KR20070002224A - In-plane switching mode liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 단위픽셀 평면도.1 is a plan view of a unit pixel of a transverse electric field type liquid crystal display device according to the related art.
도 2는 도 1의 Ⅰ에서의 상세평면도. FIG. 2 is a detailed plan view in I of FIG. 1; FIG.
도 3은 종래 기술에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 문제점을 나타낸 사진도.3 is a photograph showing a problem of a transverse electric field type liquid crystal display device according to the prior art.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 단위픽셀 평면도.4 is a plan view of a unit pixel of a transverse electric field type liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 제 2 실시예에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 단위픽셀 평면도.5 is a plan view of a unit pixel of a transverse electric field type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention;
도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ‘절단면도.6 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 5.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : TFT 어레이 기판 12 : 게이트 배선 11 TFT
12a : 게이트 전극 15 : 데이터 배선 12a: gate electrode 15: data wiring
15a : 소스 전극 15b : 드레인 전극 15a:
17 : 화소전극 18 : 제 1 콘택홀17
19 : 제 2 콘택홀 24 : 공통전극 19: second contact hole 24: common electrode
25 : 공통배선 25: common wiring
본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 단위 픽셀 상,하단부에서의 디스클리네이션 발생영역을 최소화시켜 휘도를 향상시키고자 하는 횡전계방식 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device (LCD), and more particularly, to a transverse electric field type liquid crystal display device which improves luminance by minimizing a discrepancy generation area at upper and lower ends of a unit pixel.
최근, 계속해서 주목받고 있는 평판표시소자 중 하나인 액정표시소자는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성질을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 소자로서, 종래 음극선관(Cathod Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고 부피가 작으며 대형화 및 고정세가 가능하여 널리 사용하고 있다.Recently, the liquid crystal display device, one of the flat panel display devices that are attracting attention, is an element that changes the optical anisotropy by applying an electric field to a liquid crystal that combines the liquidity and the optical properties of the crystal, which is applied to a conventional cathode ray tube. Compared with its low power consumption, small volume, large size, and high definition, it is widely used.
상기 액정표시소자는 액정의 성질과 패턴의 구조에 따라서 여러 가지 다양한 모드가 있다.The liquid crystal display device has a variety of modes depending on the nature of the liquid crystal and the structure of the pattern.
구체적으로, 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 후 전압을 가하여 액정 방향자를 제어하는 TN 모드(Twisted Nematic Mode)와, 한 화소를 여러 도메인으로 나눠 각각의 도메인의 주시야각 방향을 달리하여 광시야각을 구현하는 멀티도메인 모드(Multi-Domain Mode)와, 보상필름을 기판 외주면에 부착하여 빛의 진행방향에 따른 빛의 위상변화를 보상하는 OCB 모드(Optically Compensated Birefringence Mode)와, 한 기판 상에 두개의 전극을 형성하여 액정의 방향자가 배향막의 나란한 평면에서 꼬이게 하는 횡전계방식(In-Plane Switching Mode)과, 네 가티브형 액정과 수직배향막을 이용하여 액정 분자의 장축이 배향막 평면에 수직 배열되도록 하는 VA 모드(Vertical Alignment) 등 다양하다.Specifically, the TN mode (Twisted Nematic Mode) for arranging the liquid crystal directors to be twisted by 90 ° and then applying a voltage to the liquid crystal directors, and dividing one pixel into several domains to change the viewing angle of each domain to change the wide viewing angle. Multi-domain mode to implement, OCB mode (Optically Compensated Birefringence Mode) to compensate the phase change of light according to the direction of light by attaching the compensation film to the outer peripheral surface of the substrate, and two on one substrate In-Plane Switching Mode, in which the directors of the liquid crystal are twisted in parallel planes of the alignment layer, and the long axis of the liquid crystal molecules are vertically aligned with the alignment layer plane by using a negative liquid crystal and a vertical alignment layer. VA mode (Vertical Alignment).
