KR20020085234A - 프린지 필드 구동 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잔상을 개선시킨 프린지 필드 구동 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명은 기판; 기판의 일방향으로 연장되는 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 교차되어, 단위 화소 공간을 한정하는 데이터 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치된 스위칭 소자 TFT; 상기 단위 화소 공간에 플레이트형으로 배치된 카운터 전극; 상기 카운터 전극 가장자리 소정 부분과 콘텍되고, 주기적으로 일정한 공통 신호를 인가하는 공통 버스 라인; 상기 카운터 전극과 오버랩되면서, 다수의 브랜치들을 포함하는 제 1부분과 제 2부분으로 분리된 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프린지 필드 구동 액정표시장치{FRINGE FIELD SWITCHING MODE LCD}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 단위 화소 영역내에 존재하는 잔류 전하를 제거하여 잔상 발생을 줄인 프린지 필드 구동 액정표시장치(Fringe Field Switching LCD: 이하, FFS-LCD)에 관한 것이다.

일반적으로 FFS-LCD는 IPS(In-Plane Switching) 모드 액정표시장치의 낮은 개구율과 투과율을 개선시키기 위하여 제안된 것으로, 이에 대하여 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원되었다.

이러한 FFS-LCD는 소정 셀갭(cell gap)을 가지고 이격된 상하 기판, 상하 기판 사이에 개재된 액정 및 하부 기판의 내측면에 형성된 카운터 전극 및 화소 전극을 포함한다. 상기 카운터 전극 및 화소 전극은 보통 ITO(Indium Tin Oxide) 금속으로 형성되고, 전극간 간격은 셀갭보다 좁게 배치한다. 그러면, 인가된 데이터 신호에따라서, 셀갭사이에는 액정분자 전부를 동작시킬수 있는 프린지 필드가 형성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치를 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 투명성 절연 기판(도시하지 않음) 상에는 소정 방향으로 연장되는 게이트 버스 라인(1)과 데이터 버스 라인(9)이 수직 교차하면서 단위 화소 공간을 한정한다. 상기 게이트 버스 라인(1)과 데이터 버스 라인(9)이 교차하는 부근에는 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 한다)(11)가 배치되어 있다.

또한, 상기 단위 화소 공간 상에는 플랫형 카운터 전극(5)이 상기 데이터 버스 라인(9)과 평행하게 배치되어 있다. 상기 카운터 전극(5)의 소정부분과 콘텍되면서 일정한 공통 신호를 인가하는 공통 버스 라인(3)이 상기 게이트 버스 라인(1)과 평행하게 연장 배치되어 있다. 상기 카운터 전극(5)과 함께 프린지 필드 전계를 발생할 슬릿형 화소 전극(7)이 상기 단위 화소 공간에 배치된 카운터 전극(5), 일정부분의 공통 버스 라인(3)과 오버랩되면서 데이터 버스 라인(9)과 평행하게 배치되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 프린지 필드 구동 액정표시장치는 다음과 같이 동작한다.

상기 게이트 버스 라인(1)으로 부터 인가되는 구동 신호는 TFT(11)를 온(on)상태로 만든다. 상기 TFT가 온 상태일때, 상기 데이터 버스 라인(9)으로 부터 인가되는 데이터 신호는 TFT(11)의 소오스/드레인 전극을 통하여 상기 화소 전극(7)에 전달된다. 상기와 같이 화소 전극(7)에 전달된 데이터 신호는 상기 카운터 전극(5)과 함께 프린지 필드를 발생시켜 액정 분자들을 트위스트 시킨다.

이와 같이 FFS-LCD는 종래 IPS-LCD에 비하여 수직하고, 강한 전계를 발생시켜 응답속도가 빠르고, 시야각이 넓은 장점을 가지고 있었다.

