KR101350430B1 - An array substrate for IPS-LCD with color-filter on array - Google Patents
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Abstract
본 발명은 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것으로 특히, 어레이부와 컬러필터가 하나의 기판에 구성된 컬러필터 온 어레이 구조(Color Filter on array : COA)의 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device. In particular, an array for a transverse electric field type liquid crystal display device having a color filter on array structure (COA) having an array portion and a color filter formed on one substrate. It relates to a substrate.
본 발명은 적색 컬러필터와 녹색 컬러필터와 청색 컬러필터의 서로 다른 유전율값으로 인해, 각 컬러필터에 대응하는 화소에 따라 상기 유전율 값에 의한 화소 전압의 차이에 따른 화질불량을 보상하기 위해, 상기 컬러별로 서로 다른 레벨의 공통전압을 인가할 수 있는 어레이기판 구조를 제안하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, due to the different dielectric constant values of the red color filter, the green color filter, and the blue color filter, in order to compensate for the poor image quality due to the difference in the pixel voltage by the dielectric constant value according to the pixel corresponding to each color filter, An array substrate structure capable of applying different levels of common voltage for each color is proposed.
Description
도 1은 종래에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display according to the related art,
도 2는 종래의 제 1 예에 따른 COA구조의 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이고,2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of a liquid crystal display device having a COA structure according to a first example of the prior art;
도 3은 종래의 제 2 예에 따른 COA-IPS의 어레이기판 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an array substrate of a COA-IPS according to a second conventional example.
도 4는 컬러필터의 유전율 특성을 설명하기 위한 도면이고,4 is a view for explaining the dielectric constant characteristics of the color filter,
도 5은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 일 부 등가회로를 나타낸 평면도이고,5 is a plan view showing a part of an equivalent circuit of the transverse electric field type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention;
도 6은 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 확대한 평면도이고,6 is an enlarged plan view of a unit pixel of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 일 부 등가회로를 나타낸 평면도이다.FIG. 7 is a plan view illustrating a partial equivalent circuit of a transverse electric field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
100 : 기판 108a~108c : 제 1 내지 제 3 공통 배선100:
G1~Gn : 게이트 배선 D1~Dn : 데이터 배선 G1 to Gn: Gate wiring D1 to Dn: Data wiring
130a~130c : 컬러필터130a ~ 130c: Color filter
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 컬러별 유전율값이 달라 발생하는 화질불량을 해결하기 위한 COA 횡전계형 어레이기판의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a structure of a COA transverse field array substrate for solving a poor image quality caused by different dielectric constants for each color.
일반적으로, 액정표시장치는 액정분자의 광학적 이방성과 복굴절 특성을 이용하여 화상을 표현하는 것으로, 전계가 인가되면 액정의 배열이 달라지고 달라진 액정의 배열 방향에 따라 빛이 투과되는 특성 또한 달라진다.In general, a liquid crystal display device displays an image by using optical anisotropy and birefringence characteristics of liquid crystal molecules. When an electric field is applied, the alignment of liquid crystals is changed, and the characteristics of light transmission vary according to the arrangement direction of the changed liquid crystals.
