KR20060018399A - Multi-domain liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선, 제1 절연 기판 위에 형성되어 있으며 제1 신호선과 절연되어 교차하고 있는 제2 신호선, 제1 신호선과 제2 신호선이 교차하여 정의하는 화소마다 형성되어 있는 화소 전극, 제1 신호선, 제2 신호선 및 화소 전극과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판, 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 제1 절연 기판과 제2 절연 기판 사이에 형성되어 있는 액정층, 제1 절연 기판과 제2 절연 기판 중의 적어도 일측에 형성되어 있으며, 액정층의 액정 분자를 화소에서 다수의 도메인으로 분할하는 다수의 도메인 규제 수단을 포함하며, 다수의 상기 도메인 규제 수단 중 가로부 또는 세로부는 오목하거나 볼록한, 적어도 하나 이상의 노치를 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 공통 전극의 절개부의 세로 방향 단부 및 가로 방향 단부에 하나 이상의 노치를 형성함으로써 응답 속도를 향상시킨다. The liquid crystal display according to the present invention includes a first insulating substrate, a first signal line formed on the first insulating substrate, a second signal line formed on the first insulating substrate, and insulated from and intersecting the first signal line. A pixel electrode formed for each pixel defined by crossing the second signal line, a first signal line, a second signal line, and a thin film transistor connected to the pixel electrode, a second insulating substrate facing the first insulating substrate, and a second insulating substrate It is formed on at least one side of the common electrode formed above, the liquid crystal layer formed between the 1st insulating substrate, and the 2nd insulating substrate, the 1st insulating substrate, and the 2nd insulating substrate, and many liquid crystal molecules of a liquid crystal layer are carried out from a pixel. At least one concave or convex, wherein a plurality of domain regulating means divides into domains of Preferably it has a notch on. Accordingly, the liquid crystal display according to the present invention improves the response speed by forming one or more notches at the longitudinal end and the horizontal end of the cutout of the common electrode.
액정표시장치, 도메인규제수단, 텍스쳐, 응답속도, 노치LCD, domain control means, texture, response speed, notch
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 2 is a layout view illustrating a structure of an opposing display panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 도 1 및 도 2의 표시판을 정렬하여 완성한 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도이고, 3 is a layout view illustrating a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment in which the display panels of FIGS. 1 and 2 of the present invention are aligned and completed;
도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 3 taken along the line IV-IV ';
도 5는 공통 전극의 절개부의 세로 방향 단부 및 가로 방향 단부에 형성되어 있는 노치에 의해 액정 분자의 방향자가 재배열되는 모양을 도시한 도면이고,FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which directors of liquid crystal molecules are rearranged by notches formed at the longitudinal and transverse ends of the cutout portion of the common electrode.
도 6a는 전압이 인가된 초기 상태에서 액정이 왜곡 배열되어 텍스쳐가 발생한 상태의 도면이고,6A is a view illustrating a state in which textures are generated by distorting liquid crystals in an initial state where a voltage is applied;
도 6b는 일정한 전압이 인가된 상태에서 시간이 경과되어 2 스텝 모션에 의해 왜곡 배열된 액정이 도메인 내부의 액정 배열과 동일한 방향으로 재배열되어 텍스쳐가 감소된 상태의 도면이다. FIG. 6B is a view illustrating a state in which textures are reduced by rearranging liquid crystals distorted by two step motions in the same direction as a liquid crystal array in a domain after a time has elapsed while a constant voltage is applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 기판 121, 129 : 게이트선 110: substrate 121, 129: gate line
124 : 게이트 전극 140 : 게이트 절연막124: gate electrode 140: gate insulating film
151, 154 : 반도체 161, 165 : 저항성 접촉 부재151 and 154
171, 179 : 데이터선 173 : 소스 전극171, 179: data line 173: source electrode
175 : 드레인 전극 180 : 보호막 175: drain electrode 180: protective film
181, 182, 185 : 접촉 구멍 190 : 화소 전극181, 182, 185: contact hole 190: pixel electrode
81, 82 : 접촉 보조 부재 81, 82: contact auxiliary member
271, 272, 273 : 공통 전극의 절개부 271, 272, 273: incision of the common electrode
191, 192, 193 : 화소 전극의 절개부191, 192, 193: incision of the pixel electrode
277, 278a, 278b, 278c : 노치 277, 278a, 278b, 278c: notch
