KR102367246B1

KR102367246B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR102367246B1
Application number: KR1020150106057A
Authority: KR
Inventors: 정광철; 이선화; 김일곤; 임상욱; 정준기
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2035-07-27
Also published as: US20170032751A1; KR20170013481A; US9837034B2

Abstract

표시 장치는 제1 방향으로 연장되는 복수의 게이트선, 제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터선, 상기 복수의 게이트선에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부, 상기 복수의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 상기 복수의 게이트선 및 상기 복수의 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소, 및 상기 복수의 화소 중 적어도 어느 하나의 화소의 화소 영역을 가로질러 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 서로 연결하고, 상기 데이터 구동부로부터 상기 게이트 구동부로 제어 신호를 전달하는 제어 배선을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비표시 영역을 최소화할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.

최근에는 액정 표시 장치(liquid crystal display), 전계 방출 표시 장치(field emission display), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel) 및 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 다양한 표시 장치가 상용화되어 있다.

이러한 표시 장치에 있어서, 표시 영역 주변의 베젤(bezel), 즉 비표시 영역을 최소화하기 위한 기술이 개발되고 있다. 비표시 영역은 표시 영역을 제외한 나머지 부분을 의미한다. 베젤이 커지게 되면, 표시 장치의 전체 크기가 커지는 문제가 있다. 베젤에는 표시 장치의 구동을 위한 다양한 배선들이 배치되는데, 이러한 배선들에 의해 베젤을 최소화하는데 한계가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 표시 영역 주변의 비표시 영역을 최소화할 수 있는 표시 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향으로 연장되는 복수의 게이트선, 제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터선, 상기 복수의 게이트선에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부, 상기 복수의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 상기 복수의 게이트선 및 상기 복수의 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소, 및 상기 복수의 화소 중 적어도 어느 하나의 화소의 화소 영역을 가로질러 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 서로 연결하고, 상기 데이터 구동부로부터 상기 게이트 구동부로 제어 신호를 전달하는 제어 배선을 포함한다.

상기 제어 배선은, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 게이트 구동부에 연결되어 있는 제1 제어 배선, 및 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 데이터 구동부에 연결되어 있는 제2 제어 배선을 포함할 수 있다.

상기 제1 제어 배선은 상기 복수의 게이트선과 동일한 층에 위치할 수 있다.

상기 제1 제어 배선은 상기 복수의 게이트선과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

상기 제2 제어 배선은 상기 복수의 데이터선과 동일한 층에 위치하고, 상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선은 제1 접촉 구멍을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

상기 제2 제어 배선은 상기 복수의 데이터선과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

상기 제어 신호는 상기 게이트 구동부의 동작을 제어하기 위한 프레임 시작 신호 및 클록 신호 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 복수의 화소에 연결되어 있는 전원 배선, 및 상기 복수의 화소 중 적어도 다른 하나의 화소 영역을 가로질러 상기 데이터 구동부와 상기 전원 배선을 서로 연결하고, 상기 데이터 구동부로부터 상기 전원 배선으로 전원 전압을 전달하는 전원 연결 배선을 더 포함할 수 있다.

상기 전원 연결 배선은, 상기 제1 방향으로 연장되고 상기 전원 배선에 연결되어 있는 제1 전원 연결 배선, 및 상기 제2 방향으로 연장되고 상기 데이터 구동부에 연결되어 있는 제2 전원 연결 배선을 포함할 수 있다.

상기 제1 전원 연결 배선과 상기 제2 전원 연결 배선은 서로 다른 층에 위치하고, 상기 제1 전원 연결 배선과 상기 제2 전원 연결 배선은 제2 접촉 구멍을 통해 서로 연결되어 있을 수 있다.

상기 전원 전압은 상기 복수의 화소에 인가되는 공통 전압 및 유지 전압 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 복수의 화소가 배치되어 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 제외한 비표시 영역을 포함하는 기판을 더 포함하고, 상기 비표시 영역은 상기 제2 방향의 제1 폴딩선과 제2 폴딩선, 및 상기 제1 방향의 제3 폴딩선을 따라 상기 표시 영역의 배면으로 폴딩되어 있을 수 있다.

상기 비표시 영역 중에서 상기 데이터 구동부가 위치하는 부분과 반대편의 제1 커팅 영역은 상기 제1 방향의 커팅선을 따라 절개되어 있을 수 있다.