이중, 상기 횡전계방식 액정표시소자는 통상, 서로 대향 배치되어 그 사이에 액정층을 구비한 컬러필터 어레이 기판과 박막트랜지스터 어레이 기판으로 구성된다. Among them, the transverse electric field type liquid crystal display device is usually composed of a color filter array substrate and a thin film transistor array substrate disposed opposite to each other and having a liquid crystal layer therebetween.
즉, 상기 컬러필터 어레이 기판에는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 상에 색상을 구현하기 위한 R,G,B의 컬러필터층이 형성된다. That is, a black matrix for preventing light leakage and a color filter layer of R, G, and B for implementing color on the black matrix are formed on the color filter array substrate.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에는 단위픽셀을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 스위칭소자와, 서로 엇갈리게 교차되어 횡전계를 발생시키는 공통전극 및 화소전극이 형성된다. 상기 스위칭 소자는 박막트랜지스터로 한다.The thin film transistor array substrate includes gate wirings and data wirings defining unit pixels, switching elements formed at intersections of the gate wirings and data wirings, and a common electrode and a pixel electrode alternately crossing each other to generate a transverse electric field. Is formed. The switching element is a thin film transistor.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술의 횡전계방식 액정표시소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a transverse electric field type liquid crystal display device according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 단위픽셀 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ에서의 상세평면도이며, 도 3은 종래 기술에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 문제점을 나타낸 사진도이다.1 is a plan view of a unit pixel of a transverse electric field liquid crystal display device according to the prior art, FIG. 2 is a detailed plan view of I of FIG. 1, and FIG. 3 is a photograph showing a problem of the transverse electric field liquid crystal display device according to the prior art. It is also.
구체적으로, 횡전계방식 액정표시소자의 박막트랜지스터 어레이 기판은, 도 1에 도시된 바와 같이, 일렬로 배치된 복수개의 게이트 배선(112)과 이에 수직 교차하는 복수개의 데이터 배선(115)에 의해 단위픽셀이 정의되고, 상기 단위 픽셀에는 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 데이터 배선(115)에 평행하는 복수개의 공통전극(124)과, 상기 공통전극(124) 사이에 교번되도록 형성되어 상기 공통전극(124)에 평행하는 화소전극(117)으로 구성된다.Specifically, as shown in FIG. 1, the thin film transistor array substrate of the transverse electric field type liquid crystal display device includes a plurality of
이때, 상기 공통전극(124)은 제 2 콘택홀(119)에 의해 공통배선(125)과 접속하여 외부 구동회로로부터 Vcom 신호를 전달받는데, 상기 공통배선(125)은 게이트 배선(112)에 평행하도록 형성되고 화소 가장자리의 공통전극(124) 하부에 오버랩되어 커패시터 하부전극으로 활용된다. 상기 공통배선에 오버랩되는 공통전극은 커패시터 상부전극으로 활용된다. In this case, the
그리고, 상기 화소전극(117)은 그 일단이 일체형으로 연결되어 제 1 콘택홀(118)을 통해 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(115b)에 연결되어 픽셀 신호를 전달받는데, 화소전극의 연결부분의 소정 영역을 커패시터 상부전극으로 활용한다. One end of the
여기서, 상기 공통배선(125)과 상기 게이트 배선(112)은 저저항 금속 물질로 기판 상의 동일층에 형성되고, 그 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 데이터 배선에 형성되며, 그 상부에 보호막을 사이에 두고 상기 화소전극(117)과 상부 공통전극(124)이 ITO 등의 투명한 도전물질로 동일층에 형성된다. 이와같이, 화소전극과 공통전극을 모두 ITO와 같은 투명도전물질로 형성한 구조를 ITO-ITO 전극 구조라 한다. Here, the
그러나, ITO-ITO 구조의 횡전계방식 액정표시소자의 경우, 단위픽셀 상하단(공통전극 연결부 및 화소전극 연결부)에 전계왜곡이 발생하여 이 영역에서 디스클리네이션이 발생하는 문제점이 있었다. However, in the case of the transverse electric field type liquid crystal display device having the ITO-ITO structure, there is a problem in that the field distortion occurs in the upper and lower ends of the unit pixels (common electrode connection part and pixel electrode connection part), thereby causing disclination.
