KR20040100338A - In plane switching mode liquid crystal display device and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 휘도(peak brightness)를 향상시킬 수 있는 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법에 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 transverse electric field type liquid crystal display device capable of improving peak brightness and a manufacturing method thereof.
고화질, 저전력의 평판 표시 소자(flat panel display device)로서 주로 사용되는 트위스트 네마틱모드(twisted nematic mode) 액정표시소자(liquid crystal display device)는 시야각이 좁다는 단점이 있다. 이것은 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로, 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정패널(liquid crystal display panel)에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.The twisted nematic mode liquid crystal display device, which is mainly used as a flat panel display device of high quality and low power, has a disadvantage in that the viewing angle is narrow. This is due to the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules, because the liquid crystal molecules oriented horizontally with the substrate are oriented almost perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal display panel.
따라서, 액정분자를 기판과 거의 수평한 방향으로 배향하여 시야각 문제를 해결하는 횡전계방식 액정표시소자(In Plane Switching mode LCD)가 최근에 활발하게 연구되고 있다.Accordingly, in-plane switching mode LCD (LCD), which solves the viewing angle problem by aligning liquid crystal molecules in a substantially horizontal direction with a substrate, has been actively studied in recent years.
도 1은 일반적인 횡전계방식 액정표시소자의 단위화소를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'선의 단면도이다.FIG. 1 schematically illustrates a unit pixel of a general transverse electric field type liquid crystal display device. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1A.
도면에 도시된 바와 같이, 투명한 제 1기판(10) 상에 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)이 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의한다. 실제의 액정표시소자에서는 n개의 게이트라인(1)과 m개의 데이터라인(3)이 교차하여 n×m개의 화소가 존재하지만, 도면에는 설명을 간단하게 하기 위해 단지 한 화소만을 나타내었다.As shown in the figure, the gate line 1 and the data line 3 are vertically and horizontally arranged on the transparent first substrate 10 to define a pixel area. In an actual liquid crystal display device, n gate lines 1 and m data lines 3 intersect with n x m pixels, but only one pixel is shown in the figure for simplicity.
상기 게이트라인(1)과 데이터라인(3)의 교차점에는 게이트전극(1a), 반도체층(5) 및 소스/드레인전극(2a, 2b)으로 구성된 박막트랜지스터(thin film transistor;9)가 배치되어 있으며, 상기 게이트전극(1a) 및 소스/드레인전극(2a, 2b)은 각각 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)에 접속된다. 또한, 게이트절연막(8)은 기판 전체에 걸쳐서 적층되어 있다.At the intersection of the gate line 1 and the data line 3, a thin film transistor 9 composed of a gate electrode 1a, a semiconductor layer 5, and source / drain electrodes 2a and 2b is disposed. The gate electrode 1a and the source / drain electrodes 2a and 2b are connected to the gate line 1 and the data line 3, respectively. In addition, the gate insulating film 8 is laminated over the entire substrate.
화소영역 내에는 상기 게이트라인(1)과 평행하게 공통라인(4)이 배열되고, 액정분자를 스위칭 시키는 적어도 한쌍의 전극 즉, 공통전극(6)과 화소전극(7)이 데이터라인과 평행하게 배열되어 있다. 상기 공통전극(6)은 게이트라인(1)과 동시에 형성되어 공통라인(4)에 접속되며, 화소전극(7)은 소스/드레인 전극(2a, 2b)과 동시에 형성되어 박막트랜지스터(9)의 드레인전극(2b)과 접속된다. 그리고, 상기 소스/드레인전극(2a, 2b)을 포함하는 기판 전체에 걸쳐서 보호막(11)이 형성되어 있다. 또한, 상기 공통라인(4)과 중첩되어 형성되며, 화소전극(7)과 접속하는 화소전극라인(14)은 그 사이에 개재된 절연막(8)을 사이에 두고 스토리지커패시터를 형성한다.The common line 4 is arranged in parallel with the gate line 1 in the pixel area, and at least one pair of electrodes for switching the liquid crystal molecules, that is, the common electrode 6 and the pixel electrode 7 are parallel with the data line. Are arranged. The common electrode 6 is formed at the same time as the gate line 1 and connected to the common line 4, and the pixel electrode 7 is formed at the same time as the source / drain electrodes 2a and 2b to form the thin film transistor 9. It is connected to the drain electrode 2b. A protective film 11 is formed over the entire substrate including the source / drain electrodes 2a and 2b. In addition, the pixel electrode line 14 overlapping the common line 4 and connected to the pixel electrode 7 forms a storage capacitor with an insulating film 8 interposed therebetween.
또한, 제2기판(20)에는 박막트랜지스터(9), 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스(21)와 칼라를 구현하기 위한 칼라필터(23)가 형성되어 있으며, 그 위에는 칼라필터(23)를 평탄화하기 위한 오버코트막(25)이 도포되어 있다. 그리고, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20)의 대향면에는 액정의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(12a,12b)이 도포되어 있다.In addition, the second substrate 20 includes a black matrix 21 for preventing light leakage into the thin film transistor 9, the gate line 1, and the data line 3, and a color filter 23 for realizing color. The overcoat film 25 for planarizing the color filter 23 is apply | coated on it. On the opposing surfaces of the first substrate 10 and the second substrate 20, alignment films 12a and 12b for determining the initial alignment direction of the liquid crystal are coated.
또한, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20) 사이에는 상기 공통전극(6) 및 화소전극(7)에 인가되는 전압에 의해 빛의 투과율을 조절하는 액정층(13)이 형성되어 있다.In addition, a liquid crystal layer 13 is formed between the first substrate 10 and the second substrate 20 to control light transmittance by a voltage applied to the common electrode 6 and the pixel electrode 7. have.
상기와 같은 구조를 가지는 횡전계방식 액정표시소자에서 전압이 인가되지 않는 경우에는 액정층(13) 내에 액정분자가 제1 및 제2기판(10,20)의 대향면에 도포된 배향막의 배향방향을 따라 배향 되지만, 공통전극(6)과 화소전극(7) 사이에전압이 인가되면 기판과 평행하게 스위칭되어, 상기 게이트라인(1)과 나란한 방향으로 배향된다.In the transverse electric field type liquid crystal display device having the above structure, when no voltage is applied, the alignment direction of the alignment layer in which liquid crystal molecules are applied to opposite surfaces of the first and second substrates 10 and 20 in the liquid crystal layer 13. When the voltage is applied between the common electrode 6 and the pixel electrode 7, it is switched in parallel with the substrate, and is aligned in the direction parallel to the gate line 1.
