KR100987887B1

KR100987887B1 - 횡전계모드 액정표시소자

Info

Publication number: KR100987887B1
Application number: KR1020030043979A
Authority: KR
Inventors: 우정원
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2010-10-13
Also published as: US7126660B2; US20040263753A1; KR20050003263A

Abstract

본 발명의 횡전계모드 액정표시소자는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판에 형성되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인; 제1기판의 각 화소내에 배치된 구동소자; 제1기판의 각 화소내에 배열되어 횡전계를 생성하는 적어도 제1전극 및 제2전극; 상기 제2기판에 형성되며, 화소 주위를 따라 슬릿이 형성된 금속 블랙매트릭스; 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

횡전계모드, 블랙매트릭스, 슬릿, 전계왜곡, 금속

Description

횡전계모드 액정표시소자{IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래 횡전계모드 액정표시소자의 평면도.

도 2(a)는 도 1의 I-I'선 단면도.

도 2(b)는 도 1의 II-II'선 단면도.

도 3(a)는 종래 횡전계모드 액정표시소자의 블랙매트릭스의 형태를 나타내는 도면.

도 3(b)는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 블랙매트릭스의 형태를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자의 평면도.

도 5는 도 5의 III-III'선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 액정패널 103 : 게이트라인

104 : 데이터라인 105 : 공통전극

107 : 화소전극 110 : 박막트랜지스터

111 : 게이트전극 112 : 반도체층

113 : 소스전극 114 : 드레인전극

116 : 공통라인 118 : 화소전극라인

120,130 : 기판 132 : 블랙매트릭스

133 : 슬릿

본 발명은 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 블랙매트릭스를 각 화소별로 독립시키고 Cr이나 CrOx와 같은 금속을 사용함으로써 수율이 향상되고 크로스토크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA(Personal Data Assistants), 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 액정표시소자(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 액정표시소자가 각광을 받고 있다.

이러한 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문에 주로 TN모드의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서 는 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.

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 화소내에 평행으로 배열된 적어도 한쌍의 전극을 형성하여 기판과 실질적으로 평행한 횡전계를 형성함으로써 액정분자를 평면상으로 배향시키는 것이다.

도 1에 상기한 IPS모드 액정표시소자의 구조가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)의 화소는 종횡으로 배치된 게이트라인(3) 및 데이터라인(4)에 의해 정의된다. 도면에는 비록 (n,m)번째의 화소만을 도시하고 있지만 실제의 액정패널(1)에는 상기한 게이트라인(3)과 데이터라인(4)이 각각 N(＞n)개 및 M(＞m)개 배치되어 액정패널(1) 전체에 걸쳐서 N×M개의 화소를 형성한다. 상기 화소내의 게이트라인(3)과 데이터트라인(4)의 교차영역에는 박막트랜지스터(10)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(10)는 게이트라인(3)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(11)과, 상기 게이트전극(11) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(12)과, 상기 반도체층(12) 위에 형성되어 데이터라인(4)을 통해 화상신호가 인가되는 소스전극(13) 및 드레인전극(14)으로 구성되어 외부로부터 입력되는 화상신호를 액정층에 인가한다.

화소내에는 데이터라인(4)과 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 공통전극(5)과 화소전극(7)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 중간에는 상기 공통전극(5)과 접속되는 공통라인(16)이 배치되어 있으며, 상기 공통라인(16) 위에는 화소전극(7)과 접속되는 화소전극라인(18)이 배치되어 상기 공통라인(16)과 오버랩되어 있다.

상기와 같이 구성된 IPS모드 액정표시소자에서 액정분자는 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 실질적으로 평행하게 배향되어 있다. 박막트랜지스터(10)가 작동하여 화소전극(7)에 신호가 인가되면, 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에는 액정패널(1)과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하게 된다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절율 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.

이때, 도면부호 32는 원하는 않은 영역, 즉 화상이 표시되지 않는 화상비표시영역으로 광이 투과하는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스(black matrix)이다.

상기한 구조의 종래 IPS모드 액정표시소자를 도 2 (a) 및 도 2(b)를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 이때, 도 2(a)는 도 1의 I-I'선 단면도로서 박막트랜지스터(10)의 구조를 나타내는 도면이고 도 2(b)는 도 1의 II-II'선 단면도로서 화소의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(10)는 제1기판(20) 위에 형성된 게이트전극(11)과, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 적층된 게이트절연층(22)과, 상기 게이트절연층(22) 위에 형성된 반도체층(12)과, 상기 반도체층(12) 위에 형성된 소스전극(13) 및 드레인전극(14)으로 구성된다. 또한, 상기 제1기판(20) 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer;24)이 형성되어 있다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 화소내의 제1기판(20) 위에는 복수의 공통전극(5)이 형성되어 있고 게이트절연층(22) 위에는 화소전극(7) 이 형성되어, 상기 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에 횡전계가 발생한다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 게이트절연층(22) 위에는 데이터라인(3)이 형성된다.

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제2기판(30)에는 블랙매트릭스(32)와 컬러필터층(34)이 형성되어 있다. 상기 블랙매트릭스(32)는 액정분자가 동작하지 않는 영역(즉, 바람직하지 않은 화상비표시 영역)으로 광이 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도면에 도시한 바와 같이 박막트랜지스터(10) 영역 및 화소와 화소 사이(즉, 게이트라인 및 데이터라인 영역)에 주로 형성된다. 컬러필터층(34)은 R(Red), B(Blue), G(Green)로 구성되어 실제 컬러를 구현하기 위한 것이다. 또한, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(30) 사이에는 액정층(40)이 형성되어 액정패널(1)이 완성된다.

상기와 같이 구성된 종래 IPS모드 액정표시소자에서는 블랙매트릭스(32)로 주로 블랙수지를 사용하는데, 그 이유는 다음과 같다.

TN(Twisted Nematic)모드 액정표시소자 등에 주로 사용하는 Cr이나 CrOx과 같은 금속으로 이루어진 블랙매트릭스(32)는 그 특성(저저항)에 의해 데이터라인(4)과의 사이에서 전계를 형성할 수가 있다. 이러한 전계는 제1기판(20)과 제2기판(30) 사이에 형성되는 수직전계이다. 한편, TN모드 액정표시소자에서는 제1기판(20)에 형성된 화소전극과 제2기판(30)에 형성된 공통전극 사이에 전계가 형성된다. 따라서, 블랙매트릭스(32)에 의해 형성되는 수직전계가 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 큰 영향을 미치지 못한다.

반면에, IPS모드 액정표시소자에서는 액정층(40)에 인가되는 전계는 기판와 실질적으로 평행한 횡전계이다. 따라서, 블랙매트릭스(32)에 의해 수직전계가 형성되는 경우 수직전계가 횡전계에 영향을 미쳐 상기 횡전계가 왜곡된다. 이러한 왜곡은 화면상에 발생하는 수직 크로스토크(cross talk)을 일으키는 요인으로서, 화질저하의 중요한 원인이 된다.

따라서, IPS모드 액정표시소자에서는 고저항의 블랙수지를 블랙매트릭스로서 주로 사용한다. 이러한 블랙수지의 사용에 의해 횡전계의 왜곡을 방지할 수는 있지만, 블랙수지 자체의 특성에 의해 다음과 같이 몇가지 단점이 있게 된다.

첫째, 미세패턴을 갖는 블랙매트릭스의 형성이 불가능하게 된다. 수지는 포토공정(photolithography)시 금속에 비해 이방성 에칭특성이 나쁘기 때문에, 해상도가 좋은 미세패턴을 형성하기가 어렵게 된다. 따라서, 고해상도의 IPS모드 액정표시소자를 제작하기 어렵게 된다.

둘째, 컬러필터기판에 단차가 발생하고 평탄화가 어렵다. 블랙수지는 Cr이나 CrOx에 비해 광차단율이 낮기 때문에(광의 투과율이 높기 때문에), 화상비표시영역으로 투과되는 광을 완전히 차단하기 위해서는 그 두께를 Cr이나 CrOx 보다 크게 해야만 한다. 따라서, 두꺼운 블랙매트릭스에 의해 컬러필터기판에 단차가 발생하고 평탄화가 저하되는 문제가 있다.

셋째, 액정표시소자의 수율이 저하된다. 블랙수지는 Cr이나 CrOx와 같은 금 속에 비해 재료의 분산성이 나쁘기 때문에, Cr이나 CrOx에 비해 블랙매트릭스의 표면에 돌기가 잘 형성된다. 그 결과, 블랙매트릭스에 불량이 발생하여 액정표시소자의 수율이 저하되는 것이다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 블랙매트릭스를 금속층으로 형성하여 미세패턴이 가능하고 수율이 향상된 횡전계모드 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 각 화소에 형성되는 블랙매트릭스를 인접하는 화소와는 전기적으로 분리하여 횡전계의 왜곡을 최소화함으로써 수직 크로스토크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 횡전계모드 액정표시소자를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 횡전계모드 액정표시소자는 제1기판 및 제2기판; 상기 제1기판에 형성되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인; 제1기판의 각 화소내에 배치된 구동소자; 제1기판의 각 화소내에 배열되어 횡전계를 생성하는 적어도 제1전극 및 제2전극; 상기 제2기판에 형성되며, 화소 주위를 따라 슬릿이 형성된 블랙매트릭스; 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

상기 블랙매트릭스는 Cr, CrOx 또는 Cr/CrOx으로 이루어진 금속층이며, 슬릿은 게이트라인 및 데이터라인을 따라 형성된 적어도 하나 형성된다.

본 발명에서는 미세패턴이 가능하고 컬러필터층의 평탄화가 가능하며, 단차 가 발생하지 않고 품질이 저하되지 않은 블랙매트릭스를 형성한다. 또한, 본 발명에서는 공통전극과 화소전극 사이의 횡전계 왜곡에 의해 수직 크로스토크가 발생하는 것을 방지할 수 있는 블랙매트릭스를 제공한다. 그리고, 본 발명은 상기와 같은 블랙매트릭스를 형성함에 따라 품질이 향상되고 수율이 향상된 IPS모드 액정표시소자를 제작할 수 있게 된다.

이것을 위해, 본 발명에서는 블랙매트릭스를 Cr, CrOx 또는 Cr/CrOx 등의 금속층으로 형성한다. 금속은 에칭이방성이 좋기 때문에, 선폭을 미세하게 형성할 수 있으므로 상기와 같은 Cr, CrOx 또는 Cr/CrOx에 의해 미세패턴을 갖는 블랙매트릭스를 형성할 수 있게 된다.

또한, Cr, CrOx 또는 Cr/CrOx의 금속층은 광차단율이 좋으므로 얇은 두께로도 액정층을 투과하는 광을 효과적으로 차단할 수 있게 된다. 따라서, 얇은 두께의 블랙매트릭스의 형성이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에서는 한 화소내에 형성되는 블랙매트릭스를 인접하는 화소에 형성되는 블랙매트릭스와는 분리시킴으로써 각 화소내의 블랙매트릭스를 외부와 전기적으로 독립(isolation)시킨다.

통상적으로 제2기판상에 형성되는 블랙매트릭스는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 제2기판 전체에 걸쳐서 일체로 형성된다. 이와 같이, 저저항의 금속으로 이루어진 블랙매트릭스(132)를 전체 화소에 걸쳐서 일체로 형성하는 경우, 전체 블랙매트릭스(132)가 하나의 금속층으로 작용하여 화소에는 상대적으로 큰 기생용량이 형성된다. 따라서, 블랙매트릭스(132)와 데이터라인에 의해 형성되는 수직전계의 세 기가 커지게 되어, 횡전계가 왜곡되는 것이다. 더욱이, 데이터라인으로 입력되는 화상신호의 수직 블랭킹(blanking) 기간중에 기생용량에 충전된 전하가 방전되는 시간이 길어지게 되므로, 다음 화상신호 기간중에 횡전계를 왜곡하는 수직전계가 더욱 강하게 된다.

또한, 저저항의 금속 블랙매트릭스(132)가 전체 화소에 걸쳐 일체로 형성되는 경우, 화소들이 서로 영향을 받게 된다. 예를 들어, 데이터라인을 따라 화상신호가 인가되는 경우 현재 약한 화상신호가 인가되는 화소에도 다른 화소의 강한 신호에 의해 수직전계가 형성되어 횡전계를 왜곡하게 된다.

본 발명에서는 금속으로 이루어진 블랙매트릭스를 각 화소별로 전기적으로 독립(isolation)시킴으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있게 된다. 즉, 각 화소내의 수직전계 영향을 해당 화소에만 국한 시킴으로써 수직전계의 세기를 최소화하며, 그 결과 수직전계에 의한 횡전계의 왜곡을 방지할 수 있게 된다. 이때에도 물론 해당 화소내에는 블랙매트릭스에 의한 수직전계가 형성되지만, 이 경우 다른 화소에 의한 영향을 배제하기 때문에 그 크기가 최소화되므로, 실질적으로 횡전계에는 거의 영향을 미치지 못하게 된다.

도 3(b)에 본 발명에 따른 블랙매트릭스의 형상이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 각각의 화소의 외곽영역(즉, 데이터라인과 게이트라인이 형성되는 영역)에 형성된 블랙매트릭스(132)는 인접하는 화소의 블랙매트릭스(132)와는 전기적으로 절연되어 있다. 한편, 상기 블랙매트릭스(132)는 종래 IPS모드 액정표시소자에 형성되는 블랙매트릭스(132)에서 중앙의 일정 영역을 제거함으로써 형성될 수 있다. 실질적으로 블랙매트릭스(132)의 형성은 금속층을 적층한 후 패터닝함으로써 형성되기 때문에 특별히 상기 중앙 영역을 제거하는 것은 아니지만, 종래 블랙매트릭스(132)의 형상과 비교하면 중앙 영역이 제거되었다고 간주할 수도 있을 것이다. 이와 같이, 블랙매트릭스(132)측의 관점에서는 블랙매트릭스가 없는 중앙영역을 제거영역(133)이라고 할 수도 있으며 블랙매트릭스(132)에 형성된 슬릿이라고 할 수도 있을 것이다.

이때, 본 발명의 블랙매트릭스(132)의 폭(슬릿(133)의 폭을 합한 폭)은 종래 블랙매트릭스의 폭과 거의 동일하게 형성된다. 따라서, 상기 슬릿(133)을 감안하면 실제 블랙매트릭스(132)가 형성되는 면적은 종래 보다 감소하게 되어, 데이터라인과의 사이에 형성되는 수직전계의 세기가 감소하게 된다. 그 결과, 횡전계의 왜곡을 최소화할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 일실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면이고 도 5는 도 4의 III-III'선 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 액정패널(101)에는 화소를 정의하는 게이트라인(103) 및 데이터라인(104)이 배열되어 있다. 상기 화소내의 게이트라인(103)과 데이터트라인(104)의 교차영역에는 박막트랜지스터(110)가 형성되어 있다. 화소내에는 데이터라인(104)과 실질적으로 평행하게 배열된 적어도 한쌍의 공통전극(105)과 화소전극(107)이 배치되어 박막트랜지스터(110)를 통해 화소전극(107)에 신호가 인가되는 경우 상기 공통전극(105)과 화소전극(107) 사이에 액 정패널(101)의 표면과 실질적으로 평행한 횡전계를 형성한다. 이때, 화소내에는 상기 공통전극(105)과 접속되는 공통라인(116) 및 화소전극(107)과 접속되는 화소전극라인(118)이 배치되어 있다. 상기 공통라인(116)과 화소전극라인(118)은 서로 오버랩되어 축적용량(storage capacitance)를 형성한다.

상기 화소의 외곽영역, 즉 게이트라인(103)과 데이터라인(104) 영역 및 박막트랜지스터(10)에는 Cr이나 CrOx 또는 Cr/CrOx와 같은 금속으로 이루어진 블랙매트릭스(132)가 형성되어 있다. 이때, 상기 블랙매트릭스(132)내에는 일정 폭의 슬릿(133)이 형성되어 해당 화소의 블랙매트릭스(132)를 인접하는 화소의 블랙매트릭스와 분리시킨다. 이때, 상기 슬릿(133)의 폭은 해당 화소의 블랙매트릭스(132)를 인접 화소의 블랙매트릭스로부터 전기적으로 분리시킬 수 있다면 어떠한 폭도 가능하다. 블랙매트릭스(132)가 에칭이방성이 좋은 금속으로 이루어져 있기 때문에, 슬릿(133)은 원하는 폭으로 형성할 수 있을 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 공통전극(105)과 화소전극(107)은 각각 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 제1기판(120) 및 게이트절연층(122) 위에 형성되어 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(120) 위에는 게이트전극(111)이 형성되어 있고 게이트절연층(122) 위에는 반도체층(112)이 형성되어 있으며, 상기 반도체층(122) 위에는 소스전극(113) 및 드레인전극(114)이 형성되어 박막트랜지스터(110)가 형성된다. 상기 소스전극(113) 및 드레인전극(114) 위에는 보호층(124)이 형성되어 있다.

유리 등으로 이루어진 제2기판(130)에는 블랙매트릭스(132) 및 컬러필터층(134)이 형성되어 있다. 블랙매트릭스(132a,132b)는 상술한 바와 같이 Cr이나 CrOx 또는 Cr/CrOx를 포토공정에 의해 에칭하므로써 형성되며, 일정 간격의 슬릿(133)이 형성되어 해당 화소를 다른 화소로부터 전기적으로 독립시킨다. 이러한 전기적인 독립에 의해 실제 블랙매트릭스의 형성영역이 감소하고 해당 화소의 블랙매크릭스(132a)가 인접 화소의 블랙매트릭스(132b)로부터 영향을 받지 않게 되므로, 데이터라인(104)과 해당 화소의 블랙매트릭스(132a) 사이의 수직전계가 감소하는 것이다.

슬릿(133)은 화소의 둘레를 따라 형성된다. 상기 슬릿(133)은 블랙매트릭스가 형성되지 않은 영역(혹은 제거된 영역)이므로, 광이 그대로 누설된다. 따라서, 상기 슬릿(133)의 화소를 정의하는 게이트라인(103) 및 데이터라인(104)을 따라 형성되어 광의 누설을 방지하는 것이 바람직하다.

이때, 도면에서는 블랙매트릭스가 데이터라인(104)(또는 게이트라인)만을 차단(blocking)하도록 형성되어 있지만, 상기 블랙매트릭스는 데이터라인(104)과 그 근처에 배치되는 공통전극(105)을 차단하도록 형성할 수도 있을 것이다. 데이터라인(104) 근처에 공통전극(105)을 배치하는 것은 상기 공통전극(105)에 의해 데이터라인(104)과 화소전극(107) 사이를 차단(shielding)하여 데이터라인(104)과 화소전극(107)에 의한 횡전계의 왜곡을 방지하기 위한 것이다. 따라서, 상기 데이터라인(104)과 공통전극(105) 사이는 횡전계가 인가되지 않는 화상비표시영역이 되므로 블랙매트릭스(132a)를 상기 공통전극(105)까지 확장할 수도 있을 것이다.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터층(124) 위에는 컬러필터층(124)을 보호하고 평탄화를 향상시키기 위한 오버코트층(overcoat layer)를 형성할 수도 있다.

상기 제1기판(120) 및 제2기판(130) 사이에는 액정층(140)이 형성되어 IPS모드 액정표시소자가 완성된다.

일반적으로 Cr이나 CrOx는 광차단성이 좋기 때문에, 얇은 두께로 막을 형성하는 경우에도 광을 효과적으로 차단할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 IPS모드 액정표시소자에서는 블랙매트릭스의 두께를 얇게 형성할 수 있게 되어 제2기판(130)의 평탄화를 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 슬릿(133)과 블랙매트릭스(132a,132b)의 단차를 최소화할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 블랙매트릭스는 Cr이나 CrOx 또는 Cr/CrOx가 아닌 다른 금속으로 형성할 수도 있을 것이다. 즉, 광차단성이 좋고 가공성(에칭이방성)이 좋다면 어떠한 금속도 본 발명의 블랙매트릭스로서 사용할 수 있을 것이다.

또한, 상기한 설명에서는 본 발명의 IPS모드 액정표시소자의 구조가 특정되어 설명되고 있지만, 이것은 본 발명을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 5에서는 공통전극과 화소전극이 각각 제1기판과 게이트절연층 위에 형성되어 있지만, 상기 공통전극과 화소전극은 각각 게이트절연층과 제1기판위에 형성될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 공통전극과 화소전극은 모두 보호층 위나 제1기판 위에 형성될 수도 있을 것이다. 상기 공통전극과 화소전극을 형성하는 금속도 특정 금속에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 데이터라인과 공통전극 및 화소전극이 지그재그(zigzag)형상으로 형성될 수도 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 횡전계모드 액정표시소자에서는 광의 누설을 방지하는 블랙매트릭스가 금속층으로 이루어져 있으므로, 미세패턴 블랙매트릭스의 형성이 가능하게 된다. 따라서, 고해상도의 IPS모드 액정표시소자의 제작이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 사용되는 Cr 또는 CrOx는 블랙수지에 비해 광차단율이 좋으므로, 상대적으로 얇은 두께로도 액정층을 투과하는 광을 효과적으로 차단할 수 있게 된다. 따라서, 얇은 두께의 블랙매트릭스의 형성이 가능하게 되고 단차가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에서는 한 화소내에 형성되는 블랙매트릭스를 인접하는 화소에 형성되는 블랙매트릭스와는 전기적으로 분리시킴으로써 액정층에 인가되는 횡전계를 왜곡을 최소화할 수 있게 된다. 그러므로, 횡전계의 왜곡에 의해 수직 크로스토크가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims

제1기판 및 제2기판;

상기 제1기판에 형성되어 복수의 화소를 정의하는 복수의 게이트라인 및 데이터라인;

제1기판의 각 화소내에 배치된 구동소자;

제1기판의 각 화소내에 배열되어 횡전계를 생성하는 적어도 제1전극 및 제2전극;

상기 제2기판에 형성된 블랙매트릭스;

상기 화소 주위 및 제2기판의 외곽영역을 따라 상기 블랙매트릭스에 형성된 슬릿; 및

상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되며,

각각의 화소의 블랙매트릭스는 화소 주위를 따라 형성된 슬릿에 의해 인접하는 화소의 블랙매트릭스와는 전기적으로 절연되며, 각각의 화소의 블랙매트릭스는 제2기판 외곽에 배치되는 블랙매트릭스에 형성된 슬릿에 의해 제2기판의 외곽에 배치되는 블랙매트릭스와 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 제2기판에 형성된 컬러필터층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 구동소자는,

상기 제1기판위에 형성된 게이트전극;

상기 게이트전극 위에 형성된 절연층;

상기 절연층 위에 형성된 반도체층; 및

반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제1항에 있어서,

상기 제1전극이 접속되는 제1라인; 및

상기 제2전극이 접속되며 상기 제1라인과 축적용량을 형성하는 제2라인을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 슬릿은 게이트라인 및 데이터라인을 따라 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제6항에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 Cr층 또는 CrOx층인 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
제6항에 있어서, 상기 블랙매트릭스는 Cr/CrOx층인 것을 특징으로 하는 횡전계모드 액정표시소자.
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