KR20040057715A - 액정표시장치용 어레이 기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판은, 다수의 서브픽셀이 매트릭스 형태로 구성되며 상기 서브픽셀을 통해 빛이 선택적으로 투과되는 표시영역과, 상기 표시영역의 외곽부에 형성되어 빛이 불투과되는 비표시영역으로 나뉘어지는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 상기 비표시영역에 항상 빛을 투과하지 못하도록 구동되는 다수의 더미 서브픽셀이 형성되어 있음을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 어레이 외곽부와 인접한 표시영역 내의 서브픽셀에서 발생되는 빛샘 현상을 방지함으로써 액정표시장치 제조에 있어 불량 감소 및 제조 수율을 향상시키는 장점이 있다.

Description

액정표시장치용 어레이 기판{array circuit board of Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 어레이 기판의 외곽부에 더미 픽셀을 형성하여 상기 어레이 외곽부와 인접한 어레이부 내에서의 빛샘 현상 등을 방지하는 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛이 임의로 변조되어 화상정보를 표현할 수 있는 것이다. 이러한 상기 액정은 전기적인 특성 분류에 따라 유전율 이방성이 양(+)인 포지티브 액정과 음(-)인 네거티브 액정으로 구분될 수 있으며, 유전율 이방성이 양인 액정분자는 전기장이 인가되는 방향으로 액정분자의 장축이 평행하게 배열하고, 유전율 이방성이 음인 액정분자는 전기장이 인가되는 방향과 액정분자의 장축이 수직하게 배열한다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 액티브 매트릭스형 액정표시장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 일반적으로 사용되고 있다.
상기 액정표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 액정표시장치의 일부를 나타내는 분해 사시도 및 특정영역(A-A')의 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 컬러 액정표시장치는 블랙매트릭스(8)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(6)를 를 포함하며, 투명한 공통전극(18)이 전체적으로 형성된 상부기판(5)과, 서브픽셀(P)과 상기 서브픽셀 상에 형성된 화소전극(17)과 스위칭소자인 박막트랜지스터(T)를 포함한 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 앞서 설명한 액정(14)이 충진되어 있다.
이 때 상기 상부기판(5)은 컬러필터 기판이라고도 하며, 특히 상기 블랙매트릭스(8)는 상기 서브 컬러필터(6) 사이의 구분 및 광차단 역할을 한다.
또한, 상기 하부기판(22)은 어레이 기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)이 형성된다.
또한, 상기 서브픽셀(P)은 상기 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)이 교차되는 영역에 정의되며, 상기 서브픽셀(P) 상에 형성되는 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 전도성 금속을 사용한다.
상기와 같이 구성되는 액정 패널은 상기 화소전극(17) 상에 위치한 액정층(14)이 상기 박막트랜지스터(T)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층(14)의 배향정도에 따라 상기 액정층(14)을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.
상기 어레이 기판(22)은 상기 각각의 서브픽셀(P)이 매트릭스 형태로 이루어져 화상을 표현하는 영역 즉, 어레이부인 표시영역(20)과, 상기 서브픽셀(P)이 형성되지 않은 상기 어레이 기판(22)의 외곽부인 비표시영역(21)으로 나뉘어지며, 상기 비표시영역(21)에 대해서는 상기 컬러필터 기판(5)의 블랙매트릭스(8) 영역에 의해 가려진다.
즉, 화상이 디스플레이되는 영역은 상기 다수의 서브픽셀(P)이 매트릭스 형태로 배열된 표시영역(20)에 한하며, 이에 따라 상기 비표시영역(21)을 투과하는 빛이 디스플레이 되지 않도록 하기 위하여 상기 컬러필터 기판(5)의 블랙매트릭스(8)가 이를 차단하는 것이다.
결국, 상기 표시영역(20)을 투과한 빛만이 액정층(14)을 통해 상기 컬러필터 기판(5)의 서브 컬러필터(적, 녹, 청)(8)을 투과하여 다양한 화상으로 표현되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 구조로 액정 패널을 형성한 경우에 상기 액정 패널 하부에 장착된 백 라이트로부터 빛이 입사 될 때 원하지 않는 영역에서 빛샘 현상이 발생해 표시화면을 얼룩지게 하는 단점이 있다.
