KR20140005109A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140005109A
KR20140005109A KR1020130077779A KR20130077779A KR20140005109A KR 20140005109 A KR20140005109 A KR 20140005109A KR 1020130077779 A KR1020130077779 A KR 1020130077779A KR 20130077779 A KR20130077779 A KR 20130077779A KR 20140005109 A KR20140005109 A KR 20140005109A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating film
electrode
organic insulating
liquid crystal
pixel
Prior art date
Application number
KR1020130077779A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101480235B1 (ko
Inventor
야스시 도미오까
지까에 마쯔이
노보루 구니마쯔
히데히로 소노다
Original Assignee
가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 filed Critical 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Publication of KR20140005109A publication Critical patent/KR20140005109A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101480235B1 publication Critical patent/KR101480235B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133371—Cells with varying thickness of the liquid crystal layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13373—Disclination line; Reverse tilt
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133776—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers having structures locally influencing the alignment, e.g. unevenness
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318—Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134381—Hybrid switching mode, i.e. for applying an electric field with components parallel and orthogonal to the substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/13606—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit having means for reducing parasitic capacitance
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/124—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode interdigital
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/40—Arrangements for improving the aperture ratio

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

화소 개구율 및 투과율을 향상시킨 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 제공한다. 투명한 기판(10) 위에 형성한 금속 배선(30)과, 그 금속 배선 위에 형성한 무기 절연막(50) 및 유기 절연막(55)과, 그 무기 절연막 및 유기 절연막 위에, 층간 절연막(70)을 개재하여 서로 대향하도록 형성한 투명한 제1 전극(60) 및 스트라이프 형상의 슬릿 구조를 갖는 투명한 제2 전극(80)을 갖고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 인가함으로써 액정을 구동하는 횡전계 방식의 액정 표시 장치에 있어서, 박막 트랜지스터로부터의 출력은 상기 무기 절연막 또는 유기 절연막을 관통하는 콘택트 홀(45)을 통하여 투명한 제1 전극 또는 제2 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 금속 배선 위의 유기 절연막(55)의 막 두께를, 상기 콘택트 홀을 포함하는 화소 표시 영역의 유기 절연막의 막 두께보다 두껍게 함으로써, 상기 금속 배선 위에 유기 절연막의 돌기 형상부를 형성하고, 상기 돌기 형상부의 경사부를 포함하는 화상 표시 영역에 상기 제1 전극 또는 제2 전극으로 이루어지는 화소 전극(60)이 형성되어 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 횡전계 방식의 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치에서는, 광 시야각을 실현하는 등을 위해, 횡전계나 프린지 전계를 사용해서 면내에서 액정의 움직임을 제어하는 IPS(In-Plane Switching) 방식의 액정 표시 장치가 개발되어 있다.
IPS 방식의 액정 표시 장치에서는, 개구율을 높이고, 고선명을 달성하기 위해, 데이터선을 덮도록 공통 전극을 형성하는 것이 행해져 있다. 그러나, 데이터선을 공통 전극으로 덮으면, 공통 전극과 데이터선 사이의 기생 용량의 증대가 문제가 된다.
따라서, 특허문헌 1에는, 박막 트랜지스터와, 데이터선과, 화소 전극과, 공통 전극을 구비하는 제1 기판과, 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 끼워지는 액정을 구비하고, 상기 데이터선을 통해서 상기 박막 트랜지스터에 화상 신호가 인가되고, 상기 화상 신호를 받은 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 전계를 발생시키고, 상기 전계에 의해 상기 액정이 상기 제1 기판에 평행한 평면 내에서 회전하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1 기판은, 상기 데이터선을 덮는 무기 절연막과, 상기 데이터선의 상방에 있어서 상기 무기 절연막 위에 형성된 돌기 형상의 유기 절연막과, 상기 유기 절연막을 덮고, 또한, 상방에서 보았을 때에 상기 데이터선을 덮는 실드 공통 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치가 기재되어 있다(청구항 1).
또한, 특허문헌 2에는, 프린지 전계를 사용한 IPS 방식의 액정 표시 장치에 있어서, 기생 용량을 저감하기 위해, 돌기 형상의 유기막을, 소스 배선을 덮도록 형성하고, 인접 화소 전극간에 소스 배선을 따라서 연장시킴과 함께, 유기막 위에 소스 배선을 덮도록 대향 전극을 형성하는 것이 기재되어 있다(제2 실시 형태 참조).
일본 특허 출원 공개 제2004-302448호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-192932호 공보
특허문헌 1에는, 배선과 상부 전극과의 기생 용량을 저감하기 위해, 돌기 형상의 유기 절연막이 형성되어 있지만, 화소 전극 및 공통 전극 모두 빗살 형상의 전극인 IPS 방식뿐이며, 배선 단부 근방의 투과 영역으로서의 이용이 불충분하다.
또한, 특허문헌 2에는, 프린지 전계를 사용한 IPS 방식으로, 기생 용량을 저감하기 위해 배선 위에 돌기 형상의 유기 절연막이 형성되어 있지만, 유기 절연막 위에는 화소 전극이 형성되어 있지 않으므로, 배선 단부 근방의 투과 영역으로서의 이용이 불충분하다.
또한, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 모두, 돌기 형상 유기 절연막의 단차 근방의 영역은 그 단차를 위해, 양호한 러빙 배향 처리가 불가능하여, 액정 배향의 흐트러짐에 의한 광 누설이 발생한다. 이 광 누설에 의한 콘트라스트의 저하를 방지하기 위해, 차광부(블랙 매트릭스 등)를 설치하고 있으므로, 개구율 및 투과율이 저하되어 있다.
