KR102460642B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102460642B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1표시기판, 제1표시기판과 대향하는 제2표시기판, 및 제1표시기판 및 제2표시기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하며, 제1표시기판은, 게이트선 및 데이터선 중 어느 하나의 선을 사이에 두고 인접한 제1화소영역 및 제2화소영역, 제1화소영역 및 제2화소영역 각각에 대응하는 제1화소전극 및 제2화소전극, 제1화소전극 및 제2화소전극 각각의 아래에 배치된 제1컬러필터 및 제2컬러필터, 및 제1화소영역과 제2화소영역 사이에 위치하며 제1화소전극에 접속하는 제1박막트랜지스터,를 포함하고, 제2컬러필터는, 제1화소영역과 제2화소영역 사이로 연장되며, 제1화소전극과 제1박막트랜지스터 간의 접속부를 부분적으로 둘러싸는 오목부를 구비하는, 액정 표시 장치를 개시한다.

Description

액정 표시 장치 {Liquid crystal display device}
본 발명의 실시예들은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.
액정 표시 장치는 두 개의 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 상기 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.
일반적으로, 두 기판 중 하부 기판 상에는 박막 트랜지스터가 형성되어 있기 때문에 하부 기판을 박막 트랜지스터 기판이라고 칭하기도 한다. 상부 기판 상에는 컬러 필터가 형성되므로 상부 기판을 컬러 필터 기판이라고 칭하기도 한다.
그러나, 이와 같이 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 각각 제조하여 합착하는 경우 제조 공정을 단순화하기 어렵고 두 개의 기판간 얼라인먼트를 맞추는데 한계가 있다.
제조 공정을 보다 단순화하고 얼라인먼트를 향상시키기 위해 컬러필터를 박막 트랜지스터 기판 상에 배치시킨 액정 표시 장치가 개발되고 있다. 그러나, 이와 같이 박막 트랜지스터 기판에 컬러필터가 포함되는 경우, 셀갭이 일정하게 유지되지 않거나, 각 화소에 구비된 전극이 단선되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 컬러필터가 박막트랜지스터 기판에 구비된 액정 표시 장치에서, 셀 갭을 일정하게 유지하면서 화소전극의 단선을 방지한 액정 표시 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예는, 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1표시기판; 상기 제1표시기판과 대향하는 제2표시기판; 및 상기 제1표시기판 및 상기 제2표시기판 사이에 개재되는 액정층;을 포함하며, 상기 제1표시기판은, 제1화소영역 및 제2화소영역 각각에 대응하며, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 중 어느 하나의 선을 사이에 두고 인접한 제1화소전극 및 제2화소전극; 상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극 각각의 아래에 배치되며, 상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극 각각에 중첩하는 제1컬러필터 및 제2컬러필터; 상기 제1화소전극과 전기적으로 연결하는 제1박막트랜지스터; 및 상기 제1박막트랜지스터와 상기 제1화소전극을 연결하는 접속부;를 포함하고, 상기 제1컬러필터와 상기 제2컬러필터는 서로 접촉하되, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터 중 어느 하나의 컬러필터는 상기 접속부를 가운데 두고 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터 중 다른 하나의 컬러필터와 이격되도록 상기 접속부를 부분적으로 둘러싸는 오목부를 구비하는, 액정 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 어느 하나의 컬러필터는, 상기 오목부와 인접하고 상기 오목부에 비해 상기 다른 하나의 컬러필터를 향해 볼록한 볼록부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 볼록부의 단부는 상기 다른 하나의 컬러필터와 접촉할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 다른 하나의 컬러필터는 상기 접속부를 가운데 두고 상기 어느 하나의 컬러필터의 오목부와 비접촉하는 제1부분을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1부분은 상기 다른 하나의 컬러필터의 단부로부터 상기 오목부를 향해 연장될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1화소전극은, 상기 제1화소영역에 대응하는 전극부; 및 상기 전극부로부터 상기 접속부를 향해 연장된 연장 전극부;를 포함하며, 상기 연장 전극부는 제1컬러필터에만 중첩할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 전극부는 절개 패턴을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접속부는 상기 제1화소영역 및 상기 제2화소영역 사이의 차광영역에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2표시기판은 상기 차광영역에 대응하는 블랙매트릭스를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1컬러필터와 상기 제2컬러필터는 서로 다른 색상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는, 상기 제1화소영역 및 상기 제2화소영역 각각에 대응하는 섬(island)형일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는, 상기 어느 하나의 선의 연장 방향을 따라 연장된 스트라이프(stripe)형일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1표시기판은, 상기 어느 하나의 선의 연장 방향을 따라 상기 제2화소전극과 인접하며, 상기 어느 하나의 선을 사이에 두고 상기 제1화소전극과 이격된 제3화소전극; 및 상기 제3화소전극과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터는, 상기 어느 하나의 선에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1표시기판은, 상기 제2화소전극에 접속하는 제2박막트랜지스터를 더 포함하고, 상기 제2박막트랜지스터는, 상기 어느 하나의 선과 나란하되 상기 제2화소영역을 사이에 두고 상기 어느 하나의 선과 이격된 다른 선에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 박막트랜지스터는, 상기 어느 하나의 선과 나란하되 상기 제3화소전극을 사이에 두고 상기 어느 하나의 선과 이격된 다른 선에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1표시기판은, 상기 제2화소전극에 접속하는 제2박막트랜지스터를 더 포함하고, 상기 제2박막트랜지스터는 상기 어느 하나의 선에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1표시기판은, 상기 제1박막트랜지스터를 덮는 제1패시베이션층을 더 포함하고, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는 상기 제1패시베이션층 위에 위치할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1표시기판은, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터를 덮는 제2패시베이션층을 더 포함하며, 상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극은 상기 제2패시베이션층 위에 위치할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 관한 액정 표시 장치는 컬러필터 및 화소전극을 구비하는 제1표시기판에서 화소전극이 단선되는 것을 방지할 수 있으며, 제1표시기판과 제2표시기판 사이의 셀 갭을 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부의 구성을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.
도 5A는 본 발명의 비교예에 따른 액정 표시 장치의 제1화소영역 및 제2화소영역을 일부 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 5B는 도 5A의 ⅤB-ⅤB선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시부의 구성을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 내지 제4화소를 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 내지 제4화소를 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시부의 구성을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 내지 제4화소를 발췌하여 나타낸 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시 장치는, 표시부(10), 게이트 드라이버(20), 데이터 드라이버(30), 타이밍 컨트롤러(40), 및 공통 전압부(50)를 포함한다. 액정 표시 장치은 능동형 액정 표시 장치로서, 각 화소(PX)에 구비된 박막트랜지스터(TFT)가 화소(PX)의 전압레벨을 제어하여 화소(PX)의 광투과율을 변화시킬 수 있다.
표시부(10)는 수평 방향으로 연장된 게이트선들(GL1-GLn) 및 게이트선들(GL1-GLn)과 교차하도록 수직 방향으로 연장된 데이터선들(DL1-DLm), 및 이들의 교차영역에 배열된 복수의 화소들(PX)을 포함한다.
각 화소(PX)는 각 화소(PX)에 대응하는 게이트선(GL1-GLn) 및 데이터선(DL1-DLm)에 연결된 박막트랜지스터(TFT)와 이에 연결된 액정 커패시터(Clc)를 포함한다. 액정 커패시터(Clc)의 일단은 공통 전압부(50)와 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 각 화소(PX)는 액정 커패시터(Clc)와 병렬 연결된 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(20)는 후술할 타이밍 컨트롤러(40)로부터 제공된 제어신호에 따라 게이트선들(GL1-GLn)을 구동한다.