도 1b는 도 1a의 특정영역(A-A')에 대한 단면으로, 이는 상기 표시영역의 최외곽부 서브픽셀을 포함한 영역을 도시한 것이며, 상기 상,하판 사이에 전계가 인가되지 않은 상태(off atate) 및 전계가 인가된 상태(on state)에서의 액정의 배열 상태를 나타내고 있다. 단, 이는 노말리 화이트 모드(Normally White Mode)로 구동되는 액정표시장치를 그 예로 하고 있다.
즉, 노말리 화이트 모드로 구동되는 경우 어레이 기판(22) 상의 화소전극(17)과 이와 대응되는 컬러필터 기판(5)의 공통전극(18) 간에 전계가 인가되지 않으면 액정(14)이 누워져 배열되어 위상지연값을 갖게 되어 상, 하 기판 외부에 서로 수직한 투과축이 되도록 상, 하 편광판(70, 70')을 부착한 경우에는 백라이트의 광을 투과시키는 화이트(white)로 구동되고, 반면에 상기 화소전극(17)과 공통전극(18) 간에 전계가 인가되면 그 전계의 세기에 따라 상기 액정(14)이 기울어지게 되어 빛을 선택적으로 투과하며, 그 전계의 세기가 충분히 큰 경우에는 상기 액정(14)이 이상적으로 수직배열되어 위상지연값이 없어지게 된다. 그러므로, 하부 편광판(70')을 통과한 광은 편광성분이 액정층을 통과하면서 변하지 않아 투과축이 서로 수직한 상부 편광판(70)을 투과하지 못하여 블랙(black)으로 구동되는 것이다. 그러나, 도 1b를 참조하면, 상기 화소전극(17)과 공통전극(18)간에 전계가 인가되지 않은 상태(off-state)에서는 액정(14)이 모두 동일한 형태로 배열되어 앞서 설명한 바와 같이 화이트(white)로 구동됨에 문제가 없으나, 상기 화소전극(17)과 공통전극(18)간에 전계가 인가된 상태(on-state), 게다가 상기 전계의 세기가 충분히 큰 경우 상기에는 상기 화소전극(17)과 공통전극(18) 사이에 존재하는 액정(14)은 모두 수직 배열되나, 상기 표시영역(20)의 최외곽서브픽셀(P)의 인접한 비표시영역(21)에 존재하는 액정(14)은 상기 전계의 영향을 받지 않아 수직 배열되지 못하고 최초 상태인 수평 형태로 배열되게 된다. 이에 따라 상기 영역에 입사된 백라이트 광이 투과되게 되며, 이를 방지하기 위해 상기 컬러필터 기판 상에 블랙매트릭스(8)를 형성하는 것이다.
그러나, 상기 블랙매트릭스(8)로 상기 영역을 차단하는 경우에도 상기 표시영역(20) 최외곽에 형성된 서브픽셀(P)에 인접한 비표시영역(21)에 형성된 액정(14)에 의해 하부 백 라이트의 경사 입사된 광이 굴절되어 상기 블랙매트릭스(8)가 형성되지 않은 영역 즉, 표시영역(20)으로 투과되어 불량을 일으키게 된다. 이를 빛샘 현상이라 하며 이에 따라 종래의 구조에 의한 액정표시장치의 경우에는 상기 빛샘 현상에 의해 액정표시장치의 표시 화면의 외곽부가 블랙상태에서도 밝게 보이게 되는 불량이 발생된다.
본 발명은 어레이 기판의 외곽부 비표시영역에 더미 픽셀을 형성하고 상기 더미 픽셀이 항상 블랙으로 구동되도록 함으로써, 상기 비표시영역과 인접한 표시영역 내의 서브픽셀에서 발생되는 빛샘 현상을 방지하는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 액정표시장치의 일부를 나타내는 분해 사시도 및 특정영역(A-A')의 단면도
도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 액정표시장치의 일부를 나타내는 분해 사시도 및 특정영역(B-B')에 대한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
13, 13' : 게이트 라인 15 : 데이터 라인
16 : 스토리지 캐패시터 17 : 화소전극
20 : 표시영역 21 : 비표시영역
T : 박막트랜지스터 P : 서브픽셀
P', 30, 40, 50, 60 : 더미 서브픽셀 70, 70' : 편광판
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판은, 다수의 서브픽셀이 매트릭스 형태로 구성되며 상기 서브픽셀을 통해 빛이 선택적으로 투과되는 표시영역과, 상기 표시영역의 외곽부에 형성되어 빛이 불투과되는비표시영역으로 나뉘어지는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 상기 비표시영역에 항상 빛을 투과하지 못하도록 구동되는 다수의 더미 서브픽셀이 형성되어 있음을 특징으로 한다.
