KR101025105B1 - 빛샘이 방지된 횡전계모드 액정표시소자 - Google Patents

Abstract

본 발명의 횡전계모드 액정표시소자는 컬러필터층의 오정렬에 의한 빛샘을 방지하기 위한 것으로, 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 도메인으로 이루어진 복수의 화소와, 화소내에 형성된 스위칭소자와, 화소내에 실질적으로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하는 공통전극 및 화소전극과, 화소내에 형성되어 컬러를 구현하는 컬러필터층으로 구성되며, 데이터라인 근처에 배치된 최외곽 공통전극의 폭은 화소의 위치에 따라 다르게 형성되어 컬러필터층과 최외곽 공통전극이 오버랩되는 것을 특징으로 한다.

횡전계모드, 빛샘, COT, 최외곽 공통전극, 폭

Description

빛샘이 방지된 횡전계모드 액정표시소자{IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE PREVENTING LIGHT LEAKAGE}

도 1(a) 및 도 1(b)는 횡전계모드 액정표시소자의 기본적인 개념을 나타내는 도면.

도 2는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.

도 3(a)는 도 2의 I-I'선 단면도.

도 3(b)는 도 1의 II-II'선 단면도.

도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.

도 5는 컬러필터층이 오정렬된 횡전계모드 액정표시소자를 나타내는 평면도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자를 나타내는 평면도.

도 7은 도 6에 도시된 횡전계모드 액정표시소자의 최외곽 공통전극을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡전계모드 액정표시소자를 나타내는 평면도.

도 9는 도 8에 도시된 횡전계모드 액정표시소자의 최외곽 공통전극을 나타내 는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

102,202,302 : 게이트라인 103,203,303 : 데이터라인

105,205,305 : 공통전극 107,207,307 : 화소전극

115,215,315 : 박막트랜지스터 134,234,334 : 컬러필터층

본 발명은 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 데이터라인 근처에 배치되는 화소의 최외곽 공통전극의 폭을 화소내에서의 위치에 따라 다르게 형성함으로써 컬러필터층의 오정렬에 의한 빛샘을 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 존재하지 만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문에 주로 TN모드의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서는 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직으로 배향된다. 따라서, 액정분자의 굴절률 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 것으로, 도 1(a) 및 도 1(b)에 그 기본적인 개념이 도시되어 있다.

도 1(a)에 도시된 바와 같이, IPS모드 액정표시소자에서는 액정패널(1) 상에 공통전극(5) 및 화소전극(7)이 실질적으로 평행하게 배열되어 있고, 패널(1) 위에 형성되는 배향막의 러빙방향은 상기 공통전극(5)과 화소전극(7)과 일정한 각도의 형성된다. 따라서, 화소전극(7)이 전압이 인가되지 않는 경우 액정분자(42)는 러빙방향을 따라 배열되어 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 일정한 각도로 배향된다.

상기 공통전극(5)과 화소전극(7)에 전압이 인가되면, 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에 패널(1)의 표면과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하여, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 액정분자(42)가 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 수직방향으로 배향된다.

다시 말해서, 전압이 인가되는 경우 액정분자(42)는 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되며, 그 결과 액정분자(42)의 굴절률 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.

그런데, 상기와 같은 IPS모드 액정표시장치에서는 시야각방향에 따라 색상이 변하는 문제가 있었다. 도면에는 도시하지 않았지만, 공통전극(5)과 화소전극(7)은 액정표시소자의 제1기판(박막트랜지스터가 형성되는 TFT기판)에 형성되어 있으므로, 전압이 인가된 경우 상기 제1기판 근처의 액정분자(42a)는 횡전계에 의해 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 수직하게 배향되는 반면, 제2기판(컬러필터가 형성되는 컬러필터기판) 근처의 액정분자(42b)는 공통전극(5)과 화소전극(7)과 일정 각도로 배향된다. 즉, 제1기판에서 제2기판으로 액정분자(42a,42b)가 트위스트(twist)되는 것이다. 이때, 액정분자(42)는 특정방향으로 트위스트되므로, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 X,Y의 시야각방향에서 색변환이 발생하여 화질이 저하된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 IPS모드 액정표시소자가 제안되고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 구조의 IPS모드 액정표시소자에서는 데이터라인(3)이 게이트라인(2)과 수직으로 배열되는 것이 아니고 일정한 각도로 배열된다. 또한, 상기 게이트라인(2)과 데이터라인(3)에 의해 정의되는 화소내에 배열되어 횡전계를 형성하는 공통전극(5)과 화소전극(7) 역시 게이트라인(2)과 일정한 각도로, 즉 데이터라인(3)과 평행하게 배열된다. 화소내에는 상기 공통전극(5)이 접속되는 공통라인(8) 및 화소전극(7)이 접속되는 화소전극라인(9)이 오버랩되어 축적용량(storage capacitance)을 형성한다.

상기 화소는 화소내에 형성된 게이트라인(2)의 연장방향을 중심으로 2개의 도메인으로 분할되어 있다. 즉, 화소중앙을 기준으로 공통전극(5) 및 화소전극(7)이 게이트라인(2)의 연장방향을 중심으로 대칭으로 배열되어 있다. 따라서, 상부의 도메인과 하부의 도메인에서의 횡전계는 서로 대칭으로 인가되기 때문에, 한 화소내에서의 주시야각이 보상되어 시야각특성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 화소내의 게이트라인(2)과 데이터라인(3)이 교차하는 영역에는 게이트전극(16), 반도체층(17), 소스전극(18) 및 드레인전극(19)으로 이루어진 박막트랜지스터(15)가 배치되어, 외부로부터 입력되는 신호를 화소전극(7)에 인가하며, 상기 신호가 인가됨에 따라 액정층에는 횡전계가 생성되는 것이다.

이때, 도면부호 34는 실제 컬러를 구현하는 컬러필터층을 나타내는 도면이다. 상기 컬러필터층(34)은 화소의 화상표시영역에 형성되는 것으로서, 화소에 최외곽(즉, 데이터라인(3) 근처에 배치된) 공통전극(5)과 그 일부가 오버랩되어 있다.

상기한 구조의 IPS모드 액정표시소자에서는 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절률 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다. 또한, 화소를 주시야각방향이 다른 2개의 도메인으로 구성함으로써 시야각특성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기한 구조의 종래 IPS모드 액정표시소자를 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 이때, 도 3(a)는 도 2의 I-I'선 단면도로서 박막트랜지스터의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3(b)는 도 2의 II-II'선 단면도로서 화소구조를 나타내는 도면이다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 위에는 게이트전극(16)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 게이트절연층(22)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(22) 위에는 반도체층(17)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(18) 및 드레인전극(19)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer;24)이 형성되어 있다.

제2기판(30)에는 블랙매트릭스(32)와 컬러필터층(34)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(32)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 박막트랜지스터(10) 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(34)은 R(Red), G(Green), B(Blue)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다. 각각의 R, G, B컬러필터층(34)은 각각 하나의 화소에 형성되어 R, G, B화소를 형성하며, 이 R, G, B화소에 의해 구현된 컬러에 의해 화상을 표시하는 도트(dot)가 표시된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터층(34)에는 평탄화를 위한 오버코트층(over coat layer)이 형성되어 있다.

상기 제1기판(20) 및 제2기판(30) 사이에는 액정층(40)이 형성되어 액정패널(1)이 완성된다.

도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1기판(20) 위에는 복수의 공통전극(5)이 형성되어 있고 게이트절연층(22) 위에는 화소전극(7) 및 데이터라인(3)이 형성되어, 상기 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에 횡전계가 발생한다.

이때, 데이터라인(3)의 근처, 즉 화소의 최외곽에는 공통전극(5)이 배열되어 있는데, 그 이유는 데이터라인(3)과 화소전극(7) 사이에 발생하는 전계를 차단(shielding)하여 액정층(40)에 인가되는 횡전계가 왜곡되는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 제2기판(30)에는 블랙매트릭스(32)와 컬러필터층(34)이 형성되어 있다. 이때, 상기 블랙매트릭스(32)는 데이터라인(3)과 화소의 최외곽 공통전극(5) 상에 배치된다.