일반적으로, 액정표시장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 상기 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device arranges two substrates on which the field generating electrodes are formed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, injects a liquid crystal material between the two substrates, and then applies voltage to the two electrodes. By moving the liquid crystal molecules by the generated electric field, the device expresses the image by the transmittance of light that varies accordingly.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a general liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 일반적인 컬러 액정표시장치(11)는 복수의 화소영역(P)에 순차 구성된 적색,녹색,청색 컬러필터(34a~34c)와 상기 각 컬러필터(34a~34c)사이 에 구성된 블랙 매트릭스(32)와, 상기 컬러필터(34a~34c)와 블랙 매트릭스(32)가 형성된 기판(30)의 전면에 공통전극(36)이 형성된 상부기판(30)과, 화소영역(P)이 정의되고 화소영역(P)에는 화소전극(17)과 스위칭소자(T)가 구성되며, 화소영역(P)의 주변으로 어레이 배선(12,20)이 형성된 어레이 기판(B1)과, 컬러필터 기판(B2)과 어레이 기판(B1) 사이에는 액정(미도시)이 충진 되어 있다.As shown in the drawing, a general color liquid
상기 어레이기판(B1)은 투명한 기판(10) 상에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터(TFT)를 교차하여 지나가는 게이트 배선(12)과 데이터 배선(20)이 형성된다.The array substrate B1 has a thin film transistor T which is a switching element on a
이때, 상기 화소영역(P)은 상기 게이트 배선(12)과 데이터 배선(20)이 교차하여 정의되는 영역이며, 상기 화소영역(P)상에는 전술한 바와 같이 투명한 화소전극(22)이 형성된다.In this case, the pixel area P is an area defined by the
상기 화소전극(22)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전 성금속을 사용한다. The
그런데, 전술한 바와 같이 컬러필터 기판(B2)과 어레이기판(B1)을 합착하여 액정패널을 제작하는 경우에는, 컬러필터 기판(B2)과 어레이기판(B1)의 합착 오차에 의한 빛 샘 불량 등이 발생할 확률이 매우 높다.However, when the liquid crystal panel is manufactured by bonding the color filter substrate B2 and the array substrate B1 as described above, light leakage defects due to the bonding error between the color filter substrate B2 and the array substrate B1 are caused. The probability of this occurring is very high.
또한, 빛샘 불량이 발생하지 않도록 하기 위해, 상기 블랙매트릭스(32)를 형성할 때 공정마진을 두어 설계하기 때문에 그 만큼 개구영역이 줄어드는 단점이 있다.In addition, in order to prevent light leakage defects, the opening area is reduced by the process margin when the
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 근래에는 어레이기판에 컬러필터를 구 성하는 COA(color filter on array)구조의 액정표시장치가 제안되었다.Accordingly, in order to solve such a problem, a liquid crystal display (COA) structure having a color filter on array (COA) structure is proposed.
도 2는 종래의 제 1 예에 따른 COA구조의 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.2 is an enlarged cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a liquid crystal display device having a COA structure according to a first example of the related art.
도시한 바와 같이, 종래에 따른 COA구조의 액정표시장치(LC)용 어레이 기판은 투명한 절연 기판(50)면에 게이트 전극(54)과 액티브층 및 오믹 콘택층(58,60)과 소스 전극(62)과 드레인 전극(64)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성되고 도시하지는 않았지만, 상기 박막트랜지스터(T)를 중심으로 수직하게 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선(52,66)이 구성된다.As shown in the drawings, a conventional array substrate for a liquid crystal display (LC) having a COA structure has a
상기 박막트랜지스터(T)와 게이트 배선 및 데이터 배선(52,66)이 구성된 기판(50)의 전면에는 적,녹,청 컬러필터(72a,72b,미도시)와 블랙매트릭스(black matrix : B.M)가 구성되는데, 상기 컬러필터(72a,72b,미도시)는 화소 영역(P)에 대응하여 구성되고, 상기 블랙 매트릭스(B.M)는 박막트랜지스터(T)의 액티브층(58)에 대응하여 구성된다.Red, green, and blue color filters (72a, 72b, not shown) and a black matrix (BM) are formed on the entire surface of the
상기 적, 녹, 청 컬러 필터(72a,72b,미도시)의 상부에는 상기 드레인 전극(64)과 접촉하는 투명한 화소 전극(76)이 구성된다.A
전술한 구성은, 컬러필터가 어레이 기판에 구성된 구조이므로, 종래와 달리 얼라인 오차를 감안한 설계가 필요치 않다.Since the above-described configuration has a structure in which the color filter is formed in the array substrate, a design in which alignment errors are not required is required unlike in the prior art.
따라서, 개구영역을 더욱 확보 하는데 바람직한 구조라 할 수 있다.Therefore, it can be said that it is a preferable structure to further secure an opening area.
