JP4240433B2 - マルチドメイン液晶表示素子 - Google Patents

マルチドメイン液晶表示素子 Download PDF

Info

Publication number
JP4240433B2
JP4240433B2 JP35114499A JP35114499A JP4240433B2 JP 4240433 B2 JP4240433 B2 JP 4240433B2 JP 35114499 A JP35114499 A JP 35114499A JP 35114499 A JP35114499 A JP 35114499A JP 4240433 B2 JP4240433 B2 JP 4240433B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
domain liquid
substrate
display element
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 - Fee Related
Application number
JP35114499A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000194016A (ja
Inventor
モウ セオ ソン
ホ シン ヒュン
ジン キム キョン
ボク リー ユン
ジェ キム ジョム
Original Assignee
エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
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 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド filed Critical エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
Publication of JP2000194016A publication Critical patent/JP2000194016A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4240433B2 publication Critical patent/JP4240433B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213Storage capacitors associated with the pixel electrode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133519Overcoatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子に関するものであって、特に、ゲート配線と同一層で画素領域を囲むように共通補助電極を形成して電界を歪曲させるマルチドメイン液晶表示素子(multi-domain liquid crystal display device)に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、液晶を配向することなく、画素電極と電気的に絶縁されている補助電極により液晶を駆動する液晶表示素子が提案されている。図1は、従来の液晶表示素子の単位画素の断面図である。
【0003】
従来の液晶表示素子は、第1基板及び第2基板を具備し、第1基板上には、縦横に形成されて第1基板を複数の画素領域に分ける複数のデータ配線及びゲート配線と、前記画素領域の各々に形成され、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、オーミッコンタクト層(Ohmic contact layer)及びソース/ドレイン電極などから構成されている薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor ; TFT)と、前記第1基板全体にわたって形成された保護膜(37)と、この保護膜(37)上からドレイン電極に連結するように形成された画素電極(13)と、前記ゲート絶縁膜上に画素電極(13)の一部と重なるように形成された補助電極(21)とが設けられている。
【0004】
また、前記第2基板上には、前記ゲート配線、データ配線及び薄膜トランジスタから漏洩する光を遮断する遮光層(25)と、前記遮光層(25)上に形成されているカラーフィルター層(23)と、前記カラーフィルター層(23)上に形成されている共通電極(17)と、第1基板と第2基板との間に形成されている液晶層とが設けられている。
【0005】
画素電極(13)の周りに形成されている補助電極(21)と共通電極(17)のオープン領域(27)は、前記液晶層に印加される電場を歪曲させて単位画素内で液晶分子を多様に駆動する。これは、前記液晶表示素子に電圧を印加すると、歪曲した電場による誘電エネルギーによって、液晶の方向子が所望の方向に向けられることを意味している。
【0006】
しかし、このような従来の液晶表示素子は、マルチドメイン効果を得るために、共通電極(17)にオープン領域(27)を設ける必要があり、このため、液晶表示素子の製造工程中に、共通電極(17)をパターニングする工程を追加しなければならない。
