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KR100339332B1 - 멀티도메인 액정표시소자 - Google Patents

멀티도메인 액정표시소자 Download PDF

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Publication number
KR100339332B1
KR100339332B1 KR1019990014492A KR19990014492A KR100339332B1 KR 100339332 B1 KR100339332 B1 KR 100339332B1 KR 1019990014492 A KR1019990014492 A KR 1019990014492A KR 19990014492 A KR19990014492 A KR 19990014492A KR 100339332 B1 KR100339332 B1 KR 100339332B1
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KR
South Korea
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liquid crystal
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pixel
display device
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KR1019990014492A
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이윤복
고두현
이준호
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구본준, 론 위라하디락사
엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따른 멀티도메인 액정표시소자는, 대향하는 제1기판 및 제2기판과, 상기한 제1기판 상에 형성된 전계왜곡 도전층과, 상기한 전계왜곡 도전층과 동일 층에 형성된 공통보조전극과, 상기한 제2기판 상에 형성된 공통전극과, 상기한 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기한 액정층을 적어도 두 영역으로 분할하는 전계유도영역에 형성된 스토리지전극으로 이루어진다.

Description

멀티도메인 액정표시소자{MULTI-DOMAIN LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히, 화소영역을 둘러싸도록 공통보조전극을 형성하고, 상기한 게이트배선 및/또는 데이터배선과 동일 층에서 화소영역 내에 스토리지전극을 형성하여, 개구율을 향상시키고 스토리지 캐패시터 영역을 확장시킨 멀티도메인 액정표시소자(multi-domain liquid crystal display device)에 관한 것이다.
최근, 액정을 배향하지 않고, 화소전극과 전기적으로 절연된 보조전극에 의해 액정을 구동하는 액정표시소자가 제안된 바 있다. 도 1a 및 1b는 상기한 종래 액정표시소자의 단위화소의 단면도이다.
종래의 액정표시소자는, 제1기판 및 제2기판(33)과, 제1기판 위에 종횡으로 형성되어 제1기판을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 데이터배선 및 게이트배선과, 제1기판 상의 화소영역 각각에 형성되고 게이트전극, 게이트절연막, 반도체층,오믹콘택층(Ohmic contact layer) 및 소스/드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터(Thin Film Transistor ; TFT)와, 상기한 게이트절연막 상에 형성된 화소전극(13)과, 그 위에 상기한 제1기판 전체에 걸쳐 형성된 보호막(37)과, 상기한 보호막(37) 위에서 상기한 화소전극(13)의 일부와 겹쳐지도록 형성된 보조전극(21)으로 이루어진다(도 1b). 이 때, 상기한 화소전극을 특정한 형상으로 에칭하여, 오픈영역을 형성하므로써 화소영역을 분할하는 구조도 제안된 바 있다.
그리고, 상기한 제2기판(33) 위에 상기한 게이트배선, 데이터배선, 및 박막트랜지스터에서 누설되는 빛을 차단하는 차광층과, 상기한 차광층 위에 형성된 컬러필터층과, 상기한 컬러필터층 위에 형성된 공통전극(17)과, 그리고, 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다. 상기한 공통전극(17)에는, 오픈영역(27)을 형성하여 액정층에 인가되는 전계를 왜곡시키는 효과를 내기도 한다.
화소전극(13)의 둘레에 형성된 보조전극(21)과, 공통전극(17)의 오픈영역(27)은 상기한 액정층에 인가되는 전기장을 왜곡시켜 단위 화소 내에서 액정분자를 다양하게 구동시킨다. 이것은 상기한 액정표시소자에 전압을 인가할 때, 왜곡된 전기장에 의한 유전 에너지가 액정 방향자를 원하는 방향으로 위치시킴을 의미한다.
그러나, 상기한 액정표시소자는, 멀티도메인 효과를 얻기 위해 화소전극(13) 또는 공통전극(17)에 오픈영역(27)이 필요하며, 이를 위해서 액정표시소자의 제조공정 중 상기한 전극들을 패터닝하는 공정이 추가된다.