상기 비표시 영역 중에서 상기 제1 폴딩선과 상기 제3 폴딩선에 의해 이중으로 폴딩되는 제2 커팅 영역이 절개되어 있고, 상기 제2 폴딩선과 상기 제3 폴딩선에 의해 이중으로 폴딩되는 제3 커팅 영역이 절개되어 있을 수 있다.

상기 복수의 화소 각각은, 상기 복수의 데이터선 각각에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고, 상기 화소 전극은 가로 줄기부와 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부, 및 상기 십자형 줄기부에 연결되어 있는 복수의 미세 가지부를 포함할 수 있다.

상기 제어 배선은, 상기 화소 전극의 가로 줄기부에 중첩하여 배치되어 있는 제1 제어 배선, 및 상기 화소 전극의 세로 줄기부에 중첩하여 배치되어 있는 제2 제어 배선을 포함할 수 있다.

상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선은 상기 화소 전극의 가로 줄기부와 상기 세로 줄기부가 만나는 지점에서 중첩할 수 있다.

상기 제어 배선이 가로 지르는 화소의 화소 전극은 상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선이 중첩하는 부분에 오픈부를 포함하고, 상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선은 상기 오픈부에서 제1 접촉 구멍을 통하여 연결되어 있을 수 있다.

상기 복수의 화소 각각은, 상기 화소 전극 위에 위치하고 액정층이 주입되어 있는 미세 공간을 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 데이터선 각각은 상기 화소 영역의 중간에서 V자 형태를 이루는 굽어진 형상의 제1 굴곡부를 포함하고, 상기 제어 배선은, 상기 화소 영역의 중간에서 제1 방향으로 연장되어 있는 제1 제어 배선, 및 상기 데이터선을 따라 굽어진 형상을 가지고 전반적으로 상기 제2 방향으로 연장되어 있는 제2 제어 배선을 포함할 수 있다.

표시 영역 주변의 비표시 영역을 최소화할 수 있다. 그리고 데이터 구동부와 게이트 구동부 사이에 연결되는 제어 배선 및 데이터 구동부와 전원 배선 사이에 연결되는 전원 연결 배선이 비표시 영역의 폴딩에 의한 스트레스를 받지 않도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 대략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제어 배선이 위치하는 부분을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2의 V-V 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 대략적으로 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치는 표시부(100), 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 포함한다.

표시부(100)는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 복수의 화소(PX)가 배치되어 영상을 표시하는 영역을 의미하고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 제외한 영역을 의미한다. 복수의 화소(PX) 각각은 기본색(primary color) 중 하나의 영상을 표시할 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상이 표시될 수 있다. 여기서는 기본색으로 적색, 녹색, 청색을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 화소는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등의 기본색 중 하나의 빛을 낼 수도 있다. 또는 복수의 화소는 기본색의 혼합색 또는 백색의 빛의 영상을 표시할 수도 있다.

표시부(100)는 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX), 대략 행 방향 또는 제1 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행한 복수의 게이트선(G1~Gn), 및 대략 열 방향 또는 제2 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행한 복수의 데이터선(D1~Dm)을 포함한다. 또한, 표시부(100)는 복수의 화소(PX)에 연결되어 있으며, 복수의 화소(PX)에 전원 전압을 제공하는 전원 배선(PL)을 포함한다. 전원 배선(PL)은 제1 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행한 복수의 제1 전원 배선(P3) 및 제2 방향으로 연장되어 복수의 제1 전원 배선(P3)을 서로 연결하는 제2 전원 배선(P4)을 포함한다. 제2 전원 배선(P4)은 비표시 영역(NDA)에서 복수의 제1 전원 배선(P3)과 연결되어 있을 수 있다.

게이트 구동부(200)는 복수의 게이트선(G1~Gn)에 연결되고, 복수의 게이트선(G1~Gn)에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 인가한다. 게이트 구동부(200)는 복수의 게이트선(G1~Gn)에 게이트 온 전압의 게이트 신호를 순차적으로 인가할 수 있다.

데이터 구동부(300)는 복수의 데이터선(D1~Dm)에 연결되고, 복수의 데이터선(D1~Dm) 각각에 복수의 데이터 전압을 인가한다. 데이터 구동부(300)는 게이트 온 전압의 게이트 신호에 대응하여 복수의 데이터선(D1~Dm)에 소정의 전압 범위를 갖는 데이터 전압을 인가할 수 있다.

