KR100687321B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 기판상에 셀갭 만큼의 간격 유지 패턴을 형성하여도, 러빙 불량이 발생되지 않는 액정 표시 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 대향 배치된 상부 기판 및 하부 기판; 상기 하부 기판상에 등간격으로 배열된 다수개의 게이트 버스 라인; 하부 기판상에 마름모 형상의 복수 개가 일정한 간격으로 가지며 벌집 구조로 배열되되 상기 마름모 형상 각각은 두 대각선이 상기 게이트 버스 라인과 평행/직교하면서 상기 게이트 버스 라인 중 어느 하나 상부에 오버랩되는 화소 전극; 상기 각 화소 전극의 사이를 따라 배열되어 상기 각 게이트 버스 라인과 교차되는 복수 개의 데이타 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 형성되어 상기 화소 전극과 콘택되는 박막 트랜지스터; 상기 하부 기판 결과물 표면의 상기 화소 전극 사이의 상기 데이타 버스 라인이 배열되지 않은 부분에 상기 화소 전극의 인접하는 빗변과 평행하게 복수 개가 동일한 방향으로 형성되어 상기 상부 기판과 하부 기판 사이의 간격을 유지시키는 간격 유지 패턴; 및 상기 하부 기판 결과물 표면에 러빙축이 상기 게이트 버스 라인과 예각을 이루면서 상기 간격 유지 패턴과 평행하게 형성된 배향막을 포함한다.

Description

액정 표시 장치{Liquid crystal display device}

도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.

도 3은 종래 기술에 따라 러빙 불량이 발생된 액정 표시 장치를 나타내는 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

20 : 하부 기판 21 : 게이트 버스 라인

23 : 화소 전극 25 : 데이타 버스 라인

28 : 간격 유지 패턴 TFT : 박막 트랜지스터

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화소 공간의 러빙 불량을 방지할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는, TFT 및 화소 전극이 구비된 하부 기판과, 하부 기판과 대향되면서 컬러 필터가 구비된 상부 기판과, 상하부 기판 사이에 개재 된 액정층으로 구성된다. 또한, 액정층내에는 상하부 기판의 거리를 일정하게 유지시키기 위한 스페이서가 산포된다.

그러나, 스페이서는 액정층내에서 균일하게 배열되지 않고, 화소부분에 배치되어 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율을 감소시킨다.

따라서, 종래에는 상하 기판간에 간격을 유지시키는 물질이 개구율 및 투과율에 영향을 미치지 않게 하부 기판의 소정 부분에 간격 유지 패턴을 형성하는 기술이 제안되었다.

이를 도면을 참조하여 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트 버스 라인(2)과 데이타 버스 라인(4)이 매트릭스 형태로 교차,배열되어, 단위 화소 공간(P)이 한정된다. 게이트 버스 라인(2)과 데이타 버스 라인(4)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 각각 배열된다. 여기서, 도 1에는 제시되지 않았지만, 게이트 버스 라인(2)과 데이타 버스 라인(4) 사이에는 게이트 절연막이 개재되어, 이들 두 라인간을 절연시킨다. 단위 화소 공간(P) 각각에는 박막 트랜지스터(TFT)와 콘택되도록 화소 전극(6)이 형성된다. 이때, 화소 전극(6)의 하부에는 화소 전극(6)과 오버랩되도록 보조 용량선(8)이 배치된다. 보조 용량선(8)은 게이트 버스 라인과 평행하게 연장된다. 게이트 버스 라인(2) 상부 소정 부분에는 상하부 기판간의 간격을 유지하기 위한 간격 유지 패턴(10)이 배치된다. 이때, 간격 유지 패턴(10)은 셀갭 정도의 높이를 가지면서, 투명한 수지 물질로 형성되고, 한 쌍의 데이타 버스 라인(4) 사이의 게이트 버스 라인(2) 상에 각각 위치된다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도로서, 하부 기판(1) 상에는 게 이트 버스 라인(2)이 형성되고, 하부 기판(1) 표면에는 게이트 절연막(3)이 피복된다. 게이트 버스 라인(2)의 양측으로 소정 거리만큼 이격되어, 화소 전극(6)이 형성된다. 또한, 게이트 전극 상부에 투명 수지로 된 간격 유지 패턴(10)이 형성된다. 이때, 간격 유지 패턴(10)은 게이트 버스 라인(2)의 선폭보다는 크고, 화소 전극(6) 부분에는 침범되지 않는다.

