KR101203522B1 - In plane switching mode liquid crystal display device and method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속재질의 블랙매트릭스를 사용하여 실링재 터짐을 방지할 수 있는 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 제1기판; 금속재질의 블랙매트릭스를 포함하는 제2기판; 상기 제1기판 상에 제1방향으로 배열된 복수의 게이트라인; 상기 게이트라인과 수직인 제2방향으로 배열되어 상기 게이트라인과 함께 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 데이터라인; 상기 데이터라인을 포함하는 제1기판 전면에 형성된 보호막; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자; 상기 화소영역 내에 형성되어 수평전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극; 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, 상기 공통전극은 상기 화소영역의 중심영역에 형성된 제1공통전극과 상기 데이터라인과 인접하는 영역에 형성된 제2공통전극으로 구성되며, 상기 제1공통전극은 상기 게이트라인과 동일층에 형성되는 한편, 상기 제2공통전극은 상기 보호막 상에 화소전극과 함께 형성되고 상기 제2공통전극의 폭이 상기 제1기판 및 제2기판 사이의 셀갭보다 큰 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a horizontal field type liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can prevent the sealing material from bursting by using a black matrix of a metal material, comprising: a first substrate; A second substrate including a metal black matrix; A plurality of gate lines arranged in a first direction on the first substrate; A plurality of data lines arranged in a second direction perpendicular to the gate line to define a plurality of pixel regions together with the gate line; A protective film formed on an entire surface of the first substrate including the data line; A switching element formed at an intersection of the gate line and the data line; A common electrode and a pixel electrode formed in the pixel region to generate a horizontal electric field; And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate, wherein the common electrode includes a first common electrode formed in a center region of the pixel region and a second common electrode formed in a region adjacent to the data line. The first common electrode is formed on the same layer as the gate line, while the second common electrode is formed together with the pixel electrode on the passivation layer, and the width of the second common electrode is greater than that of the first substrate and the second substrate. It is characterized in that it is larger than the cell gap between the substrates.
블랙매트릭스, 공통전극, 실링재 Black Matrix, Common Electrode, Sealing Material
Description
도 1a 및 도 1b는 일반적인 수평전계방식 액정표시소자를 나타낸 도면. 1A and 1B illustrate a general horizontal field type liquid crystal display device.
도 2는 실링재가 형성된 액정패널의 단면을 나타낸 도면.2 is a cross-sectional view of a liquid crystal panel in which a sealing material is formed.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 평면도.3 is a plan view schematically showing a liquid crystal display device according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 액정표시소자를 나타낸 것으로, 도 4a는 박막트랜지스터 어레이기판의 단위화소를 보여주는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 II-II'의 단면도.4A and 4B illustrate a liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 4A is a plan view showing unit pixels of a thin film transistor array substrate, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 4A.
도 5는 시야각 보상원리를 설명하는 도면.5 is a view for explaining a viewing angle compensation principle.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
101: 게이트 라인 103: 데이터 라인101: gate line 103: data line
106, 106': 공통전극 107: 화소전극106, 106 ': common electrode 107: pixel electrode
113: 액정층 121: 블랙매트릭스113: liquid crystal layer 121: black matrix
123: 칼라필터 128: 보조전극123: color filter 128: auxiliary electrode
본 발명은 수평전계방식 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 금속재질의 블랙매트릭스를 사용함으로써, 실링재의 터짐을 방지할 수 있도록 한 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal field type liquid crystal display device, and more particularly, to a horizontal field type liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can prevent the sealing material from bursting by using a metal black matrix.
고화질, 저전력의 평판표시소자(flat panel display device)로서 주로 액정표시소자가 사용되고 있다. 액정표시소자는 박막트랜지스터 어레이기판과 칼라필터 기판이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이 기판과 칼라필터기판 사이에 액정층이 형성된다.Liquid crystal display devices are mainly used as flat panel display devices having high quality and low power. The liquid crystal display device is bonded so that the thin film transistor array substrate and the color filter substrate face each other at uniform intervals, and a liquid crystal layer is formed between the thin film transistor array substrate and the color filter substrate.
박막트랜지스터 어레이기판은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위화소에는 박막트랜지스터, 화소전극 및 커패시터가 형성되고, 상기 칼라필터기판은 상기 화소전극과 함께 액정층에 전계를 인가하는 공통전극과 실제 칼라를 구현하는 RGB 칼라필터 및 블랙매트릭스가 형성되어 있다.In the thin film transistor array substrate, pixels are arranged in a matrix form, and a thin film transistor, a pixel electrode, and a capacitor are formed in a unit pixel, and the color filter substrate is a common electrode and an actual color for applying an electric field to the liquid crystal layer together with the pixel electrode. An RGB color filter and a black matrix are implemented to implement the.
한편, 상기 박막트랜지스터 어레이기판과 칼라필터기판의 대향면에는 배향막이 형성되고, 러빙이 실시되어 상기 액정층이 일정한 방향으로 배열되도록 한다. 이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이 기판의 단위 화소별로 형성된 화소전극과 칼라필터 기판의 전면에 형성된 공통전극 사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전함으로써, 단위화소별로 빛을 통과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다. 그러나, 상기와 같은 트위스트 네마틱 모드(twisted nematic mode) 액정표시소자(liquid crystal display device)는 시야각이 좁다는 단점이 있다.On the other hand, an alignment layer is formed on the opposite surface of the thin film transistor array substrate and the color filter substrate, and rubbing is performed so that the liquid crystal layer is arranged in a constant direction. In this case, the liquid crystal is rotated by dielectric anisotropy when an electric field is applied between the pixel electrode formed for each unit pixel of the thin film transistor array substrate and the common electrode formed on the front surface of the color filter substrate, thereby allowing light to pass through or blocked for each unit pixel. Characters or images are displayed. However, the above-described twisted nematic mode liquid crystal display device has a disadvantage in that the viewing angle is narrow.
따라서, 액정분자를 기판과 거의 횡방향으로 배향하여 시야각 문제를 해결하는 전계방식 액정표시소자(In Plane Switching mode LCD)가 최근에 활발하게 연구 되고 있다.Accordingly, in-plane switching mode LCD (LCD), which solves a viewing angle problem by aligning liquid crystal molecules in a substantially horizontal direction with a substrate, has been actively studied in recent years.
도 1은 일반적인 수평전계방식 액정표시소자의 단위화소를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'의 단면도이다.FIG. 1 schematically illustrates a unit pixel of a general horizontal field type liquid crystal display device. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1A.
도면에 도시된 바와 같이, 투명한 제1기판(10) 상에 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)이 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의한다. 실제의 액정표시소자에서는 n개의 게이트라인(1)과 m개의 데이터라인(3)이 교차하여 n×m개의 화소가 존재하지만, 도면에는 설명을 간단하게 하기 위해 단지 한 화소만을 나타내었다.As shown in the figure, the
상기 게이트라인(1)과 데이터라인(3)의 교차점에는 게이트전극(1a), 반도체층(5) 및 소스/드레인전극(2a,2b)으로 구성된 박막트랜지스터(thin film transistor;9)가 배치되어 있으며, 상기 게이트전극(1a) 및 소스/드레인전극(2a,2b)은 각각 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)에 접속된다. 또한, 게이트절연막(8)은 기판 전체에 걸쳐서 적층되어 있다.A
화소영역 내에는 상기 게이트라인(1)과 평행하게 공통라인(4)이 배열되고, 액정분자를 스위칭 시키는 적어도 한쌍의 전극 즉, 공통전극(6)과 화소전극(7)이 데이터라인과 평행하게 배열되어 있다. 상기 공통전극(6)은 게이트라인(1)과 동시에 형성되어 공통라인(4)에 접속되며, 화소전극(7)은 소스/드레인전극(2a,2b)과 동시에 형성되어 박막트랜지스터(9)의 드레인전극(2b)과 접속된다. 그리고, 상기 소스/드레인전극(2a,2b)을 포함하는 기판 전체에 걸쳐서 보호막(11)이 형성되어 있다. 또한, 상기 공통라인(4)과 중첩되어 형성되며, 화소전극(7)과 접속하는 화소전극라인(14)은 그 사이에 개재된 절연막(8)을 사이에 두고 축적용량(Cst)를 형성한 다.The common line 4 is arranged in parallel with the
또한, 제2기판(20)에는 박막트랜지스터(9), 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스(21)와 칼라를 구현하기 위한 칼라필터(23)가 형성되어 있으며, 그 위에는 칼라필터(23)를 평탄화하기 위한 오버코트막(25)이 도포되어 있다. 그리고, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20)의 대향면에는 액정의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(12a,12b)이 도포되어 있다.In addition, the
또한, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20) 사이에는 상기 공통전극(6) 및 화소전극(7)에 인가되는 전압에 의해 빛의 투과율을 조절하는 액정층(13)이 형성되어 있다.In addition, a
상기와 같는 구조를 갖는 종래 수평전계방식 액정표시소자는 공통전극(6a,6b) 및 화소전극(7)이 동일평면 상에 배치되어 횡전계를 발생시키기 때문에 시야각을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.The conventional horizontal field type liquid crystal display device having the structure as described above has the advantage of improving the viewing angle because the common electrodes 6a and 6b and the
반면에, 화면이 표시되는 화소영역 내에 공통전극(6) 및 화소전극(7)이 배치되어 있기 때문에 개구율(aperture ratio)이 저하되어 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다.On the other hand, since the
또한, 상기 제1 및 제2기판(10,20)은 그 외곽에 형성된 실링재에 합착되는데, 노트북과 같이 패널의 사이즈가 작아짐에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2기판(20)의 외곽에 형성된 블랙매트릭스(21)는 실링재(19)와 겹치게 된다. In addition, the first and
그러나, 상기 블랙매트릭스(21)는 블랙수지로 이루어져 있기 때문에 제2기판(20)과의 접착성이 약할 뿐만 아니라 액정주입시 기판의 잦은 요동으로 인하여 블 랙매트릭스(21)와 제2기판(20) 사이에 들뜸이 발생하거나, 상기 블랙매트릭스(21)의 들뜸으로 인하여 크랙이 발생되어 결과적으로 실링재(19)의 터짐과 같은 불량을 발생시키게 된다.However, since the
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 금속재질의 블랙매트릭스를 사용함으로써, 실링재의 터짐을 방지할 수 있도록 한 수평전계방식 액정표시소자를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a horizontal field type liquid crystal display device capable of preventing the sealing material from bursting by using a black matrix of a metallic material. .
또한, 본 발명은 데이터라인과 인접하는 공통전극 또는 보조전극의 폭을 셀갭보다 크게 함으로써, 금속재질의 블랙매트릭스에 의한 수평전계의 왜곡을 방지할 수 있도록 한 수평전계방식 액정표시소자를 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a horizontal field type liquid crystal display device in which the width of the common electrode or the auxiliary electrode adjacent to the data line is larger than the cell gap, thereby preventing distortion of the horizontal electric field due to the black matrix of the metal material. have.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수평전계방식 액정표시소자는 제1기판; 금속재질의 블랙매트릭스를 포함하는 제2기판; 상기 제1기판 상에 제1방향으로 배열된 복수의 게이트라인; 상기 게이트라인과 수직인 제2방향으로 배열되어 상기 게이트라인과 함께 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 데이터라인; 상기 데이터라인을 포함하는 제1기판 전면에 형성된 보호막; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자; 상기 화소영역 내에 형성되어 수평전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극; 및 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, 상기 공통전극은 상기 화소영역의 중심영역에 형성된 제1공통전극과 상기 데이터라인과 인접하는 영역에 형성된 제2공통전극으로 구성되며, 상기 제1공통전극은 상기 게이트라인과 동일층에 형성되는 한편, 상기 제2공통전극은 상기 보호막 상에 화소전극과 함께 형성되고 상기 제2공통전극의 폭이 상기 제1기판 및 제2기판 사이의 셀갭보다 큰 것을 특징으로 한다.Horizontal field type liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object is a first substrate; A second substrate including a metal black matrix; A plurality of gate lines arranged in a first direction on the first substrate; A plurality of data lines arranged in a second direction perpendicular to the gate line to define a plurality of pixel regions together with the gate line; A protective film formed on an entire surface of the first substrate including the data line; A switching element formed at an intersection of the gate line and the data line; A common electrode and a pixel electrode formed in the pixel region to generate a horizontal electric field; And a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate, wherein the common electrode includes a first common electrode formed in a center region of the pixel region and a second common electrode formed in a region adjacent to the data line. The first common electrode is formed on the same layer as the gate line, while the second common electrode is formed together with the pixel electrode on the passivation layer, and the width of the second common electrode is wider than the first substrate and the second electrode. It is characterized in that it is larger than the cell gap between the substrates.
상기 공통전극 및 화소전극은 투명한 전도성물질로 이루어질 수 있으며, 또한, 상기 공통전극 및 화소전극은 꺽임구조로 형성될 수도 있다. 이때, 데이터라인도 상기 공통전극 및 화소전극과 동일한 꺽임구조를 가질 수 있다.The common electrode and the pixel electrode may be made of a transparent conductive material, and the common electrode and the pixel electrode may be formed in a bent structure. In this case, the data line may have the same bending structure as that of the common electrode and the pixel electrode.
그리고, 상기 제2기판은 상기 블랙매트릭스 상에 형성된 컬러필터를 더 포함하여 구성된다.The second substrate further includes a color filter formed on the black matrix.
또한, 본 발명의 다른 수평전계방식 액정표시소자는 제1기판; 금속재질의 블랙매트릭스를 포함하는 제2기판; 상기 제1기판 상에 제1방향으로 배열된 복수의 게이트라인; 상기 게이트라인과 수직인 제2방향으로 배열되어 상기 게이트라인과 함께 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 데이터라인; 상기 데이터라인을 포함하는 제1기판 전면에 형성된 보호막; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자; 상기 화소영역 내에 형성되어 수평전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극; 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 형성된 액정층; 및 상기 데이터라인과 인접하는 공통전극의 상부에 형성된 보조전극을 포함하며, 상기 공통전극은 상기 화소영역의 중심영역에 형성된 제1공통전극과 상기 데이터라인과 인접하는 영역에 형성된 제2공통전극으로 구성되며, 상기 공통전극은 상기 게이트라인과 동일층에 형성되는 한편, 상기 제2공통전극 상부에 형성된 상기 보조전극의 폭이 상기 제1기판 및 제2기판 사이의 셀갭보다 큰 것을 특징으로 한다.In addition, another horizontal field type liquid crystal display device of the present invention is a first substrate; A second substrate including a metal black matrix; A plurality of gate lines arranged in a first direction on the first substrate; A plurality of data lines arranged in a second direction perpendicular to the gate line to define a plurality of pixel regions together with the gate line; A protective film formed on an entire surface of the first substrate including the data line; A switching element formed at an intersection of the gate line and the data line; A common electrode and a pixel electrode formed in the pixel region to generate a horizontal electric field; A liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate; And an auxiliary electrode formed on an upper portion of the common electrode adjacent to the data line, wherein the common electrode is a first common electrode formed in the center region of the pixel region and a second common electrode formed in the region adjacent to the data line. The common electrode is formed on the same layer as the gate line, and the width of the auxiliary electrode formed on the second common electrode is greater than the cell gap between the first substrate and the second substrate.
상기 공통전극과 보조전극 사이에 형성된 게이트절연막 및 보호막을 더 포함하여 구성되며, 이때, 상기 화소전극은 투명한 전도성물질로 형성될 수 있다.A gate insulating layer and a protective layer formed between the common electrode and the auxiliary electrode are further included. In this case, the pixel electrode may be formed of a transparent conductive material.
상기한 바와 같이 본 발명은 금속재질의 블랙매트릭스를 사용함으로써, 제2기판과의 접착력을 향상시켜 실링재의 터짐을 방지한다.As described above, the present invention improves adhesion to the second substrate by using a black matrix made of metal, thereby preventing the sealing member from bursting.
더욱이, 본 발명은 데이터라인과 인접하는 공통전극의 폭을 셀갭보다 크게 설계함으로써, 금속재질의 블랙매트릭스에 의한 전계의 왜곡을 방지하기 한다. 또 한, 본 발명은 보조전극을 별도로 구성하고, 이를 셀갭보다 크게 설계함으로써, 상기 블랙매트릭스에 의한 전계왜곡을 방지할 수도 있다.In addition, the present invention design the width of the common electrode adjacent to the data line larger than the cell gap, thereby preventing the distortion of the electric field due to the black matrix of the metal material. In addition, according to the present invention, by configuring the auxiliary electrode separately, and designing it larger than the cell gap, the electric field distortion caused by the black matrix may be prevented.
이하, 첨부한 도면을 통해 상기한 바와 같은 본 발명에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 평면도이다.3 is a plan view schematically showing a liquid crystal display device according to the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시소자(100)는 박막트랜지스터 어레이기판(110)과 컬러필터기판(120) 및 이들 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 구성된다.As shown in the figure, the liquid
상기 박막트랜지스터 어레이기판(110)은 제1방향으로 배열된 복수의 게이트라인(101)과 상기 게이트라인(101)과 수직으로 교차된 복수의 데이터라인(103)에 의해 정의된 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되는 화상표시부(113)와, 그 화상표시부(113)의 게이트라인(101)과 연결되어 외부신호를 전달하는 게이트패드(114)와, 상기 데이터라인(103)들과 연결되는 데이터패드(115)를 포함한다. The thin film
이때, 상기 게이트패드부(114)와 데이터패드부(115)는 단위패널로 절단된 후, 컬러필터기판(120)과 중첩되지 않는 박막트랜지스터 어레이기판(110)의 가장자리 영역에 형성되며, 게이트패드(114)는 게이트구동회로(미도시)로부터 공급되는 게이트신호를 화상표시부(113)의 게이트라인(101)들에 공급하고, 상기 데이터패드부(115)는 데이터구동회로(미도시)로부터 공급되는 데이터신호를 화상표시부(113)의 데이터라인(103)들에 공급한다. 이때, 상기 게이트구동회로는 외부에 별도로 형성되거나 기판 상에 형성될 수 있다.In this case, the
그리고, 도면에 도시되어 있진 않지만, 상기 게이트라인(101)과 데이터라인(109)이 교차하는 영역에는 각각의 액정셀들을 스위칭하기 위한 스위칭소자로써, 박막트랜지스터가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터는 게이트전극, 반도체층 및 소스/드레인전극으로 구성되어 있으며, 상기 게이트전극과 반도체층은 이들 사이에 개재된 게이트절연막(미도시)에 의해 절연되어 있다. 이때, 상기 게이트절연막(미도시)은 박막트랜지스터 어레이기판(110) 전면에 걸쳐서 형성되며, 상기 박막트랜지스터를 보호하기 위한 보호막(미도시)이 기판 전면에 걸쳐 형성되어 있다. 따라서, 화상표시부(113)의 외곽의 박막트랜지스터 어레이기판(110) 상에는 게이트절연막 및 보호막이 적층되어 있다.Although not shown in the drawings, a thin film transistor is formed as a switching element for switching each liquid crystal cell in an area where the
또한, 컬러필터기판(120)에는 셀영역별로 분리되어 도포된 컬러필터와, 박막트랜지스터 어레이기판(110)의 스위칭소자, 게이트라인(101), 데이터라인(103), 그리고 화상표시부(113)와 패드부(114,115) 사이에 빛샘을 방지하기 위한 블랙매트릭스(Black Matrix;121)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(121)는 크롬(Cr)과 같은 금속재질로 형성된다.In addition, the
한편, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(110)의 외곽에 대응하는 상부기판(컬러필터기판;120) 상에는 상기 박막트랜지스터 어레이기판(110)과의 합착을 위해 실링재(119)가 형성되어 있으며, 화상표시부의 외곽에서 상기 실링재(119)와 블랙매트릭스(121)가 중첩하더라도, 상기 블랙매트릭스(121)가 금속재질로 형성되기 때문에 실링재(119)의 터짐을 방지할 수 있다.On the other hand, a sealing
상기 실링재(119)는 액정층을 형성하는 방법에 따라 그 일측에 개구부를 가 질 수 있다. 즉, 실링재(119)에 의해 박막트랜지스터 어레이기판(110)과 컬러필터기판(120)을 합착한 후, 액정주입법에 의해 액정층을 형성하는 경우, 실링재(119)의 일측에 액정이 주입될 수 있는 액정주입구가 별도로 마련되어야 한다. 반면에, 액정을 적하한 후, 실링재(119)에 의해 두기판(박막트랜지스터 어레이기판, 컬러필터기판)을 합착하는 경우, 도시된 바와 같이, 실링재(119)는 폐곡형태로 형태로 형성되어야 한다. 본 발명에서는 액정층의 형성방법에 상관없이 언급된 두 형태의 실링재를 모두 포함한다.The sealing
도 4a 및 도 4b는 도 3에서 게이트라인과 데이터라인에 의해 정의된 단위화소(A)를 상세하게 나타낸 것으로, 도 4a는 박막트랜지스터 어레이기판의 단위화소를 보여주는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 II-II'의 단면도로, 칼라필터기판을 함께 도시한 것이다.4A and 4B illustrate in detail the unit pixels A defined by the gate lines and the data lines in FIG. 3. FIG. 4A is a plan view illustrating the unit pixels of the thin film transistor array substrate, and FIG. 4B is a plan view of FIG. A cross-sectional view of II-II 'shows a color filter substrate together.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 액정표시소자는 투명한 제1기판(110)상에 제1방향을 배열된 게이트라인(101)과 상기 게이트라인(101)과 교차하는 데이터라인(103)에 의해 화소영역이 정의된다. As shown in the figure, the liquid crystal display device according to the present invention has a
상기 게이트라인(101)과 데이터라인(103)의 교차영역에는 스위칭소자(109)가 형성되어 있으며, 상기 스위칭소자(109)는 게이트라인(101)의 일부로 형성된 게이트전극과 상기 게이트전극 위에 형성된 반도체층 및 상기 반도체층 상에 소정간격 이격하여 형성된 소스/드레인전극(102a,102b)으로 구성된다.A switching
그리고, 화소 내에는 수평전계를 발생시키는 적어도 한쌍의 공통전극(106,106') 및 화소전극(107)이 형성되어 있으며, 상기 화소영역의 중심영역에 형 성된 제1공통전극(106)과 상기 데이터라인(103)과 인접하는 영역에 형성된 제2공통전극(106')로 구성된다.At least one pair of
또한, 상기 공통전극(106,106')의 양쪽 끝단에는 상기 게이트라인(101)과 나란하게 배치되며, 상기 공통전극(106,106')의 일측을 연결하는 제1공통전극 연결라인(116a)과 상기 공통전극(106,106')의 타측을 연결하는 제2공통전극 연결라인(116b)이 형성되어 있으며, 상기 화소전극(107)의 양쪽 끝단에는 화소전극(107)의 일측을 전기적으로 연결하고, 상기 제1공통전극 연결라인(116a)과 중첩하여 제1스토리지커패시터(Cst1)를 형성하는 제1화소전극 연결라인(117a)과, 화소전극(107)의 타측을 전기적으로 연결하고, 상기 제2공통전극 연결라인(116b)과 중첩하여 제2스토리지커패시터(Cst2)를 형성하는 제2화소전극 연결라인(117b)이 형성되어 있다.In addition, the first common
상기 공통전극(106,106')은 게이트라인(101)과 동일층에 형성되며, 상기 데이터라인(103)을 포함하는 기판 전면에는 보호막(111)이 형성되어 있으며, 상기 화소전극(107)은 보호막 상에 형성된다. 이때, 상기 화소전극(107)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성된다. 그리고, 상기 화소전극(107)은 보호막 상에 형성된 드레인콘택홀(118)을 통해 드레인전극(102b)과 전기적으로 연결된다.The
한편, 상기 제2공통전극(106') 상부와 대응하는 상기 보호막(111) 상에는 콘택홀(128)을 통해 상기 제2공통전극(106`)과 접촉하는 보조전극(129)이 형성되어 있으며, 이때, 상기 보조전극(129)은 셀갭(d)보다 큰 폭(ℓ)을 가지고 있다. 이것은 금속재질의 블랙매트릭스(121)에 의한 전계왜곡을 방지하기 위해서이다.On the other hand, an
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 보조전극(129)을 형성하는 대신, 상기 데이터라인과 인접하는 제2공통전극(106')을 보호막(111) 상에 형성하고, 그 폭을 셀갭(d) 보다 넓게 형성할 수도 있으며, 본 발명은 이 두 경우를 모두 포함한다. Although not shown in the drawing, instead of forming the
다시 말해, 본 발명은 데이터라인(103)과 인접하는 제2공통전극(106') 상부의 보호막(111) 상에 셀갭(d)보다 큰 폭을 갖는 보조전극(129)을 형성하거나, 보조전극(129)을 생략하고, 상기 제2공통전극(106')을 보호막(111) 상에 형성하되, 그 폭을 셀갭보다 크게 형성할 수도 있다. 제2공통전극(106')이 보호막(111) 상에 형성되는 경우, 공통전극(106,106')은 화소전극(107)과 함께 투명한 전도성물질로 형성될 수 있다. In other words, the present invention forms an
한편, 제2기판(120)에는 빛이 새는 것을 막아주는 블랙매트릭스(121)와 칼라필터(123)가 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(121)는 크롬과 같은 금속재질로 형성되어 있다. 그리고, 상기 제1기판(110) 및 제2기판(120)의 대향면에는 액정의 초기 배향방향을 결정하는 제1 및 제2배향막(112a,112b)이 도포되어 있으며, 그 사이에는 액정층(113)이 형성되어 있다.Meanwhile, a
상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 공통전극(106) 및 화소전극(107) 중 적어도 하나를 투명한 물질로 형성함으로써, 개구율을 향상시킬 있는 잇점이 있다.The present invention configured as described above has an advantage of improving the aperture ratio by forming at least one of the
더욱이, 본 발명은 블랙매트릭스(121)를 금속재질로 형성하되, 상기 블랙매트릭스(121)와 대응하는 공통전극(106') 상부에 셀갭보다 큰 폭을 갖는 보조전극 (129)을 추가로 구성하거나, 데이터라인(103)과 인접하는 공통전극(106b)을 보호막(111) 상에 형성하고, 그 폭을 셀갭보다 크게 설계함으로써, 블랙매트릭스(121)에 의한 전계왜곡을 방지하면서, 실링재의 터짐을 막을 수 있다.Furthermore, in the present invention, the
또한, 본 발명은 상기 공통전극, 화소전극 및 데이터라인(103)을 꺽임구조로 형성하여 액정의 구동방향이 대칭성을 가지는 멀티-도메인(multi-domain) 구조를 형성함으로써, 액정의 복굴절(birefringence) 특성에 의한 이상 광을 서로 상쇄시켜 색전이(color shift) 현상을 최소한다. 즉, 액정의 복굴절 특성에 액정을 바라보는 시야에 따라서, 색전이가 발생하게 되는데, 특히, 액정의 단축방향으로는 예로우 쉬프트(yellow shift)가 관찰되고, 장축방향으로는 블루 쉬프트(blue shift)가 관찰된다. 따라서, 상기 액정의 단축과 장축이 적절하게 배치되는 경우, 복굴절값을 보상하여 색전이를 감소시킬 수 있게 된다.The present invention also provides a birefringence of the liquid crystal by forming the common electrode, the pixel electrode, and the
예를들어, 액정분자가 서로 대칭인 배열을 갖는 2-도메인의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1액정분자(213a)의 A₁의 복굴절값은 상기 제1액정분자(213a)의 반대방향으로 분자배열을 취하는 제2액정분자(213a)의 A₂의 복굴절값이 보상되어 결과적으로 복굴절값이 약 0이 된다. 또한, c1의 복굴절값은 c2가 보상하게 된다. 따라서, 액정의 복굴절 특성에 의한 색전이 현상을 최소화 해줌으로써, 시야각에 따른 화질 저하를 막을 수가 있다.For example, in the case of 2-domain in which the liquid crystal molecules are symmetrical to each other, as shown in FIG. 5, the birefringence value of A ′ of the first
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 금속재질의 블랙매트릭스를 사용하고, 상기 블랙매트릭스와 대응하는 영역에 셀갭보다 폭이 넓은 보조전극을 추가하거나, 데이터라인과 인접하는 공통전극의 폭을 셀갭보다 크게 설계함으로써, 블랙매트릭스에 의한 신호왜곡을 방지할 뿐 아니라, 블랙수지와 기판과의 접착성 저하로 인한 실링재의 터짐을 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a metal black matrix is used, and an auxiliary electrode having a width wider than the cell gap is added to a region corresponding to the black matrix, or the width of the common electrode adjacent to the data line is larger than the cell gap. By designing large, not only the signal distortion caused by the black matrix can be prevented, but also the bursting of the sealing material due to the decrease in adhesion between the black resin and the substrate can be prevented.
이와 같이, 본 발명은 실링재의 터짐을 방지하여 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As such, the present invention has the effect of preventing the bursting of the sealing material to improve the yield of the product.
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