KR20080092586A - 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 - Google Patents

표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 색필터 단차로 인한 간극의 단락을 방지하기 위해서 제1 부분, 제2 부분 및 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 제1 부분 및 제2 부분보다 폭이 좁은 제1 연결부를 포함하는 색필터를 형성하고, 간극을 정의하는 제1 부화소 전극의 변과 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 색필터의 제1 연결부 위를 지나도록 하여 단락을 방지한다.
색필터, 액정표시장치, 화소전극, 단락, 간극

Description

표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판{THIN FILM TRANSISTOR ARRAY PANEL FOR A DISPLAY}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 3은 도 2의 액정 표시 장치에서 화소 전극과 색필터의 배치도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 V-V선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2의 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 유지 전극선 부분의 화소 전극, 색필터 및 차폐 전극을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 9는 도 10의 액정 표시 장치에서 화소 전극, 색필터 및 공통 전극의 절개부를 도시한 배치도이다.
도 10는 도 8의 액정 표시 장치를 X-X선으로 잘라 도시한 단면도이다.
도 11은 도 8의 액정 표시 장치를 XI-XI선으로 잘라 도시한 단면도이다.
도 12는 도 8의 액정 표시 장치를 XII-XII선으로 잘라 도시한 단면도이다.
도 13은 도 8의 액정 표시 장치에서 화소 전극의 일부분의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 전극 및 색필터의 개략적인 평면도이다.
<도면 부호의 설명>
11, 21: 배향막
30: 덮개층
71, 72, 73, 74a, 74b, 75a, 75b, 76a, 76b: 공통 전극 절개부
81a, 81b, 82: 접촉 보조 부재
88: 차폐 전극
91, 92, 93, 94a, 94b: 화소 전극 절개부
110, 210: 기판 120: 광차단막
121a, 121b, 129a, 129b: 게이트선
124a, 124b: 게이트 전극
131: 유지 전극선 137: 유지 전극
140: 게이트 절연막 154a, 154b: 반도체
163a, 165a, 163b, 165b: 저항성 접촉 부재
171, 179: 데이터선
173a, 173b: 소스 전극 175a, 175b: 드레인 전극
180: 보호막
181a, 181b, 182, 185a, 185b: 접촉 구멍
191, 191a, 191b: 화소 전극
191a1, 191a2, 191b1, 191b2, 191b3, 191b4, 191b5, 191b6: 전극편
230, 230a, 230b, 230c, 230d: 색필터
270: 공통 전극
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 색필터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 가장 널리 사용되는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장을 생성하는 전계 생성 전극을 가지고 있으며, 간극(間隙)을 두고 있는 두 표시판과 표시판 사이의 간극에 채워진 액정층을 포함한다. 이러한 액정 표시 장치에서는 두 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성함으로써 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 조절하여 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 전계 생성 전극과 이에 연결된 박막 트랜지스터를 포함하며 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소와 이에 신호를 전달하는 복수의 신호선을 포함한다. 신호선에는 주사 신호를 전달하는 게이트선과 데이터 신호를 전달하는 데이터선 등이 있으며, 각 화소는 전계 생성 전극과 박막 트랜지스터 외에도 색상을 표시하기 위한 색필터를 포함한다.
게이트선, 데이터선, 화소 전극 및 박막 트랜지스터는 두 표시판 중 한쪽에 배치되어 있으며 다른 표시판에는 공통 전극과 색필터 따위가 구비되어 있는 것이 일반적이나, 패널의 높은 개구율 확보를 위하여 색필터를 박막 트랜지스터와 동일한 기판에 형성하는 것이 연구되고 있다.
그러나 색필터는 그 두께가 두꺼워 색필터가 있는 부분과 없는 부분 사이의 단차가 크다. 따라서 박막 트랜지스터과 함께 색필터를 형성하면, 색필터 위에 화소 전극이 형성되는데 큰 단차로 인해서 화소 전극의 식각이 불완전하게 되어 이웃 화소 전극 사이가 단락되거나 또는 분리되어야 할 부분이 분리되지 못하는 등의 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 색필터에 의하여 형성되는 단차로 인하여 이웃하는 도전 패턴 사이가 단락되는 것을 최소화하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 기판, 기판 위에 형성되어 있는 제1 게이트선 및 제2 게이트선, 제1 게이트선 및 제2 게이트선 사이에 형성되어 있는 유지 전극선, 제1 게이트선 및 제2 게이트선과 교차하는 데이터선, 제1 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 제1 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있으며 유지 전극선을 중심으로 제1 게이트선과 인접한 제1 부분, 제2 게이트선과 인접한 제2 부분 및 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 제1 부분 및 제2 부분보다 폭이 좁은 제1 연결부를 포함하는 색필터, 색필터 위에 형성되어 있으며 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 부화소 전극, 제1 부화소 전극과 간극을 사이에 두고 마주하는 제2 부화소 전극을 포함하고, 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이의 간극을 정의하는 제1 부화소 전극의 변과 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 색필터의 제1 연결부 위를 지난다.
제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이의 간극을 정의하는 제1 부화소 전극의 변과 제2 부화소 전극의 변이 모두 색필터의 제1 연결부 위를 지날 수 있다.
제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이의 간극을 정의하는 제1 부화소 전극의 변과 제2 부화소 전극의 변 전체가 제1 연결부를 포함하는 색필터 위에 위치할 수 있다.
색필터의 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 제1 부분 및 제2 부분보다 폭이 좁은 제2 연결부를 더 포함하고, 데이터선과 인접하는 제1 부화소 전극의 변과 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 제2 연결부 위를 지날 수 있다.
제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극의 변 중 데이터선과 인접하는 변 모두가 제2 연결부 위를 지날 수 있다.
제2 연결부는 데이터선을 건너 이웃하는 화소 영역까지 확장되어 있을 수 있다.
색필터 위에 형성되어 있으며 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고, 차폐 전극의 데이터선과 나란한 두 변은 제2 연결부 위를 지날 수 있다.
색필터 위에 형성되어 있으며 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고, 데이터선을 중심으로 하여 양쪽에 위치하는 두 색필터는 부분적으로 중첩하고 차폐 전극의 데이터선과 나란한 두 변은 두 색필터가 중첩하는 영역을 벗어난 위치에 놓일 수 있다.