또한, 상기한 오픈영역(27)이 없거나 그 폭이 작으면 도메인 분할에 필요한전기장 왜곡 정도가 약하므로, 액정의 방향자(director)가 안정한 상태에 이르는 시간은 상대적으로 길어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 화소영역을 둘러싸도록 공통보조전극을 형성하고, 게이트배선 및/또는 데이터배선과 동일 층에서 화소영역 내에 스토리지전극을 형성하여, 스토리지 캐패시터 영역을 확장시킴과 더불어 멀티도메인 효과를 구현한 멀티도메인 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 멀티도메인 액정표시소자는, 대향하는 제1기판 및 제2기판과, 상기한 제1기판 상에 형성된 전계왜곡 도전층과, 상기한 전계왜곡 도전층과 동일 층에 형성된 공통보조전극과, 상기한 제2기판 상에 형성된 공통전극과, 상기한 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기한 액정층을 적어도 두 영역으로 분할하는 전계유도영역에 형성된 스토리지전극으로 이루어진다.
상기한 멀티도메인 액정표시소자는 상기한 전계왜곡 도전층 상에 화소전극을 추가로 포함하며, 상기한 전계왜곡 도전층이 상기한 스토리지전극과 동일 층인 게이트배선인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 스토리지전극, 게이트배선, 및/또는 공통보조전극 위에 추가 스토리지전극을 형성하여 스토리지 캐패시터를 형성하며, 상기한 추가 스토리지전극이 소스전극 및 드레인전극인 것을 특징으로 한다.
상기한 멀티도메인 액정표시소자는 상기한 전계왜곡 도전층이, 상기한 스토리지전극과 동일 층인 소스전극 및 드레인전극인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시소자는, 대향하는 제1기판 및 제2기판과, 상기한 제1기판 상에 형성된 화소전극과, 상기한 화소전극과 동일 층에 형성된 공통보조전극과, 상기한 제2기판 상에 형성된 공통전극과, 상기한 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기한 액정층을 적어도 두 영역으로 분할하는 전계유도영역에 형성된 스토리지전극으로 이루어진다.
상기한 화소전극은 상기한 스토리지전극 상에 형성되며, 상기한 스토리지전극은 차광층 역할을 한다.
상기한 전계유도영역은 상기한 공통전극에 형성된 전계유도창 또는 유전체구조물이거나, 상기한 화소전극에 형성된 전계유도창 또는 유전체구조물이다.
도 1a 및 1b는 종래의 액정표시소자의 단면도.
도 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 및 2h, 2i, 2j, 2k는 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도 및 단면도.
도 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 및 3h, 3i, 3j는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도 및 단면도.
도 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 및 4h, 4i, 4j는 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도 및 단면도.
도 5a∼5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 여러 가지 전계유도창 또는 유전체 구조물을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 게이트배선 3 : 데이터배선
7 : 소스전극 9 : 드레인전극
11 : 게이트전극 13 : 화소전극
15 : 공통보조전극 17 : 공통전극
21 : 보조전극 23 : 컬러필터층
25 : 차광층 27 : 오픈영역
29 : 위상차필름 31 : 제1기판
33 : 제2기판 35 : 게이트절연막
37 : 보호막 39 : 콘택홀
41 : 스토리지 캐패시터 43 : 제1스토리지전극
51 : 전계유도창(홀 또는 슬릿) 53 : 유전체 구조물
63 : 제2스토리지전극 65 : 제3스토리지전극
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티도메인 액정표시소자를 상세하게 설명한다.
도 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g는 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이고, 도 2h, 2i는 상기한 도 2a의 I-I'선에 따른 단면도이고, 도 2j, 2k는 상기한 도 2h에 따른 실시예의 전체단면도이다.