그러나, 상기와 같이 하부 기판의 소정 부분에 간격 유지 패턴(10)을 형성하는 기술은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

일반적으로, 하부 기판에 게이트 버스 라인(2), 데이타 버스 라인(4), 박막 트랜지스터(TFT) 및 화소 전극(6)을 형성하고 나서, 하부 기판(1)의 결과물 표면에는 배향막(도시되지 않음)이 형성된다. 그후, 액정 분자(도시되지 않음)의 초기 방향성을 제어하기 위하여 배향막을 소정 방향, 예를들어, 게이트 버스 라인(또는 데이타 버스 라인)에 대하여 45°방향으로 러빙한다.

그러나, 종래 기술에서는 소정 높이를 지닌 간격 유지 패턴(10)이 게이트 버스 라인(2) 상부에 배치되어 있으므로, 간격 유지 패턴(10)을 러빙방향(즉, 게이트 버스 라인에 대하여 45°방향)으로 투영시킨 부분(이하, 그림자 부분:10a)은 실제적으로 러빙이 진행되지 않는다. 이에따라, 러빙이 진행되지 않는 부분에서는 액정 분자들이 러빙의 영향을 받지 않고, 랜덤하게 배열된다. 이로 인하여, 액정 표시 장치에는 러빙 불량으로 인한 얼룩이 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하부 기 판상에 셀갭만큼의 간격 유지 패턴을 형성하여도, 러빙 불량이 발생되지 않는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 대향 배치된 상부 기판 및 하부 기판; 상기 하부 기판상에 등간격으로 배열된 다수개의 게이트 버스 라인; 하부 기판상에 마름모 형상의 복수 개가 일정한 간격으로 가지며 벌집 구조로 배열되되 상기 마름모 형상 각각은 두 대각선이 상기 게이트 버스 라인과 평행/직교하면서 상기 게이트 버스 라인 중 어느 하나 상부에 오버랩되는 화소 전극; 상기 각 화소 전극의 사이를 따라 배열되어 상기 각 게이트 버스 라인과 교차되는 복수 개의 데이타 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 형성되어 상기 화소 전극과 콘택되는 박막 트랜지스터; 상기 하부 기판 결과물 표면의 상기 화소 전극 사이의 상기 데이타 버스 라인이 배열되지 않은 부분에 상기 화소 전극의 인접하는 빗변과 평행하게 복수 개가 동일한 방향으로 형성되어 상기 상부 기판과 하부 기판 사이의 간격을 유지시키는 간격 유지 패턴; 및 상기 하부 기판 결과물 표면에 러빙축이 상기 게이트 버스 라인과 예각을 이루면서 상기 간격 유지 패턴과 평행하게 형성된 배향막을 포함한다.

상기 박막 트랜지스터는 화소 전극의 마름모 형상이 갖는 두 대각선중 게이트 버스 라인과 직교하는 대각선의 양측 부분중 어느 한 부분과 콘택된다. 상기 박막 트랜지스터가 콘택되는 화소 전극 부분에 게이트 버스 라인과 평행한 방향으로 절단면이 형성되고, 화소 전극의 마름모 형상이 갖는 두 대각선 중 게이트 버스 라인과 평행한 대각선의 양측 부분에 게이트 버스 라인과 직교하는 방향으로 절단면이 형성된다.

상기 간격 유지 패턴의 재질은 투명한 수지인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 화소 전극은 러빙 방향과 평행한 방향의 빗변을 갖도록 마름모 형태로 형성되면서 벌집 형상으로 배열되고, 데이타 버스 라인은 화소 전극의 빗변 사이를 지나도록 일부 사선 형태로 절곡되는 부분을 가지며, 데이타 버스 라인이 지나지 않는 화소 전극의 빗변 사이에는 간격 유지 패턴이 형성된다. 이에따라, 간격 유지 패턴을 러빙 방향으로 그림자 부분이 화소 전극 부분에서 발생되지 않는다. 따라서, 화소 전극 상부에는 러빙이 모두 이루어지게 되어, 러빙 불량으로 인한 얼룩이 발생되지 않는다.

(실시예)

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

첨부 도면 도 4는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.

도 4를 참조하여, 하부 기판(20) 상에 게이트 버스 라인(21)이 도면의 x축 방향을 따라 등간격으로 배치된다.

화소 전극(23)은 일정한 간격을 가지며 배치되고, 마름모 꼴을 가지며 벌집 구조로 하부 기판(20)상에 배열된다. 이때, 화소 전극(23)은 어느 하나의 게이트 버스 라인(21)과 오버랩되면서, 그와 인접하는 한 쌍의 게이트 버스 라인(21) 사이 에 배치된다. 또한, 마름모 형상을 갖는 화소 전극(23)의 두 대각선은 상기 게이트 버스 라인(21)과 평행/직교한다. 이때, 화소 전극(23)은 예를들어, 홀수번째 라인(L)의 화소 전극(23)사이에 짝수번째 라인(L+1)의 화소 전극(23)이 배치되는 규칙을 가지고 교대로 배열된다.

데이타 버스 라인(25)은 게이트 버스 라인(21)과 교차되도록 형성된다. 이때, 데이타 버스 라인(25)은 거의 y축 방향을 취하도록 배열되지만, 마름모 형태의 화소 전극(23) 사이, 바람직하게는 마름모의 빗변 사이의 공간을 지날 수 있도록 소정 부분은 사선 형태, 바람직하게는 마름모의 빗변과 평행한 방향으로 꺽여진 부분을 포함한다.

또한, 박막 트랜지스터(TFT)는 데이타 버스 라인(25)과 게이트 버스 라인(21)의 교차점 부근에 형성된다. 상기에서 박막 트랜지스터(TFT)는 어느 하나의 게이트 버스 라인(21), 예를들어, 홀수번째의 게이트 버스 라인과 만나는 부분에서는 데이타 버스 라인(25)의 좌측단 교차부에 배치되고, 그 다음단(짝수번째)의 게이트 버스 라인과 만나는 부분에서는 데이타 버스 라인(25)의 우측단에 배치된다. 이와같이 박막 트랜지스터가 데이타 버스 라인의 좌우측 방향으로 교대로 배치되는 것은, 마름모 형상의 화소 전극(23)이 벌집 구조로 즉, 열(line)별로 교대로 형성되어 있기 때문이다. 또한, 박막 트랜지스터(TFT)는 마름모 형상의 화소 전극(23)이 갖는 두 대각선중 게이트 버스 라인과 직교하는 대각선의 양측 부분 중 어느 한 부분과 콘택되며, 본 실시예에서는 화면의 아랫 부분에 해당하는 대각선 부분과 박막 트랜지스터(TFT)가 콘택된다.

여기서, 화소 전극(23)과 전단 게이트 버스 라인(21)이 오버랩되는 부분에서는 보조 용량 캐패시턴스가 형성된다.

상, 하부 기판 사이의 간격을 유지하는 간격 유지 패턴(28)은 마름모 형상의 화소 전극(23)들 사이, 보다 바람직하게는 인접하는 화소 전극(23) 사이중 마름모의 빗변 사이에, 마름모의 빗변과 평행하게 형성된다. 이때, 간격 유지 패턴(28)은 데이타 버스 라인(23)이 형성되지 않은 부분에 배치된다. 즉, 간격 유지 패턴(28)은 데이타 버스 라인(25)과 인접하는 빗변의 대변(對邊) 외측에 배치된다. 상기 간격 유지 패턴(28)은 종래와 같이, 셀갭 정도의 높이를 가지면서, 투명 수지 물질로 형성된다.

그후, 결과물 상부에 배향막(도시되지 않음)이 도포되고, 배향막을 게이트 버스 라인(21)에 대하여 소정 예각, 예를들어 45도 방향, 즉 마름모꼴의 화소 전극(23)의 빗변과 평행한 방향으로 러빙된다.

여기서, 상기 화소 전극(23)은 거의 마름모 형상을 취하지만, 박막 트랜지스터와의 정확한 콘택을 이루고, 인접하는 화소 전극과의 영향을 최소화하면서 데이타 버스 라인의 배열을 효율적으로 하기위하여, 4개의 모서리 부분중 적어도 하나 이상이 둔각이 되도록 모서리 부분이 절단됨이 바람직하다.

즉, 박막 트랜지스터(TFT)가 콘택되는 화소 전극(23) 부분에 게이트 버스 라인(21)과 평행한 방향으로 절단면이 구비된다. 아울러, 마름모 형상의 화소 전극(23)이 갖는 두 대각선중 게이트 버스 라인과 평행한 대각선의 양측 중 적어도 하나 이상에서는 게이트 버스 라인(21)과 직교하는 방향으로 절단면이 구비된다.

이와같이 액정 표시 장치가 구비되면, 하부 기판상에 간격 유지 패턴(28)이 형성된다 하더라도, 간격 유기 패턴(28)은 화소 전극(23) 사이의 공간에 각각 배치되므로, 개구율에 영향을 미치지 않는다. 또한, 상기한 본 발명에 따르면, 화소 전극(23)이 러빙 방향으로 마름모 형상을 가지며 벌집 구조로 배열되었고, 간격 유지 패턴(28)이 화소 전극(23) 사이에 러빙축과 평행하게 배열되므로, 간격 유지 패턴(28)을 러빙하였을때, 러빙방향으로 그림자가 나타나는 부분 역시, 화소 전극(23) 사이의 공간 또는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되는 부분이 된다. 이에따라, 화소 전극(23)이 형성된 공간에 러빙이 되지 않는 부분이 발생되지 않는다.

또한, 화소 전극 사이의 공간 또는 박막 트랜지스터 부분에 러빙이 이루어지지 않아 액정 분자들이 랜덤하게 배열되어도, 이 부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극, 상부 기판에 형성되는 블랙 매트릭스에 의하여 차폐되므로, 액정 표시 장치의 화면에 얼룩이 보여지지 않는다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 화소 전극은 러빙 방향과 평행한 방향의 빗변을 갖도록 마름모 형태로 형성되면서 벌집 형상으로 배열되고, 데이타 버스 라인은 화소 전극의 빗변 사이를 지나도록 일부 사선 형태로 절곡되는 부분을 가지며, 데이타 버스 라인이 지나지 않는 화소 전극의 빗변 사이에는 간격 유지 패턴이 형성된다. 이에따라, 간격 유지 패턴을 러빙 방향으로 그림자 부분이 화소 전극 부분에서 발생되지 않는다. 따라서, 화소 전극 상부에는 러빙이 모두 이루어지게 되어, 러빙 불량으로 인한 얼룩이 발생되지 않는다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (5)

1. 대향 배치된 상부 기판 및 하부 기판;

   상기 하부 기판상에 등간격으로 배열된 다수개의 게이트 버스 라인;

   하부 기판상에 마름모 형상의 복수 개가 일정한 간격으로 가지며 벌집 구조로 배열되되 상기 마름모 형상 각각은 두 대각선이 상기 게이트 버스 라인과 평행/직교하면서 상기 게이트 버스 라인 중 어느 하나 상부에 오버랩되는 화소 전극;

   상기 각 화소 전극의 사이를 따라 배열되어 상기 각 게이트 버스 라인과 교차되는 복수 개의 데이타 버스 라인;

   상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 형성되어 상기 화소 전극과 콘택되는 박막 트랜지스터;

   상기 하부 기판 결과물 표면의 상기 화소 전극 사이의 상기 데이타 버스 라인이 배열되지 않은 부분에 상기 화소 전극의 인접하는 빗변과 평행하게 복수 개가 동일한 방향으로 형성되어 상기 상부 기판과 하부 기판 사이의 간격을 유지시키는 간격 유지 패턴; 및

   상기 하부 기판 결과물 표면에 러빙축이 상기 게이트 버스 라인과 예각을 이루면서 상기 간격 유지 패턴과 평행하게 형성된 배향막을 포함하는 액정 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 마름모 형상의 화소 전극이 갖는 두 대각선중 게이트 버스 라인과 직교하는 대각선의 양측 부분중 어느 한 부분과 콘택되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터가 콘택되는 화소 전극 부분에 게이트 버스 라인과 평행한 방향으로 절단면이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마름모 형상의 화소 전극이 갖는 두 대각선 중 게이트 버스 라인과 평행한 대각선의 양측 부분에 게이트 버스 라인과 직교하는 방향으로 절단면이 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 간격 유지 패턴의 재질은 투명한 수지인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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