KR100966425B1 - A liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 액정표시소자의 실링구조는 제1기판 및 제2기판과, 상기 제2기판에 형성된 수지층과 금속층으로 이루어진 블랙매트릭스와, 상기 금속층 위에 형성되어 상기 제1기판 및 제2기판을 합착하는 실링재로 구성된다. 수지층은 블랙수지로 이루어지며, 금속층은 Cr 또는 CrOx로 이루어진다.The sealing structure of the liquid crystal display device according to the present invention includes a black matrix composed of a first substrate and a second substrate, a resin layer and a metal layer formed on the second substrate, and formed on the metal layer to form the first substrate and the second substrate. It consists of a sealing material to adhere. The resin layer is made of black resin, and the metal layer is made of Cr or CrOx.

블랙매트릭스, 금속, 블랙수지, 실링재, 오버코트층Black matrix, metal, black resin, sealing material, overcoat layer

Description

액정표시소자{A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Liquid crystal display device {A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.1 is a plan view showing the structure of a conventional transverse electric field mode liquid crystal display device.

도 2(a) 및 도 2(b)는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 한화소의 구조를 나타내는 도면.2 (a) and 2 (b) are diagrams showing the structure of one pixel of a conventional transverse electric field mode liquid crystal display device.

도 3(a)∼도 3(c)는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 실링부의 구조를 나타내는 도면.3 (a) to 3 (c) show the structure of a sealing portion of a conventional transverse electric field mode liquid crystal display device.

도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 실링부 구조를 나타내는 도면.4 (a) and 4 (b) are views showing the structure of a sealing portion of a transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention;

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

122 : 게이트절연층 124 : 보호층122: gate insulating layer 124: protective layer

130,140 : 기판 142a,142b : 블랙매트릭스130,140: substrate 142a, 142b: black matrix

146 : 오버코트층 148 : 실패턴146: overcoat layer 148: failure turn

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 액정패널 외곽에 형성되는 블랙매트릭스를 수지블랙매트릭스와 금속블랙매트릭스로 구성하고 실패턴을 금속블랙 매트릭스 위에 인쇄함으로써 액정패널의 합착력을 향상시킴과 동시에 액정패널의 크기 및 무게를 감소시킬 수 있는 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device. In particular, the black matrix formed on the outer side of the liquid crystal panel is composed of a resin black matrix and a metal black matrix, and the failure turn is printed on the metal black matrix to improve the adhesion of the liquid crystal panel and at the same time The present invention relates to a liquid crystal display device capable of reducing the size and weight of a panel.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.Recently, with the development of various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers, there is a growing demand for flat panel display devices for light and thin applications. Such flat panel displays are being actively researched, such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), but mass production technology, ease of driving means, Liquid crystal display devices (LCDs) are in the spotlight for reasons of implementation.

액정표시소자는 액정층내에 분포된 액정분자를 구동하여 광의 투과량을 조절함으로써 화면상에 정보를 표시한다. 이러한 액정표시소자는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 물질로 이루어진 제1기판(30) 및 제2기판(40)이 합착되고 그 사이에 액정층(20)이 형성된 액정패널(1)로 이루어진다. 상기 기판(30,40) 상에는 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인(3) 및 데이터라인(5)이 형성되어 있으며, 각 화소내에는 액정층(20)의 액정분자를 구동하기 위한 구동소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor;10)가 배치되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(3)은 게이트패드(4)에 접속되어 있고 데이터라인(5)은 데이터패드(6)에 접속되어 있어, 외부의 구동회로(driving circuit)로부터 게이트라인(3)을 통해 신호가 입력됨에 따라 박막트랜지스터(10)가 작동함과 동시에 데이터라인(5)을 통해 데이터신호가 입력되어 화면상에 정보를 표시하게 된다. The liquid crystal display device displays information on a screen by driving liquid crystal molecules distributed in the liquid crystal layer to adjust the amount of light transmitted. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 1 having a first substrate 30 and a second substrate 40 made of a transparent material such as glass bonded to each other with a liquid crystal layer 20 formed therebetween. ) A plurality of gate lines 3 and data lines 5 defining a plurality of pixels are formed on the substrates 30 and 40, and a driving element for driving the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 20 is formed in each pixel. A thin film transistor 10 is disposed. In addition, the gate line 3 is connected to the gate pad 4 and the data line 5 is connected to the data pad 6 so that the gate line 3 is connected to the gate pad 3 from an external driving circuit. As the signal is input, the thin film transistor 10 is operated and a data signal is input through the data line 5 to display information on the screen.                         

상기와 같이 구성된 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드의 액정표시소자가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문에 주로 TN모드(Twisted Nematic mode)의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서는 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직으로 배향된다. 따라서, 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 의해 전압의 인가시 시야각이 좁아진다는 문제가 있었다.The liquid crystal display device configured as described above has liquid crystal display devices having various display modes according to the arrangement of the liquid crystal molecules. However, TN mode (Twisted Nematic mode) is mainly used because of the advantages of easy monochrome display, fast response speed, and low driving voltage. Is used. In such a TN mode liquid crystal display device, liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are almost perpendicular to the substrate when a voltage is applied. Therefore, there is a problem that the viewing angle is narrowed upon application of voltage due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules.

이러한 시야각문제를 해결하기 위해, 근래 광시야각특성(wide viewing angle characteristic)을 갖는 각종 모드의 액정표시소자가 제안되고 있지만, 그중에서도 횡전계모드(In Plane Switching Mode)의 액정표시소자가 실제 양산에 적용되어 생산되고 있다. 상기 IPS모드 액정표시소자는 전압을 인가했을 때 평면상의 횡전계를 형성하여 액정분자를 평면상으로 배향함으로써 시야각특성을 향상시키는 것이다.In order to solve this viewing angle problem, liquid crystal display devices of various modes having wide viewing angle characteristics have recently been proposed, but among them, the liquid crystal display device of the lateral field mode (In Plane Switching Mode) is applied to actual production. It is produced. The IPS mode liquid crystal display device improves the viewing angle characteristic by forming a planar transverse electric field when the voltage is applied and orienting the liquid crystal molecules in a planar manner.

도 2는 상기와 같은 IPS모드가 적용된 액정패널의 구조를 나타내는 도면으로, 도 2(a)는 도 1에 도시된 액정패널의 한화소의 구조를 나타내는 도면이고 도 2(b)는 도 2(a)의 I-I'선 단면도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a liquid crystal panel to which the IPS mode is applied. FIG. 2 (a) is a diagram showing a structure of a Han pixel of the liquid crystal panel shown in FIG. 1 and FIG. 2 (b) is a diagram of FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line II '.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)의 화소내에 배열된 데이터라인(3)과 게이트라인(5)의 교차영역에는 박막트랜지스터(10)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(10)는 게이트라인(3)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(12)과, 상기 게이트전극(12) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(13)과, 상기 반도체층(13) 위에 형성되어 데이터라인(5)을 통해 화상신호와 같은 데이터신호가 인가되는 소스전극(14) 및 드레인전극(15)으로 구성되어 외부로부터 입력되는 데이터신호를 액정층(20)에 인가한다.As shown in FIG. 2A, a thin film transistor 10 is formed in an intersection region of the data line 3 and the gate line 5 arranged in the pixel of the liquid crystal panel 1. The thin film transistor 10 includes a gate electrode 12 to which a scan signal is applied from the gate line 3, and a semiconductor layer formed on the gate electrode 12 and activated as a scan signal is applied to form a channel layer. 13 and a source electrode 14 and a drain electrode 15 formed on the semiconductor layer 13 to which a data signal such as an image signal is applied through the data line 5. It applies to the liquid crystal layer 20.

화소내에는 데이터라인(5)과 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 공통전극(6a∼6c) 및 화소전극(8a,8b)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 중간에는 상기 공통전극(6a∼6c)과 접촉하는 공통라인(7)과 화소전극(8a,8b)과 접촉되는 화소전극라인(9)이 배치되어 있다.In the pixel, a plurality of common electrodes 6a to 6c and pixel electrodes 8a and 8b are arranged substantially parallel to the data line 5. Further, a common line 7 in contact with the common electrodes 6a to 6c and a pixel electrode line 9 in contact with the pixel electrodes 8a and 8b are disposed in the middle of the pixel.

도 2(b)에 도시된 바와 같이, 공통전극(6a∼6c)은 투명한 유리 등으로 이루어진 제1기판(30) 위에 형성되어 있으며, 화소전극(8a,8b)은 게이트절연층(32) 위에 형성된다. 한편, 공통전극(6a∼6c)과 화소전극(8a,8b)은 각각 공통라인(7)과 화소전극라인(9)에 접속되기 때문에, 상기 공통라인(7)과 화소전극라인(9) 역시 제1기판(30) 위와 게이트절연층(32) 위에 각각 형성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2B, the common electrodes 6a to 6c are formed on the first substrate 30 made of transparent glass or the like, and the pixel electrodes 8a and 8b are formed on the gate insulating layer 32. Is formed. On the other hand, since the common electrodes 6a to 6c and the pixel electrodes 8a and 8b are connected to the common line 7 and the pixel electrode line 9, the common line 7 and the pixel electrode line 9 are also It is preferably formed on the first substrate 30 and on the gate insulating layer 32, respectively.

도면에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(10)의 게이트전극(12)은 제1기판(30) 위에 형성되어 있으며, 반도체층(13)은 게이트절연층(32) 위에 형성되어 있다. 또한, 소스전극(14) 및 드레인전극(15)은 상기 반도체층(13) 위에 형성되어 있다. 화소영역내에 형성되는 공통전극(6a∼6c)과 화소전극(8a,8b)은 각각 박막트랜지스터(10)와는 다른 공정에 의해 형성될 수도 있지만, 동일한 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 공통전극(6a∼6c)은 박막트랜지스터(10)의 게이트전극(12) 공정시 형성되고 화소전극(8a,8b)은 소스전극(14) 및 드레인전극(15) 공정시 형성됨으로써 전체적인 공정을 신속하게 진행할 수 있게 된다.As shown in the drawing, the gate electrode 12 of the thin film transistor 10 is formed on the first substrate 30, and the semiconductor layer 13 is formed on the gate insulating layer 32. In addition, a source electrode 14 and a drain electrode 15 are formed on the semiconductor layer 13. The common electrodes 6a to 6c and the pixel electrodes 8a and 8b formed in the pixel region may be formed by different processes from those of the thin film transistor 10, respectively, but are preferably formed by the same process. That is, the common electrodes 6a to 6c are formed during the gate electrode 12 process of the thin film transistor 10 and the pixel electrodes 8a and 8b are formed during the process of the source electrode 14 and the drain electrode 15, so that the overall process is performed. You can proceed quickly.

