KR20020056618A - Liquid Crystal Display Panel for In-Plane Switching - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 횡전계방식 액정 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 횡전계모드에서 데이터전극 및 공통전극 간에 인가되는 직류신호에 의해 발생되는 패널의 얼룩문제를 해결하여 화질 및 신뢰도가 개선된 횡전계방식 액정 디스플레이 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transverse electric field type liquid crystal display panel. In particular, a transverse electric field type liquid crystal display having improved image quality and reliability by solving a problem of a panel generated by a direct current signal applied between a data electrode and a common electrode in a transverse electric field mode. It is about the panel.
최근, 휴대용 텔레비젼이나 노트북 컴퓨터에 많이 사용되는 박막트랜지스터 액정 디스플레이 패널(TFT LCD)에서 대면적화가 강력하게 요구되고 있지만, 상기한 TFT LCD에는 시야각에 따라 콘트라스트비(contrast ratio)가 변하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 광보상판이 장착된 트위스트네마틱(twisted nematic) 액정 디스플레이 패널, 멀티도메인(multi-domain)액정 디스플레이 패널 등과 같은 여러가지 액정 디스플레이 패널이 제안되고 있지만, 이러한 여러가지 액정 디스플레이 패널로는 시야각에 따라 콘트라스트비가 저하되고 색상이 변하는 문제를 해결하기 힘든 실정이다.In recent years, a large area has been strongly demanded in a thin film transistor liquid crystal display panel (TFT LCD), which is widely used in portable televisions and notebook computers. However, the above-described TFT LCD has a problem in that contrast ratio is changed depending on the viewing angle. In order to solve this problem, various liquid crystal display panels, such as a twisted nematic liquid crystal display panel equipped with an optical compensation plate, a multi-domain liquid crystal display panel, have been proposed. It is difficult to solve the problem that the contrast ratio decreases and the color changes depending on the viewing angle.
광시야각을 실현하기 위해, 기판과 평행한 전계에 의해 액정의 배열을 조절하는 횡전계방식 액정 디스플레이 패널이 제안되고 있다.In order to realize a wide viewing angle, a transverse electric field type liquid crystal display panel which controls the arrangement of liquid crystals by an electric field parallel to the substrate has been proposed.
도 1 및 도 2는 종래의 횡전계방식 액정 디스플레이 패널을 나타내는 평면도로서, 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 게이트배선(1)과 데이터배선(2)은 하부기판(10) 위에 형성되어 하부기판(10)을 복수의 화소영역으로 나눈다. 도면에는 편의상 하나의 화소영역만을 나타내었다. 공통배선(3)은 화소영역내에 게이트배선(1)과 평행하게 배열되며, 게이트배선(1)과 데이터배선(2)의 교차점에는 게이트전극(5)과, 게이트절연막(12)과, 반도체층(15)과, 소스전극(6), 드레인전극(7)으로 구성되는 박막트랜지스터가 형성된다. 화소영역내에는 데이터전극(8)과 공통전극(9)이 데이터배선(2)과 평행하게 형성된다. 데이터전극(8)은 축적용량을 형성하기 위하여 공통배선(3) 및 공통전극(9)과 오버랩되는 영역을 가진다. 공통전극(9)은 공통배선(3)에 연결되며, 데이터전극(8)은 게이트절연막(12) 위에 형성되어 드레인전극(7)에 연결된다. 박막트랜지스터, 데이터전극(8) 및 게이트절연막(12) 위에는 보호막(13)이 형성된다.1 and 2 are plan views illustrating a conventional transverse electric field type liquid crystal display panel, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1. As shown in the figure, the gate wiring 1 and the data wiring 2 are formed on the lower substrate 10 to divide the lower substrate 10 into a plurality of pixel regions. In the drawing, only one pixel region is shown for convenience. The common wiring 3 is arranged in parallel to the gate wiring 1 in the pixel region, and at the intersection of the gate wiring 1 and the data wiring 2, the gate electrode 5, the gate insulating film 12, and the semiconductor layer A thin film transistor composed of 15, source electrode 6, and drain electrode 7 is formed. In the pixel region, the data electrode 8 and the common electrode 9 are formed in parallel with the data wiring 2. The data electrode 8 has a region overlapping with the common wiring 3 and the common electrode 9 to form a storage capacitor. The common electrode 9 is connected to the common wiring 3, and the data electrode 8 is formed on the gate insulating layer 12 to be connected to the drain electrode 7. The passivation layer 13 is formed on the thin film transistor, the data electrode 8, and the gate insulating layer 12.
