KR20160083340A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합적 꺽임 형상의 블랙매트릭스를 사용함에 따라 발생하는 빛샘이나 혼색 불량을 개선할 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
이를 위해, 본 발명에서는, 데이터배선 상에 위치하는 블랙매트릭스 부분인 제1패턴부에 대해, 데이터배선의 일측 방향으로 외부로 돌출되는 형태의 제1측변은 화소영역에서 전계를 발생시키는 전극패턴과 동일한 복합적 꺽임 형상으로 구성하고, 내부로 요입되는 형태의 제2측변은 컬러필터패턴과 동일한 꺽임 형상으로 구성하게 된다.
이에 따라, 비록 블랙매트릭스가 데이터배선의 일측 방향으로 쉬프트되더라도, 블랙매트릭스의 제1패턴부의 요입된 부분과 컬러필터패턴 간에 부분적으로 중첩되지 않는 이격공간이 발생하지 않게 되어, 이격공간 발생에 따른 빛샘 이나 혼색 불량은 개선될 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복합적 꺽임 형상의 블랙매트릭스를 사용함에 따라 발생하는 빛샘이나 혼색 불량을 개선할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자(OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다. 액정표시장치는 화소전극과 공통전극 사이에 전계를 발생시켜 액정을 구동함으로써 화상을 표시하게 된다.

광시야각과 액정의 빠른 응답속도를 구현하기 위해, 전극패턴이 교대로 배치된 화소전극과 공통전극이 어레이기판에 함께 형성되어 횡전계로 액정을 구동하는 IPS(in-plane switching) 방식의 액정표시장치가 제안되었다. 나아가, 최근에는 화소전극과 공통전극 중 하나는 판형상으로 구성하고 나머지 하나는 전극패턴으로 구성하여 프린지 필드(fringe field)를 발생시키는 AH-IPS(Advanced High performance IPS) 방식 액정표시장치가 제안되었다.

도 1은 종래의 AH-IPS 방식의 액정표시장치의 컬러필터기판을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 액정표시장치의 컬러필터기판(20)에는, 각 화소영역(P)에 대응하여 개구(op)를 갖는 블랙매트릭스(BM)와, 각 화소영역(P)에 대응하는 컬러필터패턴(CF)이 형성된다. 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터패턴(CF)은 양측의 가장자리가 서로 중첩되도록 형성된다.

한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 컬러필터기판(20) 하부에 위치하는 어레이기판에는, 수평방향을 따라 연장된 게이트배선과 이와 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선이 형성되며, 절연막을 사이에 두고 판 형상의 화소전극과 다수의 전극패턴으로 구성된 공통전극이 배치된다.

각 화소영역(P)과 이에 배치된 화소전극 및 공통전극과 이웃하는 화소영역(P) 사이의 데이터배선은, 데이터배선 상에 위치하는 블랙매트릭스(BM) 부분인 제1패턴부(BM1)와 실질적으로 동일한 형상으로 구성된다.

이와 관련하여, 블랙매트릭스(BM)의 제1패턴부(BM1)는, 수평방향을 따르는 화소영역(P)의 중심선(CL)과 제1경사각(θ1)을 이루면서 수평방향의 일측(즉, 도면상의 좌측 방향)으로 꺽인 형태의 제1부분(B1)과, 제1부분(B1)의 상단 및 하단에 연결되며 제1경사각(θ1)보다 큰 제2경사각(θ2)을 갖고 서로 대칭되는 제2 및 3부분(B2, B3)으로 구성된다. 즉, 제1패턴부(BM1)는 중심선(CL)과 중심선(CL) 양측에서 복합적으로 꺽인 형상 즉 복합적 꺽임 형상을 갖게 된다.

화소영역(P)은 제1패턴부(BM1)와 실질적으로 동일한 형태의 복합적 꺽임 형상을 갖게 되어, 화소영역(P)에는 제1패턴부(BM1)의 제1부분(B1)에 대응되는 중심부를 경계영역으로 하여 상부영역과 하부영역의 액정배열이 대칭되는 소위 멀티 도메인(multi domain)이 구현될 수 있게 된다.

