KR100789456B1 - 횡전계모드 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 횡전계모드 액정표시소자는 데이터라인과 공통전극 사이의 영역으로 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로, 실질적으로 서로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인과, 각 화소내에 배치된 박막트랜지스터와, 상기 화소내에 실질적으로 평행하게 배열되어 횡전계를 형성하는 적어도 하나의 공통전극 및 화소전극과, 상기 데이터라인과 제1전극 사이의 영역에 형성되어 상기 영역에 화소내의 횡전계와 다른 방향의 전계를 형성하는 광차단용 전극으로 구성된다.
횡전계모드, 빛샘현상, 광차단, 편광, 전계

Description

횡전계모드 액정표시소자{IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1a는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.
도 1b는 도 1a의 I-I'선 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 평면도.
도 3a는 도 2의 II-II'선 단면도.
도 3b는 본 발명의 일실예에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 다른 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.
도 5a 및 도 5b는 또 다른 실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
105a,105b,105c : 공통전극 106a,106b : 광차단용 전극
107a,107b : 화소전극 110 : 게이트라인
111 : 박막트랜지스터 112 : 게이트전극
113 : 반도체층 114 : 소스전극
115 : 드레인전극 120 : 데이터라인
122 : 공통라인 124 : 화소전극라인
130,140 : 기판
본 발명은 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 데이터라인과 공통전극 사이에 차단용 전극을 형성하여 상기 데이터라인과 공통전극 사이의 빛샘현상을 방지할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
이러한 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문 에 주로 TN모드의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서는 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직으로 배향된다. 따라서, 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 의해 전압의 인가시 시야각이 좁아진다는 문제가 있었다.
이러한 시야각문제를 해결하기 위해, 근래 광시야각특성(wide viewing angle characteristic)을 갖는 각종 모드의 액정표시소자가 제안되고 있지만, 그중에서도 횡전계모드(In Plane Switching Mode)의 액정표시소자가 실제 양산에 적용되어 생산되고 있다. 상기 IPS모드 액정표시소자는 전압을 인가했을 때 평면상의 횡전계를 형성하여 액정분자를 평면상으로 배향함으로써 시야각특성을 향상시킨 것이다.
도 1a는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)의 화소는 종횡으로 배치된 데이터라인(10) 및 게이트라인(20)에 의해 정의된다. 도면에는 한 화소만을 도시하고 있지만 실제의 액정패널(1)에는 상기한 데이터라인(10)과 게이트라인(20)이 각각 n개 및 m개 배치되어 액정패널(1) 전체에 걸쳐서 n×m개의 화소를 형성한다. 상기 화소내의 데이터라인(10)과 게이트라인(20)의 교차영역에는 박막트랜지스터(11)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(11)는 게이트라인(20)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(12)과, 상기 게이트전극(12) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(13)과, 상기 반도체층(13) 위에 형성되어 데이터라인(10)을 통해 화상신호가 인가되는 소스전극(14) 및 드레인전극(15)으로 구성되어 외부로부터 입력되는 화상신호를 액정층에 인가한다.
화소내에는 데이터라인(10)과 실질적으로 평행하게 배열된 제1∼제3공통전극(5a∼5c)과 제1,2화소전극(7a,7b)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 중간에는 상기 제1∼제3공통전극(5a∼5c)과 접촉하는 공통라인(22)과 제1,2화소전극(7a,7b)과 접촉되는 화소전극라인(24)이 배치되어 있다.
상기와 같이 구성된 IPS모드 액정표시소자에서 액정분자는 제1∼제3공통전극(5a∼5c)과 제1,2화소전극(7a,7b)이 실질적으로 평행하게 배향되어 있다. 박막트랜지스터(11)가 작동하여 제1,2화소전극(7a,7b)에 신호가 인가되면, 제1∼제3공통전극(5a∼5c)과 제1,2화소전극(7a,7b) 사이에는 액정패널(1)과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하게 된다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절율 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.
