KR20050025446A - Liquid crystal display device - Google Patents

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임영남
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Abstract

An LCD(Liquid Crystal Display) is provided to allow for a smooth formation of electric field and achieve improved response speed of liquid crystal alignment, by adopting a VA-IPS mode where a vertically aligned layer is formed on an upper substrate and a lower substrate opposed each other so that the liquid crystal is aligned in a vertical direction at an initial state where a voltage is not applied. An LCD comprises a lower substrate(80) and an upper substrate(90) opposed each other; a plurality of gate lines and date lines(82) intersecting each other in a vertical direction on the lower plate so as to define a pixel region; a plurality of first common electrodes(85) formed in the pixel region; a plurality of pixel electrodes(84) arranged alternately with the first common electrodes; a second common electrode(93) formed on the upper substrate; a first alignment layer(87) and a second alignment layer(95) aligned in a vertical direction on the lower substrate and the upper substrate; and a liquid crystal layer formed between the lower substrate and the upper substrate.

Description

액정 표시 장치{Liquid Crystal Display Device}Liquid crystal display device

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 전극의 형상을 변경하여 투과율을 향상시킨 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which the transmittance is improved by changing the shape of an electrode.

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, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELD), and vacuum fluorescent (VFD) Various flat panel display devices such as displays have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as the substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display device because of its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In addition to the use of the present invention has been developed in various ways such as a television and a computer monitor for receiving and displaying broadcast signals.

이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.In order to use such a liquid crystal display as a general screen display device in various parts, it is a matter of how high quality images such as high definition, high brightness and large area can be realized while maintaining the characteristics of light weight, thinness and low power consumption. Can be.

일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.A general liquid crystal display device may be largely divided into a liquid crystal panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal panel, wherein the liquid crystal panel includes first and second glass substrates bonded to each other with a predetermined space; It consists of a liquid crystal layer injected between the said 1st, 2nd glass substrate.

여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 배선과, 상기 각 게이트 배선과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 배선과, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 배선의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.The first glass substrate (TFT array substrate) may include a plurality of gate wires arranged in one direction at a predetermined interval, a plurality of data wires arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the respective gate wires, A plurality of pixel electrodes formed in a matrix form in each pixel region defined by crossing gate lines and data lines, and a plurality of thin film transistors switched by signals of the gate lines to transfer signals of the data lines to each pixel electrode. Is formed.

그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 차광층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.The second glass substrate (color filter substrate) includes a light shielding layer for blocking light in portions other than the pixel region, an R, G, and B color filter layers for expressing color colors, and a common electrode for implementing an image. Is formed.

상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.The driving principle of the general liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the arrangement of molecules can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.

따라서, 상기 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.Therefore, when the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal by optical anisotropy, thereby representing image information.

현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.Currently, an active matrix LCD, in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner, is attracting the most attention due to its excellent resolution and ability to implement video.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 TN(Twisted Nematic)모드의 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display of a typical twisted nematic (TN) mode.

도 1과 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 하판(1) 및 상판(2)과, 상기 하판(1)과 상판(2) 사이에 주입된 액정(3)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the lower plate 1 and the upper plate 2 bonded to each other with a predetermined space and a liquid crystal 3 injected between the lower plate 1 and the upper plate 2 are constituted.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 하판(1)은 화소 영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)이 배열되고, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열되며, 상기 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 각 화소 영역(P)에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있다.More specifically, the lower plate 1 has a plurality of gate lines 4 arranged in one direction at regular intervals to define the pixel region P, and is fixed in a direction perpendicular to the gate line 4. A plurality of data lines 5 are arranged at intervals, and a pixel electrode 6 is formed in each pixel region P where the gate line 4 and the data line 5 intersect, and each gate line ( The thin film transistor T is formed at a portion where the 4) and the data line 5 cross each other.

그리고 상기 상판(2)은 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 차광층(7)과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층(8)과, 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.The upper plate 2 implements an image with a light shielding layer 7 for blocking light in portions other than the pixel region P, an R, G, and B color filter layer 8 for expressing color colors, and an image. The common electrode 9 for this is formed.

여기서, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트 라인(4)으로부터 돌출된 게이트 전극과, 전면에 형성된 게이트 절연막(도면에는 도시되지 않음)과 상기 게이트 전극 상측의 게이트 절연막 위에 형성된 액티브층과, 상기 데이터 라인(5)으로부터 돌출된 소오스 전극과, 상기 소오스 전극에 대향되도록 드레인 전극을 구비하여 구성된다.The thin film transistor T may include a gate electrode protruding from the gate line 4, a gate insulating film (not shown) formed on a front surface, an active layer formed on the gate insulating film above the gate electrode, and the data. And a source electrode protruding from the line 5 and a drain electrode to face the source electrode.

상기 화소 전극(6)은 인듐 주석 산화물(ITO : Indium Tin Oxide)과 같이, 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다. The pixel electrode 6 uses a transparent conductive metal having a relatively high transmittance of light, such as indium tin oxide (ITO).

전술한 바와 같이, 구성되는 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(6)상에 위치한 액정(3)이 상기 박막 트랜지스터(T)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정(3)의 배향 정도에 따라 액정(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.As described above, in the liquid crystal display device configured, the liquid crystal 3 positioned on the pixel electrode 6 is aligned by a signal applied from the thin film transistor T, and the liquid crystal 3 is aligned according to the degree of alignment of the liquid crystal 3. An image can be expressed by controlling the amount of light passing through the liquid crystal 3.

전술한 바와 같은 액정 패널은 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상판(2)의 공통 전극(9)이 접지 역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정 셀의 파괴를 방지할 수 있다. As described above, the liquid crystal panel drives the liquid crystal by an electric field applied up and down, and has excellent characteristics such as transmittance and aperture ratio, and the common electrode 9 of the upper plate 2 serves as a ground so that The destruction of the liquid crystal cell can be prevented.

그러나, 상-하로 걸리는 전기장에 의한 액정 구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 갖고 있다. However, the liquid crystal drive by the electric field applied up-down has a disadvantage that the viewing angle characteristics are not excellent.

따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 새로운 기술 즉, IPS(In-Plane Switching Mode) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드의 액정 표시 장치가 제안되고 있다.Accordingly, in order to overcome the above disadvantages, a new technology, that is, a liquid crystal display device having an In-Plane Switching Mode (IPS) mode and a Vertical Alignment (VA) mode, has been proposed.

도 2는 일반적인 IPS 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 I~I' 선상의 단면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating a liquid crystal display of a general IPS mode, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.

도 2 및 도 3과 같이, 일반적인 IPS 모드의 액정 표시 장치는 크게, 하판(10)과 이에 대향되는 상판(20), 그리고 상기 양 기판(10, 20) 사이에 충진되는 액정(25)으로 이루어져 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal display of the general IPS mode includes a lower panel 10, an upper panel 20 opposite to the upper panel 20, and a liquid crystal 25 filled between the two substrates 10 and 20. have.

상기 하판(10) 상에는 종횡으로 교차되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(11)과 데이터 라인(12)이 형성되어 있고, 상기 화소 영역 내에 공통 전극(13) 및 화소 전극(15)이 소정 간격 이격하여 형성되어 있다.A gate line 11 and a data line 12 are formed on the lower plate 10 to cross each other in the vertical and horizontal directions, and the common electrode 13 and the pixel electrode 15 are spaced apart from each other by a predetermined interval. It is formed.

그리고, 상기 게이트 라인(11)에서 돌출되어 형성된 게이트 전극(11a)과, 상기 게이트 전극(11a)을 포함한 하판(10)의 전면에 게이트 절연막(14)을 개재하여 상기 게이트 전극(11a)과 오버랩하는 반도체층(18)과, 상기 반도체층(18) 양측에 상기 데이터 라인(12)에서 돌출되어 형성된 소오스 전극(12a) 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(12b)으로 이루어진 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(12b)은 상기 화소 전극(15)과 연결되어 형성된다.The gate electrode 11a protruding from the gate line 11 and the gate electrode 11a are overlapped with the gate insulating layer 14 on the entire surface of the lower plate 10 including the gate electrode 11a. The thin film transistor TFT includes a semiconductor layer 18, a source electrode 12a protruding from the data line 12 on both sides of the semiconductor layer 18, and a drain electrode 12b spaced apart from the predetermined distance. Is formed. The drain electrode 12b of the thin film transistor TFT is connected to the pixel electrode 15.

상기 공통 전극(13)은 상기 화소 전극(15)과 소정 간격 이격하여 형성하며, 상기 게이트 라인(11) 또는 데이터 라인(12)과 동일층에 동시에 형성한다. 제시된 도면에는 상기 공통 전극(13)이 게이트 라인(11)과 동일층에 형성되어 있다.The common electrode 13 is formed to be spaced apart from the pixel electrode 15 by a predetermined interval, and is simultaneously formed on the same layer as the gate line 11 or the data line 12. In the drawing shown, the common electrode 13 is formed on the same layer as the gate line 11.

