KR20060015209A - Array substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display having the same - Google Patents

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KR20060015209A
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이재영
박원상
김재현
김상우
임재익
이승규
차성은
어기한
이리나 폰델라바
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삼성전자주식회사
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Abstract

다중-도메인을 실현하기 위한 어레이 기판과, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치가 개시된다. 어레이 기판은 스위칭 소자와 화소 전극부를 포함한다. 스위칭 소자는 기판의 화소 영역에 형성되고, 화소 전극부는 화소 영역내에서 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖고서, 스위칭 소자에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 어레이 기판의 화소 전극층은 패터닝 처리하고, 대향 기판의 공통 전극층은 패터닝 처리하지 않으므로써, 다중-도메인을 실현할 수 있다. 특히, 화소 전극층의 센터를 기준으로 방사 형상을 정의하도록 패터닝 처리하므로써, 다중-도메인을 실현할 수 있다.An array substrate for realizing a multi-domain, a manufacturing method thereof, and a display device having the same are disclosed. The array substrate includes a switching element and a pixel electrode portion. The switching element is formed in the pixel region of the substrate, and the pixel electrode portion has an open pattern shape facing in different directions in the pixel region, and is electrically connected to the switching element. Accordingly, the multi-domain can be realized by patterning the pixel electrode layer of the array substrate and not patterning the common electrode layer of the opposing substrate. In particular, by patterning so as to define a radial shape with respect to the center of the pixel electrode layer, a multi-domain can be realized.

화소 전극, 패턴, 패터닝, VA, PVA, 반사판, 소용돌이Pixel electrode, pattern, patterning, VA, PVA, reflector, swirl

Description

어레이 기판과, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치{ARRAY SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}An array substrate, a method of manufacturing the same, and a display device having the same {ARRAY SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.1 is a plan view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 절단선 I-I'으로 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 액정패널의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views schematically illustrating an operation of a liquid crystal panel according to the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 도 1의 어레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들이다.4A through 4D are plan views illustrating a method of manufacturing the array substrate of FIG. 1.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정패널의 동작을 단위 화소 영역에서 개략적으로 설명하기 위한 시뮬레이션도이고, 도 5b는 도 5a에 대응하여 액정층이 느끼는 전압을 나타낸 파형도이다.FIG. 5A is a simulation diagram for schematically describing an operation of a liquid crystal panel according to a first exemplary embodiment of the present invention in a unit pixel area, and FIG. 5B is a waveform diagram illustrating a voltage felt by the liquid crystal layer corresponding to FIG. 5A.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.6 is a plan view of an array substrate according to a second embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 절단선 II-II'으로 절단한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 6.

도 8a 내지 도 8d는 도 6의 어레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.8A to 8D are diagrams for describing a method of manufacturing the array substrate of FIG. 6.

도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정패널의 동작을 단위 화소 영역에서 개략적으로 설명하기 위한 시뮬레이션도이고, 도 9b는 도 9a에 대응하여 액정층 이 느끼는 전압을 나타낸 파형도이다.FIG. 9A is a simulation diagram for schematically describing an operation of a liquid crystal panel according to a second exemplary embodiment of the present invention in a unit pixel area, and FIG. 9B is a waveform diagram illustrating a voltage felt by the liquid crystal layer corresponding to FIG. 9A.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다.10 is a plan view of an array substrate according to a third embodiment of the present invention.

도 11은 도 10의 절단선 III-III'으로 절단한 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 10.

도 12a 내지 도 12f는 도 10의 어레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.12A to 12F are diagrams for describing a method of manufacturing the array substrate of FIG. 10.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 13 is a plan view of an array substrate according to a fourth embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 14 is a plan view of an array substrate according to a fifth embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 15 is a plan view of an array substrate according to a sixth embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 16 is a plan view of an array substrate according to a seventh embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 어레이 기판 110 : 게이트 배선100: array substrate 110: gate wiring

112 : 게이트 전극 120 : 소오스 배선112: gate electrode 120: source wiring

122 : 소오스 전극 124 : 드레인 전극122 source electrode 124 drain electrode

140 : 화소 전극부 141, 143, 145 : 연결 전극140: pixel electrode portions 141, 143, 145: connection electrode

142, 144, 146 : 서브 전극 200 : 액정층142, 144, 146: Sub electrode 200: Liquid crystal layer

300 : 컬러필터 기판 310 : 색화소층300: color filter substrate 310: color pixel layer

320 : 공통 전극층320: common electrode layer

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 어레이 기판과, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly, to an array substrate, a manufacturing method thereof, and a display device having the same.

일반적으로 액정표시장치는 각 화소를 스위칭하는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된 어레이 기판(또는 TFT 기판)과, 공통 전극이 형성된 대향 기판(또는 컬러필터 기판)과, 두 기판 사이에 밀봉된 액정층으로 구성된다. 상기 액정표시장치는 상기 액정층에 전압을 인가하여 광의 투과율을 제어함으로써 화상을 표시한다.In general, an LCD includes an array substrate (or TFT substrate) on which a thin film transistor (TFT) for switching each pixel is formed, an opposing substrate (or color filter substrate) on which a common electrode is formed, and a liquid crystal layer sealed between the two substrates. It is composed. The liquid crystal display displays an image by applying a voltage to the liquid crystal layer to control light transmittance.

상기 액정표시장치는 상기 액정에 의하여 차폐되지 않은 방향으로만 광이 투과하여 영상을 구현하기 때문에, 상대적으로 다른 표시장치에 비해 시야각이 좁은 단점이 있다. 이에 따라 광시야각을 실현하기 위하여 수직 배향(Vertically Aligned) 모드의 액정 표시 장치가 개발되었다.Since the liquid crystal display implements an image by transmitting light only in a direction that is not shielded by the liquid crystal, a view angle is relatively narrower than that of other display devices. Accordingly, in order to realize a wide viewing angle, a liquid crystal display device having a vertically aligned mode has been developed.

상기 VA 모드의 액정표시장치는 대향하는 면에 수직 배향 처리된 2개의 기판과, 두 기판 사이에 밀봉된 네거티브 타입의 유전율 이방성(Negative type dielectric constant anisotropy)을 갖는 액정으로 구성된다. 상기 액정의 분자는 수직(homeotropic) 배향의 성질을 갖는다.The VA mode liquid crystal display is composed of two substrates vertically aligned on opposite surfaces, and a liquid crystal having a negative type dielectric constant anisotropy sealed between the two substrates. The molecules of the liquid crystal have a property of homeotropic orientation.

동작시, 두 기판 사이에 전압이 인가되지 않을 때에는 기판 표면에 대하여 대략 수직 방향으로 정렬되어 블랙(black)을 표시하고, 소정의 전압이 인가될 때에는 상기 기판 표면에 대략 수평 방향으로 정렬되어 화이트(white)를 표시하며, 상기 화이트 표시를 위한 전압보다 작은 전압이 인가되었을 때에는 상기 기판 표면에 대하여 비스듬하게 경사지도록 배향되어 그레이(gray)를 표시한다.In operation, when no voltage is applied between the two substrates, they are aligned vertically with respect to the substrate surface to display black, and when a predetermined voltage is applied, they are aligned in a substantially horizontal direction to the substrate surface and are white. white is displayed, and when a voltage smaller than the voltage for the white display is applied, it is oriented so as to be inclined obliquely with respect to the surface of the substrate to display gray.

한편, 일반적으로 PVA 모드를 채용하는 액정표시장치는 다중-도메인을 정의 하기 위해 컬러필터 기판에 패터닝된 공통 전극층과 어레이 기판에 패터닝된 화소 전극층을 갖는다.On the other hand, a liquid crystal display generally employing a PVA mode has a common electrode layer patterned on a color filter substrate and a pixel electrode layer patterned on an array substrate in order to define a multi-domain.

액정표시장치, 특히 중소형 액정표시장치에서 협시야각이나 계조 반전은 해결되어야 할 문제점이다. 이를 해결하기 위해, 상대적으로 중소형 액정표시장치에서는 PVA(Patterned Vertical Alignment) 구조를 사용한다.Narrow viewing angles or gray level inversion are a problem to be solved in liquid crystal displays, particularly small and medium-sized liquid crystal displays. In order to solve this problem, relatively small and medium-sized liquid crystal displays use a patterned vertical alignment (PVA) structure.

따라서, 중소형에 적합한 PVA 구조는 어레이 기판과 컬러필터 기판에 대해 각각 ITO 패터닝 공정을 수행해야하는 구조이다. 이는 컬러필터 공정 진행시, ITO 층을 별도로 패터닝하기 위해 포토 공정, 현상 공정, 에칭 공정, PR 스트립 공정 등의 공정이 수반되는 문제점이 있다.Therefore, a PVA structure suitable for small and medium-sized devices is a structure in which an ITO patterning process should be performed on the array substrate and the color filter substrate, respectively. This is a problem that a process such as a photo process, a developing process, an etching process, a PR strip process, etc. in order to separately pattern the ITO layer during the color filter process.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다중-도메인을 실현하기 위한 어레이 기판을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an array substrate for realizing a multi-domain.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the above-described array substrate.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기한 어레이 기판을 갖는 표시장치를 제공하는 것이다.Further, another object of the present invention is to provide a display device having the above-described array substrate.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 어레이 기판은 기판, 스위칭 소자, 및 화소 전극부를 포함한다. 상기 기판은 화소 영역을 갖고, 상기 스위칭 소자는 상기 화소 영역에 형성되며, 상기 화소 전극부는 상기 화소 영역내에서 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖고서, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된다.An array substrate according to one feature for realizing the above object of the present invention includes a substrate, a switching element, and a pixel electrode portion. The substrate has a pixel region, the switching element is formed in the pixel region, and the pixel electrode portion is electrically connected to the switching element, having a pattern shape that opens in a different direction in the pixel region.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 어레이 기판의 제조 방법은, (a) 단위 화소 영역에 게이트 배선과, 소오스 배선과, 상기 게이트 배선 및 소오스 배선에 연결된 스위칭 소자를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 단위 화소 영역내에서 복수의 액정의 도메인들을 정의하기 위해 서로 다른 방향으로 개구된 패턴 형상을 갖고서, 상기 스위칭 소자와 연결되는 화소 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an array substrate, the method including: (a) forming a gate wiring, a source wiring, and a switching element connected to the gate wiring and the source wiring in a unit pixel region; step; And (b) forming a pixel electrode layer connected to the switching element, having a pattern shape opened in different directions to define domains of a plurality of liquid crystals in the unit pixel region.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 표시장치는 상부 기판, 액정층, 및 하부 기판을 포함한다. 상기 상부 기판은 공통 전극층을 구비하고, 상기 하부 기판은 상기 상부 기판과의 합체를 통해 상기 액정층을 수용하되, 상기 공통 전극층과의 연결을 통해 복수의 도메인들을 정의하기 위해 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, a display device includes an upper substrate, a liquid crystal layer, and a lower substrate. The upper substrate includes a common electrode layer, and the lower substrate receives the liquid crystal layer through coalescence with the upper substrate, and faces different directions to define a plurality of domains through connection with the common electrode layer. A pixel electrode portion having an open pattern shape is provided.

이러한 어레이 기판과 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시장치에 의하면, 어레이 기판의 화소 전극층은 패터닝 처리하고, 대향 기판의 공통 전극층은 패터닝 처리하지 않으므로써, 다중-도메인을 실현할 수 있다. 특히, 화소 전극층의 센터를 기준으로 방사 형상(radial shape)을 정의하도록 패터닝 처리하므로써, 다중-도메인을 실현할 수 있다.According to such an array substrate, a method of manufacturing the same, and a display device having the same, a multi-domain can be realized by patterning a pixel electrode layer of an array substrate and not patterning a common electrode layer of an opposite substrate. In particular, by patterning to define a radial shape with respect to the center of the pixel electrode layer, multi-domains can be realized.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명 하고자 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막) 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 관점에서 설명하였고, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 의미한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. As described in the drawing, when it is described from an observer's point of view, when a part such as a layer, a film, an area, or a plate is "on" another part, it is not only when another part is "directly" but also another part in between. It also includes the case. On the contrary, when a part is "just above" another part, it means that there is no other part in the middle.

