 외측에 상기 데이터 버스 라인과 함께 형성되면서 상기 데이터 버스 라인과 평행하도록 공통 버스 라인이 형성된 구조의 하부기판; 상기 하부기판과 합착되며, 상기 하부기판의 각 단위 화소에 대응해서 컬러필터를 구비한 상부기판; 및 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층;을 포함하며, 상기 하부기판의 각 단위 화소 내에 배치된 카운터 전극은 이웃하는 단위 화소의 카운터 전극과 상호 연결되도록 형성되면서 상기 표시영역의 가장자리에 배치되는 카운터 전극이 상기 표시영역 외측에서 공통 버스 라인과 전기적으로 연결되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치{FRINGE FIELD SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 종래 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30 : 하부 기판 31 : 게이트 버스 라인

32 : 공통 버스 라인 35 : 화소 전극

36 : 데이터 버스 라인 38 : 카운터 전극

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투과율을 향상시킨 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 관한 것이다.

고개구율 및 고투과율 액정표시장치(Fringe field switching mode LCD)는 일반적인 IPS(In Plain Switching) 모드 액정표시장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위해 제안된 것으로, 이에 대하여 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원된 바 있다.

이러한 고개구율 및 고투과율 액정표시장치는 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 한다.

이러한 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 하부 기판(10) 상에 게이트 버스 라인(11)이 x방향으로 연장되고, 데이터 버스 라인(16)이 y방향으로 연장되어 단위 화소 공간이 한정된다. 상기 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(16)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다. 이웃하는 한 쌍의 게이트 버스 라인(11) 사이에는 공통 버스 라인(11a)이 상기 게이트 버스 라인(11)과 평행하게 연장된다. 단위 화소 공간에는 화소 전극(15)이 투명한 물질로 형성된다. 상기 화소 전극(15) 상부에는 카운터 전극(18)이 오버랩되게 배치된다. 상기 카운터 전극(18)은 투명한 물질로 형성되며, 데이터 버스 라인(16)과 평행하게 연장되는 수개의 브렌치(18a)와 상기 브렌치들(18a)의 일단을 연결시키면서 공통 버스 라인과 전기적으로 연결되는 바(18b)를 포함한다. 이때, 상기 브렌치들(18a) 타측단도 또 다른 바(18c)에 의하여 모두 연결된다.

또한, 상기 카운터 전극(18)은 상기 데이터 버스 라인(16) 및 화소 전극(15)이 형성된 결과물 상에 증착되는 보호막(미도시) 상에 배치되며, 이때, 상기 보호막과 그 아래의 게이트 절연막(미도시)이 식각되어 각 단위 화소 공간에 공통 버스 라인(11a)을 노출시키는 콘택홀이 형성되고, 이 콘택홀들을 통해 각 단위 화소 공간에 배치된 카운터 전극(18)과 공통 버스 라인(11a)간 전기적 연결이 이루어진다.

그러나, 전술한 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치는 카운터 전극과 데이버 버스 라인간의 쇼트를 방지하기 위해 상기 카운터 전극을 보호막 상에 형성하며, 그리고, 각 단위 화소 공간에 배치된 카운터 전극과 하부의 공통 버스 라인간 전기적 연결을 위해 보호막 및 게이트 절연막을 식각하여 콘택홀을 형성하게 되는데, 이때, 상기 보호막 및 게이트 절연막의 두께가 두꺼우므로, 그 식각에 어려움이 있다. 또한, 상기 콘택홀 식각시, 콘택홀 주변에서 액정 배향 불균일이 발생하는 바, 투과율 감소가 야기된다. 게다가, 상기 공통 버스 라인으로 인해 개구율이 감소된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 콘택홀 식각의 어려움을 개선하고, 콘택홀 주변의 액정 배향 불균일로 인한 투과율 감소를 개선하며, 공통 버스 라인으로 인한 개구율 감소를 방지한 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수 개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되어 표시영역에 단위 화소들이 한정되고, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 박막트랜지스터가 배치되며, 상기 단위 화소들 내에 각각 ITO로 이루어지면서 플레이트 형상을 갖는 화소 전극과 ITO로 이루어지면서 슬릿 형상을 갖는 카운터 전극이 절연막의 개재하에 오버랩되게 배치되고, 상기 표시영역 외측에 상기 데이터 버스 라인과 함께 형성되면서 상기 데이터 버스 라인과 평행하도록 공통 버스 라인이 형성된 구조의 하부기판; 상기 하부기판과 합착되며, 상기 하부기판의 각 단위 화소에 대응해서 컬러필터를 구비한 상부기판; 및 상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층;을 포함하며, 상기 하부기판의 각 단위 화소 내에 배치된 카운터 전극은 이웃하는 단위 화소의 카운터 전극과 상호 연결되도록 형성되면서 상기 표시영역의 가장자리에 배치되는 카운터 전극이 상기 표시영역 외측에서 공통 버스 라인과 전기적으로 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 카운터 전극의 슬릿의 간격은 1∼8㎛이다.

삭제

(실시예)

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치의 평면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기판(30) 상에 게이트 버스 라인(31)이 도면의 x방향으로 연장되고, 데이터 버스 라인(36)이 게이트 버스 라인(31)과 수직인 y방향으로 연장되어 표시영역에 직사각형 형태의 단위 화소 공간이 한정된다. 이때, 게이트 버스 라인(31)은 전도 특성이 매우 우수한 알루미늄 계열의 금속막으로 형성된다. 상기 게이트 버스 라인(31)과 데이터 버스 라인(36) 사이에는 게이트 절연막(미도시)이 개재된다. 상기 게이트 버스 라인(31)과 데이터 버스 라인(36)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 각각 배치된다. 상기 표시영역의 외측에는 데이터 버스 라인(36)과 함께 형성되고, 상기 데이터 버스 라인(36)과 평행하도록 공통 버스 라인(32)이 형성된다.

