KR20050036343A - Vertical alignment mode lcd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 멀티 도메인을 이루는 수직 배향 모드 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a vertical alignment mode liquid crystal display device forming a multi-domain.
본 발명은 서로 대향되는 제 1, 2 기판을 가지며 상기 제 1 기판의 하나의 화소 영역에서 화소 전극이 슬릿(slit)에 의해 다수의 도메인(domain)으로 분할되고, 각 도메인은 액정 구동시에 배향 방향이 서로 다른 멀티 도메인 액정 표시 장치에 있어서, 각 화소 전극의 도메인을 연결하는 연결부가 슬릿의 가장자리에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention has first and second substrates facing each other, and pixel electrodes are divided into a plurality of domains by slit in one pixel region of the first substrate, and each domain is aligned in an orientation direction when driving a liquid crystal. In the different multi-domain liquid crystal display devices, connection portions connecting domains of the pixel electrodes are formed at edges of the slit.
따라서, 본 발명은 멀티 도메인 액정 표시 장치에서 전경선(disclination line)의 발생을 최소화함으로써 전계 왜곡 효과에 변화를 주지 않으면서 화질 특성을 개선하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.Accordingly, the present invention minimizes the occurrence of foreground lines in the multi-domain liquid crystal display device, thereby improving image quality characteristics without changing the field distortion effect, thereby improving product reliability.
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 멀티 도메인을 이루는 수직 배향 모드 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a vertical alignment mode liquid crystal display device forming a multi-domain.
일반적으로, 화상 정보를 화면에 나타내는 디스플레이 장치들 중에서 브라운관 표시 장치(혹은 CRT:Cathode Ray Tube)가 지금까지 가장 많이 사용되어 왔는데, 이것은 표시 면적에 비해 부피가 크고 무겁기 때문에 사용하는데 많은 불편함이 있었다. In general, the CRT (or CRT: Cathode Ray Tube) has been the most used display device for displaying image information on the screen, which is inconvenient to use because it is bulky and heavy compared to the display area. .
그리고, 오늘날에는 전자산업의 발달과 함께 TV 브라운관 등에 제한적으로 사용되었던 디스플레이 장치가 개인용 컴퓨터, 노트북, 무선 단말기, 자동차 계기판, 전광판 등에 까지 확대 사용되고, 정보통신 기술의 발달과 함께 대용량의 화상정보를 전송할 수 있게 됨에 따라 이를 처리하여 구현할 수 있는 차세대 디스플레이 장치의 중요성이 커지고 있다.In addition, with the development of the electronics industry, display devices, which have been limitedly used for TV CRTs, have been widely used in personal computers, notebooks, wireless terminals, automobile dashboards, electronic displays, and the like, and transmit large amounts of image information with the development of information and communication technology. As it becomes possible, the importance of next-generation display devices that can process and implement them is increasing.
이와 같은 차세대 디스플레이 장치는 경박단소, 고휘도, 대화면, 저소비전력및 저가격화를 실현할 수 있어야 하는데, 그 중 하나로 최근에 액정 표시 장치가 주목을 받고 있다.Such next-generation display devices should be able to realize light and small, high brightness, large screen, low power consumption, and low price, and one of them has recently attracted attention.
상기 액정 표시 장치(LCD:Liquid Crystal Display)는 표시 해상도가 다른 평판 표시 장치보다 뛰어나고, 동화상을 구현할 때 그 품질이 브라운관에 비할 만큼 응답 속도가 빠른 특성을 나타내고 있다.The liquid crystal display (LCD) has excellent display resolution than other flat panel display devices and exhibits a response speed that is higher than that of a CRT when implementing a moving image.
이와 같은 액정 표시 장치의 구동원리는 액정의 광학적, 유전적 이방성을 이용하는 것으로, 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. The driving principle of the liquid crystal display device is the optical and dielectric anisotropy of the liquid crystal. Since the liquid crystal has a long and thin structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and artificially applies an electric field to the liquid crystal to control the direction of the molecular arrangement. can do.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정이 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다. Accordingly, if 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 by optical anisotropy to express image information.
현재 주로 사용되고 있는 액정 표시 장치 중 하나로 트위스트 네마틱(TN : twisted nematic) 방식의 액정 표시 장치를 들 수 있다. 상기 트위스트 네마틱 방식은 두 기판에 각각 전극을 설치하고 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 다음 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 방식이다. One of the liquid crystal display devices mainly used at present is a twisted nematic (TN) type liquid crystal display device. The twisted nematic method is a method of driving the liquid crystal director by installing electrodes on two substrates, arranging the liquid crystal directors to be twisted by 90 °, and then applying a voltage to the electrodes.
