KR100756835B1 - Fringe field switching mode lcd device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 잔상효과를 억제할 수 있는 액정표시장치를 개시한다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a fringe field driving mode liquid crystal display, and more particularly, to a liquid crystal display capable of suppressing a residual image effect.
개시된 본 발명은, 적어도 하나 이상의 절연막 개재하에 슬릿 형상을 갖는 카운터 전극 및 화소전극을 구비하며, 상, 하부의 이중 도메인을 갖는 프린지 필드 구동 모드 액정표시 장치에 있어서, 상기 화소 전극 사이에 적어도 둘 이상의 카운터 전극을 구비하는 상부 도메인과, 상기 상부 도메인과 대칭적으로 형성되는 하부 도메인을 포함하는 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. 이에의해, 잔상효과를 억제할 수 있다.The present invention discloses a fringe field driving mode liquid crystal display device having counter electrodes and pixel electrodes each having a slit shape with at least one insulating film interposed therebetween and having double domains in the upper and lower sides, An upper domain including a counter electrode, and a lower domain formed symmetrically with the upper domain, according to an embodiment of the present invention. Thereby, the afterimage effect can be suppressed.
Description
도 1은 종래의 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도.1 is a plan view illustrating a conventional fringe field driving mode liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도.2 is a plan view illustrating a fringe field driving mode liquid crystal display device according to the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전하분포를 설명하기 위한 단면도.3 is a cross-sectional view illustrating charge distribution according to an embodiment of the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Description of the Related Art [0002]
100 : 하부 기판 102 : 카운터 전극100: lower substrate 102: counter electrode
103 : 게이트 버스 라인 107 : 데이타 버스 라인103: gate bus line 107: data bus line
109 : 화소전극 200a : 상부 도메인109:
200b : 하부 도메인 300 : 공통 신호선200b: sub domain 300: common signal line
본 발명은 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치(Fringe field switching mode LCD Device)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 잔상효과(sticking image)를 줄일 수 있는 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치(Fringe Field switching mode LCD)는 일반적인 IPS 모드 액정 표시 장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여 제안된 것으로, 이에 대하여 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원되었다.In general, a high aperture ratio and a high transmittance liquid crystal display (Fringe Field switching mode LCD) have been proposed in order to improve the low aperture ratio and transmittance of a general IPS mode liquid crystal display device, and filed in Korean Patent Application No. 98-9243.
이러한 고개구율 및 고투과율 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 filed)가 형성되도록 한다.Such a high aperture ratio and high transmittance liquid crystal display device has a structure in which a counter electrode and a pixel electrode are formed of a transparent conductor and an interval between the counter electrode and the pixel electrode is narrower than an interval between the upper and lower substrates, thereby forming a fringe filed.
이러한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치가 도 1에 도시되어 있다. Such a high aperture ratio and high transmittance liquid crystal display device is shown in Fig.
도면을 참조하여, 하부 기판(1) 상에는 게이트 버스 라인(3) 및 데이터 버스 라인(7)이 교차 배열되어, 단위 화소를 한정하고, 게이트 버스 라인(3)과 데이터 버스 라인(7)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다. The gate bus line 3 and the data bus line 7 are arranged on the
카운터 전극(2)은 투명한 도전체로서, 단위 화소별로 형성되고, 사각 플레이트 형상을 갖는다. 이러한 카운터 전극(2)은 공통 신호선(30)과 콘택되어, 지속적으로 공통 신호를 인가받는다. 공통 신호선(30)은 게이트 버스 라인(3)과 평행하면서 카운터 전극(2)의 소정 부분과 콘택되는 제 1 부분(30a)과, 제 1 부분(30a)으로 부터 데이타 버스 라인(7)과 평행하게 연장되면서 카운터 전극(2)과 데이타 버스 라인(7) 사이에 각각 배치되는 제 2 부분(30b)을 포함한다. 이때, 제 2 부분(30b)은 데이타 버스 라인(7)과는 절연된다.
