KR100674237B1 - Liquid crystal display for extending sight angle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광시야각의 수직배향 액정표시장치에 관한 것으로, 상 하부에 구성되는 ITO의 유전율을 변화시키기 위한 별도의 리브를 형성하여 그 리브를 중심으로 액정 분자가 각각 대칭되는 경사각을 갖도록 함으로써 시야각을 확대시킨 광시야각의 수직배향 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertically aligned liquid crystal display device having a wide viewing angle, and to forming a separate rib for changing the dielectric constant of ITO formed on the upper and lower sides thereof so as to have an inclination angle in which liquid crystal molecules are symmetrical about the rib. An object of the present invention is to provide an enlarged wide viewing angle vertically aligned liquid crystal display device.

본 발명은 상 하부에 구성된 ITO전극층의 하면과 상면에 각각 유전체 리브를 부착시킴으로써 그 유전체 리브를 중심으로 전계의 변화가 발생되어 내부 액정분자들의 경사각이 그 유전체 리브를 중심으로 좌 우 대칭되게 하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a change in electric field is generated around the dielectric ribs by attaching dielectric ribs to the lower and upper surfaces of the ITO electrode layer formed on the upper and lower sides so that the inclination angle of the internal liquid crystal molecules is left-right symmetric about the dielectric ribs. It features.

본 발명을 적용하면, 투명 전극상에 액정이나 배향막과 같은 각기 다른 유전체를 리브형태로 패터닝하여 전계방향이 그 유전체 리브를 중심으로 대칭적으로 왜곡되고 그에 따라 액정분자의 경사각도 좌우 대칭으로 이동되게 되어 시야각이 개선되게 되는 효과가 있다. According to the present invention, different dielectrics, such as liquid crystals and alignment layers, are patterned on the transparent electrode in the form of ribs so that the electric field direction is symmetrically distorted about the dielectric ribs and thus the tilt angle of the liquid crystal molecules is shifted from side to side. There is an effect that the viewing angle is improved.

Description

광시야각의 수직배향 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY FOR EXTENDING SIGHT ANGLE}Vertical viewing liquid crystal display with wide viewing angle {LIQUID CRYSTAL DISPLAY FOR EXTENDING SIGHT ANGLE}

도 1은 종래의 수직 배향 광시야각 액정 표시장치를 나타내는 측면도,1 is a side view showing a conventional vertically aligned wide viewing angle liquid crystal display device;

도 2는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 단면도, 2 is a cross-sectional view showing a thin film transistor substrate according to the present invention;

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 액정분자 동작상태를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an operation state of liquid crystal molecules of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

2:유리기판, 3:컬러필터,2: glass substrate, 3: color filter,

4,4':ITO전극, 6:슬릿,4,4 ': ITO electrode, 6: slit,

8:절연층, 10:액정부,8: insulation layer, 10: liquid crystal,

12:액정분자, 14:유전체리브.12: liquid crystal molecule, 14: dielectric rib.

본 발명은 광시야각의 수직배향 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 박막 트랜지스터의 제조에 있어서 소스-드레인과 화소전극의 형성후 페시베이션의 구조를 유전율이 낮게 형성하여 광시야각을 확보할 수 있도록 한 광시야각의 수직 배향 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having a vertical viewing angle, and more particularly, to forming a passivation structure having a low dielectric constant after forming a source-drain and a pixel electrode in the manufacture of a thin film transistor so as to secure a wide viewing angle. A wide viewing angle vertical alignment liquid crystal display device.

주지된 바와 같이, 종래의 박막 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display)는 휴대형 단말기기의 정보 표시창, 노트북 PC의 화면표시기, 랩탑 컴퓨터의 모니터 등의 정보표시장치로 사용되고 있다. As is well known, a conventional liquid crystal display (LCD) is used as an information display device such as an information display window of a portable terminal device, a screen display of a notebook PC, a monitor of a laptop computer, and the like.

특히 액정 디스플레이는 기존의 브라운관형 모니터(CRT)를 대체할 수 있는 디스플레이장치로 산업상 그 활용도는 매우 높다. In particular, the liquid crystal display is a display device that can replace the conventional CRT monitor, and its utilization is very high in the industry.

종래의 액정 디스플레이의 내부에 주입된 액정 분자들은 상대전극 및 화소전극의 형상이나, 유전율, 전계 등의 영향을 받아 그 경사각이 다르게 이루어지게 된다. 이러한 액정 분자들의 경사각은 시야각에 직접적인 원인이 된다. The liquid crystal molecules injected into the conventional liquid crystal display have different inclination angles due to the shape of the counter electrode and the pixel electrode, and the influence of dielectric constant and electric field. The tilt angle of these liquid crystal molecules is a direct cause of the viewing angle.

도 1은 종래의 수직 배향 광시야각 액정 표시장치를 나타내는 측면도이다. 1 is a side view illustrating a conventional vertically aligned wide viewing angle liquid crystal display device.

이를 참조하면, 종래의 수직 배향 광시야각 액정표시장치는 상/하 기판 ITO(4)에 슬릿(6)을 형성함에 의해 전기장의 전계를 왜곡시킴으로 인해 액정의 동작 방향이 그 슬릿(6)을 중심으로 좌우로 대칭이 되어 시야각이 확대되는 원리로 이루어진다. Referring to this, in the conventional vertically aligned wide viewing angle liquid crystal display, the direction of operation of the liquid crystal is centered on the slit 6 due to the distortion of the electric field of the electric field by forming the slit 6 on the upper and lower substrates ITO 4. It is symmetrical from side to side, and the view angle is enlarged.

그러나, 상기 상/하 기판 ITO(4)에 상기 슬릿(6)을 형성하는 것은 공정면에서 상당한 난이도가 요구되며, 특히 칼라필터(3)가 형성되어 있는 상부 기판의 ITO(4)에 슬릿(6)을 형성하는 과정은 상기 칼라 필터층(3)이 손상될 수 있는 문제가 있다. However, forming the slit 6 on the upper and lower substrates ITO 4 requires considerable difficulty in terms of process, and in particular, the slit (6) on the ITO 4 of the upper substrate on which the color filter 3 is formed. 6) there is a problem that the color filter layer 3 may be damaged.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 상부 및 하부 기판에 각각 형성되는 ITO 전극들 상에 각각의 유전체 리브를 교호하도록 형성하여 전계 발생시 유전체 리브를 중심으로 액정 분자가 각각 대칭되는 경사각을 갖도록 함으로써 시야각을 확대시킨 광시야각의 수직배향 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described prior art, and the liquid crystal molecules are symmetrical around the dielectric ribs when an electric field is generated by alternately forming respective dielectric ribs on ITO electrodes formed on the upper and lower substrates, respectively. It is an object of the present invention to provide a vertical alignment liquid crystal display device having a wide viewing angle having an enlarged viewing angle by having an inclination angle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광시야각의 수직배향 액정표시장치는 박막 트랜지스터와 제 1 ITO 전극이 형성된 하부기판과, 상기 하부기판과 대향되게 형성되고 표면에 컬러필터를 개재시켜 제 2 ITO 전극이 형성된 상부기판과, 상기 제 1 ITO 전극 상에 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 패시베이션막으로 형성된 제 1 유전체 리브와, 상기 제 2 ITO 전극 상에 제 1 유전체 리브와 대향하면서 교호하도록 형성된 제 2 유전체 리브와, 상기 제 1 및 제 2 ITO 전극 상에 상기 제 1 및 제 2 유전체 리브를 덮도록 각각 형성된 절연층과, 상기 각각의 절연층 사이에 액정 분자들이 채워져 전계 발생시 상기 제 1 및 제 2 유전체 리브를 중심으로 상기 액정 분자들이 좌우로 대칭되어 경사각을 갖는 액정부를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a vertical viewing liquid crystal display device having a wide viewing angle includes a lower substrate on which a thin film transistor and a first ITO electrode are formed, and a color filter formed on a surface of the lower substrate. A first dielectric rib formed of an upper substrate having a second ITO electrode interposed therebetween, a passivation film formed to cover the thin film transistor on the first ITO electrode, and facing the first dielectric rib on the second ITO electrode; Liquid crystal molecules are filled between the second dielectric ribs alternately formed, the insulating layers respectively formed on the first and second ITO electrodes to cover the first and second dielectric ribs, and the respective insulating layers are filled when the electric field is generated. The liquid crystal molecules symmetrically from side to side with respect to the first and second dielectric ribs include a liquid crystal part having an inclination angle.

바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 유전체 리브의 유전율은 상기 액정 분자의 유전율보다 작은 것을 특징으로 한다.Preferably, the dielectric constant of the first and second dielectric ribs is smaller than that of the liquid crystal molecules.

삭제delete

또한, 상기 상부기판과 하부기판에서 유전체 리브는 각각 그 위치가 서로 어긋나게 된 것을 특징으로 하는 광시야각의 수직배향 액정표시장치가 제공된다. Further, a vertical viewing liquid crystal display device having a wide viewing angle is provided in which the dielectric ribs of the upper substrate and the lower substrate are shifted from each other.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.