한편, 화소영역(P)에 대응하는 컬러필터패턴(CF)은 가장자리가 중첩되는 블랙매트릭스(BM)의 제1패턴부(BM1)와는 다른 형태의 꺽임 형상을 갖게 된다. 즉, 화소영역(P)에 대응하는 컬러필터패턴(CF)은 실질적으로 중심선(CL)과 제2경사각(θ2)을 가지면서 수평방향의 일측으로 1번 꺽인 형상 즉 단일적 꺽임 형상을 갖게 된다.

이처럼, 서로 가장자리가 중첩되는 컬러필터패턴(CF)과 제1패턴부(BM1)가 상이한 꺽임 형상을 갖게 됨으로써, 컬러필터기판 제조시 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터패턴(CF) 간에 오정렬(misalign)이 발생하여 블랙매트릭스(BM)의 위치가 수평방향으로 쉬프트(shift)되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 제1패턴부(BM1)의 제1부분(B1) 근방에서 빛샘 불량이 발생하게 된다.

즉, 제1패턴부(BM1)의 제1부분(B1)은 다른 부분(B2, B3)에 비해 우측변(Sr)이 내부로 더욱 요입된 형태를 갖게 되므로, 우측의 화소영역(Pr)에 대응하는 컬러필터패턴(CFr)의 측변과 더욱 가깝게 위치한다.

따라서, 블랙매트릭스(BM)의 위치가 좌측 방향으로 쉬프트되면, 제1부분(B1)은 우측 컬러필터패턴(CFr)과 중첩되지 않아 이들 사이에 비중첩 공간인 이격공간(LA)이 발생되며, 이격공간(S)을 통해 빛샘이 유발된다.

한편, 이웃하는 화소영역(Pl, Pr)의 컬러필터패턴(CFl, CFr)이 블랙매트릭스의 제1부분(BM1) 상에서 서로 중첩되도록 구성될 수도 있는데, 이 경우에는 이격공간(S)을 통해 혼색 불량이 유발된다.

본 발명은 복합적 꺽임 형상의 블랙매트릭스를 사용함에 따라 발생하는 빛샘이나 혼색 불량을 개선할 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 제1방향을 따라 서로 이웃하여 배치된 제2화소영역 및 제1화소영역 사이의 제1신호배선과, 상기 제1 및 2화소영역 각각에, 적어도 하나는 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극 및 공통전극을 포함하는 어레이기판과, 상기 제1신호배선에 대응하고, 상기 제1 및 2화소영역에 각각 대응하는 제1 및 2측변을 갖는 제1패턴부를 포함하는 블랙매트릭스와, 상기 제1 및 2화소영역 각각에 대응하며, 상기 제1패턴부와 가장자리가 중첩되는 컬러필터패턴을 포함하는 컬러필터기판을 포함하고, 상기 제1측변은 상기 제1방향과 평행한 기준선과 제1경사각을 이루며 상기 제1방향으로 꺽인 제1변부와, 상기 제1변부의 양단에 연결되고 상기 기준선과 상기 제1경사각 보다 큰 제2경사각을 이루며 서로 대칭되는 제2 및 3변부로 구성되고, 상기 제2측변은 상기 기준선과 상기 제2경사각을 이루며 상기 제1방향으로 꺽이고, 상기 전극패턴은 상기 제1측변과 동일한 형상으로 구성되고, 상기 컬러필터패턴은 상기 제2측변과 동일한 형상으로 구성된 액정표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1신호배선은 상기 제1측변과 동일한 형상으로 구성될 수 있다.

상기 제1신호배선과 교차하는 제2신호배선을 포함하고, 상기 제1 및 2신호배선은 각각 데이터배선 및 게이트배선일 수 있다.

상기 블랙매트릭스는 상기 게이트배선에 대응되는 제2패턴부를 포함할 수 있다.

상기 공통전극과 화소전극 사이에 위치하는 절연막을 포함할 수 있다.

본 발명에서는, 데이터배선 상에 위치하는 블랙매트릭스 부분인 제1패턴부에 대해, 데이터배선의 일측 방향으로 외부로 돌출되는 형태의 제1측변은 화소영역에서 전계를 발생시키는 전극패턴과 동일한 복합적 꺽임 형상으로 구성하고, 내부로 요입되는 형태의 제2측변은 컬러필터패턴과 동일한 꺽임 형상으로 구성된다.

