KR101897744B1 - 횡전계형 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 구비한 컬러필터 기판과; 상기 컬러필터 기판과 마주하며 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 패턴과 각각 마주하는 적색, 녹색 및 청색 화소영역이 정의된 어레이 기판과; 상기 어레이 기판의 내측면에 형성되며, 상기 각 화소영역의 경계에 게이트 절연막을 개재하여 서로 교차하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 이격하며 나란하게 동일한 층에 형성된 공통배선과, 상기 공통배선에서 분기하며 상기 각 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 부근에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며, 상기 적색 화소영역 내에 제 1 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 1 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 1 중앙부 화소 전극과, 상기 녹색 화소영역 내에 제 2 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 2 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 2 중앙부 화소전극과, 상기 청색 화소영역 내에 제 3 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 3 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 2 중앙부 화소전극과; 상기 최외각 공통전극과 연결되며, 상기 적색 화소영역 내에 상기 제 1 폭을 가지며 상기 다수의 제 1 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 1 중앙부 공통전극과, 상기 녹색 화소영역 내에 상기 제 2 폭을 가지며 상기 다수의 제 2 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 2 중앙부 공통전극과, 상기 청색 화소영역 내에 상기 제 3 폭을 가지며 상기 다수의 제 3 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 3 중앙부 공통전극과; 상기 컬러필터 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭 보다 작고, 상기 제 3 폭 보다 큰 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.

Description

횡전계형 액정표시장치{In-Plane Switching mode Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 투과율을 증가시키고 화질을 향상시킬 수 있는 횡전계형 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display)분야가 발전하고 있다.
특히 최근 들어 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막 트랜지스터 액정표시장치(Thin film transistor liquid crystal display)가 개발되었다.
이러한 액정표시장치의 디스플레이 방법은 액정분자의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 즉, 액정분자의 구조가 가늘고 길며, 그 배열에 있어서 방향성을 갖는 선 경사각(pre-tilt angle)을 갖고 있기 때문에, 인위적으로 액정에 전압을 인가하면 액정분자가 갖는 선 경사각을 변화시켜 상기 액정 분자의 배열 방향을 제어할 수 있으므로, 적절한 전압을 액정층에 인가함으로써 상기 액정분자의 배열 방향을 임의로 조절하여 액정의 분자배열을 변화시키고, 이러한 액정이 가지고 있는 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛을 임의로 변조함으로써, 원하는 화상정보를 표현한다.
현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동형 액정표시장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목 받고 있다.
일반적인 액정표시장치를 이루는 기본적인 소자인 액정 패널은 상부의 컬러필터기판과 하부의 어레이 기판이 서로 대향하여 소정의 간격을 두고 이격되어 있고, 이러한 두 개의 기판 사이에 액정분자를 포함하는 액정이 충진되어 있는 구조이다.
이때, 이러한 액정에 전압을 인가하는 전극은 컬러필터 기판에 위치하는 공통전극과 어레이 기판에 위치하는 화소전극이 되고, 이러한 두 개의 전극에 전압이 인가되면, 인가되는 전압의 차이에 의하여 형성되는 상하의 수직적 전기장이 그 사이에 위치하는 액정 분자의 방향을 제어하는 방식을 사용한다.
그러나, 상술한 바와 같이 공통전극과 화소전극이 수직적으로 형성되고, 여기에 발생하는 상하의 수직적 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식을 사용할 경우 투과율과 개구율 등의 특성이 우수한 장점은 있으나, 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있기 때문에, 이러한 단점을 극복하기 위해 수평적 전기장을 이용하는 횡전계(IPS; In-Plane Switching)에 의한 액정 구동방법이 제안되었다.
이하, 상술한 횡전계형 액정표시장치를 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
일반적인 횡전계형 액정표시장치의 액정패널은 컬러필터를 가지고 있는 컬러필터 기판(9)과 박막 트랜지스터 어레이 기판(10)이 서로 대향하고 있으며, 이러한 컬러필터 기판(9)과 박막 트랜지스터 어레이 기판(10) 사이에는 액정층(11)이 충진되어 있다.
이때, 박막 트랜지스터 어레이 기판(10) 상에는 공통전극(17)과 화소전극(19)이 동일 평면상에 동일한 이격간격을 가지며 수평적으로 형성되어 있고, 여기에 인가되는 전압에 따라 수평적 전기장(L)을 형성하게 되고, 이때 이러한 수평적 전기장(L) 사이에 있는 액정 분자들은 이에 영향을 받아 구동하게 된다.
도 2a와 도 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.
우선, 전압이 인가된 온(on)상태에서의 액정의 배열상태를 도시한 도 2a를 참조하면, 상기 공통전극(17) 및 화소전극(19)과 대응하는 위치의 액정(11a)의 상변이는 없지만, 공통전극(17)과 화소전극(19) 사이 구간에 위치한 액정(11b)은 이 공통전극(17)과 화소전극(19)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.