상기한 구조의 종래 IPS모드 액정표시소자를 도 1b의 단면도를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 제1기판(30) 위에는 게이트전극(12)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(30) 전체에 걸쳐 게이트절연층(32)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(32) 위에는 반도체층(13)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(14) 및 드레인전극(15)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(30) 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer;34)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제1기판(30) 위에는 복수의 공통전극(5a∼5c)이 형성되어 있고 게이트절연층(32) 위에는 화소전극(7a,7b) 및 데이터라인(10)이 형성되어, 상기 제1∼제3공통전극(5a∼5c)과 제1,2화소전극(7a,7b) 사이에 횡전계가 발생한다.
제2기판(40)에는 블랙매트릭스(42)와 컬러필터층(44)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(42)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도면에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터(11) 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(44)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다.
상기 제1기판(30) 및 제2기판(40) 사이에는 액정층(50)이 형성되어 액정패널(1)이 완성된다.
상기한 바와 같이, IPS모드 액정표시소자에서는 제1기판(30)과 게이트절연층(32)에 각각 형성된 공통전극(5a∼5c)과 화소전극(7a,7b)에 의해 액정층(50) 내부에 횡전계가 발생하여 액정층(50) 내부의 액정분자를 구동한다.
한편, 화소전극(7a,7b)에 화상신호가 입력되는 경우, 횡전계는 공통전극(5a∼5c)과 화소전극(7a,7b) 사이에서만 발생하는 것이 아니라 화소전극(7a,7b)과 데이터라인(10) 사이에도 발생하게 된다. 그러나, 화소전극(7a,7b)과 데이터라인(10) 사이에 발생하는 전계는 화소내의 전체 횡전계를 왜곡하게 되며 이에 따라 신호 인가후의 액정분자가 완전하게 기판과 수평으로 배향되지 않게 되어, 그 결과 수직방향으로의 크로스토크(cross talk)가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1공통전극(5a)과 제3공통전극(5c)을 각각 상기 제1화소전극(7a)과 데이터라인(10) 사이 및 제2화소전극(7b)과 데이터라인(10) 사이에 배치하여 데이터라인(10)으로부터 발생하는 전계를 차단(shielding)해야만 한다.
그러나, 이와 같이 제1공통전극(5a)과 제3공통전극(5c)을 데이터라인(10) 근처에 배치하는 경우 화소내에 발생하는 횡전계(즉, 공통전극(5a∼5c)과 화소전극(7a,7b) 사이의 횡전계)가 왜곡되는 것은 방지되지만, 제1공통전극(5a)과 데이터라인(10) 및 제3공통전극(5c)과 데이터라인(10)에 또 다른 횡전계가 발생한다. 즉, 제1공통전극(5a)과 데이터라인(10) 및 제3공통전극(5c)과 데이터라인(10) 사이에는 일정 간격(t)의 틈이 존재하기 때문에, 이 틈에 횡전계가 형성되는 것이다. 이러한 횡전계는 화소내의 공통전극(5a∼5c)과 화소전극(7a,7b) 사이의 횡전계와는 다른 전계로서, 화소에 신호가 인가되어 화상을 구현할 때 해당 영역으로 빛이 새는 원인이 된다.
물론, 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2기판(40)에 형성된 블랙매트릭스(42)에 의해 빛이 새는 빛샘현상을 방지할 수 있지만, 이 경우 상기 공통전극(5a,5c)과 데이터라인(10)의 틈으로 새는 빛을 완전히 막기 위해서는 블랙매트릭스(42)의 폭(ℓ1)이 크게 증가하게 되어 액정표시소자의 개구율이 저하된다는 문제가 있었다.
또한, 공통전극(5a,5c)과 데이터라인(10)을 오버랩시키면 공통전극(5a,5c)과 데이터라인(10)의 간격을 완전히 없앨 수는 있지만, 이 경우 화소내의 캐패시턴스 증가에 의해 신호가 지연되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 데이터라인과 근처에 배치되는 공통전극 사이의 영역에 광차단용 전극을 형성하여 해당 영역으로 광이 투과 하는 것을 차단함으로써 빛샘현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자는 실질적으로 서로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인과, 각 화소내에 배치된 박막트랜지스터와, 상기 화소내에 실질적으로 평행하게 배열되어 횡전계를 형성하는 적어도 하나의 제1전극 및 제2전극과, 상기 데이터라인과 제1전극 사이의 영역에 형성되어 상기 영역에 화소내의 횡전계와 다른 방향의 전계를 형성하는 제3전극으로 구성된다.