이에 따라, 비록 블랙매트릭스가 데이터배선의 일측 방향으로 쉬프트되더라도, 블랙매트릭스의 제1패턴부의 요입된 부분과 컬러필터패턴 간에 부분적으로 중첩되지 않는 이격공간이 발생하지 않게 되어, 이격공간 발생에 따른 빛샘 이나 혼색 불량은 개선될 수 있게 된다.

도 1은 종래의 AH-IPS 방식의 액정표시장치의 컬러필터기판을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 종래의 액정표시장치에서 복합적 꺽임 형상의 블랙매트릭스의 위치가 수평방향으로 쉬프트된 경우에 빛샘 불량이 발생하는 모습을 나타낸 도면.
도 3 및 4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이기판 및 컬러필터기판을 개략적으로 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공통전극의 전극패턴의 꺽임 형상을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블랙매트릭스의 꺽임 형상을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블랙매트릭스의 위치가 수평방향으로 쉬트프된 경우를 도시한 도면.
도 8은 도 3 및 4의 절단선 VIII-VIII를 따라 도시한 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 3 및 4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이기판 및 컬러필터기판을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공통전극의 전극패턴의 꺽임 형상을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블랙매트릭스의 꺽임 형상을 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이기판(110)과 이와 마주보는 대향기판인 컬러필터기판(210)과, 어레이기판 및 컬러필터기판(110, 210) 사이에 충진된 액정층을 포함한다.

도 3을 참조하면, 어레이기판(110)에는 제1기판 내면 상에, 제1방향인 수평방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(122)와, 게이트배선(122)과 교차하는 제2방향인 수직방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(152)이 형성된다. 이와 같이 교차하는 게이트배선 및 데이터배선(122, 152)에 의해, 영상을 표시하는 표시영역 내에서 매트릭스 형태로 배치된 다수의 화소영역(P)이 정의된다.

특히, 본 발명의 실시예에서는, 화소영역(P)에 대응하는 데이터배선(152) 부분은 화소전극 및 공통전극(172, 182)과 동일하게 복합적 꺽임 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직한데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는, Z 인버전(inversion) 방식의 화소 배치 구조를 예로 든다. 이와 관련하여, 각 데이터배선(152)은 폭방향의 양측에 위치하는 화소영역(P)과 교대로 연결되도록 구성될 수 있다. 즉, 데이터배선(152)의 일측은 (2n-1)번째 게이트배선(122)과 연결된 화소영역(P)(즉, (2n-1)번째 행라인에 위치하는 화소영역(P))에 연결되고, 데이터배선(152)의 타측은 2n번째 게이트배선(122)과 연결된 화소영역(P)(즉, 2n번째 행라인에 위치하는 화소영역(P))에 연결되도록 구성될 수 있다.

이와 같은 연결 구조에서, 도트 인버전(dot inversion)을 구현하는 경우에, 각 데이터배선(152)은 각 프레임 동안 동일한 극성의 데이터전압을 인가받게 된다. 즉, 데이터구동회로는 각 프레임 동안 데이터배선(152)에 동일한 극성의 데이터전압을 출력하게 된다. 이에 따라, 데이터구동회로의 전압 출력 변동폭 즉 스윙(swing)폭이 감소하게 되어, 소비전력이 절감될 수 있다.

한편, Z 인버전 구동 방식의 화소 배치 구조와 다른 형태의 화소 배치 구조가 적용될 수 있다.

화소영역(P)에는 대응되는 게이트배선 및 데이터배선(122, 152)과 연결된 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(124)과, 반도체층(142)과, 소스전극 및 드레인전극(154, 156)을 포함한다.

게이트전극(124)은 게이트배선(122)과 연결되며, 게이트배선(122)과 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 반도체층(142)은 게이트절연막을 사이에 두고 게이트전극(124) 상부에 위치하며, 비정질실리콘으로 이루어질 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.

소스전극 및 드레인전극(154, 156)은 반도체층(142) 상에서 서로 이격되어 위치한다. 소스전극(154)은 데이터배선(152)과 연결되며, 소스전극 및 드레인전극(154, 156)은 데이터배선(152)과 동일한 공정에서 형성될 수 있다.

소스전극(154)은 "U" 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 이 경우 반도체층(142)의 채널 또한 "U" 형상을 갖도록 구성되는데, 이에 한정되지는 않는다.

