KR20050068258A - 횡전계형 액정표시장치 - Google Patents

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이승철
박귀복
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 횡전계형 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 어레이 기판 상에 그 크기는 갖고 위상을 달리하는 전압이 인가되도록 제 1, 2 데이터 배선을 구비하고, 상기 제 1, 2 데이터 배선으로부터 신호를 인가받는 제 1 화소전극과 제 2 화소전극을 서로 교차하여 배치시키고, 공통전압은 컬러필터 기판에 구비하여 종래와 동일한 구동전압에 대해 상기 제 1 화소전극과 제 2 화소전극 사이의 전압차를 종래 대비 두 배가 되도록 함으로써 휘도를 향상시키는 횡전계형 액정표시장치를 제공하는 것이다.

Description

횡전계형 액정표시장치{In-Plane Switching mode Liquid crystal display device}
본 발명은 박막 트랜지스터 액정표시장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 데이터 배선을 흐르는 전계로 인하여 공통전극 또는 화소전극의 신호가 왜곡되는 현상 즉 크로스토크 현상을 방지하는 횡전계형 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다.
특히 최근 들어 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시 장치(plate panel display)의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막 트랜지스터형 액정표시장치(Thin film transistor liquid crystal display )가 개발되었다.
이러한 액정표시장치의 디스플레이 방법은 액정분자의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는데, 이는 상기 액정분자의 구조가 가늘고 길며, 그 배열에 있어서 방향성을 갖는 선 경사각(pre-tilt angle)을 갖고 있기 때문에, 인위적으로 액정에 전압을 인가하면 액정분자가 갖는 선 경사각을 변화시켜 상기 액정 분자의 배열 방향을 제어할 수 있으므로, 적절한 전압을 액정층에 인가함으로써 상기 액정분자의 배열 방향을 임의로 조절하여 액정의 분자배열을 변화시키고, 이러한 액정이 가지고 있는 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛을 임의로 변조함으로써 원하는 화상정보를 표현한다.
현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동형 액정표시장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
일반적인 액정표시장치를 이루는 기본적인 소자인 액정 패널은 상부의 컬러필터기판과 하부의 어레이 기판이 서로 대향하여 소정의 간격을 두고 이격되어 있고, 이러한 두 개의 기판 사이에 액정분자를 포함하는 액정이 충진되어 있는 구조이다.
이때, 이러한 액정에 전압을 인가하는 전극은 컬러필터 기판에 위치하는 공통전극과 어레이 기판에 위치하는 화소전극이 되고, 이러한 두개의 전극에 전압이 인가되면, 인가되는 전압의 차이에 의하여 형성되는 상하의 수직적 전기장이 그 사이에 위치하는 액정 분자의 방향을 제어하는 방식을 사용한다.
그러나, 상술한 바와 같이 공통전극과 화소전극이 수직적으로 형성되고, 여기에 발생하는 상하의 수직적 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식을 사용할 경우 투과율과 개구율 등의 특성이 우수한 장점은 있으나, 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있기 때문에, 이러한 단점을 극복하기 위해 수평적 전기장을 이용하는 횡전계(IPS ; In-Plane Switching)에 의한 액정 구동방법이 제안되었다.
이하 상술한 횡전계형 액정표시장치를 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
일반적인 횡전계형 액정표시장치의 액정패널은 컬러필터를 가지고 있는 컬러필터 기판(10)과 박막 트랜지스터 어레이 기판(20)이 서로 대향하고 있으며, 이러한 컬러필터 기판(10)과 박막 트랜지스터 어레이 기판(20) 사이에는 액정층(30)이 충진되어 있다.
이때, 박막 트랜지스터 어레이 기판(20) 상에는 공통전극(40)과 화소전극(50)이 동일 평면상에 수평적으로 형성되어 있고, 여기에 인가되는 전압에 따라 수평적 전기장(45)을 형성하게 되고, 이때 이러한 수평적 전기장(45) 사이에 있는 액정 분자들은 이에 영향을 받아 구동하게 된다.