도 2는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치의 액정분자 동작상태를 나타내는 단면 도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an operation state of liquid crystal molecules of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

이를 참조하면, 본 발명은 하부의 유리기판(2) 상의 박막 트랜지스터가 형성되지 않은 부분의 표면과 상부의 유리기판(도시되지 않음)에 형성된 컬러필터(3)의 표면에 ITO 전극(4)(4')이 대향되게 각각 형성된다. 그리고, ITO 전극(4)(4') 표면 각각에 유전체 리브(Rib; 14)를 서로 교호하도록 형성되며, 이 ITO 전극(4)(4') 사이의 액정부(10)에 액정분자(12)이 채워진다.
상기에서 ITO 전극(4)(4') 표면 각각에 서로 교호하게 형성된 유전체 리브(Rib; 14)는 구동시 전계를 왜곡되게 발생시켜 액정분자(12)의 동작 방향이 좌우 대칭이 되게 하여 시야각이 넓어질 수 있도록 하는 것이다. Referring to this, the present invention provides the ITO electrode 4 (on the surface of the portion where the thin film transistor on the lower glass substrate 2 is not formed and on the surface of the color filter 3 formed on the upper glass substrate (not shown)). 4 ') are formed to face each other. The dielectric ribs 14 are alternately formed on the surfaces of the ITO electrodes 4 and 4 ', and the liquid crystal molecules 12 are formed in the liquid crystal part 10 between the ITO electrodes 4 and 4'. ) Is filled.
The dielectric ribs 14 alternately formed on each of the surfaces of the ITO electrodes 4 and 4 'generate a distorted electric field during driving so that the operation direction of the liquid crystal molecules 12 is symmetrical, so that the viewing angle is reduced. It is to be widened.

보다 상세하게는, 상기 하부 ITO 기판(4)의 유전체 리브(14)를 별도의 공정으로 형성하는 대신 박막 트랜지스터의 어레이 상에 형성되는 패시베이션막(8)을 화소 전극으로 사용되는 ITO 전극(4)의 상면에 적절한 형상으로 패턴화하여 상기 유전체 리브(14)를 형성할 수 있도록 함으로써 액정분자(12)의 경사각을 제어할 수 있도록 하여 시야각을 넓게 확보할 수 있도록 하는 것이다. More specifically, instead of forming the dielectric rib 14 of the lower ITO substrate 4 in a separate process, the ITO electrode 4 using the passivation film 8 formed on the array of thin film transistors as the pixel electrode. The dielectric rib 14 may be formed by patterning the upper surface of the dielectric rib 14 so as to control the inclination angle of the liquid crystal molecules 12 so as to secure a wide viewing angle.

바람직하게는, 상기 유전체 리브(14)의 유전율이 액정분자(12)의 유전율보다 작아야 하며, 적절한 리브(14)간의 간격과 리브(14)의 폭, 높이가 요구된다. 상기 패시베이션막(8)의 유전율은 재료 및 공정 조건에 따라 변동이 있으므로 적절한 재료의 선정이 요구되며 본 발명에서는 그 재료의 선정에 대해서는 언급을 회피하고 통상적인 패시베이션막(8)의 재료를 그 예로 한다. Preferably, the dielectric constant of the dielectric rib 14 should be smaller than the dielectric constant of the liquid crystal molecules 12, and appropriate spacing between the ribs 14 and the width and height of the ribs 14 are required. Since the dielectric constant of the passivation film 8 varies depending on the material and process conditions, selection of an appropriate material is required. In the present invention, selection of the material is avoided, and the material of the conventional passivation film 8 is used as an example. do.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 형성된 유전체 리브를 나타내는 평면도이다. 3 is a plan view illustrating a dielectric rib formed in a liquid crystal display according to the present invention.

이를 참조하면, 하부의 유리기판(2)과 상부의 유리기판(도시되지 않음)의 컬러필터(3) 표면에 형성된 ITO 전극(4,4')의 각각에 유전체 리브(14)를 형성할 때 도 3에 도시된 바와 같이 그 리브(14)가 좌우 대칭방향으로 형성되도록 한다. 하부 기판의 유전체 리브(14)는 도 2에 도시된 바와 같이 박막 트랜지스터상에 형성된 패시베이션막(8)을 그대로 이용하여 화소전극으로 사용되는 ITO 전극(4) 상에 패턴을 형성시킴으로써 구성할 수 있다. Referring to this, when the dielectric ribs 14 are formed on each of the ITO electrodes 4 and 4 'formed on the surface of the lower glass substrate 2 and the color filter 3 of the upper glass substrate (not shown). As shown in FIG. 3, the ribs 14 are formed in a symmetrical direction. The dielectric rib 14 of the lower substrate can be formed by forming a pattern on the ITO electrode 4 used as the pixel electrode using the passivation film 8 formed on the thin film transistor as it is shown in FIG. .

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 광시야각의 수직배향 액정표시장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. With reference to the accompanying drawings, the function and operation of the vertical viewing liquid crystal display device having a wide viewing angle according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in detail.

