KR100569052B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

특별한 구성으로 하지 않고 반사형으로서 신뢰성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 액정을 사이에 두고 대향 배치되는 각 기판 중 한쪽 기판의 액정측의 각 화소 영역에, 상기 한쪽 기판측으로부터 한쪽 전극, 절연층, 다른 쪽 전극이 적층되어 형성되며, 상기 한쪽 전극은 반사막을 겸하는 구성으로 하여 형성되고, 다른 쪽 전극은 상기 한쪽 전극의 형성 영역 내에서 한 방향으로 연장하고 그 한 방향과 교차하는 방향으로 병설된 복수의 전극으로 형성되어 있다.

액정, 표시 장치, 반사형, 게이트, 기판, 전극

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 일 실시예를 나타내는 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 전체 등가 회로도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 있어서의 단면도.

도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선에 있어서의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 있어서의 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 있어서의 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선에 있어서의 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선에 있어서의 단면도.

도 13은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 화소의 다른 실시예를 나타내는 평면도.

도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ선에 있어서의 단면도.

도 15는 도 9의 ⅩⅤ-ⅩⅤ선에 있어서의 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

SUB1, SUB2 : 투명 기판

GL : 게이트 신호선

DL : 드레인 신호선

CL : 대향 전압 신호선

GI : 절연막

AS : 반도체층

TFT : 박막 트랜지스터

SD1 : 드레인 전극

SD2 : 소스 전극

PSV : 보호막

PSV1 : 무기재로 이루어지는 보호막

PSV2 : 유기재로 이루어지는 보호막

PIX : 화소 전극

CT : 대향 전극

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 반사형이라 불리우는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 액정을 사이에 두고 대향 배치되는 한쌍의 기판을 외위기(外圍器)로 하고, 그 액정의 넓이 방향으로 다수의 화소를 포함하는 액정 표시부를 구비하여 구성된다.

각 화소의 액정은 그에 인가되는 전계의 강도에 의해 광의 투과율이 제어되도록 되어 있다.

또한, 반사형이라 불리우는 액정 표시 장치는, 상기 각 기판 중 한쪽 기판의 액정측의 면에 있어서, 적어도 화소 영역의 전부에(혹은 일부에: 이 경우 일부 반사형이라 불리우는 경우가 있음) 광의 반사 효율이 양호한 반사막을 구비하여 구성된다. 이 경우, 이 반사막은 액정에 전계를 인가시킬 때에 한쪽 전극을 구성하는 것이 통상적이다.

액정 표시 장치의 액정 표시부로 외래광이 입사하고, 각 화소의 액정을 통과하여 그 반사막에 의해 반사되는 광을 관찰함으로써, 그 액정 표시부에서의 영상을 인식할 수 있다.

그러나, 이와 같이 구성되는 반사형의 액정 표시 장치에서, 상기 반사막을 그 표면에 요철이 형성되도록 하여 구성하고, 이에 따라 반사광의 조사 방향을 어느 정도 산란시키도록 하는 것이 바람직하다.

표면이 평탄한 반사막의 경우, 관찰자가 액정 표시부를 관찰했을 때에 관찰자의 얼굴 혹은 그 배경 등이 선명하게 비치게 되는 경우가 있기 때문이다.

그러나, 반사막을 상기한 바와 같이 가공하는 것은 제조 공정의 증대 등을 초래하게 되어, 다른 연구가 이루어졌다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 특별한 구성으로 하지 않고 반사형으로서 신뢰성이 우수한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 이하와 같다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 예를 들면, 액정을 사이에 두고 대향 배치되는 각 기판 중 한쪽 기판의 액정측의 각 화소 영역에, 상기 한쪽 기판측으로부터, 한쪽 전극, 절연층, 다른 쪽 전극이 적층되어 형성되며, 상기 한쪽 전극은 반사막을 겸하는 구성으로서 형성되고, 다른 쪽 전극은 상기 한쪽 전극의 형성 영역 내에서 한 방향으로 연장하고 그 한 방향과 교차하는 방향으로 병설된 복수의 전극으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 구성된 액정 표시 장치는, 반사막을 겸하는 한쪽 전극의 절연막을 통한 상층은, 다른 전극에 의해 요철이 형성된 면으로서 형성되게 된다.

이 때문에, 외래 광이 액정을 통해 반사막에 입사하고, 그 반사막에 의해 반사된 광이 상기 요철에 의해 산란되게 된다.

