[go: up one dir, main page]

KR0158649B1 - 평면 구동 방식의 액정 표시 장치 - Google Patents

평면 구동 방식의 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR0158649B1
KR0158649B1 KR1019950045631A KR19950045631A KR0158649B1 KR 0158649 B1 KR0158649 B1 KR 0158649B1 KR 1019950045631 A KR1019950045631 A KR 1019950045631A KR 19950045631 A KR19950045631 A KR 19950045631A KR 0158649 B1 KR0158649 B1 KR 0158649B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
common electrode
crystal display
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
KR1019950045631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970028770A (ko
Inventor
김현대
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR1019950045631A priority Critical patent/KR0158649B1/ko
Priority to US08/758,665 priority patent/US6014190A/en
Publication of KR970028770A publication Critical patent/KR970028770A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0158649B1 publication Critical patent/KR0158649B1/ko
Priority to US09/436,153 priority patent/US6388727B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133784—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G02F1/136295—Materials; Compositions; Manufacture processes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13706—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having positive dielectric anisotropy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/121—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode common or background

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명은 배선이 형성되어 있고 배향막이 형성되어 있지 않은 제 1 기판과 배선이 형성되어 있지 않고 러빙처리된 배향막이 형성되어 있는 제 2 기판 및 그 사이에 봉입되어 있는 액정 물질로 이루어져 있다. 제 1 기판에는 공통 전압을 인가받는 공통 전극이 세로로 형성되어 있고 게이트선이 가로로 형성되어 있으며, 공통 전극의 사이에는 세로로 형성되어 있는 화소전극이 형성되어 있다. 공통 전극위에는 게이트 절연층을 매개로 공통 전극을 따라 데이터선이 형성되어 있으며, 또, 한 단자는 게이트선과 연결되어 있고 다른 한 단자는 데이터선과 연결되어 있으며 나머지 한 단자는 화소 전극과 연결되어 있는 트랜지스터가 형성되어 있다. 이러한 구조를 통하여 본 발명은 시야각을 확장하면서도 개구율을 높인다.