상기한 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 제1기판(31) 및 제2기판(33)과, 상기한 제1기판 위에 종횡으로 형성되어 제1기판을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 데이터배선(3) 및 게이트배선(1)과, 제1기판상의 화소영역 각각에 형성되고 게이트전극(11), 게이트절연막(35), 반도체층, 오믹콘택층 및 소스/드레인전극(7, 9)으로 구성된 박막트랜지스터와, 상기한 제1기판 전체에 걸쳐 형성된 보호막(37)과, 상기한 보호막 위에서 드레인전극(9)과 연결되고 일체로 형성된 화소전극(13)과, 그리고, 상기한 화소전극(13)과 동일 층에서 화소영역을 둘러싸도록 형성되어 전계를 왜곡시키는 공통보조전극(15)으로 이루어진다.
그리고, 상기한 제2기판(33) 위에 형성되어 상기한 게이트배선(1), 데이터배선(3), 및 박막트랜지스터에서 누설되는 빛을 차단하는 차광층(25)과, 상기한 차광층(25) 위에 형성된 컬러필터층(23)과, 상기한 컬러필터층 상에 형성된 공통전극(17)과, 그리고, 제1기판(31)과 제2기판(33) 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.
상기한 공통보조전극(15)은 상기한 공통전극(17)과 전기적으로 연결되며, 상기한 화소전극(13)은 상기한 드레인전극(9)과 콘택홀(39)로써 연결된다.
본 발명의 제1실시예는 제1스토리지전극(43)을 게이트배선(1)과 동일층(도 2i)에 형성하거나, 소스/드레인전극과 동일층(도 2h)에 형성한 구조로써, 상기한 제1스토리지전극(43)은 화소전극(13)과 스토리지 캐패시터(41)를 형성한다. 이 때, 상기한 스토리지전극(43)을 평면도에 나타낸 형상과 같이 형성하므로써, 종래의 액정표시소자에서 화소영역 내에 전경이 생기는 부분을 커버하는 효과를 낸다.
또한, 도 2c와 같이 게이트배선(1) 상에 제3스토리지전극(65)을 추가로 형성하여 액정표시소자의 캐패시턴스를 증가시키므로써 화면 잔상 및 떨림을 제거하도록 한 실시예도 구성하였다. 도 2d, 2e, 2f, 2g는 상기한 제1스토리지전극(43)을 세로, 가로, ＋자, ×자 형상으로 패터닝한 것으로서, 이와 같은 실시예에서는 제2기판의 유전체 구조물(53) 또는 전계유도창(51)도 같은 형상으로 패턴된다.
도 2j 및 2k는 상기한 도 2h에 따른 실시예의 전체단면도로써, 상기한 공통전극(17) 상에 유전체 구조물(53)을 형성한 경우와, 상기한 공통전극(17) 내에 홀 또는 슬릿의 전계유도창(51)을 형성한 경우를 각각 나타낸다.
도 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이고, 도 3h는 상기한 도 3a의 II-II'선에 따른 단면도이고, 도 3i, 3j는 상기한 도 3h에 따른 실시예의 전체단면도이다.
상기한 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자는, 제1기판(31) 및 제2기판(33)과, 상기한 제1기판 위에 종횡으로 형성되어 제1기판을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 데이터배선(3) 및 게이트배선(1)과, 상기한 게이트배선과 동일 층에서 화소영역을 둘러싸도록 형성되어 전계를 왜곡시키는 공통보조전극(15)과, 상기한 게이트배선과 동일 층에서 화소영역의 내부에 형성된 제1스토리지전극(43)과, 제1기판 상의 화소영역 각각에 형성되고 게이트전극(11), 게이트절연막(35), 반도체층, 오믹콘택층 및 소스/드레인전극(7, 9)으로 구성된 박막트랜지스터와, 상기한 제1기판 전체에 걸쳐 형성된 보호막(37)과, 상기한 보호막 위에서 드레인전극(9)과 연결된 화소전극(13)으로 이루어진다.
그리고, 상기한 제2기판 위에 형성되어 상기한 게이트배선(1), 데이터배선(3), 및 박막트랜지스터에서 누설되는 빛을 차단하는 차광층(25)과, 상기한 차광층(25) 위에 형성된 컬러필터층(23)과, 상기한 컬러필터층 상에 형성된 공통전극(17)과, 그리고, 제1기판(31)과 제2기판(33) 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.
상기한 공통보조전극(15)은 공통전극(17)과 전기적으로 연결되며, 상기한 제1스토리지전극(43)은 공통보조전극(15)과 연결되거나, 독립적 형성되어 상기한 화소전극과 스토리지 캐패시터를 형성한다.
또한, 도 3b와 같이 게이트배선(1) 상에 제3스토리지전극(65)을 추가로 형성하여 액정표시소자의 캐패시턴스를 증가시키므로써 화면 잔상 및 떨림을 제거하도록 한 실시예도 구성하였다. 도 3c는 상기한 제1스토리지전극(43)의 끝이 모두 공통보조전극(15)과 연결되어 있고, 상기한 게이트배선(1) 뿐만 아니라 공통보조전극 상에도 제3스토리지전극(65)을 형성한 실시예로서, 도 3b의 실시예에 비해 더욱 증가된 캐패시턴스를 확보할 수 있다.
도 3d, 3e, 3f, 3g는 상기한 제1스토리지전극(43)을 세로, 가로, ＋자, ×자 형상으로 패터닝한 것으로서, 이와 같은 실시예에서는 제2기판의 유전체 구조물(53) 또는 전계유도창(51)도 같은 형상으로 패턴된다.
도 3i 및 3j는 상기한 공통전극(17) 상에 유전체 구조물(53)을 형성한 경우와, 상기한 공통전극(17) 내에 홀 또는 슬릿의 전계유도창(51)을 형성한 경우를 각각 나타낸다.
도 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g는 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티도메인 액정표시소자의 평면도이고, 도 4h는 상기한 도 4a의 III-III'선에 따른 단면도이고, 도 4i, 4j는 상기한 도 4h에 따른 실시예의 전체단면도이다.
제3실시예는, 제2실시예의 구조에서 데이터배선(3)과 동일 층에 제2스토리지전극(63)을 추가로 형성한 것이다. 상기한 제2스토리지전극(63)은 소스/드레인전극(7)(9)을 형성할 때, 동시에 형성하며, 화소영역 내에서 상기한 제1스토리지전극(43)을 따라 동일한 형상으로 한다.
제2스토리지전극(63)을 드레인전극(9)과 연결하여 형성하면, 화소전극과 동일한 전압이 인가되고, 따라서, 공통보조전극과 연결시킨 제1스토리지전극(43)과 스토리지 캐패시터를 형성한다. 상기한 제2스토리지전극(63)을 독립적으로 구성하면, 화소전극(13) 및 제1스토리지전극(43)과 스토리지 캐패시터를 형성한다.
또한, 도 4b와 같이 게이트배선(1) 상에 제3스토리지전극(65)을 추가로 형성하여 액정표시소자의 캐패시턴스를 증가시키므로써 화면 잔상 및 떨림을 제거하도록 한 실시예도 구성하였다. 도 4c는 상기한 제1스토리지전극(43)의 끝이 모두 공통보조전극(15)과 연결되어 있고, 상기한 게이트배선(1) 뿐만 아니라 상기한 공통보조전극(15) 상에도 제3스토리지전극(65)을 형성한 실시예로서, 도 4b의 실시예에 비해 더욱 캐패시턴스를 확장할 수 있다.
도 4d, 4e, 4f, 4g는 상기한 제1스토리지전극(43)을 세로, 가로, ＋자, ×자 형상으로 패터닝한 것으로서, 이와 같은 실시예에서는 제2기판의 유전체 구조물(53) 또는 전계유도창(51)도 같은 형상으로 패턴된다.
