KR20120054489A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼럼 스페이서의 형상과 배치를 달리하여, 외력에 의해 양 기판이 서로 쉬프트된 후 원복시 발생되는 빛샘불량이 방지된 액정 표시 장치에 관한 것으로, 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;과, 상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;과, 상기 게이트 라인 상에 상기 데이터 라인과 좌측 일부가 오버랩하며, 상기 게이트 라인 방향에서, 화소 폭의 1/2 이상의 가로 길이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서;과, 상기 게이트 라인 상에 상기 데이터 라인과 우측 일부가 오버랩하며, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 동일 형상으로 형성된 제 2 칼럼 스페이서; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

액정 표시 장치 {Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 칼럼 스페이서의 형상과 배치를 달리하여, 외력에 의해 양 기판이 서로 쉬프트된 후 원복시 발생되는 빛샘불량이 방지된 액정 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
종래의 액정 표시 장치는, 도 1과 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 기판(1) 및 제 2 기판(2)과, 상기 제 1 기판(1)과 제 2 기판(2) 사이에 주입된 액정층(3)으로 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 기판(1)에는 화소 영역(P)을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 라인(4)과, 상기 게이트 라인(4)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(5)이 배열된다. 그리고, 상기 각 화소 영역(P)에는 화소 전극(6)이 형성되고, 상기 각 게이트 라인(4)과 데이터 라인(5)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 상기 게이트 라인(4)에 인가되는 신호에 따라 상기 데이터 라인(5)의 데이터 신호를 상기 각 화소 전극(6)에 인가한다.
그리고, 상기 제 2 기판(2)에는 상기 화소 영역(P)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(7)이 형성되고, 상기 각 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 컬러 필터층(8)이 형성되고, 상기 컬러 필터층(8)위에는 화상을 구현하기 위한 공통 전극(9)이 형성되어 있다.
상기와 같은 액정 표시 장치는 상기 화소 전극(6)과 공통 전극(9) 사이의 전계에 의해 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층(3)의 액정이 배향되고, 상기 액정층(3)의 배향 정도에 따라 액정층(3)을 투과하는 빛의 양을 조절하여 화상을 표현할 수 있다.
이와 같이 형성되는 액정 표시 장치의 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에는 액정층이 형성되는 일정한 간격을 유지하기 위해 스페이서가 형성된다.
이러한 스페이서는 그 형상에 따라 볼 스페이서 또는 칼럼 스페이서로 나뉘어진다.
스페이서를 고정된 위치에 형성하고자 하는 요구에 따라 선택된 칼럼 스페이서(20)는, 도 1과 같이, 원기둥 상으로 상기 제 1, 제 2 기판(1, 2) 사이에 위치하여, 액정층(3)의 두께가 유지되도록 상기 제 1, 제 2기판(1, 2)을 지지한다.
상기 칼럼 스페이서(20)는 블랙 매트릭스층(7) 상에 대응되어 형성된다.
도 2는 도 1의 빛샘 불량을 나타낸 사진이다.
그런데, 도 1과 같이, 선택적으로 특정 색상의 화소(도시된 도면 상에서는 R 화소)들에 인접한 블랙 매트릭스층(7) 상의 동일 위치에 칼럼 스페이서(20)를 배치시킬 때, 상기 칼럼 스페이서(20) 대응 부위에서 빛샘 불량이 발생한다.
이러한 빛샘 불량을 줄이고자 할 때, 상기 칼럼 스페이서(20) 하부에 형성되는 블랙 매트릭스층(7)의 폭을 늘리는 방법을 이용하였는데, 이 경우 개구율이 줄어들어 휘도 감소가 일어난다.
이하, 상술한 빛샘 불량이 일어나는 원리를 살펴본다.
도 3은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 4a 및 도 4b는 종래의 액정 표시 장치에 있어서, 외력을 가한 후 이의 원복시를 나타낸 단면도이다.
도 3은, 종래의 액정 표시 장치로서, 개략적으로 외력 발생시 나타나는 변화를 살펴보기 위해, 서로 대향된 제 1, 제 2 기판(1, 2)과 그 사이에 형성되는 칼럼 스페이서(20) 및 상기 제 1 기판(1)의 최상면에 형성되는 배향막(11)을 도시한 것이다.