다음, 도 2b를 참조하면, 상기 액정표시장치에 전압이 인가되지 않은 오프상태이므로, 상기 공통전극과 화소전극 간에 수평전계가 형성되지 않아 액정층(11)의 배열 상태가 변하지 않는다.
이러한 횡전계형 액정표시장치는 전술한 바와 같이 액정이 수평적 전기장에 의해 구동하므로, 횡전계형 액정표시장치를 통하여 표시된 화면을 사용자가 정면에서 보았을 때, 상하좌우 방향으로 각각 약 80~85도 방향까지 가시 할 수 있는 시야각 특성을 가지고 있다.
이러한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치의 어레이 기판의 화소영역 일부를 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(30)은, 소정간격 이격되어 평행하게 가로방향 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(32)과, 상기 게이트 배선(32)에 근접하여 상기 게이트 배선(32)과 평행하게 구성된 공통배선(36)과, 상기 두 배선(32, 36)과 교차하며, 특히, 게이트 배선(32)과는 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(40)이 구성되어 있다.
상기 게이트 배선(32)과 데이터 배선(40)의 교차지점 부근에는 순차 적층된 게이트 전극(34)과 게이트 절연막(미도시)과 반도체층(39)과 소스 및 드레인 전극(42, 44)으로 구성되는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(42)은 상기 데이터 배선(40)에서 분기하고 있으며, 상기 게이트 전극(34)은 상기 게이트 배선(32)에서 분기하여 형성되고 있다.
또한, 상기 화소영역(P) 내에는 상기 드레인 전극(44)과 연결되는 보조배선(50)에서 분기한 다수의 화소전극(52)과, 상기 화소전극(52)과 평행하게 서로 엇갈리게 배열되며, 동일한 이격 간격을 가지고 상기 공통배선(36)에서 분기한 다수의 공통전극(38)이 형성되어 있다.
하지만, 전술한 구조를 갖는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치는, 각 화소영역이 단일 도메인을 이룸으로써 사용자가 상기 액정표시장치를 바라보는 방위각이 달라짐에 의해, 특정 방위각, 예를 들면, 0도, 90도, 180도, 270도 부근에서 컬러 쉬프트(color shift) 현상이 발생하여 표시품질을 저하시키는 요인이 되고 있다.
따라서, 이러한 컬러 쉬프트 현상을 방지하고자 최근에는 하나의 화소영역 내에 이중 도메인을 구현한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판이 제안되었다.
도 4는 종래의 하나의 화소영역에 이중 도메인을 구현한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 하나의 화소영역(P)이 직사각 형태를 갖지 않고 그 중앙부가 대칭적으로 꺾인 구조를 이루고 있으며, 이에 대응하여 서로 교대하며 구성된 다수의 화소전극(82)과 공통전극(68) 또한 그 중앙부가 꺾인 구조를 이루고 있는 것이 특징이다. 따라서, 상기 각 화소영역(P) 내에서 상기 다수의 화소전극(82) 및 공통전극(68)이 꺾인 부분을 기준으로 상측과 하측에 이들 두 전극(82, 68)간 배치 방향이 달라짐에 의해 이중 도메인이 구현되며, 따라서 전술한 특정 방위각에서의 컬러 쉬프트 현상을 억제할 수 있게 되었다.
이러한 횡전계형 액정표시장치는 각각이 도 4의 화소영역에 대응하는 구조를 가지는 적, 녹, 청의 부화소(sub-pixels)를 기본 단위로 하여 색상을 표시한다.
그런데, 파장별 리타데이션(retardation) 차이로 인해, 적, 녹, 청의 부화소별 최대 투과율 발생 전압이 다르게 나타난다. 즉, 동일 전압에서 청색 부화소(B)의 투과율이 가장 낮게 나타나며, 적색 부화소(R)의 투과율이 가장 높게 나타난다.
따라서, 화이트(white) 휘도를 높이기 위해, 청색 부화소의 면적을 크게 하여 투과율을 증가시키고, 청색 부화소의 투과율 증가분을 녹색 파장대로 이동시켜 전체 투과율을 향상시키는 방법이 사용되어 왔다.