게이트 구동부(200)와 데이터 구동부(300)는 제어 배선(CL)으로 서로 연결되어 있다. 제어 배선(CL)은 복수의 화소(PX) 중에서 적어도 어느 하나의 화소 영역을 가로질러 게이트 구동부(200)와 데이터 구동부(300)를 서로 연결한다. 데이터 구동부(300)는 제어 배선(CL)을 통하여 게이트 구동부(200)로 제어 신호를 전달한다. 하나의 화소 영역은 하나의 화소(PX)가 차지하는 영역을 의미하는 것으로 빛이 나오는 투광 영역 및 투광 영역보다 낮은 투과율을 가지는 차광 영역을 포함할 수 있다. 차광 영역에는 화소(PX)에 연결된 신호선의 일부 및 박막 트랜지스터 등이 위치할 수 있다. 데이터 구동부(300)로부터 게이트 구동부(200)로 전달되는 제어 신호는 게이트 구동부(200)의 동작을 제어하기 위한 프레임 시작 신호, 클록 신호 등을 포함할 수 있다.

제어 배선(CL)은 제1 방향으로 연장되고 게이트 구동부(200)에 연결되어 있는 제1 제어 배선(C1), 및 제2 방향으로 연장되고 데이터 구동부(300)에 연결되어 있는 제2 제어 배선(C2)을 포함한다.

표시 장치의 제조 공정에서, 복수의 게이트선(G1~Gn)의 형성시에 제1 제어 배선(C1)도 함께 형성될 수 있으며, 제1 제어 배선(C1)은 복수의 게이트선(G1~Gn)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 복수의 데이터선(D1~Dm)의 형성시에 제2 제어 배선(C2)도 함께 형성될 수 있으며, 제2 제어 배선(C2)은 복수의 데이터선(D1~Dm)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 복수의 게이트선(G1~Gn)과 복수의 데이터선(D1~Dm)은 절연층을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 복수의 게이트선(G1~Gn)과 복수의 데이터선(D1~Dm)이 교차하는 지점에서 쇼트되지 않을 수 있다.

즉, 제1 제어 배선(C1)은 복수의 게이트선(G1~Gn)과 동일한 층에 위치하고, 제2 제어 배선(C2)은 복수의 데이터선(D1~Dm)과 동일한 층에 위치할 수 있으며, 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)은 서로 다른 층에 위치할 수 있다. 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)은 하나의 화소 영역에서 중첩하고, 중첩된 부분에 형성되어 있는 제1 접촉 구멍(CH1)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)의 연결 구성에 대한 상세한 설명은 후술한다.

데이터 구동부(300)와 전원 배선(PL)은 전원 연결 배선(PLL)으로 서로 연결되어 있다. 전원 연결 배선(PLL)은 복수의 화소(PX) 중에서 적어도 다른 하나의 화소 영역을 가로질러 데이터 구동부(300)와 전원 배선(PL)을 서로 연결한다. 데이터 구동부(300)는 전원 연결 배선(PLL)을 통하여 전원 배선(PL)으로 전원 전압을 전달한다. 전원 전압은 복수의 화소(PX)에 인가되는 공통 전압, 유지 전압 등을 포함할 수 있다.

전원 연결 배선(PLL)은 제1 방향으로 연장되고 전원 배선(PL)에 연결되어 있는 제1 전원 연결 배선(P1) 및 제2 방향으로 연장되고 데이터 구동부(300)에 연결되어 있는 제2 전원 연결 배선(P2)을 포함한다.

표시 장치의 제조 공정에서, 복수의 게이트선(G1~Gn)의 형성시에 제1 전원 연결 배선(P1)도 함께 형성될 수 있으며, 제1 전원 연결 배선(P1)은 복수의 게이트선(G1~Gn)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 복수의 데이터선(D1~Dm)의 형성시에 제2 전원 연결 배선(P2)도 함께 형성될 수 있으며, 제2 전원 연결 배선(P2)은 복수의 데이터선(D1~Dm)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

즉, 제1 전원 연결 배선(P1)은 복수의 게이트선(G1~Gn)과 동일한 층에 위치하고, 제2 전원 연결 배선(P2)은 복수의 데이터선(D1~Dm)과 동일한 층에 위치할 수 있으며, 제1 전원 연결 배선(P1)과 제2 전원 연결 배선(P2)은 서로 다른 층에 위치할 수 있다. 제1 전원 연결 배선(P1)과 제2 전원 연결 배선(P2)은 하나의 화소 영역에서 중첩하고, 중첩된 부분에 형성되어 있는 제2 접촉 구멍(CH2)을 통하여 서로 연결될 수 있다.

