KR102505325B1 - Display device - Google Patents

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KR102505325B1 KR1020150169245A KR20150169245A KR102505325B1 KR 102505325 B1 KR102505325 B1 KR 102505325B1 KR 1020150169245 A KR1020150169245 A KR 1020150169245A KR 20150169245 A KR20150169245 A KR 20150169245A KR 102505325 B1 KR102505325 B1 KR 102505325B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 고해상도에 대응하기 위하여 블랙 매트릭스의 미세 패턴을 형성하는 것을 개시한다. 표시장치는 박막트랜지스터 어레이 기판, 컬러필터 어레이 기판 및 액정층을 포함한다. 박막트랜지스터 어레이 기판은 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다. 컬러필터 어레이 기판은 상부 기판, 제1 블랙 매트릭스 및 제2 블랙 매트릭스를 포함한다. 제1 블랙 매트릭스는 상부 기판 상에 위치하며 격자 형상으로 이루어지고, 제2 블랙 매트릭스는 제1 블랙 매트릭스 상에 위치하며 격자 형상으로 이루어진다. 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스는 서로 교차한다. A display device according to an embodiment of the present invention discloses forming a fine pattern of a black matrix in order to correspond to a high resolution. The display device includes a thin film transistor array substrate, a color filter array substrate, and a liquid crystal layer. The thin film transistor array substrate includes a thin film transistor, a pixel electrode and a common electrode. The color filter array substrate includes an upper substrate, a first black matrix, and a second black matrix. The first black matrix is located on the upper substrate and has a lattice shape, and the second black matrix is located on the first black matrix and has a lattice shape. The first black matrix and the second black matrix cross each other.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}Display device {DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device.

일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 구동된다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다. In general, liquid crystal display devices are driven by using optical anisotropy and polarization properties of liquid crystals. Since the liquid crystal has a thin and long structure, the arrangement of the molecules has directionality, and the direction of the arrangement of the molecules can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal. Therefore, if the direction of the arrangement of the molecules of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, The molecular arrangement is changed, and light is refracted in the direction of the molecular arrangement of the liquid crystal due to the optical anisotropy, so that image information can be expressed.

현재는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다. 상기 액정표시장치는 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소 전극이 형성된 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통 전극과 화소 전극이 상하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다. 그러나, 상하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. 따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 시야각 특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치가 제안되었다. 횡전계형 액정표시장치는 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계를 이용해 액정을 구동함으로써, 시야각이 향상되는 이점이 있다. Currently, the active matrix liquid crystal display (AM-LCD: Active Matrix LCD, hereinafter, abbreviated as liquid crystal display) in which thin film transistors and pixel electrodes connected to the thin film transistors are arranged in a matrix manner has excellent resolution and ability to implement moving images, It is getting attention. The liquid crystal display device is composed of a color filter substrate on which a common electrode is formed, an array substrate on which pixel electrodes are formed, and a liquid crystal interposed between the two substrates. It is a liquid crystal driving method and has excellent properties such as transmittance and aperture ratio. However, liquid crystal driving by an electric field applied vertically has a disadvantage in that viewing angle characteristics are not excellent. Therefore, in order to overcome the above disadvantages, a transversal field type liquid crystal display having excellent viewing angle characteristics has been proposed. A horizontal electric field type liquid crystal display device has an advantage of improving a viewing angle by driving liquid crystal using a horizontal electric field between a pixel electrode and a common electrode.

최근에는 표시장치의 해상도가 높아져 PPI(Pixel Per Inch)가 증가함에 따라 화소의 피치(Pitch)가 감소되고 있는 추세이다. 화소의 피치가 감소됨에 따라 표시장치의 컬러필터 기판에 형성되는 블랙 매트릭스의 피치도 감소해야 한다. 그러나, 블랙 매트릭스의 특성상 미세 패턴을 형성하기 어려워, 고해상도에 대응하기 어려운 문제가 있다.Recently, as the resolution of display devices increases and PPI (Pixel Per Inch) increases, the pitch of pixels is decreasing. As the pixel pitch decreases, the pitch of the black matrix formed on the color filter substrate of the display device should also decrease. However, due to the nature of the black matrix, it is difficult to form a fine pattern, and thus it is difficult to cope with high resolution.

본 발명은 고해상도에 대응하기 위하여 블랙 매트릭스의 미세 패턴을 형성할 수 있는 표시장치를 제공한다.The present invention provides a display device capable of forming a fine pattern of a black matrix to correspond to high resolution.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 고해상도에 대응하기 위하여 블랙 매트릭스의 미세 패턴을 형성하는 것을 개시한다. 표시장치는 박막트랜지스터 어레이 기판, 컬러필터 어레이 기판 및 액정층을 포함한다. 박막트랜지스터 어레이 기판은 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다. 컬러필터 어레이 기판은 상부 기판, 제1 블랙 매트릭스 및 제2 블랙 매트릭스를 포함한다. 제1 블랙 매트릭스는 상부 기판 상에 위치하며 격자 형상으로 이루어지고, 제2 블랙 매트릭스는 제1 블랙 매트릭스 상에 위치하며 격자 형상으로 이루어진다. 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스는 서로 교차한다. In order to achieve the above object, a display device according to an embodiment of the present invention discloses forming a fine pattern of a black matrix in order to correspond to a high resolution. The display device includes a thin film transistor array substrate, a color filter array substrate, and a liquid crystal layer. The thin film transistor array substrate includes a thin film transistor, a pixel electrode and a common electrode. The color filter array substrate includes an upper substrate, a first black matrix, and a second black matrix. The first black matrix is located on the upper substrate and has a lattice shape, and the second black matrix is located on the first black matrix and has a lattice shape. The first black matrix and the second black matrix cross each other.

제1 블랙 매트릭스는 복수의 제1 개구부를 포함하고, 제2 블랙 매트릭스는 복수의 제2 개구부를 포함한다.The first black matrix includes a plurality of first openings, and the second black matrix includes a plurality of second openings.

제1 블랙 매트릭스의 복수의 제1 개구부 중 하나는 제2 블랙 매트릭스의 복수의 제2 개구부 중 4개의 제2 개구부가 중첩된다.One of the plurality of first openings of the first black matrix overlaps four second openings of the plurality of second openings of the second black matrix.

복수의 제1 개구부 중 하나와 복수의 제2 개구부 중 4개의 제2 개구부가 중첩되어 4개의 서브픽셀부를 구획한다.One of the plurality of first openings overlaps with four second openings of the plurality of second openings to define four sub-pixel units.

4개의 서브픽셀부는 크기가 모두 동일하다.All four sub-pixel parts have the same size.

컬러필터 어레이 기판은, 제1 블랙 매트릭스와 상기 제2 블랙 매트릭스 사이에 위치하는 컬러필터, 및 제2 블랙 매트릭스 상에 위치하는 제1 오버코트층을 더 포함한다.The color filter array substrate further includes a color filter positioned between the first black matrix and the second black matrix, and a first overcoat layer positioned on the second black matrix.

컬러필터와 제2 블랙 매트릭스 사이에 제2 오버코트층을 더 포함한다.A second overcoat layer is further included between the color filter and the second black matrix.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 박막트랜지스터 어레이 기판, 컬러필터 어레이 기판 및 액정층을 포함한다. 박막트랜지스터 어레이 기판은 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다. 컬러필터 어레이 기판은 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 포함한다. 제1 블랙 매트릭스는 상부 기판 상에 위치하며, 제1 직선부와 제1 직선부로부터 돌출된 복수의 제1 돌출부를 가지는 복수의 제1 패턴을 포함한다. 제2 블랙 매트릭스는 제1 블랙 매트릭스 상에 위치하며, 제2 직선부와 제2 직선부로부터 돌출된 복수의 제2 돌출부를 가지는 복수의 제2 패턴을 포함한다. 복수의 제1 패턴과 복수의 제2 패턴은 일부 중첩한다.Also, a display device according to an embodiment of the present invention includes a thin film transistor array substrate, a color filter array substrate, and a liquid crystal layer. The thin film transistor array substrate includes a thin film transistor, a pixel electrode and a common electrode. The color filter array substrate includes a first black matrix and a second black matrix. The first black matrix is located on the upper substrate and includes a plurality of first patterns having first straight portions and a plurality of first protrusions protruding from the first straight portions. The second black matrix is located on the first black matrix and includes a plurality of second patterns having second straight portions and a plurality of second protrusions protruding from the second straight portions. The plurality of first patterns partially overlap with the plurality of second patterns.

제1 직선부와 제2 직선부는 서로 이격되어 나란하게 배치된다.The first straight part and the second straight part are spaced apart from each other and arranged side by side.

제1 돌출부는 제2 직선부와 중첩된다.The first protrusion overlaps the second straight portion.

복수의 제1 패턴과 복수의 제2 패턴의 중첩에 의해 복수의 서브픽셀부가 구획된다.A plurality of sub-pixel parts are partitioned by overlapping a plurality of first patterns and a plurality of second patterns.

복수의 서브픽셀부는 크기가 서로 같거나 다르다.The plurality of sub-pixel units have the same size or different sizes.

컬러필터 어레이 기판은, 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스 사이에 위치하는 컬러필터, 및 제2 블랙 매트릭스 상에 위치하는 제1 오버코트층을 더 포함한다.The color filter array substrate further includes a color filter positioned between the first black matrix and the second black matrix, and a first overcoat layer positioned on the second black matrix.

컬러필터와 제2 블랙 매트릭스 사이에 제2 오버코트층을 더 포함한다.A second overcoat layer is further included between the color filter and the second black matrix.