<실시예-1>Example-1

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 절단선 I-I'으로 절단한 단면도이다. 특히, 투과형 어레이 기판을 도시한다.1 is a plan view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1. In particular, a transmissive array substrate is shown.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이 기판(100), 액정층(200), 및 상기 어레이 기판(100)과의 합체를 통해 상기 액정층(200)을 수용하는 컬러필터 기판(300)을 포함한다.1 and 2, the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention may be formed by integrating the array substrate 100, the liquid crystal layer 200, and the array substrate 100. And a color filter substrate 300 accommodating 200.

상기 어레이 기판(100)은 투명 기판(105) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(110)과, 상기 게이트 배선(110)에서 연장된 게이트 전극(112)과, 상기 게이트 배선(110)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(111), 질화규소(SiNx) 등의 재질로 이루어져 상기 게이트 배선(110) 및 게이 트 전극(112)을 커버하는 게이트 절연층(113)을 포함한다.The array substrate 100 is spaced apart from the gate wiring 110 extending in the horizontal direction on the transparent substrate 105, the gate electrode 112 extending from the gate wiring 110, and the gate wiring 110. The gate insulating layer 113 covering the gate wiring 110 and the gate electrode 112 is formed of a material such as an open lower pattern 111 and silicon nitride (SiNx) to correspond to the center region of the unit pixel region. do.

상기 어레이 기판(100)은 상기 게이트 전극(112)을 커버하는 a-Si과 같은 반도체층(114)과, 상기 반도체층 위에 형성된 n+ a-Si과 같은 반도체 불순물층(115)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(120)과, 상기 소오스 배선(120)에서 연장된 소오스 전극(122)과, 상기 소오스 전극(122)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(124)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(112), 반도체층(114), 반도체 불순물층(115), 소오스 전극(122) 및 드레인 전극(124)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 100 includes a semiconductor layer 114 such as a-Si covering the gate electrode 112, a semiconductor impurity layer 115 such as n + a-Si formed on the semiconductor layer, and a lengthwise direction. The extended source wiring 120 includes a source electrode 122 extending from the source wiring 120, and a drain electrode 124 spaced apart from the source electrode 122 by a predetermined distance. The gate electrode 112, the semiconductor layer 114, the semiconductor impurity layer 115, the source electrode 122, and the drain electrode 124 define one thin film transistor TFT.

상기 게이트 배선(110)이나 소오스 배선(120)은 단일층 또는 이중층 등으로 형성될 수 있다. 상기 단일층으로 형성되는 경우에는 알루미늄(Al)이나 알루미늄(Al)-네오디뮴(Nd) 합금으로 형성될 수 있고, 상기 이중층으로 형성되는 경우에는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리/화학적 특성이 우수한 물질을 하부층으로 형성하고, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질을 상부층으로 형성한다.The gate wiring 110 or the source wiring 120 may be formed as a single layer or a double layer. When formed as the single layer, it may be formed of aluminum (Al) or aluminum (Al) -neodymium (Nd) alloy, and when formed as the double layer, such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), or molybdenum alloy film A material having excellent physical / chemical properties of is formed as a lower layer, and a material having low specific resistance such as aluminum (Al) or aluminum alloy is formed as an upper layer.

상기 어레이 기판(100)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 덮으면서 드레인 전극(126)의 일부를 노출시키는 순차적으로 적층된 패시베이션층(130)과 유기절연층(132)을 포함한다. 상기 패시베이션층(130)과 유기절연층(132)은 소오스 전극(122)과 드레인 전극(124) 사이의 반도체층(114)과 반도체 불순물층(115)을 커버하여 보호하는 역할을 하고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 화소 전극층(140)을 절연시키는 역할을 하여, 상기 유기절연층(132)의 높이 조절을 통해 상기 액정층(200)의 두께 를 조절할 수도 있다. 물론, 상기 패시베이션층(130)의 형성을 생략할 수도 있다.The array substrate 100 includes a passivation layer 130 and an organic insulating layer 132 sequentially stacked to expose a portion of the drain electrode 126 while covering the thin film transistor TFT. The passivation layer 130 and the organic insulating layer 132 cover and protect the semiconductor layer 114 and the semiconductor impurity layer 115 between the source electrode 122 and the drain electrode 124. The thickness of the liquid crystal layer 200 may be adjusted by controlling the height of the organic insulating layer 132 by insulating the transistor TFT and the pixel electrode layer 140. Of course, the formation of the passivation layer 130 may be omitted.

상기 어레이 기판(100)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(124)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(140)를 포함한다. 상기 화소 전극부(140)는 상기 하부 패턴(111)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한다.The array substrate 100 is electrically connected to the drain electrode 124 of the thin film transistor TFT through a contact hole CNT, and has a pixel shape 140 having a pattern shape opened to face different directions. It includes. The pixel electrode unit 140 defines a capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 111.

구체적으로, 상기 화소 전극부(140)는 드레인 전극(124)에 콘택되는 제1 연결 전극(141), 제1 연결 전극(141)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(142), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제1 서브 전극(142)에서 연장된 제2 연결 전극(143), 제2 연결 전극(143)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(144), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제2 서브 전극(144)에서 연장된 제3 연결 전극(145), 제3 연결 전극(145)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(146)을 포함한다.In detail, the pixel electrode unit 140 extends from the first connection electrode 141 and the first connection electrode 141 contacting the drain electrode 124, and defines a rounded quadrangular shape. ), The second connection electrode 143 extending from the first sub-electrode 142 and the second sub-electrode 144 extending from the second connection electrode 143 and defining a rounded square shape with a relatively small width. The third sub-electrode 146 having a relatively small width and extending from the second sub-electrode 144 and the third sub-electrode 146 extending from the third sub-electrode 145 and defining a rounded square shape may be formed. Include.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(142, 144, 146) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상(radial shape)으로 개구된 복수의 직선 패턴들(142a,144a, 144a)이 형성된다. 도면상에서는 제1 내지 제3 서브 전극(142, 144, 146) 각각에 16개의 직선 패턴들이 형성된 것을 도시한다. Each of the first to third sub-electrodes 142, 144, and 146 is formed with a plurality of straight patterns 142a, 144a, and 144a that are opened in a radial shape at a center on a plane. In the drawing, 16 linear patterns are formed on each of the first to third sub-electrodes 142, 144, and 146.

한편, 상기 컬러필터 기판(300)은 단위 화소 영역에 대응하여 투명 기판(305)상에 형성된 색화소층(310)과, 상기 색화소층(310)위에 형성된 공통 전극층(320)을 포함하여, 상기 어레이 기판(100)과의 합체를 통해 상기 액정층(200)을 수 용한다. 상기 액정층(200) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment, VA) 모드로 배열된다. Meanwhile, the color filter substrate 300 includes a color pixel layer 310 formed on the transparent substrate 305 corresponding to a unit pixel area, and a common electrode layer 320 formed on the color pixel layer 310. The liquid crystal layer 200 is accommodated through incorporation with the array substrate 100. The liquid crystals in the liquid crystal layer 200 are arranged in a vertical alignment (VA) mode.

평면상에서 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(142, 144, 146) 각각에는 16개의 서로 다른 도메인이 형성된다. 따라서, 상기한 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다. When viewed in a plan view, 16 different domains are formed in each of the first to third sub-electrodes 142, 144, and 146 formed in the unit pixel area. Accordingly, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate to align the liquid crystal in a predetermined direction can be omitted, and the alignment film may not be formed.

상술한 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 어레이 기판의 화소 전극부를 3개의 서브 전극으로 분할하고, 분할된 서브 전극의 센터를 기준으로 방사 형상을 정의하도록 패터닝 처리하며, 대향 기판(컬러필터 기판)의 공통 전극층은 패터닝 처리하지 않으므로써, 하기하는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 단위 화소 영역내에서 다중-도메인을 실현할 수 있다. As described in the first embodiment of the present invention, the pixel electrode portion of the array substrate is divided into three sub-electrodes, patterned to define a radial shape based on the center of the divided sub-electrodes, and the opposite substrate ( By not patterning the common electrode layer of the color filter substrate, as shown in FIGS. 3A and 3B described below, multi-domains can be realized in the unit pixel region.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 액정패널의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 단면도들로서, 특히 단위 화소 영역에서 액정의 배향 상태를 도시한다. 여기서, 다중-도메인은 어레이 기판(100)의 제1 연결 전극(141)과 제1 서브 전극(142)간에 형성된 개구부(142a)와, 제1 서브 전극(142)과 제2 연결 전극(143)간에 형성된 개구부(142a)에 의해 형성된다.3A and 3B are cross-sectional views schematically illustrating an operation of a liquid crystal panel according to the present invention, and particularly illustrate an alignment state of a liquid crystal in a unit pixel region. Here, the multi-domain may include an opening 142a formed between the first connection electrode 141 and the first sub electrode 142 of the array substrate 100, and the first sub electrode 142 and the second connection electrode 143. It is formed by the opening part 142a formed in the liver.

구동 초기에, 상기 어레이 기판(100)에 대해 수직 방향으로 배향된 액정은 도 3a에 도시한 바와 같이, 개구부를 향해 액정들이 모이면서 눕는 형상으로 배향한다. 즉, 전압이 인가되지 않는 상태에서 액정은 수직배향을 유지하다가 전압이 인가됨에 따라, 전경선과 일정 각도를 갖는 방향으로 누우면서 배향한다. In the initial stage of driving, the liquid crystals oriented in the vertical direction with respect to the array substrate 100 are oriented in a shape in which liquid crystals lie down as the liquid crystals converge toward the opening, as shown in FIG. 3A. That is, the liquid crystal maintains vertical alignment while no voltage is applied, and while the voltage is applied, the liquid crystal is oriented while lying in a direction having a predetermined angle with the foreground line.

시간이 경과함에 따라, 도 3b에 도시한 바와 같이, 액정은 한 점(또는 개구부)에 모이면서 어레이 기판의 평면 방향으로 회전하면서 영상을 표시한다. As time passes, as shown in FIG. 3B, the liquid crystal collects at one point (or opening) and rotates in the plane direction of the array substrate to display an image.

즉, 상기 어레이 기판에만 패터닝 공정을 수행하므로써, 일반적인 VA(Vertical Alignment) 모드와 비교할 때, 투과율도 많이 떨어지지 않으면서 액정의 다중-도메인을 형성할 수 있다. 또한, 픽셀 외곽부의 ITO가 없는 영역은 스토리지 캐패시터로 이용하게 된다.That is, by performing the patterning process only on the array substrate, it is possible to form a multi-domain of the liquid crystal without much drop in transmittance as compared with the general vertical alignment (VA) mode. In addition, an ITO-free region outside the pixel is used as a storage capacitor.

도 4a 내지 도 4d는 도 1의 어레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들이다.4A through 4D are plan views illustrating a method of manufacturing the array substrate of FIG. 1.

도 4a를 참조하면, 유리나 세라믹 등의 절연 물질로 이루어진 투명 기판(105) 위에 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu) 또는 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 증착한다. Referring to FIG. 4A, tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), or the like on a transparent substrate 105 made of an insulating material such as glass or ceramic. A metal such as tungsten (W) is deposited.

이어, 증착된 금속을 패터닝하여 가로 방향으로 신장되고 세로 방향으로 배열되는 복수의 게이트 라인(110)들과, 게이트 라인들과 평행하면서 단위 화소 영역내에서 라운드진 사각형상으로 개구된 패턴을 갖는 하부 스토리지 패턴(111)과, 박막 트랜지스터를 정의하기 위해 게이트 라인(110)으로부터 연장된 게이트 전극(112)을 형성한다.Subsequently, a plurality of gate lines 110 extending in a horizontal direction and arranged in a vertical direction by patterning the deposited metal and a lower portion having a pattern parallel to the gate lines and opening in a rounded rectangle in a unit pixel area The storage pattern 111 and the gate electrode 112 extending from the gate line 110 are defined to define the thin film transistor.

이어, 상기 게이트 전극(112)을 포함하는 기판의 전면에 질화 실리콘 등을 플라즈마 화학 기상 증착법으로 적층하여 게이트 절연층(113)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(113)은 상기 투명 기판(105)의 전면에 형성될 수도 있고, 상기 게이트 라인(110)과 게이트 전극(112)을 커버하도록 패터닝될 수도 있다.Subsequently, silicon nitride or the like is stacked on the entire surface of the substrate including the gate electrode 112 by plasma chemical vapor deposition to form a gate insulating layer 113. The gate insulating layer 113 may be formed on the entire surface of the transparent substrate 105, or may be patterned to cover the gate line 110 and the gate electrode 112.

도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 절연층(113) 위에 아몰퍼스-실리콘(a-Si) 막 및 인 시튜(insitu) 도핑된 n+ 아몰퍼스 실리콘(a-Si) 막을 형성하고, 박막 트랜지스터를 정의하기 위해 일부 영역을 패터닝하여 상기 게이트 전극(112)이 위치한 영역에 액티브층(115)을 형성한다. As shown in FIG. 4B, forming an amorphous-silicon (a-Si) film and an insitu doped n + amorphous silicon (a-Si) film on the gate insulating layer 113 and defining a thin film transistor For example, a portion of the region is patterned to form the active layer 115 in the region where the gate electrode 112 is located.

이어, 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu) 또는 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 증착한다. 이어, 상기 증착된 금속을 패터닝하여 복수의 소오스 라인(120)들과, 소오스 전극(122)과, 드레인 전극(124)을 형성한다. 상기 소오스 전극(122)은 상기 소오스 라인(120)으로부터 연장되고, 상기 드레인 전극(124)은 상기 소오스 전극(122)으로부터 일정 간격 이격되도록 패터닝된다.Subsequently, metals such as tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), or tungsten (W) are deposited. Subsequently, the deposited metal is patterned to form a plurality of source lines 120, source electrodes 122, and drain electrodes 124. The source electrode 122 extends from the source line 120, and the drain electrode 124 is patterned to be spaced apart from the source electrode 122 by a predetermined interval.

도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 도 3b에 의한 결과물이 형성된 기판 위에 스핀 코팅 방법으로 레지스트를 적층하여 패시베이션층(130)과 유기절연층(132)을 형성한다. 이어, 상기 게이트 라인(110)과 상기 소오스 라인(120)에 의해 정의되는 단위 화소 영역에서 패시베이션층(130)과 유기절연층(132)의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극(124)의 일부 영역을 노출시키는 콘택홀(CNT)을 형성한다.As shown in FIG. 4C, a passivation layer 130 and an organic insulating layer 132 are formed by stacking resist on the substrate on which the resultant substrate of FIG. 3B is formed by spin coating. Next, a portion of the passivation layer 130 and the organic insulating layer 132 is removed from the unit pixel area defined by the gate line 110 and the source line 120 to remove a portion of the drain electrode 124. A contact hole CNT is formed to be exposed.

도 4d에 도시한 바와 같이, 단위 화소 영역내에서 화소 전극부를 정의하면서 상기 콘택홀(CNT)을 통해 상기 드레인 전극(124)과 연결되는 화소 전극층(140)을 형성한다. As illustrated in FIG. 4D, the pixel electrode layer 140 connected to the drain electrode 124 is formed through the contact hole CNT while defining the pixel electrode portion in the unit pixel region.

구체적으로, 상기 화소 전극층(140)은 드레인 전극(124)에 콘택되는 제1 연 결 전극(141), 제1 연결 전극(141)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(142), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제1 서브 전극(142)에서 연장된 제2 연결 전극(143), 제2 연결 전극(143)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(144), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제2 서브 전극(144)에서 연장된 제3 연결 전극(145), 제3 연결 전극(145)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(146)을 포함한다.In detail, the pixel electrode layer 140 extends from the first connection electrode 141 and the first connection electrode 141 contacting the drain electrode 124 and defines a rounded quadrangular shape. ), The second connection electrode 143 extending from the first sub-electrode 142 and the second sub-electrode 144 extending from the second connection electrode 143 and defining a rounded square shape with a relatively small width. The third sub-electrode 146 having a relatively small width and extending from the second sub-electrode 144 and the third sub-electrode 146 extending from the third sub-electrode 145 and defining a rounded square shape may be formed. Include.

상기 화소 전극층(140)은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 이러한 투명한 도전성 물질의 예로서는 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(Zinc Oxide, ZO) 등을 들 수 있다. 이때, 상기 화소 전극층(140)은 전면 도포후 상기 단위 화소 영역에 대응하는 화소 전극층만 남겨지도록 패터닝될 수도 있고, 상기 단위 화소 영역에만 형성되도록 부분 도포될 수도 있다. 도면상에서는 관찰자 관점에서 상기 화소 전극(140)이 상기 게이트 라인(110) 및 소오스 라인(120)에서 일정 간격 이격된 것을 도시하였으나, 최소의 폭을 갖고서 오버랩될 수도 있다.The pixel electrode layer 140 may be formed of a transparent conductive material. Examples of such a transparent conductive material include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZO), and the like. In this case, the pixel electrode layer 140 may be patterned such that only the pixel electrode layer corresponding to the unit pixel region is left after the entire surface is applied, or may be partially coated to be formed only in the unit pixel region. In the drawing, although the pixel electrode 140 is spaced apart from the gate line 110 and the source line 120 at a observer's point of view, the pixel electrode 140 may overlap with a minimum width.

이어, 도 1에 도시된 바와 같이, 단위 화소 영역내에 형성된 화소 전극층(140)중 제1 내지 제3 서브 전극(142, 144, 146) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상(radial shape)으로 개구된 복수의 직선 패턴들(142a,144a, 144a)이 형성된다. 도면상에서는 제1 내지 제3 서브 전극(142, 144, 146) 각각에 16개의 직선 패턴들이 형성된 것을 도시한다. 상기 제1 내지 제3 서브 전극(142, 144, 146) 각각에서 일부 영역을 제거하는 것은 복수의 도메인을 정의하기 위함이다. 도면상에서는 단 위 화소 영역내에 전체적으로 화소 전극층을 형성한 후 일부 영역을 패터닝 공정을 통해 제거하여 복수의 직선 패턴들(142a, 144a, 144a)을 형성하는 것을 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 분리하였을 뿐 상기한 화소 전극층의 형성시 복수의 직선 패턴들(142a, 144a, 144a)을 동시에 형성하는 것이 바람직하다.1, each of the first to third sub-electrodes 142, 144, and 146 of the pixel electrode layer 140 formed in the unit pixel region is opened in a radial shape at the center of the plane. A plurality of straight line patterns 142a, 144a, and 144a are formed. In the drawing, 16 linear patterns are formed on each of the first to third sub-electrodes 142, 144, and 146. Removing some regions from each of the first to third sub-electrodes 142, 144, and 146 is to define a plurality of domains. In the drawings, a plurality of linear patterns 142a, 144a, and 144a are formed by forming a pixel electrode layer entirely in a unit pixel region and then removing a portion of the region through a patterning process, but this is separated for convenience of description. In addition, when forming the pixel electrode layer, it is preferable to simultaneously form a plurality of linear patterns 142a, 144a, and 144a.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정패널의 동작을 단위 화소 영역에서 개략적으로 설명하기 위한 시뮬레이션도이고, 도 5b는 도 5a에 대응하여 액정층이 느끼는 전압을 나타낸 파형도이다.FIG. 5A is a simulation diagram for schematically describing an operation of a liquid crystal panel according to a first exemplary embodiment of the present invention in a unit pixel area, and FIG. 5B is a waveform diagram illustrating a voltage felt by the liquid crystal layer corresponding to FIG. 5A.

도 5a에 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(300)은 제1 투명 기판(305) 위에 플랫한 공통 전극층(320)을 갖고, 어레이 기판(100)은 다중-도메인을 정의하기 위해 제2 투명 기판(105) 위에 홀들(142a)이 형성된 화소 전극층(140)을 갖는다. As shown in FIG. 5A, the color filter substrate 300 has a common electrode layer 320 flat over the first transparent substrate 305, and the array substrate 100 has a second transparent substrate to define a multi-domain. The pixel electrode layer 140 has holes 142a formed thereon.

동작시, 제1 연결 전극(141)과 첫 번째 홀에 의해 제1 도메인 영역(DA1)이 정의되고, 첫 번째 홀과 제1 서브 전극(142)의 좌측에 의해 제2 도메인 영역(DA2)이 정의되며, 제1 서브 전극(142)의 우측과 두 번째 홀에 의해 제3 도메인 영역(DA3)이 정의되고, 두 번째 홀과 제2 연결 전극(143)의 좌측에 의해 제4 도메인 영역(DA4)이 정의되며, 제2 연결 전극과 세 번째 홀에 의해 제5 도메인 영역(DA5)이 정의된다. 상기 제1 내지 제5 도메인 영역(DA1, DA2, DA3, DA4, DA5)에서 느끼는 액정층의 전압은 도 5b에 도시된 바와 같다.
In operation, the first domain area DA1 is defined by the first connection electrode 141 and the first hole, and the second domain area DA2 is defined by the left side of the first hole and the first sub-electrode 142. The third domain area DA3 is defined by the right side and the second hole of the first sub electrode 142, and the fourth domain area DA4 is defined by the left side of the second hole and the second connection electrode 143. ) Is defined, and the fifth domain region DA5 is defined by the second connection electrode and the third hole. The voltage of the liquid crystal layer felt in the first to fifth domain regions DA1, DA2, DA3, DA4, and DA5 is as shown in FIG. 5B.

<실시예-2>Example-2

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이고, 도 7은 도 6의 절단선 II-II'으로 절단한 단면도이다. 특히, 서로 연결된 서브 화소 영역에 형성된 돌기(process)를 갖는 투과형 어레이 기판을 도시한다.6 is a plan view of an array substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 6. In particular, a transmissive array substrate having a process formed in sub-pixel regions connected to each other is shown.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이 기판(400), 액정층(200), 및 상기 어레이 기판(400)과의 합체를 통해 상기 액정층(200)을 수용하는 컬러필터 기판(300)을 포함한다.6 and 7, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes an array substrate 400, a liquid crystal layer 200, and a combination of the liquid crystal layer and the array substrate 400. And a color filter substrate 300 accommodating 200.

상기 어레이 기판(400)은 투명 기판(405) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(410)과, 상기 게이트 배선(410)에서 연장된 게이트 전극(412)과, 상기 게이트 배선(410)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(411), 질화규소(SiNx) 등의 재질로 이루어져 상기 게이트 배선(410) 및 게이트 전극(412)을 커버하는 게이트 절연층(413)을 포함한다.The array substrate 400 is spaced apart from the gate wiring 410 extending in the horizontal direction on the transparent substrate 405, the gate electrode 412 extending from the gate wiring 410, and the gate wiring 410. The gate insulating layer 413 is formed of a material such as an open lower pattern 411, silicon nitride (SiNx), and the like to cover the gate wiring 410 and the gate electrode 412. .

상기 어레이 기판(400)은 상기 게이트 전극(412)을 커버하는 a-Si과 같은 반도체층(414)과, 상기 반도체층 위에 형성된 n+ a-Si과 같은 반도체 불순물층(415)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(420)과, 상기 소오스 배선(420)에서 연장된 소오스 전극(422)과, 상기 소오스 전극(422)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(424)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(412), 반도체층(414), 반도체 불순물층(415), 소오스 전극(422) 및 드레인 전극(424)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 400 includes a semiconductor layer 414 such as a-Si covering the gate electrode 412, a semiconductor impurity layer 415 such as n + a-Si formed on the semiconductor layer, and a lengthwise direction. An extended source wiring 420, a source electrode 422 extending from the source wiring 420, and a drain electrode 424 spaced apart from the source electrode 422 by a predetermined interval are included. The gate electrode 412, the semiconductor layer 414, the semiconductor impurity layer 415, the source electrode 422, and the drain electrode 424 define one thin film transistor TFT.

상기 게이트 배선(410)이나 소오스 배선(420)은 단일층 또는 이중층 등으로 형성될 수 있다. 상기 단일층으로 형성되는 경우에는 알루미늄(Al)이나 알루미늄(Al)-네오디뮴(Nd) 합금으로 형성될 수 있고, 상기 이중층으로 형성되는 경우에는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리/화학적 특성이 우수한 물질을 하부층으로 형성하고, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질을 상부층으로 형성한다.The gate wiring 410 or the source wiring 420 may be formed as a single layer or a double layer. When formed as the single layer, it may be formed of aluminum (Al) or aluminum (Al) -neodymium (Nd) alloy, and when formed as the double layer, such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), or molybdenum alloy film A material having excellent physical / chemical properties of is formed as a lower layer, and a material having low specific resistance such as aluminum (Al) or aluminum alloy is formed as an upper layer.