그러나, 상기와 같은 FFS-LCD는 강한 수직 전계에 의하여 구동 속도와 시야각, 투과율등이 많이 개선되었지만, 단위 화소 공간에 형성되는 전계들이 불균일하다는 단점을 가지고, 있다.

이러한, 불균일한 전계에 의하여 화소 전극과 카운터 전극사이 혹은 화소 전극사이에 잔류 전하들이 많이 발생하는데, 상기 잔류 전하들은 잔상의 원인이된다.이러한 원인들에 의하여, 동일 영상을 장시간 구현할때에는 잔상에의한 화면 품위 저하는 더욱 크게 나타난다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 안출된것으로서, 본 발명의 목적은 슬릿형 화소 전극을 제1 부분과 제2 부분으로 구분하여 배치하고, 비아홀이 형성된 공통 버스 라인을 배치하여, 잔상을 개선시킨 프린지 필드 구동 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 평면도.

도 2a는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 평면도.

도 2b는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 단면도.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 게이트 버스 라인 3: 공통 버스 라인

5: 카운터 전극 9: 데이터 버스 라인

11: 박막 트랜지스터 17: 분리형 화소 전극

21: 게이트 전극 22: 게이트 절연막

23: 엑티브 층 25a: 소오스 전극

25b: 드레인 전극 27: 보호막

50: 유리 기판

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판; 기판의 일방향으로 연장되는 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 교차되어, 단위 화소 공간을 한정하는 데이터 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치된 스위칭 소자 TFT; 상기 단위 화소 공간에 플레이트형으로 배치된 카운터 전극; 상기 카운터 전극 가장자리 소정 부분과 콘텍되고, 주기적으로 일정한 공통 신호를 인가하는 공통 버스 라인; 상기 카운터 전극과 오버랩되면서, 다수의 브랜치들을 포함하는 제 1부분과 제 2부분으로 분리된 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제 1부분과 제 2부분은 각각 슬릿형 혹은 일정부분이 개방된 슬릿형이고, 상기 화소 전극과 오버랩되는 상기 공통 버스 라인 부분의 상부에 잔류 전하를 방출시키기위해 비아홀이 형성되어 있고, 상기 공통 버스 라인과 화소 전극과의 간격은 1㎛~10㎛이며, 상기 공통 버스 라인과 화소 전극이 오버랩되는 부분의 폭은 5㎛~20㎛, 길이는 5㎛~70㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 공통 버스 라인 상에 형성된 비아홀과 분리된 화소 전극을 통하여, 단위 화소 영역 상에 균일한 전계를 형성하고, 잔류 전하를 제거하여 잔상을 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

(실시예)

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 2a는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 평면도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 단면도이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 투명성 절연 기판 상에는 소정 방향으로 연장되는 게이트 버스 라인(11)과 데이터 버스 라인(9)이 수직 교차하면서 단위 화소 공간을 한정한다. 상기 게이트 버스 라인(1)과 데이터 버스 라인(9)이 교차하는 부분에는 스위칭 역할을 하는 TFT(11)가 배치되어 있다.

또한, 상기 단위 화소 공간 상에는 플랫형 카운터 전극(5)이 상기 데이터 버스 라인(9)과 평행하게 배치되어 있다. 단위 화소 공간과 대응되는 일정부분에는 비아홀(13)이 형성된 공통 버스 라인(3)은 상기 카운터 전극(5)의 소정부분과 콘텍되고, 상기 게이트 버스 라인(1)과 평행하게 연장 배치되어 있다. 다수의 브랜치들을 포함하는 제 1부분(17a)과 제 2부분(17b)으로 분리된 화소 전극(17)이 상기 카운터 전극(5) 전영역과 공통 버스 라인(3) 일정 영역과 오버랩되게 배치되어 있다.

상기 비아홀(13)과 분리형 화소 전극(17)의 거리는 1㎛~10㎛이고, 오버랩되는 화소 전극의 폭(w)은 5㎛~20㎛, 길이(l)는 5㎛~70㎛이다.

