KR100269352B1 - 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 스토리지 전극에 대응되는 위치에 블랙 매트릭스를 형성하여 스토리지 전극 주위의 빛샘 현상을 방지한다.

Description

액정표시소자 및 그 제조방법
본 발명은 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 멀티도메인 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 주로 사용되는 트위스트네마틱 액정표시장치(Twisted Nematic Liquid Crystal Display Device)는 액정의 복굴절 효과에 의해 각 계조표시(gray level)에서의 광투과도가 달라지는 특성을 보유한다. 특히, 좌우방향의 시야각에 대해서는 광투과도가 대칭적으로 분포하지만, 상하방향에 대해서는 광투과도가 비대칭적으로 분포하기 때문에 상하방향의 시야각에서는 이미지가 반전되는 범위가 발생하여 시야각이 좁아지는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 여러 가지 방법이 제안되고 있는데, 액정셀을 복수의 도메인(domain)으로 나누어, 각 도메인에서의 주시야각 방향을 다르게 하여 시야각 특성을 개선하는 멀티도메인(multi-domain) 액정셀도 그 중의 하나이다.
이러한 멀티도메인 액정셀에서는 각 도메인이 프리틸트방향이 서로 반대인 2개의 액정방향자(Liquid Crystal director)를 보유하여 계조표시전압을 인가할 때 이 두 개의 도메인에서 액정방향자가 서로 반대방향으로 경사지게 되어 상하방향으로의 평균 광투과도가 보상됨으로써 시야각이 넓어지게 된다.
도 1a는 종래의 멀티도메인 액정표시소자를 도시하는 평면도이다.
여기서, 참조 번호 10 및 12는 각각 하부 기판(1) 상에 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선을 나타내며, 상기 게이트배선(10)과 데이터배선(12)의 교차점에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 게이트전극(4)이 게이트배선(10)에 접속되고, 소스/드레인 전극(2)이 데이터배선(12)에 연결된다.
또한, 제1도메인(I)과 제2도메인(II)의 경계에는 스토리지 전극(18b)이 형성되어 인가되는 전압을 안정화 시킨다.
도 1b는 도 1a의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이며, 여기서, 도 1a와 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
하부 기판(2) 상에는 스토리지 라인(18a), 스토리지 전극(18b) 및 게이트전극(4)이 형성되어 있으며, 상기 게이트전극(4) 상부에는 게이트 절연막(20)이 도포되고, 그 상부에는 다시 보호막(22)이 형성되어 있다. 상기 제1도메인(I) 및 제2도메인(II)은 상기 스토리지라인(18a) 및 스토리지전극(18b)을 경계로 분리되어 있으며, 상기 보호막(22) 상부에는 제1 및 제2도메인에 걸쳐 투명전극(24)이 형성되어 있다.
한편, 상부 기판(30)에는 상기 게이트배선(10), 데이터배선(12) 및 상기 박막트랜지스터(TFT) 근처로 빛이 누설되는 것을 방지하기 위해서 블랙매트릭스(32)가 형성되어 있다.
이러한 액정셀을 형성하는 데 있어서, 광배향시에 배향방향을 결정하기 위한 UV조사 공정이나 상기 하부 기판(1)과 상부 기판(30) 합착시에 일어나는 미스얼라인(misalign)은 상기 스토리지 전극(18b) 주위에서 빛이 새는 현상을 유발한다. 그런데, 종래의 액정표시소자의 경우, 이러한 스토리지 전극 주위의 빛샘 현상을 방지할 수 있는 장치가 없어 화면상에 전경(disclination)이 나타나는 원인이 되었다.
본 발명의 기술적 과제는 스토리지 전극 주위의 빛샘 현상이 제거된 액정표시소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 스토리지 전극 주위의 빛샘 현상이 제거된 액정표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1a 내지 도 1b는, 종래의 멀티도메인 액정표시소자를 도시한다.
도 2a 내지 도 2b는, 본 발명에 따른 멀티도메인 액정표시소자를 도시한다.
도 3a 내지 도 3g는, 본 발명에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 제조방법을 도시하는 단면도들이다.
본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위해서, 스토리지 전극을 구비하는 제1기판, 상기 제1기판과 일정 거리 이격되어 대향배치되어 있으며, 상기 스토리지 전극에 대응되는 위치에 블랙 매트릭스를 구비하는 제2기판 및 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 구비하는 액정표시소자가 제공된다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위해서, 스토리지 전극에 대응되는 위치에 블랙 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 액정표시소자의 제조방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 액정표시소자의 단면도이다.
여기서, 참조 번호 110 및 112는 각각 하부 기판(100) 상에 형성된 게이트배선 및 데이터배선을 나타내며, 상기 게이트배선(110)과 데이터배선(112)의 교차점에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 게이트전극(104)이 게이트배선(110)에 접속되고, 소스/드레인 전극(102)이 데이터배선(112)에 연결된다.
또한, 제1도메인(I)과 제2도메인(II)의 경계에는 스토리지 전극(108)이 형성되어 인가되는 전압을 안정화 시킨다. 이때, 실선은 제1도메인(I)과 제2도메인(II)의 경계를 나타낸다.
도 2b는 도 2a의 X-X'선을 따라 절단한 단면도이며, 여기서, 도 2a와 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
하부 기판(100) 상에는 스토리지 라인(108a), 스토리지 전극(108b) 및 게이트전극(104)이 형성되어 있으며, 상기 게이트전극(104) 상부에는 게이트 절연막(120)이 도포되어 있다. 또, 상기 게이트 절연막(120) 상부에는 보호막(122) 및 투명전극(124)이 차례로 형성되어 있으며, 상기 투명전극(124)은 콘택홀을 통해 상기 스토리지 전극(108b)과 접촉되어 있다. 또, 상기 제1도메인(I) 및 제2도메인(II)은 상기 스토리지 전극(108b)을 경계로 하여 분리되어 있다.
한편, 상부 기판(130)에는 상기 게이트배선(110), 데이터배선(112) 및 상기 박막트랜지스터(TFT) 근처로 빛이 누설되는 것을 방지하기 위해서 제1블랙매트릭스(132)가 형성되어 있다. 또한, 상기 스토리지 라인(108a) 및 스토리지 전극(108b)에 대응되는 위치에는 제2블랙매트릭스(140)가 형성되어 있는데, 이는 상기 스토리지 전극(108b) 주위로부터 빛이 새어 나가는 것을 방지한다. 따라서, 화면상에 전경(disclination)이 나타나는 것을 막을 수 있다.
도 3a 내지 도 3g는, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티도메인 액정셀의 제조 방법을 도시하는 단면도들이다. 여기서, 도 2a 내지 도 2b와 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
먼저, 도 3a에서와 같이, 소정의 하부 구조를 갖는 제1기판(100) 상에 스토리지 라인(108a) 및 게이트전극(104)을 형성한다.
이어서, 도 3b에서와 같이, 상기 결과물 전면에 게이트 절연막(120)을 도포한다.
이어서, 도 3c에서 보여지는 바와 같이, 상기 스토리지 라인(108a) 상에 스토리지 전극(108b)을 형성한다.
이어서, 도 3d에서와 같이 상기 결과물 상에 보호막 패턴(122)을 형성한다. 이를 위해, 먼저 상기 결과물 전면에 보호막을 증착한 후, 포토리소그래피 공정에 의해 상기 보호막을 패터닝하여 상기 스토리지 전극(108b) 상에 콘택홀을 형성한다.
도 3e를 참조하면, 상기 제1도메인(I) 및 상기 제2도메인(II) 영역에 걸쳐 투명 전극(124)을 형성한다.
이어서, 도 3f에서와 같이, 소정의 하부 구조를 갖는 제2기판(130) 상에 제1블랙매트릭스(132) 및 제2블랙매트릭스(140)를 형성한다. 이때, 상기 제1블랙매트릭스(132)는 박막트랜지스터로부터 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로써, 상기 박막트랜지스터에 대응되는 위치에 형성된다. 또, 상기 제2블랙매트릭스(140)는 상기 스토리지 전극으로부터 빛이 새는 것을 방지하기 위한 것으로서, 스토리지 전극에 대응되는 위치에 형성된다.
이어서, 도 3g를 참조하면, 상기 제1기판(100)과 상기 제2기판(130)을 일정 거리 이격되도록 마주한 후, 그 사이에 액정을 주입하여 액정층(150)을 형성하면, 본 발명의 멀티도메인 액정셀이 완성된다.
본 발명에 따른 액정표시소자는 스토리지 전극(108b)에 대응되는 위치에 형성된 제2블랙매트릭스(140)가 스토리지 전극 주위로 빛이 새는 현상을 방지하므로, 화면상에 전경(disclination)이 발생되는 것을 막을 수 있다.

Claims (4)

  1. 스토리지 전극을 구비하는 제1기판;
    상기 제1기판과 일정 거리 이격되어 대향배치되어 있으며, 상기 스토리지 전극에 대응되는 위치에 블랙 매트릭스가 형성된 제2기판;
    상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스토리지 전극은 2 이상의 도메인의 경계상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  3. 제1기판 상에 스토리지 전극을 형성하는 단계;
    블랙매트릭스가 형성된 제2기판을 준비하는 단계; 및
    상기 블랙매트릭스가 상기 스토리지 전극의 상부에 위치되도록 상기 제1 및 제2기판을 일정 거리 이격하여 대향배치한 후, 그 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스토리지 전극은 2 이상의 도메인 경계상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 제조방법.
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