즉, 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동작을 도시한 단면도인 도2a와 도 2b를 통하여 설명하면, 오프 상태의 횡전계형 액정표시장치는 도 2a와 같이, 인가되는 전압이 없으므로 공통전극(40)과 화소전극(50) 사이에 수평적 전기장이 형성되지 않고, 따라서 액정 분자(35)의 상변이가 일어나지 않는다.
이때, 특히 원내의 도면은 횡전계형 액정표시장치의 간략한 평면도를 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이 공통전극(40)과 화소전극(50) 사이에 위치하는 액정분자(35)들은 러빙 방향(R)에 따라 공통전극(40)과 화소전극(50)에 대해서 일정 각도로 경사지게 위치하고 있고, 여기에 전압이 인가되어 공통전극(40)과 화소전극(50)사이에 수평적 자기장이 형성되면, 그 사이에 위치한 액정 분자(35)가 회전력을 받아 공통전극(40)과 화소전극(50)에 대칭이 되도록 회전하게 된다. 이때, 상기 러빙 방향(R)은 공통전극(40) 및 화소전극(50)의 장축방향과 10∼20ㅀ정도의 각을 이루고 있다.
도 2b는 상술한 두 개의 전극에 각각 전압이 인가된, 온(on) 상태인 횡전계형 액정표시장치의 액정의 상변이를 도시한 도면으로, 공통전극(40) 및 화소전극(50)과 대응하는 위치의 액정분자(35a)의 상변이는 없지만, 공통전극(40)과 화소전극(50)의 사이 구간에 위치한 액정분자(35b)는 공통전극(40)과 화소전극(50)사이에 전압이 인가됨으로써 형성되는 수평적 자기장(45)에 인해, 이러한 수평적 자기장(45)과 같은 방향으로 상변이가 이루어진다.
이러한 횡전계형 액정표시장치는 상술한 바와 같이, 액정이 수평적 자기장에 의해 구동하므로 횡전계형 액정표시장치를 통하여 표시된 화면을 사용자가 정면에서 보았을 때, 상하좌우 방향으로 각각 약 80~85°방향까지 가시할 수 있는 시야각 특성을 가지고 있다.
이러한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 화소부 일부를 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 가로 방향의 게이트 배선(60)과 세로 방향의 데이터 배선(70)이 교차하여 화소 영역을 정의하고, 게이트 배선(60)과 데이터 배선(70)의 교차 부분에는 게이트 배선(60) 및 데이터 배선(70)과 연결된 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 화소영역(P)에는 상기 게이트 배선(60)에서 일정간격 이격하여 가로방향으로 연장된 공통배선(80)이 형성되어 있으며, 상기 공통배선(80)과 연결된 다수의 공통전극(85)이 세로 방향으로 연장되어 있다. 또한, 화소영역(P)에는 세로방향을 가지며 공통전극(85)과 일정간격을 가지고 서로 엇갈리게 배치된 다수의 화소전극(95)이 형성되어 있는데, 상기 화소전극(95)은 박막 트랜지스터(T)와 연결되어 있다.
도 4는 도 3을 A-A를 따라 절단한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(59) 상에 게이트 배선(미도시)에서 분기한 게이트 전극(61)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(61)과 일정간격 이격하여 공통배선(미도시)에서 분기한 공통전극(85)이 일정간격으로 형성되어 있다. 이때, 동일한 층에 형성되는 상기 게이트 전극(61)과 공통전극(85)은 동일한 금속물질 예를들면, 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W) 등으로 이루어져 단일층으로 또는 이들의 합금 또는 둘 이상의 금속물질을 이용하여 이중층으로 형성되어 있다.
다음, 상기 게이트 전극(61)을 포함하는 공통배선(미도시) 및 공통전극(85) 위로 전면에 산화실리콘(SiO2)이나 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(62)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(62) 상부에는 박막 트랜지스터 형성 부분(TrA)에는 비정질 실리콘 및 불순물 비정질 실리콘이 순차적으로 증착되고 패터닝된 액티브층(64a)과 오믹콘택층(64b)으로 이루어진 반도체층(64)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(64) 위로 상기 오믹콘택층(64b)과 접촉하며 금속물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(66, 68)이 형성되어 있다. 또한, 화소영역(P)에는 상기 게이트 절연막(62) 위로 일정간격 이격하며, 도면상에는 연결되지 않은 것처럼 보이나 드레인 전극(68)과 연결된 화소전극(95)이 형성되어 있다.