그러나, 이러한 경우, 청색 부화소의 면적 증가에 따라 적색 또는 녹색 부화소의 면적이 감소하게 되므로, 전체 투과율 증가분은 크리 않다. 또한, 컬러 필터 제작 공정시에도 해당하는 마스크를 각각 제작하여야 하는 등의 문제점이 있다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치는 적, 녹, 청색 부화소의 전압별 투과율을 균일하게 하여 투과율을 증가시키는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 구비한 컬러필터 기판과; 상기 컬러필터 기판과 마주하며 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 패턴과 각각 마주하는 적색, 녹색 및 청색 화소영역이 정의된 어레이 기판과; 상기 어레이 기판의 내측면에 형성되며, 상기 각 화소영역의 경계에 게이트 절연막을 개재하여 서로 교차하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 이격하며 나란하게 동일한 층에 형성된 공통배선과, 상기 공통배선에서 분기하며 상기 각 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 부근에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며, 상기 적색 화소영역 내에 제 1 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 1 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 1 중앙부 화소 전극과, 상기 녹색 화소영역 내에 제 2 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 2 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 2 중앙부 화소전극과, 상기 청색 화소영역 내에 제 3 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 3 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 2 중앙부 화소전극과; 상기 최외각 공통전극과 연결되며, 상기 적색 화소영역 내에 상기 제 1 폭을 가지며 상기 다수의 제 1 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 1 중앙부 공통전극과, 상기 녹색 화소영역 내에 상기 제 2 폭을 가지며 상기 다수의 제 2 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 2 중앙부 공통전극과, 상기 청색 화소영역 내에 상기 제 3 폭을 가지며 상기 다수의 제 3 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 3 중앙부 공통전극과; 상기 컬러필터 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭 보다 작고, 상기 제 3 폭 보다 큰 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치를 제공한다.
상기 제 2 각도는 상기 제 1 및 제 3 각도보다 크며, 상기 제 1 각도는 상기 제 3 각도보다 크거나 같다.
상기 적색, 녹색 및 청색 화소영역의 폭은 모두 동일한 크기를 가진다.
상기 적, 녹, 청색 화소영역 각각에는 상기 드레인 전극과 연결되며 상기 최외각 공통전극과 중첩하도록 최외각 화소전극이 형성됨으로써 상기 최외각 공통전극과 더불어 제 1 스토리지 커패시터를 이룬다.
상기 최외각 화소전극과 상기 다수의 제 1 내지 제 3 중앙부 화소전극은 그 일끝단을 연결시키는 보조화소패턴에 의해 상기 드레인 전극과 연결되며, 상기 보조화소패턴은 상기 공통배선과 중첩하도록 형성됨으로써 상기 공통배선과 더불어 제 2 스토리지 커패시터를 이룬다.
상기 다수의 제 1 및 제 2 중앙부 공통전극의 일끝단에는 이들 끝단을 연결시키는 보조공통패턴이 구비되어 상기 최외각 공통전극과 연결된다.
상기 어레이 기판에는 상기 박막트랜지스터를 덮으며 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통콘택홀을 갖는 보호층이 구비되며, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 보조화소패턴과 상기 드레인 전극이 연결되고, 상기 공통콘택홀을 통해 상기 보조공통패턴이 상기 최외각 전극과 연결된다.
상기 다수의 제 1 내지 제 3 중앙부 화소전극과, 상기 다수의 제 1 내지 제 3 중앙부 공통전극과, 상기 최외각 화소전극은 모두 상기 보호층 상에 투명 도전성 물질로 형성된다.
상기 데이터 배선은 각 화소영역의 중앙부에서 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 상기 어레이 기판 전면에 대해서 지그재그 형태를 이룬다.
본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치는, 하나의 화소영역 내에 이중 도메인을 구현함으로써 컬러 쉬프트 현상을 방지하고 시야각을 개선시키는 효과가 있다.
또한, 적색과 적색 및 청색 화소영역 전극 폭과 간격 및 배치 각도를 다르게 하여, 동일 구동 전압에서 동일한 투과율을 나타낼 수 있도록 함으로써, 투과율을 높이고 구동 전압의 상승을 방지할 수 있다. 따라서, 화질 저하를 개선할 수 있다.
한편, 적색과 녹색 및 청색 화소영역의 면적을 동일하게 하여 적, 녹, 청 컬러필터의 마스크를 동일하게 적용 가능하므로, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 일반적인 IPS 모드 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a와 도 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.
도 3은 종래의 횡전계형 액정표시장치의 어레이 기판의 화소영역 일부를 도시한 평면도이다.
도 4는 종래의 하나의 화소영역에 이중 도메인을 구현한 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치의 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴에 대응되는 3개의 화소영역에 대한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서 적색 및 녹색 화소영역과 청색 화소영역에 형성된 최외각 화소전극과 중앙부 공통전극 및 중앙부 화소전극만을 간략히 도시한 도면이다.