색필터의 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 제1 부분 및 제2 부분보다 폭이 좁은 제2 연결부를 더 포함하며, 차폐 전극의 데이터선과 나란한 두 변은 제2 연결부를 지날 수 있다.
제2 연결부는 데이터선과 나란한 두 변을 가지고 데이터선과 나란한 차폐 전극의 두 변은 제2 연결부의 두 변 사이에 위치할 수 있다.
제2 게이트선, 데이터선 및 제2 화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극은 굴절되어 있을 수 있다.
색필터의 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 제1 부분 및 제2 부분보다 폭이 좁은 제2 연결부를 더 포함하고, 데이터선과 인접하는 제1 부화소 전극의 변과 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 제2 연결부 위를 지나며, 제2 연결부는 제1 부화소 전극 또는 제2 부화소 전극의 변을 따라 굴절되어 있을 수 있다.
제1 연결부는 유지 전극선과 중첩할 수 있다.
제2 연결부는 유지 전극선과 중첩할 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 박막 트랜지스터 표시판은 기판, 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 게이트선과 나란하게 형성되어 있는 유지 전극선, 게이트선 및 유지 전극선과 교차하는 제1 및 제2 데이터선, 게이트선 및 제1 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있으며 유지 전극선을 중심으로 반대편에 위치하는 제1 부분 및 제2 부분과 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 제1 부분 및 제2 부분보다 폭이 좁은 제1 연결부를 포함하는 색필터, 색필터 위에 형성되어 있으며 박막 트랜지스터와 연결되어 있고 제1 데이터선과 제2 데이터선 사이에 배치되어 있는 화소 전극을 포함하고, 제1 데이터선과 인접하는 화소 전극의 변과 제2 데이터선과 인접하는 화소 전극의 변 중 적어도 하나는 제1 연결부 위를 지난다.
제1 데이터선과 인접하는 화소 전극의 변과 제2 데이터선과 인접하는 화소 전극의 변 모두가 제1 연결부 위를 지날 수 있다.
제1 연결부는 유지 전극선과 중첩할 수 있다.
색필터 위에 형성되어 있으며 제1 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고, 차폐 전극의 데이터선과 나란한 두 변은 제1 연결부 위를 지날 수 있다.
색필터 위에 형성되어 있으며 제1 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고, 제1 데이터선을 중심으로 하여 양쪽에 위치하는 두 색필터는 부분적으로 중첩하고 차폐 전극의 제1 데이터선과 나란한 두 변은 두 색필터가 중첩하는 영역을 벗어난 위치에 놓일 수 있다.
제1 연결부는 데이터선과 나란한 두 변을 가지고 데이터선과 나란한 차폐 전극의 두 변은 제1 연결부의 두 변 사이에 위치할 수 있다.
또는 기판, 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 기판 위에 형성되어 있으며 게이트선과 나란한 유지 전극선, 게이트선 및 유지 전극선과 교차하는 데이터선, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있는 색필터, 색필터 위에 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터와 연결되어 있고, 적어도 한 번 굴절되어 볼록부와 오목부를 가지는 화소 전극을 포함하고, 색필터는 화소 전극을 따라 굴절되어 있고 화소 전극의 볼록부의 첨단과 중첩하는 돌출부를 포함할 수 있다.
색필터는 화소 전극의 오목부의 저부와 인접한 돌출부를 더 포함할 수 있다.
화소 전극의 오목부의 저부와 인접한 색필터의 돌출부는 이웃하는 화소의 화소 전극의 볼록부의 첨단과 중첩하는 색필터의 돌출부와 연결되어 있을 수 있다.
첨단과 중첩하는 돌출부 및 저부와 인접한 돌출부는 유지 전극선과 중첩할 수 있다.
이하, 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 액정 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 복수 쌍의 게이트선(GLa, GLb), 복수의 데이터선(DL) 및 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa/PXb)는 각각 해당 게이트선(GLa, GLb) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa/Qb)와 이에 연결된 액정 축전기(Clca/Clcb), 그리고 스위칭 소자(Qa/Qb) 및 유지 전극선(SL)에 연결되어 있는 유지 축전기(storage capacitor)(Csta/Cstb)를 포함한다.
각 스위칭 소자(Qa/Qb)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GLa, GLb)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clca/Clcb) 및 유지 축전기(Csta/Cstb)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clca/Clcb)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Csta/Cstb)는 하부 표시판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Csta, Cstb)는 부화소 전극(PEa, PEb)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수도 있다.
그러면 도 1에 도시한 액정 표시판 조립체의 한 예에 대하여 도 2 내지 도 6 을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 3은 도 2의 액정 표시 장치에서 화소 전극과 색필터의 배치도이고, 도 4는 도 2의 IV-IV선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 5는 도 2의 V-V선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 6은 도 2의 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저 하부 표시판에 대해서 설명한다.
도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate lines)(121a, 121b)과 복수의 유지 전극선(storage lines)(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121a, 121b)은 게이트 신호를 전달하고 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 돌출한 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129a, 129b)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 유지 전극선(131)은 인접한 두 게이트선(121a, 121b) 사이에 위치하며 두 게이트선(121)으로부터 거의 동일한 거리를 두고 있다. 유지 전극선(131)은 아래위로 확장되어 있는 유지 전극(137)을 포함하고, 유지 전극(137)은 유지 전극선(131)을 중심으로 상하 대칭이다.
게이트 도전체(121a, 121b, 131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규 소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 복수의 제1 및 제2 섬형 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있다. 반도체(154a, 154b)는 각각 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 위에 위치한다.
각각의 반도체(154a, 154b) 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(163a, 163b, 165a, 165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163a, 163b, 165a, 165b)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b)는 각각 쌍을 이루어 제1 반도체(154a)와 제2 반도체(154b) 위에 위치한다.
게이트 절연막(140) 및 저항성 접촉 부재(163a, 163b, 163a, 165b) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(173a, 173b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗은 복수의 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다.
제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 서로 분리되어 있고 데이터선(171a, 171b)과도 분리되어 있다. 각 드레인 전극(175a, 175b)은 게이트 전극(124a, 124b)을 중심으로 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 마주 하며, 한 쪽 끝에 면 적이 넓은 확장부를 포함한다. 소스 전극(173a, 173b)과 마주하는 드레인 전극(175a, 175b)은 C자 형의 소스 전극(173a, 173b)으로 일부 둘러싸여 있다.
제1/제2 게이트 전극(124a/124b), 제1/제2 소스 전극(173a/173b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)은 반도체(154a/154b)와 함께 제1/제2 박막 트랜지스터(Qa/Qb)를 이루며, 박막 트랜지스터(Qa/Qb)의 채널은 제1/제2 소스 전극(173a/173b)과 제1/제2 드레인 전극(175a/175b) 사이의 반도체(154a/154b)에 형성된다.
저항성 접촉 부재(163a, 163b, 165a, 165b)는 그 아래의 반도체(154a, 154b)와 그 위의 데이터선(171a, 171b) 및 드레인 전극(175a, 175b) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 섬형 반도체(154a, 154b)에는 소스 전극(173a, 173b)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이를 비롯하여 이들로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175a, 175b) 및 노출된 반도체(154a, 154b) 부분 위에는 노출된 반도체(154a, 154b)를 보호하기 위한 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화 규소로 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 색필터(color filter)(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 개구부(235, 237)를 포함하고, 데이터선(171)을 따라 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색 중 하나를 표시할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 색필터(230)는 유지 전극선(131)을 중심으로 위에 위치하는 제1 부분(230a), 아래에 위치하는 제2 부분(230b), 제1 부분(230a)과 제2 부분(230b) 사이를 연결하는 연결부(230c, 230d)를 포함한다. 제1 연결부(230c)는 유지 전극선(131)을 가로 지르고, 제2 연결부(230d)는 유지 전극(137)을 가로 지른다. 제1 부분(230a)의 하부 경계선과 제2 부분(230b)의 상부 경계선은 유지 전극(137) 위에 위치한다.
제1 연결부(230c)는 이웃 색필터(230)의 제2 연결부(230d) 방향으로 돌출되어 있다. 제1 연결부(230c)는 데이터선(171)을 건너 이웃하는 화소 영역 일부까지 확장되어 있다. 제1 연결부(230c)를 화소 영역 양쪽에 형성하면 이웃하는 두 화소 영역의 색필터(230)가 서로 중첩하여 단차가 형성될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 제1 연결부(230c)를 화소 영역의 왼쪽에만 배치한다. 그러나 제1 연결부(230c)는 화소 영역의 오른쪽에만 배치할 수도 있다.
개구부(235, 237)는 드레인 전극(175a, 175b) 상부 및 제1 및 제2 연결부(230c, 230d)와 중첩하는 부분을 제외한 유지 전극(137) 상부에 위치한다. 드레인 전극(175a, 175b) 상부의 개구부(235)는 접촉 구멍(185a, 185b)의 형성을 용이하게 하기 위한 것이고, 유지 전극(137) 상부의 개구부(237)는 유지 용량을 형성하는 유전체의 두께를 얇게 하여 유지 용량을 증가시키기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에서는 색필터(230)의 제1 부분(230a) 및 제2 부분(230b)의 가장자리 및 제1 연결부(230c)가 이웃하는 색필터(230)의 제1 부분(230a) 및 제2 부분(230b)의 가장자리 및 제1 연결부(230c)와 중첩하고 있으나, 중첩하지 않을 수도 있다(도시하지 않음).
색필터(230) 위에는 색필터(230)에 포함된 안료가 상부막을 오염시키는 것을 방지하기 위해서 질화 규소로 이루어지는 덮개층(capping layer)(30)이 형성되어 있다.
덮개층(30), 색필터(230) 및 보호막(180)에는 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 각각 노출하는 접촉구멍(185a, 185b)이 형성되어 있고 덮개층(30)과 보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝부분(179)을 노출하는 접촉 구멍(182)이 형성되어 있고, 덮개층(30), 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121a, 121b)의 끝부분(129a, 129b)을 노출하는 접촉 구멍(181a, 181b)이 형성되어 있다.
덮개층(30) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함하는 복수의 화소 전극(191), 복수의 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82) 및 차폐 전극(88)이 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 각 화소 전극(191)은 네 모퉁이가 모따기되어 있는 대략 사각형 모양이며, 모따기된 빗변은 게이트선(121a, 121b)에 대하여 약 45°의 각도를 이룬다.
각 화소 전극(191)을 이루는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 간극(gap)(92)을 사이에 두고 서로 맞물려 있다. 제1 부화소 전극(191a)은 대략 밑변이 데이터선(171)과 나란하게 놓인 등변 사다리꼴로서 밑변이 사다리꼴로 움푹 파여 있으며 대부분이 제2 부화소 전극(191b)으로 둘러싸여 있다. 제2 부화소 전극(191b)은 왼쪽 변에서 서로 연결되어 있는 상부, 하부 및 중앙 사다리꼴부로 이 루어져 있다.
제2 부화소 전극(191b)은 상부 사다리꼴부의 윗변 및 하부 사다리꼴부의 아래 변에서 오른쪽 변을 향하여 뻗은 절개부(93a, 93b, 94a, 94b)를 가지고 있다. 제2 부화소 전극(191b)의 중앙 사다리꼴부는 제1 부화소 전극(191a)의 움푹 파여 있는 밑변에 끼어 있다. 또 제2 부화소 전극(191b)의 중앙 사다리꼴부는 가로부 및 이와 연결된 한 쌍의 사선부를 포함하는 중앙 절개부(91)를 갖는다. 가로부는 제2 부화소 전극(191b)의 가로 중심선을 따라 짧게 뻗으며, 한 쌍의 사선부는 가로부에서 제2 부화소 전극(191b)의 왼쪽 변을 향하여 뻗어 있으며 유지 전극선(131)에 대하여 약 45°의 각도를 이루고 있다.
유지 전극선(131)과 교차하는 중앙 사다리꼴부의 세로 경계선(t)은 색필터(230)의 제1 연결부(230c) 위에 위치한다. 본 발명의 실시예에서는 이웃하는 두 화소 전극(191)의 변이 마주하는 경계부에 제1 연결부(230c)를 형성하여 화소 전극(191)의 변이 색필터(230) 위에 놓이도록 한다. 이는 색필터의 유무 또는 중첩으로 인하여 형성되는 단차부에 두 화소 전극(191)의 경계부가 놓일 경우, 화소 전극(191)을 형성하기 위한 식각을 진행할 때 단차부에서 식각이 제대로 이루어지지 않아 이웃하는 두 화소 전극(191)이 단락되는 현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 간극(92)은 게이트선(121a, 121b)과 약 45°를 이루는 두 쌍의 상부 및 하부 사선부와 세로부를 포함한다. 간극(92) 중 유지 전극(137)을 가로지르는 세로부는 색필터(230)의 제2 연결 부(230d) 위에 놓이고, 상부 및 하부 사선부는 각각 제1 부분(230a)과 제2 부분(230b) 위에 놓인다.
간극(92)의 세로부가 제2 연결부(230d) 위에 놓이지 않고 제1 부분(230a)과 제2 부분(230b) 사이의 색필터(230)가 제거된 부분에 놓이게 되면 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 패터닝하는 공정에서 화소 전극(191)을 이루는 도전층이 색필터(230)에 의하여 형성되는 단차부에서 완전히 제거되지 않고 남아 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)이 단락되는 현상이 발생할 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예에서와 같이 연결부(230d)를 형성해 놓음으로써 간극(92)이 될 부분 전체가 색필터(230) 위에 놓이도록 하면 간극(92) 식각이 완전하게 되어 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)이 단락되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 간극(92)도 절개부라고 표현한다. 절개부(91-94b)는 유지 전극선(131)을 중심으로 하여 거의 반전 대칭을 이루고 있으며, 이들은 게이트선(121a, 121b)에 대하여 약 45°의 각도를 이루며 서로 수직하게 뻗어 있다. 화소 전극(191)은 이들 절개부(91-94b)에 의하여 복수의 영역으로 분할된다.
따라서, 화소 전극(191)을 상하로 이등분하는 유지 전극선(131)을 중심으로 한 상반부와 하반부는 절개부(91-94b)에 의하여 복수의 영역으로 나누어진다.
이때, 영역의 수효 또는 절개부의 수효는 화소 전극(191)의 크기, 화소 전 극(191)의 가로변과 세로 변의 길이 비, 액정층(3)의 종류나 특성 등 설계 요소에 따라서 달라질 수 있다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 각각 접촉 구멍(185a, 185b)을 통하여 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)과 연결되어 있으며, 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 한 쌍의 부화소 전극(191a, 191b)에는 하나의 입력 영상 신호에 대하여 미리 설정되어 있는 서로 다른 데이터 전압이 인가되는데, 그 크기는 부화소 전극(191a, 191b)의 크기 및 모양에 따라 설정될 수 있다. 또한 부화소 전극(191a, 191b)의 면적은 서로 다를 수 있다. 한 예로 제1 부화소 전극(191a)은 제2 부화소 전극(191b)에 비하여 높은 전압을 인가 받으며, 제2 부화소 전극(191b)보다 면적이 작다.
데이터 전압이 인가된 부화소 전극(191a, 191b)과 공통 전압을 인가 받는 공통 전극(270)은 제1 및 제2 액정 축전기를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다. 각 액정 축전기는 액정층(3)을 유전체로서 포함한다.
접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)는 각각 접촉 구멍(181a, 181b, 182)을 통하여 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129a, 129b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
차폐 전극(88)은 공통 전압을 인가 받으며, 데이터선(171)을 따라 뻗은 세 로부와 게이트선(121a, 121b)을 따라 뻗은 가로부를 포함한다. 세로부는 데이터선(171)을 완전히 덮고 있고, 가로부는 인접한 세로부를 연결하며 게이트선(121)의 경계선 안쪽에 위치한다. 차폐 전극(88)은 데이터선(171)과 화소 전극(191) 사이 및 데이터선(171)과 공통 전극(270) 사이의 전자기 간섭을 차단하여 화소 전극(191)의 전압 왜곡 및 데이터선(171)이 전달하는 데이터 전압의 신호 지연을 줄여준다.
차폐 전극(88)의 변은 거의 모든 부분이 색필터(230)의 위에 놓인다. 즉, 게이트선(121a, 121b)을 덮고 있는 부분의 두 변은 게이트선(121a, 121b)을 중심으로 하여 위와 아래에 위치하는 화소 영역의 색필터(230) 위에 놓여있고, 데이터선(171)을 덮고 있는 부분의 두 변은 데이터선(171)을 중심으로 하여 좌우에 위치하는 화소 영역의 색필터(230) 위에 놓여있다.
본 실시예에서는 색필터(230)가 화소 열을 따라 길게 연장되어 있으므로 차폐 전극(88)의 게이트선(121)을 덮는 부분의 두 변은 동일한 색필터(230) 위에 놓여 있다. 그런데 차폐 전극(88)의 데이터선(171)을 덮는 부분의 두 변은 대부분이 데이터선(171) 양쪽에 형성되어 있는 서로 다른 색필터(230) 위에 놓여 있다. 다만, 제1 연결부(230c)가 형성되어 있는 부분에서는 제1 연결부(230c)가 데이터선(171)을 건너 이웃 화소 영역에 까지 확장되어 있어서 차폐 전극(88)의 두 변이 모두 동일한 제1 연결부(230c) 위에 놓인다.
이상과 같이 차폐 전극(88)의 변이 모두 평탄한 색필터(230) 위에 놓이므로 차폐 전극(88) 형성을 위한 식각이 원활하게 이루어져 차폐 전극(88)과 이웃하 는 화소 전극(191)이 서로 단락되는 것을 방지할 수 있다.
다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어진다. 공통 전극(270) 아래에는 제1 및 제2 반도체(154a, 154b)와 중첩하는 위치에 차광 부재(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 차광 부재는 빛샘 방지를 위한 것으로 반도체(154a, 154b) 뿐 아니라 빛샘이 발생하는 부분에 선택적으로 형성할 수 있다.
공통 전극(270)에는 복수의 절개부(71, 72a, 72b, 73a, 73b, 74a, 74b, 75a, 75b, 76a, 76b)가 형성되어 있다.
하나의 절개부 집합(71~76b)은 하나의 화소 전극(191)과 마주 보며 중앙 절개부(71, 72, 73), 제1 내지 제3 상부 사선 절개부(774a, 75a, 76a), 제1 내지 제3 하부 사선 절개부(74b, 75b, 76b)를 포함한다. 절개부(71~76b) 각각은 화소 전극(191)의 인접 절개부(91, 92, 93a, 93b, 94a, 94b) 사이 또는 절개부(91, 92, 93a, 93b, 94a, 94b)와 화소 전극(191)의 모따기된 빗변 사이에 배치되어 있다. 또한, 각 절개부(71~76b)는 화소 전극(191)의 상부 절개부(93a, 94a, 95a, 96a) 또는 하부 절개부(93b, 94b, 95b, 96b)와 평행하게 뻗은 적어도 하나의 사선부를 포함한다.
제1 상부 및 하부 사선 절개부(74a, 74b)는 각각 화소 전극(191)의 오른쪽 변에서 화소 전극(191)의 왼쪽 상부 및 하부 모퉁이로 뻗으며, 제2 상부 및 하부 사선 절개부(75a, 75b)와 제3 상부 및 하부 사선 절개부(76a, 76b)는 화소 전극(191)의 오른쪽 변으로부터 화소 전극(191)의 위쪽 또는 아래쪽 변으로 뻗는다. 제1 내지 제3 상부 및 하부 사선 절개부(74a-76b)는 제1 내지 제3 상부 및 하부 사선 절개부(74a-76b)의 각 끝에서부터 화소 전극(191)의 변을 따라 중첩하면서 뻗은 종단 가로부 또는 종단 세로부를 포함한다. 종단 가로부 또는 종단 세로부는 사선 절개부(74a~ 76b)와 둔각을 이룬다.
제1 및 제2 중앙 절개부(71, 72)는 중앙 가로부와 한 쌍의 사선부를 포함한다. 중앙 가로부는 대략 화소 전극(191)의 오른쪽 변에서부터 유지 전극선(131)을 따라 왼쪽으로 뻗으며, 한 쌍의 사선부는 중앙 가로부의 끝에서 화소 전극(191)의 왼쪽 변을 향하여 뻗으며, 각각 하부 및 상부 사선 절개부(74a~76b)와 거의 나란하다.
제3 중앙 절개부(73)는 유지 전극(137)과 중첩하는 세로부와 세로부의 양단으로부터 화소 전극의 왼쪽 변을 향하여 각각 하부 및 상부 사선 절개부(74a~76b)와 거의 나란한 사선부를 포함한다. 그리고 제2 및 제3 중앙 절개부(72, 73)의 끝에는 화소 전극(191)의 변을 따라 중첩하면서 뻗은 종단 세로부를 포함한다. 종단 세로부는 사선부와 둔각을 이룬다.
절개부(72-76b)의 사선부에는 삼각형 모양의 노치(7)가 형성되어 있다. 이러한 노치는 사각형, 사다리꼴 또는 반원형의 모양을 가질 수도 있으며, 볼록하게 또는 오목하게 만들 수도 있다. 이러한 노치는 절개부(72-74b)에 대응하는 영역 경계에 위치하는 액정 분자(31)의 배열 방향을 결정해준다.
절개부(71-76b)의 수효 및 방향 또한 설계 요소에 따라 달라질 수 있다.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(11, 21)이 도포되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.
이상 설명한 액정 표시 장치에서와 달리 색필터는 도 7에서와 같은 구조를 가질 수 있다.
도 7의 액정 표시 장치는 대부분의 층간 구조가 도 2 내지 도 6에 도시한 액정 표시 장치와 동일하므로 동일한 부분의 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 유지 전극선 부분의 화소 전극, 색필터 및 차폐 전극을 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 색필터(230)는 열방향으로 길게 뻗어 있으며, 데이터선(171) 위에 색필터(230)의 경계선이 위치한다.
색필터(230)에서 제1 부분(230a) 및 제2 부분(230b)의 오른쪽 경계선은 이웃 색필터(230)의 제1 부분(230a) 및 제2 부분(230b)의 왼쪽 경계선보다 더 데이터선(171)의 오른쪽 경계선과 가깝다. 그리고, 색필터(230)의 제1 부분(230a) 및 제2 부분(230b)의 왼쪽 경계선은 이웃 색필터(230)의 제1 부분(230a) 및 제2 부분(230b)의 오른쪽 경계선 보다 더 데이터선(171)의 왼쪽 경계선과 가깝다. 즉, 이웃하는 두 색필터(230)의 왼쪽 및 오른쪽 경계선은 중첩하여 중첩 영역(D)이 형성되고, 중첩 영역(D)은 다른 부분에 비해서 단차가 크다.
제1 연결부(230c)는 유지 전극(137)을 중심으로 좌, 우에 모두 형성되어 있으며 이웃하는 제1 연결부(230c)의 경계선도 중첩하여 중첩 영역(D)이 형성된다. 이때, 제2 실시예에서는 도 2의 실시예에서와 달리 제1 연결부(230c)가 이웃하는 화소 방향으로 돌출되지 않으며 데이터선(171)을 따라 곧게 뻗어 있다. 따라서, 중첩 영역(D)도 직선 형태로 최소한의 면적으로 형성되며, 데이터선(171)을 따라 형성되어 있는 차폐 전극(88)의 두 변이 중첩 영역(D)을 벗어난 색필터(230) 위에 위치할 수 있다.
이처럼, 차폐 전극(88)의 두 변이 중첩 영역(D)을 벗어나 평탄한 제1 연결부(230c) 위에 위치하므로 차폐 전극(88) 형성을 위한 식각이 원활하게 이루어져 차폐 전극(88)과 이웃하는 화소 전극(191)이 서로 단락되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 연결부(230c)는 차폐 전극(88) 아래뿐 아니라 화소 전극(191)의 경계선까지 확장(도시하지 않음)될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 9는 도 8의 액정 표시 장치에서 화소 전극, 색필터 및 공통 전극의 절개부를 도시한 배치도이고, 도 10은 도 8의 액정 표시 장치를 X-X선으로 잘라 도시한 단면도이고, 도 11은 도 8의 액정 표시 장치를 XI-XI선으로 잘라 도시한 단면도이고, 도 12는 도 8의 액정 표시 장치를 XII-XII선으로 잘라 도시한 단면도이고, 도 13은 도 8의 액정 표시 장치에서 화소 전극의 일부분의 평면도이다.
본 실시예에 따른 하부 표시판의 구조는 도 2 내지 도 6에 도시한 것과 대부분 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 간략하게 설명한다.
먼저 도 8 내지 도 12를 참조하면, 하부 표시판은 기판(110) 위에 제1 및 제 2 게이트 전극(124a, 124b)과 넓은 끝부분(129a, 129b)을 포함하는 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b), 유지 전극(137)을 포함하는 유지 전극선 (131)이 형성되어 있다. 그리고 기판(110) 위에 복수의 광차단막(120)이 더 형성되어 있다.
광차단막(120)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 서로 떨어져 있는 복수의 소차단막을 포함한다. 광차단막(120)은 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)과 단락되지 않도록 여러 부분으로 나뉘어 있다.
게이트 도전체(120, 121a, 121b, 131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)과 각각 중첩하는 섬형 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있고, 반도체(154a, 154b) 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(163a, 163b, 165a, 165b)가 형성되어 있다.
저항성 접촉 부재((163a, 163b, 165a, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 소스 전극(171a, 173b) 및 넓은 끝 부분(179)을 포함하는 데이터선(171)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 도 2의 실시예에서와 같이 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)과 교차하나, 도2에서와 달리 전체에 걸쳐 일직선 상에 있지 않으며, 적어도 두 번 꺾여 있다. 각 데이터선(171)은 광차단막(120)과 중첩한다. 광차단막(120)은 데이터선(171)의 형태에 따라서 굽은 부분을 가지며, 데이터선(171)보다 넓거나 같을 수 있다.
데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154a, 154b) 부분 위에는 질화 규소 따위로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 위에는 색필터(230)가 형성되어 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 색필터(230)는 유지 전극선(131)을 중심으로 상부에 위치하는 제1 부분(230a), 아래에 위치하는 제2 부분(230b)과 제1 및 제2 부분(230a, 230b)을 연결하는 제1 및 제2 연결부(230c, 230d)를 포함한다. 제1 연결부(230c)는 유지 전극선(131)을 가로지르고, 제2 연결부(230d)는 유지 전극(137)을 가로지른다. 제1 부분(230a)의 하부 경계선과 제2 부분(230b)의 상부 경계선은 유지 전극(137) 위에 위치한다.
제1 및 제2 연결부(230c, 230d)와 중첩하는 부분을 제외하고 대부분의 유지 전극(137) 위에는 색필터(230)가 형성되지 않는다. 따라서 유지 용량을 형성하는 유전체의 두께가 얇아져 유지 용량이 증가한다.
도 8을 참조하면, 색필터(230)의 왼쪽 및 오른쪽 경계선은 데이터선(171) 위에 위치한다. 색필터(230)는 데이터선(171)을 따라 꺾여 있다.
색필터(230) 위에는 덮개층(30)이 형성되어 있다. 그리고, 덮개층(30), 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 접촉 구멍(181a, 181b, 182, 185a, 185b)이 형성되어 있다.
덮개층(30) 위에는 복수의 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)가 형성되어 있다.
각 화소 전극(191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전 극(191a, 191b)을 포함한다.
제1 부화소 전극(191a)은 각각 접촉 구멍(185a)을 통하여 각각의 제1 드레인 전극(175a)과 연결되어 있으며, 제2 부화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185b)을 통하여 각각의 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있다.
하나의 데이터선(171)은 이웃하는 화소 전극(191)과 모두 중첩한다. 데이터선(171)은 굽어진 화소 전극(191)으로 인해서, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)를 통하여 연결되어 있는 자기 화소 전극(191)과 자기 화소 전극(191)과 이웃하는 화소 전극(191)과 모두 중첩한다.
도 8, 도 9 및 13을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면, 각 화소 전극 (191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 행 방향으로 인접하며, 절개부(cutout)(91, 92, 93)를 가진다. 공통 전극(270)은 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 마주하는 절개부(71, 72)를 가진다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b) 각각은 적어도 도 13에 도시한 기본 전극(198)을 적어도 하나 이상 포함하여 이러한 기본 전극을 근간으로 하는 구조를 가진다.
도 13에 도시한 기본 전극(198)은 우경사 전극편(196)과 좌경사 전극편(197)이 결합하여 이루어진다. 우경사 전극편(196)과 좌경사 전극편(197)이 이루는 각도는 대략 직각인 것이 바람직하며, 두 전극편(196, 197)의 연결은 일부에서만 이루어진다. 연결되지 않은 부분은 절개부(90)를 이루며 오목하게 들어간 쪽에 위치 한다. 그러나 절개부(90)는 생략될 수도 있다.
또한, 공통 전극(270)의 절개부(60)는 기본 전극(198)의 우경사 전극편(196)과 좌경사 전극편(197)의 사선 경계선과 나란하게 뻗어 있다. 절개부(60)는 전극편(196, 197)의 가로 경계선과 나란한 가로부를 포함하고, 절개부(60)에서 중복되는 가로부는 합쳐져서 하나의 가로부(60t)를 이룬다. 절개부(60)의 사선부는 기본 전극(198)을 좌반부와 우반부로 이등분하고, 가로부(60t)는 상반부와 하반부로 이등분한다.
기본 전극(198)과 절개부(60)는 가상의 가로 중심선에 대하여 대략 반전 대칭이다.
도 9에 도시한 각 화소 전극(191)에서 제1 부화소 전극(191a)의 크기는 제2 부화소 전극(191b)의 크기보다 작다. 특히 제2 부화소 전극(191b)의 높이가 제1 부화소 전극(191a)의 높이보다 높다. 제2 부화소 전극(191b)을 이루는 우경사 전극편(196) 및 좌경사 전극편(197)의 수효는 제1 부화소 전극(191a)의 전극편 수효보다 많다.
제1 부화소 전극(191a)은 좌경사 전극편(197)과 우경사 전극편(196)으로 이루어지며, 도 13에 도시한 기본 전극(198)과 실질적으로 동일한 구조를 가진다.
제2 부화소 전극(191b)은 두 개 이상의 좌경사 전극편(197)과 두 개 이상의 우경사 전극편(196)의 조합으로 이루어지며, 도 13에 도시한 기본 전극(198)과 이에 결합된 좌경사 및 우경사 전극편(196, 197)을 포함한다.
도 9에 도시한 제2 부화소 전극(191b)은 모두 6개의 전극편(191b1-191b6)으 로 이루어지며, 이 중 두 개의 전극편(191b5, 191b6)은 제1 부화소 전극(191a) 상하에 배치되어 있다. 하부의 두 전극편(191b3, 191b5)과 상부의 두 전극편(191b4, 191b6)은 빗변의 일부가 연결되어 있으며 연결되지 않은 부분은 화소 전극(191)의 사선 절개부(91)를 이룬다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 중간 전극편(191b1, 191b2)은 간극(92)을 두고 분리되어 있으며, 간극(92)은 화소 전극(191)의 상부 및 하부 사선 절개부(91)와 연결되어 있다. 또 가로 절개부(93)가 간극(92)에 연결되어 있다. 가로 절개부(93)는 간극(92)이 꺾인 부분에 제2 부화소 전극(191b)을 파고들어간 형태로 형성되어 있으며 유지 전극(137) 위에 놓인다.
화소 전극(191b)은 세 번 꺾인 구조를 가지며, 한 번 굴곡된 구조에 비해 세로줄 표현이 우수하다. 중간의 전극편(191a1, 191a2, 191b1, 191b2)과 그 상하에 배치된 전극편(191b3-191b6)의 높이가 서로 다르다. 예를 들면, 상하 전극편(191b3-191b6)의 높이가 중간 전극편(191a1, 191a2, 191b1, 191b2)의 약 1/2이고, 이에 따라 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 면적비는 대략 1:2가 된다. 이와 같이 상하 전극편(191b3-191b6)의 높이를 조절하면 원하는 면적비를 얻을 수 있다.
도 9에서 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 위치 관계 및 꺾인 방향은 바뀔 수 있으며, 도 9의 화소 전극(191)을 상하 좌우로 반전 대칭 이동하거나 회전 이동함으로써 변형할 수 있다.
도 9에서, 색필터(230)는 유지 전극선(131)을 중심으로 위에 위치하는 제1 부분(230a), 아래에 위치하는 제2 부분(230b), 제1 부분(230a)과 제2 부분(230b) 사이를 연결하는 제1 및 제2 연결부(230c, 230d)를 포함한다.
제1 연결부(230c)는 제2 부화소 전극의 중간 전극편(191b1, 191b2)의 왼쪽 변이 만나는 부분에 위치한다. 제1 연결부(230c)는 제2 부화소 전극의 중간 전극편(191b1, 191b2)의 왼쪽 변의 모양을 따라서 굽어 있다. 제1 연결부(230c)를 화소 영역 양쪽에 형성하여 제2 부화소 전극의 중간 전극편(191b1, 191b2)의 왼쪽 변은 물론 제1 부화소 전극(191a)의 두 전극편(191a1, 191a2)의 오른쪽 변이 만나는 부분도 제1 연결부(230c) 위에 놓이도록 하여 이웃하는 두 화소 전극(191)이 단락되는 것을 방지할 수도 있다.
그러나 제2 부화소 전극의 중간 전극편(191b1, 191b2)의 왼쪽 변이나 제1 부화소 전극(191a)의 두 전극편(191a1, 191a2)의 오른쪽 변 중 어느 하나만 제1 연결부(230c) 위에 놓이더라도 이웃하는 두 화소 전극(191)이 단락되는 것을 방지할 수 있다. 이는 제1 연결부(230c) 위에 놓인 변이 완전하게 패터닝될 수 있으므로 다른 변의 패터닝이 다소 미흡하더라도 둘 사이의 분리는 명확하게 될 수 있기 때문이다.
본 발명의 실시예에서는 제1 연결부(230c)를 화소 영역의 왼쪽에만 배치한다. 그러나 제1 연결부(230c)는 화소 영역의 오른쪽에만 형성할 수도 있고, 화소 영역의 좌우에 모두 형성할 수도 있다.
제2 연결부(230d)는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 간극(92)과 가로 절개부(93) 아래에 배치되어 있다. 본 발명의 실시예에서와 같이 제2 연결부(230d)를 형성해 놓음으로써 간극(92)과 가로 절개부(93)이 될 부분 전체가 색필터(230) 위에 놓이도록 하면 간극(92)과 가로 절개부(93)의 식각이 완전하게 되어 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)이 단락되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 광차단막(120)의 폭은 개구율과 공정상의 배치 오류를 고려하여 데이터선(171)의 폭보다 크게 형성할 수 있으나, 동일하게 형성할 수도 있다.
다음, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
도 8 내지 도 12를 참조하면, 기판(210) 위에 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
공통 전극(270)에는 복수의 절개부(71, 72)가 형성되어 있다. 절개부(71, 72)에는 노치가 형성되어 있다. 도 13에 도시한 기본 전극(198)의 절개부(60, 60t)가 연결되어 본 발명의 실시예에서는 절개부(71, 72)가 된다. 이에 대하여는 앞에서 설명하였으므로 생략한다.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(11, 21)이 형성되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.
다음 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해서 도 14를 참조하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 전극 및 색필터의 개략적인 평면도이다.
도 14의 층간 구조는 도 8 내지 도 12에 설명한 액정 표시 장치와 동일하며, 색필터(230)의 평면 패턴이 다르다.
구체적으로는, 도 14의 색필터(230)는 기 설명한 실시예에서와 달리 연결부를 포함하지 않으며, 제1 및 제2 부분으로 분리되지 않는다. 도 14의 색필터(230)는 화소 전극(191)이 꺾여서 이루어진 볼록부의 첨단과 중첩하는 돌출부(23)와 화소 전극(191)이 꺾여서 이루어진 오목부의 저부와 인접하는 돌출부(22)을 더 포함한다. 화소 전극(191)의 볼록부와 이웃 화소 전극(191)의 오목부 사이에 돌출부(22, 23)를 형성해 놓음으로써 단차를 제거하여 이웃하는 두 화소 전극(191)이 단락되는 것을 방지한다. 좌우 화소 영역에서 연장된 돌출부(22, 23)가 서로 중첩하는 경우에는 화소 전극(191)의 변이 돌출부(22, 23)가 중첩한 부분을 벗어나서 위치하도록 돌출부(22, 23)의 모양을 조정한다.
이상과 같이, 돌출부(22, 23)를 형성함으로써 화소 전극(191)의 변 전체가 평탄한 색필터(230) 위에 놓이도록 할 수 있다. 이를 통해 화소 전극(191)을 완전하게 패터닝할 수 있고, 이웃하는 화소 전극(191) 사이의 단락을 방지할 수 있다.
기술한 바와 같이, 본 발명에서는 색필터가 제거되는 부분에 연결부를 형성해 놓음으로써 이웃하는 두 화소 전극의 서로 마주하는 변과 화소 전극과 이웃하는 도전체 패턴의 변이 평탄한 면 위에 놓이도록 하여 이웃하는 두 화소 전극이 단락되는 것과 화소 전극과 이웃하는 도전체 패턴이 단락되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (25)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 제1 게이트선 및 제2 게이트선,
    상기 제1 게이트선 및 상기 제2 게이트선 사이에 형성되어 있는 유지 전극선,
    상기 제1 게이트선 및 제2 게이트선과 교차하는 데이터선,
    상기 제1 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터,
    상기 제1 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있으며 상기 유지 전극선을 중심으로 제1 게이트선과 인접한 제1 부분, 제2 게이트선과 인접한 제2 부분 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이를 연결하며 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 폭이 좁은 제1 연결부를 포함하는 색필터,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 부화소 전극,
    상기 제1 부화소 전극과 간극을 사이에 두고 마주하는 제2 부화소 전극
    을 포함하고,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극 사이의 상기 간극을 정의하는 상기 제1 부화소 전극의 변과 상기 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 상기 색필터의 제1 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극 사이의 상기 간극을 정의하는 상기 제1 부화소 전극의 변과 상기 제2 부화소 전극의 변이 모두 상기 색필터의 제1 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극 사이의 상기 간극을 정의하는 상기 제1 부화소 전극의 변과 상기 제2 부화소 전극의 변 전체가 상기 제1 연결부를 포함하는 상기 색필터 위에 위치하는 박막 트랜지스터 표시판.
  4. 제1항에서,
    상기 색필터의 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 폭이 좁은 제2 연결부를 더 포함하고, 상기 데이터선과 인접하는 상기 제1 부화소 전극의 변과 상기 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 상기 제2 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극의 변 중 상기 데이터선과 인접하는 변 모두가 상기 제2 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  6. 제4항에서,
    상기 제2 연결부는 상기 데이터선을 건너 이웃하는 화소 영역까지 확장되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
  7. 제6항에서,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고, 상기 차폐 전극의 상기 데이터선과 나란한 두 변은 상기 제2 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  8. 제1항에서,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며 상기 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고,
    상기 데이터선을 중심으로 하여 양쪽에 위치하는 두 색필터는 부분적으로 중첩하고 상기 차폐 전극의 상기 데이터선과 나란한 두 변은 상기 두 색필터가 중첩하는 영역을 벗어난 위치에 놓이는 박막 트랜지스터 표시판.
  9. 제8항에서,
    상기 색필터의 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 폭이 좁은 제2 연결부를 더 포함하며, 상기 차폐 전극의 상기 데이터선과 나란한 두 변은 상기 제2 연결부를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  10. 제7항 또는 제9항에서,
    상기 제2 연결부는 상기 데이터선과 나란한 두 변을 가지고 상기 데이터선과 나란한 차폐 전극의 두 변은 상기 제2 연결부의 두 변 사이에 위치하는 박막 트랜지스터 표시판.
  11. 제1항에서,
    상기 제2 게이트선, 상기 데이터선 및 상기 제2 화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 굴절되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
  13. 제12항에서,
    상기 색필터의 제1 부분과 제2 부분 사이를 연결하며 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 폭이 좁은 제2 연결부를 더 포함하고, 상기 데이터선과 인접하는 상기 제1 부화소 전극의 변과 상기 제2 부화소 전극의 변 중 적어도 하나는 상기 제2 연결부 위를 지나며, 상기 제2 연결부는 상기 제1 부화소 전극 또는 상기 제2 부화소 전극의 변을 따라 굴절되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
  14. 제1항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 유지 전극선과 중첩하는 박막 트랜지스터 표시판.
  15. 제4항, 제9항 및 제13항 중 어느 한 항에서,
    상기 제2 연결부는 상기 유지 전극선과 중첩하는 박막 트랜지스터 표시판.
  16. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선,
    상기 게이트선과 나란하게 형성되어 있는 유지 전극선,
    상기 게이트선 및 유지 전극선과 교차하는 제1 및 제2 데이터선,
    상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있으며 상기 유지 전극선을 중심으로 반대편에 위치하는 제1 부분 및 제2 부분과 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이를 연결하며 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 폭이 좁은 제1 연결부를 포함하는 색필터,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있고 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 사이에 배치되어 있는 화소 전극
    을 포함하고,
    상기 제1 데이터선과 인접하는 상기 화소 전극의 변과 상기 제2 데이터선과 인접하는 상기 화소 전극의 변 중 적어도 하나는 상기 제1 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 데이터선과 인접하는 상기 화소 전극의 변과 상기 제2 데이터선과 인접하는 상기 화소 전극의 변 모두가 상기 제1 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  18. 제16항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 유지 전극선과 중첩하는 박막 트랜지스터 표시판.
  19. 제16항에서,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며 상기 제1 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고, 상기 차폐 전극의 상기 데이터선과 나란한 두 변은 상기 제1 연결부 위를 지나는 박막 트랜지스터 표시판.
  20. 제16항에서,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며 상기 제1 데이터선을 따라 형성되어 있는 차폐 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 데이터선을 중심으로 하여 양쪽에 위치하는 두 색필터는 부분적으 로 중첩하고 상기 차폐 전극의 상기 제1 데이터선과 나란한 두 변은 상기 두 색필터가 중첩하는 영역을 벗어난 위치에 놓이는 박막 트랜지스터 표시판.
  21. 제19항 또는 제20항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 데이터선과 나란한 두 변을 가지고 상기 데이터선과 나란한 차폐 전극의 두 변은 상기 제1 연결부의 두 변 사이에 위치하는 박막 트랜지스터 표시판.
  22. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 유지 전극선,
    상기 게이트선 및 유지 전극선과 교차하는 데이터선,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있는 색필터,
    상기 색필터 위에 형성되어 있으며, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있고, 적어도 한 번 굴절되어 볼록부와 오목부를 가지는 화소 전극
    을 포함하고, 상기 색필터는 화소 전극을 따라 굴절되어 있고 상기 화소 전극의 볼록부의 첨단과 중첩하는 돌출부를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
  23. 제22항에서,
    상기 색필터는 상기 화소 전극의 오목부의 저부와 인접한 돌출부를 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
  24. 제23항에서,
    상기 화소 전극의 오목부의 저부와 인접한 상기 색필터의 돌출부는 이웃하는 화소의 상기 화소 전극의 볼록부의 첨단과 중첩하는 상기 색필터의 돌출부와 연결되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
  25. 제23항에서,
    상기 첨단과 중첩하는 돌출부 및 상기 저부와 인접한 돌출부는 상기 유지 전극선과 중첩하는 박막 트랜지스터 표시판.
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