KR20010060831A - Fringe field switching mode lcd - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fringe field switching liquid crystal display(LCD) is to decrease impedance and RC time delay and to decrease a residual direct current, thereby removing a residual image. CONSTITUTION: A lower substrate(21) faces an upper substrate(35) spaced apart by a predetermined distance. A liquid crystal layer(39) is interposed between the lower substrate and the upper substrate. A counter electrode(22) made of a transparent material is formed on the lower substrate. A pixel electrode(30) is formed on the lower substrate in an interdigital structure. The pixel electrode is made of a transparent material and is overlapped with the counter electrode to form a fringe field together with the counter electrode. An insulating layer(23,25) is interposed between the counter electrode and the pixel electrode. A lower alignment film(31) is interposed between the liquid crystal layer and the resultant lower substrate on which the counter electrode and the pixel electrode are formed. An upper alignment film(37) is interposed between the upper substrate and the liquid crystal layer.

Description

프린지 필드 구동 액정 표시 장치{FRINGE FIELD SWITCHING MODE LCD}Fringe field drive liquid crystal display device {FRINGE FIELD SWITCHING MODE LCD}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 잔류 DC(direct current)를 줄일 수 있는 프린지 필드 구동(fringe field switching) 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display, and more particularly, to a fringe field switching liquid crystal display capable of reducing residual direct current (DC).

일반적으로 프린지 필드에 의하여 동작되는 액정 표시 장치는 일반적인 IPS 모드 액정 표시 장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여, 대한민국 특허출원 98-9243호로 출원되었다.In general, a liquid crystal display device operated by a fringe field has been filed in Korean Patent Application No. 98-9243 to improve the low aperture ratio and transmittance of a general IPS mode liquid crystal display device.

이러한 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 카운터 전극과 화소 전극을 투명 전도체로 형성하면서, 카운터 전극과 화소 전극과의 간격을 상하 기판 사이의 간격보다 좁게 형성하여, 카운터 전극과 화소 전극 상부에 프린지 필드(fringe filed)가 형성되도록 하므로써, 전극들 상부에 존재하는 액정 분자들이 모두 동작되도록 한다.In the fringe field driving liquid crystal display, the counter electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductor, and the gap between the counter electrode and the pixel electrode is formed to be narrower than the gap between the upper and lower substrates, and the fringe field is formed on the counter electrode and the pixel electrode. By forming the filed), all of the liquid crystal molecules present on the electrodes are operated.

도 1은 일반적인 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a typical fringe field driving liquid crystal display device.

