KR101888421B1 - 액정 표시장치 - Google Patents

액정 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101888421B1
KR101888421B1 KR1020100116650A KR20100116650A KR101888421B1 KR 101888421 B1 KR101888421 B1 KR 101888421B1 KR 1020100116650 A KR1020100116650 A KR 1020100116650A KR 20100116650 A KR20100116650 A KR 20100116650A KR 101888421 B1 KR101888421 B1 KR 101888421B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fingers
domain boundary
connection portion
wiring
common
Prior art date
Application number
KR1020100116650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120055123A (ko
Inventor
이도영
남대현
이세응
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100116650A priority Critical patent/KR101888421B1/ko
Publication of KR20120055123A publication Critical patent/KR20120055123A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101888421B1 publication Critical patent/KR101888421B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 스토리지 커패시턴스를 줄임으로써 박막 트랜지스터의 크기를 줄이고 게이트 및 데이터 배선의 선폭을 감소시키고자 하는 액정 표시장치에 관한 것으로, 일 실시예는 제 1 방향으로 배치되는 제 1 연결부 및 제 1 연결부에서 공통배선 쪽으로 신장되고 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 다수의 제 1 핑거부를 포함하는 화소 전극과, 제 1 방향으로 배치되는 제 2 연결부 및 제 2 연결부에서 제 1 연결부 쪽으로 신장되고 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 다수의 제 2 핑거부를 포함하는 공통 전극을 포함하고, 다수의 제 1 핑거부 및 다수의 제 2 핑거부는 도메인 경계선을 기준으로 같은 방향으로 절곡되고, 다수의 제 1 핑거부 및 다수의 제 2 핑거부가 절곡되는 각도는 서로 다르며, 다수의 제 1 핑거부 각각은 다수의 제 2 핑거부 각각과 절연막을 사이에 두고 부분적으로 오버랩하고, 각 제 1 핑거부와 각 제 2 핑거부의 오버랩부의 면적이 도메인 경계선으로부터 공통배선 쪽으로 갈수록 점진적으로 감소하고 도메인 경계선으로부터 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 감소한다.

Description

액정 표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 스토리지 커패시턴스를 줄임으로써 박막 트랜지스터의 크기를 줄이고 게이트 및 데이터 배선의 선폭을 감소시키고자 하는 액정 표시장치에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 소자 중, 우수한 화질과, 경량, 박형, 저전력의 특징으로 인하여, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display)가 가장 많이 사용되고 있다.
이러한, 액정 표시장치는 액정을 구동하는 방법에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane Switching Mode) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등이 있다. 여기서, IPS 모드 및 FFS 모드는 TN 모드의 시야각 문제를 해결하기 위해 소개된 기술로 하나의 기판 상에 화소전극과 공통전극을 형성하고, 이들 사이에 형성되는 전계에 의해 액정을 구동하는 방식이다.
이하, FFS 모드의 액정 표시장치에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 의한 FFS 모드 액정 표시장치의 어레이 기판 일부를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I' 선상에서의 절단면도이다.
일반적인 액정 표시장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT)가 형성된 어레이 기판(2)과, 어레이 기판(2)과 대향합착되고 컬러필터층이 형성된 컬러필터 기판(미도시)과, 어레이 기판(2) 및 컬러필터 기판 사이의 액정층을 포함한다.
종래의 FFS 모드 액정 표시장치의 어레이 기판(2)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 불투명한 금속으로 형성되고 서로 수직교차하여 서브픽셀을 정의하는 게이트 배선(4) 및 데이터 배선(6)과; 게이트 배선(4)에 평행하게 배치되는 공통배선(8)과; 게이트 및 데이터 배선(4, 6)의 교차지점에 배치된 TFT와; 투명한 금속으로 형성되고 게이트 절연막(10) 및 보호막(12)에 의해 절연되며 화소영역 내에서 서로 오버랩되는 공통전극(14) 및 화소전극(16)이 형성되어 있다. 이때, 공통전극(14)과 공통배선(8)은 서로 콘택된다.
구체적으로, 공통전극(14)은 화소영역 내에서 플레이트형으로 형성되어 있으며, 화소전극(16)은 데이터 배선(6) 방향으로 다수개 분기되고 서로 분기된 화소전극 사이에는 슬릿(18)이 형성된다. 이때, 공통전극(14)에는 공통전압이 공급되고, 화소전극(16)에는 TFT에서 스위칭된 데이터 전압이 공급되어, 공통전극(14)과 화소전극(16) 사이에 전계가 발생한다. 그러면, 화소전극(16)과 공통전극(14) 사이에 형성되는 전계에 의하여 액정이 구동된다.