전술한 바에서는, 역 스태거드(inverted staggered) 구조의 박막트랜지스터(T)를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 코플라나(co-planar) 구조의 박막트랜지스터가 사용될 수도 있다.

화소영역(P)에는 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(156)과 연결되며 실질적으로 판 형태의 화소전극(172)이 형성된다. 화소전극(172)과 드레인전극(156)은 서로 중첩되는 부분이 직접 접촉하도록 형성될 수 있다. 다른 예로서, 드레인전극(156)과 화소전극(172) 사이에 적어도 하나의 절연막이 형성되고, 화소전극(172)은 드레인전극(156)을 노출하는 드레인콘택홀을 통해 화소전극(172)과 접촉하도록 구성될 수 있다.

화소전극(172) 상에는 실질적으로 표시영역의 전면에 걸쳐 공통전극(182)이 형성된다. 공통전극(182)은, 각 화소영역(P)의 화소전극(172)에 대응하여 제2방향을 따라 연장된 바(bar) 형태의 다수의 전극패턴(183)을 갖도록 구성될 수 있다. 그리고, 다수의 전극패턴(183) 사이에는 개구부(184)가 형성될 수 있다.

이와 같이 동일한 기판에 형성된 공통전극(182)과 화소전극(172) 사이에 전계가 발생되고, 이 전계에 의해 액정층을 구동할 수 있게 된다.

전술한 바에서는, 화소영역(P)에서 판 형태를 갖는 화소전극(172)과 그 상부에 다수의 전극패턴(183)을 갖는 공통전극(182)이 배치된 구조를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않는다.

예를 들면, 판 형태의 공통전극(182)과 그 상부에 바 형태의 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)을 배치한 구조가 사용될 수 있다.

다른 예로서, 다수의 전극패턴을 갖는 공통전극(182)과 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)이 동일층 또는 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하고, 공통전극(182)의 전극패턴과 화소전극(172)의 전극패턴이 화소영역(P)에서 교대로 배치된 구조가 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는, 공통전극(182) 즉 공통전극(182)의 전극패턴(183)은 복합적 꺽임 형상을 갖게 되며, 화소전극(172) 또한 동일한 복합적 꺽임 형상을 갖게 되는데, 이와 같은 꺽임 형상에 대해 공통전극(182)의 전극패턴(183)을 도시한 도 5를 더욱 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

공통전극(182)의 전극패턴(183)은, 게이트배선(122)의 연장방향인 수평방향과 평행한 기준선(CL)을 기준으로 수평방향의 일측 방향(즉, 도면상의 좌측 방향)으로 꺽이며 제1경사각(θ1)으로 경사진 형태의 제1부분(183a)과, 제1부분(183a)의 양단(즉, 도면상의 상단 및 하단)에 연결되며 제1경사각(θ1)보다 큰 제2경사각(θ2)을 갖고 서로 대칭되는 제2 및 3부분(183b, 183c)으로 구성된다. 여기서, 기준선(CL)은 실질적으로 수평방향을 따르는 화소영역(P)의 중심선에 해당될 수 있다.

이처럼, 전극패턴(183)은 기준선(CL) 및 기준선(CL)의 양측에서 복합적으로 꺽인 형태의 복합적 꺽임 형상을 갖도록 구성된다.

이와 같은 복합적 꺽임 형상에 의해, 화소영역(P)에는 제1부분(183a)에 대응되는 중심부를 경계영역(CA)으로 하여, 상부의 제2부분(183b)에 대응되는 제1도메인영역(D1)과 하부의 제3부분(183c)에 대응되는 제2도메인영역(D2)의 액정배열이 서로 대칭되는 멀티 도메인(multi domain)이 효과적으로 구현될 수 있게 된다.

이와 관련하여, 제2부분 및 제3부분(183b, 183c)은 꺽임 정도(즉, 수직방향을 기준으로 한 기울기)가 상대적으로 작아, 전극패턴(183)을 제2 및 3부분(183b, 183c)만으로 구성하여 단일적 꺽임 형상으로 형성하게 되면, 외력이 인가되는 경우에 도메인영역 간의 경계가 무너지게 되어 얼룩이 발생하게 된다.