상기 어레이 기판(400)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 덮으면서 드레인 전극(426)의 일부를 노출시키는 순차적으로 적층된 패시베이션층(430)과 유기절연층(432)을 포함한다. 상기 패시베이션층(430)과 유기절연층(432)은 소오스 전극(422)과 드레인 전극(424) 사이의 반도체층(414)과 반도체 불순물층(415)을 커버하여 보호하는 역할을 하고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 화소 전극층(440)을 절연시키는 역할을 하여, 상기 유기절연층(432)의 높이 조절을 통해 상기 액정층(200)의 두께를 조절할 수도 있다. 물론, 상기 패시베이션층(430)의 형성을 생략할 수도 있다.The array substrate 400 includes a passivation layer 430 and an organic insulating layer 432 that are sequentially stacked to expose a portion of the drain electrode 426 while covering the thin film transistor TFT. The passivation layer 430 and the organic insulating layer 432 cover and protect the semiconductor layer 414 and the semiconductor impurity layer 415 between the source electrode 422 and the drain electrode 424. The thickness of the liquid crystal layer 200 may be adjusted by controlling the height of the organic insulating layer 432 by insulating the transistor TFT and the pixel electrode layer 440. Of course, the formation of the passivation layer 430 may be omitted.

상기 어레이 기판(400)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(424)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(440)를 포함한다. 상기 화소 전극부(440)는 상기 하부 패턴(411)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한다.The array substrate 400 is electrically connected to the drain electrode 424 of the thin film transistor TFT through a contact hole CNT, and has a pixel shape 440 having a pattern shape opened to face different directions. It includes. The pixel electrode part 440 defines a capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 411.

구체적으로, 상기 화소 전극부(440)는 드레인 전극(424)에 콘택되는 제1 연결 전극(441), 제1 연결 전극(441)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(442), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제1 서브 전극(442)에서 연장된 제2 연결 전극(443), 제2 연결 전극(443)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(444), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제2 서브 전극(444)에서 연장된 제3 연결 전극(445), 제3 연결 전극(445)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(446)을 포함한다.In detail, the pixel electrode part 440 extends from the first connection electrode 441 and the first connection electrode 441 which are in contact with the drain electrode 424, and defines a rounded quadrangular shape. ), The second connection electrode 443 extending from the first sub-electrode 442 and the second sub-electrode 444 extending from the second connection electrode 443 and defining a rounded quadrangular shape. The third sub-electrode 446 having a relatively small width extending from the second sub-electrode 444 and the third sub-electrode 446 extending from the third sub-electrode 445 and defining a rounded quadrangular shape is defined. Include.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 직선 패턴들(442a,444a, 444a)이 형성된다. 도면상에서는 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각에 16개의 직선 패턴들이 형성된 것을 도시한다. 또한, 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각은 센터 영역에 제1 내지 제3 돌기 전극들(442b, 444b, 446b)을 포함한다. 도면상에서 상기 제1 내지 제3 돌기 전극들(442b, 444b, 446b)은 원형 형상인 것을 도시하였으나, 삼각형상, 사각 형상 등 다양한 형상도 가능하다.Each of the first to third sub electrodes 442, 444, and 446 is provided with a plurality of straight line patterns 442a, 444a, and 444a that are radially opened at the center of the plane. In the drawing, 16 linear patterns are formed in each of the first to third sub-electrodes 442, 444, and 446. In addition, each of the first to third sub-electrodes 442, 444, and 446 includes first to third protrusion electrodes 442b, 444b, and 446b in the center area. Although the first to third protrusion electrodes 442b, 444b, and 446b are circular in shape, various shapes, such as a triangular shape and a square shape, may be used.

한편, 상기 컬러필터 기판(300)은 단위 화소 영역에 대응하여 투명 기판(305)상에 형성된 색화소층(310)과, 상기 색화소층(310)위에 형성된 공통 전극층(320)을 포함하여, 상기 어레이 기판(400)과의 합체를 통해 상기 액정층(200)을 수용한다. 액정층(200) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment, VA) 모드로 배열된다. Meanwhile, the color filter substrate 300 includes a color pixel layer 310 formed on the transparent substrate 305 corresponding to a unit pixel area, and a common electrode layer 320 formed on the color pixel layer 310. The liquid crystal layer 200 is accommodated through the coalescence with the array substrate 400. The liquid crystals in the liquid crystal layer 200 are arranged in a vertical alignment (VA) mode.

평면상에서 액정표시장치를 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각에는 16개의 서로 다른 도메인이 형성된다. 따라서, 상기한 액정표시장치의 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다. When the LCD is viewed on a plane, 16 different domains are formed in each of the first to third sub electrodes 442, 444, and 446 formed in the unit pixel area. Accordingly, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate of the liquid crystal display device to align the liquid crystal in a predetermined direction may be omitted, and the alignment film may not be formed.

도 8a 내지 도 8d는 도 6의 어레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면 들이다.8A to 8D are diagrams for describing a method of manufacturing the array substrate of FIG. 6.

도 8a를 참조하면, 유리나 세라믹 등의 절연 물질로 이루어진 투명 기판(405) 위에 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu) 또는 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 증착한다. 이어, 증착된 금속을 패터닝하여 가로 방향으로 신장되고 세로 방향으로 배열되는 복수의 게이트 라인(410)들과, 게이트 라인들과 평행하면서 단위 화소 영역내에서 라운드진 사각형상으로 개구된 패턴을 갖는 하부 스토리지 패턴(411)과, 박막 트랜지스터를 정의하기 위해 게이트 라인(410)으로부터 연장된 게이트 전극(412)을 형성한다.Referring to FIG. 8A, tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), or the like on a transparent substrate 405 made of an insulating material such as glass or ceramic. A metal such as tungsten (W) is deposited. Subsequently, a plurality of gate lines 410 extending in the horizontal direction and arranged in the vertical direction by patterning the deposited metal, and a lower portion having a pattern parallel to the gate lines and opened in a rounded rectangle in the unit pixel region A storage pattern 411 and a gate electrode 412 extending from the gate line 410 are defined to define the thin film transistor.

이어, 상기 게이트 전극(412)을 포함하는 기판의 전면에 질화 실리콘 등을 플라즈마 화학 기상 증착법으로 적층하여 게이트 절연층(413)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(413)은 상기 투명 기판(405)의 전면에 형성될 수도 있고, 상기 게이트 라인(410)과 게이트 전극(412)을 커버하도록 패터닝될 수도 있다.Subsequently, silicon nitride or the like is stacked on the entire surface of the substrate including the gate electrode 412 by plasma chemical vapor deposition to form a gate insulating layer 413. The gate insulating layer 413 may be formed on the entire surface of the transparent substrate 405, or may be patterned to cover the gate line 410 and the gate electrode 412.

도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 절연층(413) 위에 아몰퍼스-실리콘(a-Si) 막 및 인 시튜(insitu) 도핑된 n+ 아몰퍼스 실리콘(a-Si) 막을 형성하고, 박막 트랜지스터를 정의하기 위해 일부 영역을 패터닝하여 상기 게이트 전극(412)이 위치한 영역에 액티브층(415)을 형성한다. As shown in FIG. 8B, forming an amorphous-silicon (a-Si) film and an insitu doped n + amorphous silicon (a-Si) film on the gate insulating layer 413 and defining a thin film transistor For example, a portion of the region is patterned to form an active layer 415 in the region where the gate electrode 412 is located.

이어, 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu) 또는 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 증착한다. 이어, 상기 증착된 금속을 패터닝하여 복수의 소오스 라인(420)들과, 소오스 전극(422)과, 드레인 전극(124)을 형성한다. 상기 소오스 전극(422)은 상기 소오스 라인(420)으로부터 연장되고, 상 기 드레인 전극(424)은 상기 소오스 전극(422)으로부터 일정 간격 이격되도록 패터닝된다.Subsequently, metals such as tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), or tungsten (W) are deposited. Subsequently, the deposited metal is patterned to form a plurality of source lines 420, a source electrode 422, and a drain electrode 124. The source electrode 422 extends from the source line 420, and the drain electrode 424 is patterned to be spaced apart from the source electrode 422 by a predetermined interval.

도 8c에 도시한 바와 같이, 상기 도 8b에 의한 결과물이 형성된 기판 위에 스핀 코팅 방법으로 레지스트를 적층하여 패시베이션층(430)과 유기절연층(432)을 형성한다. 이어, 상기 게이트 라인(410)과 상기 소오스 라인(420)에 의해 정의되는 단위 화소 영역에서 패시베이션층(430)과 유기절연층(432)의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극(424)의 일부 영역을 노출시키는 콘택홀(CNT)과, 상대적으로 높은 높이를 갖는 제1 내지 제3 돌기부들(433, 435, 437)을 형성한다. As illustrated in FIG. 8C, a passivation layer 430 and an organic insulating layer 432 are formed by stacking resist on the substrate on which the resultant substrate of FIG. 8B is formed by spin coating. Subsequently, a portion of the drain electrode 424 is removed by removing a portion of the passivation layer 430 and the organic insulating layer 432 from the unit pixel area defined by the gate line 410 and the source line 420. The contact hole CNT to be exposed and the first to third protrusions 433, 435, and 437 having a relatively high height are formed.

도 8d에 도시한 바와 같이, 단위 화소 영역내에서 화소 전극부를 정의하면서 상기 콘택홀(CNT)을 통해 상기 드레인 전극(424)과 연결되는 화소 전극층(440)을 형성한다. 구체적으로, 상기 화소 전극층(440)은 드레인 전극(424)에 콘택되는 제1 연결 전극(441), 제1 연결 전극(441)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(442), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제1 서브 전극(442)에서 연장된 제2 연결 전극(443), 제2 연결 전극(443)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(444), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 제2 서브 전극(444)에서 연장된 제3 연결 전극(445), 제3 연결 전극(445)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(446)을 포함한다.As shown in FIG. 8D, the pixel electrode layer 440 connected to the drain electrode 424 is formed through the contact hole CNT while defining the pixel electrode portion in the unit pixel region. In detail, the pixel electrode layer 440 extends from the first connection electrode 441 and the first connection electrode 441 which are in contact with the drain electrode 424, and defines a rounded quadrangular shape. A second connection electrode 443 extending from the first sub electrode 442 having a relatively small width, a second sub electrode 444 extending from the second connection electrode 443 and defining a rounded square shape, A third connection electrode 445 having a relatively small width and extending from the second sub electrode 444, and a third sub electrode 446 extending from the third connection electrode 445 and defining a rounded square shape. do.

상기 화소 전극층(440)은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 이러한 투명한 도전성 물질의 예로서는 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(Zinc Oxide, ZO) 등을 들 수 있다. 이 때, 상기 화소 전극층(440)은 전면 도포후 상기 단위 화소 영역에 대응하는 화소 전극층만 남겨지도록 패터닝될 수도 있고, 상기 단위 화소 영역에만 형성되도록 부분 도포될 수도 있다. 도면상에서는 관찰자 관점에서 상기 화소 전극(440)이 상기 게이트 라인(410) 및 소오스 라인(420)에서 일정 간격 이격된 것을 도시하였으나, 최소의 폭을 갖고서 오버랩될 수도 있다.The pixel electrode layer 440 may be formed of a transparent conductive material. Examples of such a transparent conductive material include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZO), and the like. In this case, the pixel electrode layer 440 may be patterned such that only the pixel electrode layer corresponding to the unit pixel region is left after the entire surface application, or may be partially coated to be formed only in the unit pixel region. In the drawing, the pixel electrode 440 is spaced apart from the gate line 410 and the source line 420 at an observer's point of view, but may overlap with the minimum width.

이어, 도 6에 도시된 바와 같이, 단위 화소 영역내에 형성된 화소 전극층(440)중 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각에는 평면상의 센터에서 방사형상으로 개구된 복수의 직선 패턴들(442a,444a, 444a)이 형성된다. 도면상에서는 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각에 16개의 직선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. 상기 제1 내지 제3 서브 전극(442, 444, 446) 각각에서 일부 영역을 제거하는 것은 복수의 도메인을 정의하기 위함이다. 도면상에서는 단위 화소 영역내에 전체적으로 화소 전극층을 형성한 후 일부 영역을 패터닝 공정을 통해 제거하여 복수의 직선 패턴들(442a,444a, 444a)을 형성하는 것을 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 분리하였을 뿐 상기한 화소 전극층의 형성시 복수의 직선 패턴들(442a,444a, 444a)을 동시에 형성하는 것이 바람직하다.Subsequently, as illustrated in FIG. 6, each of the first to third sub-electrodes 442, 444, and 446 of the pixel electrode layers 440 formed in the unit pixel region has a plurality of linear patterns that are radially opened at the center of the plane. Fields 442a, 444a and 444a are formed. In the drawing, 16 linear patterns are formed on each of the first to third sub electrodes 442, 444, and 446. Removing some regions from each of the first to third sub-electrodes 442, 444, and 446 is for defining a plurality of domains. In the drawings, a plurality of linear patterns 442a, 444a, and 444a are formed by forming a pixel electrode layer entirely in a unit pixel region and then removing a portion of the region through a patterning process, but this is only separated for convenience of description. In the formation of the pixel electrode layer, it is preferable to simultaneously form a plurality of linear patterns 442a, 444a, and 444a.

도 9a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정패널의 동작을 단위 화소 영역에서 개략적으로 설명하기 위한 시뮬레이션도이고, 도 9b는 도 9a에 대응하여 액정층이 느끼는 전압을 나타낸 파형도이다. 특히 컬러필터 기판은 플랫한 공통 전극층을 갖고, 어레이 기판은 다중-도메인을 정의하기 위해 홀과 돌기가 형성된 화소 전극층을 갖는 것을 도시한다. FIG. 9A is a simulation diagram for schematically describing an operation of a liquid crystal panel according to a second exemplary embodiment of the present invention in a unit pixel area, and FIG. 9B is a waveform diagram illustrating a voltage felt by the liquid crystal layer corresponding to FIG. 9A. In particular, the color filter substrate has a flat common electrode layer, and the array substrate has a pixel electrode layer formed with holes and protrusions to define a multi-domain.                     

도 9a에 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(300)은 제1 투명 기판(305) 위에 플랫한 공통 전극층(320)을 갖고, 어레이 기판(400)은 다중-도메인을 정의하기 위해 제2 투명 기판(405) 위에 홀들(442a)이 형성되면서 돌기(442b)를 갖는 화소 전극층(440)을 갖는다. As shown in FIG. 9A, the color filter substrate 300 has a common electrode layer 320 flat over the first transparent substrate 305, and the array substrate 400 has a second transparent substrate to define a multi-domain. Holes 442a are formed on 405 and have pixel electrode layer 440 having protrusions 442b.

동작시, 제1 연결 전극(441)과 첫 번째 홀에 의해 제1 도메인 영역(DA1)이 정의되고, 첫 번째 홀과 제1 서브 전극(442)의 좌측에 의해 제2 도메인 영역(DA2)이 정의되며, 제1 서브 전극(442)의 우측과 두 번째 홀에 의해 제3 도메인 영역(DA3)이 정의된다. 상기 제1 내지 제3 도메인 영역(DA1, DA2, DA3)에서 느끼는 액정층의 전압은 도 9b에 도시된 바와 같다.
In operation, the first domain area DA1 is defined by the first connection electrode 441 and the first hole, and the second domain area DA2 is defined by the left side of the first hole and the first sub-electrode 442. The third domain area DA3 is defined by the right and second holes of the first sub-electrode 442. Voltages of the liquid crystal layers sensed in the first to third domain areas DA1, DA2, and DA3 are as shown in FIG. 9B.

<실시예-3>Example-3

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이고, 도 11은 도 10의 절단선 III-III'으로 절단한 단면도이다. 특히, 서로 연결된 서브 화소 영역의 센터에 형성된 돌기를 갖는 반사-투과형 어레이 기판을 도시한다.10 is a plan view of an array substrate according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line III-III 'of FIG. 10. In particular, it shows a reflective-transmissive array substrate having protrusions formed in the centers of sub-pixel regions connected to each other.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이 기판(500), 액정층(200), 및 상기 어레이 기판(500)과의 합체를 통해 상기 액정층(200)을 수용하는 컬러필터 기판(300)을 포함한다.10 and 11, the liquid crystal display according to the third exemplary embodiment of the present invention may be formed by integrating an array substrate 500, a liquid crystal layer 200, and the array substrate 500. And a color filter substrate 300 accommodating 200.

상기 어레이 기판(500)은 투명 기판(505) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(510)과, 상기 게이트 배선(510)에서 연장된 게이트 전극(512)과, 상기 게이트 배선(510)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(511), 질화규소(SiNx) 등의 재질로 이루어져 상기 게이트 배선(510) 및 게이트 전극(512)을 커버하는 게이트 절연층(513)을 포함한다.The array substrate 500 is spaced apart from the gate wiring 510 extending in the horizontal direction on the transparent substrate 505, the gate electrode 512 extending from the gate wiring 510, and the gate wiring 510. The gate insulating layer 513 is formed of a material such as an open lower pattern 511, silicon nitride (SiNx), and the like to cover the gate wiring 510 and the gate electrode 512. .

상기 어레이 기판(500)은 상기 게이트 전극(512)을 커버하는 a-Si과 같은 반도체층(514)과, 상기 반도체층 위에 형성된 n+ a-Si과 같은 반도체 불순물층(515)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(520)과, 상기 소오스 배선(520)에서 연장된 소오스 전극(522)과, 상기 소오스 전극(522)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(524)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(512), 반도체층(514), 반도체 불순물층(515), 소오스 전극(522) 및 드레인 전극(524)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 500 includes a semiconductor layer 514 such as a-Si covering the gate electrode 512, a semiconductor impurity layer 515 such as n + a-Si formed on the semiconductor layer, and a lengthwise direction. An extended source wiring 520, a source electrode 522 extending from the source wiring 520, and a drain electrode 524 spaced apart from the source electrode 522 by a predetermined distance are included. The gate electrode 512, the semiconductor layer 514, the semiconductor impurity layer 515, the source electrode 522, and the drain electrode 524 define one thin film transistor TFT.

상기 게이트 배선(510)이나 소오스 배선(520)은 단일층 또는 이중층 등으로 형성될 수 있다. 상기 단일층으로 형성되는 경우에는 알루미늄(Al)이나 알루미늄(Al)-네오디뮴(Nd) 합금으로 형성될 수 있고, 상기 이중층으로 형성되는 경우에는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리/화학적 특성이 우수한 물질을 하부층으로 형성하고, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질을 상부층으로 형성한다.The gate wiring 510 or the source wiring 520 may be formed as a single layer or a double layer. When formed as the single layer, it may be formed of aluminum (Al) or aluminum (Al) -neodymium (Nd) alloy, and when formed as the double layer, such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), or molybdenum alloy film A material having excellent physical / chemical properties of is formed as a lower layer, and a material having low specific resistance such as aluminum (Al) or aluminum alloy is formed as an upper layer.

상기 어레이 기판(500)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 덮으면서 드레인 전극(526)의 일부를 노출시키는 순차적으로 적층된 패시베이션층(530)과 유기절연층(532)을 포함한다. 상기 패시베이션층(530)과 유기절연층(532)은 소오스 전극(522)과 드레인 전극(524) 사이의 반도체층(514)과 반도체 불순물층(515)을 커버하여 보호하는 역할을 하고, 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 화소 전극층(540)을 절연시키는 역할을 하여, 상기 유기절연층(532)의 높이 조절을 통해 상기 액정층(200)의 두께를 조절할 수도 있다. 물론, 상기 패시베이션층(530)의 형성을 생략할 수도 있다.The array substrate 500 includes a passivation layer 530 and an organic insulating layer 532 that are sequentially stacked to cover a portion of the drain electrode 526 while covering the thin film transistor TFT. The passivation layer 530 and the organic insulating layer 532 cover and protect the semiconductor layer 514 and the semiconductor impurity layer 515 between the source electrode 522 and the drain electrode 524. The thickness of the liquid crystal layer 200 may be adjusted by controlling the height of the organic insulating layer 532 by insulating the transistor TFT and the pixel electrode layer 540. Of course, the formation of the passivation layer 530 may be omitted.

상기 어레이 기판(500)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(524)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(540)를 포함한다. 상기 화소 전극부(540)는 상기 하부 패턴(511)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한다.The array substrate 500 is electrically connected to the drain electrode 524 of the thin film transistor TFT through the contact hole CNT, and has a pixel shape 540 having a pattern shape that opens in a different direction. It includes. The pixel electrode part 540 defines the capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 511.

구체적으로, 상기 화소 전극부(540)는 드레인 전극(524)에 콘택되는 제1 연결 전극(541), 상기 제1 연결 전극(541)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(542), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제1 서브 전극(542)에서 연장된 제2 연결 전극(543), 상기 제2 연결 전극(543)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(544), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제2 서브 전극(544)에서 연장된 제3 연결 전극(545), 상기 제3 연결 전극(545)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(546)을 포함한다.In detail, the pixel electrode part 540 may include a first connection electrode 541 contacting the drain electrode 524 and a first sub electrode extending from the first connection electrode 541 and defining a rounded square shape. 542) a second sub-electrode 543 having a relatively small width extending from the first sub-electrode 542 and a second sub-electrode extending from the second sub-electrode 543 and defining a rounded square shape. 544, a third connection electrode 545 having a relatively small width and extending from the second sub electrode 544, and a third sub extending from the third connection electrode 545 and defining a rounded square shape Electrode 546.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(542, 544, 546) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 직선 패턴들(542a,544a, 544a)이 형성된다. 도면상에서는 상기 제1 내지 제3 서브 전극(542, 544, 546) 각각에 16개의 직선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. Each of the first to third sub-electrodes 542, 544, and 546 is formed with a plurality of straight patterns 542a, 544a, and 544a that are radially opened at the center on a plane. In the drawing, 16 linear patterns are formed on each of the first to third sub-electrodes 542, 544, and 546.

상기 어레이 기판(500)은 유기절연층(532)과 화소 전극층(540)을 커버하는 층간 절연층(534)과, 상기 화소 전극층(540)에 형성된 소오스 배선(520)에 대응하는 영역(542)을 커버하도록 화소 전극층(540)위의 일부 영역에 형성된 반사층(550)을 포함한다. The array substrate 500 includes an interlayer insulating layer 534 covering the organic insulating layer 532 and the pixel electrode layer 540, and a region 542 corresponding to the source wiring 520 formed in the pixel electrode layer 540. The reflective layer 550 is formed on a portion of the pixel electrode layer 540 to cover the gap.

도면상에서는 서브 전극의 플랫한 유기절연층의 표면에 돌기가 형성된 것을 도시하였으나, 서브 전극의 유기절연층을 상대적인 고저로 형성된 복수의 제1 영역부들과 제2 영역부들로 정의한 후 상기 제1 영역부들 또는 제2 영역부들의 유기절연층위에 돌기를 형성할 수도 있다. 상기 제1 영역부들은 상기 제2 영역부들에 비해 상대적으로 높은 높이를 갖는 볼록한 형상을 정의한다.In the drawing, although the projections are formed on the surface of the flat organic insulating layer of the sub-electrode, the first and second regions are defined after the organic insulating layer of the sub-electrode is defined as a plurality of first and second region portions formed at a relatively high level. Alternatively, protrusions may be formed on the organic insulating layers of the second region portions. The first region portions define a convex shape having a relatively higher height than the second region portions.

한편, 상기 컬러필터 기판(300)은 단위 화소 영역에 대응하여 투명 기판(305)상에 형성된 색화소층(310)과, 상기 색화소층(310)위에 형성된 공통 전극층(320)을 포함하여, 상기 어레이 기판(500)과의 합체를 통해 상기 액정층(200)을 수용한다. 액정층(200) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment, VA) 모드로 배열된다. Meanwhile, the color filter substrate 300 includes a color pixel layer 310 formed on the transparent substrate 305 corresponding to a unit pixel area, and a common electrode layer 320 formed on the color pixel layer 310. The liquid crystal layer 200 is accommodated through the coalescence with the array substrate 500. The liquid crystals in the liquid crystal layer 200 are arranged in a vertical alignment (VA) mode.

평면상에서 액정표시장치를 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(542, 544, 546) 각각에는 16개의 서로 다른 도메인이 형성된다. 따라서, 상기한 액정표시장치의 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다. When the LCD is viewed on a plane, 16 different domains are formed in each of the first to third sub-electrodes 542, 544, and 546 formed in the unit pixel area. Accordingly, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate of the liquid crystal display device to align the liquid crystal in a predetermined direction may be omitted, and the alignment film may not be formed.

또한, 상기 서로 다른 도메인들간의 경계 영역 및 그 근방 영역에 대응하여 별도의 반사부를 형성하므로써, PVA 모드 액정 표시 장치를 반사-투과형 모드로 전 이시킬 수 있다. 이에 따라, 해당 영역에서 원하지 않는 방향으로 액정분자들이 배열되어 정상적인 표시 영역으로 사용되지 못하는 영역을 반사 영역으로 활용할 수 있다.In addition, the PVA mode liquid crystal display may be transferred to the reflection-transmissive mode by forming a separate reflection part corresponding to the boundary region between the different domains and the vicinity thereof. Accordingly, an area in which the liquid crystal molecules are arranged in an undesired direction in the corresponding area and thus cannot be used as a normal display area may be used as a reflection area.

도 12a 내지 도 12f는 도 10의 어레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.12A to 12F are diagrams for describing a method of manufacturing the array substrate of FIG. 10.

도 12a를 참조하면, 유리나 세라믹 등의 절연 물질로 이루어진 투명 기판(505) 위에 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu) 또는 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 증착한다. 이어, 증착된 금속을 패터닝하여 가로 방향으로 신장되고 세로 방향으로 배열되는 복수의 게이트 라인(510)들과, 게이트 라인들과 평행하면서 단위 화소 영역내에서 라운드진 사각형상으로 개구된 패턴을 갖는 하부 스토리지 패턴(511)과, 박막 트랜지스터를 정의하기 위해 게이트 라인(510)으로부터 연장된 게이트 전극(512)을 형성한다.Referring to FIG. 12A, tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), or the like on a transparent substrate 505 made of an insulating material such as glass or ceramic. A metal such as tungsten (W) is deposited. Subsequently, a plurality of gate lines 510 extending in a horizontal direction and arranged in a vertical direction by patterning the deposited metal and a lower portion having a pattern parallel to the gate lines and opening in a rounded rectangle in a unit pixel area A storage pattern 511 and a gate electrode 512 extending from the gate line 510 are formed to define the thin film transistor.

이어, 상기 게이트 전극(512)을 포함하는 기판의 전면에 질화 실리콘 등을 플라즈마 화학 기상 증착법으로 적층하여 게이트 절연층(513)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(513)은 상기 투명 기판(505)의 전면에 형성될 수도 있고, 상기 게이트 라인(510)과 게이트 전극(512)을 커버하도록 패터닝될 수도 있다.Subsequently, silicon nitride or the like is stacked on the entire surface of the substrate including the gate electrode 512 by plasma chemical vapor deposition to form a gate insulating layer 513. The gate insulating layer 513 may be formed on the entire surface of the transparent substrate 505, or may be patterned to cover the gate line 510 and the gate electrode 512.

도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 절연층(513) 위에 아몰퍼스-실리콘(a-Si) 막 및 인 시튜(insitu) 도핑된 n+ 아몰퍼스 실리콘(a-Si) 막을 형성하고, 박막 트랜지스터를 정의하기 위해 일부 영역을 패터닝하여 상기 게이트 전극(512)이 위치한 영역에 액티브층(515)을 형성한다. As shown in FIG. 12B, forming an amorphous-silicon (a-Si) film and an insitu doped n + amorphous silicon (a-Si) film on the gate insulating layer 513 and defining a thin film transistor For example, a portion of the region is patterned to form an active layer 515 in the region where the gate electrode 512 is located.                     

이어, 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 구리(Cu) 또는 텅스텐(W) 등과 같은 금속을 증착한다. 이어, 상기 증착된 금속을 패터닝하여 복수의 소오스 라인(520)들과, 소오스 전극(522)과, 드레인 전극(524)을 형성한다. 상기 소오스 전극(522)은 상기 소오스 라인(520)으로부터 연장되고, 상기 드레인 전극(524)은 상기 소오스 전극(522)으로부터 일정 간격 이격되도록 패터닝된다.Subsequently, metals such as tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), copper (Cu), or tungsten (W) are deposited. Subsequently, the deposited metal is patterned to form a plurality of source lines 520, a source electrode 522, and a drain electrode 524. The source electrode 522 extends from the source line 520, and the drain electrode 524 is patterned to be spaced apart from the source electrode 522 by a predetermined interval.

도 12c에 도시한 바와 같이, 상기 도 12b에 의한 결과물이 형성된 기판 위에 스핀 코팅 방법으로 레지스트를 적층하여 패시베이션층(530)과 유기절연층(532)을 형성한다. 이어, 상기 게이트 라인(510)과 상기 소오스 라인(520)에 의해 정의되는 단위 화소 영역에서 패시베이션층(530)과 유기절연층(532)의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극(524)의 일부 영역을 노출시키는 콘택홀(CNT)과, 상대적으로 높은 높이를 갖는 제1 내지 제3 돌기부들(532b, 534b, 536b)을 형성한다. As shown in FIG. 12C, a passivation layer 530 and an organic insulating layer 532 are formed by laminating a resist on a substrate on which the resultant of FIG. 12B is formed by a spin coating method. Subsequently, a portion of the drain electrode 524 is removed by removing a portion of the passivation layer 530 and the organic insulating layer 532 from the unit pixel area defined by the gate line 510 and the source line 520. The contact hole CNT to be exposed and the first to third protrusions 532b, 534b and 536b having a relatively high height are formed.

도 12d에 도시한 바와 같이, 단위 화소 영역내에서 화소 전극부를 정의하면서 상기 콘택홀(CNT)을 통해 상기 드레인 전극(524)과 연결되는 화소 전극층(540)을 형성한다. 구체적으로, 상기 화소 전극층(540)은 드레인 전극(524)에 콘택되는 제1 연결 전극(541), 상기 제1 연결 전극(541)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(542), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제1 서브 전극(542)에서 연장된 제2 연결 전극(543), 상기 제2 연결 전극(543)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(544), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제2 서브 전극(544)에서 연장된 제3 연결 전극(545), 상기 제3 연결 전극 (545)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(546)을 포함한다.As shown in FIG. 12D, the pixel electrode layer 540 is formed to be connected to the drain electrode 524 through the contact hole CNT while defining the pixel electrode portion in the unit pixel region. In detail, the pixel electrode layer 540 includes a first connection electrode 541 contacting the drain electrode 524 and a first sub electrode 542 extending from the first connection electrode 541 and defining a rounded square shape. ), A second connection electrode 543 extending from the first sub electrode 542 having a relatively small width, and a second sub electrode extending from the second connection electrode 543 and defining a rounded quadrangular shape ( 544, a third connection electrode 545 having a relatively small width and extending from the second sub electrode 544, and a third sub electrode extending from the third connection electrode 545 and defining a rounded square shape. 546.

상기 화소 전극층(540)은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 이러한 투명한 도전성 물질의 예로서는 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO), 산화 아연(Zinc Oxide, ZO) 등을 들 수 있다. 이때, 상기 화소 전극층(540)은 전면 도포후 상기 단위 화소 영역에 대응하는 화소 전극층만 남겨지도록 패터닝될 수도 있고, 상기 단위 화소 영역에만 형성되도록 부분 도포될 수도 있다. 도면상에서는 관찰자 관점에서 상기 화소 전극(540)이 상기 게이트 라인(510) 및 소오스 라인(520)에서 일정 간격 이격된 것을 도시하였으나, 최소의 폭을 갖고서 오버랩될 수도 있다.The pixel electrode layer 540 may be formed of a transparent conductive material. Examples of such a transparent conductive material include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZO), and the like. In this case, the pixel electrode layer 540 may be patterned such that only the pixel electrode layer corresponding to the unit pixel region is left after the entire surface application, or may be partially coated to be formed only in the unit pixel region. In the drawing, the pixel electrode 540 is spaced apart from the gate line 510 and the source line 520 by a certain distance from the observer's point of view, but may overlap with the minimum width.

이어, 도 12e에 도시된 바와 같이, 단위 화소 영역내에 형성된 화소 전극층(540)중 제1 내지 제3 서브 전극(542, 544, 546) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 직선 패턴들(542a, 544a, 544a)이 형성된다. Subsequently, as illustrated in FIG. 12E, each of the first to third sub-electrodes 542, 544, and 546 of the pixel electrode layer 540 formed in the unit pixel region has a plurality of straight patterns that are radially opened at the center of the plane. Fields 542a, 544a, and 544a are formed.

도면상에서는 제1 내지 제3 서브 전극(542, 544, 546) 각각에 16개의 직선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. 상기 제1 내지 제3 서브 전극(542, 544, 546) 각각에서 일부 영역을 제거하는 것은 복수의 도메인을 정의하기 위함이다. 도면상에서는 단위 화소 영역내에 전체적으로 화소 전극층을 형성한 후(도 12d에 도시), 일부 영역을 패터닝 공정을 통해 제거하여 복수의 직선 패턴들(542a, 544a, 544a)을 형성하는 것(도 12e에 도시)을 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 분리하였을 뿐 상기한 화소 전극층의 형성시 복수의 직선 패턴들(542a, 544a, 546a)을 동 시에 형성하는 것이 바람직하다.In the drawing, 16 linear patterns are formed in each of the first to third sub-electrodes 542, 544, and 546. Removing some regions from each of the first to third sub-electrodes 542, 544, and 546 is to define a plurality of domains. In the drawing, after forming the pixel electrode layer as a whole in the unit pixel region (shown in FIG. 12D), some regions are removed through a patterning process to form a plurality of straight line patterns 542a, 544a, and 544a (shown in FIG. 12E). ), It is separated for convenience of description, and it is preferable to simultaneously form the plurality of straight line patterns 542a, 544a, and 546a when the pixel electrode layer is formed.

이어, 도 12f에 도시된 바와 같이, 도 12e에 의한 결과물 위에 층간 절연층(미도시)을 형성한 후, 제1 연결 전극(541)과 제1 서브 전극(542)을 커버하는 반사층(550)을 형성한다.
Subsequently, as shown in FIG. 12F, after forming an interlayer insulating layer (not shown) on the resultant of FIG. 12E, the reflective layer 550 covering the first connection electrode 541 and the first sub-electrode 542. To form.

<실시예-4>Example-4

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 특히, 서로 연결된 라운드진 사각 형상의 서브 화소 영역에 시계 방향으로 회전하는 소용돌이 형상(whirlpool shape)의 개구 패턴이 형성된 어레이 기판을 도시한다.13 is a plan view of an array substrate according to a fourth embodiment of the present invention. In particular, an array substrate is formed in which a whirlpool opening pattern that is rotated in a clockwise direction is formed in a rounded rectangular sub-pixel region connected to each other.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 어레이 기판(600)은 투명 기판(605) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(610)과, 상기 게이트 배선(610)에서 연장된 게이트 전극(612)과, 상기 게이트 배선(610)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(611)을 포함한다.Referring to FIG. 13, the array substrate 600 according to the fourth embodiment of the present invention may include a gate wiring 610 extending in a horizontal direction on the transparent substrate 605, and a gate electrode extending from the gate wiring 610. 612 and a lower pattern 611 spaced apart from the gate wiring 610 and corresponding to the center area of the unit pixel area.

상기 어레이 기판(600)은 상기 게이트 전극(612)을 커버하는 채널층(615)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(620)과, 상기 소오스 배선(620)에서 연장된 소오스 전극(622)과, 상기 소오스 전극(622)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(624)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(612), 반도체층(614), 반도체 불순물층(615), 소오스 전극(622) 및 드레인 전극(624)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 600 includes a channel layer 615 covering the gate electrode 612, a source wiring 620 extending in a vertical direction, a source electrode 622 extending from the source wiring 620, and The drain electrode 624 is spaced apart from the source electrode 622 by a predetermined distance. The gate electrode 612, the semiconductor layer 614, the semiconductor impurity layer 615, the source electrode 622, and the drain electrode 624 define one thin film transistor TFT.

상기 어레이 기판(600)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(624)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(640)를 포함한다. 상기 화소 전극부(640)는 상기 하부 패턴(611)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한다.The array substrate 600 is electrically connected to the drain electrode 624 of the thin film transistor TFT through a contact hole CNT, and has a pixel shape 640 having a pattern shape opened to face different directions. It includes. The pixel electrode part 640 defines the capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 611.

구체적으로, 상기 화소 전극부(640)는 드레인 전극(624)에 콘택되는 제1 연결 전극(641), 상기 제1 연결 전극(641)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(642), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제1 서브 전극(642)에서 연장된 제2 연결 전극(643), 상기 제2 연결 전극(643)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(644), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제2 서브 전극(644)에서 연장된 제3 연결 전극(645), 상기 제3 연결 전극(645)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(646)을 포함한다.In detail, the pixel electrode part 640 may include a first connection electrode 641 contacting the drain electrode 624 and a first sub electrode extending from the first connection electrode 641 and defining a rounded quadrangular shape ( 642), a second connection electrode 643 having a relatively small width extending from the first sub-electrode 642, and a second sub-electrode extending from the second connection electrode 643 and defining a rounded square shape. 644, a third connection electrode 645 having a relatively small width, extending from the second sub electrode 644, and a third sub extending from the third connection electrode 645 and defining a rounded square shape. Electrode 646.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(642, 644, 646) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 곡선 패턴들(642a,644a, 644a)이 형성된다. 도면상에서는 상기 제1 내지 제3 서브 전극(642, 644, 646) 각각에 16개의 곡선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. Each of the first to third sub-electrodes 642, 644, and 646 is formed with a plurality of curved patterns 642a, 644a, and 644a that are radially opened at a center on a plane. In the drawing, 16 curved patterns are formed in each of the first to third sub-electrodes 642, 644, and 646.

평면상에서 액정표시장치를 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(642, 644, 646) 각각에는 16개의 서로 다른 도메인이 형성된다. 따라서, 상기한 액정표시장치의 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상 기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다.
When the LCD is viewed on a plane, 16 different domains are formed in each of the first to third sub-electrodes 642, 644, and 646 formed in the unit pixel area. Therefore, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate of the liquid crystal display device to align the liquid crystal in a predetermined direction may be omitted, and the alignment film may not be formed.

<실시예-5>Example-5

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 특히, 서로 연결된 원형 형상의 서브 화소 영역에 시계 방향으로 회전하는 소용돌이 형상(whirlpool shape)의 개구 패턴이 형성된 어레이 기판을 도시한다.14 is a plan view of an array substrate according to a fifth embodiment of the present invention. In particular, an array substrate is formed in which a circular pool-shaped opening pattern rotating in a clockwise direction is formed in circular sub-pixel regions connected to each other.

도 14를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 어레이 기판(700)은 투명 기판(705) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(710)과, 상기 게이트 배선(710)에서 연장된 게이트 전극(712)과, 상기 게이트 배선(710)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(711)을 포함한다.Referring to FIG. 14, the array substrate 700 according to the fifth embodiment of the present invention may include a gate wiring 710 extending in a horizontal direction on the transparent substrate 705, and a gate electrode extending from the gate wiring 710. 712 and a lower pattern 711 that is spaced apart from the gate line 710 and is open to correspond to the center area of the unit pixel area.

상기 어레이 기판(700)은 상기 게이트 전극(712)을 커버하는 채널층(715)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(720)과, 상기 소오스 배선(720)에서 연장된 소오스 전극(722)과, 상기 소오스 전극(722)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(724)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(712), 반도체층(714), 반도체 불순물층(715), 소오스 전극(722) 및 드레인 전극(724)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 700 may include a channel layer 715 covering the gate electrode 712, a source wiring 720 extending in a longitudinal direction, a source electrode 722 extending from the source wiring 720, and The drain electrode 724 is spaced apart from the source electrode 722 by a predetermined distance. The gate electrode 712, the semiconductor layer 714, the semiconductor impurity layer 715, the source electrode 722, and the drain electrode 724 define one thin film transistor TFT.

상기 어레이 기판(700)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(724)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(740)를 포함한다. 상기 화소 전극부(740)는 상기 하부 패턴(711)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한 다.The array substrate 700 is electrically connected to the drain electrode 724 of the thin film transistor TFT through a contact hole CNT, and has a pixel shape 740 having a pattern shape opened to face different directions. It includes. The pixel electrode part 740 defines a capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 711.

구체적으로, 상기 화소 전극부(740)는 드레인 전극(724)에 콘택되는 제1 연결 전극(741), 상기 제1 연결 전극(741)에서 연장되면서 원형 형상을 정의하는 제1 서브 전극(742), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제1 서브 전극(742)에서 연장된 제2 연결 전극(743), 상기 제2 연결 전극(743)에서 연장되면서 원형 형상을 정의하는 제2 서브 전극(744), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제2 서브 전극(744)에서 연장된 제3 연결 전극(745), 상기 제3 연결 전극(745)에서 연장되면서 원형 형상을 정의하는 제3 서브 전극(746)을 포함한다.In detail, the pixel electrode part 740 extends from the first connection electrode 741 contacting the drain electrode 724 and the first connection electrode 741 to define a circular shape. A second connection electrode 743 extending from the first sub electrode 742 having a relatively small width, a second sub electrode 744 extending from the second connection electrode 743 and defining a circular shape; A third connection electrode 745 having a relatively small width and extending from the second sub electrode 744, and a third sub electrode 746 extending from the third connection electrode 745 and defining a circular shape. do.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(742, 744, 746) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 곡선 패턴들(742a,744a, 744a)이 형성된다. 도면상에서는 상기 제1 내지 제3 서브 전극(742, 744, 746) 각각에 16개의 곡선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. Each of the first to third sub-electrodes 742, 744, and 746 is formed with a plurality of curved patterns 742a, 744a, and 744a that are radially opened at a center on a plane. In the drawing, 16 curved patterns are formed in each of the first to third sub-electrodes 742, 744, and 746.

평면상에서 액정표시장치를 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(742, 744, 746) 각각에는 16개의 서로 다른 도메인들이 형성된다. 따라서, 상기한 액정표시장치의 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다.
When the LCD is viewed on a plane, 16 different domains are formed in each of the first to third sub electrodes 742, 744, and 746 formed in the unit pixel area. Accordingly, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate of the liquid crystal display device to align the liquid crystal in a predetermined direction may be omitted, and the alignment film may not be formed.

<실시예-6><Example-6>

도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 특히, 서 로 연결된 라운드진 사각 형상의 서브 화소 영역에 직선 형상과 곡선 형상의 개구 패턴이 형성된 어레이 기판을 도시한다.15 is a plan view of an array substrate according to a sixth embodiment of the present invention. In particular, an array substrate is formed in which linear and curved opening patterns are formed in rounded rectangular sub-pixel regions connected to each other.

도 15 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 어레이 기판(800)은 투명 기판(805) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(810)과, 상기 게이트 배선(810)에서 연장된 게이트 전극(812)과, 상기 게이트 배선(810)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(811)을 포함한다.Referring to FIG. 15, the array substrate 800 according to the sixth embodiment of the present invention may include a gate wiring 810 extending in a horizontal direction on the transparent substrate 805, and a gate electrode extending from the gate wiring 810. 812 and a lower pattern 811 spaced apart from the gate wiring 810 to correspond to the center area of the unit pixel area.

상기 어레이 기판(800)은 상기 게이트 전극(812)을 커버하는 채널층(815)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(820)과, 상기 소오스 배선(820)에서 연장된 소오스 전극(822)과, 상기 소오스 전극(822)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(824)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(812), 반도체층(814), 반도체 불순물층(815), 소오스 전극(822) 및 드레인 전극(824)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 800 includes a channel layer 815 covering the gate electrode 812, a source wiring 820 extending in a vertical direction, a source electrode 822 extending from the source wiring 820, and The drain electrode 824 is spaced apart from the source electrode 822 by a predetermined distance. The gate electrode 812, the semiconductor layer 814, the semiconductor impurity layer 815, the source electrode 822, and the drain electrode 824 define one thin film transistor TFT.

상기 어레이 기판(800)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(824)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(840)를 포함한다. 상기 화소 전극부(840)는 상기 하부 패턴(811)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한다.The array substrate 800 is electrically connected to the drain electrode 824 of the thin film transistor TFT through a contact hole CNT, and has a pixel shape 840 having a pattern shape opened to face different directions. It includes. The pixel electrode part 840 defines a capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 811.

구체적으로, 상기 화소 전극부(840)는 드레인 전극(824)에 콘택되는 제1 연결 전극(841), 상기 제1 연결 전극(841)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제1 서브 전극(842), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제1 서브 전극 (842)에서 연장된 제2 연결 전극(843), 상기 제2 연결 전극(843)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제2 서브 전극(844), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제2 서브 전극(844)에서 연장된 제3 연결 전극(845), 상기 제3 연결 전극(845)에서 연장되면서 라운드진 사각 형상을 정의하는 제3 서브 전극(846)을 포함한다.In detail, the pixel electrode part 840 includes a first connection electrode 841 contacting the drain electrode 824 and a first sub electrode extending from the first connection electrode 841 and defining a rounded square shape. 842, a second connection electrode 843 having a relatively small width and extending from the first sub electrode 842, and a second sub electrode extending from the second connection electrode 843 and defining a rounded square shape. 844, a third connection electrode 845 having a relatively small width and extending from the second sub-electrode 844, and a third sub extending from the third connection electrode 845 and defining a rounded square shape. Electrode 846.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(842, 844, 846) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 직선 패턴들(842a, 844a, 844a)과, 상기 직선 패턴들을 감싸는 형태로 개구된 복수의 곡선 패턴들(842b, 844b, 846b)이 형성된다. 도면상에서는 상기 제1 내지 제3 서브 전극(842, 844, 846) 각각에 8개의 직선 패턴들이 형성되고, 8개의 곡선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. Each of the first to third sub electrodes 842, 844, and 846 includes a plurality of straight patterns 842a, 844a, and 844a that are radially opened at a center on a plane, and a plurality of openings that surround the straight patterns. Curve patterns 842b, 844b, and 846b are formed. In the drawing, eight straight patterns are formed on each of the first to third sub electrodes 842, 844, and 846, and eight curved patterns are formed.

평면상에서 액정표시장치를 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(842, 844, 846) 각각에는 총 16개의 서로 다른 도메인들이 형성된다. 따라서, 상기한 액정표시장치의 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다.
When the LCD is viewed on a plane, a total of 16 different domains are formed in each of the first to third sub-electrodes 842, 844, and 846 formed in the unit pixel area. Accordingly, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate of the liquid crystal display device to align the liquid crystal in a predetermined direction may be omitted, and the alignment film may not be formed.

<실시예-7><Example-7>

도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 어레이 기판의 평면도이다. 특히, 서로 연결된 원형 형상의 서브 화소 영역에 직선 형상과 곡선 형상의 개구 패턴이 형성된 어레이 기판을 도시한다. 16 is a plan view of an array substrate according to a seventh embodiment of the present invention. In particular, an array substrate in which linear and curved opening patterns are formed in circular sub-pixel regions connected to each other is shown.                     

도 16을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 어레이 기판(900)은 투명 기판(905) 위에 가로 방향으로 신장된 게이트 배선(910)과, 상기 게이트 배선(910)에서 연장된 게이트 전극(912)과, 상기 게이트 배선(910)에서 이격되면서 단위 화소 영역중 센터 영역에 대응해서는 개구된 하부 패턴(911)을 포함한다.Referring to FIG. 16, the array substrate 900 according to the seventh embodiment of the present invention may include a gate wiring 910 extending in a horizontal direction on the transparent substrate 905, and a gate electrode extending from the gate wiring 910. 912 and a lower pattern 911 that is spaced apart from the gate wiring 910 and is open to correspond to the center area of the unit pixel area.

상기 어레이 기판(900)은 상기 게이트 전극(912)을 커버하는 채널층(915)과, 세로 방향으로 신장된 소오스 배선(920)과, 상기 소오스 배선(920)에서 연장된 소오스 전극(922)과, 상기 소오스 전극(922)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(924)을 포함한다. 여기서, 상기 게이트 전극(912), 반도체층(914), 반도체 불순물층(915), 소오스 전극(922) 및 드레인 전극(924)은 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 정의한다.The array substrate 900 includes a channel layer 915 covering the gate electrode 912, a source wiring 920 extending in a vertical direction, a source electrode 922 extending from the source wiring 920, and The drain electrode 924 is spaced apart from the source electrode 922 by a predetermined distance. The gate electrode 912, the semiconductor layer 914, the semiconductor impurity layer 915, the source electrode 922, and the drain electrode 924 define one thin film transistor TFT.

상기 어레이 기판(900)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(924)에 콘택홀(CNT)을 통해 전기적으로 연결되되, 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부(940)를 포함한다. 상기 화소 전극부(940)는 상기 하부 패턴(911)과의 중첩되는 면적에 의해 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스를 정의한다.The array substrate 900 is electrically connected to the drain electrode 924 of the thin film transistor TFT through a contact hole CNT, and has a pixel shape 940 having a pattern shape opened to face different directions. It includes. The pixel electrode part 940 defines a capacitance of the storage capacitor Cst by an area overlapping the lower pattern 911.

구체적으로, 상기 화소 전극부(940)는 드레인 전극(924)에 콘택되는 제1 연결 전극(941), 상기 제1 연결 전극(941)에서 연장되면서 원형 형상을 정의하는 제1 서브 전극(942), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제1 서브 전극(942)에서 연장된 제2 연결 전극(943), 상기 제2 연결 전극(943)에서 연장되면서 원형 형상을 정의하는 제2 서브 전극(944), 상대적으로 작은 폭을 갖고서 상기 제2 서브 전극 (944)에서 연장된 제3 연결 전극(945), 상기 제3 연결 전극(945)에서 연장되면서 원형 형상을 정의하는 제3 서브 전극(946)을 포함한다.In detail, the pixel electrode part 940 extends from the first connection electrode 941 and the first connection electrode 941 which are in contact with the drain electrode 924, and defines a circular shape. A second connection electrode 943 extending from the first sub electrode 942 having a relatively small width, a second sub electrode 944 extending from the second connection electrode 943 and defining a circular shape; The third connection electrode 945 having a relatively small width and extending from the second sub electrode 944, and the third sub electrode 946 extending from the third connection electrode 945 and defining a circular shape. do.

상기 제1 내지 제3 서브 전극(942, 944, 946) 각각에는 평면상의 센터에서 방사 형상으로 개구된 복수의 직선 패턴들(942a, 944a, 944a)과, 상기 직선 패턴들을 감싸는 형태로 개구된 복수의 곡선 패턴들(942b, 944b, 946b)이 형성된다. 도면상에서는 상기 제1 내지 제3 서브 전극(942, 944, 946) 각각에 8개의 직선 패턴들이 형성되고, 8개의 곡선 패턴들이 형성된 것을 도시하였다. Each of the first to third sub electrodes 942, 944, and 946 includes a plurality of linear patterns 942a, 944a, and 944a that are radially opened at a center on a plane, and a plurality of openings that surround the linear patterns. Curve patterns 942b, 944b, and 946b are formed. In the drawing, eight straight patterns are formed on each of the first to third sub electrodes 942, 944, and 946, and eight curved patterns are formed.

평면상에서 액정표시장치를 관찰할 때, 단위 화소 영역에 형성된 제1 내지 제3 서브 전극(942, 944, 946) 각각에는 총 16개의 서로 다른 도메인들이 형성된다. 따라서, 상기한 액정표시장치의 어레이 기판이나 컬러필터 기판에 형성되어 액정을 배향하는 배향막의 표면을 일정한 방향으로 러빙하는 공정의 생략도 가능하고, 상기 배향막을 형성하지 않아도 무방하다.When the LCD is viewed on a plane, a total of 16 different domains are formed in each of the first to third sub electrodes 942, 944, and 946 formed in the unit pixel area. Accordingly, the step of rubbing the surface of the alignment film formed on the array substrate and the color filter substrate of the liquid crystal display device to align the liquid crystal in a predetermined direction may be omitted, and the alignment film may not be formed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 컬러필터 기판의 공통 전극층은 패터닝 처리하지 않고, 어레이 기판의 화소 전극층만을 패터닝 처리하되, 특히, 화소 전극층의 센터를 기준으로 방사 형상이나 소용돌이 형상을 정의하도록 패터닝 처리하므로써, 다중-도메인을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, the common electrode layer of the color filter substrate is not patterned, but only the pixel electrode layer of the array substrate is patterned, in particular, patterning to define a radial shape or a swirl shape with respect to the center of the pixel electrode layer. By processing, multi-domains can be realized.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

Claims (19)

화소 영역을 갖는 기판;A substrate having a pixel region; 상기 화소 영역에 형성된 스위칭 소자; 및 A switching element formed in the pixel region; And 상기 화소 영역내에서 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖고서, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 화소 전극부를 포함하는 어레이 기판.And a pixel electrode part electrically connected to the switching element, having a pattern shape opened to face different directions in the pixel area. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극부는,The method of claim 1, wherein the pixel electrode unit, 복수의 서브 전극들; 및 A plurality of sub electrodes; And 상기 서브 전극의 폭보다는 상대적으로 작은 폭을 갖고서, 서로 인접하는 서브 전극들을 연결시키는 연결 전극을 포함하는 어레이 기판.And a connection electrode having a width relatively smaller than that of the sub electrode and connecting adjacent sub electrodes to each other. 제1항에 있어서, 상기 패턴 형상은 센터를 기준으로 방사 형상으로 개구된 복수의 직선 형상인 것을 특징으로 하는 어레이 기판.The array substrate of claim 1, wherein the pattern shape is a plurality of straight lines opened radially with respect to a center. 제1항에 있어서, 상기 패턴 형상은 센터를 기준으로 방사 형상으로 개구된 복수의 소용돌이 형상(whirlpool shape)인 것을 특징으로 하는 어레이 기판.The array substrate of claim 1, wherein the pattern shape is a plurality of whirlpool shapes that are radially opened with respect to a center. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극부는,The method of claim 1, wherein the pixel electrode unit, 복수의 서브 전극들;A plurality of sub electrodes; 상기 서브 전극보다는 상대적으로 작은 폭을 갖고서, 서로 인접하는 서브 전극들을 연결시키는 연결 전극; 및 A connection electrode having a smaller width than the sub electrode and connecting adjacent sub electrodes to each other; And 하나 이상의 서브 전극 위에 형성되어 광을 반사하는 반사부를 포함하는 어레이 기판.An array substrate comprising a reflector formed on at least one sub-electrode to reflect light. 제5항에 있어서, 상기 반사부에 대응하는 서브 전극은 상대적인 고저로 형성된 복수의 제1 영역부들과 제2 영역부들을 포함하고, 상기 제1 영역부들은 상기 제2 영역부들에 비해 상대적으로 높은 높이를 갖는 볼록한 형상을 정의하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.The display apparatus of claim 5, wherein the sub-electrode corresponding to the reflecting portion includes a plurality of first region portions and second region portions formed at a relatively high level, and the first region portions are relatively higher than the second region portions. An array substrate characterized by defining a convex shape having a height. 제5항에 있어서, 상기 반사부는 상기 스위칭 소자의 전극에 연결된 서브 전극 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.The array substrate of claim 5, wherein the reflector is formed on a sub electrode connected to an electrode of the switching element. 제5항에 있어서, 상기 서브 전극은 사각형상, 라운드진 사각형상, 원형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 어레이 기판.The array substrate of claim 5, wherein the sub electrode is any one of a quadrangular shape, a rounded rectangular shape, and a circular shape. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극부는 서로 연결된 복수의 서브 전극들을 구비하고, 상기 서브 전극에 형성된 개구 패턴중 평면상의 센터를 기준으로 서로 마주보는 개구 패턴의 폭은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 어레이 기판.The array of claim 1, wherein the pixel electrode unit includes a plurality of sub-electrodes connected to each other, and the widths of the opening patterns facing each other based on the center of the plane among the opening patterns formed in the sub-electrodes are substantially the same. Board. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극부가 돌기를 더 포함하는 어레이 기판.The array substrate of claim 1, wherein the pixel electrode portion further includes protrusions. (a) 단위 화소 영역에 게이트 배선과, 소오스 배선과, 상기 게이트 배선 및 소오스 배선에 연결된 스위칭 소자를 형성하는 단계; 및 (a) forming a gate wiring, a source wiring, and a switching element connected to the gate wiring and the source wiring in a unit pixel area; And (b) 상기 단위 화소 영역내에서 복수의 액정의 도메인들을 정의하기 위해 서로 다른 방향으로 개구된 패턴 형상을 갖고서, 상기 스위칭 소자와 연결되는 화소 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.(b) forming a pixel electrode layer connected to the switching element having a pattern shape opened in different directions to define domains of a plurality of liquid crystals in the unit pixel region. 제11항에 있어서, 상기 단계(b)는,The method of claim 11, wherein step (b) comprises: (b-1) 상기 단계(a)에 의한 결과물 위에 유기 절연막을 형성하는 단계;(b-1) forming an organic insulating film on the resultant of step (a); (b-2) 상기 유기 절연막의 상부에 상대적인 고저로 형성된 복수의 제1 영역부들과 제2 영역부들을 형성하되, 상기 제1 영역부들이 상기 제2 영역부들에 비해 상대적으로 높은 높이의 볼록한 형상을 정의하는 화소 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.(b-2) forming a plurality of first region portions and second region portions formed on the upper portion of the organic insulating layer at a relatively high height, wherein the first region portions are convex with a height that is relatively higher than that of the second region portions; A method of manufacturing an array substrate, the method comprising forming a pixel electrode layer defining a. 제12항에 있어서, The method of claim 12, (b-3) 상기 단계(b-2)에 의한 결과물 위에 반사부를 형성하는 단계를 더 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.(b-3) A method of manufacturing an array substrate, further comprising the step of forming a reflector on the resultant of step (b-2). 제11항에 있어서, 상기 화소 전극층은 복수의 서브 전극들과, 상기 서브 전 극보다는 상대적으로 작은 폭을 갖고서, 상기 서브 전극을 서로 연결시키는 연결 전극을 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.The method of claim 11, wherein the pixel electrode layer includes a plurality of sub electrodes and a connection electrode connecting the sub electrodes to each other with a width smaller than that of the sub electrodes. 공통 전극층을 구비하는 상부 기판;An upper substrate having a common electrode layer; 액정층; 및 Liquid crystal layer; And 상기 상부 기판과의 합체를 통해 상기 액정층을 수용하되, 상기 공통 전극층과의 연결을 통해 복수의 도메인들을 정의하기 위해 서로 다른 방향을 향하도록 개구된 패턴 형상을 갖는 화소 전극부를 구비하는 하부 기판을 포함하는 표시장치.A lower substrate having the pixel electrode portion accommodating the liquid crystal layer through coalescence with the upper substrate and having a pattern shape opened to face different directions to define a plurality of domains through connection with the common electrode layer; Including display device. 제15항에 있어서, 상기 하부 기판은 게이트 배선과, 소오스 배선과, 상기 게이트 배선과 소오스 배선에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 스위칭 소자를 포함하고, 상기 화소 전극부는 상기 스위치 소자의 드레인 전극에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 15, wherein the lower substrate includes a gate wiring, a source wiring, and a switching element formed in a pixel region defined by the gate wiring and the source wiring, wherein the pixel electrode portion is electrically connected to a drain electrode of the switch element. Display device characterized in that connected to. 제15항에 있어서, 상기 상부 기판은 상기 색화소층을 커버하는 공통 전극층을 더 포함하는 표시장치.The display device of claim 15, wherein the upper substrate further comprises a common electrode layer covering the color pixel layer. 제17항에 있어서, 상기 공통 전극층은 플랫 형상인 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 17, wherein the common electrode layer has a flat shape. 제15항에 있어서, 상기 화소 전극부는 복수의 서브 전극들과, 상기 서브 전극보다는 상대적으로 작은 폭을 갖고서, 상기 서브 전극을 서로 연결시키는 연결 전극과, 하나 이상의 서브 전극 위에 형성되어 광을 반사하는 반사부를 포함하는 표시장치.16. The display device of claim 15, wherein the pixel electrode portion has a plurality of sub-electrodes, a connecting electrode for connecting the sub-electrodes to each other with a smaller width than the sub-electrode, and formed on one or more sub-electrodes to reflect light. Display device including a reflector.
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