KR100265569B1 - Ips mode lcd - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액티브 액정 표시 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아이피에스 모드 액정 표시 소자의 화소 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an active liquid crystal display device, and more particularly, to a pixel structure of an IPS mode liquid crystal display device.
일반적으로, 액티브 액정 표시 소자중 하나인 TFT-LCD는 박형, 저중량 및 저소비 전력 등의 장점으로 인하여 노트북 퍼스널 컴퓨터 등과같은 포터블 디스플레이(portable display) 소자에 널리 이용되고 있으며, 최근에는 카 네비게이션(car navigation) 등의 A/V용으로 사용도가 확대되고 있다.In general, TFT-LCD, which is one of the active liquid crystal display devices, has been widely used in portable display devices such as notebook personal computers due to the advantages of thinness, low weight, and low power consumption. Increasingly, the A / V is also used for A / V.
이와같은 TFT-LCD는 전계 방식에 따라 상하 수직 전계에 의해 구동하는 TN(twist nematic) 모드와 수평 전계에 의해 구동하는 IPS(in plane switching) 모드로 구분될 수 있다. 이중, TN모드가 가장 많이 응용되고 있는데 이는 시야각이 협소하다는 가장 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 시야각을 향상하기 위하여 IPS 모드가 최근 각광을 받고 있다. 이와같은 IPS 모드의 일반적인 구조가 평면도인 도 1에서 개략적으로 도시되어있다. 도 1을 참조하면, 종래의 IPS 모드 액정 표시 소자는 기판(미도시)상에 형성되는 게이트 라인(11)과, 상기 게이트 라인에 평행하게 서로 간격을 두고서 배열되는 제1 상대 전극 부분(12a)(12b) 및 상기 제1 상대 전극들에 수직한 방향으로 상기 제1 상대 전극 부분들을 서로 연결하면서 배열되는 제2 상대전극 부분(12c)를 구비하여 이루어진다. 도시하지는 않았지만 제1 상대 전극 부분(12a)(12b)의 상부에는 절연막이 형성되어있다. 그리고, 상기 절연막의 상부에서 제1 상대 전극 부분(12a(12b)와 겹쳐지면서 제1 화소 전극 부분(13a)(13b)이 배열되어 있고, 제2 상대 전극 부분(12c)에 평행하게 소오스 버스 라인(14)가 배열되어있다. 그리고, 제1 화소 전극 부분(13a)(13b)를 연결하면서 캐패시턴스의 역할을 하는 제2 화소 전극 부분(15a,15b)가 소오스 버스 라인(14)에 평행하게 형성되어 있다. 그리고, 미설명 부호16은 초기 배열 상태의 액정 분자이고 17은 전기장 라인(field line)이다. 또한, 하부 기판(미도시)의 배면에는 편광축이 러빙 방향과 일치하게된 편광판이 부착되고 상부 기판(미도시)에는 하부 기판의 편광축과 90도를 이루게 크로스되는 편광판이 부착된다.Such TFT-LCDs may be classified into a twist nematic (TN) mode driven by a vertical electric field and an in plane switching (IPS) mode driven by a horizontal electric field. Among them, TN mode is most applied, which has the biggest disadvantage of narrow viewing angle. Therefore, in order to improve the viewing angle, the IPS mode has been in the spotlight recently. The general structure of such an IPS mode is shown schematically in FIG. Referring to FIG. 1, a conventional IPS mode liquid crystal display device includes a
이와같이 도 1에서 도시된 구조의 액정 표시 소자에 있어서, 전장 무인가시에는 수평 방향으로 일직선으로 배열된 액정 분자들과 상하부 기판의 크로스된 편광판에 의해 광이 차단되어 완전 다크(dark) 상태가되고 전장 인가시에는 액정 분자들은 편광판의 편광축과 45도의 각도를 이루게 전기장 방향으로 틀어지면서 배열되어 광을 누설하게 된다. 그러나, 제2 상대 전극 부분(12c)과 제1 화소 전극 부분(15a,15b) 사이의 부분, 즉 A,B,C,D 영역에서의 액정은 전압 인가시 전기장 왜곡에 의해 화살표로 도시한바와같이 대부분의 액정들이 틀어지는 방향의 반대 방향으로 틀어진다. 따라서, 액정의 정상 부분과 이상 부분의 경계면에 다크 상태의 디스클리네이션 라인(disclination line)이 발생하게되고 그로인해 화질 특성 저하가 초래된다.As described above, in the liquid crystal display device having the structure illustrated in FIG. 1, when the electric field is not applied, light is blocked by the liquid crystal molecules arranged in a straight line in the horizontal direction and the cross polarizing plates of the upper and lower substrates, thereby completely darkening the electric field. Upon application, the liquid crystal molecules are arranged while being twisted in the direction of the electric field to form an angle of 45 degrees with the polarization axis of the polarizer to leak light. However, the liquid crystal between the second