상기한 바와 같이, 액정층(13)내의 액정 분자가 항상 동일한 평면(plane) 상에서 스위칭되기 때문에, 상하방향 및 좌우방향의 시야각 방향에서 계조표시(grey level)의 반전이 일어나지 않기 때문에 시야각을 향상시킬 수가 있다.As described above, since the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13 are always switched on the same plane, the gray level is not reversed in the vertical and horizontal viewing angle directions so that the viewing angle can be improved. There is a number.
그러나, 상기한 구조의 종래 횡전계방식 액정표시소자는 화면이 표시되는 화소영역 내에 불투명한 금속으로 이루어진 공통전극(6) 및 화소전극(7)이 형성되어 있기 때문에 개구율(aperture ratio)이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the conventional transverse electric field type liquid crystal display device having the above-described structure, since the common electrode 6 and the pixel electrode 7 made of opaque metal are formed in the pixel area where the screen is displayed, the aperture ratio is lowered. There was a problem.
따라서, 최근에는 공통전극 및 화소전극을 투명한 물질로 형성함으로써, 개구율이 저하되는 문제를 해결하고 있으며, 도 2는 공통전극 및 화소전극이 투명한 물질로 이루어진 횡전계방식 액정표시소자의 단면도를 나타낸 것으로, 공통전극 및 화소전극을 제외한 모든 구성요소는 이전도면(도 1a)과 동일하며, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용한다.Therefore, recently, the common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent material to solve the problem of lowering the aperture ratio. FIG. 2 is a cross-sectional view of a transverse electric field type liquid crystal display device in which the common electrode and the pixel electrode are made of a transparent material. All components except the common electrode and the pixel electrode are the same as in the previous drawings (FIG. 1A), and the same reference numerals are used for the same components.
도면에 도시된 바와 같이, 공통전극(6) 및 화소전극(7)은 보호막(11) 위에 형성되며, 상기 두 전극(공통전극, 화소전극)은 모두 투명한 전도성물질로 이루어진다. 상기 투명한 전도성물질로는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)가 주로 사용된다.As shown in the figure, the common electrode 6 and the pixel electrode 7 are formed on the passivation layer 11, and the two electrodes (common electrode and pixel electrode) are both made of a transparent conductive material. As the transparent conductive material, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is mainly used.
상기한 바와 같이, 공통전극(6) 및 화소전극(7)이 투명한 전도성물질로 이루어진 경우, 화소영역의 개구영역(T1) 이외에 일정전압 이상에서 상기 두 전극(6,7)들의 에지영역(T2)에도 빛이 투과하기 때문에 실질적으로 빛이 투과하는 영역은 T3가 된다. 따라서, 이전도면(도1)에 비하여 개구율을 향상시킬 수가 있다.As described above, when the common electrode 6 and the pixel electrode 7 are made of a transparent conductive material, in addition to the opening region T1 of the pixel region, the edge regions T2 of the two electrodes 6 and 7 are above a predetermined voltage. ) Also transmits light, so the area through which light is transmitted becomes T3. Therefore, the opening ratio can be improved as compared with the previous drawing (Fig. 1).
도 3은 상기 공통전극(6) 및 화소전극(7)에 인가되는 전압에 따른 빛의 투과율을 나타낸 그래프이다.3 is a graph illustrating light transmittance according to voltages applied to the common electrode 6 and the pixel electrode 7.
그래프에 나타낸 바와 같이, 공통전극 및 화소전극에 인가되는 전압이 증가함에 따라 빛의 투과율은 선형적으로 증가하다가 전압이 계속해서 증가하게 되면, 투과율은 다시 떨어지게 된다. 이때, 최대투과율을 나타내는 전압값을 Vmax라 하면, 상기 Vmax 값은 액정분자가 배향막의 초기 배향방향과 45°이루는 지점으로, Vmax 이상의 전압이 인가되면 투과율이 떨어지게 된다.As shown in the graph, the transmittance of light increases linearly as the voltages applied to the common electrode and the pixel electrode increase, and as the voltage continues to increase, the transmittance falls again. In this case, when the voltage value indicating the maximum transmittance is Vmax, the Vmax value is a point where the liquid crystal molecules reach 45 ° from the initial alignment direction of the alignment layer, and the transmittance decreases when a voltage of Vmax or more is applied.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 횡전계방식 액정표시소자는 공통전극(9) 및 화소전극(8)이 하부기판에만 형성되어 있기 때문에 상기 두 전극에 의한 전계는 상부기판 쪽으로 갈수록 약해져 상부기판에 근접하는 액정은 하부기판에 근접하는 액정에 비하여 약한 전계의 영향을 받게되는 문제점이 있었으며, 이에 따라 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다.However, in the conventional transverse electric field type liquid crystal display device as described above, since the common electrode 9 and the pixel electrode 8 are formed only on the lower substrate, the electric fields by the two electrodes become weaker toward the upper substrate and thus approach the upper substrate. The liquid crystal had a problem of being affected by a weak electric field compared to the liquid crystal close to the lower substrate, and thus had a problem in that the luminance decreased.
또한, 개구율을 향상시키기 위하여 상기 공통전극 및 화소전극을 투명한 전도성물질로 형성하였으나, 상기 공통전극 및 화소전극을 투과한 빛이 다시 칼라필터를 투과하게 되므로, 상기 칼라필터에 흡수되는 빛 때문에 횡전계방식 액정표시소자의 투과율을 향상시키는데 한계가 있었다.In addition, the common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material to improve the aperture ratio, but since the light passing through the common electrode and the pixel electrode passes through the color filter again, the transverse electric field is due to the light absorbed by the color filter. There was a limit to improving the transmittance of the anti-corrosive liquid crystal display device.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 액정층내의 상부영역에 형성되는 횡전계를 크게하여 휘도를 향상시킬 수 있는 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase the transverse electric field formed in the upper region of the liquid crystal layer to improve luminance, and a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same. To provide.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in detail in the configuration and claims of the following invention.
도 1a는 일반적인 횡전계방식 액정표시소자를 나타낸 평면도.1A is a plan view showing a general transverse electric field type liquid crystal display device.
도 1b는 도 1a에서 I-I'의 단면을 나타낸 단면도.FIG. 1B is a cross-sectional view showing a cross section taken along line II ′ in FIG.
도 2는 종래 공통전극 및 화소전극이 투명한 전도성물질로 이루어진 횡전계방식 액정표시소자의 단면을 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional liquid crystal display device of a conventional common electrode and a pixel electrode made of a transparent conductive material.
