KR960011147B1 - Liquid crystal display elements for using low resistance electrode - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 기술에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to the prior art.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
제5도는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
제6도는 상기 실시예에 따른 저저항 전극의 구조를 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing the structure of a low resistance electrode according to the embodiment;
본 발명은 액정표시소자(LCD : LIQUID CRYSTAL DISPLAY)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ITO전극 상에 저저항 전극인 크롬(Cr) 전극을 형성시킴으로써 구동 IC측과 반대측 전압 간의 전압강하로 인한 표시불량을 개선할 수 있도록 한 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a display defect due to a voltage drop between a driving IC side and an opposite side by forming a chromium (Cr) electrode, which is a low resistance electrode, on an ITO electrode. It relates to a liquid crystal display device to improve the.
최근 OA기기나 휴대용 소형 TV 등의 보급에 따라 이제까지의 디스플레이 장치로 브라운관(CRT)대신에 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로 알루미너센서 소자, 플라즈마 디스플레이(PDP), 발과 다이오드(LED), 형광표시관(VFD) 등의 연구가 활발히 추진되고 일부는 실용화되고 있다.Recently, with the spread of OA devices and portable small TVs, liquid crystal displays (LCDs), electro-alumina sensor elements, plasma displays (PDPs), feet, diodes (LEDs), and fluorescent displays have been used instead of CRTs. Research on pipes (VFD) and the like has been actively promoted and some have been put into practical use.
그중에서도 액정 디스플레이는 극도로 경량을 박형, 저가 저소비 전력구동으로 집적회로와의 정합성이 좋은 등의 특징을 가져 랩 톱 컴퓨터(LAP TOP COMPUTER)나 포켓 컴퓨터(POCKET COMPUTER)의 표시외에 차량 적재용, 칼라TV 화상용으로 그 용도를 확대하고 있다.Among them, liquid crystal displays are extremely lightweight, thin, low-cost, low power consumption, and have good compatibility with integrated circuits.In addition to the display of LAP TOP COMPUTER and POCKET COMPUTER, color for vehicle loading, color Its use is being expanded for TV images.
이러한 액정표시소자는 도전성 판재 2매를 평행하게 배치하고 그 사이에 액정을 주입하여 전기 광학적 효과로 문자, 숫자, 기타 임의의 도안을 표시하도록 되어 있다.Such a liquid crystal display device is arranged so that two conductive plate members are arranged in parallel, and liquid crystal is injected therebetween to display letters, numbers, and other arbitrary designs with an electro-optic effect.
상기 공정으로 제조된 액정표시소자는 유전 이방성을 갖는 물질이 전계상에 놓일때 배향되는 성질을 이용하여 화상표시를 하게 한 것으로서, 투명전극과 배향막이 적층된 상하부 유리기판의 주위를 밀봉재로 둘러쌓아 만들어진 액정셀에 콜레스테릭 또는 네마틱 액정을 주입한 구조로 되어 있다.The liquid crystal display device manufactured by the above process is used to display an image using a property of being oriented when a material having dielectric anisotropy is placed on an electric field. The liquid crystal display device surrounds the upper and lower glass substrates on which the transparent electrode and the alignment layer are stacked with a sealing material. A cholesteric or nematic liquid crystal is injected into the liquid crystal cell thus formed.
상하부 유리기판 상에 형성된 투명전극으로 전극이 인가되어 그 사이로 전계가 형성될때, 내부에 수용되어 있는 액정은 유전 이방성에 의해 배향성이 선정된 방향으로 뒤틀려서 외부의 빛을 분자축 방향으로 굴절시키게 된다. 그 결과로 액정의 디스플레이 영역에서 뒤틀린 액정이 존재하는 부분은 그렇지 않은 부분과는 다른 색상을 띄게되어 화상표시를 가능케한다.When an electrode is applied to a transparent electrode formed on the upper and lower glass substrates, and an electric field is formed therebetween, the liquid crystal contained therein is distorted in a direction in which orientation is selected by dielectric anisotropy, thereby refracting external light in the direction of the molecular axis. . As a result, the portion in which the distorted liquid crystal is present in the display area of the liquid crystal has a color different from that of the liquid crystal, thereby enabling image display.
또한 LCD에 사용되고 있는 칼라필터는 3-5인치가 실용화되어 있고, 10-14인치가 개발중이며 대향화를 향해 급속히 진행되어 있다.In addition, the color filter used in the LCD is 3-5 inches in practical use, 10-14 inches are under development, and is rapidly progressing toward confrontation.
이러한 액정표시판은 개별 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(THIN FILM TRANSISTER : TFT)가 형성된 하부기판 즉, TFT기판과, 액정층, 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3가지 색 필터층이 반복 배열되어 칼라화를 시키는 상부기판 및 상기 상부기판 위에 형성된 평활막(OVER COAT LAYER)과 ITO(INDUIM TIN OXIDE) 투명 전극막으로 구성되어 있으며 그 사이에 유전이방성을 가진 액정으로 이루어져 있다. 이 기술은 반도체 기술과 액정 기술을 융합한 ACTIVE MATRIX LCD 기술로서 상기 액티브 매트릭스 LCD는 매트릭스 형태로 배열된 수십만 개의 각각의 화소에 스위칭 소자인 TFT(박막 트랜지스터)를 부가하고 이 TFT는 화소 선택용 어드레스(ADRESS) 배선과 함께 유기기판 상에 집적화되어 매트릭스 회로를 구성한다.The liquid crystal panel includes a lower substrate on which a thin film transistor (TIN FILM TRANSISTER) is formed, that is, a TFT substrate, and three color filter layers of a liquid crystal layer, red (R), green (G), and blue (B). It is composed of an upper substrate repeatedly arranged to colorize and an OVER COAT LAYER formed on the upper substrate and an ITO (INDUIM TIN OXIDE) transparent electrode film, and a liquid crystal having dielectric anisotropy therebetween. This technology is an ACTIVE MATRIX LCD technology that combines semiconductor technology and liquid crystal technology. The active matrix LCD adds a TFT (thin-film transistor) as a switching element to each of hundreds of thousands of pixels arranged in a matrix form. It is integrated on the organic substrate together with the (ADRESS) wiring to form a matrix circuit.
색필터층이 형성되어 있는 종래 액정표시소자에 관하여 제1도를 참조하여 설명한다.A conventional liquid crystal display element in which a color filter layer is formed will be described with reference to FIG.
제1도는 종래 기술에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도를 도시한 것으로 상기 도면에서 알수있듯이 상기 액정표시소자는 코먼 구동용 기판(1) 상에 박막 트랜지스터의 열화를 방지하기 위하여 소정간격을 두고 형성된 블랙 매트릭스(4)와, 상기 블랙 매트릭스(4) 사이에 상기 블랙 매트릭스(4)와 동일 높이로 각각 분리되어 순차적으로 형성된 제1 내지 제3색 필터층과, 동일 높이로 형성된 상기 블랙 매트릭스(4)와 색 필터층 위에 도포된 평활막(2)와, 상기 평활막(2) 위에 도포된 투명 전극(3)으로 이루어진 구조를 갖는다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to the prior art. As can be seen from the drawing, the liquid crystal display device has a predetermined interval to prevent deterioration of the thin film transistor on the common driving substrate 1. The formed black matrix 4 and the first to third color filter layers sequentially separated from each other by the same height as the black matrix 4 between the black matrix 4 and the black matrix 4 formed at the same height. ) And a smoothing film 2 applied on the color filter layer, and a transparent electrode 3 coated on the smoothing film 2.