또한, 제2기판(40)상에는 화소내의 박막트랜지스터(10) 영역 및 화소와 화소 사이에 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스(42) 및 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층(44)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(42)와 컬러필터층(44) 위에는 오버코트층(overcoat layer;46)이 형성되어 표면의 안정성을 높이고 평탄성을 향상시킨다.In addition, a black matrix 42 for preventing light leakage between the pixel and the pixel and the region of the thin film transistor 10 in the pixel and the color filter layer 44 for realizing color are formed on the second substrate 40. In addition, an overcoat layer 46 is formed on the black matrix 42 and the color filter layer 44 to increase surface stability and improve flatness.

상기와 같이 구성된 IPS모드 액정패널(1)에서 화소전극(8)에 전압이 인가되지 않았을 때(신호의 입력이 없을 때)에는 액정분자는 배향방향을 따라 공통전극(6) 및 화소전극(8)과 실질적으로 평행하게 또는 일정 각도로 배향되어 있다. 액정패널(1)의 화소전극(8)에 전압이 인가되면(즉, 신호가 인가되면), 공통전극(6)과 화소전극(8) 사이에는 액정패널(1)과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하며, 액정분자는 상기 횡전계를 따라 회전하게 된다. 다시 말해서, 전압이 인가되는 경우 액정분자는 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되며, 그 결과 액정분자의 굴절률 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 되는 것이다.In the IPS mode liquid crystal panel 1 configured as described above, when no voltage is applied to the pixel electrode 8 (when there is no signal input), the liquid crystal molecules are aligned along the alignment direction with the common electrode 6 and the pixel electrode 8. Oriented substantially parallel or at an angle. When a voltage is applied to the pixel electrode 8 of the liquid crystal panel 1 (that is, a signal is applied), the transverse electric field is substantially parallel to the liquid crystal panel 1 between the common electrode 6 and the pixel electrode 8. And liquid crystal molecules rotate along the transverse electric field. In other words, when voltage is applied, the liquid crystal molecules rotate on the same plane along the transverse electric field, and as a result, the gray scale inversion due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules can be prevented.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(42)는 액정패널(1)의 실링부에도 형성된다. 실질적으로 액정패널(1)의 실링부에는 횡전계가 형성되지 않기 때문에 이 영역으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위해서는 블랙매트릭스(42)를 형성해야만 하는 것이다.As shown in FIG. 1, the black matrix 42 is also formed in the sealing portion of the liquid crystal panel 1. Since the transverse electric field is not substantially formed in the sealing portion of the liquid crystal panel 1, the black matrix 42 must be formed in order to prevent light from leaking into this region.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)의 실링부에는 실패턴(seal pattern;48)이 인쇄된 실링부가 형성되어 있다. 실패턴(48)은 제1기판(30) 또는 제2기판(40)에 형성되어 제1기판(30) 및 제2기판(40)에 압력을 가함에 따라 상기 제1기판(30)과 제2기판(40)을 합착시키는 것으로, 이러한 기판(30,40)의 합착에 의 해 액정패널(1)이 완성되는 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the sealing part of the liquid crystal panel 1 is formed with a sealing part printed with a seal pattern 48. The failure turn 48 is formed on the first substrate 30 or the second substrate 40 to apply pressure to the first substrate 30 and the second substrate 40. By bonding the two substrates 40 together, the liquid crystal panel 1 is completed by bonding the substrates 30 and 40 together.

도 3은 블랙매트릭스(42)와 실패턴(48)이 형성된 IPS모드 액정표시소자의 실링부의 구조를 나타내는 도면으로, 도 3(a)는 도 1의 A영역의 확대 평면도이고 도 3(b) 및 도 3(c)는 도 3(a)의 II-II'선 단면도이다.FIG. 3 is a view showing the structure of a sealing portion of an IPS mode liquid crystal display device in which a black matrix 42 and a failure turn 48 are formed. FIG. 3 (a) is an enlarged plan view of region A of FIG. 1 and FIG. 3 (b). And (c) is sectional drawing along the II-II 'line | wire of (a).

도면에 도시된 바와 같이, 제2기판(40) 상에는 블랙매트릭스(42)가 형성되어 해당 영역으로 광이 누설되는 것을 방지한다. 상기 블랙매트릭스(42) 위에는 오버코트층(46)이 적층되어 있으며, 오버코트층(46) 측면에는 일정한 간격을 두고 실패턴(48)이 형성되어 있다.As shown in the figure, a black matrix 42 is formed on the second substrate 40 to prevent light from leaking to the corresponding region. The overcoat layer 46 is stacked on the black matrix 42, and the failure turns 48 are formed at regular intervals on the side of the overcoat layer 46.

한편, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 상기 실패턴(48)은 오버코트층(46) 위에 형성되어 기판(30,40)을 합착할 수도 있다. 그러나, 이 경우 유기물질로 이루어진 오버코트층(46)과 실패턴(48) 사이의 계면특성이 나쁘기 때문에, 실패턴(48)에 의해 기판(30,40)을 합착했을 때 오버코트층(46)과 실패턴(48)의 접착력이 저하되어 실패턴(48)이 오버코트층(46)으로부터 박리되며, 그 결과 기판(30,40) 사이의 액정이 외부로 흘러 나오게 되어 IPS 액정표시소자에 불량이 발생하게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 3C, the fail turn 48 may be formed on the overcoat layer 46 to bond the substrates 30 and 40. However, in this case, since the interface characteristics between the overcoat layer 46 made of an organic material and the failure turn 48 are poor, when the substrates 30 and 40 are bonded to each other by the failure turn 48, the overcoat layer 46 and Since the adhesive force of the failure turn 48 is lowered, the failure turn 48 is peeled off from the overcoat layer 46. As a result, the liquid crystal between the substrates 30 and 40 flows to the outside, resulting in a defect in the IPS liquid crystal display. Done.

이러한 점을 감안하여 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 실패턴(48)을 오버코트층(46) 측면의 보호층(34) 위에 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 일반적으로 실패턴(48)은 약 1.2㎛의 폭으로 형성되고 오버코트층(46)과는 약 0.5㎛의 간격을 두고 배치된다. 따라서, 상기와 같이 실패턴(48)을 오버코트층(46) 측면에 형성하는 경우 액정패널의 실링부는 약 1.7㎛의 폭을 더 확보해야만 한다. 이정도의 여분의 폭은 액정표시소자 전체적으로 볼 때 대단히 넓은 면적을 형성하며, 결과적으로 액 정표시소자의 면적과 무게의 증가 원인이 된다. 현재 액정표시소자는 노트북 컴퓨터나 핸드폰과 같이 이동기기의 표시장치로서 주로 사용되고 있는데, 이러한 크기와 무게의 증가는 이동기기에 적용하는데 치명적인 약점으로 작용한다는 문제를 가지고 있었다.In view of this, as shown in FIG. 3 (b), it is preferable to form a failure turn 48 on the protective layer 34 on the side of the overcoat layer 46. However, in general, the failure turn 48 is formed to a width of about 1.2 [mu] m and is spaced apart from the overcoat layer 46 at a distance of about 0.5 [mu] m. Therefore, when the failure turn 48 is formed on the side of the overcoat layer 46 as described above, the sealing portion of the liquid crystal panel should further secure a width of about 1.7 μm. This extra width forms a very large area in the liquid crystal display as a whole, resulting in an increase in the area and weight of the liquid crystal display. Currently, the liquid crystal display device is mainly used as a display device of a mobile device, such as a notebook computer or a mobile phone, and this increase in size and weight has a problem that it acts as a fatal weakness to apply to the mobile device.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 액정패널의 실링부에 형성되는 블랙매트릭스를 수지 블랙매트릭스와 금속 블랙매트릭스로 구성하고 액정패널을 합착하는 실패턴을 금속 블랙매트릭스 위에 인쇄함으로써 액정패널의 합착력을 향상시킬 수 있는 액정표시소자을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and the black matrix formed in the sealing portion of the liquid crystal panel is composed of a resin black matrix and a metal black matrix, and a failure turn for bonding the liquid crystal panel is printed on the metal black matrix. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of improving the bonding force.

본 발명의 다른 목적은 액정패널의 실링부에 형성되는 실패턴을 금속 블랙매트릭스 위에 인쇄하여 실링부의 면적을 감소시킴으로써 액정패널의 크기와 무게를 최소화할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of minimizing the size and weight of a liquid crystal panel by reducing the area of the sealing portion by printing a failure turn formed on the sealing portion of the liquid crystal panel on the metal black matrix.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자는 신호가 인가됨에 따라 횡전계가 발생하여 액정분자를 평행하게 동작시키는 액정패널과, 적어도 패널의 실링부에 형성되어 광이 누설되는 것을 방지하며, 블랙수지로 이루어진 제1블랙매트릭스와, 상기 패널의 실링부에 상기 제1블랙매트릭스와 설정 간격으로 형성되며, 금속으로 이루어진 제2블랙매트릭스와, 상기 제1블랙매트릭스 위에 형성된 오버코트층와, 상기 제2블랙매트릭스 위에 형성되어 액정패널을 합착하는 실패턴으로 구성된다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal panel for generating a transverse electric field as a signal is applied to operate the liquid crystal molecules in parallel, and at least formed in the sealing portion of the panel to leak light And a first black matrix made of black resin, a sealing portion of the panel formed at a predetermined interval from the first black matrix, a second black matrix made of metal, an overcoat layer formed on the first black matrix, It is formed on the second black matrix and consists of a failure turn to bond the liquid crystal panel.

상기 금속은 Cr 또는 CrOx를 이루어지며, 오버코트층은 상기 제2블랙매트릭 스의 일부 영역까지 형성될 수 있다. 그러나, 상기 오버코트층과 실패턴은 접촉하지 않는다.The metal is made of Cr or CrOx, and the overcoat layer may be formed up to a part of the second black matrix. However, the overcoat layer and the failure turn do not contact.

액정패널은 TN모드이나 IPS모드 등과 같은 다양한 모드로 이루어지며, 또한 다양한 구조로 이루어질 수 있다.The liquid crystal panel may be configured in various modes such as TN mode or IPS mode, and may also have various structures.

본 발명에서는 무게와 크기를 최소화할 수 있는 IPS모드 액정표시소자를 제공한다. 현재 액정표시소자를 이동기기에 효과적으로 이용하기 위해 액정표시소자의 무게와 크기를 최소화할 수 있는 방법이 활발하게 연구되고 있다. 예를 들어, 유리기판을 식각하여 무게를 줄이거나 구동소자 장착영역을 최소화하여 무게와 크기를 줄이는 방법 등이 현재까지 시도되고 있지만, 이러한 방법은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 비용이 증가한다는 단점이 있었다.The present invention provides an IPS mode liquid crystal display device capable of minimizing weight and size. Currently, methods for minimizing the weight and size of liquid crystal display devices have been actively studied in order to effectively use them in mobile devices. For example, methods for reducing the weight and size by etching glass substrates or minimizing the driving device mounting area have been attempted. However, this method has a disadvantage in that the process is complicated and the cost is increased. .

본 발명에서는 간단한 방법에 의해 크기 및 무게를 최소화할 수 있는 액정표시소자, 특히 IPS모드 액정표시소자를 제공한다. 이를 위해, 본 발명에서는 실패턴이 형성되어 기판이 합착되는 영역의 블랙매트릭스 구조를 변경하여 실패턴에 의한 액정패널의 합착력을 향상시키고 액정패널의 실링영역을 최소화한다. 이러한 실링영역의 최소화에 의해 액정패널의 크기 및 무게를 최소화할 수 있게 되는 것이다.The present invention provides a liquid crystal display device, in particular an IPS mode liquid crystal display device, which can minimize the size and weight by a simple method. To this end, in the present invention, a failure turn is formed to change the black matrix structure of the region to which the substrate is bonded, thereby improving the adhesion of the liquid crystal panel due to the failure turn and minimizing the sealing area of the liquid crystal panel. By minimizing the sealing area, it is possible to minimize the size and weight of the liquid crystal panel.

일반적으로 액정표시소자의 블랙매트릭스는 주로 Cr과 CrOx와 같은 금속으로 이루어진 금속 블랙매트릭스와 블랙수지(black resin)으로 이루어진 수지 블랙매트릭스로 구분될 수 있다. 금속 블랙매트릭스는 주로 TN(Twisted Mode)모드 액정표시소자에 사용되고 수지 블랙매트릭스는 주로 IPS모드 액정표시소자에 사용되는데, 그 이유는 다음과 같다.In general, the black matrix of the liquid crystal display device may be classified into a metal black matrix mainly made of metals such as Cr and CrOx and a resin black matrix made of black resin. The metal black matrix is mainly used for twisted mode (TN) mode liquid crystal display devices and the resin black matrix is mainly used for IPS mode liquid crystal display devices, for the following reasons.

TN모드에 주로 사용되는 Cr이나 CrOx와 같은 금속 블랙매트릭스는 도전성을 갖는다. 따라서, 이러한 금속 블랙매트릭스가 IPS모드 액정표시소자에 적용될 때, 화소전극에 신호가 인가되는 경우 공통전극과 화소전극 사이에 횡전계를 형성할 뿐만 아니라 화소전극과 블랙매트릭스 사이에도 전계가 형성된다. 화소전극과 블랙매트릭스 사이에 형성되는 전계는 공통전극과 화소전극 사이에 형성되는 횡전계와는 달리 기판과는 수직한 방향(제1기판에서 제2기판으로의 방향)을 갖는 전계이다. 따라서, 상기 수직전계는 횡전계에 영향을 미치게 되어, 수직 크로스토크(cross talk)와 같은 IPS모드 액정표시소자 불량의 원인이 된다. 반면에, 블랙수지는 도전성을 띄지 않는 부도체이므로 상기와 같은 수직전계가 형성되지 않으며, 따라서 IPS모드 액정표시소자에서는 블랙수지를 블랙매트릭스로 사용하는 것이다.Metal black matrices such as Cr and CrOx, which are mainly used in TN mode, are conductive. Therefore, when the metal black matrix is applied to the IPS mode liquid crystal display device, when a signal is applied to the pixel electrode, not only a transverse electric field is formed between the common electrode and the pixel electrode, but an electric field is formed between the pixel electrode and the black matrix. The electric field formed between the pixel electrode and the black matrix is an electric field having a direction perpendicular to the substrate (the direction from the first substrate to the second substrate) unlike the transverse electric field formed between the common electrode and the pixel electrode. Therefore, the vertical electric field affects the transverse electric field, which causes a defect in the IPS mode liquid crystal display device such as vertical cross talk. On the other hand, since the black resin is a non-conductive insulator, the vertical electric field is not formed as described above. Therefore, the black resin is used as the black matrix in the IPS mode liquid crystal display device.