상부 및 하부기판의 투명한 ITO 전극(4,4') 사이에 유기되는 전계는 ITO 전극(4,4')에 수직한 방향이나, 전계가 지나가는 액정 및 배향막과 같은 여러 유전체층의 유전율 값이 기판내에서 불균일할 경우 전계방향이 그 기판에 수직한 방향이 아니고 다른 방향으로 왜곡되게 된다. The electric field induced between the transparent ITO electrodes 4 and 4 'of the upper and lower substrates is perpendicular to the ITO electrodes 4 and 4', but the dielectric constant values of various dielectric layers such as liquid crystals and alignment layers through which the electric field passes are In the case of non-uniformity, the electric field direction is distorted in a direction other than the direction perpendicular to the substrate.

본 발명에서는 상기한 현상을 이용하여 상기 유전체 리브(14)를 ITO 전극(4,4')의 패턴상에 형성시켜 액정분자(12)의 경사각을 제어하는 것이다. 즉, 투명한 ITO 전극(4,4') 상에 액정이나 배향막과 같은 각기 다른 유전체를 리브(14)형태로 패터닝하여 전계 방향이 그 유전체 리브(14)를 중심으로 대칭적으로 왜곡되고 그에 따라 액정분자(12)의 경사각도 좌우 대칭으로 이동되게 되어 시야각이 개선될 수 있게 한다.In the present invention, the inclined angle of the liquid crystal molecules 12 is controlled by forming the dielectric ribs 14 on the patterns of the ITO electrodes 4 and 4 'by using the above phenomenon. That is, different dielectrics, such as liquid crystals and alignment layers, are patterned on the transparent ITO electrodes 4 and 4 'in the form of ribs 14, so that the electric field direction is symmetrically distorted about the dielectric ribs 14 and thus the liquid crystals. The angle of inclination of the molecule 12 is also shifted symmetrically so that the viewing angle can be improved.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광시야각의 수직배향 액정표시장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다. On the other hand, the vertical viewing liquid crystal display device of the wide viewing angle according to the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made without departing from the technical gist of the present invention.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 광시야각의 수직배향 액정표시장치는 투명 전극상에 액정이나 배향막과 같은 각기 다른 유전체를 리브형태로 패터닝하여 전계방향이 그 유전체 리브를 중심으로 대칭적으로 왜곡되고 그에 따라 액정분자의 경사각도 좌우 대칭으로 이동되게 되어 시야각이 개선되게 되는 효과가 있다. As described above, the vertical viewing liquid crystal display device having a wide viewing angle according to the present invention patterns different dielectrics, such as liquid crystals and alignment layers, on the transparent electrode in the form of ribs so that the electric field direction is symmetrically distorted about the dielectric ribs. Accordingly, the inclination angle of the liquid crystal molecules is also symmetrically moved, thereby improving the viewing angle.

Claims (5)

박막 트랜지스터와 제 1 ITO 전극이 형성된 하부기판과,A lower substrate on which the thin film transistor and the first ITO electrode are formed; 상기 하부기판과 대향되게 형성되고 표면에 컬러필터를 개재시켜 제 2 ITO 전극이 형성된 상부기판과,An upper substrate formed to face the lower substrate and having a second ITO electrode formed therebetween by a color filter; 상기 제 1 ITO 전극 상에 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 패시베이션막으로 형성된 제 1 유전체 리브와, A first dielectric rib formed of a passivation film formed on the first ITO electrode to cover the thin film transistor; 상기 제 2 ITO 전극 상에 제 1 유전체 리브와 대향하면서 교호하도록 형성된 제 2 유전체 리브와,A second dielectric rib formed on the second ITO electrode so as to face and alternate with the first dielectric rib; 상기 제 1 및 제 2 ITO 전극 상에 상기 제 1 및 제 2 유전체 리브를 덮도록 각각 형성된 절연층과,An insulating layer formed on the first and second ITO electrodes to cover the first and second dielectric ribs, respectively; 상기 각각의 절연층 사이에 액정 분자들이 채워져 전계 발생시 상기 제 1 및 제 2 유전체 리브를 중심으로 상기 액정 분자들이 좌우로 대칭되어 경사각을 갖는 액정부를 포함하는 광시야각의 수직배향 액정표시장치.And a liquid crystal part having liquid crystal molecules filled between the insulating layers and having an inclination angle in which the liquid crystal molecules are symmetrical from side to side with respect to the first and second dielectric ribs when an electric field is generated. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 유전체 리브의 유전율은 상기 액정 분자의 유전율보다 작은 것을 특징으로 하는 광시야각의 수직배향 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the dielectric constants of the first and second dielectric ribs are smaller than those of the liquid crystal molecules. 삭제delete 삭제delete
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