상기 단위 화소 공간에는 각각 플레이트 형태를 갖는 화소 전극(35)과 슬릿 형태를 갖는 카운터 전극(38)이 게이트 절연막(미도시) 및 보호막(미도시)의 개재하에 형성된다. 이때, 상기 화소 전극(35)과 카운터 전극(38)은 각각 투명한 물질로 형성된다. 상기 카운터 전극(38)의 슬릿의 간격은 1∼8㎛ 정도로 한다.

특히, 상기 카운터 전극(38)은 화소 전극(35) 상부에 오버랩하여 배치되도록 형성되며, 각 단위 화소의 카운터 전극(38)은 이웃하는 단위 화소의 카운터 전극(38)과 상호 연결되도록 형성되고, 그리고, 표시영역의 가장자리에 배치된 카운터 전극(38)이 상기 표시영역의 외측에서 공통 버스 라인(32)과 전기적으로 연결되도록 형성된다. 이때, 상기 공통 버스 라인(32)과 표시영역의 가장자리에 배치된 카운터 전극(38)간 전기적 연결은, 도 2로부터, 표시영역 외측에서 공통 버스 라인(32)을 덮고 있는 절연막, 즉, 보호막만을 식각하는 것에 의해 상기 공통 버스 라인(32)을 노출시키는 콘택홀(미도시)을 형성하여, 이 콘택홀을 통해 이루어지도록 한 것으로 이해될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 종래와 비교해서 콘택홀 식각을 표시영역 외측에서 수행할 뿐만 아니라 보호막만을 식각하면 되므로, 콘택홀 식각을 용이하게 할 수 있고, 또한, 각 단위 화소 공간에 대해 콘택홀 식각을 진행하는 것이 아니라 표시영역 외측에서 콘택홀 식각을 진행하므로 콘택홀 주변에서 액정 배향 불균일 및 그로 인해 투과율 감소가 야기되는 것을 방지할 수 있으며, 게다가, 공통 버스 라인을 표시영역 외측에서 형성하므로 상기 공통 버스 라인으로 인한 개구율 감소를 근본적으로 방지할 수 있다.

삭제

한편, 전술한 본 발명의 실시예에서는 화소 전극을 플레이트 형태로 형성하였으나, 화소 전극을 슬릿 형태로 형성하는 것도 가능하다. 이때, 화소 전극의 슬릿과 카운터 전극의 슬릿은 그들간 간격이 그들 사이에서 프린지 필드를 형성할 수 있도록 셀갭(상하 기판간의 거리) 보다 좁도록 형성하며, 선폭은 프린지 필드에 의해 전극 상부의 액정 분자들이 충분히 움직일 수 있도록 형성한다.

또한, 본 발명에서는 배향막, 편광판, 액정에 대한 설명을 생략하였으나, 이들은 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치와 동일하다.

이상, 본 발명은 몇 가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형을 가할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 공통 버스 라인을 데이터 버스 라인의 형성시 표시영역의 외측에 함께 형성하며, 카운터 전극을 각 단위 화소의 카운터 전극이 이웃하는 단위 화소의 카운터 전극과 상호 연결되고, 표시영역 가장자리에 배치된 카운터 전극이 표시영역 외측에서 공통 버스 라인과 콘택되도록 형성한다.
따라서, 본 발명은 각 단위 화소에서 카운터 전극과 공통 버스 라인간 전기적 연결이 이루어지는 종래와 비교해서, 각 단위 화소에 콘택홀을 형성하지 않아도 되므로 콘택홀 식각으로 인해 콘택홀 주변의 액정 배향 불균일 발생 및 그로 인해 투과율이 감소되는 현상을 방지할 수 있으며, 또한, 콘택홀 식각을 표시영역 외측에서 수행할 뿐만 아니라 보호막만을 식각하면 되므로 콘택홀 식각을 용이하게 할 수 있다.

게다가, 본 발명은 단위 화소 공간에 공통 버스 라인을 형성하지 않으므로 상기 공통 버스 라인으로 인한 개구율 감소를 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 다수 개의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되어 표시영역에 단위 화소들이 한정되고, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 박막트랜지스터가 배치되며, 상기 단위 화소들 내에 각각 ITO로 이루어지면서 플레이트 형상을 갖는 화소 전극과 ITO로 이루어지면서 슬릿 형상을 갖는 카운터 전극이 절연막의 개재하에 오버랩되게 배치되고, 상기 표시영역 외측에 상기 데이터 버스 라인과 함께 형성되면서 상기 데이터 버스 라인과 평행하도록 공통 버스 라인이 형성된 구조의 하부기판;

   상기 하부기판과 합착되며, 상기 하부기판의 각 단위 화소에 대응해서 컬러필터를 구비한 상부기판; 및

   상기 하부기판과 상부기판 사이에 개재된 액정층;을 포함하며,

   상기 하부기판의 각 단위 화소 내에 배치된 카운터 전극은 이웃하는 단위 화소의 카운터 전극과 상호 연결되도록 형성되면서 상기 표시영역의 가장자리에 배치되는 카운터 전극이 상기 표시영역 외측에서 공통 버스 라인과 전기적으로 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극의 슬릿의 간격은 1∼8㎛인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치.
3. 삭제

Images