상부기판(20)에는 광차단층(BM : black matrix)/칼라필터층/오버코팅층/배향막(21)이 형성되며, 두 기판(10,20) 사이에 액정층(22)이 형성된다.A light blocking layer (BM) / color filter layer / overcoating layer / alignment layer 21 is formed on the upper substrate 20, and the liquid crystal layer 22 is formed between the two substrates 10 and 20.
또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 두 기판(10,20)의 외측면에는 투과하는 빛을 선편광시키는 편광자가 설치되며, 두 기판(10,20)의 내측면에는 액정층과 접하도록 배향막이 형성되어 액정층의 배향방향을 결정한다.Although not shown in the drawings, polarizers for linearly polarizing the transmitted light are provided on the outer surfaces of the two substrates 10 and 20, and an alignment layer is formed on the inner surfaces of the two substrates 10 and 20 so as to contact the liquid crystal layer. The orientation direction of the layer is determined.
상기한 구조의 횡전계방식 액정 디스플레이 패널에서 전압이 인가되지 않는경우에는 액정층(22) 내의 액정분자가 배향막의 배향방향에 따라 배향되지만, 공통전극(9)과 데이터전극(8) 사이에 전압이 인가되면 상기한 공통전극(9)과 데이터전극(8) 사이에 하부기판(10)의 표면과 평행한 횡전계가 발생되어 액정층(22) 내의 액정분자가 상기한 횡전계에 의해 스위칭되어 상기한 공통전극(9) 및 데이터전극(8)의 연장방향과 거의 수직한 방향으로 배향된다.When no voltage is applied in the transverse electric field type liquid crystal display panel having the above structure, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 22 are aligned in accordance with the alignment direction of the alignment layer, but the voltage between the common electrode 9 and the data electrode 8 is increased. When applied, a transverse electric field parallel to the surface of the lower substrate 10 is generated between the common electrode 9 and the data electrode 8 so that the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 22 are switched by the transverse electric field. The common electrode 9 and the data electrode 8 are oriented in a direction substantially perpendicular to the extending direction.
즉, 액정층(22) 내에 배향된 액정분자가 상기한 횡전계를 따라 기판에 평행한 상태에서 회전하게 되며, 그 결과 액정층(22)을 통과하는 빛의 양을 제어하게 된다. 이때, 액정분자가 기판에 평행한 상태에서 계조표시(grey scale)가 구동되기 때문에, 상하방향 및 좌우방향의 시야각방향에서 계조표시(grey level)의 반전이 일어나지 않아 시야각에 따른 광투과율의 차가 감소한다.That is, the liquid crystal molecules oriented in the liquid crystal layer 22 rotate in a state parallel to the substrate along the transverse electric field, thereby controlling the amount of light passing through the liquid crystal layer 22. At this time, since gray scale is driven while the liquid crystal molecules are parallel to the substrate, gray level inversion does not occur in the vertical and horizontal viewing angle directions, and thus the difference in light transmittance according to the viewing angle is reduced. do.
액정 디스플레이 패널의 상부기판 측에도 도전성을 갖는 투명전극을 형성함으로써, 데이터전극 및 공통전극 간에 인가되는 직류전압으로 인한 불순물의 분극화 현상이 순간적으로 발생하더라도 즉시 상부기판 측 전체에 고루 분산 및 강제 방전시켜 직류전압에 의한 잔상 또는 얼룩을 제거하여 화질 및 신뢰성이 높은 횡전계방식의 액정 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.By forming a conductive transparent electrode on the upper substrate side of the liquid crystal display panel, even if the polarization of impurities due to the direct current voltage applied between the data electrode and the common electrode occurs instantaneously, evenly dispersed and forced discharge all over the upper substrate side It is an object of the present invention to provide a transverse electric field type liquid crystal display panel having high image quality and reliability by removing afterimages or stains caused by voltage.