다음, 상기 소스 및 드레인 전극(66, 68)과 화소전극(85) 위로 무기절연물질인 질화실리콘(SiNx)이나 산화실리콘(SiO2)이 기판(59) 전면에 증착되어 보호층(97)을 형성하고 있다.
따라서, 이러한 어레이 기판을 이용한 횡전계형 액정표시장치에서는 동일한 기판에 화소전극과 공통전극이 층을 달리하여 형성되어 있으며, 상기 두 전극 사이에 수평 전계가 생성되어 액정 분자를 유동시켜 화상을 표시한다.
도 5는 횡전계 액정표시장치에 인가되는 각 전극의 전압파형을 도시한 그래프이다.
도시한 바와 같이, 시간축(time)에 대해 펄스파 형태로 (+)전압과 (-)전압의 화소전극이 교대로 입력됨을 알 수 있다. 이때, 상기 (+),(-)전압은 실제적인 +, - 전압이 아니라 공통전극을 기준으로 한 상대적인 (+),(-)전압이며, 상기 공통전극은 상기 (+)와 (-) 화소전압의 중간에 일정 전압을 유지하고 있다. 따라서, 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전압차(ΔV)에 의해 액정이 구동됨을 알 수 있다.
도 6은 종래의 횡전계 액정표시장치에 있어서, 하판 전극 구조에 의한 투과율 곡선을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 횡전계 액정표시장치에 있어서는 공통전극과 화소전극이 교대로 다수가 배치되며, 이때, 도 5에 도시한 바와 같은 파형의 전압이 상기 화소전극과 공통전극에 인가될 시 투과율 곡선을 참조하면, 전극 상부 및 주변부의 휘도가 상기 두 전극 사이 영역대비 현저히 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 횡전계형 액정표시장치 전체의 휘도를 향상시키고, 더욱이 공통전극과 화소전극 상부의 휘도록 개선시키는 횡전계형 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루기 위해, 본 발명은 서로 이격되어 대향하는 제 1, 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 내부면 전면에 형성된 공통전극과; 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 일 방향으로 서로 이격하여 평행하게 구성된 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 제 1, 2 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 제 1, 2 데이터 배선의 교차지점에 각각 구성되는 제 1, 2 박막 트랜지스터와; 상기 제 1, 2 박막 트랜지스터와 연결되어 서로 엇갈려 구성된 제 1, 2 화소전극을 포함하는 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.
상기 제 1, 2 화소전극은 동일한 층에 구성될 수 있는데, 특히 상기 제 1, 2 화소전극은 게이트 절연막 위에 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1, 2 화소전극은 서로 다른 층에 구성될 수 있는데, 상기 제 1 화소전극은 게이트 절연막 위에 구성되고, 상기 제 2 화소전극은 보호층 위에 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제 2 화소전극은 상기 보호층에 구비된 콘택홀을 통해 상기 제 2 박막 트랜지스터와 연결될 수 있다.
한편, 상기 제 1, 2 데이터 배선은 그 크기는 같고 위상을 달리하는 동일한 신호전압이 인가됨으로써 제 1, 2 화소전극은 그 크기는 같고 위상이 반대인 화소전압을 가질 수 있고, 상기 제 1, 2 화소전극은 투명도전성물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 중 하나로부터 구성되는 물질로부터 구성된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명한다.
<제 1 실시예>
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면도이다.
도시한 바와 같이, 가로 방향의 게이트 배선(160)과 세로 방향의 제 1, 2 데이터 배선(170a, 170b)이 교차하여 화소영역(P)을 정의하고 있으며, 상기 게이트 배선(160)과 제 1, 2 데이터 배선(170a, 170b)의 교차 부분에는 게이트 배선(160) 및 제 1, 2 데이터 배선(170a, 170b)과 각각 연결된 스위칭 소자인 제 1, 2 박막 트랜지스터(T1, T2)가 형성되어 있다. 또한, 상기 화소영역(P)에는 종래의 상기 게이트 배선(160)에서 일정간격 이격하여 가로방향으로 연장된 공통배선은 삭제되어 형성되지 않고, 대신 제 1 박막 트랜지스터(T1)와 연결된 제 1 화소전극(195a)과 제 2 박막 트랜지스터(T2)와 연결된 제 2 화소전극(195b)이 서로 엇갈려 일정간격 이격하여 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1, 2 데이터 배선(170a, 170b)은 각각 위상을 달리하는 (+), (-) 전압이 인가됨으로써, 상기 제 1, 2 데이터 배선(170a, 170b)과 연결된 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 간의 전압차가 종래대비 2배가 되므로 2배의 세기로 액정을 구동시키게 된다.