따라서, 특별한 구성으로 하지 않고 반사형으로서 신뢰성이 우수한 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

〈제1 실시예〉

《등가 회로》

도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 등가 회로를 나타내는 도면이다. 도 2는 등가 회로이지만, 실제의 기하학 배치에 대응하는 도면으로 되어 있다.

도 2에서, 투명 기판 SUB1이 있고, 이 투명 기판 SUB1은 액정을 사이에 두고 다른 투명 기판 SUB2와 대향하여 배치되어 있다.

상기 투명 기판 SUB1의 액정측의 면에는, 도면 중 x 방향으로 연장하고 y 방향으로 병설되는 게이트 신호선 GL과, 이 게이트 신호선 GL과 절연되어 y 방향으로 연장하고 x 방향으로 병설되는 드레인 신호선 DL이 형성되고, 이들 각 신호선으로 둘러싸이는 구형의 영역이 화소 영역으로 되고, 이들 각 화소 영역의 집합에 의해 표시부 AR을 구성하도록 되어 있다.

또한, 각 게이트 신호선 GL 사이에는 그 게이트 신호선 GL과 평행하게 배치된 대향 전압 신호선 CL이 형성되어 있다. 이들 각 대향 전압 신호선 CL은 후술하는 영상 신호에 대하여 기준이 되는 신호(전압)가 공급되도록 되어 있으며, 각 화소 영역에서 후술하는 대향 전극 CT와 접속되도록 되어 있다.

각 화소 영역에는, 한쪽 게이트 신호선 GL로부터의 주사 신호(전압)의 공급에 의해 구동되는 박막 트랜지스터 TFT와, 이 박막 트랜지스터 TFT를 통해 한쪽 드레인 신호선 DL로부터의 영상 신호(전압)가 공급되는 화소 전극 PIX가 형성되어 있다.

또한, 화소 전극 PIX와 대향 전압 신호선 CL 사이에는 용량 소자 Cstg가 형성되며, 이 용량 소자 Cstg에 의해 상기 박막 트랜지스터 TFT가 오프했을 때에, 화소 전극 PIX에 공급된 영상 신호를 오래 축적시키도록 되어 있다.

각 화소 영역에서의 화소 전극 PIX는, 이 화소 전극 PIX와 인접하는 대향 전극 CT 사이에 투명 기판 SUB1에 대하여 거의 평행한 성분을 갖는 전계를 발생시키도록 되어 있으며, 이에 따라 대응하는 화소 영역의 액정의 광 투과율을 제어하도록 되어 있다.

각 게이트 신호선 GL의 일단은 투명 기판의 1변측(도면 중 좌측)으로 연장되고, 그 연장부는 그 투명 기판 SUB1에 탑재되는 수직 주사 회로를 포함하는 반도체 집적 회로 GDRC의 범프와 접속되는 단자부 GTM이 형성되며, 또한, 각 드레인 신호선 DL의 일단도 투명 기판 SUB1의 1변측(도면 중 상측)으로 연장되고, 그 연장부는 그 투명 기판 SUB1에 탑재되는 영상 신호 구동 회로를 포함하는 반도체 집적 회로 DDRC의 범프와 접속되는 단자부 DTM이 형성되어 있다.

반도체 집적 회로 GDRC, DDRC는 각각, 그 자체가 투명 기판 SUB1 상에 완전 하게 탑재된 것으로, 소위 COG(Chip On Glass) 방식이라 불리우고 있다.

반도체 집적 회로 GDRC, DDRC의 입력측의 각 범프도 투명 기판 SUB1에 형성된 단자부 GTM2, DTM2에 각각 접속되도록 되어 있으며, 이들 각 단자부 GTM2, DTM2는 각 배선층을 통해 투명 기판 SUB1의 주변 중 가장 단부면에 가까운 부분에 각각 배치된 단자부 GTM3, DTM3에 접속되도록 되어 있다.

또한, 각 대향 전압 신호선 CL의 일단(우단)은, 각각 공통으로 접속되어 투명 기판 SUB1의 단부변까지 연장되어 단자부 CTM에 접속되어 있다.

상기 투명 기판 SUB2는, 상기 반도체 집적 회로가 탑재되는 영역을 회피하도록 하여 투명 기판 SUB1과 대향 배치되고, 그 투명 기판 SUB1보다도 작은 면적으로 되어 있다.