도 1 은 종래의 횡전계방식 액정 디스플레이 패널을 나타내는 평면도1 is a plan view showing a conventional transverse electric field type liquid crystal display panel
도 2 는 도 1 의 A-A'선 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1.
도 3 은 상기 도 2 의 개념도로, 액정 디스플레이 패널의 상부기판 측에 발생하는 잔상이나 얼룩 발생 메카니즘을 도시한 도면3 is a conceptual diagram of FIG. 2, illustrating a mechanism of generating an afterimage or a stain on an upper substrate side of a liquid crystal display panel; FIG.
도 4 는 본 발명에 따른 일실시예로, 횡전계방식의 액정 디스플레이 패널의 평면도4 is a plan view of a transverse electric field type liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention.
도 5 는 도 4 의 A-A'선 단면도5 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.
도 6 은 상기 도 5 의 개념도로, 액정 디스플레이 패널의 상부기판 측에 발생하는 잔상이나 얼룩 발생 방지 메카니즘을 도시한 도면FIG. 6 is a conceptual diagram of FIG. 5, illustrating a mechanism for preventing afterimage or spots occurring on an upper substrate side of a liquid crystal display panel.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 게이트배선 101 : 데이터배선100: gate wiring 101: data wiring
102 :공통배선 103 : 게이트전극102 common wiring 103 gate electrode
104 : 게이트절연막 105 : 반도체층104: gate insulating film 105: semiconductor layer
106 : 소스전극 107 : 드레인전극106: source electrode 107: drain electrode
108 : 데이터전극 109 : 공통전극108: data electrode 109: common electrode
110 : 보호막110: shield
111 : 광차단층/칼라필터층/오버코팅층으로 구성된 물질층111: material layer composed of light blocking layer, color filter layer and overcoating layer
112 : 도전막 113 : 액정층112: conductive film 113: liquid crystal layer
114 : 배향막 200 : 하부기판114: alignment layer 200: lower substrate
300 : 상부기판300: upper substrate
TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display)는 각각의 화소영역에 능동소자인 TFT를 부착하였으므로 각각의 화소영역을 독립적으로 구동할 수 있어 화소영역에 인가될 선택 및 비선택 신호를 직접 공급한다.TFT-LCD (thin film transistor-liquid crystal display) has active TFT attached to each pixel area, so each pixel area can be driven independently and directly supply select and non-selection signals to be applied to the pixel area. .
한 개의 화소영역을 기준으로 필드에 따라 게이트배선 및 데이터배선에 따라 데이터 신호를 (+)신호와 (-)신호로 번갈아 인가하여 주는 데이터 반전 구동 방식 등의 교류구동을 이용하고, 이러한 데이터 반전 구동에는 필드 반전, 라인 반전, 컬럼 반전, 도트 반전 등이 있다.AC inversion driving method such as data inversion driving method that alternately applies data signal to (+) signal and (-) signal according to gate wiring and data wiring based on one pixel area, Examples include field inversion, line inversion, column inversion, and dot inversion.
상기와 같이 LCD는 교류구동을 하는데, 이는 직류전압 인가에 의한 액정의 열화를 방지하고, 액정에 인가되는 전압 중 직류성분으로 인해 야기되는 필드에 따른 화소 전압의 변동에 의해 광투과율이 시간에 따라 변화하는 현상인 플리커를 방지하며, 직류전압이 인가되어 잔류전하가 한쪽 전극에 몰려서 장시간 사라지지 않아서 화면이 바뀌어도 원래의 상의 흔적이 계속남아 있는 잔상효과 방지를 위함이다. 또한 상기 잔상효과는 보호막으로 사용되는 절연막에 전하가 트랩되는 경우나 배향막의 종류에 따라서도 발생할 수 있다.As described above, the LCD operates AC, which prevents the deterioration of the liquid crystal due to the application of the DC voltage, and the light transmittance is changed with time due to the variation of the pixel voltage according to the field caused by the DC component among the voltages applied to the liquid crystal. This prevents flicker, which is a changing phenomenon, and prevents afterimage effects in which traces of the original image remain even when the screen is changed because DC charge is applied and residual charge does not disappear for a long time due to one electrode. In addition, the afterimage effect may occur even when charge is trapped in the insulating film used as the protective film or depending on the type of the alignment film.
상기의 데이터 반전 구동 중 필드 반전은 TFT-LCD 전영역에 걸쳐 필드에 따라 (+)신호와 (-)신호를 번갈아 데이터 신호의 극성을 반전하여 인가하는 방법으로, TFT의 게이트와 소오스/드레인의 용량성 커플링에 의해 화소 전압의 정부 비대칭이 생겨서 화면 전영역에 플리커가 발생한다. 라인 반전은 게이트배선에 따라서 데이터 신호를 (+)신호와 (-)신호를 번갈아서 인가하여 홀수번째 게이트배선의 화소와 짝수번째 게이트배선의 화소에 인가되는 전압의 극성이 서로 반대가 되도록 구동하는 방법으로 수직방향으로 인접한 두 화소에서 발생된 플리커가 서로 상쇄되어 감소하도록 한다. 컬럼 반전은 수평방향으로 인접한 두 화소에서 발생된 플리커가 서로 상쇄되어 감소하도록 한다. 그리고 도트 반전은 수평 수직방향으로 인접한화소의 극성이 반대가 되어 수평수직방향의 화소에서 발생된 플리커가 서로 상쇄되어 감소하도록 한다.Field inversion during the data inversion driving is a method of inverting and applying the polarity of the data signal by alternating the (+) signal and the (-) signal according to the field over the entire TFT-LCD. Capacitive coupling causes negative asymmetry of the pixel voltage, causing flicker in the entire area of the screen. Line inversion is a method of driving a data signal alternately by applying a (+) signal and a (-) signal in accordance with the gate wiring so that the polarities of voltages applied to the pixels of the odd-numbered gate lines and the pixels of the even-numbered gate lines are opposite to each other. Therefore, the flicker generated in the two adjacent pixels in the vertical direction is canceled out to reduce each other. Column inversion causes the flicker generated in two horizontally adjacent pixels to cancel each other out and reduce. The dot inversion causes polarity of pixels adjacent to each other in the horizontal and vertical directions to be reversed so that the flicker generated in the pixels in the horizontal and vertical directions cancels and decreases each other.
그러나 상기의 게이트와 소오스/드레인 사이 용량성 커플링에 의한 전압 변동을 공통전극에 인가되는 전압으로 보정해 주지만 실제로 액정 용량이 데이터 전압의 함수이므로 모든 경우의 데이터 전압에 대해 보정할 수 없으므로 불가피하게 직류성분이 존재하는 경우가 발생한다.However, the voltage variation caused by the capacitive coupling between the gate and the source / drain is corrected by the voltage applied to the common electrode. However, since the liquid crystal capacitance is a function of the data voltage, it cannot be corrected for the data voltage in all cases. The case where a direct current component exists exists.
또한 데이터 신호의 극성의 반전(inversion)이 명확하게 일어나지 않아 직류성분이 존재하는 경우가 발생한다.In addition, an inversion of the polarity of the data signal does not occur clearly, and thus a case where a direct current component exists.
이는 수평으로 배열된 대향 전극, 즉 데이터전극 및 공통전극 사이의 전계에 의해 액정이 구동하는 원리를 이용하는 횡전계방식(IPS: In-Plane Switching) 모드에서 그 문제가 더욱 심각해진다.This problem becomes more serious in an In-Plane Switching (IPS) mode in which a liquid crystal is driven by an electric field between a counter electrode, that is, a data electrode and a common electrode, arranged horizontally.