본 발명은, 이 문제를 해결하여, 화소 개구율 및 투과율을 향상시킨 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 액정 표시 장치의 일례를 들면, 투명한 기판 위에 형성한 금속 배선과, 그 금속 배선 위에 형성한 무기 절연막 및 유기 절연막과, 그 무기 절연막 및 유기 절연막 위에, 층간 절연막을 개재하여 서로 대향하도록 형성한 투명한 제1 전극 및 스트라이프 형상의 슬릿 구조를 갖는 투명한 제2 전극을 갖고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 인가함으로써 액정을 구동하는 횡전계 방식의 액정 표시 장치에 있어서, 박막 트랜지스터로부터의 출력은 상기 무기 절연막 또는 유기 절연막을 관통하는 콘택트 홀을 통하여 투명한 제1 전극 또는 제2 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 금속 배선 위의 유기 절연막의 막 두께를, 상기 콘택트 홀을 포함하는 화소 표시 영역의 유기 절연막의 막 두께보다 두껍게 함으로써, 상기 금속 배선 위에 유기 절연막의 돌기 형상부를 형성하고, 상기 돌기 형상부의 경사부를 포함하는 화상 표시 영역에 상기 제1 전극 또는 제2 전극으로 이루어지는 화소 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 금속 배선은, 드레인 배선 및 게이트 배선 중 어느 하나 또는 양쪽인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 적어도 상기 화소 표시 영역에 형성되어 있는 콘택트 홀에는 상기 유기 절연막이 형성되어 있지 않은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 적어도 상기 화소 표시 영역에 형성되어 있는 상기 유기 절연막의 피복 면적이 표시 영역의 50％ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명한 제2 전극 또는 상기 투명한 제1 전극 위에는 배향막이 형성되어 있고, 상기 배향막은 광 배향막인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명한 제2 전극의 슬릿 종단부가 상기 유기 절연막 위에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명한 제2 전극의 스트라이프 형상의 슬릿 종단부에 있어서, 바로 아래의 투명한 제1 전극과의 겹침이 없는 배치인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 금속 배선 위의 유기 절연막의 돌기 형상부의 경사각은 10도 이상 75도 이하, 보다 바람직하게는 10도 이상 50도 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 금속 배선 위의 유기 절연막이 착색되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명한 제1 전극이 화소 전극이고, 스트라이프 형상의 슬릿 구조를 갖는 상기 제2 전극이 공통 전극인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 드레인 배선과 대략 직교하는 방향으로 스트라이프 형상 슬릿 구조를 갖는 투명한 공통 전극이 형성되고, 녹색 화소에서는 슬릿 단부가 없고, 청색 화소와 적색 화소의 인접하는 드레인선 위에 슬릿 종단부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 투명한 제1 전극이 공통 전극이고, 스트라이프 형상 슬릿 구조를 갖는 상기 제2 전극이 화소 전극인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유기 절연막의 돌기 형상부에 대응하는, 대향 기판의 위치에는 인접 화소간에 차광부를 형성하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, TFT 기판 위의 상기 유기 절연막의 돌기 형상부와 겹치도록, 대향 기판측에 돌기 형상의 주상 스페이서를 형성하고, 액정층의 셀 갭을 상기 유기 절연막의 돌기 형상부와 상기 주상 스페이서로 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 돌기 형상의 주상 스페이서에 대응하는 TFT 기판 위의 상기 유기 절연막의 위치에, 상기 돌기 형상 주상 스페이서를 매설하도록 오목부 또는 홈으로 이루어지는 대좌 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 표시 영역의 외주 전체에 상기 유기 절연막이 제방 형상으로 형성되고, 표시 영역 전체를 둘러싸는 구조인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 외주 전체에 제방 형상으로 형성된 상기 유기 절연막의 폭이, 표시 영역 내부의 상기 유기 절연막의 돌기 형상부의 폭보다도 넓은 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 화소 개구율 및 투과율을 향상시킨 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 인접 화소에의 액정 도메인의 스며나옴을 억제하고, 나아가서는 혼색을 억제하여, 블랙 매트릭스의 세선화가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시예의 액정 표시 장치의 인접 화소의 경계 부근을 도시하는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예의 액정 표시 장치의 인접 화소의 경계 부근을 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예의 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예의 액정 표시 장치의 표시 에어리어의 구석부를 도시하는 평면도이다.
도 14는 종래의 액정 표시 장치의 1 화소의 단면도이다.
도 15는 종래의 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이다.
우선, 본 발명의 실시 형태를 설명하기 전에, 도 14 및 도 15를 사용하여, 종래의 액정 표시 장치의 일례를 설명한다. 도 15는, 액정 표시 장치의 1 화소의 평면도이고, 도 14는, 도 15의 A-B 단면도이다.
액정 표시 장치에 있어서, 도 15에 도시하는 바와 같이, 복수의 평행한 드레인 배선(또는 소스 배선)(30)과, 복수의 평행한 게이트 배선(35)이, 서로 교차하도록 형성되어 있다. 인접하는 드레인 배선(30)과 게이트 배선(35)으로 둘러싸인 영역이, 1개의 화소를 형성하고 있다. 드레인 배선(30)과 게이트 배선(35)은, 화소의 구석부에 설치된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)(40)에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, TFT 기판(10) 위에 있어서, 각각 TFT에 접속된 복수의 화소가, 매트릭스 형상으로 배치된다.
도 14에 있어서, TFT 기판(10) 위에는 절연막을 개재하여 게이트 배선(35)이 형성된다. 게이트 배선 위에는 절연막을 개재하여 소스 전극(42)이 형성된다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 소스 전극(42)과 동일한 면에 드레인 배선(30)도 형성된다. 소스 전극(42) 위에는 무기 절연막이 형성되고, 또한 그 위에 소정의 막 두께의 유기 절연막(55)이 형성된다. 그 후, 무기 절연막 및 유기 절연막(55)에는, 소스 전극(42)과의 전기적 접속을 위해, 콘택트 홀(45)이 뚫려진다. 그 위에 화소 전극(60)이 형성되고, 콘택트 홀(45)에 있어서, 소스 전극(42)과 전기적으로 접속된다. 화소 전극(60) 위에는 층간 절연막(70)을 개재하여, 스트라이프 형상의 슬릿(85)을 구비한 공통 전극(80)이 형성된다. 공통 전극 위에는 배향막(90)이 도포되고, 러빙 처리 등에 의해, 배향막이 형성된다.