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 광시야각을 얻기 위하여 화소를 복수의 도메인으로 분할하는 수직 배향 모드의 액정 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a vertical alignment mode in which pixels are divided into a plurality of domains in order to obtain a wide viewing angle.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which a field generating electrode is formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. It is a display device which controls the transmittance | permeability of the light which passes through a liquid crystal layer by rearranging.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전계 생성 전극이 두 표 시판에 각각 구비되어 있는 것이다. 이중에서도 한 표시판에는 복수의 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 액정 표시 장치가 주류이다. 이 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 전압을 인가함으로써 이루어진다. 이를 위해서 화소 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자 소자인 박막 트랜지스터를 각 화소 전극에 연결하고 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 신호를 전달하는 게이트선과 화소 전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터선을 표시판에 설치한다.Among the liquid crystal display devices currently used mainly, the field generating electrodes are provided on each of two display panels. Among them, a liquid crystal display device having a structure in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix form on one display panel and one common electrode covering the entire display panel on the other display panel is mainstream. The display of an image in this liquid crystal display device is performed by applying a separate voltage to each pixel electrode. To this end, a thin film transistor, which is a three-terminal element for switching a voltage applied to a pixel electrode, is connected to each pixel electrode, and a gate line for transmitting a signal for controlling the thin film transistor and a data line for transmitting a voltage to be applied to the pixel electrode are provided. Install on the display panel.
그런데 액정 표시 장치는 시야각이 좁은 것이 중요한 단점이다. 이러한 단점을 극복하고자 시야각을 넓히기 위한 다양한 방안이 개발되고 있는데, 그 중에서도 액정 분자를 상하 기판에 대하여 수직으로 배향하고 화소 전극과 그 대향 전극인 공통 전극에 일정한 절개 패턴을 형성하거나 돌기를 형성하여 화소를 다중 도메인으로 분할하는 방법이 유력시되고 있다. However, it is an important disadvantage that the liquid crystal display device has a narrow viewing angle. In order to overcome these disadvantages, various methods for widening the viewing angle have been developed. Among them, the liquid crystal molecules are oriented vertically with respect to the upper and lower substrates, and the pixel is formed by forming a constant incision pattern or protrusion on the pixel electrode and the common electrode as the opposite electrode. The method of partitioning into multiple domains is gaining popularity.
그러나 돌기나 절개 패턴을 가지는 수직 배향 모드의 액정 표시 장치에서는 돌기나 절개 패턴에서 얼룩이나 잔상이 발생하거나 화면을 문질렀을 때 얼룩이 잔류하는 문제점이 발생한다. 그 원인 중의 하나는 도메인의 경계에 배열되어 있는 액정 분자들은 도메인 내에 배열된 액정 분자의 배열에 의한 밀림 또는 충돌에 의해 재배열이 결정되는데, 이러한 액정 분자의 방향자가 불규칙적이고 불안정하게 배열되기 때문이다.However, in the vertical alignment mode liquid crystal display having protrusions or cutout patterns, spots or afterimages may occur in the protrusions or cutout patterns, or stains may remain when the screen is rubbed. One of the causes is that the liquid crystal molecules arranged at the boundary of the domain are rearranged by the collision or collision due to the arrangement of the liquid crystal molecules arranged in the domain, because the directors of the liquid crystal molecules are arranged irregularly and unstable. .
특히, 돌기나 절개 패턴(272) 중 135도의 경사각을 가지는 부분에서는 전압이 인가된 초기 상태에서 도 6a에 도시한 바와 같이 액정(3)이 왜곡 배열되어 텍스 쳐(texture)가 발생한다. 그리고, 일정한 전압이 인가된 상태에서 시간이 경과되면 2 스텝 모션(step motion)에 의해 도 6b에 도시한 바와 같이 왜곡 배열된 액정(3)이 도메인 내부의 액정 배열과 동일한 방향으로 재배열되어 텍스쳐가 감소된다. In particular, the
그러나, 높은 휘도를 얻기 위하여 구동 전압을 증가시키는 경우에는 액정 배열의 왜곡 영역이 도메인 내부까지 넓어지게 되어 텍스쳐의 2 스텝 모션 영역이 넓어지게 된다. 이와 같은 2 스텝 모션 영역이 넓어짐에 따라 응답 속도가 느려지게 된다. However, when the driving voltage is increased to obtain high luminance, the distortion region of the liquid crystal array is widened to the inside of the domain, thereby widening the two step motion region of the texture. As the two-step motion region is widened, the response speed becomes slow.
본 발명의 기술적 과제는 텍스쳐의 2 스텝 모션 영역을 최소화함으로써 응답 속도를 향상시킨 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved response speed by minimizing a two step motion region of a texture.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 신호선과 절연되어 교차하고 있는 제2 신호선, 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선이 교차하여 정의하는 화소마다 형성되어 있는 화소 전극, 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 상기 화소 전극과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 형성되어 있는 액정층, 상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 중의 적어도 일측에 형성되어 있으며, 상기 액정층의 액정 분자를 상기 화소에서 다수의 도메인으로 분할하는 다수의 도메인 규제 수단을 포함하며, 다수의 상기 도메인 규제 수단 중 가로부 또는 세로부는 오목하거나 볼록한, 적어도 하나 이상의 노치를 가지는 것이 바람직하다.The liquid crystal display according to the present invention includes a first insulating substrate, a first signal line formed on the first insulating substrate, a second signal line formed on the first insulating substrate and insulated from and intersecting the first signal line. A pixel electrode formed for each pixel defined by the intersection of the first signal line and the second signal line, the thin film transistor connected to the first signal line, the second signal line, and the pixel electrode, and facing the first insulating substrate. At least one of a second insulating substrate, a common electrode formed on the second insulating substrate, a liquid crystal layer formed between the first insulating substrate and the second insulating substrate, the first insulating substrate and the second insulating substrate And a plurality of domain regulating means for dividing the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer into a plurality of domains in the pixel. Of the domain regulating means preferably has a horizontal part and vertically concave or convex portion, at least one notch.
또한, 상기 액정층에 포함되어 있는 액정은 음의 유전율 이방성을 가지며 상기 액정은 그 장축이 상기 제1 및 제2 기판에 대하여 수직으로 배향되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the liquid crystal contained in the liquid crystal layer preferably has negative dielectric anisotropy and the long axis of the liquid crystal is vertically aligned with respect to the first and second substrates.
또한, 상기 도메인 규제 수단 중 사선부는 상기 제1 신호선에 대하여 실질적으로 ±45도를 이루는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that an oblique portion of the domain regulating means is substantially ± 45 degrees with respect to the first signal line.
또한, 상기 도메인 규제 수단은 상기 화소의 상하 이등분선에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the domain restricting means is substantially mirror-symmetrical with respect to the upper and lower bisectors of the pixel.
또한, 상기 도메인 규제 수단은 상기 공통 전극 또는 상기 화소 전극이 가지는 절개부인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the domain regulating means is a cutout portion of the common electrode or the pixel electrode.
또한, 상기 도메인 규제 수단은 상기 공통 전극 또는 상기 화소 전극 상부에 형성되어 있는 돌기인 것이 바람직하다.In addition, the domain regulating means is preferably a protrusion formed on the common electrode or the pixel electrode.
또한, 상기 도메인 규제 수단 중 가로부 또는 세로부는 상기 절개부 또는 돌기의 단부인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the horizontal part or the vertical part of the said domain regulation means is the edge part of the said incision part or protrusion.
또한, 상기 도메인 규제 수단 중 사선부에는 오목하거나 볼록한 노치가 형성되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the notch which is concave or convex is formed in the diagonal part of the said domain regulation means.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Then, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 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 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 3은 본 발명의 도 1 및 도 2의 표시판을 정렬하여 완성한 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a layout view showing a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a layout view showing a structure of an opposing display panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a layout view illustrating a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment in which the display panels of FIGS. 1 and 2 are aligned, and FIG. 4 is a line IV-IV 'of the liquid crystal display of FIG. It is a cross-sectional view cut along.
액정 표시 장치는 하측의 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 상측의 대향 표시판(200) 및 이들 사이에 형성되어 있으며, 두 표시판(100, 200)에 대하여 거의 수직으로 배향되어 있는 액정 분자(310)를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다. 이때, 각각의 표시판(100, 200)에는 배향막(11, 21)이 형성되어 있으며, 배향막(11, 21)은 액정층(3)의 액정 분자(310)를 표시판(100, 200)에 대하 여 수직으로 배향되도록 하는 수직 배향 모드인 것이 바람직하다. 또한, 상부 표시판(200)과 하부 표시판(100)의 바깥 면에는 각각 상부 및 하부 편광판(12, 22)이 부착되어 있다.The liquid crystal display device is formed of a liquid crystal molecule that is formed between the thin film
유리등의 투명한 절연 물질로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(191, 192, 193)를 가지고 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(190)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. 이 때, 박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 화소 전극(190)을 온(on)오프(off)한다. 여기서, 화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있고, 이 경우에는 하부 편광판(12)도 불필요하게 된다.The thin film
역시 유리등의 투명한 절연 물질로 이루어져 있으며, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 화소의 가장자리에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적, 녹, 청의 색 필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역의 둘레 부분뿐만 아니라 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)와 중첩하는 부분에도 형성할 수 있다. 이는 절개부(271, 272, 273)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다.It is also made of a transparent insulating material such as glass, and the
다음은 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 좀 더 상세히 한다.
Next, the thin film
박막 트랜지스터 표시판(100)에는 하부 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 게이트선(121)에는 게이트 전극(124)은 돌기의 형태로 형성되어 있고, 본 실시예와 같이 게이트선(121)은 외부로부터의 게이트 신호를 게이트선(121)으로 전달하기 위한 접촉부를 가질 수 있으며, 이때 게이트선(121)의 끝 부분(129)은 다른 부분보다 넓은 폭은 가지나, 그렇지 않은 경우에 게이트선(121)의 끝 부분은 기판(110) 상부에 직접 형성되어 있는 게이트 구동 회로의 출력단에 직접 연결된다. In the thin film
절연 기판(110) 위에는 게이트선(121)과 동일한 층으로 유지 전극 배선이 형성되어 있다. 각 유지 전극 배선은 화소 영역의 가장자리에서 게이트선(121)과 나란하게 뻗어 있는 유지 전극선(131)과 그로부터 뻗어 나온 여러 벌의 유지 전극(storage electrode)(133a, 133b, 133c, 133d)을 포함한다. 한 벌의 유지 전극(133a, 133b, 133c, 133d)은 세로 방향으로 뻗어나오며 가로 방향으로 뻗은 유지 전극선(131)에 의하여 서로 연결되어 있는 세로부(133a, 133b)와 이후에 형성되는 화소 전극(190)의 절개부(191, 193)와 중첩하며 세로부(133a, 133b)를 연결하는 사선부(133c, 133d)로 이루어진다. 이러한 사선부(133c, 133d)는 절개부(191, 193)의 중앙부에서 발생하는 텍스쳐를 제어하기 위한 제어용 전극으로서 작용한다. The storage electrode wirings are formed on the insulating
게이트선(121) 및 유지 전극 배선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)은 Al, Al 합금, Ag, Ag 합금, Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속 따위로 만들어진다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 게이트선(121) 및 유지 전극 배선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)은 단일층으로 이루어지지만, 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Mo, Ti, Ta 등의 금속층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다. 이외에도 여러 다양한 금속 또는 도전체로 게이트선(121)과 유지 전극 배선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)을 만들 수 있다.The gate line 121 and the sustain
게이트선(121)과 유지 전극 배선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)이 측면은 경사져 있으며 수평면에 대한 경사각은 30-80°인 것이 바람직하다.The gate line 121 and the sustain
게이트선(121)과 유지 전극 배선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)의 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. A
게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)을 비롯하여 복수의 드레인 전극(drain electrode, 175)이 형성되어 있다. 각 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 각 드레인 전극(175)을 향하여 복수의 분지를 내어 데이터선(171)으로부터 확장된 소스 전극(source electrode)(173)을 가진다. 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분에 위치한 접촉부(179)는 외부로부터의 화상 신호를 데이터선(171)에 전달한다. 또, 게이트 절연막(140) 위에는 게이트선(121)과 중첩하는 다리부 금속편(172)이 형성되어 있다. A plurality of
데이터선(171), 드레인 전극(175)도 게이트선(121)과 마찬가지로 크롬과 알루미늄 등의 물질로 만들어지며, 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.Like the gate line 121, the
데이터선(171), 드레인 전극(175)의 아래에는 데이터선(171)을 따라 주로 세로로 길게 뻗은 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 비정질 규소 따위로 이루어진 각 선형 반도체(151)는 각 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 향하여 확장되어 채널부(154)를 가진다.Under the
반도체(151)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에는 둘 사이의 접촉 저항을 각각 감소시키기 위한 복수의 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161)와 섬형의 저항성 접촉 부재(165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161)는 실리사이드나 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소 따위로 만들어지며, 분지로 뻗은 저항성 접촉 부재(163)를 가지며, 섬형의 저항성 접촉 부재(165)는 게이트 전극(124)을 중심으로 저항성 접촉 부재(163)와 마주한다. Between the
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 또는 질화 규소 따위로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.On the
보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부와 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 각각 노출시키는 복수의 접촉 구멍(185, 182)이 구비되어 있다. 한편, 게이트선(121)의 끝 부분(129)도 외부의 구동 회로와 연결되기 위한 접촉부를 가지데, 복수의 접촉 구멍(181)이 게이트 절연막(140)과 보호막(180)을 관통하여 게이트선(121)의 끝 부분을 드러낸다. The
보호막(180) 위에는 절개부(191, 192, 193)를 가지는 복수의 화소 전극(190)을 비롯하여 복수의 접촉 보조 부재(82, 81)가 형성되어 있다. 화소 전극(190)과 접촉 보조 부재(81, 82)는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전체나 알루미늄(Al)과 같은 광 반사 특성이 우수한 불투명 도전체를 사용하여 형성한다. A plurality of
화소 전극(190)에 형성되어 있는 절개부(191, 192, 193)는 화소 전극(190)을 상하로 반분하는 위치에 가로 방향으로 형성되어 있는 가로 절개부(192)와 반분된 화소 전극(190)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(191, 193)를 포함한다. 절개부(192)는 화소 전극(190)의 오른쪽 변에서 왼쪽 변을 향하여 파고 들어간 형태이고, 입구는 넓게 대칭적으로 확장되어 있다. 따라서, 화소 전극(190)은 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하여 정의하는 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루고 있다.The
이 때, 상하의 사선 절개부(191, 193)는 서로 수직을 이루고 있는데, 이는 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다. At this time, the upper and
또, 화소 전극(190)과 동일한 층에는 게이트선(121)을 건너 서로 이웃하는 화소의 유지 전극(133a)과 유지 전극선(131)을 연결하는 유지 배선 연결 다리(84)가 형성되어 있다. 유지 배선 연결 다리(84)는 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에 걸쳐 형성되어 있는 접촉구(183, 184)를 통하여 유지 전극(133a) 및 유지 전극선(131)에 접촉하고 있다. 유지 배선 연결 다리(844)는 다리부 금속편(172)과 중첩하고 있으며, 이들은 서로 전기적으로 연결할 수도 있다. 유지 배선 연결 다리(84)는 하부 기판(110) 위의 유지 배선 전체를 전기적으로 연결하는 역할을 하고 있다. 이러한 유지 배선은 필요할 경우 게이트선(121)이나 데이터선(171)의 결함 을 수리하는데 이용할 수 있고, 다리부 금속편(172)은 이러한 수리를 위하여 레이저를 조사할 때, 게이트선(121)과 유지 배선 연결 다리(84)의 전기적 연결을 보조하기 위하여 형성한다.In addition, a storage
한편, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 상부의 절연 기판(210)에 화소 가장자리에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)의 위에는 적, 녹, 청색의 색 필터(230)가 형성되어 있다. 색 필터(230)의 위에는 전면적으로 평탄화막(250)이 형성되어 있고, 그 상부에는 절개부(271, 272, 273)를 가지는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전체로 형성한다.In the
공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193) 중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 부분(191, 193)과 교대로 배치되어 이와 나란한 사선부와 화소 전극(190)의 변과 중첩되어 있는 단부를 포함하고 있다. 이 때, 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 분류된다.A pair of
그리고, 공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273) 각각은 사선부에 노치(notch, 277)를 포함한다. 이때, 절개부(271, 272, 273)의 사선부의 노치(277)는 다양한 모양으로 변형될 수 있다. Each of the
또한, 공통 전극의 한 벌의 절개부 각각의 세로 방향 단부 및 가로 방향 단부에는 하나 이상의 노치(278a, 278b, 278c)가 형성되어 있다. Further, at least one
이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 기판과 대향 표시판을 정렬하여 결합하 고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다. When the thin film transistor substrate and the opposing display panel having the above structure are aligned and combined, and a liquid crystal material is injected and vertically aligned therebetween, a basic structure of the liquid crystal display according to the present invention is provided.