이상에서, 설명의 편의를 위해 제어 배선(CL) 및 전원 연결 배선(PLL)은 각각 하나씩 배치되어 있는 것으로 나타내었으나, 제어 배선(CL) 및 전원 연결 배선(PLL)은 필요에 따라 복수개로 마련될 수 있다. 복수의 제어 배선(CL)은 서로 중복되지 않는 화소 영역을 가로질러 게이트 구동부(200)와 데이터 구동부(300)를 서로 연결할 수 있다. 그리고 복수의 전원 연결 배선(PLL)은 서로 중복되지 않는 화소 영역을 가로질러 데이터 구동부(300)와 전원 배선(PL)을 서로 연결할 수 있다.

표시부(100)는 복수의 화소(PX) 및 복수의 배선(G1~Gn, D1~Dm, PL)이 배치되는 기판을 포함하며, 기판은 플라스틱 등의 유연한 물질로 이루어질 수 있다. 기판은 복수의 화소(PX)가 배치되어 있는 표시 영역(DA)과 그 이외의 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다.

기판의 비표시 영역(NDA) 중에서 데이터 구동부(300)가 위치하는 부분과 반대편은 제1 방향의 커팅선(CTL)을 따라 절개될 수 있다. 커팅선(CTL)에 의하여 절개되는 부분을 제1 커팅 영역(CTA1)이라 한다. 커팅선(CTL)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)의 경계선에 매우 근접하여 정해질 수 있으며, 커팅선(CTL)을 따른 정밀 커팅에 의하여 데이터 구동부(300)의 반대편의 비표시 영역(NDA)은 제거될 수 있다.

기판의 비표시 영역(NDA) 중에서 표시 영역(DA) 좌우측 및 데이터 구동부(300)가 위치하는 부분은 제2 방향의 제1 폴딩선(FDL1)과 제2 폴딩선(FDL2), 및 제1 방향의 제3 폴딩선(FDL3)을 따라 표시 영역(DA)의 배면으로 폴딩될 수 있다. 제1 내지 제3 폴딩선(FDL1, FDL2, FDL3)은 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)의 경계선에 매우 근접하여 정해질 수 있으며, 이에 따라 표시 영역(DA) 좌우측 및 데이터 구동부(300)가 위치하는 부분의 비표시 영역(NDA)은 사용자에게 시인되지 않게 되고, 비표시 영역(NDA)이 제거되는 효과를 얻을 수 있다.

이때, 제1 폴딩선(FDL1)과 제3 폴딩선(FDL3)에 의해 이중으로 폴딩되는 부분 및 제2 폴딩선(FDL2)과 제3 폴딩선(FDL3)에 의해 이중으로 폴딩되는 부분이 생기게 된다. 제1 폴딩선(FDL1)과 제3 폴딩선(FDL3)에 의해 이중으로 폴딩되는 부분을 제2 커팅 영역(CTL2)이라 하고, 제2 폴딩선(FDL2)과 제3 폴딩선(FDL3)에 의해 이중으로 폴딩되는 부분을 제3 커팅 영역(CTL3)이라 한다. 제2 커팅 영역(CTL2)은 제1 폴딩선(FDL1)과 제3 폴딩선(FDL3)을 따라 절개되어 제거되고, 제3 커팅 영역(CTL3)은 제2 폴딩선(FDL2)과 제3 폴딩선(FDL3)을 따라 절개되어 제거될 수 있다. 제2 커팅 영역(CTL2) 및 제3 커팅 영역(CTL3)이 절개됨에 따라 제1 내지 제3 폴딩선(FDL1, FDL2, FDL3)을 따라 기판이 쉽게 폴딩될 수 있다.

상술한 바와 같이, 비표시 영역(NDA)이 절개되거나 표시 영역(DA)의 배면으로 폴딩됨에 따라 표시 영역(DA) 주변의 모든 비표시 영역(NDA)이 제거될 수 있으며, 표시 장치의 베젤이 최소화될 수 있다.

만일, 제어 배선(CL) 및 전원 연결 배선(PLL)이 화소 영역을 가로질러 배치되지 않는 경우에는 제어 배선(CL) 및 전원 연결 배선(PLL)은 비표시 영역(NDA)에 배치되어야 한다. 즉, 제어 배선(CL) 및 전원 연결 배선(PLL)은 제2 커팅 영역(CTL2) 및 제3 커팅 영역(CTL3)에 배치되어야 한다. 이러한 경우, 제2 커팅 영역(CTL2) 및 제3 커팅 영역(CTL3)은 절개하여 제거될 수 없게 되고, 제1 내지 제3 폴딩선(FDL1, FDL2, FDL3)을 따라 기판을 폴딩하는데 어려움이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 커팅 영역(CTL2) 및 제3 커팅 영역(CTL3)이 이중으로 폴딩됨에 따라 제2 커팅 영역(CTL2) 및 제3 커팅 영역(CTL3)에 배치되어 있는 제어 배선(CL) 및 전원 연결 배선(PLL)은 폴딩에 따른 스트레스를 크게 받게 되고, 결국 단선이나 합선 등의 불량을 발생시킬 수 있다.

한편, 기판의 비표시 영역(NDA) 중에서 데이터 구동부(300)가 위치하는 부분과 반대편은 제1 방향의 커팅선(CTL)을 따라 절개되는 것으로 상술하였으나, 해당 비표시 영역(NDA)은 절개되지 않고 표시 영역(DA)의 배면으로 폴딩될 수도 있다.

이하, 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제어 배선이 위치하는 부분을 나타내는 평면도이다. 도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 5는 도 2의 V-V 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 2 내지 4를 참조하면, 플라스틱 등과 같은 투명하고 유연한 절연체로 만들어진 제1 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다. 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.

게이트선(121)은 주로 가로 방향(제1 방향)으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121)은 자신으로부터 돌출된 게이트 전극(124)을 포함한다. 게이트 전극(124)의 돌출 형태는 변경될 수 있다.

유지 전극선(131)은 주로 가로 방향(제1 방향)으로 뻗어 있으며 공통 전압이나 유지 전압 등의 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 실질적으로 수직하게 뻗은 한 쌍의 세로부(135a) 및 한 쌍의 세로부(135a)의 끝을 서로 연결하는 가로부(135b)를 포함한다. 유지 전극선(131)의 세로부 및 가로부(135a, 135b)는 화소 전극(191)을 실질적으로 둘러쌀 수 있다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(140)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 등의 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 절연층(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.

게이트 절연층(140) 위에는 반도체층(151, 154)이 형성되어 있다. 데이터선(171)의 아래에 반도체층(151)이 위치한다. 그리고, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)의 아래 및 박막 트랜지스터(Q)의 채널 부분에 반도체층(154)가 위치한다. 반도체층(151, 154)은 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 금속 산화물(metal oxide) 등으로 이루어질 수 있다.

반도체층(151, 154)과 데이터선(171), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)의 사이에는 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(도시되지 않음)가 형성되어 있을 수 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.

반도체층(151, 154) 및 게이트 절연층(140) 위에는 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 그리고 소스 전극(173)과 연결되는 데이터선(171)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 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.

데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향(제2 방향)으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 게이트 전극(124) 및 반도체층(154)과 함께 박막 트랜지스터(Q)를 형성하며, 박막 트랜지스터(Q)의 채널은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층(154)에 형성된다.

데이터 도전체(171, 173, 175) 및 노출된 반도체층(154) 부분 위에는 제1 층간 절연막(180a)이 형성되어 있다. 제1 층간 절연막(180a)은 질화규소(SiNx)와 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 또는 유기 절연물을 포함할 수 있다.

제1 층간 절연막(180a) 위에는 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화상을 표시하는 영역에 대응하는 개구부를 가지는 격자 구조로 이루어져 있으며, 빛이 투과하지 못하는 물질로 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 게이트선(121)과 평행한 방향을 따라 형성된 가로 차광 부재(220a)와 데이터선(171)과 평행한 방향을 따라 형성된 세로 차광 부재(220b)를 포함한다. 실시예에 따라서는, 차광 부재(220)는 후술하는 상부 절연층(370) 위에 형성될 수도 있다.

차광 부재(220)의 위에는 이를 덮는 제2 층간 절연막(180b)이 형성되어 있다. 제2 층간 절연막(180b)은 질화규소(SiNx)와 산화규소(SiOx) 따위의 무기 절연물 또는 유기 절연물을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 차광 부재(220)의 두께로 인하여 단차가 발생하는 경우에는 제2 층간 절연막(180b)을 유기 절연물을 포함하도록 하여 단차를 줄이거나 제거할 수 있다.

차광 부재(220) 및 층간 절연막(180a, 180b)에는 드레인 전극(175)을 노출하는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다.

제2 층간 절연막(180b) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.

화소 전극(191)은 전체적인 모양이 사각형일 수 있다. 화소 전극(191)은 가로 줄기부(191a) 및 이와 교차하는 세로 줄기부(191b)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)에 의해 4개의 부영역으로 나뉘어지며 각 부영역은 십자형 줄기부에 연결되어 있는 복수의 미세 가지부(191c)를 포함한다. 본 실시예에서 화소 전극(191)의 외곽을 둘러싸는 외곽 줄기부를 더 포함할 수 있다.

화소 전극(191)의 미세 가지부(191c)는 게이트선(121) 또는 가로 줄기부와 대략 40도 내지 45도의 각을 이룰 수 있다. 이웃하는 두 부영역의 미세 가지부는 서로 직교할 수 있다. 미세 가지부의 폭은 점진적으로 넓어지거나 미세 가지부(191c)간의 간격이 다를 수 있다.

화소 전극(191)은 세로 줄기부(191b)에 연결되고 세로 줄기부(191b)보다 넓은 면적을 갖는 연장부(197)를 포함한다. 화소 전극(191)은 연장부(197)에서 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.

전술한 박막 트랜지스터(Q) 및 화소 전극(191)에 관한 설명은 하나의 예시이고, 측면 시인성을 향상시키기 위해 박막 트랜지스터 구조 및 화소 전극 디자인은 변형될 수 있다.

화소 전극(191) 위에는 하부 배향막(11)이 형성되어 있다. 하부 배향막(11)과 마주보도록 공통 전극(270) 아래에는 상부 배향막(21)이 형성되어 있다.

하부 배향막(11)과 상부 배향막(21)은 수직 배향막일 수 있다. 이들 배향막(11, 21)은 폴리아믹산(polyamic acid), 폴리실록산(polysiloxane) 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 액정 배향막으로서 일반적으로 사용되는 물질 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

하부 배향막(11)과 상부 배향막(21) 사이에는 미세 공간(305)이 형성되어 있다. 미세 공간(305)은 하나의 화소 영역에 형성될 수 있고, 인접하는 두 개의 화소 영역에 걸쳐 형성될 수도 있다. 미세 공간(305) 내부에는 액정층이 형성되어 있다.

액정층은 액정 분자(310)를 포함하는 액정 물질을 포함한다. 액정층은 액정 물질과 혼합되어 있는 이색성 염료(dichroic dyes)(320)를 더 포함할 수 있다. 이색성 염료는 호스트(host)인 액정 물질에 혼합되는 게스트(guest)이고, 이하 액정 물질에 이색성 염료가 혼합되어 있는 물질을 호스트-게스트 액정 물질이라고 한다. 이러한 이색성 염료가 나타내는 색은 이색성 염료가 흡수하지 않는 스펙트럼 즉, 보색에 의해 결정된다. 따라서 어떤 화소가 적색, 녹색 및 청색의 기본색(primary color) 중 어느 하나를 표시하는 것으로 의도된 경우, 해당 화소의 액정층에 포함되는 이색성 염료는 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow) 중 어느 하나에 해당하는 파장 영역을 흡수하는 물질일 수 있다. 예컨대, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 각각의 액정층은 액정 물질에 시안 이색성 염료, 마젠타 이색성 염료 및 옐로우 이색성 염료를 각각 혼합한 호스트-게스트 액정 물질을 포함할 수 있다. 여기서 시안은 600-700 nm, 마젠타는 500-580 nm, 그리고 옐로우는 430-490 nm의 흡수 파장 영역으로 정의될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서, 액정층에 포함되는 이색성 염료에 의해 화소의 색상이 구현되므로, 색필터를 별도로 형성할 필요가 없다. 실시예에 따라, 색필터가 미세 공간(305)의 아래 또는 위에 형성되어, 화소의 색상을 구현할 수도 있다.

한편, 어떤 화소가 시안, 마젠타 및 옐로우 중 어느 하나를 표시해야 할 경우, 해당 화소의 액정층에 포함되는 이색성 염료는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 해당하는 파장 영역을 흡수하는 물질일 수 있다.

이색성 염료의 예로는 아조 염료(azo dyes) 안트라퀴논 염료(anthraquinone dyes), 페릴렌 염료(perylene dyes), 메로시아닌 염료(merocyanine dyes), 아조메틴 염료(azomethine dyes), 프탈로페릴렌 염료(phthaloperylene dyes), 인디고 염료(indigo dyes), 디옥사딘 염료(dioxadine dyes), 폴리티오펜 염료(polythiophene dyes), 페녹사진 염료(phenoxazine dyes) 등이 있으며, 이에 제한되지 않는다.

이색성 염료가 액정 물질에 혼합되는 적정 농도는 이색성 염료의 흡수 능력에 따라 다를 수 있다. 예컨대 이색성 염료는 액정 물질에 약 0.1 내지 약 15 중량%의 농도로 혼합될 수 있다.

미세 공간(305)은 액정층의 형성을 위해 호스트-게스트 물질을 주입하기 위한 주입구(307)를 갖는다.

미세 공간(305)은 화소 전극(191)의 열 방향 즉, 세로 방향을 따라 형성될 수 있다. 본 실시예에서 배향막(11, 21)을 형성하는 배향 물질과 액정 분자(310) 및 이색성 염료(320)를 포함하는 호스트-게스트 액정 물질은 모세관력(capillary force)을 이용하여 미세 공간(305)에 주입될 수 있다.

미세 공간(305)은 게이트선(121)과 중첩하는 부분에 위치하는 복수의 주입구 형성 영역(307FP)에 의해 세로 방향으로 나누어지며, 또한 게이트선(121)이 뻗어 있는 방향을 따라 복수 개 형성되어 있다.

상부 배향막(21) 위에는 공통 전극(270), 하부 절연층(350)이 위치한다. 공통 전극(270)은 공통 전압을 인가 받고, 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)과 함께 전기장을 생성하여 두 전극 사이의 미세 공간(305)에 위치하는 액정 분자(310)가 기울어지는 방향을 결정한다. 이색성 염료는 액정 분자의 움직임과 같이 배열되는 경향이 있다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 축전기를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다. 하부 절연층(350)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx)로 형성될 수 있다.

본 실시예에서는 공통 전극(270)이 미세 공간(305) 위에 형성되는 것으로 설명하였으나, 다른 실시예로 공통 전극(270)이 미세 공간(305) 하부에 형성되어 수평 전계 모드에 따른 액정 구동도 가능하다.

하부 절연층(350) 위에 지붕층(roof layer)(360)이 위치한다. 지붕층(360)은 화소 전극(191)과 공통 전극(270)의 사이 공간인 미세 공간(305)이 형성될 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 지붕층(360)은 포토레지스트(photoresist) 또는 그 밖의 유기 물질을 포함할 수 있다.

지붕층(360) 위에 상부 절연층(370)이 위치한다. 상부 절연층(370)은 지붕층(360)의 상부면과 접촉할 수 있다. 상부 절연층(370)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 형성될 수 있다. 상부 절연층(370)은 유기 물질로 이루어진 지붕층(360)을 보호하는 역할을 하며, 필요에 따라 생략될 수도 있다.

캐핑층(390)은 주입구 형성 영역(307FP)을 채우면서 주입구 형성 영역(307FP)에 의해 노출된 미세 공간(305)의 주입구(307)를 덮는다. 캐핑층(390)은 액정 분자(310)와 접촉하게 되므로, 액정 분자(310)와 반응하지 않는 패릴렌(parylene) 같은 물질로 이루어질 수 있다.

캐핑층(390)은 이중막, 삼중막 등과 같이 다중막으로 이루어질 수도 있다. 이중막은 서로 다른 물질로 이루어진 두 개의 층으로 이루어져 있다. 삼중막은 세 개의 층으로 이루어지고, 서로 인접하는 층의 물질이 서로 다르다. 예를 들면, 캐핑층(390)은 유기 절연 물질로 이루어진 층과 무기 절연 물질로 이루어진 층을 포함할 수 있다.