따라서, 상기의 문제점울 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 상대 전극과 화소 전극 사이에서의 디스클리네이션 라인의 발생에 의한 화질 특성 저하를 방지할 수 있는 IPS 액정 표시 소자를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an IPS liquid crystal display device capable of preventing degradation of image quality characteristics caused by generation of a disclination line between a counter electrode and a pixel electrode.
도 1은 종래의 아이피에스 모드 액정 표시 소자에서의 하나의 화소 구조를 보여주는 평면도.1 is a plan view showing one pixel structure in a conventional IP mode liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아이피에스 모드 액정 표시 소자에서의 하나의 화소 구조를 보여주는 평면도.2 is a plan view showing one pixel structure in an IPS mode liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11: 게이트 라인 14: 소오스 버스 라인11: gate line 14: source bus line
22a∼22c: 제2 상대 전극 부분 23a,23b: 제2 화소 전극 부분22a to 22c: second
25a∼25d: 제1 상대전극 노출부 26a,26b: 제1 화소 전극 부분25a to 25d: first counter electrode exposed
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판상에 배열된 게이트 라인과; 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 배열되는 소오스 버스 라인과; 상기 게이트 라인에 평행한 방향으로 서로 간격을 두고 평행하게 배열되는 제1 상대 전극 부분과; 상기 제1 상대 전극 부분들을 서로 연결하면서 상기 소오스 버스 라인과 평행한 방향으로 배열되는 제2 상대 전극 부분과; 절연막을 사이에 두고 상기 제1 상대 전극부분의 상부에 형성되는 제1 화소 전극 부분과; 상기 제1 화소 전극 부분들을 연결하면서 상기 제1 상대 전극 부분들과 평행한 방향으로 상기 각각의 제1 상대 전극 부분과 번갈아 배열되어 있는 제2 화소 전극 부분을 포함하는 IPS 모드 액정 표시 소자로서,In order to achieve the above object of the present invention, the present invention comprises a gate line arranged on the substrate; A source bus line arranged in a direction perpendicular to the gate line; First counter electrode portions arranged parallel to each other in a direction parallel to the gate line; A second counter electrode portion arranged in a direction parallel to the source bus line while connecting the first counter electrode portions to each other; A first pixel electrode portion formed over the first counter electrode portion with an insulating film interposed therebetween; An IPS mode liquid crystal display device including a second pixel electrode portion that is alternately arranged with each of the first counter electrode portions in a direction parallel to the first counter electrode portions while connecting the first pixel electrode portions.
상기 제1 화소 전극 부분은 상기 제2 화소 전극 부분과의 연결부 근처에서 부분적으로 제거되어 상기 제1 상대 전극 부분을 부분적으로 노출시키며, 상기 제1 상대 전극 부분의 상기 노출된 부분은 상기 제2 화소 전극 부분과 직접 전계를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 아이피 에스 모드 액정 표시 소자를 제공한다.The first pixel electrode portion is partially removed near a connection with the second pixel electrode portion to partially expose the first counter electrode portion, and the exposed portion of the first counter electrode portion is the second pixel. Provided is an IPS mode liquid crystal display device which can form an electric field directly with an electrode portion.
본 발명에 의하면, 아이피 에스 액정 표시 소자에 있어서 절연층을 사이에 두고 하층에 위치한 제1 상대 전극 부분의 일부가 노출될 수 있도록 제2 화소 전극 과의 연결부 근처에서 제1 화소 전극 부분의 일부를 제거함으로써, 전장인가시에 상기 제1 상대 전극의 노출된 부분이 상기 제2 화소 전극 부분과 전계를 형성할 수 있도록하여 상대 전극과 화소 전극사이에서의 디스클리네이션 라인의 발생을 방지할 수 있다.According to the present invention, in the IP liquid crystal display device, a part of the first pixel electrode part is disposed near the connection part with the second pixel electrode so that a part of the first counter electrode part positioned under the insulating layer is exposed. As a result, the exposed portion of the first counter electrode may form an electric field with the second pixel electrode part when the electric field is applied, thereby preventing generation of a disclination line between the counter electrode and the pixel electrode. .
[실시예]EXAMPLE
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다. 도면에서, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아이피 에스 모드 액정 표시 소자의 하나의 화소 구조를 보여주는 평면도이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a plan view illustrating one pixel structure of an IPS mode liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 소자는 하나의 화소 구조를 나타내는 것으로서, 하부 기판(미도시)상에 형성된 게이트 라인(11)과 이것에 평행한 방향으로 서로 소정의 간격을 두고 배열된 제1 상대 전극 부분(21a,21b)를 구비하여 이루어진다. 그리고, 상기 제1 상대 전극 부분(21a,21b)의 상부에는 절연막(미도시)을 사이에 두고 캐패시턴스로서 작용하는 제1 화소 전극 부분(26a,26b)이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 라인(11)에 수직한 방향으로 소오스 버스 라인(14)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 1, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment shows one pixel structure, and the
또한, 제1 상대 전극 부분(21a,21b)들의 사이에는 이들을 연결하면서 제2 상대 전극 부분(22a,22b,22c)이 서로 소정의 간격을 두고 소오스 버스 라인(14)에 평행하게 배열되어 있다. 제1 화소 전극 부분(26a,26b)들의 사이에는 이들을 연결하면서 상기 제2 상대 전극 부분과 번갈아서 상기 제2 상대 전극 부분과 평행한 방향으로 제2 화소 전극 부분(23a,23b)이 배열되어 있다.In addition, the second
한편, 제1 화소 전극 부분(26a,26b)은 제2 화소 전극 부분(23a,23b)과 연결되는 지점 근처에서 부분적으로 제거되어 제1 화소 전극 부분(21a,21b)을 부분적으로 노출시키고 있다. 이와같은 제1 상대 전극 부분의 노출부(25a∼25d)는 각각의 제2 상대 전극 부분(22a,22b,22c)이 일측 말단에서는 28로서 도시한 바와같이 제1 화소 전극 부분(26a,26b)중 하나와 직접 전계를 형성하고 타측 말단에서는 29로서 도시한 바와같이 제1 상대 전극 노출부(25a∼25d)가 제2 화소 전극 부분(23a,23b)과 전계를 형성하도록 배열된다.Meanwhile, the first
이와같은 제1 상대 전극 노출부(25a∼25d)의 형성은 제2 화소 전극 부분(23a,23b) 및 제1 화소 전극 부분(26a,26b)의 형성을 위한 금속층의 패터닝시에 상기 상대 전극 연장부의 상부에 해당하는 절연막 부분이 노출되도록 함으로써 달성된다.Such formation of the first counter electrode exposed
그리고, 도 2에서 도시된 화소 구조는 도시하지는 않았지만 하부 기판에 위치하며 상기 화소 구조의 상부에는 프리틸트 각이 1도 정도인 낮은 프리틸트용 배향막이 코팅되는 한편, 상부 기판에는 수지또는 이중 크롬의 블랙 매트릭스층과 함께칼라 필터가 위치하여 그 상부에 낮은 프리틸트용 배향막이 코팅된다. 상기 배향막들을 45∼90도의 러빙각으로 상기 상하부 기판은 역평행(anti-paralell) 방향으로 러빙한후 합착되고 상기 기판들의 사이에 양의 유전율 특성을 갖는 액정이 주입된후 가압 봉지되거나, 또는 상기 배향막들을 전장에 대해 0∼45도의 러빙각으로 상하 기판은 역평행 방향으로 러빙한후 합착되고 상기 기판들의 사이에 음의 유전율 특성을 갖는 액정이 주입된후 가압 봉지된다. 이와같은 봉지후, 상기 하부 기판의 배면에는 편광축이 하부기판의 러빙 방향과 일치하도록 편광판이 부착되고, 상부 기판의 배면에는 편광축이 하부 기판의 편광축과 크로스되게 편광팡이 부착된다. 그리고, 이와같은 구조를 갖는 액정 표시 소자는 액정의 셀 갭과 굴절율 이방성의 곱이 0.36㎛인 것이 바람직하다.Although the pixel structure illustrated in FIG. 2 is not shown, a low pretilt alignment film having a pretilt angle of about 1 degree is coated on the lower substrate, while the upper substrate is formed of resin or double chromium. A color filter is placed together with the black matrix layer, and a low pretilt alignment film is coated on top of it. The upper and lower substrates are rubbed in an anti-paralell direction at a rubbing angle of 45 to 90 degrees, and then bonded to each other, and then pressure-sealed after liquid crystal having a positive dielectric constant is injected between the substrates, or The upper and lower substrates are rubbed in the anti-parallel direction after the alignment layers are subjected to rubbing angles of 0 to 45 degrees with respect to the full length, and then the liquid crystals having negative dielectric constant characteristics are injected between the substrates and then pressure-sealed. After the encapsulation, the polarizing plate is attached to the rear surface of the lower substrate so that the polarization axis coincides with the rubbing direction of the lower substrate, and the polarizing plate is attached to the rear surface of the upper substrate so that the polarizing axis crosses the polarization axis of the lower substrate. In the liquid crystal display device having such a structure, it is preferable that the product of the cell gap of the liquid crystal and the refractive index anisotropy is 0.36 탆.
이와같이 도 2에서 도시된 액정 표시 소자에의 전장 인가시에 제2 화소 전극부분(23a,23b)와 제2 상대 전극 부분(22a,22b,22c)사이에 전계(28) 및 제1 화소 전극부분(23a,23b)와 제1 상대 전극 노출부(25a∼25d) 사이의 전계(29)가 형성됨으로써 액정(16)들이 동일한 방향으로 틀어져서 디스클리네이션이 발생하지 않는다.As such, when the electric field is applied to the liquid crystal display device illustrated in FIG. 2, the
이상에서 설명한 바와같이 상기 실시예에 의하면, 절연막을 사이에 두고 하층에 있는 상대 전극이 부분적으로 노출되도록 화소 전극을 부분적으로 제거함으로써 상기 상대 전극 노출부와 화소 전극사이에 전계가 형성되도록하여 전장인가시 액정이 한쪽 방향으로만 틀어지게 할 수 있다. 따라서 상대 전극과 화소 전극 사이에서의 디클리네이션 라인의 발생을 방지할 수 있다.As described above, according to the embodiment, the electric field is applied by partially removing the pixel electrode so that the counter electrode in the lower layer is partially exposed with the insulating film interposed therebetween, so that an electric field is formed between the counter electrode exposed portion and the pixel electrode. The liquid crystal can be distorted in only one direction. Therefore, generation of a declination line between the counter electrode and the pixel electrode can be prevented.
또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention is not limited to the said Example, It can implement in a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
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