KR100983577B1 - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 립 주변 부분에서의 빛샘을 방지하기 위해 차광층을 더 구비함으로써 콘트라스트비 특성을 향상시키는 액정표시소자에 관한 것으로서, 특히 본 발명에 따른 액정표시소자는 상,하부 기판과, 상기 하부 기판 상에서 수직 교차되는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 연결되고 슬릿이 형성된 화소전극과, 상기 상부기판에 형성되어 상기 슬릿과 함께 일정한 도메인을 형성하는 립과, 상기 립, 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막트랜지스터에 상응한 부분의 상기 상부기판에 형성된 블랙 매트릭스층과, 상기 상,하부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a liquid crystal display device which improves the contrast ratio by further providing a light shielding layer to prevent light leakage at the lip periphery. Particularly, the liquid crystal display device according to the present invention includes upper and lower substrates, and a lower substrate. A gate wiring and a data wiring vertically intersecting on the substrate; a thin film transistor formed at an intersection point of the gate wiring and a data wiring; a pixel electrode connected to the thin film transistor and having a slit formed thereon; A lip forming a domain, a black matrix layer formed on the upper substrate of a portion corresponding to the lip, gate wiring, data wiring, and thin film transistor, and a liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates. It is done.

VA모드, 전계왜곡수단, 콘트라스트비, 빛샘 VA mode, field distortion means, contrast ratio, light leakage

Description

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

도1은 종래 기술에 의한 MVA 모드 액정표시소자의 평면도.1 is a plan view of a conventional MVA mode liquid crystal display device.

도 2는 도 1 의 Ⅰ-Ⅰ' 선상의 절단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1의 MVA 모드 액정표시소자의 블랙 매트릭스층 배치도.FIG. 3 is a layout view of a black matrix layer of the MVA mode liquid crystal display of FIG. 1. FIG.

도 4a는 도 1의 MVA 모드 액정표시소자의 오프 상태를 나타낸 단면도.4A is a cross-sectional view illustrating an off state of the MVA mode liquid crystal display of FIG. 1.

도 4b는 도 1의 MVA 모드 액정표시소자의 온 상태를 나타낸 단면도.4B is a cross-sectional view illustrating an on state of the MVA mode liquid crystal display of FIG. 1.

도 5는 종래 기술에 의한 ASV 모드 액정표시소자의 평면도.5 is a plan view of an ASV mode liquid crystal display device according to the prior art.

도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ' 선상의 절단면도.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 5.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MVA 모드 액정표시소자의 평면도.7 is a plan view of an MVA mode liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

도 8a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시소자의 오프 상태를 나타낸 도 7의 Ⅲ-Ⅲ' 선상의 절단면도.8A is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 7 illustrating an off state of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 8b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시소자의 온 상태를 나타낸 도 7의 Ⅲ-Ⅲ' 선상의 절단면도.8B is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 7 showing an on state of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 블랙 매트릭스층 배치도.9 is a layout view of the black matrix layer according to the first embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시소자의 평면도.10 is a plan view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 블랙 매트릭스층 배치도. 11 is a layout view of a black matrix layer according to a second embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings                 

110 : 액정층 110a : 액정분자 110: liquid crystal layer 110a: liquid crystal molecules

111 : 하부기판 112 : 게이트 배선 111: lower substrate 112: gate wiring

115 : 데이터 배선 117 : 화소전극 115: data wiring 117: pixel electrode

121 : 상부기판 122 : 블랙 매트릭스층 121: upper substrate 122: black matrix layer

123 : 컬러필터층 124 : 공통전극 123: color filter layer 124: common electrode

131 : 제 2 전계왜곡수단 133 : 제 1 전계왜곡수단131: second field distortion means 133: first field distortion means

231 : 돌출부 233 : 함몰부 231: protrusion 233: depression

본 발명은 VA 모드 액정표시소자(Vertical Alignment Mode Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 콘트라스트비(contrast-ratio) 특성의 향상을 위한 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a VA alignment liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device for improving contrast-ratio characteristics.

현재 주로 사용되고 있는 액정표시소자 중 하나로 트위스티드 네마틱(TN : twisted nematic) 모드의 액정표시소자가 있다. One of the liquid crystal display devices currently used is a liquid crystal display device in twisted nematic (TN) mode.

상기 TN 모드 액정표시소자는 두 기판에 각각 전극을 형성하고, 그 사이에 채워진 액정 분자들이 기판에 평행하며 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬여 있도록 한 다음, 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 방식이다. The TN mode liquid crystal display device forms electrodes on two substrates, and the liquid crystal molecules filled therebetween are parallel to the substrate, twisted in a spiral with a constant pitch, and then a voltage is applied to the electrodes to drive the liquid crystal director. That's the way it is.

이러한 TN 모드 액정 표시 장치는 우수한 색상 재현성(color reproducibility)을 제공한다는 이유로 각광받고 있지만, 오프(off) 상태에서 빛이 완전히 차단되지 않기 때문에 콘트라스트비가 좋지 않을 뿐 아니라 콘트라스트비가 각도에 따라 변하며, 각도가 변화함에 따라 중간조의 휘도가 반전하는 등 안정적인 화상을 얻기 어렵다. Although the TN mode liquid crystal display is spotlighted for providing excellent color reproducibility, the contrast ratio is not good because the light is not completely blocked in the off state, and the contrast ratio changes with the angle. It is difficult to obtain a stable image such as the brightness of the halftone is reversed as it changes.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 액정표시소자의 새로운 다양한 개념이 제안되었다. In order to solve this problem, various new concepts of the liquid crystal display device have been proposed.

예를 들면, 하나의 평면에 두 전극을 위치시켜 횡전계를 인가하는 IPS(In-Plane Switching)모드, 보상 필름으로 시야각을 보상하는 필름보상형 모드(Film-compensated mode), 유전율 이방성이 음인 네가티브형 액정과 수직배향막을 이용하는 VA(Vertical Alignment) 모드 등이 있다.For example, IPS (In-Plane Switching) mode in which two electrodes are placed in one plane to apply a transverse electric field, Film-compensated mode in which the viewing angle is compensated with a compensation film, and negative dielectric anisotropy VA (Vertical Alignment) mode using a type liquid crystal and a vertical alignment film.

이 중, VA모드는 복수개의 도메인을 형성하여 각 도메인에서의 액정 방향을 다르게 하는 MVA(Multi-Domain Vertical Alignment) 모드와, 작게 나눈 화소전극과 나뉘어진 화소전극 중심부의 립에 의해 액정방향을 제어하는 ASV(Advanced Super-V) 모드 등이 있다.Among them, the VA mode controls the liquid crystal direction by a multi-domain vertical alignment (MVA) mode in which a plurality of domains are formed to change liquid crystal directions in each domain, and a lip at the center of the pixel electrode divided into small pixel electrodes. ASV (Advanced Super-V) mode.

