KR20120115002A - Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로 특히, 화이트 휘도 특성이 향상된 횡전계형 액정표시장치(In-plane switching mode liquid crystal display device)용 어레이 기판에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for an in-plane switching mode liquid crystal display device having improved white luminance characteristics.
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.Generally, the driving principle of a liquid crystal display device utilizes the optical anisotropy and polarization properties of a liquid crystal. Since the liquid crystal has a long structure, it has a directionality in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Therefore, when the molecular alignment direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular alignment direction of the liquid crystal by optical anisotropy, so that image information can be expressed.
현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 액티브 매트릭스 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Currently, an active matrix liquid crystal display device (AM-LCD: below an active matrix LCD, abbreviated as a liquid crystal display device) in which a thin film transistor and a pixel electrode connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has the highest resolution and moving picture performance. It is attracting attention.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소전극이 형성된 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극 사이에서 상하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.The liquid crystal display includes a color filter substrate on which a common electrode is formed, an array substrate on which pixel electrodes are formed, and a liquid crystal layer interposed between the two substrates. In such a liquid crystal display, an electric field applied up and down between the common electrode and the pixel electrode is disposed. By the method of driving a liquid crystal, it is excellent in characteristics, such as transmittance | permeability and aperture ratio.
그러나, 상하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. However, the liquid crystal drive due to the electric field applied up and down has a disadvantage that the viewing angle characteristics are not excellent.
따라서, 이러한 단점을 극복하기 위해 시야각 특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치가 제안되었다. Accordingly, a transverse field type liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics has been proposed to overcome these disadvantages.
이하, 일반적인 횡전계형 액정표시장치에 관해 설명한다.Hereinafter, a general transverse electric field type liquid crystal display device will be described.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 횡전계형 액정표시장치는 컬러필터 기판인 상부기판(9)과 어레이 기판인 하부기판(10)이 서로 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(9, 10)사이에는 액정층(11)이 개재되어 있다. As shown in the figure, in the transverse electric field type liquid crystal display device, the
상기 하부기판(10)상에는 공통전극(17)과 화소전극(30)이 동일 평면상에 형성되어 있으며, 이때, 상기 액정층(11)은 상기 공통전극(17)과 화소전극(30)에 의한 수평전계(L)에 의해 작동된다.The
도 2a와 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views illustrating operations of on and off states of a general transverse electric field type liquid crystal display device, respectively.
우선, 전압이 인가된 온(on)상태에서의 액정의 배열상태를 도시한 도 2a를 참조하면, 상기 공통전극(17) 및 화소전극(30)과 대응하는 위치의 액정(11a)의 상변이는 없지만 공통전극(17)과 화소전극(30)사이 구간에 위치한 액정(11b)은 이 공통전극(17)과 화소전극(30)사이에 전압이 인가됨으로써 형성되는 수평전계(L)에 의하여, 상기 수평전계(L)와 같은 방향으로 배열하게 된다. 즉, 상기 횡전계형 액정표시장치는 액정이 수평전계에 의해 이동하므로, 시야각이 넓어지는 특성을 띠게 된다. First, referring to FIG. 2A, which illustrates an arrangement of liquid crystals in an on state where a voltage is applied, a phase change of a liquid crystal 11a at a position corresponding to the
그러므로, 상기 횡전계형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때, 상/하/좌/우방향으로 80도?89도 방향에서도 반전현상 없이 가시 할 수 있다.Therefore, when viewed from the front, the transverse electric field type liquid crystal display device can be seen in the up / down / left / right directions even without reversal in the 80 ° to 89 ° direction.
다음, 도 2b를 참조하면, 상기 액정표시장치에 전압이 인가되지 않은 오프(off) 상태에서는 상기 공통전극(17)과 화소전극(30) 간에 수평전계가 형성되지 않으므로 액정층(11)의 배열 상태가 변하지 않는다. Next, referring to FIG. 2B, since no horizontal electric field is formed between the
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 적, 녹, 청색 서브화소영역으로 이루어진 하나의 화소영역 내에 구비되는 공통전극과 화소전극을 하나의 블록으로 하여 각 블록만으로 간략히 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view schematically illustrating a common electrode and a pixel electrode provided in one pixel region including red, green, and blue subpixel regions as one block in a conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device. to be.