상기 제1전극 및 제2전극은 공통전극 및 화소전극으로서, 공통라인 및 화소전극라인에 전기적으로 배열된다. 또한, 상기 제3전극은 광차단용 전극으로서 공통전극과 실질적으로 수직으로 배치된다. 상기 광차단용 전극은 공통전극 또는 데이터라인과 전기적으로 연결되어, 공통전극 또는 데이터라인과 화소의 횡전계와는 실질적으로 수직인 전계를 형성한다.
본 발명에서는 데이터라인 근처의 영역에서 발생하는 빛샘현상을 방지할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자를 제공한다. 데이터라인과 그 근처의 공통전극 사이의 영역에서의 빛샘현상은 데이터라인과 공통전극 사이의 전계에 의해 발생한다. 이 영역(즉, 빛샘영역)과 화소(엄밀하게 말해서, 실제로 화상이 표시되는 화소의 표시영역)의 전계는 동일한 방향으로 형성되지만, 상기 빛샘영역에 인가되는 신호(즉, 데이터라인을 통해 입력되는 신호)와 화소에 입력되는 신호(즉, 박막트랜지스 터를 거쳐 인가되는 신호)는 다른 신호이기 때문에, 원하지 않은 빛이 상기 빛샘영역으로 투과하여 빛샘현상이 발생하는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 상기 빛샘영역의 전계방향을 변경함으로써 이 영역으로 광이 투과되는 것을 방지한다. 전계방향을 변경한다는 것은 이 영역에서의 액정분자의 배향방향을 변경한다는 것을 의미하며, 이것은 곧 해당 영역을 투과하는 광의 편광상태가 화소를 투과하는 광의 편광상태가 달라진다는 것을 의미한다. 따라서, 화소에서는 액정패널에 부착되는 편광판의 편광축방향과 화소의 액정층을 투과하는 광의 편광방향이 일부분 평행하므로 광이 화소를 투과하는 반면에, 빛샘영역에서는 해당 영역을 투과하는 광의 편광방향과 편광판의 편광축방향이 다르기 때문에(바람직하게는 수직) 해당영역으로 투과하는 광이 차단되는 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 액정패널(101)에는 복수의 데이터라인(110)과 게이트라인(120)에 의해 정의되는 복수의 화소가 형성되어 있다. 또한, 상기 화소내의 데이터라인(110)과 게이트라인(120)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터(111)가 형성되어 있다.
박막트랜지스터(111)는 게이트라인(120)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(112)과, 상기 게이트전극(112) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(113)과, 상기 반도체층(113) 위에 형성되어 데이터라인(110)을 통해 입력되는 화상신호를 화소에 인가되는 소스전극(114) 및 드레인전극(115)으로 구성된다.
화소내에는 제1∼제3공통전극(105a∼105c)과 제1,2화소전극(107a,107b)이 실질적으로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하며, 화소내에는 상기 제1∼제3공통전극(105a∼105c)과 접속하는 공통라인(122)과 제1,2화소전극(107a,107b)과 접속되는 화소전극라인(124)이 배치되어 있다. 도면에서는 비록 공통라인(122)과 화소전극라인(124)이 화소의 중앙영역에 형성되어 있지만 이것은 단지 일례에 불과한 것으로서, 상기 공통라인(122)과 화소전극라인(124)은 화소의 상부 또는 하부에도 형성될 수 있을 것이다. 또한, 상기 공통라인(122)과 화소전극라인(124)은 오버랩되어 축적용량을 형성하지만, 그 일부만이 오버랩될 수도 있고 오버랩되지 않을 수도 있을 것이다.