도 3은 종래 횡전계방식 액정표시소자의 전압에 따른 광투과율을 나타낸 그래프.3 is a graph showing the light transmittance according to the voltage of the conventional transverse electric field type liquid crystal display device.
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시소자를 나타낸 평면도.4A is a plan view showing a transverse electric field type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a에서 II-II'의 단면을 나타낸 단면도.4B is a cross-sectional view taken along the line II-II 'in FIG. 4A.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 횡전계방식 액정표시소자를 나타낸 평면도.5 is a plan view showing a transverse electric field type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명 및 종래의 전압에 따른 광투과율을 나타낸 그래프.Figure 6 is a graph showing the light transmittance according to the present invention and the conventional voltage.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 횡전계방식 액정표시소자를 나타낸 단면도.7 is a cross-sectional view showing a transverse electric field type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 전압에 따른 광투과율을 나타낸그래프.8 is a graph showing the light transmittance according to the voltage of the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
도 9a 내지 도 9c는 전압에 따른 액정의 구동상태 및 광투과율을 나타낸 도면.9A to 9C are diagrams showing driving states and light transmittances of liquid crystals according to voltages;
도 10a ~ 도 10d는 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자의 칼라필터기판의 제조방법을 나타낸 공정순서도.10A to 10D are process flowcharts showing a method for manufacturing a color filter substrate of a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention;
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
101: 게이트라인 103: 데이터라인101: gate line 103: data line
104: 공통라인 106: 제1공통전극104: common line 106: first common electrode
107: 화소전극 109: 박막트랜지스터107: pixel electrode 109: thin film transistor
114: 화소전극라인 113: 액정층114: pixel electrode line 113: liquid crystal layer
123,223,323: 칼라필터 125,225,325: 오버코트막123,223,323: color filter 125,225,325: overcoat film
130,230,330: 홀 116,216,316: 제2공통전극130, 230, 330: holes 116, 216, 316: second common electrode
221,321: 블랙매트릭스221,321: The Black Matrix
T'1: 공통전극 및 화소전극 사이의 광투과영역T'1: light transmission region between common electrode and pixel electrode
T'2: 공통전극 및 화소전극의 에지영역T'2: edge region of common electrode and pixel electrode
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 대향하는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과; 상기 화소영역 내에 배치되어, 횡전계를 발생시키는 제1공통전극 및 화소전극과; 상기 제2기판 상에 형성된 제2공통전극과; 상기 제2기판에 형성되고, 상기 제2공통전극 및 화소전극과 대응하는 영역을 제외한 제1공통전극 및 화소전극 사이의 광투과영역에 형성된 칼라필터와; 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 횡전계방식 액정표시소자를 제공한다.The present invention for achieving the above object and the first and second substrate facing each other; Gate lines and data lines arranged vertically and horizontally on the first substrate to define pixel regions; A first common electrode and a pixel electrode disposed in the pixel region to generate a transverse electric field; A second common electrode formed on the second substrate; A color filter formed on the second substrate and formed in a light transmission region between the first common electrode and the pixel electrode except for a region corresponding to the second common electrode and the pixel electrode; Provided is a transverse electric field type liquid crystal display device including a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
상기 제2공통전극은 상기 제1공통전극과 서로 대응하는 위치에 배치되어 있으며, 상기 칼라필터는 상기 공통전극이 형성된 영역을 제외한 영역에 형성된다. 이때, 상기 제1 및 제2공통전극 그리고, 화소전극은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 이루어져 있다.The second common electrode is disposed at a position corresponding to the first common electrode, and the color filter is formed in a region other than a region in which the common electrode is formed. In this case, the first and second common electrodes and the pixel electrode are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
그리고, 상기 칼라필터 상에 형성된 오버코트막과 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 박막트랜지스터를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 박막트랜지스터는 게이트전극과; 상기 게이트전극 상에 형성된 액티브층과; 상기 액티브층 상에 형성된 소스 및 드레인전극을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 제1 및 제2기판의 대향면에는 제1 및 제2배향막이 형성되어 있다.The thin film transistor may further include an overcoat layer formed on the color filter and a thin film transistor disposed at an intersection area of the gate line and the data line, wherein the thin film transistor may include a gate electrode; An active layer formed on the gate electrode; And a source and a drain electrode formed on the active layer. In addition, first and second alignment layers are formed on opposite surfaces of the first and second substrates.
또한, 본 발명은 서로 대향하는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과; 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 배치된 스위칭소자와; 상기 화소영역 내에 배치되어, 횡전계를 발생시키며, 투명한 전도성물질로 이루어진 제1공통전극 및 화소전극과; 상기 제2기판 상에 형성된 칼라필터와; 상기 제2기판에 형성되며, 상기 제1공통전극 및 화소전극의 대응영역에 형성된 복수의 홀과; 상기 칼라필터 및 홀 상부에 형성된 오버코트막과; 상기 오버코트막 상에 형성되며, 상기 제1공통전극과 대응하는 홀의 상부에 형성된 제2공통전극과; 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 횡전계방식 액정표시소자를 제공한다.In addition, the present invention and the first and second substrate facing each other; Gate lines and data lines arranged vertically and horizontally on the first substrate to define pixel regions; A switching element disposed at an intersection of the gate line and the data line; A first common electrode and a pixel electrode disposed in the pixel region and generating a transverse electric field, the first common electrode and a pixel electrode made of a transparent conductive material; A color filter formed on the second substrate; A plurality of holes formed in the second substrate and formed in corresponding regions of the first common electrode and the pixel electrode; An overcoat film formed on the color filter and the hole; A second common electrode formed on the overcoat layer and formed on an upper portion of the hole corresponding to the first common electrode; Provided is a transverse electric field type liquid crystal display device including a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
또한, 본 발명은 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 화소영역내에 횡전계를 발생시키는 적어도 한쌍 이상의 제1공통전극 및 화소전극이 형성된 제1기판을 준비하는 단계와; 제2기판 상에 블랙매트릭스를 형성하는 단계와; 상기 블랙매트릭스 상에 칼라필터를 도포한 후, 패터닝하여 복수의 홀을 형성하는 단계와; 상기 칼라필터 상에 오버코트막을 형성하는 단계와; 상기 오버코트막 상에 제2공통전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 횡전계방식 액정표시소자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a gate line and a data line defining a pixel region, and a first substrate having at least one pair of first common electrodes and pixel electrodes generating a transverse electric field in the pixel region; Forming a black matrix on the second substrate; Applying a color filter on the black matrix and then patterning the plurality of holes to form a plurality of holes; Forming an overcoat film on the color filter; It provides a method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device comprising the step of forming a second common electrode on the overcoat film.