도시한 바와같이, 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 각 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3) 내에는 서로 이웃한 하나의 공통전극(CE)과 하나의 화소전극(PE)이 하나의 블록을 형성하고 있으며, 각 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)은 동일한 짝수 개수의 블록(BL)으로 이루어지고 있으며, 설계 룰에 의해 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)으로 이루어지는 하나의 화소영역(P)은 3의 배수개의 블록(BL)으로 이루어지고 있다. As shown in the drawing, in the case of a conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device, one common electrode CE and one pixel are adjacent to each other in each of the red, green, and blue subpixel regions P1, P2, and P3. The electrode PE forms one block, and each of the red, green, and blue sub-pixel areas P1, P2, and P3 is formed of the same even number of blocks BL, and red, green, and the like according to design rules. One pixel region P including the blue subpixel regions P1, P2, and P3 is composed of blocks BL of multiples of three.
한편, 액정표시장치는 동일한 전력 소비가 이루어질 경우 더욱 밝은 휘도를 갖는 것이 명암비를 향상시키고 우수한 표시품질의 화상을 제공하는데 유리하다. On the other hand, when the same power consumption is achieved in the liquid crystal display device, it is advantageous to improve the contrast ratio and provide an image of excellent display quality when the brightness is brighter.
사람은 시감 특성을 가지고 있으며, 사람이 화이트를 인식하는데 실질적으로 녹색이 가장 크게 관여하며, 따라서 녹색의 면적비를 더 크게 하는 것이 사용자가 더욱 잘 화이트를 인식하게 된다. A person has a visual perception characteristic, and green is actually the largest involvement of a person in recognizing white, and therefore, a larger area ratio of green makes a user more aware of white.
하지만, 종래의 횡전계형 액정표시장치는 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)이 모두 동일한 짝수개수의 블록으로 이루어짐으로써 화이트 휘도 특성이 저감되고 있는 실정이다.
However, in the conventional transverse electric field type liquid crystal display device, the white luminance characteristics are reduced because the red, green, and blue subpixel regions P1, P2, and P3 are all made of the same number of blocks.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 사람의 시감 특성을 반영하여 동일한 전력 소비를 하는 경우 색좌표 상에서의 틀어짐 없이 즉 색차의 변화를 최소화하는 동시에 화이트 휘도를 향상시킬 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and when the same power consumption is reflected to the visibility characteristics of the person, it is possible to improve the white luminance without distortion on the color coordinates, i.e., to minimize white color variations. It is an object of the present invention to provide an array substrate for an electric field type liquid crystal display device.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은, 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 다수의 서브화소영역이 정의되며, 각 서브화소영역에는 서로 교대하며 이격하는 다수의 화소전극과 공통전극이 구비되는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 상기 다수의 서브화소영역은 적, 녹, 청색을 나타내는 적, 녹, 청색 서브화소영역이 하나의 화소영역을 이루며, 각 적, 녹, 청색 서브화소영역에서 이격하며 서로 이웃한 공통전극과 화소전극을 하나의 블록으로 정의할 때 상기 적, 녹 ,청색 서브화소영역에는 짝수개의 블록이 각각 구비되며, 하나의 화소영역에는 3의 배수가 아닌 3n + 1(n은 0이상의 정수) 또는 3n + 2(n은 0이상의 정수)개의 블록이 형성됨으로써 비대칭 구조를 이루는 것이 특징이다. In the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object, a plurality of subpixel regions are defined by crossing the gate wiring and the data wiring, and each subpixel region is alternately spaced apart from each other. In an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device provided with a plurality of pixel electrodes and a common electrode, the plurality of subpixel regions comprise red, green, and blue subpixel regions representing red, green, and blue. Each of the red, green, and blue subpixel regions, which are spaced apart from each other in the red, green, and blue subpixel regions and defines the neighboring common electrode and the pixel electrode as one block, has an even number of blocks in each of the red, green, and blue subpixel regions. An asymmetric structure is formed by forming 3n + 1 (n is an integer greater than or equal to 0) or 3n + 2 (n is an integer greater than or equal to 0) blocks in the region. All.
이때, 상기 적, 녹, 청색 서브화소영역에 있어서, 상기 녹색 서브화소영역에 구비된 블록의 개수가 상기 적 및 청색 서브화소영역 중 어느 하나의 서브화소영역에 구비된 블록의 개수보다 큰 것이 특징이다. In this case, in the red, green, and blue subpixel areas, the number of blocks provided in the green subpixel area is larger than the number of blocks included in any one of the red and blue subpixel areas. to be.
또한, 상기 적, 녹, 청색 녹색 서브화소영역에 있어 블록은 최대 2개 차이가 나도록 구성된 것이 특징이다. In addition, the red, green, blue green sub-pixel region is characterized in that the block is configured to differ by at most two.
또한, 상기 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에는, 일방향으로 연장하며 형성된 상기 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 나란하게 상기 게이트 배선과 이격하며 형성된 공통배선과; 상기 게이트 배선 및 공통배선 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 다수의 서브화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과; 상기 각 서브화소영역에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와; 상기 데이터 배선과 상기 박막트랜지스터 위에 형성되며, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과 상기 공통배선을 노출시키는 공통콘택홀을 가지며 형성된 보호층과; 상기 각 서브화소영역 각각의 내부에 상기 보호층 상부로 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 일정간격 이격하며 형성된 다수의 화소전극과; 상기 각 서브화소영역 각각의 내부에 상기 보호층 상부로 상기 공통콘택홀을 통해 상기 공통배선과 접촉하며 상기 화소전극과 교대하며 형성된 다수의 공통전극이 형성된 것이 특징이다.
The transverse field type liquid crystal display array substrate may further include: the gate wiring formed extending in one direction; A common wiring formed to be spaced apart from the gate wiring in parallel with the gate wiring; A gate insulating film formed on an entire surface of the gate wiring and the common wiring; A data line formed over the gate insulating layer to define the plurality of sub-pixel regions crossing the gate line; A thin film transistor connected to the gate line and the data line in each subpixel area; A protective layer formed on the data line and the thin film transistor, the protective layer having a drain contact hole exposing the drain electrode of the thin film transistor and a common contact hole exposing the common wiring; A plurality of pixel electrodes formed in each of the sub-pixel regions, the plurality of pixel electrodes being in contact with the drain electrode through the drain contact hole and spaced apart from each other by a predetermined interval; A plurality of common electrodes are formed in each of the sub-pixel regions to contact the common wiring through the common contact hole and to alternate with the pixel electrode.
본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치는 적, 녹, 청색의 서브화소영역이 비대칭 구조를 이루도록 함으로써 화이트 휘도 특성을 향상시키며, 나아가 화소영역이 3의 배수개의 블록으로 이루어진 설계 룰을 변경함으로써 짝수 개수의 블록으로 이루어진 적, 녹, 청색 서브화소영역 내에서의 블록 개수를 더욱 미세하게 조절하여 색좌표상에서 좌표의 틀어짐에 의한 색차 변화를 최소화 하며 평균적인 휘도 및 투과율을 향상시키는 장점을 갖는다.
In the transverse field type liquid crystal display according to the present invention, the red, green, and blue sub-pixel regions have an asymmetric structure, thereby improving white luminance characteristics, and furthermore, by changing the design rule in which the pixel region consists of multiples of three blocks. By finely controlling the number of blocks in the red, green, and blue sub-pixel areas composed of blocks, it is possible to minimize the color difference due to the skew of the coordinates on the color coordinates and to improve the average luminance and transmittance.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동작을 각각 도시한 단면도.
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 적, 녹, 청색 서브화소영역으로 이루어진 하나의 화소영역 내에 구비되는 공통전극과 화소전극을 하나의 블록으로 하여 각 블록만으로 간략히 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 하나의 청색 서브화소영역에 대한 개략적인 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서 적, 녹, 청색 서브화소영역 내에 구비되는 블록만을 간략히 도시한 도면.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 적, 녹, 청색 서브화소영역과 이의 내부에 구비된 블록만을 간략히 도시한 도면.
도 7a와 도 7b는 비교예에 따른 비대칭 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 적, 녹, 청색 서브화소영역과 이의 내부에 구비된 블록만을 간략히 도시한 도면.1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
2A and 2B are cross-sectional views showing operations in off and on states of a general transverse electric field type liquid crystal display device, respectively.
FIG. 3 is a view schematically illustrating a common electrode and a pixel electrode provided in one pixel region including red, green, and blue subpixel regions as one block in a conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device. .
4 is a schematic plan view of one blue subpixel region in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view briefly showing only blocks provided in red, green, and blue subpixel regions in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention; FIG.
6A to 6B schematically illustrate only red, green, and blue subpixel regions and blocks provided therein of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to still another exemplary embodiment of the present invention.
7A and 7B schematically illustrate only red, green, and blue subpixel regions and blocks provided therein of an array substrate for an asymmetric structure transverse field type liquid crystal display device according to a comparative example.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 하나의 청색 서브화소영역에 대한 개략적인 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서 적, 녹, 청색 서브화소영역 내에 구비되는 블록만을 간략히 도시한 도면이다. 4 is a schematic plan view of one blue subpixel area in an array substrate for a transverse electric field liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a transverse electric field liquid crystal display according to an embodiment of the present invention. Only the blocks provided in the red, green, and blue sub-pixel regions of the array substrate for the drawing are briefly shown.