그러나, 전술한 구조는 일반적인 수직 전계형 구조이므로 알려진 바와 같이 광시야각 특성이 현저히 떨어지므로 이를 해결하기 위해, 공통 전극과 화소 전극을 동일층에 구성한 COA-IPS 구조가 제안되었다.However, since the above-described structure is a general vertical electric field type structure, a wide viewing angle characteristic is remarkably inferior as it is known. In order to solve this problem, a COA-IPS structure having a common electrode and a pixel electrode formed on the same layer has been proposed.
도 3은 종래의 제 2 예에 따른 COA-IPS의 어레이기판 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 컬러필터의 유전율 특성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an array substrate of a COA-IPS according to a second example of the related art, and FIG. 4 is a diagram for describing dielectric constant characteristics of a color filter.
도시한 바와 같이, 절연 기판(80) 상에 다수의 화소영역(P)이 정의되고, 각 화소영역(P)마다 박막트랜지스터(T)와, 컬러필터(96a~96c)와, 상기 컬러필터(96a~96c)의 상부에 공통 전극(98b)과 화소 전극(98a)이 일정하게 이격하여 구성된 형상이다.As illustrated, a plurality of pixel areas P are defined on the
상기 화소 전극(98a)은 각 화소 영역(P)에 구성된 박막트랜지스터(T)와 연결된 형태로 구성되며, 박막트랜지스터(T)의 구동에 따라 개별적으로 신호를 받도록 구성되나, 상기 공통전극(98b)은 액정패널의 전면에 대해 동일한 공통 신호를 받게 된다.The
일반적으로, 공통 전극을 통해 인가되는 공통 전압은 5V 정도의 DC전압 이다.In general, the common voltage applied through the common electrode is a DC voltage of about 5V.
이때, 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(84)과 액티브층및 오믹 콘택층(88a,88b)과 소스 전극(90)과 드레인 전극(92)으로 구성된다. 상기 화소영역(P)의 일 측과 타 측에는 상기 게이트 전극(84)과 접촉하는 게이트 배선(82)과, 상기 소스 전극(90)과 접촉하는 데이터 배선(94)이 구성된다.In this case, the thin film transistor T includes a
상기 컬러필터(96a,96b,96c)는 상기 박막트랜지스터(T)와 게이트 배선 및 데이터 배선(82,94)이 구성된 기판(100) 상에 구성되며, 상기 공통 전극(98b)과 화소 전극(98a)은 상기 컬러필터(96a,96b,96c)의 상부에 구성된다.The
이때, 상기 컬러필터(96a,96b,96c)는 상.하로 이웃한 화소영역(P)에 동일색의 컬러필터가 구성되는 스트라이프 형상(stripe type)이다.In this case, the
전술한 구성에서, 상기 컬러필터(96a,96b,96c)는 일반적으로 안료 분산형 컬러레지스트로 형성하게 되며, 안료가 분산된 감광성 물질을 도포하고 포토 리소그라피 공정을 통해 제작하게 된다.In the above-described configuration, the
이때, 상기 안료는 컬러필터의 착색제로 사용되며 내광성 내열성이 우수하고 동시에, 컬러필터의 제조공정을 비교적 간략화 하는데 도움이 되고 있다. At this time, the pigment is used as a colorant of the color filter and excellent in light resistance heat resistance, and at the same time helps to simplify the manufacturing process of the color filter relatively.
구체적으로, 상기 컬러필터(96a~96c)는 적색과 녹색과 청색의 안료가 분산된 적,녹,청색의 컬러필터(96a~96c)이며, 도시한 바와 같이 녹색 컬러필터(96a)의 두께를 두껍게 구성하여 상기 녹색 컬러필터(96a)의 색순도와 상기 적색과 청색의 색순도를 균일하게 맞추고자 하였다.Specifically, the
전술한 바와 같이 구성된 COA-IPS구조는 광시야각을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 개구영역을 더욱 확보할 수 있는 장점이 있으나, 컬러필터 별로 띠얼룩이 발생하는 문제가 있다.The COA-IPS structure configured as described above not only can realize a wide viewing angle, but also has an advantage of further securing an opening area, but there is a problem that a band stain occurs for each color filter.
