(57)【要約】【課題】全体的な透過率を増大させることができるＦＦＳモード液晶表示装置を提供すること。【解決手段】互いに交差して配列されて単位画素領域を画定するゲートバスライン及びデータバスライン並びに、それぞれの単位画素領域内に配置されて、ゲート絶縁膜１２０を介装するカウンター電極１１０及び画素電極１３０を備える下部基板と、それぞれの単位画素領域に対応して配置されるカラーフィルタを備え、液晶層を介装して下部基板に合着する上部基板とを備えるＦＦＳモード液晶表示装置であって、画素電極１３０が、ゲート絶縁膜１２０の上部表面に形成される複数の第１画素電極１３１と、第１画素電極１３１の上に形成された保護層１４０の上部表面に、第１画素電極１３１のそれぞれと所定の距離水平離隔して形成され、保護層１４０に形成されたコンタクトホールを介して第１画素電極１３１と電気的に接続される第２画素電極１３２とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差して配列されて単位画素領域を画定するゲートバスライン及びデータバスライン並びに、それぞれの単位画素領域内に配置されて、ゲート絶縁膜を介装するカウンター電極及び画素電極を備える下部基板と、
それぞれの前記単位画素領域に対応して配置されるカラーフィルタを備え、液晶層を介装して前記下部基板に合着する上部基板とを備えるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置であって、
前記画素電極が、
前記ゲート絶縁膜の上部表面に形成される複数の第１画素電極と、
前記第１画素電極の上に形成された保護層の上部表面に、前記第１画素電極のそれぞれと所定の距離水平離隔して形成され、前記保護層に形成されたコンタクトホールを介して前記第１画素電極と電気的に接続される第２画素電極とを備えることを特徴とするフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１画素電極と前記第２画素電極との間の垂直離隔距離が１０００〜３０００Åの範囲の値であることを特徴とする請求項１に記載のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【請求項３】
前記保護層が、樹脂又は無機絶縁物の層であることを特徴とする請求項１に記載のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１画素電極と前記第２画素電極とが、５μｍ未満の同じ幅を有することを特徴とする請求項１に記載のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１画素電極及び前記第２画素電極の幅が等しく、
隣接する前記第１画素電極間の距離が、隣接する前記第２画素電極間の距離と同じであり、前記第１画素電極又は前記第２画素電極の幅と、隣接する前記第１画素電極及び前記第２画素電極間の距離の２倍との和に等しいことを特徴とする請求項１に記載のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【請求項６】
前記水平離隔距離が５μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置に関し、より詳細には、高透過率のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示装置は、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード液晶表示装置の低い開口率及び透過率を改善するために提案され、大韓民国特許第１０−０３４１１２３号明細書に開示されている。
【０００３】
このようなＦＦＳモード液晶表示装置は、ＩＰＳモード液晶表示装置と比較して高い開口率及び透過率を得るための、透明の電気伝導体で形成されたカウンター電極と画素電極とを備える。さらに、カウンター電極と画素電極との間隔が、上部ガラス基板と下部ガラス基板との間隔より狭く形成されることにより、カウンター電極と画素電極との間でフリンジフィールドが形成され、これによって、それら電極の上に存在する液晶分子までもが動作して透過率を改善する。
【０００４】
図１は、従来技術に係るＦＦＳモード液晶表示装置の下部ガラス基板上に形成されるアレイ（ａｒｒａｙ）を概略的に示す断面図である。
【０００５】
図１に示すように、ＦＦＳモード液晶表示装置の下部ガラス基板は、カウンター電極１０上にゲート絶縁膜２０と保護層３０とが順に積層されて形成され、保護層３０の上部表面に画素電極４０が所定の距離だけ離隔して形成されて構成されるアレイを備える。
【０００６】
ここで、画素電極４０は、３μｍの幅ｗを有し、隣り合う画素電極４０間の距離ｌ′は５μｍである。即ち、図１に示すＦＦＳモード液晶表示装置は、ｗ／ｌ′＝３／５が成り立つように形成されている。
【０００７】
また、図２は、従来技術に係る別のＦＦＳモード液晶表示装置の下部ガラス基板上に形成されるアレイを概略的に示す断面図であり、画素電極４０の幅ｗは図１に示す画素電極４０の幅ｗと同じであり、隣り合う画素電極４０間の距離ｌ′を、画素電極４０の幅ｗと同じ３μｍにした例である。即ち、図２に示すＦＦＳモード液晶表示装置は、ｗ／ｌ′＝３／３が成り立つように形成されている。
【０００８】
図１及び図２において、位置ａは画素電極４０の幅方向の中心位置を、位置ｂは画素電極４０の端部から幅方向に外側に約０．５μｍ離隔した位置を、位置ｃは隣り合う画素電極４０間の中央位置を表す。
【０００９】
図３は、図１及び図２に示す画素電極間の中央位置ｃにおける駆動電圧と透過率との関係を示すグラフである。
【００１０】
ここで、図３に示すように、画素電極４０の幅ｗの大きさを固定して、隣り合う画素電極４０の間隔ｌ′の大きさを変化させた場合、間隔ｌ′の大きさが減少するにつれて、中央位置ｃにおける透過率、及び透過率が最大になるときの駆動電圧が増大することがわかる。参考までに、図３にはｗ／ｌ′＝３／８の場合の値も示している。
【００１１】
また、図４は、幅ｗの大きさを固定して、間隔ｌ′の大きさを変化させた場合の、位置ａ及び位置ｂにおける駆動電圧と透過率との関係を示すグラフである。ここでも参考までに、図４にはｗ／ｌ′＝３／８の場合の値も示している。
【００１２】
図４から分かるように、ｗ／ｌ′＝３／５の場合では、位置ａと位置ｂの各々において、透過率が最大になるときの駆動電圧の差が約０．８Ｖであり、位置ａと位置ｂとの両方において同時に最大透過率を実現することができない。
【００１３】
一方、ｗ／ｌ′＝３／３の場合では、透過率が最大になるときの駆動電圧は位置ａ及び位置ｂの何れについても、ｗ／ｌ′＝３／５の場合と比較して増大するが、このときの位置ａと位置ｂとにおける駆動電圧の差が、ｗ／ｌ′＝３／５の場合と比較して実質的に減少し、位置ａ及び位置ｂにおいてそれぞれ最大透過率をほぼ実現することができる。
【００１４】
従って、上記データは、幅ｗの大きさが一定である場合、間隔ｌ′の大きさが減少すると、透過率が最大になるときの駆動電圧とアレイの全体的な透過率とが増大することを示している。
【特許文献１】大韓民国特許第１０−０３４１１２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、実際の製造工程において、間隔ｌ′の大きさを減少させることは、間隔ｌ′の微細さのために困難であり、そのために高い透過率を実現することができないという問題がある。従って、製造工程の再現性も低くなり歩留まりが低下し、生産単価が増大するなど非経済的になるという問題がある。
【００１６】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、画素電極の配置構造を変更し、容易に全体的な透過率を増大させることができるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的の達成のために本発明のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置は、互いに交差して配列されて単位画素領域を画定するゲートバスライン及びデータバスライン並びに、それぞれの単位画素領域内に配置されて、ゲート絶縁膜を介装するカウンター電極及び画素電極を備える下部基板と、それぞれの前記単位画素領域に対応して配置されるカラーフィルタを備え、液晶層を介装して前記下部基板に合着する上部基板とを備えるフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置であって、前記画素電極が、前記ゲート絶縁膜の上部表面に形成される複数の第１画素電極と、前記第１画素電極の上に形成された保護層の上部表面に、前記第１画素電極のそれぞれと所定の距離水平離隔して形成され、前記保護層に形成されたコンタクトホールを介して前記第１画素電極と電気的に接続される第２画素電極とを備えることを特徴とする。
【００１８】
また、前記第１画素電極と前記第２画素電極との間の垂直離隔距離が１０００〜３０００Åの範囲の値であることができる。
【００１９】
また、前記保護層が、樹脂又は無機絶縁物の層であることができる。
【００２０】
また、前記第１画素電極と前記第２画素電極とが、５μｍ未満の同じ幅を有することができる。
【００２１】
また、前記第１画素電極及び前記第２画素電極の幅が等しく、隣接する前記第１画素電極間の距離が、隣接する前記第２画素電極間の距離と同じであり、前記第１画素電極又は前記第２画素電極の幅と、隣接する前記第１画素電極及び前記第２画素電極間の距離の２倍との和に等しいことができる。
【００２２】
また、前記水平離隔距離が５μｍ未満であることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のフリンジフィールドスイッチングモード液晶表示装置によると、上下に積層した２層のそれぞれに画素電極が交互に形成されることで、実質的に微細な間隔の画素電極を容易に形成することができる。
【００２４】
また、隣り合う、上層に形成された画素電極及び下層に形成された画素電極間の水平離隔距離が減少することで透過率を向上させることができる。
【００２５】
また、微細な間隔で画素電極を形成する工程の再現性を向上させ、生産単価を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
ＦＦＳモード液晶表示装置は下部基板と上部基板とを備える。下部基板は、互いに交差して配列されて単位画素領域を画定するゲートバスライン及びデータバスラインと、それぞれの単位画素領域内に配置されて、ゲート絶縁膜を介装するカウンター電極及び画素電極とを備える。上部基板は、それぞれの単位画素領域に対応して配置されるカラーフィルタを備え、液晶層を介装して下部基板と合着する。ＦＦＳモード液晶表示装置の構成は従来技術として説明したように公知であるので、図面では一部の構成を省略する。