한편, 대향 기판(컬러 필터 기판)(100)에는, 컬러 레지스트층(도시하지 않음), 블랙 매트릭스(120), 오버코트층(130)이 형성되고, 그 위에 배향막(90)이 형성된다.
TFT 기판(10)과 대향 기판(100)은 액정층을 사이에 두고 소정의 간격으로 배치된다. 그리고, 화소 전극(60)과 대향 전극(80) 사이에 구동 전계를 형성함으로써, 액정을 구동하고, 표시를 행한다.
도 14에 도시하는 액정 표시 장치에서는, 콘택트 홀(45)에 막 두께의 두꺼운 유기 절연막(55)이 형성되어 있으므로, 콘택트 홀의 면적이 커져 버린다. 러빙 처리에서는 콘택트 홀에 양호한 배향막을 형성하는 것이 곤란하므로, 콘택트 홀에서 액정의 배향 흐트러짐에 의한 광의 누설 등을 발생하게 된다. 이를 방지하여, 콘택트 홀(45)을 차광하기 위해, 차광 메탈로서의 소스 전극(42)의 면적을 크게 하거나, 블랙 매트릭스(120)를 형성하거나 할 필요가 있다. 이와 같이 종래의 액정 표시 장치에서는, 콘택트 홀의 차광 영역이 커져, 화소 개구율이 저하되고, 투과율이 한정된다. 또한, 공통 전극(80)의 스트라이프 형상의 슬릿 단부(빗살 형상의 전극 단부)에 있어서, 액정의 역회전 도메인이 발생하여 정상적인 회전 부분과의 경계에 비투과 영역이 발생함으로써 투과율의 저하를 발생시킨다.
다음으로, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 반복된 설명은 생략한다.
<제1 실시예>
도 1 및 도 2에, 제1 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 2는, 1개의 화소의 평면도를 도시하고, 도 1은, 도 2에 도시되는 1개의 화소의 A-B 단면도를 도시한다. 도 2에 있어서, 도 2의 (a)는 드레인 배선, 게이트 배선으로부터 화소 전극까지의 평면도를, 도 2의 (b)는 최상층의 공통 전극까지의 평면도를 도시한다. 제1 실시예는, 드레인 배선 위의 유기 절연막을 남김과 함께, 화소 내의 유기 절연막의 대부분을 제외한 실시예이다.
도 1에 있어서, 투명한 글래스로 이루어지는 TFT 기판(10) 위에는, 절연막(20) 및 절연막(25)이 형성되고, 절연막(25) 위에는 드레인 배선(30) 및 TFT(40)의 소스 전극(42)이 형성되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연막(20)과 절연막(25) 사이에는, 게이트 배선(35)이 형성되어 있다.
드레인 배선(30) 및 소스 전극(42) 위에는, 전체면에 무기 절연막(50)이 형성된다. 그리고, 무기 절연막(50) 위에는, 드레인 배선과의 거리를 넓혀 커플링을 줄이기 위해서, 드레인 배선(30) 위이며, 드레인 배선이 연장되는 방향으로 돌기 형상의 유기 절연막(55)이 형성된다. 유기 절연막(55)의 두께는, 예를 들어 약 1.5㎛이다. 유기 절연막(55)의 형성은, 예를 들어 전체면에 유기 절연막을 형성한 후에, 콘택트 홀(45)을 포함하는 표시 에어리어의 유기 절연막을 제거함으로써, 드레인 배선(30) 위에만 유기 절연막(55)을 형성한다. 유기 절연막을 패터닝하여 남긴 후에 어닐링 처리함으로써, 유기 절연막(55)의 단부의 경사각 θ를, 예로 들어 도면과 같이 약 50도로 제어한다. 유기 절연막(55)의 단부의 경사각 θ는, 10도 이상 75도 이하, 보다 바람직하게는 10도 이상 50도 이하이다. 또한, 유기 절연막의 단부의 경사가 S자 형상의 단면인 경우에는, 경사의 중간부와 기판면과의 이루는 각도를 경사각 θ로 하면 된다.
소스 전극(42) 위의 무기 절연막(50)에는, 소스 전극 위에 있어서, 구멍이 뚫려져, 콘택트 홀(45)이 형성된다.
표시 영역의 무기 절연막(50) 위 및 유기 절연막(55)의 경사부 위에는, 투명한 화소 전극(제1 전극)(60)이 형성된다. 그리고, 화소 전극(60)은 콘택트 홀(45)을 통하여, 소스 전극(42)과 전기적으로 접속된다. 또한, 화소 전극(60)은 유기 절연막(55) 위에도 형성되고, 드레인 배선(30) 위의 인접 화소와의 경계부에 있어서, 인접 화소 전극과 약 2㎛의 간극을 두고 패턴 형성되어 있다.
화소 전극(60) 위에는, 무기막으로 이루어지는 약 300㎚의 균일한 두께의 층간 절연막(70)이 형성된다. 그리고 그 위에, 3㎛ 폭의 스트라이프 형상의 슬릿(85)을 갖는 투명한 공통 전극(제2 전극)(80)이 형성된다. 공통 전극(80)의 스트라이프 형상의 슬릿(85) 단부(빗살 형상의 전극 단부)는, 유기 절연막의 돌기 형상부에 위치하고 있다. 또한, 공통 전극 위에는 전체면에 배향막(90)이 부착되고, 예를 들어 광 배향 처리에 의해 배향막에 형성된다. 광 배향막을 사용함으로써, 유기 절연막(55)의 경사부나 콘택트 홀(45)의 단차부에도 양호한 액정 배향을 실현할 수 있어, 이 부분도 표시 영역으로서 이용할 수 있다.