이러한바, 꺽임 정도가 상대적으로 큰 경계영역(CA)을 제1 및 2도메인영역(D1, D2) 사이에 형성함으로써, 도메인영역 간의 경계가 무너지는 것을 방지할 수 있게 되고, 이에 따라 얼룩 발생을 방지할 수 있게 된다.

위와 같이 공통전극(182)의 전극패턴(183)을 복합적 꺽임 형상으로 형성함으로써, 전극패턴(183) 사이에 배치된 개구부(184) 또한 동일한 꺽임 형상을 갖게 된다. 또한, 공통전극(182)과 함께 전계를 발생시키는 화소전극(172)과, 화소영역(P)의 양측에 위치하여 화소영역(P)의 경계를 정의하는 데이터배선(152)은, 전극패턴(183)과 동일하게 복합적 꺽임 형상으로 형성된다. 이에 따라, 화소영역(P)은 전체적으로 복합적 꺽임 형상으로 구성된다.

도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 구성된 어레이기판(110)에 대향하는 컬러필터기판(210)에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터패턴(CF)이 구성된다.

블랙매트릭스(BM)는 어레이기판(110)의 비표시요소를 가리도록 화소영역(P)의 주변을 따라 격자 형상으로 형성되며, 내부에는 화소영역(P)에 대응하여 빛을 투과하는 개구(op)를 갖게 된다.

컬러필터패턴(CF)은 블랙매트릭스(BM)의 개구(op)를 덮고 블랙매트릭스(BM)와 가장자리가 중첩되도록 형성된다. 컬러필터패턴(CF)은, 예를 들면, 적(R), 녹(G), 청(B) 화소영역(P)에 각각 대응하는 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러필터패턴(CF)을 포함할 수 있다. 이와 같은 컬러필터패턴(CF)은 열라인 단위로 연장된 스트라이프(stripe) 패턴 형태로 형성될 수 있다.

이웃하는 화소영역(P)에 대응되는 컬러필터패턴들(CF)은 이들 사이의 블랙매트릭스(BM) 상에서 서로 이격되거나 중첩되도록 형성될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 서로 이격된 경우를 예로 든다.

블랙매트릭스(BM)는 데이터배선(152)에 대응하여 수직방향으로 연장된 제1패턴부(BM1)와, 게이트배선(122)에 대응하여 수평방향으로 연장된 제2패턴부(BM2)로 구성될 수 있다. 즉, 제1패턴부(BM1)는 개구(op)의 서로 마주보는 수평방향 상의 양측에 위치하며, 제2패턴부(BM2)는 개구(op)의 서로 마주보는 수직방향 상의 양측에 위치하게 된다.

제1패턴부(BM1)는 하부의 데이터배선(152)을 가리게 되고, 제2패턴부(BM2)는 하부의 게이트배선(122)과 박막트랜지스터(T)를 가리게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는, 컬러필터패턴(CF)은 단일적 꺽임 형상을 갖게 된다. 특히, 블랙매트릭스(BM)의 제1패턴부(BM1)는, 내부로 요입되는 형태의 측변(즉, 도면상 우측변)은 컬러필터패턴(CF)과 동일하게 단일적 꺽임 형상을 갖고 외부로 돌출되는 형태의 측변(즉, 도면상 좌측변)은 공통전극(182)의 전극패턴(183)과 동일한 복합적 꺽임 형상을 갖도록 구성된다.

이와 같은 제1패턴부(BM1)의 특징적 꺽임 형상에 대해, 도 6을 더욱 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

제1패턴부(BM1)의 폭방향의 양측변 중, 제1패턴부(BM1)의 외부로 돌출되는 형태의 측변인 제1측변(S1)은 데이터배선(152)의 일측(즉, 도면상 좌측)에 위치하는 화소영역인 제1화소영역(P1)에 대응하여 위치하고, 제1패턴부(BM1)의 내부로 요입된 형태의 측변인 제2측변(S2)은 데이터배선(152)의 타측(즉, 도면상 우측)에 위치하는 화소영역인 제2화소영역(P2)에 대응하여 위치한다.

