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KR20150146111A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20150146111A
KR20150146111A KR1020140076076A KR20140076076A KR20150146111A KR 20150146111 A KR20150146111 A KR 20150146111A KR 1020140076076 A KR1020140076076 A KR 1020140076076A KR 20140076076 A KR20140076076 A KR 20140076076A KR 20150146111 A KR20150146111 A KR 20150146111A
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KR
South Korea
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light blocking
electrode
extension portion
liquid crystal
blocking extension
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KR1020140076076A
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English (en)
Inventor
홍성진
김동욱
김현욱
손옥수
강영구
장은제
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삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US14/717,111 priority patent/US20150370105A1/en
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 절연막을 사이에 두고 서로 중첩하는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 광차단 확장부, 상기 광차단 확장부 위에 형성되어 있는 스페이서, 그리고 상기 스페이서 위에 형성되어 있으며, 배향 방향으로 초기 배향되어 있는 제1 배향막을 포함하고, 상기 광차단 확장부의 평면 형태는 상기 배향 방향과 나란한 적어도 하나의 변을 포함한다.

Description

액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치 중의 투과율을 높이고, 광시야각을 구현하기 위한 방법으로서, 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치가 주목받고 있다. 이러한 액정 표시 장치의 표시판의 내부 표면에는 배향막이 형성되어 있고, 배향막은 일정한 방향으로 배향되어, 액정 분자의 선경사(pretilt) 방향을 조절하한다.
한편, 액정 표시 장치의 액정층이 주입되는 두 개의 표시판 사이의 간격을 유지하기 위하여, 스페이서를 이용한다.
스페이서가 형성된 부분에 인접한 액정 분자들은 스페이서에 의해 선경사 방향과 다른 방향으로 기울어지게 되고, 이에 따라 빛샘등의 문제점이 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치의 투과율을 높이고 광시야각을 가지면서도, 스페이서 부근에서 발생할 수 있는 빛샘 등의 문제점을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 절연막을 사이에 두고 서로 중첩하는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 광차단 확장부, 상기 광차단 확장부 위에 형성되어 있는 스페이서, 그리고 상기 스페이서 위에 형성되어 있으며, 배향 방향으로 초기 배향되어 있는 제1 배향막을 포함하고, 상기 광차단 확장부의 평면 형태는 상기 배향 방향과 나란한 적어도 하나의 변을 포함한다.
상기 광차단 확장부는 사각형의 평면 형태를 가질 수 있다.
상기 광차단 확장부는 서로 인접한 네 개의 화소 영역에 위치할 수 있다.
상기 광차단 확장부는 적색 화소와 청색 화소에 위치할 수 있다.
상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 차광 부재 및 제2 차광 부재를 더 포함하고, 상기 제1 차광 부재는 상기 데이터선을 따라 뻗고, 상기 제2 차광 부재는 상기 게이트선을 따라 뻗을 수 있다.
상기 광차단 확장부는 상기 제2 차광 부재로부터 확장된 형태일 수 있다.
상기 광차단 확장부의 폭은 상기 스페이서의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 아래에 형성되어 있는 색필터를 더 포함할수 있다.
상기 제1 전극은 화소 영역 전면에 형성되어 있는 면형의 평면 형태를 가지고, 상기 제2 전극은 복수의 가지 전극을 포함하고, 상기 복수의 가지 전극은 상기 면형의 상기 제1 전극과 중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 액정 표시 장치의 투과율을 높이고 광시야각을 가지면서도, 스페이서 부근에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 복수의 화소를 도시한 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 일부를 도시한 배치도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소를 도시한 배치도이다.
도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 광차단 확장부와 스페이서를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 한 실험예의 결과를 나타내는 전자 현미경 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
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 경우 뿐만 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 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 복수의 화소를 도시한 배치도이다. 도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 일부를 도시한 배치도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 복수의 개구 영역을 가지는 복수의 화소 영역(PX1, PX2, PX3)을 포함한다. 각 화소 영역(PX1, PX2, PX3)은 인접한 두 개의 게이트선(121)과 인접한 두 개의 데이터선(171)으로 둘러싸인 영역이다.