도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 드레인 배선(30) 위에는 유기 절연막(55)이 형성됨과 함께, 콘택트 홀(45)을 포함하는 평탄부 및 유기 절연막(55)의 경사부에는 화소 전극(60)이 형성되고, 표시 영역을 형성하고 있다. 또한, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 공통 전극(80)의 스트라이프 형상의 슬릿(85)이, 화소 전극(60)과 겹치도록, 유기 절연막(55)의 돌기 형상부까지 형성되어 있다. 도면에 있어서, 부호 35는 게이트 배선을 나타내고, 부호 40은 TFT를 나타낸다. TFT로서는, aSi-TFT라도, 저온 폴리실리콘이라도, 산화물(IGZO) TFT라도 상관없다. 또한, 유기 절연막(55)은 착색되어 있어도 좋고, 그 경우에는, 인접 화소로부터의 혼색을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 드레인 배선(30) 위에 유기 절연막(55)을 형성하고, 드레인 배선간의 평탄부의 유기 절연막의 대부분을 제거하는 예를 설명하였지만, 드레인 배선 위의 유기 절연막의 막 두께를, 드레인 배선간의 평탄부의 유기 절연막의 막 두께보다 두껍게 해도 동등한 효과가 얻어지는 것은 명백하다. 단, 콘택트 홀부 근방의 유기 절연막의 막 두께는 가능한 한 얇은 쪽이 좋고, 바람직하게는 콘택트 홀부에는 유기 절연막이 형성하지 않는 것이 적절하다. 예를 들어, 표시 영역에 차지하는 유기 절연막의 피복 면적이 50％ 이하라도 충분한 효과가 얻어진다.
본 실시예에 따르면, 종래는 전체면에 유기 절연막을 형성하고 있었던 것에 반해, 콘택트 홀부를 포함하는 표시 영역의 유기 절연막을 제거함으로써, 콘택트 홀의 에어리어를 축소할 수 있다. 이에 의해, 콘택트 홀 차광 면적을 감소시키고, 화소 개구율을 확대하여 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 드레인 배선의 배선 영역, 즉 인접 화소와의 경계 영역에 유기 절연막을 남김으로써, 화소 경계가 협갭화되고, 액정의 탄성 효과에 의한 도메인 인접 화소에의 액정 도메인의 스며나옴이 억제된다. 이에 의해, 인접 화소와의 혼색이 억제되어, 컬러 필터 기판에 설치하는 블랙 매트릭스(BM)의 세선화, 나아가서는 BM의 삭제가 가능해진다.
나아가서는, 빗살 형상의 단부, 즉 공통 전극의 스트라이프 형상의 슬릿 단부에 있어서, 협갭화함으로써, 빗살 형상의 전극 단부의 액정의 역회전 도메인에 의한 투과율의 저하를 억제할 수 있다.
<제2 실시예>
도 3 및 도 4에, 제2 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 4는, 1개의 화소의 평면도를 도시하고, 도 3은, 도 4에 도시되는 1개의 화소의 A-B 단면도를 도시한다. 도 4에 있어서, 도 4의 (a)는 드레인 배선, 게이트 배선으로부터 화소 전극까지의 평면도를, 도 4의 (b)는 최상층의 공통 전극까지의 평면도를 도시한다. 제2 실시예는, 게이트 배선 위의 유기 절연막을 남김과 함께, 화소 내의 유기 절연막의 대부분을 제외한 실시예이다.
본 실시예에서는, 도 4에 있어서, 횡방향으로 형성되어 있는 게이트 배선(35)의 상부에, 약 2㎛의 막 두께의 유기 절연막(55)을 패터닝하여 남기고, 어닐링 처리함으로써, 유기 절연막의 단부의 경사각을, 예를 들어 약 40도로 형성한다. 그 위에, 투명한 화소 전극(제1 전극)(60)을, 콘택트 홀(45)을 통하여 TFT의 소스 전극(42)과 전기적으로 접속하도록 설치한다. 그 위에, 무기막으로 이루어지는 약 200㎚의 균일한 두께의 층간 절연막(70)이 형성되고, 또한 그 위에, 3㎛ 폭의 스트라이프 형상의 슬릿(85)을 갖는 투명한 공통 전극(제2 전극)(80)이 형성된다. 본 실시예에서는, 도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 공통 전극의 스트라이프 형상의 슬릿(85)은 종방향으로, 슬릿 단부가 유기 절연막(55)의 경사부에 위치하도록 형성되어 있다.
본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 콘택트 홀을 포함하는 표시 영역의 유기 절연막의 막 두께를 얇게 하는, 바람직하게는 제거함으로써, 콘택트 홀의 에어리어를 축소할 수 있다. 이에 의해, 콘택트 홀 차광 면적을 감소시키고, 화소 개구율을 확대하여 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 게이트 배선의 배선 영역, 즉 인접 화소와의 경계 영역에 유기 절연막을 남김으로써, 화소 경계가 협갭화되고, 액정의 탄성 효과에 의한 도메인 인접 화소에의 액정 도메인의 스며나옴이 억제된다. 이에 의해, 인접 화소와의 혼색이 억제되어, 컬러 필터 기판에 설치하는 블랙 매트릭스(BM)의 세선화, 나아가서는 BM의 삭제가 가능해진다.
나아가서는, 빗살 형상의 단부, 즉 공통 전극의 스트라이프 형상의 슬릿 단부에 있어서, 협갭화함으로써, 빗살 형상의 전극 단부의 액정의 역회전 도메인에 의한 투과율의 저하를 억제할 수 있다.