데이터 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(40)로부터 제공받은 영상 데이터 신호 및 제어신호에 따라 데이터선들(DL1-DLm) 각각을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력한다.
타이밍 컨트롤러(40)는 외부에서 전달되는 복수의 영상 신호를 복수의 영상 데이터 신호로 변경하여 데이터 드라이버(30)에 전달한다. 타이밍 컨트롤러(40)는 동기 신호, 및 클럭 신호 등을 전달받아 게이트 드라이버(20) 및 데이터 드라이버(30)의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 각각에 전달한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부의 구성을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소들(PX)이 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 매트릭스 형태로 배치된 화소들(PX) 중 수평방향으로 연장된 화소들(PX)은 하나의 화소열을 이루고, 수직방향으로 연장된 화소들(PX)은 하나의 화소컬럼을 이룬다.
하나의 게이트선(GLi, i=1,2,3,…,n)은 이웃하는 두개의 화소열들(RLi-1, RLi)에 포함된 화소들(PX)과 교번적으로 연결되어, 게이트 신호를 제공할 수 있다. 화소들(PX)은 하나의 게이트선(GLi)을 중심으로 상측과 하측에 교번적으로, 예컨대 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
i-1번째 화소열(RLi-1)의 화소들(PX) 중 일부 화소, 예컨대 제1화소(PX1)는 i번째 게이트선(GLi)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제4화소(PX4)는 i-1번째 게이트선(GLi-1)에 전기적으로 연결된다.
제1화소(PX1)의 박막트랜지스터의 게이트전극은 i번째 게이트선(GLi)에 연결되고, 소스전극은 제1데이터선(DL1)에 연결되며, 드레인전극은 화소전극에 연결된다. 제1화소(PX1)의 박막트랜지스터는 i번째 게이트선(GLi)으로부터 받은 게이트신호에 응답하여 제1데이터선(DL1)으로부터 받은 데이터신호를 제1화소(PX1)의 화소전극에 공급한다.
제4화소(PX4)의 박막트랜지스터의 게이트전극은 i-1번째 게이트선(GLi-1)에 연결되고, 소스전극은 제2데이터선(DL2)에 연결되며, 드레인전극은 화소전극에 연결된다. 제4화소(PX4)의 박막트랜지스터는 i-1번째 게이트선(GLi-1)으로부터 받은 게이트신호에 응답하여 제2데이터선(DL2)으로부터 받은 데이터신호를 제4화소(PX4)의 화소전극에 공급한다.
i번째 화소열(RLi)의 화소들(PX) 중 일부 화소, 예컨대 제2화소(PX2)는 i+1번째 게이트선(GLi+1)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제3화소(PX3)는 i번째 게이트선(GLi)에 전기적으로 연결된다.
제2화소(PX2)의 박막트랜지스터의 게이트전극은 i+1번째 게이트선(GLi+1)에 연결되고, 소스전극은 제1데이터선(DL1)에 연결되며, 드레인전극은 화소전극에 연결된다. 제2화소(PX2)의 박막트랜지스터는 i+1번째 게이트선(GLi+1)으로부터 받은 게이트신호에 응답하여 제1데이터선(DL1)으로부터 받은 데이터신호를 제2화소(PX2)의 화소전극에 공급한다.
제3화소(PX3)의 박막트랜지스터의 게이트전극은 i번째 게이트선(GLi)에 연결되고, 소스전극은 제2데이터선(DL2)에 연결되며, 드레인전극은 화소전극에 연결된다. 제3화소(PX3)의 박막트랜지스터는 i번째 게이트선(GLi)으로부터 받은 게이트신호에 응답하여 제2데이터선(DL2)으로부터 받은 데이터신호를 제3화소(PX3)의 화소전극에 공급한다.
제1 내지 제4화소(PX1, PX2, PX3, PX4)는 서로 다른 색상의 화소일 수 있다. 예컨대, 제1화소(PX1)는 적색의 화소이고, 제2화소(PX2)는 청색의 화소이며, 제3화소(PX3)는 백색의 화소이고, 제4화소(PX4)는 녹색의 화소일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터선들(DL1 내지 DLm)은 순서대로 (+), (+), (-), (-), (+), (+), (-), (-) 또는 (+), (-), (+), (-), (+), (-), (+), (-)와 같이 컬럼 반전 형태로 데이터신호를 제공할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 색상의 제1 내지 제4화소(PX1, PX2, PX3, PX4)가 하나의 단위 화소를 이루도록 서로 인접하게 배치되며, 동일한 게이트선(GLi)에 연결되는 각 화소(PX)가 교번적으로, 즉 지그재그 형태로 배치된 경우, 동일한 색상의 화소들(PX)의 극성이 동일하게 나타날 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.
도3 및 도 4를 참조하면, 액정 표시 장치는 제1표시기판(100) 및 제1표시기판(100)과 대향하는 제2표시기판(200) 및 이들 사이에 개재되는 액정층(300)을 포함한다.
기판(110)은 유리재 또는 플라스틱재를 포함하며, 기판(110)에는 게이트선(GLi-1, GLi, GLi+1), 데이터선(DL1, DL, DL3), 및 이들의 교차지점에 정의된 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 및 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 사이에 위치하는 차광영역(BA)이 구비된다.
각 게이트선(GLi-1, GLi, GLi+1) 및 각 데이터선(DL1, DL, DL3)은 차광영역(BA)에 위치하며, 각 게이트선(GLi-1, GLi, GLi+1)의 일부는 돌출되어 게이트전극(121)을 이루고, 각 데이터선(DL1, DL, DL3)의 일부는 돌출되어 소스전극(123)을 이룬다.
각 게이트선(GLi-1, GLi, GLi+1) 위에는 게이트절연층(113)이 배치된다. 비제한적인 실시예로, 게이트절연층(113)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물과 같은 무기물을 포함할 수 있다.
반도체층(122)은 게이트전극(124)과 중첩되도록 게이트절연층(113) 위에 배치된다. 반도체층(122)은 비정질 실리콘(a-Si), 다결정 실리콘(poly-Si), IGZO(Indium gallium zinc oxide)와 같은 금속 산화물 등을 포함할 수 있다.
소스전극(123) 및 드레인전극(125)은 반도체층(122) 위에 배치된다. 소스전극(123) 및 드레인전극(125)은 제1패시베이션층(115)으로 덮힌다. 제1패시베이션층(115)은 실리콘산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 또는, 제1패시베이션층(115)은 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지와 같은 절연성을 갖는 유기물을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
게이트전극(121), 반도체층(122), 소스전극(123) 및 드레인전극(125)은 박막트랜지스터를 이룬다. 박막트랜지스터 각각은 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 위치하는 화소전극(150)에 전기적으로 연결된다. 이하, 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 위치하는 화소전극(150)에 전기적으로 연결된 박막트랜지스터들을 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1 내지 TFT4)라고 한다.
제1박막트랜지스터(TFT1)는 제1화소영역(PA1) 및 제2화소영역(PA2) 사이의 차광영역(BA)에 위치할 수 있다. 제1박막트랜지스터(TFT1)의 게이트전극(121)은 i번째 게이트선(GLi)에 연결되고, 소스전극(123)은 제1데이터선(DL1)에 연결되며, 드레인전극(125)은 차광영역(BA)에 위치하는 접속부(CNT)에 의해 화소전극(150)에 연결된다.