일반적으로 IPS 모드는 수평전계에 영향을 미치지 않기 위하여 상부기판 측에는 전계를 인가하지 않고 있으며, 상부기판 측에 전체를 이어주는 도체막도 형성하지 않는다.In general, the IPS mode does not apply an electric field to the upper substrate side in order not to affect the horizontal electric field, and does not form a conductor film connecting the entire upper substrate side.
상기와 같이 대향전극간에 반전(inversion)전압이 정확하게 인가되지 않아 직류전압이 인가될 경우, 배향막이나 액정의 불순물 이온들이 하부기판 측에 형성된 대향전극 주위로 분극된다. 예를 들어 대향전극간에 양의 직류전압이 인가되면 대향전극 주위에는 음이온이 분극되고, 이에 따라 상부기판 측에는 반대 이온으로 양이온이 분극된다. 이는 도 3 에 개략적으로 도시되어 있다. 도 3 은 상기 도 2 의 개념도로, 액정 디스플레이 패널의 상부기판 쪽에 발생하는 잔상이나 얼룩 발생메카니즘을 도시한 도면이다.As described above, when a DC voltage is applied because an inversion voltage is not applied accurately between the opposite electrodes, impurity ions of the alignment layer or the liquid crystal are polarized around the counter electrode formed on the lower substrate side. For example, when a positive DC voltage is applied between the counter electrodes, anions are polarized around the counter electrodes, and thus cations are polarized with counter ions on the upper substrate side. This is shown schematically in FIG. 3. FIG. 3 is a conceptual diagram of FIG. 2 illustrating an afterimage or a stain generation mechanism occurring on an upper substrate side of a liquid crystal display panel.
이때 하부기판 측의 전극주위에 분극된 이온은 매순간 대향전극 간에 새롭게 인가되는 반전 전압에 의해 리셋될 수 있지만, 상부기판 측의 전극주위에 분극된 이온은 이온들의 분산 경로가 될 수 있는 도체가 없으므로 상부기판 측에 특별한 강제 전압을 인가하여 분극된 이온들을 제거할 수 없다.At this time, the ions polarized around the electrode on the lower substrate side can be reset by the newly inverted voltage applied between the counter electrodes at every moment, but the ions polarized around the electrode on the upper substrate side do not have a conductor that can be a dispersion path of the ions. It is not possible to remove polarized ions by applying a special forcing voltage to the upper substrate side.
그러므로, 대향전극 간에 인가되는 전압이 일정 패턴으로 오래 유지시킬 경우, 상부기판 측에는 대향전극 간에 인가되는 신호의 강도에 따라 배향막이나 액정의 불순물 이온에 의해 조금씩 다른 양의 전압이 인가되어 잔상의 형태로 표출되기도 하고, 부가적인 얼룩으로 나타나기도 한다. 즉, 대향전극 간에 인가되는 직류전압이 큰 양의 전압이 걸리면 상부기판 측에도 큰 양의 직류전압이 인가되고, 대향전극 간에 인가되는 직류전압이 작은 양의 전압이 걸리면 상부기판 측에도 작은 양의 직류전압이 인가되어 이는 잔상 및 얼룩으로 남게 된다.Therefore, when the voltage applied between the counter electrodes is kept in a predetermined pattern for a long time, a slightly different amount of voltage is applied to the upper substrate side by the impurity ions of the alignment film or the liquid crystal according to the intensity of the signal applied between the counter electrodes to form an afterimage. They may be expressed or appear as additional stains. That is, when a large amount of DC voltage applied between the counter electrodes is applied, a large amount of DC voltage is applied to the upper substrate side, and a small amount of DC voltage is applied to the upper substrate side when the DC voltage applied between the opposing electrodes is applied a small amount of voltage. This is applied, which leaves behind images and stains.