그리고, 상기 데이터 라인(12)과 화소 전극(15)과의 사이에는 절연막(16)을 더 증착하는데, 여기서의 절연막(16)은 상기 게이트 절연막(14)과 동일 성분으로 SiNx, SiOx 등의 무기 절연막이나 아크릴, 폴리이미드, BCB(BenzoCycloButene), 포토 폴리머(Photo Polymer)의 유기 절연막 중에서 어느 하나를 사용한다.Further, an insulating film 16 is further deposited between the data line 12 and the pixel electrode 15, wherein the insulating film 16 is formed of an inorganic material such as SiNx, SiOx, or the like as the gate insulating film 14. Any one of an insulating film, an organic insulating film of acryl, polyimide, BCB (BenzoCycloButene), or photo polymer is used.

그리고, 상기 절연막(16) 및 화소 전극(15)을 포함한 하판(10) 전면에 보호막(17) 및 제 1 배향막(18)을 차례로 형성한다.In addition, the passivation layer 17 and the first alignment layer 18 are sequentially formed on the entire lower plate 10 including the insulating layer 16 and the pixel electrode 15.

상기 공통 전극(13)은 공통 라인(19)과 전기적으로 연결되어, 전압 신호를 인가받으며, 드레인 전극(12b)을 통해 각 화소 전극(15)에 전압 신호가 인가되면, 횡전계를 이루어 액정(25)을 구동시킨다.The common electrode 13 is electrically connected to the common line 19 to receive a voltage signal. When the voltage signal is applied to each pixel electrode 15 through the drain electrode 12b, the common electrode 13 forms a transverse electric field. 25).

상기 상판(20) 상에는, 상기 화소 영역 외의 영역으로 빛이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광층(21)과, 칼라 색상(R, G, B)을 구현하기 위한 칼라 필터층(22)과, 상기 칼라 필터층(22)의 각 색 필름을 평탄화하기 위한 오버코트층(23) 및 액정의 초기 배향을 정의하기 위한 제 2 배향막(24)을 형성한다.On the top plate 20, a light shielding layer 21 for blocking light leakage to areas other than the pixel region, a color filter layer 22 for implementing color hues (R, G, B), and the color The overcoat layer 23 for planarizing each color film of the filter layer 22 and the second alignment film 24 for defining the initial orientation of the liquid crystal are formed.

상기 제 1, 제 2 배향막(18, 24)은 액정의 초기 배향이 양 기판(10, 20)면에 수평한 방향으로 배향되도록 2 ~5°의 프리틸트(pretilt) 각으로 러빙 처리되어 있다.The first and second alignment layers 18 and 24 are subjected to rubbing at a pretilt angle of 2 to 5 ° so that the initial alignment of the liquid crystals is aligned in the direction horizontal to the surfaces of both substrates 10 and 20.

도시된 도면은, 일반적인 IPS 모드의 광학 모드를 따른 것으로, 노멀리 블랙(Normally Black)으로 전압인가 전 광의 투과가 이루어지지 않는다.The illustrated figure follows the optical mode of the general IPS mode, and does not transmit light before voltage is applied to normally black.

상기 화소 전극(15) 및 공통 전극(13)에 전압을 인가하였을 때, 동일 기판에 형성된 두 개의 전극(13, 15)간에 전계가 형성되며, 상기 두 개의 전극(13, 15) 간에 형성된 전계를 따라 액정(25)이 배향된다. When a voltage is applied to the pixel electrode 15 and the common electrode 13, an electric field is formed between two electrodes 13 and 15 formed on the same substrate, and an electric field formed between the two electrodes 13 and 15 is formed. The liquid crystal 25 is thus aligned.

전압 인가 후에는 액정(25)을 따라 내부광이 투과되어 화이트 상태를 표시하게 된다.After voltage is applied, internal light is transmitted along the liquid crystal 25 to display a white state.

여기서, 상기 화소 전극(15)과 공통 전극(13)이 형성되는 부위에 대응되는 액정(25)은 전계가 구분되는 영역에 위치하므로, 각 전극에 전압 인가시 특정 방향으로 움직이기가 용이하지 않다. 따라서, 표시가 이루어졌을 때, 전경선(disclination)이 형성되는 부위가 되는데, 상기 화소 전극(15)과 공통 전극(13)의 형성 부위에 빛이 투과하지 못하도록, 화소 전극(15) 및 공통 전극(13)을 금속으로 형성하거나, ITO/금속의 합금으로 증착하여 빛샘 현상을 방지하고 있다.Here, since the liquid crystal 25 corresponding to the portion where the pixel electrode 15 and the common electrode 13 are formed is located in an area where electric fields are divided, it is not easy to move in a specific direction when voltage is applied to each electrode. . Therefore, when the display is performed, the pixel becomes a portion where foreground lines are formed, and light is not transmitted through the pixel electrode 15 and the formation region of the common electrode 13 so that the pixel electrode 15 and the common electrode ( 13) is formed of metal or deposited by alloy of ITO / metal to prevent light leakage phenomenon.

이와 같이, 하판(10)상에 공통 전극(13)과 화소 전극(15)이 동일 평면상에 형성되어 있다. 그리고 상기 하판(10)과 일정 공간을 갖고 합착된 상판(20) 사이에 형성된 액정(25)은 상기 하판(10)상의 상기 공통 전극(13)과 화소 전극(15) 사이의 전계에 의해 구동한다. 이 때, 상기 액정(25)은 유전율 이방성이 양(positive)인 것으로, 전계에 방향을 장축이 배향되는 특성을 갖는다.In this manner, the common electrode 13 and the pixel electrode 15 are formed on the same plane on the lower plate 10. The liquid crystal 25 formed between the lower plate 10 and the upper plate 20 bonded to the lower plate 10 is driven by an electric field between the common electrode 13 and the pixel electrode 15 on the lower plate 10. . At this time, the liquid crystal 25 is positive in dielectric anisotropy, and has a characteristic in which the major axis is oriented in the direction of the electric field.

상기 공통 전극(13) 또는 화소 전극(15)에 횡전계가 인가되지 않은 오프(off)상태에서는, 액정(3)의 배향 방향 변화가 일어나지 않는다. 이에 비해, 상기 공통 전극(13)과 화소 전극(15)에 횡전계가 인가된 온(on) 상태에서는, 액정(25)의 배향 방향 변화가 일어나고, 오프 상태와 비교해서 45°정도로 뒤틀림 각을 가지고, 액정이 배향된다.In the off state in which the transverse electric field is not applied to the common electrode 13 or the pixel electrode 15, the orientation direction change of the liquid crystal 3 does not occur. On the other hand, in the on state in which the transverse electric field is applied to the common electrode 13 and the pixel electrode 15, the alignment direction change of the liquid crystal 25 occurs, and the distortion angle is about 45 ° compared to the off state. And the liquid crystal is aligned.

도 4는 일반적인 MVA 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 단면도이다.4 is a plan view illustrating a liquid crystal display device of a general MVA mode, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 4.

도 4 및 도 5와 같이, 일반적인 MVA 모드의 액정 표시 장치는 하판(30) 상에는 종횡으로 교차되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(31)과 데이터 라인(32)이 형성되어 있고, 상기 화소 영역 내에 소정 간격을 갖고 이격된 한 개 이상의 슬릿을 갖는 화소 전극(35)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 게이트 라인(11)에서 돌출되어 형성된 게이트 전극(11a)과, 상기 게이트 전극(11a)을 포함한 하판(10)의 전면에 게이트 절연막(14)을 개재하여 상기 게이트 전극(11a)과 오버랩하는 반도체층(18)과, 상기 반도체층(18) 양측에 상기 데이터 라인(12)에서 돌출되어 형성된 소오스 전극(12a) 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(12b)으로 이루어진 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(12b)은 상기 화소 전극(15)의 일측과 연결되어 형성된다.4 and 5, in the liquid crystal display of the general MVA mode, a gate line 31 and a data line 32 are formed on the lower plate 30 to cross each other in a vertical direction to define a pixel area, and within the pixel area. The pixel electrode 35 having one or more slits spaced apart from each other by a predetermined interval is formed. The gate electrode 11a protruding from the gate line 11 and the gate electrode 11a are overlapped with the gate insulating layer 14 on the entire surface of the lower plate 10 including the gate electrode 11a. The thin film transistor TFT includes a semiconductor layer 18, a source electrode 12a protruding from the data line 12 on both sides of the semiconductor layer 18, and a drain electrode 12b spaced apart from the predetermined distance. Is formed. The drain electrode 12b of the thin film transistor TFT is connected to one side of the pixel electrode 15.

그리고, 상판(40)에는 상기 화소 영역 이외의 부분에 대응된 블랙 매트릭스(미도시)와, 화소 영역 부분에 대응되는 R, G, B 칼라 필터층(41)과, 상기 칼라 필터층(41)을 포함한 상판(40) 전면에 공통 전극(42)과, 상기 화소 전극(35)의 슬릿간의 사이에 형성된 돌기형의 유전체물(43)을 포함하여 이루어진다.The upper plate 40 includes a black matrix (not shown) corresponding to a portion other than the pixel region, an R, G, and B color filter layer 41 corresponding to the pixel region portion, and the color filter layer 41. The front plate 40 includes a protrusion-like dielectric material 43 formed between the common electrode 42 and the slit of the pixel electrode 35.

이러한 일반적인 MVA 모드의 액정 표시 장치는 상기 상하판(40, 30)에 수직 러빙 처리된 배향막(미도시)이 도포되어 있으며, 유전율 이방성이 음인 액정을 이용하고 있다. In the liquid crystal display of the general MVA mode, an alignment film (not shown) subjected to vertical rubbing is coated on the upper and lower plates 40 and 30, and a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used.

따라서, 일반적인 MVA 모드의 액정 표시 장치는 전압이 인가되지 않은 초기 상태에서는 수직 배향되어 있다가, 전압 인가시는 도 5와 같이, 상하판(40, 30)의 공통 전극(42)과 화소 전극(35) 사이에 수직 전계가 형성되며, 액정(45)은 상기 전계에 수직한 방향으로 배향되므로, 액정은 수평면에 가깝게 비스듬히 눕는 배향을 갖게 된다.Accordingly, the liquid crystal display of the general MVA mode is vertically aligned in an initial state where no voltage is applied. However, when the voltage is applied, the common electrode 42 and the pixel electrode of the upper and lower plates 40 and 30 are applied as shown in FIG. 5. Since a vertical electric field is formed between 35 and the liquid crystal 45 is oriented in a direction perpendicular to the electric field, the liquid crystal has an orientation inclined obliquely close to the horizontal plane.

이 때, 상기 화소 전극(35)의 슬릿과 상기 유전체물(43)은 전기장을 왜곡시키는 구조물로 그 형성 위치 및 방향을 조절하여 액정의 배향을 원하는 부분에서 상이하게 할 수 있다. 상기 슬릿 및 유전체물은 액정의 배향 방향이 달라지는 도메인(domain)간의 경계로 작용한다. In this case, the slit of the pixel electrode 35 and the dielectric material 43 are structures that distort the electric field so that the alignment position of the liquid crystal may be different in a desired portion by adjusting the formation position and direction. The slit and the dielectric material serve as a boundary between domains in which the alignment direction of the liquid crystal is different.

그러나, 상기와 같은 종래의 IPS 모드 및 VA 모드의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the liquid crystal display of the conventional IPS mode and VA mode as described above has the following problems.

IPS 모드의 액정 표시 장치는 하판에 구성되는 화소 전극과 공통 전극의 수직 단면의 형상이 위아랫면의 길이가 일치하는 직사각형 형태를 갖는 구조로, 상기 화소 전극과 공통 전극이 기판 상에 차지하는 부분이 크며, 이 경우 화소 전극이나 공통 전극 주위에서 수직 전계도 횡전계도 아닌 방사상의 전계 형성 부위가 나타나 이 부위를 따라 배열되는 액정은 기울은 형상이 되어, 이 부위에서 투과율 저하 문제가 나타난다.The liquid crystal display of the IPS mode has a rectangular shape in which the shape of the vertical cross section of the pixel electrode and the common electrode of the lower plate is equal to the length of the upper and lower surfaces thereof, and the portion of the pixel electrode and the common electrode occupies on the substrate. In this case, a radial electric field forming portion, which is neither a vertical electric field nor a transverse electric field, appears around the pixel electrode or the common electrode, so that the liquid crystals arranged along this area are inclined, whereby a problem of lowering transmittance appears.

마찬가지로, VA 모드의 액정 표시 장치는 하판의 화소 전극과 상판의 공통 전극으로 수직 전계를 인가하고, 유전율 이방성이 음인 액정을 이용하여 수평 배향을 형성한다 하더라도 상기 화소 전극 슬릿 주위나 유전체물 주위로 완전한 수직 전계가 형성되지 않고, 프린지형의 전계가 형성되는데, 상술한 IPS 모드의 액정 표시 장치와 마찬가지로, 이 부위에서 투과율이 저하된다.Similarly, the VA mode liquid crystal display device applies a vertical electric field to the pixel electrode on the lower plate and the common electrode on the upper plate, and forms a horizontal alignment using the liquid crystal having a negative dielectric anisotropy. A vertical electric field is not formed, but a fringe electric field is formed. Similarly to the above-described liquid crystal display device of the IPS mode, the transmittance is reduced at this site.

이와 같이, IPS 모드나 VA 모드의 액정 표시 장치는 수평 전계를 형성하거나 복수개의 도메인을 형성함으로써 시야각 개선은 달성되나, 패터닝된 전극 주변 또는 슬릿 주변 및 유전체물 주위의 액정은 완전히 눕지 못하고 비스듬하게 배향이 이루어지는 현상이 일어나 투과율이 떨어지는 문제점의 해결이 요망된다.As described above, in the liquid crystal display of the IPS mode or the VA mode, the viewing angle improvement is achieved by forming a horizontal electric field or forming a plurality of domains, but the liquid crystals around the patterned electrode or around the slit and the dielectric material are not lie down completely and are oriented at an angle. It is desired to solve the problem in which this phenomenon occurs and the transmittance is lowered.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 전극의 형상을 변경하여 투과율을 향상시킨 액정 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device having improved transmittance by changing the shape of an electrode.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 마주보는 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 화소 영역에 형성된 복수개의 제 1 공통 전극과, 상기 제 1 공통 전극들과 교번되는 복수개의 화소 전극과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 공통 전극과, 상기 제 1, 제 2 기판 상에 수직으로 배향된 제 1, 제 2 배향막과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display of the present invention includes a first and second substrates facing each other, a plurality of gate lines and data lines vertically intersecting on the first substrate, and defining pixel regions; A plurality of first common electrodes formed in the pixel region, a plurality of pixel electrodes alternated with the first common electrodes, a second common electrode formed on an entire surface of the second substrate, and the first and second substrates. It is characterized by including a liquid crystal layer formed between the first and second alignment layers and the first and second alignment layers that are vertically aligned.

상기 제 2 공통 전극과 상기 제 2 배향막 사이에 유전체층을 더 포함한다.A dielectric layer is further included between the second common electrode and the second alignment layer.

상기 액정층은 유전율 이방성이 양인 액정 분자로 이루어진다.The liquid crystal layer is composed of liquid crystal molecules having a positive dielectric anisotropy.

상기 제 1 공통 전극과, 상기 제 2 공통 전극은 동일 전압이 인가된다.The same voltage is applied to the first common electrode and the second common electrode.

상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 금속이다.The first common electrode and the pixel electrode are metal.

상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 게이트 라인 또는 데이터 라인과 동일층에 형성된다.The first common electrode and the pixel electrode are formed on the same layer as the gate line or the data line.

상기 제 2 공통 전극은 투명 전극이다.The second common electrode is a transparent electrode.

상기 제 2 기판 상에는 화소 영역 이외의 부분에 대응되는 블랙 매트릭스층과, 상기 화소 영역에 대응되는 칼라 필터층을 더 포함한다.The second substrate further includes a black matrix layer corresponding to a portion other than the pixel region and a color filter layer corresponding to the pixel region.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 마주보는 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 화소 영역에 형성된 복수개의 제 1 공통 전극과, 상기 제 1 공통 전극들과 교번되며, 그 수직 단면의 윗면이 아랫면보다 작은 길이로 형성된 복수개의 화소 전극과, 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 공통 전극과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어짐에 또 다른 특징이 있다.In addition, the liquid crystal display device of the present invention for achieving the same object, the first and second substrates facing each other, a plurality of gate lines and data lines that vertically intersect on the first substrate to define a pixel region, A plurality of first common electrodes formed in the pixel region, a plurality of pixel electrodes alternately with the first common electrodes, the upper surface of the vertical cross section of which is smaller than the lower surface, and a second formed on the entire surface of the second substrate; Another characteristic is that the liquid crystal layer is formed between the common electrode and the first and second substrates.

상기 제 2 공통 전극 상에 유전체층을 더 포함한다.Further comprising a dielectric layer on the second common electrode.

상기 화소 전극은 그 수직 단면이 사다리꼴이다.The pixel electrode has a trapezoidal vertical cross section.

상기 화소 전극은 그 수직 단면이 삼각형이다.The pixel electrode has a triangular vertical cross section.

상기 화소 전극은 그 수직단면이 반원형이다.The pixel electrode has a semicircular vertical section.

상기 제 1, 제 2 기판 상에 수직으로 배향된 제 1, 제 2 배향막을 더 포함한다.The semiconductor device may further include first and second alignment layers vertically oriented on the first and second substrates.

상기 액정층은 유전율 이방성이 양인 액정 분자로 이루어진다.The liquid crystal layer is composed of liquid crystal molecules having a positive dielectric anisotropy.

상기 제 1 공통 전극과, 상기 제 2 공통 전극은 동일 전압이 인가된다.The same voltage is applied to the first common electrode and the second common electrode.

상기 제 1 공통 전극은 상기 화소 전극과 동일 형상이다.The first common electrode has the same shape as the pixel electrode.

상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 금속이다.The first common electrode and the pixel electrode are metal.

상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 게이트 라인 또는 데이터 라인과 동일층에 형성된다.The first common electrode and the pixel electrode are formed on the same layer as the gate line or the data line.

상기 제 2 공통 전극은 투명 전극이다.The second common electrode is a transparent electrode.