이에 대해, 상세히 설명하면 도 4에 도시한 바와 같이, 컬러필터의 상부에 공통 전극(98b)과 화소 전극(98a)이 동시에 위치한 횡전계 구조의 경우, 상기 두 전극(98a,98b) 사이에 발생한 전계의 흐름이 상부로는 액정의 유전율 값에 영향을 받는 동시에, 하부로는 컬러필터의 유전율 값에 영향을 받게 된다.In detail, as illustrated in FIG. 4, in the case of the transverse electric field structure in which the
따라서, 상기 두 전극과 액정으로 제 1 캐패시터(CLC)가 생성되고, 상기 두 전극과 각 컬러필로 제 2 캐패시터(CCR,CCG,CCB)가 생성된다.Accordingly, a first capacitor C LC is generated by the two electrodes and the liquid crystal, and a second capacitor C CR , C CG , C CB is generated by the two electrodes and each color fill.
그런데, 상기 제 1 캐패시터(CLC)는 액정패널의 전면에 대해 균일한 값을 가지게 되나, 상기 제 2 캐패시터(CCR,CCG,CCB)는 컬러필터 별로 다르게 나타나게 된다.However, the first capacitor C LC has a uniform value with respect to the entire surface of the liquid crystal panel, but the second capacitors C CR , C CG , and C CB appear differently for each color filter.
왜냐하면, 녹색 컬러필터의 유전율 값(ε=5ㅁ 1)은 청색 또는 적색 컬러필터의 유전율 값(ε=4ㅁ 1)과 차이가 발생하기 때문이다.This is because the dielectric constant value (ε = 5 ㅁ 1) of the green color filter is different from the dielectric constant value (ε = 4 ㅁ 1) of the blue or red color filter.
이에 따라, IPS 구동전압에 따른 적색,녹색, 청색 화소별 전계대응 유전특성이 균일하지 못하여 유전체(컬러필터)에 유도된 전하의 리프레쉬(refrish)가 원활하게 진행되지 못하게 된다.As a result, the electric field response dielectric characteristics of the red, green, and blue pixels according to the IPS driving voltage are not uniform, so that the refresh of charges induced in the dielectric (color filter) may not proceed smoothly.
따라서, 잔상 또는 적,녹,청 컬러에 따른 띠 얼룩이 발생하게 되어 액정패널의 화질이 저하되는 문제가 있다.As a result, band unevenness occurs due to afterimages or red, green, and blue colors, thereby degrading the image quality of the liquid crystal panel.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 목적으로 제안된 것으로,The present invention has been proposed for the purpose of solving the above problems,
상기 적,녹,청 컬러필터의 유전율 값의 차이를 고려한 컬러별 리프레쉬 구조를 제안하여, 균일한 화질을 구현하는 횡전계 방식 액정표시장치를 제작하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to propose a transverse electric field type liquid crystal display device which realizes a uniform image quality by proposing a refresh structure for each color considering the difference in dielectric constant values of the red, green, and blue color filters.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 기판과; 상기 기판에 일 방향으로 연장된 복수의 게이트 배선과; 상기 복수의 게이트 배선과 교차하여 복수의 화소 영역을 정의하는 복수의 데이터 배선과; 상기 복수의 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점마다 구성된 박막트랜지스터와; 상기 복수의 화소 영역에 순차 구성된 적색, 녹색, 청색 컬러필터와; 상기 게이트 배선과 평행하게 구성되고, 상기 적색, 상기 녹색, 상기 청색 컬러필터에 대응하는 화소에 구성되고 서로 다른 공통전압이 인가되는 제 1 및 제 2 및 제 3 공통 배선과; 상기 컬러필터의 상부에 구성되는 화소 전극과, 상기 화소 전극과 이격되며 상기 제1, 상기 제 2, 상기 제 3 공통 배선과 접촉하는 공통 전극을 포함한다.An array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object is a substrate; A plurality of gate wires extending in one direction on the substrate; A plurality of data lines defining a plurality of pixel regions crossing the plurality of gate lines; A thin film transistor configured at each intersection point of the plurality of gate lines and data lines; Red, green, and blue color filters sequentially formed in the plurality of pixel areas; First, second, and third common wirings arranged in parallel with the gate wirings and configured to be applied to pixels corresponding to the red, green, and blue color filters, and to have different common voltages; And a common electrode disposed on the color filter, the common electrode spaced apart from the pixel electrode, and in contact with the first, second, and third common lines.