복수의 화소 영역(PX1, PX2, PX3)은 서로 다른 색을 표시하는 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 그리고 제3 화소(PX3)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 복수의 화소 영역(PX1, PX2, PX3)은 차광 부재로 둘러싸여 있다. 차광 부재는 데이터선(171)과 중첩하는 제1 차광 부재(220)와 게이트선(121)과 중첩하는 제2 차광 부재(320)을 포함한다. 제1 차광 부재(220)와 제2 차광 부재(320)는 서로 같은 층으로 형성되거나, 서로 다른 층으로 형성되거나, 일부는 서로 중첩할 수도 있다.
제2 차광 부재(320)는 스페이서(325)와 중첩하는 위치에 형성되어 있는 광차단 확장부(320A)를 포함한다. 광차단 확장부(320A)는 복수의 화소 영역(PX1, PX2, PX3) 중 일부의 화소 영역과 중첩하도록 형성되어 있다.
광차단 확장부(320A)는 인접한 두 개의 화소 열과 인접한 두 개의 화소 행에 위치하는 네 개의 화소 영역에 위치한다. 광차단 확장부(320A)는 적색을 표시하는 화소와 청색을 표시하는 화소에 위치할 수 있다.
광차단 확장부(320A)의 평면 형태는 게이트선(121)과 나란한 두 개의 제1 변과 제1 변과 거의 직각을 이루는 두 개의 제2 변을 포함하는 대략 사각형의 형태이다. 그러나, 광차단 확장부(320A)의 네 개의 모서리는 직각이 아니라 둥글린 형태일 수도 있다. 또한, 광차단 확장부(320A)의 평면 형태는 게이트선(121)과 나란한 두 개의 제1 변 또는 게이트선(121)과 직각을 이루는 두 개의 제2 변을 포함할 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 배향 방향(R)은 액정 표시 장치의 배향막의 초기 배향되는 방향이다. 광차단 확장부(320A)의 제2 변은 배향 방향(R)과 거의 나란하다. 광차단 확장부(320A)는 배향 방향(R)과 거의 나란한 적어도 하나의 변을 포함한다.
광차단 확장부(320A)의 제1 변의 길이와 제2 변의 길이는 스페이서(325)의 최대 폭보다 길다.
이처럼, 스페이서(325)와 중첩하는 광차단 확장부(320A)를 형성함으로써, 스페이서(325) 부근에서 발생하는 액정 분자들의 불규칙한 움직임에 따른 빛샘 등을 방지할 수 있다.
또한, 광차단 확장부(320A)의 형태를 대략 사각형의 평면 형태를 가지도록 형성함으로써, 광차단 확장부(320A)의 가장자리는 액정 표시 장치의 배향 방향(R)과 나란하거나 직각을 이룬다. 따라서, 광차단 확장부(320A) 주변에서 발생할 수 있는 액정 분자들의 불규칙한 움직임에 따른 빛샘 등을 방지할 수 있다.
그러면, 도 3 내지 도 5를 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소를 도시한 배치도이다. 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 도전체(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
이 때, 데이터선(171)은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위해서 굽어진 형상을 갖는 제1 굴곡부를 가질 수 있으며, 굴곡부는 화소 영역의 중간 영역에서 서로 만나 V자 형태를 이룰 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에는 제1 굴곡부와 소정의 각도를 이루도록 굽어진 제2 굴곡부를 더 포함할 수 있다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)과 동일선 상에 배치된다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 나란하게 뻗도록 형성되어 있다. 따라서, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 일부와 나란하다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)과 나란하게 뻗어 있는 드레인 전극(175)을 포함함으로써, 데이터 도전체가 차지하는 면적을 넓히지 않고도 박막 트랜지스터의 폭을 넓힐 수 있게 되고, 이에 따라 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다.
데이터 도전체(171, 173, 175), 게이트 절연막(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 제1 보호막(180a)이 배치되어 있다. 제1 보호막(180a)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
제1 보호막(180a) 위에는 색필터(230)가 형성되어 있다.