또한, 제1 부분과 제2 부분으로 분리된 슬릿형 화소 전극(17)은 상기 제1 부분및 제2 부분의 일정부분이 개방되어 있거나, 모두 닫혀있는 구조로 다양하게 바꿀수(도시하지 않음) 있다.

도 2b에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(21), 카운터 전극(5), 공통 버스 라인(3)이 형성된 투명성 절연 기판(50) 상에 게이트 절연막(22)이 도포되어 있다. 상기 게이트 절연막(22) 상에 채널층(23)과 소오스/드레인 전극(25a, 25b)이 형성되어 TFT를 이루고, 데이터 버스 라인(9)이 게이트 버스 라인(도시하지 않음)과 수직 교차하도록 형성된다. 상기의 소자들을 보호하기 위하여 보호막(27)이 도포되고, 비아홀이 형성된 다음 분리형 화소 전극(17)이 형성되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 FFS-LCD는 다음과 같이 동작한다.

상기 분리형 화소 전극(17)에 데이터 신호가 인가되면, 프린지 필드가 카운터 전극(5)과 함께 형성된다. 이때, 상기 제1 부분(17a)과 제2 부분(17b)으로 분리된 슬릿형 화소 전극(17)으로 전하들이 분리되어 흐르게 된다. 상기 분리형 화소 전극(17)을 따라 흐르는 전하들에 의하여, 단위 화소 공간에는 균일한 전계가 형성된다. 또한, 공통 버스 라인(3)에 형성된 비아홀에 의하여 잔류 전하들이 방전된다.

이와 같이 단위 화소 공간에 균일한 전계를 발생시킴으로써, 잔류되는 전하량이 줄어들고, 전계에 의한 열화를 방지할 수 있는 잇점이 있다.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 도면으로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 부분과 제2 부분으로 분리된 화소 전극은 동일하지만, 슬릿 부분이개방되어 있지 않은 점이 다르다. 이렇게 형성한 분리된 화소전극은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것일뿐이고, 다양하게 변형할 수 있다.

따라서, 상기에 도시된 것에 국한되지 않고, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면, 변형하여 실시할 수 있는 일반적인 것들을 포함한다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공통 버스 라인 상에 비아홀을 형성하고, 화소 전극의 구조를 변형하여 균일한 프린지 필드를 형성하는 효과가 있다.

이러한, 균일한 전계는 잔류 전하량을 감소시키고, 액정표시장치의 열화를 방지할 수 있는 잇점이 있다. 아울러, 잔존하는 전하들은 공통 버스 라이 상에 형성된 비아홀에 의하여 방전되어 잔상을 월등히 개선할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (5)

1. 기판;

   기판의 일방향으로 연장되는 게이트 버스 라인;

   상기 게이트 버스 라인과 교차되어, 단위 화소 공간을 한정하는 데이터 버스 라인;

   상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인의 교차점 부근에 배치된 스위칭 소자 TFT;

   상기 단위 화소 공간에 플레이트형으로 배치된 카운터 전극;

   상기 카운터 전극 가장자리 소정 부분과 콘텍되고, 주기적으로 일정한 공통 신호를 인가하는 공통 버스 라인;

   상기 카운터 전극과 오버랩되면서, 다수의 브랜치들을 포함하는 제 1부분과 제 2부분으로 분리된 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1부분과 제 2부분은 각각 슬릿형 혹은 소정부분이 개방된 슬릿형인 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 화소 전극과 오버랩되는 상기 공통 버스 라인 부분의 상부에 잔류 전하를 방출시키기위해 비아홀이 형성된 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 공통 버스 라인과 화소 전극과의 간격은 1㎛~10㎛인 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 공통 버스 라인과 화소 전극이 오버랩되는 부분의 폭은 5㎛~20㎛, 길이는 5㎛~70㎛인 것을 특징으로 하는 FFS-LCD.