KR20050001689A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

개구율 및 투과율을 향상시키기 위한 액정표시장치가 개시된다. 복수의 데이터 라인은 제1 방향으로 연장되고, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 소정 간격을 가지도록 배열되며, 복수의 게이트 라인은 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향으로 소정 간격을 가지도록 배열되며, 화소 영역은 복수의 데이터 라인 및 복수의 게이트 라인 중 인접하는 2개의 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해 둘러싸여 형성되고, 공통전극 라인은 화소 영역에서 제2 방향으로 연장되어 게이트 라인과 평행하도록 형성되며, 게이트 라인은 공통전극 라인과 일정한 직선 이격거리를 가진다. 따라서, 텍스처가 발생하는 공통라인의 주변 영역에 게이트 라인을 공통라인과 동일한 패턴으로 형성하여, 개구율 감소 영역을 감소키고, 투과율을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개구율 및 투과율을 향상시키기 위한 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display device)는 액정(Liquid Crystal)으로 정보를 디스플레이하는 평판 표시장치(flat display device)의 하나이다.
상기 액정표시장치는 각화소를 스위칭하는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 형성된 TFT 기판과, 공통 전극이 형성된 공통 전극 기판 및 두 기판사이에 밀봉된 액정으로 구성된다. 여기서, 액정은 두 개의 기판 사이에 가해지는 전계에 따라서 배열이 변경되고, 배열에 따라서 광투과도(transmissive index)가 변경되는 특징을 갖는다.
이러한, 액정표시장치의 동작모드는 트위스틱 네마틱 모드(twisted nematic mode; 이하, TN 모드라 칭함)가 일반적으로 사용된다. 상기 TN 모드에서는 기판 표면에 수직 전계를 사용함으로써, 액정분자들의 축방향이 TFT 기판과 공통전극 기판 사이의 기판 표면에 수직인 방향으로 90도 만큼 꼬임 회전되어 있다.
또한, 인플레인 스위칭 모드에서는 TFT 기판에 대하여 평행한 전계를 생성하고, 디스플레이를 위하여 액정분자들의 축방향이 수평면 상에서 회전한다.
한편, IPS 모드와 유사하게 TFT 기판에 대하여 평행한 전계에 의해 넓은 시야각을 얻기 위한 방법으로서, 수직배향모드(vertical alignment mode)의 액정표시장치가 개발되었다. 상기 수직배향모드의 액정표시장치는 두 기판에 형성되는 두 전극에 대하여 수직 배열되는 액정을 사용한 액정표시장치이다.
또한, 수직배향모드의 액정표시장치의 하나인 PVA 모드(Patterned Vertical Alignemtn mode) 액정표시장치는 투명전극을 소정 형태로 패터닝하여, 액정이 패터닝된 투명전극에 의해 서로 다른 방향으로 배열되도록 하여 시야각을 향상시킨다.
상기한 바와 같은 PVA 모드의 액정표시장치에서 개구율을 향상하기 하나의 화소를 구성하는 데이터 라인의 가운데 부분이 V자 형태로 절곡된 형태를 가지고, 그에 따라 인접하는 2개의 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해 정의되는 화소 영역도 V자 형상을 가진다. 이때, 상기 화소 영역에는 화소 영역의 일부를 차단하여 액정의 배열을 안정화시키기 위하여 패터닝된 복수의 전극들이 형성된다.
또한, 종래 PVA 모드의 액정표시장치는 공통전극 라인과 게이트 라인이 인접하여 형성된다. 이때, 게이트 라인은 데이터 라인에 직교하는 방향으로 연장된 직선 형태로 구성된다.
상기한 바와 같이, 종래의 액정표시장치는 개구율을 향상시키고, 투과율을 향상시키기 위하여 화소 영역 및 데이터 라인을 V자 형상으로 구성하였으나, 패터닝된 전극들에 구분된 서브 화소의 에지 부분에서 화면이 까맣게 보이는 텍스처(texture)가 발생하여 투과율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 액정표시장치는 공통전극 라인의 주변 영역에서도 텍스처가 발생하여 투과율이 저하되는 문제점도 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 개구율 및 투과율을 향상시키기 위한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 TFT 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 TFT 기판의 하나의 화소를 상세하게 나타낸 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
400 : 게이트 라인 410 : 데이터 라인
420 : 화소전극 430 : 공통전극 라인
432 : 커패시터 전극 434 : 커패시터 라인
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 복수의 데이터 라인은 제1 방향으로 연장되고, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 소정 간격을 가지도록 배열되며, 복수의 게이트 라인은 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향으로 소정 간격을 가지도록 배열되며, 화소 영역은 복수의 데이터 라인 및 복수의 게이트 라인 중 인접하는 2개의 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해 둘러싸여 형성되고,공통전극 라인은 화소 영역에서 제2 방향으로 연장되어 게이트 라인과 평행하도록 형성되며, 게이트 라인은 공통전극 라인과 일정한 직선 이격거리를 갖는다.
이러한, 액정표시장치는 텍스처가 발생하는 공통라인의 주변 영역에 게이트 라인을 공통라인과 동일한 패턴으로 형성하여, 개구율 감소 영역을 감소키고, 투과율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 TFT 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리(200) 및 백라이트 어셈블리(200)에서 발생된 광을 제공받아 영상을 디스플레이하는 디스플레이 유닛(300)으로 이루어진다.
상기 백라이트 어셈블리(200)는 광을 발생하는 광원부(210), 발생된 광을 가이드하여 디스플레이 유닛(300)으로 제공하기 위한 도광판(220)을 포함한다. 여기서, 광원부(210)는 램프(212) 및 램프(212)의 일측을 커버함으로써 발생된 광을 도광판(220) 측으로 반사시키는 램프 반사판(214)을 포함한다.
또한, 백라이트 어셈블리(200)는 도광판(220)의 하부에 구비되어 도광판(220)으로부터 누설되는 광을 반사하여 디스플레이 유닛(300) 측으로 제공하기 위한 반사판(230), 도광판(220)으로부터 출사되는 광의 휘도 분포를 균일하게하기 위한 다수의 광학 시트(240)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(200) 및 디스플레이 유닛(300)은 백라이트 어셈블리(200)의 하부에 위치하는 몰드 프레임(250)에 수납된다. 또한, 상기 몰드 프레임(250)과 대향하도록 구비되어 디스플레이 유닛(300) 및 백라이트 어셈블리(200)를 몰드 프레임(250)에 고정시키기 위한 샤시(260)가 제공된다.
상기 디스플레이 유닛(300)은 액정표시장치(100)의 화면을 형성하여 영상을 디스플레이하는 액정표시패널(310), 상기 영상을 디스플레이하기 위한 데이터 신호를 제공하는 데이터 인쇄회로기판(320), 영상을 디스플레이하기 위한 게이트 구동신호를 제공하는 게이트 인쇄회로기판(330), 데이터 인쇄회로기판(320)으로부터 입력되는 데이터 신호를 액정표시장치(100)의 수평라인별로 액정표시패널(310)에 제공하는 데이터 구동칩(340), 게이트 인쇄회로기판(330)으로부터 입력되는 게이트 구동신호를 액정표시패널(310)에 순차적으로 제공하는 게이트 구동칩(350)을 포함한다.
여기서, 액정표시패널(310)은 스위칭 소자인 TFT(도시되지 않음) 및 화소전극(도시되지 않음)이 형성된 제1 기판(312), 제1 기판(312)과 대향하여 구비되고, 공통전극(도시되지 않음)이 형성된 제2 기판(314) 및 상기 제1 기판(312)과 제2 기판(314) 사이에 개재된 액정(도시되지 않음)으로 이루어진다. 이때, 상기 액정은 두 기판들에 대하여 수직 정렬되는 특징을 갖는다.