상기 홀은 상기 제1공통전극 및 화소전극과 대응하는 영역에 형성하며, 상기 제2공통전극은 상기 제1공통전극과 대응하는 위치에 형성하도록 한다.The hole is formed in a region corresponding to the first common electrode and the pixel electrode, and the second common electrode is formed at a position corresponding to the first common electrode.
이하, 첨부한 도면을 통하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 횡전계방식 액정표시소자를 나타낸 것으로, 도 4a는 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 II-II'에 따른 단면도이다.4 illustrates a transverse electric field type liquid crystal display device according to a first exemplary embodiment of the present invention. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 4A.
도 4a에 도시된 바와 같이, 투명한 제 1기판(110)에 게이트라인(101) 및 데이터라인(103)이 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하고, 상기 게이트라인(101)과 평행하게 공통라인(104)이 배치되어 있으며, 상기 공통라인(104)과 중첩하는 화소전극라인(114)이 배치되어 있다. 여기에서, 상기 공통라인(104)과 화소전극라인(114)은 기판 전면에 절연막(미도시)을 사이에 두고 스토리지커패시터(Cst)를 형성한다. 또한, 상기 게이트라인(101)과 데이터라인(103)의 교차영역에는 게이트전극(101a), 반도체층(105) 및 소스/드레인 전극(102a, 102b)으로 구성된 박막트랜지스터(thin film transistor;109)가 배치되어 있으며, 상기 게이트전극(101a) 및 소스전극(102a)은 각각 게이트라인(101) 및 데이터라인(103)에 접속되고, 상기 드레인전극(102b)은 상기 화소전극라인(114)으로부터 수직으로 분기된 화소전극(107)에 접속된다.As shown in FIG. 4A, a gate line 101 and a data line 103 are vertically and horizontally arranged on a transparent first substrate 110 to define a pixel area, and a common line parallel to the gate line 101. 104 is disposed, and the pixel electrode line 114 overlapping the common line 104 is disposed. Here, the common line 104 and the pixel electrode line 114 form a storage capacitor Cst with an insulating film (not shown) disposed on the entire surface of the substrate. In addition, a thin film transistor (109) including a gate electrode (101a), a semiconductor layer (105), and source / drain electrodes (102a, 102b) at an intersection of the gate line (101) and the data line (103). Is disposed, the gate electrode 101a and the source electrode 102a are connected to the gate line 101 and the data line 103, respectively, and the drain electrode 102b is perpendicular to the pixel electrode line 114. It is connected to the pixel electrode 107 branched to.
또한, 상기 화소영역에는 상기 공통라인(104) 및 화소전극라인(114)으로부터 수직으로 분기되어 화소내에서 횡전계를 발생시키는 화소전극(107) 및 제1공통전극(106)이 교대로 배치되어 있다. 이때, 제1공통전극(106)은 화소의 외곽에 배치되어 데이터라인(103)에 인가된 신호가 화소전극(107)에 미치는 영향을 효과적으로 차단시켜준다. 그리고, 각각의 제1공통전극(106)은 제1콘택홀(106a)을 통하여 공통라인(104)과 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 화소전극(107)은 제2콘택홀(107a)을 통하여 드레인전극(102b)과 전기적으로 접속한다. 그리고, 상기 공통전극(106) 및 화소전극(107)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 이루어져 있다.In the pixel region, the pixel electrode 107 and the first common electrode 106 which are vertically branched from the common line 104 and the pixel electrode line 114 to generate a transverse electric field in the pixel are alternately arranged. have. In this case, the first common electrode 106 is disposed outside the pixel to effectively block the effect of the signal applied to the data line 103 on the pixel electrode 107. Each first common electrode 106 is electrically connected to the common line 104 through the first contact hole 106a, and the pixel electrode 107 is drained through the second contact hole 107a. It is electrically connected to the electrode 102b. The common electrode 106 and the pixel electrode 107 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
또한, 상기 공통전극(106) 및 화소전극(107)의 구조는 지그재그 형상도 적용가능하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 공통전극(106)과 화소전극(107)이 지그재그 형상으로 이루어진 구조는 한 화소에 위치하는 액정이 모두 한 방향으로 배열되지 않고 서로 다른 방향으로 배열되어 멀티도메인(multi domain)을 유도할 수도 있다. 즉, 멀티도메인(multi domain) 구조로 인해 액정의 복굴절(birefringence) 특성에 의한 이상 광을 서로 상쇄시키기 때문에 칼라쉬프트(color shift) 현상을 최소화 할 수 있는 장점을 가진다. 이때, 데이터라인(103)도 공통전극(106) 및 화소전극(107)과 같이 지그재그 형상으로 형성할 수 있다.In addition, the structures of the common electrode 106 and the pixel electrode 107 can also be applied in a zigzag shape. As shown in FIG. 5, in the structure in which the common electrode 106 and the pixel electrode 107 are zigzag-shaped, the liquid crystals located in one pixel are not all aligned in one direction but are arranged in different directions, so that the multi-domain domain). In other words, due to the multi-domain structure, the color shift phenomenon is minimized because the abnormal light due to the birefringence characteristic of the liquid crystal cancels each other. In this case, the data line 103 may also be formed in a zigzag shape like the common electrode 106 and the pixel electrode 107.
또한, 도 4a에는 도시되어 있지 않지만, 상기 제1기판과 대향하는 제2기판 상에는 칼라를 구현하는 칼라필터가 형성되어 있으며, 상기 칼라필터는 상에는 상기 제1공통전극과 대응하는 제2공통전극이 형성되어 있다. 상기 제2공통전극은 액정층의 상부영역에 형성된 전계를 증가시켜 휘도를 향상시키기 위해서 형성된 것이다.In addition, although not shown in FIG. 4A, a color filter for implementing a color is formed on a second substrate facing the first substrate, and the color filter includes a second common electrode corresponding to the first common electrode. Formed. The second common electrode is formed to increase luminance by increasing an electric field formed in an upper region of the liquid crystal layer.