도 4i 및 4j는 상기한 공통전극(17) 상에 유전체 구조물(53)을 형성한 경우와, 상기한 공통전극(17) 내에 홀 또는 슬릿의 전계유도창(51)을 형성한 경우를 각각 나타낸다.
상기한 구조의 멀티도메인 액정표시소자를 제조하기 위해서는, 우선, 제1기판(31)의 화소영역 각각에 게이트전극(11), 게이트절연막(35), 반도체층, 오믹콘택층 및 소스/드레인전극(7, 9)으로 이루어진 박막트랜지스터를 형성한다. 이 때, 제1기판(31)을 복수의 화소영역으로 나누는 복수의 게이트배선(1) 및 데이터배선(3)이 형성된다.
상기한 게이트전극(11), 게이트배선(1)은 Al, Mo, Cr, Ta 또는 Al합금 등과 같은 금속을 스퍼터링(sputtering)방법으로 적층한 후 패터닝(patterning)하여 형성하고, 동시에 공통보조전극(15)을 화소영역을 둘러싸도록 형성한다. 또한, ITO(indium tin oxide), Al 또는 Cr 등과 같은 금속을 스퍼터링방법으로 적층한 후 패터닝하여 화소영역 내에 제1스토리지전극(43)을 형성한다.
그 위에 게이트절연막(35)을 SiNX또는 SiOX를 PECVD방법으로 적층한 후 패터닝하여 형성한다. 계속해서, 반도체층 및 오믹콘택층은 각각 a-Si 및 n+a-Si을 PECVD(Plasma Enhancement Chemical Vapor Deposition)방법으로 적층한 후 패터닝하여 형성한다. 또한, 게이트절연막(35)과, a-Si 및 n+a-Si을 PECVD로 연속증착하여 패터닝할 수 있다.
그리고, Al, Mo, Cr, Ta 또는 Al합금 등과 같은 금속을 스퍼터링방법으로 적층한 후 패터닝하여 데이터배선(3) 및 소스/드레인전극(7, 9)을 형성한다. 이 때, 상기한 화소영역, 게이트배선(1), 및/또는 공통보조전극(15) 상에 추가 스토리지전극을 동시에 패터닝하여 형성할 수 있다.
이어서, 제1기판 전체에 걸쳐 BCB(BenzoCycloButene), 아크릴수지(acrylic resin), 폴리이미드(polyimide) 화합물, SiNX또는 SiOX등의 물질로 보호막(37)을 형성하고, ITO(indium tin oxide), Al 또는 Cr 등과 같은 금속을 스퍼터링방법으로 적층한 후 패터닝하여 화소전극(13)을 형성한다. 이 때, 상기한 화소전극(13)은 동일한 금속으로 1회, 또는 서로 다른 종류의 금속으로 2회 패터닝하여 형성하며, 콘택홀(39)을 통해 상기한 드레인전극(9)과 연결된다.
상기한 공통보조전극(15)은, 상기한 게이트배선(1) 또는 화소전극(13)과 동일한 금속으로 1회, 또는 서로 다른 종류의 금속으로 2회 패터닝하여 형성하는 것이 가능하다. 상기한 공통보조전극(15)을 게이트배선(1) 또는 화소전극(13)과 동일 물질로 사용하여 형성할 때는 동일 마스크로 상기한 게이트배선 또는 화소전극과 동시에 형성하고 상기한 공통전극(17)과 전기적으로 연결시키며, 다른 물질로 형성할 때는 추가 마스크를 사용하여 다른 금속으로 구성하거나, 서로 다른 이중 층으로 할 수도 있다.
제2기판(33) 상에는 상기한 게이트배선(1), 데이터배선(3), 및 박막트랜지스터에서 누설되는 빛을 차단하는 차광층(25)을 형성한다. 또한, 상기한 차광층(25) 위에 R, G, B(Red, Green, Blue) 소자가 화소마다 반복되도록 컬러필터층(23)을 형성하고, 공통전극(17)은 ITO 등과 같은 물질을 컬러필터층(23) 상에 도포하여 일체로 형성하며, 제1기판과 제2기판 사이에 액정을 주입하므로써 멀티도메인 액정표시소자를 완성한다.