또한, 상기 각각의 서브픽셀 및 더미 서브픽셀은 상기 어레이 기판 상에 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 둘러싸여 정의되며, 박막트랜지스터 및 화소전극으로 구성되고, 상기 화소전극은 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인과 소정부분 중첩되어 스토리지 캐패시터를 형성함을 특징으로 한다.
또한, 상기 게이트 라인은 가로 방향으로 다수 형성되어 있고, 상기 데이터 라인은 상기 게이트 라인과 수직되는 방향으로 다수 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터는 게이트 전극 및 소스/ 드레인 전극으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 더미 서브픽셀들은 상기 데이터 라인과 평행한 방향으로 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 적어도 한 라인 이상 형성되거나, 상기 게이트 라인과 평행한 방향으로 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 적어도 한 라인 이상 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 더미 서브픽셀들은 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성되며, 상기 더미 서브픽셀들과 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀들은 동일한 게이트 라인에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인에 의해 연결됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 박막트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극이 전기적으로 연결되어 있음을 특징으로 한다.
또는, 상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 박막트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극이 전기적으로 연결되어 있고, 상기 더미 서브픽셀 내의 스토리지 캐패시터가 형성되지 않음을 특징으로 한다.
또는, 상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 상기 화소전극 및 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인과 전기적으로 연결되어 있음을 특징으로 한다.
또는, 상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 상기 화소전극 및 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인과 전기적으로 연결되어 있고, 상기 더미 서브픽셀 내의 박막트랜지스터가 형성되지 않음을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 어레이 외곽부와 인접한 표시영역 내의 서브픽셀에서 발생되는 빛샘 현상을 방지함으로써 액정표시장치 제조에 있어 불량 감소 및 제조 수율을 향상시키는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 액정표시장치의 일부를 나타내는 분해 사시도 및 특정영역(B-B')에 대한 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명에 의한 액정표시장치는 도 1a에 도시된 종래의 컬러 액정표시장치와 그 구성이 유사하나, 어레이 기판(22)의 비표시영역(21)에 대해서도 더미 서브픽셀(P')이 형성되어 있음에 그 특징이 있다. 또한, 상기 더미 서브픽셀(P')은 항상 빛을 투과하지 못하도록 구동된다.
이를 통해 표시영역(20) 내의 최외곽에 형성된 서브픽셀(P)에 있어 종래의 경우처럼 인접한 비표시영역(21)에 형성된 신호 라인들의 영향으로 상기 표시영역 중앙부에 형성된 서브픽셀(P)에 비해 화질이 떨어지는 단점을 극복할 수 있는 것이다.
본 발명에 의한 액정표시장치의 구성을 살펴보면, 이는 블랙매트릭스(8)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(6)를 포함하며, 투명한 공통전극(18)이 전체적으로 형성된 상부기판(5)과, 서브픽셀(P)과 상기 서브픽셀(P) 상에 형성된 화소전극(17)과 박막트랜지스터(T)를 포함한 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 앞서 설명한 액정(14)이 충진되어 있다.
여기서, 상기 상부기판(5)은 컬러필터 기판이라고도 하며, 특히 상기 블랙매트릭스(8)는 상기 서브 컬러필터(6) 사이의 구분 및 광차단 역할을 한다.
또한, 상기 하부기판(22)은 어레이 기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)이 형성된다.
또한, 상기 서브픽셀(P)은 상기 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)이 교차되는 영역에 정의되며, 상기 서브픽셀(P) 상에 형성되는 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 전도성 금속을 사용한다.
이 때, 상기 각 서브픽셀(P) 내의 상기 화소전극(17)은 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인(13')과 소정부분 중첩되어 스토리지 캐패시터(16)를 형성하며, 이러한 방식의 스토리지 캐패시터 형성방법을 스토리지 온 게이트(storage on gate) 방식이라 한다.
여기서, 상기 게이트 라인(13, 13')은 가로 방향으로 다수 형성되어 있고, 상기 데이터 라인(15)은 상기 게이트 라인과 수직되는 방향으로 다수 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(31) 및 소스/ 드레인 전극(33, 35)으로 구성되어 있다.
이와 같은 상기 어레이 기판(22)은 다수의 서브픽셀(P)이 매트릭스 형태로 구성되며 상기 서브픽셀(P)을 통해 빛이 선택적으로 투과되는 표시영역(20)과, 상기 표시영역의 외곽부에 형성되어 빛이 불투과되는 비표시영역(21)으로 나뉘어지며, 상기 비표시영역(21)에 대해서는 상기 컬러필터 기판(5)의 블랙매트릭스(8) 영역에 의해 가려진다.
이 때, 상기 비표시영역(21)에는 항상 빛을 투과하지 못하도록 구동되는 다수의 더미 서브픽셀(P')이 형성되어 있으며, 상기 더미 서브픽셀(P') 역시 상기 표시영역에 형성된 다수의 서브픽셀과 마찬가지로 상기 어레이 기판 상에 형성된 게이트 라인(13) 및 데이터 라인(15)에 의해 둘러싸여 정의되며, 박막트랜지스터(T) 및 화소전극(17)으로 구성되고, 상기 화소전극(17)은 상기 화소전극(17) 상부에 위치한 게이트 라인(13')과 소정부분 중첩되어 스토리지 캐패시터(16)를 형성한다.
또한, 상기 더미 서브픽셀(P')들은 상기 표시영역(20) 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀(P)과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성되며, 상기 더미 서브픽셀(P')들과 상기 표시영역(20) 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀(P)들은 동일한 게이트 라인(13)에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인(15)에 의해 연결되어 있다.
이와 같이 상기 비표시영역(21)에 상기 다수의 더미 서브픽셀(P')들을 형성하는 것은, 종래의 경우 상기 비표시영역(21)을 투과하는 빛에 대해 상기 비표시영역(21)의 상부에 해당하는 컬러필터 기판(5) 영역에 블랙매트릭스(8)로 차단하더라도 상기 비표시 영역(21)과 인접한 표시영역(20) 내부에 형성된 서브픽셀(P)에 대해 빛샘 현상이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.
도 2b는 도 2a의 특정영역(B-B')에 대한 단면으로, 이는 상기 표시영역의 최외곽부 서브픽셀 및 이와 인접한 비표시영역 상에 형성된 더미 서브픽셀을 포함한 영역을 도시한 것이며, 상기 상,하판 사이에 전계가 인가되지 않은 상태(off atate) 및 전계가 인가된 상태(on state)에서의 액정의 배열 상태를 나타내고 있다. 단, 이는 노말리 화이트 모드(Normally White Mode)로 구동되는 액정표시장치를 그 예로 하고 있다.
즉, 노말리 화이트 모드로 구동되는 경우 어레이 기판(22) 상의 화소전극(17)과 이와 대응되는 컬러필터 기판(5)의 공통전극(18) 간에 전계가 인가되지 않으면 액정(14)이 누워져 배열되어 위상지연값을 갖게 되어 상, 하 기판 외부에 서로 수직한 투과축이 되도록 상, 하 편광판(70, 70')을 부착한 경우에는 백라이트의 광을 투과시키는 화이트(white)로 구동되고, 반면에 상기 화소전극(17)과 공통전극(18) 간에 전계가 인가되면 그 전계의 세기에 따라 상기 액정(14)이 기울어지게 되어 빛을 선택적으로 투과하며, 그 전계의 세기가 충분히 큰 경우에는 상기 액정(14)이 이상적으로 수직배열되어 위상지연값이 없어지게 된다. 그러므로, 하부 편광판(70')을 통과한 광은 편광성분이 액정층을 통과하면서 변하지 않아 투과축이 서로 수직한 상부 편광판(70)을 투과하지 못하여 블랙(black)으로 구동되는 것이다.
이 때, 종래의 경우에는 상기 화소전극(17)과 공통전극(18) 사이에 전계가 인가되어 블랙(black)으로 구동 되어야 함에도 상기 표시영역(20) 최외곽과 인접한 비표시영역(21) 상에 형성된 액정(14)들이 상기 표시영역(20) 상에 형성된 액정(14)과 동일하게 배열되지 않아 이에 의해 하부 백 라이트의 빛이 굴절되어 상기 표시영역(20)의 최외곽부에 빛샘 현상이 발생되는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 도 2b를 참조하여 알 수 있듯이 상기 비표시영역(21)에 더미 서브픽셀(P')을 형성하고 상기 더미 서브픽셀(P')이 상기 표시영역(20) 상에 형성된 서브픽셀(P)들이 구동될 때 동시에 구동되며, 특히 항상 블랙으로 구동되도록 상기 더미 서브픽셀(P') 내의 화소전극(17)에 항상 소정의 전압이 인가되게 하여 상기 표시영역(20) 최외곽과 인접한 비표시영역(21) 상에 형성된 액정(14)들이 항상 수직 배열되도록 한다.
이를 통해 종래의 경우처럼 상기 표시영역(20) 최외곽에 형성된 서브픽셀(P)에 인접한 비표시영역(21)에 형성된 누워진 형태의 액정(14)에 의해 하부 백 라이트의 빛이 굴절되어 상기 블랙매트릭스(8)가 형성되지 않은 영역 즉, 표시영역(20)으로 투과되어 불량을 일으키게 되는 상황이 발생되지 않게 되는 것이다.
즉, 상기 비표시영역(21)에 형성된 다수의 더미 서브픽셀(P')들이 상기 표시영역(20)에 형성된 서브픽셀(P)들이 구동될 때 동시에 구동되며, 또한 항상 빛을 투과시키지 못하도록 즉, 상기 영역상에 존재하는 액정이 수직 배열 되도록 구동됨으로써 빛샘 현상이 발생되는 원인을 방지하는 것이다.
또한, 표시영역(20) 내의 최외곽에 형성된 서브픽셀(P)에 있어서도 상기 표시영역 중앙부에 형성된 서브픽셀(P)과 동일한 조건 즉, 주변의 인접한 모든 픽셀(P, P')이 동작하게 됨으로써 표시영역(20) 중앙부에 형성된 서브픽셀(P)에 비해 화질이 떨어지는 단점을 극복할 수 있게 된다.
여기서, 상기 더미 서브픽셀(P')은 항상 빛을 투과하지 못하도록 구동되어야 하는데, 이하 도 3 내지 도 6에 도시된 본 발명에 의한 다양한 더미 서브픽셀의 형태를 통해 상기 더미 서브픽셀이 항상 빛을 투과시키지 못하도록 구동되는 실시예들을 설명하도록 한다.
단, 본 발명에 채용된 각 서브 픽셀(P) 및 더미 서브 픽셀(P')은 노멀리 화이트 방식(Normally White Mode)으로 구동됨을 가정하여 설명한다.
즉, 상기 픽셀(P, P')내의 화소전극(17)과 이와 대응되는 컬러필터 기판(5)의 공통전극(18) 간에 전계가 인가되지 않으면 빛을 그대로 투과시키는 화이트(white)로 구동되고, 반면에 상기 화소전극(17)과 공통전극(18) 간에 전계가 인가되면 그 전계의 세기에 따라 빛을 선택적으로 투과하며 그 전계의 세기가 가장 높을 경우에는 빛을 전혀 투과하지 못하게 하는 블랙(black)으로 구동되는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의일부를 나타낸 도면이다. 단, 도 3에 도시된 어레이 기판은 각각의 픽셀을 간단한 회로로 표현하고 있다.
도 3을 참조하면, 표시영역(20) 내에 매트릭스 형태로 배열된 서브 픽셀(P)은 각각 박막트랜지스터(T) 및 화소전극(17), 그리고 상기 화소전극(17)이 그 상부에 위치한 게이트 라인과 일부 중첩되어 스토리지 캐패시터(16)를 형성하고 있다.
이에 비표시영역(21)에 형성된 상기 더미 서브픽셀(30)들은 상기 표시영역 (20)내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀(P)과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성되며, 또한, 상기 더미 서브픽셀(30)들과 상기 서브픽셀(30)들은 동일한 게이트 라인에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인에 의해 연결되어 있다.
단, 상기 더미 서브픽셀(30)들은 상기 각 더미 서브픽셀(30) 내에 구비된 박막트랜지스터(T)의 소스 전극(33) 및 드레인 전극(35)이 서로 전기적으로 연결되어 있음을 그 특징으로 하며, 이에 따라 각 더미 서브픽셀(30)에 연결된 게이트 전극(31)에 인가되는 전압에 상관없이 상기 박막트랜지스터(T)는 항상 온(on) 되며, 결국 상기 더미 서브픽셀(30)은 그 내부의 화소전극(17)과 이에 대응하는 공통전극(도 2의 18) 간에 전계가 형성되므로 결국 항상 블랙(black)으로 구동되는 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면이다. 단, 도 3에 도시된 어레이 기판은 각각의 픽셀을 간단한 회로로 표현하고 있다.
도 4를 참조하면, 도 3과 동일하게 표시영역(20) 내에 매트릭스 형태로 배열된 서브 픽셀(P)은 각각 박막트랜지스터(T) 및 화소전극(17), 그리고 상기 화소전극이 그 상부에 위치한 게이트 라인과 일부 중첩되어 스토리지 캐패시터(16)를 형성하고 있고, 상기 비표시영역(21)에 형성된 상기 더미 서브픽셀(40)들은 상기 표시영역(20) 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀(P)과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성되며, 또한, 상기 더미 서브픽셀들과 상기 서브픽셀들은 동일한 게이트 라인에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인에 의해 연결되어 있다.
단, 상기 더미 서브픽셀(40)들은 상기 각 더미 서브픽셀 내에 구비된 박막트랜지스터(T)의 소스 전극(33) 및 드레인 전극(35)이 서로 전기적으로 연결되어 있을 뿐 아니라, 상기 더미 서브픽셀(40) 내의 스토리지 캐패시터가 형성되지 않음을 특징으로 한다. 즉, 상기 더미 서브픽셀(40) 내에 형성된 화소전극(17)이 그 상부에 위치한 게이트 라인(13')과 중첩되지 않도록 형성되는 것이다.
이를 통해 각 더미 서브픽셀(40) 내의 상기 박막트랜지스터(T)는 항상 온(on) 되며, 이 때 상기 화소전극(17)에 인가되는 전압은 데이터 라인(15)에 전압이 인가될 때 항상 그와 동일한 전압이 가해지며, 이에 따라 상기 더미 서브픽셀(40)은 그 내부의 화소전극(17)과 이에 대응하는 공통전극(도 2의 18) 간에 전계가 형성되므로 결국 항상 블랙(black)으로 구동되는 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면이다. 단, 도 5에 도시된 어레이 기판은 각각의 픽셀을 간단한 회로로 표현하고 있다.
도 5를 참조하면, 도 3 및 도 4와 동일하게 표시영역(20) 내에 매트릭스 형태로 배열된 서브 픽셀(P)은 각각 박막트랜지스터(T) 및 화소전극(17), 그리고 상기 화소전극(17)이 그 상부에 위치한 게이트 라인과 일부 중첩되어 스토리지 캐패시터(16)를 형성하고 있고, 상기 비표시영역(21)에 형성된 상기 더미 서브픽셀(50)들은 상기 표시영역(20) 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀(P)과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성되며, 또한, 상기 더미 서브픽셀들과 상기 서브픽셀들은 동일한 게이트 라인에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인에 의해 연결되어 있다.
단, 상기 더미 서브픽셀(50)은 상기 더미 서브픽셀(50) 내의 상기 화소전극 (17)및 상기 화소전극(17) 상부에 위치한 게이트 라인(13')과 전기적으로 연결되어 있음을 그 특징으로 한다. 즉, 이는 상기 화소전극(17) 상부에 위치한 게이트 라인(13')에 인가되는 전압이 그대로 화소전극(17)으로 유입되도록 하는 것이다.
이를 통해 각 더미 서브픽셀(50) 내의 상기 화소전극(17)은 항상 게이트 하이전압(예 : 20V) 또는 게이트 로우전압(예 : -5V)가 걸리게 되고, 결국 상기 더미 서브픽셀(50)은 그 내부의 화소전극(17)과 이에 대응하는 공통전극(도 2의 18) 간에 전계가 항상 형성되어 결국 항상 블랙(black)으로 구동되는 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 더미 서브픽셀이 채용된 어레이 기판의 일부를 나타낸 도면이다. 단, 도 6에 도시된 어레이 기판은 각각의 픽셀을 간단한 회로로 표현하고 있다.
도 6을 참조하면, 도 5와 동일하게 표시영역(20) 내에 매트릭스 형태로 배열된 서브 픽셀(P)은 각각 박막트랜지스터(T) 및 화소전극(17), 그리고 상기 화소전극(17)이 그 상부에 위치한 게이트 라인과 일부 중첩되어 스토리지 캐패시터(16)를 형성하고 있고, 상기 비표시영역(21)에 형성된 상기 더미 서브픽셀(60)들은 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성되며, 또한, 상기 더미 서브픽셀들과 상기 서브픽셀들은 동일한 게이트 라인에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인에 의해 연결되어 있다.
단, 상기 더미 서브픽셀(60)은 상기 더미 서브픽셀(60) 내의 상기 화소전극 (17)및 상기 화소전극(17) 상부에 위치한 게이트 라인(13')과 전기적으로 연결되어 있을 뿐 아니라, 상기 더미 서브픽셀(60) 내의 박막트랜지스터가 형성되지 않음을 특징으로 한다. 여기서, 상기 박막트랜지스터가 형성되지 않는다는 것은 게이트 전극의 전압 인가에 관계없이 소스전극과 드레인전극이 항상 오픈(open)되는 구성을 갖도록 하는 것을 의미한다.
즉, 이는 상기 화소전극(17) 상부에 위치한 게이트 라인(13')에 인가되는 전압이 그대로 화소전극(17)으로 유입되도록 하며, 또한 상기 화소전극(17)으로 유입되는 게이트 전압이 상기 더미 서브픽셀(60) 내의 박막트랜지스터를 통해 유입되는 데이터 전압에 의한 영향을 제거하기 위함이다.
이를 통해 각 더미 서브픽셀(60) 내의 상기 화소전극(17)에는 데이터 전압의 영향없이 항상 게이트 하이전압(예 : 20V) 또는 게이트 로우전압(예 : -5V)가 걸리게 되고, 결국 상기 더미 서브픽셀(60)은 그 내부의 화소전극(17)과 이에 대응하는 공통전극(도 2의 18) 간에 전계가 항상 형성되어 결국 항상 블랙(black)으로 구동되는 것이다.
여기서, 상기 도 3 내지 도 6의 실시예를 통해 살펴본 더미 서브픽셀(30, 40,50, 60)들은 한 라인 이상 형성될 수 있으며, 또한, 상기 픽셀들이 노말리 블랙 모드(Normally Black Mode)로 구동될 경우는 상기 더미 서브픽셀에 항상 전압이 인가되지 않거나 또는 블랙 전압이 항상 인가되도록 형성함으로써 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
이상의 설명에 따른 본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판에 의하면, 어레이 외곽부와 인접한 표시영역 내의 서브픽셀에서 발생되는 빛샘 현상을 방지함으로써 액정표시장치 제조에 있어 불량 감소 및 제조 수율을 향상시키는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 다수의 서브픽셀이 매트릭스 형태로 구성되며 상기 서브픽셀을 통해 빛이 선택적으로 투과되는 표시영역과, 상기 표시영역의 외곽부에 형성되어 빛이 불투과되는 비표시영역으로 나뉘어지는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서,
    상기 비표시영역에 항상 빛을 투과하지 못하도록 구동되는 다수의 더미 서브픽셀이 형성되어 있음을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 서브픽셀 및 더미 서브픽셀은 상기 어레이 기판 상에 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인에 의해 둘러싸여 정의되며, 박막트랜지스터 및 화소전극으로 구성되고, 상기 화소전극은 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인과 소정부분 중첩되어 스토리지 캐패시터를 형성함을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 게이트 라인은 가로 방향으로 다수 형성되어 있고, 상기 데이터 라인은 상기 게이트 라인과 수직되는 방향으로 다수 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터는 게이트 전극 및 소스/ 드레인 전극으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀들은 상기 데이터 라인과 평행한 방향으로 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 적어도 한 라인 이상 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀들은 상기 게이트 라인과 평행한 방향으로 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 적어도 한 라인 이상 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀들은 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀과 인접한 위치에 이들을 둘러싸며 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀들과 상기 표시영역 내의 최외곽에 형성된 다수의 서브픽셀들은 동일한 게이트 라인에 의해 연결되거나, 또는 동일한 데이터 라인에 의해 연결됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 박막트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극이 전기적으로 연결되어 있음을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 박막트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극이 전기적으로 연결되어 있고, 상기 더미 서브픽셀 내의 스토리지 캐패시터가 형성되지 않음을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  10. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 상기 화소전극 및 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인과 전기적으로 연결되어 있음을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
  11. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 더미 서브픽셀은 상기 더미 서브픽셀 내의 상기 화소전극 및 상기 화소전극 상부에 위치한 게이트 라인과 전기적으로 연결되어 있고, 상기 더미 서브픽셀 내의 박막트랜지스터가 형성되지 않음을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판.
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