제1측변(S1)은 수평방향과 평행한 기준선(CL)을 기준으로 수평방향의 일측 방향(즉, 도면상의 좌측 방향으로서 제2화소영역(P2)에서 제1화소영역(P1) 방향)으로 꺽이며 제1경사각(θ1)을 갖는 제1변부(SL1)와, 제1변부(SL1)의 양단(즉, 도면상의 상단 및 하단)에 연결되며 제1경사각(θ1)보다 큰 제2경사각(θ2)을 갖고 서로 대칭되는 제2 및 3변부(SL2, SL3)로 구성된다. 이처럼, 제1측변(S1)은 공통전극(182)과 동일하게 복합적 꺽임 형상을 갖게 된다.

제1측변(S1)의 맞은편에 위치하는 제2측변(S2)은 수평방향과 평행한 기준선(CL)을 기준으로 수평방향의 일측 방향으로 꺽이며 제2경사각(θ2)을 갖도록 형성된다. 즉, 제2측변(S2)은, 기준선(CL)으로부터 제1측변(S1)의 제2 및 3변부(SL2, SL3)와 나란하게 연장된 제4 및 5변부(SL4, SL5)로 구성된다. 이처럼, 제2측변(S2)은 단일적 꺽임 형상을 갖게 된다.

한편, 화소영역(P)에 대응되는 컬러필터패턴(CF)은 제1패턴부(BM1)의 제2측변(S2)과 동일하게 단일적 꺽임 형상을 갖도록 구성된다. 즉, 컬러필터패턴(CF)의 양측변은 제2측변(S2)과 동일한 꺽임 형상을 갖게 된다.

위와 같이, 블랙매트릭스(BM)의 제1패턴부(BM1)의 제2측변(S2)을 컬러필터패턴(CF)과 동일한 형상으로 형성함으로써, 종래의 빛샘이나 혼색 현상이 개선될 수 있게 되는데, 이와 관련하여 도 7을 더욱 참조할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블랙매트릭스의 위치가 수평방향으로 쉬트프된 경우를 도시한 도면이다.

종래의 경우에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 양측이 모두 복합적 꺽임 형상을 갖는 제1패턴부(BM1)를 구성함에 따라, 블랙매트릭스(BM)의 위치가 좌측 방향으로 쉬프트되면, 다른 부분에 비해 내부로 더욱 요입된 제1부분(B1)과 우측 컬러필터패턴(CFr) 간의 비중첩 공간인 이격공간(LA)이 발생되며, 이에 따라 이격공간(LA)을 통해 빛샘 불량이 유발된다.

반면에, 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1패턴부(BM1)의 내부로 요입되는 형태의 우측변인 제2측변(S2)은 대응되는 우측의 컬러필터패턴(CFr)(즉, 제2화소영역(P2)의 컬러필터패턴(CFr))과 동일한 꺽임 형상으로 구성된다. 즉, 제1패턴부(BM1)의 제2측변(S2)은 대응되는 우측의 컬러필터패턴(CFr)의 측변(즉, 좌측변)과 나란하게 배치되어, 제1패턴부(BM1)와 우측의 컬러필터패턴(CFr)의 중첩폭은 전체적으로 동일하다.

이에 따라, 비록 좌측 방향으로 블랙매트릭스(BM)가 쉬프트되더라도, 종래와 같이 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터패턴(CFr) 간에 부분적으로 중첩되지 않는 이격공간(도 2의 LA)이 발생하지 않게 된다. 따라서, 종래의 이격공간 발생에 따른 빛샘 불량은 개선될 수 있게 된다.

또한, 블랙매트릭스(BM) 상에 이웃하는 컬러필터패턴(CFl, CFr)이 중첩되는 경우에, 종래의 이격공간을 통한 혼색 불량 또한 개선될 수 있게 된다.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면 구조를 설명한다. 도 8은 도 3 및 4의 절단선 VIII-VIII를 따라 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 어레이기판(110)에는 제1기판(111) 내면 상에 게이트배선(122)과 게이트전극(124)이 형성된다. 한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 게이트배선(122)과 동일층에 동일물질로 형성되며, 공통전극(182)과 연결되는 공통배선이 형성될 수 있다.

게이트배선(122)과 게이트전극(124) 상에는 실질적으로 제1기판(111) 전면을 따라 게이트절연막(130)이 형성된다. 게이트절연막(130)은 무기절연물질로서, 예를 들면, 산화실리콘(SiO₂)이나 질화실리콘(SiNx)으로 형성될 수 있다.

게이트절연막(130) 상에는 게이트전극(124)에 대응하여 반도체층(142)이 형성된다. 반도체층(142)은 비정질실리콘으로 이루어질 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.

반도체층(142) 상에는 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극(154, 156)이 형성된다. 소스전극(154)은 게이트절연막(130) 상에 형성된 데이터배선(152)과 연결된다.

게이트전극(124)과 반도체층(142)과 소스전극 및 드레인전극(154, 156)은 박막트랜지스터(T)를 구성하게 된다.

드레인전극(156) 상에는 드레인전극(156)과 접촉하며 화소영역(P)에 대응하여 판 형태로 구성된 화소전극(172)이 형성된다. 한편, 다른 예로서, 드레인전극(156) 상에 절연막이 형성되고, 절연막 상에 화소전극(172)이 형성되며, 화소전극(172)은 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 드레인전극(156)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 화소전극(172)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.

화소전극(172)이 형성된 제1기판(111) 상에는 실질적으로 전면에 보호막(175)이 형성될 수 있다.

보호막(175)은 산화실리콘(SiO₂)이나 질화실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질, 또는 포토아크릴이나 BCB(benzocyclobutene)와 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다.

보호막(175) 상에는 실질적으로 표시영역의 전면에 공통전극(182)이 형성된다. 공통전극(182)은, 화소영역(P)에 대응하여 하부의 화소전극(172)과 마주보며 데이터배선(152)의 연장방향을 따라 연장된 다수의 전극패턴(183)을 포함할 수 있다. 그리고, 다수의 전극패턴(183) 사이에는 개구부(184)가 형성될 수 있다. 이와 같은 공통전극(182)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.

한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 공통전극(182) 상에는 기판 전면을 따라 형성된 배향막이 형성될 수 있다.

전술한 바에서는 판 형상의 화소전극(172)과 그 상부에 다수의 전극패턴(183)을 갖는 공통전극(182)이 배치된 구조를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 판 형상의 공통전극(182)과 그 상부에 절연막을 사이에 두고 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)을 배치한 구조가 사용될 수 있다.

다른 예로서, 다수의 전극패턴(183)을 갖는 공통전극(182)과 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)이 동일층 또는 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하고, 공통전극(182)의 전극패턴과 화소전극(172)의 전극패턴이 화소영역(P)에서 교대로 배치된 구조가 사용될 수 있다.

공통전극(182)의 전극패턴(183)은 복합적 꺽임 형상을 갖도록 형성되며, 이와 마찬가지로 화소전극(172)과 데이터배선(152) 또한 복합적 꺽임 형상으로 형성된다.

액정층(190)을 사이에 두고 어레이기판(110)에 대향하는 컬러필터기판(210)에는 제2기판(211) 내면 상에 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터패턴(CF)이 구성된다.

블랙매트릭스(BM)는 어레이기판(110)의 비표시요소로서 데이터배선(152)과 게이트배선(122)과 박막트랜지스터(T)를 가리도록 화소영역(P)의 주변을 따라 격자 형상으로 형성되며, 내부에는 화소영역(P)에 대응하여 빛을 투과하는 개구(op)를 갖게 된다.

블랙매트릭스(BM)는 데이터배선(152)에 대응하여 연장된 제1패턴부(BM1)와, 게이트배선(122)에 대응하여 연장된 제2패턴부(BM2)를 포함할 수 있다.

컬러필터패턴(CF)은 개구(op)를 덮고 블랙매트릭스(BM)와 가장자리가 서로 중첩되도록 형성된다. 한편, 이웃하는 컬러필터패턴(CF)은 블랙매트릭스(BM) 상에서 서로 이격되거나 중첩되도록 형성될 수 있다.

블랙매트릭스 및 컬러필터패턴(BM, CF) 상에는 기판 전면을 따라 평탄화층(220)이 형성될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았지만, 평탄화층(220) 상에는 배향막이 형성될 수 있다.

컬러필터패턴(CF)은 단일적 꺽임 형상으로 형성된다. 한편, 블랙매트릭스(BM)의 제1패턴부(BM1)는, 외부로 돌출된 형태의 제1측변(S1)은 데이터배선(156)과 동일하게 복합적 꺽임 형상을 갖고, 내부로 요입된 형태의 제2측변(S2)은 컬러필터패턴(CF)과 동일하게 단일적 꺽임 형상을 갖도록 형성된다.