도 4b에 도시된 단면도를 통하여 상기와 같은 본 발명에 대하여 좀더 상세히 설명하도록 한다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 횡전계방식 액정표시소자는 제1공통전극(106) 및 화소전극(107)이 형성된 제1기판(110)과 상기 제1기판(120)과 대향하며, 칼라필터(123)를 포함하는 제2기판(120) 및 그 사이에 형성된 액정층(113)으로 구성되어 있다.Through the cross-sectional view shown in Figure 4b will be described in more detail with respect to the present invention as described above. As shown in the figure, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present embodiment opposes the first substrate 110 and the first substrate 120 on which the first common electrode 106 and the pixel electrode 107 are formed. The second substrate 120 includes a color filter 123 and a liquid crystal layer 113 formed therebetween.
상기 제1기판(110) 위에는 게이트절연막(108) 및 보호막(111)이 순차적으로 적층되어 있으며, 상기 제1공통전극(106) 및 화소전극(107)은 보호막(111) 상에 형성된다.The gate insulating layer 108 and the passivation layer 111 are sequentially stacked on the first substrate 110, and the first common electrode 106 and the pixel electrode 107 are formed on the passivation layer 111.
그리고, 제2기판(120) 위에는 칼라필터(123)와, 상기 제1공통전극(106)과 대응하며 상기 화소전극(107)과 함께 액정층(113)내에 횡전계를 발생시키는 제2공통전극(116)이 형성되어 있다. 상기 제2공통전극(116)은 제1공통전극(106) 및 화소전극(107)과 함께 투명한 전도성물질로 이루어져 있으며, 상기 투명한 전도성물질은 ITO(indium tin oxide), IZO(Indium zinc oxide)가 주로 사용된다.The second common electrode on the second substrate 120 corresponds to the color filter 123 and the first common electrode 106 and generates a transverse electric field in the liquid crystal layer 113 together with the pixel electrode 107. 116 is formed. The second common electrode 116 is made of a transparent conductive material together with the first common electrode 106 and the pixel electrode 107. The transparent conductive material is formed of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). Mainly used.
그리고, 상기 칼라필터(123) 상에는 칼라필터(123)를 평탄화하기 위한 오버코트막(125)이 형성될 수 있으며, 상기 제2공통전극(116)은 오버코트막(125) 위에 형성된다.In addition, an overcoat layer 125 may be formed on the color filter 123 to planarize the color filter 123, and the second common electrode 116 may be formed on the overcoat layer 125.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 제1 및 제2기판(110,120) 대향면에는 제1 및 제2배향막이 도포되어 있으며, 상기 배향막은 일정한 방향을 따라 러빙되어 있다. 상기 배향막의 러빙방향은 편광판과 평행하거나, 수직으로 이루어지며, 상기 제1배향막과 제2배향막의 러빙방향은 서로 수직한 방향을 이루고 있다. 따라서, 전압이 인가되지 않으면, 액정분자들은 러빙방향을 따라 배열되고, 화면은 블랙을 표시하게 된다.Although not shown in the drawings, first and second alignment layers are coated on opposite surfaces of the first and second substrates 110 and 120, and the alignment layer is rubbed along a predetermined direction. The rubbing direction of the alignment layer is parallel or perpendicular to the polarizing plate, and the rubbing directions of the first alignment layer and the second alignment layer are perpendicular to each other. Therefore, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are arranged along the rubbing direction, and the screen displays black.
또한, 상기 제1, 제2공통전극(106,116) 및 화소전극(107)에 전압을 인가하게 되면, 제1공통전극(106) 및 화소전극(107)과, 제2공통전극(116) 및 화소전극(107) 사이에 전계가 발생되고, 이 전계방향을 따라 액정이 배열된다. 이때, 상기 제2공통전극(116)은 액정층의 상부영역에 발생되는 횡전계를 증가시키기 위해서 형성된 것으로, 상기 제2공통전극(116)과 화소전극(107) 사이에 발생된 전계는 액정층의 상부영역에 분포된 액정들을 정상적으로 구동시켜 빛의 투과율을 향상시켜 준다. 즉, 종래에는 제1기판에 형성된 공통전극 및 화소전극에 의해서만 횡전계가 발생되었기 때문에 액정층의 상부에 분포된 액정들은 제대로 구동이 이루어지지 않아 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다. 반면에, 본 실시예에서는 제2기판(120)에도 제1기판(110)에 형성된 제1공통전극(106)과 대응하는 영역에 제2공통전극(116)을 둠으로써, 액정층의 상부에 분포하는 액정들도 인가되는 전압에 따라 정상적으로 구동시킬 수가 있다.In addition, when a voltage is applied to the first and second common electrodes 106 and 116 and the pixel electrode 107, the first common electrode 106 and the pixel electrode 107, the second common electrode 116 and the pixel are applied. An electric field is generated between the electrodes 107, and liquid crystals are arranged along this electric field direction. In this case, the second common electrode 116 is formed to increase the transverse electric field generated in the upper region of the liquid crystal layer, and the electric field generated between the second common electrode 116 and the pixel electrode 107 is a liquid crystal layer. By driving the liquid crystal distributed in the upper region of the normal to improve the transmittance of light. That is, in the related art, since the lateral electric field is generated only by the common electrode and the pixel electrode formed on the first substrate, the liquid crystals distributed on the upper part of the liquid crystal layer are not driven properly, and thus the luminance is lowered. On the other hand, in the present exemplary embodiment, the second common electrode 116 is disposed on the second substrate 120 in the region corresponding to the first common electrode 106 formed on the first substrate 110, thereby forming the upper portion of the liquid crystal layer. The distributed liquid crystals can also be driven normally according to the applied voltage.
도 6은 전압에 따른 광투과율을 나타낸 것으로, 점선으로 표기된 a 곡선 및 실선으로 표기된 b 곡선은 종래 및 본 실시예에 의한 광투과율을 각각 비교하여 나타낸 것이다.6 shows light transmittance according to voltage, and a curve indicated by a dotted line and b curve indicated by a solid line are shown by comparing light transmittances according to the conventional and present embodiments, respectively.
그래프에 도시된 바와 같이, 종래와 비교해볼 때, 본 발명의 투과율이 향상되었으며, 이는 종래 공통전극 및 화소전극이 동일 기판에 형성되어 있기 때문에 액정층의 상부영역에 분포한 액정들은 정상적으로 구동하지 않아 본 발명에 비하여 휘도가 떨어지는 반면에, 본 발명에서는 하부기판에 형성된 공통전극과 대응하는 위치에 또 다른 공통전극을 형성하여 액정층의 상부영역에 분포하는 액정들이 정상적으로 구동할 수 있도록 충분한 횡전계가 형성되어 휘도가 향상된 것이다.As shown in the graph, compared with the conventional, the transmittance of the present invention is improved, which is because the liquid crystals distributed in the upper region of the liquid crystal layer do not operate normally because the common electrode and the pixel electrode are formed on the same substrate. While the luminance is lower than that of the present invention, in the present invention, another common electrode is formed at a position corresponding to the common electrode formed on the lower substrate, so that a sufficient transverse electric field is provided so that the liquid crystals distributed in the upper region of the liquid crystal layer can be normally driven. Formed to improve brightness.