제2박막트랜지스터(TFT2)의 게이트전극(121)은 i+1번째 게이트선(GLi+1)에 연결되며, i+1번째 게이트선(GLi+1)에 인접하게 배치된다. 예컨대, 제2박막트랜지스터(TFT2)는 제2화소영역(PA2)의 화소전극(150)을 사이에 두고 제1박막트랜지스터(TFT1)와 상호 이격되어 배치된다. 제2박막트랜지스터(TFT2)의 게이트전극은 i+1번째 게이트선(GLi+1)에 연결되고, 소스전극은 제1데이터선(DL1)에 연결되며, 드레인전극은 차광영역(BA)에 위치하는 접속부(CNT)에 의해 화소전극(150)에 연결된다.
제3박막트랜지스터(TFT3)는 제1박막트랜지스터(TFT1)와 동일한 게이트선(GLi)에 연결되며, 제3화소영역(PA3) 및 제4화소영역(PA4) 사이의 차광영역(BA)에 위치할 수 있다. 제3박막트랜지스터(TFT3)의 게이트전극은 i번째 게이트선(GLi)에 연결되고, 소스전극은 제2데이터선(DL2)에 연결되며, 드레인전극은 차광영역(BA)에 위치하는 접속부(CNT)에 의해 화소전극(150)에 연결된다.
제4박막트랜지스터(TFT4)의 게이트전극(121)은 i-1번째 게이트선(GLi-1)에 연결되며, i-1번째 게이트선(GLi-1)에 인접하게 배치된다. 예컨대, 제4박막트랜지스터(TFT4)는 제4화소영역(PA4)의 화소전극(150)을 사이에 두고 제3박막트랜지스터(TFT3)와 상호 이격되어 배치된다. 제4박막트랜지스터(TFT4)의 게이트전극은 i-1번째 게이트선(GLi-1)에 연결되고, 소스전극은 제2데이터선(DL2)에 연결되며, 드레인전극은 차광영역(BA)에 위치하는 접속부(CNT)에 의해 화소전극(150)에 연결된다.
화소전극(150)은 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 위치하는 전극부(151) 및 전극부(151)로부터 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3, TFT4) 각각을 향해 연장된 연장 전극부(152)를 포함한다.
전극부(151)는 절개 패턴을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전극부(151)는 가로 줄기부(151a), 가로 줄기부(151a)와 교차하는 세로 줄기부(151b), 및 가지부들(151c)을 포함할 수 있다. 본 발명의 비제한적인 실시예에 따르면, 전극부(151)는 가로 줄기부(151a)와 세로 줄기부(151b)에 의해 4개의 부분으로 나뉘고, 각 부분은 가지부들(151c)을 포함할 수 있다.
연장 전극부(152)는 전극부(151)와 일체를 이루며 드레인전극(125)을 향해 돌출된다. 연장 전극부(152)는 접속부(CNT)를 통해 드레인전극(125)과 접속한다.
제1 내지 제4컬러필터(131A, 132A, 133A, 134A)는 제1패시베이션층(115)을 사이에 두고 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1 내지 TFT4) 상에 배치된다. 제1 내지 제4컬러필터(131, 132, 133, 134A) 각각은 섬(island)형으로, 제2패시베이션층(117)을 사이에 두고 제1 내지 제4화소영역(PA1 내지 PA2) 각각에 위치하는 화소전극(150)과 중첩되도록 화소전극(150)의 아래에 배치된다. 제2패시베이션층(117)은 실리콘산화물 또는 실리콘 질화물과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제2패시베이션층(117)은 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지와 같은 절연성을 갖는 유기물을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
제1 내지 제4컬러필터(131A, 132A, 133A, 134A)는 서로 다른 색상을 갖는다. 비제한적인 실시예에 따르면, 제1컬러필터(131A)는 적색을, 제2 컬러필터(132A)는 청색을, 제3컬러필터(133A)는 백색을, 제4컬러필터(134A)는 녹색을 가질 수 있다.
제1 내지 제4컬러필터(131A, 132A, 133A, 134A)는 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4)을 덮도록 위치하며, 차광영역(BA)으로 연장된다.
본 발명의 비교예로서, 제1 내지 제4컬러필터(131A, 132A, 133A, 134A)가 차광영역(BA)으로 연장되지 않는다면, 제1표시기판(100)의 두께 편차가 생긴다. 즉, 차광영역(BA)에 제1 내지 제4컬러필터(131A, 132A, 133A, 134A)가 위치하지 않으면, 차광영역(BA)과 대응하는 제1표시기판(100)의 두께는 제1 내지 제4화소영역(PA1 내지 PA2)과 대응되는 제1표시기판(100)의 두께 보다 작아 진다. 이와 같이 제1표시기판(100)의 두께가 일정하지 않으면, 제1표시기판(100)과 제2표시기판(200) 사이의 셀 갭이 일정하기 않아 화질이 저하될 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 내지 제4컬러필터(131A, 132A, 133A, 134A)가 제1 내지 제4화소영역(PA1 내지 PA2)뿐만 아니라 차광영역(BA)까지 덮도도록 연장되므로, 제1표시기판(100)과 제2표시기판(200) 사이의 셀 갭을 비교적 일정하게 유지할 수 있다.
제1 및 제2컬러필터(131A, 132A) 각각은 제1 및 제2화소영역(PA1, PA2) 사이의 차광영역(BA)으로 연장된다. 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A)는 차광영역(BA)에서 서로 접촉하되, 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150) 간 접속부(CNT)를 중심으로 서로 이격된다. 예컨대, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 접속부(CNT)를 지나는 선을 따라 보았을 때, 제1컬러필터(131A)와 제2컬러필터(132A)는 서로 이격될 수 있다.
예를 들어, 제2컬러필터(132A)는 제1박막트랜지스터(TFT1)의 드레인전극(125)과 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Aa), 및 오목부(132Aa)에 비하여 상대적으로 볼록한 볼록부(132Ac)를 구비한다. 제2컬러필터(132A)의 볼록부(132Ac)는 제1컬러필터(131A)와 접촉한다. 예컨대, 제2컬러필터(132A)의 볼록부(132Ac)는 제1컬러필터(131A)와 일부 중첩할 수 있다.
제2컬러필터(132A)의 오목부(132Aa)는 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸도록 접속부(CNT)의 일측에 위치하고, 접속부(CNT)의 타측에는 제1컬러필터(131A)가 위치한다. 접속부(CNT)를 사이에 두고 제2컬러필터(132A)의 오목부(132Aa)와 제1컬러필터(131A)가 상호 이격되어 배치된다. 예컨대, 제2컬러필터(132A)의 오목부(132Aa)와 제1컬러필터(131A)의 제1부분(131Ab)은, 제1부분(131Ab)의 끝단(end)이 접속부(CNT)를 사이에 두고 제2컬러필터(132A)의 오목부(132Aa)와 이격되도록 비접촉한다. 일 실시예로서, 제1컬러필터(131A) 제1부분(131Ab)은 제2컬러필터(132A)의 오목부(132Aa)를 향해 연장될 수 있다.
접속부(CNT)를 통해 제1박막트랜지스터(TFT1)와 연결된 화소전극(150)의 연장 전극부(152)는 제2컬러필터(132A)와 비중첩하면서 제1화소영역(PA1)을 향해 연장된다. 연장 전극부(152)는 연장 전극부(152)의 아래에 배치된 제1컬러필터(131A)에만 중첩한다. 예컨대, 연장 전극부(152)는 제1컬러필터(131A)의 제1부분(131Ab)과 중첩한다.
도 5A는 본 발명의 비교예에 따른 액정 표시 장치의 제1화소영역 및 제2화소영역을 일부 발췌하여 나타낸 평면도이고, 도 5B는 도 5A의 ⅤB-ⅤB선을 따라 취한 단면도이다.
도 5A 및 도 5B를 참조하면, 제1 및 제2화소영역(PA1, PA2) 사이의 차광영역(BA)으로 연장된 제1 및 제2컬러필터(1131, 1132)의 형상을 제외하고 다른 구성은 도 3을 참조하여 전술한 바와 같다. 도 3의 제2컬러필터(132A)는 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Aa)를 구비하는데 반해, 도 5a의 제2컬러필터(1132)는 접속부(CNT)를 전체적으로 둘러싸는 홀(1132h)을 구비한다. 접속부(CNT)는 제2컬러필터(1132)로만 둘러싸인다.
두 표시기판 사이의 셀 갭이 일정하게 유지되도록 제1컬러필터(1131)와 제2컬러필터(1132)는 차광영역(BA)에서 일부 중첩되게 설계된다. 그러나, 미스얼라인에 의해 제1 및 제2컬러필터(1131, 1132)가 비중첩하는 경우, 제1 및 제2컬러필터(1131, 1132)사이에는 도 5B에 도시된 바와 같이 골(valley, VY)이 형성된다. 제1 및 제2컬러필터(1131, 1132) 상에 위치하는 화소전극(150')의 형성시, 화소전극(150')의 일부, 예컨대 연장 전극부(152')는 골(VY)이 있는 영역에서 단선되기 쉽다.
그러나, 본 발명의 실시예 따르면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2컬러필터(132A)가 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Aa)를 구비하므로, 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A)의 미스얼라인이 발생한다 하더라도 도 5에 도시된 바와 같은 골(VY)이 형성되지 않는다. 제1화소영역(PA1)의 화소전극(150)이 아래에 제1컬러필터(131A)만 위치하므로 점속부(CNT)를 향해연장된 화소전극(150)의 연장 전극부(152)는 제1부분(131Ab)과 중첩하면서 비교적 편평한 면 상에 위치하게 된다. 그러므로, 연장 전극부(132)의 단선을 방지할 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1컬러필터(131A)와 제2컬러필터(132A)는 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 제1컬러필터(131A)는 제1부분(131Ab)의 반대편에 위치하는 오목부(131Aa) 및 오목부의 양측에 위치하는 볼록부(131Ac)를 포함할 수 있다. 제2컬러필터(132A)는 오목부(132Aa)의 반대편에 위치하는 제1부분(132Ab)을 포함할 수 있다.
제3컬러필터(133A)는 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A)와 다른 형상을 가질 수 있다.
제3컬러필터(133A)는 화소전극(150)과 중첩하도록 제3화소영역(PA3)에 위치하며, 제3박막트랜지스터(TFT3)를 덮도록 차광영역(BA)으로 연장된다. 제3컬러필터(133A)는 제3박막트랜지스터(TFT3)와 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 노출하는 홀(133Ah)을 구비한다. 제3화소영역(PA3)에 대응하는 화소전극(150)의 연장 전극부(152)의 아래에는 제3컬러필터(133A)만 배치되므로 컬러필터들이 중첩되면서 형성되는 골(VY, 도 5b 참조)은 구비되지 않는다.
제4컬러필터(134A)는 제3컬러필터(133A)와 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 제4컬러필터(134A)는 화소전극(150)과 중첩하도록 제4화소영역(PA4)에 위치하며, 제4박막트랜지스터(TFT4)를 덮도록 차광영역(BA)으로 연장된다. 제4컬러필터(134A)는 제4박막트랜지스터(TFT4)와 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 노출하는 홀(134Ah)을 구비한다. 제4화소영역(PA4)에 대응하는 화소전극(150)의 연장 전극부(152)의 아래에는 제4컬러필터(134A)만 배치되므로 컬러필터들이 중첩되면서 형성되는 골(VY, 도 5b 참조)은 구비되지 않는다.
제2표시기판(200)은 기판(210) 및 기판(210) 상에 위치하는 공통전극(220)을 포함한다. 제2표시기판(200)은 차광영역(BA)과 대응하는 위치에 배치된 블랙매트릭스(BM)를 포함한다. 도시되지는 않았으나, 제1표시기판(100) 및 제2표시기판(200) 상에는 각각 배향막이 배치될 수 있다.
도 4에서는 블랙매트릭스(BM) 및 공통전극(220)이 제2표시기판(200)에 구비된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 블랙매트릭스(BM)는 차광영역(BA)과 대응하여 제1표시기판(100) 상에 배치될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 공통전극(220)은 제1표시기판(100) 상에 배치될 수 있다. 제1표시기판(100)이 공통전극(220)을 포함하는 경우, 공통전극(220)은 제2패시베이션층(117)과 화소전극(150) 사이의 층에 배치될 수 있으며, 공통전극(220)과 화소전극(150) 사이에는 패시베이션층이 더 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 액정 표시 장치와 제1 및 제2컬러필터(131A ', 132A ')의 형상에만 차이가 있고 다른 구성은 동일하다. 그러므로, 중복되는 설명은 생략하고 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
도 3을 참조하여 설명한 액정 표시 장치에서는 제2컬러필터(132A)가 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Aa)를 구비하는 것과 달리, 도 6에 도시된 액정 표시 장치는 제1컬러필터(131A')가 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(131Aa')를 포함한다.
도 6을 참조하면, 제1 및 제2컬러필터(131A', 132A') 각각은 제1 및 제2화소영역(PA1, PA2) 사이의 차광영역(BA)으로 연장된다. 제1 및 제2컬러필터(131A', 132A')는 차광영역(BA)에서 서로 접촉하되, 접속부(CNT), 예컨대 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150) 간 접속부(CNT)를 중심으로 서로 이격된다.
예를 들어, 제1컬러필터(131A')는 제1박막트랜지스터(TFT1)의 드레인전극(125)과 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(131Aa'), 및 오목부(131Aa')에 비하여 상대적으로 볼록한 볼록부(131Ac')를 구비한다. 제1컬러필터(131A')의 볼록부(131Ac')는 제2컬러필터(132A')와 접촉한다. 예컨대, 제1컬러필터(131A')의 볼록부(131Ac')는 제2컬러필터(132A')와 일부 중첩할 수 있다.
제1컬러필터(131A)의 오목부(131Aa')는 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸도록 접속부(CNT)의 일측에 위치하고, 접속부(CNT)의 타측에는 제2컬러필터(132A')가 위치한다. 접속부(CNT)를 사이에 두고 제1컬러필터(131A')의 오목부(131Aa')와 제2컬러필터(132A')가 상호 이격되어 배치된다. 예컨대, 제1컬러필터(131A')의 오목부(131Aa')와 제2컬러필터(132A')의 제1부분(132Ab')은 접속부(CNT)를 사이에 두고 이격된다. 제1부분(132Ab')의 끝단은 제1컬러필터(131A')의 오목부(131Aa')와 비접촉한다. 일 실시예로서, 제2컬러필터(132A') 제1부분(132Ab')은 제1컬러필터(131A')의 오목부(131Aa')를 향해 연장될 수 있다.
접속부(CNT)를 통해 제1박막트랜지스터(TFT1)와 연결된 화소전극(150)의 연장 전극부(152)는 제2컬러필터(132A')와 비중첩하면서 제1화소영역(PA1)을 향해 연장된다. 연장 전극부(152)는 연장 전극부(152)의 아래에 배치된 제1컬러필터(131A')에만 중첩한다.
도 3 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A', 131A', 132A')는 차광영역(BA)에서 서로 접촉하되, 접속부(CNT)를 중심으로 상호 이격되도록 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A' 131A', 132A') 중 어느 하나의 컬러필터는 오목부(132Aa, 131Aa')를 포함한다. 그러므로, 제1 및 제2표시기판(100, 200) 간 셀 갭을 일정하게 유지하면서, 화소전극(150)의 단선을 방지함은 앞서 도 3 내지 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 7을 참조하면, 제3 및 제4컬러필터(133B, 134B)의 형상이 앞서 도 3을 참조하여 설명한 제3 및 제4컬러필터(133A, 134A)의 형상과 차이가 있다. 도 7의 제1 및 제2컬러필터(131B, 132B)는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A)와 동일하다. 예컨대, 제1 및 제2컬러필터(131B, 132B)는 도 3의 제1 및 제2컬러필터(131A, 132A)와 마찬가지로 오목부(131Ba, 132Ba), 제1부분(131Bb, 132Bb), 및 볼록부(131Bc, 132Bc)를 포함한다. 그러므로 제1 및 제2컬러필터(131B, 132B)에 대한 설명은 생략하고, 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
제3 및 제4컬러필터(133B, 134B)는 제1 및 제2컬러필터(131B, 132B)와 동일한 형상을 가진다.
제3 및 제4컬러필터(133B, 134B)는 각각 화소전극들(150)과 중첩되도록 제3 및 제4화소영역(PA3, PA4)에 위치하며, 제3 및 제4화소영역(PA3, PA4) 사이의 차광영역(BA)으로 연장된다.
제4컬러필터(134B)는 제3박막트랜지스터(TFT3)와 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(134Ba) 및 오목부(134Ba)의 양측에 구비된 볼록부(134Bc)를 포함하고, 제3컬러필터(133B)는 제4컬러필터(134B)의 오목부(134Ba)를 향해 돌출된 제1부분(133Bb)을 포함한다. 제4컬러필터(134B)의 볼록부(134Bc)는 차광영역(BA)에서 제3컬러필터(133B)와 접촉 및 중첩될 수 있다.
제4컬러필터(134B)의 오목부(134Ba)와 제3컬러필터(133B)의 제1부분(133Bb)은 접속부(CNT)를 사이에 두고 서로 이격되며, 제3컬러필터(133B)의 제1부분(133Bb)의 끝단은 제4컬러필터(134B)와 비접촉 및 비중첩한다.
제4컬러필터(134B)가 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(134Ba)를 구비하므로, 제3 및 제4컬러필터(133B, 134B)는 연장 전극부(152)의 아래에서 중첩되지 않는다. 또한, 제3컬러필터(133B)의 제1부분(133Bb)이 접속부(CNT)를 향해 연장되고, 연장 전극부(152)가 제1부분(133Bb)과 중첩하므로 연장 전극부(152)는 비교적 편평한 면 상에 형성된다. 그러므로, 연장 전극부(132)의 단선을 방지할 수 있다.
제4컬러필터(134B)는 제3컬러필터(133B)와 동일한 형상을 갖는다. 제4컬러필터(134B)는 오목부(134Ba)의 반대편에 위치하는 제1부분(134Bb)을 포함할 수 있다. 제3컬러필터(133B)는 제1부분(133Bb)의 반대편에 위치하는 오목부(133Ba) 및 오목부(133Ba)의 양측에 위치하는 볼록부(133Bc)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 접속부(CNT)의 위치 및 제1 내지 제4컬러필터(131C, 132C, 133C, 134C)의 형상이 앞서 도 7을 참조하여 설명한 제1 내지 제4컬러필터(131B, 132B, 133B, 134B)의 형상과 차이가 있다.
제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3, TFT4)와 화소전극(150)간 접속부(CNT)가 데이터선(DL1, DL2)을 향해 치우쳐 위치하며, 제1 내지 제4컬러필터(131C, 132C, 133C, 134C)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 도 7에 도시된 제1 내지 제4컬러필터(131B, 132B, 133B, 134B)는 두 개의 볼록부(131Bc, 132Bc, 133Bc, 134Bc)를 구비하는 데 반해, 도 8에 도시된 제1 내지 제4컬러필터(131C, 132C, 133C, 134C)는 하나의 볼록부(131Cc, 132Cc, 133Cc, 134Cc)를 구비하는 점에서 차이가 있다.
도 8에 도시된 제1 및 제2컬러필터*(131C, 132C,) 또는, 제3 및 제4컬러필터(133C, 134C)는 서로 접촉하되, 어느 하나의 컬러필터가 접속부(CNT)를 중심으로 다른 하나의 컬러필터와 비접촉하도록 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(131Ca, 132Ca, 133Ca, 134Ca)를 구비하는 점은 앞서 설명한 바와 같다. 어느 하나의 컬러필터의 오목부(131Ca, 132Ca, 133Ca, 134Ca)는 다른 하나의 제1부분(131Cb, 132Cb, 133Cb, 134Cb)의 끝단과 서로 이격되어 비접촉하는 점은 앞서 설명한 바와 같다. 이와 같은 구성을 통해 화소전극(150)이 이웃하는 컬러필터들 사이의 골(VY)에 중첩하지 않도록 위치하여 단선, 예컨대 화소전극(150)의 연장 전극부(152)의 단선을 방지하는 점은 앞서 설명한 바와 같다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시부의 구성을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 9를 참조하면, 하나의 데이터선(DLj, j=1,2,3,…,m+1)은 이웃하는 두개의 화소컬럼들(CLj-1, CLj)에 포함된 화소들(PX)과 교번적으로 연결되어, 데이터 신호를 제공할 수 있다. 화소들(PX)은 하나의 데이터선(GLj)을 중심으로 우측과 좌측에 교번적으로, 예컨대 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
j번째 화소컬럼(CLj)의 화소들(PX) 중 일부 화소, 예컨대 제1화소(PX1)는 j번째 데이터선(DLj)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제4화소(PX4)는 j+1번째 데이터선(DLj+1)에 전기적으로 연결된다.
j-1번째 화소컬럼(CLj-1)의 화소들(PX) 중 일부 화소, 예컨대 제2화소(PX2)는 j-1번째 데이터선(DLj-1)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제3화소(PX3)는 j번째 데이터선(DLj)에 전기적으로 연결된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 동일한 데이터선(DLj)에 연결되는 각 화소(PX)가 교번적으로, 즉 지그재그 형태로 배치되는 액정 표시 장치도, 앞서 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 컬러필터의 구조에 의한 화소전극(150)의 단선을 방지할 수 있다. 이하, 도 10을 참조하여 자세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 내지 제4화소를 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 10을 참조하면, 각 게이트선(GL1, GL2, GL3) 및 각 데이터선(DLj-1, DLj, DLj+1)은 차광영역(BA)에 위치하며, 각 화소전극(150)은 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4)에 위치하며, 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3, TFT4)와 접속부(CNT)에서 접속된다.
제1박막트랜지스터(TFT1)는 제1화소영역(PA1) 및 제2화소영역(PA2) 사이의 차광영역(BA)에 위치한다. 제1박막트랜지스터(TFT1)는 제1게이트선(GL1) 및 j번째 데이터선(DLj)에 연결된다.
제2박막트랜지스터(TFT2)의 제1게이트선(GL1) 및 j-1번째 데이터선(DLj-1)에 연결된다. 제2박막트랜지스터(TFT2)는 및 j-1번째 데이터선(DLj-1)에 인접하게 배치된다. 예컨대, 제2박막트랜지스터(TFT2)는 제2화소영역(PA2)의 화소전극(150)을 사이에 두고 제1박막트랜지스터(TFT1)와 상호 이격되어 배치된다.
제3박막트랜지스터(TFT3)는 제2게이트선(GL2) 및 j번째 데이터선(DLj)에 연결된다. 제3박막트랜지스터(TFT3)는 제3화소영역(PA3) 및 제4화소영역(PA4) 사이의 차광영역(BA)에 위치한다.
제4박막트랜지스터(TFT4)는 제2게이트선(GL2) 및 j+1번째 데이터선(DLj+1)에 연결된다. 제4박막트랜지스터(TFT4)는 j+1번째 데이터선(DLj+1)과 인접하게 배치된다. 예컨대, 제4박막트랜지스터(TFT4)는 제4화소영역(PA4)의 화소전극(150)을 사이에 두고 제3박막트랜지스터(TFT3)와 상호 이격되어 배치된다.
제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 위치하는 화소전극(150)은 전극부(151) 및 전극부(151)로부터 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3, TFT4) 각각을 향해 연장된 연장 전극부(152)를 포함한다.
제1 내지 제4컬러필터(131D, 132D, 133D, 134D) 각각은 섬(island)형으로, 제1 내지 제4화소영역(PA1 내지 PA2) 각각에 위치하는 화소전극(150)의 아래에 배치된다.
제1 내지 제4컬러필터(131D, 132D, 133D, 134D)는 서로 다른 색상을 갖는다. 일 실시예에 따르면, 제1컬러필터(131D)는 적색을, 제2 컬러필터(132D)는 청색을, 제3컬러필터(133D)는 백색을, 제4컬러필터(134D)는 녹색을 가질 수 있다. 제1 내지 제4컬러필터(131D, 132D, 133D, 134D)는 차광영역(BA)으로 연장된다.
제1 및 제2컬러필터(131D, 132D)는 차광영역(BA)에서 서로 접촉하되, 제1 및 제2컬러필터(131D, 132D) 중 어느 하나의 컬러필터는 접속부(CNT), 예컨대 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150) 간 접속부(CNT)를 중심으로 서로 이격된다.
예를 들어, 제2컬러필터(132D)는 제1박막트랜지스터(TFT1)의 드레인전극과 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Da), 및 오목부(132Da)에 비하여 상대적으로 볼록한 볼록부(132Dc)를 구비한다. 제2컬러필터(132D)의 볼록부(132Dc)는 제1컬러필터(131D)와 접촉한다. 예컨대, 제2컬러필터(132D)의 볼록부(132Dc)는 제1컬러필터(131A)와 일부 중첩할 수 있다.
제2컬러필터(132D)의 오목부(132Da)는 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸도록 접속부(CNT)의 일측에 위치하고, 접속부(CNT)의 타측에는 제1컬러필터(131D)가 위치한다. 접속부(CNT)를 사이에 두고 제2컬러필터(132D)의 오목부(132Da)와 제1컬러필터(131D)의 제1부분(131Db)이 상호 이격되어 배치된다. 예컨대, 제2컬러필터(132D)의 오목부(132Da)와 제1컬러필터(131D)의 제1부분(131Db)은 접속부(CNT)를 사이에 두고 이격되며, 제1부분(131Db)의 끝단은 제2컬러필터(132D)의 오목부(132Da)와 비접촉한다. 제1컬러필터(131D) 제1부분(131Db)은 오목부(132Da)를 향해 연장될 수 있다.
접속부(CNT)를 통해 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150)의 연장 전극부(152)는 제2컬러필터(132D)와 비중첩하면서 제1화소영역(PA1)을 향해 연장된다. 연장 전극부(152)의 아래에는 연장 전극부(152)와 중첩하도록 배치된 제1컬러필터(131D)의 제1부분(131Db)이 위치한다. 즉, 연장 전극부(152)의 아래에는 제1 및 제2컬러필터(131D, 132D)가 중첩되면서 형성되는 골(VY, 도 5참조)가 없으므로, 화소전극(150)의 단선이 방지되는 것은 앞서 설명한 바와 같다.
제1컬러필터(131D)와 제2컬러필터(132D)는 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 제1컬러필터(131D)는 제1부분(131Db)의 반대편에 위치하는 오목부(131Da) 및 오목부(131Da)의 양측에 구비된 볼록부(131Dc)를 포함할 수 있다. 제2컬러필터(132D)는 오목부(131Db)의 반대편에 위치하는 제1부분(132Db)을 포함할 수 있다.
제3 및 제4컬러필터(133D, 134D)는 도 3을 참조하여 설명한 제3 및 제4컬러필터(133A, 134A)와 동일한 형상을 갖는다. 제3 및 제4컬러필터(133D, 134D)는 도 10에 도시된 바와 같이 접속부(CNT)를 노출하는 홀(133Dh, 134Dh)을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 제3 및 제4컬러필터(133D, 134D)는 제1 및 제2컬러필터(131D, 132D)와 동일한 형상을 가질 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 내지 제4화소를 발췌하여 나타낸 평면도이다. 도 10의 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4)은 서로 다른 4색의 화소에 대응하며 아일랜드 형인데 반해, 도 11에 도시된 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4)은 서로 다른 2색의 화소에 대응하며 스트라이프 형인 점에서 차이가 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 차이점을 중심으로 설명한다.
도 11을 참조하면, 제1 및 제4화소영역(PA1, PA4)은 동일 색(예컨대, 적색)의 화소에 대응하고, 제2 및 제3화소영역(PA2, PA3)은 동일 색(예컨대, 녹색)의 화소에 대응한다.
제1컬러필터(131E)는 제1화소영역(PA1) 뿐만 아니라 제4화소영역(PA4)과 대응하도록 스트라이프형으로 형성되고, 제2컬러필터(132E)는 제2화소영역(PA2) 뿐만 아니라 제3화소영역(PA3)과 대응하도록 스트라이프형으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2컬러필터(131E, 132E)는 차광영역(BA)으로 연장된다.
제1 및 제2컬러필터(131E, 132E)는 차광영역(BA)에서 서로 접촉하되, 접속부(CNT), 예컨대 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150) 간 접속부(CNT)를 중심으로 서로 이격된다.
예를 들어, 제2컬러필터(132E)는 제1박막트랜지스터(TFT1)의 드레인전극과 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Ea), 및 오목부(132Ea)에 비하여 상대적으로 볼록한 볼록부(132Ec)를 구비한다. 제2컬러필터(132E)의 볼록부(132Ec)는 제1컬러필터(131E)와 접촉한다. 예컨대, 제2컬러필터(132E)의 볼록부(132Ec)는 제1컬러필터(131E)와 일부 중첩할 수 있다.
제2컬러필터(132E)의 오목부(132Ea)는 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸도록 접속부(CNT)의 일측에 위치하고, 접속부(CNT)의 타측에는 제1컬러필터(131E)가 위치한다.
접속부(CNT)를 사이에 두고 제2컬러필터(132E)의 오목부(132Ea)와 제1컬러필터(131E)가 상호 이격되어 배치된다. 예컨대, 제2컬러필터(132E)의 오목부(132Ea)와 제1컬러필터(131E)의 제1부분(131Eb)은 접속부(CNT)를 사이에 두고 이격되며, 제1부분(131Eb)의 끝단은 제2컬러필터(132E)의 오목부(132Ea)와 비접촉한다. 제1컬러필터(131E) 제1부분(131Eb)은 제2컬러필터(132E)의 오목부(132Ea)를 향해 연장될 수 있다
접속부(CNT)를 통해 제1박막트랜지스터(TFT1)와 접속된 제1화소영역(PA1)의 화소전극(150)의 연장 전극부(152)는 제2컬러필터(132E)와 비중첩하면서 제1화소영역(PA1)을 향해 연장된다. 연장 전극부(152)의 아래에는 제1컬러필터(131E)의 제1부분(131Eb)만 위치하며, 연장 전극부(152)는 제1컬러필터(131E)에만 중첩한다.
연장 전극부(152)의 아래에는 제1 및 제2컬러필터(131E, 132E)가 중첩되면서 형성되는 골(VY, 도 5참조)가 없으므로, 연장 전극부(152)의 단선이 방지됨은 앞서 설명한 바와 같다.
제1 및 제2컬러필터(131E, 132E)는 제3 및 제4박막트랜지스터(TFT3, TFT4)와 화소전극(150) 간 접속부(CNT)를 노출하는 홀(131Eh, 132Eh)을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시부의 구성을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 12를 참조하면, 동일한 게이트선(GLi, i=1,2,3,…,n)에 연결되는 화소들(PX)이 해당 게이트선(GLi)을 중심으로 상측과 하측에 교번적으로 배치되고, 동일한 데이터선(DLj, j=1,2,3,,m+1)에 연결되는 화소들(PX)이 해당 데이터선(DLj)을 중심으로 좌측과 우측에 교번적으로 배치된 구조를 도시한다.
도 12를 참조하면, i-1번째 화소열(RLi-1)의 화소들 중 일부 화소, 예컨대 제1화소(PX1)는 i번째 게이트선(GLi)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제4화소(PX4)는 i-1번째 게이트선(GLi-1)에 전기적으로 연결된다. i번째 화소열(RLi)의 화소들 중 일부 화소, 예컨대 제2화소(PX2)는 i번째 게이트선(GLi)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제3화소(PX3)는 i+1번째 게이트선(GLi+1)에 전기적으로 연결된다.
1번째 화소컬럼(CL1)의 화소들(PX) 중 일부 화소, 예컨대 제1화소(PX1)는 제1데이터선(DL1)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제2화소(PX2)는 제2데이터선(DL2)에 전기적으로 연결된다. 2번째 화소컬럼(CL2)의 화소들(PX) 중 일부 화소, 예컨대 제3화소(PX3)는 제3데이터선(DL3)에 전기적으로 연결되고, 다른 화소, 예컨대 제4화소(PX4)는 제2데이터선(DL2)에 전기적으로 연결된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 동일한 게이트선(GLi) 및 동일한 데이터선(DLj)에 연결되는 각 화소(PX)가 교번적으로 배치되는 경우도, 앞서 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 화소전극의 단선을 방지할 수 있다. 이하, 도 13을 참조하여 자세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 내지 제4화소를 발췌하여 나타낸 평면도이다.
도 13을 참조하면, 각 게이트선(GLi-1, GLi, GLi+1) 및 각 데이터선(DL1, DL2, DL3)은 차광영역(BA)에 위치하며, 각 화소전극(150)은 제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4)에 위치하며, 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3, TFT4)와 접속부(CNT)에서 접속된다.
제1박막트랜지스터(TFT1)는 i번째 게이트선(GLi) 및 제1데이터선(DL1)에 연결되고, 제2박막트랜지스터(TFT2)는 i번째 게이트선(GLi) 및 제2데이터선(DL2)에 연결된다. 제1 및 제2박막트랜지스터(TFT1, TFT2)는 게이트선(GLi)을 공유하며, 서로 인접하게 배치된다. 예컨대, 제1 및 제2박막트랜지스터(TFT1, TFT2)는 제1화소영역(PA1) 및 제2화소영역(PA2) 사이의 차광영역(BA)에 위치한다.
제3박막트랜지스터(TFT3)는 i+1번째 게이트선(GLi+1) 및 제3데이터선(DL3)에 연결되고, 제4박막트랜지스터(TFT4)는 i-1번째 게이트선(GLi-1) 및 제2데이터선(DL2)에 연결된다. 제3 및 제4박막트랜지스터(TFT3, TFT4)는 제3 및 제4화소영역(PA3, PA4)의 화소전극들(150)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치된다.
제1 내지 제4화소영역(PA1, PA2, PA3, PA4) 각각에 위치하는 화소전극(150)은 제1 내지 제4박막트랜지스터(TFT1, TFT2, TFT3, TFT4) 각각을 향해 연장된 연장 전극부(152)를 포함한다.
제1 내지 제4컬러필터(131F, 132F, 133F, 134F)는 각각은 섬(island)형으로, 제1 내지 제4화소영역(PA1 내지 PA2) 각각에 위치하는 화소전극(150)의 아래에 배치된다. 제1 내지 제4컬러필터(131F, 132F, 133F, 134F)는 서로 다른 색상을 가지며, 차광영역(BA)으로 연장된다.
제1 및 제2컬러필터(131F, 132F)는 차광영역(BA)에서 서로 접촉하되, 접속부(CNT), 예컨대 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150) 간 접속부(CNT)를 중심으로 서로 이격된다.
예를 들어, 제2컬러필터(132F)는 제1박막트랜지스터(TFT1)와 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(132Fa) 및 오목부(132Fa)에 비하여 상대적으로 볼록한 볼록부인 제1부분(132Fb)을 구비한다.
제2컬러필터(132F)의 오목부(132Fa)와 제1컬러필터(131F), 예컨대 제1컬러필터(131F)의 제1부분(131Fb)은 접속부(CNT)를 사이에 두고 서로 이격된다. 접속부(CNT)를 통해 제1박막트랜지스터(TFT1)와 접속된 연장 전극부(152)는 제2컬러필터(132F)와 비중첩하면서 제1화소영역(PA1)을 향해 연장된다. 연장 전극부(152)의 아래에는 연장 전극부(152)와 중첩하도록 배치된 제1컬러필터(131F)의 제1부분(131Fb)만 위치할 뿐 제1 및 제2컬러필터(131F, 132F)가 중첩되면서 형성되는 골(VY, 도 5참조)이 없으므로, 연장 전극부(152)의 단선을 방지할 수 있다.
또한, 제2컬러필터(132F)의 볼록부인 제1부분(132Fb)은 차광영역(BA)에서 제1컬러필터(132F)와 접촉한다.
제1컬러필터(131F)와 제2컬러필터(132F)는 실질적으로 동일한 형상을 갖는다.
제1컬러필터(131F)는 제2박막트랜지스터(TFT2)와 화소전극(150) 간의 접속부(CNT)를 부분적으로 둘러싸는 오목부(131Fa)를 포함하고, 제2컬러필터(132F)는 제1컬러필터(131F)의 오목부(131Fa)를 향해 돌출된 제1부분 (132Fb)를 포함한다.
제1컬러필터(131F)의 오목부(131Fa)와 제2컬러필터(132F)의 제1부분(132Fb)은 접속부(CNT)를 사이에 두고 서로 이격된다. 접속부(CNT)를 통해 제2박막트랜지스터(TFT2)와 접속된 화소전극(150)의 연장 전극부(152)는 제1컬러필터(131F)와 비중첩하면서 제2화소영역(PA2)을 향해 연장된다. 연장 전극부(152)의 아래에는 제2컬러필터(132F)의 볼록부(132Fb)만 위치할 뿐 제1 및 제2컬러필터(131F, 132F)가 중첩되면서 형성되는 골(VY, 도 5참조)이 없으므로, 연장 전극부(152)의 단선을 방지할 수 있다.
제3 및 제4컬러필터(133F, 134F) 각각은 제1 및 제2컬러필터(131F, 132F)와 동일한 형상을 가진다. 예컨대, 제3 및 제4컬러필터(133F, 134F) 각각은 오목부(133Fa, 134Fa) 및 제1부분(133Fb, 134Fb)을 포함하며, 화소전극(150)의 연장 전극부(152)의 단선을 방지하는 점은 전술한 바와 같다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
PA1, PA2, PA3, PA4: 제1 내지 제4화소영역
TFT1, TFT2, TFT3, TFT4: 제1 내지 제4박막트랜지스터
131A, 131A', 131B, 131C, 131D, 131E, 131F: 제1컬러필터
131Ab, 131Bb,131Cb, 131Db, 131Eb, 131Fb: 제1컬러필터의 볼록부
132A, 132A', 132B, 132C, 132D, 132E, 132F: 제2컬러필터
131Aa, 131Ba, 131Ca, 131Da, 131Ea, 131Fa: 제2컬러필터의 오목부
133A, 133B, 133C, 133D, 133F: 제3컬러필터
134A, 134B, 134C, 134D, 134F: 제4컬러필터

Claims (20)

  1. 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1표시기판;
    상기 제1표시기판과 대향하는 제2표시기판; 및
    상기 제1표시기판 및 상기 제2표시기판 사이에 개재되는 액정층;을 포함하며,
    상기 제1표시기판은,
    제1화소영역 및 제2화소영역 각각에 대응하며, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 중 어느 하나의 선을 사이에 두고 인접한 제1화소전극 및 제2화소전극;
    상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극 각각의 아래에 배치되며, 상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극 각각에 중첩하는 제1컬러필터 및 제2컬러필터; 상기 제1화소전극과 전기적으로 연결하는 제1박막트랜지스터; 및
    상기 제1박막트랜지스터와 상기 제1화소전극을 연결하는 접속부;를 포함하고,
    상기 제1컬러필터와 상기 제2컬러필터는 서로 접촉하되, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터 중 어느 하나의 컬러필터는 상기 접속부를 가운데 두고 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터 중 다른 하나의 컬러필터와 이격되도록 상기 접속부를 부분적으로 둘러싸는 오목부를 구비하고,
    상기 다른 하나의 컬러필터는 상기 접속부를 가운데 두고 상기 어느 하나의 컬러필터의 오목부와 비접촉하는 제1부분을 포함하는, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어느 하나의 컬러필터는, 상기 오목부와 인접하고 상기 오목부에 비해 상기 다른 하나의 컬러필터를 향해 볼록한 볼록부를 포함하는, 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 볼록부의 단부는 상기 다른 하나의 컬러필터와 접촉하는, 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1부분은 상기 다른 하나의 컬러필터의 단부로부터 상기 오목부를 향해 연장된, 액정 표시 장치.
  6. 게이트선 및 데이터선을 포함하는 제1표시기판;
    상기 제1표시기판과 대향하는 제2표시기판; 및
    상기 제1표시기판 및 상기 제2표시기판 사이에 개재되는 액정층;을 포함하며,
    상기 제1표시기판은,
    제1화소영역 및 제2화소영역 각각에 대응하며, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 중 어느 하나의 선을 사이에 두고 인접한 제1화소전극 및 제2화소전극;
    상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극 각각의 아래에 배치되며, 상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극 각각에 중첩하는 제1컬러필터 및 제2컬러필터; 상기 제1화소전극과 전기적으로 연결하는 제1박막트랜지스터; 및
    상기 제1박막트랜지스터와 상기 제1화소전극을 연결하는 접속부;를 포함하고,
    상기 제1컬러필터와 상기 제2컬러필터는 서로 접촉하되, 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터 중 어느 하나의 컬러필터는 상기 접속부를 가운데 두고 상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터 중 다른 하나의 컬러필터와 이격되도록 상기 접속부를 부분적으로 둘러싸는 오목부를 구비하고,
    상기 제1화소전극은,
    상기 제1화소영역에 대응하는 전극부; 및
    상기 전극부로부터 상기 접속부를 향해 연장된 연장 전극부;를 포함하며,
    상기 연장 전극부는 제1컬러필터에만 중첩하는, 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극부는 절개 패턴을 갖는, 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접속부는 상기 제1화소영역 및 상기 제2화소영역 사이의 차광영역에 위치하는, 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2표시기판은 상기 차광영역에 대응하는 블랙매트릭스를 포함하는, 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1컬러필터와 상기 제2컬러필터는 서로 다른 색상을 갖는, 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는,
    상기 제1화소영역 및 상기 제2화소영역 각각에 대응하는 섬(island)형인, 액정 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는,
    상기 어느 하나의 선의 연장 방향을 따라 연장된 스트라이프(stripe)형인, 액정 표시 장치.
  13. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는 동일한 형상을 갖는, 액정 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1표시기판은,
    상기 어느 하나의 선의 연장 방향을 따라 상기 제2화소전극과 인접하며, 상기 어느 하나의 선을 사이에 두고 상기 제1화소전극과 이격된 제3화소전극; 및
    상기 제3화소전극과 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터;를 더 포함하는, 액정 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터는, 상기 어느 하나의 선에 전기적으로 연결된, 액정 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서
    상기 제1표시기판은,
    상기 제2화소전극에 접속하는 제2박막트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제2박막트랜지스터는,
    상기 어느 하나의 선과 나란하되 상기 제2화소영역을 사이에 두고 상기 어느 하나의 선과 이격된 다른 선에 전기적으로 연결된, 액정 표시 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터는,
    상기 어느 하나의 선과 나란하되 상기 제3화소전극을 사이에 두고 상기 어느 하나의 선과 이격된 다른 선에 전기적으로 연결된, 액정 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1표시기판은,
    상기 제2화소전극에 접속하는 제2박막트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제2박막트랜지스터는 상기 어느 하나의 선에 전기적으로 연결된, 액정 표시 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제1표시기판은,
    상기 제1박막트랜지스터를 덮는 제1패시베이션층을 더 포함하고,
    상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터는 상기 제1패시베이션층 위에 위치하는, 액정 표시 장치.
  20. 제1항 또는 제19항에 있어서,
    상기 제1표시기판은,
    상기 제1컬러필터 및 상기 제2컬러필터를 덮는 제2패시베이션층을 더 포함하며,
    상기 제1화소전극 및 상기 제2화소전극은 상기 제2패시베이션층 위에 위치하는, 액정 표시 장치.
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