도 7과 도 8은 도 5를 각각 절단선 Ⅶ-Ⅶ, Ⅷ-Ⅷ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치의 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴에 대응되는 3개의 화소영역에 대한 평면도이다. 이때 설명의 편의를 위해, 도 5는 어레이 기판을 위주로 도시하였으며, 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴에 대응되는 화소영역을 각각 적색, 녹색 및 청색 화소영역이라 칭하였다. 여기서, 구성적 차별점을 갖는 청색 및 적색 화소영역에 구비되는 중앙부 화소전극과 중앙부 공통전극에 대해서는 번호를 다르게 부여하였다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 횡전계형 액정표시장치(100)에 있어, 어레이 기판(101)은 소정간격 이격되어 평행하게 가로 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(103)과, 상기 다수의 각 게이트 배선(103)에 근접하여 상기 다수의 각 게이트 배선(103)과 평행하게 구성된 다수의 공통배선(109)과, 상기 다수의 각 게이트 배선(103)과는 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하며, 세로방향으로 연장하는 다수의 데이터 배선(135)이 형성되어 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P) 내의 상기 게이트 배선(103)과 데이터 배선(135)의 교차지점 부근에는, 상기 게이트 배선(103)에서 분기하거나 또는 상기 게이트 배선(103) 자체로 이루어진 게이트 전극(106)과, 상기 게이트 전극(106) 위로 게이트 절연막(미도시)과, 상기 게이트 절연막(미도시) 위로 액티브층(미도시)과 오믹콘택층(미도시)으로 구성된 반도체층(120)과, 상기 반도체층(120)과 접촉하며 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(138, 141)으로 이루어진 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(138)은 상기 데이터 배선(135)에서 분기하고 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P) 내에는 상기 게이트 배선(103)에 이웃하여 나란하게 형성된 상기 공통배선(109)으로부터 분기한 최외각 공통전극(110)이 상기 데이터 배선(135)과 근접하여 평행하게 형성되어 있다.
또한, 상기 최외각 공통전극(110) 사이에는 일정간격 이격하며 상기 최외각 공통전극(110)의 일 끝단과 공통콘택홀(168)을 통해 연결되며 공통보조패턴(172)이 형성되고 있으며, 상기 공통보조패턴(172)에서 분기하여 다수의 중앙부 공통전극(173, 273, 373)이 형성되어 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P) 내에는 상기 드레인 전극(141)과 연결되며, 상기 공통배선(109)과 중첩하여 화소보조패턴(169)이 형성되어 있고, 상기 화소보조패턴(169)에서 분기하여 최외각 화소전극(170) 및 다수의 중앙부 화소전극(171, 271, 371)이 상기 다수의 중앙부 공통전극(173, 273, 373)과 교대하며 형성되어 있다. 이때 서로 중첩하는 상기 공통배선(109)과 화소보조패턴(169)은 각각 제 1 및 제 2 스토리지 전극을 이루며 이들 사이에 개재된 게이트 절연막(미도시)과 보호층(미도시)을 유전체층으로 하여 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있다.
또한, 상기 화소전극(170, 171, 271, 371) 중 최외각에 위치하는 최외각 화소전극(170)은 상기 최외각 공통전극(110)과 일부 중첩하며 형성됨으로써 보조 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징이다.
한편, 본 발명의 가장 특징적인 구성으로서, 상기 최외각 화소전극 및 공통전극(170, 110)과 상기 중앙부 화소전극(171, 271, 371) 및 공통전극(173, 273, 373)은 각 화소영역(P)의 중앙부에서 상기 게이트 배선(103)과 나란하게 가상의 선을 그었을 때, 상기 가상의 선을 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 가지며, 적색 화소영역(Pr)에 형성된 다수의 화소전극(170, 371) 및 다수의 공통전극(110, 373)의 꺾인 각도와, 녹색 화소영역(Pg)에 형성된 다수의 화소전극(170, 171) 및 다수의 공통전극(110, 173)의 꺾인 각도, 그리고 청색 화소영역(Pb)에 형성된 다수의 화소전극(170, 271) 및 다수의 공통전극(110, 273)의 꺾인 각도가 다른 것이 특징이다.
즉, 적색, 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에서의 다수의 공통전극(110, 173, 273, 373) 및 화소전극(170, 171, 271, 371)의 꺾인 각도를 각각 θr, θg, θb라 할 때 다음과 같은 식이 성립하는 것이 특징이다. θg < θr ≤ θb
이때, 상기 공통전극(110, 173, 273) 및 화소전극(170, 171, 271)의 꺾인 각도(θr, θg, θb)의 기준이 되는 기준선은 각 전극(110, 173, 273, 373, 170, 171, 271, 371)에서 꺾인 부분에서 상기 게이트 배선(103)에 대해 수직한 직선이 되며, 이러한 기준선의 연장방향이 러빙방향(RD)이 되는 것이 또 다른 특징이다.