Description

평면 구동 방식의 액정 표시 장치
제1도(a)(b)는 종래의 평면 구동 방식의 액정 표시 장치를 도시한 도면이고,
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치를 도시한 도면이고,
제3도는 제2도에서 A-A선의 단면도이고,
제4도(a) 내지 (e)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 도시한 평면도이고,
제5도 내지 제10(a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 기판 110 : 게이트선
120 : 공통 전극선 121 : 공통 전극
122 : 유지 전극 130 : 데이터선
140 : 화소 전극 150 : 게이트 절연층
160 : 반도체층 171,172 : 접촉층
180 : 소소 전극 190 : 드레인 전극
200 : 제 1 기판 300 : 제 2 기판
400 : 액정 분자
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 평면 구동 방식(IPS mode : in-plane switching mode)의 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 최근 들어 가장 각광받고 있는 평판 표시 장치중 하나로서 액정 물질의 전기 광학적(electro-optical) 효과를 이용한 표시 장치이며, 그 구동 방식은 크게 단순 행렬형(simple matrix type)과 능동 행렬형(active matrix type)으로 나누어진다.
능동 행렬형 액정 표시 장치는 행렬의 형태로 배열된 각 화소에 비선형 특성을 가진 개폐(switching) 소자를 부가하여 각 화소의 동작을 제어하는 것이다. 즉, 개폐 소자로는 3단자형인 박막 트랜지스터(TFT : thin film transistor)가 일반적으로 사용되며, 2단자형인 MIM(metal insulator metal) 따위의 박막 다이오드(TFD : thin film diode)가 사용되기도 한다.
특히 현재 가장 활발하게 연구가 진행되고 있는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 및 화소 전극(pixel electrode), 화소들에 개폐 신호를 공급하는 게이트선(gate line) 및 화상 신호를 공급하는 데이터선(data line)이 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판, 공통 전극(common electrode)이 형성되어 있는 대향 기판, 그리고 그 사이에 봉입되어 있는 액정 물질로 이루어져 있다. 그리고 이러한 박막 트랜지스터 액정 표시 장치에는 액정 분자들이 한 기판으로부터 다른 기판으로 90°비틀리게 배열되어 있는 비틀린 네마틱 방식(TIN : twisted-nematic)이 주로 이용된다.
그러나 이러한 액정 표시 장치, 특히 비틀린 네마틱 방식의 액정 물질을 이용하는 액정 표시 장치는 대비(contrast)가 보는 각도에 의존한다. 다시 말하면, 각 계조(gray level)에서의 투과율이 시야각에 의존한다. 특히 이러한 대비의 각도 의존성은 상하 방향으로 매우 심하다. 이러한 상하 방향의 각도 의존성은 전기적으로 유도된 액정 방향자(director)의 배치 때문에 발생한다.
이러한 비틀린 네마틱 방식의 액정 표시 장치의 전기적·광학적 특성은 액정의 이방성에 기인한 것이다. 좀더 상세히 말하자면, 두 기판의 사이에 봉입된 액정 분자가 광축을 이루고 있으며 이 광축을 따라서 시야각 방향을 이루고 있어, 액정 표시 장치의 화상을 볼 수 있는 각도가 한정되어 있으며 이 시야각 내에서만 표시 장치 상에 표시된 문자 또는 그림 등의 인식이 가능하다는 문제점이 있다. 비틀린 네마틱 방식의 경우 이 광축은 90도 비틀려 있으므로 이 광축을 중심으로 대략 90도 정도의 범위에서만 시야각이 형성된다. 특히 액정 물질의 배향이 한 방향으로 잘되어 있는 경우는 광학적 이방성이 강해지므로 이러한 시야각이 더욱 좁아진다는 문제점이 있었다.
최근에 액정 표시 장치에 관한 제품이 더욱 다양해지면서 넓은 시야각이 필요하게 되었으며 이러한 광시야각을 만들기 위해서 여러 가지의 접근 방법이 제시되었다.
SID 93 DIGEST pp.265-268의 Wide-Viewing-Angle Improvements for AMLCDs 및 Japan DISPLAY '92 pp.591-594 등에는 화소 분할 비틀린 네마틱 셀(pixel divided TN cell), 다중 영역 비트린 네마틱 셀(multi-domain TN cell) 등이 소개되어 있다.
그 중에서 다중 영역 비틀린 네마틱 셀에 대하여 설명한다. 비틀린 네마틱 셀은 수평 방향으로 대칭이지만, 수직 방향으로 비대칭인 시각 특성을 가지고 있다. 각 화소에 다중 영역을 형성함으로써 다양한 시각 특성을 가지는 영역들의 광학적 투과율을 합하면 평균적인 시각특성을 얻을 수 있다.
이러한 다중 영역 셀 중 간단한 경우로 두 영역 비틀린 네마틱(TDTN : two domain TN) 셀을 K. H. Yang이 제안하였다(IDRC 91 Digest, p.68). 여기에서는 두 영역의 액정 디렉터(director)가 반대 방향으로 경사지게 배열되어 있다. 이는 수평 방향에서뿐 아니라 수직방향에서도 대칭적인 시각 특성을 나타낼 수 있어 넓은 상방향 시각 범위를 가지는 한 영역의 광학적 투과를 넓은 하방향 시각 범위를 가지는 다른 영역으로 보충할 수 있다.
그러나 이러한 TDTN 셀을 실현하기 위해서는 기판 위에 코팅된 폴리이미드(polyimide)위에 여러번 러빙하여야 한다는 문제점이 있다.
상세히 말하자면, 두 개의 기판에 대하여 2번의 광학 공정과 4번의 러빙 공정을 거친다. 이러한 공정들은 복잡할 뿐 아니라 폴리이미드 배향층이 종종 광학적 공정을 거치는 동안 알칼리 현상 공정에 의하여 파손되는 경우도 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 K.Takatori 등은 보상 비틀린 네마틱(Complementary TN) 셀을 제안하였다. 이 구조에서는 하나의 기판만이 경사각이 큰 배향을 가진 두 영역으로 나뉘어 있고 다른 기판은 경사각이 작은 배향을 가지고 있다. 이 공정은 1번의 광학공정과 3번의 러빙 공정으로 이루어져 상대적으로 간단하다. 이러한 C-TN과 DDTN 셀에서 영역은 액정 물질의 선회력(helical power)과 경사각에 의하여 제어된다.
또, Y. Koike 등은 공정을 간단히 하기 위한 영역 분리 TN(DDTN : domain divided TN) 셀을 제안하였다. 여기에서 각 기판위에 패터닝된 유기 또는 무기 배향막에 한번만 러빙함으로써 배향을 완성한다. 따라서, 이 방법은 2번의 광학 공정과 2번의 러빙 공정 그리고 2개의 대향 기판에 대한 부가적인 무기 배향막을 포함한다.
그러나 이러한 방법들은 제조 공정이 복잡하고 어려워지거나 OCB 방식은 인가 전압에 의하여 액정을 안정한 제어를 유지하기 어렵다는 문제점이 있었다.
그뿐 아니라 이 방법들 대부분이 대비비(contrast ratio)와 색상 천이의 감소라는 문제를 현저하게 해결하지 못하고 있다는 문제점이 있다.
앞의 문제들을 해결하기 위한 방법으로 평면 구동 방식을 이용한 액정치가 제안되고 있다.
평면 구동 방식은 한 기판에 게이트선 및 데이터선, 그리고 공통 전극을 모두 형성하여 액정 표시 장치를 구동하는 방식으로서, 두 기판 사이의 전압 차를 이용하는 일반적인 방식과는 달리, 한 기판 내에서 전압 차를 주어 액정 분자의 반응을 일으키는 것이다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.
제1도(a) 및 (b)는 종래의 평면 구동 방식의 액정 표시 장치를 나타낸 것으로서, ASIA DISPLAY '95 pp.707-710에 실린 Development of Super-TFT-LCDs with In-Plane Switching Display Mode(M. Ohta et al.)라는 제목의 논문에 나온 도면이다.
먼저 제1도(a)에 도시된 구조를 설명한다.
게이트선(1)이 가로로 형성되어 있고 세로로는 데이터선(11)이 형성되어 있다. 또 게이트선(1)과 동일한 물질로 게이트선(1)과 평행하게 대향 전극선(2)이 형성되어 있으며, 대향 전극선(2)의 분지(3)가 게이트선(1)을 향하여 벋다가 게이트선(1) 부근에서 다시 게이트선(1)과 평행(4)하게 형성되어 있다. 게이트선(1)과 데이터선(11)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있는데, 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 게이트선(1)의 일부이고, 소스 전극은 데이터선(11)의 일부이다. 한편 박막 트랜지스터의 드레인 전극은 데이터선(11)과 동일한 물질로 형성되어 있으며 연장되어 직사각형의 화소 전극(16)이 된다. 화소 전극(16)은 데이터선(11)의 부근에 위치하며 데이터선(11)과 평행한 부분을 가지고 있고, 대향 전극선(2) 및 그와 평행한 분지(4)와 중첩되어 있으며, 직사각형의 중앙에는 공통 전극선(2)의 분지(3)가 가로지르고 있다.
다음에 설명할 것은 제1도(b)에 도시된 구조로서, 공통 전극선의 분지와 화소 전극의 구조가 제1도(a)와는 반대이다. 이를 상세히 설명한다.
게이트선(1)이 가로로 형성되어 있고 세로로는 데이터선(11)이 형성되어 있다. 또 게이트선(1)과 동일한 물질로 게이트선(1)과 평행하게 대향 전극선(2)이 형성되어 있으며, 대향 전극선(2)의 분지(6)가 직사각형으로 형성되어 있다. 직사각형의 대향 전극선 분지(6)는 데이터선(11)의 부근에 위치하며 데이터선(11)과 평행한 부분을 가지고 있다. 게이트선(1)과 데이터선(11)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있는데, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 게이트선(1)의 일부이고, 소스 전극은 데이터선(11)의 일부이다. 한편 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극은 데이터선(11)과 동일한 물질로 형성되어 있으며 연장되어 화소전극(13,14)이 된다. 화소전극(13,14)의 일부(14)는 대향 전극선(2) 및 대향 전극선(2)과 평행한 분지와 중첩되어 있으며, 공통 전극선(2)의 분지가 이루는 직사각형의 중앙을 가로지르는 부분(13)을 가지고 있다.
이러한 액정 표시 장치에서는, 공통 전극선(2) 및 그 분지(3, 4; 6)와 화소 전극(16; 13, 14)의 전위 차를 이용하여 액정 분자의 방향을 변화시키고 이에 따라 나타나는 빛의 투과율 변화를 이용하여 표시동작을 한다.
이러한 액정 표시 장치를 이용하여 시야각 특성을 측정한 결과 종래의 액정 표시 장치에 비하여 우수한 것으로 이 논문에서는 보고하고 있다.
그러나, 이 논문에서는 또한 이러한 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에서 고려할 점을 몇가지 들고 있다.
먼저, 데이터선으로부터 발생하는 전기장을 효과적으로 차폐하여야 한다는 점이다.
제1도(a)에서는 화소 전극이 데이터선과 이웃하고 있고, (b)에서는 대향 전극이 데이터선과 이웃하고 있어 둘 다 데이터선으로부터 전기장을 차폐하는 역할을 할 수 있다. 그러나, 화소 전극은 신호가 인가되지 않는 동안에는 뜬(floating) 전위를 가지고 있기 때문에, 다른 부분의 전위에 쉽게 영향을 받는데 비하여, 대향 전극은 외부의 전원으로부터 전위가 일정하게 공급되기 때문에 영향을 잘 받지 않는다는 점을 고려할 때, 제1도(b)의 경우가 데이터선으로부터의 전기장의 차폐에 더욱 효과적이라는 사실을 알 수 있다.
둘째로는 개구율을 고려하여야 한다. 화소 전극과 데이터선이 동일한 물질로 만들어지기 때문에, 제1도(a)와 같은 구조에서는 둘 사이의 단락이 일어나지 않도록 하기 위하여 둘 사이에 어느 정도의 거리가 필요하다. 그러나, 제1도(b)에서는 화소 전극과 대향 전극 사이에 절연층이 존재하기 때문에 데이터선과 대향 전극의 거리가 가까워져도 무관하다. 즉, 제1도(b)의 구조는 제1도(a)의 구조에 비하여 큰 개구율을 쉽게 얻을 수 있다.