도 1을 참조하여, 단위 화소 영역이 한정된 투명한 하부 기판(1)의 단위 화소 영역 각각에 플레이트 형태로 카운터 전극(2)이 형성된다. 카운터 전극(2)이 형성된 하부 기판(1) 상부에 실리콘 산화막으로 된 제 1 절연막(3)이 형성된 후, 하부 기판의 소정 영역에 게이트 버스 라인(4)이 형성된다. 게이트 버스 라인(4) 및 제 1 절연막(3) 상부에는 게이트 절연막으로서 작용하는 제 2 및 제 3 절연막(5,6) 및 채널층(7)이 순차적으로 적층된다. 이때, 제 1 및 제 2 절연막(3,5)으로는 절연 특성이 우수한 실리콘 질산화막(SiON)이 이용되고, 제 3 절연막(6)은 채널층(7)과의 접착 특성이 우수한 실리콘 질화막(SiN)이 이용된다. 또한, 제 1 및 제 2 절연막(3,5)의 총 두께는 약 1500 내지 2000Å 정도로 형성된다. 아울러, 채널층(7) 및 제 3 절연막(5)은 게이트 버스 라인(4)의 소정 부분 상부에만 존재하는 액티브의형태로 형성된다. 게이트 버스 라인(4)을 중심으로, 채널층(7)의 양측에는 소오스, 드레인 전극(9a,9b)가 형성되어, 박막 트랜지스터를 구성한다. 여기서, 소오스, 드레인 전극(9a,9b)과 채널층(7) 사이에는 오믹층으로서의 도핑된 비정질 실리콘층(8)이 각각 배치된다. 제 2 절연막(5) 상부에는 카운터 전극(2)과 오버랩되도록 화소 전극(10)이 배치된다. 이때, 화소 전극(10)은 카운터 전극과 마찬가지로 ITO층으로 형성되며, 빗살 형태로 형성되면서, 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 콘택된다. 박막 트랜지스터 및 화소 전극(10)이 형성된 하부 기판(1)의 결과물 표면에는 하부 배향막(12)이 형성된다. 이때, 하부 배향막(10)은 약 400 내지 600Å 정도의 두께로 형성된다.Referring to FIG. 1, a counter electrode 2 is formed in a plate shape in each unit pixel region of the transparent lower substrate 1 having a unit pixel region defined therein. After the first insulating film 3 made of a silicon oxide film is formed on the lower substrate 1 on which the counter electrode 2 is formed, the gate bus line 4 is formed in a predetermined region of the lower substrate. On the gate bus line 4 and the first insulating film 3, the second and third insulating films 5 and 6 and the channel layer 7 serving as the gate insulating film are sequentially stacked. In this case, silicon nitride oxide (SiON) having excellent insulating properties is used as the first and second insulating films 3 and 5, and the third insulating film 6 has a silicon nitride film having excellent adhesion property with the channel layer 7 ( SiN) is used. In addition, the total thickness of the first and second insulating films 3 and 5 is formed to about 1500 to 2000 kPa. In addition, the channel layer 7 and the third insulating film 5 are formed in an active form existing only on a predetermined portion of the gate bus line 4. Source and drain electrodes 9a and 9b are formed on both sides of the channel layer 7 around the gate bus line 4 to form a thin film transistor. Here, a doped amorphous silicon layer 8 as an ohmic layer is disposed between the source and drain electrodes 9a and 9b and the channel layer 7, respectively. The pixel electrode 10 is disposed on the second insulating layer 5 to overlap the counter electrode 2. In this case, the pixel electrode 10 is formed of an ITO layer similarly to the counter electrode, and is formed in a comb-tooth shape to be in contact with the drain electrode of the thin film transistor. The lower alignment layer 12 is formed on the resultant surface of the lower substrate 1 on which the thin film transistor and the pixel electrode 10 are formed. At this time, the lower alignment layer 10 is formed to a thickness of about 400 ~ 600Å.

한편, 이러한 하부 기판(1)과 합착되어질 상부 기판(15)의 내측면에는 컬러 필터(도시되지 않음)이 형성되고, 이 컬러 필터 표면에도 역시 배향막(17)이 형성된다.On the other hand, a color filter (not shown) is formed on the inner surface of the upper substrate 15 to be bonded to the lower substrate 1, and the alignment film 17 is also formed on the color filter surface.

하부 기판(1)과 상부 기판(15) 사이의 공간부에는 액정층(19)이 개재된다.The liquid crystal layer 19 is interposed in the space portion between the lower substrate 1 and the upper substrate 15.

이와같이 구성된 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 화소 전극(10)과 카운터 전극(2)사이의 간격 및 폭이 충분히 좁으므로, 프린지 필드가 형성되어, 전극(10,2)들 사이 및 전극들(10,2) 상부에 있는 액정분자들이 모두 동작된다.In the fringe field driving liquid crystal display device configured as described above, since the gap and width between the pixel electrode 10 and the counter electrode 2 are sufficiently narrow, a fringe field is formed to form a gap between the electrodes 10, 2 and the electrodes 10,. 2) All liquid crystal molecules on the top are operated.

그러나, 상기한 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치는 종래의 TN(twist nematic)모드와 달리, 상부 기판(15) 쪽에 전극이 배치되지 않으므로, 하부 기판(1)쪽에 여러개의 막들이 집중적으로 배치된다. 이로 인하여, 전계가 발생되는경로에 저항 및 캐패시턴스가 매우 커지게 된다. 이와같이, 저항 및 캐패시턴스가 증가되면, RC 시정수 및 전계가 발생되는 부분의 임피던스(저항 및 캐패시턴스의 총합)가 커지게 되어, 잔류 DC 전압이 용이하게 방전되지 않아, 화면에 잔상이 발생된다.However, in the conventional fringe field driving liquid crystal display, the electrode is not disposed on the upper substrate 15 side, unlike the conventional twisted nematic (TN) mode, and thus, a plurality of films are concentrated on the lower substrate 1 side. . As a result, resistance and capacitance become very large in the path in which the electric field is generated. As such, when the resistance and capacitance are increased, the impedance (total of the resistance and capacitance) of the portion where the RC time constant and the electric field are generated becomes large, so that the residual DC voltage is not easily discharged and an afterimage occurs on the screen.