우선, 도 4를 참조하면, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 소정간격 이격되어 평행하게 가로방향 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(103)과, 상기 다수의 각 게이트 배선(103)에 근접하여 상기 게이트 배선(103)과 평행하게 구성된 다수의 공통배선(109)과, 상기 게이트 배선(103)과 교차하여 다수의 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3)을 정의하는 데이터 배선(130)이 형성되어 있다. First, as shown in FIG. 4, the
상기 게이트 배선(103)과 데이터 배선(130)의 교차지점 부근에는 각 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3)별로 게이트 전극(106)과 게이트 절연막(미도시)과 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)으로 구성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(133)은 상기 데이터 배선(130)과 연결되고 있으며, 상기 게이트 전극(106)은 상기 게이트 배선(103)과 연결되고 있다. Near the intersection of the
한편, 상기 각 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3) 내부에는 상기 공통 콘택홀(147)을 통해 상기 공통배선(109)과 접촉하며 다수의 공통전극(CE)이 일정간격 이격하며 형성되고 있으며, 이때 상기 다수의 공통전극(CE)은 그 끝단이 보조공통패턴(175)에 의해 연결되고 있다.On the other hand, each of the sub-pixel areas P1, P2 of FIG. 5, and P3 of FIG. 5 contacts the
또한, 각 화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3) 내부에는 드레인 콘택홀(145)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 연결되는 보조화소패턴(169)이 상기 공통배선(109)과 중첩하며 형성되어 있으며, 상기 보조화소패턴(169)에서 분기하여 다수의 화소전극(PE)이 상기 공통전극(CE)과 이격하여 교대하며 형성되고 있다.In addition, an auxiliary pixel pattern 169 connected to the
이때, 서로 중첩하여 형성된 상기 공통배선(109)과 상기 보조화소패턴(169)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있다. In this case, the
이러한 구성을 갖는 각 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3)에는 데이터 배선(160)과 인접하여 항상 공통전극(CE)이 위치함으로써 서로 이웃한 한 쌍의 공통전극(CE)과 화소전극(PE)으로 정의되는 블록(BL)은 항상 각 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3) 내부에서는 짝수개가 되는 것이 특징이다. Each of the sub-pixel regions P1, P2 of FIG. 5, and P3 of FIG. 5 having such a configuration has a common electrode CE adjacent to the data line 160, and thus, a pair of common electrodes CE adjacent to each other. And the plurality of blocks BL defined by the pixel electrodes PE are always even in each of the subpixel areas P1, P2 of FIG. 5, and P3 of FIG. 5.
도면에서 블록(BL)을 줄이거나 늘리기 위해 하나의 블록(BL)을 정의하는 하나의 화소전극(PE)과 이와 이웃한 공통전극(CE)을 빼거나 늘리게 되면 각 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3) 내에서 블록(BL)의 개수는 항상 2개 단위로 가감이 발생됨을 알 수 있다. 따라서 이러한 현상에 의해 각 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3)은 항상 짝수개의 블록(BL)으로 이루어지게 되는 것이다. In the drawing, when one pixel electrode PE defining one block BL and the neighboring common electrode CE are subtracted or increased in order to reduce or increase the block BL, each subpixel area P1 and FIG. In P2 of FIG. 5 and P3 of FIG. 5, it can be seen that the number of blocks BL is always generated in two units. Therefore, due to this phenomenon, each subpixel area P1, P2 of FIG. 5, and P3 of FIG. 5 are always made of even blocks BL.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치에 있어서 가장 특징적은 것은 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3) 내의 블록(BL)의 개수를 달리하고 있으며, 나아가 이웃한 적, 녹, 청색을 나타내는 3개의 서브화소영역(P1, 도 5의 P2, 도 5의 P3)으로 이루어지는 하나의 화소영역(도 5의 P)에 있어서 총 블록(BL)의 개수는 3의 배수가 되지 않는다는 것이다. 즉, 하나의 화소영역(도 5의 P)에 구비되는 총 블록(BL)의 개수는 3n + 1(n은 0이상의 정수)개 또는 3n + 2(n은 0이상의 정수)개가 되는 것이 특징이다. In this case, the most characteristic of the transverse electric field type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is the number of blocks BL in the red, green, and blue subpixel areas P1, P2, and P3. In one pixel area (P in FIG. 5) consisting of three sub-pixel areas P1, P2 in FIG. 5, and P3 in FIG. 5, which represent red, green, and blue, the number of total blocks BL is a multiple of three. Is not going to be. That is, the number of total blocks BL included in one pixel area (P in FIG. 5) is 3n + 1 (n is an integer greater than or equal to 0) or 3n + 2 (n is an integer greater than or equal to 0). .