그러나, 이러한 평면 구동 방식을 이용한 종래의 기술에서는 종래보다 시야각이 확장되는 효과가 있으나, 개구율이 작다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 평면 구동 방식의 장점인 광시야각 특성을 확보하면서도 데이터선으로부터의 전기장을 효과적으로 차폐하고 개구율을 높이는데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 기판은,
기판,
공통 전압이 인가되며 세로로 형성되어 있는 공통 전극,
상기 공통 전극과 분리되어 있으며 가로로 형성되어 있는 게이트선,
상기 공통 전극과 상기 게이트선이 형성되어 있는 상기 기판 전면을 덮고 있는 게이트 절연층,
상기 공통 전극의 사이 상기 게이트 절연층의 위에 세로로 형성되어 있는 화소 전극,
상기 공통 전극위의 게이트 절연층 위에 상기 공통 전극을 따라 형성되어 있는 데이터선,
한 단자는 상기 게이트선과 연결되어 있고 다른 한 단자는 상기 데이터선과 연결되어 있으며 나머지 한 단자는 상기 화소 전극과 연결되어 있는 트랜지스터를 포함한다.
이때 데이터선의 폭은 공통 전극의 폭을 넘지 않는 것이 바람직하다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또다른 액정 표시 장치용 기판은,
기판,
기판위에 가로로 형성되어 있는 다수의 공통 전극선,
공통 전극선의 분지로서 공통 전극선의 상하로 세로로 형성되어 있는 다수의 공통 전극,
공통 전극의 사이에 세로로 형성되어 있는 다수의 유지 전극,
공통 전극선 및 공통 전극과 분리되어 있고 아래위의 공통 전극선의 사이에 가로로 형성되어 있으며 유지 전극과 전기적으로 연결되면서 교차하는 다수의 게이트선,
공통 전극선, 공통 전극 및 유지 전극과 게이트선이 형성되어 있는 기판 전면을 덮고 있는 게이트 절연층,
유지 전극 위의 게이트 절연층의 위에 유지 전극을 따라 세로로 형성되어 있으며 게이트선과 유지 전극의 교차점에는 형성되어 있지 않은 다수의 화소 전극,
공통 전극 위의 게이트 절연층 위에 공통 전극을 따라 형성되어 있으며 공통 전극의 폭을 넘지 않는 데이터선,
제 1 단자는 게이트선과 연결되어 있고 제 2 단자는 데이터선과 연결되어 있고 제 3 단자는 게이트선과 유지 전극 상부의 화소 전극과 연결되어 있으며 제 4 단자는 게이트선과 유지 전극 하부의 화소 전극과 연결되어 있는 이채널 트랜지스터를 포함한다.
위의 두가지 경우에 유지 전극과 공통 전극은 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 것이 개구율 확장을 위하여 바람직하며, 게이트선과 데이터선은 크롬으로 이루어진 것이 바람직하다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는,
투명한 절연 기판,
공통 전압을 인가받으며 세로로 형성되어 있는 공통 전극,
공통 전극과 분리되어 있으며 가로로 형성되어 있는 게이트선,
공통 전극과 게이트선이 형성되어 있는 절연 기판 전면을 덮고 있는 절연층,
공통 전극의 사이 게이트 절연층의 위에 세로로 형성되어 있는 화소 전극,
공통 전극 위의 게이트 절연층 위에 공통 전극을 따라 형성되어 있는 데이터선,
한 단자는 게이트선과 연결되어 있고 다른 한 단자는 데이터선과 연결되어 있으며 나머지 한 단자는 화소 전극과 연결되어 있는 트랜지스터를 포함하는 제 1 기판,
투명한 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있으며 수평 배향을 주며 일정 방향으로 러빙처리되어 있는 배향막으로 포함하는 제 2 기판, 그리고 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 봉입되어 있는 액정 물질을 포함한다.
여기에서, 제 1 기판에 부착되어 있는 제 1 편광자와 제 2 기판에 부착되어 있는 제 2 편광자를 더 포함할 수 있다.
봉입된 액정 물질은 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정일 수 있으며, 이 경우 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향은 데이터선의 길이 방향과 동일한 것이 바람직하다. 이때 제 2 편광자의 편광축은 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 일치하고, 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 직교, 또는 평행한 것이 바람직하다.
이와는 달리 봉입된 액정 물질은 카이랄 네마틱 액정일 수 있으며, 이때 액정 물질의 피치는 80°내지 90°이고, 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향은 데이터선의 길이 방향에 수직인 것이 바람직하다. 여기에서 제 2 편광자의 편광축은 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 일치하고, 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 직교 또는 평행한 것이 좋다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 기판의 배치도이고, 제3도는 제2도에서 A-A선의 단면도이다.
먼저, 제2도를 참고로 하여 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판의 평면 구조를 설명한다.
투명한 유리 기판(100)위에 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극선(120)이 가로로 형성되어 있고 그 분지인 공통 전극(121)이 공통 전극선(120)을 중심으로 아래위로 세로로 형성되어 있다. 위쪽 공통 전극선(120)의 아래쪽 분지인 공통 전극(121)과 아래쪽 공통 전극선(120)의 위쪽 분지인 공통 전극(121)은 서로 일정 거리를 두고 있다.
공통 전극(121)의 사이에는 역시 ITO 따위의 투명 도전 물질로 된 유지 전극(122)이 위쪽 공통 전극선(120) 부근에서 아래쪽 공통 전극선(120) 부근까지 세로로 형성되어 있으며, 공통 전극선(120)과 단락되지 않도록 일정 거리를 두고 있다.
상하의 공통 전극(121) 사이의 공간에는 가로로 게이트선(110)이 형성되어 있으며 유지 전극(122)과 연결되어 있고 공통 전극(121)과는 단락되지 않도록 일정 거리를 두고 있다.
앞에서 설명한 공통 전극선(120), 공통 전극(121), 유지 전극(122) 및 게이트선(110)의 위에는 전면적으로 게이트 절연층(제3도의 도면 부호 150)이 덮여 있다.
유지 전극(122)의 위의 게이트 절연층 위에는 화소 전극(140)이 형성되어 있으며 게이트선(110)을 경계로 두 화소 전극(140)이 서로 분리되어 있다.
세로로 형성되어 있는 공통 전극(121)을 따라 한번씩 걸러가며 공통 전극(121)과 중첩되며 공통 전극(121)보다 폭이 작은 데이터선(130)이 형성되어 있으며 공통 전극(121)과 데이터선(130)의 사이에는 게이트 절연층이 개재되어 있다. 데이터선(130)은 게이트선(110)과는 게이트 절연층을 매개로 교차하고 있으며, 데이터선(130)과 게이트선(110)의 교차점에서 데이터선(130)의 분지가 게이트선(110)을 따라 좌우로 연장되다가 유지 전극(122)과의 교차점에서 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극을 이룬다. 여기에서 데이터선(130)은 공통 전극(121)의 위에 형성되어 있기 때문에 데이터선(130)으로부터 발생하는 전기장은 대부분 공통 전극(121)쪽으로 향하고 그 좌우로는 영향을 거의 미치지 않는다. 특히 공통 전극(121)의 폭이 더 큰 경우에는 더욱 그러하다.
그러면, 박막 트랜지스터의 구조를 제3도를 참고로 하여 상세히 설명한다.
본 실시예에서 박막 트랜지스터는 이채널(two-channel) 구조를 택하며, 박막 트랜지스터의 게이트 전극(110)은 게이트선(110)의 일부이다. 게이트 전극의 위에는 질화규소 따위의 물질로 이루어져 있는 게이트 절연층(150)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(150)의 위에는 비정질 위의 물질로 이루어진 반도체층(160)이 형성되어 있으며 그 위에는 n+ 비정질 규소 따위의 물질로 이루어진 접촉층(171,172)이 형성되어 있다. 그런데 여기에서는 이채널 구조를 택하고 있으므로 접촉층(171,172)은 반도체층(160) 위의 세 부분, 즉 중앙과 양 끝 부분에 분리되어 위치한다. 이 접촉층(171,172)위에는 소스 전극(180) 및 드레인 전극(190)이 형성되어 있으며, 중앙부의 접촉층(171)위에 형성되어 있는 소스 전극(180)은 데이터선(130)의 분지이고, 양끝의 접촉층(172) 위에 형성되어 있는 드레인 전극(190)은 화소 전극(140)과 연결되어 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 게이트선(110), 데이터선(130) 및 공통 전극선(120) 등에 대하여 대칭인 구조를 이루고 있으며 게이트선(110) 및 데이터선(130)이 화소의 중앙 부분에서 교차하고 있는 구조가 된다.
이러한 액정 표시 장치용 기판에서는 공통 전극선(120) 및 공통 전극(121), 화소 전극(140), 유지 전극(122) 등을 ITO로 형성하고 이채널 트랜지스터를 채용하고 있고, 구조가 간단하여 배선이 차지하는 면적이 줄기 때문에 제1도(a) 및 (b)에 도시한 구조에 비하여 개구율이 높아진다.
그러면, 이러한 구조의 액정 표시 장치를 제조하는 방법을 제4도(a) 내지 (f)를 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저 제4도(a)에 도시한 바와 같이, ITO와 같은 투명한 도전 물질을 적층하고 식각하여 공통 전극선(120) 및 그 분지인 공통 전극(121)과 유지 전극(122)을 형성한다. 여기에서 공통 전극선(120)은 가로로 형성하고, 공통 전극(121)은 공통 전극선(120)의 상하로 대칭으로 길게 형성하며, 유지 전극(122)은 공통 전극선(120) 및 공통 전극(121)과 만나지 않도록 공통 전극선(120)의 사이에 세로로 길게 형성한다.
다음, 제4도(b)에 도시한 바와 같이 크롬 따위의 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 아래위의 공통 전극(121) 사이에 가로로 게이트선(110)을 형성한다. 이때 게이트선(110)은 세로로 형성되어 있는 유지 전극(122)과 접속된다.
다음, 제4도(c)에 도시한 것처럼, 질화규소, 비정질 규소, n+ 비정질 규소를 차례로 적층하고, 위의 두층을 식각하여 접촉층(제3도의 171, 172) 및 반도체층(제3도의 160)을 형성한다.
이어, 제4도(d)에 나타낸 것처럼, ITO 따위의 투명한 도전 물질을 패터닝하여 유지 전극(122)과 중첩되는 화소 전극(140)을 형성한다. 이때 화소 전극(140)은 앞에서 형성한 접촉층 및 반도체층과는 중첩되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
다음, 제4도(e)에 나타낸 바와 같이, 크롬 따위의 도전 물질을 적층하고 패터닝하여 데이터선(130)을 형성한다. 이때 데이터선(130)은 세로로 공통 전극(121)을 따라 공통 전극(121)위에 형성하되, 공통 전극(121)보다도 폭이 좁게 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 데이터선(130)과 게이트선(110)과의 교차점에서 데이터선(130)의 분지를 좌우로 벋어 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극(제3도의 180)이 되게 하고, 이와 분리되어 상하로 화소 전극(140)과 연결된 드레인 전극(제3도의 190)을 함께 형성한다. 그리고 이를 마스크로 하여 접촉층(제3도의 171, 172)을 식각한다.
마지막으로 전면에 보호막을 형성하면 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 기판 하나가 완성된다. 편의상 이와 같이 배선이 형성되어 있는 기판을 제 1 기판이라 하고 다른 기판을 제 2 기판이라 하자.
이처럼 제 1 기판에 모든 배선이 형성되어 있으므로 제 2 기판에는 배선을 형성하지 않는다.
다음으로 배향을 고려하자.
일단 화소 전극(140)에 전압이 인가되면 공통 전극(121)과의 전위차에 의하여 화소 전극(140)과 공통 전극(121)과의 사이에 전기장이 형성된다. 이때 전기장의 방향은 제 1 기판 표면 부근에서는 공통 전극(121)으로부터 화소 전극(140), 또는 화소 전극(140)으로부터의 공통 전극(121)을 향하는 직선 방향이므로(제 1 기판 표면으로부터 위로 올라갈수록 곡선형의 전기장이 형성된다), 충분한 전계가 인가된 경우 제 1 기판 표면 부근의 액정 방향자가 전기장의 방향을 따라 또는 전기장의 방향에 수직하게 배열한다. 이러한 점을 고려할 때, 유전율 이방성이 양인 액정 물질을 이용하는 경우에는, 액정 분자의 초기 상태는 액정 분자의 장축 방향이 공통 전극(121) 또는 화소 전극(140)의 길이 방향과 일치하는 방향인 것이 바람직하다. 따라서, 전기장이 인가되지 않은 상태에서는 액정 분자의 장축 방향이 공통 전극(121) 또는 화소 전극(140)의 길이 방향과 일치하도록 하여야 한다.
이때, 두 기판 사이에 봉합될 액정 물질로는 네마틱 액정, 카이랄 첨가제가 첨가된 네마틱 액정 또는 카이랄 네마틱 액정을 택할 수 있는데, 이 중에서 순수한 네마틱 액정으로서 유전율 이방성이 양인 액정을 택하고 비틀림을 주지 않는 경우를 먼저 고려하자.
제 1 기판 표면 부근의 액정 방향자가 공통 전극(121)의 길이 방향으로 배열되기 위해서는 제 2 기판에 배향막을 형성하고 공통 전극(121)의 길이 방향으로 러빙을 하는 방법을 고려할 수 있다. 대신 제 1 기판에는 배향막 및 러빙을 생략하여도 되지만 전기장이 액정 분자에 가하는 힘보다 배향력이 약한 배향막과 러빙을 할 수도 있다. 그러나 제 1 기판에는 배향막을 생략하고 러빙을 실시하지 않는 쪽이 액정 분자의 배열을 자유롭게 하므로 시야각 확장을 위해서는 바람직하다.
그러면, 두 기판 사이에 봉입되어 있는 액정 분자들은 세로 방향으로 배열한다.
그러면, 이와 같이 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정 분자들이 전압을 인가하지 않은 상태에서 세로로 배열되어 있는 경우의 액정 표시 장치의 작용을 제5도 내지 제9도를 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저 제5도는 화소 전극(140)에 전압이 인가되지 않았을 때의 액정 분자의 배열을 도시한 도면이고, 제6도(a)는 제5도의 B-B선을 따라 자른 단면도이고, 제6도(b)는 제5도의 C-C선을 따라 자른 단면도이다. 여기에서 알 수 있는 것처럼 전압을 인가하지 않았을 때에는 액정 분자(400)들은 제 1 기판(200)에서 제 2 기판(300)에 이르기까지 장축 방향이 세로를 향하도록 기판에 평행하게 배열되어 있다.
제7도는 화소 전극(140)에 충분한 전압이 인가되어 액정 분자가 전기장의 방향과 평행하게 배열한 경우를 도시한 도면이고, 제8도(a)는 제7도의 D-D선을 따라 도시한 단면도이고, 제8도(b)는 제7도의 E-E선을 따라 도시한 단면도이다. 여기에서 알 수 있는 것처럼 제 2 기판(300) 부근의 분자(400)들은 배향력에 의하여 원래의 상태를 유지하고 있는 반면, 제 1 기판(200) 부근의 분자들은 전기장에 의하여 방향이 바뀌어 전기장의 방향과 평행하게 되고, 그 중간의 분자들은 제 1 기판(200)에서 제 2 기판(300)에 이르기까지 점차 회전하고 있다. 단 여기에서 배선위의 액정 분자들은 도체 위에 위치하고 있으므로 전기장의 영향을 받지 않는다.
제9도는 화소 전극(140)에 일정 정도의 전압이 인가되어 액정 분자가 전기장의 방향과 일정한 각도를 이루고 있는 경우를 도시한 도면이고, 제10도(a)는 제9도의 F-F선을 따라 도시한 단면도이고, 제8도(b)는 제7도의 G-G선을 따라 도시한 단면도이다. 여기에서 알 수 있는 것처럼 제 2 기판(300) 부근의 분자(400)들은 배향력에 의하여 원래의 상태를 유지하고 있는 반면, 제 1 기판(200) 부근의 분자(400)들은 전기장에 의하여 방향이 바뀌어 전기장의 방향과 일정 각도를 이루고 있고, 그 중간의 분자들은 제 1 기판(200)에서 제 2 기판(300)에 이르기까지 점차 회전하고 있다. 단 여기에서 배선위의 액정 분자들은 도체 위에 위치하고 있으므로 전기장의 영향을 받지 않는다.
이러한 액정 표시 장치의 두 기판에 각각 편광자를 부착하면 원하는 계조 표시를 얻을 수 있다. 이때 제 2 기판에 부착된 편광자의 편광축을 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 동일하게 하고, 제 1 기판에 부착된 편광자의 편광축을 이와 직교하게 하거나 평행하게 하는 것이 바람직하다.
앞의 실시예에서는 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정에 비틀림을 주지 않고 배향한 경우의 액정 표시 장치를 설명한 것이지만, 이외에도 여러 가지 변형을 취할 수 있다.
그 한 예로는 통상의 비틀린 네마틱 방식에서와 마찬가지의 배열을 택할 수도 있다. 즉, 제 1 기판에 배향막을 형성하고 제 1 기판의 배향 방향에 수직으로 러빙을 하여 제 1 기판으로부터의 제 2 기판에 이르는 액정 분자들이 90°비틀리게 하는 것이다. 이때, 제 2 기판에 부착된 편광자의 편광축은 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 일치하게 하고, 제 1 기판에 부착된 편광자의 편광축은 이와 직교 또는 평행하게 하는 것이 바람직하다.
다른 예로는 봉입되는 액정 물질로 카이랄 네마틱 액정을 택할 수 있다. 이때, 액정 물질의 피치는 80°내지 100°, 바람직하게는 90°가 되도록 하면, 양 기판의 배향 방향을 수직으로 한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에서는 종래의 평면 구동 방식이 가지는 장점인 광시야각을 확보하면서도 데이터선으로부터의 전기장을 효과적으로 차폐하고 개구율을 높이는 효과가 있다.

Claims (29)

  1. 기판, 공통 전압이 인가되며 세로로 형성되어 있는 공통 전극, 상기 공통 전극과 분리되어 있으며 가로로 형성되어 있는 게이트선, 상기 공통 전극과 상기 게이트선이 형성되어 있는 상기 기판 전면을 덮고 있는 게이트 절연층, 상기 공통 전극의 사이 상기 게이트 절연층의 위에 세로로 형성되어 있는 화소 전극, 상기 공통 전극위의 게이트 절연층 위에 상기 공통 전극을 따라 형성되어 있는 데이터선, 한 단자는 상기 게이트선과 연결되어 있고 다른 한 단자는 상기 데이터선과 연결되어 있으며 나머지 한 단자는 상기 화소 전극과 연결되어 있는 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치용 기판.
  2. 제1항에서, 상기 데이터선의 폭은 상기 공통 전극의 폭을 넘지 않는 액정 표시 장치용 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 화소 전극 하부의 상기 게이트 절연층 아래에 상기 화소 전극을 따라 형성되어 있으며 상기 게이트선과 연결되어 있는 유지 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치용 기판.
  4. 제3항에서, 상기 유지 전극은 투명한 도전 물질로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  5. 제2항 또는 제4항에서, 상기 공통 전극은 투명한 도전 물질로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  6. 제1항에서, 상기 게이트선은 크롬으로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  7. 기판, 상기 기판위에 가로로 형성되어 있는 다수의 공통 전극선, 상기 공통 전극선의 분지로서 상기 공통 전극선의 상하로 세로로 형성되어 있는 다수의 공통 전극, 상기 공통 전극의 사이에 세로로 형성되어 있는 다수의 유지 전극, 상기 공통 전극선 및 상기 공통 전극과 분리되어 있고 아래위의 상기 공통 전극선의 사이에 가로로 형성되어 있으며 상기 유지 전극과 전기적으로 연결되면서 교차하는 다수의 게이트선, 상기 공통 전극선, 공통 전극 및 유지 전극과 상기 게이트선이 형성되어 있는 상기 기판 전면을 덮고 있는 게이트 절연층, 상기 유지 전극 위의 상기 게이트 절연층의 위에 상기 유지 전극을 따라 세로로 형성되어 있으며 상기 게이트선과 상기 유지 전극의 교차점에는 형성되어 있지 않은 다수의 화소 전극, 상기 공통 전극 위의 게이트 절연층 위에 상기 공통 전극을 따라 형성되어 있으며 상기 공통 전극의 폭을 넘지 않는 데이터선, 제 1 단자는 상기 게이트선과 연결되어 있고 제 2 단자는 상기 데이터선과 연결되어 있고 제 3 단자는 상기 게이트선과 상기 유지 전극 상부의 상기 화소 전극과 연결되어 있으며 제 4 단자는 상기 게이트선과 상기 유지 전극 하부의 상기 화소 전극과 연결되어 있는 이채널 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치용 기판.
  8. 제7항에서, 상기 유지 전극은 투명한 도전 물질로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  9. 제7항 또는 제8항에서, 상기 공통 전극은 투명한 도전 물질로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  10. 제7항에서, 상기 게이트선은 크롬으로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  11. 제7항에서, 상기 데이터선은 크롬으로 이루어진 액정 표시 장치용 기판.
  12. 투명한 절연 기판, 공통 전압을 인가받으며 세로로 형성되어 있는 공통 전극, 상기 공통 전극과 분리되어 있으며 가로로 형성되어 있는 게이트선, 상기 공통 전극과 상기 게이트선이 형성되어 있는 상기 절연 기판 전면을 덮고 있는 절연층, 상기 공통 전극의 사이 상기 게이트 절연층의 위에 세로로 형성되어 있는 화소 전극, 상기 공통 전극 위의 게이트 절연층 위에 상기 공통 전극을 따라 형성되어 있는 데이터선, 한 단자는 상기 게이트선과 연결되어 있고 다른 한 단자는 상기 데이터선과 연결되어 있으며 나머지 한 단자는 상기 화소 전극과 연결되어 있는 트랜지스터를 포함하는 제 1 기판, 투명한 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있으며 수평 배향을 주며 일정 방향으로 러빙처리되어 있는 배향막을 포함하는 제 2 기판, 그리고 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 봉입되어 있는 액정 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제12항에서, 상기 제 1 기판에 부착되어 있는 제 1 편광자와 상기 제 2 기판에 부착되어 있는 제 2 편광자를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에서, 상기 액정 물질은 유전율 이방성이 양인 네마틱 액정인 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서, 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향은 상기 데이터선의 길이 방향과 동일한 액정 표시 장치.
  16. 제15항에, 상기 제 1 기판은 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 동일한 방향으로 러빙처리되어 있는 배향막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에서, 상기 제 2 편광자의 편광축은 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 일치하는 액정 표시 장치.
  18. 제17항에서, 상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  19. 제17항에서, 상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 평행한 액정 표시 장치.
  20. 제15항에서, 상기 제 1 기판은 전면에 형성되어 있으며, 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 수직하게 러빙처리되어 있는 배향막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  21. 제20항에서, 상기 제 2 편광자의 편광축은 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 일치하는 액정 표시 장치.
  22. 제21항에서, 상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  23. 제21항에서, 상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 평행한 액정 표시 장치.
  24. 제13항에서, 상기 액정 물질은 유전율 이방성인 양인 카이랄 네마틱 액정인 액정 표시 장치.
  25. 제24항에서, 상기 액정 물질의 피치는 80°내지 90°인 액정 표시 장치.
  26. 제25항에서, 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향은 상기 데이터선의 길이 방향에 수직인 액정 표시 장치.
  27. 제26항에서, 상기 제 2 편광자의 편광축은 상기 제 2 기판의 배향막의 러빙 방향과 일치하는 액정 표시 장치.
  28. 제27항에서, 상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  29. 제27항에서, 상기 제 1 편광자와 제 2 편광자의 편광축은 서로 평행한 액정 표시 장치.
KR1019950045631A 1995-11-30 1995-11-30 평면 구동 방식의 액정 표시 장치 Expired - Lifetime KR0158649B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950045631A KR0158649B1 (ko) 1995-11-30 1995-11-30 평면 구동 방식의 액정 표시 장치
US08/758,665 US6014190A (en) 1995-11-30 1996-12-02 In-plane switching liquid crystal display and a manufacturing method thereof
US09/436,153 US6388727B1 (en) 1995-11-30 1999-11-09 In-plane switching liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950045631A KR0158649B1 (ko) 1995-11-30 1995-11-30 평면 구동 방식의 액정 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970028770A KR970028770A (ko) 1997-06-24
KR0158649B1 true KR0158649B1 (ko) 1998-12-15