상기 제 2 기판 상에는 화소 영역 이외의 부분에 대응되는 블랙 매트릭스층과, 상기 화소 영역에 대응되는 칼라 필터층을 더 포함한다.The second substrate further includes a black matrix layer corresponding to a portion other than the pixel region and a color filter layer corresponding to the pixel region.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the liquid crystal display of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하의 실시예에서 기술되는 본 발명의 따른 액정 표시 장치는 일반적인 IPS 모드의 액정 표시 장치와 거의 유사하다. 단, 서로 마주보는 하판 및 상판 상에 수직 배향된 수직 배향막을 형성함으로써, 전압 인가되지 않은 초기 상태에서 액정이 수직으로 배향되도록 한다. 이러한 모드를 VA-IPS 모드라 한다.The liquid crystal display according to the present invention described in the following embodiments is almost similar to the liquid crystal display of the general IPS mode. However, by forming the vertical alignment layer vertically aligned on the lower plate and the upper plate facing each other, the liquid crystal is vertically aligned in the initial state without a voltage applied. This mode is called VA-IPS mode.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 단면도이다.6 is a plan view illustrating a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 6.

도 6 및 도 7과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 하판(80) 상에 종횡으로 교차되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(81)과 데이터 라인(82)이 형성되어 있고, 상기 화소 영역 내에 화소 전극(84)과 제 1 공통 전극(85)이 소정 간격 이격하여 평행하게 형성되어 있다.6 and 7, the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention has a gate line 81 and a data line 82 intersecting vertically and horizontally on the lower plate 80 to define a pixel area. The pixel electrode 84 and the first common electrode 85 are formed to be parallel to each other at a predetermined interval in the pixel area.

그리고, 상기 게이트 라인(81)에서 돌출되어 형성된 게이트 전극(81a)과, 상기 게이트 전극(81a)을 포함한 하판(80)의 전면에 게이트 절연막(79)을 개재하여 상기 게이트 전극(81a)과 오버랩하는 반도체층(88)과, 상기 반도체층(88) 양측에 상기 데이터 라인(82)에서 돌출되어 형성된 소오스 전극(82a) 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(82b)으로 이루어진 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(82b)은 상기 화소 전극(84)과 연결되어 형성된다.The gate electrode 81a protrudes from the gate line 81 and overlaps with the gate electrode 81a through a gate insulating film 79 on the entire surface of the lower plate 80 including the gate electrode 81a. The thin film transistor TFT includes a semiconductor layer 88, a source electrode 82a protruding from the data line 82 on both sides of the semiconductor layer 88, and a drain electrode 82b spaced apart from the predetermined distance. Is formed. The drain electrode 82b of the thin film transistor TFT is connected to the pixel electrode 84.

상기 제 1 공통 전극(85)은 상기 화소 전극(84)과 소정 간격 이격하여 형성하며, 공통 전압을 인가하는 공통 라인(85a)과 전기적으로 연결되어 형성된다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 제 1 공통 전극(85)과 공통 라인(85a)은 동일층에 형성하여 집적도를 향상시키도록 한다.The first common electrode 85 is formed to be spaced apart from the pixel electrode 84 by a predetermined interval, and is electrically connected to a common line 85a to which a common voltage is applied. Although not shown in the drawing, the first common electrode 85 and the common line 85a are formed on the same layer to improve the degree of integration.

상기 화소 전극(84)은 상기 데이터 라인(82) 및 소오스/드레인 전극(82a/ 82b)과 동일층에 형성한다. The pixel electrode 84 is formed on the same layer as the data line 82 and the source / drain electrodes 82a and 82b.

이어, 상기 데이터 라인(82) 및 화소 전극(84)을 포함한 전면에 절연막(83)을 더 증착하는데, 여기서의 절연막(83)은 상기 게이트 절연막(79)과 동일 성분으로 SiNx, SiOx 등의 무기 절연막이나 아크릴, 폴리이미드, BCB(BenzoCycloButene), 포토 폴리머(Photo Polymer)의 유기 절연막 중에서 어느 하나를 사용한다.Subsequently, an insulating film 83 is further deposited on the entire surface including the data line 82 and the pixel electrode 84, wherein the insulating film 83 is formed of the same composition as the gate insulating film 79, and may be formed of inorganic materials such as SiNx, SiOx, or the like. Any one of an insulating film, an organic insulating film of acryl, polyimide, BCB (BenzoCycloButene), or photo polymer is used.

그리고, 상기 데이터 라인(82) 및 화소 전극(84)을 포함한 절연막(83) 전면에 보호막(86) 및 제 1 배향막(87)을 차례로 형성한다.In addition, the passivation layer 86 and the first alignment layer 87 are sequentially formed on the entire surface of the insulating layer 83 including the data line 82 and the pixel electrode 84.

상기 상판(90) 상에는, 상기 화소 영역 외의 영역으로 빛이 누설되는 것을 차단하기 위한 차광층(91)과, 칼라 색상(R, G, B)을 구현하기 위한 칼라 필터층(92)과, 전면에 형성된 제 2 공통 전극(93), 상기 제 2 공통 전극(93) 상에 형성된 유전체층(94) 및 액정의 초기 배향을 정의하기 위한 제 2 배향막(95)을 형성한다.On the upper plate 90, a light shielding layer 91 for blocking light leakage to areas other than the pixel region, a color filter layer 92 for implementing color hues (R, G, B), and a front surface The second common electrode 93 formed, the dielectric layer 94 formed on the second common electrode 93, and the second alignment layer 95 for defining initial alignment of the liquid crystal are formed.

여기서, 상기 하판 및 상판(80, 90) 상에 액정(99)의 초기 배향을 정의하는 제 1, 제 2 배향막(87, 95)은 수직 러빙처리되어 있으며, 따라서, 액정(99)의 초기 배향은 상기 하판 및 상판(80, 90)에 수직하도록 배향된다.Here, the first and second alignment layers 87 and 95 defining the initial alignment of the liquid crystal 99 on the lower and upper plates 80 and 90 are subjected to vertical rubbing, and thus the initial alignment of the liquid crystal 99. Is oriented perpendicular to the lower and upper plates 80, 90.

초기 상태에서 상기 제 1, 제 2 공통 전극(85, 93)에는 동일한 전압이 인가되어 있다.In the initial state, the same voltage is applied to the first and second common electrodes 85 and 93.

본 발명의 액정 표시 장치와 같은 VA-IPS 모드는, 노멀리 블랙(Normally Black)으로 전압인가 전 광의 투과가 이루어지지 않는다.In the VA-IPS mode such as the liquid crystal display of the present invention, no light is transmitted through voltage before being normally black.

그리고, 상기 제 1, 제 2 공통 전극(85, 93)에 동일 전압을 인가되어 있는 상태에서, 상기 화소 전극(84)에 상기 제 1, 제 2 공통 전극(85, 93)과 다른 전압을 인가시에는 동일 기판인 하판(80)에 형성된 상기 제 1 공통 전극(85)과 화소 전극(84)간에는 횡전계가 형성되며, 각각 서로 다른 기판에 형성된 상기 제 2 공통 전극(93)과 상기 화소 전극(84)간에는 수직 전계가 형성된다. 전압 인가 후에는 액정(99)을 따라 내부광이 투과되어 화이트 상태를 표시하게 된다.Then, a voltage different from the first and second common electrodes 85 and 93 is applied to the pixel electrode 84 while the same voltage is applied to the first and second common electrodes 85 and 93. In this case, a transverse electric field is formed between the first common electrode 85 and the pixel electrode 84 formed on the lower plate 80, which is the same substrate, and the second common electrode 93 and the pixel electrode formed on different substrates, respectively. Between 84, a vertical electric field is formed. After the voltage is applied, internal light is transmitted along the liquid crystal 99 to display a white state.

도 6 및 도 7에 제시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 전압 인가시 상기 액정(50)이 유전율 이방성이 양(positive)을 띰으로 인해, 전압 인가시 화소 전극(84)과 제 1 공통 전극(93)간에 형성된 횡전계에 수평하여 액정이 배향된다. In the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention shown in FIGS. 6 and 7, the liquid crystal 50 has a positive dielectric anisotropy when the voltage is applied, and thus the pixel electrode 84 is applied when the voltage is applied. The liquid crystal is oriented parallel to the transverse electric field formed between the first common electrodes 93.

따라서, 기본적으로 상하 전계에 구동되는 MVA 모드에 비해 횡전계에 구동되기 때문에 본 발명의 액정 표시 장치는 보다 저전압으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, the liquid crystal display of the present invention has an advantage of being able to be driven at a lower voltage because it is driven by a transverse electric field than the MVA mode which is basically driven by a vertical electric field.

도 7에서는 상기 제 2 공통 전극 상에 유전체층(94)을 더 형성함으로써, 구동 전압 증가의 문제를 해결하였으나, 이 경우에도 화소 전극(84)의 경계에서 액정이 기울어 투과율이 저하되는 문제점은 아직 남아있다.In FIG. 7, the problem of driving voltage is solved by further forming the dielectric layer 94 on the second common electrode. However, even in this case, the problem that the transmittance decreases due to the inclination of the liquid crystal at the boundary of the pixel electrode 84 still remains. have.

즉, 도 7에서와 같은 수직 단면으로 볼 때, 윗변과 아랫변이 일치하는 사각형의 형상을 갖는 화소 전극(84)의 경우 상기 화소 전극(84)의 경계(B)에 위치하는 액정 분자들은 기울어지는 효과를 가져 공통 전극(85)에 인접하는 부위에 비해 상기 화소 전극(84)에 인접한 부위에서 투과율이 적게 되는 효과를 갖는다. That is, in the vertical cross-section as shown in FIG. 7, in the case of the pixel electrode 84 having a rectangular shape in which the upper and lower sides thereof coincide with each other, the liquid crystal molecules positioned at the boundary B of the pixel electrode 84 are inclined. The effect is that the transmittance is reduced in the region adjacent to the pixel electrode 84 as compared with the region adjacent to the common electrode 85.

여기서, 액정의 수직으로 배향되는 부위는 화소 전극(4) 상부인 C이며, 실질적으로 액정이 기울어지도록 배향되는 화소 전극(84)의 경계부위는 B이며, 액정이 수평으로 배향되는 부위(여기서, 제 1, 제 2 공통 전극에 동일한 전압이 인가됨을 가정)는 A로 표기되어 있다.Here, the vertically aligned portion of the liquid crystal is C, which is the upper portion of the pixel electrode 4, and the boundary portion of the pixel electrode 84, which is oriented so that the liquid crystal is inclined substantially, is B, and the portion where the liquid crystal is aligned horizontally (here, Assuming that the same voltage is applied to the first and second common electrodes).

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.8 is a plan view illustrating a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 8과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 제 1 기판(도 9의100 참조) 및 제 2 기판(도 9의 110참조)과, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 110) 사이에 충진된 액정(130)으로 이루어진다. 여기서, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 110)의 서로 마주보는 최상부면에는 수직 배향된 수직 배향막(37, 45)을 형성하고 유전율 이방성이 양인 액정(130)을 이용함으로써, 전압 인가되지 않은 초기 상태에서 액정이 수직으로 배향되도록 하며, 전압 인가시는 각 부위에 형성된 전계에 의해 액정(130)이 구동되도록 한다.As shown in FIG. 8, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a first substrate (see 100 in FIG. 9) and a second substrate (see 110 in FIG. 9) facing each other, and the first and second electrodes. The liquid crystal 130 is filled between the substrates 100 and 110. Here, by forming the vertically aligned vertical alignment layers 37 and 45 on the top surfaces of the first and second substrates 100 and 110 that face each other, the liquid crystal 130 having positive dielectric anisotropy is not used, whereby no voltage is applied. In the initial state, the liquid crystal is aligned vertically, and when voltage is applied, the liquid crystal 130 is driven by an electric field formed in each portion.

상기 제 1 기판(100) 상에는, 종횡으로 교차되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(101)과 데이터 라인(102)이 형성되어 있고, 상기 화소 영역 내에 화소 전극(104)과 제 1 공통 전극(105)이 소정 간격 이격하여 교번하여 평행하게 형성되어 있다.A gate line 101 and a data line 102 are formed on the first substrate 100 so as to cross each other in the vertical and horizontal directions, and define a pixel region. The pixel electrode 104 and the first common electrode 105 are formed in the pixel region. ) Are spaced apart at predetermined intervals and are formed in parallel.

그리고, 상기 게이트 라인(101)에서 돌출되어 형성된 게이트 전극(101a)과, 상기 게이트 전극(101a)을 포함한 하판(100)의 전면에 게이트 절연막(도 7의 107참조)을 개재하여 상기 게이트 전극(101a)과 오버랩하는 반도체층(103)과, 상기 반도체층(103) 양측에 상기 데이터 라인(102)에서 돌출되어 형성된 소오스 전극(102a) 및 이와 소정 간격 이격된 드레인 전극(102b)으로 이루어진 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(102b)은 상기 화소 전극(104)과 전기적으로 연결되어 형성된다.The gate electrode 101a is formed to protrude from the gate line 101 and the gate electrode 101 (see 107 in FIG. 7) is disposed on the entire surface of the lower plate 100 including the gate electrode 101a. A thin film transistor including a semiconductor layer 103 overlapping 101a, a source electrode 102a protruding from the data line 102 on both sides of the semiconductor layer 103, and a drain electrode 102b spaced apart from the predetermined distance. (TFT) is formed. The drain electrode 102b of the thin film transistor TFT is electrically connected to the pixel electrode 104.

상기 제 1 공통 전극(105)은 상기 화소 전극(104)과 소정 간격 이격하여 형성하며, 공통 전압을 인가하는 공통 라인(106)과 전기적으로 연결되어 형성된다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 제 1 공통 전극(105)과 공통 라인(106)은 동일층에 형성하여 집적도를 향상시키도록 한다.The first common electrode 105 is formed to be spaced apart from the pixel electrode 104 by a predetermined interval, and is electrically connected to a common line 106 applying a common voltage. Although not shown in the drawing, the first common electrode 105 and the common line 106 are formed on the same layer to improve the degree of integration.

상기 화소 전극(104)은 상기 데이터 라인(32) 및 소오스/드레인 전극(32a/ 32b)과 동일층에 형성하거나 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 등의 차광성을 갖는 금속 물질로 형성하도록 한다. 따라서, 상기 화소 전극이 위치된 부분은 액정(130)의 수직 배향의 관계없이 빛샘 현상이 발생하지 않는다. 또한, 상기 화소 전극(104)은 수직 단면으로 볼 때, 윗면(a)이 아랫면(b)보다 작은 길이를 갖는 형상으로 형성한다.The pixel electrode 104 may be formed on the same layer as the data line 32 and the source / drain electrodes 32a and 32b or may be formed of a metal material having light blocking properties such as chromium (Cr) and titanium (Ti). . Therefore, light leakage does not occur in the portion where the pixel electrode is positioned regardless of the vertical alignment of the liquid crystal 130. In addition, the pixel electrode 104 is formed in a shape in which the top surface a has a length smaller than the bottom surface b when viewed in a vertical section.

도 9 내지 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 다양한 형태의 전극들을 나타낸 단면도이다.9 to 14 are cross-sectional views illustrating various types of electrodes on a line IV to IV 'according to a second embodiment of the present invention.

도 9와 같이, 본 발명의 일 실시예의 일 형태에 따른 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(104)의 수직 단면의 형상이 사다리꼴이다.As shown in FIG. 9, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the vertical cross section of the pixel electrode 104 is trapezoidal.

따라서, 전압 인가시 상기 화소 전극(104)이 단차를 갖는 부위에 배향되는 액정(130)만이 비스듬한 배향을 갖도록 하고, 상기 화소 전극(104) 이외의 부위의 배향되는 액정(130)은 수평 배향을 갖도록 한다.Therefore, only the liquid crystal 130 that is oriented in a portion having a step when the voltage is applied has an oblique alignment, and the liquid crystal 130 that is oriented in a portion other than the pixel electrode 104 has a horizontal alignment. Have it.

제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해 보다 자세히 설명한다.The liquid crystal display according to the first embodiment will be described in more detail.

제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치는 대향되는 서로 마주보는 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(110)과, 상기 제 1, 제 2 기판(100, 110) 사이에 충진된 액정(130)으로 이루어진다.The liquid crystal display according to the first exemplary embodiment includes liquid crystals 130 filled between the first and second substrates 110 and 110, which face each other, and the first and second substrates 100 and 110, which face each other. Is done.

상기 제 1 기판(100) 상에는 각 화소 영역에 대응하여 게이트 전극(101a)이 돌출된 게이트 라인(101)이 형성된다.On the first substrate 100, a gate line 101 protruding from the gate electrode 101a is formed corresponding to each pixel area.

상기 게이트 라인(101)을 포함한 제 1 기판(100) 전면에는 게이트 절연막(107)이 형성된다.A gate insulating layer 107 is formed on the entire surface of the first substrate 100 including the gate line 101.

상기 게이트 절연막(107) 상에 상기 게이트 라인(101)과 수직으로 교차한 데이터 라인(102)과 상기 데이터 라인(102)으로부터 돌출되어 각 화소 영역에 형성된 소오스 전극(102a)과, 상기 소오스 전극(102)과 소정 영역 이격하여 드레인 전극(102b) 및 상기 드레인 전극(102b) 전극과 일체형으로 상기 데이터 라인(102)에 평행한 방향으로 복수개의 분기된 패턴을 갖는 화소 전극(104)이 형성된다. 여기서, 상기 화소 전극(104)은 수직 단면으로 관찰할 때, 윗면(a)이 아랫면(b)에 비해 길이가 작은 사다리꼴이다. A source electrode 102a protruding from the data line 102 perpendicularly to the gate line 101 on the gate insulating layer 107, protruding from the data line 102, and formed in each pixel region, and the source electrode ( A pixel electrode 104 having a plurality of branched patterns in a direction parallel to the data line 102 is formed integrally with the drain electrode 102b and the drain electrode 102b electrode spaced apart from the region 102. Here, the pixel electrode 104 has a trapezoidal shape in which the upper surface a is shorter than the lower surface b when viewed in a vertical section.

도시된 도면에서는 상기 화소 전극(104)이 데이터 라인(102)과 동일층에 도시되었으나, 상기와 같이, 사다리꼴 패턴이 형성의 용이하게 하기 위해 상기 데이터 라인(102)과 서로 다른 층에 화소 전극(104)을 형성함도 가능하다.Although the pixel electrode 104 is shown on the same layer as the data line 102 in the drawing, as described above, the pixel electrode 104 may be formed on a different layer from the data line 102 to facilitate formation of a trapezoidal pattern. 104 may also be formed.

상기 데이터 라인(102)과 화소 전극(104)을 포함한 게이트 절연막(107) 전면에 절연막(108)이 형성된다.An insulating film 108 is formed on the entire gate insulating film 107 including the data line 102 and the pixel electrode 104.

상기 절연막(108) 상에 상기 화소 전극(104)과 평행한 방향으로 상기 화소 전극(104)과 교번된 위치에 제 1 공통 전극(105)이 형성된다. 상기 공통 전극(105)에 전압을 인가하는 공통 라인(106)이 상기 제 1 공통 전극(105)과 동일층에 형성된다. The first common electrode 105 is formed on the insulating layer 108 at a position alternated with the pixel electrode 104 in a direction parallel to the pixel electrode 104. A common line 106 for applying a voltage to the common electrode 105 is formed on the same layer as the first common electrode 105.

상기 제 1 공통 전극(105)을 포함한 상기 절연막(108) 전면에 보호막(109) 및 제 1 배향막(121)이 차례로 형성된다.The passivation layer 109 and the first alignment layer 121 are sequentially formed on the entire surface of the insulating layer 108 including the first common electrode 105.

상기 게이트 절연막(107), 절연막(108) 및 보호막(109)은 동일 성분으로 SiNx, SiOx 등의 무기 절연막이나 아크릴, 폴리이미드, BCB(BenzoCycloButene), 포토 폴리머(Photo Polymer)의 유기 절연막 중에서 어느 하나를 사용한다.The gate insulating film 107, the insulating film 108, and the protective film 109 may be formed of an inorganic insulating film, such as SiNx or SiOx, or an organic insulating film of acryl, polyimide, BenzocycloButene (BCB), or photopolymer. Use

상기 제 2 기판(110) 상에는, 상기 화소 영역 외의 영역으로 빛이 누설되는 것을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(미도시)와, 칼라 색상(R, G, B)을 구현하기 위한 칼라 필터층(112)과, 상기 칼라 필터층(112)전면에 형성된 제 2 공통 전극(113), 상기 제 2 공통 전극(113)의 전면에 형성된 유전체층(114) 및 액정의 초기 배향을 정의하기 위한 제 2 배향막(122)을 형성된다.On the second substrate 110, a black matrix (not shown) for blocking light leakage to an area other than the pixel area, a color filter layer 112 for implementing color hue (R, G, B) and The second common electrode 113 formed on the front surface of the color filter layer 112, the dielectric layer 114 formed on the entire surface of the second common electrode 113, and the second alignment layer 122 for defining the initial alignment of the liquid crystal are formed. Is formed.

상기 제 1, 제 2 배향막(121, 122)은 수직 러빙 처리되어 초기 상태에서 액정(130)이 상기 제 1, 제 2 기판(100, 110)면에 수직하여 배향되도록 한다.The first and second alignment layers 121 and 122 are vertically rubbed to allow the liquid crystal 130 to be oriented perpendicular to the surfaces of the first and second substrates 100 and 110 in the initial state.

여기서, 상기 칼라 필터층(112) 상에는 평탄화를 위해 오버 코트층이 더 형성될 수 있다.Here, an overcoat layer may be further formed on the color filter layer 112 for planarization.

초기 상태에서 상기 제 1, 제 2 공통 전극(105, 113)에는 동일한 전압이 인가되어 있다.In the initial state, the same voltage is applied to the first and second common electrodes 105 and 113.

본 발명의 액정 표시 장치는 노멀리 블랙(Normally Black)으로 초기 상태에서 광의 투과가 이루어지지 않는다.The liquid crystal display of the present invention is normally black and does not transmit light in an initial state.

상기 제 1, 제 2 공통 전극(105, 113)에 동일 전압을 인가되어 있는 상태에서, 상기 화소 전극(104)에 상기 제 1, 제 2 공통 전극(105, 113)과 다른 전압을 인가시에는 동일 기판인 제 1 기판(100)에 형성된 상기 제 1 공통 전극(105)과 화소 전극(104)간에는 횡전계가 형성되며, 각각 서로 다른 기판(100, 110)에 형성된 상기 제 2 공통 전극(113)과 상기 화소 전극(104)간에는 수직 전계가 형성된다. 따라서, 전압 인가 후에는 액정(130)을 따라 내부광이 투과되어 화이트 상태를 표시하게 된다.When a voltage different from the first and second common electrodes 105 and 113 is applied to the pixel electrode 104 while the same voltage is applied to the first and second common electrodes 105 and 113. A transverse electric field is formed between the first common electrode 105 and the pixel electrode 104 formed on the first substrate 100, which is the same substrate, and the second common electrode 113 formed on the different substrates 100 and 110, respectively. ) And the pixel electrode 104, a vertical electric field is formed. Therefore, after voltage is applied, internal light is transmitted along the liquid crystal 130 to display a white state.

이와 같은 전압 인가시, 도 9에서와 같은 수직 단면으로 볼 때, 화소 전극(104)이 윗변이 아랫변에 비해 작은 길이를 갖는 사다리꼴이므로, 전압 인가시 액정이 비스듬히 기울게 되는 부분이 상기 화소 전극의 위아랫변의 단차가 일어나는 부위(B)에 그치게 되므로, 빛샘 현상이 줄어들어 종래의 직사각형 형상의 화소 전극에 비해 투과율이 개선된다.When the voltage is applied as described above, since the pixel electrode 104 has a trapezoidal shape in which the upper side is smaller than the lower side when viewed in the vertical section as shown in FIG. Since the step B of the upper and lower sides occurs only, the light leakage phenomenon is reduced and the transmittance is improved as compared with the conventional rectangular pixel electrode.

여기서, 상기 액정(130)이 수직으로 배향되는 부위는 화소 전극(104) 상부인 C이며, 실질적으로 액정이 기울어지도록 배향되는 화소 전극(104)의 경계부위는 B이며, 액정이 수평으로 배향되는 부위(여기서, 제 1, 제 2 공통 전극에 동일한 전압이 인가됨을 가정)는 A로 표기되어 있다.Here, the portion where the liquid crystal 130 is vertically aligned is C, which is the upper portion of the pixel electrode 104, and the boundary portion of the pixel electrode 104, which is substantially oriented so that the liquid crystal is inclined, is B, and the liquid crystal is horizontally aligned. The region (assuming that the same voltage is applied to the first and second common electrodes) is denoted by A.

이 경우, 상기 화소 전극(104) 및 그 주위의 투과율은 상기 제 1 공통 전극(105) 및 그 주위의 투과율과 유사한 수준이 된다.In this case, the transmittance around the pixel electrode 104 and its surroundings is at a level similar to that of the first common electrode 105 and its surroundings.

도 10과 같이, 본 발명의 제 2 실시예의 다른 형태에 따른 액정 표시 장치는 화소 전극(134)이 수직 단면으로 볼 때 삼각형의 형상을 갖는다.As shown in FIG. 10, the liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention has a triangular shape when the pixel electrode 134 is viewed in a vertical cross section.

따라서, 전압 인가시 제 2 기판(110)상의 제 2 공통 전극(113)과 유전체층(114)에 의해 형성되는 수직 전계에 의한 상기 화소 전극(134)의 주변의 전계 왜곡을 최소화하고 상기 제 1 공통 전극(105)이 위치한 상부면에 위치한 액정(130)만이 기울여진 형상을 갖도록 하여, 상기 화소 전극(134) 외의 부위의 액정(130)의 방향자를 수평 방향으로 유지시키게 되고, 이로써 투과율을 향상시킬 수 있다.Therefore, when the voltage is applied, the electric field distortion around the pixel electrode 134 is minimized by the vertical electric field formed by the second common electrode 113 and the dielectric layer 114 on the second substrate 110 and the first common. Only the liquid crystal 130 positioned on the upper surface where the electrode 105 is positioned has a tilted shape, thereby maintaining the director of the liquid crystal 130 in a portion other than the pixel electrode 134 in the horizontal direction, thereby improving transmittance. Can be.

이 경우, 상기 화소 전극(134) 및 그 주위의 투과율은 상기 제 1 공통 전극(105) 및 그 주위의 투과율과 유사한 수준 또는 그 이상이 된다.In this case, the transmittance of the pixel electrode 134 and the surroundings thereof is at or above a level similar to or higher than that of the first common electrode 105 and the surroundings thereof.

여기서, 상기 제 1, 제 2 공통 전극(105, 113)에 인가하는 전압은 동일한 전압임을 가정한다.Here, it is assumed that the voltages applied to the first and second common electrodes 105 and 113 are the same voltage.

도 11과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다른 형태의 액정 표시 장치는 화소 전극(144)이 수직 단면으로 볼 때 반원형의 형상을 갖는다.As shown in FIG. 11, another embodiment of the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment has a semicircular shape when the pixel electrode 144 is viewed in a vertical cross section.

따라서, 전압 인가시 제 2 기판(110)상의 제 2 공통 전극(113)과 유전체층(114)에 의해 형성되는 수직 전계에 의한 상기 화소 전극(144)의 주변의 전계 왜곡을 최소화하고 상기 제 1 공통 전극(105)이 위치한 상부면에 위치한 액정(130)만이 기울여진 형상을 갖도록 하여, 상기 화소 전극(144) 외의 부위의 액정(130)의 방향자를 수평 방향으로 유지시키게 되고, 이로써 투과율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, when the voltage is applied, the electric field distortion around the pixel electrode 144 is minimized by the vertical electric field formed by the second common electrode 113 and the dielectric layer 114 on the second substrate 110 and the first common. Only the liquid crystal 130 positioned on the upper surface where the electrode 105 is positioned has a tilted shape, thereby maintaining the director of the liquid crystal 130 in a portion other than the pixel electrode 144 in the horizontal direction, thereby improving transmittance. Can be.

이 경우, 상기 화소 전극(144) 및 그 주위의 투과율은 상기 제 1 공통 전극(105) 및 그 주위의 투과율과 유사한 수준이 도며, 보다 연속적으로(continuous) 액정의 방향자를 변형시킬 수 있다.In this case, the transmittance of the pixel electrode 144 and the surroundings thereof may be at a level similar to that of the first common electrode 105 and the surroundings of the pixel electrode 144, and the director of the liquid crystal may be more continuously modified.

여기서, 상기 제 1, 제 2 공통 전극(105, 113)에 인가하는 전압은 동일한 전압임을 가정한다.Here, it is assumed that the voltages applied to the first and second common electrodes 105 and 113 are the same voltage.

도 12와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다른 형태의 액정 표시 장치는 상기 제 1 공통 전극(135)이 도 9의 화소 전극(104)과 동일한 형상으로 이 수직 단면의 형상이 윗면이 짧고 아랫면이 긴 사다리꼴을 갖는다.As shown in FIG. 12, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention has the same shape as that of the first common electrode 135 and the pixel electrode 104 of FIG. 9. Short and underside has long trapezoid.

따라서, 전압 인가시 제 2 기판(110)상의 제 2 공통 전극(113)과 유전체층(114)에 의해 형성되는 수직 전계에 의한 상기 제 1 공통 전극(135)의 주변의 전계 왜곡을 최소화하고 상기 제 1 공통 전극(135)이 위치한 상부면에 위치한 액정(130)만이 기울여진 형상을 갖도록 하여, 상기 화소 전극(104) 외의 부위의 액정(130)의 방향자를 수평 방향으로 유지시키게 되고, 이로써 투과율을 향상시킬 수 있다. Therefore, when the voltage is applied, the electric field distortion around the first common electrode 135 due to the vertical electric field formed by the second common electrode 113 and the dielectric layer 114 on the second substrate 110 is minimized and the first 1 so that only the liquid crystal 130 positioned on the upper surface where the common electrode 135 is positioned has an inclined shape, thereby maintaining the director of the liquid crystal 130 in a portion other than the pixel electrode 104 in the horizontal direction, thereby improving transmittance. Can be improved.

여기서는 전압 인가시 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 제 2 공통 전극(135, 113)에 동일한 전압을 인가하고, 상기 화소 전극(104)에 이와 다른 전압을 인가할 수 있지만, 상기 화소 전극(104)과 동일한 정도로 상기 제 2 공통 전극(113)에 전압을 인가하여 상기 제 1, 제 2 공통 전극(135, 113) 사이에 수직 전계를 형성할 수도 있다. 이 경우, 제 1 공통 전극(135) 주위의 액정(130)의 배향은 상기 화소 전극(104) 주위의 액정(130)의 배향과 동일하게 상기 제 1 공통 전극(135)의 위아랫변 단차에 한해 액정이 기울은 영역이 나타난다.In this case, the same voltage may be applied to the first and second common electrodes 135 and 113 and a different voltage may be applied to the pixel electrode 104 as shown in FIG. ), A vertical electric field may be formed between the first and second common electrodes 135 and 113 by applying a voltage to the second common electrode 113 to the same degree. In this case, the alignment of the liquid crystal 130 around the first common electrode 135 is equal to the upper and lower steps of the first common electrode 135 in the same manner as the alignment of the liquid crystal 130 around the pixel electrode 104. Only the area where the liquid crystal is tilted appears.

도 13과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다른 형태의 액정 표시 장치는 상기 제 1 공통 전극(145)이 제 2 실시예와 화소 전극(134)과 동일한 형상으로 수직 단면의 형상이 삼각형인 형상을 갖는다.As shown in FIG. 13, in another liquid crystal display according to the second exemplary embodiment, the first common electrode 145 has the same shape as that of the second embodiment and the pixel electrode 134, and the vertical cross section is triangular. It has a phosphorus shape.

따라서, 전압 인가시 제 2 기판(110)상의 제 2 공통 전극(113)과 유전체층(114)에 의해 형성되는 수직 전계에 의한 상기 제 1 공통 전극(135)의 주변의 전계 왜곡을 최소화하고 상기 제 1 공통 전극(145)이 위치한 상부면에 위치한 액정(130)만이 기울여진 형상을 갖도록 하여, 상기 화소 전극(134) 외의 부위의 액정(130)의 방향자를 수평 방향으로 유지시키게 되고, 이로써 투과율을 향상시킬 수 있다. Therefore, when the voltage is applied, the electric field distortion around the first common electrode 135 due to the vertical electric field formed by the second common electrode 113 and the dielectric layer 114 on the second substrate 110 is minimized and the first 1 Only the liquid crystal 130 positioned on the upper surface where the common electrode 145 is positioned to have an inclined shape, thereby maintaining the director of the liquid crystal 130 in a portion other than the pixel electrode 134 in a horizontal direction, thereby improving transmittance. Can be improved.

상술한 실시예들과 마찬가지로, 전압 인가시 상기 제 1, 제 2 공통 전극(145, 113)에 동일한 전압을 인가하고, 상기 화소 전극(134)에 이와 다른 전압을 인가할 수 있지만, 상기 화소 전극(134)과 동일한 정도로 상기 제 2 공통 전극(113)에 전압을 인가하여 상기 제 1, 제 2 공통 전극(145, 113) 사이에 수직 전계를 형성할 수도 있다. 이 경우, 제 1 공통 전극(145) 주위의 액정(130)의 배향은 상기 화소 전극(134) 주위의 액정(130)의 배향과 동일하게 상기 제 1 공통 전극(135)의 상부면에 한해 액정(130)이 기울은 영역이 나타난다.Like the above-described embodiments, the same voltage may be applied to the first and second common electrodes 145 and 113 and a different voltage may be applied to the pixel electrode 134 when the voltage is applied. A voltage may be applied to the second common electrode 113 to the same degree as 134 to form a vertical electric field between the first and second common electrodes 145 and 113. In this case, the alignment of the liquid crystal 130 around the first common electrode 145 is the same as that of the liquid crystal 130 around the pixel electrode 134. An inclined region 130 appears.

도 14와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다른 형태의 액정 표시 장치는 상기 제 1 공통 전극(135)이 제 1 실시예와 화소 전극(104)과 동일한 형상으로 수직 단면의 형상이 반원형형인 형상을 갖는다.As shown in FIG. 14, in another liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention, the first common electrode 135 has the same shape as that of the first embodiment and the pixel electrode 104, and has a semi-circular cross-sectional shape. It has a shape that is a mold.

따라서, 전압 인가시 제 2 기판(110)상의 제 2 공통 전극(113)과 유전체층(114)에 의해 형성되는 수직 전계에 의한 상기 제 1 공통 전극(155)의 주변의 전계 왜곡을 최소화하고 상기 제 1 공통 전극(155)이 위치한 상부면에 위치한 액정(130)만이 기울여진 형상을 갖도록 하여, 상기 화소 전극(144) 외의 부위의 액정(130)의 방향자를 수평 방향으로 유지시키게 되고, 이로써 투과율을 향상시킬 수 있다. Therefore, when the voltage is applied, the electric field distortion around the first common electrode 155 around the first common electrode 155 due to the vertical electric field formed by the second common electrode 113 and the dielectric layer 114 on the second substrate 110 is minimized. 1 Only the liquid crystal 130 located on the upper surface where the common electrode 155 is positioned to have an inclined shape, thereby maintaining the director of the liquid crystal 130 in a portion other than the pixel electrode 144 in the horizontal direction, thereby improving transmittance. Can be improved.

상술한 실시예와 마찬가지로, 전압 인가시, 상기 제 1, 제 2 공통 전극(155, 113)에 동일한 전압을 인가하고, 상기 화소 전극(144)에 이와 다른 전압을 인가할 수 있지만, 상기 화소 전극(144)과 동일한 정도로 상기 제 2 공통 전극(113)에 전압을 인가하여 상기 제 1, 제 2 공통 전극(155, 113) 사이에 수직 전계를 형성할 수도 있다. 이 경우, 제 1 공통 전극(155) 주위의 액정(130)의 배향은 상기 화소 전극(144) 주위의 액정(130)의 배향과 동일하게 상기 제 1 공통 전극(155) 상에 중심으로부터 그 주변부터 연속적으로(continous) 기울은 형상의 액정의 배향이 이루어지게 된다.As in the above-described embodiment, when the voltage is applied, the same voltage may be applied to the first and second common electrodes 155 and 113, and a different voltage may be applied to the pixel electrode 144. A voltage may be applied to the second common electrode 113 to the same degree as that of 144 to form a vertical electric field between the first and second common electrodes 155 and 113. In this case, the alignment of the liquid crystal 130 around the first common electrode 155 is the same as that of the liquid crystal 130 around the pixel electrode 144. From then on, the alignment of the liquid crystals having a continuous inclined shape is achieved.

상기 도 10 내지 도 14에서는 상기 화소 전극 또는 공통 전극을 제외하고는 도 9에 도시된 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치와 동일한 구성을 취하므로, 화소 전극과 공통 전극을 제외한 부분을 동일한 부호로 명기하였다.10 to 14 have the same configuration as the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment shown in FIG. 9 except for the pixel electrode or the common electrode, and thus, parts except for the pixel electrode and the common electrode may be denoted by the same reference numeral. Specified.

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, 초기 수직 배향과 일측 기판에 화소 전극과 공통 전극들을 형성하는 VA-IPS 구조를 취하여, 단순 MAVA 모드에 보다 낮은 구동 전압으로도 전계 형성이 원활하여 액정 배향의 응답속도를 향상시킬 수 있다.First, by adopting the VA-IPS structure in which the pixel electrode and the common electrodes are formed in the initial vertical alignment and one side substrate, the electric field is smoothly formed even at a lower driving voltage in the simple MAVA mode, thereby improving the response speed of the liquid crystal alignment.

둘째, 화소 전극의 형상을 사다리꼴, 삼각형 또는 반원형형으로 하여 아랫변이 윗변보다 길게 형성하여 전압 인가시 액정이 기울은 부위를 상기 전극 상부로 오도록 하여 빛샘을 방지할 수 있으며, 이로써 투과율이 향상된다.Second, the shape of the pixel electrode is trapezoidal, triangular or semi-circular to form the lower side longer than the upper side, so that the light inclined to the upper portion of the electrode when the voltage is applied to prevent the light leakage, thereby improving the transmittance.

도 1은 일반적인 TN 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display of a general TN mode;

도 2는 일반적인 IPS 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도2 is a plan view illustrating a liquid crystal display device in a general IPS mode.

도 3은 도 2의 I~I' 선상의 단면도3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.

도 4는 일반적인 MVA 모드의 액정 표시 장치를 나타낸 평면도4 is a plan view illustrating a liquid crystal display of a general MVA mode.

도 5는 도 4의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 단면도5 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도6 is a plan view illustrating a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 Ⅲ~Ⅲ' 선상의 단면도FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도8 is a plan view illustrating a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 9 내지 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 다양한 형태의 전극들을 나타낸 단면도9 to 14 are cross-sectional views illustrating various types of electrodes on a line IV to IV 'according to a second embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

80, 100 : 제 1 기판 81, 101 : 게이트 라인80, 100: first substrate 81, 101: gate line

81, 101a : 게이트 전극 82, 102 : 데이터 라인81, 101a: gate electrode 82, 102: data line

82a/82b : 소오스 전극/드레인 전극 88, 103 : 반도체층82a / 82b: source electrode / drain electrode 88, 103: semiconductor layer

102a/102b : 소오스 전극/드레인 전극 84, 104 : 화소 전극102a / 102b: source electrode / drain electrode 84, 104: pixel electrode

85, 105 : 제 1 공통 전극 85a, 106 : 공통 라인85 and 105: first common electrode 85a and 106: common line

107 : 게이트 절연막 83 : 절연막107: gate insulating film 83: insulating film

86, 109 : 보호막 90, 110 : 제 2 기판86, 109: protective film 90, 110: second substrate

91 : 블랙 매트릭스층 92, 112 : 칼라 필터층91: black matrix layer 92, 112: color filter layer

93, 113 : 제 2 공통 전극 94, 114 : 유전체층93 and 113: second common electrode 94 and 114: dielectric layer

87, 121 : 제 1 배향막 95, 122 : 제 2 배향막87, 121: first alignment layer 95, 122: second alignment layer

99, 130 : 액정 134, 144 : 화소 전극99, 130: liquid crystal 134, 144: pixel electrode

135, 145, 155 : 제 1 공통 전극135, 145, and 155: first common electrode

Claims (21)

서로 마주보는 제 1, 제 2 기판;First and second substrates facing each other; 상기 제 1 기판 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;A plurality of gate lines and data lines vertically intersecting on the first substrate to define pixel regions; 상기 화소 영역에 형성된 복수개의 제 1 공통 전극;A plurality of first common electrodes formed in the pixel area; 상기 제 1 공통 전극들과 교번되는 복수개의 화소 전극;A plurality of pixel electrodes alternate with the first common electrodes; 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 공통 전극;A second common electrode formed on an entire surface of the second substrate; 상기 제 1, 제 2 기판 상에 수직으로 배향된 제 1, 제 2 배향막;First and second alignment layers vertically oriented on the first and second substrates; 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 공통 전극과 상기 제 2 배향막 사이에 유전체층을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a dielectric layer between the second common electrode and the second alignment layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액정층은 유전율 이방성이 양인 액정 분자로 이루어진 것임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the liquid crystal layer is made of liquid crystal molecules having a positive dielectric anisotropy. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 공통 전극과, 상기 제 2 공통 전극은 동일 전압이 인가됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the same voltage is applied to the first common electrode and the second common electrode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 금속임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the first common electrode and the pixel electrode are metal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 게이트 라인 또는 데이터 라인과 동일층에 형성됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The first common electrode and the pixel electrode are formed on the same layer as the gate line or the data line. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 공통 전극은 투명 전극임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the second common electrode is a transparent electrode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 기판 상에는 화소 영역 이외의 부분에 대응되는 블랙 매트릭스층과, 상기 화소 영역에 대응되는 칼라 필터층을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a black matrix layer corresponding to a portion other than the pixel region and a color filter layer corresponding to the pixel region on the second substrate. 서로 마주보는 제 1, 제 2 기판;First and second substrates facing each other; 상기 제 1 기판 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;A plurality of gate lines and data lines vertically intersecting on the first substrate to define pixel regions; 상기 화소 영역에 형성된 복수개의 제 1 공통 전극;A plurality of first common electrodes formed in the pixel area; 상기 제 1 공통 전극들과 교번되며, 그 수직 단면의 윗면이 아랫면보다 작은 길이로 형성된 복수개의 화소 전극;A plurality of pixel electrodes which are alternated with the first common electrodes and whose upper surface of the vertical cross section is smaller than the lower surface; 상기 제 2 기판 전면에 형성된 제 2 공통 전극;A second common electrode formed on an entire surface of the second substrate; 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 공통 전극 상에 유전체층을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a dielectric layer on the second common electrode. 제 9항에 있어서The method of claim 9 상기 화소 전극은 그 수직 단면이 사다리꼴임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the pixel electrode has a trapezoidal vertical cross section. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 화소 전극은 그 수직 단면이 삼각형임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the pixel electrode has a vertical cross section of the pixel electrode. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 화소 전극은 그 수직단면이 반원형임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the pixel electrode has a semicircular vertical section. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제 1, 제 2 기판 상에 수직으로 배향된 제 1, 제 2 배향막을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And first and second alignment layers vertically oriented on the first and second substrates. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 액정층은 유전율 이방성이 양인 액정 분자로 이루어진 것임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the liquid crystal layer is made of liquid crystal molecules having a positive dielectric anisotropy. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 공통 전극과, 상기 제 2 공통 전극은 동일 전압이 인가됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the same voltage is applied to the first common electrode and the second common electrode. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 공통 전극은 상기 화소 전극과 동일 형상임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The first common electrode has the same shape as the pixel electrode. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 금속임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the first common electrode and the pixel electrode are metal. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 공통 전극과 화소 전극은 게이트 라인 또는 데이터 라인과 동일층에 형성됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.The first common electrode and the pixel electrode are formed on the same layer as the gate line or the data line. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 공통 전극은 투명 전극임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And the second common electrode is a transparent electrode. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 기판 상에는 화소 영역 이외의 부분에 대응되는 블랙 매트릭스층과, 상기 화소 영역에 대응되는 칼라 필터층을 더 포함함을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a black matrix layer corresponding to a portion other than the pixel region and a color filter layer corresponding to the pixel region on the second substrate.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810302B1 (en) * 2006-07-11 2008-03-06 전북대학교산학협력단 Viewing angle control method of the fringe-field switching liquid crystal display
KR101021032B1 (en) * 2009-06-29 2011-03-09 전북대학교산학협력단 Viewing Angle Controllable Liquid Crystal Display Device using Optically Isotropic Liquid Crystal Mixtures and Vertical Electric Fields
KR101227775B1 (en) * 2010-01-27 2013-01-29 영남대학교 산학협력단 Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field
CN103487986A (en) * 2013-09-30 2014-01-01 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 Liquid crystal displayer with sub-pixel blending display mode
WO2014029121A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 深圳市华星光电技术有限公司 Liquid crystal panel and liquid crystal display
US9318062B2 (en) 2012-09-26 2016-04-19 Japan Display Inc. Liquid crystal display device and method of driving the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810302B1 (en) * 2006-07-11 2008-03-06 전북대학교산학협력단 Viewing angle control method of the fringe-field switching liquid crystal display
KR101021032B1 (en) * 2009-06-29 2011-03-09 전북대학교산학협력단 Viewing Angle Controllable Liquid Crystal Display Device using Optically Isotropic Liquid Crystal Mixtures and Vertical Electric Fields
KR101227775B1 (en) * 2010-01-27 2013-01-29 영남대학교 산학협력단 Vertical aligned neomatic liquid crystal mode controlled by mixed-field
WO2014029121A1 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 深圳市华星光电技术有限公司 Liquid crystal panel and liquid crystal display
US9318062B2 (en) 2012-09-26 2016-04-19 Japan Display Inc. Liquid crystal display device and method of driving the same
CN103487986A (en) * 2013-09-30 2014-01-01 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 Liquid crystal displayer with sub-pixel blending display mode

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