그리고, 투명 기판 SUB1에 대한 투명 기판 SUB2의 고정은, 그 투명 기판 SUB2의 주변에 형성된 시일재 SL에 의해 이루어지고, 이 시일재 SL은 투명 기판 SUB1, SUB2 사이의 액정을 밀봉하는 기능도 겸하고 있다.

또, 상술한 설명에서는, COG 방식을 이용한 액정 표시 장치에 대하여 설명한 것이지만, 본 발명은 TCP 방식의 것에도 적용할 수 있다. 여기서, TCP 방식이란, 반도체 집적 회로가 테이프 캐리어 방식에 의해 형성된 것으로, 그 출력 단자가 투명 기판 SUB1에 형성된 단자부에 접속되며, 입력 단자가 그 투명 기판 SUB1에 근접하여 배치되는 프린트 기판 상의 단자부에 접속되도록 되어 있다.

또한, 상기 구성의 액정 표시 장치는, 소위 데스크탑형 혹은 랩탑형의 것으로서 이용되지만, 본 발명은 휴대 전화의 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다.

《화소의 구성》

도 1은 상술한 액정 표시 장치의 화소의 일 실시예를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 있어서의 단면도를 도 3에, IV-IV선에 있어서의 단면도를 도 4에 도시한다.
도 1의 액정 표시 장치는, 액정을 사이에 둔 한쌍의 기판; 상기 액정과 상기 기판들 중 한쪽 기판의 사이에 제공된 복수의 화소 영역; 및 상기 화소 영역들에 순차적으로 적층된 대향 전극, 절연막 및 화소 전극을 포함하고, 상기 대향 전극은 한쌍의 긴 변과 한쌍의 짧은 변을 가진 평면 형상이고, 상기 화소 전극은, 상기 대향 전극의 상기 긴 변들 중 하나와 인접하여 평행하게 형성된 제1 스트립을 가진 제1 빗 형상부, 상기 대향 전극의 상기 긴 변들 중 다른 하나와 인접하여 평행하게 형성된 제2 스트립을 가진 제2 빗 형상부, 및 상기 제1 및 제2 빗 형상부들을 접속하기 위해 상기 대향 전극의 상기 짧은 변들과 실질적으로 평행하게 형성된 접속부로 형성된다.

우선, 투명 기판 SUB1의 표면에 있어서 화소 영역의 하측에는 도면 중 x 방향으로 연장하는 게이트 신호선 GL이 형성되어 있다. 이 게이트 신호선 GL은 예를 들면 Al 혹은 그 합금으로 이루어져 있다.

이 게이트 신호선 GL은, 상기 화소 영역의 상측에 위치시킨 화소 영역의 대응하는 게이트 신호선(도시하지 않음), 후술하는 드레인 신호선 DL, 상기 화소 영역의 우측에 위치시킨 화소 영역의 대응하는 드레인 신호선(도시하지 않음)과 함께, 상기 화소 영역을 둘러싸도록 하여 형성되어 있다.

또한, 인접하는 각 게이트 신호선 GL 사이에 그 각 게이트 신호선 GL과 평행하게 주행하는 대향 전압 신호선 CL이 형성되어 있다. 이 대향 전압 신호선 CL은 예를 들면 게이트 신호선 GL의 형성 시에 동시에 형성되며, 예를 들면 Al 혹은 그 합금으로 이루어져 있다.

또한, 투명 기판 SUB1의 상면에는, 상기 게이트 신호선 GL의 형성 영역을 회피하면서 상기 대향 전압 신호선 CL과 전기적으로 접속하도록 하여, 화소 영역의 대부분을 덮도록 하여 대향 전극 CT가 형성되어 있다.

이 대향 전극 CT는 후술하는 화소 전극 PIX와의 사이에 전계를 발생시키는 것으로서, 반사막도 겸하도록 하고 있다.

이 때문에, 이 대향 전극 CT는 광의 반사 효율이 양호한 재료가 선정되어, 예를 들면 Al 등으로 형성된다.

이와 같이 게이트 신호선 GL, 대향 전압 신호선 CL, 대향 전극 CT가 형성된 투명 기판 SUB1의 표면에는 이들 게이트 신호선 GL등을 덮어 예를 들면 SiN 등으로 이루어지는 절연막 GI가 형성되어 있다 (도 3, 도 4 참조).

이 절연막 GI는, 상기 게이트 신호선 GL, 대향 전압 신호선 CL에 대해서는 후술하는 드레인 신호선 DL과의 층간 절연막으로서의 기능을, 후술하는 박막 트랜지스터 TFT에 대해서는 그 게이트 절연막으로서의 기능을, 후술하는 용량 소자 Cstg 에 대해서는 그 유전체막으로서의 기능을 갖게 되어 있다.

그리고, 상기 절연막 GI의 상면에 있어서 게이트 신호선 GL과 중첩하는 부분에 예를 들면 비정질 Si(a-Si)으로 이루어지는 반도체층 AS가 형성되어 있다.

이 반도체층 AS는 박막 트랜지스터 TFT의 반도체층으로 되고, 이 상면에 드레인 전극 SD1 및 소스 전극 SD2를 형성함으로써, 게이트 신호선 GL의 일부를 게이트 전극으로 하는 역 스태거 구조의 MIS형 트랜지스터가 형성되도록 되어 있다.

또, 이 반도체층 AS는 박막 트랜지스터 TFT의 형성 영역뿐만 아니라, 후술하는 드레인 신호선 DL의 형성 영역에도 형성되어 있다. 그 드레인 신호선 DL의 게이트 신호선 GL 및 대향 전압 신호선 CL에 대한 층간 절연막으로서의 기능을 상기 절연막 GI와 함께 갖게 하기 때문이다.

박막 트랜지스터 TFT의 드레인 전극 SD1은 드레인 신호선 DL과 동시에 형성되도록 되어 있으며, 이 때에, 그 드레인 전극 SD1과 박막 트랜지스터 TFT의 채널 길이에 상당하는 분만큼의 간격을 갖고 소스 전극 SD2가 형성되도록 되어 있다.

즉, 상기 절연막 GI 상에서 도면 중 y 방향으로 연장하는 드레인 신호선 DL이 형성되며, 이 때에, 그 일부가 상기 반도체층 AS의 상면까지 연장됨으로써 드레인 전극 SD1이 형성되어 있다. 이들 드레인 신호선 DL 및 드레인 전극 SD1은 예를 들면 Cr 혹은 그 합금에 의해 형성되어 있다.

또한, 이 때에 형성되는 소스 전극 SD2는 반도체층 AS의 형성 영역을 비어져 나와 연장되고, 이 연장부는 후술하는 화소 전극 PIX와의 접속을 도모하는 컨택트부로 되어 있다.

그리고, 화소 영역 내에 있어서의 상기 절연막 GI의 표면에는 도면 중 x 방향으로 연장하는 띠상 패턴으로 이루어지는 복수의 화소 전극 PIX가 도면 중 y 방향으로 병설되어 형성되어 있다.

이들 각 화소 전극 PIX는, 예를 들면 대향 전압 신호선 CL의 상방의 영역에있어서 도면 중 우단이고, 하방의 영역에 있어서 도면 중 좌단에서 상호 전기적 접속이 이루어지고, 그 일부가 상기 소스 전극 SD2의 연장부에 중첩되어, 그 소스 전극 SD2와 전기적으로 접속되어 있다.

또, 이 화소 전극 PIX는 상기 대향 전압 신호선 CL 및 상기 대향 전극 CT와 중첩하는 부분에 상기 절연막 GI를 유전체막으로 하는 용량 소자 Cstg가 형성되어 있다.

또한, 도면 중 x 방향으로 연장하는 각 화소 전극 PIX는, 그 거의 중앙부에서 예를 들면 하나의 굴곡부를 갖고, 소위 "V"자형의 패턴으로 되어 있다.

이것은 화소 영역의 도면 중 우측반과 좌측반의 각 영역에 있어서, 화소 전극을 예를 들면 게이트 신호선 GL의 주행 방향에 대하여, 각각 θ, (180°, -θ)의 각도를 갖게 함으로써, 각 영역에 발생하는 전계의 방향을 다르게 하고 있다.

이러한 구성은 소위 멀티 도메인 방식이라 불리우며, 관찰자의 액정 표시부를 관찰할 때의 각도에 따라 색조 변화가 생기는 것을 회피한 구성으로 되어 있다.

이러한 취지로부터, 이 화소 전극 PIX는, 도 1에 도시한 바와 같은 구성으로 하지 않고, 예를 들면 도면 중 y 방향으로 화소 전극 PIX를 연장시키고, 그 연장 방향에 몇몇 굴곡부를 형성하여도 되는 것은 물론이다.

박막 트랜지스터 TFT를 통해 드레인 신호선 DL로부터 영상 신호가 공급된 화소 전극 PIX는, 상기 대향 전극 CT(영상 신호에 대하여 기준이 되는 전압이 인가됨)와의 사이에서 전계를 발생시키고, 이 전계 중 투명 기판 SUB1과 거의 평행한 성분을 갖는 전계에 의해 액정 LC의 광의 투과율을 제어하도록 되어 있다.

또, 이 화소 전극 PIX는 금속 등의 불투명한 재료로 형성하여도 되지만, 예를 들면 ITO(Indium-Tin-Oxide)막과 같이 광 투과성의 재료로 형성함으로써, 화소의 개구율을 향상시키는 효과를 발휘한다.

이와 같이 박막 트랜지스터 TFT, 드레인 신호선 DL, 화소 전극 PIX가 형성된 투명 기판 SUB1의 표면에는 그 박막 트랜지스터 TFT 등을 덮어 예를 들면 SiN 등으로 이루어지는 보호막 PSV가 형성되어 있다 (도 3, 도 4 참조). 이 보호막 PSV는 주로 박막 트랜지스터 TFT의 액정 LC와의 직접적인 접촉을 회피시키고, 그 박막 트랜지스터 TFT의 특성 열화를 방지시키기 위해 형성되어 있다.

그리고, 이 보호막 PSV의 표면에는 배향막 ORI2가 형성되고, 그 표면에 형성된 러빙 방향으로 액정 LC의 분자의 초기 배향 방향이 규제된다.

또한, 이와 같이 구성된 투명 기판 SUB1과 액정 LC을 통해 대향 배치되는 투명 기판 SUB2의 액정측의 면에는, 각 화소 영역을 구획하도록 하여 블랙 매트릭스 BM이 형성되어 있다.

이 블랙 매트릭스 BM은 표시의 콘트라스트를 향상시키기 위해, 그리고, 박막 트랜지스터 TFT로의 외래 광의 조사를 회피하기 위해 형성되어 있다.

이와 같이 블랙 매트릭스 BM이 형성된 투명 기판 SUB2의 표면에는, y 방향으로 병설되는 각 화소 영역에 공통적인 색의 컬러 필터 FIL이 형성되고, x 방향으로 예를 들면 적(R), 녹(G), 청(B)의 순서로 배치되어 있다.

그리고, 이들 블랙 매트릭스 BM 및 컬러 필터 FIL을 덮어 예를 들면 수지막으로 이루어지는 평탄화막 OC가 형성되고, 이 평탄화막 OC의 표면에는 배향막 ORI2이 형성되어 있다. 이 배향막 ORI2의 러빙 방향은 투명 기판 SUB1측의 배향막의 러빙 방향과 동일하게 되어 있다.

이와 같이 구성한 액정 표시 장치는, 그 화소 영역에서 다수의 화소 전극 PIX가 병설되어 형성되어 있다. 이 때문에, 절연막 GI의 상면은 상기 화소 전극 PIX에 따른 요철이 형성됨과 함께, 이들 화소 전극 PIX를 덮는 보호막 PSV의 표면에도 그 요철이 현재화(顯在化)하도록 된다.

이렇게 함으로써, 외래 광의 조사에 의해 반사되는 광이 상기 요철에 의해 충분히 산란되도록 된다.

이 경우, 화소 전극 PIX를 예를 들면 ITO막과 같은 투광성의 재료로 형성한 경우, 화소의 개구율의 저하를 우려하지 않고 이들 간격을 좁게 할 수 있어, 상기 요철이 많이 생기기 때문에, 반사광의 산란의 효과를 크게 할 수 있다.

그리고, 상기 화소 전극 PIX는, 그것이 투광성 혹은 비투광성의 재료로 구성되더라도, 그 전극 폭과 인접하는 다른 화소 전극 PIX와의 이격 거리(전극 사이 간격)와의 관계에서, 그 전극 폭에 대하여 전극간 간격이 1/2∼2배인 것에 의해서, 화소의 개구율을 저감시키지 않고 반사광의 산란을 충분한 것으로 할 수 있다는 것이 확인되었다.

〈제2 실시예〉

도 5는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도로서, 도 1에 대응하는 도면으로 되어 있다. 또한, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 있어서의 단면도이다.

도 1의 경우와 다른 구성은, 절연막 GI의 상면에 보호막 PSV가 형성되며, 화소 전극 PIX는 그 보호막 PSV의 상면에 형성되어 있는 것이다.

이 때문에, 상기 화소 전극 PIX는, 상기 절연막 GI 상에 형성되는 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 SD2와 그 보호막 PSV에 형성된 컨택트홀 CH2를 통해 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같이 구성된 액정 표시 장치는, 도 1의 경우와 마찬가지로, 그 화소 영역에서 보호막 PSV의 표면에 화소 전극 PIX에 따른 요철이 형성되도록 되고, 이 요철에 의해 반사막인 대향 전극으로부터의 반사광을 산란시킬 수 있다.

〈제3 실시예〉

도 7은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도로서, 도 5와 대응하는 도면으로 되어 있다. 또한, 도 8은 도 7의 VⅢ-VⅢ선에 있어서의 단면도(투명 기판 SUB2측의 구성은 도시하지 않음)이다.

도 5의 경우와 다른 구성은, 절연막 GI의 상면에 반사막인 대향 전극 CT가 형성되고, 대향 전극 CT의 상면에 보호막 PSV가 형성되어 있는 것이다.

이 때문에, 그 대향 전극 CT는, 상기 절연막 GI 하에 형성되는 대향 전압 신호선 CL과 그 보호막 PSV 및 절연막 GI를 관통하여 형성된 컨택트홀 CH3, 그 보호막 PSV에 형성된 컨택트홀 CH3'를 통해서 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같이 구성된 액정 표시 장치도, 그 화소 영역에서 보호막 PSV의 표면에 화소 전극 PIX에 따른 요철이 형성되도록 되고, 이 요철에 의해 반사막인 대향 전극으로부터의 반사광을 산란시킬 수 있다.

〈제4 실시예〉

도 9는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도로서, 도 1과 대응하는 도면으로 되어 있다. 또한, 도 10은 도 9의 X-X선에 있어서의 단면도, 도 15는 도 9의 ⅩⅤ-ⅩⅤ선에 있어서의 단면도(투명 기판 SUB2측의 구성은 도시하지 않음)이다.
도 9의 액정 표시 장치는, 액정을 사이에 두고 배치된 한쌍의 기판; 상기 액정과 상기 기판들 중 한쪽 기판의 사이에 제공된 복수의 화소 영역; 복수의 게이트 신호선 및 드레인 신호선; 및 한쌍의 상기 게이트 신호선과 한쌍의 상기 드레인 신호선으로 둘러싸인 영역으로 정의되는 각각의 상기 화소 영역들 내에 형성되어 있는 화소 전극, 절연막, 및 대향 전극을 포함하고, 상기 대향 전극은, 다수의 이(tooth)를 가지고 각 이는 스트랩에 형성된 빗 형상이고, 적어도 상기 대향 전극의 일부는 상기 드레인 신호선 쌍의 하나와 중첩되고, 상기 드레인 신호선 위에 형성된 상기 빗 형상 전극의 하나의 이는 상기 빗 형상 전극의 다른 이들보다 넓고, 상기 화소 전극은 상기 빗 형상 전극의 다른 이들이 형성된 영역보다 넓다.

도 1의 경우와 다른 구성은, 우선, 보호막 PSV가 예를 들면 SiN 등의 무기재로 이루어지는 보호막 PSV1과 수지 등의 유기재로 이루어지는 보호막 PSV2와의 순차 적층체로 구성되어 있는 것이다. 이러한 보호막 PSV는 그 자체의 유전률을 작 게 할 수 있어, 예를 들면 화소 전극 PIX와 대향 전극 CT 사이에 생기는 전계에 의한 잔상의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 대향 전극 CT의 일부는, 도 10에 도시한 바와 같이 드레인 신호선에 중첩시킴으로써 개구율의 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 보호막 PSV(정확하게는 보호막 PSV2)의 상면에 형성된 전극은 예를 들면 ITO막 등으로 이루어지는 대향 전극 CT로 되어 있으며, 보호막 PSV2 및 PSV1, 절연막 GI를 관통하여 형성한 컨택트홀 CH4을 통해 대향 전압 신호선 CL과 전기적으로 접속되어 있다.

또, 이 실시예에서는, 대향 전극 CT를 예를 들면 도면 중 y 방향으로 직선적으로 연장하는 띠 형상의 전극을 도면 중 x 방향으로 병설시키고, 그 하측의 일단을 공통 접속시킨 패턴으로 하여 구성하고, 그 공통 접속된 부분에서 상기 컨택트홀 CH4를 통해 대향 전압 신호선 CL과 전기적으로 접속시키고 있다.

이 때문에, 그 대향 전압 신호선 CL은 게이트 신호선 GL에 근접하여 인접하도록 형성하고 있다.

화소 전극 PIX는, 상기 대향 전압 신호선 CL의 형성 영역을 회피하여 그 대향 전압 신호선 CL과 동일 층에 형성되며, 보호막 PSV2 및 PSV1, 절연막 GI를 관통하여 형성된 컨택트홀 CH5, 보호막 PSV2 및 PSV1을 관통하여 형성된 컨택트홀 CH5'를 통해 그 절연막 GI 상에 형성된 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 SD2와 전기적인 접속을 도모할 수 있다.

이와 같이 한 경우에도, 그 화소 영역에 보호막 PSV의 표면에 대향 전극 CT 에 따른 요철이 형성되고, 이 요철에 의해 반사막인 화소 전극 PIX로부터의 반사광을 산란시킬 수 있다.

또한 대향 전극 CT는, 도 15에 도시한 바와 같이 대향 전압 신호선 CL 및 게이트 신호선 GL에 중첩하여 배치할 수도 있다. 이 경우, CT는 상하 좌우의 화소로 전기적으로 접속되기 때문에, CT 전위가 안정화하여 휘도 경사가 저감한다고 하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한 GL을 인접하는 CL과 GL 상의 CT로 커버하는 형태로 되기 때문에, 패널 중에서 최대 진폭이 되는 GL 전위의 누설을 방지할 수 있고, 전계가 형성되는 도메인 발생을 방지할 수 있으며, 또한 EMI의 저감도 실현된다.

또한, 평면 형상의 화소 전극 PIX 상에 복수의 선 형상의 대향 전극 CT를 갖는 액정 표시 장치에 있어서, DL 상에 CT를 설치함에 따른 개구율 향상 효과, 및 GL 상에 CT를 설치함에 따른 누설 전계 저감 효과, EMI 저감 효과, 또한 CT를 인접 화소 사이에서 매트릭스 형상으로 하여 공통으로 급전함에 따른 휘도 경사 저감 효과는,어느 것이나 반사형으로 한정되는 것이 아니라, 화소 전극 PIX 및 대향 전극 CT의 쌍방이 투명 전극인 경우에도 적용할 수 있는 것이다.

〈제5 실시예〉

도 11은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도로서, 도 9와 대응하는 도면으로 되어 있다. 또한, 도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선에 있어서의 단면도이다.

도 9의 경우와 다른 구성은, 반사막인 화소 전극 PIX가 절연막 GI 상에 형성되어 있는 것이다.

이 경우, 절연막 GI의 상면에는 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 SD2가 형성되어 있기 때문에, 이들을 중첩시켜 형성함으로써 전기적 접속이 도모되고, 컨택트홀을 통과시키지 않고도 행할 수 있다.

〈제6 실시예〉

도 13은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도로서, 도 11과 대응하는 도면으로 되어 있다. 또한, 도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ선에 있어서의 단면도이다.

도 11의 경우와 다른 구성은, 반사막인 화소 전극 PIX가 무기재로 이루어지는 보호막 PSV1 상에 형성되어 있는 것이다.

이 경우, 상기 화소 전극 PIX는 상기 보호막 PSV1에 형성한 컨택트홀 CH6을 통해 절연막 GI의 상면의 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 SD2에 전기적 접속이 이루어지고 있다.

〈제7 실시예〉

상술한 각 실시예는, 그 어느 하나에서도, 화소 영역의 전 영역에 걸쳐 외래 광을 반사시키는 반사막이 형성되어 있다.

그러나, 예를 들면 화소 영역의 약 절반의 영역에 반사막을 형성하고, 다른 잔여분인 약 절반의 영역에서 그 반사막과 전기적으로 접속된 투광성의 재료막(예를 들면 ITO막)을 형성하고, 이들을 화소 전극 혹은 대향 전극으로서 형성하도록 하여도 된다. 필요 시에는 투과형 혹은 반사형으로서 이용되는 소위 일부 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

이 경우, 다른 쪽 전극(대향 전극 혹은 화소 전극)은 상술한 각 실시예와 같은 패턴으로 하고, 이에 따라 상기 반사막으로부터의 반사광을 충분히 산란시킬 수 있다.

이상 설명한 점에서 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 의하면, 특별한 구성으로 하지 않고 반사형으로서 신뢰성이 우수한 것을 얻을 수 있다.

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20. 액정을 사이에 둔 한쌍의 기판;

    상기 액정과 상기 기판들 중 한쪽 기판의 사이에 제공된 복수의 화소 영역; 및

    상기 화소 영역들에 순차적으로 적층된 대향 전극, 절연막 및 화소 전극

    을 포함하고,

    상기 대향 전극은 한쌍의 긴 변과 한쌍의 짧은 변을 가진 평면 형상이고,

    상기 화소 전극은,

    상기 대향 전극의 상기 긴 변들 중 하나와 인접하여 평행하게 형성된 제1 스트립을 가진 제1 빗 형상부,

    상기 대향 전극의 상기 긴 변들 중 다른 하나와 인접하여 평행하게 형성된 제2 스트립을 가진 제2 빗 형상부, 및

    상기 제1 및 제2 빗 형상부들을 접속하기 위해 상기 대향 전극의 상기 짧은 변들과 실질적으로 평행하게 형성된 접속부

    로 형성된 액정 표시 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 화소 전극은 ITO(Indium-Tin-Oxide)로 형성된 액정 표시 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 각 화소 영역은 한쌍의 상호 인접한 게이트 신호선과 한쌍의 상호 인접한 드레인 신호선으로 둘러싸이고,

    각 상기 화소 영역은 게이트 신호선으로부터 스캔 신호에 응답하여 동작하는 스위칭 소자를 가지고,

    상기 화소 전극은 드레인 신호선으로부터 상기 스위칭 소자를 통해 영상 신호를 받는 액정 표시 장치.
23. 제20항에 있어서, 상기 절연막은 박막 트랜지스터의 게이트 절연막인 액정 표시 장치.
24. 제20항에 있어서, 상기 절연막은 박막 트랜지스터의 게이트 절연막과 상기 박막 트랜지스터를 덮는 보호막으로 이루어진 적층체인 액정 표시 장치.
25. 제20항에 있어서, 상기 절연막은 박막 트랜지스터를 덮는 보호막인 액정 표시 장치.
26. 제20항에 있어서, 상기 절연막은 박막 트랜지스터의 게이트 절연막, 상기 박막 트랜지스터를 덮는 SiN으로 이루어진 제1 보호막, 및 수지로 이루어지고 상기 제1 보호막의 상면에 형성된 제2 보호막으로 이루어진 적층체인 액정 표시 장치.
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32. 액정을 사이에 두고 배치된 한쌍의 기판;

    상기 액정과 상기 기판들 중 한쪽 기판의 사이에 제공된 복수의 화소 영역;

    복수의 게이트 신호선 및 드레인 신호선; 및

    한쌍의 상기 게이트 신호선과 한쌍의 상기 드레인 신호선으로 둘러싸인 영역으로 정의되는 각각의 상기 화소 영역들 내에 형성되어 있는 화소 전극, 절연막, 및 대향 전극

    을 포함하고,

    상기 대향 전극은, 다수의 이(tooth)를 가지고 각 이는 스트랩에 형성된 빗 형상이고,

    적어도 상기 대향 전극의 일부는 상기 드레인 신호선 쌍의 하나와 중첩되고,

    상기 드레인 신호선 위에 형성된 상기 빗 형상 전극의 하나의 이는 상기 빗 형상 전극의 다른 이들보다 넓고,

    상기 화소 전극은 상기 빗 형상 전극의 다른 이들이 형성된 영역보다 넓은 액정 표시 장치.
33. 제32항에 있어서, 상기 대향 전극은 상기 게이트 신호선 쌍 중 하나와 중첩되는 액정 표시 장치
34. 제33항에 있어서, 상기 대향 전극, 및 상기 게이트 신호선 쌍 중 하나와 인접한 대향 전압 신호선을 더 포함하는 액정 표시 장치.

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