액정표시소자 document_id A220623010541

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 서브-픽셀의 좌측에 발생되는 기생 커패시턴스와 서브-픽셀의 우측에 발생되는 기생 커패시턴스를 불균일하게 하여 그리니쉬 현상을 방지하고자 하는 액정표시소자에 관한 것이다. 최근, 액티브 매트릭스 액정표시소자는 그 성능이 급속하게 발전함에 따라, 평판 TV, 휴대용 컴퓨터, 모니터 등에 광범위하게 사용되고 있다. 상기 액티브 매트릭스 액정표시소자 중 트위스티드 네마틱(TN : Twisted Nematic) 방식의 액정표시소자가 주로 사용되고 있는데, 트위스티드 네마틱 방식은 두 기판에 각각 전극을 설치하고 액정 방향자가 90도 트위스트 되도록 배열한 다음, 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 기술이다. 트위스티드 네마틱 방식 액정표시소자는 우수한 콘트라스트(contrast)와 색상 재현성을 제공한다는 이유로 각광받고 있지만, 시야각이 좁다는 고질적인 문제를 안고 있다. 이러한 TN방식의 시야각 문제를 해결하기 위해서, 하나의 기판 상에 두개의 전극을 형성하고 두 전극 사이에서 발생하는 횡전계로 액정의 방향자를 조절하는 IPS 모드(In-Plane Switching Mode)가 도입되었다. 이후에는, 상기 IPS 모드의 낮은 개구율 및 투과율을 향상시키기 위해서, 상대전극과 화소전극을 투명전도체로 형성하면서 상대 전극과 화소전극 사이의 간격을 좁게 형성하여 상기 상대 전극과 화소전극 사이에서 형성되는 프린지 필드에 의해 액정분자를 동작시키는 FFS 모드(Fringe Field Switching Mode)가 대두되었다. 이하에서, 첨부된 도면을 참고로 하여 종래 기술에 의한 IPS모드 액정표시소자에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 기술에 의한 IPS 모드 액정표시소자의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선상에서의 절단면도이다. 그리고, 도 3은 카운터 패턴으로 구동된 액정표시소자의 평면도이고, 도 4는 버티컬 패턴으로 구동된 액정표시소자의 평면도이며, 도 5a 및 도 5b는 종래 기술에 의한 카운터 패턴 구동을 설명하기 위한 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 종래 기술에 의한 카운터 패턴 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다. 횡전계방식 액정표시소자는 서로 대향합착되고 그 사이에 액정층이 구비된 TFT 어레이 기판과 컬러필터층 어레이 기판으로 구성되는바, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 TFT 어레이 기판(11) 상에는 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(15)이 게이트 절연막(13)을 사이에 두고 수직으로 교차 배치되어 서브-픽셀이 정의되고, 상기 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(15)의 교차 부위에는 박막트랜지스터(TFT)가 구비되며, 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에는 보호막(16)이 형성된다. 그리고, 각 서브-픽셀 내에는 상기 게이트 배선(12)과 평행하는 공통배선(25)과, 상기 공통배선(25)에서 분기되어 상기 데이터 배선(15)에 평행하도록 형성되는 다수개의 공통전극(24)과, 상기 박막트랜지스터(TFT)에 연결되어 각 화소영역의 상기 공통전극(24) 사이에서 상기 공통전극과 평행하게 교차 배치된 다수개의 화소전극(17)이 구비되어 있다. 상기 공통전극(24)에는 Vcom신호가 전달되고, 화소전극(17)에는 박막트랜지스터를 통과한 픽셀전압이 전달되어 수평방향의 전계(E)가 발생된다. 그러나, 상기 데이터 배선(15)과 서브-픽셀의 최외곽 가장자리에 구비되는 공통전극(24) 사이에 기생 커패시턴스(Cdc)가 발생할 수 있다. 