데이터라인(110)과 상기 데이터라인(110)에 근접하여 배치된 제1공통전극(105a) 및 제3공통전극(105c) 사이의 영역에는 각각 광차단용 전극(106a,106b)이 형성되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 광차단용 전극(106a,106b)은 데이터라인(110) 및 공통전극(105a,105c)과 실질적으로 수직으로 형성되어 있기 때문에, 상기 영역에 형성되는 전계는 공통전극(105a∼105c) 및 화소전극(107a,107b) 사이에 형성되는 횡전계와는 다른 방향으로 형성되므로, 상기 영역으로 투과되는 광의 편광상태가 액정패널(101)의 상부 및 하부에 부착되는 편광판(도면표시하지 않음)의 편광축방향과 다르게 되어 상기 영역으로 투과되는 광이 차단되는 것이다.
도면에서는 비록 상기 광차단용 전극(106a,106b)이 데이터라인(110) 및 공통 전극(105a,105c)과 수직으로 이루어져 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 실질적으로, 상기 광차단용 전극(106a,106b)는 데이터라인(110) 및 공통전극(105a,105c)과 일정 각도로 형성되어(즉, 수평이 아니게 배열되어), 화소영역과 다른 방향의 전계를 형성할 수만 있다면(즉, 화소영역과 다른 편광상태의 광을 투과할 수만 있다면) 어떠한 각도로 형성될 수도 있을 것이다. 이런 의미에서 본 발명의 광차단용 전극(106a,106b)은 데이터라인(110) 및 공통전극(105a,105c)과 설정 각도로 형성된다는 것이 더욱 정확할 것이다. 또한, 광차단용 전극(106a,106b)은 복수개 형성되지만, 특정한 갯수로 한정될 필요는 없을 것이다.
도 3a는 도 2의 II-II'선 단면도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1기판(130) 위에는 공통전극(105a∼105c)이 형성되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(130) 위에는 박막트랜지스터(111)의 게이트전극이 형성된다. 이때, 상기 공통전극(105a∼105c)과 게이트전극은 별개의 공정에 의해 형성될 수도 있지만, 동일한 공정에 의해 동일한 금속으로 형성될 수도 있을 것이다.
상기 공통전극(105a∼105c)이 형성된 제1기판(130) 위에는 게이트절연층(132)이 형성되며, 그 위에 화소전극(107a,107b) 및 데이터라인(110)이 형성된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트절연층(132) 위에는 박막트랜지스터(111)의 반도체층이 형성되고 상기 반도체층 위에 소스전극 및 드레인전극이 형성된다. 이때, 소스전극 및 드레인전극은 화소전극(107a,107b)과 별개의 공정으로 형성될 수도 있고 동일한 공정에 의해 형성될 수도 있을 것이다.
한편, 제1 및 제3공통전극(105a,105c)과 데이터라인(110) 사이 영역의 제1기 판(130) 상에는 제1,2광차단용 전극(106a,106b)이 형성된다. 이때, 상기 제1,2광차단용 전극(106a,106b)은 제1,3공통전극(105a,105c)과 연결되어 제1,3공통전극(105a,105c)로 입력되는 신호가 입력된다. 또한, 상기 데이터라인(110)에는 화상신호가 입력되므로, 상기 제1,3공통전극(105a,105c)과 데이터라인(110) 사이에는 전계가 형성된다. 이때, 상기 제1,2광차단용 전극(106a,106b)과 제1,3공통전극(105a,105c)은 다른 공정에 의해 형성된 후 전기적으로 연결될 수도 있지만, 동일한 공정에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
상기 광차단용 전극(106a,106b)의 길이는 해당 영역에 원하는 전계를 형성할 수만 있다면 특정 길이로 한정되지 않지만, 상기 영역으로 광이 투과되는 것을 완벽하게 방지하기 위해서는 제1 및 제3공통전극(105a,105c)과 데이터라인(110) 사이의 간격 전체에 걸쳐 형성되는 것이 바람직하다.
제2기판(140)에는 블랙매트릭스(142)와 컬러필터층(144)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(142)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 박막트랜지스터 영역 및 화소와 화소 사이에 주로 형성된다. 상기 제1기판(130) 및 제2기판(140) 사이에는 액정층(150)이 형성되어 액정패널(101)이 완성된다.
한편, 광차단용 전극(106a,106b)은 제1기판(130)에만 형성될 필요가 없다. 즉, 제1,3공통전극(105a,105c)과 데이터라인(110) 사이에만 형성될 수만 있다면, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 광차단용 전극(106a,106b)이 게이트절연층(132)위에 형성될 수도 있을 것이다. 이때, 상기 광차단용 전극(106a,106b)은 데이터라인 (110)과 전기적으로 연결되어 화상신호가 인가되어 공통전극(105a,105c)과 전계를 형성하다. 또한, 광차단용 전극(106a,106b)는 상기 데이터라인(110)과 동일한 공정에 의해 형성하는 것이 바람직할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 제1,3공통전극(105a,105c)과 데이터라인(110) 사이의 영역에 광차단용 전극(106a,106b)을 형성하여 화소내에 형성되는 횡전계와는 다른 방향의 전계가 발생되도록 한다. 이러한 전계는 상기 영역을 투과하는 광의 편광상태를 화소를 투과하는 광의 편광상태와 다르게 되도록 액정분자를 배향하므로, 상기 광차단용 전극(106a,106b)에 의해 해당 영역으로 광이 투과하는 것을 차단할 수 있게 된다. 따라서, 제2기판(140)에 형성되는 블랙매트릭스(142)의 폭(ℓ2)을 대폭 감소시킬 수 있게 되어(실질적으로 데이터라인의 폭과 유사하게 할 수 있다), 개구율이 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명이 도 3a 및 도 3b에 도시된 구조에만 한정되는 것이 아니라 다른 구조로도 형성될 수 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 횡전계모드 액정표시소자는 화소전극(207a,207b)이 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 형성된 구조의 액정표시소자는 나타내는 도면이다. 이때, 화소전극(207a,207b)은 보호층(234) 위에 형성되고, 컨택홀을 통해 드레인전극(115)과 전기적으로 연결된다. 이 실시예의 횡전계모드 액정표시소자에서도 광차단용 전극 (206a,206b)은 제1기판(230)에 공통전극(205a,205c)으로부터 연장되어 전기적으로 접속될 수 있고, 게이트절연층(232) 위에 데이터라인(210)으로부터 연장되어 형성될 수도 있을 것이다(도면표시하지 않음).
또한, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 또 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 이 실시예에서는 공통전극(305a∼305c)과 화소전극(307a,307b)이 모두 ITO나 IZO와 같은 투명한 도전물질로 형성되어 보호층(334) 위에 배치된다. 상기 공통전극(305a∼305c)은 데이터라인(310)과 동일층에 형성된 공통라인과 컨택홀을 통해 전기적으로 연결되고, 상기 화소전극(307a,307b)은 드레인전극과 컨택홀을 통해 전기적으로 연결된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 광차단용 전극(306a,306b)은 보호층(334) 위에 형성된다. 이때, 상기 광차단용 전극(306a,306b)은 공통전극(305a,305b)과 마찬가지로 ITO나 IZO와 같은 투명한 도전물질로 동일한 공정에 의해 형성될 것이다.
또한, 상기 광차단용 전극(306a,306b)은 제1기판(330) 위에 형성될 수도 있다. 이때, 상기 광차단용 전극(306a,306b)은 게이트절연층(332) 및 보호층(334)에 형성된 컨택홀(308)을 통해 보호층(334) 위의 공통전극(305a,305c)과 전기적으로 접속되어 신호가 인가되어, 광차단용 전극(306a,306b)과 데이터라인(310) 사이에 전계가 형성된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1기판(330)에 형성된 광차단용 전극(306a,306b)은 게이트절연층(332)에 형성된 컨택홀을 통해 데이터라인(310)과 접속되어 화상신호가 인가됨으로써, 광차단용 전극(306a,306b)과 공통전극(305a,305c) 사이에 전계가 형성될 수도 있다.
그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 광차단용 전극은 게이트절연층(332) 위에 형성되어 데이터라인(310)과 전기적으로 연결될 수도 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도이다. 이 실시예의 횡전계모드 액정표시소자에서는 공통전극(405a∼405c)과 화소전극(407a,407b)이 화소내에서 적어도 1회 절곡되어(도면에서는 비록 1회만 절곡되어 있지만, 2회 이상의 절곡도 가능하다) 화소가 2개 이상의 도메인으로 분할된다. 상기와 같이, 공통전극(405a∼405c)과 화소전극(407a,407b)이 절곡됨에 따라 각각의 도메인의 주시야각방향이 인접하는 도메인의 주시야각방향과 다르게 되어 시야각이 보상됨으로써 시야각특성을 향상시킬 수 있게 된다.
