KR101320493B1 - In plane switching mode liquid crystal display device having high aperture - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개구율이 향상된 횡전계모드 액정표시소자를 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자는 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 도메인으로 이루어진 복수의 화소와, 상기 화소내에 형성된 스위칭소자와, 상기 화소내에 실질적으로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하는 공통전극 및 화소전극과, 상기 데이터라인을 양측에 설치되어 데이터라인에 의한 전계를 차단하고 축적용량을 형성하는 제1금속층 및 제2금속층으로 구성된다. 공통전극과 화소전극은 유기물로 이루어진 보호층 위에 투명한 도전물질로 형성되며, 화소의 최외각 공통전극은 데이터라인과 오버랩된다.The present invention provides a transverse electric field mode liquid crystal display device having improved aperture ratio. The transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention includes a plurality of pixels including a plurality of domains defined by gate lines and data lines, and the pixel. A switching element formed therein, a common electrode and a pixel electrode disposed substantially parallel in the pixel to form a transverse electric field, and a data line disposed at both sides to block an electric field by the data line and to form a storage capacitor. It consists of a metal layer and a 2nd metal layer. The common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material on a protective layer made of an organic material, and the outermost common electrode of the pixel overlaps the data line.
횡전계모드, 개구율, 축적용량, 유기물, 최외각 공통전극, 금속층Transverse electric field mode, aperture ratio, storage capacity, organic material, outermost common electrode, metal layer
Description
도 1은 일반적인 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.1 is a plan view showing the structure of a general transverse electric field mode liquid crystal display device.
도 2a는 도 1의 I-I'선 단면도.2A is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 2b는 도 1의 II-II'선 단면도.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 1.
도 3a는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 화소 구조를 나타내는 단면도.3A is a cross-sectional view showing a pixel structure of a transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention;
도 3b는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 데이터라인 근처의 구조를 나타내는 단면도.3B is a cross-sectional view showing a structure near a data line of the transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
105 : 공통전극 107 : 화소전극105: common electrode 107: pixel electrode
116 : 게이트전극 117 : 반도체층116: gate electrode 117: semiconductor layer
118 : 소스전극 119 : 화소전극118: source electrode 119: pixel electrode
120,130 : 기판 122 : 게이트절연층120,130: substrate 122: gate insulating layer
124 : 보호층 132 : 블랙매트릭스124: protective layer 132: black matrix
134 : 컬러필터층 140 : 액정층134: color filter layer 140: liquid crystal layer
155 : 전계차단용 금속층 165 : 축적용량용 금속층155: metal layer for electric field interruption 165: metal layer for storage capacity
본 발명은 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 화소의 최외각 공통전극을 따라 축적용량용 전극을 배치하여 개구율을 향상시킬 수 있는 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transverse electric field mode liquid crystal display device, and more particularly, to a transverse electric field mode liquid crystal display device capable of improving an aperture ratio by arranging electrodes for storage capacitance along the outermost common electrode of a pixel.
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.2. Description of the Related Art Recently, various portable electronic devices such as a mobile phone, a PDA, and a notebook computer have been developed. Accordingly, there is a growing need for a flat panel display device for a light and small size. Such flat panel displays are being actively researched, such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), but mass production technology, ease of driving means, Liquid crystal display devices (LCDs) are in the spotlight for reasons of implementation.
이러한 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점 때문에 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.The liquid crystal display device has various display modes according to the arrangement of the liquid crystal molecules. However, the liquid crystal display device of the TN mode is mainly used because of the advantages of easy monochrome display, fast response speed, and low driving voltage. In such a TN mode liquid crystal display element, liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are oriented substantially perpendicular to the substrate when a voltage is applied. Therefore, there is a problem that the viewing angle is narrowed upon application of voltage due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules.