상기 트위스트 네마틱 방식의 액정 표시 장치 외에도 유전적 이방성을 이용한 액정모드는 전압 제어 복굴절(ECB:electricallycontrollable birefringence), 게스트-호스트(GH:guest-host) 등이 있는데, 이 중 ECB 모드에서는 전계에 대해 수직한 방향으로 배열되는 유전적 이방성이 음(△ε<0)인 네가티브형(negative type) 액정이 이용된다. In addition to the twisted nematic liquid crystal display, liquid crystal modes using dielectric anisotropy include electrically controlled birefringence (ECB) and guest-host (GH). Negative type liquid crystals in which the dielectric anisotropy arranged in the vertical direction is negative (Δε <0) are used.
상기 ECB 모드 중에서도 수직 배향(VA : Vertical Alignment) 모드는 계조전압에 대한 반응시간의 변화의 폭이 작아, 응답특성이 트위스트 네마틱 방식의 액정 표시 장치에 비하여 좋은 장점을 가지고 있다. Among the ECB modes, the vertical alignment (VA) mode has a small range of change in response time with respect to the gray scale voltage, and thus has a good response characteristic compared to a twisted nematic liquid crystal display device.
수직 배향 모드 액정 표시 장치는, 상하 기판 사이에 유전율 이방성이 음인 액정이 개재되어 있으며, 상하 기판의 대향면에는 수직 배향막이 형성되어 있고, 상하 기판의 대향면 뒷면 각각에는 편광판이 부착되어 있는 구조를 갖는다. 이때, 상하 기판의 대향면 각각에는 액정 구동 전극이 구비되어 있으며, 상하 편광판의 편광축은 서로 직교되도록 부착되어 있다.The vertical alignment mode liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is interposed between the upper and lower substrates, a vertical alignment layer is formed on opposite surfaces of the upper and lower substrates, and a polarizing plate is attached to each of the rear surfaces of the upper and lower substrates. Have At this time, each of the opposing surfaces of the upper and lower substrates is provided with a liquid crystal drive electrode, and the polarization axes of the upper and lower polarizing plates are attached to be perpendicular to each other.
이러한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는, 전계가 형성되기 이전에는 액정 분자들이 수직 배향막의 영향으로 기판에 수직으로 배열된다. 이때, 상하 편광판이 수직으로 교차되어 있는 관계로, 화면은 다크(dark)가 된다. In the vertical alignment mode liquid crystal display, the liquid crystal molecules are vertically arranged on the substrate under the influence of the vertical alignment layer before the electric field is formed. At this time, the screen becomes dark because the vertical polarizers cross vertically.
한편, 상하 기판의 구동 전극 사이에 전계가 형성되면 유전율 이방성이 음인 액정 성질에 따라, 액정 분자들은 전계의 형태와 수직이 되도록 틀어지게 된다. 이에 따라, 액정 분자를 통하여 광이 투과되어, 화면은 화이트(white)가 된다. On the other hand, when an electric field is formed between the driving electrodes of the upper and lower substrates, the liquid crystal molecules are distorted to be perpendicular to the shape of the electric field according to the liquid crystal property of negative dielectric anisotropy. As a result, light is transmitted through the liquid crystal molecules, and the screen is white.
이때, 액정 분자는 그 형태가 봉상인 관계로, 장축과 단축의 굴절율, 유전율등이 서로 상이하다. 이에따라, 액정 분자들을 보는 방향에 따라 굴절율이 상이하게 되어, 결국 화면의 정면에서 볼때와 측면에서 볼때의 시야각의 차가 발생된다. At this time, since the liquid crystal molecules are rod-shaped, the refractive index and the dielectric constant of the long axis and the short axis are different from each other. Accordingly, the refractive index is different depending on the direction in which the liquid crystal molecules are viewed, resulting in a difference in viewing angle between the front and the side views of the screen.
따라서, 이러한 문제점을 해결하고자, 종래에는 하나의 단위 화소 내에서 하판의 화소 전극을 슬릿 형상으로 형성하여, 전계형성시 다중 도메인을 형성한다. Accordingly, in order to solve this problem, conventionally, the pixel electrode of the lower plate is formed in a slit shape in one unit pixel, thereby forming multiple domains when forming an electric field.
즉, 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계 형성시, 액정 분자들의 틀어지는 방향을 달리하도록 하여, 액정 분자의 장축과 단축에 대한 이방성을 보상하였다. That is, when the electric field is formed between the pixel electrode and the common electrode, the direction in which the liquid crystal molecules are distorted is changed to compensate for the anisotropy of the long and short axes of the liquid crystal molecules.
이하, 첨부된 도면을 통하여 종래의 수직 배향 모드의 액정 표시 장치를 간략히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display of a conventional vertical alignment mode will be briefly described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 수직 배향 모드 멀티 도메인 액정 표시 장치의 어레이 기판의 화소부의 일부를 개략적으로 보여주는 평면도이다.1 is a plan view schematically illustrating a portion of a pixel portion of an array substrate of a conventional vertical alignment mode multi-domain liquid crystal display device.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정 표시 장치의 어레이 기판(100)은 게이트 배선(215)과 데이터 배선(214)이 서로 수직하게 교차하며, 상기 게이트 배선(215)과 데이터 배선(214)이 교차하는 지점에 박막 트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)가 형성되어 있으며, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극(128)은 슬릿(135)에 의해서 복수의 도메인(①,②,③,④)으로 분할하고 있고 상기 슬릿(135)은 다수의 도메인 연결부(A)를 형성하고 있다.As shown in FIG. 1, in the array substrate 100 of the liquid crystal display device, the gate lines 215 and the data lines 214 vertically cross each other, and the gate lines 215 and the data lines 214 cross each other. Thin film transistors (TFTs) are formed at the points, and the pixel electrodes 128 connected to the thin film transistors are divided into a plurality of domains (①, ②, ③, ④) by the slit 135. And the slit 135 forms a plurality of domain connection (A).
상기 다수의 도메인 연결부(A)에 의해서 상기 화소 전극(128)의 각 도메인은 전기적으로 연결되어 박막 트랜지스터에서 전달되는 신호에 대해 구동된다.Each of the domains of the pixel electrode 128 is electrically connected to each other by the plurality of domain connectors A to drive a signal transmitted from the thin film transistor.
도시되지는 않았으나, 상기 어레이 기판(100) 상에 블랙 매트릭스와 컬러 필터가 형성되어 있는 컬러 필터 기판이 대향하고 있으며, 상기 컬러 필터 기판에는 공통전극이 형성되어 있다. Although not shown, a color filter substrate having a black matrix and a color filter formed on the array substrate 100 faces each other, and a common electrode is formed on the color filter substrate.
그리고, 상기 공통 전극 상에는 전계를 왜곡시켜 멀티도메인 효과를 구현하기 위한 유전체 돌기(protrusion)가 형성되어 있다.In addition, dielectric protrusions are formed on the common electrode to realize a multi-domain effect by distorting an electric field.
이와 같은 구조의 종래의 멀티도메인 액정표시소자에 있어서, 어레이 기판의 슬릿과 컬러 필터 기판의 유전체 돌기에 의해서 액정 구동시에 액정 분자를 다양하게 구동시킬 수 있으므로 멀티 도메인 효과를 구현하게 된다.In the conventional multi-domain liquid crystal display device having such a structure, the liquid crystal molecules can be driven in various ways during driving of the liquid crystal by the slit of the array substrate and the dielectric projection of the color filter substrate, thereby realizing a multi-domain effect.
그러나, 상기 어레이 기판의 화소에 형성되어 있는 직선상의 슬릿에는 각 도메인을 연결하는 연결부(A)가 다수 개 형성되어 있으므로, 상기 슬릿 뿐만 아니라 이 연결부 영역에서 전경선(disclination line)의 정도가 심하게 발생하므로 화질 특성이 저하되는 문제점이 있다.However, since a plurality of connecting portions A connecting the respective domains are formed in the linear slits formed in the pixels of the array substrate, not only the slits but also the degree of the disclination line is severely generated in the connecting portion region. There is a problem that the image quality characteristics are degraded.
따라서, 상기와 같이 화소부의 전극에서 다수의 연결부를 형성하고 있는 슬릿에 의한 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 시야각 및 화질을 효과적으로 향상시키기 어려운 문제점이 있다. Accordingly, as described above, the multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display using slits forming a plurality of connecting portions in the electrodes of the pixel portion has a problem that it is difficult to effectively improve the viewing angle and image quality.
본 발명은 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 위한 멀티 도메인을 형성하기 위하여 화소 전극에 직선상의 슬릿을 형성하고 도메인의 연결을 위한 연결부를 슬릿의 가장자리에 형성시킴으로써 전경선 영역을 최소화하여 광시야각 특성을 향상시키고 화질 특성이 개선된 멀티 도메인 액정 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.According to the present invention, a vertical slit is formed on a pixel electrode to form a multi-domain for a wide viewing angle in a vertical alignment mode liquid crystal display, and a connection area for connecting the domain is formed at the edge of the slit to minimize the foreground line area, thereby providing a wide viewing angle characteristic. It is an object of the present invention to provide a multi-domain liquid crystal display device having improved quality and improved image quality characteristics.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수직 배향 모드 액정 표시 장치는, 서로 대향되는 제 1, 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 상에 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차점에 형성된 게이트 전극, 반도체층, 소스 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터와; 상기 제 1 기판 상에 형성된 화소 전극과; 상기 화소 전극 내부에 형성된 슬릿과; 상기 화소 전극의 도메인을 연결하는 연결부와; 상기 제 2 기판 상에 형성된 공통 전극과; 상기 제 1, 제 2 기판 상에 형성된 수직으로 배향된 제 1, 제 2 배향막과; 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 액정층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the vertical alignment mode liquid crystal display device according to the present invention comprises: first and second substrates facing each other; A plurality of gate wirings and data wirings vertically intersecting on the first substrate to define pixel regions; A thin film transistor comprising a gate electrode, a semiconductor layer, a source and a drain electrode formed at the intersection of the gate wiring and the data wiring; A pixel electrode formed on the first substrate; A slit formed inside the pixel electrode; A connection part connecting domains of the pixel electrode; A common electrode formed on the second substrate; Vertically oriented first and second alignment layers formed on the first and second substrates; A liquid crystal layer is included between the first and second substrates.
상기 슬릿은 화소 영역의 가로 중심선에서 45도 방향으로 대칭되게 직선으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The slit may be formed in a straight line symmetrically in a 45 degree direction from a horizontal center line of the pixel area.
상기 연결부는 슬릿의 가장자리에 적어도 하나 형성되는 것을 특징으로 한다.At least one connection part is formed at an edge of the slit.
상기 슬릿의 연결부는 차광되는 것을 특징으로 한다.The connection portion of the slit is characterized in that the light shield.
상기 화소 전극은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명 재질인 것을 특징으로 한다.The pixel electrode may be a transparent material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
상기 제 1, 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
상기 공통 전극 상에 슬릿과 슬릿 사이의 소정 위치에 대응되게 유전체 돌기를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.A dielectric protrusion is formed on the common electrode so as to correspond to a predetermined position between the slit and the slit.
상기 슬릿과 유전체 돌기는 화소 영역에서 서로 평행한 것을 특징으로 한다.The slits and the dielectric protrusions may be parallel to each other in the pixel area.
상기 제 2 기판 상에 상기 화소 주변 영역에 대응하는 위치에 블랙 매트릭스와화소 영역에 대응하는 위치에 컬러 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The display device may further include a color filter at a position corresponding to the black matrix and a pixel region at a position corresponding to the pixel peripheral region on the second substrate.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 멀테 도메인 액정 표시 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a multi-domain liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서, 화소부의 일부를 단면하여 개략적으로 보여주는 단면이다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of a pixel part in a multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display according to the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 우선, 도시되지는 않았으나 게이트 배선(도 3에서 215)과 데이터 배선(214)이 교차하여 형성되는 화소 영역에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있으며, 하부 기판(210)에 게이트 절연막(216), 데이터 배선(214), 보호막(218)이 순차적으로 형성되어 있고, 상기 화소영역에 화소 전극(228)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, first, although not shown, a thin film transistor TFT is formed in a pixel area where the gate line 215 and the data line 214 intersect each other, and the lower substrate 210 is formed. The gate insulating film 216, the data wiring 214, and the protective film 218 are sequentially formed in the pixel electrode 228 in the pixel region.
상기 게이트 절연막(216) 및 보호막(218)은 BCB(BenzoCycloButene), 아크릴수지(Acrylic resin), 폴리아미드(polyamide) 화합물, SiNx, 또는 SiOx 등의 물질로 형성하는 것이 바람직하다.The gate insulating layer 216 and the passivation layer 218 may be formed of a material such as BCB (BenzoCycloButene), acrylic resin, polyamide compound, SiNx, or SiOx.
상기 화소 전극(228)은 슬릿(235)에 의해 멀티 도메인(multi domail)으로 나누어지며, 각 도메인을 연결하는 다수의 연결부(도시되지 않음)가 슬릿에 형성되어 있다.The pixel electrode 228 is divided into multi domains by the slit 235, and a plurality of connection portions (not shown) connecting each domain are formed in the slit.
그리고, 상부 기판(211)에는 상기 화소영역 이외의 영역으로 누설되는 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(242)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(242) 상에 컬러필터층(244)이 형성되어 있으며, 상기 컬러필터층(244) 상에 공통전극(246)이 형성되어 있다. In addition, a black matrix 242 is formed on the upper substrate 211 to block light leaking to areas other than the pixel area, and a color filter layer 244 is formed on the black matrix 242. The common electrode 246 is formed on the color filter layer 244.
또한, 상기 공통전극(246) 상에는 전계를 왜곡시켜 멀티도메인 효과를 구현하기 위한 유전체 돌기(248)가 형성되어 있다.In addition, a dielectric protrusion 248 is formed on the common electrode 246 to realize a multi-domain effect by distorting an electric field.
상기 유전체 돌기(248)는 하부 기판(210)의 슬릿(235)과 슬릿 사이에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다.The dielectric protrusion 248 may be formed to be positioned between the slit 235 and the slit of the lower substrate 210.
한편, 상기 유전체 돌기(248)가 화소 내에 형성되어 있는데, 화소 영역의 가로 중심선을 중심으로 위쪽 영역과 아래쪽 영역이 대칭적으로 형성되어 있는데, 가로 중심선에 대해 상하로 각각 소정(바람직하게는 45도)의 각도를 가지도록 길게 뻗어 있으며, 유전체 돌기(248)의 길게 뻗은 부분은 위쪽 영역과 아래쪽 영역에 대해 각각 적어도 두 개가 형성되어 있으며, 이들은 서로 나란하게 놓여 있다. On the other hand, the dielectric protrusion 248 is formed in the pixel, and the upper region and the lower region are symmetrically formed around the horizontal center line of the pixel region, and are respectively predetermined (preferably 45 degrees) up and down with respect to the horizontal center line. At least two long portions of the dielectric protrusion 248 are formed in the upper region and the lower region, respectively, and are disposed in parallel with each other.
상기 유전체 돌기(248)는 감광성 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 아크릴수지(photoacrylate) 또는 BCB(BenzoCycloButene)으로 이루어지는 것이 바람직하다.The dielectric protrusion 248 is preferably made of a photosensitive material, and more preferably made of acrylic resin (photoacrylate) or BCB (BenzoCycloButene).
이와 같은 구조의 종래의 멀티 도메인 액정 표시 장치에 있어서, 하부 기판(210)의 슬릿(235)과 상부 기판의 유전체 돌기(248)에 의해서 액정 구동시에 액정 분자를 다양하게 구동시킬 수 있으므로 멀티 도메인 효과를 구현하게 된다.In the conventional multi-domain liquid crystal display having such a structure, the liquid crystal molecules can be driven in various ways during the liquid crystal driving by the slit 235 of the lower substrate 210 and the dielectric protrusion 248 of the upper substrate. Will be implemented.
본 발명은 이와 같은 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 화소 전극(228)이 슬릿(235)에 의해 다수로 분할되고 분할된 각 도메인을 연결하는 연결부를 슬릿의 가장 자리에 형성시킴으로써 상기 연결부를 최소화한다.In the multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display, the pixel electrode 228 is divided into a plurality of slits 235 and the connecting portion connecting each divided domain is formed at the edge of the slit to minimize the connecting portion. do.
따라서, 슬릿(235)에 형성되는 도메인 연결부의 전경선(disclination line)에서 발생되는 전계 왜곡의 정도를 최소화할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to minimize the amount of electric field distortion generated in the foreground line (disclination line) of the domain connection portion formed in the slit 235.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예로서, 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 한 화소부를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 여기서, I-I'로 단면한 도면은 도 2에서와 같다.3 is a plan view schematically illustrating one pixel part of a vertical alignment mode liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention. Here, the cross-sectional view taken along line II ′ is as in FIG. 2.
도 3에 도시한 바와 같이, 하부 기판(210) 위에 가로 방향의 게이트 배선(215), 이로부터 연장된 게이트 전극(240) 등을 포함하는 게이트 배선(215)이 형성되어 있고, 게이트 배선(215) 상부에는 게이트 절연막(216)이 게이트 배선(215)을 덮고 있다. As illustrated in FIG. 3, a gate wiring 215 including a gate wiring 215 in a horizontal direction, a gate electrode 240 extending therefrom, and the like are formed on the lower substrate 210, and the gate wiring 215 is formed. The gate insulating film 216 covers the gate wiring 215 on the upper side of the.
상기 게이트 전극(240) 상부의 게이트 절연막(216) 위에는 비정질 규소막 등의 반도체층(212)이 형성되어 있다. A semiconductor layer 212, such as an amorphous silicon film, is formed on the gate insulating film 216 on the gate electrode 240.
또한, 상기 게이트 절연막(216) 위에는 세로 방향으로 형성되어 게이트 배선(215)과 교차하는 데이터 배선(214)이 형성되어 있고, 데이터 배선(214)으로부터 소스 전극(222)이 연장되어 반도체층(212)과 접촉하며, 상기 소스 전극(222)의 반대쪽에는 반도체층(212)과 접촉하는 드레인 전극(224)이 소스 전극(222)과 분리되어 형성되어 있다. In addition, a data line 214 is formed on the gate insulating layer 216 in a vertical direction and intersects the gate line 215. The source electrode 222 extends from the data line 214 so that the semiconductor layer 212 is formed. ) And a drain electrode 224 contacting the semiconductor layer 212 on the opposite side of the source electrode 222 is formed separately from the source electrode 222.
상기 게이트 배선(215) 및 게이트 전극(240) 위의 게이트 절연막(216), 반도체층(212), 그리고 데이터 배선(214), 소스 및 드레인 전극(222, 224)을 덮도록 보호막(218)이 형성되어 있다. The passivation layer 218 covers the gate insulating layer 216, the semiconductor layer 212, and the data wiring 214, the source and drain electrodes 222 and 224 on the gate wiring 215 and the gate electrode 240. Formed.
그리고, 상기 게이트 배선(215)과 데이터 배선(214)이 교차하는 화소 영역 내에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전막으로 화소 전극(228)이 형성되어 있다. 이 화소 전극(228)은 드레인 전극(224)과 연결되어 있다.The pixel electrode 228 is formed of a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) in the pixel region where the gate line 215 and the data line 214 intersect. The pixel electrode 228 is connected to the drain electrode 224.
상기 화소 전극(228)은 슬릿(235)에 의해서 복수의 도메인(①,②,③,④)으로 분할되어 있으며 상기 슬릿(235)은 다수의 도메인 연결부(B)를 형성하고 있다.The pixel electrode 228 is divided into a plurality of domains ①, ②, ③, and ④ by the slit 235, and the slit 235 forms a plurality of domain connecting portions B.
이에 상기 다수의 도메인 연결부(B)에 의해서 상기 화소 전극(228)의 각 도메인은 전기적으로 연결되어 박막 트랜지스터(TFT)에서 전달되는 신호에 대해 구동된다.Accordingly, each of the domains of the pixel electrode 228 is electrically connected by the plurality of domain connectors B to drive signals transmitted from the thin film transistor TFT.
상기 슬릿(235)은 화소 영역의 가로 중심선을 기준으로 위쪽 영역과 아래쪽 영역에서 대칭이 되도록 형성되어 있고, 바람직하게는 45도의 각도로 뻗어 있으며, 도시되지는 않았지만 전계 왜곡을 위한 상부 기판의 유전체 돌기(도 2에서 248)와 서로 번갈아 배치되어 있다. The slit 235 is formed to be symmetrical in the upper region and the lower region with respect to the horizontal center line of the pixel region, and preferably extends at an angle of 45 degrees, although not shown, a dielectric protrusion of the upper substrate for electric field distortion. (248 in Fig. 2) and alternate with each other.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 화소 전극(228) 위에는 수직 배향막이 도포되어 있다.Although not shown, a vertical alignment layer is coated on the pixel electrode 228.
상기 화소 전극(228)에서 분할된 각 도메인은 연결부(B)에 의해서 서로 전기적으로 연결되고 있으며, 상기 연결부(B)는 하나의 슬릿(235)에서 양쪽 가장자리에 소정 형성되어 있다.Each of the domains divided by the pixel electrode 228 is electrically connected to each other by the connecting portion B, and the connecting portion B is formed at both edges in one slit 235.
상기 하부 기판(210)과 마주보는 상부 기판(211) 면에는 하부 기판(210)의 게이트 전극(215), 반도체층(212), 소스 및 드레인 전극(222, 224) 등으로 이루어진 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 부분과 하부 기판(210)의 게이트 배선(215) 및 데이터 배선(214) 등이 형성되어 있는 화소 주변 영역에 대응하는 위치에 블랙 매트릭스(도 2에서 242)가 형성되어 있다. A thin film transistor including a gate electrode 215, a semiconductor layer 212, source and drain electrodes 222 and 224, and the like of the lower substrate 210 is formed on a surface of the upper substrate 211 facing the lower substrate 210. The black matrix (242 in FIG. 2) is formed at a position corresponding to the pixel peripheral region where the portion and the gate wiring 215, the data wiring 214, and the like of the lower substrate 210 are formed.
또한, 각 화소에 대응되는 부분에 컬러 필터(244)가 형성되어 있고, 컬러 필터(244) 상부에는 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전막으로 공통 전극(246)이 형성되어 있으며, 공통 전극(246) 면에는 수직 배향막(도시하지 않음)이 도포되어 있다.In addition, a color filter 244 is formed at a portion corresponding to each pixel, and a common electrode 246 is formed on the color filter 244 with a transparent conductive film such as ITO or IZO, and the common electrode 246. A vertical alignment film (not shown) is applied to the surface.
그리고, 상기 공통 전극(246) 상에는 하부 기판(210)에 형성되어 있는 슬릿(235)과 슬릿 사이에 대응되도록 유전체 돌기(248)가 형성되어 있다.The dielectric protrusion 248 is formed on the common electrode 246 to correspond to the slit 235 formed on the lower substrate 210 and the slit.
이러한 유전체 돌기(248) 및 슬릿(235)을 가지는 액정 표시 장치의 경우, 앞서 도 2를 참고로 설명한 바와 같이, 상기 유전체 돌기(248)와 슬릿(235)에 의해 양쪽에서 액정 분자의 배열 방향이 다르게 나타나므로, 상기 슬릿(235)을 중심으로 화소가 이분할 된다. In the case of the liquid crystal display device having the dielectric protrusions 248 and the slits 235, as described above with reference to FIG. 2, the alignment directions of the liquid crystal molecules are aligned in both directions by the dielectric protrusions 248 and the slits 235. Since it appears differently, the pixel is divided into two centering around the slit 235.
또한, 상기 화소 영역의 가로 중심선을 중심으로 위쪽 영역과 아래쪽 영역이 서로 대칭이므로, 위쪽 영역과 아래쪽 영역의 액정 분자의 배열 방향이 서로 반대가 된다. In addition, since the upper region and the lower region are symmetrical with respect to the horizontal center line of the pixel region, the arrangement directions of the liquid crystal molecules in the upper region and the lower region are opposite to each other.
결과적으로, 화소 전체로 보아 배향이 다른 네 영역(①,②,③,④)이 존재하게 되어 시야각을 넓힐 수 있다.As a result, four regions (1, 2, 3, and 4) having different orientations as a whole are present, thereby widening the viewing angle.
상기 유전체 돌기(248) 패턴과 슬릿(235)의 패턴은 본 발명의 실시예에서의 형태에만 국한되지는 않으며, 화소를 다수 영역으로 분할하는 다양한 패턴 형태 및 배열에 적용될 수 있다.The patterns of the dielectric protrusion 248 and the slit 235 are not limited to those in the embodiment of the present invention, but may be applied to various pattern shapes and arrangements for dividing the pixel into multiple regions.
따라서, 본 발명에 따른 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서는, 유전체 돌기(248) 주변에서는 전기장이 퍼지는 형태로, 슬릿(235) 주변에서는 전기장이 모이는 형태로 전기장이 왜곡되므로, 화소 내에서 액정 분자의 배향이 효과적으로 분할되어 시야각이 향상된다.Therefore, in the multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display according to the present invention, the electric field is distorted in the form of spreading the electric field around the dielectric protrusion 248 and in the form of collecting the electric field around the slit 235, and thus the liquid crystal molecules in the pixel. The orientation of is effectively divided so that the viewing angle is improved.
또한, 상기 슬릿(235)에서 도메인 연결부(B)를 최소로 형성하고 화소 전극 (228) 최외곽에 형성시킴으로써 전경선에 의한 화질 특성 저하를 개선시킬 수 있다.In addition, the domain connection part B may be formed to the minimum in the slit 235 and formed at the outermost portion of the pixel electrode 228, thereby reducing degradation of image quality characteristics due to the foreground line.
도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 한 화소부를 개략적으로 보여주는 평면도이다.FIG. 4 is a plan view schematically illustrating one pixel unit of a vertical alignment mode liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 구성은 앞서 설명한 제 1 실시예와 동일한 구성을 가지므로 구체적인 설명은 생략한다.As shown in FIG. 4, since the configuration of the multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention has the same configuration as that of the first exemplary embodiment described above, a detailed description thereof will be omitted.
개략적으로는, 하부 기판(310)은 게이트 배선(315)과 데이터 배선(314)이 서로 수직하게 교차하며, 상기 게이트 배선(315)과 데이터 배선(314)이 교차하는 지점에 게이트 전극(340), 소스 전극(322) 및 드레인 전극(324)과 반도체층(312)으로 구성되는 박막 트랜지스터(T:Thin Film Transistor)가 형성되어 있으며, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소 전극(328)은 슬릿(335)에 의해서 복수의 도메인(①,②,③,④)으로 분할하고 있고 상기 슬릿(335)은 다수의 도메인 연결부(C)를 형성하고 있다.In an exemplary embodiment, the lower substrate 310 has a gate electrode 340 at a point where the gate line 315 and the data line 314 vertically cross each other, and the gate line 315 and the data line 314 cross each other. And a thin film transistor (T) including a source electrode 322, a drain electrode 324, and a semiconductor layer 312, and the pixel electrode 328 connected to the thin film transistor is a slit 335. Is divided into a plurality of domains (1, 2, 3, 4), and the slit 335 forms a plurality of domain connecting portions (C).
상기 다수의 도메인 연결부(C)에 의해서 상기 화소 전극(328)의 각 도메인은 전기적으로 연결되어 박막 트랜지스터에서 전달되는 신호에 대해 구동된다.Each of the domains of the pixel electrode 328 is electrically connected to each other by the plurality of domain connectors C to drive a signal transmitted from the thin film transistor.
상기 슬릿(335)은 화소 영역의 가로 중심선을 기준으로 위쪽 영역과 아래쪽 영역에서 대칭이 되도록 형성되어 있고, 바람직하게는 45도의 각도로 뻗어 있으며, 도시되지는 않았지만 전계 왜곡을 위한 상부 기판의의 유전체 돌기와 서로 번갈아 배치되어 있다. The slit 335 is formed to be symmetrical in the upper region and the lower region with respect to the horizontal center line of the pixel region, preferably extends at an angle of 45 degrees, and not shown, the dielectric of the upper substrate for electric field distortion. It is alternately placed with the projections.
또한, 도시하지는 않았지만, 상기 화소 전극(328) 위에는 수직 배향막이 도포되어 있다.Although not shown, a vertical alignment layer is coated on the pixel electrode 328.
이때, 상기 화소 전극(328)에서 분할된 각 도메인(①,②,③,④)은 연결부(C)에 의해서 서로 전기적으로 연결되고 있으며, 이때 하나의 슬릿(335)에는 가장자리에 한 개의 연결부(C)가 형성되어 있다. In this case, each of the domains (①, ②, ③, ④) divided by the pixel electrode 328 is electrically connected to each other by the connection part C. In this case, one slit 335 has one connection part at an edge thereof. C) is formed.
이와 같은 구성을 가지는 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 하부 기판(310)은 컬러 필터 기판인 상부 기판과 마주보도록 대응되어 있다(도 2에 도시하고 있음).The lower substrate 310 of the multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display device having such a configuration corresponds to face the upper substrate, which is a color filter substrate (shown in FIG. 2).
이때, 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서 상기 화소 전극의 슬릿(235, 335)을 선상으로 형성하고 연결부(B, C)를 가장자리에 형성시킴으로써 스토리지 배선(도시되지 않음) 영역의 내부에 형성될 수 있도록 하여 블랙 매트릭스에 의해 차광하여 상기 연결부에 의한 전경선 발생을 최소화할 수도 있다.At this time, in the first and second embodiments according to the present invention, the slits 235 and 335 of the pixel electrode are formed linearly, and the connecting portions B and C are formed at the edges to form the interior of the storage wiring (not shown) area. It may be formed on the light blocking by the black matrix to minimize the generation of foreground lines by the connection portion.
따라서, 상기 슬릿에서 도메인 연결부를 최소로 형성하고 화소 전극 최외곽에 형성시킴으로써 전경선에 의한 화질 특성 저하를 개선시킬 수 있다.Therefore, the minimum quality of the domain connection in the slit and the outermost portion of the pixel electrode may be reduced, thereby reducing the deterioration in image quality.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 수직 배향 모드 액정 표시 장치 및 그 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the vertical alignment mode liquid crystal display according to the present invention and a method of manufacturing the same are not limited thereto and are within the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations are possible.
본 발명은 멀티 도메인 액정 표시 장치에서 전경선의 발생을 최소화함으로써 전계 왜곡 효과에 변화를 주지 않으면서 화질 특성을 개선하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of minimizing the generation of foreground lines in a multi-domain liquid crystal display device, thereby improving image quality characteristics without changing the electric field distortion effect, thereby improving product reliability.
도 1은 종래의 수직 배향 모드 멀티 도메인 액정 표시 장치의 어레이 기판의 화소부의 일부를 개략적으로 보여주는 평면도.1 is a plan view schematically showing a portion of a pixel portion of an array substrate of a conventional vertical alignment mode multi-domain liquid crystal display device;
도 2는 본 발명에 따른 멀티 도메인 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서, 화소부의 일부를 단면하여 개략적으로 보여주는 단면.2 is a cross-sectional view schematically showing a portion of a pixel portion in a multi-domain vertical alignment mode liquid crystal display according to the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예로서, 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 한 화소부를 개략적으로 보여주는 평면도.3 is a plan view schematically showing one pixel portion of a vertical alignment mode liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서, 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 한 화소부를 개략적으로 보여주는 평면도.4 is a plan view schematically showing one pixel portion of a vertically aligned mode liquid crystal display device according to a second embodiment according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
210, 310 : 하부 기판 211 : 상부 기판 210, 310: lower substrate 211: upper substrate
212, 312 : 반도체층 214, 314 : 데이터 배선212 and 312 semiconductor layers 214 and 314 data wiring
215, 315 : 게이트 배선 216 : 게이트 절연막 215 and 315 gate wiring 216 gate insulating film
218 : 보호막 222, 322 : 소스 전극 218: protective film 222, 322: source electrode
224, 324 : 드레인 전극 228, 328 : 화소 전극 224 and 324 drain electrodes 228 and 328 pixel electrodes
235, 335 : 슬릿(slit) 240, 340 : 게이트 전극235 and 335 slits 240 and 340 gate electrodes
242 : 블랙 매트릭스 244 : 컬러 필터 242: black matrix 244: color filter
246 : 공통 전극 248 : 유전체 돌기246: common electrode 248: dielectric projection
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