また、前記オープン領域がないものや、その幅が狭いものは、ドメイン分割に必要な電場の歪曲程度が弱いので、液晶の方向子(director)が安定な状態に至る時間が、相対的に長くなるという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、ゲート配線と同一層で画素領域を囲むように共通補助電極を形成し、工程を単純化してマルチドメイン効果を発揮するマルチドメイン液晶表示素子を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明によるマルチドメイン液晶表示素子は、対向する第1基板及び第2基板と、該第1基板と第2基板との間に形成た液晶層と、前記第1基板上に縦横に形成されて画素領域を定義する複数のゲート配線及びデータ配線と、前記画素領域内に一体に形成された画素電極と、前記ゲート配線と同一層に形成され、前記画素領域を囲むように形成された共通補助電極と、前記第1基板全体に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に第1基板全体に形成された保護膜と、前記第2基板上に形成された遮光層と、該遮光層上に形成されたカラーフィルター層と、該カラーフィルター層上に形成された共通電極と、前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方の基板上に形成された配向膜からなるマルチドメイン液晶表示素子であって、前記画素電極が、前記共通補助電極とオーバラップしていなく、かつ、前記ゲート絶縁膜と前記保護膜とが、前記共通補助電極以外の領域に形成されている。
【0009】
前記マルチドメイン液晶表示素子は、前記保護膜の下から前記画素電極に連結され、前記ゲート配線とオーバラップするように形成されているストレージ電極とをさらに含んでいてもよい。前記液晶は、陽又は陰の誘電率の異方性を有する液晶であり、液晶層はカイラルドパントを含む。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるマルチドメイン液晶表示素子を詳細に説明する。
図2及び図3は本発明の第1実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図であり、図4は前記図2の線I−I′による断面図、図5〜図8は前記図2の線II-II′による断面図である。
【0011】
図5〜図8に示したように、本発明のマルチドメイン液晶表示素子は、第1基板(31)及び第2基板(33)を具備している。前記第1基板(31)上には、縦横に形成されて該第1基板(31)を複数の画素領域に分ける複数のデータ配線(3)及びゲート配線(1)と、該ゲート配線(1)と同一層に形成されて電界を歪曲させる共通補助電極(15)と、第1基板(31)上の画素領域の各々に形成され、ゲート電極(11)、ゲート絶縁膜(35)、半導体層(5)、オーミッコンタクト層及びソース/ドレイン電極(7, 9)などからなる薄膜トランジスタと、前記第1基板(31)全体に形成された保護膜(37)と、該保護膜(31)上に配置され前記ドレイン電極(9)に連結された画素電極(13)とが設けられている。
【0012】
前記第2基板(33)上には、ゲート配線(1)、データ配線(3)及び薄膜トランジスタから漏洩する光を遮断する遮光層(25)と、該遮光層(25)上に形成されたカラーフィルター層(23)と、該カラーフィルター層上に形成された共通電極(17)と、第1基板(31)と第2基板(33)との間に形成された液晶層とが設けられている。
【0013】
このような構造のマルチドメイン液晶表示素子を製造するためには、まず、第1基板(31)の画素領域の各々にゲート電極(11)、ゲート絶縁膜(35)、半導体層(5)、オーム接触層及びソース/ドレイン電極(7,9)からなる薄膜トランジスタを形成する。この際に、第1基板を複数の画素領域に分ける複数のゲート配線(1)及びデータ配線(3)が形成される。
【0014】
前記ゲート電極(11)、ゲート配線(1)は、Al, Mo, Cr, Ta又はAl合金などのような金属をスパッタリング方法で積層した後、パターニングして形成し、同時に、共通補助電極(15)を、画素領域を囲むように形成する。その上にゲート絶縁膜(35)をSiNx又はSiOxをプラズマCVD方法(PECVD)で積層した後、パターニングして形成する。次いで、半導体層(5)及びオーミッコンタクト層は、各々a-Si及びn+a-SiをプラズマCVD方法で積層した後、パターニングして形成する。また、他の方法には、ゲート絶縁膜(35)、a-Si及びn+a-SiをプラズマCVD法によって連続蒸着してパターニングする。その後、Al, Mo, Cr, Ta又はAl合金などのような金属をスパッタリング方法で積層した後に、データ配線(3)及びソース/ドレイン電極(7,9)をパターニングによって形成する。
【0015】
この際に、ストレージ電極(43)を、前記ゲート配線(1)及び/又は共通補助電極(15)とオーバラップするように同時に形成する。このストレージ電極(43)は前記ゲート配線(1)及び/又は共通補助電極(15)とともにストレージコンデンサーの役割を果たす( 参考形態)
【0016】
次いで、第1基板(31)全体にかけてベンゾシクロブテン(BCB:BenzoCycloButene)、アクリル樹脂, ポリイミド化合物、SiNx又はSiOxなどの物質からなる保護膜(37)を形成し、酸化錫インジウム(ITO:indium tin oxide), Al又はCrなどのような金属をスパッタリング方法で積層してからパターニングして画素電極(13)を形成する。該画素電極(13)はコンタクトホール(39)を通して前記ドレイン電極(9)及びストレージ電極(43)に連結される。