또한, 전압이 인가되지 않을때는 블랙을 표시하다가, 전압이 인가됨에 따라 점점 투과율이 증가하게 되며, 액정분자의 광축이 편광판과 이루는 각이 45°투과율은 최대가 되며, 그 이상에서는 투과율이 급격히 떨어지게 된다. 여기에서, Vmax는 투과율이 최대일때 인가된 전압을 나타낸다.In addition, when voltage is not applied, black is displayed, and as the voltage is applied, the transmittance gradually increases, and the angle at which the optical axis of the liquid crystal molecules forms the polarizer is 45 ° maximum, and the transmittance rapidly decreases. do. Here, Vmax represents the applied voltage when the transmittance is maximum.
상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 상부기판에도 하부기판에 형성된 공통전극과 대응하는 위치에 공통전극을 형성함으로써, 액정층의 상부영역에 분포하는 액정들을 정상적으로 구동시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.As described above, in the present embodiment, the common electrode is formed on the upper substrate in a position corresponding to the common electrode formed on the lower substrate, thereby driving the liquid crystals distributed in the upper region of the liquid crystal layer to improve luminance. Have
그러나, 상기한 바와 같은 구조는 종래에 비하여 휘도를 향상시킬 수는 있지만, 공통전극 및 화소전극을 투과한 빛의 일부가 칼라필터에 흡수되기 때문에 Vmax 근처에서의 투과율을 향상시키는데 한계가 있다.However, the structure as described above can improve the luminance as compared with the related art, but there is a limit in improving the transmittance near Vmax because part of the light transmitted through the common electrode and the pixel electrode is absorbed by the color filter.
따라서, 본 발명은 특히 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 상기 공통전극 및 화소전극에 대응하는 영역에 형성된 칼라필터의 일부를 제거함으로써, Vmax 근처의 휘도를 더욱 향상시킬 수가 있다.Accordingly, the present invention has been made in particular to solve this problem, and the luminance near Vmax can be further improved by removing a part of the color filter formed in the region corresponding to the common electrode and the pixel electrode.
도 7은 본 발명의 제2실시예로써, 공통전극 및 화소전극의 일부를 절단하여 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a part of the common electrode and the pixel electrode according to the second exemplary embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 횡전계방식 액정표시소자는 제1공통전극(206) 및 화소전극(207)이 형성된 제1기판(210)과 상기 제1기판(220)과 대향하며, 칼라필터(223)를 포함하는 제2기판(220) 및 그 사이에 형성된 액정층(213)으로 구성되어 있다.As shown in the figure, the transverse electric field type liquid crystal display device according to the present embodiment opposes the first substrate 210 and the first substrate 220 on which the first common electrode 206 and the pixel electrode 207 are formed. The second substrate 220 includes a color filter 223 and a liquid crystal layer 213 formed therebetween.
상기 제1기판(210) 위에는 게이트절연막(208) 및 보호막(211)이 순차적으로 적층되어 있으며, 상기 제1공통전극(206) 및 화소전극(207)은 보호막(211) 상에 형성된다.The gate insulating layer 208 and the passivation layer 211 are sequentially stacked on the first substrate 210, and the first common electrode 206 and the pixel electrode 207 are formed on the passivation layer 211.
그리고, 제2기판(220) 위에는 복수의 홀(230)을 가지는 칼라필터(223)와, 오버코트막(225)이 형성되어 있으며, 상기 오버코트막(225)은 칼라필터(223)를 평탄화함으로써 상기 홀(230) 때문에 발생되는 셀갭(cell gap;d)의 변화를 막기 위해서 형성된 것이다. 그리고, 상기 오버코트막(225) 위에는 상기 제1공통전극(206)과 대응하며 상기 화소전극(207)과 함께 액정층(213)내에 횡전계를 발생시키는 제2공통전극(216)이 형성되어 있으며, 상기 제1, 제2공통전극(216) 및 화소전극(207)은 ITO(indium tin oxide), IZO(Indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 이루어져 있다. 그리고, 상기 제1공통전극(206) 및 화소전극(207)은 지그재그구조도 가능하며, 데이터라인(203)도 상기 제1공통전극(206) 및 화소전극(207)과 함께 지그재그구조로 형성될 수도 있다. 아울러, 상기 제2공통전극(216)도 지그재그구조로 형성하는 것이 가능하다.In addition, a color filter 223 having a plurality of holes 230 and an overcoat layer 225 are formed on the second substrate 220, and the overcoat layer 225 is formed by planarizing the color filter 223. It is formed to prevent a change in the cell gap (d) generated due to the hole 230. A second common electrode 216 corresponding to the first common electrode 206 and generating a transverse electric field in the liquid crystal layer 213 together with the pixel electrode 207 is formed on the overcoat layer 225. The first and second common electrodes 216 and the pixel electrode 207 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO). The first common electrode 206 and the pixel electrode 207 may have a zigzag structure, and the data line 203 may be formed in a zigzag structure together with the first common electrode 206 and the pixel electrode 207. It may be. In addition, the second common electrode 216 may also be formed in a zigzag structure.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 제1 및 제2기판(210,220) 대향면에는 제1 및 제2배향막이 도포되어 있으며, 상기 배향막은 일정한 방향을 따라 러빙되어 있다. 그리고, 상기 배향막의 러빙방향은 편광판과 평행하거나, 수직방향으로 이루어져 있으며, 상기 제1배향막과 제2배향막의 러빙방향은 서로 수직한 방향을 이루고 있다. 따라서, 전압이 인가되지 않으면, 액정분자들은 러빙방향을 따라 배열되고, 화면은 블랙을 표시하게 된다.Although not shown in the drawings, first and second alignment layers are coated on opposite surfaces of the first and second substrates 210 and 220, and the alignment layer is rubbed along a predetermined direction. The rubbing direction of the alignment layer is parallel or perpendicular to the polarizing plate, and the rubbing directions of the first alignment layer and the second alignment layer are perpendicular to each other. Therefore, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are arranged along the rubbing direction, and the screen displays black.