이와 같은 형태로 블랙매트릭스(BM)의 제1패턴부(BM1)를 구성함에 따라, 블랙매트릭스(BM)의 위치가 수평방향으로 쉬프트되더라도, 제1패턴부(BM1)의 내부로 요입된 부분과 대응되는 컬러필터패턴(CF) 간에 비중첩된 이격 공간이 발생하는 것이 방지되어, 빛샘이나 혼색 불량이 개선될 수 있게 된다.

전술한 실시예에서는, 도면상 수평방향으로 연장되고 게이트신호를 전송하는 신호배선인 게이트배선과, 도면상 수직방향으로 연장되고 복합적 꺽임 형상을 가지며 데이터신호를 전송하는 신호배선인 데이터배선과, 데이터배선에 대응하여 연장되고 특징적 꺽임 형상으로 서로 이웃하는 컬러필터패턴과 중첩된 제1패턴부를 갖는 블랙매트릭스를 사용한 액정표시장치를 예로 들어 설명하였다.

한편, 다른 예로서, 도면상 수평방향으로 연장되고 데이터신호를 전송하는 신호배선인 데이터배선과, 도면상 수직방향으로 연장되고 복합적 꺽임 형상을 가지며 게이트신호를 전송하는 신호배선인 게이트배선과, 게이트배선에 대응하여 연장되고 특징적 꺽임 형상으로 이웃하는 컬러필터패턴과 중첩된 제1패턴부를 갖는 블랙매트릭스를 사용한 액정표시장치가 사용될 수도 있다.

전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

110: 어레이기판 111: 제1기판
122: 게이트배선 124: 게이트전극
130: 게이트절연막 142: 반도체층
152: 데이터배선 154: 소스전극
156: 드레인전극 172: 화소전극
175: 보호막 182: 공통전극
183: 전극패턴 184: 개구부
190: 액정층 210: 컬러필터기판
211: 제2기판 220: 평탄화층
BM: 블랙매트릭스
BM1, BM2: 제1, 2패턴부
S1, S2; 제1, 2측변
SL1, SL2, SL3, SL4, SL5: 제1, 2, 3, 4, 5변부
θ1, θ2: 제1, 2경사각
CL: 기준선

Claims (5)

1. 제1방향을 따라 서로 이웃하여 배치된 제2화소영역 및 제1화소영역 사이의 제1신호배선과,
   상기 제1 및 2화소영역 각각에, 적어도 하나는 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극 및 공통전극을 포함하는 어레이기판과;
   상기 제1신호배선에 대응하고, 상기 제1 및 2화소영역에 각각 대응하는 제1 및 2측변을 갖는 제1패턴부를 포함하는 블랙매트릭스와,
   상기 제1 및 2화소영역 각각에 대응하며, 상기 제1패턴부와 가장자리가 중첩되는 컬러필터패턴을 포함하는 컬러필터기판을 포함하고,
   상기 제1측변은 상기 제1방향과 평행한 기준선과 제1경사각을 이루며 상기 제1방향으로 꺽인 제1변부와, 상기 제1변부의 양단에 연결되고 상기 기준선과 상기 제1경사각 보다 큰 제2경사각을 이루며 서로 대칭되는 제2 및 3변부로 구성되고,
   상기 제2측변은 상기 기준선과 상기 제2경사각을 이루며 상기 제1방향으로 꺽이고,
   상기 전극패턴은 상기 제1측변과 동일한 형상으로 구성되고, 상기 컬러필터패턴은 상기 제2측변과 동일한 형상으로 구성된
   액정표시장치.
   
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1신호배선은 상기 제1측변과 동일한 형상으로 구성된
   액정표시장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1신호배선과 교차하는 제2신호배선을 포함하고,
   상기 제1 및 2신호배선은 각각 데이터배선 및 게이트배선인
   액정표시장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 블랙매트릭스는 상기 게이트배선에 대응되는 제2패턴부를 포함하는
   액정표시장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 공통전극과 화소전극 사이에 위치하는 절연막
   을 포함하는 액정표시장치.

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