한편, 기생용량에 의한 화질저하를 방지하기 위해 TFT의 턴오프 구간에서 액정 커패시터에 충전된 전압을 유지시켜 주는 스토리지 커패시턴스(storage capacitance)가 요구되는데, 스토리지 커패시턴스는 서로 오버랩되는 공통전극(14)과 화소전극(16) 사이에서 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 화소영역 가장자리에서 공통배선(8)과 화소전극(16)이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst1)를 형성하고, 화소영역 내부에서 공통전극(14)과 화소전극(16)이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst2)를 형성한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 FFS 모드 액정 표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 화소영역 내부에서 플레이트형의 공통전극(14)과 슬릿(18)이 형성된 화소전극(16)이 서로 오버랩되고, 서로 오버랩된 부분에서 스토리지 커패시턴스(Cst2)가 형성되는데, 서로 오버랩되는 면적이 넓어 스토리지 커패시턴스가 커지게 된다.
구체적으로, 일반적인 IPS 모드 액정 표시장치의 경우, 화소영역 가장자리에서 공통배선과 화소전극이 오버랩되는 것에 의한 스토리지 커패시턴스만 형성된다. 그러나, FFS 모드 액정 표시장치의 경우, 화소영역 가장자리 이외에 화소영역 내부에서도 공통전극(14)과 화소전극(16)이 오버랩되는 것에 의한 스토리지 커패시턴스(Cst2)가 추가 발생하여 필요량 이상으로 스토리지 커패시턴스가 커지게 된다.
이와 같이, 스토리지 커패시턴스가 커지게 되면 △Vp에서 기인되는 플리커 등의 특성 향상에 이점으로 작용하지만, 스토리지 커패시터를 충전하기 위해서 TFT의 크기가 커져야 한다는 문제점이 있다. 즉, 스토리지 커패시터의 크기가 커지게 되면 상기 스토리지 커패시터를 충전하기 위해 충분한 시간동안 TFT를 구동시켜야 하는데, 시간을 늘이는데는 한계가 있으므로 TFT의 크기를 크게 형성해야 하는 것이다. 여기서, TFT는 빛이 투과되지 못하는 부분이므로 TFT의 사이즈가 커지면 커질수록 개구율이 낮아지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스토리지 커패시턴스를 줄임으로써 TFT의 크기를 줄이고 게이트 및 데이터 배선의 선폭을 감소시키고자 하는 액정 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
일 실시예에 따른 액정 표시장치는 기판 상에서 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선; 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 접속된 박막 트랜지스터; 데이터 배선과 교차하는 공통 배선; 박막 트랜지스터와 접속되고 제 1 방향으로 배치되는 제 1 연결부 및 제 1 연결부에서 공통배선 쪽으로 신장되고 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 다수의 제 1 핑거부를 포함하는 화소 전극; 및 공통 배선과 접속되고 제 1 방향으로 배치되는 제 2 연결부 및 제 2 연결부에서 제 1 연결부 쪽으로 신장되고 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 다수의 제 2 핑거부를 포함하는 공통 전극을 포함한다. 다수의 제 1 핑거부 및 다수의 제 2 핑거부는 도메인 경계선을 기준으로 같은 방향으로 절곡되고, 상기 다수의 제 1 핑거부 및 다수의 제 2 핑거부가 절곡되는 각도는 서로 다르다. 다수의 제 1 핑거부 각각은 다수의 제 2 핑거부 각각과 절연막을 사이에 두고 부분적으로 오버랩하고, 각 제 1 핑거부와 각 제 2 핑거부의 오버랩부의 면적이 도메인 경계선으로부터 공통배선 쪽으로 갈수록 점진적으로 감소하고 도메인 경계선으로부터 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 감소한다.
다수의 제 1 핑거부는 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되고, 다수의 제 2 핑거부는 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되며, 각 화소영역은 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되는 2 개의 도메인을 포함한다.
다수의 제 1 핑거부 각각은 도메인 경계선에 수직한 법선과 제 1 각도를 이루고, 다수의 제 2 핑거부 각각은 법선과 제 2 각도를 이루며, 제 1 및 제 2 각도는 15도보다 작다.
화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 프린지 필드 전계가 형성되고, 화소 전극과 공통 전극의 오버랩부는 스토리지 커패시터를 형성한다.
다수의 제 2 핑거부들 사이의 공통 전극의 개구부에 위치하는 다수의 제 1 핑거부 각각의 면적이 도메인 경계선에서 공통 배선 및 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 증가하고, 다수의 제 1 핑거부들 사이의 화소 전극의 개구부에 위치하는 다수의 제 2 핑거부 각각의 면적이 도메인 경계선에서 공통 배선 및 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 증가한다.
본 발명은 공통전극(28)에 절곡된 형태의 다수의 개구부를 형성해서 스토리지 커패시턴스(Cst)를 줄일 수 있다. 이에 따라, 스토리지 커패시턴스(Cst)를 충전시키는 TFT의 크기를 줄일 수 있으며, TFT에 각종 신호를 공급하는 게이트 및 데이터 배선(20, 22)의 폭도 줄일 수 있어 개구율과 휘도를 높일 수 있다.
또한, 공통전극(28)의 절곡각도는 화소전극(26)의 절곡각도와 상이하게 형성하여 공통전극(28)과 화소전극(26)의 오버랩면적을 보다 효율적으로 줄일 수 있으며, 공통전극(28)과 화소전극(26) 사이에 다양한 액정 전계각이 형성되어 시야각 특성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 FFS 모드 액정 표시장치의 어레이 기판 일부를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선상에서의 절단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 어레이 기판 일부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선상에서의 절단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 종래와 본 발명에서 화소전극(26)과 공통전극(28) 사이의 중첩면적을 비교한 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b) 일부를 확대한 평면도이다.
도 7은 종래와 본 발명의 화소영역에서의 투과효율을 비교 측정한 시뮬레이션이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 어레이 기판 일부를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선상에서의 절단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 액정 표시장치는 어레이 기판(34) 상에서 수직교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선(20) 및 데이터 배선(22); 게이트 배선(20) 및 데이터 배선(22)의 교차 지점에 배치되는 TFT; 게이트 배선(20)과 평행하게 배치되는 공통 배선(24); 제 1 콘택홀(32)을 통해 TFT와 접속되어 횡방향(x방향)으로 배치되는 제 1 연결부(26a) 및 제 1 연결부(26a)에서 종방향(y방향)으로 일정간격 이격되며 신장되는 다수의 제 1 핑거부(26b)를 포함하는 화소전극(26); 및 제 2 콘택홀(30)을 통해 공통 배선(26)과 전기적으로 연결되며 횡방향으로 배치되는 제 2 연결부(28a) 및 상기 제 2 연결부(28a)에서 종방향으로 일정간격 이격되며 신장되는 다수의 제 2 핑거부(28b)를 포함하는 공통전극(28)을 포함한다.
한편, 본 발명의 실시 예는 도시하지 않았지만 컬러필터층이 형성되어 어레이 기판(34)과 대향합착되는 컬러필터 기판과, 어레이 기판(34)과 컬러필터 기판 사이의 액정층을 추가로 포함한다.
공통전극(28)에는 공통전압이 공급되고, 화소전극(26)에는 TFT에서 스위칭된 데이터 전압이 공급된다. 그러면, 공통전극(28)과 화소전극(26) 사이에 프린지 필드(Fringe Field)가 형성되며, 이 프린지 필드에 의하여 액정이 구동된다.
본 발명의 실시 예는 화상 왜곡을 방지하기 위해 화소영역을 2개의 도메인(D1, D2)으로 분할한다. 구체적으로, 2개의 도메인(D1, D2)은 도메인 경계선(B)을 기준으로 상하 대칭되는데, 다수의 제 1 핑거부(26b)는 도메인 경계선을 기준으로 "<" 또는 ">" 모양으로 절곡된다.
그런데, 전술한 바와 같이 공통전극(28)과 화소전극(26)의 중첩영역에 발생되는 거대 스토리지 커패시턴스는 TFT 사이즈 증대 및 개구율 감소의 원인이 된다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 실시 예는 공통전극(28)에 절곡된 형태의 다수의 개구부를 형성한다. 즉, 공통전극(28)은 공통 배선(24)과 연결되는 제 2 연결부(28b)와 제 2 연결부(28a)에서 종방향으로 일정간격 이격되며 신장되는 다수의 제 2 핑거부(28b)로 구성된다.
이때, 다수의 제 2 핑거부(28b)는 다수의 제 1 핑거부(26b)와 마찬가지로 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되며, "<" 또는 ">" 모양으로 절곡된다. 그리고 다수의 제 2 핑거부(28b)가 절곡되는 방향은 다수의 제 1 핑거부(26b)가 절곡되는 방향과 동일하다.
또한, 다수의 제 2 핑거부(28b)가 절곡되는 각도는 다수의 제 1 핑거부(26b)가 절곡된 각도와 다른데, 이는 다수의 제 1 핑거부(26b)와 다수의 제 2 핑거부(28b) 사이의 중첩면적을 줄여 스토리지 커패시턴스(Cst)를 감소시키기 위한 것이다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b)는 "<" 모양으로 절곡되며, 이들(26b, 28b)은 서로 다른 각도로 절곡된다.
다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b)가 절곡되는 각도가 다르면 스토리지 커패시턴스(Cst)가 감소되는 것 외에, 다음과 같은 효과가 있다. 즉, 종래 구조는 화소전극이 절곡된 각도에 의해서만 액정 전계가 형성되었지만, 본 발명의 실시 예는 화소전극(26) 뿐만 아니라 공통전극(28)도 함께 절곡되므로, 이들(26, 28)이 절곡되는 각도를 조합하면 다양한 액정 전계각이 형성된다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예는 종래 구조에 비해 시야각 특성이 향상되는 효과가 있다.
요약하면, 본 발명의 실시 예는 공통전극(28)을 구성하는 다수의 제 2 핑거부(28b)가 일정간격 이격되어 절곡되고, 절곡된 각도가 다수의 제 1 핑거부(26b)와 상이하도록 형성된다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b)가 서로 부분적으로 중첩되므로 스토리지 커패시턴스(Cst)가 감소한다. 그리고 다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b)가 절곡되는 각도가 다르면, 이들(26b, 28b) 사이에 다양한 액정 전계각이 형성되어 시야각 특성이 향상되는 효과가 있다.
다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b)가 중첩되는 면적이 감소하는 것은 도 5a 및 도 5b에 도시된 평면도로 보다 쉽게 이해할 수 있다. 여기서, 도 5a 및 도 5b는 종래와 본 발명에서 화소전극(26)과 공통전극(28) 사이의 중첩면적을 비교한 평면도이다.
구제척으로, 도 5a의 좌측에는 본 발명의 실시 예에 따른 화소전극(26)과 공통전극(28)을 나타낸 평면도가 도시되어 있고, 도 5a의 우측에는 본 발명에 따른 화소전극(26)과 공통전극(28)의 중첩면적이 도시되어 있다. 마찬가지로, 도 5b의 좌측에는 종래 기술에 따라 플레이트 형태로 형성된 공통전극과 화소전극을 나타낸 평면도가 도시되어 있고, 도 5b의 우측에는 종래 기술에 따른 공통전극과 화소전극의 중첩면적이 도시되어 있다. 따라서, 도 5a 및 5b의 우측 도면에서 면적이 작을수록 스토리지 커패시턴스(Cst)가 작은 것이다.
도 5a를 참고하면, 본 발명의 실시 예는 상술한 바와 같이, 공통전극(28)을 구성하는 다수의 제 2 핑거부(28b)가 일정간격 이격되어 절곡되고, 절곡된 각도가 다수의 제 1 핑거부(26b)와 상이하도록 형성된다. 이에 따라, 다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b)가 일부 영역에서는 중첩되고, 일부 영역에서는 중첩되지 않는 것을 알 수 있다.
도 5b를 참고하면, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 공통전극이 플레이트 형태로 형성되므로, 화소전극은 전 영역에 걸쳐서 공통전극과 중첩되는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예는 다수의 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b) 사이에 형성되는 중첩면적이 감소하여 스토리지 커패시턴스(Cst)를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 스토리지 커패시턴스(Cst)를 충전시키는 TFT의 크기를 줄일 수 있으며, TFT에 각종 신호를 공급하는 게이트 및 데이터 배선(20, 22)의 폭도 줄일 수 있어 개구율과 휘도를 높일 수 있다.
도 4에서 미설명된 부호 36은 절연막이고 38은 보호막이며, 상술한 특징을 갖기 위한 다양한 제조방법이 존재할 수 있는 바, 적층되는 물질 및 순서는 달라질 수 있다.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 화소전극(26) 및 공통전극(28)에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6은 도 3에 도시된 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b) 일부를 확대한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 화소전극(26)의 제 1 핑거부(26b)는 도메인 경계선(B)을 기준으로 상하 대칭되며, 도메인 경계선(B)에 수직한 법선(N)과 제 1 각도(θ1)를 이루며 형성된다. 그리고 공통전극(28)의 제 2 핑거부(28b)는 도메인 경계선(B)을 기준으로 상하 대칭되며, 도메인 경계선(B)에 수직한 법선(N)과 제 2 각도(θ2)를 이루며 형성된다.
이때, 제 1 및 제 2 각도(θ1, θ2)는 제 1 및 제 2 핑거부(26b, 28b) 사이의 중첩면적을 감소시키기 위해 서로 다른 것을 특징으로 한다. 여기서, 제 1 및 제 2 각도(θ1, θ2)의 크기는 서로 다르기만 하면 되며 둘 중 어느 것이 커도 상관 없다.
다만, 제 1 및 제 2 각도(θ1, θ2)의 크기는 작을수록 인가 전압 대비 액정이 움직이는 각도가 커지므로 구동전압을 줄일 수 있으며, 화소영역 중앙부 저투과효율 영역의 액정 평균 디렉터(Director)가 45도에 가까워지게 되어 휘도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 각도(θ1, θ2)의 크기는 15도보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시 예는 종래와 대비해 공통전극(28)의 구조가 변경되지만, 그로 인해 투과효율이 줄어들지는 않는다.
도 7은 종래와 본 발명의 화소영역에서의 투과효율을 비교 측정한 시뮬레이션이다. 구체적으로, 도 7의 좌측에는 종래 구조에 따른 화소영역에서의 투과효율을 측정한 시뮬레이션이 도시되어 있고, 도 7의 우측에는 본 발명에 따른 화소영역에서의 투과효율을 측정한 시뮬레이션이 도시되어 있다.
먼저, 투과효율을 측정하는 방법은 다음과 같다. 즉, 임의의 화소영역에 투과효율을 측정하기 위한 윈도우를 설정하고, 설정된 윈도우 주변 테두리에는 빛이 투과되지 않는 비투과영역(BM)을 설정한다. 그리고 윈도우에서 빛을 투과해서, 투과효율을 측정하게 된다.
상술한 방법에 따라 본 발명의 구조에 따른 투과효율을 측정한 결과, 종래 구조의 투과효율이 100%라면, 본 발명은 98.7%로 측정되었다. 즉, 종래 구조와 본 발명의 투과효율은 1.3% 차이를 나타내며, 이러한 차이는 실질적으로 무시할 수 있는 정도다.
이와 같이, 본 발명은 종래 구조와 비교해서 투과효율이 동등 수준이므로, 선명도에 차이가 없으며, 전술한 특징에 따라 휘도가 상승되므로 표시품질이 향상되는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예는 공통전극(28)에 절곡된 형태의 다수의 개구부를 형성해서 스토리지 커패시턴스(Cst)를 줄일 수 있다. 이에 따라, 스토리지 커패시턴스(Cst)를 충전시키는 TFT의 크기를 줄일 수 있으며, TFT에 각종 신호를 공급하는 게이트 및 데이터 배선(20, 22)의 폭도 줄일 수 있어 개구율과 휘도를 높일 수 있다.
또한, 공통전극(28)의 절곡각도는 화소전극(26)의 절곡각도와 상이하게 형성하여 공통전극(28)과 화소전극(26)의 오버랩면적을 보다 효율적으로 줄일 수 있으며, 공통전극(28)과 화소전극(26) 사이에 다양한 액정 전계각이 형성되어 시야각 특성이 향상되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
20: 게이트 배선 22: 데이터 배선
26: 화소전극 28: 공통전극

Claims (5)

  1. 기판 상에서 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선;
    상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 접속된 박막 트랜지스터;
    상기 데이터 배선과 교차하는 공통 배선;
    상기 박막 트랜지스터와 접속되고 제 1 방향으로 배치되는 제 1 연결부 및 상기 제 1 연결부에서 상기 공통배선 쪽으로 신장되고 상기 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 다수의 제 1 핑거부를 포함하는 화소 전극; 및
    상기 공통 배선과 접속되고 상기 제 1 방향으로 배치되는 제 2 연결부 및 상기 제 2 연결부에서 상기 제 1 연결부 쪽으로 신장되고 상기 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 다수의 제 2 핑거부를 포함하는 공통 전극을 포함하고; 상기 다수의 제 1 핑거부 및 상기 다수의 제 2 핑거부는 도메인 경계선을 기준으로 같은 방향으로 절곡되고, 상기 다수의 제 1 핑거부 및 상기 다수의 제 2 핑거부가 절곡되는 각도는 서로 다르며,
    상기 다수의 제 1 핑거부 각각은 상기 다수의 제 2 핑거부 각각과 절연막을 사이에 두고 부분적으로 오버랩하고,
    상기 각 제 1 핑거부와 상기 각 제 2 핑거부의 오버랩부의 면적이 상기 도메인 경계선으로부터 상기 공통배선 쪽으로 갈수록 점진적으로 감소하고 상기 도메인 경계선으로부터 상기 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 감소하는 액정 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 핑거부는 상기 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되고,
    상기 다수의 제 2 핑거부는 상기 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되며,
    각 화소영역은 상기 도메인 경계선을 기준으로 상하 대칭되는 2 개의 도메인을 포함하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 핑거부 각각은 상기 도메인 경계선에 수직한 법선과 제 1 각도를 이루고,
    상기 다수의 제 2 핑거부 각각은 상기 법선과 제 2 각도를 이루며,
    상기 제 1 및 제 2 각도는 15도보다 작은 액정 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 프린지 필드 전계가 형성되고,
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 오버랩부는 스토리지 커패시터를 형성하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 제 2 핑거부들 사이의 상기 공통 전극의 개구부에 위치하는 상기 다수의 제 1 핑거부 각각의 면적이 상기 도메인 경계선에서 상기 공통 배선 및 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 증가하고,
    상기 다수의 제 1 핑거부들 사이의 상기 화소 전극의 개구부에 위치하는 상기 다수의 제 2 핑거부 각각의 면적이 상기 도메인 경계선에서 상기 공통 배선 및 제 1 연결부 쪽으로 갈수록 점진적으로 증가하는 액정 표시장치.
KR1020100116650A 2010-11-23 2010-11-23 액정 표시장치 KR101888421B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100116650A KR101888421B1 (ko) 2010-11-23 2010-11-23 액정 표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100116650A KR101888421B1 (ko) 2010-11-23 2010-11-23 액정 표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120055123A KR20120055123A (ko) 2012-05-31
KR101888421B1 true KR101888421B1 (ko) 2018-08-16

Family

ID=46270750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100116650A KR101888421B1 (ko) 2010-11-23 2010-11-23 액정 표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101888421B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102866543B (zh) 2012-09-13 2015-05-06 京东方科技集团股份有限公司 像素单元、阵列基板以及液晶显示装置
KR102262431B1 (ko) 2015-02-03 2021-06-08 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
TWI571671B (zh) * 2016-02-19 2017-02-21 友達光電股份有限公司 液晶顯示面板
CN106154667A (zh) * 2016-09-09 2016-11-23 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法、显示装置
CN106371256A (zh) 2016-11-30 2017-02-01 京东方科技集团股份有限公司 像素结构、显示面板及显示装置
CN108761929B (zh) 2018-05-18 2020-05-19 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、显示装置、制作方法及其修复方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3427981B2 (ja) * 2000-07-05 2003-07-22 日本電気株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR101296648B1 (ko) * 2007-05-15 2013-08-14 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120055123A (ko) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9626027B2 (en) Touch sensor integrated type display device
KR101817791B1 (ko) 액정 표시 장치
CN103792738B (zh) 像素结构
KR101888421B1 (ko) 액정 표시장치
US8576365B2 (en) Display panel
CN106932969B (zh) 显示器
US9684199B2 (en) Liquid crystal display substrate and device
US9746724B2 (en) Liquid crystal display
KR101298424B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 타입의 액정표시장치
KR20090088729A (ko) 표시 장치
KR101954706B1 (ko) 액정표시장치
JP2009186869A (ja) 液晶表示装置
US8199266B2 (en) Pixel structure, driving method thereof, pixel array structure, and liquid crystal display panel
US20190243190A1 (en) Pixel array substrate and display panel
KR101310381B1 (ko) 수평 전계형 액정표시장치
US20190072798A1 (en) Touch-panel-equipped display device
CN111381404A (zh) 液晶显示装置
KR101502836B1 (ko) 액정표시패널
KR101244691B1 (ko) 횡전계방식 액정표시소자
KR20120130582A (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR101951302B1 (ko) 박막트랜지스터 및 이를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판
KR102053439B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치 어레이 기판
US10139684B2 (en) Liquid crystal display and electronic apparatus having electrodes with openings therein
KR20130084625A (ko) 액정 표시 장치
KR101201324B1 (ko) Ips 모드 액정표시소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant