KR20210085444A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20210085444A
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공민석
강문수
임종천
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 청색(B) 픽셀 영역 대비 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 저저항 배향막과 저저항 액정층을 형성하여 데이터 커플링 발생에 따른 픽셀 밝음을 방지하도록 한 액정표시장치에 관한 것으로서, 제 1 기판의 일면에 일 방향으로 형성된 다수의 게이트 배선; 상기 다수의 게이트 배선과 교차되게 배열되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역을 정의하는 다수의 데이터 배선; 상기 데이터 배선과 교번되게 형성되는 공통 배선; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극들 및 상기 공통 배선과 접속되어 상기 화소전극들과 프린지 전계를 형성하기 위해 형성되는 공통 전극들; 상기 제 1 기판의 전면에 형성되는 제 1 배향막; 상기 제 1 기판과 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판상에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역에 대응되게 각각 형성되는 적색, 녹색 및 청색 칼라 필터층; 상기 제 1 배향막과 대향하게 상기 제 2 기판상에 형성되는 제 2 배향막; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성되고, 상기 적색 및 녹색의 칼라 필터층 상부에 형성되는 제 1 배향막은 저저항 배향막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 플립(Flip) 구조에서 적색(Red) 및 녹색(Green) 픽셀영역의 배향막(PI) 또는 액정층(LC) 저항을 다르게 설계하여 DC(Data Coupling) 발생에 의한 픽셀 밝음 불량을 개선하도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display)와 같은 여러 가지 평판 표시장치가 활용되고 있다.
일반적으로 평판표시장치 중 액정표시장치는 저 전력 구동이 가능하고, 화질이 우수하여 널리 사용되고 있다.
현재 대부분의 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 매트릭스 배열을 이루는 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터가 형성되는 컬러 필터 기판을 합착한 후, 그 사이에 액정 층을 개재하는 구조를 갖는다. 박막 트랜지스터 기판에 형성되는 화소 영역과 컬러 필터 기판에 형성되는 화소 영역이 서로 완전히 중첩되도록 합착하여야 한다. 이 합착 정렬 과정에서 오차 발생을 줄이기 위해 박막 트랜지스터 기판에 컬러 필터층을 형성하기도 한다.
종래 기술에 의한 액정표시장치는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 픽셀영역의 화소전극 폭, 간격 및 배향막과 액정층을 동일하게 설계함으로써 온도가 상승함에 따라 배향막의 저항이 크게 증가하여 데이터 커플링(Data Coupling)으로 인하여 고온 신뢰성 불량인 픽셀 밝음이 발생하였다.
이와 같은, DC는 배향막의 전기적 특성과 더불어 잔상을 일으키는 중요한 원인이 되는데, 이러한 DC는 액정셀 내의 액정분자들의 광학적 매개 변수인 프리틸트각(pretilt angle)을 변화시켜 분자의 배열 방향을 변화시키게 되므로 외부에서 인가된 변화된 신호 전압에 액정분자들은 민감하게 반응하지 못하고 따라서 동일 화상을 장시간 표시할 경우 표시화면이 바뀌어도 누적된 전하에 의하여 초기 화면의 흔적이 남게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 청색(B) 픽셀 영역 대비 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 저저항 배향막과 저저항 액정층을 형성하여 데이터 커플링 발생에 따른 픽셀 밝음을 방지하도록 한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치는 제 1 기판의 일면에 일 방향으로 형성된 다수의 게이트 배선; 상기 다수의 게이트 배선과 교차되게 배열되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역을 정의하는 다수의 데이터 배선; 상기 데이터 배선과 교번되게 형성되는 공통 배선; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극들 및 상기 공통 배선과 접속되어 상기 화소전극들과 프린지 전계를 형성하기 위해 형성되는 공통 전극들; 상기 제 1 기판의 전면에 형성되는 제 1 배향막; 상기 제 1 기판과 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 2 기판; 상기 제 2 기판상에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역에 대응되게 각각 형성되는 적색, 녹색 및 청색 칼라 필터층; 상기 제 1 배향막과 대향하게 상기 제 2 기판상에 형성되는 제 2 배향막; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성되고, 상기 적색 및 녹색의 칼라 필터층 상부에 형성되는 제 1 배향막은 저저항 배향막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 선택적으로 저저항 배향막 또는 저저항 액정층을 형성하고 청색(B) 픽셀영역에는 일반적인 배향막과 액정층을 형성함으로 DC(Data Coupling) 발생에 의한 PXL 밝음에 불량을 개선할 수 있다.
둘째, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 픽셀영역에 형성되는 상기 화소전극(PXL) 중 최외곽부의 화소전극(PXL)은 다른 화소전극(PXL)보다 더 두껍게 형성함으로써 DC(Data Coupling)을 개선할 수 있다.
셋째, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극(PXL)의 꺾이는 각도를 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾이는 각도보다 더 넓게 유지하여 복합 각을 상이하게 함으로써 Discharging 특성 개선으로 DC 불량에 따른 PXL 밝음 불량을 해결할 수 있다.
넷째, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극(PXL)의 폭을 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극(PXL)의 폭보다 더 넓게 형성함으로써 Discharging 특성 개선으로 DC 불량에 따른 PXL 밝음 불량을 해결할 수 있다.
다섯째, 박막트랜지스터(TFT)의 채널부와 화소전극(PXL) 사이의 간격이 멀어지고 화소전극의 폭이 넓을 수로록 DC(Data Coupling)를 개선함으로써 DC 불량을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 플립 구조의 액정표시장치에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀에만 저저항 배향막 및 액정층을 적용한 평면도
도 3은 도 1 및 도 2의 I-I'선에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도
도 4는 도 1에 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 배향막을 적용했을 때 시료와 시간에 따라 종래와 본 발명을 비교한 도면
도 5는 도 2에 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 액정층을 적용했을 때 시간과 투과율 관계를 설명하기 위해 종래와 본 발명을 비교한 도면
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 플립 구조의 액정표시장치에서 청색(B) 픽셀영역과 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역의 설계를 다르게 한 상태를 나타낸 평면도
도 8 및 도 9는 도 6 및 도 7에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역과 청색(B) 픽셀영역에서 화소전극과 데이터 배선 사이의 간격 차를 설명하기 위한 Ⅱ-Ⅱ' 및 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도
도 10은 본 발명의 액정표시장치에서 데이터 배선과 화소전극 사이의 간격에 따라 캐패시턴스의 변화량을 나타낸 도면
도 11은 도 6 및 도 7에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역과 청색(B) 픽셀영역에서 박막트랜지스터의 채널부 사이의 간격을 나타낸 도면
도 12 및 도 13은 도 6 및 도 7에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역과 청색(B) 픽셀영역에서 데이터 라인과 화소 전극 사이의 거리 및 화소전극의 폭을 설명하기 위한 도면
도 14는 본 발명에 의한 플립 구조의 액정표시장치에서 하부기판의 배면에 빛을 조사했을 때를 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀별 안정화 곡선을 나타낸 도면
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 플립 구조의 액정표시장치에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀에만 저저항 배향막 및 액정층을 적용한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도이다. 이때, 도 1 및 도 2는 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 프린지 필드가 슬릿을 관통하여 픽셀영역 및 공통전극 상에 위치하는 액정분자를 구동시킴으로써 화상을 구현하는 프린지-필드 스위칭(Fringe Field Switching; FFS) 방식의 액정패널 일부를 개략적으로 보여주고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, FFS 방식뿐만 아니라 횡전계를 이용한 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정표시장치에도 적용된다.
본 발명에 의한 액정표시장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 직교하여 화소영역의 정의하는 복수의 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(B)과, 상기 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D)에 의해 정의된 각 화소영역의 하부기판(100) 상에 일정한 간격을 갖고 형성되는 적색, 녹색, 청색의 칼라 필터층(120)과, 상기 각 적색, 녹색, 청색의 칼라 필터층(120) 사이의 하부기판(100)상에 형성되는 블랙매트릭스(110)와, 상기 각 칼라 필터층(120)을 포함한 하부기판(110)의 전면에 형성되는 오버 코트막(130)과, 상기 오버 코트막(130)상에 형성되는 제 1 배향막(140)과, 상기 하부기판(100)과 일정한 갭을 갖으면서 상기 제 1 배향막(140)과 대향하게 제 2 배향막(210)을 갖고 형성되는 상부기판(200)과, 상기 상부기판(200) 및 하부기판(100) 사이에 형성되는 액정층(300)을 포함하여 구성되고, 상기 적색 및 녹색의 칼라 필터층(R, G) 상부에 형성되는 제 1, 제 2 배향막(140, 210)은 저저항 배향막 및 저저항 액정층으로 이루어진다.
여기서, 상기 제 1, 제 2 배향막(140, 210)은 각각 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분되는데, 상기 제 1 영역은 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역이고, 상기 제 2 영역은 상기 청색(B) 픽셀 영역이다.
상기 제 1, 제 2 영역의 배향막은 복수의 이미드 기(imide group)를 포함하는 폴리이미드 부(polyimide moiety)와 복수의 아믹산 기(amic acid group)를 포함하는 폴리아믹산 부(polyamic acid moiety)가 각각 포함되어 있다.
이때 상기 제 1 영역의 배향막은 제 2 영역의 배향막과 비교하여 저저항 배향막으로 이루어져 있다.
즉, 상기 제 1 영역은 폴리아믹산 및 폴리이미드 중 적어도 어느 하나의 타입으로 이루어진 배향막과, 상기 배향막과 서로 다른 타입으로 이루어진 배향막을 포함하여 이루어진다.
상기 하부기판(100)과 상부기판(200)을 일정한 갭으로 유지하기 위해 형성되는 컬럼 스페이서(150)를 더 포함하고, 상기 컬럼 스페이서(150)는 블랙 컬럼 스페이서로 이루어져 있다.
상기 하부기판(100)과 상부기판(200)은 광이 투과할 수 있는 투명기판으로 예를 들어, 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 플라스틱 기판의 예로는 TAC(triacetyl cellulose) 또는 DAC(diacetyl cellulose) 등과 같은 셀룰로오스 수지, 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclic olefin polymer), COC(cyclic olefin copolymer), PMMA(polymethylmethacrylate) 등의 아크릴 수지, PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀, PVA(polyvinyl alcohol), PES(poly ether sulfone), PEEK(polyetheretherketone), PEI(polyetherimide), PEN(polyethylenenaphthalate), PET(polyethyleneterephthalate) 등의 폴리에스테르, PI(polyimide), PSF(polysulfone), 또는 불소 수지 등을 들 수 있다.
상기 게이트 라인(G) 및 데이터 라인(D)은 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 구리 (Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬 (Cr), 티타늄(Ti), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄(Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 이용하여 형성한다.
도 4는 도 1에 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 배향막을 적용했을 때 시료와 시간에 따라 종래와 본 발명을 비교한 도면이다.
도 4에서와 같이, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 배향막을 적용하여 고온 신뢰성을 평가한 경과 종래에는 PXL의 밝음이 발생하는 반면에 본 발명에서는 PXL의 밝음이 발생하지 않음을 알 수 있다.
즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)에 모두 동일한 배향막을 사용하여 고온 신뢰성을 평가했을 때 하나의 시료(#1)에서는 240hr에 PXL의 밝음 현상이 발생하였고, 다른 시료(#2)에서는 552hr에 PXL의 밝음 현상이 발생하였지만, 본 발명과 같이, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 배향막을 적용하여 고온 신뢰성을 평가했을 때 시료(#3, #4)에서 1400hr이 경과하더라도 PXL의 밝음이 발생하지 않음을 알 수 있다.
또한, 도 5는 도 2에 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 액정층을 적용했을 때 시간과 투과율 관계를 설명하기 위해 종래와 본 발명을 비교한 도면이다.
도 5에서와 같이, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 저저항 액정층을 적용하여 방전(Discharging) 특성 평가 결과 종래와 비교하여 본 발명은 100시간 이내에 안정화가 빠르게 진행되어 DC(Data Coupling) 발생 시간을 늦춤을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 액정표시장치는 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에만 선택적으로 저저항 배향막 또는 저저항 액정층을 형성하고 청색(B) 픽셀영역에는 일반적인 배향막과 액정층을 형성함으로 안정화를 보다 빠르게 진행할 수 있기 때문에 DC(Data Coupling) 발생에 의한 PXL 밝음에 불량을 개선할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 플립 구조의 액정표시장치에서 청색(B) 픽셀영역과 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역의 설계를 다르게 한 상태를 나타낸 평면도이다.
즉, 도 6은 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 폭을 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 폭보다 넓게 설계한 평면도이고, 도 7은 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾이는 각도를 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾이는 각도보다 크게 형성한 것을 나타낸 평면도이다.
한편, 도 1 및 2의 액정표시장치와 다른 실시예인 도 6 및 도 7에서 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성의 물질 및 구조 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상부기판(200)의 일면에 일 방향으로 형성된 다수의 게이트 배선(Gate)과, 상기 다수의 게이트 배선(Gate)과 교차되게 배열되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역을 정의하는 다수의 데이터 배선(Data)과, 상기 데이터 배선(Data)과 교번되게 형성되는 공통 배선(Vcom)과, 상기 게이트 배선(Gate)과 데이터 배선(Darta)의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극(PXL)들 및 상기 공통 배선(Vcom)과 접속되어 상기 화소전극(PXL)들과 프린지 전계를 형성하기 위해 형성되는 공통 전극들; 상기 상부기판(200)의 전면에 형성되는 제 2 배향막(210)과, 상기 상부기판(200)과 일정한 갭을 갖고 형성되는 하부기판(100)과, 상기 하부기판(100)상에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역에 대응되게 각각 형성되는 적색, 녹색 및 청색 칼라 필터층(120)과, 상기 제 2 배향막(210)과 대향하게 상기 하부기판(100)상에 형성되는 제 2 배향막(140)과, 상기 상부기판(200) 및 하부기판(300) 사이에 형성되는 액정층(300)을 포함하여 구성되고, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 제 1, 제 2 배향막(140, 210)은 저저항 배향막으로 이루어지고 액정층(300)은 저저항 액정층으로 이루어진다.
여기서, 상기 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 픽셀영역에 형성되는 상기 화소전극(PXL) 중 최외곽부의 화소전극(PXL)은 다른 화소전극(PXL)보다 더 두껍게 형성함으로써 DC(Data Coupling)을 개선할 수 있다.
또한, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극(PXL)의 꺾이는 각도는 7~8°이고, 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾이는 각도는 5°로 유지하여 복합 각을 상이하게 함으로써 Discharging 특성 개선으로 DC 불량에 따른 PXL 밝음 불량을 해결할 수 있다.
또한, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극(PXL)의 폭은 10㎛을 갖도록 형성하고, 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극(PXL)의 폭은 5㎛을 갖도록 형성하여 화소전극의 폭을 상이하게 함으로써 Discharging 특성 개선으로 DC 불량에 따른 PXL 밝음 불량을 해결할 수 있다.
상기 화소전극(PXL)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한 투명한 물질 그룹 중에서 선택된 어느 하나를 사용하여 형성한다.
도 8 및 도 9는 도 6 및 도 7에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역과 청색(B) 픽셀영역에서 화소전극과 데이터 배선 사이의 간격 차를 설명하기 위한 Ⅱ-Ⅱ' 및 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 8 및 도 9에서와 같이, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에서 데이터 배선(Data)과 화소전극(PXL) 사이의 간격을 6㎛로 형성하고, 청색(B) 픽셀영역에서 데이터 배선(Data)과 화소전극(PXL) 사이의 간격을 4.8㎛로 형성하고 있다.
따라서 데이터 배선(Data)과 화소전극(PXL) 사이의 간격이 멀어질 수록 DC(Data Coupling)을 개선할 수 있다. 이를 도 10에 도시하였다.
즉, 도 10은 본 발명의 액정표시장치에서 데이터 배선과 화소전극 사이의 간격에 따라 캐패시턴스의 변화량을 나타낸 도면이다.
도 10에서와 같이, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에서 데이터 배선(Data)과 화소전극(PXL) 사이의 간격을 6㎛로 형성하고, 청색(B) 픽셀영역에서 데이터 배선(Data)과 화소전극(PXL) 사이의 간격을 4.8㎛로 형성했을 때 적색(R) 및 녹색 픽셀영역에서 평균적으로 캐패시턴스가 2.75를 나타내고 청색(B) 픽셀영역에서는 4.25의 커패시턴스를 나타내게 되므로 캐패시턴스가 낮고 데이터 배선(Data)과 화소전극(PXL) 사이의 간격이 멀수록 DC을 개선할 수 있다.
도 11은 도 6 및 도 7에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역과 청색(B) 픽셀영역에서 박막트랜지스터의 채널부 사이의 간격을 나타낸 도면이다.
도 11에서와 같이, 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에서 화소전극(PXL)과 박막트랜지스터(TFT)의 채널부 사이는 약 20㎛의 간격을 갖도록 형성하고, 청색(B) 픽셀영역에서 화소전극(PXL)과 박막트랜지스터(TFT)의 채널부 사이는 약 18㎛의 간격을 갖도록 형성하고 있다.
이와 같이 박막트랜지스터(TFT)의 채널부와 화소전극(PXL) 사이의 간격이 멀어질수록 DC(Data Coupling)를 개선함으로써 DC 불량을 방지할 수 있다.
도 12 및 도 13은 도 6 및 도 7에서 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역과 청색(B) 픽셀영역에서 데이터 라인과 화소 전극 사이의 거리 및 화소전극의 폭을 설명하기 위한 도면이다.
즉, 도 12는 데이터 라인과 화소 전극 사이의 거리를 18.0㎛만큼 이격하고 화소전극의 폭은 5.0㎛을 갖도록 하였고, 도 13은 데이터 라인과 화소 전극 사이의 거리를 20.0㎛만큼 이격하고 화소전극의 폭은 10.0㎛을 갖도록 하였다.
이와 같이 도 10에서 전술한 바와 같이, 데이터 라인과 화소 전극의 거리를 넓게 하고 화소 전극을 폭을 증가시킴으로 커패시턴스량을 줄여 안정확 속도를 증가할 수 있기 때문에 데이터 커플링으로 의해 배향막에 불생한 DC 불량을 방지할 수 있다.
도 14는 본 발명에 의한 플립 구조의 액정표시장치에서 하부기판의 배면에 빛을 조사했을 때를 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀별 안정화 곡선을 나타낸 도면이다.
도 14에서와 같이, 일반적으로 적색(R)과 녹색(G), 픽셀 영역은 단파장이 입사되므로 배향막의 저항이 높아 PXL의 밝음 현상이 발생하지만, 그 부분에 저저항 배향막을 형성함으로써 각 픽셀내 입사광의 파장이 각기 다르므로 배향막의 저항도 다르게 됨을 알 수 있다.
이로 인하여 본 발명에 의한 액정표시장치가 플립 구동의 경우 배향막의 안정화 속도가 청색(B) > 녹색(G) > 적색(R) 순이나, 정상 구동의 경우 적색(R), 녹색(G), 청색(B)별 안정화 t속도가 동일하다.
본 발명은 컬러필터가 제1기판에 형성된 액정표시소자를 제조하는 방법에도 적용이 가능하다. 컬러필터를 형성할 때 블랙매트릭스가 형성된 제2기판이 아니라 제1기판에 컬러필터를 형성할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 하부기판 110 : 블랙매트릭스
120 : 칼라 필터층 130 : 오버 코트막
140 : 제 1 배향막 150 : 컬럼 스페이서
200 : 상부기판 210 : 제 2 배향막
Gata : 게이트 배선 Data : 데이터 배선
Vcom : 공통배선 PXL : 화소전극
TFT : 박막트랜지스터

Claims (10)

  1. 제 1 기판의 일면에 일 방향으로 형성된 다수의 게이트 배선;
    상기 다수의 게이트 배선과 교차되게 배열되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역을 정의하는 다수의 데이터 배선;
    상기 데이터 배선과 교번되게 형성되는 공통 배선;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소전극들 및 상기 공통 배선과 접속되어 상기 화소전극들과 프린지 전계를 형성하기 위해 형성되는 공통 전극들;
    상기 제 1 기판의 전면에 형성되는 제 1 배향막;
    상기 제 1 기판과 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판상에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀영역에 대응되게 각각 형성되는 적색, 녹색 및 청색 칼라 필터층;
    상기 제 1 배향막과 대향하게 상기 제 2 기판상에 형성되는 제 2 배향막;
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성되고,
    상기 적색 및 녹색의 칼라 필터층 상부에 형성되는 제 1 배향막은 저저항 배향막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극과 데이터 라인간의 간격은 상기 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극과 데이터 라인의 간격보다 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극과 상기 박막트랜지스터의 채널간의 간격은 상기 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극과 상기 박막트랜지스터의 채널간의 간격보다 더 넓게 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 화소전극 중 최외곽부의 화소전극은 다른 화소전극보다 더 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하부기판과 상부기판을 일정한 갭으로 유지하기 위해 형성되는 컬럼 스페이서를 더 포함하고, 상기 컬럼 스페이서는 블랙 컬럼 스페이서인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 상부기판이고 상기 제 2 기판은 하부기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾어진 각도는 상기 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾어진 각도보다 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 폭은 상기 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 폭보다 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾어진 각도는 7~8°이고, 상기 청색(B) 픽셀영역에 형성되는 화소전극의 꺾어진 각도는 5°인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적색 및 녹색의 칼라 필터층 상부에 형성되는 액정층은 저저항 배향막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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