종래의 액정 표시 장치를 도 4a와 같이, 일 방향으로 미는 외력을 가했을 때, 상기 칼럼 스페이서(20)는 상기 배향막(11)을 긁으면 지나가게 되고, 다시 원복된다고 하더라도, 도 4b와 같이, 외력이 가해졌을 때 가장 강한 압력을 받은 부분의 배향막(11)에 손상이 발생한다. 이 경우, 직접적으로 배향막(11)이 벗겨지는 뜯김 불량에 의해서뿐만 아니라, 약간의 접촉에 의해서도 기본 배향 방향을 변화시켜 배향막 손상이 일어난 부위에서 도 2와 같이 빛샘 불량이 나타나는 것이다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
칼럼 스페이서의 매 형성 부위가 블랙 매트릭스층의 동일 위치로 지정되는데, 양 기판을 쉬프트시키는 외력을 가할 때 외력이 가해진 부위에서 칼럼 스페이서가 화소 내로 들어가 배향막을 긁어 손상을 일으켜, 다시 칼럼 스페이서가 원 상태로 오더라도 손상된 배향막에 의해 빛샘 불량이 발생한다.
상기 칼럼 스페이서가 특정 색상의 화소에만 인접할 경우, 해당 색상의 화소의 빛샘 불량이 발생되는 것으로, 예를 들어, R 화소에 인접한 칼럼 스페이서에 의한 불량은 레드 아이(red-eye) 불량으로, G 화소에 인접한 칼럼 스페이서에 의한 불량은 그린 아인(green-eye) 불량으로, B 화소에 인접한 칼럼 스페이서에 의한 불량은 블루 아이(blue-eye) 불량으로 불려진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 칼럼 스페이서의 형상과 배치를 달리하여, 외력에 의해 양 기판이 서로 쉬프트된 후 원복시 발생되는 빛샘불량이 방지된 액정 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;과, 상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;과, 상기 게이트 라인 상에 상기 데이터 라인과 좌측 일부가 오버랩하며, 상기 게이트 라인 방향에서 상기 화소 폭의 1/2 이상의 가로 길이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서;와, 상기 게이트 라인 상에 상기 데이터 라인과 우측 일부가 오버랩하며, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 동일 형상으로 형성된 제 2 칼럼 스페이서; 및 상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 데이터 라인 형성 영역은 상기 화소 영역보다 높은 단차를 갖는다.
또한, 상기 제 2 기판 상에 상기 화소 영역을 제외한 영역에 형성된 블랙 매트릭스층; 및 상기 화소 영역에 대응되어 형성된 서로 다른 색상의 제 1 내지 제 3 컬러 필터층을 더 포함한다.
상기 블랙 매트릭스층 상에 대응되어 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 동일한 수로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 서로 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 동일한 색상의 컬러 필터층 상에 대응될 수도 있고, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 서로 다른 색상의 컬러 필터층 상에 대응될 수도 있다.
상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 상기 게이트 라인 방향으로 긴 직사각형의 평면을 갖는다. 경우에 따라, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 상기 게이트 라인 방향으로 긴 타원형의 평면을 가질 수도 있다.
상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서의 가로 길이는 상기 화소 폭 미만인 것이 바람직하며, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서의 세로 길이는 1㎛ 이상이며, 상기 게이트 라인의 세로 폭 미만인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 데이터 라인 하부에는 반도체층이 더 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
외력으로 칼럼 스페이서의 이동이 상하, 좌우, 크로스된 방향의 어느 방향으로 일어나더라도 단차를 갖는 데이터 라인에 일부 오버랩하며 형성된 제 1, 제 2 칼럼 스페이서 중 어느 하나가 쉬프트된 영역의 데이터 라인 상을 지지하고, 나머지 화소 영역으로 들어와도 이는 하부 기판 상의 배향막과 닿지 않아, 배향막 긁힘이나 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 이로 인한 빛샘 불량이 방지될 수 있다.
