(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部基板と、下部基板と、単位画素と、
前記単位画素を限定するゲートラインとデータラインと、
前記単位画素内に形成されている相対電極と、
前記相対電極に共通信号を供給する共通ラインと、
前記相対電極と電界を形成する画素電極と、液晶と、
を含んで構成されるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置において、
前記ゲートラインと隣接する前記画素電極の縁部と、前記画素電極と隣接する前記ゲートラインの縁部には、複数個の突出部が各々形成されており、前記画素電極の突出部は前記ゲートラインの突出部の間の陥没部に位置し、前記ゲートラインの突出部は前記画素電極の突出部の間の陥没部に位置することを特徴とするフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置。
【請求項２】
前記画素電極の突出部は長方形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液晶表示装置。
【請求項３】
前記ゲートラインの突出部は長方形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液晶表示装置。
【請求項４】
前記突出部はその幅が５μｍ以下であり、その高さは５〜２０μｍであり、前記突出部の間の陥没部の間隔は１２μｍであることを特徴とする請求項２または３に記載のフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置。
【請求項５】
前記突出部はその幅が４μｍであることを特徴とする請求項１または４に記載のフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置。
【請求項６】
前記上部基板と下部基板には、少なくともいずれか一つの基板に配向膜が形成されており、前記配向膜のラビング方向は前記ゲートラインを中心に０度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液晶表示装置。
【請求項７】
前記上部基板には光学的密度が４．５以下である樹脂ブラックマトリックスカラーフィルターが形成されてい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液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置及びその製造方法に係り、より詳細にはゲート電極と画素電極の構造を変更して高コントラスト比を実現することができるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の先行技術である米国特許第６，２２３，０３４号及び韓国公開特許第２０００−５９５００号を参照すれば、一般に液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；以下ＬＣＤと称する）は軽量、薄型、及び低消費電力等の特性を有するために陰極線管（ＣＲＴ：Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）に代わって各種情報機器の端末機またはビデオ機器等に使われている。特に、薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ：以下、ＴＦＴと称する）が備わったＴＦＴ−ＬＣＤは応答特性が優秀で高画素数に適合するために高画質及び大型表示装置を実現することができる。
【０００３】
一方、前記ＴＦＴ−ＬＣＤはネマティック液晶（ＴＮ：Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードを採択してきたために視野角が狭小であるという短所があったが、最近平面スイッチング（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：以下、ＩＰＳと称する）液晶表示装置が提案されて前記狭い視野角の問題をある程度解決した。
【０００４】
しかし、前記ＩＰＳ−ＬＣＤは広視野角を実現したにもかかわらず相対電極及び画素電極が不透明金属で作られているため、開口率及び透過率が低い短所を有していた。
【０００５】
これに対して、ＩＰＳ−ＬＣＤが有している低い開口率及び透過率を改善するためにフリンジフィールドスイッチング（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：以下、ＦＦＳと称する）液晶表示装置が提案された。このようなＦＦＳ−ＬＣＤは相対電極及び画素電極が透明金属でなされているために開口率及び透過率が高く、水平電界とほう物線型電界を利用するために液晶の異方性による光歪曲がなく、水平配列された液晶を通じて光が透過されるために広視野角を得ることができる長所がある。
【０００６】
特に、図１に示すように、共通ライン３０を基準に上下対称形のスリット構造を有する画素電極５０が配置されたフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置は液晶の屈折率を補償するので高輝度の超広視野角が可能で高品位の画質を具現することができる。
【０００７】
ここで、前記画素電極６０は下部基板８上にゲートライン１０とデータライン２０とに限定された単位画素内に配置された相対電極４０とフリンジフィールドを形成して液晶７０を動作させて所定の画像を具現する。また、図面には図示されなかったが、ラビング方向は水平方向であり、上部偏光板（図示せず）の偏光軸は垂直方向であり、下部偏光板（図示せず）の偏光軸は水平方向である。一方、上部基板（図示せず）には光の漏洩を遮断するブラックマトリックス６０が形成されている。
【０００８】
しかし、従来技術によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置においては次のような問題点がある。
【０００９】
従来技術においては、図１に示すように、ゲートラインと画素電極との間の領域に強い電界が形成される。例えば、Ｌ０グレー（ｇｒａｙ）、すなわちブラック画面ではゲートラインには−８Ｖ、画素電極には＋５ＶのＤＣ電圧が供給されて結果的に二つの電極間に１３Ｖの強いＤＣが形成される。
【００１０】