상기한 방식으로 구성된 투명전극 사이에 액정을 채워넣어 매트릭스 구동을 시키는 액정 디스플레이는 제품의 대형화되어감에 따라 전극이 얇고 길어지게 되어 전압 인가측(IC 구동측)과 그 반대측간의 전압차가 발생하게 된다. 상기 전압차는 투명 전극(3) 만을 사용했을 경우 ITO자체가 가지고 있는 선저항이 최소 10-30Ω/㎠이 되기 때문에 대형화시에 야기될 수 있는 라인 드랍(LINE DROP)에 의해 생겨나는 것으로 결국에는 디스플레이 화질에 차이가 발생하게 되어 화질불량의 원인이 되는 문제점을 안고 있었다.In liquid crystal displays for driving a matrix by filling a liquid crystal between transparent electrodes configured in the above manner, as the size of a product increases, the electrode becomes thin and long, and a voltage difference occurs between a voltage applying side (IC driving side) and the opposite side. . The voltage difference is caused by the line drop which can be caused in large size because the line resistance of the ITO itself is at least 10-30Ω / cm 2 when only the transparent electrode 3 is used. There was a problem that caused a difference in image quality, which causes poor image quality.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로 저저항 전극인 크롬전극을 ITO 전극 상부 또는 하부 상에 형성시키거나, 또는 크롬으로 형성된 블랙 매트릭스를 동시에 크롬전극으로 사용함으로써, 전체 저항값이 저저항 전극의 저항값으로되어 라인 드랍(LINE DROP) 현상을 제거할 수 있을 뿐아니라 구동 IC의 절감 및 균일한 표시품질을 얻을 수 있는 저저항 전극을 사용한 액정표시소자을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and by forming a chromium electrode which is a low resistance electrode on the upper or lower portion of the ITO electrode, or simultaneously using the black matrix formed of chromium as the chromium electrode, the total resistance value is low. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device using a low resistance electrode that can reduce the line drop phenomenon due to the resistance value of the resistance electrode and can reduce the driving IC and obtain a uniform display quality.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자는 코먼 구동용 기판 상에 트랜지스터의 열화를 방지하기 위한 소정간격을 두고 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 사이에 상기 블랙 매트릭스와 동일 높이로 각각 분리되어 순차적으로 형성된 제1 내지 제3색필터층과, 동일 높이로 형성된 상기 블랙 매트릭스와 색 필터층 위에 도포된 평활막과, 상기 평활막 상에 도포된 투명 전극막과, 상기 투명 전극막 상에 소정폭으로 형성된 저저항 전극으로 구성되어 전체적인 저항값은 저저항 전극의 저항값으로 되는 구조를 갖는다.The liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object is a black matrix formed on the common driving substrate with a predetermined interval to prevent degradation of the transistor, and between the black matrix at the same height as the black matrix, respectively A first to third color filter layers separated and sequentially formed, a smooth film applied on the black matrix and color filter layers formed at the same height, a transparent electrode film applied on the smooth film, and a predetermined on the transparent electrode film It consists of the low resistance electrode formed in the width | variety, and has the structure in which the whole resistance value becomes the resistance value of the low resistance electrode.
한편 다른 실시예로서, 다른 구성의 액정표시소자는 세그먼트 구동용 기판 상에 트랜지스터의 열화를 방지하기 위해 소정간격을 두고 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 사이에 상기 블랙 매트릭스와 동일 높이로 각각 분리되어 순차적으로 형성된 제1 내지 제3색 필터층과, 동일 높이로 형성된 상기 색 필터층의 상부 전면과 인접해있는 블랙 매트릭스 위의 일부에 소정 간격을 두고 도포된 투명전극막으로 구성되어 상기 크롬으로 형성된 블랙 매트릭스와 동시에 저저항 전극으로 사용되는 구조를 갖는다.On the other hand, in another embodiment, the liquid crystal display device of another configuration is separated from each other by a black matrix formed at a predetermined interval on the segment driving substrate to prevent deterioration of the transistor, and between the black matrix at the same height as the black matrix. A black matrix formed of the chromium formed of the first to third color filter layers sequentially formed and a transparent electrode film coated at a predetermined interval on a portion of the black matrix adjacent to the upper front surface of the color filter layer formed at the same height. And at the same time have a structure used as a low resistance electrode.
본 발명은 상술한 구성에 의해 ITO 전극의 상부 또는 하부 상부에 크롬으로 형성된 저저항 전극을 도포하므로써, LCD 내부에서의 선저항 감소를 방지할 수 있어 균일한 표시품질을 얻을 수 있을 뿐아니라, 한쪽 기판에만 구동 IC를 설치하여도 균일한 표시품질을 얻을 수 있어 구동 IC의 절감효과를 얻을 수 있게된다.According to the present invention, by applying the low resistance electrode formed of chromium on the upper part or the lower part of the ITO electrode by the above-described configuration, it is possible to prevent the reduction of the line resistance inside the LCD and to obtain a uniform display quality. Even if the driver IC is installed only on the substrate, uniform display quality can be obtained, thereby reducing the driver IC.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시소자의 전극구조를 나타내는 단면도이고, 제3도는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시소자의 전극구조를, 제4도는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자의 전극구조를, 제5도는 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시소자의 전극구조를, 제6도는 상기 실시예에 따른 저저항 전극의 구조를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an electrode structure of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an electrode structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. The electrode structure of the liquid crystal display device according to the third embodiment, FIG. 5 is an electrode structure of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the low resistance electrode according to the embodiment. to be.