러빙방향(RD)에 대해 녹색 화소영역(Pg)에 구성된 다수의 공통전극(110, 173) 및 화소전극(170, 171)의 꺾인 각도 θg는 약 10도 내지 20도이며, 적색 및 청색 화소영역(Pr, Pb)의 다수의 공통전극(110, 273, 373) 및 화소전극(170, 271, 371)의 꺾인 각도 θr와 θb는 상기 θg 보다 0.5도 내지 1도 정도 더 큰 10.5도 내지 21도의 값을 갖는 것이 특징이다. 일례로 θg가 15도인 경우 θr과 θb는 15.5도 내지 16도를 이루도록 상기 다수의 화소전극(170, 171, 271, 371) 및 공통전극(110, 173, 273, 373)이 형성되는 것이 특징이다.
한편, 공통전극(110, 173, 273, 373)과 화소전극(170, 171, 271, 371)은 러빙방향(RD)에 수직한 방향에 대해 10내지 20도의 각을 가지도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 공통전극(110, 173, 273, 373)과 화소전극(170, 171, 271, 371)의 꺾어진 각도는, 녹색 화소영역(Pg)의 공통전극(110, 173) 및 화소전극(170, 171)이 가장 크고, 적색 화소영역(Pr)의 공통전극(110, 373) 및 화소전극(170, 371)이 청색 화소영역(Pb)의 공통전극(110, 273) 및 화소전극(170, 271)보다 크거나 같다. 이때, 일례로, 녹색 화소영역(Pg)의 공통전극(110, 173) 및 화소전극(170, 171)은 러빙항향(RD)에 수직한 방향에 대해 20도의 각을 가질 수 있으며, 적색 화소영역(Pr)의 공통전극(110, 373) 및 화소전극(170, 371)과 청색 화소영역(Pb)의 공통전극(110, 273) 및 화소전극(170, 271)은 러빙항향(RD)에 수직한 방향에 대해 15도의 각을 가질 수 있다.
이때 전술한 바와 같이 다수의 공통전극(110, 173, 273, 373)과 화소전극(170, 171, 271, 371)이 그 중앙부를 기준으로 꺾인 구조를 이루는 바, 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(135) 또한 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 꺾인 구조를 이룸으로써 어레이 기판(101) 전체적으로 지그재그 형태를 갖는다.
한편, 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어서 또 다른 특징적인 부분은 중앙부 공통전극(173, 273, 373)과 중앙부 화소전극(171, 271, 371)의 폭(dr, dg, db)이 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)에서 서로 다른 크기를 가지며 형성되고 있다는 것이다.
더욱 상세히는 적색, 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에서의 중앙부의 공통전극(173, 273, 373) 및 중앙부 화소전극(171, 271, 371)의 폭을 각각 dr, dg, db라 할 때, dr은 dg보다 크며, dg는 db보다 큰 값을 갖도록 형성되는 것이 특징이다. 즉, dr > dg > db를 만족하도록 중앙부 화소전극(171, 271, 371) 및 중앙부 공통전극(173, 273, 373)이 형성되는 것이 특징이다. 이때, 최외각 공통전극(110)과 이와 중첩하는 최외각 화소전극(170)은 적, 녹, 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에도 모두 동일한 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 최외각에 위치한 최외각 공통전극(110)과 최외각 화소전극(170)은 서로 중첩하여 보조 스토리지 커패시터를 형성하고 있으므로, 특히 청색 화소영역(Pb)에서 그 폭이 작아짐으로 해서 중첩되는 폭이 작아지거나, 적색 화소영역(Pr)에서 그 폭이 증가하여 중첩되는 폭이 커지게 되면, 스토리지 커패시터 총 용량이 달라지기 때문에 이를 방지하기 위함이다. 즉, 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 최외각에 서로 중첩하며 형성된 최외각 공통전극(110)과 최외각 화소전극(170)의 폭 크기를 같게 하거나 또는 달리해도 본 발명에서 목적하는 바에 별 영향을 끼치지 않기 때문에 스토리지 커패시터 총 용량 측면에서 유리하도록 하기 위해 이들 최외각 공통전극(110) 및 최외각 화소전극(170)은 모든 화소영역(Pr, Pg, Pb)에서 동일한 크기의 폭을 갖도록 형성하고 있다.
조금 더 상세히 각 화소영역 내의 중앙부 화소전극 및 중앙부 공통전극 각각 폭과, 서로 이웃한 공통전극 및 화소전극 사이의 이격간격의 관계에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서 적색과 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에 형성된 최외각 화소전극(170)과 중앙부 공통전극(173, 273, 373) 및 중앙부 화소전극(171, 271, 371)만을 간략히 도시한 도면이다. 이때 각 화소영역의 폭(Pw1, Pw2, Pw3)은 원칙적으로는 서로 이웃한 데이터 배선과 데이터 배선 사이의 간격으로 정의되지만, 설명의 편의를 위해 도면에서는 최외각 화소전극 간의 이격거리를 화소영역의 폭이 되도록 도시하였다.
도 6에 도시한 바와 같이, 적색, 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에 있어 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 폭(Pw1, Pw2, Pw3)은 모두 동일한 크기(Pw1 = Pw2 = Pw3)를 가지며, 적색, 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에 있어 차별점이 있는 부분은 중앙부 화소전극(171, 271, 371) 및 중앙부 공통전극(173, 273, 373)의 폭(dr, dg, db)과, 이들 전극들(171, 271, 371, 173, 273, 373) 간의 이격간격(wr, wg, wb)의 크기가 되고 있다.
더욱 상세히 설명하면, 적색, 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 폭(Pw1, Pw2, Pw3)은 모두 동일한 크기(Pw1 = Pw2 = Pw3)를 가지며, 청색 화소영역(Pb)에 구비된 중앙부 화소전극(271) 및 중앙부 공통전극(273)의 폭(db)이 녹색 화소영역(Pg)에 구비된 중앙부 화소전극(171) 및 중앙부 공통전극(173)의 폭(dg)보다 작은 크기(db < dg)를 갖고, 적색 화소영역(Pr)에 구비된 중앙부 화소전극(371) 및 중앙부 공통전극(373)의 폭(dr)이 녹색 화소영역(Pg)에 구비된 중앙부 화소전극(171) 및 중앙부 공통전극(173)의 폭(dg)보다 크도록(dr > dg) 형성되는 것이 특징이다. 이때, 녹색 화소영역(Pg)에 구비된 각 중앙부 공통전극(173)과 중앙부 화소전극(171)의 폭(dg)은 통상 2㎛ 내지 3.5㎛ 정도의 범위에서 결정되며, 적색 화소영역(Pr)에 구비된 각 중앙부 공통전극(373)과 중앙부 화소전극(371)의 폭(dr)은 녹색 화소영역(Pg)에 구비된 각 중앙부 공통전극(173)과 중앙부 화소전극(171)의 폭(dg)보다 0.5㎛ 내지 1㎛ 정도 크고, 청색 화소영역(Pb)에 구비된 중앙부 화소전극(271) 및 중앙부 공통전극(273)의 폭(db)은 녹색 화소영역(Pg)에 구비된 각 중앙부 공통전극(173)과 중앙부 화소전극(171)의 폭(dg) 보다 0.5㎛ 내지 1㎛ 정도 더 작은 크기를 가진다. 이때, 적색, 녹색 및 청색 화소영역(Pb)에 구비된 최외각 화소전극(170) 및 최외각 공통전극(미도시)은 어레이 기판 전체에 있어 모두 동일한 크기를 가지므로 전술한 2㎛ 내지 3.5㎛의 범위에서 그 크기가 결정된다. 이 경우, 서로 이웃한 전극간의 이격간격(wr wg, wb)에 있어서는 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 폭(Pw1, Pw2, Pw3)은 동일한 크기(Pw1 = Pw2 = Pw3)를 가지므로 적색과 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb) 내에서의 서로 이웃한 공통전극과 화소전극 간의 이격간격(wr, wg, wb)는 wr < wg < wb의 관계를 가지는 것이 특징이다.
이후에는 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치의 단면구조에 대해 설명한다. 도 7과 도 8은 도 5를 각각 절단선 Ⅶ-Ⅶ, Ⅷ-Ⅷ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 설명의 편의를 위해 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 칭한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치(100)는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)와 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(135)을 포함하는 어레이 기판(101)과, 적, 녹, 청색 컬러필터패턴(194a, 194b, 194c)을 포함하는 컬러필터 기판(190)과, 이들 두 기판(101, 190) 사이에 개재된 액정층(188)을 포함하여 구성되고 있다.
우선, 컬러필터 기판(190)에는 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 경계 즉, 어레이 기판(101)의 게이트 및 데이터 배선(미도시, 135)과 공통배선(109)이 형성된 부분에 대응하여 블랙매트릭스(192)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(192)와 중첩하며 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)에 대응하여 순차 반복하는 형태로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(194a, 194b, 194c)을 포함하는 컬러필터층(194)이 형성되어 있다. 또한 상기 적, 녹 및 청색 컬러필터 패턴(194a, 194b, 194c)을 덮으며 오버코트층(196)이 형성되어 있다.
전술한 구성을 갖는 컬러필터 기판(190)에 대응하여 이와 마주하는 어레이 기판(101)에는 일방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)과, 이와 나란하게 공통배선(109)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결되며 게이트 전극(106)이 형성되어 있다. 또한, 상기 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)에는 상기 공통배선(109)에서 분기하며 최외각 공통전극(110)이 형성되어 있다. 이때 상기 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)에 형성된 최외각 공통전극(110)은 모든 화소영역(Pr, Pg, Pb)에서 동일한 폭을 가지며 형성되고 있는 것이 특징이다.