한편, 상기 컬러필터층 어레이 기판에는 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층과, R,G,B 셀 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙 매트릭스가 형성되는데, 상기 각 색상의 컬러필터층은 각 서브-픽셀이 하나의 색소를 가지도록 형성되고, 통상적으로, R,G,B의 색소를 갖는 화소가 배열되는데, 각각 독립적으로 구동되고 이들의 조합에 의해 하나의 화소(pixel)의 색이 표시된다. 이러한 액정표시소자의 컬러필터층은 그 배열방법에 따라 스트라이프(strip) 배열, 모자이크(mosaic) 배열, 델타(delta) 배열, 쿼드(quad) 배열 등으로 구분되며, 이와 같은 R,G,B의 배열은 액정표시패널의 크기, 컬러필터의 형상 및 색배열에 따라 다양하게 배열할 수 있다. 여기서, 상기 스트라이프 배열은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가로방향으로 순차적으로 R,G,B를 배치하여 수직방향으로 동일 색상이 되게 하는 배열형태이다. 이와같이 구성된 액정표시소자는 잔상, 플리커, 그리니쉬 등 화상품질을 체크하기 위해 R,G,B 화소단위로 온/오프(on/off)시켜 블랙(B, Black) 또는 화이트(W, White)가 표시되게 하는데, 도 3에 도시된 바와 같이, N번째 온된 화소와 제 N+1번째 온된 화소를 라인마다 한칸씩 이동시켜 사선 방향으로 화소가 온되도록 하는 카운터(counter) 패턴으로 구동할 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 N번째 온된 화소와 제 N+1번째 온된 화소가 동일위치에 위치하여 수직방향으로 동일하게 화소가 온되도록 하는 버티컬(vertical) 패턴으로 구동할 수도 있다. 상기 카운터 패턴으로 구동하는 경우, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 도트 인버전 방식에 의해 정극성(+), 부극성(-)의 전압을 인가하고 수직방향으로 도트 인버전 방식에 의해 정극성, 부극성의 전압을 인가한다. 이때, 카운터 패턴으로 구동하고자 하는 경우에는, 제 N 번째 라인의 화이트(W) 및 블랙(B)이 제 N+1 번째 라인의 화이트(W) 및 블랙(B)과 교차되게 구동한다. 구체적으로, 데이터 전압(Vdata)은 AC(교류)로 인가하여 정극성(+), 부극성(-)의 전압을 인가하고, 데이터 전압의 레밸을 달리하여 블랙(B, Black), 화이트(W, White)가 표시되게 하며, 공통신호(Vcom1)는 DC(직류)로 인가한다. 상기 데이터 전압과 공통전압의 전위차에 의해 액정층의 구동이 결정된다. 제 N 번째 라인에 대해서는, 도 5a 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 화이트를 표시하고자 하는 R,G,B 서브-픽셀에 대해 도트 인버전 방식에 의해 높은 레밸의 정극성(+), 부극성(-), 정극성(+)의 전압을 인가하고, 블랙을 표시하고자 하는 R,G,B 서브-픽셀 모두에 대해 낮은 레밸의 전압을 인가하거나 또는 전압을 인가하지 않는다. 그리고, 제 N+1 번째 라인에 대해서는, 도 5a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 화이트를 표시하고자 하는 R,G,B 서브-픽셀에 대해 도트 인버전 방식에 의해 높은 레밸의 부극성(-), 정극성(+), 부극성(-)의 전압을 인가하고, 블랙을 표시하고자 하는 R,G,B 서브-픽셀 모두에 대해 낮은 레밸의 전압을 인가하거나 또는 전압을 인가하지 않는다. 이때, 제 N 번째 라인에 흐르는 데이터 전압의 극성과 제 N+1 번째 라인에 흐르는 데이터 전압의 극성이 도트 인버전 방식에 의해 교차하게 된다. 만일, 2도트 인버전 방식에 의해 데이터 전압이 인가되면, 2라인마다 한번씩 데이터 전압의 극성이 교차하게 되는데, 이를테면, 제 N ,제 N+1 번째 라인의 R,G,B 서브-픽셀에는 정극성(+), 부극성(-), 정극성(+)의 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 제 N+2, N+3 번째 라인의 R,G,B 서브-픽셀에는 부극성(-), 정극성(+), 부극성(-)의 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 것이다.