KR20030028978A - 박막트랜지스터 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치에 관한 것으로, 게이트 패드부 영역과 화면표시부로 구성된 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 합착되며 블랙매트릭스와 컬러필터층이 형성된 컬러필터 기판 및 상기 기판사이에 개재되는 액정층을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에는 전계가 형성되되, 상기 화면표시부에 상당하는 액정층은 수평전계를 이루며, 상기 게이트 패드부에 상당하는 액정층은 수직전계를 이루도록 상기 컬러필터 내면에 차폐층이 형성되어 있는 것이며, 화면표시부와 게이트 패드부의 경계영역에서 발생되는 휘선이나 무라현상의 원인인 외부전계의 영향을 제거할 수 있어 화면품위를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

박막트랜지스터 액정표시장치{APPARATUS FOR THIN FILM TRANSISTOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 컬러필터 기판에 차폐층을 두어 화면품위를 향상시킨 박막트랜지스터 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 박막트랜지스터 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터를 이용하고, 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층을 두어 양 기판사이에 전계를 형성시켜 액정층내의 액정분자 배열을 변화시켜 화상을 구현하는 장치이다.

이러한 박막트랜지스터 액정표시장치로는 수직전계를 이용하는 트위스트 네마틱 모드가 있었으나, 이의 낮은 시야각을 개선하기 위하여 수평전계를 이용하는 인플레인 스위칭 모드 또는 프린지 필드 스위칭 모드가 제안되었다.

인플레인 스위칭 모드 또는 프린지 필드 스위칭 모드와 같은 수평전계형 박막트랜지스터 액정표시장치는, 어레이 기판상에 형성된 전극으로 수평형이나 포물선형의 전계를 형성하여 액정의 배열을 변화시켜 보다 빠른 응답속도 및 넓은 시야각을 구현하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 어레이 기판(1)상에 형성되어 있는 게이트 라인(3)과 화소간의 전계(8) 영향으로 게이트 패드부(7) 부근에서 휘선(9)과 같은 무라(Mura) 현상이 발생한다. 여기서, 데이터 라인(3)은 게이트 라인(2)과 수직 교차하며, 그 교차점 부근에는 박막트랜지스터(4)가 배치된다. 또한, 화소전극(6)은 그 하부에 형성되어 있는 상대전극(미도시)과 전계를 형성하여 액정(미도시)을 트위스트 시킨다.

이러한 무라 현상이 발생하는 원인은, 게이트 패드부(7) 에지부와 공통라인(5)과 연결되어 있는 상대전극(미도시)간에 강한 수평전계가 형성되어 액정(미도시)을 트위스트 시키기 때문이다. 따라서, 장시간 DC 스트레스가 인가되면 휘선(9)과 같은 무라가 증가하고, 이러한 무라현상이 화면표시영역으로 확장되어 화면품위를 저해시키는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화면표시부에 가해지는 수평전계를 차단시키기 위하여 컬러필터 기판에 어레이 기판과 분리되는 차페층을 두어 수평전계에 의한 화면품위를 감소를 보완하는 박막트랜지스터 액정표시장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 평면도.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 박막트랜스터 액정표시장치의 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 박막트랜스터 액정표시장치의 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 박막트랜스터 액정표시장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 어레이 기판101: 게이트 패드

102: 박막트랜지스터103: 절연막

104,105: 하부 공통전극106: 화소전극

200: 컬러필터 기판202: 블랙매트릭스

204: 컬러필터층205: 상부 공통전극

210,220,230: 차폐층300: 액정층

302,304: 액정

상기 목적을 달성하기 위한 박막트랜지스터 액정표시장치는, 게이트 패드부 영역과 화면표시부로 구성된 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 합착되며 블랙매트릭스와 컬러필터층이 형성된 컬러필터 기판 및 상기 기판사이에 개재되는 액정층을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에는 전계가 형성되되, 상기 화면표시부에 상당하는 액정층은 수평전계를 이루며, 상기 게이트 패드부에 상당하는 액정층은 수직전계를 이루도록 상기 컬러필터 내면에 차폐층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치를 첨부한 도면을 첨부하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 박막트랜스터 액정표시장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 박막트랜스터 액정표시장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 박막트랜스터 액정표시장치의 단면도이다.

본 발명의 실시예 1에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 패드부 영역(A)과 화면표시부(B)로 구성된 어레이 기판(100)과, 블랙매트릭스(202) 및 컬러필터층(204)이 형성된 컬러필터 기판(200)이 합착되어 있다. 또한, 상기 양 기판(100)(200) 사이에는 다수의 액정분자들로 이루어진 액정층(300)이 개재되어 있다. 그 외에 다른 여러 가지 구성요소가 형성되어 있지만 설명의 편의상 이를 생략하기로 하며, 다음 이하의 다른 실시예에 있어서도 이와 같다.

한편, 상기 어레이 기판(100)의 화면표시부(B)는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(102)와, 전계를 형성하는 하부 공통전극(104)과 화소전극(106)이 절연막(103)을 사이에 두고 형성되어 있다. 또한, 상기 어레이 기판(101)의 게이트 패드부(A)에는 게이트 패드(101)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 어레이 기판(100)의 화면표시부(B)에 상당하는 액정층(300) 내의 액정(304)은 그 장축이 수평하도록 수평전계가 형성된다.

그러나, 상기 어레이 기판(100)의 게이트 패드부(A)에 상당하는 액정층(300)은 수직전계가 형성되도록 상기 컬러필터 기판(200) 내면에는 차폐층(210)이 형성되어 있다.

상기 차폐층(210)은 상기 어레이 기판(100)의 게이트 패드부(A)에 해당하는 상기 컬러필터 기판(200) 내면에 형성되어 있거나, 또는 상기 어레이 기판(100)의 게이트 패드부(A) 및 화면표시부(B) 경계 영역에 해당하는 상기 컬러필터 기판(200) 내면에 형성되어 있다. 또한, 상기 차폐층(210)은 상기 어레이 기판(100)과 접촉하지 않으며, 전계가 보다 크게 형성되기 위하여 평면구조보다는 원통형, 원뿔형 또는 쐐기형 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조에 의하여 상기 어레이 기판(100)의 게이트 패드부(A)에 상당하는 액정층(300)은 수직전계가 형성되어 액정분자(302)는 그 장축이 수직하도록 배열된다. 따라서, 상기 게이트 패드부(A) 영역에선 액정(302)이 고정되며, 또한 수직전계로 인하여 빛샘이 발생하도라도 블랙매트릭스(202)가 빛샘을 막기 때문에 상기 화면표시부(B)는 이에 의한 영향을 받지 않는다.

한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 차폐층(210)은, 상기 게이트 패드부(A)에서 발생하는 수직전계가 화면표시부(B)에 영향을 주지 않도록 상기 컬러필터 기판(200)의 레진이나 절연층, 스페이서, 도전층을 일자형 등으로 패턴화하여 상기 게이트 패드부(A)의 전계를 차폐하는 구조이다.

본 발명의 실시예 2에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 차폐층(220)이 어레이 기판(100)과 접촉하여 이루어진 구조이며, 그 외 다른 구성요소는 본 발명의 실시예 1과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 구조는, 상기 어레이 기판(100)의 게이트 패드부(A)의 수평전계가 화면표시부(B)에 영향을 미치지 아니하도록 상기 차폐층(220)을 상기 게이트 패드부(A)에 접촉시킨 것이다.

본 발명의 실시예 3에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(200)내면에 형성되어 있는 상부 공통전극(205)과 콘택되어 있는 것으로, 상기 게이트 패드부(A)에서 발생한 전계가 화면표시부(B)에 영향을 주지 않는다. 이는, 공정상 별도의 차폐층 형성공정을 생략할 수 있는 구조이다.

본 발명의 원리와 정신에 위배되지 않는 범위에서 여러 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 뿐만 아니라 용이하게 실시할 수 있다. 따라서, 본원에 첨부된 특허청구범위는 이미 상술된 것에 한정되지 않으며, 하기 특허청구범위는 당해 발명에 내재되어 있는 특허성 있는 신규한 모든 사항을 포함하며, 아울러 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 균등하게 처리되는 모든 특징을 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 있어서는, 화면표시부와 게이트 패드부의 경계영역에서 발생되는 휘선이나 무라현상의 원인인 외부전계의 영향을 제거할 수 있어 화면품위를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 게이트 패드부 영역과 화면표시부로 구성된 어레이 기판과, 상기 어레이 기판과 합착되며 블랙매트릭스와 컬러필터층이 형성된 컬러필터 기판 및 상기 기판사이에 개재되는 액정층을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서,

   상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에는 전계가 형성되되, 상기 화면표시부에 상당하는 액정층은 수평전계를 이루며, 상기 상기 게이트 패드부에 상당하는 액정층은 수직전계를 이루도록 컬러필터 기판 내면에 차폐층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차폐층은 상기 어레이 기판의 게이트 패드부에 해당하는 상기 컬러필터 기판 내면에 형성되어 있거나, 또는 상기 어레이 기판의 게이트 패드부 및 화면표시부 경계 영역에 해당하는 상기 컬러필터 기판 내면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 차폐층은 상기 어레이 기판과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 차폐층은 원통형, 원뿔형 또는 쐐기형인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 차폐층은 상기 컬러필터 기판 내면에 형성되어 있는 공통전극과 콘택되어 있는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 차폐층은 상기 어레이 기판과 접촉하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치.