화소전극 연결부에서의 전계왜곡을 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 공통전극(124)에 0V를 걸어주고 화소 전극(117)에 5V를 걸어주면 두 전극 사이에서 수평전기장인 횡전계가 발생하는데, 러빙방향으로 초기 배열되어 있던 액정분자(도시하지 않음)가 횡전계의 전기장 방향으로 재배열되어 빛의 투과가 조절된다. Looking at the electric field distortion at the pixel electrode connection in detail, as shown in Figure 2, by applying 0V to the
그러나, A영역에서의 액정분자의 회전방향과 C영역에서 액정분자의 회전방향이 서로 반대 방향이므로 B영역에서의 액정분자의 회전방향이 어느쪽인지 정의될 수 없으며 실제로도 이 부분에서는 액정분자의 회전이 뒤틀리게 된다. 이런 이유로 B영역에서는 편광이 거의 투과가 되지 않는 현상이 발생하고 이로 인하여 셀의 투과율이 많이 저하된다. However, since the direction of rotation of the liquid crystal molecules in the region A and the direction of rotation of the liquid crystal molecules in the region C are opposite to each other, it is impossible to define which direction the liquid crystal molecules rotate in the region B. This is twisted. For this reason, a phenomenon in which polarization is hardly transmitted in the B region occurs, which causes a decrease in transmittance of the cell.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 단위픽셀 상하단(공통전극 연결부 및 화소전극 연결부, “D”)에서 전계왜곡이 발생하여 이 영역에서 디스클리네이션이 발생하는데, 화소의 유효 개구율을 감소시켜 소자의 휘도를 떨어뜨린다.That is, as shown in FIG. 3, field distortion occurs at the upper and lower ends of the unit pixels (common electrode connection part and pixel electrode connection part “D”), thereby causing disclination in this area. Decreases the luminance.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, ITO-ITO 전극 구조의 횡전계방식 액정표시소자에 있어서, 단위픽셀 상하단(공통전극의 연결부 및 화소전극의 연결부)에서의 화소전극의 끝단 및 공통전극의 끝단을 공통배선 상에 각각 오버랩시켜 디스클리네이션 현상을 방지함으로써 휘도를 높이고 더불어 콘트라스트비를 향상시키고자 하는 횡전계방식 액정표시소자를 제공하는 것에 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, in the transverse electric field type liquid crystal display device of the ITO-ITO electrode structure, the end of the pixel electrode at the upper and lower ends of the unit pixel (connecting portion of the common electrode and connecting portion of the pixel electrode) Another object of the present invention is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device which improves brightness and improves contrast ratio by overlapping the ends of the common electrode on the common wiring to prevent the disclination phenomenon.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 횡전계방식 액정표시소자는 제 1 기판 상에 수직 교차하여 단위픽셀을 정의하는 복수개의 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 게이트 배선에 평행하는 공통배선과, 상기 공통배선에 콘택되며 일끝단이 단위픽셀 상단에서 일체형으로 연결되고 다른 일끝단이 단위픽셀 하단의 공통배선에 오버랩되는 복수개의 공통전극과, 상기 드레인 전극에 콘택되고 상기 공통전극 사이에서 평행하도록 형성되며 일끝단이 단위픽셀 하단에서 일체형으로 연결되고 다른 일끝단이 단위픽셀 상단의 공통배선에 오버랩되는 복수개의 화소전극과, 상기 제 1 기판과 대향하는 제 2 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The transverse electric field liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object is a plurality of gate wiring and data wiring to define a unit pixel vertically crossing on the first substrate, and at the intersection of the gate wiring and data wiring A formed thin film transistor, a common wiring parallel to the gate wiring, a plurality of common electrodes contacting the common wiring, one end of which is integrally connected at the top of the unit pixel, and the other end of which overlaps the common wiring of the bottom of the unit pixel; A plurality of pixel electrodes contacted with the drain electrode and formed in parallel between the common electrodes, one end of which is integrally connected at the lower end of the unit pixel, and the other end of which overlaps the common wiring of the upper end of the unit pixel; And a liquid crystal layer formed between the second substrate and the second substrate.
즉, 공통전극과 화소전극을 동일층에 구비하는 ITO-ITO 전극 구조에 있어서 단위픽셀 상,하단(공통전극의 연결부와 화소전극의 연결부)에서 발생하는 디스클리네이션 영역을 공통배선에 의해 차광함으로써 유효개구율을 보다 확보하고 소자의 휘도를 향상시키고자 하는 것을 특징으로 한다. That is, in the ITO-ITO electrode structure in which the common electrode and the pixel electrode are provided on the same layer, the screening area generated at the upper and lower ends of the unit pixel (connecting portion of the common electrode and pixel electrode) is shielded by common wiring. It is characterized in that the effective opening ratio is further secured and the luminance of the device is improved.
이를 위해서, 단위픽셀 상단의 공통배선 상에 화소전극의 끝단을 오버랩시키고 상기 오버랩된 화소전극의 끝단과 공통전극 연결부가 서로 쇼트되지 않도록 하기 위해 공통전극 연결부에 오목부를 형성한다. 그리고, 단위픽셀 하단의 공통배선 상에 공통전극의 끝단을 오버랩시키고 상기 오버랩된 공통전극의 끝단과 화소전극 연결부가 서로 쇼트되지 않도록 하기 위해 화소전극 연결부에 오목부를 형성한다. To this end, in order to overlap the ends of the pixel electrode on the common wiring on the upper end of the unit pixel and to prevent the overlapped ends of the pixel electrode and the common electrode connecting portion from being shorted with each other, a recess is formed in the common electrode connecting portion. A concave portion is formed in the pixel electrode connection portion in order to overlap the ends of the common electrode on the common wiring at the bottom of the unit pixel, and to prevent the overlapped end of the common electrode and the pixel electrode connection portion from shorting to each other.
따라서, 종래와 달리, 단위 픽셀 상,하단에도 횡전계만 형성되어 액정분자의 제어가 보다 많은 영역에서 이루어지고, 결국 소자의 콘트라스트비 향상에도 이바지된다.Therefore, unlike the related art, only a transverse electric field is formed above and below the unit pixel, so that the control of the liquid crystal molecules is performed in a larger area, thereby contributing to the improvement of the contrast ratio of the device.
이와같은 횡전계방식 액정표시소자는 화소전극과 공통전극이 동일층에 형성되어 화소전극 연결부에까지 공통전극을 연장형성할 수 없는 소자에 특히 유용하다. 화소전극과 공통전극이 서로 다른층에 형성되는 경우에는, 공통전극을 화소전극의 연결부에까지 연장 형성하여 오버랩시켜 디스클리네이션 영역을 제거할 수 있기 때문이다. Such a transverse electric field type liquid crystal display device is particularly useful for a device in which the pixel electrode and the common electrode are formed on the same layer and thus the common electrode cannot be extended to the pixel electrode connection portion. This is because when the pixel electrode and the common electrode are formed on different layers, the common electrode may be formed to extend to the connection portion of the pixel electrode and overlap to remove the disclination region.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 단위픽셀 평면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 제 2 실시예에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 단위픽셀 평면도이며, 도 6은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ‘ 절단면도이다.4 is a plan view of a unit pixel of a transverse electric field liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of a unit pixel of a transverse electric field liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 5.
본 발명에 의한 횡전계방식 액정표시소자의 박막트랜지스터 어레이 기판에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 일렬로 배치된 복수개의 게이트 배선(12)과 이에 수직 교차하는 복수개의 데이터 배선(15)에 의해 단위픽셀이 정의되고, 상기 단위 픽셀에는 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 게이트 배선에 평행하고 Vcom 전압을 전달하는 공통전극(25)과, 제 2 콘택홀(119)을 통해 상기 공통배선에 콘택되어 Vcom 전압이 흐르며 일끝단이 단위픽셀 상단에서 일체형으로 연결되고 다른 일끝단이 단위픽셀 하단의 공통배선에 오버랩되는 복수개의 공통전극(24)과, 제 1 콘택홀(118)을 통해 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(15b)에 콘택되어 픽셀전압이 흐르며 일끝단이 단위픽셀 하단에서 일체형으로 연결되고 다른 일끝단이 단위픽셀 상단의 공통배선에 오버랩되는 복수개의 화소전극(17)이 형성되어 있다. In the thin film transistor array substrate of the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention, as shown in FIG. 4, a plurality of
이 때, 상기 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 배선(12)의 소정 영역인 게이트 전극(12a)과, 상기 게이트 전극(12a)을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막(미도시)과, 상기 게이트 전극(12a) 상부의 게이트 절연막 상에 형성된 반도체층(미도시)과, 상기 데이터 배선(15)에서 분기되어 상기 반도체층 상에 형성되는 소스 전극(15a) 및 드레인 전극(15b)으로 구성되며, 이러한 박막트랜지스터를 포함한 전면에는 절연막인 보호막(미도시)이 더 형성되고, 상기 보호막 상에 공통전극(24) 및 화소전극(17)이 구비된다. 상기 공통전극과 화소전극은 단위 픽셀 내에서 서로 평행하도록 형성되어 횡전계를 발생시킴으로써 액정분자의 구동을 제어한다. In this case, the thin film transistor TFT may include a gate electrode 12a, which is a predetermined region of the
여기서, 상기 공통배선(25)은 상기 게이트 배선에 평행하게 형성되는 것은 물론, 단위 픽셀의 가장자리에서 일체형으로 연결되어 배치된다. 즉, 상기 공통 배선은 단위픽셀 상단에서 게이트 배선에 평행하도록 형성되고, 단위픽셀 하단에서 게이트 배선에 평행하도록 형성되며, 상기 단위픽셀 상단의 공통배선과 단위픽셀 하단의 공통배선을 데이터 배선과 인접한 단위픽셀 가장자리에서 연결시킨다. Here, the
상기 공통배선은 상기 게이트 배선과 동시에 형성하며, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd : Aluminum Neodymium), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등의 불투명한 도전물질로 형성하여 단위 픽셀 상하단의 디스클리네이션 영역이 차광되도록 한다. The common wiring is formed simultaneously with the gate wiring, and includes copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd: Aluminum Neodymium), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium (Ti), and tantalum (Ta). And an opaque conductive material such as molybdenum-tungsten (MoW) to shield light from the top and bottom of the disclination region.
그리고, 상기 공통전극(24) 및 화소전극(17)은 동일층에 구비되는데, 통상 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전물질을 사용하여 형성한다.The
ITO-ITO 전극 구조에서는 공통전극과 화소전극을 동일층에 형성하므로 공통전극과 화소전극의 일끝단을 공통배선 상부에 오버랩시키기 위해서는, 오버랩 마진을 확보하기 위한 오목부를 공통전극의 연결부 및 화소전극의 연결부에 형성하여야 한다. 즉, 단위픽셀 상단에서는 공통전극 오목부에 화소전극의 일끝단이 삽입되어 공통배선 상에 오버랩되고, 단위픽셀 하단에서는 화소전극 오목부에 공통전극의 일끝단이 삽입되어 공통배선 상에 오버랩된다. 이때, 화소전극의 오목부와 공통전극의 일끝단이 쇼트되지 않도록 하고, 공통전극의 오목부와 화소전극의 일끝단이 쇼트되지 않도록 한다. In the ITO-ITO electrode structure, since the common electrode and the pixel electrode are formed on the same layer, in order to overlap one end of the common electrode and the pixel electrode on the upper part of the common wiring, the concave portion for securing the overlap margin of the connection part of the common electrode and the pixel electrode It must be formed at the joint. That is, at one end of the unit pixel, one end of the pixel electrode is inserted and overlapped on the common electrode, and at the bottom of the unit pixel, one end of the common electrode is inserted and overlapped on the common wiring. At this time, the recess of the pixel electrode and one end of the common electrode are not shorted, and the recess of the common electrode and one end of the pixel electrode are not shorted.
이로써, 화소전극의 연결부와 공통전극의 끝단 사이에 불가피하게 형성되었던 디스클리네이션 영역 및 공통전극의 연결부와 화소전극의 끝단 사이에 불가피하게 형성되었던 디스클리네이션 영역을 공통배선에 의해 차광시켜 사용자의 육안에 감지되지 않도록 하는 것이다. 이때, 공통배선의 폭을 크게 하는 것이 아니라, 디스클리네이션 영역이 공통배선에 의해 차광될수 있도록 공통전극의 끝단과 화소전극의 끝단을 공통배선 상에 오버랩시키는 것이므로 공통배선 폭 증가에 의한 개구율 저하는 없다. As a result, the user may shield the disclination region formed between the connecting portion of the pixel electrode and the end of the common electrode and the disclination region formed between the connecting portion of the common electrode and the end of the pixel electrode by the common wiring. It is not to be detected by the naked eye. In this case, the opening ratio is reduced by increasing the common wiring width because the end of the common electrode and the end of the pixel electrode are overlapped on the common wiring so as not to increase the width of the common wiring but to shield the disclination region by the common wiring. none.
상기 공통전극(24) 및 화소전극(17)은 일직선 형태로 형성할 수도 있고 도면에서와 같이, 지그재그(zigzag) 모양으로 형성할 수도 있다.The
한편, 상기 단위픽셀 하단에 형성되는 공통배선 상부에는 화소전극이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst)를 형성하는데, 단위픽셀 하단의 공통배선이 커패시터 하부전극 역할을 하고, 그 상부에 오버랩되는 화소전극이 커패시터 상부전극 역할을 하며, 두 층 사이에 구비되는 게이트 절연막과 보호막의 적층막이 커패시터 전극 사이의 절연층 역할을 한다. 여기서, 화소가장자리의 공통배선에 오버랩되는 공통전극에 의해서도 스토리지 커패시턴스가 형성된다.On the other hand, a pixel electrode overlaps the upper portion of the common line formed at the bottom of the unit pixel to form a storage capacitance (Cst). The common line at the bottom of the unit pixel serves as a capacitor lower electrode, and the pixel electrode overlapped thereon is a capacitor. It serves as an upper electrode, and a laminated film of a gate insulating film and a protective film provided between two layers serves as an insulating layer between the capacitor electrodes. Here, the storage capacitance is also formed by the common electrode overlapping the common wiring of the pixel edge.
그러나, 공통배선의 일끝단이 공통배선 상부에 오버랩될수 있도록 화소전극 연결부에 오목부를 형성하는데, 이로인해 커패시터 상부전극의 면적이 줄어들어 스토리지 커패시턴스가 작아지는 단점이 있다. However, a recess is formed in the pixel electrode connection portion so that one end of the common wiring may overlap the upper portion of the common wiring. As a result, an area of the capacitor upper electrode is reduced, resulting in a decrease in storage capacitance.
