KR100262405B1 - 액정 표시 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개구율이 개선된 액정 표시 소자가 개시된다.
개시된 본 발명의 액정 표시 소자는, 하부 기판, 상기 하부 기판상에 격자 형태로 배열되어, 단위셀 영역을 한정하는 게이트 라인과 데이터 라인, 상기 하부 기판에 한정된 단위셀내에 형성되는 틀 형상의 카운터 전극; 상기 카운터 전극과 소정부분 오버랩되고, 상기 데이터 라인과 평행하며, 상기 틀 형상의 카운터 전극을 지나는 화소 전극, 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판, 상기 상부 기판에 형성되며, 광누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 소자로서, 상기 데어터 라인과 화소 전극 및 카운터 전극은, 소정의 예각의 동일 방향으로 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 소자
본 발명은 액정 표시 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 액정 표시 소자의 개구율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 소자의 하부 기판 구조에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 소자는 전계 무인가시 화면의 밝기에 대한 전계 인가시의 화면의 밝기인 콘트라스트비와, 좌우 시야각등에 의하여, 특성을 결정한다.
종래에는 콘트라스트비와 좌우 시야각이 우수한 IPS(In Plane Swiching mode)가 제안되었다.
이 IPS 모드의 액정 표시 소자는 카운터 전극과 화소 전극이 모두 하부 기판상에 형성되어, 하부 기판에 수평한 전계를 형성하는 것으로, 제1도에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(1)이 직선 형태로 배열되고, 이 데이터 라인(1)과 평행하게 U자형의 화소 전극(2)이 배치된다. 한편, 카운터 전극(3)은 역 U자형으로, 화소 전극(2)사이에 포개어지도록 배치된다. 그러면, 화소 전극(2)과 카운터 전극(3)사이에 수평한 전계(F1)가 형성되고, 액정 분자들(4)은 이 전계에 따라 소정의 형태로 배열된다. 이때, 액정 분자들(4)은 장축과 단축의 길이가 상이하여, 바라보는 방향에 따라 다른 색상이 보여지게 된다. 즉, 전계(F1) 인가시 화이트를 띠어야 할 때, 액정 분자(4)들은 일괄적으로 일방향으로 배열되므로, 액정 분자(4)의 단축 방향(a)으로 바라보게 되면, 화면은 노란색을 띠게 되고, 장축 방향(b)을 보게 되면, 화면은 파란색을 띠게 되어, 화질이 저하되는 문제점이 발생된다.
이를 개선하기 위하여, 히다치 연구소에서는 꺾인 구조의 화소 전극을 제안하게 되었다(Euro display 96 : complete susppression of color shift in-plane switching mode LCDs with a multidomain structure obtained by undirectional rubbing).
이러한 꺾인 형태의 화소 구조는 제2도에 도시한 바와 같이, 데이터 라인(1)이 직선 형태로 배열되고, 이 데이터 라인(1)과 평행하게 U자형의 화소 전극(2a)이 배치된다. 한편, 카운터 전극(3a)은 역 U자형으로, 화소 전극(2a)사이에 포개어 지도록 배치되며, 이 화소 전극(2a)과 카운터 전극(3a)은 동일 방향으로 절곡된 형상을 갖게 된다. 이때, 꺾인 방향에 따라 전기장이 서로 다른 방향으로 걸리게 되어, 다수개의 도메인이 형성된다. 따라서, 액정 분자들이 일괄적으로 한축만 보이지 않고, 여러축으로 보이기 때문에 화질이 개선된다.
그러나, 상기와 같이 화소 전극과 카운터 전극이 일정 방향으로 절곡된 형상으로 이루어지고, 데이터 라인은 직선 형태로 배열됨에 따라, 화소 전극(2a)와 데이터 라인(1) 사이에 공간부(H)가 형성된다. 이로 인하여, 이 공간부(H)에서는 화소 전극(2a)과 데이타 라인(1)간에 기생의 필드가 형성되는 문제점이 발생된다.
이를 방지하기 위하여, 상부 기판에 이 기생 필드로 인한 광 주설을 차단하기 위하여, 제2b도에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(10)를 형성한다.
그러나, 이와같이 하면, 액정 표시 소자의 개구 영역이 상기 블랙 매트릭스로 인하여 대폭 감소되므로, 정상적인 개구율 및 휘도를 얻기 위하여는 결과적으로 소비 전력이 증가되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 액정 표시 소자의 개구율을 향상시키고, 소비 전력을 감소시킬 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1도 및 제2a도는 종래의 액정 표시 소자를 설명하기 위한 하부 기판 평면도.
제2b도는 종래의 제2a도에 따른 액정 표시 소자의 상부 기판 평면도.
제3a도는 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 하부 기판 평면도.
제3b도는 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 상부 기판 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 데이터 라인 12 : 화소 전극
13 : 카운터 전극 14 : 액정 분자
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하부 기판; 상기 하부 기판상에 격자 형태로 배열되어, 단위셀 영역을 한정하는 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 하부 기판에 한정된 단위셀내에 형성되는 틀 형상의 카운터 전극; 상기 카운터 전극과 소정 부분 오버랩되고, 상기 데이터 라인과 평행하며, 상기 틀 형상의 카운터 전극을 지나는 화소 전극; 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판; 상기 상부 기판에 형성되며, 광누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 소자로서, 상기 데이터 라인과 화소 전극 및 카운터 전극은, 소정의 예각의 동일 방향으로 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 데이터 라인과 화소 전극 및 카운터 전극을 동일 방향으로 절곡시키므로서, 데이터 라인과 화소 전극 사이의 공간부의 면적이 감소된다. 이로써, 블랙 매트릭스로 가려지는 부분이 감소되어, 개구율이 증가되고, 액정 표시 소자의 소비 전력이 개선된다.
[실시예]
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 제3a도는 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 하부 기판 평면도이고, 제3b도는 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 상부 기판 평면도이다.
먼저, 도면에서, 도면 부호 11은 게이트 라인이고, 12는 게이트 라인(11)과 교차하는 데이터 라인이고, 13 게이트 라인(11)과 동일 평면에 형성되는 카운터 전극이다. 또한, 14는 카운터 전극(13)과 소정 부분 오버랩되는 화소 전극이며, 15는 상기 카운터 전극(13)과 화소 전극(14)에 의하여 구동되는 액정분자이다.
제3a도를 참조하여 다수개의 게이트 라인(11)과 데이터 라인(12)은 격자 형태로 배열되어, 단위셀을 한정한다. 본 도면에서는, 하나의 게이트 라인(11)과 데이터라인(12)만이 도시되었다. 이 게이트 라인(11)과 데이터 라인(12)으로 둘러싸여진 단위셀 공간내에는 틀 형상의 카운터 전극(13)이 형성된다. 화소 전극(14)은 카운터 전극(13)으로 둘러싸여진 공간을 이분하는 제1 부분과, 제1 부분 양단과 각각 연결되면서 게이트 라인과 평행하는 카운터 전극(13)의 소정 부분과 오버랩되는 제2 부분을 포함한다.
이때, 카운터 전극(13)과 화소 전극(14)은 소정의 예각만큼 동일 방향으로 절곡된 형상을 지님과 아울러, 데이터 라인(12) 또한 개구 면적을 증대시키기 위하여, 상기 화소 전극(12) 및 카운터 전극(13)과 마찬가지로, 동일 예각 및 동일 방향으로 절곡된 형상을 취한다. 즉, 데이터버스 라인(12), 데이터 버스 라인(12)과 같은 방향으로 연장된 카운터 전극(13) 및 화소 전극(14)이 모두 동일 방향으로 향하여 소정 예각만큼 절곡된다.
이에 따라, 상부 기판에 형성되는 블랙 매트릭스(20)는 제3b도에 도시된 것과 같이, 하부 기판의 카운터 전극(13) 및 데이터 라인(12)과 대응되도록 동일방향으로 절곡된 형태로 형성된다. 즉, 종래의 직선형태의 데이터 라인과 굴곡진 형태의 카운터 전극 사이의 공간이 없어지게 되므로, 블랙 매트릭스의 면적이 감소되어, 도면에서 "A"로 표시된 만큼 개구율이 증가된다.
이러한 본 발명의 액정 표시 소자는, 카운터 전극(13)과 화소 전극(14)에 소정 전압시 인가시, 동일한 기판상에 형성되어 있으므로, 기판에 평행한 방향으로 전계가 형성된다. 이때, 화소 전극(14)과 카운터 전극(13)은 동일 방향으로 절곡된 형상을 취하므로, 이 절곡된 부위를 경계로 대칭된 여러개의 도메인이 형성된다. 이와같이, 단위 화소내에 대칭되는 여러개의 도메인이 형성되므로, 액정 분자의 굴절율 이방성이 보상되어, 색띰 현상이 방지된다. 아울러, 데이타 라인(12) 또한 동일 방향으로 절곡되어 있으므로, 광 누설이 되는 면적이 감소되어, 액정 표시 소자의 화질이 개선된다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 데이터 라인과 화소 전극 및 카운터 전극을 동일 방향으로 절곡시키므로서, 데이터 라인과 화소 전극 사이의 공간부의 면적을 최소화한다.
또한, 블랙 매트릭스도 절곡된 형태로 형성되어, 개구면적이 증대되어, 액정표시 소자의 소비 전력이 개선된다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (3)

  1. 하부 기판; 상기 하부 기판상에 격자 형태로 배열되어, 단위셀 영역을 한정하는 게이트 라인과 데이터 라인; 상기 하부 기판에 한정된 단위셀내에 형성되는 틀 형상의 카운터 전극; 상기 카운터 전극으로 둘러싸인 공간을 이분하면서 데이터 라인과 평행하는 부분과, 상기 데이터 라인과 평행하는 부분 양단에 형성되며 게이트 라인과 평행하는 카운터 전극과 소정 부분 오버랩되는 부분을 포함하는 화소 전극; 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판, 상기 상부 기판에 형성되며, 광누설을 방지하기 위한 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 소자로서, 상기 데이터 라인과 화소 전극 및 카운터 전극은, 소정의 예각의 동일 방향으로 절곡된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블랙 매트릭스는 상기 카운터 전극 및 데이터 라인과 동일한 형상으로 형성되며, 서로 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극과 카운터 전극의 절곡 부분은 상기 데이터 라인과 평행하는 화소 전극 및 카운터 전극 부분인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
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