또한, 블랙 매트릭스층의 폭을 크게 하지 않고, 칼럼 스페이서의 평면 형상과 배치에 의해 배향막 손상이 방지되는 것으로, 개구율을 높게 하여 휘도 향상이 기대된다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 빛샘 불량을 나타낸 사진
도 3은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 단면도
도 4a 및 도 4b는 종래의 액정 표시 장치에 있어서, 외력을 가한 후 이의 원복시를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 실시예를 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 I~I' 및 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 공정 단면도
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 제 2 실시예를 나타낸 평면도
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치의 제 3 실시예를 나타낸 평면도
도 9a 및 도 9b는 도 8의 제 1 쉬프트시의 평면도 및 단면도
도 10a 및 도 10b는 도 8의 제 2 쉬프트시의 평면도 및 단면도
도 11a 및 도 11b는 도 8의 제 3 쉬프트시의 평면도 및 단면도
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 액정 표시 장치의 다양한 칼럼 스페이서를 나타낸 평면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 실시예를 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 5의 I~I' 및 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 공정 단면도이다.
도 5와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제 1 실시예는, 서로 대향된 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)과, 상기 제 1 기판(100) 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인(102) 및 데이터 라인(104)과, 상기 게이트 라인(102)과 데이터 라인(104)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(130)과, 상기 게이트 라인(102) 상에 상기 데이터 라인(104)과 좌측 일부가 오버랩하며, 상기 게이트 라인(102) 방향에서 상기 화소 폭(P)의 1/2의 가로 길이(W)로 형성된 제 1 칼럼 스페이서(150a)와, 상기 게이트 라인(102) 상에 상기 데이터 라인(104)과 우측 일부가 오버랩하며, 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 동일 형상으로 형성된 제 2 칼럼 스페이서(150b) 및 상기 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이의 액정층(250)을 포함하여 이루어진다.
한편, 여기서 화소 폭(P)이란, 주기적으로 반복되는 화소들의 가로 길이에 상당하며, 게이트 라인과 데이터 라인 사이의 영역으로 정의되는 화소 영역에 비해 데이터 라인 가로 폭을 더한 값에 해당한다.
여기서, 상기 데이터 라인(104)의 형성 영역은 상기 화소 영역보다 높은 단차를 갖기 때문에, 상기 데이터 라인(104) 상부에 오버랩된 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a) 및 상기 제 2 칼럼 스페이서(150b)의 하면이 제 1 기판(100) 상에 최상면과 닿는다. 예를 들어, 제 1, 제 2 배향막(115, 205)은 제 1, 제 2 기판(100, 200) 상에 각각 최상면에 형성되는 데, 이 경우, 상기 제 1 및 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b)의 하면의 제 2 배향막(205)과 상기 데이터 라인(104) 상부의 제 1 배향막(115)이 서로 직접적으로 접하게 된다.
상기 제 2 기판(200) 상에 상기 화소 영역을 제외한 영역에 형성된 블랙 매트릭스층(201) 및 상기 화소 영역에 대응되어 형성된 서로 다른 색상의 제 1 내지 제 3 컬러 필터층(도 8의 302 참조, 도 5에서는 122에 대응되는 영역에 형성됨)을 더 포함한다. 이 경우, 상기 제 1 내지 제 3 컬러 필터층은 예를 들어, 적색, 녹색, 청색 컬러 필터층일 수 있으며, 경우에 따라 백색 컬러 필터층을 더 포함할 수 있고, 이와 다른 색상의 삼원색으로 배치될 수도 있을 것이다.
상기 블랙 매트릭스층(201) 상에 대응되어 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b)가 형성된다. 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)는 서로 대칭적 위치에 형성되는데, 예를 들어, 제 1 칼럼 스페이서(150a)는 좌측의 데이터 라인과 일부 오버랩하여 형성되며, 제 2 칼럼 스페이서(150b)는 우측의 데이터 라인과 일부 오버랩하여 형성된다.
그리고, 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)는 동일한 수로 배치되는 것이 바람직하다. 이를 액정 표시 장치를 어느 방향, 어느 영역을 손가락 등에 의해 미는 외력을 가하더라도, 외력을 받는 부위에서 동일 수준으로 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b)이 좌우측 데이터 라인(104) 상에서 지지되기 위함이다.