그리고 바람직하게는 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)간의 블록(BL) 개수의 차이는 2개가 되는 것이 바람직하다. Preferably, the difference in the number of blocks BL between the red, green, and blue sub-pixel areas P1, P2, and P3 is two.
일례로 도 5를 참조하면, 적색 및 청색 서브화소영역(P1, P3)은 6개의 블록(BL)으로 이루어지는 반면 녹색 서브화소영역(P2)은 8개의 블록(BL)으로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 이 경우 하나의 화소영역(P)은 총 20개의 블록(BL)으로 구성됨으로써 3의 배수 개가 아닌 3n+2(n은 0이상의 정수)가 됨을 알 수 있다. For example, referring to FIG. 5, it can be seen that the red and blue subpixel regions P1 and P3 are composed of six blocks BL, while the green subpixel region P2 is composed of eight blocks BL. have. In this case, one pixel area P is composed of a total of 20 blocks BL, so that 3n + 2 (n is an integer greater than or equal to 0) is not a multiple of 3.
본 발명의 실시예에 있어서 전술한 바와 같은 조건을 만족하도록 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)을 비대칭 구조를 이루도록 구성한 것은 사람의 시감 특성을 반영하여 화이트 휘도 특성을 향상시키기 위함이다. In the embodiment of the present invention, the red, green, and blue sub-pixel areas P1, P2, and P3 are formed to have an asymmetrical structure to satisfy the conditions as described above to improve white luminance characteristics by reflecting human visibility. For sake.
나아가 본 발명의 실시예에 있어서 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)을 비대칭 구조를 이루도록 구성하면서도 하나의 화소영역(P)에 대해서 블록(BL)이 3의 배수를 이루지 않도록 즉, 3n + 1(n은 0이상의 정수) 또는 3n + 2(n은 0이상의 정수)개가 되도록 구성한 것은 블록(BL)이 하나의 화소영역(P) 내에서 화이트 휘도 특성을 향상시키는 동시에 색차 변화를 최소화하기 위함이다.Furthermore, in the exemplary embodiment of the present invention, the red, green, and blue subpixel regions P1, P2, and P3 have an asymmetric structure, but the block BL does not have a multiple of 3 for one pixel region P. FIG. In other words, the configuration of 3n + 1 (n is an integer greater than or equal to 0) or 3n + 2 (n is an integer greater than or equal to 0) means that the block BL improves the white luminance characteristic and changes the color difference in one pixel region P. This is to minimize the
화이트를 표현하기 위해서는 녹색이 가장 큰 기여를 하지만 적색 및 청색도 기여하고 있으므로 녹색 서브화소영역(P2)의 면적비만을 크게 할 경우 적, 녹, 청색의 밸런스가 무너져 색좌표 상에서 허용 범위를 벗어나게 되며 이 경우 색좌표 보정을 필요로 한다. In order to express white, green contributes the most, but red and blue also contribute, so if the area ratio of the green subpixel area (P2) is increased, the balance of red, green, and blue is broken, which is out of the allowable range on the color coordinate. In this case, color coordinate correction is required.
색좌표 보정은 백라이트의 휘도 등을 조절하게 되며, 이 경우 전체적인 휘도 특성이 저하될 수 있으므로 휘도 특성 향상의 목적 달성에 마이너스 요인이 된다.Color coordinate correction is to adjust the brightness of the backlight, etc. In this case, the overall brightness characteristics may be reduced, which is a negative factor in achieving the purpose of improving the brightness characteristics.
따라서 본 발명의 실시예에서는 각 서브화소영역(P1, P2, P3) 내의 블록(BL) 수 조정 시 급격한 녹색 서브화소영역(p2)의 면적 증가를 억제하여 적, 녹, 청색의 밸런스를 맞추는 동시에 각 서브화소영역(P1, P2, P3)별로 동일한 블록(BL)수를 갖는 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 화이트 표현시의 색차와 유사한 수준을 유지하면서도 화이트 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)의 각 화소영역 내의 블록(BL) 구조를 제안하고 있는 것이다.Therefore, in the embodiment of the present invention, when adjusting the number of blocks BL in each of the subpixel areas P1, P2, and P3, a sudden increase in the area of the green subpixel area p2 is suppressed to balance red, green, and blue colors. The white luminance characteristic can be improved while maintaining a level similar to the color difference in white representation of a conventional transverse field type liquid crystal display array substrate having the same number of blocks BL for each subpixel region P1, P2, and P3. The block BL structure in each pixel region of the transverse electric field type liquid crystal
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 적, 녹, 청색 서브화소영역과 이의 내부에 구비된 블록만을 간략히 도시한 도면이다. 6A to 6B schematically illustrate only red, green, and blue subpixel regions and blocks provided therein of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to still another exemplary embodiment of the present invention.