このような強い電界（γ１）は、図２に示すように、垂直方向に形成されるが、これはＬ０グレー（ブラック画面）でゲートライン１０と画素電極５０の間の領域内にある液晶７０を、偏光板（図示せず）の偏光軸（α１）、（β１）に対し一定角度で曲げる。したがって、偏光軸から離隔するように曲げられた液晶分子により光が漏洩するという問題点がある。
【００１１】
図３は、図２のＩ−Ｉ断面図である。図３に示すように、上部基板９上に形成されているブラックマトリックス６０を拡張し、これにより遮断する部分を広く形成すれば、ブラック画面での光漏洩は防止できる。しかし、開口率が低くなり相対的に輝度が減少する問題点がある。
【００１２】
これと反対に、開口率を優先的に考慮してブラックマトリックスで遮断される領域を狭めれば漏洩光が完全に遮断されず、コントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ
ｒａｔｉｏ）が低下するという問題点がある。
【００１３】
特に、樹脂ブラックマトリックスを採用している構造で光学的密度（ＯＤ：  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）が３．５程度と低いカラーフィルターの場合、光遮断ブラックマトリックスで液晶分子が偏光軸と離隔される時に漏洩光量が大きくなり結果的にＬ０グレー（ブラック画面）で光が漏洩するという問題点がある。
【００１４】
【先行技術文献】
【特許文献１】
米国特許  第６，２２３，０３４号
【特許文献２】
大韓民国公開特許  第２０００−５９５００号
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の有するこれらの問題点を解決するため、ラビング方向と電界の形成方向を同一にできるようにゲートラインと画素電極の構造を変更して、高コントラスト比を得て画面品位を向上させることができるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するためになされた本発明による、フリンジフィールドスイッチング液晶表示装置は、上部基板と、下部基板と、単位画素と、前記単位画素を限定するゲートラインとデータラインと、前記単位画素内に形成されている相対電極と、前記相対電極に共通信号を供給する共通ラインと、前記相対電極と電界を形成する画素電極と、液晶と、を含んで構成されるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置において、
前記ゲートラインと隣接する前記画素電極の縁部と、前記画素電極と隣接する前記ゲートラインの縁部には、複数個の突出部が各々形成されており、前記画素電極の突出部は前記ゲートラインの突出部の間の陥没部に位置し、前記ゲートラインの突出部は前記画素電極の突出部の間の陥没部に位置することを特徴とする。
【００１７】
本発明の一実施例によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置では、導電性偏光板は、粘着層、下部支持層、偏光素子、及び上部支持層を含んで構成される偏光板において、前記粘着層はアクリル系物質と導電性物質を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の他の実施例によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置では、導電性偏光板は、粘着層、下部支持層、偏光素子、及び上部支持層を含んで構成される偏光板において、前記粘着層と下部支持層との間には帯電防止層がさらに形成されていることを特徴とする。
【００１９】
以上のような本発明の目的と別の特徴及び長所などは次に参照する本発明の好適な実施例に対する以下の説明から明確になるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置を詳細に説明する。
【００２１】
図４は本発明によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置の平面図であり、図５及び図６は図４のＢ領域を拡大した平面図であり、図７は図６のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。
【００２２】
本発明によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置は、図４に示すように、下部基板８０上に、例えば、ガラスのような透明性絶縁基板上に、水平方向に伸張されるゲートライン１００とゲートライン１００と垂直に交差配列されるようにデータライン（２００：ｄａｔａ  ｌｉｎｅ）が垂直方向に伸張されている。
【００２３】
ゲートライン１００とデータライン２００が交差される付近にはスイッチング素子の薄膜トランジスター（１５０：ＴＦＴ、ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が配置されている。
【００２４】
ゲートライン１００とデータライン２００により限定される単位画素（ｕｎｉｔ  ｐｉｘｅｌ）空間内には相対電極（４００：ｃｏｕｎｔｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が形成されており、また前記単位画素を上下に両分するように配置されている共通ライン（３００：ｃｏｍｍｏｎ  ｌｉｎｅ）がゲートライン１００と平行するように形成されている。共通ライン３００は相対電極４００とコンタクトされて共通信号を供給する役割を遂行する。
【００２５】
共通ライン３００の上部には相対電極４００と共にフリンジフィールド（ｆｒｉｎｇｅ  ｆｉｅｌｄ）を形成する画素電極５００が形成されており、相対電極４００及び画素電極５００が形成する電界によって配列を別にする陽の遺伝率特性を有する液晶７００が基板８０、具体的には下部基板８０と図面には図示しなかった上部基板の間に配置されている。
【００２６】
一方、図４には図示しなかったが、ラビング方向と下部偏光板の偏光軸とは水平方向であり、上部偏光板の偏光軸は垂直方向である。また、光漏洩を遮断するブラックマトリックス６００が基板８０、具体的に下部基板８０と対向する上部基板（図示せず）上に形成されている。
【００２７】
ここで、画素電極５００は多数のスリットがパターニングされている。前記スリットパターンは傾斜方向が長い長方形で共通ライン３００を中心に上下が対称的であり、ゲートライン１００に対して±４５度以下でパターニングされている。すなわち、画素電極５００はく字のような構造でゲートライン１００と平行するようにラビングされる構造に有利なものである。