또한, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(106)과 공통배선(109) 및 최외각 공통전극(110) 위로 게이트 절연막(117)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 절연막(117) 위로 상기 스위칭 영역(TrA)에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(120a)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지며 서로 이격하는 오믹콘택층(120b)으로 구성된 반도체층(120)이 형성되어 있으며, 상기 오믹콘택층(120b) 위로 서로 이격하며 소스 및 드레인 전극(138, 141)이 형성되고 있다. 또한 각 화소영역(Pr, Pg, Pb)의 경계에는 상기 최외각 공통전극(110)과 인접하며 기판(101) 전면에 대해서 지그재그 형태로 데이터 배선(135)이 형성되고 있으며, 이때 상기 데이터 배선(135)과 상기 소스 전극(138)은 연결되고 있다. 상기 데이터 배선(135) 하부에는 상기 반도체층(120)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 1 패턴(121a)과 제 2 패턴(121b)의 반도체 패턴(121)이 형성되고 있지만, 이러한 반도체 패턴(121)은 생략될 수도 있다. 상기 데이터 배선(135)의 하부에 반도체 패턴(121)이 형성된 이유는 이는 제조 방법에 기인한 것으로 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(138, 141)을 1회의 마스크 공정에 의해 한번에 형성하느냐 또는 2회의 마스크 공정을 통해 각각 형성하느냐에 따라 도시한 바와 같이 데이터 배선(135) 하부에 반도체 패턴(121)이 형성될 수도 또는 생략될 수도 있는 것이다.
한편, 상기 데이터 배선(135)과 소스 및 드레인 전극(138, 141) 위로 보호층(163)이 형성되어 있다. 이때 상기 보호층(163)은 상기 드레인 전극(141)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(165)과 상기 최외각 공통전극(110) 끝단 일부를 노출시키는 공통콘택홀(미도시)이 구비되고 있다.
또한, 상기 보호층(163) 위로 투명 도전성 물질, 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로서 상기 드레인 콘택홀(165)을 통해 상기 드레인 전극(141)과 접촉하는 보조화소패턴(169)이 형성되어 있고, 상기 보조화소패턴(169)에서 분기하여 각 화소영역(Pr, Pg, Pb) 내에서 그 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 가지며, 최외각 화소전극(170) 및 다수의 중앙부 화소전극(171, 271, 371)이 일정간격 이격하여 형성되고 있다. 이때 상기 보조화소패턴(169)은 상기 공통배선(109)과 중첩하며 형성됨으로써 상기 공통배선(109)과 더불어 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있으며, 상기 최외각 화소전극(170)은 상기 최외각 공통전극(110)과 소정폭 중첩하며 형성됨으로써 보조 스토리지 커패시터를 이루고 있다.
또한, 상기 보호층(163) 위로 상기 화소전극(170, 171, 271, 371)을 이루는 동일한 투명 도전성 물질로 상기 공통콘택홀(미도시)을 통해 상기 최외각 공통전극(110)과 접촉하며 보조공통패턴(미도시)이 형성되고 있으며, 상기 보조공통패턴(미도시)에서 분기하여 상기 최외각 화소전극(170) 내측으로 상기 다수의 중앙부 화소전극(171, 271, 371)과 교대하며 나란하게 그 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 가지며 다수의 중앙부 공통전극(173, 273, 373)이 형성되어 있다. 이때 상기 다수의 중앙부 화소전극(171, 271, 371) 및 중앙부 공통전극(173, 273, 373)의 폭(도 5의 dr, dg, db)은 적색과 녹색 및 청색 화소영역(Pr, Pg, Pb)에서 dr > dg > db 의 관계를 만족하도록 형성되는 것이 특징이며, 상기 최외각 및 중앙부 화소전극(170, 171, 271, 371)과 상기 최외각 및 중앙부 공통전극(110, 173, 273, 373)의 꺾여진 각도(도 5의 θr, θg, θb)는 θg < θr ≤ θb의 관계를 만족하도록 형성되는 것이 특징이다. 적색 및 녹색 화소영역(Pr, Pb)과 청색 화소영역(Pb)에서 각 전극의 폭(도 5의 dr, dg, db)의 크기와 꺾어진 각도(도 5의 θr, θg, θb)의 크기에 대해서는 이미 상세히 설명하였으므로 생략한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
100 : 횡전계형 액정표시장치 101 : 어레이 기판
103 : 게이트 배선 106 : 게이트 전극
109 : 공통배선 110 : 최외각 공통전극
120 : 반도체층 135 : 데이터 배선
138 : 소스 전극 141 : 드레인 전극
165 : 드레인 콘택홀 168 : 공통 콘택홀
169 : 보조화소패턴 170 : 최외각 화소전극
171 : 녹색 화소영역의 중앙부 화소전극
172 : 보조공통패턴
173 : 녹색 화소영역의 중앙부 공통전극
271 : 청색 화소영역의 중앙부 화소전극
273 : 청색 화소영역의 중앙부 화소전극
371 : 적색 화소영역의 중앙부 화소전극
373 : 적색 화소영역의 중앙부 화소전극
dr : 적색 화소영역의 중앙부 공통전극 및 화소전극의 폭
dg : 녹색 화소영역의 중앙부 공통전극 및 화소전극의 폭
db : 청색 화소영역의 중앙부 공통전극 및 화소전극의 폭
RB : 러빙방향
Pr, Pg, Pb : 적색, 녹색 및 청색 화소영역
Pw1, Pw2, Pw3 : 적색, 녹색 및 청색 화소영역의 폭
wr : 적색 화소영역의 이웃한 전극간 이격간격
wg : 녹색 화소영역의 이웃한 전극간 이격간격
wb : 청색 화소영역의 이웃한 전극간 이격간격

Claims (10)

  1. 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 구비한 컬러필터 기판과;
    상기 컬러필터 기판과 마주하며 상기 적색, 녹색 및 청색 컬러필터 패턴과 각각 마주하는 적색, 녹색 및 청색 화소영역이 정의된 어레이 기판과;
    상기 어레이 기판의 내측면에 형성되며, 상기 각 화소영역의 경계에 게이트 절연막을 개재하여 서로 교차하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 이격하며 나란하게 동일한 층에 형성된 공통배선과, 상기 공통배선에서 분기하며 상기 각 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 부근에 형성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 연결되며, 상기 적색 화소영역 내에 제 1 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 1 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 1 중앙부 화소 전극과, 상기 녹색 화소영역 내에 제 2 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 2 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 2 중앙부 화소전극과, 상기 청색 화소영역 내에 제 3 폭을 가지며 그 중앙부가 상기 게이트 배선과 수직한 러빙방향에 대해 제 3 각도를 가지며 대칭적으로 꺾인 구조를 가지는 다수의 제 3 중앙부 화소전극과;
    상기 최외각 공통전극과 연결되며, 상기 적색 화소영역 내에 상기 제 1 폭을 가지며 상기 다수의 제 1 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 1 중앙부 공통전극과, 상기 녹색 화소영역 내에 상기 제 2 폭을 가지며 상기 다수의 제 2 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 2 중앙부 공통전극과, 상기 청색 화소영역 내에 상기 제 3 폭을 가지며 상기 다수의 제 3 중앙부 화소전극과 교대하며 나란하게 형성된 다수의 제 3 중앙부 공통전극과;
    상기 컬러필터 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개재된 액정층
    을 포함하고,
    상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭 보다 작고, 상기 제 3 폭 보다 크며,
    상기 제 2 각도는 상기 제 1 및 제 3 각도보다 작고, 상기 제 1 각도는 상기 제 3 각도와 같은 횡전계형 액정표시장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적색, 녹색 및 청색 화소영역의 폭은 모두 동일한 크기를 가지는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적, 녹, 청색 화소영역 각각에는 상기 드레인 전극과 연결되며 상기 최외각 공통전극과 중첩하도록 최외각 화소전극이 형성됨으로써 상기 최외각 공통전극과 더불어 제 1 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 최외각 화소전극과 상기 다수의 제 1 내지 제 3 중앙부 화소전극은 그 일끝단을 연결시키는 보조화소패턴에 의해 상기 드레인 전극과 연결되며, 상기 보조화소패턴은 상기 공통배선과 중첩하도록 형성됨으로써 상기 공통배선과 더불어 제 2 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 및 제 2 중앙부 공통전극의 일끝단에는 이들 끝단을 연결시키는 보조공통패턴이 구비되어 상기 최외각 공통전극과 연결되는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 어레이 기판에는 상기 박막트랜지스터를 덮으며 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통콘택홀을 갖는 보호층이 구비되며, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 보조화소패턴과 상기 드레인 전극이 연결되고, 상기 공통콘택홀을 통해 상기 보조공통패턴이 상기 최외각 공통전극과 연결되는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 내지 제 3 중앙부 화소전극과, 상기 다수의 제 1 내지 제 3 중앙부 공통전극과, 상기 최외각 화소전극은 모두 상기 보호층 상에 투명 도전성 물질로 형성되는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 배선은 각 화소영역의 중앙부에서 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 상기 어레이 기판 전면에 대해서 지그재그 형태를 이루는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005141036A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050104024A (ko) * 2004-04-27 2005-11-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 횡전계모드 액정표시소자
KR101592917B1 (ko) * 2009-04-15 2016-02-18 엘지디스플레이 주식회사 횡전계형 액정표시장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005141036A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置

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