도 6a의 경우, 녹색 및 청색 서브화소영역(P2, P3)은 6개의 블록(BL)으로 이루어지는 반면 적색 서브화소영역(P1)은 4개의 블록(BL)으로 이루어지고 있으며, 하나의 화소영역(P)은 총 16개의 블록(BL)으로 이루어짐으로써 이 또한 역시 3의 배수개가 아님을 보이고 있다.In the case of FIG. 6A, the green and blue subpixel areas P2 and P3 are made up of six blocks BL, while the red subpixel area P1 is made up of four blocks BL. P) consists of a total of 16 blocks (BL), indicating that this is also not a multiple of three.
또한, 도 6b의 경우, 적색 및 녹색 서브화소영역(P1, P2)은 6개의 블록(BL)으로 이루어지는 반면 청색 서브화소영역(P3)은 4개의 블록(BL)으로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 이 경우 하나의 화소영역(P)은 총 20개의 블록(BL)으로 구성됨으로써 3의 배수개가 아님을 알 수 있다. In addition, in FIG. 6B, it can be seen that the red and green subpixel regions P1 and P2 are composed of six blocks BL, while the blue subpixel region P3 is composed of four blocks BL. . In this case, it can be seen that one pixel area P is not a multiple of 3 since the pixel block P is composed of a total of 20 blocks BL.
도 7a와 도 7b는 비교예에 따른 비대칭 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 적, 녹, 청색 서브화소영역과 이의 내부에 구비된 블록만을 간략히 도시한 도면이다.7A and 7B schematically illustrate only red, green, and blue subpixel regions and blocks provided therein of an asymmetric structure transverse field type liquid crystal display array substrate according to a comparative example.
이러한 비교예에 따른 비대칭 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201)의 경우, 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)이 모두 짝수개의 블록(BL)으로 이루어지고 있으며, 나아가 하나의 화소영역(P)은 3의 배수의 블록(BL)수를 갖도록 이루어지고 있음을 알 수 있다. In the
우선, 도 7a를 살펴보면 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)이 각각 6,8,4의 개수로 이루어지고 있음을 알 수 있으며, 도 7b를 살펴보면 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)이 각각 4,10,4의 개수로 이루어지고 있음을 알 수 있다.First, referring to FIG. 7A, it can be seen that the red, green, and blue subpixel areas P1, P2, and P3 have 6, 8, and 4 numbers, respectively. Referring to FIG. 7B, the red, green, and blue subpixels are illustrated. It can be seen that the regions P1, P2, and P3 are each composed of 4, 10 and 4 numbers.
비교예에 따른 비대칭 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201)이 이러한 구성을 갖는 것은 화소영역(P)이 3의 배수의 블록(BL)으로 이루어지는 설계 룰에 만족하도록 구성됨에 기인하며, 도 7a에 제시된 비교예의 경우, 각각 기본적으로 6개의 블록(BL)으로 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)에서 청색 서브화소영역(P3) 내의 구비된 2개의 블록(BL)을 녹색 서브화소영역(P2)으로 이동시킴으로써 이루어진 것이다. The asymmetric structure transverse field type liquid crystal
또한, 도 7b에 제시된 비교예의 경우, 각각 적색 및 청색 서브화소영역(P1, P3)에 구비된 블록(BL)을 모두 녹색 서브화소영역(P2)으로 이동시킴으로써 이루어진 것이다.In addition, in the comparative example illustrated in FIG. 7B, all of the blocks BL included in the red and blue subpixel regions P1 and P3 are moved to the green subpixel region P2.
이러한 구성을 갖는 비교예의 경우, 적, 녹, 청색 서브화소영역(P1, P2, P3)에 있어 어느 두 서브화소영역은 최소 4개의 블록(BL) 개수차가 발생하며, 따라서 각 서브화소영역이 짝수개의 블록(BL)으로 이루어지는 특성 상, 녹색 서브화소영역(P2)의 면적을 늘리게 되면 적색 또는 청색 서브화소영역(P1, P3)이 상대적으로 면적비가 급격히 저하됨으로써 적, 녹, 청색 밸런스가 무너지게 되어 화이트의 요구되는 색차 범위를 벗어나게 된다.In the comparative example having such a configuration, at least four block BLs occur in any two subpixel areas in the red, green, and blue subpixel areas P1, P2, and P3, so that each subpixel area is even. When the area of the green subpixel area P2 is increased due to the characteristics of the two blocks BL, the area ratio of the red or blue subpixel areas P1 and P3 decreases relatively, so that the red, green, and blue balances collapse. This is beyond the required color difference of white.
표 1은 종래의 대칭 구조를 갖는 어레이 기판을 구비된 횡전계형 액정표시장치 및 비대칭 구조를 갖는 어레이 기판을 구비한 비교예에 따른 횡전계형 액정표시장치의 투과율 및 색차 특성을 나타낸 것이며, 표 2는 종래의 대칭 구조를 갖는 어레이 기판을 구비한 횡전계형 액정표시장치 및 비대칭 구조를 갖는 어레이 기판을 구비한 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치의 투과율 및 색차 특성을 나타낸 것이다. Table 1 shows the transmittance and color difference characteristics of the transverse field type liquid crystal display device having the array substrate having a conventional symmetrical structure and the comparative example having the array substrate having an asymmetric structure, Table 2 The transmissive field and the color difference characteristics of a transverse field type liquid crystal display device having an array substrate having a conventional symmetric structure and an array substrate having an asymmetric structure are shown.
<표 1> TABLE 1
<표 2> <Table 2>
우선, 표 1을 살펴보면, 화소영역의 3의 배수 개수의 블록으로 이루어진 비교예에 따른 비대칭 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 투과율 측면에서는 대칭 구조를 갖는 종래의 횡전계형 액정표시장치 대비 향상되었지만, 통상적으로 액정표시장치에서 요구되는 화이트 좌표의 범위를 이탈하여 색차를 유발시키게 됨을 알 수 있다.First, referring to Table 1, in the case of an array substrate for an asymmetric structure transflective liquid crystal display device according to a comparative example consisting of blocks of multiples of three of the pixel region, compared with a conventional transflective liquid crystal display device having a symmetrical structure in terms of transmittance Although improved, it can be seen that the color coordinates are caused to deviate from the range of white coordinates typically required in the liquid crystal display.
즉, 비교예의 경우, 색차 변화율이 색좌표계에 있어 화이트 기준좌표(0.279, 0.292) 대비 x좌표 및 y좌표는 모두 0.018 이상 큰 값의 차이를 가지며, 특히 x좌표 및 y좌표 중 최소 어느 하나의 좌표는0.030 내지 0.060의 비교적 큰 값의 차이를 보이고 있음을 알 수있다. That is, in the comparative example, in the color coordinate system, the x coordinate and the y coordinate are different from each other by 0.018 or more in comparison with the white reference coordinate (0.279, 0.292) in the color coordinate system, and in particular, at least one of the x coordinate and the y coordinate. It can be seen that the difference between the relatively large value of 0.030 to 0.060.
하지만, 본 발명의 실시예의 경우, 대칭 구조를 갖는 종래의 횡전계형 액정표시장치 대비 투과율 측면에서 3% 내지 5% 정도의 향상이 이루어짐을 알 수 있으며, 나아가 화이트의 색좌표 변화율의 최대치가 0.016 이하가 되고 있으며, 0.16 이상의 큰 변화율을 갖는 색차는 발생되지 않음을 알 수 있다. However, in the exemplary embodiment of the present invention, it can be seen that an improvement of about 3% to 5% is achieved in terms of transmittance compared to the conventional transverse electric field type liquid crystal display having a symmetrical structure. Furthermore, the maximum value of the color coordinate change ratio of white is 0.016 or less. It is understood that a color difference with a large change rate of 0.16 or more does not occur.
한편, 전술한 바와같은 구성을 갖는 비대칭 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은 적, 녹, 청색 서브화소영역간 면적비 차이를 비교예 대비 세분화 할 수 있으므로 적, 녹, 청색 서브화소영역간 면적 차이를 줄일 수 있으며, 이에 의해 화이트 휘도 특성을 향상시키는 동시에 색차 변화는 최소화함으로써 색차 보정없이 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다. On the other hand, an array substrate for an asymmetric structure transverse field type liquid crystal display device having the above-described configuration can reduce the difference in area ratio between red, green, and blue subpixel areas compared to the comparative example, thereby reducing the area difference between red, green, and blue subpixel areas. As a result, the white luminance characteristic can be improved and the change in color difference is minimized, thereby improving the luminance characteristic without color difference correction.