본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는 컬러필터 어레이 기판에 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 각각 다른 층에 형성하고 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 중첩시킴으로써, 고해상도에 대응하는 미세한 크기의 서브픽셀부를 구획할 수 있다. 또한, 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스의 얼라인이 틀어져도 각 서브픽셀부의 개구율을 보상해줄 수 있는 이점이 있다. A display device according to embodiments of the present invention forms a first black matrix and a second black matrix in different layers on a color filter array substrate, and overlaps the first black matrix and the second black matrix, thereby providing fine details corresponding to high resolution. It is possible to partition the sub-pixel portion of the size. In addition, there is an advantage in that the aperture ratio of each sub-pixel part can be compensated even if the first black matrix and the second black matrix are out of alignment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블록도.
도 2는 표시장치의 화소를 나타낸 회로도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단위 화소를 나타낸 평면도.
도 4는 도 3의 I-I'에 따라 절취한 단면도.
도 5는 서브픽셀의 크기를 나타낸 평면도.
도 6과 7은 본 발명의 컬러필터 어레이 기판들의 단면을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스가 교차한 형상을 나타낸 평면도.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도.
1 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
2 is a circuit diagram showing pixels of a display device;
3 is a plan view illustrating unit pixels of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view taken along line II' of Figure 3;
5 is a plan view showing the size of a subpixel;
6 and 7 are cross-sectional views of color filter array substrates of the present invention.
8 is a plan view illustrating a first black matrix and a second black matrix according to the first embodiment of the present invention;
9 is a plan view illustrating a shape in which a first black matrix and a second black matrix intersect according to the first embodiment of the present invention;
10 to 12 are plan views illustrating a first black matrix and a second black matrix according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numbers throughout the specification indicate substantially the same elements. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, component names used in the following description may be selected in consideration of ease of writing specifications, and may be different from names of parts of actual products.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블록도이고 도 2는 표시장치의 화소를 나타낸 회로도이다.1 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment, and FIG. 2 is a circuit diagram illustrating pixels of the display device.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 데이터 구동회로(102), 게이트 구동회로(103), 및 타이밍 콘트롤러(101)를 구비한다. 액정표시패널의 아래에는 액정표시패널에 빛을 균일하게 조사하기 위한 백라이트 유닛이 배치될 수 있다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a display device according to an exemplary embodiment includes a display panel 100 , a data driving circuit 102 , a gate driving circuit 103 , and a timing controller 101 . A backlight unit for uniformly irradiating light to the liquid crystal display panel may be disposed below the liquid crystal display panel. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.

표시패널(100)은 액정층을 사이에 두고 대향하는 박막트랜지스터 어레이 기판(또는 제1 기판)과 컬러필터 어레이 기판(또는 제2 기판)을 포함한다. 액정표시패널(100)에는 비디오 데이터를 표시하기 위한 화소 어레이가 형성된다. 화소 어레이는 데이터 라인들과 게이트 라인들의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배열되는 픽셀들을 포함하여 비디오 데이터를 표시한다. 픽셀들은 R 픽셀, G 픽셀, 및 B 픽셀일 수 있다. 이웃하는 픽셀들은 동일한 데이터 라인을 공유한다. 픽셀들의 액정셀들은 화소 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전극에 인가되는 공통 전압의 전계차에 의해 빛의 투과양을 조정함으로써 비디오 데이터의 화상을 표시한다. 공통 전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 컬러필터 어레이 기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소 전극과 함께 박막트랜지스터 어레이 기판 상에 형성된다.The display panel 100 includes a thin film transistor array substrate (or first substrate) and a color filter array substrate (or second substrate) that face each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. A pixel array for displaying video data is formed on the liquid crystal display panel 100 . The pixel array includes pixels arranged in a matrix form by a cross structure of data lines and gate lines to display video data. The pixels may be R pixels, G pixels, and B pixels. Neighboring pixels share the same data line. Liquid crystal cells of pixels display an image of video data by adjusting the transmission amount of light by an electric field difference between a data voltage applied to a pixel electrode and a common voltage applied to a common electrode. The common electrode is formed on the color filter array substrate in vertical electric field driving methods such as TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode, and in horizontal In the electric field driving method, it is formed on the thin film transistor array substrate together with the pixel electrode.

박막트랜지스터 어레이 기판에는 데이터 라인들, 게이트 라인들, 박막트랜지스터들, 박막트랜지스터들에 1:1로 접속된 화소 전극들, 화소 전극들에 1:1로 접속된 도시하지 않은 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함한다. 표시패널(100)의 컬러필터 어레이 기판 상에는 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된다. 본 실시예에서는 박막트랜지스터 어레이 기판에 공통 전극이 형성된다. 표시패널(100)의 컬러필터 어레이 기판과 TFT 어레이 기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. The thin film transistor array substrate includes data lines, gate lines, thin film transistors, pixel electrodes connected 1:1 to the thin film transistors, and a storage capacitor (not shown) connected 1:1 to the pixel electrodes. Cst), etc. A black matrix and color filters are formed on the color filter array substrate of the display panel 100 . In this embodiment, a common electrode is formed on the thin film transistor array substrate. A polarizer is attached to each of the color filter array substrate and the TFT array substrate of the display panel 100, and an alignment layer for setting a pre-tilt angle of liquid crystal is formed.

본 발명에서 적용 가능한 액정표시패널(100)은 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.The liquid crystal display panel 100 applicable in the present invention may be implemented in any liquid crystal mode as well as TN mode, VA mode, IPS mode, and FFS mode. The liquid crystal display of the present invention may be implemented in any form such as a transmissive liquid crystal display, a transflective liquid crystal display, or a reflective liquid crystal display. A backlight unit is required in a transmissive liquid crystal display and a transflective liquid crystal display. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.

데이터 구동회로(102)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들의 출력 채널들은 화소 어레이의 데이터 라인들에 1:1로 접속된다. 소스 드라이브 IC들 각각은 타이밍 콘트롤러(101)로부터 디지털 비디오 데이터를 입력받는다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(101)로부터의 소스 타이밍 제어신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터를 정극성/부극성 데이터전압으로 변환하여 출력채널들을 통해 화소 어레이의 데이터 라인들에 공급한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 이웃한 데이터 라인들에 서로 상반된 극성의 데이터 전압들을 공급하고, 각각의 데이터 라인들에 공급되는 데이터 전압의 극성을 1 프레임기간 동안 동일하게 유지한 후, 다음 프레임기간에 데이터 전압의 극성을 반전시킨다. 따라서, 소스 드라이브 IC들은 컬럼 인버젼 방식과 실질적으로 동일하게 데이터 전압들의 극성을 1 프레임기간 동안 동일하게 유지하고, 1 프레임기간 주기로 데이터 전압의 극성을 반전시킨다. The data driving circuit 102 includes a plurality of source drive ICs. The output channels of the source drive ICs are connected 1:1 to the data lines of the pixel array. Each of the source drive ICs receives digital video data from the timing controller 101. The source drive ICs convert digital video data into positive/negative data voltages in response to a source timing control signal from the timing controller 101 and supply them to data lines of the pixel array through output channels. The source drive ICs supply data voltages of opposite polarities to neighboring data lines under the control of the timing controller 101, and maintain the same polarity of the data voltages supplied to each data line for one frame period. , the polarity of the data voltage is inverted in the next frame period. Accordingly, the source drive ICs maintain the same polarities of the data voltages for one frame period and invert the polarities of the data voltages in a cycle of one frame period, substantially the same as the column inversion method.

게이트 구동회로(103)는 타이밍 콘트롤러(101)로부터의 게이트 타이밍 제어신호에 응답하여 화소 어레이의 게이트 라인들에 게이트펄스를 순차적으로 공급한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 외부의 시스템 보드(104)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동회로(102)의 소스 드라이브 IC들에 공급한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(101)는 데이터 구동회로(102)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호와 게이트 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생한다.The gate driving circuit 103 sequentially supplies gate pulses to gate lines of the pixel array in response to a gate timing control signal from the timing controller 101 . The timing controller 101 supplies digital video data input from an external system board 104 to the source drive ICs of the data driving circuit 102 . The timing controller 101 generates a source timing control signal for controlling the operation timing of the data driving circuit 102 and a gate timing control signal for controlling the operation timing of the gate driving circuit 103 .

도 2를 참조하면, 본 발명의 표시장치는, 디지털 비디오 데이터를 감마기준 전압을 기준으로 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인(DL)에 공급함과 동시에 스캔펄스를 게이트 라인(GL)에 공급하여, 데이터 전압을 액정셀(Clc)에 충전시킨다. 이를 위해, 박막트랜지스터의 게이트 전극은 게이트 라인(GL)에 접속되고, 소스 전극은 데이터 라인(DL)에 접속되며, 그리고 박막트랜지스터의 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소 전극과 스토리지 캐패시터(Cst1)의 일측 전극에 접속된다. 액정셀(Clc)의 공통 전극에는 공통전압(Vcom)이 공급된다. 스토리지 캐패시터(Cst1)는 박막트랜지스터가 턴-온될 때 데이터 라인(DL)으로부터 인가되는 데이터 전압을 충전하여 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 스캔펄스가 게이트라인(GL)에 인가되면 TFT는 턴-온(Turn-on)되어 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널을 형성하여 데이터 라인(DL) 상의 전압을 액정셀(Clc)의 화소 전극에 공급한다. 이때 액정셀(Clc)의 액정분자들은 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광을 가변하게 된다. 이와 같은 원래로 본 발명의 표시장치가 작동된다.Referring to FIG. 2 , the display device of the present invention converts digital video data into an analog data voltage based on a gamma reference voltage, supplies it to the data line DL, and simultaneously supplies a scan pulse to the gate line GL, The data voltage is charged in the liquid crystal cell (Clc). To this end, the gate electrode of the thin film transistor is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode of the thin film transistor is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc and the storage capacitor Cst1. ) is connected to one electrode of the A common voltage Vcom is supplied to the common electrode of the liquid crystal cell Clc. The storage capacitor Cst1 serves to keep the voltage of the liquid crystal cell Clc constant by charging the data voltage applied from the data line DL when the thin film transistor is turned on. When the scan pulse is applied to the gate line GL, the TFT is turned on to form a channel between the source and drain electrodes, and the voltage on the data line DL is applied to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc. supply At this time, the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell Clc is changed by the electric field between the pixel electrode and the common electrode, thereby varying the incident light. In this way, the display device of the present invention operates.