【００２８】
図５は、本発明の実施の形態に係るＦＦＳモード液晶表示装置の下部基板の上に形成されるアレイを概略的に示す断面図である。
【００２９】
図５に示すように、ＦＦＳモード液晶表示装置のアレイは以下のように形成される。まず、カウンター電極１１０上にゲート絶縁膜１２０が積層により形成される。次に、このゲート絶縁膜１２０の上部表面に第１画素電極１３１が形成され、ゲート絶縁膜１２０上に、第１画素電極１３１を覆う保護層１４０が積層により形成される。そして、この保護層１４０の上部表面に第２画素電極１３２が形成され、第２画素電極１３２は、保護層１４０に形成されたコンタクトホール（図示せず）を通じてＴＦＴ（図示せず）のソース又はドレインに電気的に接続される。また、第２画素電極１３２は第１画素電極１３１と電気的に接続され、単一の駆動素子であるＴＦＴにより駆動され得る。
【００３０】
一方、上下２層に設けられた第１画素電極１３１と第２画素電極１３２との間の垂直離隔距離（第１画素電極１３１が形成する面と第２画素電極１３２が形成する面との距離）は１０００〜３０００Åの範囲である。この距離を維持するために、保護層１４０は樹脂（ｒｅｓｉｎ）又は無機絶縁物を蒸着して形成される。
【００３１】
そして、第１画素電極１３１と第２画素電極１３２とは同じ幅ｗを有し、その幅ｗは５μｍ未満（本実施の形態では３μｍ）である。
【００３２】
また、第１画素電極１３１と第２画素電極１３２とは、それぞれゲート絶縁膜１２０と保護層１４０との上部表面に所定の距離ｌ′を離隔して上下２層に交互に形成される。この隣接する第１画素電極１３１間（又は隣接する第２画素電極１３２間）の距離ｌ′は、第２画素電極１３２（又は第１画素電極１３１）の幅ｗと、隣接する第１画素電極１３１及び第２画素電極１３２間の水平離隔距離ｌの２倍との和に等しい。即ち、ｌ′＝ｗ＋２ｌの関係式が成り立ち、隣接する第１画素電極１３１及び第２画素電極１３２の間隔も等間隔である。
【００３３】
ここで、上下２層に設けられた第１画素電極１３１と第２画素電極１３２との間の水平離隔距離ｌは５μｍ未満（本実施の形態では３μｍ）である。この水平離隔距離ｌは、図１及び図２に示す、隣り合う画素電極４０間の距離ｌ′と実質的に同じ働きをする。
【００３４】
上記したように、保護層１４０を介装して、水平方向（保護層１４０の広がり方向）に所定の距離ｌを離隔して上下２層に交互に形成された第１画素電極１３１及び第２画素電極１３２を備える、ｗ／ｌ＝３／３が成り立つ画素電極１３０の構造は、ＦＦＳモード液晶表示装置の透過率を向上させるためのものである。
【００３５】
即ち、従来の工程では、ｗ／ｌ′＝３／３が成り立つ画素電極１３０の製造が困難であるという問題点があった。しかしながら、本発明はこの課題を解決し、ゲート絶縁膜１２０の上部表面にｗ／ｌ′＝３／９が成り立つ第１画素電極１３１を形成し、保護層１４０の上部表面にｗ／ｌ′＝３／９が成り立つ第２画素電極１３２を第１画素電極１３１と交互に位置するように形成することで、従来技術におけるｗ／ｌ′＝３／３と実質的に同じであるｗ／ｌ＝３／３の画素電極１３０の構造を形成することができ、それにより透過率及び製造工程の再現性を向上させることができる。また、間隔ｌの値を更に減少させるために、画素電極１３０は、３層以上の複数の層上に上記の方法で形成され得る。
【００３６】
図６は、本発明と従来技術とのそれぞれに係るＦＦＳモード液晶表示装置の駆動電圧と透過率との関係を比較するグラフである。図６に示すように、本発明の画素電極１３０の構造は、従来技術に係るｗ／ｌ′＝３／３が成り立つ構造における透過率と同等の透過率を有し、従来技術に係るｗ／ｌ′＝３／５が成り立つ構造より高い透過率を有する。
【００３７】
以上、本発明に係る画素電極１３０は、上記構造で画素電極を配置することにより、容易にｗ／ｌ＝３／３が成り立つ構造を形成して透過率を向上させることができる。また、本発明に係る画素電極１３０の配置によって、より微細な構造の形成が容易であり、製造工程の再現性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来技術に係るＦＦＳモード液晶表示装置の下部ガラス基板上に形成されるアレイを概略的に示す断面図である。
【図２】従来技術に係る別のＦＦＳモード液晶表示装置の下部ガラス基板上に形成されるアレイを概略的に示す断面図である。
【図３】図１及び図２に示す画素電極間の中央位置における駆動電圧と透過率との関係を示すグラフである。
【図４】図１及び図２に示す画素電極の幅方向の中心位置及び端部から所定距離離隔した位置における駆動電圧と透過率との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係るＦＦＳモード液晶表示装置の下部基板の上に形成されるアレイを概略的に示す断面図である。
【図６】図１、図２、及び図５に示すＦＦＳモード液晶表示装置のそれぞれの位置における駆動電圧と透過率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１１０    カウンター電極
１２０    ゲート絶縁膜
１３０    画素電極
１３１    第１画素電極
１３２    第２画素電極
１４０    保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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