상기 제 1, 상기 제 2, 상기 제 3 공통 배선은 서로 다른 공통 전원과 연결되어 구성되는 것을 특징으로 한다.The first, second, and third common wires may be connected to different common power sources.
상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 상부에 구성된 액티브층과, 상기 액티브층의 상부에서 이격된 소스 전극과 드레인 전극을 포함한다.The thin film transistor includes a gate electrode connected to the gate wiring, an active layer formed on the gate electrode, and a source electrode and a drain electrode spaced apart from the upper portion of the active layer.
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상기 게이트 배선과 평행하게 스토리지 배선을 더욱 구성하고, 상기 드레인 전극에서 상기 스토리지 배선으로 연장부를 더욱 구성하여, 상기 스토리지 배선을 제 1 전극으로 하고, 상기 드레인 전극의 연장부를 제 2 전극으로 하는 스토리지 캐패시터가 더욱 구성된 것을 특징으로 한다.A storage capacitor is further configured in parallel with the gate wiring, and an extension portion is further configured from the drain electrode to the storage wiring, so that the storage wiring is a first electrode and the extension portion of the drain electrode is a second electrode. Characterized in that further configured.
상기 제 1, 상기 제 2, 상기 제 3 공통 배선은 각각 상기 공통 전극과 연결 되고, 상기 적,녹,청색 컬러필터의 유전율 값에 따른 화소전압의 차이를 균일하게 보정하도록, 상기 각 컬러필터에 따라 별도의 공통전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.The first, second, and third common wires may be connected to the common electrode, respectively, to uniformly correct a difference in pixel voltage according to dielectric constant values of the red, green, and blue color filters. Therefore, a separate common voltage is applied.
본 발명의 다른 특징에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 기판 과; 상기 기판에 일 방향으로 연장된 복수의 게이트 배선과; 상기 복수의 게이트 배선과 교차하여 복수의 화소 영역을 정의하는 복수의 데이터 배선과; 상기 복수의 게이트 배선 및 복수의 데이터 배선의 교차 지점마다 구성된 박막트랜지스터와; 상기 복수의 화소영역에 순차 구성된 적색, 녹색, 청색 컬러필터와; 상기 게이트 배선과 평행하게 구성되고, 상기 녹색 컬러필터가 대응하는 화소에 구성된 제 1 공통 배선과, 상기 적색 및 청색 화소에 구성된 제 2 공통 배선과; 상기 컬러필터의 상부에 구성된 공통 전극과 화소 전극을 포함한다.According to another aspect of the present invention, an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device includes a substrate; A plurality of gate wires extending in one direction on the substrate; A plurality of data lines defining a plurality of pixel regions crossing the plurality of gate lines; A thin film transistor configured at each intersection point of the plurality of gate lines and the plurality of data lines; Red, green, and blue color filters sequentially formed in the plurality of pixel areas; First common wirings arranged in parallel with the gate wirings, the green color filters configured in corresponding pixels, and second common wirings configured in the red and blue pixels; It includes a common electrode and a pixel electrode formed on the color filter.
상기 제 1 , 상기 제 2 공통 배선은 서로 다른 공통 전원과 연결되어 구성되는 것을 특징으로 한다.The first and second common wires may be connected to different common power sources.
상기 게이트 배선과 평행하게 스토리지 배선이 더욱 구성된 것을 특징으로 한다.The storage wiring is further configured in parallel with the gate wiring.
이하 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
-- 실시예 --- Example -
본 발명의 실시예의 특징은 적,녹,청 컬러 필터에 대응하는 화소에 별도의 전원과 연결된 공통 전극을 구성하는 것을 특징을 한다.An embodiment of the present invention is characterized by configuring a common electrode connected to a separate power supply to a pixel corresponding to the red, green, and blue color filters.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 일 부 등 가회로를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing a part of an equivalent circuit of the transverse electric field type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 기판(110)의 일 면에 일 방향으로 이격하여 복수의 게이트 배선(G1~Gn)과, 상기 게이트 배선(G1~Gn)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 복수의 데이터 배선(D1~Dn)을 구성한다.As illustrated, a plurality of gate lines G1 to Gn and one or more gate lines G1 to Gn intersect with one surface of the substrate 110 to define the pixel region P to cross the gate lines G1 to Gn. The data wirings D1 to Dn are formed.
상기 화소 영역(P)에는 액정캐패시터(CLC)와, 이와 병렬로 연결된 스토리지 캐패시터(CST)를 구성한다. The pixel region P includes a liquid crystal capacitor C LC and a storage capacitor C ST connected in parallel thereto.
이때, 상기 화소 영역(P)마다 이에 대응하여 컬러필터를 구성하게 되는데 도시한 바와 같이, 상.하로 이웃한 화소영역(P)에 대해 동일한 컬러필터(적,녹,청)가 위치하도록 한 스트라이프 형상(stripe type)으로 구성한다.In this case, a color filter is configured correspondingly to each pixel area P. As shown in FIG. 2, a stripe having the same color filter (red, green, blue) is positioned with respect to neighboring pixel areas P. It consists of a stripe type.
전술한 구성에서, 상기 액정캐패시터(Clc)는 공통 배선(108a,108b,108c)과 데이터 배선(D1~Dn)으로 부터 각각 공통 전압과 데이터 전압을 받게 되고, 상기 스토리지 캐패시터(Cst)는 상기 데이터 배선(D1~Dn)과 상기 스토리지 배선(106)으로부터 각각 데이터 전압과 스토리지 전압을 받아 생성된다.In the above configuration, the liquid crystal capacitor Clc receives a common voltage and a data voltage from the
이때, 상기 공통 배선(108a,108b,108c)으로부터 입력되는 공통 전압은 DC전압으로, 상기 데이터 배선을 통해 입력되며 인버젼 구동(inversion driving)하는 데이터 전압(data signal)의 기준 전압이 된다.In this case, the common voltage input from the
상기 공통 전압을 기준으로 상기 화소 전압은 정극성(positive polarity)과 부극성(negative polarity)을 띄며 인버젼 구동(교류구동)게 된다.The pixel voltage has inversion driving (AC driving) with positive polarity and negative polarity based on the common voltage.