한편, IPS모드 액정표시소자에서는 상기 수지블랙매트릭스 위에 오버코트층이 형성되는데, 상기 오버코트층은 실링재와 계면특성이 나쁘다는 문제가 있기 때문에, 상기 실패턴이 오버코트층에 직접 형성되어 액정패널이 합착되는 경우 접착력이 저하된다는 문제가 있다.On the other hand, in the IPS mode liquid crystal display device, an overcoat layer is formed on the resin black matrix. Since the overcoat layer has a problem of poor interface characteristics with a sealing material, the fail turn is directly formed on the overcoat layer, and the liquid crystal panel is bonded. In this case, there is a problem that the adhesive strength is lowered.

본 발명에서는 블랙매트릭스를 수지 블랙매트릭스와 금속 블랙매트릭스의 이중의 구조로 형성함으로써 횡전계가 왜곡되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 실패턴을 금속 블랙매트릭스 위에 인쇄하여 실링영역의 면적을 감소시킴과 동시에 액정패널의 접착력을 향상시킬 수 있게 된다.In the present invention, it is possible to prevent the transverse electric field from being distorted by forming the black matrix as a double structure of the resin black matrix and the metal black matrix. In addition, it is possible to reduce the area of the sealing area and to improve the adhesion of the liquid crystal panel by printing the failed turn on the metal black matrix.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4(a)는 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 실링부의 구조를 나타내는 평면도이고 도 4(b)는 도 4(a)의 III-III'선 단면도이다.4A is a plan view showing the structure of a sealing part of the IPS mode liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line III-III 'of FIG. 4A.

본 발명의 IPS모드 액정표시소자는 실링부의 구조를 제외하고는 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 종래 IPS모드 액정표시소자와 동일한 구조로 이루어질 것이다. 따라서, 이하의 설명에서는 IPS모드 액정표시소자의 상세한 설명에 대해서는 생략하고 실링부의 구조에 대해서만 설명한다.The IPS mode liquid crystal display device of the present invention will have the same structure as the conventional IPS mode liquid crystal display device shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) except for the structure of the sealing portion. Therefore, in the following description, the detailed description of the IPS mode liquid crystal display device will be omitted, and only the structure of the sealing portion will be described.

도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 유리와 같이 투명한 물질로 이루어진 제2기판(140)에는 블랙수지 등으로 이루어진 제1블랙매트릭스(142a)가 형성되어 있으며, 상기 제1블랙매트릭스(142a)와 일정 거리를 두고 Cr 또는 CrOx 등과 같은 금속으로 이루어진 제2블랙매트리스(142b)가 형성되어 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, IPS모드 액정표시소자의 표시영역(즉, 실링부의 안쪽 영역)에는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 컬러필터층이 형성되어 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, a first black matrix 142a made of black resin is formed on the second substrate 140 made of a transparent material such as glass. A second black mattress 142b made of a metal such as Cr or CrOx is formed at a predetermined distance from the first black matrix 142a. Although not shown in the figure, color filter layers of R (Red), G (Green), and B (Blue) are formed in the display region (i.e., the inner region of the sealing portion) of the IPS mode liquid crystal display element.

통상적으로 블랙매트릭스(142)와 컬러필터층은 다른 영역에 다른 두께로 형성된다. TN모드의 액정표시소자의 경우 상기 블랙매트릭스(142)와 컬러필터층 위에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 공통전극이 형성되기 때문에, 제2기판 표면을 평탄하게 할 수 있게 된다. 반면에, IPS모드 액정표시소자의 경우에는 제2기판상에 공통전극이 형성되지 않기 때문에, 도면에 도시된 바와 같이 상기 제2기판(140) 위에 표면을 평탄화하기 위한 오버코트층(146)이 적층된다. 이때, 상기 오버코트층(146)은 제1블랙매트릭스(142a)의 전체와 제2블랙매트릭스(142b)의 일부 영역 위에 적층 될 수도 있지만, 제1블랙매트릭스(142a) 위에만 적층되고 제2블랙매트릭스(142b) 위에는 적층되지 않을 수도 있을 것이다.Typically, the black matrix 142 and the color filter layer are formed in different areas at different thicknesses. In the case of the TN mode liquid crystal display, since the common electrode such as indium tin oxide (ITO) is formed on the black matrix 142 and the color filter layer, the surface of the second substrate can be made flat. On the other hand, in the case of the IPS mode liquid crystal display device, since the common electrode is not formed on the second substrate, an overcoat layer 146 for flattening the surface is stacked on the second substrate 140 as shown in the drawing. do. In this case, the overcoat layer 146 may be stacked on the entirety of the first black matrix 142a and a part of the second black matrix 142b, but is only stacked on the first black matrix 142a and the second black matrix. It may not be stacked over 142b.

상기 제2블랙매트릭스(142b)의 상부에는 제1기판(130)과 제2기판(140)을 합착하기 위한 실패턴(148)이 인쇄된다. 한편, 제1기판(130)에는 게이트절연층(122) 및 보호층(124)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 실패턴(148)은 제2블랙매트릭스(142b)와 보호층(124) 사이에 위치하여, 압력이 인가됨에 따라 상기 제1기판(130) 및 제2기판(140)이 합착된다.On the upper portion of the second black matrix 142b, a failure turn 148 for bonding the first substrate 130 and the second substrate 140 is printed. Meanwhile, a gate insulating layer 122 and a protective layer 124 are formed on the first substrate 130. Accordingly, the failure turn 148 is positioned between the second black matrix 142b and the protective layer 124, and the first substrate 130 and the second substrate 140 are bonded together as a pressure is applied.