일반적으로 구동전압이 크면 액정의 응답속도와 휘도가 향상된다. 하지만, 구동전압을 높이게 되면, 전력소모가 심하기 때문에 노트북 등에 장착되는 액정표시장치에 적용하기에는 무리가 있다.
하지만, 본 발명에 의한 횡전계 어레이 기판을 구비한 액정표시장치는 종래와 동일한 구동전압을 인가 시 실제적으로 액정의 구동을 하는 전압은 두 배 전압이 되므로 휘도가 향상되며, 상기 각 화소전극 상부의 액정에 대해서도 상기 어레이 기판에 대응하는 상부 컬러필터 기판에 구비된 공통전극에 의해 액정구동이 되므로 전극 상부의 휘도를 향상시키게 된다.
이후는 상기 어레이 기판의 단면 구조에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 상기 도 7을 B-B를 따라 절단한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(159) 상에 게이트 전극(161a)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(161a) 위로 전면에 무기절연물질이 증착되어 게이트 절연막(162)이 형성되어 있다. 상기 게이트 절연막(162) 위로 상기 게이트 전극(161a)에 대응하여 비정질 실리콘(a-Si)과 불순물 비정질 실리콘(n+ a-Si)의 액티브층(164a)과 오믹콘택층(164b)이 형성되어 있다.
다음, 상기 오믹콘택층(164a) 위로 제 1 데이터 배선(170a)과 상기 제 1 데이터 배선(170a)과 연결된 소스 전극(166a)과 상기 소스 전극(166a)에서 일정 간격 이격하여 드레인 전극(168a)이 형성되어 있다. 이때, 상기 두 전극(166a, 168a)은 오믹콘택층(164b)과 각각 접촉하며 일부 액티브층(164a)을 노출시키며 형성되어 있다. 또한, 도면에 나타나지 않았지만, 게이트 절연막(162) 위로 상기 제 1 데이터 배선(170a)으로부터 신호를 인가받는 제 1 드레인 전극(168a)과 연결된 제 1 화소전극(195a)과 제 2 데이터 배선(170b)에서 신호를 인가받는 제 2 드레인 전극(미도시)과 연결된 제 2 화소전극(195b)이 서로 일정간격 이격하며 서로 엇갈려 형성되어 있다. 이때, 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b)은 투명도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음, 상기 소스 및 드레인 전극(166a, 168a)과 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 위로 무기절연물질 또는 유기절연물질을 증착 또는 도포하여 형성되는 보호층(197)이 형성되어 있다.
도 9는 전술한 도 8의 본 발명의 제 1 실시예에 의한 어레이 기판 위에 공통전극을 구비한 컬러필터 기판을 구비한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 일정간격을 가지며 교대로 배치된 제 1, 2 화소전극(195a, 195b)이 구비된 어레이 기판(159) 위로 공통전극(113)을 구비한 컬러필터 기판(111)이 구비되어 있으며, 상기 두 기판(111, 159) 사이에 도시하지 않았지만, 액정이 개재되어 있다. 이때, 도시하지 않았지만, 상부 기판의 상기 공통전극 상부에는 적, 녹, 청색의 컬러필터 및 상기 각 컬러필터 경계에 블랙매트릭스가 형성되어 있다.
상기 하부 기판(159)은 컬러필터 기판(111)의 공통전극(113)을 기준으로 상기 제 1 화소전극(195a)에는 (+)전압이, 제 2 화소전극(195b)에는 (-)전압이 또는 제 1 화소전극(195a)에는 (-)전압이, 제 2 화소전극(195b)에는 (+)전압이 서로 교차하여 동시에 인가되므로 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 간의 실제 전압은 인가된 구동전압의 절대값보다 2배의 전압차를 형성하게 된다.
따라서, 종래대비 2배의 강한 전압으로 액정을 구동시키게 되므로 응답속도 및 휘도 상승의 효과가 있다. 또한, 종래에는 화소전극과 공통전극 상부에 위치한 액정은 횡전계형 액정표시장치의 특성 상 구동하지 않았지만, 본 발명에 있어서는, 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 상부에 공통전극(113)이 위치하게 되므로, 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b)과 공통전극(113) 간에도 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 간의 전계보다는 약하지만 전계가 형성되므로 액정의 경사(tilt)각이 변화하여 구동이 되므로 액정이 구동하지 않는 종래 횡전계형 액정표시장치 대비 하부로부터의 빛을 상기 액정을 통해 통과시키게 되므로 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 액정표시장치 상부에 도시한 투과율 그래프 및 도 10의 본 발명에 따른 전압 파형을 도시한 그래프를 참조하면, 제 1, 2 화소전극에 인가되는 전압은 도 10에 도시한 바와 같이, 크기는 같고 위상이 반대가 되어 제 1 화소전극은 Vpxl(+), 제 2 화소전극은 Vpxl(-)이 된다. 이때, 상기 두 전극(Vpxl(+), Vpxl(-) )간 실질적으로 인가되는 전위차(ΔVpxl)는 두 전극의 위상이 반대이므로 종래 방식에 비해 두 배가 됨을 알 수 있다. 또한, 투과율에 있어서도, 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 상부의 컬러필터 기판(111) 하부에 위치한 공통전극(113)에 의해 전계가 형성되어 액정이 구동됨으로써, 상기 제 1, 2 화소전극 상부의 휘도가 증가하여, 상기 제 1, 2 화소전극(195a, 195b) 사이의 투과율과 상기 두 전극(195a, 195b) 상부의 투과율의 차이가 많이 줄어들었음을 알 수 있다.
<제 2 실시예>
도 11은 본 발명의 제 2 실시에에 의한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면도이다.
제 1 실시예에서는 동일한 전압이 인가되는 제 1 데이터 배선과 제 1 화소 전극이, 제 2 데이터 배선과 제 2 화소전극이 근접하여 있으므로 상기 제 1 데이터 배선과 제 1 화소전극, 제 2 데이터 배선과 제 2 화소전극 사이 영역은 횡전계가 인가되지 않으므로, 상부의 공통전극에 의한 액정구동이 이루어지므로 상기 부분에 있어서는 상기 제 1 화소전극과 제 2 화소전극 사이 영역 대비 휘도가 저하된다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 화소전극(295a. 295b)의 배치를 화소영역(P) 내에서 제 2 화소전극(295b)과 제 1 데이터 배선(270a), 제 1 화소전극(295a)과 제 2 데이터 배선(270b)이 인접하도록 배치시킴으로써 전술한 제 1 실시예의 단점을 보완하였다.
그 외에는 전술한 제 1 실시예와 동일하므로 설명은 생략한다. 그러나, 단면 구조에 있어 제 1 화소전극과 제 2 화소전극의 형성층을 달리하게 되므로 상기 도 11을 C-C를 따라 절단한 단면도인 도 12를 참고하여 설명한다.
도시한 바와 같이, 기판(259) 상에 제 1 게이트 전극(261a)과 제 2 게이트 전극(261b)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(261a, 261b) 위로 전면에 게이트 절연막(262)이 형성되어 있다.