【0017】
前記共通補助電極(15)は、前記ゲート配線(1)と同一物質を用いて形成する場合には、同一のマスクで前記ゲート配線(1)と同一層に形成して前記共通電極(17)と電気的に連結する。これに代えて、追加のマスクを用いて他の金属で構成するか、互いに異なる二重の層に構成することもできる。
【0018】
第2基板(33)上には遮光層(25)を形成し、R, G, B(Red, Green, Blue)素子が画素ごとに繰り返されるようにカラーフィルター層(23)を形成する。このカラーフィルター層(23)上に感光性物質を積層した後、フォトリソグラフィでパターニングし、様々の形状に誘電体構造物(53)を形成する。次いで、共通電極(17)を画素電極(13)と同様にITOなどのような透明電極から形成し、それから前記第1基板(31)と第2基板(33)との間に液晶を注入することによって、マルチドメイン液晶表示素子を完成する。
【0019】
前記誘電体構造物(53)を構成する物質は、前記液晶層の誘電率と同一か、またはそれよりも小さな誘電率を有しているものがよく、3以下であることが好ましく、その例として、アクリル(photoacrylate)又はBCBのような物質をあげることができる。
【0020】
前記共通補助電極(15)に電圧(Vcom)を印加する方法は、第1基板(31)上で液晶表示素子の駆動領域の各角にAgドッディング(Ag-Dotting)部を形成することによって、第2基板(33)に電界を印加して上下の電位差により液晶を駆動させる。前記各角のAgドッティング部と共通補助電極(15)とに連結して電圧(Vcom)を印加し、その工程は前記共通補助電極(15)を形成することと同時に行われる。
【0021】
さらに、前記第1基板(31)又は第2基板(33)の少なくとも一方の基板上に、高分子を延伸して位相差のフィルム(29)を形成する。
【0022】
前記位相差のフィルム(29)は、光軸が一つの一軸性物質から構成された、陰性の一軸性フィルム(negative uniaxial film)であり、基板に垂直な方向と視野角の変化による方向から使用者が感じる位相差を補償する役割を果たす。したがって、階調反転(gray inversion)の無い領域を広め、傾斜方向からコントラスト比(contrast ratio)を高め、一つの画素をマルチドメインに形成することにより、一層効果的に左右方向の視野角を補償することができる。
【0023】
本発明のマルチドメイン液晶表示素子において、前記陰性の一軸性フィルム以外に、位相差のフィルムとして陰性の二軸性フィルム(negative biaxial film)を形成してもよい。光軸が二つの二軸性物質から構成される陰性の二軸性フィルムは、前記一軸性フィルムに比べて、広い視野角(viewing angle)特性を得ることができる。
また、前記位相差フィルムを付着した後に、両基板に偏光子(polarizer)(図示せず)を付着してもよく、この場合には、前記偏光子は前記位相差フィルムと一体に形成してもよい。
【0024】
図2に示したマルチドメイン液晶表示素子は、画素電極(13)を遮光層(25)および共通補助電極(15)とオーバラップするように形成することによって高い開口率を有している。ストレージ電極(43)は、ゲート配線(1)とオーバラップしてストレージコンデンサーを形成している。前記ストレージ電極(43)と前記共通補助電極(15)とをオーバラップするように形成することもできる( 参考形態)
【0025】
図5及び図6は、前記共通電極(17)上に誘電体構造物(53)を形成した実施形態であり、図7及び図8は、前記共通電極(17)内に電界誘導窓(51)を形成した実施形態である。また、図5及び図7は、前記保護膜(37)をSiNx又はSiOxのような物質から形成した実施形態であり、図6及び図8は、BCB, アクリル樹脂(acrylic resin)又はポリイミド化合物から形成して平坦化した実施形態である。
【0026】
図9及び図10は、本発明の第2実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図であり、図11及び12は、図10の線III-III′による断面図であり、図13〜16は、図9の線IV-IV′による断面図である。
【0027】
図11〜16において、画素電極(13)は共通補助電極(15)とオーバラップしておらず、遮光層(25)は前記画素電極(13)とオーバラップするように形成されている。この際、前記共通補助電極(15)上に形成されているゲート絶縁膜(35)と保護膜(37)とを除去して、画素電極(13)に印加される共通補助電極(15)の電界を強くすれば、この共通補助電極(15)と画素電極(13)とが同一の平面にあるものと同様な効果を得ることができる。図11は共通補助電極(15)の一部分が露出するようにゲート絶縁膜(35)と保護膜(37)とを除去した構造であり、図12は共通補助電極(15)が完全に露出するようにした構造である。
【0028】
ストレージ電極(43)はゲート配線(1)とオーバラップしてストレージコンデンサーを形成している。前記ストレージ電極(43)を前記共通補助電極(15)とオーバラップするように形成することもできる( 参考形態)
【0029】
図13及び図14は、前記共通電極(17)上に誘電体構造物(53)を形成した実施形態であり、図15及び図16は、前記共通電極(17)内に電界誘導窓(51)を形成した実施形態である。また、図13及び図15は、前記保護膜(37)をSiNx又はSiOxのような物質から形成した実施形態であり、図14及び図16は、BCB, アクリル樹脂又はポリイミド化合物から形成して平坦化した実施形態である。
【0030】
図17は、本発明の第3実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図であり、図18は図17の線V-V′による断面図であり、図19〜図22は、図17の線VI-VI′による断面図である。
【0031】
これらの実施形態の液晶表示素子は、上下一対の画素電極(13)等を、ストレージ電極(43)を共有する共通補助電極(15)上に形成した構造であって、図2〜図8に示した液晶表示素子より開口率を向上させることができる。また、画素電極(13)を共通補助電極(15)とオーバラップするように形成し、遮光層(25)を前記共通補助電極とオーバラップさせ、ストレージ電極(43)が共通補助電極(15)とストレージコンデンサーを形成している( 参考形態)
【0032】
図19及び図20は、前記共通電極(17)上に誘電体構造物(53)を形成した実施形態であり、図21及び図22は、前記共通電極(17)内に電界誘導窓(51)を形成した実施形態である。また、図19及び図21は、前記ゲート/データ配線(1),(3)及び薄膜トランジスタ上に遮光層(25)を形成した実施形態であり、図20及び図22は、薄膜トランジスタ上にのみ遮光層(25)を形成した実施形態である。
【0033】
図23及び図24は、本発明の第4実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図であり、図25及び図26は、図24の線VII-VII′による断面図である。
【0034】
前記液晶表示素子は、次のような部分を除いては、同一に構成されている。
画素電極(13)と共通補助電極(15)とがオーバラップしていない一方、遮光層(25)は前記画素電極(13)とオーバラップするように形成されている。ここで、前記共通補助電極(15)上に形成されているゲート絶縁膜と保護膜とを除去し、画素電極(13)に印加される共通補助電極(15)の電界を強くすることにより、前記共通補助電極(15)と画素電極(13)が同一平面上にあるものと同様な効果を得ることができる。図25は、共通補助電極の一部分が露出するようにゲート絶縁膜(35)と保護膜(37)とを除去した構造であり、図26は、共通補助電極(15)が完全に露出するようにした構造である。
【0035】
図27は、本発明の第5実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図であり、図28は図27の線VIII-VIII′による断面図である。この第5実施形態は、高開口率の薄膜トランジスタ構造であって、トランジスタ以外は本発明の第2実施形態と同一であり、共通補助電極(15)上にもストレージ電極(43)を形成し、ストレージコンデンサを拡張させる効果を得ることができる。前記共通補助電極(15)と画素電極(13)とをオーバラップさせた構造も可能である( 参考形態)
【0036】
図29は、本発明の第6実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。この第6実施形態は、高開口率のL字薄膜トランジスタ(L-lined Thin Film Transistor)構造であって、トランジスタ以外は本発明の第4実施形態と同一であり、前記共通補助電極(15)と画素電極(13)とをオーバラップさせた構造も可能である( 参考形態)
【0037】
前記L字TFTはゲート配線(1)上にL字形状にTFTを形成することによって、前述した他の実施形態等に比べて、開口率を向上する効果があり、ゲート配線(1)とドレイン電極(9)との間で発生する寄生容量を減らすことができる。
【0038】
図30〜図36は、本発明の一実施形態による様々な電界誘導窓又は誘電体構造物を示す図面である。本発明のマルチドメイン液晶表示素子は、前記画素電極及び/又は共通電極上に誘電体構造物(53)を形成するか、前記画素電極、保護膜、ゲート絶縁膜、カラーフィルター層、オーバーコート層及び/又は共通電極をパターニングし、その内部にホール又はスリットのような電界誘導窓(51)を形成することによって電界歪曲という効果及びマルチドメインを発揮する。
【0039】
前記電界誘導窓(51)又は誘電体構造物(53)は、横方向、縦方向又は両対角線方向に細長くパターニングして2ドメインに分割した効果を出すか、×形状、+ 形状、菱形状、くし目の形状、ダブルY(図36)の形状及び ×と+形状を同時にパターニングして4ドメイン及びマルチドメインに分割した効果を発揮し、前記第1及び第2基板の内で、少なくとも一方の基板上に形成するか、両基板上に独立的に又は混用して適用することも可能である。
【0040】
さらに、本発明のマルチドメイン液晶表示素子では、前記第1基板及び/又は第2基板全体にわたって、配向膜(図示せず)を形成している。ここで、前記配向膜を構成する配向物質としては、ポリアミド又はポリイミド系化合物、ポリビニルアルコール, ポリアミド酸又はSiO2などの物質を用いている。この配向物質は、ラビング法を用いて配向方向を決定する場合、その他のラビング処理に適宜な物質であるなら、いかなるものであっても適用可能である。
【0041】
また、前記配向膜を光反応性のある物質、即ち、ポリビニルシンナメート(PVCN:polyvinylcinnamate), ポリシロキサンシンナメート(PSCN:polysiloxanecinnamate),又はセルロースシンナメート(CelCN:cellulosecinnamate)系化合物などの物質から構成して光配向膜を形成することもでき、その他の光配向処理に適宜な物質であるなら、いかなるものであっても適用可能である。前記光配向膜には、光を少なくとも1回照射し、液晶分子の方向子が成すプリチルト角(pretilt angle)及び配向方向(alignment direction)又はプリチルト方向(pretilt direction)を同時に決定し、それによる液晶の配向安定性を確保する。このような光配向に用いられる光は、紫外線領域の光が適しており、非偏光、線偏光及び部分偏光された光のいずれを用いてもよい。
【0042】
前記ラビング法又は光配向法は、第1基板又は第2基板のいずれかの基板のみに適用するか、これらの基板の両方に適用してもよく、両基板に互いに異なる配向処理をするか、配向膜のみを形成し、配向処理をしないことも可能である。
【0043】
また、前記配向処理をすることによって、少なくとも二つの領域に分割されたマルチドメイン液晶表示素子を形成し、液晶層の液晶分子が各領域上で互いに異なる方向に配向することができる。即ち、各画素を +形状又は ×形状のように四つの領域に分割するか、横方向、縦方向又は両対角線方向に分割し、各領域における各基板の配向処理又は配向方向を異なるように形成することによって、マルチドメイン効果が発揮される。分割された領域の内で、少なくとも一つの領域を非配向の領域にしてもよく、全ての領域を非配向の領域にすることも可能である。
【0044】
【発明の効果】
本発明のマルチドメイン液晶表示素子は、ゲート配線と同一層に画素領域を囲むように共通補助電極を形成し、電界歪曲を誘導することによって、工程の単純化するとともに、高開口率を達成し、かつ、マルチドメイン効果を向上する効果がある。
また、前記共通補助電極がゲート配線と同一層にあるので、画素電極と共通補助電極間の短絡を防止し、歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の液晶表示素子の断面図である。
【図2】 本発明の第1実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。
【図3】 図2の液晶表示素子の平面図である。
【図4】 図2の液晶表示素子の縦断面図である。
【図5】 図2の液晶表示素子の縦断面図である。
【図6】 図2の液晶表示素子の縦断面図である。
【図7】 図2の液晶表示素子の縦断面図である。
【図8】 図2の液晶表示素子の縦断面図である。
【図9】 本発明の第2実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。
【図10】 図9の液晶表示素子の平面図である。
【図11】 図9の液晶表示素子の縦断面図である。
【図12】 図9の液晶表示素子の縦断面図である。
【図13】 図9の液晶表示素子の縦断面図である。
【図14】 図9の液晶表示素子の縦断面図である。
【図15】 図9の液晶表示素子の縦断面図である。
【図16】 図9の液晶表示素子の縦断面図である。
【図17】 本発明の第3実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。
【図18】 図17の液晶表示素子の縦断面図である。
【図19】 図17の液晶表示素子の縦断面図である。
【図20】 図17の液晶表示素子の縦断面図である。
【図21】 図17の液晶表示素子の縦断面図である。
【図22】 図17の液晶表示素子の縦断面図である。
【図23】 本発明の第4実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。
【図24】 図23の液晶表示素子の平面図である。
【図25】 図23の液晶表示素子の縦断面図である。
【図26】 図23の液晶表示素子の縦断面図である。
【図27】 本発明の第5実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。
【図28】 図27の液晶表示素子の縦断面図である。
【図29】 本発明の第6実施形態によるマルチドメイン液晶表示素子の平面図である。
【図30】 本発明の変形例による電界誘導窓又は誘電体構造物を示す図である。
【図31】 図30と同様、他の変形例を示す図である。
【図32】 図30と同様、他の変形例を示す図である。
【図33】 図30と同様、他の変形例を示す図である。
【図34】 図30と同様、他の変形例を示す図である。
【図35】 図30と同様、他の変形例を示す図である。
【図36】 図30と同様、他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1 ゲート配線
3 データ配線
5 半導体層
7 ソース電極
9 ドレイン電極
11 ゲート電極
13 画素電極
15 共通補助電極
17 共通電極
21 補助電極
23 カラーフィルター層
25 遮光層
27 オープン領域
29 位相差のフィルム
31 第1基板
33 第2基板
35 ゲート絶縁膜
37 保護膜
39 コンタクトホール
43 ストレージ電極
51 電界誘導窓(ホール又はスリット)
53 誘電体構造物

Claims (25)

  1. 対向配置された第1基板及び第2基板と、該第1基板と第2基板との間に形成された液晶層と、前記第1基板上に縦横に形成されて画素領域を定義する複数のゲート配線及びデータ配線と、前記画素領域内に一体に形成された画素電極と、前記ゲート配線と同一層に形成され、前記画素領域を囲むように形成された共通補助電極と、前記第1基板全体に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜上に第1基板全体に形成された保護膜と、前記第2基板上に形成された遮光層と、該遮光層上に形成されたカラーフィルター層と、該カラーフィルター層上に形成された共通電極と、前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方の基板上に形成された配向膜とからなるマルチドメイン液晶表示素子であって、前記画素電極が、前記共通補助電極とオーバラップしていなく、かつ、前記ゲート絶縁膜と前記保護膜とが、前記共通補助電極以外の領域に形成されていることを特徴とするマルチドメイン液晶表示素子。
  2. 前記保護膜の下で前記画素電極に連結され、前記ゲート配線とオーバラップするように形成されたストレージ電極をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  3. 前記遮光層が、前記共通補助電極とオーバラップするように形成されていることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  4. 前記共通補助電極が、前記共通電極と電気的に連結されていることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  5. 前記画素電極上に電界歪曲用の誘電体構造物をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  6. 前記共通電極上に電界歪曲用の誘電体構造物をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  7. 前記画素電極が、その内部に電界誘導窓を有していることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  8. 前記保護膜が、その内部に電界誘導窓を有していることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  9. 前記ゲート絶縁膜が、その内部に電界誘導窓を有していることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  10. 前記共通電極が、その内部に電界誘導窓を有していることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  11. 前記カラーフィルター層が、その表面に電界誘導窓を有していることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  12. 前記カラーフィルター層上にオーバーコート層をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  13. 前記オーバーコート層が、その内部に電界誘導窓を有していることを特徴とする請求項12記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  14. 前記保護膜を構成する物質が、ベンゾシクロブテン(BCB:BenzoCycloButene)、アクリル樹脂及びポリイミド化合物からなる一群から選択されることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  15. 前記保護膜を構成する物質が、SiNx及びSiOxからなる一群から選択されることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  16. 前記共通補助電極を構成する物質が、酸化錫インジウム(ITO:indium tin oxide), Al, Mo, Cr, Ta, Ti及びAl合金からなる一群から選択されることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  17. 前記画素領域が、少なくとも二つの領域に分割され、前記液晶層の液晶分子が各領域上で互いに異なる駆動特性を示すことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  18. 前記配向膜が、少なくとも二つの領域に分割され、前記液晶層の液晶分子が各領域上で互いに異なる配向特性を示すことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  19. 前記配向膜の領域の内で、少なくとも一つの領域が配向処理されていることを特徴とする請求項18記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  20. 前記配向膜のいずれの領域も配向処理されていないことを特徴とする請求項18記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  21. 前記液晶層を構成する液晶が、陽又は陰の誘電率異方性を有する液晶であることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  22. 前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方の基板上に陰性の一軸性フィルムがさらに形成されていることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  23. 前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方の基板上に陰性の二軸性フィルムがさらに形成されていることを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  24. 前記液晶層が、カイラルドパントを含むことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
  25. 前記ゲート配線とデータ配線との交差点に形成されているL字薄膜トランジスタ(L-lined Thin Film Transistor)を、さらに含むことを特徴とする請求項1記載のマルチドメイン液晶表示素子。
JP35114499A 1998-12-11 1999-12-10 マルチドメイン液晶表示素子 Expired - Fee Related JP4240433B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19980054557 1998-12-11
KR1999-05587 1999-02-19
KR1019990005587A KR100301855B1 (ko) 1998-12-11 1999-02-19 멀티도메인 액정표시소자
KR1998-54557 1999-02-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000194016A JP2000194016A (ja) 2000-07-14
JP4240433B2 true JP4240433B2 (ja) 2009-03-18

Family

ID=26634429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35114499A Expired - Fee Related JP4240433B2 (ja) 1998-12-11 1999-12-10 マルチドメイン液晶表示素子

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4240433B2 (ja)
KR (1) KR100301855B1 (ja)
DE (1) DE19959674B4 (ja)
FR (1) FR2787205B1 (ja)
GB (1) GB2344683B (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357216B1 (ko) * 1999-03-09 2002-10-18 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인 액정표시소자
KR100595297B1 (ko) * 2000-08-11 2006-07-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티 도메인 액정표시소자 및 그 제조방법
TW575775B (en) 2001-01-29 2004-02-11 Hitachi Ltd Liquid crystal display device
KR100857132B1 (ko) * 2001-12-06 2008-09-05 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
KR100885839B1 (ko) * 2001-12-29 2009-02-27 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 소자
KR100906635B1 (ko) * 2002-10-23 2009-07-10 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP4167085B2 (ja) 2003-02-07 2008-10-15 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP4586696B2 (ja) * 2004-09-30 2010-11-24 カシオ計算機株式会社 液晶表示素子
JP2006126811A (ja) * 2004-09-30 2006-05-18 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
JP2006154564A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
JP2007139904A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Nec Corp 表示素子及びこれを備えた表示装置
CN100442132C (zh) 2006-11-17 2008-12-10 北京京东方光电科技有限公司 一种tft lcd阵列基板结构及其制造方法
JP5286974B2 (ja) * 2008-06-26 2013-09-11 カシオ計算機株式会社 液晶表示素子
CN101819363B (zh) 2009-02-27 2011-12-28 北京京东方光电科技有限公司 Tft-lcd阵列基板及其制造方法
TWI420210B (zh) * 2009-08-03 2013-12-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 畫素結構及其製造方法
KR101320072B1 (ko) * 2009-09-02 2013-10-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 이의 제조방법
JP5689436B2 (ja) * 2012-04-03 2015-03-25 シャープ株式会社 液晶表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05297412A (ja) * 1992-04-22 1993-11-12 Nippon Steel Corp 液晶表示装置
US5309264A (en) * 1992-04-30 1994-05-03 International Business Machines Corporation Liquid crystal displays having multi-domain cells
DE4407043B4 (de) * 1993-03-04 2005-10-20 Samsung Electronics Co Ltd Flüssigkristallanzeigeeinrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
JPH0926603A (ja) * 1995-05-08 1997-01-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置
JP3087668B2 (ja) * 1996-05-01 2000-09-11 日本電気株式会社 液晶表示装置、その製造方法およびその駆動方法
US6335776B1 (en) * 1998-05-30 2002-01-01 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Multi-domain liquid crystal display device having an auxiliary electrode formed on the same layer as the pixel electrode

Also Published As

Publication number Publication date
KR100301855B1 (ko) 2001-09-26
GB2344683B (en) 2001-07-25
GB9929051D0 (en) 2000-02-02
GB2344683A (en) 2000-06-14
FR2787205B1 (fr) 2005-08-26
JP2000194016A (ja) 2000-07-14
DE19959674B4 (de) 2008-04-30
FR2787205A1 (fr) 2000-06-16
KR20000047368A (ko) 2000-07-25
DE19959674A1 (de) 2000-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4231590B2 (ja) マルチドメイン液晶表示素子(Multi−domainLiquidCrystalDisplayDevice)
KR100480814B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100504532B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100313952B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357216B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100313949B1 (ko) 멀티도메인액정표시소자
KR100587364B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357213B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
JP4171145B2 (ja) マルチドメイン液晶表示素子
JP4240433B2 (ja) マルチドメイン液晶表示素子
JP4287514B2 (ja) 複合電界方式の液晶表示素子
US6757040B1 (en) Multi-domain liquid crystal display
KR100323735B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357217B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100504533B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
JP2001201749A (ja) マルチドメイン液晶表示素子
KR100487425B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR20000033165A (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357215B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100323734B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100290923B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100480813B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100595297B1 (ko) 멀티 도메인 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100487424B1 (ko) 복합전계방식액정표시소자및그제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071127

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080229

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080321

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080624

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080912

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080918

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081125

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081219

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees