KR20010061491A - 멀티도메인 액정표시소자 - Google Patents

멀티도메인 액정표시소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20010061491A
KR20010061491A KR1019990063987A KR19990063987A KR20010061491A KR 20010061491 A KR20010061491 A KR 20010061491A KR 1019990063987 A KR1019990063987 A KR 1019990063987A KR 19990063987 A KR19990063987 A KR 19990063987A KR 20010061491 A KR20010061491 A KR 20010061491A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
crystal display
display device
domain liquid
Prior art date
Application number
KR1019990063987A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100504532B1 (ko
Inventor
김경진
권도희
Original Assignee
구본준, 론 위라하디락사
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 구본준, 론 위라하디락사, 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 구본준, 론 위라하디락사
Priority to KR10-1999-0063987A priority Critical patent/KR100504532B1/ko
Priority to US09/749,450 priority patent/US6583836B2/en
Publication of KR20010061491A publication Critical patent/KR20010061491A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100504532B1 publication Critical patent/KR100504532B1/ko

Links

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
    • G02F1/135—Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
    • 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
    • G02F1/133345—Insulating layers
    • 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
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes

Abstract

본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 상에 제1방향으로 형성된 복수의 게이트배선 및 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 형성된 복수의 데이터배선과, 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차부분에 형성된 복수의 박막트랜지스터와, 이웃하는 상기 게이트배선 및 이웃하는 상기 데이터배선 사이에서 적어도 하나 이상의 도메인으로 분할된 화소영역과, 상기 각각의 화소영역에 상기 박막트랜지스터와 연결되도록 형성된 복수의 화소전극과, 상기 제2기판 상에 형성된 적어도 하나의 유전체 구조물과, 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에, 상기 유전체 구조물이 존재하는 영역 및 상기 도메인의 경계영역에 형성된 복수의 차광층과, 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 형성된 배향막과, 그리고 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.

Description

멀티도메인 액정표시소자{MULTI-DOMAIN LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히, 화소영역의 주위 및/또는 내부에 공통보조전극, 유전체 구조물 및/또는 전계유도창을 형성하여 복수의 도메인으로 분할하고, 상기 분할된 도메인의 경계영역에 차광층을 형성한 멀티도메인 액정표시소자(multi-domain liquid crystal display device)에 관한 것이다.
최근, 액정을 배향하지 않고, 화소전극과 전기적으로 절연된 보조전극에 의해 액정을 구동하는 액정표시소자가 제안된 바 있다. 도 1은 상기한 종래 액정표시소자의 단위화소의 단면도이다.
종래의 액정표시소자는, 제1기판 및 제2기판과, 제1기판 위에 종횡으로 형성되어 제1기판을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 데이터배선 및 게이트배선과, 제1기판 상의 화소영역 각각에 형성되고 게이트전극, 게이트절연막, 반도체층, 오믹콘택층(Ohmic contact layer) 및 소스/드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)와, 상기한 제1기판 전체에 걸쳐 형성된 보호막(37)과, 상기한 보호막(37) 위에서 드레인전극과 연결되도록 형성된 화소전극(13)과, 상기한 게이트절연막 위로 화소전극(13)의 일부와 겹쳐지도록 형성된 보조전극(21)으로 이루어진다.
그리고, 상기한 제2기판 위에 상기한 게이트배선, 데이터배선, 및 박막트랜지스터에서 누설되는 빛을 차단하는 차광층(25)과, 상기한 차광층(25) 위에 형성된 컬러필터층(23)과, 상기한 컬러필터층(23) 위에 형성된 공통전극(17)과, 그리고, 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.
화소전극(13)의 둘레에 형성된 보조전극(21)과 공통전극(17)의 오픈영역(27)은 상기한 액정층에 인가되는 전기장을 왜곡시켜 단위 화소 내에서 액정분자를 다양하게 구동시킨다. 이것은 상기한 액정표시소자에 전압을 인가할 때, 왜곡된 전기장에 의한 유전 에너지가 액정 방향자를 원하는 방향으로 위치시킴을 의미한다.
그러나, 상기한 액정표시소자는, 멀티도메인 효과를 얻기 위해 공통전극(17)에 오픈영역(27)이 필요하며, 이를 위해서 액정표시소자의 제조공정 중 공통전극(17)을 패터닝하는 공정이 추가된다.
더욱이, 상기한 오픈영역이 없거나 그 폭이 작으면 도메인 분할에 필요한 전기장 왜곡 정도가 약하므로, 액정의 방향자(director)가 안정한 상태에 이르는 시간은 상대적으로 길어진다. 또한, 상기 오픈영역, 즉 도메인 사이의 경계가 되는 부분에서 화면표시 중 빛샘현상이 발생하고, 그로 인한 디스클리네이션(disclination)의 발생으로 콘트라스트가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 화소영역의 주위 및/또는 내부에 유전체 구조물 및/또는 전계유도창을 형성하여 복수의 도메인으로 분할하므로써 시야각을 향상시키고, 상기 분할된 도메인의 경계영역에 차광층을 형성하여 빛샘현상을 방지하므로써 콘트라스트를 증가시킨 멀티도메인 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 본원 출원인이 출원한 특허출원번호 1999-05587에 기재된 발명과 상응하는 내용이며, 화소영역의 주위 및/또는 내부에 유전체 구조물 및/또는 전계유도창을 형성하여 상기 화소영역을 복수의 도메인으로 분할하고, 상판 및/또는 하판에 상기 도메인의 경계영역에 차광층을 형성한 것을 개량한 발명으로서, 그 기술적 사상과 맥락을 같이한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자는, 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1기판 상에 제1방향으로 형성된 복수의 게이트배선 및 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 형성된 복수의 데이터배선과, 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차부분에 형성된 복수의 박막트랜지스터와, 이웃하는 상기 게이트배선 및 이웃하는 상기 데이터배선 사이에서 적어도 하나 이상의 도메인으로 분할된 화소영역과, 상기 각각의 화소영역에 상기 박막트랜지스터와 연결되도록 형성된 복수의 화소전극과, 상기 제2기판 상에 형성된 적어도 하나의 유전체 구조물과, 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에, 상기 유전체 구조물이 존재하는 영역 및 상기 도메인의 경계영역에 형성된 복수의 차광층과, 상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 형성된 배향막과, 그리고 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.
상기 멀티도메인 액정표시소자에 있어서, 상기 화소전극은 그 내부에 적어도 하나 이상의 전계유도창을 가지며, 상기 각각의 화소영역 주위에 공통보조전극을 추가로 포함한다.
도 1은 종래의 액정표시소자의 단면도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도.
도 3a 및 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도.
도 4a 및 4b는 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도.
도 5a 및 5b는 본 발명의 제4실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도.
도 6a 내지 6l은 상기 제1실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도.
도 7a 내지 7l은 상기 제2실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도.
도 8a 내지 8f는 상기 제3실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도.
도 9a 내지 9f는 상기 제4실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 게이트배선 3 : 데이터배선
5 : 반도체층 6 : 오믹콘택층
7 : 소스전극 9 : 드레인전극
11 : 게이트전극 13 : 화소전극
15 : 공통보조전극 17 : 공통전극
21 : 보조전극 23 : 컬러필터층
25 : 차광층 27 : 오픈영역
29 : 위상차 필름 31 : 제1기판
33 : 제2기판 35 : 게이트절연막
37 : 보호막 39 : 콘택홀
43 : 스토리지 전극 51 : 전계유도창
53 : 유전체 구조물 71 : 편광자
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티도메인 액정표시소자를 상세하게 설명한다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 제1실시예이며, 도 6a의 I-I'선에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도이고, 도 3a 및 3b는 본 발명의 제2실시예이며, 도 7a의 II-II'선에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도이고, 도 4a 및 4b는 본 발명의 제3실시예이며, 도 8a의 III-III'선에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도이고, 도 5a 및 5b는 본 발명의 제4실시예이며, 도 9a의 IV-IV'선에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 단면도이다.
도 6a 내지 6l은 상기 제1실시예의 여러 가지 변형예를 나타낸 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이고, 도 7a 내지 7l은 상기 제2실시예의 여러 가지 변형예를 나타낸 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이고, 도 8a 내지 8f는 상기 제3실시예의 여러 가지 변형예를 나타낸 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이고, 도 9a 내지 9f는 상기 제4실시예의 여러 가지 변형예를 나타낸 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이다.
상기 제1 및 제2실시예는 2도메인 액정표시소자이고, 제3 및 제4실시예는 4도메인 액정표시소자를 나타낸다.
상기한 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 제1기판(31) 및 제2기판(33)과, 상기한 제1기판 위에 종횡으로 형성되어 제1기판을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 데이터배선(3) 및 게이트배선(1)과, 상기한 게이트배선과 동일 층에 상기 화소영역의 주위 및 내부에 형성된 공통보조전극(15)과(도 2 및 4 참조), 제1기판 상의 화소영역 각각에 형성되고 게이트전극(11), 게이트절연막(35), 반도체층(5), 오믹콘택층(6) 및 소스/드레인전극(7, 9)으로 구성된 박막트랜지스터와, 상기한 제1기판 전체에 걸쳐 형성된 보호막(37)과, 상기한 보호막 위에서 드레인전극(9)과 연결된 화소전극(13)으로 이루어진다.
상기 화소전극(13) 내에는 적어도 하나 이상의 전계유도창(51)이 형성되어 있어, 액정표시소자에 형성되는 전계를 보완하는 역할을 한다(도 3, 4 및 5 참조).
그리고, 상기한 제2기판(33) 상에, 상기한 제1기판(31) 상의 게이트배선(1), 데이터배선(3), 및 박막트랜지스터에서 누설되는 빛을 차단하는 차광층(25)과, 상기한 차광층(25) 위에 형성된 컬러필터층(23)과, 상기한 컬러필터층 상에 형성된공통전극(17)과, 그리고, 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.
상기 공통전극(17) 상에는, 상기 화소영역의 내부 및/또는 주위에 복수의 유전체 구조물(53)을 형성하여 한 화소를 복수의 도메인으로 분할한 효과를 낸다. 또한, 상기 화소영역 내에서 유전체 구조물 및 전계유도창이 형성된 영역, 즉 각 도메인의 경계영역에 있어서는, 제1 및/또는 제2기판 상에 차광층을 형성하여 빛샘현상을 방지한다.
상기한 구조의 멀티도메인 액정표시소자를 제조하기 위해서는, 우선, 제1기판(31)의 화소영역 각각에 게이트전극(11), 게이트절연막(35), 반도체층(5), 오믹콘택층(6) 및 소스/드레인전극(7, 9)으로 이루어진 박막트랜지스터를 형성한다. 이 때, 제1기판(31)을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 게이트배선(1) 및 데이터배선(3)이 형성된다.
상기한 게이트전극(11), 게이트배선(1)은 Al, Mo, Cr, Ta, Al합금, 또는 이들의 이중층으로 이루어진 금속을 스퍼터링(sputtering)방법으로 적층한 후 패터닝(patterning)하여 형성하고, 동시에 공통보조전극(15)을 화소영역의 주위에 형성한다. 상기한 공통보조전극(15)은 한 화소에서 적어도 하나 이상의 전극으로 형성되며, 연결부를 통해 이웃 화소의 공통보조전극과 도통된다.
상기한 공통보조전극(15)은, 상기한 게이트배선(1)과 동일 물질로 사용하여 형성할 때는 동일 마스크로 상기한 게이트배선(1)과 동일 층에 형성하여 상기한 공통전극(17)과 전기적으로 연결시키며, 추가 마스크를 사용하여 다른 금속으로 구성하거나, 서로 다른 이중 층으로 할 수도 있다.
이어서, 상기한 게이트전극, 공통보조전극 및 게이트배선 위에 게이트절연막(35)을 SiNX또는 SiOX를 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)방법으로 적층한다. 계속해서, 반도체층(5) 및 오믹콘택층(6)은 각각 a-Si 및 n+a-Si을 PECVD방법으로 적층한 후, 상기한 a-Si 및 n+a-Si을 패터닝하여 형성한다.
또 다른 방법으로는 SiNX또는 SiOX, a-Si 및 n+a-Si를 연속적으로 적층하여, 게이트절연막(35)을 형성하고, a-Si 및 n+a-Si을 패터닝하여 반도체층(5) 및 오믹콘택층(6)을 형성하기도 한다.
그리고, Al, Mo, Cr, Ta 또는 Al합금, 또는 이들의 이중층으로 이루어진 금속을 스퍼터링방법으로 적층한 후 패터닝하여 데이터배선(3) 및 소스/드레인전극(7, 9)을 형성한다. 이 때, 상기한 게이트배선(1) 및/또는 공통보조전극(15)과 오버랩되도록 스토리지전극(43)을 동시에 형성하며, 상기한 스토리지전극(43)은 상기한 게이트배선(1) 및/또는 공통보조전극(15)과 스토리지 캐패시터 역할을 한다.
이어서, 제1기판(31) 전체에 걸쳐 BCB(BenzoCycloButene), 아크릴수지(acrylic resin), 폴리이미드(polyimide) 화합물, SiNX또는 SiOX등의 물질로 보호막(37)을 형성하고, ITO(indium tin oxide)를 스퍼터링방법으로 적층한후 패터닝하여 화소전극(13)을 형성한다.
이 때, 상기한 화소전극(13)에는 상기한 스토리지전극(43)이 연장되어 오버랩되는 부분이 존재하고, 상기한 오버랩되는 영역 아래의 보호막을 제거하여 콘택홀(39)을 형성하므로써 스토리지 전극(43)과 전기적으로 연결된다. 또한, 동일한 방법으로 상기한 드레인전극(9) 상의 보호막을 선택적으로 제거하여 콘택홀(39)을 형성하고, 상기한 콘택홀(39)을 통해 드레인전극(9)과 연결된다.
이와 동시에, 상기 화소전극(13) 내에 특정 형상으로 전계유도창(51)을 적어도 하나 이상 형성한다. 상기 전계유도창은, 상기 공통보조전극(15)으로 형성되는 전계를 보완하는 역할을 하며, 이로써 액정표시소자의 응답속도가 감소하는 효과를 얻을 수 있다.
또는, 상기 화소전극(13)의 일부분을 상기 공통보조전극(15)과 오버랩되도록 형성하여 스토리지 캐패시터를 확장하고, 따라서 불균일한 전계의 강도를 제어하여, 디스클리네이션을 제거하는 효과를 얻을 수 있다.
추가하여, 상기한 화소전극(13) 위에 배향막(도면에 나타내지 않음)을 형성할 수 있다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자에 따른 실시예들은 고개구율 박막트랜지스터(L-lined Thin Film Transistor) 구조로서, 상기한 L자 TFT는 게이트배선(1) 상에 L자 형상으로 TFT를 형성하므로써, 종래의 액정표시소자에 비해 개구율이 향상되는 효과가 있으며, 게이트배선(1)과 드레인전극(9) 사이에서 발생하는 기생용량(parasitic capacitance)을 줄일 수 있다.
제2기판(33) 위에는 차광층(25)을 형성하고, R, G, B(Red, Green, Blue) 소자가 화소마다 반복되도록 컬러필터층(23)을 형성한다. 이어서, 공통전극(17)을 화소전극(13)과 마찬가지로 ITO 등과 같은 투명전극으로 형성하며, 상기한 공통전극(17) 위에 감광성 물질을 적층한 후, 포토리소그래피(photolithography)로 패터닝하여 여러 가지 형상으로 유전체 구조물(53)을 형성한다.
상기 유전체 구조물(53)은 특정 형상으로 적어도 하나 이상 형성하며, 화소영역의 내부 및/또는 주위에 형성한다. 추가하여, 상기한 유전체 구조물(53) 위에 배향막(도면에 나타내지 않음)을 형성할 수 있다.
그리고, 상기한 제1기판(31)과 제2기판(33) 사이에 액정을 주입하므로써 멀티도메인 액정표시소자를 완성한다. 상기한 액정층을 구성하는 액정은 양 또는 음의 유전율 이방성을 가진 액정을 사용하며, 카이랄 도펀트를 포함하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 여러 가지의 모드 및 액정에 적용가능하며, 그 중 트위스트 네마틱(twisted nematic) 액정을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기한 유전체 구조물(53)을 구성하는 물질은 상기한 액정층의 유전율(dielectric constant)과 동일하거나 작은 유전율을 가진 것이 좋으며, 3이하가 바람직하고, 아크릴(photoacrylate) 또는 BCB(BenzoCycloButene)와 같은 물질을 들 수 있다.
상기한 공통보조전극(15)에 전압(Vcom)을 인가하는 방법은, 제1기판(31) 상에서 액정표시소자의 구동영역의 각 모서리에 Ag-Dotting부를 형성하므로써, 제2기판(33)에 전계를 인가하여 상하 전위차에 의해 액정을 구동시킨다. 상기 각 모서리의 Ag-Dotting부와 공통보조전극(15)을 연결하여 전압(Vcom)을 인가하며, 이 공정은 상기한 공통보조전극(15)을 형성함과 동시에 이루어진다.
그리고, 상기 유전체 구조물 및 전계유도창이 형성된 영역, 즉 각 도메인의 경계영역에 해당되는 부분에는, 제1 및/또는 제2기판 상에 차광층(25)을 추가로 형성한다. 상기 차광층(25)은 Cr, CrOX또는 수지 등의 물질로 형성하며, 전기적으로 절연시키거나(floating), 또는 상기 공통보조전극(15)과 마찬가지로 전압(Vcom)을 인가하는 것이 가능하다. 이런 경우, 상기 차광층은 빛샘현상을 방지함과 더불어, 별개의 공통보조전극으로서의 역할도 겸하게 된다.
더불어, 상기 유전체 구조물을 블랙수지로 형성하는 경우에는, 유전체 구조물 자체가 차광역할을 하므로, 제1 및/또는 제2기판 상에 부가적인 차광층(25)의 형성은 필요로 하지 않는다.
추가하여, 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 상기한 제1기판(31) 또는 제2기판(33) 중 적어도 한 기판 상에 고분자를 연신하여 위상차필름(29)을 형성한다.
상기한 위상차필름(29)은 음성일축성 필름(negative uniaxial film)으로서 광축이 하나인 일축성 물질로 형성하며, 기판에 수직인 방향과 시야각 변화에 따른 방향에서 사용자가 느끼는 위상차를 보상해 주는 역할을 한다. 따라서,계조반전(gray inversion)이 없는 영역을 넓히고, 경사방향에서 콘트라스트비(contrast ratio)를 높이며, 하나의 화소를 멀티도메인으로 형성하는 것에 의해 더욱 효과적으로 좌우방향의 시야각을 보상할 수 있다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자에 있어서, 상기한 음성일축성 필름 이외에, 광축이 둘인 이축성 물질로 구성되는 이축성 필름을 형성하여도 되며, 상기 이축성 필름은 상기한 일축성 필름에 비해 넓은 시야각(viewing angle) 특성을 얻을 수 있다.
그리고, 상기한 위상차필름을 부착한 후 양 기판에는 편광자(polarizer)(71)를 부착하며, 이 때, 상기한 편광자는 상기한 위상차필름과 일체로 형성하여 부착할 수 있다.
도 2 및 6에 나타낸 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 게이트배선(1)과 동일 층에 공통보조전극(15)을 형성하고, 공통전극(17) 상에 유전체 구조물(53)을 여러 가지 형상으로 형성하며, 제1 또는 제2기판 상에서 상기 유전체 구조물이 형성된 영역에 차광층을 형성한 실시예이다. 상기 공통보조전극(15)은 화소영역을 둘러싸도록 형성하거나, 게이트배선 측 또는 데이터배선 측에만 형성하기도 한다.
도 6의 각 도면에서 실선화살표는 제2기판의 배향방향을, 점선화살표는 제1기판의 배향방향을 나타내며, 상기 사항은 도 7, 8, 및 9에도 적용된다.
도 3 및 7에 나타낸 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 화소전극(13) 내에 여러 가지 형상으로 전계유도창(51)을 형성하고, 공통전극(17) 상에 유전체 구조물(53)을 형성하며, 제1 또는 제2기판 상에서 상기 전계유도창이 형성된 영역에차광층을 형성한 실시예이다. 상기 유전체 구조물(53)은 화소영역을 둘러싸도록 형성하거나, 게이트배선 측 또는 데이터배선 측에만 형성하기도 한다.
도 4 및 8에 나타낸 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 게이트배선(1)과 동일 층에 공통보조전극(15)을 형성하고, 화소전극(13) 내에 전계유도창(51)을 형성하고, 공통전극(17) 상에 복수의 유전체 구조물(53)을 여러 가지 형상으로 형성하며, 제1 또는 제2기판 상에서 상기 유전체 구조물 및 전계유도창이 형성된 영역에 차광층을 형성한 실시예이다. 상기 공통보조전극(15)은 화소영역을 둘러싸도록 형성하거나, 게이트배선 측 또는 데이터배선 측에만 형성하기도 한다.
도 5 및 9에 나타낸 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 화소전극(13) 내에 여러 가지 형상으로 복수의 전계유도창(51)을 형성하고, 공통전극(17) 상에 유전체 구조물(53)을 형성하며, 제1 또는 제2기판 상에서 상기 전계유도창 및 유전체 구조물이 형성된 영역에 차광층을 형성한 실시예이다. 상기 유전체 구조물(53)은 화소영역의 내부와 주위을 둘러싸도록 형성하거나, 게이트배선 측 또는 데이터배선 측에만 형성하기도 한다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 상기한 화소전극 및/또는 공통전극 상에 유전체 구조물(53)을 형성하거나, 상기한 화소전극, 보호막, 게이트절연막, 컬러필터층, 오버코트층 및/또는 공통전극을 패터닝하여, 그 내부에 홀(hole) 또는 슬릿(slit)과 같은 전계유도창(51)을 형성하므로써 전계 왜곡 효과 및 멀티도메인을 구현할 수도 있다.
상기한 전계유도창(51) 또는 유전체 구조물(53)은, 4도메인 및 멀티도메인으로 분할한 효과를 구현하고, 상기한 제1 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 형성하거나, 양 기판 상에 독립적으로 또는 혼용하여 적용하는 것도 가능하다.
추가하여, 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 상기한 제1기판 및/또는 제2기판 전체에 걸쳐 배향막(도면에 나타내지 않음)을 형성한다. 이 때, 상기한 배향막을 구성하는 배향물질로서는 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)계 화합물, PVA(polyvinylalcohol), 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 SiO2등의 물질을 사용하며, 러빙법을 사용하여 배향방향을 결정하는 경우, 그 밖의 러빙처리에 적합한 물질이라면 어떤 것이라도 적용 가능하다.
또한, 상기한 배향막을 광반응성이 있는 물질, 즉, PVCN(polyvinylcinnamate), PSCN(polysiloxanecinnamate), 또는 CelCN(cellulosecinnamate)계 화합물 등의 물질로 구성하여 광배향막을 형성할 수 있으며, 그 밖의 광배향처리에 적합한 물질이라면 어떤 것이라도 적용 가능하다. 상기한 광배향막에는 광을 적어도 1회 조사하여, 액정분자의 방향자가 이루는 프리틸트각(pretilt angle) 및 배향방향(alignment direction) 또는 프리틸트방향(pretilt direction)을 동시에 결정하고, 그로 인한 액정의 배향 안정성을 확보한다. 이와 같은, 광배향에 사용되는 광은 자외선 영역의 광이 적합하며, 비편광, 선편광, 및 부분편광된 광 중에서 어떤 광을 사용하여도 무방하다.
그리고, 상기한 러빙법 또는 광배향법은 제1기판 또는 제2기판 중 어느 한 기판에만 적용하거나 양 기판 모두에 처리하여도 되며, 양 기판에 서로 다른 배향처리를 하거나, 배향막만 형성하고 배향처리를 하지 않는 것도 가능하다.
또한, 상기한 배향처리를 함으로써 적어도 두 영역으로 분할된 멀티도메인 액정표시소자를 형성하여, 액정층의 액정분자가 각 영역 상에서 서로 상이하게 배향하도록 할 수 있다. 즉, 각 화소를 ＋자 또는 ×자와 같이 네 영역으로 분할하거나, 가로, 세로 또는 양 대각선으로 분할하고, 각 영역에서와 각 기판에서의 배향처리 또는 배향방향을 다르게 형성하므로써 멀티도메인 효과를 구현한다. 분할된 영역 중 적어도 한 영역을 비배향 영역으로 할 수 있으며, 전 영역을 비배향 영역으로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 화소영역의 주위 및/또는 내부에 유전체 구조물 및/또는 전계유도창을 형성하여 멀티도메인 효과를 구현하므로써 시야각을 향상시키고, 상기 분할된 도메인의 경계영역에 차광층을 형성하여 빛샘현상을 방지하므로써 콘트라스트를 증가시키는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 제1기판 상에 형성된 게이트배선 및 데이터배선과,
    상기 게이트배선 및 데이터배선에 의해 정의되는 화소영역과,
    제2기판 상에 형성된 제1차광층과,
    상기 제1차광층 상에 형성된 공통전극과,
    상기 공통전극 상에, 상기 화소영역을 서로 다른 배향방향을 가지도록 분할하는 적어도 하나 이상의 유전체 구조물과,
    상기 제1기판 상의 화소영역 주위 및/또는 내부에 형성된 공통보조전극과,
    상기 유전체 구조물에 대응하는 영역에 형성된 제2차광층과, 그리고,
    상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진 멀티도메인 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유전체 구조물이, 차광층 역할을 하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2차광층이, 상기 공통보조전극과 동일 층에 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2차광층이, 상기 공통전극과 전기적으로 연결되는것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2차광층이, 그 밖의 전극으로부터 독립적으로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2차광층이, 상기 제1차광층과 동일 층에 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1기판 상에, 상기 화소영역을 분할하는 적어도 하나 이상의 전계유도창을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전계유도창에 대응하는 영역에 형성된 제3차광층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유전체 구조물이, 차광층 역할을 하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  10. 제1기판 상에 형성된 게이트배선 및 데이터배선과,
    상기 게이트배선 및 데이터배선에 의해 정의되는 화소영역과,
    제2기판 상에 형성된 제1차광층과,
    상기 제1차광층 상에 형성된 공통전극과,
    상기 공통전극 상에, 상기 화소영역의 주위 및/또는 내부에 형성된 적어도 하나 이상의 유전체 구조물과,
    상기 제1기판 상에, 상기 화소영역을 서로 다른 배향방향을 가지도록 분할하는 적어도 하나 이상의 전계유도창과,
    상기 전계유도창에 대응하는 영역에 형성된 제2차광층과, 그리고,
    상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진 멀티도메인 액정표시소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유전체 구조물이, 차광층 역할을 하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  12. 제10항에 있어서, 상기 화소영역의 내부에 형성된 유전체 구조물에 대응하는 영역에 형성된 제3차광층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  13. 제12항에 있어서, 상기 유전체 구조물이, 차광층 역할을 하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
KR10-1999-0063987A 1999-12-28 1999-12-28 멀티도메인 액정표시소자 KR100504532B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0063987A KR100504532B1 (ko) 1999-12-28 1999-12-28 멀티도메인 액정표시소자
US09/749,450 US6583836B2 (en) 1999-12-28 2000-12-28 Multi-domain liquid crystal display device having a dielectric structure controlling alignment of the liquid crystal molecules

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0063987A KR100504532B1 (ko) 1999-12-28 1999-12-28 멀티도메인 액정표시소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010061491A true KR20010061491A (ko) 2001-07-07
KR100504532B1 KR100504532B1 (ko) 2005-08-03

Family

ID=19631306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0063987A KR100504532B1 (ko) 1999-12-28 1999-12-28 멀티도메인 액정표시소자

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6583836B2 (ko)
KR (1) KR100504532B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752213B1 (ko) * 2001-12-20 2007-08-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자
CN100343742C (zh) * 2001-08-28 2007-10-17 株式会社日立制作所 液晶显示装置
KR100806900B1 (ko) * 2001-09-07 2008-02-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100869739B1 (ko) * 2002-07-24 2008-11-21 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR100880216B1 (ko) * 2002-06-28 2009-01-28 엘지디스플레이 주식회사 멀티도메인 액정표시소자
KR100929667B1 (ko) * 2002-11-20 2009-12-03 삼성전자주식회사 시야각이 개선된 액정 표시 장치 및 그 제조방법
KR100960686B1 (ko) * 2003-06-09 2010-05-31 엘지디스플레이 주식회사 멀티도메인 구조 액정표시장치 및 그의 제조 방법

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100339332B1 (ko) * 1999-02-08 2002-06-03 구본준, 론 위라하디락사 멀티도메인 액정표시소자
KR20010060518A (ko) * 1999-12-27 2001-07-07 윤종용 액정 표시 장치
US7697099B2 (en) * 2003-11-07 2010-04-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and fabrication method thereof
KR100595295B1 (ko) * 2000-06-27 2006-07-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티 도메인 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2002139737A (ja) * 2000-07-31 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置とその製造方法
KR100366770B1 (ko) * 2001-04-06 2003-01-06 삼성전자 주식회사 액정 표시 장치
TWI271573B (en) * 2001-08-22 2007-01-21 Advanced Display Kk Liquid crystal display device and method of producing the same
KR100628262B1 (ko) * 2001-12-13 2006-09-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인 액정표시소자
KR100672637B1 (ko) * 2002-07-12 2007-01-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치
KR100628263B1 (ko) * 2002-08-21 2006-09-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자
JP4056326B2 (ja) * 2002-08-30 2008-03-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4201574B2 (ja) * 2002-10-31 2008-12-24 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
JP4344131B2 (ja) * 2002-12-19 2009-10-14 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
KR100498632B1 (ko) * 2002-12-31 2005-07-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시패널 및 그 제조방법
KR100569718B1 (ko) * 2003-05-20 2006-04-10 삼성전자주식회사 다중 도메인 액정 표시 장치
TWI226462B (en) * 2003-12-26 2005-01-11 Au Optronics Corp Color filter and fabricating method thereof
KR100698059B1 (ko) * 2003-12-27 2007-03-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법
JP4293038B2 (ja) * 2004-04-15 2009-07-08 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器
KR101080349B1 (ko) * 2004-05-24 2011-11-04 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR100641641B1 (ko) * 2005-06-30 2006-11-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
JP4400558B2 (ja) * 2005-12-19 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ基板、液晶表示装置および電子機器、カラーフィルタ基板の製造方法および液晶表示装置の製造方法
US7768746B2 (en) * 2005-12-29 2010-08-03 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Rotational micro-actuator with a rotatable plate, head gimbal assembly and disk drive device with the same
TW200801654A (en) * 2006-06-19 2008-01-01 Au Optronics Corp Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
TWI360013B (en) * 2007-02-12 2012-03-11 Au Optronics Corp Liquid crystal display and driving method thereof
TWI395030B (zh) * 2007-03-27 2013-05-01 Au Optronics Corp 畫素結構與包含此畫素結構之顯示面板及光電裝置以及其製造方法
US7924385B2 (en) * 2007-11-26 2011-04-12 Au Optronics Corporation Wide viewing angle liquid crystal display comprising at least one floating electrode in locations directly facing a corresponding one or more pixel electrodes thereby inducing an electric field in the liquid crystal layer
JP5466973B2 (ja) * 2010-03-04 2014-04-09 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR20160113379A (ko) * 2015-03-18 2016-09-29 삼성디스플레이 주식회사 곡면 표시 장치
KR20170110212A (ko) * 2016-03-22 2017-10-11 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69413624T2 (de) * 1993-07-27 1999-05-06 Sharp Kk Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
TWI271590B (en) * 1997-06-12 2007-01-21 Sharp Kk Liquid crystal display device
TW418340B (en) * 1997-10-06 2001-01-11 Nippon Electric Co Corp Liquid crystal display device, its manufacturing method and its driving procedure
KR19990079365A (ko) * 1998-04-04 1999-11-05 오평희 다중구역 수직배향 액정표시소자
KR100309918B1 (ko) * 1998-05-16 2001-12-17 윤종용 광시야각액정표시장치및그제조방법
KR100313949B1 (ko) * 1998-11-11 2002-09-17 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티도메인액정표시소자
JP3969887B2 (ja) * 1999-03-19 2007-09-05 シャープ株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
US6256080B1 (en) * 1999-06-23 2001-07-03 International Business Machines Corporation Self-aligned structures for improved wide viewing angle for liquid crystal displays
US6313899B1 (en) * 1999-08-05 2001-11-06 Chi Mei Electronics Corporation Homeotropic liquid crystal display with protrusions comprising additional electrodes
US6549257B2 (en) * 2000-05-22 2003-04-15 Industrial Technology Research Institute Structure of a multi-domain wide viewing angle liquid crystal display

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343742C (zh) * 2001-08-28 2007-10-17 株式会社日立制作所 液晶显示装置
KR100806900B1 (ko) * 2001-09-07 2008-02-22 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR100752213B1 (ko) * 2001-12-20 2007-08-28 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자
US7408607B2 (en) 2001-12-20 2008-08-05 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device
KR100880216B1 (ko) * 2002-06-28 2009-01-28 엘지디스플레이 주식회사 멀티도메인 액정표시소자
KR100869739B1 (ko) * 2002-07-24 2008-11-21 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR100929667B1 (ko) * 2002-11-20 2009-12-03 삼성전자주식회사 시야각이 개선된 액정 표시 장치 및 그 제조방법
KR100960686B1 (ko) * 2003-06-09 2010-05-31 엘지디스플레이 주식회사 멀티도메인 구조 액정표시장치 및 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US6583836B2 (en) 2003-06-24
KR100504532B1 (ko) 2005-08-03
US20010019388A1 (en) 2001-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504532B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100480814B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100587364B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357216B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100313949B1 (ko) 멀티도메인액정표시소자
KR100313952B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357213B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100339332B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100301855B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100308161B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100323735B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357217B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100504533B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100606958B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100313951B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100487425B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100313950B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100357215B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100323734B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100327443B1 (ko) 멀티도메인액정표시소자
KR100313948B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100480813B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자
KR100595297B1 (ko) 멀티 도메인 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100277929B1 (ko) 멀티도메인 액정표시소자

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
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130619

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150629

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee