KR100406775B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정표시장치에 있어서는, 소정의 틈을 두고 대향배치된 어레이기판과 대향기판의 사이에 액정층이 봉입되어 있슴과 더불어 그 틈을 유지시키기 위한 다수의 입상 스페이서가 배치되어 있다. 어레이기판에는, 신호선, 주사선, 스위칭소자 및 화소전극에 겹쳐서 투명한 절연막이 형성되어 있다. 이 절연막 중, 화소전극과 대향하는 각 영역에는 스페이서의 이동을 규제하는 복수의 개구가 형성되어 있다.

Description

액정표시장치

본 발명은 입상(粒狀) 스페이서(spacer)를 이용하여 대향하는 기판간의 갭을 유지시킨 액정표시장치에 관한 것이다.

예컨대, 액티브 매트릭스형 액정표시장치는 대향배치된 어레이기판과 대향기판간에 액정층을 끼워 넣고, 이들 2장의 기판을 둘레 영역에 배치된 밀봉재로 맞붙인 구성으로 되어 있다. 그리고, 이들 2장의 기판간에는, 기판간에 일정한 틈새를 유지시키기 위한 다수의 입상 스페이서가 배치되어 있다.

통상적으로, 어레이기판에 있어서는 유리 등의 투명절연기판상에 복수의 신호선과 복수의 주사선이 매트릭스형상으로 설치되고, 이들 신호선과 주사선의 각 교차부에 스위칭소자가 설치되어 있다. 또한, 신호선과 주사선에 의해 둘러싸인 영역에는 각각 화소전극(畵素電極)이 설치되고, 각 화소전극은 스위칭소자를 매개하여 신호선 및 주사선에 접속되어 있다. 더욱이, 절연기판상에는 SiNx 등의 절연보호막이 형성되어, 화소전극의 위를 제외하고 신호선과 주사선 및 스위칭소자를 덮고 있다. 이들 절연막 및 화소전극상에는 액정분자를 배향시키기 위한 배향막(配向膜)이 설치되어 있다.

한편, 대향기판은, 유리 등의 투명절연기판상에 Cr 등의 차광성 재료로 이루어진 블랙 매트릭스 패턴이 형성되고, 그 위에 컬러 필터로서 적, 녹, 청의 착색층이 형성되며, 더욱이 컬러 필터상에 대향전극이 형성되어 있다.

그리고, 어레이기판과 대향기판을 대향시켜 맞붙이고, 그 틈새에 액정조성물을 봉입시킴으로써, 액정표시장치가 구성되어 있다. 또한, 이 때, 어레이기판과 대향기판간의 틈새, 즉 셀 갭(cell gap)을 소정의 값으로 유지시키기 위해, 양 기판간에는 다수의 투명한 입상 스페이서가 배치되어 있다.

상기와 같이 구성된 액정표시장치에 있어서, 스페이서는 입상이기 때문에, 장치에 진동이나 충격 등이 작용하면 2장의 기판간의 틈새 안에서 이동하여 배향막을 손상시켜 표시불량을 일으킬 우려가 있다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 입상 스페이서에 기인하는 표시불량의 발생을 방지할 수 있는 신뢰성 높은 액정표시장치를 제공함에 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 것으로,

도 1은 상기 액정표시장치의 사시도,

도 2는 상기 액정표시장치의 어레이기판을 나타낸 평면도,

도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도,

도 4a는 상기 어레이기판에 설치된 절연막의 개구의 형상을 나타낸 평면도,

도 4b는 상기 어레이기판에 설치된 절연막의 개구의 다른 형상을 나타낸 평면도,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 관한 액정표시장치의 어레이기판의 일부를 나타낸 평면도,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,

도 7은 화소전극과 대향하는 영역에 도상 패턴을 갖는 절연막을 갖춘 어레이기판을 나타낸 평면도,

도 8은 상기 도상 패턴의 변형례를 개략적으로 나타낸 상기 어레이기판의 평면도,

도 9는 본 발명의 액정표시장치에서의 액정 카이럴 피치/셀 갭의 값과 트위스트 리버스의 발생수의 관계를 나타낸 그래프이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 --- 어레이기판 11 --- 유리기판(어레이기판)

12 --- 액정표시 패널 14 --- 신호선 구동회로 기판

16 --- 주사선 구동회로 기판 18 --- 테이프 캐리어 패키지(TCP)

20 --- 신호선 21 --- 드레인전극

30 --- 주사선 31 --- 게이트전극

32 --- 게이트절연막 33 --- 반도체층

40 --- 화소전극 41 --- 소스전극

50 --- 박막 트랜지스터(TFT) 60 --- 절연막(어레이기판)

61 --- 개구(어레이기판) 62 --- 브릿지부

63 --- 도상 패턴 64 --- 개구

70 --- 배향막 80 --- 스페이서

90 --- 액정층 100 --- 대향기판

101 --- 유리기판(대향기판) 102 --- 컬러 필터층

103 --- 차광층 104 --- 대향전극

201 --- 절연막(대향기판) 202 --- 개구(대향기판)

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 액정표시장치는, 절연기판상에 매트릭스형상으로 설치된 복수의 배선과, 각각 상기 배선으로 둘러싸인 영역에 설치되어 스위칭소자를 매개해서 상기 배선에 접속된 복수의 화소전극을 갖춘 어레이기판과; 상기 어레이기판과 대향하여 배치된 대향기판; 상기 어레이기판과 상기 대향기판의 틈에 끼워 넣어진 액정층; 상기 어레이기판과 대향기판의 사이에 배치되어 이들 기판간에 소정의 틈을 유지시키는 입상 스페이서; 상기 어레이기판 및 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 상기 액정층에 접한 배향막 및; 상기 어레이기판 및 상기 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 있슴과 더불어, 상기 스페이서의 이동에 의한 상기 배향막의 손상을 방지하기 위해 각각의 화소전극상에 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 개구가 형성된 막을 구비하고 있다.

상기 액정표시장치에 의하면, 화소전극과 대향하는 각 영역에 복수의 개구를갖도록 패터닝 형성된 막을 배치함으로써, 각 화소전극상에는 요철면(凹凸面)이 형성된다. 그 때문에, 화소전극영역, 즉 표시영역중에서의 입상 스페이서의 이동을 이 요철에 의해 제한할 수 있다. 즉, 상기 막의 개구에 의해 형성된 요부(凹部)내에 위치한 스페이서는 그 요부내에서만 이동가능하고, 요부를 넘는 이동이 규제된다. 따라서, 스페이서의 이동에 기인하는 배향막의 손상을 방지하여 표시불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명에 따른 액정표시장치에 의하면, 각 개구는 다각형 형상을 갖고 있다. 이 경우, 원형 형상 등과 비교하여 절연막의 형성영역을 작게 하는 것이 가능하게 되어 복수의 개구를 갖도록 패터닝 형성된 막에 전하가 충전되는 것에 기인하는 액정층의 전압강하를 작게 할 수 있다.

또, 개구를 임의의 직선으로 자른 때의 폭은 40㎛ 미만으로 설정되어 있다. 이에 따라, 개구의 영역에 산포(散布)된 스페이서는 그 이동범위가 40㎛ 미만으로 제어됨으로써, 스페이서의 이동에 의한 배향막의 손상에 기인하는 표시불량을 방지할 수 있다.

또, 1개의 화소전극에 대응하는 복수의 개구 전체가 이루는 형상을 대략 화소전극형상에 따른 형상으로 함으로써, 절연막의 형성영역을 적게 하는 것이 가능하게 되어, 복수의 개구를 갖는 막에 의한 전압강하를 작게 할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 절연기판상에 매트릭스형상으로 설치된 복수의 배선과, 각각 상기 배선으로 둘러싸인 영역에 설치되어 스위칭소자를 매개해서 상기 배선에 접속된 복수의 화소전극을 갖춘 어레이기판과; 상기 어레이기판과 대향하여 배치된 대향기판; 상기 어레이기판과 상기 대향기판의 틈에 끼워 넣어진 액정층; 상기 어레이기판과 대향기판의 사이에 배치되어 이들 기판간에 소정의 틈을 유지시키는 입상 스페이서; 상기 어레이기판 및 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 상기 액정층에 접한 배향막 및; 상기 어레이기판 및 상기 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 있슴과 더불어, 상기 스페이서의 이동에 의한 상기 배향막의 손상을 방지하기 위해 각각의 화소전극상에 상기 스페이서의 이동을 규제하는 복수의 도상 패턴(island pattern)을 갖도록 패터닝되어 있는 막을 구비하고 있다.

이와 같이 구성된 액정표시장치에 있어서도, 화소전극과 대향하는 각 영역에 복수의 도상 패턴을 갖는 막을 배치함으로써, 각 화소전극상에는 요철면이 형성된다. 그 때문에, 화소전극영역, 즉 표시영역중에서의 입상 스페이서의 이동을 이 요철에 의해 제한하여, 배향막의 손상에 의한 배향불량의 발생을 방지할 수 있다. 이 경우의 도상 패턴간의 거리는 전술한 액정표시장치에서의 개구의 폭에 상당하게 된다.

(발명의 실시형태)

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 따른 액티브 매트릭스형 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액티브 매트릭스형 액정표시장치는 액정표시 패널 (12)과, 액정표시 패널을 구동시키기 위한 신호선 구동회로 기판(14), 주사선 구동회로 기판(16), 각 구동회로 기판과 액정표시 패널(12)을 전기적으로 접속시킨 복수의 테이프 캐리어 패키지(이하, TCP라 칭함; 18)를 구비하고 있다.

도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 액정표시 패널(12)은 어레이기판(10) 및 대향기판(100)을 구비하고 있고, 이들 기판은 둘레부(주연부)를 도시하지 않은 밀봉재로 맞붙임으로써, 소정의 틈새, 즉 셀 갭을 두고 대향배치되어 있다. 그리고, 어레이기판(10)과 대향기판(100)의 틈새에는 광변조층으로서의 액정층(90)이 봉입되어 있슴과 더불어, 이들 2장의 기판간의 셀 갭을 소정의 값으로 유지시키는, 입경이 약 5㎛인 다수의 입상 스페이서(80)가 산포배치(散布配置)되어 있다.

어레이기판(10)과 대향기판(100)간의 셀 갭은 5㎛로 하고, 액정으로서는 카이럴 피치(chiral pitch)가 60㎛인 것을 이용했다. 또, 어레이기판(10) 및 대향기판(100)의 각각은 액정층(90)에 접한 배향막(70)을 갖추고 있고, 이들 배향막(70)의 배향처리방향은 서로 거의 직교하고 있으며, 액정분자는 거의 90°비틀린 상태로 배열되어 있다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 어레이기판(10)은 투명절연기판으로서의 유리기판(11)을 구비하고, 이 유리기판(11)상에는 배선으로서 서로 평행한 다수의 신호선(20)과 서로 평행한 다수의 주사선(30)이 거의 직교하도록 매트릭스형상으로 설치되어 있다. 신호선(20)과 주사선(30)으로 둘러싸인 영역에는 각각 화소전극 (40)이 설치되고, 각 화소전극(40)은 스위칭소자로서의 박막 트랜지스터(이하, TFT라 칭함; 50)를 매개하여 신호선(20)과 주사선(30)의 교차부에 접속되어 있다.

각 TFT(50)는, 주사선(30)과 동일 층의 게이트전극(31), 이 게이트전극(31)을 덮도록 배치된 게이트절연막(32), 게이트전극(31)상에 이 게이트절연막(32)을 매개하여 형성된 반도체층(33), 신호선(20)과 동일 층에 형성되어 반도체층(33)에접속된 드레인전극(21) 및 소스전극(41)을 구비하고 있다. 그리고, 화소전극(40)은 소스전극(41)을 매개하여 TFT(50)에 접속되어 있다.

또, 어레이기판(10)은 신호선(20)과 주사선(30), TFT(50), 화소전극(40)을 덮도록 형성된 두께 약 2000Å의 격자형상의 질화규소로 이루어진 투명한 절연막 (60)과, 이 절연막(60)에 겹쳐서 형성된 두께 약 700Å의 배향막(70)을 구비하고 있다.

절연막(60)의 패터닝 형상에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 절연막(60)중 각 화소전극(40)과 대향한 영역에는 복수의 개구(61)가 형성되어 있다. 개구(61)는 다각형, 예컨대 4각형 모양으로 형성되고, 1개의 화소전극(40)과 대향하는 영역에 10개의 개구(61)가 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 화소전극(40)의 크기 a㎛×b㎛를 70㎛×200㎛으로 하고, 개구(61)를 20㎛×20㎛, 서로 이웃하는 개구(61)간에 위치한 브릿지(bridge)부(62)의 폭(c)을 5㎛로 하고 있다.

한편, 도 2에 있어서는 도면의 복잡화를 피하기 위해, 절연막(60)은 개구(61)부분만을 파선으로 나타내고 다른 부분은 생략하여 나타내고 있다.

또, 본 실시예에 있어서, 각 화소전극(40)은 육각형 형상을 갖는 바, 장방형중 TFT(50)와 간섭하는 각진 부분을 잘라낸 형상으로 되어 있다. 그리고, 1개의 화소전극(40)에 대해 10개 형성된 개구(61)는, 이들 10개의 개구 전체의 형상이 화소전극의 유효표시영역의 외주형상과 닮은꼴을 이루도록 배치되어 있다.

한편, 도 3에 나타낸 바와 같이, 대향기판(100)은 투명절연기판으로서의 유리기판(101)을 구비하고 있고, 이 유리기판(101)상에는 격자형상으로 패터닝된 Cr으로 이루어진 차광층(103)과, 이 차광층(103)의 사이를 매립하도록 배치된 R(적), G(녹), B(청)의 착색층으로 이루어진 컬러 필터층(102)이 형성되며, 더욱이 착색층을 덮도록 대향전극(104) 및 배향막(70)이 차례로 적층배치되어 있다. 차광층(103)은 어레이기판(10)상의 신호선(20), 주사선(30), TFT(50)와 대향하여 위치하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 액정표시장치에 의하면, 복수의 개구(61)를 갖도록 패터닝된 절연막(60)을 설치하고, 이 절연막(60)상에 배향막(70)을 형성함으로써, 각 화소전극(40)상에는 개구(61)에 의한 복수의 요부와 절연막(60)에 의한 철부(凸部)가 형성되어 있다. 이들 요철에 의해, 화소전극(40)과 대향하는 영역에 배치된 입상 스페이서(80)의 이동을 제한할 수 있다.

즉, 스페이서 산포에 의해 화소전극(40)상에 배치된 복수의 스페이서(80)는 절연막(60)의 개구(61)에 기인하여 형성된 요부내에 각각 위치한다. 그 때문에, 액정표시 패널(12)에 진동이나 충격 등이 작용하여 스페이서(80)가 이동하려고 하는 경우에도 각 스페이서(80)의 이동범위는 요부내로 제한되어, 배향막(70)의 손상을 적게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라, 표시불량의 발생을 방지하여 신뢰성 높은 액정표시장치를 제공할 수 있다.

요철의 크기는 액정표시 패널(12)이 형성된 상태, 즉 개구(61)를 갖는 형상으로 패터닝된 절연막(60)을 덮어서 배향막(70)을 형성한 상태에서, 요철의 차가 1000Å 이상이라면 좋고, 더욱 바람직하게는 1500Å 이상이라면 좋다. 또, 배향막(70)의 러빙(rubbing)처리에 기인하는 배향불량의 발생범위를 좁히기 위해, 요철의 크기를 2500Å 이하 정도로 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 액정표시장치에 의하면, 개구(61)는 1개의 화소전극(40)에 대해 10개 설치되고, 이들 10개의 개구(61)가 이루는 전체의 개구 형상은 화소전극(40)의 유효표시영역의 외주형상과 닮은꼴을 이루고 있다. 이로써, 화소전극상에 형성되는 절연막의 형성영역을 적게 할 수 있고, 전압강하를 방지할 수 있다. 예컨대, 도 4a와 같이 장방형의 화소전극형상을 사용한 경우라면, 복수의 개구 전체가 이루는 형상을 화소전극의 형상과 대략 닮은꼴로 함으로써, 이 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위내에서 여러 가지로 변형할 수 있는 것이다. 예컨대, 절연막(60)에 형성된 개구(61)의 형상은 다각형 형상에 한정되지 않고, 도 4b에 나타낸 바와 같이 원형 형상으로 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있으며, 적어도 절연막(60)에 형성되는 개구(61)가 1개의 화소전극(40)에 대해 복수라면, 종래의 화소전극상에 절연막을 형성하지 않은 것과 비교하여, 상기한 작용효과를 얻을 수 있는 것이다.

또, 상기 실시예에 있어서, 화소전극(40)상에 대향한 복수의 개구(61)를 갖는 막을, 신호선, 주사선 및 TFT를 덮도록 형성한 절연막과 동일 층의 막으로 구성했지만, 다른 막으로 형성해도 된다.

또한, 개구(61)의 크기는 이 개구를 임의의 선을 따라 파단한 때에 개구폭이 40㎛ 미만이면 좋고, 이로써 스페이서(80)의 이동가능 범위를 제어할 수 있게 된다. 예컨대, 개구(61)를 20㎛×20㎛의 정방형으로 한 경우, 이 정방형의 대각선의길이가 스페이서(80)의 이동가능한 최장거리로 된다. 그리고, 개구(61)의 크기의 최소치는, 절연막의 패터닝의 정밀도 및, 화소전극 형성영역에 대해 개구를 갖는 막의 형성영역의 비율 등을 고려하여 바람직한 값을 설정하면 좋다. 또, 서로 이웃하는 개구(61)간의 거리, 즉 브릿지부(62)의 폭(c)도, 절연막의 패터닝의 정밀도 및, 화소전극 형성영역에 대해 개구를 갖는 막의 형성영역의 비율 등을 고려하여 바람직한 값을 설정하면 좋다.

상기 실시예에서는 화소전극(40)에 대향하여 복수의 개구(61)를 갖도록 패터닝된 절연막(60)이 어레이기판(10)상에 설치되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 대향기판(100)상에 설치되어 있어도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 도 5 및 도 6에 나타낸 본 발명의 제2실시예와 같이, 각각 개구를 갖는 절연막을 어레이기판 및 대향기판의 양쪽에 설치하는 구성으로 해도 좋다. 제2실시예에 의하면, 어레이기판(10) 및 대향기판(100)에 설치된 절연막은 각각 스트라이프 형상으로 패터닝되고, 그 패턴이 서로 직교하는 방향으로 연장되도록 배치되어 있다.

상세히 설명하면, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 어레이기판(10)의 유리기판(11)상에는 신호선(20), 주사선(30), TFT(50), 화소전극(40)을 덮도록 절연막 (60) 및 배향막(70)이 차례로 형성되어 있다. 절연막(60)중 각 화소전극(40)과 대향하는 영역은 서로 평행하게 연장되는 복수의 스트라이프 형상의 개구(61)가 형성되어 있도록 패터닝되어 있다. 이들 개구(61)는 그 연장되어 나가는 방향이 어레이기판(10)측에 배치된 배향막(70)의 배향처리방향(A)과 거의 평행하게 되도록 형성되어 있다.

한편, 도 5에 있어서는, 도면의 복잡화를 피하기 위해 절연막(60)은 개구 (61)의 부분만을 파선으로 나타내고 다른 부분은 생략하여 도시하고 있다.

또, 대향기판(100)의 유리기판(101)상에는 R(적), G(녹), B(청)의 착색층으로 이루어진 컬러 필터(102), 대향전극(104), 서로 평행한 다수의 스트라이프 형상의 개구를 갖도록 패터닝된 절연막(201), 배향막(70)이 전면에 걸쳐 순차 설치되어 있다. 절연막(201)은 그 스트라이프 형상의 개구(202)의 연장되어 나가는 방향이 대향기판(100)측에 배치된 배향막(70)의 배향막 처리방향(B)와 거의 평행하게 되도록, 또 어레이기판(10)측의 절연막(60)에 형성된 개구(61)의 연장되어 나가는 방향과 직교하도록 패터닝되어 있다.

이들 어레이기판(10) 및 대향기판(100)은 둘레부끼리가 맞붙여져 소정의 틈을 두고 대향배치되어 있다. 이들 기판간에는 액정층(90)이 봉입되어 있슴과 더불어 입상 스페이서(80)가 배치되어 있다. 그리고, 각 스페이서(80)는 어레이기판 (10) 및 대향기판(100)에 설치된 절연막(60, 201)에 형성된 개구(61, 202)에 기인하는 요철에 의해 이동이 제한된 상태로 유지되어 있다.

이와 같이 2장의 기판의 양쪽에 패터닝한 막을 형성한 경우에도, 전술한 실시예와 마찬가지의 작용효과를 얻을 수 있다. 또, 각 절연막에 형성된 개구의 연장되어 나가는 방향은, 대응하는 기판에 설치된 배향막의 배향처리방향과 거의 평행하기 때문에, 러빙의 털(毛)이 배향막에 충분히 접하지 않음으로 인해 생기는 배향불량영역의 발생을 방지할 수 있어서 화질이 좋은 액정표시장치를 얻을 수 있다.

또, 상술한 실시예에서는 각 화소전극과 대향하는 영역에 복수의 개구가 패터닝된 막을 구비한 구성으로 했지만, 도 7에 나타낸 바와 같이 절연막(60)은 화소전극(40)의 유효영역에 대향한 1개의 개구(64)와, 이 개구(64)내에 소정의 간격을 두고 복수 형성된 각각 직사각형모양의 도상 패턴(63)을 갖도록 패터닝되어 있어도 좋다. 이 경우, 서로 이웃하는 도상 패턴(63)간의 간격은 전술한 실시예의 개구 (61)의 폭에 상당하게 된다.

이와 같은 절연막(60)을 이용한 경우에도, 전술한 실시예와 마찬가지로, 도상 패턴(63)에 의해 형성되는 요철에 의해 입상 스페이서의 과도한 이동을 규제하여 배향막의 손상을 방지할 수 있다.

도상 패턴(63)의 형상은 직사각형에 한정되지 않고 임의의 형상, 예컨대 도 8에 나타낸 바와 같이 L자 형상으로 해도 좋고, 이 경우에 있어서도 마찬가지의 작용효과를 얻을 수 있다. 또, 이 경우, 각 도상 패턴(63)은 어레이기판(10)의 배향처리방향(A)의 입사방향 측에 L자 형상의 직각부분이 위치하도록 배치되어 있다. 이와 같은 배치로 한 경우, 배향불량영역의 발생을 저감하여 화질이 좋은 액정표시장치를 얻을 수 있다.

한편, 전술한 실시예와 같이 화소전극과 대향한 영역에 복수의 개구나 도상 패턴을 갖는 막을 대향기판상 또는 어레이기판상에 설치한 액정표시장치에 있어서는, 막에 형성된 개구 혹은 도상 패턴에 의해 배향막에는 요철이 생긴다. 그 때문에, 배향막을 러빙에 의해 배향처리할 때, 이 요철에 의해 배향막에 러빙의 털이 닿는 장소와 닿지 않는 장소가 발생한다.

구체적으로는, 예컨대 도 2에 나타낸 바와 같이 복수의 개구(61)가 형성된 절연막(60)을 구비한 액정표시장치에서는, 절연막(60)의 브릿지부(62) 부근에 러빙의 털이 닿지 않는 장소, 즉 배향처리가 되지 않는 영역이 발생하기 쉽다. 배향처리가 되지 않는 영역의 액정분자와 배향처리가 되어 있는 영역의 액정분자는, 액정의 비틀림 방향이 역으로 되는 트위스트 리버스(twist reverse)가 발생하는 경우가 있는데, 이로 인해 화면내에 휘점(輝点)이 생겨서 화질이 낮아지는 원인으로 된다.

이러한 휘점의 발생을 방지하기 위해서는, (액정 카이럴 피치／셀 갭)의 값을 10~14로 하는 것이 바람직하고, 상술한 실시예에서의 액정표시장치에서는 액정의 카이럴 피치를 60㎛, 셀 갭을 5㎛로 하여, 액정 카이럴 피치와 셀 갭의 비율(액정 카이럴 피치／셀 갭)의 값을 12로 하고 있다.

이하의 표 1, 도 9를 이용하여 카이럴 피치와 트위스트 리버스의 발생수의 관계에 대해 설명한다. 여기에서, 액정 카이럴 피치란, 액정분자가 비틀려 배열되어 있는 경우, 배열의 1회전 비틀림당 액정층의 두께를 나타내고 있다.

표 1은 상기 제1실시예에 따른 액정표시장치의 액정의 카이럴 피치를 변화시킨 경우의 트위스트 리버스의 값을 측정한 결과로, (액정 카이럴 피치／셀 갭)의 값과 트위스트 리버스의 발생수의 관계를 나타내고 있다. 도 9는 측정결과를 표 1에 기초하여 그래프화한 것이다.

표 1

액정표시장치의 화질에 영향이 없는 레벨의 트위스트 리버스의 발생수는 1㎠당 40 이하이고, 이것을 화질합격 인정레벨로 했다. 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 트위스트 리버스의 발생을 방지하기 위해서는 (액정 카이럴 피치／셀 갭)의 값을 14 이하로 하는 것이 바람직하며, 액정의 응답속도의 점을 고려하면 (액정 카이럴 피치／셀 갭)의 값을 10 이상으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 액정층 두께를 약 4~5㎛로 하면, 바람직한 액정 카이럴 피치는 40㎛~70㎛로 된다.

이와 같이, 대향기판 또는 어레이기판상에, 화소전극과 대향하는 영역에 복수의 개구 혹은 도상 패턴을 갖는 막을 구비한 액정표시장치에 있어서는, (액정 카이럴 피치／셀 갭)의 값을 10~14로 함으로써, 액정표시장치의 화질을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 화소전극과 대향하는 각 영역에 복수의 개구를 갖도록 패터닝 형성된 막을 배치함으로써, 각 화소전극상에는 요철면이 형성되고, 그 때문에 화소전극영역, 즉 표시영역중에서의 입상 스페이서의 이동을 이 요철에 의해 제한할 수 있다. 즉, 상기 막의 개구에 의해 형성된 요부내에 위치한 스페이서는 그 요부내에서만 이동가능하며, 요부를 넘는 이동이 규제된다. 따라서, 스페이서의 이동에 기인하는 배향막의 손상을 방지하여 표시불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.

Claims (20)

1. 절연기판상에 매트릭스형상으로 설치된 복수의 배선과, 각각 상기 배선으로 둘러싸인 영역에 설치되어 스위칭소자를 매개해서 상기 배선에 접속된 복수의 화소전극을 갖춘 어레이기판과;

   상기 어레이기판과 대향하여 배치된 대향기판;

   상기 어레이기판과 상기 대향기판의 틈에 끼워 넣어진 액정층;

   상기 어레이기판과 대향기판의 사이에 배치되어 이들 기판간에 소정의 틈을 유지시키는 입상 스페이서;

   상기 어레이기판 및 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 상기 액정층에 접한 배향막 및;

   상기 어레이기판 및 상기 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 있슴과 더불어, 상기 스페이서의 이동에 의한 상기 배향막의 손상을 방지하기 위해 각각의 화소전극상에 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 개구가 형성된 막을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 어레이기판은 상기 배선과 스위칭소자 및 화소전극을 덮도록 배치되어 있슴과 더불어 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막을 구성하는 절연막을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 각 개구는 다각형 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 개구는 그 개구를 임의의 직선으로 파단한 때의 폭이 40㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 화소전극에 대향한 1개의 영역에 형성된 복수의 개구는 전체로서 상기 화소전극의 형상을 거의 따르는 형상을 이루도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막은, 상기 복수의 개구에 의해 형성되며 높이가 1000Å 이상인 요철을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 요철의 높이는 1500Å 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 액정층의 카이럴 피치와 상기 액정층의 두께의 비율(액정 카이럴 피치／액정층의 두께)은 10~14로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는액정표시장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 액정층의 카이럴 피치는 40~70㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 액정층의 카이럴 피치는 60㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막은 질화규소로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막에 겹쳐서 설치되어 있슴과 더불어 소정의 방향을 따라 배향처리된 배향막을 더 구비하고, 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막의 개구는 상기 배향막의 배향처리방향과 거의 평행한 방향을 따르는 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
13. 절연기판상에 매트릭스형상으로 설치된 복수의 배선과, 각각 상기 배선으로 둘러싸인 영역에 설치되어 스위칭소자를 매개해서 상기 배선에 접속된 복수의 화소전극을 갖춘 어레이기판과;

    상기 어레이기판과 대향하여 배치된 대향기판;

    상기 어레이기판과 상기 대향기판의 틈에 끼워 넣어진 액정층;

    상기 어레이기판과 대향기판의 사이에 배치되어 이들 기판간에 소정의 틈을 유지시키는 입상 스페이서;

    상기 어레이기판 및 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 상기 액정층에 접한 배향막 및;

    상기 어레이기판 및 상기 대향기판의 적어도 한쪽에 설치되어 있슴과 더불어, 상기 스페이서의 이동에 의한 상기 배향막의 손상을 방지하기 위해 각각의 화소전극상에 상기 스페이서의 이동을 규제하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 어레이기판은 상기 배선과 스위칭소자 및 화소전극을 덮도록 배치되어 있슴과 더불어 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막을 구성하는 절연막을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막은, 상기 도상 패턴에 의해 형성되며 높이가 1000Å 이상인 요철을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 요철의 높이는 1500Å 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
17. 제13항에 있어서, 상기 액정층의 카이럴 피치와 상기 액정층의 두께의 비율(액정 카이럴 피치／액정층의 두께)은 10~14로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 액정층의 카이럴 피치는 40~70㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 액정층의 카이럴 피치는 60㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
20. 제13항에 있어서, 상기 스페이서의 이동을 제한하는 복수의 도상 패턴을 갖도록 패터닝되어 있는 막은 질화규소로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.