이를 보다 자세히 설명하면, 카운터 전극(2)과 화소 전극(10) 사이에 전압이 인가되면, 액정층(19)내에는 제 1 전계(E1)가 형성되고, 제 1 및 제 2 절연막(3,5)내에는 제 2 전계(E2)가 형성된다.In more detail, when a voltage is applied between the counter electrode 2 and the pixel electrode 10, a first electric field E1 is formed in the liquid crystal layer 19, and the first and second insulating films 3, The second electric field E2 is formed in 5).

이때, 전계(E1,E2)가 형성되는 각 층에서는 기생 캐패시턴스(C)와 기생 저항(R)이 존재하게 되고, 이들 기생 캐패시턴스와 기생 저항은 등가적으로 서로 병렬 연결된 형태로 나타내어진다.At this time, in each layer in which the electric fields E1 and E2 are formed, the parasitic capacitance C and the parasitic resistance R exist, and the parasitic capacitance and the parasitic resistance are equivalently connected in parallel to each other.

여기서, 제 1 전계(E1)가 형성되는 경로는 전계(E1)이 타원 형태로 형성되므로, 하부 배향막(12), 액정층(19), 하부 배향막(12), 제 2 절연막(5) 및 제 1 절연막(3)에 걸쳐 형성된다. 이에따라, 제 1 전계(E1) 대역의 전체 기생 임피던스는 각각이 직렬 연결된 하부 배향막(12)의 임피던스(R12,C12)와, 액정층(19)의 임피던스(R19,C19), 하부 배향막(12)의 임피던스(R12,C12), 제 2 절연막(5)의 임피던스(R5,C5) 및 제 1 절연막(3)의 임피던스(R3,C3)가 총합으로 나타내어 진다. 한편, 제 2 전계(E2)가 형성되는 경로는 제 2 및 제 1 절연막(5,3) 사이에서 형성된다. 이러한 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 총 임피던스는 제 1 전계(E1)의 임피던스(Y1)에 제 2 전계의 임피던스(Y2) 즉, 직렬 연결된 제 2 절연막(5)의 임피던스(R5,C5) 및 제 1 절연막(3)의 임피던스(R3,C3)가 병렬로 연결된 값의 정수배(빗살수의 2배)가 되므로, 그 값이 매우 크다. 이와같이, 임피던스가 증가됨에 따라, 전압 성분인 잔류 DC 성분도 이에 상응하여 증가하게 되어, 화면에 심한 잔상이 발생된다.Here, the path in which the first electric field E1 is formed is formed in an elliptic shape, so that the lower alignment layer 12, the liquid crystal layer 19, the lower alignment layer 12, the second insulating layer 5, and the 1 is formed over the insulating film 3. Accordingly, the total parasitic impedance of the first electric field (E1) band is the impedances R12 and C12 of the lower alignment layer 12 connected in series, the impedances R19 and C19 of the liquid crystal layer 19 and the lower alignment layer 12, respectively. The impedances R12 and C12, the impedances R5 and C5 of the second insulating film 5, and the impedances R3 and C3 of the first insulating film 3 are expressed in total. Meanwhile, a path in which the second electric field E2 is formed is formed between the second and first insulating layers 5 and 3. The total impedance of the fringe field driving liquid crystal display device includes the impedances Y2 of the second electric field to the impedance Y1 of the first electric field E1, that is, the impedances R5 and C5 of the second insulating film 5 connected in series. 1 Since the impedances R3 and C3 of the insulating film 3 become integer multiples (two times the number of combs) in parallel, the value is very large. As such, as the impedance is increased, the residual DC component, which is a voltage component, is correspondingly increased, resulting in severe afterimages on the screen.

따라서, 본 발명의 목적은 잔류 DC를 감소시키어 화면의 잔상을 제거할 수 있는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fringe field driving liquid crystal display device capable of reducing residual DC to eliminate afterimages on a screen.

도 1은 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional fringe field driving liquid crystal display device.

도 2는 종래의 프린지 필드 구동 액정 표시 장치에서, 기생 저항 및 기생 캐패시턴스에 대한 등가회로도.2 is an equivalent circuit diagram for parasitic resistance and parasitic capacitance in a conventional fringe field driving liquid crystal display device.