상기한 공통보조전극(15)에 전압(Vcom)을 인가하는 방법은, 제1기판(31) 상에서 액정표시소자의 구동영역의 각 모서리에 Ag-Dotting부를 형성하여 공통보조전극(15)과 연결하므로써, 제2기판(33)에 전계를 인가하여 상하 전위차에 의해 액정을 구동시킨다.
추가하여, 상기한 위상차필름(29)은 상기한 제1기판(31) 또는 제2기판(33) 중 적어도 한 기판 상에 고분자를 연신하여 형성한다.
위상차필름은 음성일축성 필름으로서 광축이 하나인 일축성 물질로 형성하며, 기판에 수직인 방향과 시야각 변화에 따른 방향에서 사용자가 느끼는 보상해주는 역할을 한다. 따라서, 계조반전이 없는 영역을 넓히고, 경사방향에서 콘트라스트비를 높이며, 하나의 화소를 멀티도메인으로 형성하는 것에 의해 더욱 효과적으로 좌우방향의 시야각을 보상할 수 있다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자에 있어서, 상기한 음성일축성 필름 이외에, 위상차필름으로서 음성이축성 필름(negative biaxial film)을 형성하여도 되며, 광축이 둘인 이축성 물질로 구성되는 음성이축성 필름은 상기한 일축성 필름에 배향 넓은 시야각 특성을 얻을 수 있다.
그리고, 상기한 위상차필름을 부착 후 양 기판에는 편광자(도면에 나타내지 않음)를 부착한다. 이 때, 상기한 편광자의 편광축은 액정분자의 배향축에 대해 45°, 135°가 되게 하며, 편광자를 상기한 위상차필름과 일체로 형성하여 부착할 수도 있다.
또한, 상기한 컬러필터층(23) 상에 오버코트층을 추가로 형성할 수 있으며,공통전극(17)은 ITO 등과 같은 물질을 컬러필터층(23) 상에 적층한 후 패터닝하여 형성한다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 멀티도메인을 형성할 때 전경(disclination)이 발생하는 부분에서 제1, 제2스토리지전극(43)(63) 사이에 스토리지 캐패시터를 형성하므로써, 종래에 게이트배선에만 오버랩하여 형성하던 스토리지전극에 비해, 스토리지 캐패시터 영역을 확장시킬 수 있으며, 게이트배선의 폭을 최소화할 수 있으므로, 개구율을 향상시킬 수 있다. 즉, 게이트배선(1)의 선폭을 30%로 축소시키므로써, 개구율이 40~45％까지 확보된다.
도 5a∼5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 여러 가지 전계유도창(51) 또는 유전체 구조물(53)을 나타내는 도면이다. 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는, 상기한 화소전극 및/또는 공통전극 상에 유전체 구조물(53)을 형성하거나, 상기한 화소전극, 보호막, 게이트절연막, 컬러필터층, 및/또는 공통전극을 패터닝하여, 그 내부에 홀(hole) 또는 슬릿(slit)과 같은 전계유도창(51)을 형성하므로써 전계 왜곡 효과 및 멀티도메인을 구현한다.
상기한 전계유도창(51) 또는 유전체 구조물(53)은, 가로, 세로, 및 양 대각선으로 길게 패터닝하여 2도메인으로 분할한 효과를 내거나, ×자 형상, ＋자 형상, 더블와이 형상, ◇ 형상 및 ×자와 ＋자 형상을 동시에 패터닝하여 4도메인 및 멀티도메인으로 분할한 효과를 구현하고, 상기한 제1 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 형성하거나, 양 기판 상에 독립적으로 또는 혼용하여 적용하는 것도 가능하다.