다음, 상기 게이트 절연막(262) 위로 상기 게이트 전극(261a, 261b)에 각각 대응하여 액티브층(264a, 265b)과 오믹콘택층(264b, 265b)의 반도체층(264, 265)이 형성되어 있으며, 상기 오믹콘택층(264b, 265b)과 접촉하며, 제 1, 2 소스 전극(266a, 266b)과 제 1, 2 드레인 전극(268a, 268b)이 형성되어 있다. 화소영역(P)에 있어서는 게이트 절연막(262) 위로 제 1 드레인 전극(168a)과 연결된 제 1 화소전극(285a) 일정간격으로 형성되어 있으며, 상기 제 1 화소전극(285a)과 상기 제 1, 2 소스 및 드레인 전극((266a, 266b), (268a, 268b)) 위로 보호층(297)이 형성되어 있다. 또한, 상기 보호층(297) 위로 상기 제 1 화소전극(285a) 사이마다 제 2 드레인 전극(268b)과 콘택홀(286)을 통해 연결되는 제 2 화소전극(285b)이 형성되어 있다. 이때, 상기 제 2 화소전극(285b) 중 최좌측에 위치한 제 2 화소전극(285b)은 상기 제 1 데이터 배선(270a)과 인접하여 형성되는 것이 특징이다.
전술한 구조의 횡전계형 어레이 기판은 공통전극을 구비한 컬러필터 기판과 상기 두 기판 사이에 액정층을 개재하고 합착함으로써 구동특성 및 휘도특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치를 구성할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치는 어레이 기판 상에 그 크기는 갖고 위상을 달리하는 전압이 인가되도록 제 1, 2 데이터 배선을 구비하고, 상기 제 1, 2 데이터 배선으로부터 신호를 인가받는 제 1 화소전극과 제 2 화소전극을 서로 교차하여 배치시키고, 공통전압은 컬러필터 기판에 구비하여 종래와 동일한 구동전압에 대해 상기 제 1 화소전극과 제 2 화소전극 사이의 전압차를 종래 대비 두 배가 되도록 함으로써 휘도를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 상기 제 1, 2 화소전극 상부에 위치한 액정도 상부에 구비된 공통전극에 의해 구동함으로써, 상기 제 1, 2 전극 상부에 있어서도 투과율이 향상되어 휘도를 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 일부분의 단면을 도시한 단면도.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동작을 도시한 단면도.
도 3은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 하나의 화소부를 도시한 평면도.
도 4는 도 3을 A-A를 따라 절단한 단면도.
도 5는 횡전계형 액정표시장치에 인가되는 각 전극의 전압파형을 도시한 그래프.
도 6은 종래의 횡전계형 액정표시장치에 있어서, 하판 전극 구조에 의한 투과율 곡선을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면도.
도 8은 상기 도 7을 B-B를 따라 절단한 단면도.
도 9는 전술한 도 8의 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 10 의 본 발명에 따른 전압 파형을 도시한 그래프.
도 11은 본 발명의 제 2 실시에에 의한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 평면도.
도 12는 도 11을 C-C를 따라 절단한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
260 : 게이트 배선 261a, 261b : 게이트 전극
264, 265 : 반도체층 266a, 266b : 소스 전극
268a, 268b : 드레인 전극 270a, 270b : 제 1, 2 데이터 배선
295a, 295b : 제 1, 2 화소전극 298 : 콘택홀

Claims (8)

  1. 서로 이격되어 대향하는 제 1, 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판 내부면 전면에 형성된 공통전극과;
    상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에 일 방향으로 서로 이격하여 평행하게 구성된 게이트 배선과;
    상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 제 1, 2 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 제 1, 2 데이터 배선의 교차지점에 각각 구성되는 제 1, 2 박막 트랜지스터와;
    상기 제 1, 2 박막 트랜지스터와 연결되어 서로 엇갈려 구성된 제 1, 2 화소전극
    을 포함하는 횡전계형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 화소전극은 동일한 층에 구성된 횡전계형 액정표시장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 화소전극은 게이트 절연막 위에 구성된 횡전계형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 화소전극은 서로 다른 층에 구성된 횡전계형 액정표시장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 화소전극은 게이트 절연막 위에 구성되고, 상기 제 2 화소전극은 보호층 위에 구성된 것인 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 화소전극은 상기 보호층에 구비된 콘택홀을 통해 상기 제 2 박막 트랜지스터와 연결되는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 데이터 배선은 그 크기는 같고 위상을 달리하는 동일한 신호전압이 인가됨으로써 제 1, 2 화소전극은 그 크기는 같고 위상이 반대인 화소전압을 갖는 것이 특징인 구성된 횡전계형 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 화소전극은 투명도전성물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 중 하나로 이루어진 횡전계형 액정표시장치.
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