상기 제1 기판(312)은 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향으로 소정 간격을 갖도록 배열된 복수의 게이트 라인(400), 상기 게이트 라인(400)에 교차하여 형성된복수의 데이터 라인(410), 게이트 라인(400)과 데이터 라인(410)의 교차점에 매트릭스 형태로 형성된 복수의 화소전극(420)을 갖는다. 또한, 제1 기판(312)은 백라이트 어셈블리(200)로부터 제공되는 광에 의해 소정의 색을 발현하는 색화소들에 의해 구성되는 컬러필터(도시되지 않음)를 포함한다.
여기서, 복수의 게이트 라인(400) 및 복수의 데이터 라인(410) 중 인접하는 2개의 게이트 라인(400) 및 데이터 라인(410)에 의해 둘러싸여 형성된 화소영역은 레이아웃 상에서 가운데 부분이 절곡된 V자 형상을 갖는다. 여기서, 상기 화소 영역 내에는 화소영역의 일부를 차단하여 액정 분자의 배열을 안정화시키기 위한 복수의 전극(도시되지 않음)이 형성된다.
또한, 데이터 라인(410)은 하나의 화소 영역에 대응하는 V자 형상을 가지고, V자 형상이 제2 방향으로 반복되는 지그재그(zigzag) 형상을 가진다.
한편, 게이트 라인(400)에 인접하는 영역에는 화소전극(420)에 인가된 신호 전압을 다음 신호 전압이 인가되기 전까지 일정 시간동안 유지하기 위한 공통전극 라인(430)이 형성된다.
여기서, 공통전극 라인(430)은 도 3에 도시된 바와 같이, 마름모 형상의 커패시터 전극(432)과 커패시터 전극(432)의 양 꼭지점에서 연장되어 형성되는 커패시터 라인(434)을 포함한다.
또한, 게이트 라인(400)은 공통전극 라인(430)과 동일한 패턴을 가지도록 형성된다. 즉, 게이트 라인(400)은 커패시터 라인(434)과 평행하도록 형성되고, 커패시터 전극(432)과 대응하는 영역에서 절곡되어 V자 형상을 갖는다.
상기 공통전극 라인(430)과 게이트 라인(400)의 형상을 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 TFT 기판의 하나의 화소를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 인접하는 2개의 데이터 라인(410)과 게이트 라인(400)에 의해 정의되는 화소영역에는 화소전극(420), 공통전극 라인(430) 및 TFT(440)가 형성된다.
상기 TFT(440)는 게이트 전극(442), 소오스 전극(444) 및 드레인 전극(446)을 포함하고, 게이트 전극(442)은 게이트 라인(400)에 연결되고, 소오스 전극(444)은 데이터 라인(410)에 연결되며, 드레인 전극(446)은 화소전극(420)에 연결된다.
또한, 공통전극 라인(430)은 소정의 넓이를 갖는 마름모 형상의 커패시터 전극(432)과 상기 마름모의 제1 꼭지점과 상기 제1 꼭지점에 대향하는 제2 꼭지점에서 제1 방향으로 연장되어 형성되는 커패시터 라인(434)을 포함한다.
한편, 게이트 라인(410)은 공통전극 라인(430)에 인접하여 공통전극 라인(430)의 외곽 라인과 대응하는 형상을 갖도록 형성된다. 즉, 게이트 라인(400)은 커패시터 전극(432)의 제3 꼭지점에 대응하는 영역이 절곡되어 V자 형상을 가지고, 절곡된 양단부가 제1 방향으로 연장되어 커패시터 라인(434)과 평행하도록 형성된다.
여기서, 공통전극 라인(430)은 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극이 되고, 공통전극 라인(430)에 대향하는 영역의 화소전극(420)은 스토리지 커패시터의 상부전극이 된다.
이처럼, 공통전극 라인(430)이 마름모 형상의 커패시터 전극(432)과 제1 및 제2 꼭지점에서 소정의 두께를 가지고서 연장되는 커패시터 라인(434)을 포함하는 구조는 스토리지 커패시터를 증가시킴과 동시에 개구율을 향상시키기 위함이다.
일반적으로, PVA 모드의 액정표시장치는 화소 영역의 에지 부분에서 화면이 까맣게 보이는 텍스처가 발생하여 중앙 부분만큼의 투과효율을 나타내지 못한다. 또한, 공통전극 라인(430)과 게이트 라인(400)에 의해 형성되는 서브 화소영역에서도 텍스처가 발생하여 투과 효율이 감소된다.
따라서, 본 발명은 텍스처가 발생하여 투과 효율이 감소되는 영역에 공통전극 라인(430)과 동일한 패턴을 갖도록 게이트 라인(400)을 형성함에 따라 기존의 게이트 라인이 형성되는 영역에서는 개구율이 증가된다. 그러므로, 액정표시장치의 전체 투과 효율이 향상된다.
상기에서 본 발명은 화소영역의 일부를 차단하여 액정의 배열을 안정화시키기 위한 복수의 전극들이 형성되는 PVA 모드의 액정표시장치를 예로 들어 설명하였으나, TN 모드 또는 IPS 모드의 액정표시장치에서도 본 발명의 특징이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 게이트 라인은 공통전극 라인의 외곽 라인과 동일한 패턴을 가지도록 형성된다. 즉, 게이트 라인은 공통전극 라인의 커패시터 전극의 소정 꼭지점에 대응하는 영역에서 절곡되고, 절곡된 양 단부가 연장되어 공통전극 라인의 커패시터 라인과 평행하도록 형성된다.
그러므로, 본 발명은 텍스터가 발생하는 공통전극 라인의 인접 영역에서 게이트 라인이 공통전극 라인과 동일한 패턴을 가지도록 형성되므로, 기존에 직선 형태의 게이트 라인이 형성되었던 영역에서 개구율이 향상되어 액정표시장치의 전체 투과효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 제1 기판;
    제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 소정 간격을 가지도록 배열되는 복수의 데이터 라인, 상기 제2 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향으로 소정 간격을 가지도록 배열되는 복수의 게이트 라인, 상기 복수의 데이터 라인 및 상기 복수의 게이트 라인 중 인접하는 2개의 데이터 라인 및 게이트 라인에 의해 둘러싸여 형성되는 화소 영역, 및 상기 화소 영역에서 상기 제2 방향으로 연장되어 상기 게이트 라인과 평행하도록 형성되는 공통전극 라인을 갖는 제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정; 및
    상기 제2 기판의 하부에 형성되어 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 광을 제공하는 광 발생장치를 포함하고,
    상기 게이트 라인은 상기 공통전극 라인과 일정한 직선 이격거리를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공통전극 라인은
    소정의 넓이를 갖는 마름모 형상의 커패시터 전극; 및
    상기 커패시터 전극의 제1 꼭지점 및 상기 제1 꼭지점에 대향하는 제2 꼭지점에서 동일축 선상의 서로 다른 방향으로 연장되어 형성되는 커패시터 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 게이트 라인은
    상기 게이트 라인에 인접하는 상기 커패시터 전극의 제3 꼭지점에 대응하는 영역이 V자 형상으로 절곡되고, 상기 절곡된 양 단부가 상기 커패시터 라인과 평행하도록 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 액정은 티엔(TN) 모드, 피브이에이(PVA) 모드 및 아이피에스(IPS) 모드 중 어느 하나의 동작 모드를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화소영역은 V자 형상을 가지도록 형성되고,
    상기 복수의 데이터 라인은 상기 화소영역과 대응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 광에 의해 소정의 색을 발현하는 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102346608A (zh) * 2010-08-05 2012-02-08 义隆电子股份有限公司 线性改善的电容式触控板

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