추가하여, 본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 상기한 제1기판 및/또는 제2기판 전체에 걸쳐 배향막(도면에 나타내지 않음)을 형성한다. 이 때, 상기한 배향막을 구성하는 배향물질로서는 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)계 화합물, PVA(polyvinylalcohol), 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 SiO2등의 물질을 사용하며, 러빙법을 사용하여 배향방향을 결정하는 경우, 그 밖의 러빙처리에 적합한 물질이라면 어떤 것이라도 적용 가능하다.
또한, 상기한 배향막을 광반응성이 있는 물질, 즉, PVCN(polyvinylcinnamate), PSCN(polysiloxanecinnamate), 또는 CelCN(cellulosecinnamate)계 화합물 등의 물질로 구성하여 광배향막을 형성할 수 있으며, 그 밖의 광배향처리에 적합한 물질이라면 어떤 것이라도 적용 가능하다.
상기한 광배향막에는 광을 적어도 1회 조사하여, 액정분자의 방향자가 이루는 프리틸트각(pretilt angle) 및 배향방향(alignment direction) 또는 프리틸트방향(pretilt direction)을 동시에 결정하고, 그로 인한 액정의 배향 안정성을 확보한다. 이와 같은, 광배향에 사용되는 광은 자외선 영역의 광이 적합하며, 비편광, 선편광, 및 부분편광된 광 중에서 어떤 광을 사용하여도 무방하다.
그리고, 상기한 러빙법 또는 광배향법은 제1기판 또는 제2기판 중 어느 한 기판에만 적용하거나 양 기판 모두에 처리하여도 되며, 양 기판에 서로 다른 배향처리를 하거나, 배향막만 형성하고 배향처리를 하지 않는 것도 가능하다.
또한, 상기한 배향처리를 함으로써 적어도 두 영역으로 분할된 멀티도메인 액정표시소자를 형성하여, 액정층의 액정분자가 각 영역 상에서 서로 상이하게 배향하도록 할 수 있다. 즉, 각 화소를 ＋자 또는 ×자와 같이 네 영역으로 분할하거나, 가로, 세로 또는 양 대각선으로 분할하고, 각 영역에서와 각 기판에서의 배향처리 또는 배향방향을 다르게 형성하므로써 멀티도메인 효과를 구현한다. 분할된 영역 중 적어도 한 영역을 비배향 영역으로 할 수 있으며, 전 영역을 비배향 영역으로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 멀티도메인 액정표시소자는 화소영역을 둘러싸도록 공통보조전극을 형성하고, 게이트배선 및/또는 데이터배선과 동일 층에서 화소영역 내에 스토리지전극을 형성하여, 개구율을 향상시키고 스토리지 캐패시터 영역을 확장시킴과 더불어 멀티도메인 효과를 극대화하는 효과가 있다.
또한, 상기한 공통보조전극이 게이트배선과 동일 층에 있는 경우에는, 화소전극과 공통보조전극 간의 쇼트를 방지하고, 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (47)

  1. 대향하는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 상에 종횡으로 형성되어 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트배선 및 데이터배선;
    상기 화소영역 내에 형성된 화소전극, 상기 게이트 배선과 동일층에 형성되며 상기 화소전극을 둘러싸도록 형성된 공통보조전극, 및 상기 화소영역을 적어도 두 영역으로 분할하는 전계유도영역에 형성된 스토리지 전극;
    상기 제2기판 상에 형성된 공통전극; 및
    상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 멀티도메인 액정표시소자.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스토리지 전극이 상기 게이트배선인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 게이트 배선이 상기 스토리지 전극과 동일층에 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스토리지전극 위에 추가 스토리지전극을 형성하여 스토리지 캐패시터를 형성하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 추가 스토리지전극이 소스전극 및 드레인전극인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 스토리지전극이 소스 전극 및 드레인 전극인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극이 상기 스토리지 전극과 동일층에 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 화소전극이 상기 공통보조전극과 오버랩 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 화소전극이 상기 공통보조전극과 오버랩 되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 스토리지전극이 차광층 역할을 하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 공통전극 상에 형성된 전계유도창인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 공통전극 상에 형성된 유전체구조물인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 화소전극 상에 형성된 전계유도창인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 화소전극 상에 형성된 유전체구조물인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 공통보조전극을 구성하는 물질이 ITO(indium tin oxide), Al, Mo, Cr, Ta, Ti 및 Al합금으로 이루어진 일군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 화소전극을 구성하는 물질이 ITO(indium tin oxide), Al 및 Cr으로 이루어진 일군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 공통전극을 구성하는 물질이 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 배향막이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 배향막이 적어도 두 영역으로 분할되어 상기 액정층의 액정분자가 각 영역 상에서 서로 상이한 배향 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 배향막의 영역 중에서 적어도 하나의 영역이 배향처리된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 배향막의 영역 모두가 배향처리되지 않은 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  23. 제 1항에 있어서,
    상기 액정층을 구성하는 액정이 양 또는 음의 유전율 이방성을 가진 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  24. 제 1항에 있어서,
    상기 액정층이 카이랄도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  25. 제 1항에 있어서,
    상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 음성일축성 필름이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  26. 제 1항에 있어서,
    상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 음성이축성 필름이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  27. 대향하는 제1기판 및 제2기판;
    상기 제1기판 상에 종횡으로 형성되어 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트배선 및 데이터배선;
    상기 화소영역 내에 형성된 화소전극, 상기 화소전극과 동일층에 형성되며 상기 화소전극을 둘러싸도록 형성된 공통보조전극, 및 상기 화소영역을 적어도 두 영역으로 분할하는 전계유도영역에 형성된 스토리지 전극;
    상기 제2기판 상에 형성된 공통전극; 및
    상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 멀티도메인 액정표시소자.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 화소전극이 상기 스토리지전극 상에 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 스토리지전극이 차광층 역할을 하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  30. 제 27항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 공통전극 상에 형성된 전계유도창인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  31. 제 27항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 공통전극 상에 형성된 유전체구조물인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  32. 제 27항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 화소전극 상에 형성된 전계유도창인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  33. 제 27항에 있어서,
    상기 전계유도영역이 상기 화소전극 상에 형성된 유전체구조물인 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  34. 제 27항에 있어서,
    상기 공통보조전극을 구성하는 물질이 ITO(indium tin oxide), Al, Mo, Cr, Ta, Ti 및 Al합금으로 이루어진 일군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  35. 제 27항에 있어서,
    상기 화소전극을 구성하는 물질이 ITO(indium tin oxide), Al 및 Cr으로 이루어진 일군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  36. 제 27항에 있어서,
    상기 공통전극을 구성하는 물질이 ITO(indium tin oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  37. 제 27항에 있어서,
    상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 배향막이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 배향막이 적어도 두 영역으로 분할되어 상기 액정층의 액정분자가 각 영역 상에서 서로 상이한 배향 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 배향막의 영역 중에서 적어도 하나의 영역이 배향 처리된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  40. 제 38항에 있어서,
    상기 배향막의 영역 모두가 배향 처리되지 않은 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  41. 제 27항에 있어서,
    상기 액정층을 구성하는 액정이 양 또는 음의 유전율 이방성을 가진 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  42. 제 27항에 있어서,
    상기 액정층이 카이랄도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  43. 제 27항에 있어서,
    상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 음성일축성 필름이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  44. 제 27항에 있어서,
    상기 제1기판 및 제2기판 중 적어도 한 기판 상에 음성이축성 필름이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  45. 제 27항에 있어서,
    상기 화소전극 이외의 영역에 추가 스토리지전극이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  46. 제 4항에 있어서,
    상기 스토리지전극이 상기 공통보조전극과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
  47. 제 4항에 있어서,
    상기 게이트배선 및/또는 공통보조전극 상에 추가 스토리지전극이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티도메인 액정표시소자.
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