즉, 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 TFT-LCD의 IPS 모드에서 상부기판 측에는 절연체만 있고 도체가 전혀 없기 때문에 구동 중 직류전압이 인가될 경우 그 직류전압에 의한 전하가 방전(Discharge) 또는 분산될 수 있는 패스(pass)가 TN(twisted nematic) 모드보다 불리하여 전하가 계속 일정 전위를 가지면서 축적되어 잔상 또는 얼룩으로 남게 되는 문제점이 있다.That is, in the IPS mode of the TFT-LCD according to the related art described above, since there is only an insulator and no conductor at the upper substrate side, when a DC voltage is applied during driving, charges due to the DC voltage may be discharged or dispersed. The pass is disadvantageous than the twisted nematic (TN) mode, which causes charge to accumulate with a constant potential and remain as an afterimage or stain.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 액정 디스플레이 패널의 상부기판 측에도 도전성을 갖는 투명전극을 형성함으로써, 직류전압 인가에 의한 분극화 현상이 순간적으로 발생하더라도 즉시 상부기판 측 전체에 고루 분산 및 강제 방전시켜 직류전압에 의한 잔상 또는 얼룩을 제거하여 화질 및 신뢰성이 높은 횡전계방식의 액정 디스플레이 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and by forming a transparent electrode having conductivity on the upper substrate side of the liquid crystal display panel, even if a polarization phenomenon due to the application of DC voltage occurs instantaneously evenly throughout the upper substrate side It is an object of the present invention to provide a transverse electric field type liquid crystal display panel having high image quality and reliability by removing afterimages or stains caused by DC voltage by dispersive and forced discharge.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계방식 액정 디스플레이 패널의 특징은 상부기판 및 하부기판; 상기 상부기판 및 하부기판 사이에 게재된 액정층; 상기 하부기판 상에 형성된 게이트배선 및 공통배선; 상기 게이트 배선과 교차하게 배열되어 화소영역을 정의하는 데이터배선; 상기 게이트배선의 상부, 화소영역의 소정영역 중 어느 하나에 형성된 박막트랜지스터; 상기 화소영역에 형성되어 횡전계를 발생하는 공통전극 및 데이터 전극; 상기 상부기판의 내측면에 형성된 도전막을 포함하여 구성되는데 있다.Features of the transverse electric field type liquid crystal display panel according to the present invention for achieving the above object is an upper substrate and a lower substrate; A liquid crystal layer interposed between the upper substrate and the lower substrate; A gate wiring and a common wiring formed on the lower substrate; A data line arranged to intersect the gate line to define a pixel area; A thin film transistor formed on any one of the upper portion of the gate wiring and a predetermined region of the pixel region; A common electrode and a data electrode formed in the pixel area to generate a transverse electric field; It is configured to include a conductive film formed on the inner surface of the upper substrate.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계방식 액정 디스플레이 패널의 다른 특징은 상부기판 및 하부기판; 상기 상부기판 및 하부기판 사이에 게재된 액정층; 상기 하부기판 상에 서로 나란히 형성된 게이트배선 및 공통배선; 상기 게이트배선과 교차하여 형성되어 화소영역을 정의하는 데이터배선; 상기 게이트배선의 상부, 화소영역의 소정영역 중 어느 하나에 형성된 박막트랜지스터; 상기 화소영역에 형성되고 상기 박막트랜지스터로부터 데이터신호전압을 인가받는 데이터전극; 상기 화소영역에 형성되고 상기 데이터전극과 함께 횡전계를 생성하는 공통전극; 상기 상부기판의 내측면에 형성되어 전하를 패스(pass)시키는 도전막을 포함하여 구성되는데 있다.Another aspect of the transverse electric field type liquid crystal display panel according to the present invention for achieving the above object is an upper substrate and a lower substrate; A liquid crystal layer interposed between the upper substrate and the lower substrate; A gate wiring line and a common wiring line formed side by side on the lower substrate; A data line formed to intersect the gate line to define a pixel area; A thin film transistor formed on any one of the upper portion of the gate wiring and a predetermined region of the pixel region; A data electrode formed in the pixel region and receiving a data signal voltage from the thin film transistor; A common electrode formed in the pixel region and generating a transverse electric field together with the data electrode; It is configured to include a conductive film formed on the inner surface of the upper substrate to pass the charge (pass).