【００２８】
特に、図５に示すように、ゲートライン１００と隣接する画素電極５００の縁部は複数個、例えば、３個の突出部５００ａ，５００ｂ，５００ｃが形成されている。また、画素電極５００と隣接するゲートライン１００の縁部は複数個、例えば、４個の突出部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが各々形成されている。
【００２９】
画素電極５００の３個の突出部５００ａ，５００ｂ，５００ｃの各々はゲートライン１００の４個の突出部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの間の陥没部に位置する。
【００３０】
具体的に、画素電極５００の３個の突出部５００ａ，５００ｂ，５００ｃのうち左から最初の突出部５００ａはゲートライン１００の４個の突出部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのうち左から最初の突出部１００ａと２番目の突出部１００ｂとの間の陥没部に位置する。
【００３１】
これと同様に、画素電極５００の二番目の突出部５００ｂはゲートライン１００の二番目の突出部１００ｂと三番目の突出部１００ｃとの間の陥没部に位置し、画素電極５００の三番目の突出部５００ｃはゲートライン１００の三番目の突出部１００ｃと四番目の突出部１００ｄとの間の陥没部に位置する。
【００３２】
結果的に、ゲートライン１００の４個の突出部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのそれぞれの場合も画素電極５００の突出部５００ａ，５００ｂ，５００ｃの間の陥没部に位置するようになる。
【００３３】
一方、ゲートライン１００の突出部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄと画素電極５００の突出部５００ａ，５００ｂ，５００ｃの形態はラビング方向（水平方向）と平行した電界を妨害しない形態、例えば、長方形が望ましい。
【００３４】
また、ゲートライン１００の長方形突出部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄはその幅（ｗ１）が５μｍ以下（望ましくは４μｍ）であり、その高さ（ｈ１）は５〜２０μｍであり、前記突出部の間の陥没部の間隔（ｌ１）は１２μｍであるものが望ましい。
【００３５】
これと同様に、画素電極５００の長方形の突出部５００ａ，５００ｂ，５００ｃはその幅（ｗ２）が５μｍ以下（望ましくは４μｍ）であり、その高さ（ｈ２）は５〜２０μｍであり、前記突出部の間の陥没部の間隔（ｌ２）は１２μｍであるものが望ましい。
【００３６】
再び図４を参照し、前記のような構造をとると、電圧の非印加時、すなわち、Ｌ０グレー（ブラック画面）の時には、画素電極５００の中央部領域と縁の領域の両方で液晶７００は初期ラビング方向（水平方向）に整列するようになる。
【００３７】
前記縁の領域でも液晶が初期ラビング方向と一致する理由は、図６に示すように、ゲートライン１００の突出部１００ａ〜１００ｄと画素電極５００の突出部５００ａ〜ｃとの間に形成される強い電界（γ２）の方向が、初期ラビング方向と同一（水平方向）になるからである。
【００３８】
また、図７に示すように、上部基板９０上に樹脂ブラックマトリックス６００を採用している構造で光学的密度（ＯＤ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）が４．５以下と低いカラーフィルターの場合には、光遮断ブラックマトリックス領域内での液晶７００の整列方向が偏光軸と一致するので漏洩光量が最小化される。したがって、ブラック画面で光漏洩が遮断されるものである。
【００３９】
本発明の原理と精神に違反しない範囲でいろいろな他の実施例を作ることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明であるだけでなく、容易であろう。したがって、本発明の特許請求の範囲は既に詳述されたものに限定されないし、前記特許請求の範囲は本発明に内在する、特許性がある新規なすべての事項を含み、合わせて本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって当然と考えられるあらゆる特徴を含む。
【００４０】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置においては次のような効果がある。
【００４１】
本発明によれば、ブラック画面で画素電極の縁部とこれに近接するゲートラインの縁部の構造を液晶のラビング方向と電界の方向が同一であるように変更して光漏洩をなくすことができる。したがって、高コントラスト比を得ることができて画面の品位を向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置の平面図である。
【図２】図１のＡ領域を拡大した平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線を切断した断面図である。
【図４】本発明によるフリンジフィールドスイッチング液晶表示装置の平面図である。
【図５】図４のＢ領域を拡大した平面図である。
【図６】図４のＢ領域をさらに拡大した平面図である。
【図７】図６のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
８、  ８０    下部基板
９、  ９０    上部基板
１０、１００    ゲートライン
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ    ゲートライン突出部
１５０    薄膜トランジスター
２０、２００    データライン
３０、３００    共通ライン
４０、４００    相対電極
５０、５００    画素電極
５００ａ、５００ｂ、５００ｃ    画素電極の突出部
６０、６００    ブラックマトリックス
７０、７００    液晶
【図１】
0003785459.tif 000002
【図２】
0003785459.tif 000003
【図３】
0003785459.tif 000004
【図４】
0003785459.tif 000005
【図５】
0003785459.tif 000006
【図６】
0003785459.tif 000007
【図７】
0003785459.tif 000008