도 3은 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of a fringe field driving liquid crystal display device according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 기생 저항과 기생 캐패시턴스에 대한 등가회로도.4 is an equivalent circuit diagram of parasitic resistance and parasitic capacitance in the liquid crystal display according to the present invention.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

21 - 기판 22 - 카운터 전극21-Board 22-Counter Electrode

23 - 제 1 절연막 25 - 제 2 절연막23-first insulating film 25-second insulating film

30 - 화소 전극 31 - 하부 배향막30-pixel electrode 31-lower alignment layer

39 - 액정층39-liquid crystal layer

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소정 거리를 두고 대향하는 상, 하부 기판; 상기 상, 하부 기판 사이에 개재되는 액정층; 하부 기판상에 형성되며, 투명한 물질로 형성된 카운터 전극; 상기 하부 기판상에 상기 카운터 전극과 오버랩되면서, 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 형성하도록 다수개의 빗살을 갖는, 투명한 물질로 된 화소 전극; 상기 카운터 전극 및 화소 전극 사이를 절연시키는 절연막; 상기 카운터 전극 및 화소 전극이 형성된 하부 기판 결과물 표면과 액정층 사이에 개재되는 하부 배향막; 및 상기 상부 기판 표면과 액정층 사이에 개재되는 상부 배향막을 포함하며, 상기 절연막은 약 2500 내지 15000Å의 두께로 형성되며, 상기 하부 배향막은 600 내지 1500Å 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the upper and lower substrates facing each other at a predetermined distance; A liquid crystal layer interposed between the upper and lower substrates; A counter electrode formed on the lower substrate and formed of a transparent material; A pixel electrode made of a transparent material, overlapping the counter electrode on the lower substrate, the pixel electrode having a plurality of combs to form a fringe field with the counter electrode; An insulating film insulating between the counter electrode and the pixel electrode; A lower alignment layer interposed between the surface of the lower substrate resultant on which the counter electrode and the pixel electrode are formed and the liquid crystal layer; And an upper alignment layer interposed between the upper substrate surface and the liquid crystal layer, wherein the insulating layer is formed to a thickness of about 2500 to 15000 GPa, and the lower alignment layer is formed to a thickness of 600 to 1500 GPa.

바람직하게는, 상기 절연막은 4000 내지 7000Å의 두께로 형성되고, 하부 배향막은 700 내지 900Å 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the insulating film is formed to a thickness of 4000 to 7000 Å, the lower alignment layer is characterized in that formed to a thickness of 700 to 900 Å.

또한, 상기 절연막은 적어도 한층 이상으로 형성되며, 2층의 절연막 예를들어,실리콘 산화막 및 실리콘 질산화막의 적층막 또는 두층의 실리콘 질산화막으로형성될 수 있다.In addition, the insulating film may be formed of at least one or more layers, and may be formed of two layers of insulating films, for example, a laminated film of a silicon oxide film and a silicon oxynitride film, or a two-layer silicon nitride film.

또한, 카운터 전극과 화소 전극은 ITO 물질로 형성되며, 상기 카운터 전극은 플레이트 형태로 형성되거나, 또는 빗살 형태로 형성된다.In addition, the counter electrode and the pixel electrode are formed of an ITO material, and the counter electrode is formed in the form of a plate or in the form of a comb.

본 발명에 의하면, 전계가 형성되는 경로에 형성된 배향막, 절연막의 두께를 종래에 비하여 증대시켜서, 각각의 막내의 기생 캐패시턴스를 감소시킨다. 이에따라, 전계 발생 대역의 임피던스 및 RC 시정수가 감소하게 되어, 임피던스에 비례하는 잔류 DC 성분 또한 종래에 비하여 감소된다.According to the present invention, the thicknesses of the alignment film and the insulating film formed in the path in which the electric field is formed are increased as compared with the prior art, thereby reducing the parasitic capacitance in each film. Accordingly, the impedance of the field generation band and the RC time constant are reduced, so that the residual DC component proportional to the impedance is also reduced as compared with the prior art.

따라서, 잔류 DC 성분이 감소됨에 따라, 화면에 잔상과 같은 문제점이 발생되지 않는다.Therefore, as the residual DC component is reduced, a problem such as an afterimage on the screen does not occur.

(실시예)(Example)

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도면 도 3은 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 기생 저항과 기생 캐패시턴스에 대한 등가회로도이다.3 is a cross-sectional view of a fringe field driving liquid crystal display according to the present invention, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of parasitic resistance and parasitic capacitance in the liquid crystal display according to the present invention.