박막 트랜지스터 표시판과 색 필터 표시판을 정렬했을 때 공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)는 화소 전극(190)을 각각 복수의 부영역(subarea)으로 구분한다.When the thin film transistor array panel and the color filter display panel are aligned, the
화소 전극(190)의 각 부영역과 이에 대응하는 공통 전극(270)의 각 부영역 사이에 있는 액정층(300) 부분을 앞으로는 "소영역(subregion)"이라고 하며, 이들 소영역은 전계 인가시 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 8개의 종류로 분류되며 앞으로는 이를 "도메인(domain)"이라고 한다.The portion of the liquid crystal layer 300 between each subregion of the
이와 같이, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 정렬했을 때 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)와 기준 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 화소 영역을 다수의 도메인으로 분할한다. 이들 도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류되며, 각각의 도메인은 길쭉하게 형성되어 폭과 길이를 가진다. As such, when the thin film
이제 도메인 규제 수단에 형성되어 있는 노치의 모양과 기능에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. The shape and function of the notches formed in the domain regulation means will now be described in detail.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 도메인 규제 수단인 절개부(271, 272, 273)의 사선부에 형성되어 있는 노치(277)는 삼각형 모양을 가지며 사각형, 사다리꼴 또는 반원형의 모양을 가질 수도 있다. 그리고, 노치(277)는 볼록하게 또는 오목하게 이루어질 수 있다. 이때, 노치(277)는 절개부(271, 272, 273)에 대응하는 도메인 경계에 위치하는 액정 분자(310)의 배열 방향을 결정해준다. As shown in FIGS. 2 and 3, the
따라서, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 도메인의 경계에 배열되어 있는 액정 분자들을 노치(277)를 통하여 안정적이고 규칙적으로 배열할 수 있어 도메인 경계에서 얼룩이나 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 노치(277)를 통하여 도메인 경계에 배열되어 있는 액정 분자(310)들을 안정적으로 배열할 수 있어 절개부(271, 272, 273)의 사선부의 폭을 좁힐 수 있어 휘도를 증가시킬 수 있다.Accordingly, in the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the liquid crystal molecules arranged at the boundary of the domain may be stably and regularly arranged through the
이때, 노치(277)는 하나의 도메인 규제 수단에 하나만을 배치할 수 있으며, 오목한 노치(277)와 볼록한 노치(277)를 번갈아 다수로 배치할 수도 있다. 또한, 앞의 실시예에서는 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)에만 노치(277)를 배치하였지만, 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)에 노치(277)를 배치할 수 있으며, 박막 트랜지스터 표시판(100) 또는 대향 표시판(200) 양쪽에 모두 배치할 수도 있다.At this time, only one
이 때, 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)와 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 액정 분자를 분할 배향하는 도메인 규제 수단으로서 작용하며, 도메인 규제 수단으로는 절개부(271, 272, 273, 191, 192, 193) 대신 화소 전극(190) 및 공통 전극(270)의 상부 또는 하부에 무기 물질 또는 유기 물질로 돌기를 형성할 수도 있으며, 노치 또한 돌기에 함께 배치할 수 있다.In this case, the
그리고, 도 5에는 공통 전극의 절개부의 세로 방향 단부 및 가로 방향 단부에 형성되어 있는 하나 이상의 노치(278a, 278b, 278c)에 의해 액정 분자의 방향자 (director)가 재배열되는 모양을 도시하였다.FIG. 5 illustrates a rearrangement of the directors of the liquid crystal molecules by one or
도 5에 도시된 바와 같이, 공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 사선부와 공통 전극의 절개부의 세로 방향 단부는 135도의 경사를 이루고 있다. 또한, 공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 사선부와 공통 전극의 절개부의 가로 방향 단부도 135도의 경사를 이루고 있다. As shown in FIG. 5, a vertical end portion of the
그리고, 절개부(271, 272, 273)의 세로 방향 단부 또는 가로 방향 단부에 형성되어 있는 노치(278a, 278b, 278c)는 삼각형 모양을 가지며 사각형, 사다리꼴 또는 반원형의 모양을 가질 수도 있다. 그리고, 노치(278a, 278b, 278c)는 볼록하게 또는 오목하게 이루어질 수 있다. The
도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 노치(278b)는 절개부(272)에 특이점(Singular point, 50)을 의도적으로 형성함으로써 특이점(50) 주변에 위치하는 액정 분자(310)의 탄성 에너지를 크게 축적하고, 액정 분자(310)의 배열 방향을 미리 결정한다. As shown in FIG. 5, the
따라서, 공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273) 중 사선부와 가로 방향 단부 또는 세로 방향 단부가 135도의 경사를 이루고 있는 부분에 발생하는 2 스텝 모션이 약화된다. Therefore, the two-step motion which occurs in the part in which the diagonal part and the horizontal direction or the vertical end inclined at 135 degrees among the
즉, 노치에 의해 절개부(271, 272, 273)의 가로 방향 단부 또는 세로 방향 단부에 위치하는 액정 분자(310)의 배열 방향을 미리 결정해둠으로써, 구동 전압의 인가 시간이 경과함에 따라 액정 배열의 왜곡 영역이 도메인 내부까지 넓어지는 현 상이 억제된다. That is, by determining the arrangement direction of the
따라서, 높은 구동 전압이 인가되는 경우에, 구동 전압의 인가 시간이 경과함에 따라 액정 배열의 왜곡 영역이 도메인 내부까지 넓어지게 됨으로써 텍스쳐의 2 스텝 모션 영역이 넓어지게 되어 응답 속도가 느려지는 것을 방지할 수 있다.Therefore, when a high driving voltage is applied, the distortion region of the liquid crystal array is widened to the inside of the domain as the driving time of the driving voltage is applied, thereby widening the two step motion region of the texture and preventing the response speed from slowing down. Can be.
이러한 노치(278a, 278b, 278c)는 절개부(271, 272, 273)의 가로 방향 단부 또는 세로 방향 단부에 하나만을 배치할 수 있으며, 오목한 노치(277)와 볼록한 노치(277)를 번갈아 다수로 배치할 수도 있다. 또한, 앞의 실시예에서는 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)의 가로 방향 단부 또는 세로 방향 단부에만 노치(278a, 278b, 278c)를 배치하였지만, 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)의 가로 방향 단부 또는 세로 방향 단부에 노치(278a, 278b, 278c)를 배치할 수 있으며, 박막 트랜지스터 표시판(100) 또는 대향 표시판(200) 양쪽에 모두 배치할 수도 있다.Only one of these
이 때, 노치(278a, 278b, 278c)는 절개부(271, 272, 273, 191, 192, 193) 대신 화소 전극(190) 및 공통 전극(270)의 상부 또는 하부에 무기 물질 또는 유기 물질 형성된 돌기에 오목하거나 볼록한 모양으로 형성할 수도 있다.In this case, the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 공통 전극의 절개부의 세로 방향 단부 및 가로 방향 단부에 하나 이상의 노치를 형성함으로써 응답 속도를 향상시킨다. The liquid crystal display according to the present invention improves the response speed by forming one or more notches at the longitudinal end and the horizontal end of the cutout of the common electrode.
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2004
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