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 기판과 평행한 횡전계를 형성하여 액정분자를 평면상으로 배향함으로써 시야각특성을 향상시킨 것이다.In order to solve this viewing angle problem, liquid crystal display devices of various modes having wide viewing angle characteristics have recently been proposed, but among them, the liquid crystal display device of the lateral field mode (In Plane Switching Mode) is applied to actual production. It is produced. The IPS mode liquid crystal display device improves the viewing angle characteristic by forming a transverse electric field parallel to the substrate when a voltage is applied and aligning the liquid crystal molecules in a plane.
도 1에 IPS모드 액정표시소자가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시소자의 화소는 종횡으로 배치된 게이트라인(2) 및 데이터라인(3)에 의해 정의된다. 도면에는 비록 (n,m)번째의 화소만을 도시하고 있지만 실제의 액정표시소자에는 상기한 게이트라인(2)과 데이터라인(3)이 각각 n개 및 m개 배치되어 액정표시소자 전체에 걸쳐서 n×m개의 화소를 형성한다.1 shows an IPS mode liquid crystal display device. As shown in FIG. 1, pixels of a liquid crystal display are defined by
상기 화소내의 게이트라인(2)과 데이터라인(3)의 교차영역에는 박막트랜지스터(15)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(15)는 게이트라인(2)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(16)과, 상기 게이트전극(16) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(17)과, 상기 반도체층(17) 위에 형성되어 데이터라인(3)을 통해 화상신호가 인가되는 소스전극(18) 및 드레인전극(19)으로 구성되어 외부로부터 입력되는 화상신호를 액정층에 인가한다.A
화소내에는 데이터라인(3)과 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 공통전극(5)과 화소전극(7)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 상부영역에는 상기 공통전극(5)과 접속되는 공통라인(8)이 배치되어 있으며, 상기 공통라인(9) 위에는 화소전극(7)과 접속되는 화소전극라인(9)이 배치되어 상기 공통라인(8)과 오버랩되어 있다. 상기 공통라인(8)과 화소전극라인(9)의 오버랩에 의해 횡전계모드 액정표시소자에는 축적용량(storage capacitance)이 형성된다.In the pixel, a plurality of
상기와 같이 구성된 IPS모드 액정표시소자에서 액정분자는 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 실질적으로 평행하게 배향되어 있다. 박막트랜지스터(15)가 작동하여 화소전극(7)에 신호가 인가되면, 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에는 액정표시소자의 표면과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하게 된다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절률 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.In the IPS mode liquid crystal display element configured as described above, the liquid crystal molecules are oriented substantially parallel to the
상기한 구조의 종래 IPS모드 액정표시소자를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 이때, 도 2a는 도 1의 I-I'선 단면도이고 도 2b는 도 1의 II-II'선 단면도이다.The conventional IPS mode liquid crystal display device having the above structure will be described in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B. 2A is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 1.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제1기판(20) 위에는 게이트전극(16)이 형성되어 있고 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 박막트랜지스터(15)가 형성된다. 또한, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 SiOx나 SiNx와 같은 무기물로 이루어진 보호층(passivation layer;24)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2A, a
또한, 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.In addition, a plurality of
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, 도면에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터(10) 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(34)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다.On the