도 3을 참조하여, 투명 절연물로 된 하부 기판(21) 상부에 ITO층이 Ar 가스나 O2가스 및 ITO 타겟을 이용하여, 스퍼터링 방식에 의하여 소정 두께만큼 형성된다. 그리고나서, ITO층이 소정 형태로 패터닝되어, 사각판 형태 또는 빗살 형태의 카운터 전극(22)이 형성된다. 본 실시예에서 카운터 전극(22)은 사각판 형태로 형성된다.Referring to FIG. 3, an ITO layer is formed on the lower substrate 21 made of a transparent insulator by a sputtering method with a predetermined thickness by using an Ar gas, an O 2 gas, and an ITO target. Then, the ITO layer is patterned into a predetermined shape, so that the counter electrode 22 in the form of a square plate or a comb teeth is formed. In this embodiment, the counter electrode 22 is formed in the shape of a square plate.

그리고나서, SiH4가스와, O2가스 및 N2가스를 이용하여, APCVD 방식으로 절연 기판(21) 상부에 카운터 전극(22)과, 이후 형성될 게이트 버스 라인과의 절연을 위하여, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질산화막으로 된 제 1 절연막(23)이 형성된다.Then, using an SiH 4 gas, O 2 gas, and N 2 gas, a silicon oxide film for insulating the counter electrode 22 on the insulating substrate 21 and the gate bus line to be formed later by APCVD. Alternatively, the first insulating film 23 made of silicon oxynitride film is formed.

다음, MoW 금속막, Al-Nd 합금막 또는 Mo/Al의 적층막이 제 1 절연막(23) 상부에 증착된다음, 소정 부분 패터닝됨에 의하여, 게이트 버스 라인(24)이 형성된다. 또한, 게이트 버스 라인(24)을 형성하는 공정과 동시에, 카운터 전극(22)에 공통 신호를 전달하는 공통 전극선(도시되지 않음)이 형성된다.Next, a MoW metal film, an Al—Nd alloy film, or a laminated film of Mo / Al is deposited over the first insulating film 23, and then patterned to a predetermined portion, thereby forming a gate bus line 24. At the same time as the process of forming the gate bus line 24, a common electrode line (not shown) for transmitting a common signal to the counter electrode 22 is formed.

게이트 버스 라인(24)이 형성된 제 1 절연막(23) 상부에는 실리콘 질산화막으로 된 제 2 절연막(25)과 실리콘 질화막으로 된 제 3 절연막(26), 채널용 비정질 실리콘막(a-Si:27) 및 도핑된 반도체층(n+a-si:28)이 PECVD(plasma enhacned chemical vapor deposition) 방식에 의하여 순차적으로 적층된다. 그다음, 도핑된 반도체층(18)과 비정질 실리콘층(27) 및 제 3 절연막(26)이 게이트 버스 라인(24)의 소정 부분을 감싸도록, 소정 부분 패터닝되어, 액티브 영역이 형성된다.On the first insulating film 23 having the gate bus line 24 formed thereon, the second insulating film 25 made of silicon nitride oxide, the third insulating film 26 made of silicon nitride film, and the amorphous silicon film for channel (a-Si: 27) ) And the doped semiconductor layer (n + a-si: 28) are sequentially deposited by plasma enhacned chemical vapor deposition (PECVD). Then, the doped semiconductor layer 18, the amorphous silicon layer 27, and the third insulating film 26 are patterned to a predetermined portion so as to surround the predetermined portion of the gate bus line 24, thereby forming an active region.

하부 기판(21)의 결과물 상부에, 데이터 버스 라인용 금속막 예를들어, Mo/Al/Mo 적층이나 MoW과 같은 불투명 금속막이 소정 두께로 형성된다. 그다음, 이 금속막이 게이트 버스 라인(24)을 중심으로 양측에 배치되도록 소정 부분 패터닝되어, 소오스, 드레인 전극(29a,29b)과 데이터 버스 라인(도시되지 않음)이 형성된다.On the resulting product of the lower substrate 21, a metal film for data bus lines, for example, an opaque metal film such as Mo / Al / Mo lamination or MoW, is formed to a predetermined thickness. Then, the metal film is partially patterned so as to be disposed on both sides of the gate bus line 24 to form source, drain electrodes 29a and 29b and a data bus line (not shown).