상기와 같은 구성의 IPS모드 액정표시소자는 제1기판(20) 및 제2기판(30)이 각각 별개의 공정(즉, 박막트랜지스터공정 및 컬러필터공정)을 거친 후 합착공정에 의해 합착됨으로써 형성된다. 제1기판(20)과 제2기판(30)의 합착은 제1기판(20) 또는 제2기판(30)의 외곽영역에 실링재(sealant)를 도포하고 기계적인 압력에 의해 이루어진다. 따라서, 합착시 오정렬이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 합착시 외력 등에 의해 제1기판(20) 및 제2기판(30)이 미끄러지는 경우가 발생하게 된다. 이러한 제1기판(20) 및 제2기판(30)의 오정렬이나 미끄러짐은 제1기판(20) 및 제2기판(30)의 합착후 IPS모드 액정표시소자의 휘도를 저하시키고 개구율의 저하시키는 주요한 원인이 된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 컬러필터층을 박막트랜지스터 위에 형성함으로써 정렬오차를 최소화하고 제조공정을 단순화할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 데이터라인 근처에 배치되는 화소의 최외곽 공통전극의 폭을 화소내의 위치에 따라 다르게 형성함으로써 컬러필터층의 오정렬에 의해 빛샘영역이 발생하는 것을 방지할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자는 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 도메인으로 이루어진 복수의 화소와, 상기 화소내에 형성된 스위칭소자와, 상기 화소내에 배치된 화소전극과, 상기 화소전극과 실질적으로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하는 공통전극으로 구성되며, 데이터라인 근처에 배치된 최외곽 공통전극의 폭이 화소의 모서리쪽으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 한다. 컬러필터층은 스위칭소자 상부의 보호층에 형성되며, 최외곽 공통전극과 오버랩됨으로써 화소에 빛샘영역이 발생하는 것을 방지한다.

또한, 공통전극 및 화소전극은 적어도 1회 절곡되어 화소에 복수의 도메인영역을 형성하며, 이때, 상기 최외곽 공통전극의 절곡영역에는 공통전극의 연장부가 형성되어 컬러필터층의 좌우 오정렬에 의한 빛샘을 방지한다.

본 발명에서는 제1기판 및 제2기판의 합착오차에 기인하는 불량을 방지하기 위해, 블랙매트릭스와 컬러필터층을 박막트랜지스터가 형성되는 제1기판에 형성한다. 이러한 구조를 COT(Color filter On TFT)라고 한다. 이 COT구조에서는 박막트랜지스터 위에 블랙매트릭스와 컬러필터층을 형성함으로써 제1기판 및 제2기판의 합착오차에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 COT구조에서는 컬러필터층이 제1기판에 형성되므로, 제2기판에 단차를 발생시키는 오버코트층이 필요없게 되어 공정이 단순화되고 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

도 4(a) 및 도 4(b)는 COT구조의 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도서, 도 4(a)는 박막트랜지스터의 구조를 나타내는 도면이고 도 4(b)는 화소구조를 나타내는 도면이다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 제1기판(120) 위에는 게이트전극(116)이 형성되어 있으며, 상기 제1기판(120) 전체에 걸쳐 게이트절연층(22)이 적층되어 있다. 상기 게이트절연층(122) 위에는 반도체층(117)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스전극(118) 및 드레인전극(119)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 보호층(124)이 형성되어 있다.

상기 보호층(124) 위에는 블랙매트릭스(132)와 컬러필터층(134)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(132)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 주로 박막트랜지스터(110) 영역에 형성된다. 컬러필터층(34)은 R(Red), G(Green), B(Blue)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다. 또한, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(130) 사이에는 액정층(140)이 형성되어 액정패널이 완성된다.

도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1기판(20) 위에는 복수의 공통전극(5)이 형성되어 있고 게이트절연층(22) 위에는 화소전극(7) 및 데이터라인(3)이 형성되어, 상기 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에 횡전계가 발생한다.

데이터라인(103)과 상기 데이터라인(105)의 근처에 배치된 최외곽 공통전극(105) 위에는 블랙매트릭스(132)가 형성되며, 양 최외곽 안쪽의 화소영역 위에는 컬러필터층(134)이 형성된다. 상기 컬러필터층(134)이 형성되는 영역은 실제 화상이 표시되는 영역으로, 공통전극(5)과 화소전극(7)에 의해 횡전계가 인가되는 영역과 일치해야만 한다. 따라서, 상기 컬러필터층(134)은 공통전극(5)과 화소전극(7)에 의해 횡전계가 인가되는 영역 전체에 걸쳐 형성된다. 또한, 컬러필터층(134)의 일부는 화소의 최외곽 공통전극(105)의 일부와 오버랩되어야만 한다. 컬러필터층(134)의 일부가 최외곽 공통전극(105)과 오버랩되지 않고 상기 컬러필터층(134)과 최외곽 공통전극(105) 사이에 간격이 존재하는 경우 표시영역의 일부에 컬러필터층(134)이 없는 영역이 발생하게 되어 빛이 새는 현상이 발생하게 되므로, 컬러필터층(134)과 최외곽 공통전극(105)이 오버랩되어야만 하는 것이다.

박막트랜지스터(110)와 컬러필터층(134)은 노광공정을 포함하는 포토리소그래피공정에 의해 형성된다. 일반적으로 박막트랜지스터(110)와 컬러필터층(134)은 그 해상도 및 공정정밀도가 다르며, 따라서 사용되는 장비도 다르다. 박막트랜지스터공정에서는 해상도가 좋은 Projection형 노광기를 사용하는 반면에 컬러필터공정에서는 상대적으로 해상도가 떨어지는 Proximate형 노광기를 사용한다. 그 이유는 Projection형 노광기가 Proximate형 노광기에 비해 상대적으로 고가의 장비이므로, 고해상도가 필요없는 컬러필터공정에 고가의 Projection형 노광기를 사용하면 액정표시소자 제조비용이 증가하기 때문이다.

한편, 박막트랜지스터공정과 컬러필터공정에 각기 다른 노광기를 사용함에 따라 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.

컬러필터공정에 사용되는 Proximate형 노광기는 해상도가 낮기 때문에 컬러필터층을 형성했을 때 고해상도의 Projection형 노광기를 사용하는 박막트랜지스터(공통전극과 화소전극, 데이터라인)에 비해 오정렬이 발생할 가능성이 높아진다. 이 경우, 컬러필터층(134)을 보호층(124) 위에 형성했을 때, 컬러필터층(134)의 오정렬에 의해 화소의 최외곽 공통전극(105)과 컬러필터층(134)이 오버랩되지 않게 된다. 다시 말해서, 화소영역에는 컬러가 표시되지 않는 빛샘영역이 발생하는 것이다. 이러한 빛샘영역은 액정표시소자의 화질을 저하시키는 주요한 원인이 된다.

노광기에서는 좌우 상하방향으로 오정렬보다는 뒤틀림(distortion)에 의한 오정렬이 주로 발생한다. 따라서, 화소중앙영역보다는 화소의 모서리영역으로 갈수록 오정렬에 의한 빛샘현상이 많이 발생한다.

도 5는 노광기가 오정렬되어 형성된 화소의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 구조의 IPS모드 액정표시소자는 도 2에 도시된 IPS모드 액정표시소자와는 동일한 구조로 이루어져 있으며, 단지 컬러필터층(134)의 배치에만 차이가 있다. 노광기의 오정렬에 의해 컬러필터층(134)의 일부가 화소내에 배치된 최외곽 공통전극(105)과 오버랩되지 않게 되어, 화상표시영역에는 컬러필터층(134)이 형성되지 않는 빛샘영역이 발생한다. 특히, 노광기의 오정렬은 뒤틀림에 의해 많이 발생하므로, 상기 빛샘영역은 주로 화소의 모서리영역(A)에서 발생한다.

화소의 최외곽 공통전극(105)의 폭을 증가함으로써 빛샘영역을 제거할 수 있 다. 즉, 최외곽 공통전극(105)의 폭을 증가시켜 빛샘영역을 차단함으로써 빛샘을 방지할 수 있게 되는 것이다. 그러나, 이경우 최외곽 공통전극(105)의 폭을 증가시킴에 따라 IPS모드 액정표시소자의 개구율이 저하되는 문제가 있었다.

따라서, 빛샘영역을 차단하면서도 개구율의 저하를 방지할 수 있는 IPS모드 액정표시소자가 필요하게 된다. 최외곽 공통전극의 폭을 증가시킬 때 개구율이 저하되는 이유는 최외곽 공통전극의 폭을 전체적으로 증가시키기 때문이다. 즉, 최외곽 공통전극의 폭 증가에 비례하여 개구율이 저하되는 것이다. 그러나, 노광기의 오정렬에 의한 빛샘영역은 화소의 외곽 모서리영역으로 갈수록 많이 발생한다. 따라서, 상기 빛샘영역을 차단하기 위해, 최외곽 공통전극의 전체 폭을 증가시킬 필요없이 상기 빛샘영역에 대응하는 영역의 최외곽 공통전극의 폭 만을 증가시키면 되는 것이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도이다. 도면에 도시된 IPS모드 액정표시소자는 최외곽 공통전극을 제외하고는 도 5에 도시된 IPS모드 액정표시소자와 그 구조가 동일하며, 그 단면구조는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 구조와 동일하다. 따라서, 동일한 구조에 대해서는 설명을 생략하고 다른 구조에 대해서만 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 화소내에 배치된 공통전극(205)과 화소전극(207)은 횡전계를 형성한다. 이때, 화소의 최외곽영역, 즉 데이터라인(203)의 근처에는 최외곽 공통전극(205)이 배치되어 데이터라인(203)에 의해 횡전계에 왜곡이 발생하는 것을 방지한다.

상기 최외곽 공통전극(205)은 화소의 중앙영역에서의 폭과 상부 및 하부영역에서의 폭이 다르도록 형성된다. 즉, 중앙영역에서 모서리영역으로 갈수록 그 폭이 넓게 형성된다. 도 7은 화소의 최외곽 공통전극(205)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 화소의 중앙영역, 즉 공통전극이 굴절되는 영역의 폭(a)이 가장 작게 형성되어 있으며, 상부 및 하부(또는 모서리영역)로 갈수록 그 폭이 증가한다(즉, a〈b〈c).

상기와 같이 최외곽 공통전극(205)의 폭을 중앙에서 가장 작게 하고 상하부로 갈수록 그 폭을 증가시킴으로써, 노광기의 뒤틀림에 의해 컬러필터층(234)에 오정렬이 발생하여 화소의 모서리영역의 컬러필터층(234)이 원래의 위치에서 벗어나는 경우에도 공통전극(205)과 컬러필터층(234)이 오버랩되므로, 빛샘현상이 발생하지 않게 된다.

한편, 노광기의 오정렬에 의한 불량은 주로 노광기의 뒤틀림에 의해 발생하지만, 좌우 또는 상하로의 이동에 의한 불량이 전혀 발생하지 않는 것은 아니다. 다시 말해서, 뒤틀림보다는 작지만 좌우로의 이동에 의한 오정렬 불량이 발생하며 이러한 오정렬에 의해 빛샘영역이 형성된다.

도 8 및 도 9는 뒤틀림 및 좌우 이동에 의한 오정렬이 방지된 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 데이터라인(303) 근처에 배치된 화소의 최외곽 공통전극(305)은 화소의 중앙영역에서 상하부영역(또는 모서리영역)으로 갈수록 그 폭이 점차 증가하며(b〈c), 동시에 화소중앙의 절곡영역에는 절곡안쪽으로 공통전극 연장부(305a)를 형성하였다.

공통전극(305)의 폭을 상하부로 갈수록 증가시키는 것은 컬러필터층(234)을 형성하기 위해 사용되는 노광기의 뒤틀림 오정렬에 의한 빛샘영역을 차단하기 위한 것이고 중앙의 절곡영역에 형성되는 연장부(305a)는 노광기의 좌우 이동 오정렬에 의한 빛샘영역을 차단하기 위한 것이다.

좌우이동 오정렬의 경우 특히 화소중앙의 절곡영역에서 많이 발생하므로, 상기와 같이 절곡영역에 공통전극(305)의 연장부(305)를 형성함으로써 절곡영역의 연장부(305)와 컬러필터층(334)을 오버랩시킬 수 있게 되며, 그 결과 상기 절곡영역에서 빛이 새는 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 데이터라인 근처에 배치되는 공통전극의 폭을 화소의 위치에 따라 다르게 설정함으로써 컬러필터층 형성용 노광기의 오정렬에 의한 빛샘영역을 제거하여 화질이 저하되는 것을 방지한다. 도 6∼도 9에는 평면도 및 부분평면도만을 도시하여 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 특징적인 구조만을 설명하고 있으며, 그 상세한 구조는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시되어 있다. 한편, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 구조에 한정될 필요는 없다. 도 4(a) 및 도 4(b)에서는 공통전극과 화소전극이 각각 기판과 게이트절연층 위에 형성되어 있지만 본 발명에서는 상기 공통전극과 화소전극이 특정 층위에 형성될 필요는 없는 것이다. 또한, 한 화소내에 배치되는 공통전극과 화소전극의 수도 한정될 필요는 없을 것이다. 더욱이, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자가 중앙에 절곡영역을 갖는 지그재그형상의 화소전극 및 공통전극에 한정될 필요는 없다. 상기와 같이, 화소전극 및 공통전극을 지그재 그로 형성하는 것은, 화소내에 적어도 1회의 절곡영역을 형성함으로써 화소에 주시야각 방향이 서로 대칭인 복수의 도메인 영역을 형성하기 위한 것이다. 그러나, 공통전극 및 화소전극에 절곡영역이 없이 화소가 단지 하나의 도메인으로 이루어지는 IPS모드 액정표시소자도 본 발명에 훌륭하게 적용될 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자는 COT구조에만 한정될 필요는 없다. 즉, 본 발명은 박막트랜지스터가 제1기판에 형성되고 컬러필터층이 제2기판에 형성되는 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 구조의 IPS모드 액정표시소자에도 적용될 수 있을 것이다. 물론, 이 경우 제1기판 및 제2기판의 합착에 의한 오정렬은 발생하지만 컬러필터층 형성용 노광기에 의한 오정렬은 방지할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 화소내에 배치되는 최외곽 공통전극을 화소의 위치에 따라 그 폭을 변경함으로써 컬러필터층 노광기의 오정렬에 의한 빛샘현상을 방지할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 제1기판 및 제2기판;

   상기 제1기판에 형성된 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 도메인으로 이루어진 복수의 화소;

   상기 제1기판의 화소내에 형성된 스위칭소자;

   상기 제1기판의 화소내에 배치된 화소전극;

   상기 제1기판에 배치되어 화소전극과 실질적으로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하는 공통전극으로 구성되며,

   데이터라인 근처에 배치된 최외곽 공통전극의 폭이 화소의 모서리쪽으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1기판의 화소영역에 형성되어 컬러를 구현하며, 최외곽 공통전극과 오버랩되는 컬러필터층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭소자는,

   상기 제1기판 위에 형성된 게이트전극;

   상기 게이트전극 위에 형성된 게이트절연층;

   상기 게이트절연층 위에 형성된 반도체층;

   상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극; 및

   상기 소스전극 및 드레인전극 위에 형성된 보호층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
4. 제3항에 있어서, 컬러필터층은 상기 보호층 위에 형성된 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
5. 제3항에 있어서, 상기 보호층 위에 형성된 블랙매트릭스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
6. 제3항에 있어서,

   상기 제2기판 위에 형성된 블랙매트릭스; 및

   상기 제2기판에 형성된 컬러필터층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
7. 제1항에 있어서, 상기 공통전극 및 화소전극은 적어도 1회 절곡되어 화소에 복수의 도메인영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
8. 제7항에 있어서, 상기 최외곽 공통전극의 절곡영역에 형성된 연장부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
9. 삭제

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