The
화소 전극(9)은 카운터 전극(2)과 오버랩되도록, 단위 화소 공간 각각에 형성된다. 화소 전극(9)은 데이타 버스 라인(7)과 평행하면서 등간격으로 형성된 빗살부(9a)와, 빗살부(9a)의 일단을 연결하면서 박막 트랜지스터(TFT)의 소정 부분과콘택되는 바(9b) 및 빗살부(9a)의 타단부를 연결하는 바(9c)를 포함한다. 여기서, 카운터 전극(2)과 화소 전극(9)은 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 절연되어 있다. The
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 하부 기판(1)과 대향하는 상부 기판은 화소 전극(9)과 카운터 전극(2)과의 거리 보다 큰 폭으로 대향,대치된다. Although not shown in the drawing, the upper substrate facing the
그러나, 종래의 FFS 구조에서는 카운터 전극(5)이 픽셀내에 전면으로 증착되어 있어서 화소전극(9)과 간격이 좁고 또한 오버랩(Overlap)되어 있는 면적이 크다. 이에, 화소 전극(9)과 카운터 전극(2) 사이에 강한 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다.However, in the conventional FFS structure, since the counter electrode 5 is deposited on the entire surface of the pixel, the interval between the
이 때, 화소 전극(9)과 카운터 전극(2) 사이에는 큰 유전율을 갖는 절연막이 존재하므로 캐패시턴스값이 크고, 절연막 계면에서 이온 흡착과 계면분극현상이 일어나기 때문에 드레인 신호에 존재하는 잔류 DC 성분이 발생하게 된다. 이러한 잔류 DC 성분으로 인해 액정들이 영향을 받게되어 특정패턴이 계속 존재하는 잔상이 생기게 된다.At this time, since an insulating film having a large dielectric constant exists between the
따라서, 본 발명의 목적은, 강한 전계로 인한 잔류 DC 성분을 억제하여 잔상효과를 효과적으로 줄일 수 있는 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fringe field driving mode liquid crystal display device capable of effectively reducing a residual image effect by suppressing a residual DC component due to a strong electric field.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치는, 적어도 하나 이상의 절연막 개재하에 슬릿 형상을 갖는 카운터 전극 및 화소전극을 구비하며, 상, 하부의 이중 도메인을 갖는 프린지 필드 구동 모드 액정표시 장치에 있어서, 상기 화소 전극 사이에 적어도 둘 이상의 카운터 전극을 구비하는 상부 도메인과, 상기 상부 도메인과 대칭적으로 형성되는 하부 도메인을 포함하는 프린지 필드 구동 모드 액정표시장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fringe field drive mode liquid crystal display device including a counter electrode and a pixel electrode having a slit shape with at least one insulating film interposed therebetween, The apparatus comprising: an upper domain including at least two counter electrodes between the pixel electrodes; and a lower domain formed symmetrically with the upper domain.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 프린지 필드 구동 액정표시장치의 전계분포를 설명하기 위한 단면도를 도시한 것이다.FIG. 2 is a plan view illustrating a fringe field driving liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an electric field distribution of a fringe field driving liquid crystal display of the present invention.
도시된 바와같이, 하부 기판(100) 상에는 게이트 버스 라인(103) 및 데이터 버스 라인(107)이 교차 배열되어, 메트릭스(matrix) 형태의 단위 화소를 한정하고, 게이트 버스 라인(103)과 데이터 버스 라인(107)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다. As shown in the figure,
단위화소 내의 카운터 전극(102)은 투명한 도전체로서, 단위 화소별로 형성되고, 다수의 빗살부(102a)와 슬릿이 형성된다. 이때, 단위화소는 이중 도메인 구조를 갖도록 상부 도메인(200a) 및 하부 도메인(200b)으로 구성하여 각기 형태가 다른 빗살부(102a)및 슬릿 구조의 카운터 전극(102)을 형성한다.A
이러한 카운터 전극(102)은 공통 신호선(300)과 콘택되어, 지속적으로 공통 신호를 인가받는다. 공통 신호선(300)은 게이트 버스 라인(103)과 평행하면서 카운터 전극(200)의 소정 부분과 콘택되는 제 1 부분(300a)과, 제 1 부분(300a)으로 부터 데이타 버스 라인(107)과 평행하게 연장되면서 카운터 전극(102)과 데이타 버스 라인(107) 사이에 각각 배치되는 제 2 부분(300b)을 포함한다. 이때, 제 2 부분(300b)은 데이타 버스 라인(107)과는 절연된다. The
화소전극(109)은 카운터 전극(102) 상부의 절연막(미도시) 개재하에 다수의 빗살부(109a)와 슬릿을 갖는 형상으로 단위 화소 공간 각각에 형성한다. 이때, 카운터 전극(102)과 마찬가지로 화소 전극(109) 또한 상, 하부 도메인(200a, 200b)내에 각기 다른 형태의 빗살부(109a)및 슬릿 형상으로 형성한다.The
또한, 화소전극(109)은 데이타 버스 라인(107)과 평행하면서 서로 다른 간격을 갖는 빗살부(109a)와 빗살부(109a) 일단부를 서로 연결하면서 박막 트랜지스터(TFT)의 소정 부분과 콘택되는 바(109b) 및 타단부를 연결하는 바(109c)를 포함한다. 여기서, 카운터 전극(102)과 화소 전극(109)은 절연막(도시되지 않음)을 사이에 두고 절연되어 있다. The
상기와 같이 각기 다르게 형성되는 카운터 전극(102) 및 화소 전극(109)은 다음과 같이 구체적으로 형성된다.The
상부 도메인(200a)에는 빗살부(102a)가 조밀한 간격으로 형성된 카운터 전극(102)과 그 상부에는 빗살부(109a)가 비교적 넓은 간격으로 형성된 화소전극(109)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 화소 전극(109)의 빗살부(109a) 사이에 적어도 둘 이상의 카운터 전극(102)의 빗살부(102a)를 구비하는 상부 도메인(200a)을 형성한다.A
또한 하부 도메인(200b)에 형성되는 카운터 전극(102)의 빗살부(102a) 및 화소 전극(109)의 빗살부(109a)는 상부 도메인(200a)에 형성된 것과 대칭되게 형성된다. 즉, 빗살부(102a)가 비교적 넓은 간격으로 형성된 카운터 전극(102)과, 빗살부(109a)가 조밀한 간격으로 형성되는 화소전극(109), 예컨대, 카운터 전극(102)의 빗살부(102a) 사이에 적어도 둘 이상의 화소전극(109)의 빗살부(109a)를 구비하는 하부 도메인(200b)을 형성한다.The
도 3은 상기와 같은 구조를 갖는 카운터 및 화소 전극간에 형성되는 전계 분포를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an electric field distribution formed between the counter and the pixel electrode having the above structure.