이를 위해, 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)는 서로 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)를 평면도에서 살펴보면, 상기 게이트 라인 방향으로 긴 직사각형의 평면을 갖는다.
상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)의 가로 길이는 상기 화소 영역의 가로 길이 미만인 것이 바람직하며, 또한, 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)의 세로 길이는 1㎛ 이상이며, 상기 게이트 라인(102)의 세로 폭 미만인 것이 바람직하다. 여기서, 제 1 칼럼 스페이서 및 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b)이 가로로 길게 형성된 것으로, 어느 부분에서 외력이 발생하여 제 1, 제 2 기판(100, 200)간의 쉬프트가 발생하더라도 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b) 중 하나가 데이터 라인(104) 상에 대응되기 위함이다. 이 경우, 상기 데이터 라인(104)은 상대적으로 다른 화소 영역에 비해 높은 단차를 갖고, 높게 형성되며, 수직 단면에서 살펴보면, 높이 올라온 상기 데이터 라인(104) 상부의 제 1 배향막(115)과 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b) 상부의 제 2 배향막(205)이 접하고 있다.
상기 제 1 기판(100) 상에 형성되는 층들에 설명한다.
상기 게이트 라인(102)과 데이터 라인(104) 사이의 층간에 상기 게이트 절연막(111)이 형성되며, 상기 데이터 라인(104) 하부에 반도체층(103)이 더 포함된다. 여기서, 상기 반도체층(103)이 생략될 수도 있으나, 동일 마스크 공정으로 반도체층(103)과 데이터 라인(104)을 패터닝할 때, 상기 반도체층(103)은 상기 데이터 라인(104) 하부에 포함되어 있다.
그리고, 상기 데이터 라인(104) 상에는 보호막(113)이 더 형성되며, 그 상부에 제 1 배향막(115)이 형성된다.
한편, 제 1 기판(100) 상의 상기 화소 영역에 대응하여 화소 전극(122)이 상기 보호막(113) 상에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 기판(200) 상의 상기 블랙 매트릭스층(201)과 컬러 필터층을 포함한 전면에 공통 전극(203)이 형성된다.
그리고, 상기 공통 전극(203) 상부에 직접 접하여 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b)가 형성되며, 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(150a, 150b)를포함한 공통 전극(203) 상에 제 2 배향막(205)이 더 형성된다.
도시된 도면상에는, 상기 제 1 칼럼 스페이서(150a)와 제 2 칼럼 스페이서(150b)는 동일한 색상의 컬러 필터층에 인접하여 대응되는 바를 도시하였는데, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 또한, 도시된 바와 같이, 적색 컬러 필터층에 인접할 수도 있고, 다른 색상의 컬러 필터층에 인접할 수도 있다.
이하의 실시예에서는 다른 색상에 대응되어 제 1, 제2 칼럼 스페이서가 형성된 바에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 제 2 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 7과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제 2 실시예에서는 각각 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(160a, 160b)가 서로 다른 컬러 필터층에 인접하여 형성하여 있다. 비단 도시된 적색(R), 청색(B)의 대응되는 좌우 배치뿐만 아니라, 다른 색상의 배열에 대응하여 위치할 수도 있을 것이다.
어느 경우나, 상기 제 1 칼럼 스페이서(160a)와 제 2 칼럼 스페이서(160b)는 서로 대칭적 위치에 형성되는데, 예를 들어, 제 1 칼럼 스페이서(160a)는 좌측의 데이터 라인과 일부 오버랩하여 형성되며, 제 2 칼럼 스페이서(160b)는 우측의 데이터 라인과 일부 오버랩하여 형성된다.
그리고, 상기 제 1 칼럼 스페이서(160a)와 제 2 칼럼 스페이서(160b)는 동일한 수로 배치되는 것이 바람직하다. 이를 액정 표시 장치를 어느 방향, 어느 영역을 손가락 등에 의해 미는 외력을 가하더라도, 외력을 받는 부위에서 동일 수준으로 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(160a, 160b)이 좌우측 데이터 라인(104) 상에서 지지되기 위함이다.
이를 위해, 상기 제 1 칼럼 스페이서(160a)와 제 2 칼럼 스페이서(160b)는 서로 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 상기 화소 전극(122)과 공통 전극(203)은 함께 제 1, 제 2 기판(100, 200) 사이에 수직전계를 조성하기 위해 구비된 것으로, 반드시 이와 같은 구성에 한정되는 것이 아니라 제 1 기판(100)에만 공통 전극과 화소 전극이 배치되도록 할 수도 있다. 그리고, 이 때의 공통 전극과 화소 전극은 서로 화소 영역에서 교번하는 형상일 수도 있고, 서로 다른 층에서 상기 공통 전극은 플레이트 형상, 상기 화소 전극은 핑거 형상으로 배치될 수도 있을 것이다.
이하에서는, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치에 외력이 가해졌을 때 쉬프트된 상태의 칼럼 스페이서 지지 구조를 살펴본다.
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치의 제 3 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 8과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치의 제 3 실시예는, 제 2 기판 상의 배치만을 나타낸 것으로 화소 영역을 제외한 영역에 대응된 블랙 매트릭스층(301)과, 적어도 화소 영역에 대응되어 형성된 제 1 내지 제 3 컬러 필터층(302: 302a, 302b, 302c)와 각각 좌측 데이터 라인(미도시)에 대응되는 블랙 매트릭스층(301) 상에 형성된 제 1 칼럼 스페이서(350a) 및 우측 데이터 라인(미도시)에 대응되는 블랙 매트릭스층(301) 상에 형성된 제 2 칼럼 스페이서(350b)를 나타낸 것이다.
여기서, 수평 방향으로 형성되는 블랙 매트릭스층의 부분은 제 1 기판 상에 형성되는 게이트 라인과 공통 라인을 모두 포함하여 대응된 것으로, 상대적으로 데이터 라인에 대응되는 수직 방향으로 형성되는 블랙 매트릭스층의 부분에 비해, 그 폭이 크다.
상기 제 2 기판을 각각 수직으로 제 1 쉬프트(①), 상부 좌측으로 기울이는 제 2 쉬프트(②), 상부 우측으로 기울이는 제 3 쉬프트(③)하는 외력을 가할 때, 단면도 상의 변화를 살펴본다.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 제 1 쉬프트시의 평면도 및 단면도이다.
도 9a 및 도 9b와 같이, 제 1 쉬프트시에는, 외력으로 인해 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(350a, 350b)가 일부 화소 영역으로 들어가더라도, 각각의 표면의 제 2 배향막(307)이 상기 제 1 배향막(369)과 이격된다. 이는 단차를 갖고 보다 화소 영역에 비해 높이 올라온 상기 데이터 라인(364) 상에 있어서, 상기 제 1 배향막(369)과 제 2 배향막(307)이 닿아있기 때문에 상대적으로 낮은 화소 영역에서는 서로 제 1, 제2 배향막(369, 307)이 닿지 않고 유지되는 것이다. 따라서, 제 1 배향막(369)의 손상을 방지하여, 화소 영역의 빛샘 불량을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 도 9b에 따른 단면도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정 표시 장치를 FFS 모드로 구현시의 구조로, 설명하지 않은 도면 부호를 설명하면, 360은 제 1 기판, 371은 공통 전극, 363은 반도체층, 362는 게이트 절연막, 365는 보호막, 367은 화소 전극에 상당한다. 368은 일종의 쉴딩 패턴으로 경우에 따라 생략될 수 있다. 또한, 300은 제 2 기판, 307은 제 2 배향막(307)에 해당한다.
도 10a 및 도 10b는 도 8의 제 2 쉬프트시의 평면도 및 단면도이다.
도 10a 및 도 10b와 같이, 제 2 쉬프트시에 있어서는 상기 제 1 칼럼 스페이서(350a)는 완전히 화소 영역으로 진입하고, 제 2 칼럼 스페이서(350b)는 데이터 라인(364) 상에 오버랩하게 된다. 이 경우, 상기 제 2 칼럼 스페이서(350b)는 제 1,제 2 기판(360, 300) 사이에서 지지 기능을 담당하게 되는 것이다.
도 11a 및 도 11b는 도 8의 제 3 쉬프트시의 평면도 및 단면도이다.
도 11a 및 도 11b와 같이, 제 3 쉬프트시에 있어서는 제 2 쉬프트시와 반대로, 제 3 칼럼 상기 제 1 칼럼 스페이서(350b)는 완전히 화소 영역으로 진입하고, 제 1 칼럼 스페이서(350a)는 좌측 데이터 라인(364) 상에 오버랩하게 된다. 이 경우, 상기 제 1 칼럼 스페이서(350a)는 제 1,제 2 기판(360, 300) 사이에서 지지 기능을 담당하게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 외력으로 인해 제 1, 제 2기판간의 쉬프트가 발생하더라도 적어도 대칭형으로 형성된 제 1, 제 2 칼럼 스페이서(350a, 350b) 중 적어도 어느 하나는 데이터 라인 상부에 대응되어 지지 기능을 담당하고, 지지 기능을 담당하지 않는 스페이서는 화소 영역에 진입하더라도 상대적으로 낮은 화소 영역 상에 제 1 기판(360)의 최상면으로부터 이격하여 있기 때문에, 화소 영역에서의 제 1 배향막의 표면 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 외력이 사라진 후에 제 1, 제 2 기판(360, 300)이 원 상태로 복귀하였을 때, 배향막의 손상으로 인한 빛샘 불량을 방지할 수 있는 것이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 액정 표시 장치의 다양한 칼럼 스페이서를 나타낸 평면도이다.
도 12a와 같이 경우에 따라, 상술한 직사각형 대신에 칼럼 스페이서들(450) 상기 게이트 라인(102) 방향으로, 데이터 라인과 일부 오버랩하여, 게이트 라인 상부에 긴 타원형의 평면을 갖는 형상일 수도 있고, 도 12b와 같이, 게이트 라인(102) 상에 아령 형상으로 형성될 수도 있다(260). 어느 경우나 그 가로 길이(W)는 상기 화소 폭(W)의 1/2 이상 화소 폭(W) 이하로 한다. 그 단면으로 살펴보면, 원기둥에 유사하다.
또한, 상기 칼럼 스페이서는 이러한 도시된 형상에 한정되지 않고, 상기 가로 길이의 폭을 유지하는 다각형 평면을 갖는 다각기둥일 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 제 1 기판 102: 게이트 라인
104: 데이터 라인 150a: 제 1 칼럼 스페이서
150b: 제 2 칼럼 스페이서 122: 화소 전극
103: 반도체층 115: 제 1 배향막
200: 제 2 기판 201: 블랙 매트릭스층
205: 제 2 배향막

Claims (13)

  1. 서로 대향된 제 1 기판 및 제 2 기판;
    상기 제 1 기판 상에 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 게이트 라인 상에 상기 데이터 라인과 좌측 일부가 오버랩하며, 상기 게이트 라인 방향에서, 화소 폭의 1/2 이상의 가로 길이로 형성된 제 1 칼럼 스페이서;
    상기 게이트 라인 상에 상기 데이터 라인과 우측 일부가 오버랩하며, 상기 제 1 칼럼 스페이서와 동일 형상으로 형성된 제 2 칼럼 스페이서; 및
    상기 제 1, 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 라인의 형성 영역은 상기 화소 영역보다 높은 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기판 상에 상기 화소 영역을 제외한 영역에 형성된 블랙 매트릭스층; 및
    상기 화소 영역에 대응되어 형성된 서로 다른 색상의 제 1 내지 제 3 컬러 필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 블랙 매트릭스층 상에 대응되어 상기 제 1, 제 2 칼럼 스페이서가 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 동일한 수로 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 서로 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 동일한 색상의 컬러 필터층 상에 대응되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 서로 다른 색상의 컬러 필터층 상에 대응되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 상기 게이트 라인 방향으로 긴 직사각형의 평면을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서는 상기 게이트 라인 방향으로 긴 타원형의 평면을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서의 가로 길이는 상기 화소 폭 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 칼럼 스페이서와 제 2 칼럼 스페이서의 세로 길이는 1㎛ 이상이며, 상기 게이트 라인의 세로 폭 미만인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 데이터 라인 하부에는 반도체층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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