이 실시예에서도 제1,3공통전극(405a,405c)과 데이터라인(410) 사이의 영역에 광차단용 전극(406a,406b)이 형성되어 상기 영역으로 광이 투과하는 것을 방지한다. 이때, 광차단용 전극(406a,406b)의 형성위치는 도 3∼도 5에 개시된 다양한 위치, 즉 공통전극(405a∼405c)과 화소전극(407a,407b)의 형성 위치에 따라 제1기판, 게이트절연층 및 보호층 위에 형성될 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 횡전계모드 액정표시소자에서는 공통전극과 데이터라인 사이의 영역에 전극을 형성하여 화소내에 형성되는 횡전계와는 다른 전계를 형성하여 공통전극과 데이터라인 사이의 영역으로 광이 투과되는 것을 차단할 수 있게 되어, 해당 영역으로 빛이 새는 빛샘현상을 방지할 수 있게 된다.

Claims (36)

  1. 실질적으로 서로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인;
    각 화소내에 배치된 박막트랜지스터;
    각각 설정된 폭으로 형성되고 상기 화소내에 설정된 간격으로 평행하게 배열되어 그 사이에 횡전계를 형성하는 복수의 공통전극 및 화소전극; 및
    상기 데이터라인과 공통전극 사이의 영역에 형성되어, 상기 영역내에 데이터라인과의 사이에 횡전계와 다른 방향의 전계를 형성하는 광차단용 전극으로 구성된 횡전계모드 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공통전극중의 최외각의 전극은 데이터라인 근처에 배열된 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 데이터라인을 따라 설정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 공통전극과 실질적으로 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 공통전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 데이터라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공통전극에 연결된 공통전극라인; 및
    상기 화소전극에 전기적으로 연결된 화소전극라인을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공통라인과 화소전극라인은 적어도 일부분 오버랩되어 축적용량을 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 공통전극 및 화소전극은 적어도 1회 절곡되어 화소를 복소의 도메인으로 분할하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  12. 제1항에 있어서, 상기 박막트랜지스터는,
    기판 위에 형성된 게이트전극;
    상기 기판 전체에 걸쳐 적층된 게이트절연층;
    상기 절연층 위에 형성된 반도체층;
    상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극; 및
    상기 소스전극 및 드레인전극 위에 형성된 보호층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  13. 제12항에 있어서, 게이트라인은 기판에 형성되고 데이터라인은 게이트절연층 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 게이트절연층에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 데이터라인으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  16. 제12항에 있어서, 상기 화소전극은 게이트절연층 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  17. 제12항에 있어서, 상기 화소전극은 보호층 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  18. 제17항에 있어서, 상기 화소전극은 투명한 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  19. 제12항에 있어서, 상기 공통전극은 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  21. 제20항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 공통전극으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  22. 제12항에 있어서, 상기 공통전극은 보호층에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  23. 제22항에 있어서, 상기 공통전극은 투명한 도전물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  24. 제22항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 보호층에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 공통전극으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  26. 제22항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 제1기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  27. 제26항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 게이트절연층 및 보호층에 형성된 컨택홀을 통해 공통전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  28. 제26항에 있어서, 상기 광차단용 전극은 게이트절연층에 형성된 컨택홀을 통해 데이터라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
  29. 실질적으로 서로 수직으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인;
    각 화소내에 배치된 박막트랜지스터;
    각각 설정된 폭으로 형성되고 상기 화소내에 설정된 간격으로 평행하게 배열되어 그 사이에 제1전계를 형성하는 복수의 공통전극 및 화소전극; 및
    상기 데이터라인과 공통전극 사이의 영역에 형성되고 상기 데이터라인과 전기적으로 연결되어 상기 영역 내에서 공통전극과의 사이에 제1전계와 다른 방향의 제2전계를 형성하는 광차단용 전극으로 구성된 횡전계모드 액정표시소자.
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