KR102168874B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102168874B1 KR102168874B1 KR1020140042832A KR20140042832A KR102168874B1 KR 102168874 B1 KR102168874 B1 KR 102168874B1 KR 1020140042832 A KR1020140042832 A KR 1020140042832A KR 20140042832 A KR20140042832 A KR 20140042832A KR 102168874 B1 KR102168874 B1 KR 102168874B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- liquid crystal
- film transistor
- electric field
- disposed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
Abstract
본 발명은 인접한 서브화소 사이의 비 표시 영역의 전계를 감소시켜 측면에서의 혼색을 방지하여 표시 품질을 향상시키며 동시에 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판의 미스 얼라인이 발생하여 합착 불량이 발생하여도 빛 샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판이 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 보호막; 상기 보호막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판 상에 불투명한 전도성 물질로 형성되어 상기 데이터 배선과 중첩되는 블랙 매트릭스를 포함하여 이루어져, 상기 블랙 매트릭스와 상기 공통 전극 사이에서 수직 전계가 발생한다.The present invention improves display quality by reducing the electric field in the non-display area between adjacent subpixels to prevent color mixing at the side, and at the same time, misalignment between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate occurs, resulting in a bonding failure. A liquid crystal display device capable of preventing light leakage, wherein a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, wherein the thin film transistor array substrate is on a first substrate. A thin film transistor formed for each of a plurality of subpixels having a matrix shape defined by crossing the gate line and the data line; A protective film formed to cover the thin film transistor; A pixel electrode formed on the protective film and connected to the thin film transistor; And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween, and formed to a region overlapping the data line, wherein the color filter array substrate is formed of an opaque conductive material on the second substrate, It includes an overlapping black matrix, and a vertical electric field is generated between the black matrix and the common electrode.
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 측면에서의 혼색을 방지하여 표시 품질을 향상시키며 정면 빛 샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and relates to a liquid crystal display device capable of preventing color mixture from side surfaces to improve display quality and prevent front light leakage.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. Display) and other flat panel display devices have been studied, and some are already used as display devices in various equipment.
그 중, 액정 표시 장치는 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 어레이 기판, 박막 트랜지스터가 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러 필터 어레이 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 박막 트랜지스터 어레이 기판에는 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 서브화소를 정의하고, 각 서브화소에 박막 트랜지스터가 형성된다. 컬러 필터 어레이 기판에 형성된 컬러 필터는 각 서브화소에 대응되도록 형성되어, 박막 트랜지스터가 구동됨에 따라 각 컬러 필터에 대응되는 컬러의 광을 구현한다. 컬러 필터 어레이 기판에는 박막 트랜지스터, 게이트 배선 및 데이터 배선 등이 형성된 비 표시 영역에 대응되도록 블랙 매트릭스가 구비되어, 비 표시 영역에서의 빛 샘을 방지한다.Among them, the liquid crystal display device includes a color filter array substrate on which a color filter is formed, a thin film transistor array substrate on which a thin film transistor is formed, and a liquid crystal layer formed between the color filter array substrate and the thin film transistor array substrate. In the thin film transistor array substrate, a gate line and a data line cross each other to define a subpixel, and a thin film transistor is formed in each subpixel. The color filters formed on the color filter array substrate are formed to correspond to each subpixel, and as the thin film transistor is driven, light of a color corresponding to each color filter is realized. The color filter array substrate is provided with a black matrix to correspond to a non-display area in which a thin film transistor, a gate line, a data line, etc. are formed, to prevent light leakage in the non-display area.
특히, 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극이 절연막을 사이에 공통 전극과 중첩되어 프린지 전계를 발생시키는 프린지 전계 모드 액정 표시 장치의 경우, 정면 투과율을 향상시키기 위해 데이터 배선에 대응되는 인접한 서브화소 사이에도 공통 전극을 형성한다. 상기와 같은 프린지 전계 모드 액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극이 중첩되는 화소 영역의 중앙부에서는 프린지 전계가 형성되며, 데이터 배선 주변에서는 횡전계가 발생한다. 즉, 상기와 같이 발생한 횡전계에 의해 서브화소 주변부의 액정 역시 회전하여 정면 투과율이 향상된다.In particular, in the case of a fringe electric field mode liquid crystal display in which a pixel electrode connected to a thin film transistor overlaps a common electrode between an insulating film to generate a fringe electric field, it is also common between adjacent subpixels corresponding to the data wiring to improve the front transmittance. To form an electrode. In the fringe electric field mode liquid crystal display as described above, a fringe electric field is formed in a central portion of a pixel region where the pixel electrode and the common electrode overlap, and a lateral electric field is generated around the data line. That is, the liquid crystal around the sub-pixel is also rotated by the transverse electric field generated as described above, thereby improving the front transmittance.
그런데, 횡전계에 의해 액정이 회전하면서 측면에서 액정 표시 장치를 보는 경우 인접한 서브화소의 컬러 필터에 의해 혼색이 발생하여 표시 품질이 저하된다. 예를 들어, 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 컬러 필터가 구비된 적색, 녹색 및 청색 서브화소가 매트릭스 형태로 구비된 경우, 적색 서브화소만 구동시켜도 적색 서브화소 주변부에서 발생한 횡전계에 의해 액정이 회전한다. 따라서, 적색 광은 인접한 서브화소의 청색 광 및 녹색 광과 혼합된다.However, when the liquid crystal display is viewed from the side while the liquid crystal rotates due to the lateral electric field, color mixture occurs due to the color filters of adjacent sub-pixels, resulting in deterioration of display quality. For example, when red, green, and blue subpixels with red, green, and blue color filters are provided in a matrix form, driving only the red subpixels will The liquid crystal rotates by the generated transverse electric field. Thus, red light is mixed with blue light and green light of adjacent subpixels.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 데이터 배선에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 전계를 감소시켜 측면에서의 혼색을 방지하여 표시 품질을 향상시키며 동시에 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판의 미스 얼라인이 발생하여 합착 불량이 발생하여도 빛 샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and reduces the electric field between adjacent sub-pixels corresponding to the data line to prevent color mixing at the side to improve display quality, and at the same time, a thin film transistor array substrate and a color filter array Provided is a liquid crystal display device capable of preventing light leakage even when a misalignment of a substrate occurs and a bonding failure occurs, and there is an object thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판이 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 보호막; 상기 보호막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판 상에 불투명한 전도성 물질로 형성되어 상기 데이터 배선과 중첩되는 블랙 매트릭스를 포함하여 이루어져, 상기 블랙 매트릭스와 상기 공통 전극 사이에서 수직 전계가 발생한다.The liquid crystal display of the present invention for achieving the above object is a liquid crystal display in which a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, wherein the thin film transistor array substrate is on a first substrate. A thin film transistor formed for each of a plurality of subpixels having a matrix shape defined by crossing the gate line and the data line; A protective film formed to cover the thin film transistor; A pixel electrode formed on the protective film and connected to the thin film transistor; And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween, and formed to a region overlapping the data line, wherein the color filter array substrate is formed of an opaque conductive material on the second substrate, It includes an overlapping black matrix, and a vertical electric field is generated between the black matrix and the common electrode.
상기 수직 전계는 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 중 상기 데이터 배선에 대응되는 영역에서 상기 공통 전극과 상기 화소 전극에 의해 발생하는 횡전계에 의해 상기 액정층의 액정이 회전하는 것을 방지한다.The vertical electric field prevents the liquid crystal of the liquid crystal layer from rotating due to a lateral electric field generated by the common electrode and the pixel electrode in a region of the thin film transistor array substrate corresponding to the data line.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판이 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 보호막; 상기 보호막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판 상에 형성되어 상기 데이터 배선과 중첩되는 추가 전극을 포함하여 이루어져, 상기 추가 전극과 상기 공통 전극 사이에서 수직 전계가 발생한다.In addition, in a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention, in a liquid crystal display in which a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer therebetween, the thin film transistor array substrate is on the first substrate. A thin film transistor formed for each of a plurality of subpixels having a matrix shape defined by crossing the gate line and the data line; A protective film formed to cover the thin film transistor; A pixel electrode formed on the protective film and connected to the thin film transistor; And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween and formed to a region overlapping the data line, wherein the color filter array substrate is formed on the second substrate to provide an additional electrode overlapping the data line. And a vertical electric field is generated between the additional electrode and the common electrode.
상기 수직 전계는 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 중 상기 데이터 배선에 대응되는 영역에서 상기 공통 전극과 상기 화소 전극에 의해 발생하는 횡전계에 의해 상기 액정층의 액정이 회전하는 것을 방지한다.The vertical electric field prevents the liquid crystal of the liquid crystal layer from rotating due to a lateral electric field generated by the common electrode and the pixel electrode in a region of the thin film transistor array substrate corresponding to the data line.
상기 컬러 필터 어레이 기판은 상기 제 2 기판 상에 형성되어 상기 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 중첩되도록 구비된 블랙 매트릭스, 상기 서브화소에 대응되도록 상기 제 2 기판 상에 형성된 컬러 필터 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 컬러 필터를 덮도록 형성된 오버 코트층을 포함하며, 상기 추가 전극은 상기 오버 코트층 또는 상기 컬러 필터 상에 형성되거나, 상기 블랙 매트릭스 상에 형성되어 상기 블랙 매트릭스와 동일 패턴으로 형성된다.The color filter array substrate is formed on the second substrate and provided to overlap the gate wiring, the data wiring, and the thin film transistor, and the color filter formed on the second substrate to correspond to the subpixel, and the black matrix And an overcoat layer formed to cover the color filter, wherein the additional electrode is formed on the overcoat layer or the color filter, or is formed on the black matrix to have the same pattern as the black matrix.
상기 추가 전극의 폭은 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역의 상기 블랙 매트릭스의 폭과 동일하다.The width of the additional electrode is the same as the width of the black matrix in an area overlapping the data line.
상기 추가 전극은 불투명한 전도성 물질로 형성되거나 투명한 전도성 물질로 형성된다.The additional electrode is formed of an opaque conductive material or a transparent conductive material.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판이 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 보호막; 상기 보호막 상에 형성되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러 필터 어레이 기판 중 적어도 하나의 기판에 형성되며, 상기 데이터 배선에 대응되는 영역에 형성된 전계 방지 패턴을 포함하여 이루어져, 상기 전계 방지 패턴이 형성된 영역의 상기 액정층의 셀 갭이 나머지 영역의 상기 액정층의 셀 갭보다 작다.In addition, in a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention, in a liquid crystal display in which a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer therebetween, the thin film transistor array substrate is on the first substrate. A thin film transistor formed for each of a plurality of subpixels having a matrix shape defined by crossing the gate line and the data line; A protective film formed to cover the thin film transistor; A pixel electrode formed on the protective film and connected to the thin film transistor; And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween and formed to a region overlapping the data line, and is formed on at least one of the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate, and the data A cell gap of the liquid crystal layer in a region in which the field prevention pattern is formed is smaller than a cell gap of the liquid crystal layer in the remaining region, which includes an electric field prevention pattern formed in a region corresponding to the wiring.
상기 전계 방지 패턴이 형성된 영역에서 발생하는 전계의 세기가 상기 절연막을 사이에 두고 중첩된 상기 화소 전극과 상기 공통 전극에 의해 발생하는 전계의 세기보다 약하다.The strength of the electric field generated in the area where the electric field prevention pattern is formed is weaker than the strength of the electric field generated by the common electrode and the pixel electrode overlapped with the insulating layer therebetween.
상기 전계 방지 패턴은 상기 보호막과 일체형으로 형성된다.The electric field prevention pattern is integrally formed with the protective layer.
상기 전계 방지 패턴은 상기 절연막 상에 형성된다.The electric field prevention pattern is formed on the insulating layer.
상기 전계 방지 패턴은 유기 절연 물질로 형성된다.The electric field prevention pattern is formed of an organic insulating material.
상기 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판과, 상기 제 2 기판 상에 형성되어 상기 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 중첩되도록 구비된 블랙 매트릭스, 상기 서브화소에 대응되도록 상기 제 2 기판 상에 형성된 컬러 필터 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 컬러 필터를 덮도록 형성된 오버 코트층을 포함한다.The color filter array substrate includes a second substrate, a black matrix formed on the second substrate to overlap the gate wiring, the data wiring, and the thin film transistor, and a color formed on the second substrate to correspond to the subpixels. And a filter and an overcoat layer formed to cover the black matrix and the color filter.
상기 전계 방지 패턴은 상기 오버 코트층과 일체형으로 형성된다.The electric field prevention pattern is integrally formed with the overcoat layer.
상기 전계 방지 패턴은 상기 데이터 배선을 따라 복수 개가 일렬로 배열된 구조로 형성되거나, 상기 데이터 배선과 중첩되고 상기 게이트 배선에 대응되는 영역에서는 분리된 구조로 형성되거나, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 중첩되도록 형성되어 상기 서브화소를 감싸는 구조로 형성된다.The field prevention pattern may be formed in a structure in which a plurality of fields are arranged in a line along the data line, overlap the data line, and formed in a separate structure in a region corresponding to the gate line, or the gate line and the data line It is formed to overlap and is formed in a structure surrounding the subpixels.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 블랙 매트릭스를 불투명한 전도성 물질로 형성함으로써, 데이터 배선에 대응되는 비 표시 영역에서 블랙 매트릭스와 공통 전극에 의해 수직 전계를 발생시킨다. 수직 전계는 서브화소 주변부에서 횡전계가 발생하는 것을 방지하므로, 서브화소 주변부의 액정 회전이 감소되어 측면 혼색이 방지된다. 특히, 데이터 배선에 대응되도록 컬러 필터 또는 오버 코트층 상에 추가 전극을 형성함으로써, 상술한 수직 전계를 발생시킬 수 있다.First, by forming the black matrix of an opaque conductive material, a vertical electric field is generated by the black matrix and the common electrode in the non-display area corresponding to the data line. Since the vertical electric field prevents the lateral electric field from being generated in the periphery of the sub-pixel, rotation of the liquid crystal in the periphery of the sub-pixel is reduced to prevent lateral color mixing. In particular, by forming an additional electrode on the color filter or the overcoat layer to correspond to the data line, the above-described vertical electric field can be generated.
둘째, 데이터 배선에 대응되는 비 표시 영역에 대응되도록 박막 트랜지스터 어레이 기판에 전계 감소 패턴을 형성함으로써, 데이터 배선에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 셀 갭이 감소된다. 따라서, 인접한 서브화소 사이에서 발생하는 횡전계의 크기가 감소하여 투과율 역시 감소된다. 특히, 전계 감소 패턴의 두께를 조절하여 투과율을 용이하게 조절할 수 있다.Second, by forming an electric field reduction pattern on the thin film transistor array substrate so as to correspond to the non-display area corresponding to the data line, a cell gap between adjacent subpixels corresponding to the data line is reduced. Accordingly, the magnitude of the transverse electric field generated between adjacent subpixels decreases, so that the transmittance is also reduced. In particular, it is possible to easily adjust the transmittance by adjusting the thickness of the electric field reduction pattern.
셋째, 전계 감소 패턴에 의해 데이터 배선에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 횡전계가 감소하므로, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판의 미스 얼라인에 의해 합착 불량이 발생하여도 정면 빛 샘을 방지할 수 있다.Third, since the lateral electric field between adjacent subpixels corresponding to the data wiring is reduced by the electric field reduction pattern, front light leakage can be prevented even if a bonding failure occurs due to misalignment between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate. I can.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 3a는 일반적인 액정 표시 장치의 투과율 및 전계를 나타낸 단면도이며, 도 3b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 투과율 및 전계를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 투과율 및 전계를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 전계 감소 패턴의 평면도이다.
도 9a 내지 도 9e는 도 8a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 10은 합착 불량이 발생한 일반적인 액정 표시 장치의 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 11은 합착 불량이 발생한 본 발명의 액정 표시 장치의 투과율을 나타낸 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
2A to 2C are cross-sectional views of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
3A is a cross-sectional view illustrating a transmittance and an electric field of a general liquid crystal display, and FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a transmittance and an electric field of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating transmittance and electric field of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
8A to 8C are plan views of electric field reduction patterns.
9A to 9E are cross-sectional views taken along line I-I' of FIG. 8A.
10 is a graph showing transmittance of a general liquid crystal display device in which bonding failure occurs.
11 is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display device of the present invention in which bonding failure occurs.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 1과 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 제 1 기판(110)과, 제 1 기판(110)에 형성된 박막 트랜지스터(미도시), 화소 전극(130) 및 공통 전극(140)을 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판, 제 2 기판(210)과, 제 2 기판(210)에 형성된 블랙 매트릭스(215), 컬러 필터(220) 및 오버 코트층(225)을 포함하는 컬러 필터 어레이 기판 및 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판 사이의 액정층(300)을 포함하며, 블랙 매트릭스(215)는 불투명 전도성 물질로 형성되어 공통 전극(140)과 블랙 매트릭스(215) 사이에서 수직 전계가 발생한다.1, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes a
구체적으로, 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판(110) 상에 게이트 배선과 데이터 배선(DL)이 교차하여 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소가 정의된다. 서브화소마다 게이트 전극, 게이트 절연막(115), 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되며, 박막 트랜지스터를 덮도록 보호막(125)이 형성된다. 보호막(125)은 무기 절연 물질로 형성된 제 1 보호막(125a)과 유기 절연 물질로 형성된 제 2 보호막(125b)이 차례로 적층된 구조로 형성될 수 있다. 제 1 보호막(125a)은 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 등이며, 제 2 보호막(125b)은 감광성 화합물(Photo active compound; PAC)인 것이 바람직하다.Specifically, in the thin film transistor array substrate, a plurality of subpixels in a matrix form are defined by crossing the gate line and the data line DL on the
보호막(125) 상에 박막 트랜지스터(미도시)와 접속되는 화소 전극(130)이 구비된다. 화소 전극(130)은 통전극 형태로 형성되며, 서브화소마다 분리된 구조로 형성된다. 화소 전극(130)을 덮도록 절연막(135)이 형성된다. 절연막(135) 상에는 화소 전극(130)과 중첩되도록 슬릿 형태의 공통 전극(140)이 형성된다. 공통 전극(140)은 정면 투과율을 향상시키기 위해 데이터 배선(DL)을 사이에 두고 인접하는 서브화소 사이에도 형성된다.A
도면에서는 공통 전극(140)이 절연막(135) 상부에 구비되는 것을 도시하였으나, 화소 전극(130)이 절연막(135) 상에 구비되고 공통 전극(140)이 보호막(125)과 절연막(135) 사이에 구비될 수도 있다. 이 경우, 공통 전극(140)이 인접한 서브화소 사이를 덮도록 제 1 기판(110) 전면에 통전극 형태로 형성되며, 화소 전극(130)은 각 서브화소에 대응되도록 슬릿 형태로 형성된다.Although the drawing shows that the
액정층(300)을 사이에 두고 박막 트랜지스터 어레이 기판과 대향 합착되는 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판(210)과, 제 2 기판(210)에 형성된 블랙 매트릭스(215), 컬러 필터(220), 오버 코트층(225) 등을 포함한다.The color filter array substrate, which is bonded to the thin film transistor array substrate with the
블랙 매트릭스(215)는 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터(미도시) 등에 대응되도록 형성되어 비 표시 영역의 빛 샘을 방지한다. 그리고, 각 서브화소에 대응되도록 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터(220R, 220G, 220B)가 형성되어, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터(220R, 220G, 220B)가 형성된 서브화소는 적색, 녹색 및 청색 광을 방출한다.The
컬러 필터(220)는 인접한 블랙 매트릭스(215) 사이에만 형성되거나 가장자리가 블랙 매트릭스(215)와 중첩되도록 형성될 수 있으며, 도면에서는 컬러 필터(220)가 블랙 매트릭스(215)까지 덮도록 형성되어 컬러 필터(220)의 가장자리가 블랙 매트릭스(215)와 중첩되는 것을 도시하였다. 그리고, 상기와 같은 컬러 필터(220)와 블랙 매트릭스(215)를 덮도록 제 2 기판(210) 전면에 오버 코트층(225)이 형성된다.The
블랙 매트릭스(215)는 불투명한 전도성 물질, 예를 들어 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 티타늄, 크롬 등과 같은 불투명한 금속으로 형성된다. 상기와 같은 블랙 매트릭스(215)에는 박막 트랜지스터 어레이 기판에 형성된 공통 전극(140)과 수직 전계를 형성하기 위한 전압이 인가된다. 블랙 매트릭스(215)에는 DC 전압 또는 AC 전압이 인가된다. 예를 들어, 공통 전압에 DC전압으로 0V가 인가되는 경우, 블랙 매트릭스에 2V의 전압을 인가하여 데이터 배선에 대응되는 영역에서 수직 전계를 발생시킬 수 있다.The
일반적으로, 액정 표시 장치는 절연막(135)을 사이에 두고 화소 전극(130)과 공통 전극(140)이 중첩되는 서브화소의 중앙부에서는 프린지 전계가 발생하여 액정이 프린지 전계에 의해 액정이 회전한다. 그리고, 화소 전극(130)과 공통 전극(140)이 중첩되지 않는 서브화소의 주변부에서는 횡전계가 발생한다. 그런데, 상술한 바와 같이, 횡전계에 의해 액정이 회전하면서 측면에서 액정 표시 장치를 보는 경우 인접한 서브화소의 컬러 필터에 의해 혼색이 발생하여 표시 품질이 저하된다.In general, in a liquid crystal display device, a fringe electric field is generated in a central portion of a subpixel where the
본 발명은 이를 방지하기 위해 블랙 매트릭스(215)를 불투명한 전도성 물질로 형성하여 전압을 인가한다. 즉, 블랙 매트릭스(215)와 공통 전극(140) 사이에서 수직 전계가 발생하고, 발생한 수직 전계가 데이터 배선(DL)에 인접한 서브화소 주변부에서 공통 전극(140)과 화소 전극(130)에 의해 횡전계가 발생하는 것을 방지한다. 특히, 횡전계가 발생하더라도, 블랙 매트릭스(215)와 공통 전극(140)에 의한 수직 전계에 의해 데이터 배선(DL)에 인접한 서브화소 주변부에서 액정이 충분히 회전하지 못하므로, 측면에서 액정 표시 장치를 시청하더라도 측면 혼색이 발생하지 않는다.In the present invention, to prevent this, a voltage is applied by forming the
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 2a와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 블랙 매트릭스(215) 상에 블랙 매트릭스(215)와 동일 패턴으로 추가 전극(230)을 형성한다. 이 때, 추가 전극(230)은 ITO, IZO 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성되거나, 몰리브덴, 알루미늄 등과 같은 불투명한 금속을 포함하는 불투명한 전도성 물질로 형성될 수 있다. 특히, 추가 전극(230)이 불투명한 전도성 물질로 형성되면 액정 표시 장치를 측면에서 시청할 때 혼색이 발생하는 것을 효율적으로 방지할 수 있다. 추가 전극(230)은 도 2b와 같이 컬러 필터(220) 상에 형성되거나, 도 2c와 같이 오버 코트층(225) 상에 형성될 수도 있다.2A, in the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention, an
이 때, 추가 전극(230)은 데이터 배선(DL)만을 따라 복수 개가 일렬로 배열된 구조로 형성되거나, 데이터 배선(DL)뿐만 아니라 게이트 배선(GL)과도 중첩되도록 형성될 수 있다. 또한, 추가 전극(230)의 폭은 투과율을 고려하여 용이하게 조절될 수 있다. 그런데, 추가 전극(230)의 폭이 너무 좁은 경우 충분한 수직 전계가 발생하지 않고, 추가 전극(230)의 폭이 너무 넓은 경우 프린지 전계가 형성되는 영역까지 수직 전계가 발생하여 정면 투과율이 저하될 수 있다. 따라서, 추가 전극(230)의 폭은 인접한 서브화소 사이, 즉, 데이트 배선(DL)과 중첩되는 영역의 블랙 매트릭스(215)의 폭과 동일한 것이 바람직하다.In this case, the
도 3a는 일반적인 액정 표시 장치의 투과율 및 전계를 나타낸 단면도이며, 도 3b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 투과율 및 전계를 나타낸 단면도로, 추가 전극이 오버 코트층 하부에 형성된 것을 도시하였다.3A is a cross-sectional view showing the transmittance and electric field of a general liquid crystal display device, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing the transmittance and electric field of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, showing that an additional electrode is formed under the overcoat layer. Shown.
일반적인 액정 표시 장치는 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이에서 공통 전극(140)과 화소 전극(130)에 의한 횡전계가 발생한다. 따라서, 도 3a와 같이, 블랙 매트릭스(215)가 구비되어도 횡전계에 의해 서브화소 주변부에서도 액정이 회전하므로 정면 투과율이 향상되나, 측면에서 액정 표시 장치를 보면 인접한 서브화소의 컬러 필터(220)에 의해 혼색이 발생하여 표시 품질이 저하된다.In a typical liquid crystal display, a horizontal electric field is generated by the
특히, 하기 표 1과 같이 측면 시청 각도가 커질수록 정면 투과율 대비 측면 투과율 역시 커진다.In particular, as shown in Table 1 below, as the side viewing angle increases, the side transmittance compared to the front transmittance also increases.
반면에, 도 3b와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이에서 수직 전계가 발생하므로, 수직 전계에 의해 화소 전극(130)과 공통 전극(140) 사이에 발생하는 횡전계가 감소된다. 이에 따라, 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 액정이 회전하는 것을 방지하여 비 표시 영역의 투과율을 감소시킬 수 있다. 특히, 하기 표 2와 같이 측면 시청 각도가 커져도 정면 투과율 대비 측면 투과율이 적어 혼색을 방지할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 3B, since a vertical electric field is generated between adjacent subpixels corresponding to the data line DL, the liquid crystal display device of the present invention generates a vertical electric field between the
즉, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예는 블랙 매트릭스(215)를 불투명한 전도성 물질로 형성하거나, 데이터 배선(DL)에 대응되도록 추가 전극(230)을 구비하여 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이에서 수직 전계가 발생한다. 따라서, 횡전계에 의해 데이터 배선(DL)에 대응되는 영역의 액정이 회전하여 측면 혼색이 발생하는 것을 방지하여 표시 품질이 향상된다.That is, in the first and second embodiments of the present invention, the
도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 투과율 및 전계를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing transmittance and an electric field of the liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention. And, FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 제 3, 제 4 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판에 전계 감소 패턴을 구비한다. 전계 감소 패턴은 인접한 서브 화소 사이에 형성된다.The liquid crystal display according to the third and fourth embodiments of the present invention includes an electric field reduction pattern on a thin film transistor array substrate. The electric field reduction pattern is formed between adjacent sub-pixels.
도 4와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터(미도시)를 덮도록 형성된 제 2 보호막(125b)이 제 2 보호막(125b)의 상부면에서 돌출된 구조의 전계 감소 패턴(125c)을 포함하며, 전계 감소 패턴(125c)과 제 2 보호막(125b)은 일체형으로 형성된다.As shown in FIG. 4, in the liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention, a
전계 감소 패턴(125c)이 보호막(126b)과 일체형으로 형성되는 경우, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크를 이용하여 형성된다. 이 때,보호막(125b)은 서로 다른 제 1, 제 2 두께를 갖도록 형성된다. 제 1 두께를 갖는 부분은 절연막(135)을 사이에 두고 화소 전극(130)과 공통 전극(140)이 중첩되는 서브화소의 중앙부에 대응되는 영역이며, 제 2 두께를 갖는 부분은 전계 감소 패턴(125c)에 대응되는 영역이다.When the electric
또한, 두께가 일정한 제 2 보호막(125b)을 형성한 후, 추가적인 마스크를 이용하여 제 2 보호막(125b)의 상부면에서 돌출된 구조의 전계 감소 패턴(125c)을 형성할 수도 있으나 이 경우 공정이 복잡해지고 제조 비용이 증가한다.In addition, after forming the
특히, 도면에서는 공통 전극(140)이 절연막(135) 상부에 구비되는 것을 도시하였으나, 화소 전극(130)이 절연막(135) 상에 구비되고 공통 전극(140)이 보호막(125)과 절연막(135) 사이에 구비될 수도 있다. 이 경우, 공통 전극(140)이 인접한 서브화소 사이를 덮도록 제 1 기판(110) 전면에 통전극 형태로 형성되며, 화소 전극(130)은 각 서브화소에 대응되도록 슬릿 형태로 형성된다.일반적으로 액정층(300)의 셀 갭이 클수록 전계의 세기가 약해지므로, 액정층의 셀 갭이 작은 영역의 액정이 셀 갭이 큰 영역의 액정보다 적게 회전한다. 따라서, 본 발명의 액정 표시 장치는 전계 감소 패턴(125c)이 형성된 영역의 액정층(300)의 셀 갭이 나머지 영역의 액정층(300)의 셀 갭보다 감소하므로, 전계 감소 패턴(125c)이 형성된 영역의 전계 세기가 감소된다. 예를 들어, 전계 감소 패턴(125c)의 두께(d)가 0.1㎛이면 서브화소 중앙부의 액정층(300)의 셀 갭이 3.4㎛인 경우, 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 액정층(300)의 셀 갭은 3,3㎛으로 감소한다.In particular, although the drawing shows that the
따라서, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 인접한 서브 화소 사이에도 공통 전극(140)을 형성하여 정면 투과율을 향상시킴과 동시에 인접한 서브 화소 사이의 액정 회전 정도를 감소시켜 측면 혼색을 방지할 수 있다.Accordingly, in the liquid crystal display according to the third embodiment of the present invention, the
구체적으로, 도 5와 같이, 전계 감소 패턴(125c)을 데이터 배선(DL)과 중첩되는 영역에 형성한 경우, 전계 감소 패턴(125c)에 의해 데이터 배선(DL)에 대응되는 액정층(300)의 셀 갭이 화소 전극(130)과 공통 전극(140)이 중첩되는 서브화소의 중앙부의 액정층(300)의 셀 갭보다 작아진다. 이에 따라, 데이터 배선(DL)에 대응되는 영역에서 발생하는 횡전계의 크기가 감소하여 투과율이 감소된다. 특히, 하기 표 3과 같이 측면 시청 각도가 커져도 정면 투과율 대비 측면 투과율이 적어 혼색을 방지할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, when the electric
도 6과 같이, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 절연막(135) 상에 전계 감소 패턴(145)을 구비한다. 이 경우, 전계 감소 패턴(145)은 충분한 두께를 갖도록 유기 절연 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 절연막(135)을 형성한 후, 추가적인 마스크를 이용하여 형성된다.6, the liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment includes an electric
즉, 본 발명의 제 3, 제 4 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판에 전계 감소 패턴(125c, 145)을 구비하여, 액정층(300)의 셀 갭을 다르게 하여 서브화소 주변부에서 발생하는 횡전계를 감소시킬 수 있다.That is, in the liquid crystal display according to the third and fourth embodiments of the present invention, the electric
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 7과 같이, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 컬러 필터 어레이 기판에 전계 감소 패턴(225a)을 구비한다. 전계 감소 패턴(225a)은 인접한 서브화소 사이, 예를 들어 데이터 배선(DL)에 대응되는 영역에 형성되며, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크를 이용하여 도시된 바와 같이 오버 코트층(225)과 일체형으로 형성되거나, 추가적인 마스크를 이용하여 오버 코트층(225)과 다른 물질로 오버 코트층(225) 상에 추가로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7, the liquid crystal display according to the fifth exemplary embodiment includes an electric
특히, 도시하지는 않았으나, 전계 감소 패턴(125c, 145, 225)는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판에 모두 형성될 수도 있다.In particular, although not shown, the electric
도 8a 내지 도 8c는 전계 감소 패턴의 평면도이며, 도 9a 내지 도 9e는 도 8a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.8A to 8C are plan views of the electric field reduction pattern, and FIGS. 9A to 9E are cross-sectional views taken along line I-I' of FIG. 8A.
전계 감소 패턴(125c, 145, 225a)은 도 8a와 같이, 데이터 배선(DL)을 따라 복수 개가 일렬로 배열된 구조로 형성되거나, 도 8b와 같이 데이터 배선(DL)과 중첩되며, 게이트 배선(GL)에 대응되는 영역에서는 분리된 구조로 형성될 수 있다. 또한, 도 8c와 같이, 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 중첩되도록 형성되어 각 서브화소를 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 전계 감소 패턴(125c, 145, 225a)은 도 9a 내지 도 9c와 같이, 다각형의 단면을 갖거나, 도 9d 및 도 9e와 같이 단면이 곡면을 포함하여 이루어질 수 있다.The electric
도 10은 합착 불량이 발생한 일반적인 액정 표시 장치의 투과율을 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 11은 합착 불량이 발생한 본 발명의 액정 표시 장치의 투과율을 나타낸 그래프로, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 나타내었다.10 is a graph showing transmittance of a general liquid crystal display device in which bonding failure occurs. In addition, FIG. 11 is a graph showing the transmittance of the liquid crystal display device of the present invention in which a bonding failure occurs, and shows the transmittance of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention.
일반적인 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판의 미스 얼라인에 의해 합착 불량이 발생한 경우, 컬러 필터 어레이 기판에 형성된 블랙 매트릭스가 인접한 서브화소 사이가 아닌 서브화소 중앙부에 대응될 수 있다. 이 경우, 도 10 및 표 4와 같이 서브화소 주변부에서 빛 샘이 발생하고, 미스 얼라인 정도가 증가할수록 빛 샘부의 투과율 역시 증가하여 표시 품질이 저하된다.In a typical liquid crystal display, when a bonding failure occurs due to misalignment between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate, the black matrix formed on the color filter array substrate may correspond to the center of the subpixel, not between adjacent subpixels. In this case, as shown in FIG. 10 and Table 4, light leakage occurs in the periphery of the sub-pixel, and as the degree of misalignment increases, the transmittance of the light leakage portion also increases, thereby deteriorating display quality.
반면에, 본 발명의 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판에 전계 감소 패턴(125c, 145, 225a)이 구비되어 데이터 배선(DL)에 대응되는 영역에서는 서브화소 중앙부에서 발생하는 전계보다 작은 전계가 발생한다. 따라서, 인접한 서브화소 사이에서 강한 전계가 발생하지 못하므로 도 11 및 표 5와 같이, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판의 미스 얼라인에 의해 합착 불량이 발생하더라도 빛 샘이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 미스 얼라인 정도가 증가하더라도 빛 샘부 투과율이 크게 증가하지 않으며, 일반적인 액정 표시 장치의 빛 샘부 투과율에 비해 최대 85.6% 개선할 수 있다.On the other hand, in the liquid crystal display of the present invention, the electric
즉, 본 발명의 액정 표시 장치는 블랙 매트릭스(215)를 불투명한 전도성 물질로 형성함으로써, 데이터 배선(DL)에 대응되는 비 표시 영역에서 블랙 매트릭스(215)와 공통 전극(140)에 의해 수직 전계가 발생한다. 수직 전계에 의해 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이에서 발생하는 횡전계에 의해 액정이 회전하는 것이 감소된다. 이에 따라, 측면 혼색을 방지하여 표시 품질이 향상된다. 특히, 데이터 배선(DL)에 대응되도록 컬러 필터(220) 또는 오버 코트층(225) 상에 추가 전극(230)을 형성함으로써, 상술한 수직 전계를 발생시킬 수 있다.That is, in the liquid crystal display of the present invention, by forming the
또한, 데이터 배선(DL)에 대응되는 비 표시 영역에 대응되도록 박막 트랜지스터 어레이 기판에 전계 감소 패턴(125c, 145, 225a)을 형성함으로써, 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 셀 갭이 감소된다. 따라서, 인접한 서브화소 사이에서 발생하는 횡전계의 크기가 감소하여, 투과율 역시 감소된다. 특히, 전계 감소 패턴(125c, 145, 225a)의 두께를 조절하여 투과율을 용이하게 조절할 수 있다.In addition, by forming the electric
특히, 상술한 전계 감소 패턴(125c, 145, 225a)에 의해 데이터 배선(DL)에 대응되는 인접한 서브화소 사이의 횡전계가 감소하므로, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 어레이 기판의 미스 얼라인에 의해 합착 불량이 발생하여도 정면 빛 샘을 방지할 수 있다.In particular, since the lateral electric field between adjacent subpixels corresponding to the data line DL is reduced by the electric
또한, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 액정 표시 장치는 프린지 전계 모드뿐만 아니라 횡전계 모드에도 적용 가능하다.Further, although not shown, the liquid crystal display of the present invention can be applied not only to a fringe electric field mode but also to a transverse electric field mode.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 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 embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those of ordinary skill in
110: 제 1 기판 115: 게이트 절연막
125: 보호막 125a: 제 1 보호막
125b: 제 2 보호막 125c, 145, 225a: 전계 감소 패턴
130: 화소 전극 135: 절연막
140: 공통 전극 210: 제 2 기판
215: 블랙 매트릭스 220: 컬러 필터
225: 오버 코트층 230: 추가 전극
300: 액정층 DL: 데이터 배선
GL: 게이트 배선110: first substrate 115: gate insulating film
125:
125b:
130: pixel electrode 135: insulating film
140: common electrode 210: second substrate
215: black matrix 220: color filter
225: overcoat layer 230: additional electrode
300: liquid crystal layer DL: data wiring
GL: gate wiring
Claims (15)
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 배치되는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터 상에 배치되는 보호막;
상기 보호막 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및
절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 배치되는 공통 전극을 포함하며,
상기 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판 상에 불투명한 전도성 물질로 형성되어 상기 데이터 배선과 중첩되는 블랙 매트릭스를 포함하며,
상기 블랙 매트릭스와 상기 공통 전극 사이에서 수직 전계가 발생되도록 상기 블랙매트릭스에는 상기 공통 전극에 인가되는 공통 전압과 다른 레벨의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.In a liquid crystal display device in which a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer therebetween,
The thin film transistor array substrate includes: a thin film transistor disposed on a first substrate for each of a plurality of subpixels in a matrix form defined by crossing a gate line and a data line;
A protective film disposed on the thin film transistor;
A pixel electrode disposed on the protective layer and connected to the thin film transistor; And
And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween and disposed to a region overlapping the data line,
The color filter array substrate is formed of an opaque conductive material on the second substrate and includes a black matrix overlapping the data line,
A liquid crystal display device in which a voltage of a level different from a common voltage applied to the common electrode is applied to the black matrix so that a vertical electric field is generated between the black matrix and the common electrode.
상기 수직 전계는 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 중 상기 데이터 배선에 대응되는 영역에서 상기 공통 전극과 상기 화소 전극에 의해 발생하는 횡전계에 의해 상기 액정층의 액정이 회전하는 것을 방지하는 액정 표시 장치.The method of claim 1,
The vertical electric field prevents the liquid crystal of the liquid crystal layer from rotating due to a horizontal electric field generated by the common electrode and the pixel electrode in a region of the thin film transistor array substrate corresponding to the data line.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 배치되는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터 상에 배치되는 보호막;
상기 보호막 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및
절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 배치되는 공통 전극을 포함하며,
상기 컬러 필터 어레이 기판은 제 2 기판 상에 배치되어 상기 데이터 배선과 중첩되는 추가 전극을 포함하며,
상기 추가 전극과 상기 공통 전극 사이에서 수직 전계가 발생되도록 상기 추가 전극에는 상기 공통 전극에 인가되는 공통 전압과 다른 레벨의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.In a liquid crystal display device in which a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer therebetween,
The thin film transistor array substrate includes: a thin film transistor disposed on a first substrate for each of a plurality of subpixels in a matrix form defined by crossing a gate line and a data line;
A protective film disposed on the thin film transistor;
A pixel electrode disposed on the protective layer and connected to the thin film transistor; And
And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween and disposed to a region overlapping the data line,
The color filter array substrate includes an additional electrode disposed on the second substrate and overlapping the data line,
A liquid crystal display in which a voltage of a level different from that of a common voltage applied to the common electrode is applied to the additional electrode so that a vertical electric field is generated between the additional electrode and the common electrode.
상기 수직 전계는 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 중 상기 데이터 배선에 대응되는 영역에서 상기 공통 전극과 상기 화소 전극에 의해 발생하는 횡전계에 의해 상기 액정층의 액정이 회전하는 것을 방지하는 액정 표시 장치.The method of claim 2,
The vertical electric field prevents the liquid crystal of the liquid crystal layer from rotating due to a horizontal electric field generated by the common electrode and the pixel electrode in a region of the thin film transistor array substrate corresponding to the data line.
상기 컬러 필터 어레이 기판은 상기 제 2 기판 상에 배치되어 상기 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 중첩되도록 구비된 블랙 매트릭스, 상기 서브화소에 대응되도록 상기 제 2 기판 상에 배치된 컬러 필터 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 컬러 필터를 덮도록 배치된 오버 코트층을 포함하며,
상기 추가 전극은 상기 오버 코트층 또는 상기 컬러 필터 상에 배치되거나, 상기 블랙 매트릭스 상에 배치되어 상기 블랙 매트릭스와 동일 패턴으로 형성되는 액정 표시 장치.The method of claim 3,
The color filter array substrate is disposed on the second substrate and includes a black matrix provided to overlap the gate line, the data line, and the thin film transistor, and the color filter and the black disposed on the second substrate to correspond to the subpixels. Including a matrix and an overcoat layer disposed to cover the color filter,
The additional electrode is disposed on the overcoat layer or the color filter, or on the black matrix to form the same pattern as the black matrix.
상기 추가 전극의 폭은 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역의 상기 블랙 매트릭스의 폭과 동일한 액정 표시 장치.The method of claim 5,
The width of the additional electrode is the same as the width of the black matrix in an area overlapping the data line.
상기 추가 전극은 불투명한 전도성 물질로 형성되거나 투명한 전도성 물질로 형성되는 액정 표시 장치.The method of claim 3,
The additional electrode is formed of an opaque conductive material or a transparent conductive material.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은 제 1 기판 상에 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된 매트릭스 형태의 복수 개의 서브화소마다 배치되는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터 상에 배치되는 보호막;
상기 보호막 상에 배치되어 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및
절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩되며, 상기 데이터 배선과 중첩되는 영역까지 배치된 공통 전극을 포함하며,
상기 데이터 배선 및 상기 공통 전극이 배치된 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판 상에 배치되며, 상기 데이터 배선에 대응되는 영역에 배치된 전계 방지 패턴을 포함하며,
상기 전계 방지 패턴이 배치된 영역의 상기 액정층의 셀 갭이 나머지 영역의 상기 액정층의 셀 갭보다 작은 액정 표시 장치.In a liquid crystal display device in which a thin film transistor array substrate and a color filter array substrate are bonded to each other with a liquid crystal layer therebetween,
The thin film transistor array substrate includes: a thin film transistor disposed on a first substrate for each of a plurality of subpixels in a matrix form defined by crossing a gate line and a data line;
A protective film disposed on the thin film transistor;
A pixel electrode disposed on the protective layer and connected to the thin film transistor; And
And a common electrode overlapping the pixel electrode with an insulating layer therebetween and disposed up to a region overlapping the data line,
An electric field prevention pattern disposed on a second substrate facing the first substrate on which the data line and the common electrode are disposed, and disposed in a region corresponding to the data line,
A liquid crystal display device in which a cell gap of the liquid crystal layer in a region in which the field prevention pattern is disposed is smaller than a cell gap of the liquid crystal layer in the remaining region.
상기 전계 방지 패턴이 배치된 영역에서 발생하는 전계의 세기가 상기 절연막을 사이에 두고 중첩된 상기 화소 전극과 상기 공통 전극에 의해 발생하는 전계의 세기보다 약한 액정 표시 장치.The method of claim 8,
An electric field intensity generated in a region where the electric field prevention pattern is disposed is weaker than an electric field intensity generated by the common electrode and the pixel electrode overlapped with the insulating layer therebetween.
상기 전계 방지 패턴은 유기 절연 물질로 형성되는 액정 표시 장치.The method of claim 8,
The electric field prevention pattern is formed of an organic insulating material.
상기 컬러 필터 어레이 기판은 상기 제 2 기판과, 상기 제 2 기판 상에 배치되어 상기 게이트 배선, 데이터 배선 및 박막 트랜지스터와 중첩되도록 구비된 블랙 매트릭스, 상기 서브화소에 대응되도록 상기 제 2 기판 상에 배치된 컬러 필터 및 상기 블랙 매트릭스와 상기 컬러 필터를 덮도록 배치된 오버 코트층을 포함하는 액정 표시 장치.The method of claim 8,
The color filter array substrate is disposed on the second substrate, a black matrix disposed on the second substrate to overlap the gate line, the data line, and the thin film transistor, and disposed on the second substrate to correspond to the subpixels And an overcoat layer disposed to cover the black matrix and the color filter.
상기 전계 방지 패턴은 상기 오버 코트층과 일체형으로 형성되는 액정 표시 장치.The method of claim 13,
The electric field prevention pattern is integrally formed with the overcoat layer.
상기 전계 방지 패턴은 상기 데이터 배선을 따라 복수 개가 일렬로 배열된 구조로 배치되거나, 상기 데이터 배선과 중첩되고 상기 게이트 배선에 대응되는 영역에서는 분리된 구조로 배치되거나, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 중첩되도록 배치되어 상기 서브화소를 감싸는 구조로 배치되는 액정 표시 장치.The method of claim 8,
The field prevention patterns are arranged in a structure in which a plurality of fields are arranged in a row along the data line, overlap with the data line, and are arranged in a separate structure in a region corresponding to the gate line, or between the gate line and the data line The liquid crystal display is arranged to overlap and surround the sub-pixels.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140042832A KR102168874B1 (en) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140042832A KR102168874B1 (en) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | Liquid crystal display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150117414A KR20150117414A (en) | 2015-10-20 |
KR102168874B1 true KR102168874B1 (en) | 2020-10-22 |
Family
ID=54399764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140042832A KR102168874B1 (en) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102168874B1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105824161B (en) * | 2016-05-25 | 2023-07-14 | 福州京东方光电科技有限公司 | Liquid crystal display panel and liquid crystal display device |
US11073734B2 (en) | 2017-05-04 | 2021-07-27 | Chongqing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate and method of manufacturing the same, display panel and display device |
CN106940504A (en) * | 2017-05-04 | 2017-07-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of array base palte, its preparation method and liquid crystal display panel, display device |
KR20200136526A (en) | 2019-05-27 | 2020-12-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display panel |
US11215892B2 (en) | 2019-11-01 | 2022-01-04 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6266117B1 (en) * | 1995-09-14 | 2001-07-24 | Hiatchi, Ltd | Active-matrix liquid crystal display |
JP4720970B2 (en) * | 2003-03-19 | 2011-07-13 | 日本電気株式会社 | Liquid crystal display device |
KR20110054727A (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array substrate for liquid crystal display device and liquid crystal display device including the same |
-
2014
- 2014-04-10 KR KR1020140042832A patent/KR102168874B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150117414A (en) | 2015-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5437971B2 (en) | Liquid crystal display | |
US10459301B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
US8426230B2 (en) | Thin film transistor substrate and method for fabricating the same | |
KR101182229B1 (en) | Liquid Crystal display panel and a manufacturing method thereof | |
KR102168874B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20080102045A (en) | Liquid crystal display panel of horizontal electronic fileld applying type and method of fabricating the same | |
TW201417302A (en) | Semiconductor device, and display device | |
US20150187821A1 (en) | Thin film transistor array substrate and method for manufacturing the same | |
KR20150084578A (en) | Array substrate, display panel having the same and method of manufacturing the same | |
JP2006031022A (en) | Liquid crystal display unit | |
KR20130115899A (en) | Display apparatus | |
KR20090085353A (en) | Color filter substrate and method of manufacturing the same, and liquid crystal display device | |
WO2018196438A1 (en) | Display panel and manufacturing method therefor, and display device | |
KR20140032901A (en) | Lateral electric field type liquid crystal display device | |
KR20180012915A (en) | Display device and method of manufacturing the same | |
US9645434B2 (en) | Transparent display device and manufacturing method thereof | |
JP2015014635A (en) | Liquid crystal display unit | |
KR102094144B1 (en) | Shading Board And Liquid Crystal Display Device Of COT Structure Including The Same | |
KR101960363B1 (en) | Liquid crystal display device and method of fabricating the same | |
JP2014186135A (en) | Liquid crystal display device | |
KR102162755B1 (en) | Thin Film Transistor Substrate For High Resolution Liquid Crystal Display Having High Apperture Ratio and Manufacturing Method Thereof | |
KR20150113670A (en) | Liquid crystal display apparatus | |
KR20140052450A (en) | Thin film transistor substrate having oxide semiconductor and manufacturing method thereof | |
KR101970550B1 (en) | Thin film transistor substrate and method of fabricating the same | |
KR101356618B1 (en) | Color filter substrate, method of fabricating the same and liquid crystal display device including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |