KR101338109B1 - Liuquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 제1기판과 제2기판; 상기 제1기판에 종횡으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 게이트라인과 데이터라인; 상기 제1기판의 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터; 상기 제1기판과 제2기판의 외곽부에 형성되어 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 실링재; 상기 제1기판의 화상비표시영역에 형성되되, 상기 화소와 화소 사이의 게이트라인과 데이터라인의 하부, 상기 박막트랜지스터 하부 및 상기 실링재가 형성된 실링영역에 매트릭스 형태로 형성된 블랙매트릭스; 및 상기 블랙매트릭스와 연결되어 상기 블랙매트릭스를 접지시키는 접지연결부로 구성된 액정표시소자.The present invention relates to a liquid crystal display device, comprising: a first substrate and a second substrate; Gate lines and data lines arranged vertically and horizontally on the first substrate to define a plurality of pixels; A thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line of the first substrate; A sealing member formed at an outer portion of the first substrate and the second substrate to bond the first substrate and the second substrate to each other; A black matrix formed in an image non-display area of the first substrate, the matrix formed in a sealing area in which the gate line and the data line between the pixel and the pixel, the lower portion of the thin film transistor, and the sealing material are formed; And a ground connection connected to the black matrix to ground the black matrix.
액정표시소자, 블랙매트릭스, 접지, 전압, 금속층 LCD, Black Matrix, Ground, Voltage, Metal Layer
Description
도 1은 종래 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.1 is a plan view showing the structure of a conventional liquid crystal display device.
도 2는 종래 액정표시소자의 박막트랜지스터의 특성곡선을 나타내는 도면.2 is a view showing a characteristic curve of a thin film transistor of a conventional liquid crystal display device.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.3 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 화소 구조를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a pixel structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 5는 도 3의 I-I'선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시소자의 박막트랜지스터의 특성곡선을 나타내는 도면.6 is a view showing a characteristic curve of a thin film transistor of a liquid crystal display according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
103,105 : 기판 109 : 블랙매트릭스103,105
131 : 게이트전극 136 : 소스전극131: gate electrode 136: source electrode
137 : 드레인전극 142,144,146 : 절연층137: drain electrode 142,144,146 insulation layer
148 : 보호층 150 : 액정층148
153 : 컬러필터층 160 : 접지연결부153: color filter layer 160: ground connection
162 : 금속층 164 : 금속배선162: metal layer 164: metal wiring
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 하부기판에 형성되는 블랙매트릭스를 접지하여 박막트랜지스터의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
액정표시소자(Liquid Crystal Display device)는 투과형 평판표시장치로서, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 전자기기에 널리 적용되고 있다. 이러한 액정표시소자는 경박단소화가 가능하고 고화질을 구현할 수 있다는 점에서 다른 평판표시장치에 비해 현재 많은 실용화가 이루어지고 있는 실정이다. 더욱이, 디지털TV나 고화질TV, 벽걸이용 TV에 대한 요구가 증가함에 따라 TV에 적용할 수 있는 대면적 액정표시소자에 대한 연구가 더욱 활발히 이루어지고 있다.Liquid crystal display devices are transmissive flat panel displays, and are widely applied to various electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers. Such liquid crystal display devices are light and small in size, and can realize high image quality. Therefore, many practical use is being made compared to other flat panel display devices. In addition, as the demand for digital TVs, high-definition TVs, and wall-mounted TVs increases, studies on large-area liquid crystal display devices applicable to TVs are being actively conducted.
일반적으로 액정표시소자는 액정분자를 동작시키는 방법에 따라 몇 가지 방식으로 나누어질 수 있지만, 현재에는 반응속도가 빠르고 잔상이 적다는 점에서 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 액정표시소자가 주로 사용되고 있다.In general, the liquid crystal display device can be divided into several methods depending on the method of operating the liquid crystal molecules, but nowadays the thin film transistor liquid crystal display device is mainly used in view of the fast reaction speed and low afterimage. .
도 1은 이러한 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(1)는 제1기판(3)과 제2기판(5) 및 그 사이에 형성되는 액정층(17)으로 구성되어 있으며, 상기 제1기판(3)에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 게이트라인(11)과 데이터라인(13)이 배치되어 있다. 각각의 게이트라인(11)과 데이터라인(13)은 제1기판(3)의 비표시영역에 형성된 패드(12,14)를 통해 외부의 구동소자(도면표시하지 않음)와 전기적으로 접속된다. 또한, 각각의 화소내에는 게이트라인(11)을 통해 주사신호가 인가됨에 따라 상기 박막트랜지스 터(15)가 스위칭되어 데이터라인(13)을 통해 입력되는 화상신호를 액정층(17)에 인가한다.1 is a plan view showing the structure of such a liquid crystal display device. As shown in FIG. 1, the liquid
상기 제1기판(3)과 제2기판(5)의 외곽부에는 실링재(22)가 도포된 실링영역(7)이 형성되어 상기 실링재(22)에 의해 상기 제1기판(3)과 제1기판(5)이 합착된다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 실링영역(7)에는 광차단수단인 블랙매트릭스(black matrix;9)가 형성되어 상기 실링영역(7)으로 광이 투과하는 것을 방지한다. 상기 블랙매트릭스(9)는 제2기판(5)에 형성되는 것으로, 화소와 화소 사이의 화상비표시영역 및 실링영역(7)에 형성된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 블랙매트릭스(9)는 박막트랜지스터(15) 영역에 형성되어 액정표시소자의 비표시영역으로 광이 투과하는 것을 차단하게 된다.In the outer portions of the
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 화소에는 컬러필터층이 형성된다. 상기 컬러필터층은 R(Red), G(Green), B(Blue) 컬러필터층으로서 실제 액정표시소자의 화상을 구현하는 것으로, 블랙매트릭스(9) 사이에 형성된다.Although not shown in the figure, a color filter layer is formed on the pixel. The color filter layer is an R (Red), G (Green), B (Blue) color filter layer to implement an image of the actual liquid crystal display device, and is formed between the black matrix (9).
상기와 같이 구성된 액정표시소자에서는 제1기판(3)의 외부에 구비된 광원으로부터 광이 액정패널로 공급되면, 액정층의 액정분자에 의해 액정층을 투과하는 광의 투과율을 조절함으로써 화상을 구현하게 되는데, 이때 실제 화상은 상기 컬러필터층을 투과하면서 구현된다.In the liquid crystal display device configured as described above, when light is supplied from a light source provided outside the
그러나, 상기와 같은 구조의 액정표시소자에서는 다음과 같은 문제가 발생한다.However, the following problems occur in the liquid crystal display device having the above structure.
블랙매트릭스(9)는 화상비표시영역으로 광이 누설되어 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다. 그런데, 블랙매트릭스(9)는 제2기판(5)에 형성되므로 제1기판(3)을 통해 액정층을 일정 각도로 투과하는 광을 완전하게 차단하기 위해서는 상기 블랙매트릭스(9)의 면적이 설정된 화상비표시영역 보다 넓어야만 한다. 더욱이, 제1기판(3)과 제2기판(5)을 합착할 때, 합착마진이 필요하기 때문에 상기 블랙매트릭스(9)의 면적은 더욱 넓어져야만 한다. 그러나, 이와 같이 블랙매트릭스(9)의 면적이 증가하는 경우 액정표시소자의 개구율이 감소한다는 치명적인 약점이 있었다.The
이러한 개구율의 감소를 방지하기 위해, 근래 블랙매트릭스(9)가 제1기판(3)에 형성된 액정표시소자가 제안되고 있다. 그러나, 블랙매트릭스(9)가 제1기판(3)에 형성된 구조의 액정표시소자는 다음과 같은 문제가 있다.In order to prevent such a decrease in the aperture ratio, recently, a liquid crystal display device in which a
도 1에 도시된 바와 같이, 블랙매트릭스(9)는 제1기판(3) 전체에 걸쳐 매트릭스형상으로 이루어진다. 다시 말해서, 블랙매트릭스(9)는 제1기판(3) 전체에 걸쳐 연결되어 있는 것이다. 한편, 블랙매트릭스(9)는 화소와 화소 사이의 게이트라인과 데이터라인 하부 및 박막트랜지스터의 하부에 불투명한 금속으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 블랙매트릭스(9)는 제1기판(3)에서 매트릭스형상의 플로팅전극(floating electrode)으로서 작용하며, 그 내부에는 데이터라인 및 게이트라인에 인가되는 신호에 의해 전압이 유도된다. 그런데, 상기 블랙매트릭스(9)는 박막트랜지스터 하부에 위치하고 있기 때문에, 상기 블랙매트릭스(9)에 유도된 전압은 박막트랜지스터의 채널층에 영향을 미친다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 데이터전압이 인가됨에 따라 블랙매트릭스(9)에 전압이 유도되고 이 유도전압에 의해 박막트랜지스터의 문턱전압이 쉬프트되어 소자특성에 변화가 발생하는데, 이러한 소자의 특성 변화는 액정표시소자 불량의 주요한 원인이 된다.As shown in FIG. 1, the
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 박막트랜지스터 하부에 형성되는 블랙매트릭스를 접지하여 유도전압에 의한 박막트랜지스터의 특성저하를 방지할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described object, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of grounding the black matrix formed under the thin film transistor to prevent deterioration of characteristics of the thin film transistor due to an induced voltage.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자는 제1기판과 제2기판; 상기 제1기판에 종횡으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 게이트라인과 데이터라인; 상기 제1기판의 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터; 상기 제1기판과 제2기판의 외곽부에 형성되어 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 실링재; 상기 제1기판의 화상비표시영역에 형성되되, 상기 화소와 화소 사이의 게이트라인과 데이터라인의 하부, 상기 박막트랜지스터 하부 및 상기 실링재가 형성된 실링영역에 매트릭스 형태로 형성된 블랙매트릭스; 및 상기 블랙매트릭스와 연결되어 상기 블랙매트릭스를 접지시키는 접지연결부로 구성된다.In order to achieve the above object, the liquid crystal display device according to the present invention comprises a first substrate and a second substrate; Gate lines and data lines arranged vertically and horizontally on the first substrate to define a plurality of pixels; A thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line of the first substrate; A sealing member formed at an outer portion of the first substrate and the second substrate to bond the first substrate and the second substrate to each other; A black matrix formed in an image non-display area of the first substrate, the matrix formed in a sealing area in which the gate line and the data line between the pixel and the pixel, the lower portion of the thin film transistor, and the sealing material are formed; And a ground connection connected to the black matrix to ground the black matrix.
상기 접지연결부는 상기 블랙매트릭스로부터 연장된 금속층와 상기 금속층과 연결된 금속배선으로 이루어져, 데이터라인에 전압이 인가될 때 블랙매트릭스에 유도전압이 발생하는 것을 방지함으로써 박막트랜지스터의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있게 된다.The ground connection part may include a metal layer extending from the black matrix and a metal wiring connected to the metal layer, thereby preventing the induced voltage from occurring in the black matrix when a voltage is applied to the data line, thereby preventing the characteristics of the thin film transistor from being changed. Will be.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시소자를 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자(101)는 제1기판(103)과 제2기판(105) 및 그 사이에 형성되는 액정층(117)으로 구성된다. 상기 제1기판(103)에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 게이트라인(111)과 데이터라인(113)이 배치되어 있다. 각각의 게이트라인(111)과 데이터라인(113)은 제1기판(103)의 비표시영역에 형성된 패드(112,114)를 통해 외부의 구동소자와 전기적으로 접속된다. 또한, 각각의 화소내에는 게이트라인(111)을 통해 주사신호가 인가됨에 따라 상기 박막트랜지스터(115)가 스위칭되어 데이터라인(113)을 통해 입력되는 화상신호를 액정층(117)에 인가한다.3 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device according to the present invention. As shown in FIG. 3, the liquid
상기 제1기판(103)과 제2기판(105)의 외곽부에는 실링재(122)가 도포된 실링영역(7)이 형성되어 상기 실링재(122)에 의해 상기 제1기판(103)과 제1기판(105)이 합착된다.
상기 제1기판(103)의 화상비표시영역에는 블랙매트릭스(109)가 형성된다. 이때, 상기 화상비표시영역은 화소와 화소 사이와 박막트랜지스터(115) 영역 및 외곽부로서, 상기 블랙매트릭스(109)는 매트릭스형상으로 형성된다.The
상기 제1기판(103)의 외곽영역에는 접지연결부(160)가 형성된다. 상기 접지연결부(160)는 상기 블랙매트릭스(109)를 접지시키기 위한 것으로서, 데이터라인(113)에 신호가 인가될 때 블랙매트릭스(109)에 유도되는 전압을 접지로 흐르게 하기 위한 것이다. 상기 접지연결부(160)는 상기 블랙매트릭스(109)로부터 연장된 금속층(152)과, 상기 금속층(152)과 인쇄회로기판이나 외부 케이스를 연결하여 블랙매트릭스(109)의 전압을 접지시키는 금속배선(164)으로 구성된다.The
상기와 같은 구조의 액정표시소자를 도 4 및 도 5의 단면도를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 이때, 액정표시소자는 복수의 화소로 이루어져 있지만, 도면에서 는 설명의 편의를 위해 하나의 화소만을 도시하였다.The liquid crystal display device having the above structure will be described in more detail with reference to the cross-sectional views of FIGS. 4 and 5. In this case, although the liquid crystal display device is composed of a plurality of pixels, only one pixel is shown in the drawing for convenience of description.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1기판(103)에는 블랙매트릭스(109)가 형성되고 그 위에 제1절연층(142)이 형성되며, 그 위에 채널영역(132)과 소스영역(133) 및 드레인영역(134)으로 이루어진 반도체층을 형성한다.As shown in FIG. 4, the
상기 블랙매트릭스(109)는 Cr, CrOx, Mo, AlNd와 같은 금속층으로서, 제1기판(103)상에 Cr, CrOx, Mo, AlNd와 같은 불투명한 금속을 적층한 후 사진식각방법에 의해 식각함으로써 형성된다. 상기 제1절연층(142)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기층으로서, 화학증착방법(Chemical Vapor Deposition)에 의해 형성된다. 상기 반도체층은 다결절실리콘층으로 상기 제1절연층(142)에 다결절실리콘을 적층하고 패터닝한 후 상기 소스영역(133) 및 드레인영역(134)에 불순물을 도핑함으로써 형성된다. 도면에서는 상기 블랙매트릭스(109)가 박막트랜지스터 위에만 형성되지만, 실질적으로 상기 블랙매트릭스(109)는 제1기판(103) 상의 화상비표시영역 전체에 걸쳐 형성된다.The
또한, 상기 다결정실리콘층은 제1절연층(142) 위에 비정질실리콘을 도포하고 패터닝한 후 열을 인가하거나 자외선을 조사하는 결정화공정을 거쳐 다결정실리콘으로 형성할 수도 있을 것이다. 이때에도 소스영역(133) 및 드레인영역(134)에는 불순물을 도핑하여 불순물영역을 형성한다. In addition, the polysilicon layer may be formed of polysilicon through a crystallization process of applying heat or irradiating ultraviolet rays after applying and patterning amorphous silicon on the first insulating
상기 반도체층 위에는 제2절연층(144)이 형성되며, 그 위에 게이트전극(131)이 형성된다. 상기 제2절연층(144)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기층으로서, 화학증착방 법으로 제1기판(103) 전체에 적층함으로써 형성된다. 또한, 상기 게이트전극(131)은 저항이 낮은 금속을 제2절연층(144) 전체에 걸쳐 적층한 후 사진식각방법에 의해 식각함으로써 형성된다.A second insulating
게이트전극(131) 위에는 제3절연층(146)이 형성된다. 상기 제3절연층(146)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기층으로서, 화학증착방법으로 제1기판(103) 전체에 적층함으로써 형성된다. 이때, 상기 소스영역(133) 및 드레인영역(134) 상부의 제3절연층(146)은 식각되어 컨택홀을 형성되며, 상기 소스영역(133) 및 드레인영역(134)에 형성된 컨택홀에 각각 소스전극(136) 및 드레인전극(137)이 형성된다.The third
상기 소스전극(136) 및 드레인전극(137)은 저항이 낮은 Al합금이나 Cr, Mo 등의 금속을 증착이나 스퍼터링방법에 의해 제3절연층(145)에 적층한 후 마스크를 이용한 사진식각방법에 의해 식각함으로 형성한다.The
상기 소스전극(136) 및 드레인전극(137) 상부에는 보호층(148)이 형성되며, 그 위에 ITO(Indium Tin Oixde)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 이루어진 화소전극(150)이 형성된다. 이때, 상기 화소전극(150)은 보호층(148)에 형성된 컨택홀을 통해 드레인전극(137)과 전기적으로 접속된다.A
상기 보호층(148)은 SiO2나 SiNx와 같은 무기물질로 이루어질 수도 있고 포토아크릴(photo acrly)이나 BCB(Benzocyclobutene)와 같은 저유전상수를 갖는 유기물질로 이루어질 수도 있다.The
제2기판(105)에는 컬러필터층(153)이 형성된다. 상기 컬러필터층(153)은 R(Red), G(Green), B(Blue) 컬러필터층으로 구성되어 실제 화상을 구현한다. 또한, 상기 제1기판(103) 및 제2기판(105)이 합착되고 그 사이에 액정층(155)이 형성된다.The
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 컬러필터층(153) 위에는 투명한 도전물질로 이루어진 공통전극이 형성되고 제1기판(103) 및 제2기판(105)에 배향규제력이 부여된 배향막이 도포되어 액정층(155)의 액정을 원하는 방향으로 배향시킨다. In addition, although not shown in the drawing, a common electrode made of a transparent conductive material is formed on the
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 블랙매트릭스(109)가 제1기판(103)의 박막트랜지스터 형성되는 화상비표시영역에 형성되므로, 백라이트를 통해 액정층을 투과하는 광이 일정한 각도로 입사되는 경우에도 광이 화상비표시영역으로 투과하는 것을 방지할 수 있게 된다. 더욱이, 제1기판(103) 및 제2기판(105)의 합착마진을 고려하지 않기 때문에, 작은 면적으로 화상비표시영역으로 투과하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, since the
도 5은 도 3의 I-I'선 단면도로서, 상기 접지연결부(160)의 구조를 나타내는 도면이다. 이때, 도면에는 제2기판(105)의 구조는 생략하고 제1기판(103)의 구조만 도시하였다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3 and illustrates the structure of the
도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(103)에는 블랙매트릭스(109)로부터 연장된 금속층(162) 상부에 형성된 제1∼3절연층(142,144,148)에는 컨택홀(165)이 형성되어 상기 블랙매트릭스(109)가 외부로 노출되며, 상기 노출된 블랙매트릭스(109) 및 컨택홀(165)에 금속배선(164)이 형성된다. 이때, 상기 금속층(162)은 블랙매트릭스(109)와 동일한 물질, 즉 Cr, CrOx, Mo, AlNd와 같은 금속으로 이루어진다.As shown in FIG. 5, contact holes 165 are formed in the first to third insulating
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 금속배선(164)은 제1기판(103)의 패드(112,114)가 형성된 패드영역으로 연장되어 인쇄회로기판으로 접속되거나 별도의 접속수단에 의해 액정표시소자의 외부케이스와 연결된다.Although not shown in the drawing, the
상기 금속배선(164)은 별도의 공정에 의해 형성될 수도 있지만, 박막트랜지스터의 소스전극(136) 및 드레인전극(137)과 동일한 공정에 의해 동일한 금속으로 형성되는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 상기 금속배선(164)의 구조가 도시된 구조에만 한정되는 것은 아니다. 도시된 구조는 본 발명의 접지연결부(160)의 일례를 나타내는 것으로, 본 발명이 이러한 구조에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 금속배선(164)은 제2절연층(144) 위에 게이트전극(131)과 동일한 공정에 의해 형성되어 인쇄회로기판이나 외부케이스에 연결될 수도 있을 것이다. 물론, 상기 금속배선(164)은 제1절연층(142)이나 보호층(148) 위에 형성될 수도 있을 것이다.The
상기와 같이, 금속배선(164)의 인쇄회로기판과 연결되거나 외부케이스에 접속됨에 따라 데이터라인(114)에 데이터신호가 인가되어 그 하부의 블랙매트릭스(109)에 전압이 유도되는 경우 상기 유도전압이 금속배선(164)을 통해 인쇄회로기판이나 외부케이스로 접지되어 블랙매트릭스(109)에 형성되는 유도전압을 제거할 수 있게 된다.As described above, when the data signal is applied to the
도 6은 본 발명에 따른 액정표시소자의 박막트랜지스터의 특성곡선을 나타내는 도면이다.6 is a view showing a characteristic curve of a thin film transistor of a liquid crystal display according to the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자에서는 데이터전압이 0.1V이 인가될 때와 10V이 인가될 때 특성곡선의 변화가 거의 없다. 이것은 10V의 데이터전압이 인가될 때 블랙매트릭스(109)에 유도되는 전압을 접지연결부(160)를 통해 접지시켜 블랙매트릭스(109)에는 전압이 제거되기 때문이다. 따라서, 유도전압이 박막트랜지스터의 채널영역(132)에 인가되는 것을 방지할 수 있게 되어 특성곡선이 변하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 6, in the liquid crystal display according to the present invention, there is almost no change in the characteristic curve when the data voltage is applied at 0.1V and when 10V is applied. This is because a voltage induced in the
이러한 특성곡선을 도 2에 도시된 종래 액정표시소자의 특성곡선과 비교하면, 종래에는 0.1V의 데이터전압이 인가될 때와 10V의 데이터전압이 인가될 때 특성곡선이 심하게 쉬프트되는데 비해, 본 발명에서는 이러한 특성곡선의 쉬프트가 전혀 없음을 알 수 있게 된다.Compared with the characteristic curve of the conventional liquid crystal display device shown in FIG. 2, the characteristic curve is severely shifted when a data voltage of 0.1 V is applied and a data voltage of 10 V is conventionally applied. We can see that there is no shift in these characteristic curves.
한편, 상술한 설명에서는 본 발명의 액정표시소자가 다결정반도체 박막트랜지스터로 이루어져 있지만, 이것은 본 발명의 설명하기 위한 하나의 예에 불과한다. 본 발명의 박막트랜지스터는 다결정 박막트랜지스터 뿐만 아니라 비정질반도체층을 구비한 비정질 박막트랜지스터에도 적용될 것이다. 이때에도 상기 비정질 박막트랜지스터 하부에 형성되는 블랙매트릭스가 접지되어 채널영역이 블랙매트릭스에 유도된 전압에 의해 영향받는 것을 방지할 수 있게 된다.On the other hand, in the above description, the liquid crystal display device of the present invention is made of a polycrystalline semiconductor thin film transistor, but this is only one example for explaining the present invention. The thin film transistor of the present invention will be applied not only to a polycrystalline thin film transistor but also to an amorphous thin film transistor having an amorphous semiconductor layer. In this case, the black matrix formed under the amorphous thin film transistor is grounded to prevent the channel region from being affected by the voltage induced in the black matrix.
또한, 상술한 설명에서는 화소전극과 공통전극이 액정층을 사이에 두고 형성되어 액정층에 기판의 표면과 수직한 방향의 전계를 인가하는 TN(Twisted Nematic)모드 액정표시소자에 대해서만 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 구조의 액정표시소자에만 한정되는 것이 아니라 동일 기판상에 한쌍의 전극이 서로 평행하게 배 치되어 기판의 표면과 실질적으로 평행한 전계를 형성하는 IPS(In-Plane Switching)모드 액정표시소자나 VA(Vertical Alignment)모드 액정표시소자에도 적용될 수 있을 것이다.In the above description, only the TN (twisted nematic) mode liquid crystal display device in which the pixel electrode and the common electrode are formed with the liquid crystal layer interposed therebetween to apply an electric field in a direction perpendicular to the surface of the substrate, The present invention is not limited to the liquid crystal display device having such a structure, but an in-plane switching (IPS) mode liquid crystal display in which a pair of electrodes are disposed in parallel on each other on the same substrate to form an electric field substantially parallel to the surface of the substrate. It may be applied to the device or the VA (Vertical Alignment) mode liquid crystal display device.
따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.Accordingly, the scope of the invention should be determined by the appended claims rather than by the foregoing description.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 박막트랜지스터 하부에 형성되는 블랙매트릭스를 접지하여 블랙매트릭스에 유도전압이 형성되는 것을 방지함으로써, 액정표시소자d의 박막트랜지스터의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the black matrix formed under the thin film transistor is grounded to prevent the induced voltage from being formed in the black matrix, thereby preventing the deterioration of the characteristics of the thin film transistor of the liquid crystal display device d.
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