이러한 MVA 모드, ASV 모드 액정표시소자는 액정 방향자가 서로 마주보게 되어 시야각이 보상됨으로써 광시야각이 구현된다.In the MVA mode and the ASV mode liquid crystal display, the liquid crystal directors face each other, and a viewing angle is compensated for, thereby realizing a wide viewing angle.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display of the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 종래 기술에 의한 MVA 모드 액정표시소자의 평면도이고, 도 2는 도 1 의 Ⅰ-Ⅰ' 선상의 절단면도이며, 도 3은 도 1의 MVA 모드 액정표시소자의 블랙 매트릭스층 배치도이다. 1 is a plan view of a conventional MVA mode liquid crystal display device, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1, and FIG. 3 is a layout view of a black matrix layer of the MVA mode liquid crystal display device of FIG. 1.                         

그리고, 도 4a는 도 1의 MVA 모드 액정표시소자의 오프 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4b는 도 1의 MVA 모드 액정표시소자의 온 상태를 나타낸 단면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating an off state of the MVA mode liquid crystal display of FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating an on state of the MVA mode liquid crystal display of FIG. 1.

먼저, 종래의 MVA 모드 액정표시소자에 대해 도 1 및 도 2를 참고로 살펴보면, 상, 하부 기판(21,11)과 그 사이에 형성된 액정층으로 구성되는 액정표시소자에 있어서, 상기 하부 기판(11)에는 일렬로 교차 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(15)과, 상기 화소영역에 형성된 화소전극(17)과, 상기 게이트 배선(12)과 데이터 배선(15)의 교차 지점에 형성되어 상기 게이트 배선(12)의 주사신호에 의해 선택적으로 스위칭되어 상기 데이터 배선의 데이터 신호를 상기 화소전극에 인가하는 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)와, 상기 화소전극(17)의 소정 부위에 형성되어 전계 왜곡에 의해 액정 방향자를 제어하는 복수개의 제 1 전계왜곡수단(33)이 구비되어 있다.First, referring to FIG. 1 and FIG. 2 with reference to the conventional MVA mode liquid crystal display device, in the liquid crystal display device composed of upper and lower substrates 21 and 11 and a liquid crystal layer formed therebetween, the lower substrate ( 11, a gate wiring 12 and a data wiring 15 intersecting in a row to define a pixel region, a pixel electrode 17 formed in the pixel region, the gate wiring 12 and a data wiring 15. A thin film transistor (TFT) and a pixel electrode 17 which are formed at the intersection points of the gate line 12 and are selectively switched by the scan signal of the gate line 12 to apply the data signal of the data line to the pixel electrode. A plurality of first electric field distortion means (33) is formed at a predetermined portion of and controls the liquid crystal director by electric field distortion.

도 1에서는 상기 제 1 전계왜곡수단(33)을 화소전극을 선택적으로 제거하여 형성된 슬릿(slit)으로 나타내었다.In FIG. 1, the first electric field distortion means 33 is represented by a slit formed by selectively removing the pixel electrode.

한편, 상기 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 배선(12)에서 분기된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 상부에 적층된 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극 상부에 섬(island) 모양으로 형성된 반도체층과, 상기 데이터 배선(15)에서 분기되어 상기 반도체층 상부에 형성된 소스/드레인 전극으로 구성된다. The thin film transistor TFT may include a gate electrode branched from the gate line 12, a gate insulating layer stacked on the gate electrode, a semiconductor layer formed in an island shape on the gate electrode, It is composed of a source / drain electrode branched from the data line 15 formed on the semiconductor layer.

그리고, 도시하지는 않았으나 하부기판에는 상기 게이트 배선과 평행한 스토리지 커패시터(storage capacitor)가 더 형성되어 박막트랜지스터의 턴오프 구간에서 액정층에 충전된 전압을 유지시켜 기생용량에 의한 화질저하를 방지하는 역할을 한다. Although not shown, a storage capacitor parallel to the gate wiring is further formed on the lower substrate to maintain the voltage charged in the liquid crystal layer in the turn-off period of the thin film transistor, thereby preventing deterioration in image quality due to parasitic capacitance. Do it.

한편, 상부기판(21)에는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스층(22)과, 화면 상에 색상을 표현하기 위해 상기 블랙 매트릭스층(22) 사이에 형성되는 R,G,B의 컬러필터층(23)과, 상기 컬러필터층(23) 상부에 적층되어 하부기판(11)의 화소전극(17)에 대향하는 공통전극(24)과, 상기 공통전극(24)의 소정 부위에 형성되어 전계 왜곡으로 액정 방향자를 제어하는 복수개의 제 2 전계왜곡수단(31)이 구비되어 있다.Meanwhile, the upper substrate 21 includes a black matrix layer 22 for preventing light leakage and a color filter layer 23 of R, G, and B formed between the black matrix layer 22 to express colors on the screen. ), A common electrode 24 stacked on the color filter layer 23 to face the pixel electrode 17 of the lower substrate 11, and formed on a predetermined portion of the common electrode 24 to form a liquid crystal by electric field distortion. A plurality of second field distortion means 31 for controlling the director is provided.

도 1에서는 상기 제 2 전계왜곡수단(31)을 공통전극(24) 상에 별도의 유전물질을 증착하여 패터닝한 립(rib)으로 나타내었다.In FIG. 1, the second field distortion means 31 is illustrated as a rib formed by depositing a separate dielectric material on the common electrode 24.

도면에 나타낸 상기 제 1 전계왜곡수단(33) 및 제 2 전계왜곡수단(31)은 서로 평행하는 사선형태로 교번 배치되어 멀티도메인을 형성한다.The first field distortion means 33 and the second field distortion means 31 shown in the drawing are alternately arranged in parallel diagonal lines to form a multi-domain.

한편, 빛샘은 전계가 불안정하여 액정의 배향을 제어하기가 어려운 영역에서 발생하므로 상기 블랙 매트릭스층은 도 1에서와 같이 게이트 배선(12), 데이터 배선(15) 및 박막트랜지스터(TFT)의 위치에 오버랩시킨다.On the other hand, since light leakage occurs in an area where an electric field is unstable and it is difficult to control the alignment of the liquid crystal, the black matrix layer is positioned at the positions of the gate wiring 12, the data wiring 15, and the thin film transistor TFT as shown in FIG. 1. Overlap.

상기와 같은 위치에 형성된 블랙 매트릭스층(22)은 도 3에서와 같다.The black matrix layer 22 formed at the position as described above is the same as in FIG. 3.

상기 블랙 매트릭스층(22)은 주로 반사율이 높은 Cr, CrOx 등의 금속으로 형성된다.The black matrix layer 22 is mainly formed of a metal such as Cr or CrOx having a high reflectance.

도시하지는 않았으나, 상기 화소전극(17) 및 공통전극(24) 내측면에는 액정 분자의 배열을 제어하기 위한 수직배향막이 더 구비된다.Although not shown, a vertical alignment layer is further provided on the inner surfaces of the pixel electrode 17 and the common electrode 24 to control the arrangement of liquid crystal molecules.

상기 상, 하부 기판(11,21) 사이에는 액정층(10)이 형성되는데, VA 모드의 액정표시소자에는 유전율 이방성이 음인 네가티브 액정을 사용하여, 초기에 액정 분자의 장축이 기판 평면에 수직 배열되도록 한다.The liquid crystal layer 10 is formed between the upper and lower substrates 11 and 21. In the liquid crystal display of the VA mode, a negative liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used, and the long axis of the liquid crystal molecules is initially perpendicular to the substrate plane. Be sure to

이와 같이 형성된 액정표시소자는 하나의 화소 영역에 대해서, 하부기판의 제 1 전계왜곡수단(33) 2개와 상부기판의 제 2 전계왜곡수단(31) 2개에 의해 4개의 영역(도 2의 ⅰ,ⅱ,ⅲ,ⅳ)으로 나뉘는 멀티-도메인(multi-domain)이 된다.The liquid crystal display device thus formed is divided into four regions (Fig. 2) by one first field distortion means 33 on the lower substrate and two second field distortion means 31 on the upper substrate for one pixel region. It becomes a multi-domain divided into ii, ⅲ, ⅳ).

이러한 MVA 모드 액정표시소자의 경우, 전압이 인가되지 않을 때의 액정분자(10a)는, 도 4a에서와 같이, 기판 표면에 대해 수직하게 배열되는데, 돌출된 립 형태의 제 2 전계왜곡수단(31)이 일정한 곡률 반지름을 가짐으로써, 제 2 전계왜곡수단(31) 중심으로 기울어지게 된다. 이 때는 오프 상태(off-state)로 블랙 레밸(black level)이 된다.In the case of the MVA mode liquid crystal display device, the liquid crystal molecules 10a when no voltage is applied are arranged perpendicular to the surface of the substrate as shown in FIG. 4A. ) Has a constant radius of curvature, inclined to the center of the second field distortion means (31). In this case, the black level is turned off.

이후, 전압이 인가되면, 도 4b에서와 같이, 전계의 세기에 따라 액정분자(10a)가 틸트되는데, 전계장이 기판에 대해 수직하게 형성하기 때문에, 전계장에 의한 액정분자(10a)의 틸트 방위각은 360°의 회전방향을 가지게 된다. 이 경우가 온 상태(on-state)로서 화이트 레밸(white level)이 된다.Subsequently, when a voltage is applied, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal molecules 10a are tilted according to the intensity of the electric field. Since the electric field is formed perpendicular to the substrate, the tilt azimuth angle of the liquid crystal molecules 10a by the electric field is applied. Has a rotational direction of 360 °. This case is on-state and is at white level.

이 때, 제 2 전계왜곡수단(31)을 중심으로 기울어진 액정분자의 방향도 제 2 전계왜곡수단(31)의 표면과 접하고 있는 액정분자의 방위각에 의해 제어된다. At this time, the direction of the liquid crystal molecules inclined about the second field distortion means 31 is also controlled by the azimuth angle of the liquid crystal molecules in contact with the surface of the second field distortion means 31.

이는 액정분자 주위에 프리틸트된 액정분자가 있을 경우, 그 방향으로 주위의 액정분자가 틸트되기 때문이다.This is because when there are pretilted liquid crystal molecules around the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules around the liquid crystal tilt in that direction.

또 다른 종래 기술에 의한 액정표시소자에 대해 살펴보면 다음과 같다.Another liquid crystal display device according to the related art is as follows.

도 5는 종래 기술에 의한 ASV 모드 액정표시소자의 평면도이고, 도 6은 도 5 의 Ⅱ-Ⅱ' 선상의 절단면도이다.FIG. 5 is a plan view of a conventional ASV mode liquid crystal display device, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 5.

이하 서술될 액정표시소자는 ASV 모드 액정표시소자에 관한 것으로, 도 5 및 도 6에서와 같이 상,하부 기판(321,311)과 그 사이에 형성된 액정층(310)으로 구성되어, 상기 하부기판(311)에는 단위 화소영역을 구분짓는 게이트 배선(312) 및 데이터 배선(315)과, 상기 게이트 배선(312) 및 데이터 배선(315)의 교차 부위에 형성된 박막트랜지스터(TFT)와, 단위 화소영역 내에서 서로 부분적으로 연결된 복수개의 '단위 화소전극'으로 이루어지며 또한, 절연층인 보호막을 사이에 두고 상기 박막트랜지스터(TFT)와 연결되는 화소전극(317)이 형성되어 있다.The liquid crystal display device to be described below relates to an ASV mode liquid crystal display device, and is composed of upper and lower substrates 321 and 311 and a liquid crystal layer 310 formed therebetween, as shown in FIGS. 5 and 6, and the lower substrate 311. ) Includes a gate wiring 312 and a data wiring 315 that divide a unit pixel region, a thin film transistor TFT formed at an intersection of the gate wiring 312 and the data wiring 315, and within the unit pixel region. The pixel electrode 317 is formed of a plurality of unit pixel electrodes that are partially connected to each other, and is connected to the thin film transistor TFT with an insulating layer interposed therebetween.

그리고, 상부기판(321)에는 상기 게이트 배선(312), 데이터 배선(315), 박막트랜지스터(TFT)에서의 빛샘을 방지하고자 이에 상응하는 영역에 오버랩시킨 블랙 매트릭스층(322)과, 색상 구현을 위한 컬러필터층(323)과, 상기 화소전극(317)과 대향되어 액정에 전계를 인가하는 공통전극(324)과, 상기 화소전극(317)의 단위 화소전극 중앙 위치에 형성된 섬 형태의 돌출부(331)가 형성되어 있다.In addition, the upper substrate 321 includes a black matrix layer 322 overlapped with a corresponding area to prevent light leakage from the gate wiring 312, the data wiring 315, and the thin film transistor TFT, and a color implementation. The color filter layer 323, a common electrode 324 facing the pixel electrode 317 to apply an electric field to the liquid crystal, and an island-shaped protrusion 331 formed at a central position of the unit pixel electrode of the pixel electrode 317. ) Is formed.