색필터(230)는 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시할 수 있으며, 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색 또는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등을 들 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색필터를 더 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터(230) 위에는 추가적인 덮개막(overcoat)이 형성될 수 있다.
색필터(230) 위에는 공통 전극(common electrode)(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 제1 전기장 생성 전극이다. 공통 전극(270)은 면형(planar shape)으로서 제1 기판(110) 전면 위에 통판으로 형성되어 있을 수 있고, 드레인 전극(175) 주변에 대응하는 영역에 배치되어 있는 개구부(138)를 가진다. 즉, 공통 전극(270)은 판 형태의 평면 형태를 가질 수 있다.
인접 화소에 위치하는 공통 전극(270)은 서로 연결되어, 표시 영역 외부에서 공급되는 일정한 크기의 공통 전압을 전달 받을 수 있다.
공통 전극(270) 위에는 제2 보호막(180b)이 형성되어 있다. 제2 보호막(180b)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
제2 보호막(180b) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 제1 굴곡부 및 제2 굴곡부와 거의 나란한 굴곡변(curved edge)을 포함한다. 화소 전극(191)은 복수의 제1 절개부(91)를 가지며, 복수의 제1 절개부(91)에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극(192)을 포함한다.
제1 보호막(180a) 및 제2 보호막(180b)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 제1 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 제1 접촉 구멍(185)이 형성될 위치에 대응하는 색필터(230)는 제거되어 있다.
제2 보호막(180b)과 화소 전극(191)의 일부분 위에는 제1 차광 부재(220)와 제2 차광 부재(320)가 형성되어 있다. 제1 차광 부재(220)는 데이터선(171)과 중첩하는 위치에 형성되고, 제2 차광 부재(320)는 게이트선(121) 및 접촉 구멍(185)과 중첩하는 위치에 형성된다. 제1 차광 부재(220)와 제2 차광 부재(320)는 서로 같은 층으로 형성되거나, 서로 다른 층으로 형성되거나, 일부는 서로 중첩할 수도 있다. 제2 차광 부재(320)는 스페이서(325)와 중첩하는 위치에 형성되어 있는 광차단 확장부(320A)를 포함한다.
제2 차광 부재(320)의 광차단 확장부(320A)와 중첩하는 위치에 스페이서(325)가 형성되어 있다. 스페이서(325)는 제2 차광 부재(320)와 서로 같은 층으로 형성되거나, 서로 다른 층으로 형성될 수 있다.
스페이서(325)는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
화소 전극(191) 및 스페이서(325) 위에는 제1 배향막(11)이 형성되어 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 기판(210) 위에 제2 배향막(21)이 형성되어 있다.
제1 배향막(11)과 제2 배향막(21)은 도 1의 배향 방향(R)으로 초기 배향되어 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 물질을 포함한다.
액정층(3)의 액정 분자는 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있다.
도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 공통 전극(270)이 면형의 평면 형태를 가지고, 화소 전극(191)이 복수의 가지 전극을 가지지만, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 화소 전극(191)이 면형이 평면 형태를 가지고, 공통 전극(270)이 복수의 가지 전극을 가질 수도 있다.
본 발명은 두 개의 전기장 생성 전극이 제1 기판(110) 위에 절연막을 사이에 두고 중첩하며, 절연막 아래에 형성되어 있는 제1 전기장 생성 전극이 면형의 평면 형태를 가지고, 절연막 위에 형성되어 있는 제2 전기장 생성 전극이 복수의 가지 전극을 가지는 모든 다른 경우에 적용가능하다.
그러면, 도 6 및 도 7을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 광차단 확장부와 스페이서에 대하여 설명한다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 광차단 확장부와 스페이서를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 광차단 확장부(320A)는 제2 차광 부재(320)의 제1 폭(A)보다 넓게 확장되어 있다. 광차단 확장부(320A)는 게이트선(121)과 나란한 제2 차광 부재(320)가 뻗어 있는 방향과 나란한 두 개의 제1 변과 제1 변과 직각을 이루는 두 개의 제2 변을 포함하는 대략 사각형의 형태이다. 광차단 확장부(320A)의 제2 변은 배향 방향(R)과 거의 나란하다.
광차단 확장부(320A)의 제1 변의 길이와 제2 변의 길이는 스페이서(325)의 최대 폭(W1)보다 길다. 도 6은 광차단 확장부(320A)와 스페이서(325)가 정얼라인된 경우를 도시하는데, 광차단 확장부(320A)의 제1 변 및 제2 변과 스페이서(325) 사이의 최소 간격(D1)은 약 9㎛일 수 있다.
도 7은 광차단 확장부(320A)와 스페이서(325)가 미스얼라인된 경우를 도시하는데, 광차단 확장부(320A)의 제1 변의 길이와 제2 변의 길이는 스페이서(325)의 최대 폭(W1)보다 길기 때문에, 광차단 확장부(320A)와 스페이서(325)가 미스얼라인되어도, 광차단 확장부(320A)는 스페이서(325)와 중첩할 수 있다.
이처럼, 광차단 확장부(320A)와 스페이서(325)가 미스얼라인되어도, 광차단 확장부(320A)는 스페이서(325)와 중첩하도록 함으로써, 스페이서(325) 주변에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지할 수 있다.
또한, 광차단 확장부(320A)는 배향 방향(R)과 거의 나란한 변을 포함함으로써, 광차단 확장부(320A)의 단차에 의해 액정 분자가 배향 방향(R)과 사선을 이루도록 기울어지지 않는다.
광차단 확장부(320A)의 단차에 의해 액정 분자가 액정 분자가 배향 방향(R)과 사선을 이루도록 기울어지면, 사선을 이루도록 기울어진 액정 분자들은 초기 배향 불량 상태에 있어, 원하는 방향으로 회전하기 어렵고, 이에 따라 그 주변에서 빛샘이 발생할 수 있다.
그러면, 도 8 및 도 9를 참고하여, 본 발명의 한 실험예에 대하여 설명한다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 한 실험예의 결과를 나타내는 전자 현미경 사진이다.
본 실험예에서는 기존의 액정 표시 장치와 같이, 광차단 확장부가 원형 또는 타원형의 평면 형태를 가지는 제1 경우와, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 광차단 확장부가 대략 사각형의 평면 형태를 가지고, 광차단 확장부의 두 변은 배향 방향과 거의 나란한 제2 경우에 대하여, 스페이서(325) 주변의 빛샘을 측정하여, 그 결과를 전자 현미경 사진으로 나타내었다. 도 8은 제1 경우의 결과를 도시하고, 도 9는 제2 경우의 결과를 도시한다. 제1 경우와 제2 경우에 있어, 광차단 확장부의 평면 형태를 제외하고, 나머지 조건은 모두 동일하였다.
도 8을 참고하면, 제1 경우에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 광차단 확장부 주변에서 빛샘이 발생함을 알 수 있었다. 특히, 광차단 확장부의 가장자리 중 배향 방향(R)과 사선을 이루는 부분(AA)에서 빛샘이 많이 발생함을 알 수 있었다. 즉, 광차단 확장부의 단차에 의해 액정 분자들의 배열이 불규칙해지는 영역, 광차단 확장부의 가장자리 중 배향 방향(R)과 사선을 이루는 부분(AA)에서 액정 분자들의 불규칙한 거동이 일어나고, 이에 의해 빛샘이 발생함을 알 수 있었다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치인 제2 경우에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제1 경우와 비교하여, 광차단 확장부 주변에서 발생하는 빛샘이 매우 감소했음을 알 수 있었다.
본 발명은 두 개의 전기장 생성 전극이 제1 기판(110) 위에 절연막을 사이에 두고 중첩하며, 절연막 아래에 형성되어 있는 제1 전기장 생성 전극이 면형의 평면 형태를 가지고, 절연막 위에 형성되어 있는 제2 전기장 생성 전극이 복수의 가지 전극을 가지는 모든 다른 경우에 적용가능하다.
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.