먼저 제2도 및 제3도에서 제시된 제1실시예와 제2실시예를 참조로하여 상기 실시예에 설명하면 아래와 같다.First, the embodiments will be described with reference to the first and second embodiments shown in FIGS. 2 and 3 as follows.
상기 도면에서 알수 있듯이 본 발명의 제1실시예에 따른 저저항 전극을 사용한 액정표시소자는 코먼 구동용 기판(1) 상에 트랜지스터의 열화를 방지하기 위해 소정간격을 두고 형성된 블랙 매트릭스(4)와, 상기 블랙 매트릭스(4) 사이에 상기 블랙 매트릭스(4)와 동일 높이로 각각 분리되어 순차적으로 형성된 제1 내지 제3색 필터층(R, G, B)과, 동일 높이로 형성된 상기 블랙 매트릭스(4)와 색 필터층 위에 도포된 평활막(2)과, 상기 평활막(2) 상에 도포된 투명 전극막(3)과 상기 투명 전극막(3) 상에 소정폭으로 형성된 저저항 전극(5)으로 구성되어 전체적인 저항값은 저저항 전극(5)의 저항값으로 되는 구조로 이루어짐을 알수 있다.As can be seen from the above figure, the liquid crystal display device using the low resistance electrode according to the first embodiment of the present invention includes a black matrix 4 formed at a predetermined interval on the common driving substrate 1 to prevent deterioration of the transistor; The first to third color filter layers R, G, and B are sequentially separated from each other by the same height as the black matrix 4 between the black matrix 4 and the black matrix 4 formed at the same height. ) And the smoothing film 2 applied on the color filter layer, the transparent electrode film 3 coated on the smoothing film 2 and the low resistance electrode 5 formed on the transparent electrode film 3 in a predetermined width. It can be seen that the overall resistance value is made of a structure that becomes the resistance value of the low resistance electrode (5).
이때 상기 저저항 전극(5)는 제1실시예에 제시된 형태의 투멍전극(3) 상에만 도포 가능한 것이 아니라, 제2실시예에서 제시된 바와 같이 상기 투명전극(30 사이에 일부가 삽입되고 그 나머지가 투명전극(3) 상에 형성되는 구조 또는 가능하다.In this case, the low resistance electrode 5 is not only applicable to the hollow electrode 3 of the type shown in the first embodiment, but is partially inserted between the transparent electrodes 30 as shown in the second embodiment. Is formed on the transparent electrode 3 or is possible.
여기서 상기 투명전극(3)는 Wμm 의 폭을 가진 ITO로 이루어지며, 상기 저저항 전극(5)은 크롬(Cr)으로 형성된다. 상기 ITO전극(3)의 선저항은 최소 10-30Ω/㎠이며, 저저항 전극(5)인 크롬전극의 저항은 이보다 커서 ITO투명전극(3) 상에 저저항 전극(5)을 상부 또는 하부에 형성했을시에 전체적으로 저항값은 저저항 전극(5)의 저항값으로 되어 라인 드랍(LINE DROP : 전압저항) 현상을 방지할 수 있어, 상기 기술은 매트릭스(MATRIX) 구동을 시키는 모든 디스플레이에 응용이 가능하게 된다.The transparent electrode 3 is made of ITO having a width of Wμm, and the low resistance electrode 5 is made of chromium (Cr). The line resistance of the ITO electrode 3 is at least 10-30 kW / cm 2, and the resistance of the chromium electrode, which is the low resistance electrode 5, is greater than this so that the low resistance electrode 5 is placed on the ITO transparent electrode 3. When formed on the substrate, the resistance value becomes the resistance value of the low resistance electrode 5 as a whole, thereby preventing a line drop phenomenon, and the above technique is applied to all displays for driving the matrix. This becomes possible.