이 때, 상기 블랙 매트릭스층은 도 3에서와 같은 배치 구조를 가지며,블랙 매트릭스층의 개방영역을 통해 빛이 투과된다.At this time, the black matrix layer has the arrangement structure as shown in FIG. 3, and light is transmitted through the open area of the black matrix layer.

도시하지는 않았으나, 상기 구조물이 형성된 상,하부 기판 내측면에는 수직 배향막이 선택적으로 도포되어 있고, 상기 상,하부 기판 사이에는 수직배향막에 의해 제어되는 네가티브형 액정이 봉입되어 있다.Although not shown, a vertical alignment layer is selectively coated on upper and lower substrate inner surfaces on which the structure is formed, and a negative liquid crystal controlled by a vertical alignment layer is enclosed between the upper and lower substrates.

상기와 같이 구성된 ASV 모드 액정표시소자는 단위 화소전극과 단위 화소전극 사이의 함몰부(333)와 단위 화소전극 중앙 위치의 돌출부(331)에 의해 액정의 배향이 제어되며 또한, 수직배향막에 의해서도 액정의 배향이 제어된다.In the ASV mode liquid crystal display device configured as described above, the alignment of the liquid crystal is controlled by the depression 333 between the unit pixel electrode and the unit pixel electrode and the protrusion 331 at the central position of the unit pixel electrode, and the liquid crystal is also controlled by the vertical alignment layer. The orientation of is controlled.

이 때, 상기 함몰부(333)는 화소전극을 선택적으로 제거하여 형성된 단위 화소전극과 단위 화소전극 사이의 부분으로 슬릿의 역할을 하고, 상기 돌출부(331)는 단위 화소전극의 중심부에 반구형 형태로 형성되어 립 역할을 한다. In this case, the depression 333 serves as a slit between the unit pixel electrode and the unit pixel electrode formed by selectively removing the pixel electrode, and the protrusion 331 has a hemispherical shape in the center of the unit pixel electrode. Formed and acts as a lip.

상기 함몰부가 하부기판에 형성되고 돌출부가 상부기판에 형성되어도 무방할 것이나, 공정상의 이유로 하부기판의 화소전극에 함몰부를 형성하는 것이 일반적이다. The depression may be formed in the lower substrate and the protrusion may be formed in the upper substrate. However, it is common to form depressions in the pixel electrode of the lower substrate for process reasons.

이러한 액정표시소자에 문턱치 이상의 전압을 걸어주면 초기에 수직배열되었던 액정분자가 그 장축이 수평방향이 되도록 기울어지게 되는데, 이 때 함몰부(333)와 돌출부(331)와 같은 전계왜곡수단에 의해 전기장이 왜곡되어 액정분자가 전계왜곡수단 중심으로 서로 다른 방향으로 기울어진다.When a voltage above the threshold is applied to the liquid crystal display device, the liquid crystal molecules that were initially vertically aligned are inclined so that their major axes become horizontal. In this case, electric field is induced by electric field distortion means such as the depression 333 and the protrusion 331. This distortion causes the liquid crystal molecules to tilt in different directions about the field distortion means.

하지만, 이러한 MVA, ASV모드 액정표시소자의 전계왜곡수단 즉, 립 및 돌출부는 일정한 곡률을 가지게 된다. However, the field distortion means, that is, the ribs and the protrusions of the MVA and ASV mode liquid crystal display devices have a constant curvature.

이는, 돌출부가 포토 아크릴(photo acryl) 계열의 유전체 물질로 형성되는데 식각과정에서 립 및 돌출부의 모서리 부분이 오버식각되거나 또는 임의적으로 반구형 형태로 형성되기 때문이다. This is because the protrusions are formed of a photo acryl-based dielectric material because the edge portions of the ribs and the protrusions are over-etched or arbitrarily formed in a hemispherical shape during etching.

이와같이, 립 및 돌출부에 곡률이 생기게 되면 그 주위의 액정분자가 완전하게 수직 상태로 초기 배향되지 못하여 블랙 레밸 구현시 그 부분에서 빛샘이 발생하게 되어 결국, 블랙 레밸이 상승되고 콘트라스트비 특성이 저하되는 문제점이 발생한다. As such, when the curvature of the lip and the protrusion is generated, the liquid crystal molecules around it are not completely aligned in the initial state, and thus light leakage occurs in the black level when the black level is realized, resulting in an increase in the black level and a decrease in the contrast ratio. A problem occurs.                         

이러한 문제점은 화소전극이 형성되는 개구영역에서 립 및 돌출부와 같은 전계왜곡수단이 차지하는 면적의 비율이 클수록 더욱 두드러진다.This problem becomes more pronounced as the ratio of the area occupied by the field distortion means such as the lip and the protrusion in the opening region where the pixel electrode is formed is large.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 돌출부 주변 부분을 블랙 매트릭스층로 오버랩시켜 돌출부 주변 부분에서의 빛샘을 방지함으로써 콘트라스트비 특성이 향상된 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having an improved contrast ratio by overlapping a portion around the protrusion with a black matrix layer to prevent light leakage from the portion around the protrusion.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시소자는 상,하부 기판과, 상기 하부 기판 상에서 교차되어 단위 화소영역을 형성하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 연결되고 슬릿이 형성된 제 1 투명도전막과, 상기 상부기판에 형성되어 상기 슬릿과 함께 일정한 도메인을 형성하는 립과, 상기 립 위치에 오버랩된 차광층과, 상기 상,하부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object is at the intersection of the upper and lower substrates, the gate wiring and data wiring crossing the lower substrate to form a unit pixel region, and the intersection of the gate wiring and the data wiring. A formed thin film transistor, a first transparent conductive film connected to the thin film transistor and having a slit formed therein, a lip formed on the upper substrate to form a constant domain with the slit, a light shielding layer overlapping the lip position, and the image It is characterized in that it comprises a liquid crystal layer formed between the lower substrate.

또 다른 실시예에 의한 본 발명의 액정표시소자는 상,하부 기판과, 상기 하부 기판 상에서 교차되어 단위 화소영역을 형성하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 단위 화소영역 내에서 복수개의 단위 화소전극으로 이루어지는 화소전극과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되고 상기 화소전극과 연결된 박막트랜지스터와, 상기 화소전극과 대향하여 상기 상부기판에 형성되는 공통전극과, 상기 단위 화소전극의 중심에 위치하도록 상기 공통전극 상에 형성된 돌출 부와, 상기 돌출부, 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막트랜지스터에 상응한 부분의 상기 상부기판에 형성된 블랙 매트릭스층과, 상기 상,하부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In another exemplary embodiment, a liquid crystal display device includes an upper and a lower substrate, a gate wiring and a data wiring intersecting on the lower substrate to form a unit pixel region, and a plurality of unit pixel electrodes in the unit pixel region. A pixel electrode formed at an intersection point of the gate line and the data line, and connected to the pixel electrode, a common electrode formed on the upper substrate to face the pixel electrode, and positioned at the center of the unit pixel electrode. A protrusion formed on the common electrode, a black matrix layer formed on the upper substrate of a portion corresponding to the protrusion, gate wiring, data wiring, and thin film transistor, and a liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates. It is characterized in that the configuration.

즉, 본 발명은 곡률을 가지는 돌출부에 의해 액정이 수직 배향되지 못함으써 발생하는 오프 상태에서의 빛샘을 제거하기 위해 상기 돌출부 위치에 차광층을 오버랩시키는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is characterized by overlapping the light blocking layer at the position of the protrusion to remove light leakage in the off state caused by the liquid crystal is not vertically aligned by the protrusion having the curvature.

상기 차광층은 고반사율 특징의 크롬, 크롬 산화물 등으로 형성가능하며, 블랙 매트릭스층 형성시 동시에 형성할 수도 있다. The light shielding layer may be formed of chromium, chromium oxide, or the like having high reflectivity, and may be simultaneously formed when forming a black matrix layer.

이 때, 돌출부 형태는 종래와 동일하게 형성하므로 전계 왜곡 효과가 변화되는 일은 없으며 상기 차광층을 블랙 매트릭스층로 형성함으로써 별도의 공정을 추가할 필요도 없다.At this time, since the protrusions are formed in the same manner as in the related art, the electric field distortion effect does not change and there is no need to add a separate process by forming the light shielding layer as a black matrix layer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 액정표시소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MVA 모드 액정표시소자의 평면도이고, 도 8a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시소자의 오프 상태를 나타낸 도 7의 Ⅲ-Ⅲ' 선상의 절단면도이며, 도 8b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시소자의 온 상태를 나타낸 도 7의 Ⅲ-Ⅲ' 선상의 절단면도이다.7 is a plan view of an MVA mode liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 8A is a line III-III 'of FIG. 7 showing an off state of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 8B is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 7 showing an on state of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

그리고, 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 블랙 매트릭스층 배치도이다.9 is a layout view of the black matrix layer according to the first embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 액정표시소자는 도 7 및 8a에서와 같이, 제 1 전계왜곡수단(133)이 형성된 하부기판(111)과, 상기 제 1 전계왜곡수단(133)과 더 불어 도메인을 복수개로 분할하여 액정분자를 임의의 방향으로 왜곡시키는 제 2 전계왜곡수단(131)이 형성된 상부기판(121)과, 액정표시소자가 오프 상태일 경우 상기 상,하부 기판(121,111) 사이에서 수직으로 배향하는 액정층(110)과, 상기 제 1 또는 제 2 전계왜곡수단(133,131)의 곡률에 의해 액정이 수직 배향되지 못해 발생하는 빛샘을 차광하고자 제 1 또는 제 2 전계왜곡수단 위치에 오버랩시키는 블랙 매트릭스층(122)로 구성된다.As shown in FIGS. 7 and 8A, the liquid crystal display according to the present invention further includes a lower substrate 111 having the first electric field distortion means 133 and the first electric field distortion means 133 so as to divide a plurality of domains. To vertically distort the liquid crystal molecules in an arbitrary direction, and when the liquid crystal display is in an off state, the upper substrate 121 having the second substrate distortion means 131 is formed, and the liquid crystal is vertically aligned between the upper and lower substrates 121 and 111. The black matrix layer overlapping the layer 110 and the first or second field distortion means to shield light leakage caused by the curvature of the first or second field distortion means 133 and 131 due to the curvature of the liquid crystals not being vertically aligned. 122).

상기 액정층(110)은 유전율 이방성이 음인 액정으로 형성되며, 초기에 액정 분자의 장축이 기판 평면에 수직 배열되게 한다.The liquid crystal layer 110 is formed of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, and initially causes the long axis of the liquid crystal molecules to be perpendicular to the substrate plane.

그리고, 상기와 같이 구조물이 구비된 상,하부 기판의 내측면에는 수직배향막이 더 구비된다.In addition, vertical alignment layers are further provided on inner surfaces of the upper and lower substrates having the structure as described above.

구체적으로, 상기 하부기판(111)에는 교차 배열된 복수의 화소 영역을 정의하는 게이트 배선(112) 및 데이터 배선(115)과, 빛을 투과시키는 영역으로 액정층에 신호전압을 걸어주는 ITO 재질의 투명도전막인 화소전극(117)과, 상기 화소전극(117)에 형성되어 액정분자의 방향을 왜곡시키는 제 1 전계왜곡수단(133)과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선(112,115)과 화소전극(117) 사이에 형성되어 상기 배선들을 통해 흐르는 신호에 의해 선택적으로 화소전극(117)에 전압을 걸어주고 차단하는 스위칭 소자가 구비되어 있다.In detail, the lower substrate 111 may include a gate wiring 112 and a data wiring 115 defining a plurality of intersecting pixel regions, and an ITO material that applies a signal voltage to the liquid crystal layer as a light transmitting region. A pixel electrode 117 which is a transparent conductive film, first field distortion means 133 formed on the pixel electrode 117 to distort the direction of the liquid crystal molecules, the gate wirings, the data wirings 112 and 115 and the pixel electrodes 117 And a switching element for selectively applying and blocking voltage to the pixel electrode 117 by a signal flowing through the wires.

이 때, 제 1 전계왜곡수단(133)은 부수전극(side-electrode), 립(rib) 등의 구조물 또는 슬릿(slit)이 가능하나, 도 7에서는 화소전극의 소정 부위를 제거하여 형성된 사선 형태의 슬릿으로 나타내었다. In this case, the first electric field distortion means 133 may be a structure or a slit such as a side electrode or a rib, but in FIG. 7, an oblique shape is formed by removing a predetermined portion of the pixel electrode. Slit of.                     

그리고, 상기 스위칭 소자는 박막트랜지스터(TFT)로서, 상기 게이트 배선과 동시에 형성된 저항성이 낮은 도전물질의 게이트 전극과, 상기 게이트 전극을 상부층과 절연시켜주고 보호해주는 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiOx) 재질의 게이트 절연막과, 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막에 형성된 비정질 실리콘의 반도체층과, 상기 반도체층과 상부층과의 접촉 특성을 개선하기 위해 반도체층에 불순물을 이온주입하여 형성된 오믹콘택층과, 상기 데이터 배선과 동시에 형성된 저항성이 낮은 도전물질의 소스/드레인 전극의 적층막으로 이루어진다. In addition, the switching element is a thin film transistor (TFT), and a silicon nitride (SiNx) or a silicon oxide (SiOx) that insulates and protects the gate electrode of a low-resistance conductive material formed simultaneously with the gate wiring and the upper layer. A gate insulating film of a material), an amorphous silicon semiconductor layer formed on the gate insulating film on the gate electrode, an ohmic contact layer formed by ion implanting impurities into the semiconductor layer to improve contact characteristics between the semiconductor layer and the upper layer, It consists of a laminated film of a source / drain electrode of a low resistivity conductive material formed simultaneously with the data line.

상기 스위칭 소자와 화소전극 사이에는 소정 부위를 제외하고 유전율이 낮은 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴(acryl), 폴리이미드(polyimide) 재질의 보호막(116)이 더 구비된다.A passivation layer 116 made of BCB (Benzocyclobutene), acryl, and polyimide material having a low dielectric constant is further provided between the switching element and the pixel electrode.

도시하지는 않았으나, 상기 하부 기판에는 레밸-쉬프트(Level-shift) 전압을 작게 하고 비선택 기간 동안에 화소정보를 유지해 주는 스토리지 커패시터도 구비된다.Although not shown, the lower substrate is provided with a storage capacitor for reducing the level-shift voltage and maintaining pixel information during the non-selection period.

한편, 상기 상부기판(121)에는 상기 화소전극(117)과의 전압 차이에 의해 액정층(110a)에 전압을 걸어주는 ITO재질의 투명도전막인 공통전극(124)과, 상기 공통전극(124) 상에 형성되어 하부기판의 제 1 전계왜곡수단(133)과 더불어 도메인을 분할하는 제 2 전계왜곡수단(131)과, 색채를 표현하고 빛을 선택적으로 투과시키는 컬러필터층(123)과, 액정 배열을 제어할 수 없는 부분 즉, 게이트 배선(112), 데이터 배선(115), 스위칭소자 그리고, 곡률을 가져 액정분자를 완전히 수직 배향시키지 못하는 제 1 또는 제 2 전계왜곡수단(133,131) 위치에 오버랩되어 빛샘을 방지 하는 블랙 매트릭스층(122)이 구비되어 있다.The upper substrate 121 includes a common electrode 124, which is a transparent conductive film of ITO material, which applies a voltage to the liquid crystal layer 110a by a voltage difference from the pixel electrode 117, and the common electrode 124. A second field distortion means 131 formed on the lower substrate and dividing the domain together with the first field distortion means 133 of the lower substrate, a color filter layer 123 for expressing color and selectively transmitting light, and a liquid crystal array Are overlapped at positions where the control cannot be controlled, i.e., the gate wiring 112, the data wiring 115, the switching element, and the first or second electric field distortion means 133 and 131 which have curvature and do not completely vertically align the liquid crystal molecules. The black matrix layer 122 is provided to prevent light leakage.

다만, 상기 블랙 매트릭스층(122)은 제 1 또는 제 2 전계왜곡수단(133,131) 중 립인 전계왜곡수단에만 오버랩되도록 한다.(도 9참고) However, the black matrix layer 122 overlaps only the field distortion means which is the neutral of the first or second field distortion means (133,131) (see FIG. 9).

화소전극을 제거하여 형성된 슬릿인 경우는 그 단차가 낮고 그 상부에 수직 배향막이 더 형성되기 때문에 패턴의 곡률로 인한 액정분자의 초기 배향의 영향이 미비하기 때문이다. 참고로, 립은 그 단차가 1.3㎛정도이고 슬릿은 그 단차가 0.05㎛정도이다.In the case of the slit formed by removing the pixel electrode, since the step is low and a vertical alignment layer is further formed on the upper side, the influence of the initial alignment of the liquid crystal molecules due to the curvature of the pattern is insufficient. For reference, the lip has a step of about 1.3 μm and the slit has a step of about 0.05 μm.

그리고, 립은 네가티브(negative) 타입의 포토 아크릴(Photo Acryl) 계열 또는 포지티브(positive) 타입의 노볼락(Novolac) 계열의 유전물질로 형성하고, 상기 블랙 매트릭스층(122)은 립보다 그 폭을 4㎛정도로 크게 하여 빛이 새지 않도록 오버랩시킨다.The lip is formed of a negative type photo acryl-based or positive type novolac-based dielectric material, and the black matrix layer 122 has a width larger than that of the lip. Make it larger to about 4㎛ and overlap so that light does not leak.

상기 제 2 전계왜곡수단(131)은 부수전극(side-electrode), 립(rib) 등의 구조물 또는 슬릿(slit)이 가능하나, 도 7에서는 공통전극 상에 저전압의 도전물질을 패터닝하여 형성된 립으로 나타내었다.The second field distortion means 131 may be a structure or a slit such as a side electrode or a rib, but in FIG. 7, a lip formed by patterning a low voltage conductive material on a common electrode As shown.

제 2 전계왜곡수단(131)은 상기 제 1 전계왜곡수단(133)과 평행한 사선형태로 교번 배치되어 하나의 화소영역이 4개의 영역으로 형성되는 멀티-도메인을 이룬다.  The second field distortion means 131 is alternately arranged in parallel diagonal lines with the first field distortion means 133 to form a multi-domain in which one pixel region is formed of four regions.

이와 같이 형성된 액정표시소자는 유전율 이방성이 음인 네가티브형 액정과 수직 배향막을 이용하여, 전압이 인가되지 않은 오프 상태에서는 도 8a에서와 같이, 액정 분자의 장축이 배향막 평면에 수직 배열하게 하고 기판에 부착되어 있는 편광판의 편광축을 상기 액정분자의 장축과 수직하게 배치하여 노멀리 블랙 모드(normally black mode)를 표시하도록 한다. The liquid crystal display device formed as described above uses a negative liquid crystal having a negative dielectric anisotropy and a vertical alignment layer, and in the off state where no voltage is applied, as shown in FIG. 8A, the long axis of the liquid crystal molecules is perpendicular to the alignment layer plane and attached to the substrate. The polarization axis of the polarizer is arranged perpendicular to the long axis of the liquid crystal molecules so as to display a normally black mode.

이 경우, 제 2 전계왜곡수단(131) 가까이에 있는 액정분자가 수직 배열되어 빛샘이 발생하더라도 이 부분에 오버랩된 블랙 매트리스층에 의해 차광되므로 블랙 레밸을 낮출 수 있다. In this case, the liquid crystal molecules near the second electric field distortion means 131 are vertically arranged so that even if light leakage occurs, the black level may be lowered by the black mattress layer overlapping the portions.

반면에, 전압이 인가되는 온 상태에서는 도 8b에서와 같이, 네가티브형 액정분자의 전계에 대해 비스듬하게 배향하는 성질에 의해, 액정 분자의 장축이 배향막 평면의 수직 방향에서 배향막 평면 쪽으로 움직이게 하여 빛을 투과시킨다. On the other hand, in the on state where voltage is applied, as shown in FIG. 8B, the long axis of the liquid crystal molecules moves toward the alignment layer plane in the vertical direction of the alignment layer plane due to the property of being oriented obliquely with respect to the electric field of the negative liquid crystal molecule. Permeate.

또 다른 실시예에 의한 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention according to another embodiment are as follows.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시소자의 평면도이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 블랙 매트릭스층 배치도이다. FIG. 10 is a plan view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a layout view of a black matrix layer according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 ASV 모드 액정표시소자는 도 10에서와 같이, 하부기판에는 교차하여 단위 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트 배선(212) 및 데이터 배선(215)과, 상기 게이트 배선(212)과 데이터 배선(215)의 교차 부위에 형성된 스위칭 소자인 TFT와, 정의된 단위 화소 영역 내에 복수개의 단위 화소전극으로 패터닝되어 부분적으로 연결된 화소전극(217)과, 화소전극 패터닝에 의해 형성된 상기 단위 화소전극과 단위 화소전극 사이의 함몰부(233)가 구비되어 있다.As described with reference to FIG. 10, an ASV mode liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines 212 and data lines 215 that cross a lower substrate to define a unit pixel area, and the gate lines. A TFT, which is a switching element formed at the intersection of the 212 and the data lines 215, a pixel electrode 217 partially patterned by a plurality of unit pixel electrodes in a defined unit pixel region, and formed by pixel electrode patterning A depression 233 is provided between the unit pixel electrode and the unit pixel electrode.

그리고, 상부기판에는 단위 화소영역 내에 형성되어 색상을 나타내는 R,G,B의 컬러필터층(미도시)과, 상기 화소전극에 대향하는 투명도전막인 공통전극(미도시)과, 상기 단위 화소전극(217)의 중앙 위치에 배치된 섬 형태의 돌출부(231)와, 빛샘을 방지하기 위해 상기 게이트 배선(212), 데이터 배선(215), TFT 및 돌출부(231)에 오버랩된 블랙 매트릭스층(222)이 구비되어 있다.The upper substrate includes R, G, and B color filter layers (not shown) formed in a unit pixel region, a common electrode (not shown) that is a transparent conductive film facing the pixel electrode, and the unit pixel electrode ( An island-shaped protrusion 231 disposed at a central position of the 217 and a black matrix layer 222 overlapping the gate wiring 212, the data wiring 215, the TFT, and the protrusion 231 to prevent light leakage. It is provided.

여기서, 상기 돌출부(233)는 단위 화소전극의 중심부에 반구형 형태로 형성되어 립 역할을 하고, 상기 돌출부(231) 중심으로 동일한 거리에 있는 단위 화소전극과 단위 화소전극 사이의 함몰부(233)가 MVA모드에서의 슬릿과 같은 역할을 한다. Here, the protrusion 233 is formed in a hemispherical shape at the center of the unit pixel electrode to serve as a lip, and the depression 233 between the unit pixel electrode and the unit pixel electrode at the same distance to the center of the protrusion 231 is formed. It acts like a slit in MVA mode.

그리고, 상기 블랙 매트릭스층(222)은 도 11에서와 같이, 돌출부인 전계왜곡수단에만 형성하고 함몰부에는 오버랩시키지 않는데, 그 이유는 화소전극을 제거하여 형성된 함몰부의 단차는 0.05㎛ 정도로 낮아 액정분자의 슬릿 방향으로 눕더라도 그 영향이 미비하기 때문이다. 그러나, 상기 돌출부는 그 단차가 1.4㎛ 정도로 커서 액정 분자가 돌출부 방향으로 보다 잘 기울어지므로 빛샘을 차광하기 위한 차광층이 더 구비되어야 한다.11, the black matrix layer 222 is formed only in the field distortion means, which is a protrusion, and does not overlap the depression, because the step difference of the depression formed by removing the pixel electrode is about 0.05 μm, so that the liquid crystal molecules are low. This is because the effect is insignificant even when lying in the slit direction of. However, since the protrusion has a step of about 1.4 μm and the liquid crystal molecules are more inclined toward the protrusion, a light shielding layer for shielding light leakage should be further provided.

본 발명에서의 상기 블랙 매트릭스층(222)은 그 폭을 0㎛∼4㎛정도로 크게 하여 빛이 새지 않도록 오버랩시키고, 돌출부(231)는 네가티브(negative) 타입의 포토 아크릴(Photo Acryl) 계열 또는 포지티브(positive) 타입의 노볼락(Novolac) 계열의 유전물질로 형성한다.In the present invention, the black matrix layer 222 has a width of about 0 μm to 4 μm and overlaps the light not to leak, and the protrusion 231 is a negative type photo acryl series or positive. It is formed of a positive material of Novolac family.

그리고, 상기 상,하부 기판 사이에는 유전율 이방성이 음인 액정으로 형성되어 액정 분자의 장축이 초기에 수직 배열되게 한다.In addition, the dielectric anisotropy is formed as a negative liquid crystal between the upper and lower substrates so that the long axis of the liquid crystal molecules is initially vertically aligned.

상기 액정에는 카이랄 도펀트(chiral dopant)가 포함된다. The liquid crystal includes a chiral dopant.

이러한 액정표시소자에 편광판의 편광축을 상기 액정분자의 장축과 수직하게 배치하여 노멀리 블랙 모드(normally black mode)를 표시하도록 하면, 전압이 인가되지 않은 오프 상태에서는 액정 분자의 장축이 배향막 평면에 수직 배열하므로 블랙 레밸이 구현된다. When the polarization axis of the polarizing plate is disposed perpendicular to the long axis of the liquid crystal molecules in the liquid crystal display device to display normally black mode, the long axis of the liquid crystal molecules is perpendicular to the alignment layer plane in the off state where no voltage is applied. As a result, black levels are achieved.

이때, 돌출부 가까이에 있는 액정분자가 완전히 수직 배열되지 못하여 빛샘이 발생하더라도 이 부분에 오버랩된 블랙 매트릭스층에 의해 차광되므로 블랙 레밸을 낮추고 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. In this case, even if light leakage occurs because the liquid crystal molecules near the protrusions are not vertically aligned, the black matrix layer is shielded by the overlapped black matrix layer, thereby reducing the black level and improving the contrast ratio.

반면에, 액정표시소자에 문턱치 이상의 전압을 걸어주면 초기에 수직배열되었던 액정분자의 장축이 단위 화소전극의 돌출부 중심으로 부채살과 같이 전방향으로 기울어져 빛을 투과하게 되고 이로써 전방향으로 균일한 시야각이 구현된다. On the other hand, when a voltage greater than or equal to the threshold is applied to the liquid crystal display device, the long axis of the liquid crystal molecules, which were initially vertically aligned, is inclined in all directions, such as a fan, to the center of the protrusion of the unit pixel electrode, thereby allowing light to pass through. This is implemented.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

즉, 초기에 수직 배열되는 액정분자가 돌출부의 곡률에 의해 완전 수직이 되지 않음으로 빛샘이 발생하는 경우엔 모두 적용 가능할 것이다.That is, since the liquid crystal molecules initially vertically aligned are not completely vertical due to the curvature of the protrusion, all of them may be applicable when light leakage occurs.

또한, 돌출부에서의 빛샘을 차광하기 위해 오버랩되는 차광층은 블랙 매트릭스층 이외에 별도로 형성하여도 무방할 것이다. In addition, the light shielding layer overlapped to shield light leakage from the protrusion may be separately formed in addition to the black matrix layer.

상기와 같은 본 발명의 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다. The liquid crystal display of the present invention as described above has the following effects.

첫째, 전계에 의해 액정분자를 왜곡시키기 위한 돌출부 주변 부분에 차광층 을 오버랩시킴으로써, 블랙 레밸 구현시 발생하는 돌출부 주변 부분에서의 빛샘을 방지한다. 이로써 액정표시소자의 블랙 레밸이 상승되고 콘트라스트비 특성이 향상된다.First, the light shielding layer is overlapped to the periphery of the protrusion for distorting the liquid crystal molecules by the electric field, thereby preventing light leakage from the periphery of the protrusion generated when the black level is implemented. As a result, the black level of the liquid crystal display device is increased and the contrast ratio characteristic is improved.

따라서, 화질이 우수한 액정표시소자를 얻을 수 있다.Thus, a liquid crystal display device having excellent image quality can be obtained.

둘째, 빛샘을 방지하는 차광층으로 블랙 매트릭스층이 이용 가능하므로 별도의 추가 공정이 요구되지 않는다.Second, since a black matrix layer is available as a light shielding layer to prevent light leakage, no additional process is required.

Claims (14)

상,하부 기판;Upper and lower substrates; 화소영역을 정의하기 위해 상기 하부 기판 상에서 수직 교차되는 게이트 배선 및 데이터 배선;Gate and data lines vertically intersecting on the lower substrate to define a pixel area; 슬릿을 구비하여 상기 화소영역에 형성되는 화소전극;A pixel electrode having a slit formed in the pixel region; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되고 상기 화소전극과 연결되는 박막트랜지스터;A thin film transistor formed at an intersection point of the gate line and the data line and connected to the pixel electrode; 상기 상부기판에 형성되어 상기 슬릿과 함께 일정한 도메인을 형성하는 반구 모양의 립;A hemispherical lip formed on the upper substrate to form a constant domain with the slit; 상기 립, 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막트랜지스터에 오버랩되도록 상기 상부기판에 형성된 블랙 매트릭스층;A black matrix layer formed on the upper substrate so as to overlap the lip, the gate wiring, the data wiring and the thin film transistor; 상기 상,하부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And a liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates. 제 1 항에 있어서, 상기 상부기판에는 컬러필터층 및 공통전극이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자. The liquid crystal display device of claim 1, wherein the upper substrate further includes a color filter layer and a common electrode. 제 2 항에 있어서, 상기 립은 상기 공통전극 상에 형성됨을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display of claim 2, wherein the lip is formed on the common electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 립과 슬릿은 교번하여 사선 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device of claim 1, wherein the lip and the slit have an alternating diagonal shape. 제 1 항에 있어서, 상기 립에 오버랩되는 블랙 매트릭스층의 폭은 상기 립의 폭보다 0㎛∼4㎛ 큰 것을 특징으로 하는 액정표시소자.2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the width of the black matrix layer overlapping the lip is larger than the width of the lip by 0 µm to 4 µm. 제 1 항에 있어서, 상기 상,하부 기판의 내측면에 수직 배향막이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display of claim 1, further comprising a vertical alignment layer on inner surfaces of the upper and lower substrates. 제 1 항에 있어서, 상기 액정층은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is a liquid crystal having negative dielectric anisotropy. 상,하부 기판;Upper and lower substrates; 상기 하부 기판 상에서 교차되어 단위 화소영역을 형성하는 게이트 배선 및 데이터 배선;Gate and data lines crossing the lower substrate to form a unit pixel area; 복수개의 단위 화소전극을 구비하여 상기 단위 화소영역 내에 형성되는 화소전극; A pixel electrode having a plurality of unit pixel electrodes formed in the unit pixel area; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성되고 상기 화소전극과 연결된 박막트랜지스터;A thin film transistor formed at an intersection point of the gate line and the data line and connected to the pixel electrode; 상기 각 단위 화소전극의 중심에 위치하도록 상기 상부기판에 형성된 반구 모양의 돌출부;A hemispherical protrusion formed on the upper substrate to be positioned at the center of each unit pixel electrode; 상기 돌출부, 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막트랜지스터에 오버랩되도록 상기 상부기판에 형성된 블랙 매트릭스층;A black matrix layer formed on the upper substrate so as to overlap the protrusion, the gate wiring, the data wiring, and the thin film transistor; 상기 상,하부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자. And a liquid crystal layer formed between the upper and lower substrates. 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극은 단위 화소전극과 단위 화소전극사이에 슬릿을 구비함을 특징으로 하는 액정표시소자. 10. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the pixel electrode has a slit between the unit pixel electrode and the unit pixel electrode. 제 8 항에 있어서, 상기 돌출부는 섬(island) 형태로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시소자. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the protrusion is formed in an island form. 제 8 항에 있어서, 상기 돌출부에 오버랩되는 블랙 매트릭스층의 폭은 상기 돌출부의 폭보다 0㎛∼4㎛ 큰 것을 특징으로 하는 액정표시소자.9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the width of the black matrix layer overlapping the protrusions is 0 mu m to 4 mu m greater than the width of the protrusions. 제 8 항에 있어서, 상기 상,하부 기판의 내측면에 수직 배향막이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device of claim 8, wherein a vertical alignment layer is further provided on inner surfaces of the upper and lower substrates. 제 8 항에 있어서, 상기 액정층은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the liquid crystal layer is a liquid crystal having negative dielectric anisotropy. 제 8 항에 있어서, 상기 상부기판에는 컬러필터층 및 공통전극이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자. The liquid crystal display device of claim 8, wherein the upper substrate further comprises a color filter layer and a common electrode.
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