상기 제1기판(20) 및 제2기판(30) 사이에는 액정층(40)이 형성되어 액정패널(1)이 완성된다.A
도 2b에 도시된 바와 같이, 데이터라인(3)의 양측면에는 공통전극(5)이 형성되어 있다. 이 공통전극(화소의 최외각에 형성되므로, 화소의 최외각 공통전극이라고 표현하기도 한다)은 화소내의 액정층(30)에 형성되는 횡전계가 왜곡되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 데이터라인(3)에 신호가 인가됨에 따라 데이터라인(3)에 발생하는 전계를 차단(shielding)하여 횡전계에 영향을 미치는 것을 방지하기 위한 것이다.As shown in FIG. 2B,
상기한 바와 같이 구성된 IPS모드 액정표시소자는 신호의 인가시 전계가 기판(20)의 표면과 수평하게 형성되므로, 액정분자가 기판(20)의 표면을 따라 회전하게 된다. 따라서, 액정분자의 굴절률이방성에 의해 시야각이 저하되는 것을 방지할 수 있게 되므로, 시야각이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.In the IPS mode liquid crystal display device configured as described above, since an electric field is formed horizontally with the surface of the
그러나, 상기 IPS모드 액정표시소자에서는 공통전극(5)과 화소전극(7)이 불투명한 금속으로 형성되기 때문에 개구율이 저하된다는 문제가 있었다.However, in the IPS mode liquid crystal display device, since the
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 개구율이 향상된 횡전계모드 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a transverse electric field mode liquid crystal display device having an improved aperture ratio.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자는 제1기판; 상기 제1기판에 형성된 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의되는 복수의 화소; 상기 화소내에 형성되며, 제1기판위에 형성된 게이트전극과, 상기 게이트전극 위에 형성된 게이트절연층과, 상기 게이트절연층 위에 형성된 반도체층과, 상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터 위에 형성된 보호층; 상기 화소내의 보호층위에 실질적으로 평행하게 배치되어 횡전계를 형성하는 공통전극 및 화소전극; 상기 데이터라인 양측의 상기 제1기판 위에 형성되어 데이터라인에 의한 전계를 차단하는 제1금속층; 및 게이트절연층을 사이에 두고 상기 제1금속층과 완전히 오버랩되도록 상기 제1금속층과 동일한 폭으로 형성되는 제2금속층으로 구성되며, 상기 제1금속층 및 제2금속층은 공통전극과 다른 층에 형성되고 상기 화소의 최외각 공통전극은 인접하는 화소의 최외각 공통전극과 일체로 형성되어 상기 최외각 공통전극이 데이터라인과 오버랩되며, 상기 제1금속층 및 제2금속층을 덮는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate; A plurality of pixels defined by gate lines and data lines formed on the first substrate; A thin film transistor formed in the pixel, the gate electrode formed on the first substrate, the gate insulating layer formed on the gate electrode, the semiconductor layer formed on the gate insulating layer, and the source electrode and the drain electrode formed on the semiconductor layer; A protective layer formed on the thin film transistor; A common electrode and a pixel electrode disposed substantially parallel on the passivation layer in the pixel to form a transverse electric field; A first metal layer formed on the first substrate on both sides of the data line to block an electric field by the data line; And a second metal layer having the same width as the first metal layer so as to completely overlap the first metal layer with a gate insulating layer interposed therebetween, wherein the first metal layer and the second metal layer are formed on a different layer from the common electrode. The outermost common electrode of the pixel may be integrally formed with the outermost common electrode of an adjacent pixel so that the outermost common electrode overlaps the data line and covers the first metal layer and the second metal layer.
공통전극 및 화소전극은 보호층 위에 투명한 도전물질로 형성되며, 상기 보호층은 유기물로 이루어진다.The common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material on the protective layer, and the protective layer is made of an organic material.
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IPS모드 액정표시소자의 개구율이 낮은 이유는 다음과 같은 몇가지 이유 때문이다. 첫째, 공통전극과 화소전극이 불투명한 금속으로 형성된다. 둘째, 축적용량을 형성하는 공통라인과 화소전극라인이 불투명한 금속으로 형성된다. 상기 공통라인과 화소전극라인은 축적용량을 오버랩되어 축적용량을 형성하기 위한 것으로, 그 폭을 감소시킬 경우 충분한 축적용량을 확보하지 못하기 때문에 일정 폭 이상을 유지해야만 한다. 셋째, 화소의 최외각 공통전극과 데이터라인 사이의 영역은 블랙매트릭스에 의해 차단되는 영역으로 실제 화상이 구현되지 않는 영역이다. 특히, 최외각 공통전극과 데이터라인 사이에는 기생용량이 발생하기 때문에, 최외각 공통전극은 데이터라인으로부터 일정 거리 이상 이격되어야만 하며, 이러한 이격된 배치에 의해 블랙매트릭스에 의해 차단되는 영역이 증가하게 되어 개구율이 더욱 저하되는 것이다.The reason why the aperture ratio of the IPS mode liquid crystal display device is low is for several reasons as follows. First, the common electrode and the pixel electrode are formed of an opaque metal. Second, the common line and the pixel electrode line forming the storage capacitor are formed of an opaque metal. The common line and the pixel electrode line overlap the storage capacitors to form the storage capacitors. When the width is reduced, the common line and the pixel electrode line do not have sufficient storage capacity. Third, the area between the outermost common electrode of the pixel and the data line is an area blocked by the black matrix and is an area where no actual image is realized. In particular, since the parasitic capacitance is generated between the outermost common electrode and the data line, the outermost common electrode should be separated from the data line by a predetermined distance or more, and the area blocked by the black matrix is increased due to such a spaced arrangement. The aperture ratio is further lowered.
본 발명에서는 상기한 요인들을 감안하여 IPS모드 액정표시소자를 제작함으로써 개구율을 향상시킨다. 첫째, 공통전극과 화소전극을 투명한 도전물질로 형성함으로서 개구율을 향상시킨다. 둘째, 공통라인과 화소전극라인의 폭을 최소화한다. 이를 위해, 본 발명에서는 별도의 축적용량을 확보하여 공통라인과 화소전극라인에 의해 생성되는 축적용량의 크기를 감소시키며, 그 결과 공통라인과 화소전극라인의 폭을 감소시킬 수 있게 된다. 셋째, 화소의 최외각 공통전극과 데이터라인의 이격을 최소화하여 블랙매트릭스에 의해 차단되는 화상비표시 영역을 최소화한다. 이를 위해, 본 발명에서는 보호층을 유기물질로 형성함으로써 최외각 공통전극과 데이터라인 사이에 발생하는 기생용량을 최소화하고 그에 따라 최외각 공통전극과 데이터라인을 오버랩시켜 배치한다.In the present invention, the aperture ratio is improved by fabricating an IPS mode liquid crystal display device in view of the above factors. First, the aperture ratio is improved by forming the common electrode and the pixel electrode with a transparent conductive material. Second, the width of the common line and the pixel electrode line is minimized. To this end, in the present invention, a separate storage capacitor is secured to reduce the size of the storage capacitor generated by the common line and the pixel electrode line. As a result, the width of the common line and the pixel electrode line can be reduced. Third, the non-display area blocked by the black matrix is minimized by minimizing the separation between the outermost common electrode of the pixel and the data line. To this end, in the present invention, the protective layer is formed of an organic material to minimize parasitic capacitance generated between the outermost common electrode and the data line, and thus overlap the outermost common electrode and the data line.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자를 상세히 설명한다.Hereinafter, an IPS mode liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 이때, 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 평면 구조는 도 1에 도 시된 구조와 거의 유사하므로 평면구조는 도 1을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 I-I'선 및 II-II'선에 따른 단면도로서, 도 3a는 화소의 구조를 나타내는 단면도이고 도 3b는 데이터라인 근처의 구조를 나타내는 단면도이다.3A and 3B are cross-sectional views showing the structure of an IPS mode liquid crystal display device according to the present invention. At this time, since the planar structure of the IPS mode liquid crystal display device according to the present invention is substantially similar to that shown in FIG. 1, the planar structure will be described with reference to FIG. 1. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines II ′ and II-II ′ of FIG. 1, and FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a pixel structure, and FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a structure near a data line.
도 3a 및 도 3b에 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. 보호층(124)은 BCB(Benzo Cyclo Butene)나 포토아크릴(photo acryl)과 같은 유기물질을 적층함으로써 형성된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, a
또한, 상기 보호층(124) 위에는 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 이루어진 공통전극(105)과 화소전극(107)이 실질적으로 평행하게 배치되어 제1기판(120)과 평행한 횡전계가 형성된다. 이때, 화소의 최외각 공통전극(105b)은 데이터라인(103)과 오버랩되어 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 해당 화소의 최외각 공통전극(105b)은 실질적으로 인접하는 화소의 최외각 공통전극(105b)과 일체로 형성되어 데이터라인(103)과 오버랩된다. 이와 같이, 최외각공통전극(105b)과 데이터라인(103)을 오버랩시킴으로써 최외각 공통전극(105b)과 데이터라인(103)에 의해 발생하는 화상비표시영역을 최소화할 수 있게 된다.In addition, a common electrode 105 and a
한편, 최외각 공통전극(105b)과 데이터라인(103)의 오버랩에 의한 기생용량 은 무시할 수 있을 정도로 작다. 일반적으로 BCB나 포토아크릴과 같은 유기물은 무기물보다 유전률이 작기 때문에, 최외각공통전극(105b)과 데이터라인(103)을 오버랩시키는 경우에도 기생용량은 무시할 수 있을 정도로 작게 형성된다. 더욱이, 유기물을 사용하는 경우 보호층(122)을 무기물에 비해 더 두껍게 형성할 수 있기 때문에, 기생용량이 더욱 작아지게 되며, 그 결과 최외각 공통전극(105b)과 데이터라인(103)을 오버랩시키는 경우에도 기생용량에 의해 불량이 발생하지 않게 되는 것이다.On the other hand, the parasitic capacitance due to the overlap of the outermost
데이터라인(103) 양측면의 제1기판(120) 위에는 데이터라인(103)에 의해 기인하는 전계차단용 금속층(155)이 형성되어 있다. 이 전계차단용 금속층(155)은 데이터라인(103)에 의해 발생하는 전계를 차단하여 공통전극(105a,105b)과 화소전극(107)에 의해 형성되는 횡전계가 왜곡되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이때, 상기 금속층(155)은 박막트랜지스터의 게이트전극(116)과 동일한 공정에 의해 동일한 금속으로 형성하는 것이 바람직할 것이다. The field blocking
또한, 데이터라인(103)에 의한 전계는 상기 금속층(155)에 의해서만 차단되는 것이 아니라 보호층(124) 상부에 형성된 최외각 공통전극(105b)에 의해서도 차단된다. 물론, 상기 최외각 공통전극(105b)에 의한 전계의 차단은 그 정도가 작지만 어느 정도의 전계차단 효과가 존재하기 때문에, 전계차단용 금속층(155)의 폭을 종래의 전계차단용 금속층(물론, 이때는 최외각 공통전극이 전계차단의 역할을 한다) 보다 작게 할 수 있게 된다.
In addition, the electric field by the
상기 전계차단용 금속층(155)의 상부, 게이트절연층(122)에는 축적용량용 금속층(165)이 배치되어 상기 전계차단용 금속층(155)과 오버랩된다. 이때, 상기 축적용량용 금속층(165)은 상기 전계차단용 금속층(155)을 따라 배치되기 때문에, 축적용량용 금속층(165)에 의한 개구율 저하현상이 발생하지 않게 된다.A storage
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 IPS모드 액정표시소자의 축적용량은 공통전극(105a,105b)과 접속되는 공통라인과 화소전극(107)과 접속되는 화소전극라인에 의해 형성된다. 이때, 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 공통라인 및 화소전극라인도 종래 IPS모드 액정표시소자의 공통라인 및 화소전극라인도 마찬가지로 제1기판(120) 및 게이트절연층(122) 위에 형성된다. 이 경우, 상기 공통라인과 화소전극라인은 각각 게이트절연(122) 및 보호층(124)에 형성된 컨택홀(contact hole)을 통해 공통전극(105a,105b) 및 화소전극(107)에 전기적으로 접속될 것이다.As shown in FIG. 1, the storage capacitance of the IPS mode liquid crystal display device is generally formed by a common line connected to the
축적용량용 금속층(165)을 형성하여 축적용량을 형성함에 따라 상기 공통라인과 화소전극라인에 의해 형성되는 축적용량을 감소시켜도 원하는 양의 축적용량을 확보할 수 있게 된다. 다시 말해서, 공통라인과 화소전극라인에 의해 형성되는 축적용량이 종래에 비해 작게 설계되는 것이다. 따라서, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 종래 IPS모드 액정표시소자에 비해 공통라인과 화소전극라인의 폭을 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과 공통라인과 화소전극라인의 감소 정도만큼 개구율이 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.As the storage
한편, 제2기판(130)에는 블랙매트릭스(132)와 컬러필터층(134)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(132)는 액정분자가 동작하지 않는 영역으로 광이 누설되 는 것을 방지하기 위한 것으로, 박막트랜지스터 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(134)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터층(134) 위에는 컬러필터층(134)을 보호하고 제2기판(130)을 평탄하게 하기 위한 오버코트층(overcoat layer)이 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(130) 사이에 액정층이 형성되어 IPS모드 액정표시소자가 완성된다.Meanwhile, the
한편, 본 발명은 특정한 구조에만 한정되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 평면구조, 즉 공통전극 및 화소전극이 일정 각도로 절곡되어 화소가 2개의 도메인으로 분할된 구조의 IPS모드 액정표시소자뿐만 아니라 공통전극 및 화소전극이 절곡되지 않은 구조의 IPS모드 액정표시소자에도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다. 또한, R,G,B의 서브화소를 갖는 3-서브화소 구조뿐만 아니라 R,G,B,W(White)의 서브화소를 갖는 4-서브화소구조의 IPS모드 액정표시소자에도 적용될 수 있을 것이다.In addition, this invention is not limited only to a specific structure. The IPS mode of the planar structure shown in FIG. 1, that is, the common electrode and the pixel electrode are bent at a predetermined angle so that the pixels are divided into two domains. The present invention may be applied to a liquid crystal display device. In addition, the present invention may be applied not only to a three subpixel structure having subpixels of R, G, and B, but also to a 4-subpixel IPS mode liquid crystal display device having subpixels of R, G, B, and W (White). .
본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.In the IPS mode liquid crystal display device of the present invention, the following effects can be obtained.
첫째, 화소내에 배치되는 공통전극과 화소전극을 투명도전물질로 형성하므로 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.First, since the common electrode and the pixel electrode disposed in the pixel are formed of a transparent conductive material, the aperture ratio can be improved.
둘째, 보호층을 유기절연막으로 형성하므로, 화소의 최외각 공통전극을 데이터라인과 오버랩시켜 배치하므로 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.Second, since the protective layer is formed of an organic insulating film, since the outermost common electrode of the pixel is overlapped with the data line, the aperture ratio can be improved.
셋째, 화소의 최외각 공통전극과 전계차단용 금속층에 의해 데이터라인의 전 계를 차단하므로, 데이터라인에 의해 액정층에 인가된 횡전계가 왜곡되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.Third, since the electric field of the data line is blocked by the outermost common electrode of the pixel and the field blocking metal layer, the transverse electric field applied to the liquid crystal layer by the data line can be effectively prevented from being distorted.
넷째, 축적용량용 금속층을 전계차단용 금속층을 따라 배치하여 부가의 축적용량을 형성하므로, 공통라인 및 화소전극라인의 폭을 감소시킬 수 있게 되어 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.Fourth, since the storage capacitor metal layer is disposed along the field blocking metal layer to form additional storage capacitance, the width of the common line and the pixel electrode line can be reduced, thereby improving the aperture ratio.
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