상기 저저항 전극(5)은 ITO투명전극(3)의 상부 또는 하부에 증착 및 사진 식각기술(PHOTOLITHOGRAPHY)을 이용하여 형성시키는 것으로 상기 저저항 전극(5)의 폭은 제6도에 도시된 바와 같이 ITO투명전극(3)의 폭을 Wμm라 할때 크롬(Cr)전극(5)의 폭이 W/5μm 이상일 경우에는 빛 투과량이 감소되어 콘트라스트(CONTRAST) 및 휘도가 저하되고, 크롬의 폭이 W/10μm 이상일 경우에는 저항이 커져 본 발명에서 얻고자 하는 균일한 표시품질 효과가 감소되므로 상기 크롬전극(5)의 폭은 W/10-W/5μm내에서만 형성가능하다.The low resistance electrode 5 is formed on the upper or lower portion of the ITO transparent electrode 3 by using a deposition and photolithography technique (PHOTOLITHOGRAPHY), the width of the low resistance electrode 5 as shown in FIG. Likewise, when the width of the ITO transparent electrode 3 is Wμm, when the width of the chromium (Cr) electrode 5 is more than W / 5μm, the light transmittance decreases, the contrast and luminance decrease, and the width of the chromium (Cr) electrode 5 decreases. In the case of W / 10 μm or more, the resistance is increased so that the uniform display quality effect to be obtained in the present invention is reduced, so that the width of the chromium electrode 5 can be formed only within W / 10-W / 5 μm.
여기서 상기 저저항 전극(5) 부분은 불투명하지만 투명전극(3) 폭에 비해 매우 가늘게 만들수 있기 때문에 전체적인 휘도는 그다지 떨어지지 않고 저항은 저저항 전극(5)의 저항값으로 대체할 수 있어 품질개선을 이룩할 수 있게 된다.Since the low resistance electrode 5 is opaque but can be made very thin compared to the width of the transparent electrode 3, the overall luminance is not so low and the resistance can be replaced by the resistance value of the low resistance electrode 5, thereby improving quality. It can be achieved.
계속해서 제4도 및 제5도에 도시된 제3실시예와 제4실시예를 참조로 하여 다소 변형된 형태의 구조를 가진 액정표시소자에 관하여 알아보자. 상기 도면에서 알수 있듯이 본 발명의 제3실시예와 제4실시예에 따른 저저항 전극을 사용한 액정표시소자는 세그멘트 구동용 기판(1′) 상에 트랜지스터의 열화를 방지하기 위해 소정간격을 두고 형성된 블랙 매트릭스(4)와, 상기 블랙 매트릭스(4) 사이에 상기 블랙 매트릭스(4)와 동일 높이로 각각 분리되어 순차적으로 형성된 제1 내지 제3색 필터층과, 동일 높이로 형성된 상기 색 필터층의 상부 전면과 인접해 있는 블랙 매트릭스(4)위의 일부에 소정간격을 두고 도포된 투명 전극막(3′)으로 구성되어 상기 크롬으로 형성된 블랙 매트릭스(4)가 동시에 저저항 전극으로 사용되는 구조를 갖는다.Next, a liquid crystal display device having a somewhat modified structure will be described with reference to the third and fourth embodiments shown in FIGS. 4 and 5. As can be seen from the figure, the liquid crystal display device using the low resistance electrodes according to the third and fourth embodiments of the present invention is formed on the segment driving substrate 1 'at a predetermined interval to prevent the transistor from deteriorating. First to third color filter layers sequentially separated from the black matrix 4 and the black matrix 4 at the same height as the black matrix 4, respectively, and an upper front surface of the color filter layer formed at the same height. It consists of a transparent electrode film 3 'coated at a predetermined interval on a portion of the black matrix 4 adjacent to the black matrix 4 so that the black matrix 4 made of chromium is used as a low resistance electrode at the same time.
이때 상기 ITO전극(3′)의 하부에 위치한 패턴 중 상기 색 필터층 위에만 평활만(2′)이 증착되는 구조 또한 가능하다.In this case, only the smoothness 2 'may be deposited on the color filter layer among the patterns disposed below the ITO electrode 3'.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저저항 전극인 크롬전극을 ITO전극 상부 또는 하부 상에 형성시키거나, 또는 다른 실시예로서 크롬으로 형성된 블랙 매트릭스를 동시에 저저항 전극으로 사용함으로써 라인 드랍 현상을 방지할 수 있어 균일한 표시품질 및 구동 IC의 절감효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the line drop phenomenon is prevented by forming a chromium electrode, which is a low resistance electrode, on the upper or lower portion of the ITO electrode, or by simultaneously using a black matrix formed of chromium as the low resistance electrode. As a result, uniform display quality and driving ICs can be obtained.
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KR100814813B1 (en) | 2006-08-14 | 2008-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | Light emission device and liquid crsytal display with the light emission device as backlight unit |
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