그리고나서, 결과물 상부에 화소 전극용 ITO층이 스퍼터링 방식에 의하여 증착되고, 빗살 형태로 패터닝되어, 화소 전극(30)이 형성된다. 이때, 화소 전극(30)은 제 1 및 제 2 절연막(23,25)을 사이에 두고 카운터 전극(22)과 오버랩된다. 이때, 화소 전극, 도면에서 화소 전극의 빗살들(30)은, 화소 전극의 빗살(30)과 화소 전극 빗살(30) 사이의 공간을 통하여 오픈되는 카운터 전극(22) 부분과 프린지 필드를 형성할 수 있도록 소정 간격 및 소정 폭으로 형성된다. 이러한 하부 기판(21)의 결과물 표면에는 하부 배향막(31)이 도포된다.Then, the ITO layer for the pixel electrode is deposited on the resultant by sputtering, and patterned in the shape of a comb to form the pixel electrode 30. In this case, the pixel electrode 30 overlaps the counter electrode 22 with the first and second insulating layers 23 and 25 interposed therebetween. In this case, the pixel electrode, the comb teeth 30 of the pixel electrode in the drawing, may form a fringe field and a portion of the counter electrode 22 opened through the space between the comb teeth 30 and the pixel electrode comb 30 of the pixel electrode. It is formed at a predetermined interval and a predetermined width so that it can be. The lower alignment layer 31 is coated on the resultant surface of the lower substrate 21.

한편, 상기한 하부 기판(21)과 합착되어질 상부 기판(35)은 내측면에는 컬러 필터(도시되지 않음)를 포함하며, 이 컬러 필터 표면에도 역시 상부 배향막(37)이 도포된다.On the other hand, the upper substrate 35 to be bonded to the lower substrate 21 includes a color filter (not shown) on the inner side, and the upper alignment layer 37 is also coated on the color filter surface.

하부 기판(21)과 상부 기판(35) 사이의 공간부에는 액정층(39)이 개재된다.The liquid crystal layer 39 is interposed in the space portion between the lower substrate 21 and the upper substrate 35.

이러한 구성을 갖는 액정 표시 장치의 카운터 전극(22) 및 화소 전극(30)에 소정의 전압이 인가되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 화소 전극(30)의 빗살 사이의 공간에는 제 1 전계(E1)가 형성되고, 화소 전극(30)의 빗살 하부에는 제 2 전계(E2)가 형성된다.When a predetermined voltage is applied to the counter electrode 22 and the pixel electrode 30 of the liquid crystal display device having such a configuration, as shown in FIG. 3, the first electric field may be formed in the space between the comb teeth of the pixel electrode 30. E1 is formed, and a second electric field E2 is formed under the comb teeth of the pixel electrode 30.

제 1 및 제 2 전계(E1,E2)가 형성되는 각 층에서는 기생 캐패시턴스(C)와 기생 저항(R)이 존재하게 되고, 이들 각층에서 발생되는 임피던스(기생 캐패시턴스와 기생 저항의 총합)는 기생 캐패시턴스와 기생 저항을 등가적으로 서로 병렬 연결된 형태로 나타내어진다.In each layer where the first and second electric fields E1 and E2 are formed, parasitic capacitance C and parasitic resistance R exist, and the impedance (sum of parasitic capacitance and parasitic resistance) generated in each layer is parasitic. Capacitance and parasitic resistance are shown in equivalent form in parallel with each other.

여기서, 제 1 전계(E1)는 도면에서와 같이 타원 형태로 형성되므로, 하부 배향막(31), 액정층(39), 하부 배향막(31), 제 2 절연막(25) 및 제 1 절연막(23)에 걸쳐 형성된다. 이에따라, 제 1 전계(E1)가 형성되는 대역에서의 전체 기생 임피던스는 하부 배향막(31)의 임피던스(R31,C31)와, 액정층(39)의 임피던스(R39,C39), 하부 배향막(31)의 임피던스(R31,C31), 제 2 절연막(25)의 임피던스(R25,C25) 및 제 1 절연막(23)의 임피던스(R23,C23)들이 직렬 연결, 즉 이들의 총합으로 나타내어 진다. 한편, 제 2 전계(E2)는 제 2 및 제 1 절연막(25,23) 사이에서 형성되며, 제 2 전계(E2)가 형성되는 대역에서의 전체 기생 임피던스는 제 2 절연막(25)의 임피던스(R25,C25) 및 제 1 절연막(23)의 임피던스(R23,C23)의 합으로 나타내어 진다. 아울러, 이러한 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 제 1 및 제 2 전계(E1,E2)의 총 임피던스는 제 1 전계(E1)의 임피던스(Y1)에 제 2 전계(E)의 임피던스(Y2)를 병렬로 연결한 값의 정수배가 된다.Here, since the first electric field E1 is formed in an ellipse shape as shown in the drawing, the lower alignment layer 31, the liquid crystal layer 39, the lower alignment layer 31, the second insulating layer 25, and the first insulating layer 23. Formed over. Accordingly, the overall parasitic impedance in the band in which the first electric field E1 is formed is the impedances R31 and C31 of the lower alignment layer 31, the impedances R39 and C39 of the liquid crystal layer 39 and the lower alignment layer 31. The impedances R31 and C31, the impedances R25 and C25 of the second insulating film 25, and the impedances R23 and C23 of the first insulating film 23 are represented by series connection, that is, the sum thereof. Meanwhile, the second electric field E2 is formed between the second and first insulating films 25 and 23, and the overall parasitic impedance in the band where the second electric field E2 is formed is the impedance of the second insulating film 25. This is represented by the sum of R25 and C25 and impedances R23 and C23 of the first insulating film 23. In addition, the total impedance of the first and second electric fields E1 and E2 of the fringe field driving liquid crystal display device is such that the impedance Y2 of the second electric field E is parallel to the impedance Y1 of the first electric field E1. This is an integer multiple of the concatenated value.

이때, 본 실시예에서는 상기 전계들의 경로에서 발생되는 임피던스(Y1,Y2)를 감소시켜서, 잔류 DC 전압 성분을 감소시킬 수 있도록, 전계가 형성 되는 부분의 절연막들, 예를들어, 제 1 및 제 2 절연막(23,25)의 두께와, 하부 배향막(31)의 두께를 상대적으로 증대시킨다.At this time, in the present embodiment, the insulation layers of the portion where the electric field is formed, for example, the first and the first, may be reduced so as to reduce the impedances Y1 and Y2 generated in the paths of the electric fields, thereby reducing the residual DC voltage component. 2 The thicknesses of the insulating films 23 and 25 and the thickness of the lower alignment film 31 are relatively increased.

이를 자세히 설명하면, 임피던스(Y)는 캐패시턴스(C)와 저항(R)의 함수로서, 캐패시턴스(C) 및 저항(R)을 감소시키면, 임피던스(Y)가 감소된다. 이때, 캐패시턴스(C)는 공지된 바와 같이, 막 두께와 반비례하고, 막의 유전 상수에 비례하므로, 본 실시예는 이러한 점에 착하여, 전계가 발생되는 부분에 형성된 절연막들의 두께를 증대시킨다. 즉, 셀갭 및 액정 표시 장치의 동작 특성을 변화시키지 않는 범위에서, 제 1 및 제 2 절연막(23,25)의 총 두께를 종래보다 두꺼운 약 2500 내지 15000Å 정도, 더욱 바람직하게는 4000 내지 7000Å 정도로 증가시키면서, 하부 배향막(31)의 두께 역시, 종래보다 두꺼운 600 내지 1500Å 바람직하게는 700 내지 900Å 정도로 증대시킨다. 그러면, 제 1, 제 2 절연막 및 하부 배향막(31)의 두께를 종래 보다 증대시킴에 따라, 캐패시턴스가 상대적으로 감소하게 되어, 전계 발생 부분의 총임피던스 값이 감소된다.In detail, the impedance Y is a function of the capacitance C and the resistance R, and when the capacitance C and the resistance R are decreased, the impedance Y is reduced. At this time, the capacitance (C) is inversely proportional to the film thickness, as is known, and is proportional to the dielectric constant of the film, and thus the present embodiment increases the thickness of the insulating films formed in the portion where the electric field is generated. That is, the total thickness of the first and second insulating films 23 and 25 is increased to about 2500 to 15000 GPa, more preferably 4000 to 7000 GPa, than the conventional thickness, within the range that does not change the cell gap and the operating characteristics of the liquid crystal display. In addition, the thickness of the lower alignment layer 31 is also increased to 600 to 1500 kPa, preferably 700 to 900 kPa, which is thicker than the conventional one. Then, as the thicknesses of the first and second insulating films and the lower alignment film 31 are increased than before, the capacitance is relatively reduced, and the total impedance value of the field generating portion is reduced.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전계가 형성되는 경로에 형성된 배향막, 절연막의 두께를 종래에 비하여 증대시켜서, 각각의 막내의 기생 캐패시턴스를 감소시킨다. 이에따라, 전계 발생 대역의 임피던스 및 RC 시정수가 감소하게 되어, 임피던스에 비례하는 잔류 DC 성분 또한 종래에 비하여 감소된다.As described in detail above, according to the present invention, the thicknesses of the alignment film and the insulating film formed in the path in which the electric field is formed are increased as compared with the prior art, thereby reducing the parasitic capacitance in each film. Accordingly, the impedance of the field generation band and the RC time constant are reduced, so that the residual DC component proportional to the impedance is also reduced as compared with the prior art.