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 횡전계방식 액정 디스플레이 패널의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the transverse electric field type liquid crystal display panel according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4 는 본 발명에 따른 일실시 예로, 횡전계방식의 액정 디스플레이 패널의 평면도이고, 도 5 는 도 4 의 A-A'선 단면도이다.4 is a plan view of a transverse electric field type liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4.
도면에 도시한 바와 같이, 게이트배선(100)과 데이터배선(101)은 하부기판(200) 위에 형성되어 하부기판(200)을 복수의 화소영역으로 나눈다. 도면에는 편의상 하나의 화소영역만을 나타내었다.As shown in the drawing, the gate wiring 100 and the data wiring 101 are formed on the lower substrate 200 to divide the lower substrate 200 into a plurality of pixel regions. In the drawing, only one pixel region is shown for convenience.
공통배선(102)은 화소영역내에 게이트배선(100)과 평행하게 배열되며, 게이트배선(100)과 이후 형성될 데이터배선(101)의 교차점, 즉 화소영역의 소정영역 또는 게이트배선(100)의 상부에는 게이트전극(103)이 형성되고, 공통배선(102)과 상기 공통배선(102)과 연결되도록 공통전극(109)이 함께 형성된다.The common wiring 102 is arranged in parallel to the gate wiring 100 in the pixel area, and the intersection of the gate wiring 100 and the data wiring 101 to be formed later, that is, the predetermined area or the gate wiring 100 of the pixel area. The gate electrode 103 is formed on the upper portion, and the common electrode 109 is formed together to be connected to the common wiring 102 and the common wiring 102.
그리고 게이트전극(103) 및 공통전극(109)을 포함한 전면에 게이트절연막(104)이 형성되어, 상기 게이트전극(103)과, 게이트절연막(104), 반도체층(105), 소스전극(106), 드레인전극(107)으로 구성되는 박막트랜지스터가 형성된다.A gate insulating film 104 is formed on the entire surface including the gate electrode 103 and the common electrode 109 so that the gate electrode 103, the gate insulating film 104, the semiconductor layer 105, and the source electrode 106 are formed. A thin film transistor composed of the drain electrode 107 is formed.
그리고 상기 소스전극(106)과 연결되도록 데이터배선(101)이 함께 형성되고, 상기 드레인전극(107)과 연결되고 공통전극(109)과 평행하도록 화소영역내의 상기 게이트절연막(104) 상에 데이터전극(108)이 함께 형성된다.The data wiring 101 is formed together to be connected to the source electrode 106, and is connected to the drain electrode 107 and is parallel to the common electrode 109 on the gate insulating film 104 in the pixel region. 108 are formed together.
상기 데이터전극(108)은 축적용량을 형성하기 위하여 공통배선(102) 및 공통전극(109)과 오버랩되는 영역을 가진다. 즉, 공통배선(102)은 게이트절연막(104)을 사이에 두고 데이터전극(101)과 함께 축전기를 형성하여 게이트신호전압(주사신호전압)이 인가되지 않는 동안 데이터전극(101)에 인가된 데이터신호전압을 유지시킨다.The data electrode 108 has a region overlapping with the common wiring 102 and the common electrode 109 to form a storage capacitor. That is, the common wiring 102 forms a capacitor together with the data electrode 101 with the gate insulating film 104 interposed therebetween, so that the data applied to the data electrode 101 while the gate signal voltage (scan signal voltage) is not applied. Maintain signal voltage.
그리고, 박막트랜지스터, 데이터전극(108) 및 게이트절연막(104) 위에는 보호막(110)이 형성된다.The passivation layer 110 is formed on the thin film transistor, the data electrode 108 and the gate insulating layer 104.