Family

ID=19437055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950045631A Expired - Lifetime KR0158649B1 (ko) 1995-11-30 1995-11-30 평면 구동 방식의 액정 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0158649B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101019045B1 (ko) * 2003-11-25 2011-03-04 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073823A (ja) * 1996-09-02 1998-03-17 Hitachi Ltd アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR100601160B1 (ko) * 1998-03-12 2006-10-04 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100674231B1 (ko) * 2000-12-05 2007-01-25 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101019045B1 (ko) * 2003-11-25 2011-03-04 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR970028770A (ko) 1997-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4554627B2 (ja) 広視野角液晶表示装置
EP1122587B1 (en) Active matrix type liquid crystal display system
JP4248835B2 (ja) 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置
US7940359B2 (en) Liquid crystal display comprising a dielectric layer having a first opening surrounding a patterned structure and exposing a portion of a first pixel electrode and a second pixel electrode formed on the dielectric layer
KR100921137B1 (ko) 액정 표시 장치
US6784967B2 (en) In-plane switching LCD device having slanted corner portions
KR100257976B1 (ko) 횡전계방식액정표시장치
US7948596B2 (en) Multi-domain vertical alignment liquid crystal display
KR100517345B1 (ko) 액정 표시 장치
KR100580383B1 (ko) 광시야각액정표시장치
KR101007206B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20020080860A (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100492325B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치
KR0158649B1 (ko) 평면 구동 방식의 액정 표시 장치
US6671018B2 (en) Liquid crystal display with only portion of the long axes of the liquid crystal molecules are arranged in radial configuration
KR19990060948A (ko) 횡전극구동 모드 박막트랜지스터 액정표시소자
KR100218527B1 (ko) 평면 구동 방식의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US6052163A (en) Thin film transistor and liquid crystal display device
KR20040062205A (ko) 액정 표시 장치
KR100466390B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 액정표시장치
KR100827460B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100446380B1 (ko) 박막트랜지스터 액정표시장치
KR100668137B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
KR100859522B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판, 색필터 기판 및 액정 표시 장치
KR20010096155A (ko) 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19951130

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 19951130

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 19980721

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 19980805

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 19980805

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20010706

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20020708

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20030707

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20040709

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20050705

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20060727

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20070724

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080729

Start annual number: 11

End annual number: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090713

Start annual number: 12

End annual number: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100714

Start annual number: 13

End annual number: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110719

Start annual number: 14

End annual number: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120713

Year of fee payment: 15

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120713

Start annual number: 15

End annual number: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 16

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130731

Start annual number: 16

End annual number: 16

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140731

Start annual number: 17

End annual number: 17

PC1801 Expiration of term