상기 제1, 제2공통전극(206,216) 및 화소전극(207)에 전압을 인가하게 되면, 제1공통전극(206) 및 화소전극(207)과, 제2공통전극(216) 및 화소전극(207) 사이에 전계가 발생되고, 이 전계방향을 따라 액정이 배열되며, 상기 제2공통전극(216)은액정층의 상부영역에 발생되는 횡전계를 증가시켜 액정층의 상부영역에 분포된 액정들을 정상적으로 구동시킴으로써, 빛의 투과율을 향상시키기 위해서 형성된 것이다.When voltage is applied to the first and second common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207, the first common electrode 206 and the pixel electrode 207, the second common electrode 216 and the pixel electrode ( An electric field is generated between 207 and liquid crystals are arranged along the electric field direction. The second common electrode 216 increases the lateral electric field generated in the upper region of the liquid crystal layer and distributes the liquid crystal in the upper region of the liquid crystal layer. By driving them normally, it is formed to improve the transmittance of light.
상기와 같이 구성된 횡전계방식 액정표시소자의 제1,2공통전극(206,216) 및 화소전극(207)에 전압을 인가하게 되면, 이들 사이에 전계가 형성되고, 광투과영역(T'1)에 분포하는 액정분자(213)들은 상기 전계방향을 따라 배열하게 된다. 그리고, 공통전극(206)과 화소전극(207)에 인가되는 전압이 계속하여 증가하게 되면, 상기 공통전극(206) 및 화소전극(207)의 에지영역(T'2)에도 전계가 발생되어 이 영역(T'2)에 분포하는 액정분자(213)들도 전계방향으로 배열되어, 빛이 투과하게 된다. 그리고, 인가되는 전압이 증가할수록 T'2가 증가하게 된다.When a voltage is applied to the first and second common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207 of the transverse electric field type liquid crystal display device configured as described above, an electric field is formed therebetween, and the light transmission region T'1 is applied. The distributed liquid crystal molecules 213 are arranged along the electric field direction. When the voltages applied to the common electrode 206 and the pixel electrode 207 continue to increase, an electric field is generated in the edge region T ′ 2 of the common electrode 206 and the pixel electrode 207. The liquid crystal molecules 213 distributed in the region T'2 are also arranged in the electric field direction so that light is transmitted. And, as the voltage applied increases, T'2 increases.
일반적으로, 광투과율(T)은 아래의 [수학식 1]에 의해서 계산된다.In general, the light transmittance T is calculated by Equation 1 below.
여기서, α는 전압인가시 편광판과 액정분자의 광축이 이루는 각도를 나타내고, d는 셀갭, 그리고 λ는 빛의 파장을 나타낸다.Here, α represents an angle formed between the polarizing plate and the optical axis of the liquid crystal molecules when voltage is applied, d represents a cell gap, and λ represents a wavelength of light.
상기 [수학식 1]에 의해서 α즉, 편광판과 액정분자의 광축이 이루는 각이 45°때, 광투과율은 최대가 된다.According to Equation 1, when the angle between the optical axis of the polarizing plate and the liquid crystal molecules is 45 °, the light transmittance becomes maximum.
도 8은 상기 제1,2공통전극(206,216)과 화소전극(207)에 인가되는 전압에 따른 광투과율을 나타낸 것으로 점선으로 표기한 a 곡선은 종래의 광투과율을 나타낸것이고, 실선으로 표기한 b 및 c 곡선은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 광투과율을 각각 나타낸 것이다. 그래프상에 나타낸 광투과율은 공통전극과 화소전극 사이의 광투과영역(T'1)과 상기 공통전극과 화소전극의 에지영역(T'2)의 합으로 이루어진다.FIG. 8 shows light transmittance according to voltages applied to the first and second common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207. The curve a shown by a dotted line shows a conventional light transmittance and b is indicated by a solid line. And curves c show light transmittances of the first and second embodiments of the present invention, respectively. The light transmittance shown on the graph consists of the sum of the light transmission region T'1 between the common electrode and the pixel electrode and the edge region T'2 of the common electrode and the pixel electrode.
그래프에 나타낸 바와 같이, 전압이 인가되지 않으면, 액정분자는 배향막의 러빙방향을 따라 배열되고, 상기 러빙방향이 편광판과 평행한 경우 블랙을 나타낸다. 그리고, 전압이 인가되면, 액정분자는 인가되는 전압의 세기에 따라 구동하게 되며, 인가되는 전압이 Vmax 일 때 액정분자의 광축이 편광판과 이루는 각이 45°이며, 이때 투과율은 최대가 된다. 인가전압 Vt는 공통전극(206,216) 및 화소전극(207)이 형성된 영역(T'2)에 전계가 발생하기 시작하는 전압값으로, Vt 이하의 전압에서는 T'2에 분포하는 액정분자들이 구동하지 않기 때문에 이전실시예의 투과율과 거의 비슷하다. 그러나, Vt이상의 전압이 인가되면, T'2에 분포하는 액정분자들의 구동이 이루어짐에 따라, 투과율이 증가하게 되며, Vmax 근처의 최대투과율도 이전 실시예에 비하여 △T 만큼 증가하게 된다. 이때, 본 발명의 제1실시예와 제2실시예의 최대투과율 차이 △T는 T'2에서 투과되는 빛이 칼라필터(223)를 투과하지 않고 홀(230)을 바로 통과하기 때문에 증가하는 것으로, 이전에는 이 영역에 칼라필터가 형성되어 있기 때문에 칼라필터에 흡수되는 빛으로 인하여 최대투과율이 더 이상 증가하지 못했다.As shown in the graph, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are arranged along the rubbing direction of the alignment film, and black when the rubbing direction is parallel to the polarizing plate. When the voltage is applied, the liquid crystal molecules are driven according to the intensity of the applied voltage. When the applied voltage is Vmax, the angle of the optical axis of the liquid crystal molecules to the polarizer is 45 °, and the transmittance is maximum. The applied voltage Vt is a voltage value at which an electric field starts to occur in the region T'2 on which the common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207 are formed, and liquid crystal molecules distributed in T'2 are not driven at a voltage below Vt. Since it is almost similar to the transmittance of the previous embodiment. However, when a voltage of more than Vt is applied, as the liquid crystal molecules distributed in T'2 are driven, the transmittance is increased, and the maximum transmittance near Vmax is also increased by ΔT compared with the previous embodiment. At this time, the maximum transmittance difference ΔT of the first embodiment and the second embodiment of the present invention is increased because the light transmitted at T'2 passes directly through the hole 230 without passing through the color filter 223. Previously, since color filters were formed in this area, the maximum transmittance could no longer increase due to the light absorbed by the color filters.