상기 액정패널의 전면에 대해 상기 스토리지 캐패시터 값(CST)은 일정하므 로, 액정패널의 전면에 인가되는 스토리지 전압은 화소영역(P) 마다 일정하고 이는 곧 도시한 바와 같이, 액정패널의 전면에 대해 스토리지 배선(106)을 일체화하여 형성하는 구조가 가능하다.Since the storage capacitor value C ST is constant with respect to the front surface of the liquid crystal panel, the storage voltage applied to the front surface of the liquid crystal panel is constant for each pixel region P. As shown in FIG. The structure in which the
반면, 적색 컬러필터(130a)와 녹색 컬러필터(130b)와 청색 컬러필터(130c)에 대응하는 화소영역(P)에는 별도의 공통전원(미도시)과 연결된 상기 제 1 내지 제 3 공통 배선(108a,108b,108c)을 구성한다.On the other hand, in the pixel area P corresponding to the
상기 제 1 내지 제 3 공통 배선(108a,108b,108c)에 연결된 화소영역(P)에는 컬러별 유전율 값의 차에 의한 화소 전압의 차이를 보상하기 위해 서로 다른 공통전압이 인가된다.Different common voltages are applied to the pixel areas P connected to the first to third
즉, 화소 전압에 차이가 발생하는 상황에서 동일한 공통 전압을 기준으로 하여 인버젼 구동하게 되면 정극성과 부극성 간 불균일이 발생하게 되어 화소 영역 간 인가되는 화소전압에 차이가 발생하게 되어 앞서 언급한 바와 같은 띠 얼룩 등이 발생하게 된다.That is, when inversion driving is performed based on the same common voltage in a situation where a difference occurs in the pixel voltage, a nonuniformity is generated between the positive and negative polarities, and thus a difference occurs in the pixel voltage applied between the pixel regions. The same band stains will occur.
그러나, 상기 화소 전압의 변화에 맞추어 공통 전압의 레벨을 달리 인가하게 되면 위의 문제를 방지할 수 있다. However, if the level of the common voltage is applied differently according to the change of the pixel voltage, the above problem can be prevented.
전술한 바와 같이 구성되는 액정표시장치의 단위화소에 해당하는 어레이기판의 구조는 이하, 도 6과 같이 설계할 수 있다.The structure of the array substrate corresponding to the unit pixel of the liquid crystal display device configured as described above can be designed as shown in FIG.
도 6은 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판의 단위 화소를 확대한 평면도이다.6 is an enlarged plan view of a unit pixel of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 기판(100)상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선(102)과, 상기 게이트 배선(102)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(120)과, 상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선(120)의 교차지점에 구성되고 게이트 전극(104)과 액티브층(112)과 소스 전극(118)과 드레인 전극(118)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성한다.As illustrated, the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device has a
이때, 게이트 배선(102)에 근접하여 스토리지 배선(106)을 구성하고, 상기 스토리지 배선(106)과 평행하게 이격된 영역에 공통 배선(108)을 구성한다.At this time, the
상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선 및 박막트랜지스터(120,T)가 형성된 화소영역(P)마다 적색 컬러필터(도 5의 130a)와 녹색 컬러필터(130b)와 청색 컬러필터(도 5의 130c)를 순차 구성한다.The red color filter (130a of FIG. 5), the
상기 컬러필터(도 5의 130a~130c)의 상부에는 화소 전극(132a,132b)과 공통 전극(134a,134b)이 이격되어 구성되며, 상기 화소 전극(132a,132b)은 상기 드레인 전극(118)과 접촉하면서 상기 스토리지 배선(106)의 상부로 연장된 제 1 수평부(132a)와, 상기 제 1 수평부(132a)에서 화소 영역(P)으로 수직 연장된 다수의 제 1 수직부(132b)를 포함하고, 상기 공통 전극(134a,134b)은 상기 공통 배선(106)과 접촉하는 제 2 수평부(134a)와, 상기 제 2 수평부(134a)에서 상기 화소 전극의 제 1 수평부(132a)사이로 연장된 다수의 제 2 수직부(134b)를 포함한다.
이때, 상기 공통 전극(134a,134b)과 연결된 공통 배선(102)은 적,녹,청 컬러필터(미도시, 130b,미도시)에 대응하는 화소 마다 서로 다른 전원에 연결되어, 상기 컬러별로 서로 다른 레벨의 공통 전압이 인가된다.In this case, the
이러한 구성은 앞서 언급한 바와 같이, 컬러별로 차이가 나는 유전율 값에 의한 화소 전압의 차이를 각 컬러에 대응하는 화소별로 보정할 수 있으므로 균일한 화질을 구현 할 수 있는 장점이 있다.As described above, the difference in the pixel voltage due to the dielectric constant value different for each color can be corrected for each pixel corresponding to each color, thereby providing a uniform image quality.
- - 제 2 실시예 - --Second Embodiment--
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 일 부 등가회로를 나타낸 평면도 이다. 7 is a plan view illustrating some equivalent circuits of a transverse electric field type liquid crystal display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치는 일 방향으로 이격하여 구성된 다수의 게이트 배선(G1~Gn)과, 상기 게이트 배선(G1~Gn)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하며 구성된 다수의 데이터 배선(D1~Dn)을 포함한다.As illustrated, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention crosses a plurality of gate lines G1 to Gn configured to be spaced apart in one direction, and intersects the pixel region P by crossing the gate lines G1 to Gn. A plurality of data lines D1 to Dn are defined and configured.
상기 화소 영역(P)에는 액정 캐패시터(CLC)와 보조 용량부인 스토리지 캐패시터(CST)가 병렬로 연결된다.The liquid crystal capacitor C LC and the storage capacitor C ST , which is an auxiliary capacitor, are connected to the pixel region P in parallel.
이때, 상기 화소 영역(P)마다 이에 대응하여 컬러필터(230a~230c)를 구성하게 되는데 도시한 바와 같이, 상.하로 이웃한 화소영역(P)에 대해 동일한 컬러필터(230a~230c)가 위치하도록 하여 스트라이프 형상(stripe type)으로 패턴 한다.In this case,
상기 액정패널의 전면에 대해 상기 스토리지 캐패시터 값은 일정하므로, 액정패널의 전면에 인가되는 스토리지 전압은 화소영역(P) 마다 일정하고 이는 곧 도시한 바와 같이, 액정패널의 전면에 대해 스토리지 전극을 일체화 하여 형성하는 구조가 가능하다.Since the storage capacitor value is constant with respect to the front surface of the liquid crystal panel, the storage voltage applied to the front surface of the liquid crystal panel is constant for each pixel region P, which, as shown, integrates the storage electrode with respect to the front surface of the liquid crystal panel. It is possible to form a structure.
반면, 적색 컬러필터(230a)와 녹색 컬러필터(230b)와 청색 컬러필터(230c)에 대응하는 화소영역에는 별도의 공통전원과 연결된 제 1 및 제 2 공통배선(208a,208b)을 구성한다.On the other hand, in the pixel areas corresponding to the
상세히는, 상기 적색과 청색 컬러필터(230a,230c)에는 제 1 공통 전원(미도시)과 연결된 제 1 공통 배선(208a)을 구성하고, 상기 녹색 컬러필터(230b)에 대응하는 화소영역(P)에는 제 2 공통 전원(미도시)과 연결된 제 2 공통 배선(208b)을 구성 한다.In detail, the red and
앞서, 제 1 실시예 와는 달리 유전율값의 차이가 작은 상기 적색과 청색 컬러필터(230a,230c)에 대응하는 화소 영역(P)에는 동일한 공통 전압을 인가하여 구성할 수 도 있다.Unlike the first exemplary embodiment, the same common voltage may be applied to the pixel region P corresponding to the red and
따라서, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따라 어레이기판을 설계하게 되면, 컬러필터(230a~230c)의 상부에 공통 전극과 화소 전극이 구성된 어레이기판의 구성에 있어서, 화소전압이 적,녹,청 컬러필터별 유전율 값의 차이에 영향을 받지 않으므로 특히, 균일한 화질을 구현할 수 있다.Therefore, when the array substrate is designed according to the first and second embodiments of the present invention, in the configuration of the array substrate having the common electrode and the pixel electrode formed on the
전술한 바와 같이 제작된 본 발명에 따른 COA-IPS구조는 적,녹,청 컬러필터별 유전율 값의 차이에 영향을 받지 않으므로 특히, 균일한 화질을 구현할 수 있다.Since the COA-IPS structure according to the present invention manufactured as described above is not affected by the difference in the dielectric constant values of the red, green, and blue color filters, in particular, a uniform image quality can be realized.
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