위에서 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구성을 설명하였다. 하기에서는 표시장치의 표시패널의 화소 어레이 구조에 대해 자세히 살펴보기로 한다. 또한, 도 1과 2와는 다른 도면부호를 붙여 설명하기로 한다.A schematic configuration of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention has been described above. Hereinafter, a pixel array structure of a display panel of a display device will be described in detail. In addition, it will be described with reference numerals different from those in FIGS. 1 and 2 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단위 화소를 나타낸 평면도이다. 3 is a plan view illustrating unit pixels of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 복수의 픽셀부(P1, P2, P3)들이 배열되어 하나의 단위 픽셀을 구성한다. 복수의 픽셀부들은 각각 제1 픽셀부(P1), 제2 픽셀부(P2) 및 제3 픽셀부(P3)로 이루어진다. 각각의 제1 픽셀부(P1), 제2 픽셀부(P2) 및 제3 픽셀부(P3)는 수평 방향으로 연장된 게이트 라인(GL)과 게이트 라인(GL)에 교차하는 제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2) 및 제3 데이터 라인(DL3)에 의해 구획된다. 본 발명의 실시예에서는 제1 내지 제3 픽셀부(P1, P2, P3)들이 하나의 단위 픽셀로 구성되는 것을 개시하지만, 이에 한정되지 않으며 단위 픽셀은 4개 또는 5개 이상의 픽셀부들로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 3 , in the display device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, a plurality of pixel units P1 , P2 , and P3 are arranged to form one unit pixel. Each of the plurality of pixel units includes a first pixel unit P1, a second pixel unit P2, and a third pixel unit P3. Each of the first pixel unit P1 , the second pixel unit P2 , and the third pixel unit P3 has a gate line GL extending in a horizontal direction and a first data line (crossing the gate line GL). DL1), the second data line DL2, and the third data line DL3. In the embodiment of the present invention, it is disclosed that the first to third pixel parts P1, P2, and P3 are composed of one unit pixel, but it is not limited thereto, and a unit pixel may be composed of four or five or more pixel parts. may be

본 발명의 제1 픽셀부(P1)는 게이트 라인(GL)과 제1 데이터 라인(DL1)의 교차에 의해 구획된다. 제1 픽셀부(P1)는 게이트 라인(GL)과 제1 데이터 라인(DL1)의 교차부에 제1 박막트랜지스터(TR1)를 구비하고, 제1 박막트랜지스터(TR1)와 연결된 제1 화소 전극(PXL1)을 구비한다. 제1 픽셀부(P1)의 제1 박막트랜지스터(TR1)는 제1 액티브층(ACT1), 게이트 전극으로 작용하는 게이트 라인(GL), 소스 전극으로 작용하는 제1 데이터 라인(DL1) 및 제1 드레인 전극(DRE1)을 포함한다. 제1 액티브층(ACT1)은 제1 데이터 라인(DL1)과 중첩되어 'U'자 형으로 이루어짐에 따라, 제1 액티브층(ACT1)은 게이트 라인(GL)과 2번 교차한다. 소스 전극으로 작용하는 제1 데이터 라인(DL1)은 직선으로 연장되어 제1 소스 콘택홀(SCNT1)에 의해 제1 액티브층(ACT1)의 일단에 컨택한다. 제1 데이터 라인(DL1)이 소스 전극으로 작용하기 때문에 제1 소스 콘택홀(SCNT1)은 제1 데이터 라인(DL1)과 중첩된다. 제1 드레인 전극(DRE1)은 제1 드레인 콘택홀(DCNT1)에 의해 제1 액티브층(ACT1)의 타단에 컨택한다. 제1 드레인 콘택홀(DCNT1)은 게이트 라인(GL)과 중첩되지 않고 이격된다. 제1 화소 전극(PXL1)은 핑거(finger) 형상으로 분기되어 제1 데이터 라인(DL1)과 나란하게 배열된다. 제1 화소 전극(PXL1)은 제1 비어홀(VIA1)을 통해 제1 박막트랜지스터(TR1)의 제1 드레인 전극(DRE1)에 연결된다. 제1 비어홀(VIA1)은 제1 드레인 콘택홀(DCNT1)과 인접한 게이트 라인(GL)과 중첩된다. 도시하지 않았지만, 제1 화소 전극(PXL1)은 공통 전극과 대향하여 전계를 형성한다. 공통 전극은 후술하는 단면 구조에서 설명하기로 한다.The first pixel portion P1 of the present invention is partitioned by the intersection of the gate line GL and the first data line DL1. The first pixel unit P1 includes a first thin film transistor TR1 at the intersection of the gate line GL and the first data line DL1, and the first pixel electrode ( PXL1) is provided. The first thin film transistor TR1 of the first pixel unit P1 includes a first active layer ACT1, a gate line GL acting as a gate electrode, a first data line DL1 acting as a source electrode, and a first A drain electrode DRE1 is included. As the first active layer ACT1 overlaps the first data line DL1 and is formed in a 'U' shape, the first active layer ACT1 crosses the gate line GL twice. The first data line DL1 serving as a source electrode extends in a straight line and contacts one end of the first active layer ACT1 through the first source contact hole SCNT1. Since the first data line DL1 serves as a source electrode, the first source contact hole SCNT1 overlaps the first data line DL1. The first drain electrode DRE1 contacts the other end of the first active layer ACT1 through the first drain contact hole DCNT1. The first drain contact hole DCNT1 does not overlap and is spaced apart from the gate line GL. The first pixel electrode PXL1 is branched in a finger shape and is arranged parallel to the first data line DL1. The first pixel electrode PXL1 is connected to the first drain electrode DRE1 of the first thin film transistor TR1 through the first via hole VIA1. The first via hole VIA1 overlaps the first drain contact hole DCNT1 and the adjacent gate line GL. Although not shown, the first pixel electrode PXL1 faces the common electrode to form an electric field. The common electrode will be described in terms of a cross-sectional structure to be described later.

본 도면에서 박막트랜지스터는 채널을 이루는 영역이 'U'형태를 이루는 것을 예로 도시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 'I'형태로도 이루어질 수 있다. 또한, 박막트랜지스터는 게이트 전극이 게이트 라인 그 자체로써 이루어지는 것을 예로 도시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 게이트 라인으로부터 돌출되어 이루어질 수도 있다.In this drawing, the thin film transistor is shown as an example in which a region constituting a channel forms a 'U' shape, but is not limited thereto, and may also be formed in an 'I' shape. In addition, although the thin film transistor is shown as an example in which the gate electrode is made of the gate line itself, it is not limited thereto, and may be formed by protruding from the gate line.

한편, 본 발명의 제2 픽셀부(P2)는 게이트 라인(GL)과 제2 데이터 라인(DL2)의 교차에 의해 구획된다. 제2 픽셀부(P2)는 게이트 라인(GL)과 제2 데이터 라인(DL2)의 교차부에 제2 박막트랜지스터(TR2)를 구비하고, 제2 박막트랜지스터(TR2)와 연결된 제2 화소 전극(PXL2)을 구비한다. 제2 픽셀부(P2)의 제2 박막트랜지스터(TR2)는 제2 액티브층(ACT2), 게이트 전극으로 작용하는 게이트 라인(GL), 소스 전극으로 작용하는 제2 데이터 라인(DL2) 및 제2 드레인 전극(DRE2)을 포함한다. 제2 액티브층(ACT2)은 제2 데이터 라인(DL2)과 중첩되어 'U'자 형으로 이루어짐에 따라, 제2 액티브층(ACT2)은 게이트 라인(GL)과 2번 교차한다. 소스 전극으로 작용하는 제2 데이터 라인(DL2)은 제2 소스 콘택홀(SCNT2)에 의해 제2 액티브층(ACT2)의 일단에 컨택한다. 제2 데이터 라인(DL2)이 소스 전극으로 작용하기 때문에 제2 소스 콘택홀(SCNT2)은 제2 데이터 라인(DL2)과 중첩된다. 제2 드레인 전극(DRE2)은 제2 드레인 콘택홀(DCNT2)에 의해 제2 액티브층(ACT2)의 타단에 컨택한다. 제2 드레인 콘택홀(DCNT2)은 게이트 라인(GL)과 중첩되지 않고 이격된다. 제2 화소 전극(PXL2)은 핑거 형상으로 분기되어 제2 데이터 라인(DL2)과 나란하게 배열된다. 제2 화소 전극(PXL2)은 제2 비어홀(VIA2)을 통해 제2 박막트랜지스터(TR2)의 제2 드레인 전극(DRE2)에 연결된다. 제2 비어홀(VIA2)은 제2 드레인 콘택홀(DCNT2)과 인접한 게이트 라인(GL)과 중첩된다. 제2 화소 전극(PXL2)은 공통 전극과 대향하여 전계를 형성한다. Meanwhile, the second pixel unit P2 of the present invention is partitioned by the intersection of the gate line GL and the second data line DL2. The second pixel unit P2 includes a second thin film transistor TR2 at the intersection of the gate line GL and the second data line DL2, and the second pixel electrode ( PXL2) is provided. The second thin film transistor TR2 of the second pixel unit P2 includes a second active layer ACT2, a gate line GL acting as a gate electrode, a second data line DL2 acting as a source electrode, and a second thin film transistor TR2. A drain electrode DRE2 is included. As the second active layer ACT2 overlaps the second data line DL2 and is formed in a 'U' shape, the second active layer ACT2 crosses the gate line GL twice. The second data line DL2 serving as a source electrode contacts one end of the second active layer ACT2 through the second source contact hole SCNT2. Since the second data line DL2 serves as a source electrode, the second source contact hole SCNT2 overlaps the second data line DL2. The second drain electrode DRE2 contacts the other end of the second active layer ACT2 through the second drain contact hole DCNT2. The second drain contact hole DCNT2 does not overlap and is spaced apart from the gate line GL. The second pixel electrode PXL2 is branched in a finger shape and is arranged parallel to the second data line DL2. The second pixel electrode PXL2 is connected to the second drain electrode DRE2 of the second thin film transistor TR2 through the second via hole VIA2. The second via hole VIA2 overlaps the second drain contact hole DCNT2 and the adjacent gate line GL. The second pixel electrode PXL2 faces the common electrode to form an electric field.

본 발명의 제3 픽셀부(P3)는 게이트 라인(GL)과 제3 데이터 라인(DL3)의 교차에 의해 구획된다. 제3 픽셀부(P3)는 게이트 라인(GL)과 제3 데이터 라인(DL3)의 교차부에 제3 박막트랜지스터(TR3)를 구비하고, 제3 박막트랜지스터(TR3)와 연결된 제3 화소 전극(PXL3)을 구비한다. 제3 픽셀부(P3)의 제3 박막트랜지스터(TR3)는 제3 액티브층(ACT3), 게이트 전극으로 작용하는 게이트 라인(GL), 소스 전극으로 작용하는 제3 데이터 라인(DL3) 및 제3 드레인 전극(DRE3)을 포함한다. 제3 액티브층(ACT3)은 제3 데이터 라인(DL3)과 중첩되어 'U'자 형으로 이루어짐에 따라, 제3 액티브층(ACT3)은 게이트 라인(GL)과 2번 교차한다. 소스 전극으로 작용하는 제3 데이터 라인(DL3)은 제3 소스 콘택홀(SCNT3)에 의해 제3 액티브층(ACT3)의 일단에 컨택한다. 제3 데이터 라인(DL3)이 소스 전극으로 작용하기 때문에 제3 소스 콘택홀(SCNT3)은 제3 데이터 라인(DL3)과 중첩된다. 제3 드레인 전극(DRE3)은 제3 드레인 콘택홀(DCNT3)에 의해 제3 액티브층(ACT3)의 타단에 컨택한다. 제3 드레인 콘택홀(DCNT3)은 게이트 라인(GL)과 중첩되지 않고 이격된다. 제3 화소 전극(PXL3)은 핑거 형상으로 분기되어 제3 데이터 라인(DL3)과 나란하게 배열된다. 제3 화소 전극(PXL3)은 제3 비어홀(VIA3)을 통해 제3 박막트랜지스터(TR3)의 제3 드레인 전극(DRE3)에 연결된다. 제3 비어홀(VIA3)은 제3 드레인 콘택홀(DCNT3)과 인접한 게이트 라인(GL)과 중첩된다. 제3 화소 전극(PXL3)은 공통 전극과 대향하여 전계를 형성한다. The third pixel unit P3 of the present invention is partitioned by the intersection of the gate line GL and the third data line DL3. The third pixel unit P3 includes a third thin film transistor TR3 at the intersection of the gate line GL and the third data line DL3, and a third pixel electrode ( PXL3) is provided. The third thin film transistor TR3 of the third pixel unit P3 includes a third active layer ACT3, a gate line GL acting as a gate electrode, a third data line DL3 acting as a source electrode, and a third A drain electrode DRE3 is included. As the third active layer ACT3 overlaps the third data line DL3 and is formed in a 'U' shape, the third active layer ACT3 crosses the gate line GL twice. The third data line DL3 serving as a source electrode contacts one end of the third active layer ACT3 through the third source contact hole SCNT3. Since the third data line DL3 serves as a source electrode, the third source contact hole SCNT3 overlaps the third data line DL3. The third drain electrode DRE3 contacts the other end of the third active layer ACT3 through the third drain contact hole DCNT3. The third drain contact hole DCNT3 does not overlap and is spaced apart from the gate line GL. The third pixel electrode PXL3 is branched in a finger shape and is arranged parallel to the third data line DL3. The third pixel electrode PXL3 is connected to the third drain electrode DRE3 of the third thin film transistor TR3 through the third via hole VIA3. The third via hole VIA3 overlaps the third drain contact hole DCNT3 and the adjacent gate line GL. The third pixel electrode PXL3 faces the common electrode to form an electric field.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 제1 내지 제3 픽셀부가 하나의 단위 픽셀로 구성되어 표시장치(100) 전체에 규칙적으로 배열된다.In the display device 100 according to an embodiment of the present invention described above, the first to third pixel units are composed of one unit pixel and are regularly arranged throughout the display device 100 .

이하, 전술한 도 3의 I-I'에 따라 절취한 단면도인 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면 구조를 설명하기로 한다.Hereinafter, a cross-sectional structure of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 , which is a cross-sectional view taken along line II' of FIG. 3 .

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 코플라나(coplanar type) 구조의 박막트랜지스터로 게이트 전극이 액티브층의 상부에 위치하는 구조이다. Referring to FIG. 4 , the display device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is a thin film transistor having a coplanar type structure, and has a structure in which a gate electrode is positioned above an active layer.

보다 자세하게는, 기판(110) 상에 차광막(LS)이 위치한다. 기판(110)은 투명하거나 불투명한 유리, 플라스틱 또는 금속으로 이루어진다. 차광막(LS)은 외부 광이 내부로 입사되는 것을 차단하기 위한 것으로, 광을 차단할 수 있는 재료로 이루어진다. 차광막(LS)은 낮은 반사율을 가지는 재료로 이루어지며, 예를 들어, 카본 블랙 등의 흑색을 나타내는 재료를 포함하는 수지 또는 비정질 실리콘(a-Si), 게르마늄(Ge), 산화탄탈륨(TaOx), 산화구리(CuOx) 등의 반도체 계열의 재료로 이루어질 수 있다. 차광막(LS)이 위치한 기판(110) 전체에 버퍼층(120)이 위치한다. 버퍼층(120)은 기판(110) 또는 하부의 층들에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막트랜지스터를 보호하기 위해 형성하는 것으로, 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어진다. More specifically, the light blocking film LS is positioned on the substrate 110 . The substrate 110 is made of transparent or opaque glass, plastic or metal. The light blocking film LS is for blocking external light from entering the inside, and is made of a material capable of blocking light. The light blocking film LS is made of a material having a low reflectance, for example, a resin containing a black material such as carbon black or amorphous silicon (a-Si), germanium (Ge), tantalum oxide (TaOx), It may be made of a semiconductor-based material such as copper oxide (CuOx). A buffer layer 120 is positioned over the entire substrate 110 on which the light blocking film LS is positioned. The buffer layer 120 is formed to protect the thin film transistor formed in a subsequent process from impurities such as alkali ions flowing out from the substrate 110 or lower layers, and is made of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx) or these made up of multiple layers of

상기 버퍼층(120) 상에 제1 액티브층(ACT1)이 위치한다. 제1 액티브층(ACT1)은 산화물 반도체(Oxide semi-conductor)로 이루어진다. 산화물 반도체는 예를 들어 비정질 아연 산화물계 반도체로, 특히 a-IGZO 반도체는 갈륨산화물(Ga2O3), 인듐산화물(In2O3) 및 아연산화물(ZnO)의 복합체 타겟을 이용하여 스퍼터링(sputtering) 방법에 의해 형성된다. 이외에도 화학기상증착이나 원자증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 등의 화학적 증착방법을 이용할 수도 있다. 여기서, 본 발명의 실시예의 경우에는 갈륨, 인듐, 아연의 원자비가 각각 1:1:1, 2:2:1, 3:2:1 및 4:2:1인 산화물 타겟을 사용하여 아연 산화물계 반도체를 증착할 수 있다. 그러나, 본 발명의 액티브층은 아연 산화물계 반도체에 한정되지 않는다. A first active layer ACT1 is positioned on the buffer layer 120 . The first active layer ACT1 is made of an oxide semiconductor. An oxide semiconductor is, for example, an amorphous zinc oxide-based semiconductor, in particular, an a-IGZO semiconductor is sputtered using a composite target of gallium oxide (Ga 2 O 3 ), indium oxide (In 2 O 3 ), and zinc oxide (ZnO) ( sputtering) method. In addition, a chemical vapor deposition method such as chemical vapor deposition or atomic layer deposition (ALD) may be used. Here, in the case of the embodiment of the present invention, the atomic ratio of gallium, indium, and zinc is 1: 1: 1, 2: 2: 1, 3: 2: 1, and 4: 2: 1, respectively, using an oxide target using a zinc oxide-based oxide target. Semiconductors can be deposited. However, the active layer of the present invention is not limited to a zinc oxide-based semiconductor.

제1 액티브층(ACT1)은 2개의 채널(Channel, CH)을 포함한다. 채널(CH)은 게이트 전극으로 작용하는 게이트 라인(GL)과 중첩되는 영역에 해당한다. 상기 제1 액티브층(ACT1) 상에 게이트 절연막(125)이 위치한다. 게이트 절연막(125)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어진다. 게이트 절연막(125)은 게이트 라인(GL)과 제1 액티브층(ACT1)을 절연시킨다. 게이트 절연막(125) 상에 게이트 라인(GL)이 위치한다. 게이트 라인(GL)은 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금의 단층이나 다층으로 이루어진다. 게이트 라인(GL)은 상기 제1 액티브층(ACT1)의 채널(CH)에 대응되게 위치한다.The first active layer ACT1 includes two channels (Channel, CH). The channel CH corresponds to an area overlapping the gate line GL serving as a gate electrode. A gate insulating layer 125 is positioned on the first active layer ACT1. The gate insulating film 125 is made of a silicon oxide film (SiOx), a silicon nitride film (SiNx), or a multilayer thereof. The gate insulating layer 125 insulates the gate line GL from the first active layer ACT1. A gate line GL is positioned on the gate insulating layer 125 . The gate line GL is made of copper (Cu), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti), nickel (Ni), neodymium (Nd), or tantalum (Ta). and tungsten (W), or a single layer or multiple layers of alloys thereof. The gate line GL is positioned to correspond to the channel CH of the first active layer ACT1.

상기 게이트 라인(GL)이 형성된 기판(110) 상에 층간 절연막(130)이 위치한다. 층간 절연막(130)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어진다. 또한, 층간 절연막(130)은 제1 액티브층(ACT1)의 양측의 소스 영역 및 드레인 영역을 노출하는 제1 소스 콘택홀(SCNT1)과 제1 드레인 콘택홀(DCNT1)이 구비된다. 층간 절연막(130) 상에 소스 전극으로 작용하는 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 드레인 전극(DRE1)이 위치한다. 제1 데이터 라인(DL1) 및 드레인 전극(DRE1)은 단일층 또는 다층으로 이루어질 수 있으며, 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 데이터 라인(DL1) 및 제1 드레인 전극(DRE1)이 다층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴, 몰리브덴/알루미늄 또는 티타늄/알루미늄의 2중층이거나 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 티타늄/알루미늄/티타늄의 3중층으로 이루어질 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 드레인 전극(DRE1)은 층간 절연막(130)에 형성된 제1 소스 콘택홀(SCNT1)과 제1 드레인 콘택홀(DCNT1)을 통해 제1 액티브층(ACT1)의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 접속된다.An interlayer insulating layer 130 is positioned on the substrate 110 on which the gate line GL is formed. The interlayer insulating film 130 is made of a silicon oxide film (SiOx), a silicon nitride film (SiNx), or a multilayer thereof. In addition, the interlayer insulating layer 130 is provided with a first source contact hole SCNT1 and a first drain contact hole DCNT1 exposing source and drain regions on both sides of the first active layer ACT1. A first data line DL1 serving as a source electrode and a first drain electrode DRE1 are positioned on the interlayer insulating layer 130 . The first data line DL1 and the drain electrode DRE1 may be formed of a single layer or multiple layers, and in the case of a single layer, molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), gold (Au), titanium (Ti ), any one selected from the group consisting of nickel (Ni), neodymium (Nd), and copper (Cu), or an alloy thereof. In addition, when the first data line DL1 and the first drain electrode DRE1 are multi-layered, they are a double layer of molybdenum/aluminum-neodymium, molybdenum/aluminum, or titanium/aluminum, or molybdenum/aluminum-neodymium/molybdenum, molybdenum/aluminum. / can be made of a triple layer of molybdenum or titanium / aluminum / titanium. The first data line DL1 and the first drain electrode DRE1 are connected to the first active layer ACT1 through the first source contact hole SCNT1 and the first drain contact hole DCNT1 formed in the interlayer insulating layer 130 . It is connected to a source region and a drain region, respectively.

제1 데이터 라인(DL1)과 제1 드레인 전극(DRE1) 상에 제1 패시베이션막(140)이 위치한다. 제1 패시베이션막(140)은 박막트랜지스터를 보호하는 것으로 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어진다. 제1 패시베이션막(140) 상에 유기절연막(150)이 위치한다. 유기절연막(150)은 하부의 단차를 평탄화하는 것으로, 포토아크릴(photo acryl), 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene resin), 아크릴레이트계 수지(acrylate) 등의 유기물로 이루어질 수 있다. 유기절연막(150) 상에 공통 전극(160)이 위치한다. 공통 전극(160)은 홀들(holes)을 제외한 기판(110) 전면에 일체로 형성되어 공통 전압이 인가되는 것으로, 투명도전막으로 이루어질 수 있다. 투명도전막은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명하면서도 도전성을 가진 재료일 수 있다. 공통 전극(160) 상에 제2 패시베이션막(170)이 위치한다. 제2 패시베이션막(170)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 이들의 다층으로 이루어진다. 제2 패시베이션막(170) 상에 제1 화소 전극(PXL1)이 위치한다. 제1 화소 전극(PXL1)은 공통 전극(160)과 동일하게 투명도전막으로 이루엊니다. 또한, 제1 화소 전극(PXL1)은 제1 비어홀(VIA1)을 통해 제1 드레인 전극(DRE1)에 컨택한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치가 구성된다.A first passivation layer 140 is positioned on the first data line DL1 and the first drain electrode DRE1. The first passivation layer 140 protects the thin film transistor and is made of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx) or a multi-layer thereof. An organic insulating layer 150 is positioned on the first passivation layer 140 . The organic insulating film 150 flattens the level difference at the bottom, and may be made of an organic material such as photo acryl, polyimide, benzocyclobutene resin, or acrylate resin. there is. A common electrode 160 is positioned on the organic insulating layer 150 . The common electrode 160 is integrally formed on the entire surface of the substrate 110 excluding holes to which a common voltage is applied, and may be made of a transparent conductive film. The transparent conductive layer may be a transparent and conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). A second passivation layer 170 is positioned on the common electrode 160 . The second passivation layer 170 is made of silicon oxide (SiOx), silicon nitride (SiNx), or a multi-layer thereof. A first pixel electrode PXL1 is positioned on the second passivation layer 170 . Like the common electrode 160, the first pixel electrode PXL1 is made of a transparent conductive film. Also, the first pixel electrode PXL1 contacts the first drain electrode DRE1 through the first via hole VIA1. Thus, a display device according to an embodiment of the present invention is configured.

도 5는 서브픽셀의 크기를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing the size of a subpixel.

도 5를 참조하면, 표시장치에서 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀 및 청색 서브픽셀 간의 혼색을 방지하기 위하여 사용되는 블랙 매트릭스(black matrix, BM)의 경우, 현재의 최소 선폭이 4㎛로 알려져 있다. 일부 고해상도 모델 예를 들어 800ppi의 모델에서는 최소 선폭이 적용되고 있으나, 이 경우 화소 하나의 크기는 15.7×31.5㎛이다. 따라서, 패턴 간의 간격이 약 12㎛로 블랙 매트릭스가 형성되기에 충분한 간격을 가진다. 그러나, 고해상도 예를 들어, 1550ppi의 초고해상도 모델에서는 화소 크기가 8.2×16㎛에 불과하며, 이 경우 블랙 매트릭스는 최소 선폭을 적용하더라도, 블랙 매트릭스 간의 간격이 4㎛ 수준으로 가까워 패턴 형성에 어려움이 있다.Referring to FIG. 5 , in the case of a black matrix (BM) used to prevent color mixing between red subpixels, green subpixels, and blue subpixels in a display device, the current minimum line width is known to be 4 μm. In some high-resolution models, for example, 800 ppi models, the minimum line width is applied, but in this case, the size of one pixel is 15.7 × 31.5 μm. Accordingly, the interval between patterns is about 12 μm, which is sufficient to form a black matrix. However, in a high-resolution, for example, 1550 ppi ultra-high resolution model, the pixel size is only 8.2 × 16㎛, and in this case, even if the minimum line width is applied to the black matrix, the distance between the black matrices is close to 4㎛ level, making it difficult to form patterns. there is.

이하, 위와 관련된 문제를 개선할 수 있는 본 발명의 실시예들의 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, the structure of the embodiments of the present invention that can improve the above-related problems will be described.

<실시예 1><Example 1>

도 6과 7은 본 발명의 컬러필터 어레이 기판들의 단면을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 블랙 매트릭스들을 나타낸 평면도이며, 도 9는 본 발명의 블랙 매트릭스가 교차한 형상을 나타낸 평면도이다.6 and 7 are cross-sectional views of color filter array substrates of the present invention, FIG. 8 is a plan view showing black matrices of the present invention, and FIG. 9 is a plan view showing a shape in which the black matrices of the present invention cross each other.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 컬러필터 어레이 기판(CFS)은 전술한 도 4의 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하게 형성된다. 컬러필터 어레이 기판(CFS)은 상부 기판(UGL) 상에 제1 블랙 매트릭스(BM1)가 위치한다. 제1 블랙 매트릭스(BM1)는 카본 블랙(Carbon black)이나 블랙의 안료 등을 포함하는 블랙 수지로 이루어져, 하부의 광을 차단하는 역할을 한다. 따라서, 제1 블랙 매트릭스(BM1)는 서브픽셀들을 구획한다. 6 to 9, the color filter array substrate (CFS) of the present invention is formed to face the thin film transistor array substrate of FIG. 4 described above. In the color filter array substrate CFS, the first black matrix BM1 is positioned on the upper substrate UGL. The first black matrix BM1 is made of carbon black or a black resin including black pigment, and serves to block light from below. Accordingly, the first black matrix BM1 partitions subpixels.

본 발명의 제1 블랙 매트릭스(BM1)는 두 개의 평행한 선들과 다른 두개의 평행한 선들이 직교하는 격자 형상으로 이루어진다. 보다 자세하게, 제1 선(L1)과 제2 선(L2)이 서로 이격되어 평행하게 배치되고, 제3 선(L3)과 제4 선(L4)이 서로 이격되어 평행하게 된다. 이때, 제1 선(L1)과 제2 선(L2)은 제3 선(L3)과 제4 선(L4)과 직교하여 격자 형상을 이룬다. 제1 선(L1)과 제2 선(L2)이 제3 선(L3) 및 제4 선(L4)과 직교하여 복수의 제1 개구부(OP1)를 형성한다. 따라서, 제1 블랙 매트릭스(BM1)는 복수의 제1 개구부(OP1)에서 빛을 투과시키고 복수의 제1 개구부(OP1)를 제외한 나머지 영역 즉 제1 선(L1), 제2 선(L2), 제3 선(L3) 및 제4 선(L4)에서 빛을 차단한다. The first black matrix BM1 of the present invention is formed in a lattice shape in which two parallel lines and two other parallel lines orthogonally intersect. More specifically, the first line L1 and the second line L2 are spaced apart from each other and disposed in parallel, and the third line L3 and the fourth line L4 are spaced apart from each other and are parallel to each other. At this time, the first line L1 and the second line L2 are orthogonal to the third line L3 and the fourth line L4 to form a lattice shape. The first line L1 and the second line L2 cross the third line L3 and the fourth line L4 at right angles to form a plurality of first openings OP1. Accordingly, the first black matrix BM1 transmits light through the plurality of first openings OP1 and covers the remaining area except for the plurality of first openings OP1, that is, the first line L1, the second line L2, Light is blocked from the third line (L3) and the fourth line (L4).

제1 블랙 매트릭스(BM1) 상에 컬러필터(CF)가 위치한다. 컬러필터(CF)는 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue)을 나타내는 컬러 안료 등을 포함하는 컬러 수지로 이루어진다. 컬러필터(CF)로 입사된 빛은 해당 컬러필터(CF)의 색의 파장대의 빛만 투과시키고 나머지 파장대의 차단한다. 예를 들어, 적색 컬러필터에 광원의 백색 빛이 입사되면 적색을 제외한 나머지 파장대의 빛이 차단되고 적색 빛이 투과된다. 녹색 컬러필터에 광원의 백색 빛이 입사되면 녹색을 제외한 나머지 파장대의 빛이 차단되고 녹색 빛이 투과된다. 청색 컬러필터에 광원의 백색 빛이 입사되면 청색을 제외한 나머지 파장대의 빛이 차단되고 청색 빛이 투과된다.A color filter CF is positioned on the first black matrix BM1. The color filter CF is made of a color resin including color pigments representing red, green, and blue. The light incident to the color filter CF transmits only the light of the wavelength range of the color of the color filter CF and blocks the rest of the wavelength range. For example, when white light from a light source is incident on a red color filter, light in wavelength bands other than red is blocked and red light is transmitted. When white light from a light source is incident on the green color filter, light in the wavelength band except green is blocked and green light is transmitted. When white light from a light source is incident on the blue color filter, light in the wavelength band except blue is blocked and blue light is transmitted.

상기 컬러필터(CF) 상에 제2 블랙 매트릭스(BM2)가 위치한다. 본 발명의 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 전술한 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 동일하게 두 개의 평행한 선들과 다른 두개의 평행한 선들이 직교하는 격자 형상으로 이루어진다. 보다 자세하게, 제5 선(L5)과 제6 선(L6)이 서로 이격되어 평행하게 배치되고, 제7 선(L7)과 제8 선(L8)이 서로 이격되어 평행하게 된다. 이때, 제5 선(L5)과 제6 선(L6)은 제7 선(L7)과 제8 선(L8)과 직교하여 격자 형상을 이룬다. 제5 선(L5)과 제6 선(L6)이 제7 선(L7) 및 제8 선(L8)과 직교하여 복수의 제2 개구부(OP2)를 형성한다. 따라서, 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 복수의 제2 개구부(OP2)에서 빛을 투과시키고 복수의 제2 개구부(OP2)를 제외한 나머지 영역 즉 제5 선(L5), 제6 선(L6), 제7 선(L7) 및 제8 선(L8)에서 빛을 차단한다. A second black matrix BM2 is positioned on the color filter CF. Like the first black matrix BM1 described above, the second black matrix BM2 of the present invention has a lattice shape in which two parallel lines and two other parallel lines orthogonally intersect. More specifically, the fifth line L5 and the sixth line L6 are spaced apart from each other and disposed in parallel, and the seventh line L7 and eighth line L8 are spaced apart from each other and are parallel to each other. At this time, the fifth line L5 and the sixth line L6 form a lattice shape perpendicular to the seventh line L7 and the eighth line L8. The fifth line L5 and the sixth line L6 are orthogonal to the seventh and eighth lines L7 and L8 to form a plurality of second openings OP2 . Accordingly, the second black matrix BM2 transmits light through the plurality of second openings OP2 and covers the remaining areas excluding the plurality of second openings OP2, that is, the fifth line L5, the sixth line L6, Light is blocked from the seventh line (L7) and the eighth line (L8).

제2 블랙 매트릭스(BM2) 상에 제1 오버코트층(OC1)이 위치한다. 제1 오버코트층(OC1)은 하부의 단차를 완화시켜 표면을 평탄화시키는 역할을 한다. 제1 오버코트층(OC1)은 유기물로 이루어져 액상의 형태로 코팅하는 방법으로 형성된다. 따라서, 제1 오버코트층(OC1)의 하부 단차를 완화시킬 수 있다. 이와는 달리, 도 7에 도시된 바와 같이 컬러필터(CF)와 제2 블랙 매트릭스(BM2) 사이에 제2 오버코트층(OC2)이 위치하여, 컬러필터(CF)의 단차를 완화시킬 수 있다.A first overcoat layer OC1 is positioned on the second black matrix BM2. The first overcoat layer OC1 serves to flatten the surface by alleviating the level difference in the lower portion. The first overcoat layer OC1 is made of an organic material and is formed by coating in a liquid form. Accordingly, the lower step of the first overcoat layer OC1 may be alleviated. Unlike this, as shown in FIG. 7 , the second overcoat layer OC2 is positioned between the color filter CF and the second black matrix BM2 to alleviate the difference in level between the color filters CF.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 서로 교차하게 배치된다. As shown in FIGS. 7 and 8 , the first black matrix BM1 and the second black matrix BM2 of the present invention are disposed to cross each other.

예를 들어 본 발명의 제1 블랙 매트릭스(BM1)는 제1 선(L1), 제2 선(L2), 제3 선(L3) 및 제4 선(L4)의 선폭이 각각 4㎛이고, 제1 선(L1)과 제2 선(L2)의 간격 및 제3 선(L3)과 제4 선(L4)의 간격이 각각 12㎛로 형성될 수 있다. 또한, 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 제5 선(L5), 제6 선(L6), 제7 선(L7) 및 제8 선(L8)의 선폭이 각각 4㎛이고, 제5 선(L5)과 제6 선(L6)의 간격 및 제7 선(L7)과 제8 선(L8)의 간격이 각각 12㎛로 형성될 수 있다.For example, in the first black matrix BM1 of the present invention, each of the first line L1, the second line L2, the third line L3, and the fourth line L4 has a line width of 4 μm, and The distance between the first line L1 and the second line L2 and the distance between the third line L3 and the fourth line L4 may be 12 μm, respectively. Further, in the second black matrix BM2, each of the fifth line L5, the sixth line L6, the seventh line L7, and the eighth line L8 has a line width of 4 μm, and the fifth line L5 ) and the sixth line L6 and the seventh line L7 and eighth line L8 may be each formed to be 12 μm.

상기 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 복수의 제1 개구부(OP1) 중 하나는 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 복수의 제2 개구부(OP2) 중 4개의 제2 개구부(OP2)가 중첩된다. 복수의 제1 개구부(OP1) 중 하나와 복수의 제2 개구부(OP2) 중 4개의 제2 개구부(OP2)가 중첩되어 4개의 서브픽셀부(SPP)를 구획한다. 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 중첩과 교차에 따라, 4×4㎛의 서브픽셀부(SSP)를 구획할 수 있다. 따라서, 고해상도에 대응하는 미세한 크기의 서브픽셀을 구획할 수 있다. 이때, 4개의 서브픽셀부(SSP)는 크기가 모두 동일한 것이 바람직하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 필요에 의해 서브픽셀부(SSP)의 크기를 다르게 형성할 수도 있다. One of the plurality of first openings OP1 of the first black matrix BM1 overlaps four second openings OP2 of the plurality of second openings OP2 of the second black matrix BM2. One of the plurality of first openings OP1 and four second openings OP2 of the plurality of second openings OP2 overlap to define four sub-pixel parts SPP. Depending on the overlapping and crossing of the first black matrix BM1 and the second black matrix BM2, a 4×4 μm sub-pixel portion SSP may be partitioned. Accordingly, it is possible to partition fine-sized subpixels corresponding to high resolution. At this time, it is preferable that all four sub-pixel parts SSP have the same size, but the present invention is not limited thereto and the size of the sub-pixel part SSP may be formed differently if necessary.

따라서, 본 발명은 컬러필터 어레이 기판에 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 격자 형상으로 형성하고, 제1 블랙 매트릭스의 격자와 제2 블랙 매트릭스의 격자를 서로 교차하게 배치함으로써, 고해상도에 대응하는 서브픽셀부를 구획할 수 있다. Therefore, the present invention forms a first black matrix and a second black matrix in a lattice shape on a color filter array substrate, and arranges the lattice of the first black matrix and the lattice of the second black matrix to cross each other, thereby corresponding to high resolution. The sub-pixel part may be partitioned.

<제2 실시예><Second Embodiment>

도 10 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 나타낸 평면도이다.10 to 12 are plan views illustrating a first black matrix and a second black matrix according to a second embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제1 블랙 매트릭스(BM1)는 복수의 제1 패턴(PT1)으로 형성되며, 복수의 제1 패턴(PT1)은 각각 하나의 제1 직선부(SL1)와 제1 직선부(SL1)로부터 수직하는 방향으로 돌출된 복수의 제1 돌출부(PR1)들을 포함한다. 보다 자세하게, 제1 패턴(PT1)은 제1 직선부(SL1)가 y축 방향으로 연장되고, 제1 직선부(SL1)에 수직하는 방향 즉 x축 방향으로 돌출된 복수의 제1 돌출부(PR1)들을 포함한다. 복수의 제1 돌출부(PR1)들은 일정 간격만큼 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제1 패턴(PT1)들도 각각 서로 일정 간격만큼 이격되어 배치된다.Referring to FIG. 10 , the first black matrix BM1 of the present invention is formed of a plurality of first patterns PT1, and each of the plurality of first patterns PT1 has a first straight line portion SL1 and a second pattern PT1. 1 includes a plurality of first protruding portions PR1 protruding in a direction perpendicular to the straight portion SL1. In more detail, the first pattern PT1 includes a plurality of first protrusions PR1 in which the first straight portion SL1 extends in the y-axis direction and protrudes in a direction perpendicular to the first straight portion SL1, that is, in the x-axis direction. ) are included. The plurality of first protrusions PR1 are spaced apart from each other by a predetermined interval. In addition, the plurality of first patterns PT1 are also spaced apart from each other by a predetermined interval.

또한, 본 발명의 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 복수의 제2 패턴(PT2)으로 형성되며, 복수의 제2 패턴(PT2)은 각각 하나의 제2 직선부(SL2)와 제2 직선부(SL2)로부터 수직하는 방향으로 돌출된 복수의 제2 돌출부(PR2)들을 포함한다. 보다 자세하게, 제2 패턴(PT2)은 제2 직선부(SL2)가 y축 방향으로 연장되고, 제2 직선부(SL2)에 수직하는 방향 즉 x축 방향으로 돌출된 복수의 제2 돌출부(PR2)들을 포함한다. 복수의 제2 돌출부(PR2)들은 일정 간격만큼 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제2 패턴(PT2)들도 각각 서로 일정 간격만큼 이격되어 배치된다.In addition, the second black matrix BM2 of the present invention is formed of a plurality of second patterns PT2, and each of the plurality of second patterns PT2 has one second straight portion SL2 and a second straight portion ( It includes a plurality of second protrusions PR2 protruding in a direction perpendicular to SL2 . In more detail, the second pattern PT2 includes a plurality of second protrusions PR2 in which the second straight portion SL2 extends in the y-axis direction and protrudes in a direction perpendicular to the second straight portion SL2, that is, in the x-axis direction. ) are included. The plurality of second protrusions PR2 are spaced apart from each other by a predetermined interval. In addition, the plurality of second patterns PT2 are also spaced apart from each other by a predetermined interval.

도 11을 참조하면, 전술한 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 제2 블랙 매트릭스(BM2)는 일부 중첩되어 복수의 서브픽셀부(SPP)를 구획할 수 있다. 보다 자세하게, 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 제1 패턴(PT1)의 제1 직선부(SL1)는 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 제2 패턴(PT2)의 제2 직선부(SL2)와 서로 이격되며 서로 나란하게 배치된다. 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 제1 패턴(PT1)과 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 제2 패턴(PT2)은 서로 교번하여 배치된다. 그리고 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 제1 패턴(PT1)의 제1 돌출부(PR1)는 인접한 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 제2 패턴(PT2)의 제2 직선부(SL2)와 중첩된다. 또한, 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 제2 패턴(PT2)의 제2 돌출부(PR2)는 인접한 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 제1 패턴(PT1)의 제2 직선부(SL2)와 중첩된다.Referring to FIG. 11 , the aforementioned first black matrix BM1 and second black matrix BM2 partially overlap to partition a plurality of sub-pixel parts SPP. In more detail, the first straight line portion SL1 of the first pattern PT1 of the first black matrix BM1 and the second straight portion SL2 of the second pattern PT2 of the second black matrix BM2 are mutually related to each other. They are spaced apart and placed side by side with each other. The first pattern PT1 of the first black matrix BM1 and the second pattern PT2 of the second black matrix BM2 are alternately disposed. Also, the first protrusion PR1 of the first pattern PT1 of the first black matrix BM1 overlaps the second straight portion SL2 of the adjacent second pattern PT2 of the second black matrix BM2. In addition, the second protruding part PR2 of the second pattern PT2 of the second black matrix BM2 overlaps the second straight part SL2 of the adjacent first pattern PT1 of the first black matrix BM1. .

즉, 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 복수의 제1 패턴(PT1)과 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 복수의 제2 패턴(PT2)의 중첩에 의해 복수의 서브픽셀부(SPP)가 구획될 수 있다. 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 중첩에 의해 구획된 서브픽셀부(SPP)는 고해상도에 대응하는 미세하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 블랙 매트릭스(BM1)의 제1 패턴(PT1)의 제1 직선부(SL1)의 폭이 4㎛이고 제1 패턴(PT1)의 제1 돌출부(PR1)가 4.5㎛만큼 돌출된 길이로 형성되며, 제1 패턴(PT1)들의 이격된 거리가 12.5㎛로 형성되고, 제2 블랙 매트릭스(BM2)도 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 동일하게, 제2 패턴(PT2)의 제2 직선부(SL2)의 폭이 4㎛이고 제2 패턴(PT2)의 제2 돌출부(PR2)가 4.5㎛만큼 돌출된 길이로 형성되며, 제2 패턴(PT2)들의 이격된 거리가 12.5㎛로 형성될 수 있다. 이때, 제1 돌출부(PR1)가 제2 직선부(SL2)에 0.5㎛만큼 중첩되면, 폭이 4㎛인 서브픽셀부(SPP)를 형성할 수 있다. 즉, 고해상도에 대응하는 미세한 크기의 서브픽셀을 구획할 수 있다.That is, the plurality of sub-pixel parts SPP are partitioned by overlapping the plurality of first patterns PT1 of the first black matrix BM1 and the plurality of second patterns PT2 of the second black matrix BM2. can The sub-pixel part SPP partitioned by overlapping the first black matrix BM1 and the second black matrix BM2 may be finely formed corresponding to high resolution. For example, the width of the first straight portion SL1 of the first pattern PT1 of the first black matrix BM1 is 4 μm, and the first protrusion PR1 of the first pattern PT1 protrudes by 4.5 μm. , the distance between the first patterns PT1 is 12.5 μm, and the second black matrix BM2 is the same as the first black matrix BM1, and the second black matrix PT2 is 2 The straight line portion SL2 has a width of 4 μm, the second protruding portion PR2 of the second pattern PT2 protrudes by 4.5 μm, and the distance between the second patterns PT2 is 12.5 μm. can be formed In this case, when the first protrusion PR1 overlaps the second straight portion SL2 by 0.5 μm, a subpixel portion SPP having a width of 4 μm may be formed. That is, it is possible to partition sub-pixels of fine size corresponding to high resolution.

이때, 복수의 서브픽셀부(SPP)는 크기가 서로 같거나 다르게 형성될 수 있다. 도 11과 같이 복수의 서브픽셀부(SPP)는 크기가 서로 같게 형성될 수 있다. 반면, 도 12와 같이 복수의 서브픽셀부(SPP)는 크기가 서로 다르게 형성될 수 있다. 이는 제1 블랙 매트릭스(BM1)와 제2 블랙 매트릭스(BM2)의 얼라인에 마진이 있는 경우 복수의 서브픽셀부(SPP)는 크기가 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 적색 서브픽셀부(R)와 청색 서브픽셀부(B)의 크기가 작게 형성되고 녹색 서브픽셀부(G)가 크게 형성되면, 인접한 영역에서 적색 서브픽셀부(R)와 청색 서브픽셀부(B)의 크기가 크게 형성되고 녹색 서브픽셀부(G)가 작게 형성된다. 따라서, 최종 적색 서브픽셀부(R), 녹색 서브픽셀부(G) 및 청색 서브픽셀부(B)의 개구율이 모두 동일하게 보상될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 복수의 서브픽셀부(SPP)는 크기가 서로 다르게 형성되어도 적색 서브픽셀부(R), 녹색 서브픽셀부(G) 및 청색 서브픽셀부(B)의 개구율을 동일하게 보상할 수 있다. In this case, the plurality of sub-pixel parts SPP may have the same or different sizes. As shown in FIG. 11 , the plurality of sub-pixel parts SPP may have the same size as each other. On the other hand, as shown in FIG. 12 , the plurality of sub-pixel parts SPP may be formed to have different sizes. This is because when there is a margin in the alignment of the first black matrix BM1 and the second black matrix BM2, the plurality of sub-pixel parts SPP may be formed to have different sizes. For example, when the size of the red sub-pixel part R and the blue sub-pixel part B is formed small and the green sub-pixel part G is formed large, the red sub-pixel part R and the blue sub-pixel part R and the blue sub-pixel part are formed in an adjacent area. The size of the pixel portion B is formed large and the size of the green sub-pixel portion G is formed small. Accordingly, the aperture ratios of the final red sub-pixel part R, the green sub-pixel part G, and the blue sub-pixel part B may be equally compensated. Therefore, according to the present invention, the aperture ratios of the red sub-pixel part R, the green sub-pixel part G, and the blue sub-pixel part B can be equally compensated even if the sizes of the plurality of sub-pixel parts SPP are different from each other. can

전술한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시장치는 컬러필터 어레이 기판에 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 직선부와 돌출부를 포함하는 패턴들로 형성하고, 제1 블랙 매트릭스의 패턴과 제2 블랙 매트릭스의 패턴을 서로 중첩되게 배치함으로써, 고해상도에 대응하는 미세한 크기의 서브픽셀부를 구획할 수 있다.As described above, in the display device according to the second embodiment of the present invention, the first black matrix and the second black matrix are formed in patterns including straight portions and protruding portions on a color filter array substrate, and By arranging the pattern and the pattern of the second black matrix to overlap each other, it is possible to partition a sub-pixel part having a fine size corresponding to high resolution.

상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치는 컬러필터 어레이 기판에 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 각각 다른 층에 형성하고 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스를 중첩시킴으로써, 고해상도에 대응하는 미세한 크기의 서브픽셀부를 구획할 수 있다. 또한, 제1 블랙 매트릭스와 제2 블랙 매트릭스의 얼라인이 틀어져도 각 서브픽셀부의 개구율을 보상해줄 수 있는 이점이 있다. As described above, the display device according to embodiments of the present invention forms a first black matrix and a second black matrix in different layers on a color filter array substrate, and overlaps the first black matrix and the second black matrix to achieve high resolution. It is possible to partition a sub-pixel part of a fine size corresponding to . In addition, there is an advantage in that the aperture ratio of each sub-pixel part can be compensated even if the first black matrix and the second black matrix are out of alignment.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 설명하고 있는 x축 방향이나 y축 방향은 서로 반대되는 방향으로 변경하는 것이 가능하고, 공통 전극을 구성하는 터치 구동전극과 터치 센싱전극의 크기 및 수와 형상, 각각의 터치전극과 접속되는 터치 구동라인이나 터치 센싱라인의 위치는 임의로 적절히 변경할 수 있는 사항이며, 본 발명의 실시예에 기재된 것으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Through the above description, those skilled in the art will understand that various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, the x-axis direction or the y-axis direction described in the embodiment of the present invention can be changed to opposite directions, and the size, number and shape of the touch driving electrodes and touch sensing electrodes constituting the common electrode , The position of the touch driving line or touch sensing line connected to each touch electrode can be arbitrarily and appropriately changed, and is not limited to that described in the embodiment of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the invention, but should be determined by the claims.

CFS : 컬러필터 어레이 기판 UGL : 상부 기판
BM1 : 제1 블랙 매트릭스 BM2 : 제2 블랙 매트릭스
CF : 컬러필터 OC1 : 제1 오버코트층
OC2 : 제2 오버코트층
CFS: color filter array substrate UGL: upper substrate
BM1: first black matrix BM2: second black matrix
CF: color filter OC1: first overcoat layer
OC2: second overcoat layer

Claims (14)

박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극을 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판;
상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하는 컬러필터 어레이 기판; 및
상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러필터 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며,
상기 컬러필터 어레이 기판은,
상부 기판;
상부 기판 상에 위치하며 격자 형상으로 이루어진 제1 블랙 매트릭스;
상기 제1 블랙 매트릭스 상에 위치하는 컬러필터; 및
상기 컬러필터 상에 위치하며 격자 형상으로 이루어진 제2 블랙 매트릭스를 포함하며,
상기 제1 블랙 매트릭스와 상기 제2 블랙 매트릭스는 서로 교차하고,
서로 교차하는 상기 제1 블랙 매트릭스와 상기 제2 블랙 매트릭스의 사이에는 상기 컬러필터가 배치되며,
상기 제1 블랙 매트릭스와 상기 제2 블랙 매트릭스의 교차 영역에서, 상기 제1 블랙 매트릭스, 상기 제2 블랙 매트릭스 및 상기 컬러필터는 서로 수직으로 중첩하는 표시장치.
a thin film transistor array substrate including a thin film transistor, a pixel electrode and a common electrode;
a color filter array substrate facing the thin film transistor array substrate; and
A liquid crystal layer interposed between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate;
The color filter array substrate,
upper substrate;
a first black matrix positioned on the upper substrate and formed in a lattice shape;
a color filter positioned on the first black matrix; and
A second black matrix positioned on the color filter and formed in a lattice shape;
The first black matrix and the second black matrix cross each other,
The color filter is disposed between the first black matrix and the second black matrix that cross each other;
Where the first black matrix and the second black matrix intersect, the first black matrix, the second black matrix, and the color filters vertically overlap each other.
제1 항에 있어서,
상기 제1 블랙 매트릭스는 복수의 제1 개구부를 포함하고, 상기 제2 블랙 매트릭스는 복수의 제2 개구부를 포함하는 표시장치.
According to claim 1,
The first black matrix includes a plurality of first openings, and the second black matrix includes a plurality of second openings.
제2 항에 있어서,
상기 제1 블랙 매트릭스의 복수의 제1 개구부 중 하나는 상기 제2 블랙 매트릭스의 복수의 제2 개구부 중 4개의 제2 개구부가 중첩되는 표시장치.
According to claim 2,
One of the plurality of first openings of the first black matrix overlaps four second openings of the plurality of second openings of the second black matrix.
제3 항에 있어서,
상기 복수의 제1 개구부 중 하나와 상기 복수의 제2 개구부 중 4개의 제2 개구부가 중첩되어 4개의 서브픽셀부를 구획하는 표시장치.
According to claim 3,
A display device in which one of the plurality of first openings and four second openings of the plurality of second openings overlap to define four sub-pixel parts.
제4 항에 있어서,
상기 4개의 서브픽셀부는 크기가 모두 동일한 표시장치.
According to claim 4,
All of the four sub-pixel parts have the same size.
제1 항에 있어서,
상기 컬러필터 어레이 기판은 상기 제2 블랙 매트릭스 상에 위치하는 제1 오버코트층을 더 포함하는 표시장치.
According to claim 1,
The color filter array substrate further includes a first overcoat layer positioned on the second black matrix.
제6 항에 있어서,
상기 컬러필터와 상기 제2 블랙 매트릭스 사이에 제2 오버코트층을 더 포함하는 표시장치.
According to claim 6,
and a second overcoat layer between the color filter and the second black matrix.
박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극을 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판;
상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 대향하는 컬러필터 어레이 기판; 및
상기 박막트랜지스터 어레이 기판과 상기 컬러필터 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며,
상기 컬러필터 어레이 기판은,
상부 기판;
상부 기판 상에 위치하며, 제1 직선부와 상기 제1 직선부로부터 돌출된 복수의 제1 돌출부를 가지는 복수의 제1 패턴을 포함하는 제1 블랙 매트릭스;
상기 제1 블랙 매트릭스 상에 위치하는 컬러필터; 및
상기 컬러필터 상에 위치하며, 제2 직선부와 상기 제2 직선부로부터 돌출된 복수의 제2 돌출부를 가지는 복수의 제2 패턴을 포함하는 제2 블랙 매트릭스를 포함하며,
상기 복수의 제1 패턴과 상기 복수의 제2 패턴은 일부 중첩하고,
서로 중첩하는 상기 복수의 제1 패턴과 상기 복수의 제2 패턴 사이에는 상기 컬러필터가 배치되며,
상기 복수의 제1 패턴과 상기 복수의 제2 패턴의 중첩 영역에서, 상기 복수의 제1 패턴, 상기 복수의 제2 패턴 및 상기 컬러필터는 서로 수직으로 중첩하는 표시장치.
a thin film transistor array substrate including a thin film transistor, a pixel electrode and a common electrode;
a color filter array substrate facing the thin film transistor array substrate; and
A liquid crystal layer interposed between the thin film transistor array substrate and the color filter array substrate;
The color filter array substrate,
upper substrate;
a first black matrix positioned on the upper substrate and including a plurality of first patterns having first straight portions and a plurality of first protrusions protruding from the first straight portions;
a color filter positioned on the first black matrix; and
a second black matrix positioned on the color filter and including a plurality of second patterns having second straight parts and a plurality of second protrusions protruding from the second straight parts;
The plurality of first patterns and the plurality of second patterns partially overlap,
The color filter is disposed between the plurality of first patterns and the plurality of second patterns overlapping each other;
In an overlapping area between the plurality of first patterns and the plurality of second patterns, the plurality of first patterns, the plurality of second patterns, and the color filter vertically overlap each other.
제8 항에 있어서,
상기 제1 직선부와 상기 제2 직선부는 서로 이격되어 나란하게 배치되는 표시장치.
According to claim 8,
The first straight line portion and the second straight line portion are spaced apart from each other and arranged side by side.
제8 항에 있어서,
상기 제1 돌출부는 상기 제2 직선부와 중첩되는 표시장치.
According to claim 8,
The display device of claim 1 , wherein the first protrusion overlaps the second straight portion.
제8 항에 있어서,
상기 복수의 제1 패턴과 상기 복수의 제2 패턴의 중첩에 의해 복수의 서브픽셀부가 구획되는 표시장치.
According to claim 8,
A display device in which a plurality of sub-pixel parts are partitioned by overlapping the plurality of first patterns and the plurality of second patterns.
제11 항에 있어서,
상기 복수의 서브픽셀부는 크기가 서로 같거나 다른 표시장치.
According to claim 11,
The plurality of sub-pixel parts have the same size or different sizes.
제8 항에 있어서,
상기 컬러필터 어레이 기판은 상기 제2 블랙 매트릭스 상에 위치하는 제1 오버코트층을 더 포함하는 표시장치.
According to claim 8,
The color filter array substrate further includes a first overcoat layer positioned on the second black matrix.
제13 항에 있어서,
상기 컬러필터와 상기 제2 블랙 매트릭스 사이에 제2 오버코트층을 더 포함하는 표시장치.
According to claim 13,
and a second overcoat layer between the color filter and the second black matrix.
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