도 9a 내지 도 9c는 실제 전압을 인가하여 액정구동 및 이에 다른 투과도를 시뮬레이션(simulation)하여 나타낸 것이다. 이때, 인가된 전압은 0v(도 8a), 3v(도 8b), 5v(도 8c)이다.9A to 9C illustrate a liquid crystal drive and other transmittances by applying an actual voltage. At this time, the applied voltages are 0v (FIG. 8A), 3v (FIG. 8B), and 5v (FIG. 8C).
먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않으면, 액정은 초기 러빙방향을 따라 배향되며, 투과도는 0이다. 반면에, 도 9b에 도시된 바와 같이, 3v의 전압이 인가되면, 상기 공통전극(206,216)과 화소전극(207) 사이에 액정이 구동하여 투과도를 나타낸다. 이때, 공통전극(206,216)과 화소전극(207) 상에 분포하는 액정들은 구동하지 않으며, 이에 따라, 투과도가 매우 적고, 화면상에도 거의 블랙화면을 나타낸다. 그러나, 도 9c에 도시된 바와 같이, 5.0v의 전압이 인가되면, 공통전극(206,216) 및 화소전극(207) 상에 분포하는 액정들도 구동하여 이 영역에서도 높은 투과율을 나타낸다.First, as shown in Fig. 9A, when no voltage is applied, the liquid crystal is oriented along the initial rubbing direction, and the transmittance is zero. On the other hand, as shown in FIG. 9B, when a voltage of 3v is applied, the liquid crystal is driven between the common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207 to show transmittance. At this time, the liquid crystals distributed on the common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207 are not driven, and thus, the transmittance is very low and almost black screen is displayed on the screen. However, as shown in FIG. 9C, when a voltage of 5.0v is applied, the liquid crystals distributed on the common electrodes 206 and 216 and the pixel electrode 207 are also driven to exhibit high transmittance even in this region.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 횡전계방식 액정표시소자의 제조방법을 나타낸 것으로, 특히, 박막트랜지스터과 제1공통전극 및 화소전극이 형성된 제1기판의 제조방법은 생략하고, 칼라필터 및 제2공통전극이 형성된 제1기판의 제조방법에 대한 공정순서도만을 나타내었다.10A to 10D illustrate a method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. In particular, a method of manufacturing a first substrate on which a thin film transistor, a first common electrode, and a pixel electrode are formed may be omitted. Only the process flow chart for the manufacturing method of the 1st board in which a 2 common electrode was formed is shown.
먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 투명한 제2기판(320)을 준비한 다음, 그 상부에 블랙매트릭스(321)를 형성한다. 이때, 상기 블랙매트릭스(321)는 게이트라인 및 데이터라인 그리고, 박막트랜지스터 영역으로부터 빛이 새는 것을 막아주는 역할을 한다. 상기 블랙매트릭스(321) 상에 칼라필터(323)를 도포한다. 상기 칼라필터(323)는 안료분산법, 프린팅방법등을 사용하여 형성할 수 있다.First, as shown in FIG. 10A, a transparent second substrate 320 is prepared, and then a black matrix 321 is formed thereon. In this case, the black matrix 321 serves to prevent light leakage from the gate line, the data line, and the thin film transistor region. The color filter 323 is coated on the black matrix 321. The color filter 323 may be formed using a pigment dispersion method, a printing method, or the like.
이후에, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 칼라필터(323)의 일부를 제거하여 홀(330)을 형성한다. 상기 홀은 제1기판에 형성되는 공통전극 및 화소전극과 대응하는 영역으로, 홀의 폭은 상기 공통전극 및 화소전극의 폭과 동일하거나, 작을 수도 있다.Thereafter, as shown in FIG. 10B, a portion of the color filter 323 is removed to form the hole 330. The hole is a region corresponding to the common electrode and the pixel electrode formed on the first substrate, and the width of the hole may be equal to or smaller than the width of the common electrode and the pixel electrode.
그리고 나서, 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 칼라필터(325) 및 홀(330) 내부에 유기물질을 도포하여 상기 칼라필터(325)를 평탄화 시켜주는 오버코트막(325)을 형성한다.Then, as illustrated in FIG. 10C, an overcoat layer 325 is formed to planarize the color filter 325 by applying an organic material to the color filter 325 and the hole 330.
그후에, 도 10d에 도시된 바와 같이, 상기 오버코트막(325) 위에 제1기판에 형성되는 제1공통전극과 대응하는 영역에 제2공통전극(316)을 형성한다. 이때, 상기 제2공통전극(316)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질을 사용하여 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 10D, a second common electrode 316 is formed on the overcoat layer 325 in a region corresponding to the first common electrode formed on the first substrate. In this case, the second common electrode 316 is formed using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
상기한 바와 같이, 본 발명은 휘도를 향상시킬 수 있는 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 칼라필터 위에도 공통전극을 형성함으로써, 액정층내에 균일한 전계가 형성되도록하여 휘도를 향상시키고, 공통전극 및 화소전극이 형성된 영역에 대응하는 칼라필터를 제거하여 홀을 형성함으로써, 공통전극 및 화소전극에 투과한 빛이 칼라필터에 의해 흡수되는 것을 막아 휘도를 더욱 향상시킨다.As described above, the present invention provides a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same which can improve luminance. Particularly, the present invention improves luminance by forming a common electrode on the color filter so that a uniform electric field is formed in the liquid crystal layer, and removes a color filter corresponding to a region where the common electrode and pixel electrode are formed, thereby forming a hole. The light transmitted through the common electrode and the pixel electrode is prevented from being absorbed by the color filter to further improve luminance.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공통전극 및 화소전극을 투명한 전도성물질로 형성하고, 칼라필터 상에도 공통전극을 형성함으로써, 액정층에 균일한 전계를 형성하여 휘도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material, and the common electrode is also formed on the color filter, thereby forming a uniform electric field in the liquid crystal layer, thereby improving luminance.
또한, 본 발명은 공통전극 및 화소전극에 대응하는 칼라필터를 제거함으로써, 상기 공통전극 및 화소전극을 통해 투과하는 광투과율을 향상시켜 휘도를 향상시킬 수가 있다.In addition, the present invention can improve the luminance by improving the light transmittance transmitted through the common electrode and the pixel electrode by removing the color filter corresponding to the common electrode and the pixel electrode.
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| CN103969898A (en) * | 2014-04-22 | 2014-08-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | LCD panel and liquid-crystal display device |
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