101 : 횡전계형 어레이 기판
BL : 블록
CE : 공통전극
PE : 화소전극
P : 화소영역
P1, P2, P3 : 적, 녹, 청색 서브화소영역101: transverse field array substrate
BL: block
CE: Common Electrode
PE: pixel electrode
P: pixel area
P1, P2, P3: Red, Green, Blue Subpixel Area
Claims (4)
상기 다수의 서브화소영역은 적, 녹, 청색을 나타내는 적, 녹, 청색 서브화소영역이 하나의 화소영역을 이루며, 각 적, 녹, 청색 서브화소영역에서 이격하며 서로 이웃한 공통전극과 화소전극을 하나의 블록으로 정의할 때 상기 적, 녹 ,청색 서브화소영역에는 짝수개의 블록이 각각 구비되며, 하나의 화소영역에는 3의 배수가 아닌 3n + 1(n은 0이상의 정수) 또는 3n + 2(n은 0이상의 정수)개의 블록이 형성됨으로써 비대칭 구조를 이루는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
In an array substrate for a transverse field type liquid crystal display device having a plurality of subpixel regions defined by crossing gate lines and data lines, and having a plurality of pixel electrodes and a common electrode alternately spaced apart from each other.
In the plurality of subpixel areas, red, green, and blue subpixel areas representing red, green, and blue colors constitute one pixel area, and common and pixel electrodes adjacent to each other are spaced apart from each other in the red, green, and blue subpixel areas. When a is defined as one block, the red, green, and blue subpixel areas are provided with even blocks, respectively, and one pixel area has 3n + 1 (n is an integer greater than 0) or 3n + 2, not a multiple of 3. An array substrate for a transverse electric field liquid crystal display device characterized by forming an asymmetric structure by forming (n is an integer of 0 or more) blocks.
상기 적, 녹, 청색 서브화소영역에 있어서, 상기 녹색 서브화소영역에 구비된 블록의 개수가 상기 적 및 청색 서브화소영역 중 어느 하나의 서브화소영역에 구비된 블록의 개수보다 큰 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method of claim 1,
Wherein, in the red, green, and blue subpixel areas, the number of blocks provided in the green subpixel area is larger than the number of blocks included in any one of the red and blue subpixel areas. Array substrate for electric field type liquid crystal display device.
상기 적, 녹, 청색 녹색 서브화소영역에 있어 블록은 최대 2개 차이가 나도록 구성된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method of claim 2,
And at least two blocks in the red, green, and blue green subpixel areas.
상기 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에는,
일방향으로 연장하며 형성된 상기 게이트 배선과;
상기 게이트 배선과 나란하게 상기 게이트 배선과 이격하며 형성된 공통배선과;
상기 게이트 배선 및 공통배선 위로 전면에 형성된 게이트 절연막과;
상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 다수의 서브화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과;
상기 각 서브화소영역에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와;
상기 데이터 배선과 상기 박막트랜지스터 위에 형성되며, 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과 상기 공통배선을 노출시키는 공통콘택홀을 가지며 형성된 보호층과;
상기 각 서브화소영역 각각의 내부에 상기 보호층 상부로 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 접촉하며 일정간격 이격하며 형성된 다수의 화소전극과;
상기 각 서브화소영역 각각의 내부에 상기 보호층 상부로 상기 공통콘택홀을 통해 상기 공통배선과 접촉하며 상기 화소전극과 교대하며 형성된 다수의 공통전극이 형성된 횡전계형 액정표시장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
On the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device,
The gate line formed extending in one direction;
A common wiring formed to be spaced apart from the gate wiring in parallel with the gate wiring;
A gate insulating film formed on an entire surface of the gate wiring and the common wiring;
A data line formed over the gate insulating layer to define the plurality of sub-pixel regions crossing the gate line;
A thin film transistor connected to the gate line and the data line in each subpixel area;
A protective layer formed on the data line and the thin film transistor, the protective layer having a drain contact hole exposing the drain electrode of the thin film transistor and a common contact hole exposing the common wiring;
A plurality of pixel electrodes formed in each of the sub-pixel regions, the plurality of pixel electrodes being in contact with the drain electrode through the drain contact hole and spaced apart from each other by a predetermined interval;
And a plurality of common electrodes in contact with the common wiring through the common contact hole, the plurality of common electrodes being formed in the sub-pixel regions to contact the common wiring through the common contact hole.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |