KR20040023240A - Liquid crystal displays - Google Patents

Liquid crystal displays Download PDF

Info

Publication number
KR20040023240A
KR20040023240A KR1020020054924A KR20020054924A KR20040023240A KR 20040023240 A KR20040023240 A KR 20040023240A KR 1020020054924 A KR1020020054924 A KR 1020020054924A KR 20020054924 A KR20020054924 A KR 20020054924A KR 20040023240 A KR20040023240 A KR 20040023240A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
substrate
liquid crystal
pixel column
black matrix
Prior art date
Application number
KR1020020054924A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장종웅
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020054924A priority Critical patent/KR20040023240A/en
Publication of KR20040023240A publication Critical patent/KR20040023240A/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—Devices 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
    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209—Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel

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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display is provided to improve display quality of the liquid crystal display. CONSTITUTION: A liquid crystal display includes the first substrate(1), gate lines that are formed on the first substrate and transmit a scan signal, data lines that are formed on the first substrate and transmit a video signal, and pixel electrodes(190) respectively formed at the intersections of the gate lines and data lines. The liquid crystal display further includes the second substrate(2) opposite to the first substrate, a liquid crystal layer(3) formed between the first and second substrates, a black matrix(220) formed on one of the first and second substrates, and a reference electrode(270) that is formed on one of the first and second substrates and placed opposite to the pixel electrode. The aperture region of consecutive three pixel rows including a pixel row having only one data line adjacent thereto is smaller than the aperture region of other pixel rows.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAYS}Liquid crystal display device {LIQUID CRYSTAL DISPLAYS}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.

액정 표시 장치는 일반적으로 기준 전극과 컬러 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 기준 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device injects a liquid crystal material between an upper substrate on which a reference electrode and a color filter are formed, and a lower substrate on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed. By applying a different potential to form an electric field to change the arrangement of the liquid crystal molecules, and through this to control the light transmittance is a device that represents the image.

박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 기판을 박막 트랜지스터 기판이라고 부르는데, 박막 트랜지스터 기판에는 주사 신호를 전달하는 게이트선과 화상 신호를 전달하는 데이터선이 형성되어 있다. 게이트선과 데이터선은 절연막에 의하여 절연되어 있으며 서로 교차하여 화소 영역을 정의하고 있고, 각 화소 영역 내에 화소 전극과 화소 전극을 스위칭하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 화소 영역은 게이트선을 따라 화소행을 이루고 있고, 데이터선을 따라 화소열을 이루고 있다.A substrate on which a thin film transistor, a pixel electrode, and the like are formed is called a thin film transistor substrate, and a gate line for transmitting a scan signal and a data line for transmitting an image signal are formed on the thin film transistor substrate. The gate line and the data line are insulated by an insulating film and cross each other to define a pixel region, and a thin film transistor for switching the pixel electrode and the pixel electrode is formed in each pixel region. The pixel region forms a pixel row along the gate line and the pixel column along the data line.

그런데 첫 번째 화소열(또는 마지막 화소열)은 나머지 화소열과 달리 인접하는 데이터선이 하나뿐이다. 즉, 다른 화소열은 화소 전극 좌우측에 각각 데이터선이 배치되어 있으나 첫 번째 화소열(또는 마지막 화소열)은 우측(좌측)에만 데이터선이 배치되어 있다. 이러한 차이에 의하여 첫 번째 화소열(또는 마지막 화소열)이 다른 화소열에 비하여 동일한 계조에서 높은 휘도를 나타내게 되는데, 이는 표시 불량으로 나타난다.However, unlike the other pixel columns, the first pixel column (or the last pixel column) has only one adjacent data line. That is, in the other pixel columns, data lines are disposed on the left and right sides of the pixel electrode, but the data lines are disposed only on the right side (left side) of the first pixel column (or the last pixel column). Due to this difference, the first pixel column (or the last pixel column) exhibits higher luminance at the same gray level than the other pixel columns, which results in poor display.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치의 표시품질을 향상하는 것이다.An object of the present invention is to improve the display quality of a liquid crystal display device.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스 배치도이고,2 is a layout view of a black matrix of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention,

도 3a는 액정 표시 장치의 제1 화소열의 배선 배치를 나타내는 회로도이고,3A is a circuit diagram showing a wiring arrangement of a first pixel column of a liquid crystal display device;

도 3b는 액정 표시 장치의 제2 화소열 이후의 배선 배치를 나타내는 회로도이고,3B is a circuit diagram illustrating an arrangement of wirings after a second pixel column of a liquid crystal display,

도 4는 제1 화소열의 휘도와 제4 화소열의 휘도를 다양한 계조에서 비교한 그래프이고,4 is a graph comparing the luminance of the first pixel column and the luminance of the fourth pixel column at various gray scales;

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고,5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스의 배치도이다.6 is a layout view of a black matrix of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 인접한 데이터선이 1개인 화소열을 포함하여 연속하는 3개의 화소열의 개구 면적을 다른 화소열의 개구 면적보다 작게 형성한다.In order to solve this problem, in the present invention, the opening area of three consecutive pixel columns including the pixel column having one adjacent data line is formed smaller than the opening area of the other pixel columns.

구체적으로는, 절연 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 주사 신호를 전달하는 게이트선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 화상 신호르 전달하는 데이터선, 상기 게이트선과 상기 데이터선이 교차하여 정의하는 화소 영역마다 형성되어있는 화소 전극, 상기 제1 기판과 마주보고 있는 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 협지되어 있는 액정층, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중의 어느 한쪽에 형성되어 있으며 각 화소의 개구 면적을 구획하는 블랙 매트릭스, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중의 어느 한쪽에 형성되어 있으며 상기 화소 전극과 대향하는 기준 전극을 포함하고, 인접한 데이터선이 1개인 화소열을 포함하여 연속하는 3개의 화소 열의 화소 개구 면적은 다른 화소 열의 화소 개구 면적보다 작은 액정 표시 장치를 마련한다.Specifically, an insulating first substrate, a gate line formed on the first substrate and transmitting a scan signal, a data line formed on the first substrate and transmitting an image signal, and the gate line and the data line intersect each other. The pixel electrode formed for each pixel region to be defined, the second substrate facing the first substrate, the liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, the first substrate and the second substrate A black matrix formed on either side and partitioning the opening area of each pixel; and a reference electrode formed on either of the first substrate and the second substrate and opposing the pixel electrode; The pixel aperture area of three consecutive pixel columns including individual pixel columns is less than the pixel aperture area of other pixel columns. The.

이 때, 상기 블랙 매트릭스는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며, 상기 블랙 매트릭스 위에 형성되어 있는 색필터를 더 포함할 수 있고, 상기 색필터의 폭은 모든 화소열에서 실질적으로 동일할 수 있다.In this case, the black matrix is formed on the second substrate, and may further include a color filter formed on the black matrix, the width of the color filter may be substantially the same in all pixel columns.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 설명한다.Next, a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스 배치도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a black matrix layout view of the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판(1)과 색필터 기판(2) 및 액정층(3)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a thin film transistor substrate 1, a color filter substrate 2, and a liquid crystal layer 3.

먼저, 박막 트랜지스터 기판(1)의 구성을 살펴본다.First, the configuration of the thin film transistor substrate 1 will be described.

절연 기판(110) 위에 게이트 전극(123)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 위에 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소층(154)이 형성되어 있고, 비정질 규소층(154) 위에는 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항성 접촉층(163, 165)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층(163, 165) 위에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있고, 데이터 배선 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 화소 전극(190)은 보호막(180)에 형성되어 있는 접촉구(181)를 통하여 드레인 전극(175)에 연결되어 있다. 이 때, 화소 전극(190)은 도메인 분할 수단으로서 절개부를 가질 수 있다.The gate wiring including the gate electrode 123 is formed on the insulating substrate 110, and the gate insulating layer 140 is formed on the gate wiring. An amorphous silicon layer 154 is formed on the gate insulating layer 140, and ohmic contacts 163 and 165 made of amorphous silicon doped with N-type impurities are formed on the amorphous silicon layer 154. Data wires including a source electrode 173 and a drain electrode 175 are formed on the ohmic contacts 163 and 165, and a passivation layer 180 is formed on the data wires. The pixel electrode 190 is formed on the passivation layer 180, and the pixel electrode 190 is connected to the drain electrode 175 through a contact hole 181 formed in the passivation layer 180. In this case, the pixel electrode 190 may have a cutout as domain division means.

다음, 색필터 기판(2)에 대하여 설명한다.Next, the color filter substrate 2 will be described.

절연 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있고, 블랙매트릭스(220) 위에 색필터(230R', 230G, 230B, 230R)가 형성되어 있다. 이 때, 블랙 매트릭스(220)는 크롬, 산화 크롬 등의 무기 물질로 이루어질 수도 있고 유기 물질로 이루어질 수도 있다. 색필터(230R', 230G, 230B, 230R)는 적, 녹, 청색이 번갈아 형성되어 있으며 제1 열의 색필터(230R')는 다른 색필터(230G, 230B, 230R)보다 그 폭이 좁게 형성되어 있다. 이는 블랙 매트릭스(220)가 정의하는 화소의 개구 면적이 좁기 때문에 색필터(230R')를 넓게 형성할 필요가 없기 때문이다. 그러나 제1 화소열 색필터(230R')의 폭을 다른 색필터(230G, 230B, 230R)와 동일하게 유지더라도 무방하다. 색필터 제조 공정에 있어서 광마스크의 변형을 피하기 위하여는 제1 화소열의 색필터(230R')의 폭을 다른 색필터(230G, 230B, 230R)와 동일하게 유지하는 것이 바람직하다. 색필터(230R', 230G, 230B, 230R) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 기준 전극(270)이 형성되어 있다. 기준 전극(270)도 화소 전극(190)과 마찬가지로 도메인 분할을 위한 절개부를 가질 수 있다.The black matrix 220 is formed on the insulating substrate 210, and the color filters 230R ′, 230G, 230B, and 230R are formed on the black matrix 220. In this case, the black matrix 220 may be made of an inorganic material such as chromium or chromium oxide, or may be made of an organic material. The color filters 230R ', 230G, 230B, and 230R are alternately formed of red, green, and blue, and the color filters 230R' of the first row are formed narrower than other color filters 230G, 230B, and 230R. have. This is because it is not necessary to form the color filter 230R 'widely because the opening area of the pixel defined by the black matrix 220 is narrow. However, the width of the first pixel column color filter 230R 'may be the same as the other color filters 230G, 230B, and 230R. In order to avoid deformation of the photomask in the color filter manufacturing process, it is preferable to keep the width of the color filter 230R 'of the first pixel column the same as the other color filters 230G, 230B, and 230R. The reference electrode 270 made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is formed on the color filters 230R ', 230G, 230B, and 230R. The reference electrode 270 may have a cutout for domain division similarly to the pixel electrode 190.

박막 트랜지스터 기판(1)과 색필터 기판(2) 사이에는 액정층(3)이 협지되어 있는데, 액정층(3)의 액정 분자는 두 기판(1, 2)에 대하여 수직 배향, 비틀림 배향 등 다양한 형태로 배향될 수 있다.The liquid crystal layer 3 is sandwiched between the thin film transistor substrate 1 and the color filter substrate 2, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 3 have a variety of vertical alignment and torsional orientations with respect to the two substrates 1 and 2. It can be oriented in the form.

그러면 본 발명의 제1 실시예에 따른 블랙 매트릭스의 구조에 대하여 좀 더 상세히 살펴본다.Next, the structure of the black matrix according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 2에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스가 화소 영역을 정의하고 있다. 블랙 매트릭스는 화소간 경계에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로서 박막 트랜지스터 기판과 색필터 기판을 결합하였을 때 블랙 매트릭스는 데이터선과 게이트선 및 박막 트랜지스터와 중첩하여 해당 부분을 통한 빛투과를 차단한다. 이 때, 블랙 매트릭스가 정의하는 화소 영역의 면적은 제1 화소열(D1 red)이 다른 부분에 비하여 좁게 형성되어 있다. 즉, 빛이 투과할 수 있는 화소의 개구 면적이 제1 화소열(D1 red)에 속한 화소의 경우 다른 화소에 비하여 소정의 비율만큼 작다.As shown in Fig. 2, the black matrix defines the pixel region. The black matrix is to prevent light leakage at the pixel boundary. When the thin film transistor substrate and the color filter substrate are combined, the black matrix overlaps the data line, the gate line, and the thin film transistor to block light transmission through the corresponding portion. At this time, the area of the pixel region defined by the black matrix is formed to be narrower than that of the other portions of the first pixel column D1 red. That is, in the case of the pixel belonging to the first pixel column D1 red, the opening area of the pixel through which light can pass is smaller by a predetermined ratio than other pixels.

도 1에서는 개구 면적이 작은 제1 화소열을 적색 화소열로 표시하고 있으나 필요에 따라서는 녹색이나 청색을 제1 화소열에 배치할 수도 있다. 또, 본 실시예에서는 제1 화소열의 개구 면적을 다른 부분에 비하여 좁게 하고 있으나 이는 제1 화소열의 화소 전극 좌측에는 데이터선이 없는 것을 전제로 한 것이다. 즉, 제1 화소열의 화소 전극과 인접하는 데이터선이 하나라는 것을 전제로 한 것이다. 만약 제1 화소열의 화소 전극 좌측에도 데이터선이 있는 경우에는 마지막 화소열의 화소 전극 우측에 데이터선이 존재하지 않을 것이다. 따라서 마지막 화소열의 화소 전극과 인접하는 데이터선이 하나일 것이므로 마지막 화소열의 개구 면적을 좁혀야 한다.In FIG. 1, a first pixel column having a small opening area is represented as a red pixel column, but green or blue may be arranged in the first pixel column as necessary. In addition, in the present embodiment, the opening area of the first pixel column is narrower than that of other portions, which is based on the premise that there is no data line on the left side of the pixel electrode of the first pixel column. That is, it is assumed that there is only one data line adjacent to the pixel electrode of the first pixel column. If there is a data line on the left side of the pixel electrode of the first pixel column, the data line will not exist on the right side of the pixel electrode of the last pixel column. Therefore, since there will be only one data line adjacent to the pixel electrode of the last pixel column, the opening area of the last pixel column should be narrowed.

이렇게 하면, 제1 화소열(또는 마지막 화소열)의 휘도가 다른 부분에 비하여 높게 나타남으로써 표시 품질을 저하시키는 것을 방지할 수 있다. 그러면 이러한 효과를 얻을 수 있는 이유를 살펴본다.In this way, the luminance of the first pixel column (or the last pixel column) is higher than that of other portions, whereby the display quality can be prevented from being lowered. Let's see why you can achieve this.

먼저, 제1 화소열의 휘도가 다른 부분에 비하여 높게 나타나는 이유를 살펴본다.First, the reason why the luminance of the first pixel string is higher than that of other portions will be described.

도 3a는 액정 표시 장치의 제1 화소열의 배선 배치를 나타내는 회로도이고,도 2b는 액정 표시 장치의 제2 화소열 이후의 배선 배치를 나타내는 회로도이다.3A is a circuit diagram illustrating a wiring arrangement of a first pixel column of a liquid crystal display, and FIG. 2B is a circuit diagram illustrating a wiring arrangement after a second pixel column of a liquid crystal display.

도 3a에 나타낸 바와 같이, 제1 화소열의 화소 전극(p1)은 그 오른쪽으로 하나의 데이터선(Data#1)이 배치되어 있고, 왼쪽으로는 데이터선이 배치되지 않는다. 이에 비하여 제2 화소열 이후의 화소열에 속하는 화소 전극(p2)은 그 좌우측에 각각 데이터선(Data#2, Data#3)이 배치되어 있다. 따라서 제1 화소열의 화소 전극(p1)에는 Data#1과의 커플링(coupling)에 의한 기생 용량 C2만이 부가되나, 제2 화소열 이후의 화소 전극(p2)에는 Data#2 및 Data#3과의 커플링에 의한 기생 용량 C1과 C2가 부가된다. 따라서 화소 전극 p1과 p2에 동일한 전압이 인가되더라도 양자에 걸리는 기생 용량이 다르므로 p1에 축적되는 전하와 p2에 축적되는 전하의 양이 서로 다르게 되어 둘간의 휘도에 차이가 나타나게 된다. 이 때, 제1 화소열의 휘도가 다른 부분의 휘도에 비하여 2~3계조 이상 밝게 보이는 것이 일반적이다.As shown in FIG. 3A, in the pixel electrode p1 of the first pixel column, one data line Data # 1 is disposed to the right, and no data line is disposed to the left. On the other hand, the data lines Data # 2 and Data # 3 are arranged on the left and right sides of the pixel electrode p2 belonging to the pixel column after the second pixel column. Therefore, only the parasitic capacitance C2 due to coupling with Data # 1 is added to the pixel electrode p1 of the first pixel column, but the data electrodes of Data pixel # 2 and Data # 3 and the pixel electrode p2 after the second pixel column are added. Parasitic capacitances C1 and C2 by the coupling of are added. Therefore, even when the same voltage is applied to the pixel electrodes p1 and p2, the parasitic capacitances of the pixels are different, so the amount of charges accumulated in p1 and the amount of charges stored in p2 are different, resulting in a difference in luminance between the pixels. At this time, it is common that the luminance of the first pixel column appears to be 2 to 3 or more gradations brighter than the luminance of other portions.

아래의 표 1은 실제 패널에서 10번 게이트선의 화소행(제10 화소행)의 1번 데이터선 화소열(제1 화소열) 화소와 4번 데이터선 화소열(제4 화소열) 화소의 휘도를 측정한 자료 및 384번 게이트선의 화소행(제384 화소행)의 1번 데이터선 화소열(제1 화소열) 화소와 4번 데이터선 화소열(제4 화소열) 화소의 휘도를 측정한 자료이다.Table 1 below shows the luminance of the data line pixel column (first pixel column) pixel and the data line pixel column (fourth pixel column) pixel of the pixel row (the tenth pixel row) of the gate line 10 in the actual panel. Measured data and luminance of pixels of the first data line pixel column (first pixel column) and the fourth data line pixel column (fourth pixel column) of the pixel row (384 pixel row) of gate 384 Data.

배선 번호Wiring number 계조Gradation 게이트gate 데이터data 1계조(0%)1 gradation (0%) 33계조(25%)33 gradations (25%) 43계조(50%)43 gradations (50%) 51계조(75%)51 gradations (75%) 64계조(100%)64 gradations (100%) 휘도(cd/m2)Luminance (cd / m 2 ) 1010 1One 0.350.35 3.593.59 7.287.28 11.6711.67 16.6516.65 1010 44 0.50.5 2.692.69 5.445.44 9.179.17 15.6115.61 휘도차 1(%)Luminance Difference 1 (%) -- -- 33.533.5 33.833.8 27.327.3 6.76.7 휘도(cd/m2)Luminance (cd / m 2 ) 384384 1One 0.550.55 5.835.83 11.1211.12 16.7316.73 23.1323.13 384384 44 0.750.75 4.644.64 9.029.02 14.5114.51 22.6422.64 휘도차 2(%)Luminance Difference 2 (%) -- -- 25.625.6 23.323.3 15.415.4 2.22.2

도 4는 표 1의 데이터를 그래프로 나타낸 것으로서 제10 화소행의 휘도차(휘도차 1)와 제384 화소행의 휘도차(휘도차 2)를 다양한 계조에서 비교한 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing the data of Table 1 as a graph comparing the luminance difference (luminance difference 1) of the tenth pixel row with the luminance difference (luminance difference 2) of the 384 pixel row at various gray levels.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 화소열의 휘도가 제4 화소열의 휘도에 비하여 항상 높게 나타남을 알 수 있다.As can be seen in FIG. 4, it can be seen that the luminance of the first pixel column is always higher than the luminance of the fourth pixel column.

본 발명의 제1 실시예에서는 제1 화소열의 개구 면적을 좁힘으로써 제1 화소열의 휘도를 낮추어 다른 화소열의 휘도와 동등하게 조정한다.In the first embodiment of the present invention, the luminance of the first pixel column is lowered by narrowing the opening area of the first pixel column so as to be adjusted to be equal to the luminance of the other pixel columns.

한편, 도 4를 보면, 각 계조에 따라서 휘도차의 비율이 달라지는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 휘도차 1의 그래프에서 33계조에서는 33.5%의 휘도차가 발생하나 64계조에서는 6.7%의 휘도차가 발생한다. 이와 같이 계조별로 제1 화소열과 다른 화소열의 휘도차의 정도가 달라지므로 제1 실시예와 같이 제1 화소열의 개구 면적만을 좁게 하면 색상이 왜곡되는 문제가 발생한다. 즉, 개구 면적을 축소 비율은 어느 한 계조에서의 휘도차를 기준으로 정해지는데 계조에 따라 휘도차가 다르므로 어떤 계조에서는 제1 화소열의 휘도가 너무 낮아지고 또 다른 계조에서는 제1 화소열의 휘도가 여전히 높게 나타나는 현상이 발생한다. 일반적으로는 가장 큰 휘도차를 기준으로 하여 개구 면적 축소율을 결정하므로 제1 화소열의 휘도가 기준보다 낮아진다. 그런데 제1 화소열에는 적색 색필터가 배치되므로 적색의 비율이 녹색이나 청색보다 낮게 되어 색상이 푸른색에 치우치게 되는 블러쉬 현상이 나타난다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안을 제2 실시예로서 설명한다.On the other hand, it can be seen from FIG. 4 that the ratio of the luminance difference varies with each gray level. For example, in the graph of luminance difference 1, a luminance difference of 33.5% occurs at 33 gradations, but a luminance difference of 6.7% occurs at 64 gradations. As described above, since the degree of luminance difference between the first pixel column and the other pixel column is different for each gray level, when the opening area of the first pixel column is narrowed as in the first embodiment, a color distortion occurs. That is, the ratio of reducing the aperture area is determined based on the luminance difference in one gradation, and since the luminance difference is different according to the gradation, in some gradations, the luminance of the first pixel column is too low, and in another gradation, the luminance of the first pixel column is still The phenomenon that appears high occurs. In general, since the aperture area reduction ratio is determined based on the largest luminance difference, the luminance of the first pixel column is lower than the reference. However, since the red color filter is disposed in the first pixel column, a blush phenomenon may occur in which the ratio of red becomes lower than green or blue and the color is biased to blue. A solution for overcoming this problem will be described as the second embodiment.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블랙 매트릭스 배치도이다.5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a black matrix layout view of the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 기판(1)과 색필터 기판(2) 및 액정층(3)으로 구성된다.As shown in FIG. 5, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a thin film transistor substrate 1, a color filter substrate 2, and a liquid crystal layer 3.

먼저, 박막 트랜지스터 기판(1)의 구성을 살펴본다.First, the configuration of the thin film transistor substrate 1 will be described.

절연 기판(110) 위에 게이트 전극(123)을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 위에 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소층(154)이 형성되어 있고, 비정질 규소층(154) 위에는 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항성 접촉층(163, 165)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층(163, 165) 위에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있고, 데이터 배선 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 화소 전극(190)은 보호막(180)에 형성되어 있는 접촉구(181)를 통하여 드레인 전극(175)에 연결되어 있다. 이 때, 화소 전극(190)은 도메인 분할 수단으로서 절개부를 가질 수 있다.The gate wiring including the gate electrode 123 is formed on the insulating substrate 110, and the gate insulating layer 140 is formed on the gate wiring. An amorphous silicon layer 154 is formed on the gate insulating layer 140, and ohmic contacts 163 and 165 made of amorphous silicon doped with N-type impurities are formed on the amorphous silicon layer 154. Data wires including a source electrode 173 and a drain electrode 175 are formed on the ohmic contacts 163 and 165, and a passivation layer 180 is formed on the data wires. The pixel electrode 190 is formed on the passivation layer 180, and the pixel electrode 190 is connected to the drain electrode 175 through a contact hole 181 formed in the passivation layer 180. In this case, the pixel electrode 190 may have a cutout as domain division means.

다음, 색필터 기판(2)에 대하여 설명한다.Next, the color filter substrate 2 will be described.

절연 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있고, 블랙매트릭스(220) 위에 색필터(230R', 230G', 230B', 230R, 230G, 230B)가 형성되어 있다. 이 때, 블랙 매트릭스(220)는 크롬, 산화 크롬 등의 무기 물질로 이루어질 수도 있고 유기 물질로 이루어질 수도 있다. 색필터(230R', 230G', 230B', 230R, 230G, 230B)는 적, 녹, 청색이 번갈아 형성되어 있으며 제1 내지 제3 열의 색필터(230R', 230G', 230B')는 다른 색필터(230G, 230B, 230R)보다 그 폭이 좁게 형성되어 있다. 이는 블랙 매트릭스(220)가 정의하는 화소의 개구 면적이 좁기 때문에 색필터(230R', 230G', 230B')를 넓게 형성할 필요가 없기 때문이다. 그러나 제1 내지 제3 열의 색필터(230R', 230G', 230B')의 폭을 다른 색필터(230G, 230B, 230R)와 동일하게 유지더라도 무방하다. 색필터 제조 공정에 있어서 광마스크의 변형을 피하기 위하여는 제1 내지 제3 열의 색필터(230R', 230G', 230B')의 폭을 다른 색필터(230G, 230B, 230R)와 동일하게 유지하는 것이 바람직하다. 색필터(230R', 230G', 230B', 230R, 230G, 230B) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 기준 전극(270)이 형성되어 있다. 기준 전극(270)도 화소 전극(190)과 마찬가지로 도메인 분할을 위한 절개부를 가질 수 있다.The black matrix 220 is formed on the insulating substrate 210, and the color filters 230R ', 230G', 230B ', 230R, 230G, and 230B are formed on the black matrix 220. In this case, the black matrix 220 may be made of an inorganic material such as chromium or chromium oxide, or may be made of an organic material. The color filters 230R ', 230G', 230B ', 230R, 230G, and 230B are alternately formed of red, green, and blue, and the color filters 230R', 230G ', and 230B' of the first to third rows are different colors. The width is formed narrower than the filter 230G, 230B, 230R. This is because it is not necessary to form the color filters 230R ', 230G', and 230B 'widely because the opening area of the pixel defined by the black matrix 220 is narrow. However, the widths of the color filters 230R ', 230G', and 230B 'of the first to third columns may be kept the same as the other color filters 230G, 230B, and 230R. In order to avoid deformation of the photomask in the color filter manufacturing process, the widths of the first to third rows of color filters 230R ', 230G' and 230B 'are kept the same as the other color filters 230G, 230B and 230R. It is preferable. The reference electrode 270 made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is formed on the color filters 230R ', 230G', 230B ', 230R, 230G, and 230B. The reference electrode 270 may have a cutout for domain division similarly to the pixel electrode 190.

박막 트랜지스터 기판(1)과 색필터 기판(2) 사이에는 액정층(3)이 협지되어 있는데, 액정층(3)의 액정 분자는 두 기판(1, 2)에 대하여 수직 배향, 비틀림 배향 등 다양한 형태로 배향될 수 있다.The liquid crystal layer 3 is sandwiched between the thin film transistor substrate 1 and the color filter substrate 2, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 3 have a variety of vertical alignment and torsional orientations with respect to the two substrates 1 and 2. It can be oriented in the form.

그러면 본 발명의 제2 실시예에 따른 블랙 매트릭스의 구조에 대하여 좀 더 상세히 살펴본다.Next, the structure of the black matrix according to the second embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 6에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스가 화소 영역을 정의하고 있다. 블랙 매트릭스는 화소간 경계에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로서 박막 트랜지스터 기판과 색필터 기판을 결합하였을 때 블랙 매트릭스는 데이터선과 게이트선 및 박막 트랜지스터와 중첩하여 해당 부분을 통한 빛투과를 차단한다. 이 때, 블랙 매트릭스가 정의하는 화소 영역의 면적은 제1 내지 제3 화소열(D1 red, D2 green, D3 blue)이 다른 부분에 비하여 좁게 형성되어 있다. 즉, 빛이 투과할 수 있는 화소의 개구 면적이 제1 내지 제3 화소열(D1 red, D2 green, D3 blue)에 속한 화소의 경우 다른 화소열의 화소에 비하여 소정의 비율만큼 작다.As shown in Fig. 6, the black matrix defines the pixel region. The black matrix is to prevent light leakage at the pixel boundary. When the thin film transistor substrate and the color filter substrate are combined, the black matrix overlaps the data line, the gate line, and the thin film transistor to block light transmission through the corresponding portion. At this time, the area of the pixel region defined by the black matrix is formed to be smaller than the portions of the first to third pixel columns D1 red, D2 green, and D3 blue. That is, an opening area of a pixel through which light can pass is smaller than a pixel in the first to third pixel columns D1 red, D2 green, and D3 blue by a predetermined ratio.

이렇게 하면, 제1 내지 제3 화소열(D1 red, D2 green, D3 blue)이 전체적으로 휘도가 낮아져 어둡게 보이기는 하나 색상 균형이 깨져서 발생하는 블러쉬 현상은 나타나지 않는다. 또, 제1 내지 제3 화소열(D1 red, D2 green, D3 blue)은 액정 표시 장치의 화면에서 가장 구석에 위치하는 부분이므로 다소 어둡게 나타나더라도 표시 품질을 저하시키지는 않는다. 이 때, 제1 내지 제3 화소열(D1 red, D2 green, D3 blue)의 개구 면적을 축소하는 비율은 제1 화소열과 다른 화소열과의 휘도차가 최대가 되는 계조를 기준으로 하여 정한다. 이렇게 해야 제1 화소열이 다른 화소열에 비하여 항상 어둡게 나타남으로써 어떤 계조를 표시하더라도 표시 품질을 유지할 수 있기 때문이다.In this case, although the first to third pixel columns D1 red, D2 green, and D3 blue generally have low luminance, they may appear dark, but a buzz phenomenon caused by a broken color balance does not appear. In addition, since the first to third pixel columns D1 red, D2 green, and D3 blue are located at the corners of the screen of the liquid crystal display, the display quality is not degraded even though they appear darker. At this time, the ratio of reducing the opening area of the first to third pixel columns D1 red, D2 green, and D3 blue is determined based on the gray scale at which the luminance difference between the first pixel column and the other pixel columns is maximum. This is because the first pixel column is always darker than the other pixel columns so that the display quality can be maintained at any gray level.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의권리범위에 속하는 것이다. 특히, 화소 전극과 기준 전극에 형성하는 절개부의 배치는 여러 다양한 변형이 있을 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of right. In particular, the arrangement of the cutouts formed in the pixel electrode and the reference electrode may be variously modified.

이상과 같이 인접하는 데이터선이 하나인 화소열을 비롯하여 연속하는 3개의 화소열의 화소 개구 면적을 다른 화소열의 화소 개구 면적에 비하여 좁게하면 화면의 구석에서 밝은선이 나타나는 현상과 블러쉬 현상을 방지할 수 있다.As described above, by narrowing the pixel opening area of three consecutive pixel columns as well as the pixel column having one adjacent data line as compared to the pixel opening area of another pixel column, bright lines and corners of corners of the screen can be prevented. have.

Claims (3)

절연 제1 기판,Insulating first substrate, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 주사 신호를 전달하는 게이트선,A gate line formed on the first substrate and transmitting a scan signal; 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 화상 신호를 전달하는 데이터선,A data line formed on the first substrate and transferring an image signal; 상기 게이트선과 상기 데이터선이 교차하여 정의하는 화소 영역마다 형성되어있는 화소 전극,A pixel electrode formed in each pixel region defined by the gate line and the data line crossing each other; 상기 제1 기판과 마주보고 있는 제2 기판,A second substrate facing the first substrate, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 있는 액정층,A liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중의 어느 한쪽에 형성되어 있는 블랙 매트릭스,A black matrix formed on one of the first substrate and the second substrate, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 중의 어느 한쪽에 형성되어 있으며 상기 화소 전극과 대향하는 기준 전극A reference electrode formed on either one of the first substrate and the second substrate and opposed to the pixel electrode 을 포함하고, 인접한 데이터선이 1개인 화소열을 포함하여 연속하는 3개의 화소 열의 화소 개구 면적은 다른 화소 열의 화소 개구 면적보다 작은 액정 표시 장치.And a pixel opening area of three consecutive pixel columns including a pixel column having one adjacent data line is smaller than a pixel opening area of another pixel column. 제1항에서,In claim 1, 상기 블랙 매트릭스는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며, 상기 블랙 매트릭스 위에 형성되어 있는 색필터를 더 포함하는 액정 표시 장치.And the black matrix is formed on the second substrate, and further comprises a color filter formed on the black matrix. 제1항에서,In claim 1, 상기 색필터의 폭은 모든 화소열에서 실질적으로 동일한 액정 표시 장치.The width of the color filter is substantially the same in all pixel columns.
KR1020020054924A 2002-09-11 2002-09-11 Liquid crystal displays KR20040023240A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020054924A KR20040023240A (en) 2002-09-11 2002-09-11 Liquid crystal displays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020054924A KR20040023240A (en) 2002-09-11 2002-09-11 Liquid crystal displays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040023240A true KR20040023240A (en) 2004-03-18

Family

ID=37326905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020054924A KR20040023240A (en) 2002-09-11 2002-09-11 Liquid crystal displays

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040023240A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08211386A (en) * 1995-02-07 1996-08-20 Hitachi Ltd Liquid crystal display device
JPH11167112A (en) * 1997-12-05 1999-06-22 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
KR20010009747A (en) * 1999-07-13 2001-02-05 윤종용 Liquid crystal display
KR20040021261A (en) * 2002-09-03 2004-03-10 삼성전자주식회사 Liquid crystal displays

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08211386A (en) * 1995-02-07 1996-08-20 Hitachi Ltd Liquid crystal display device
JPH11167112A (en) * 1997-12-05 1999-06-22 Citizen Watch Co Ltd Liquid crystal display device
KR20010009747A (en) * 1999-07-13 2001-02-05 윤종용 Liquid crystal display
KR20040021261A (en) * 2002-09-03 2004-03-10 삼성전자주식회사 Liquid crystal displays

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100840326B1 (en) a liquid crystal display and a thin film transistor array panel for the same
JP4571845B2 (en) Substrate for liquid crystal display device, liquid crystal display device including the same, and driving method thereof
KR100997965B1 (en) Liquid crystal display
US6850294B2 (en) Liquid crystal display
KR101435527B1 (en) Display device
CN100389356C (en) Four-colour liquid-crystal displaying device and panel therefor
JP5313988B2 (en) Display device
US7129923B2 (en) Active matrix display device
TWI381231B (en) Liquid crystal display device
KR101071711B1 (en) In-Plane Switching mode Liquid crystal display device
KR101410503B1 (en) Display substrate and display device having the same
KR20100032074A (en) Liquid crystal display
KR20040061810A (en) TFT Liquid Crystal Display
CN113741109A (en) Array substrate and display panel
KR100447231B1 (en) Liquid crystal display device
JPH10268357A (en) Liquid crystal display device
KR20040084454A (en) thin film diode panel for liquid crystal display and liquid crystal display including the panel
KR20030021141A (en) Flat panel display
KR20010009747A (en) Liquid crystal display
US7518686B2 (en) Liquid crystal display
KR100885017B1 (en) Liquid crystal displays
KR20040023240A (en) Liquid crystal displays
US20210232011A1 (en) Display panel and display device
CN114927111B (en) Substrate, display panel and electronic equipment thereof
US11947229B2 (en) Display panel and display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20090402

Effective date: 20100723