따라서, 잔류 DC 성분이 감소됨에 따라, 화면에 잔상과 같은 문제점이 발생되지 않는다.Therefore, as the residual DC component is reduced, a problem such as an afterimage on the screen does not occur.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.

Claims (9)

소정 거리를 두고 대향하는 상, 하부 기판;Upper and lower substrates facing each other at a predetermined distance; 상기 상, 하부 기판 사이에 개재되는 액정층;A liquid crystal layer interposed between the upper and lower substrates; 하부 기판상에 형성되며, 투명한 물질로 형성된 카운터 전극;A counter electrode formed on the lower substrate and formed of a transparent material; 상기 하부 기판상에 상기 카운터 전극과 오버랩되면서, 카운터 전극과 함께 프린지 필드를 형성하도록 다수개의 빗살을 갖는, 투명한 물질로 된 화소 전극;A pixel electrode made of a transparent material, overlapping the counter electrode on the lower substrate, the pixel electrode having a plurality of combs to form a fringe field with the counter electrode; 상기 카운터 전극 및 화소 전극 사이를 절연시키는 절연막;An insulating film insulating between the counter electrode and the pixel electrode; 상기 카운터 전극 및 화소 전극이 형성된 하부 기판 결과물 표면과 액정층 사이에 개재되는 하부 배향막; 및A lower alignment layer interposed between the surface of the lower substrate resultant on which the counter electrode and the pixel electrode are formed and the liquid crystal layer; And 상기 상부 기판 표면과 액정층 사이에 개재되는 상부 배향막을 포함하며,An upper alignment layer interposed between the upper substrate surface and the liquid crystal layer; 상기 절연막은 약 2500 내지 15000Å의 두께로 형성되며,The insulating film is formed to a thickness of about 2500 to 15000Å, 상기 하부 배향막은 600 내지 1500Å 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.The lower alignment layer is fringe field driving liquid crystal display, characterized in that formed to a thickness of 600 to 1500Å. 제 1 항에 있어서, 상기 절연막은 4000 내지 7000Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.The fringe field drive liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating film is formed to a thickness of 4000 to 7000 kPa. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 배향막은 700 내지 900Å 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.The fringe field driving liquid crystal display of claim 1, wherein the lower alignment layer is formed to have a thickness of about 700 to about 900 μs. 제 1 항에 있어서, 상기 절연막은 적어도 한층 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.The fringe field driving liquid crystal display device of claim 1, wherein the insulating layer is formed of at least one layer. 제 4 항에 있어서, 상기 절연막은 2층의 절연막이 적층된 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.5. The fringe field driving liquid crystal display device according to claim 4, wherein the insulating film is formed by stacking two insulating films. 제 5 항에 있어서, 상기 절연막은 실리콘 산화막 및 실리콘 질산화막의 적층막인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.6. The fringe field driving liquid crystal display device according to claim 5, wherein the insulating film is a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride oxide film. 제 5 항에 있어서, 상기 절연막은 두층의 실리콘 질산화막인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.6. The fringe field driving liquid crystal display device according to claim 5, wherein the insulating film is two layers of silicon oxynitride film. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극과 화소 전극은 ITO(indium tin oxide) 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.The fringe field driving liquid crystal display of claim 1, wherein the counter electrode and the pixel electrode are formed of an indium tin oxide (ITO) material. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 플레이트 형태로 형성되거나, 또는 빗살 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정 표시 장치.The fringe field driving liquid crystal display device of claim 1, wherein the counter electrode is formed in a plate shape or a comb tooth shape.
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CN101349847B (en) * 2007-07-18 2012-12-26 三星电子株式会社 Display substrate and method of manufacturing the same
KR101419228B1 (en) * 2007-11-23 2014-07-16 엘지디스플레이 주식회사 In-Plane Switching Mode Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing

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