이러한 단점을 해결하기 위해, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 드레인 전극(15b)을 연장형성하여 줄어든 스토리지 커패시턴스를 보상할 수 있다.In order to solve this drawback, as shown in FIGS. 5 and 6, the
일반적으로 커패시턴스는 커패시터 전극이 클수록 커지고, 절연층의 두께가 얇을수록 커지는데, 줄어든 스토리지 커패시턴스를 보상하기 위해서, 드레인 전극(15b)을 연장형성하여, 화소전극(17)의 연결부와 공통배선(24) 사이에 형성되는 커패시턴스(Cst2) 이외에, 드레인 전극(15b)의 연장부와 공통배선(24) 사이에 형성되는 커패시턴스(Cst1)를 추가 형성하는 것이다. 따라서, 스토리지 커패시턴스를 확보한 상태에서 디스클리네이션 영역을 제거할 수 있다. 미설명 부호인 “11”은 TFT 어레이 기판을 나타낸 것이다. In general, the capacitance becomes larger as the capacitor electrode becomes larger, and becomes larger as the thickness of the insulating layer becomes thinner. To compensate for the reduced storage capacitance, the
마지막으로, 도시하지는 않아으나, 상기의 박막트랜지스터 어레이 기판에는 블랙 매트릭스, 컬러필터층 및 오버코트층이 형성된 컬러필터 어레이 기판이 대향 합착되고, 상기 두 기판 사이에는 액정층이 형성된다. Lastly, although not shown, the color filter array substrate on which the black matrix, the color filter layer, and the overcoat layer are formed is opposed to the thin film transistor array substrate, and a liquid crystal layer is formed between the two substrates.
상기와 같이, 대향 합착된 박막트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 어레이 기판의 외주면에는 각각 제 1 ,제 2 편광판이 부착되는데, 그 투과축이 서로 직교되도록 한다. 이 때, 상기 액정의 초기 배향 방향은 어느 한 편광판의 투과축과 나란하게 함으로써 흑색바탕모드(normally black mode)가 되게 한다. As described above, first and second polarizing plates are attached to the outer peripheral surfaces of the opposingly bonded thin film transistor array substrate and the color filter array substrate, respectively, so that their transmission axes are perpendicular to each other. At this time, the initial alignment direction of the liquid crystal is parallel to the transmission axis of any one of the polarizing plates to be in a normally black mode.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
상기와 같은 본 발명의 횡전계방식 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다.The transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 공통전극과 화소전극을 동일층에 구비하는 ITO-ITO 전극 구조에 있어서, 단위픽셀 상단의 공통배선 상에 화소전극의 끝단을 오버랩시키고 단위픽셀 하단의 공통배선 상에 공통전극의 끝단을 오버랩시켜, 공통전극의 연결부와 화소전극의 연결부에서 발생하는 디스클리네이션 영역을 공통배선에 의해 차광함으로써 유효 개구율을 보다 확보되어 소자의 휘도가 향상된다. 소자의 휘도가 향상된다. First, in the ITO-ITO electrode structure having the common electrode and the pixel electrode on the same layer, the end of the pixel electrode overlaps on the common wiring of the upper end of the unit pixel and the end of the common electrode on the common wiring of the lower end of the unit pixel. As a result, by shielding the disclination region generated at the connecting portion of the common electrode and the connecting portion of the pixel electrode by the common wiring, the effective aperture ratio is further secured, thereby improving the luminance of the device. The luminance of the device is improved.
둘째, 종래와 달리, 단위 픽셀 상,하단에도 횡전계만 형성되어 액정분자의 제어가 보다 많은 영역에서 이루어짐으로써 소자의 콘트라스트비가 향상된다.Second, unlike in the related art, only a transverse electric field is formed on and below the unit pixel, so that the liquid crystal molecules are controlled in more regions, thereby improving the contrast ratio of the device.
셋째, 공통배선의 폭을 넓혀 디스클리네이션 영역을 차광하는 것이 아니므로 개구부 면적은 동일하게 유지된다.Third, since the width of the common wiring is not extended to shield the disclination region, the opening area remains the same.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110011983A (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method for manufacturing in-plain switching mode liquid crystal display device |
KR101396662B1 (en) * | 2007-06-28 | 2014-05-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | Thin Film Transistor array of Horizontal electornic field applying type |
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KR20160028954A (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-14 | 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 | Inspection method |
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