그리고, 상부기판(300)에는 광차단층(BM: black matrix)/칼라필터층/오버코팅층으로 구성된 물질층(111)과 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명전극으로 도전막(112)이 형성되며, 두 기판(200, 300) 사이에 액정층(113)이 형성된다.In addition, the conductive layer 112 is formed on the upper substrate 300 by using a material layer 111 including a light blocking layer (BM) / color filter layer / overcoating layer and a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO). The liquid crystal layer 113 is formed between the two substrates 200 and 300.
또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 두 기판(200,300)의 외측면에는 투과하는 빛을 선편광시키는 편광자가 설치되며, 상기 상부기판(300)의 내측면에는 액정층(113)과 접하도록 배향막(114)이 형성되어 액정층(113)의 배향방향을 결정한다. 그리고 배향막은 하부기판(200)에도 더 형성되기도 한다.Although not shown in the drawings, polarizers for linearly polarizing the transmitted light are provided on the outer surfaces of the two substrates 200 and 300, and the alignment layer 114 is disposed on the inner surface of the upper substrate 300 to contact the liquid crystal layer 113. It is formed to determine the alignment direction of the liquid crystal layer 113. The alignment layer may be further formed on the lower substrate 200.
도 6 은 상기 도 5 를 개념적으로 도시한 도면으로, 액정 디스플레이 패널의 상부기판(300) 쪽에 발생하는 잔상이나 얼룩 발생 방지 메카니즘을 도시하였다.FIG. 6 is a view conceptually illustrating FIG. 5, and illustrates a mechanism for preventing afterimages and stains occurring on the upper substrate 300 of the liquid crystal display panel.
공통전극(109)과 데이터전극(108) 사이에 횡전계 인가시, 상기 데이터전극(108)에 다소의 대향전극 간, 즉 공통전극(109)과 데이터전극(108)의 반전전압의 불균형으로 인해 직류전압이 인가되더라도 그 잔류 성분은 상부기판(300) 측에 형성된 도전막(112)에 의해 패널의 상부기판(300) 측 전체 또는 상당히 넓은 범위로 확산될 것이고, 이로 인해 국소적인 잔상이나 얼룩의 발생을 방지할 수 있다.When a transverse electric field is applied between the common electrode 109 and the data electrode 108, due to an imbalance between the opposite electrodes of the data electrode 108, that is, the inversion voltage of the common electrode 109 and the data electrode 108. Even if a DC voltage is applied, the remaining components will be spread over the entire upper substrate 300 side or a considerably wider range by the conductive film 112 formed on the upper substrate 300 side. It can prevent occurrence.
이때는 상부기판(300) 측의 도전막(112)에는 전혀 전계를 인가하지 않고 플로팅(Floating)시킴으로써 하부기판(200) 측의 수평전계, 즉 횡전계에 왜곡을 주지 않는다.In this case, the conductive film 112 on the upper substrate 300 side is floated without applying an electric field at all, thereby distorting the horizontal electric field on the lower substrate 200 side, that is, the transverse electric field.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 횡전계방식 액정 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과가 있다.The transverse electric field type liquid crystal display panel according to the present invention as described above has the following effects.
공통전극 및 데이터전극에 횡전계 인가시, 데이터전극 및 공통전극간에 직류전압이 인가되어 패널의 상부기판 측에 배향막이나 불순물 이온에 의한 분극화 현상이 순간적으로 발생하더라도 패널의 상부기판 측에 형성된 투명전극에 의해 즉시 상부기판 측 전체에 고루 분산 및 강제 방전시켜 직류전압에 의한 잔상 또는 얼룩을 제거하여 화질 및 신뢰성이 높은 횡전계방식의 액정 디스플레이 패널을 구현할 수 있다.When a lateral electric field is applied to the common electrode and the data electrode, a direct current voltage is applied between the data electrode and the common electrode so that a polarization phenomenon due to an alignment film or impurity ions occurs on the upper substrate side of the panel. By immediately dispersing and forcibly distributing the entire upper substrate side to remove the afterimage or stains caused by the DC voltage it can implement a transverse electric field type liquid crystal display panel with high image quality and reliability.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
Claims (15)
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