실패턴(148)은 열경화성수지로 이루어져 있다. 따라서, 금속과는 계면특성이 좋지만 유기물질로 이루어진 오버코트층(146)과는 계면특성이 나쁘다. 그러므로, 상기 실패턴(148)은 오버코트층(146)이 적층되지 않은 제2블랙매트릭스(142b) 위에 인쇄돼야만, 상기 실패턴(148)에 의해 합착되는 액정패널의 접착력이 저하되지 않게 되며, 그 결과 실패턴의 박리에 의한 액정표시소자의 불량을 방지할 수 있게 된다.The failure turn 148 is made of a thermosetting resin. Therefore, the interfacial characteristics are good with the metal, but the interfacial characteristics with the overcoat layer 146 made of an organic material are poor. Therefore, the failure turn 148 must be printed on the second black matrix 142b on which the overcoat layer 146 is not laminated, so that the adhesive force of the liquid crystal panel bonded by the failure turn 148 is not lowered. As a result, it is possible to prevent a defect of the liquid crystal display device due to the peeling of the failure turn.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자에서는 액정패널의 실링부에 형성되는 블랙매트릭스를 수지 블랙매트릭스와 금속 블랙매트릭스로 형성하고, 금속 블랙매트릭스 위에 실패턴을 인쇄하여 액정패널을 합착한다. 따라서, 오버코트층 위에 실패턴이 인쇄되는 종래 IPS모드 액정표시소자에 비해 액정패널의 합착력이 향상된다. 또한, 실패턴을 블랙매트릭스에 형성하므로, 실패턴을 블랙매트릭스 측면의 기판위에 형성하던 종래 IPS모드 액정표시소자에 비해 실링부의 영역을 최소화할 수 있게 된다. 즉, 액정표시소자의 면적 및 중량을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, in the transverse electric field mode liquid crystal display device according to the present invention, the black matrix formed in the sealing portion of the liquid crystal panel is formed of the resin black matrix and the metal black matrix, and a fail turn is printed on the metal black matrix to form the liquid crystal panel. Stick together. Therefore, the bonding force of the liquid crystal panel is improved as compared with the conventional IPS mode liquid crystal display device in which a failure turn is printed on the overcoat layer. In addition, since the failure turn is formed in the black matrix, the area of the sealing part can be minimized as compared with the conventional IPS mode liquid crystal display device in which the failure turn is formed on the substrate on the side of the black matrix. That is, the area and weight of the liquid crystal display device can be reduced.

본 발명에 대한 상기 설명에서는 주로 IPS모드 액정표시소자에 대해 설명되었다. 그 이유는 수지블랙매트릭스가 주로 IPS모드 액정표시소자에 사용되기 때문이다. 그러나, 수지블랙매트릭스가 단지 IPS모드 액정표시소자에만 사용되는 것이 아니라 다른 모드들, 예를 들면 TN모드나 VA(Vertical Alignment)모드의 액정표시소자에 적용될 수 있을 것이다. 본 발명은 이러한 모드의 액정표시소자에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 종래 수지 블랙매트릭스를 사용하던 모든 모드의 액정표시소자와 모든 구조의 액정표시소자에 적용될 수 있을 것이다.In the above description of the present invention, mainly the IPS mode liquid crystal display device has been described. The reason is that the resin black matrix is mainly used for IPS mode liquid crystal display devices. However, the resin black matrix may be applied not only to the IPS mode liquid crystal display device but also to other modes, for example, a liquid crystal display device of TN mode or VA (Vertical Alignment) mode. The present invention can be applied to the liquid crystal display device of this mode. That is, the present invention can be applied to the liquid crystal display device of all modes and the liquid crystal display device of all structures that used the conventional resin black matrix.

상기한 바와 같이, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 액정패널이 합착되는 실링부의 블랙매트릭스를 실패턴과의 접착력이 나쁜 수지 블랙매트릭스(오버코트층이 형성된)와 금속 블랙매트릭스로 이루어진 이중의 블랙매트릭스로 구성하며, 금속 블랙매트릭스에 실패턴을 형성하여 액정패널을 합착하므로 합착력 저하에 의한 실패턴의 박리나 실패턴의 터짐 현상이 발생하지 않게 된다. 따라서, 액정의 오염에 의한 액정표시소자의 불량을 방지할 수 있게 된다.As described above, in the IPS mode liquid crystal display device of the present invention, the black matrix of the sealing portion to which the liquid crystal panel is bonded is formed of a double black matrix composed of a resin black matrix (formed with an overcoat layer) and a metal black matrix having poor adhesion to the failure turn. Since the liquid crystal panel is formed by forming a failure turn on the metal black matrix, the failure turn-off or failure turn-off due to a decrease in adhesion force does not occur. Therefore, the defect of the liquid crystal display element due to the contamination of the liquid crystal can be prevented.

또한, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 실링부의 블랙매트릭스 측면에 형성되던 실패턴을 블랙매트릭스 위에 형성함으로써 IPS모드 액정표시소자의 면적을 최소할 수 있게 된다.In addition, in the IPS mode liquid crystal display device of the present invention, a failure turn formed on the side of the black matrix of the sealing part is formed on the black matrix to minimize the area of the IPS mode liquid crystal display device.

Claims (14)

박막트랜지스터가 형성되는 제1영역 및 상기 제1영역 외부에 형성된 제2영역을 포함하며, 상기 제1영역에 형성된 전극에 신호가 인가됨에 따라 횡전계가 발생하여 액정분자를 평행하게 동작시키는 액정패널;A liquid crystal panel including a first region in which a thin film transistor is formed and a second region formed outside the first region, wherein a transverse electric field is generated as a signal is applied to an electrode formed in the first region to operate liquid crystal molecules in parallel. ; 상기 액정패널의 제1영역 및 제2영역에 형성되어 광이 누설되는 것을 방지하며, 블랙수지로 이루어진 제1블랙매트릭스;A first black matrix formed in the first region and the second region of the liquid crystal panel to prevent light from leaking and made of black resin; 상기 액정패널의 제2영역에 상기 제1블랙매트릭스와 이격되도록 형성되며, 금속으로 이루어진 제2블랙매트릭스;A second black matrix formed in the second region of the liquid crystal panel so as to be spaced apart from the first black matrix; 상기 제1블랙매트릭스 위에 형성된 오버코트층; 및An overcoat layer formed on the first black matrix; And 상기 제2블랙매트릭스 위에 형성되어 액정패널을 합착하는 실패턴으로 구성되며,Is formed on the second black matrix and consists of a failure turn to bond the liquid crystal panel, 상기 실패턴의 폭은 제2블랙매트릭스의 폭보다 작게 형성되어 상기 실패턴이 완전히 제2블랙매트릭스 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The width of the failed turn is smaller than the width of the second black matrix so that the failed turn is completely disposed on the second black matrix. 제1항에 있어서, 상기 금속은 Cr 또는 CrOx를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal comprises Cr or CrOx. 제1항에 있어서, 상기 오버코트층은 제2블랙매트릭스의 일부 영역 위에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device of claim 1, wherein the overcoat layer is formed on a portion of the second black matrix. 제1항에 있어서, 상기 액정패널의 제1영역은,The liquid crystal panel of claim 1, wherein the first region of the liquid crystal panel is 제1기판 및 제2기판;A first substrate and a second substrate; 제1기판에 형성되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인;A plurality of gate lines and data lines formed on the first substrate to define a plurality of pixels; 상기 화소내에 배치된 구동소자; 및A drive element disposed in the pixel; And 상기 화소내에 서로 평행하게 배치되어 횡전계를 생성하는 적어도 한쌍의 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And at least one pair of electrodes arranged in parallel to each other in the pixel to generate a transverse electric field. 제4항에 있어서, 상기 구동소자는 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the driving device is a thin film transistor. 제5항에 있어서, 상기 박막트랜지스터는,The method of claim 5, wherein the thin film transistor, 기판위에 형성된 게이트전극;A gate electrode formed on the substrate; 상기 게이트전극이 형성된 기판 전체에 걸쳐 적층된 절연층;An insulating layer stacked over the entire substrate on which the gate electrode is formed; 상기 절연층 위에 형성된 반도체층;A semiconductor layer formed on the insulating layer; 상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극; 및A source electrode and a drain electrode formed on the semiconductor layer; And 상기 소스전극 및 드레인전극이 형성된 기판 전체에 걸쳐 적층된 보호층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And a protective layer stacked over the entire substrate on which the source and drain electrodes are formed. 제6항에 있어서, 상기 실패턴은 보호층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the failure turn contacts the protective layer. 박막트랜지스터가 형성된 제1기판;A first substrate on which a thin film transistor is formed; 컬러필터가 형성되며, 상기 제1기판과 합착되는 제2기판;A second substrate having a color filter formed thereon and bonded to the first substrate; 상기 제1기판과 제2기판의 외곽의 실링부에 형성된 수지 블랙매트릭스;A resin black matrix formed on a sealing portion of the outer side of the first substrate and the second substrate; 상기 실링부에 형성된 금속 블랙매트릭스;A metal black matrix formed on the sealing portion; 상기 금속 블랙매트릭스 위에 형성되어 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 실패턴으로 구성되며,Is formed on the metal black matrix and consists of a failure turn to bond the first substrate and the second substrate, 상기 실패턴의 폭은 금속 블랙매트릭스의 폭보다 작게 형성되어 상기 실패턴이 완전히 금속 블랙매트릭스 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The width of the failed turn is smaller than the width of the metal black matrix so that the failed turn is completely disposed on the metal black matrix. 제8항에 있어서, 상기 수지 블랙매트릭스는 블랙수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the resin black matrix is made of black resin. 제8항에 있어서, 상기 금속 블랙매트릭스는 Cr 또는 CrOx로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the metal black matrix is made of Cr or CrOx. 제8항에 있어서, 상기 제2기판에 적층되어 상기 수지 블랙매트릭스를 덮고 있는 오버코트층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.10. The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising an overcoat layer laminated on the second substrate and covering the resin black matrix. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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