<제3 실시예>
도 5 및 도 6에, 제3 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 6은, 1개의 화소의 평면도를 도시하고, 도 5는, 도 6에 도시되는 1개의 화소의 A-B 단면도를 도시한다. 도 6에 있어서, 도 6의 (a)는 드레인 배선, 게이트 배선으로부터 공통 전극까지의 평면도를, 도 6의 (b)는 최상층의 화소 전극까지의 평면도를 도시한다. 제3 실시예는, 게이트 배선 위의 유기 절연막을 남김과 함께, 화소 내의 유기 절연막의 대부분을 제외한 실시예이다.
제3 실시예에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 횡방향으로 공통 전극 배선(37)을 구비하고 있고, 콘택트 홀을 통하여 공통 전극과 전기적으로 접속된다. 제2 실시예와 마찬가지로, 게이트 배선(35)의 상부에 약 2㎛의 막 두께의 유기 절연막(55)을 패터닝하여 남기고, 어닐링 처리함으로써, 유기 절연막(55)의 단부의 경사각 θ를 약 40도로 형성한다. 그 위에, 투명한 공통 전극(80)이, 콘택트 홀(45)을 통하여 공통 전극 배선(37)과 전기적으로 접속된다. 공통 전극(80)은 게이트 배선(35) 위의 인접 화소와의 경계부에 있어서, 인접하는 공통 전극과 약 3㎛의 간극을 두고 패턴 형성되어 있다. 그 위에, 무기막으로 이루어지는 약 200㎚의 균일한 두께의 층간 절연막(70)이 형성되고, 또한 그 위에, 3㎛ 폭의 스트라이프 형상의 슬릿(65)을 갖는 투명한 화소 전극(60)이 형성된다. 화소 전극(60)은, 콘택트 홀(45)을 통하여 TFT의 소스 전극(42)과 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 공통 전극 배선(37)과의 접속을 위한 콘택트 홀 및 소스 전극(42)과의 접속을 위한 콘택트 홀을 포함하는 표시 영역의 유기 절연막을 제거함으로써, 콘택트 홀의 에어리어를 축소할 수 있다. 이에 의해, 콘택트 홀 차광 면적을 감소시키고, 화소 개구율을 확대하여 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 게이트 배선의 배선 영역, 즉 인접 화소와의 경계 영역에 유기 절연막을 남김으로써, 화소 경계가 협갭화되고, 액정 탄성에 의한 도메인 인접 화소에의 액정 도메인의 스며나옴이 억제된다. 이에 의해, 인접 화소와의 혼색이 억제되고, 또한, 컬러 필터 기판에 설치하는 블랙 매트릭스(BM)의 세선화가 가능해진다.
나아가서는, 빗살 형상의 단부, 즉 화소 전극의 스트라이프 형상의 슬릿 단부에 있어서, 협갭화함으로써, 빗살 형상의 전극 단부의 액정의 역회전 도메인에 의한 투과율의 저하를 억제할 수 있다.
<제4 실시예>
도 7 및 도 8에, 제4 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 8은, 1개의 화소의 평면도를 도시하고, 도 7은, 도 8에 도시되는 1개의 화소의 A-B 단면도를 도시한다. 도 8에 있어서, 도 8의 (a)는 드레인 배선, 게이트 배선으로부터 화소 전극까지의 평면도를, 도 8의 (b)는 최상층의 공통 전극까지의 평면도를 도시한다. 제4 실시예는, 드레인 배선 및 게이트 배선 위의 유기 절연막을 남김과 함께, 화소 내의 유기 절연막의 대부분을 제외한 실시예이다.
투명한 글래스로 이루어지는 TFT 기판(10) 위의 드레인 배선(30) 및 게이트 배선(35)의 상부에, 약 2㎛의 막 두께의 유기 절연막(55)을 패터닝하여 남기고, 어닐링 처리함으로써, 유기 절연막(55)의 단부의 경사각 θ를 약 50도로 형성한다. 그 위에, 투명한 화소 전극(60)이, 콘택트 홀(45)을 통하여, TFT의 소스 전극(42)과 전기적으로 접속된다. 화소 전극(60)은 드레인 배선(30) 위의 인접 화소와의 경계부에 있어서, 인접 화소 전극과 약 2㎛의 간극을 두고 패턴 형성되어 있다. 그 위에, 무기막으로 이루어지는 약 150㎚의 균일한 두께의 층간 절연막(70)이 형성되고, 또한 그 위에, 3㎛ 폭의 스트라이프 형상의 슬릿(85)을 갖는 투명한 공통 전극(80)이 형성된다. 본 실시예에서는, 도 8의 (b)에 도시되는 바와 같이, 공통 전극의 스트라이프 형상의 슬릿(85)은, 횡방향으로, 상반부와 하반부에서 조금 각도를 갖게 하여, 슬릿 단부가 유기 절연막(55)의 경사부에 위치하도록 형성되어 있다. 이 상반부와 하반부에서 액정의 회전 방향이 반대로 됨으로써, 상하 좌우 방향의 시야각에 의한 색상의 변화를 억제하고 있다.
본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 소스 전극(42)과의 접속을 위한 콘택트 홀을 포함하는 표시 영역의 유기 절연막의 대부분을 제거함으로써, 콘택트 홀의 에어리어를 축소할 수 있다. 이에 의해, 콘택트 홀 차광 면적을 감소시키고, 화소 개구율을 확대하여 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 드레인 배선의 배선 영역 및 게이트 배선의 배선 영역, 즉 인접 화소와의 경계 영역에 유기 절연막을 남김으로써, 화소 경계가 협갭화되고, 액정의 탄성 효과에 의한 도메인 인접 화소에의 액정 도메인의 스며나옴이 억제된다. 이에 의해, 인접 화소와의 혼색이 억제되어, 컬러 필터 기판에 설치하는 블랙 매트릭스(BM)의 세선화, 나아가서는 BM의 삭제가 가능해진다.
나아가서는, 도 7의 확대 평면도에 도시하는 바와 같이, 빗살 형상의 전극 단부, 즉 공통 전극의 스트라이프 형상의 슬릿 단부에 있어서, 액정 셀 갭이 작아진다. 이로 인해, 구동 전압이 높아지고, 역회전 도메인의 발생이 억압되어, 역회전 도메인에 의한 투과율의 저하를 억제할 수 있다.
<제5 실시예>
도 9 및 도 10에, 제5 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 9는, 인접하는 2개의 화소의 경계 부근의 평면도를 도시하고, 도 10은, 도 9에 도시되는 화소의 경계 부근의 A-B 단면도를 도시한다. 제5 실시예는, 제1 실시예의 액정 표시 장치에 있어서, 공통 전극의 스트라이프 형상 슬릿 단부의 바로 아래에 화소 전극이 없는 구조로 한 실시예이다.
도 9 및 도 10에 있어서, 드레인 배선(30)의 상부에는 유기 절연막(55)이 형성되고, 그 위에 화소 전극(60)이 형성되어 있다. 그리고 그 위에, 층간 절연막(70)을 개재하여 공통 전극(80)이 형성되어 있다.
본 실시예에서는, 특히, 공통 전극(80)의 스트라이프 형상 슬릿(85)의 길이를 신장하여, 스트라이프 형상의 슬릿 종단부에 있어서, 바로 아래의 화소 전극(60)과의 겹침이 없는 배치로 한다.
본 실시예에 따르면, 제1 실시예의 효과 외에, 스트라이프 형상의 슬릿 종단부에는 화소 전극이 없으므로, 슬릿 종단부에는 프린지 전계가 발생하지 않아, 액정의 회전이 발생하지 않는다. 이에 의해, 빗살 형상의 전극 단부의 역회전 도메인의 발생을 더 억제할 수 있어, 표시 화소의 투과율의 저하를 억제하는 것이 가능하다. 또한 이와 같이 인접 화소의 경계 부근의 전극 배치 구성은, 시감 투과율을 지배하는 녹색 화소의 양측 드레인 배선으로 실시하는 경우에 가장 높은 투과율 개선의 효과가 얻어진다. 또한 그 경우에 청색 화소와 적색 화소의 인접하는 드레인 배선 위에 스트라이프 형상 슬릿 전극의 종단부를 설치함으로써, 스트라이프 전극을 전기적으로 접속하고 그들의 전위를 안정화할 수 있다.
<제6 실시예>
도 11 및 도 12에, 제6 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 12는, 1개의 화소의 평면도를 도시하고, 도 11은, 도 12에 도시되는 화소의 A-B 단면도를 도시한다. 제6 실시예는, 제4 실시예의 액정 표시 장치에 있어서, 셀 갭을 안정화하기 위한 주상 스페이서를 형성한 실시예이다.
도 11의 (a)에 도시되는 실시예에서는, TFT 기판(10) 위의 유기 절연막(55)과 겹치도록, 대향 기판(컬러 필터 CF 기판)(100)측으로 돌기 형상의 주상 스페이서(140)를 형성하고, 액정층의 셀 갭을 유기 절연막(55)과 주상 스페이서(140)로 유지하고 있다. 또한, 주상 스페이서는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 드레인 배선 또는 게이트 배선 위이며, 복수의 화소에 1개의 정도로 설치된다.
이 실시예에 따르면, 제4 실시예 등의 화소 개구율을 확대하여 투과율을 향상시킨다고 하는 효과 외에, 액정 셀 갭의 안정화를 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다. 특히, 종래, 주상 스페이서는 대향 기판(컬러 필터 CF 기판)에 형성되어 드레인 배선 또는 게이트 배선 등의 평탄한 장소에 접지하도록 설치되어 있었지만, 유기 절연막과 겹치는 위치에 설치함으로써, 주상 스페이서의 높이를 짧게 할 수 있어, 제조가 용이해진다.
도 11의 (b)에 도시되는 실시예에서는, 대향 기판(100) 위에 형성한 돌기 형상의 주상 스페이서(140)에 대응하는 유기 절연막(55)의 위치에, 주상 스페이서를 매설하도록 오목부 또는 홈부로 이루어지는 대좌 오목부(145)를 형성하고 있다.
이 실시예에 따르면, 도 11의 (a)의 실시예의 효과 외에, 주상 스페이서를 매설하는 대좌 오목부에 의해, 상하 기판의 위치 어긋남을 방지할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또한, 제1 실시예의 액정 표시 장치에 있어서도 셀 갭을 안정화하기 위해, 이와 같이 도 11의 (a)나 도 11의 (b)와 같은 주상 스페이서를 사용함으로써, 액정 셀 갭의 안정화와 상하 위치 어긋남의 방지 효과가 얻어지지만, 또한 대향하는 TFT 기판(10) 위의 유기 절연막이 없는 게이트 배선 위의 평탄한 장소에 접지하도록 대향 기판(100) 위에 형성한 돌기 형상의 주상 스페이서와 조합함으로써, 액정 셀 갭의 안정화를 한층 향상시킬 수 있다.
<제7 실시예>
도 13에, 제7 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 도 13은, 액정 표시 장치의 표시 에어리어 전체의 1개의 구석부를 확대한 평면도를 도시한다. 제7 실시예는, 표시 영역의 외주 전체에 유기 절연막을 제방 형상으로 형성하고, 표시 영역 전체를 둘러싸는 구조의 실시예이다.
본 실시예에서는, 드레인 배선(30) 위에 유기 절연막(55)을 제방 형상으로 형성한다. 그리고, TFT 기판의 표시 에어리어 외주부에는 드레인 배선(30) 외에, 게이트 배선(35) 위에도 유기 절연막(55)을 제방 형상으로 형성한다. 외주부의 유기 절연막의 패턴 폭을, 화소 내부의 패턴 폭보다도 폭 넓게 형성한다. 이에 의해, 배향막을 인쇄나 잉크젯 등에 의해 도포 형성할 때에, 배향막이 스며나오는 일 없이, 엣지 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 대향 기판의 주상 스페이서 형성시에, 대향 기판의 표시 에어리어 외주부에도 제방 형상으로 유기 절연막 패턴을 형성함으로써, 인쇄나 잉크젯 등으로 배향막의 도포막을 형성할 때에, 엣지 정밀도를 향상시킬 수 있다.
10 : TFT 기판
20 : 절연막
25 : 절연막
30 : 드레인 배선
35 : 게이트 배선
37 : 공통 전극 배선
40 : 박막 트랜지스터(TFT)
42 : 소스 전극
43 : 게이트 전극
45 : 콘택트 홀
50 : 무기 절연막
55 : 유기 절연막
60 : 화소 전극
65 : 화소 전극의 슬릿
70 : 층간 절연막
80 : 공통 전극
85 : 공통 전극의 슬릿
90 : 배향막
100 : 대향 기판
110 : 컬러 레지스트층
120 : 블랙 매트릭스(BM)
130 : 오버코트층
140 : 주상 스페이서
145 : 대좌 오목부

Claims (17)

  1. 투명한 기판 위에 형성한 금속 배선과, 그 금속 배선 위에 형성한 무기 절연막 및 유기 절연막과, 그 무기 절연막 및 유기 절연막 위에, 층간 절연막을 개재하여 서로 대향하도록 형성한 투명한 제1 전극, 및 스트라이프 형상의 슬릿 구조를 갖는 투명한 제2 전극을 갖고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전계를 인가함으로써 액정을 구동하는 횡전계 방식의 액정 표시 장치로서,
    박막 트랜지스터로부터의 출력은 상기 무기 절연막 또는 유기 절연막을 관통하는 콘택트 홀을 통하여 투명한 제1 전극 또는 제2 전극에 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 금속 배선 위의 유기 절연막의 막 두께를, 상기 콘택트 홀을 포함하는 화소 표시 영역의 유기 절연막의 막 두께보다 두껍게 함으로써, 상기 금속 배선 위에 유기 절연막의 돌기 형상부를 형성하고,
    상기 돌기 형상부의 경사부를 포함하는 화상 표시 영역에 상기 제1 전극 또는 제2 전극으로 이루어지는 화소 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 배선은, 드레인 배선 및 게이트 배선 중 어느 하나 또는 양쪽인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 화소 표시 영역에 형성되어 있는 콘택트 홀에는 상기 유기 절연막이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 화소 표시 영역에 형성되어 있는 상기 유기 절연막의 피복 면적이 표시 영역의 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 제2 전극 또는 상기 투명한 제1 전극 위에는, 배향막이 형성되어 있고,
    상기 배향막은, 광 배향막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 제2 전극의 슬릿 종단부가 상기 유기 절연막 위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투명한 제2 전극의 스트라이프 형상의 슬릿 종단부에 있어서, 바로 아래의 투명한 제1 전극과의 겹침이 없는 배치인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속 배선 위의 유기 절연막의 돌기 형상부의 경사각은 10도 이상 75도 이하, 보다 바람직하게는 10도 이상 50도 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 배선 위의 유기 절연막이 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 제1 전극이 화소 전극이고, 스트라이프 형상의 슬릿 구조를 갖는 상기 제2 전극이 공통 전극인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    드레인 배선과 대략 직교하는 방향으로 스트라이프 형상 슬릿 구조를 갖는 투명한 공통 전극이 형성되고, 녹색 화소에서는 슬릿 단부가 없고, 청색 화소와 적색 화소의 인접하는 드레인선 위에 슬릿 종단부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 투명한 제1 전극이 공통 전극이고, 스트라이프 형상 슬릿 구조를 갖는 상기 제2 전극이 화소 전극인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유기 절연막의 돌기 형상부에 대응하는, 대향 기판의 위치에는, 인접 화소간에 차광부를 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    TFT 기판 위의 상기 유기 절연막의 돌기 형상부와 겹치도록, 대향 기판측에 돌기 형상의 주상 스페이서를 형성하고, 액정층의 셀 갭을 상기 유기 절연막의 돌기 형상부와 상기 주상 스페이서로 유지하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 돌기 형상의 주상 스페이서에 대응하는 TFT 기판 위의 상기 유기 절연막의 위치에, 상기 돌기 형상 주상 스페이서를 매설하도록 오목부 또는 홈으로 이루어지는 대좌 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    표시 영역의 외주 전체에 상기 유기 절연막이 제방 형상으로 형성되고, 표시 영역 전체를 둘러싸는 구조인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    외주 전체에 제방 형상으로 형성된 상기 유기 절연막의 폭이, 표시 영역 내부의 상기 유기 절연막의 돌기 형상부의 폭보다도 넓은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
KR20130077779A 2012-07-04 2013-07-03 액정 표시 장치 KR101480235B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-150312 2012-07-04
JP2012150312A JP6002478B2 (ja) 2012-07-04 2012-07-04 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140005109A true KR20140005109A (ko) 2014-01-14
KR101480235B1 KR101480235B1 (ko) 2015-01-08

Family

ID=49878291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130077779A KR101480235B1 (ko) 2012-07-04 2013-07-03 액정 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140009711A1 (ko)
JP (1) JP6002478B2 (ko)
KR (1) KR101480235B1 (ko)
CN (1) CN103529575B (ko)
TW (1) TW201418850A (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102381391B1 (ko) * 2015-04-16 2022-03-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP2015090435A (ja) 2013-11-06 2015-05-11 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR102206377B1 (ko) * 2014-01-24 2021-01-22 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN103901687A (zh) * 2014-02-20 2014-07-02 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法、显示装置
TWI553881B (zh) * 2014-06-06 2016-10-11 群創光電股份有限公司 薄膜電晶體基板
KR101712246B1 (ko) * 2014-12-05 2017-03-06 엘지디스플레이 주식회사 자기 정전용량식 터치 센서 일체형 표시장치
WO2016104216A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 シャープ株式会社 半導体装置、表示装置および半導体装置の製造方法
JP2016142943A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR20160106798A (ko) * 2015-03-02 2016-09-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP2017083614A (ja) 2015-10-27 2017-05-18 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP6568957B2 (ja) * 2016-01-20 2019-08-28 シャープ株式会社 液晶表示パネルおよびその製造方法
JP2017151206A (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN106094357B (zh) * 2016-08-08 2019-01-04 武汉华星光电技术有限公司 阵列基板以及液晶显示面板
JP6824058B2 (ja) * 2017-02-08 2021-02-03 株式会社ジャパンディスプレイ タッチセンサ内蔵表示装置
JP7118722B2 (ja) 2018-04-25 2022-08-16 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP7046705B2 (ja) * 2018-04-27 2022-04-04 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2020065825A1 (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 シャープ株式会社 表示デバイス、表示デバイスの製造方法
JP7229789B2 (ja) * 2019-01-22 2023-02-28 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、及び、表示装置を組み込んだ電子機器
CN109935601B (zh) * 2019-04-04 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其制备方法
CN113632050A (zh) * 2020-01-21 2021-11-09 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板和显示面板
JP2022178487A (ja) * 2021-05-20 2022-12-02 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3164489B2 (ja) * 1994-06-15 2001-05-08 シャープ株式会社 液晶表示パネル
JP3125872B2 (ja) * 1998-09-14 2001-01-22 日本電気株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP3864678B2 (ja) * 2000-07-28 2007-01-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置の製造方法及び電気光学装置
JP2002082337A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP4334166B2 (ja) * 2001-08-01 2009-09-30 シャープ株式会社 液晶表示装置及び配向膜の露光装置及び配向膜の処理方法
JP4720970B2 (ja) * 2003-03-19 2011-07-13 日本電気株式会社 液晶表示装置
JP4174428B2 (ja) * 2004-01-08 2008-10-29 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置
KR101055202B1 (ko) 2004-08-05 2011-08-08 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시소자
JP4639797B2 (ja) * 2004-12-24 2011-02-23 カシオ計算機株式会社 液晶表示素子
KR101107681B1 (ko) 2004-12-29 2012-01-25 엘지디스플레이 주식회사 횡전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
JP5034162B2 (ja) * 2005-03-23 2012-09-26 日本電気株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP5061505B2 (ja) * 2006-05-25 2012-10-31 日本電気株式会社 横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置
JP5456980B2 (ja) * 2008-02-15 2014-04-02 三菱電機株式会社 液晶表示装置、及びその製造方法
JP5243060B2 (ja) * 2008-02-21 2013-07-24 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶表示装置
JP2009223245A (ja) * 2008-03-19 2009-10-01 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
KR101066029B1 (ko) * 2008-06-25 2011-09-20 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판
KR101518322B1 (ko) * 2008-07-02 2015-05-07 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
JP4600547B2 (ja) * 2008-08-27 2010-12-15 ソニー株式会社 液晶表示装置
JP2010078944A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置及び電子機器
JP2010139953A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP5261237B2 (ja) * 2009-03-19 2013-08-14 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶表示パネル
US8654292B2 (en) * 2009-05-29 2014-02-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
KR101182471B1 (ko) * 2009-11-12 2012-09-12 하이디스 테크놀로지 주식회사 에프에프에스 모드 액정표시장치 및 그 제조방법
KR102023126B1 (ko) * 2010-07-05 2019-09-20 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조방법
WO2012073792A1 (ja) * 2010-11-30 2012-06-07 シャープ株式会社 表示装置
US8659734B2 (en) * 2011-01-03 2014-02-25 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2012220575A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Japan Display East Co Ltd 液晶表示装置
JP5797956B2 (ja) * 2011-07-13 2015-10-21 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014013300A (ja) 2014-01-23
KR101480235B1 (ko) 2015-01-08
US20140009711A1 (en) 2014-01-09
JP6002478B2 (ja) 2016-10-05
CN103529575A (zh) 2014-01-22
CN103529575B (zh) 2016-09-21
TW201418850A (zh) 2014-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101480235B1 (ko) 액정 표시 장치
US9316851B2 (en) Liquid crystal display device of lateral electric field type capable of reducing width of black matrix
JP4238877B2 (ja) Ｆｆｓモードの液晶表示パネル
US10114260B2 (en) Liquid crystal display device
KR100966452B1 (ko) 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
US9389464B2 (en) Liquid crystal display device
JP2009122595A (ja) 液晶表示装置
US11126043B2 (en) Liquid crystal display device
US10613395B2 (en) Liquid crystal display device
JP2007052264A (ja) 液晶表示パネル
US20160223855A1 (en) Liquid-crystal display device and a manufacturing method of it
US10168581B2 (en) Display device
TW201310147A (zh) 邊緣場切換式液晶顯示器之像素結構
US9780127B2 (en) Liquid crystral display and manufacturing method thereof
US9791757B2 (en) Liquid crystal display device and display device
KR20120129644A (ko) 칼라 필터 층을 포함하는 고 투과율 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
US9638947B2 (en) Display device including a groove patterned loof layer and manufacturing method thereof
JP2024507036A (ja) アレイ基板及び液晶ディスプレイパネル
JP2008233791A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171222

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181220

Year of fee payment: 5