110, 210: 기판 3: 액정층
121: 게이트선 124: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154: 반도체 163, 165: 저항성 접촉 부재 171: 데이터선
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
180, 180a, 180b, 180c: 보호막 191: 화소 전극
270: 공통 전극 220, 320: 차광 부재
320A: 광차단 확장부 325: 스페이서

Claims (16)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 제1 절연막을 사이에 두고 서로 중첩하는 제1 전극 및 제2 전극,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 광차단 확장부,
    상기 광차단 확장부 위에 형성되어 있는 스페이서, 그리고
    상기 스페이서 위에 형성되어 있으며, 배향 방향으로 초기 배향되어 있는 제1 배향막을 포함하고,
    상기 광차단 확장부의 평면 형태는 상기 배향 방향과 나란한 적어도 하나의변을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 광차단 확장부는 사각형의 평면 형태를 가지는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 광차단 확장부는 서로 인접한 네 개의 화소 영역에 위치하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 광차단 확장부는 적색 화소와 청색 화소에 위치하는 액정 표시 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 차광 부재 및 제2 차광 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 차광 부재는 상기 데이터선을 따라 뻗어 있고,
    상기 제2 차광 부재는 상기 게이트선을 따라 뻗어 있는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 광차단 확장부는 상기 제2 차광 부재로부터 확장된 형태인 액정 표시 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 광차단 확장부의 폭은 상기 스페이서의 폭보다 넓은 액정 표시 장치.
  8. 제2항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 아래에 형성되어 있는 색필터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제2항에서,
    상기 제1 전극은 화소 영역 전면에 형성되어 있는 면형의 평면 형태를 가지고,
    상기 제2 전극은 복수의 가지 전극을 포함하고,
    상기 복수의 가지 전극은 상기 면형의 상기 제1 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 광차단 확장부는 서로 인접한 네 개의 화소 영역에 위치하는 액정 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 광차단 확장부는 적색 화소와 청색 화소에 위치하는 액정 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 차광 부재 및 제2 차광 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 차광 부재는 상기 데이터선을 따라 뻗어 있고,
    상기 제2 차광 부재는 상기 게이트선을 따라 뻗어 있는 액정 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 광차단 확장부는 상기 제2 차광 부재로부터 확장된 형태인 액정 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 광차단 확장부의 폭은 상기 스페이서의 폭보다 넓은 액정 표시 장치.
  15. 제1항에서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 아래에 형성되어 있는 색필터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 제1 전극은 화소 영역 전면에 형성되어 있는 면형의 평면 형태를 가지고,
    상기 제2 전극은 복수의 가지 전극을 포함하고,
    상기 복수의 가지 전극은 상기 면형의 상기 제1 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102401621B1 (ko) * 2015-07-23 2022-05-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102389963B1 (ko) * 2015-08-11 2022-04-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP6808335B2 (ja) * 2016-03-11 2021-01-06 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN107065319B (zh) * 2017-05-26 2020-06-12 厦门天马微电子有限公司 液晶显示面板及显示装置
JP2019191404A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 シャープ株式会社 表示パネル
US10901268B2 (en) 2018-10-18 2021-01-26 Liqxtal Technology Inc. Liquid crystal phase modulation device having spacer in liquid crystal layer and method for fabricating the same
EP3644119B1 (en) * 2018-10-26 2024-07-10 Liqxtal Technology Inc. Liquid crystal phase modulation device and method for fabricating the same
CN109491130A (zh) * 2018-11-14 2019-03-19 惠科股份有限公司 一种显示面板的制程方法、显示面板及显示装置
CN111338144B (zh) * 2020-04-14 2023-08-18 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN114236930B (zh) * 2022-02-18 2022-07-15 成都中电熊猫显示科技有限公司 阵列基板以及显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010156960A (ja) * 2008-12-03 2010-07-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置
US8064022B2 (en) * 2009-01-16 2011-11-22 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR101325916B1 (ko) * 2010-07-21 2013-11-07 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP5732331B2 (ja) * 2011-06-27 2015-06-10 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN102903318B (zh) * 2011-07-29 2015-07-08 深圳云英谷科技有限公司 显示器的子像素排列及其呈现方法

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