(a)는 상부 도메인에 있는 각 전극간에 일어나는 전계분포를 도시한 것이다. 도시된 바와같이, 화소 전극(109)의 빗살부(109a) 사이로 카운터 전극(102)의 두 개의 빗살부(102a)가 지나간다. 화소 전극(102)과 카운터 전극(102) 사이에는 절연막(350), 예컨대, 게이트 절연막과, 박막 트랜지스터(미도시) 형성 후 증착되는 보호막의 적층된 구조가 개재되어 있다. 이 때, 절연막(350)이나 계면내에 존재하는 잔류 전하는 화소 전극(109)과 인접한 카운터 전극(102) 사이에서 발생하는 강한 전계에 의해 절연막(350) 층간에서 불균형한 분포로 나타나게 된다.(a) shows the electric field distribution occurring between each electrode in the upper domain. Two
또한 상기 잔류 전하는 전계에 의해 분극현상이 일어나게 되어 내부 DC를 형성한다. 그러나, 종래의 화소전극보다 멀리 있는 전극 사이에는 약한 전계가 형성되어 잔류 전하의 불균형한 분포가 발생하기 때문에 잔상에 기인하는 영향을 줄일 수 있다.Further, the residual charge is polarized by the electric field, and the internal DC is formed. However, since a weak electric field is formed between the electrodes which are farther than the conventional pixel electrode, an uneven distribution of the residual electric charges is generated, so that the influence due to the afterimage can be reduced.
한편, (b)는 하부 도메인(200b)에 있는 각 전극간에 일어나는 전계분포를 도시한 것이다. 도시된 바와같이, 상부 도메인(200a)의 전극 구조와 대칭적으로 카운터 전극(102)의 빗살부(102a) 및 화소전극(109)의 빗살부(109a)를 형성하여 절연막(350)에 존재하는 전계 분포를 다르게 한다. 이는 절연막에 존재하는 전하 분포의 불균형을 두어 전하의 이동을 용이하게 한다.On the other hand, (b) shows the electric field distribution occurring between the electrodes in the
액정은 강한 전계에 의해 주로 구동되지만, 카운터 전극(102) 사이에 약한 전계가 걸리는 부분에 있는 액정도 인접한 액정 변화의 영향을 받아 동시에 움직일 수 있다.Although the liquid crystal is mainly driven by a strong electric field, the liquid crystal in a portion where a weak electric field is applied between the
아울러, 도 2에 도시된 바와같이, 화소전극(109) 중간 부분에 상, 하부 도메인(200a, 200b)상 각각의 화소전극(109)의 빗살부(109a)들을 연결하는 중간 바(109d)를 형성한다. 이는 화소전극(109)의 저항을 감소시켜 충전되어 있거나 잔류하고 있는 전하를 잘 움직이도록 할 수 있다.2, an
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of.
상술한 본 발명의 프린지 필드 구동 모드 액정표시소자에 의하면, 단위화소를 상부 도메인과 하부 도메인으로 나누고 대칭성을 갖는 전극 구조를 형성하여 절연막에 존재하는 전계 분포를 다르게 한다. 이는 절연막에 존재하는 전하 분포의 불균형을 두어 전하의 이동을 용이하게 하므로써 축적된 전하를 잘 빼낼 수 있다. 따라서, 잔상에 기인하는 캐패시턴스값을 줄일 수 있어 구동 전압을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. According to the fringe field driving mode liquid crystal display of the present invention, the unit pixel is divided into an upper domain and a lower domain, and an electrode structure having symmetry is formed to vary the electric field distribution existing in the insulating layer. This makes it possible to easily remove the accumulated charge by facilitating the movement of charges by providing an imbalance of the charge distribution existing in the insulating film. Therefore, the capacitance value due to the afterimage can be reduced, and the driving voltage can be reduced.
또한, 화소전극 중간 부분에 중간바를 형성하여 화소 전극 저항을 감소시킨다. 이는, 액정을 구동시키는 전하를 쉽게 움직일 수 있고, 저항 차이로 인한 픽셀 상하 전압차를 감소시킬 수 있다.Further, an intermediate bar is formed in the middle of the pixel electrode to reduce the pixel electrode resistance. This makes it possible to easily move the charge for driving the liquid crystal and to reduce the pixel vertical voltage difference due to the resistance difference.
따라서, 강한 전계로 인한 잔류 DC 성분을 억제하여 잔상효과를 효과적으로 줄일 수 있다.
Therefore, the residual DC component due to the strong electric field can be suppressed, and the afterimage effect can be effectively reduced.
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