도시되지는 않았지만, 표시 장치의 상하부 면에는 편광판이 더 형성될 수 있다. 편광판은 제1 편광판 및 제2 편광판으로 이루어질 수 있다. 제1 편광판은 제1 기판(110)의 하부 면에 부착되고, 제2 편광판은 캐핑층(390) 위에 부착될 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 가로 방향으로 이웃하는 미세 공간(305) 사이에 격벽 형성부(PWP)가 형성되어 있다. 격벽 형성부(PWP)는 데이터선(171)이 뻗어 있는 방향을 따라 형성될 수 있고, 지붕층(360)에 의해 덮일 수 있다. 격벽 형성부(PWP)에는 하부 절연층(350), 공통 전극(270), 상부 절연층(370) 및 지붕층(360)이 채워져 있는데 이러한 구조물이 격벽(partition wall)을 형성함으로써 미세 공간(305)을 구획 또는 정의할 수 있다. 격벽 형성부(PWP)와 같은 격벽 구조가 있으면, 제1 기판(110)이 휘더라도 발생하는 스트레스가 적고, 셀 갭(cell gap)이 변화하는 정도가 훨씬 감소할 수 있다.

다음으로, 도 2및 도 5를 참조하여 제어 배선(CL)의 구성에 대하여 설명한다.

도 2에는 인접하는 4개의 화소 영역(PX11, PX12, PX21, PX22)이 도시되어 있다. 복수의 화소 영역은 복수의 화소행과 복수의 화소열을 포함하는 매트릭스 형태로 배치되어 있다.

복수의 화소 영역 중에서 첫 번째 화소행과 첫 번째 화소열에 위치하는 제1 화소 영역(PX11)을 가로 질러 하나의 제어 배선(CL)이 배치되어 있다. 제어 배선(CL)은 제1 방향으로 연장되는 제1 제어 배선(C1)과 제2 방향으로 연장되는 제2 제어 배선(C2)을 포함한다.

그리고, 첫 번째 화소행과 두 번째 화소열에 위치하는 제2 화소 영역(PX12), 두 번째 화소행과 첫 번째 화소열에 위치하는 제3 화소 영역(PX21), 및 두 번째 화소행과 두 번째 화소열에 위치하는 제4 화소 영역(PX22)을 가로 질러 다른 하나의 제어 배선(CL')이 배치되어 있다. 즉, 제어 배선(CL, CL')은 복수개로 마련될 수 있고, 복수의 제어 배선(CL, CL')은 서로 다른 화소 영역을 가로 질러 배치될 수 있다. 또한, 다른 하나의 제어 배선(CL')도 제1 방향으로 연장되는 제1 제어 배선(C1')과 제2 방향으로 연장되는 제2 제어 배선(C2')을 포함한다. 즉, 복수의 제어 배선(CL, CL')은 동일한 방식으로 구성되며, 복수의 제어 배선(CL, CL')은 서로 중첩되지 않도록 배치 위치만이 차이가 난다.

이하, 복수의 제어 배선(CL, CL')은 동일한 방식으로 구성되므로, 하나의 제어 배선(CL)의 구성에 대해서만 설명한다.

제1 제어 배선(C1)은 제1 화소 영역(PX11)에서 화소 전극(191)의 가로 줄기부(191a)에 중첩하여 배치되고, 제2 제어 배선(C2)은 제1 화소 영역(PX11)의 화소 전극(191)의 세로 줄기부(192b)에 중첩하여 배치되어 있다.

제1 제어 배선(C1) 및 제2 제어 배선(C2)은 화소 전극(191)의 가로 줄기부(191a)와 세로 줄기부(191b)가 만나는 지점에서 중첩하게 된다. 제1 화소 영역(PX11)의 화소 전극(191)은 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)이 중첩하는 부분에 오픈부(OPN)를 가진다. 오픈부(OPN)는 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)을 연결하기 위해 화소 전극(191)이 형성되지 않은 부분이다.

화소 전극(191)의 오픈부(OPN)에 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)을 연결하기 위한 제1 접촉 구멍(CH1)이 위치한다.

도 5를 참조하여 오픈부(OPN)의 구조에 대하여 설명한다.

제1 제어 배선(C1)은 제1 기판(110) 위에 형성되어 있으며, 제1 제어 배선(C1) 위에 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다. 제1 제어 배선(C1)은 게이트선(121)과 동일한 층에서 형성될 수 있으며, 게이트선(121)의 형성시에 함께 형성될 수 있다.

게이트 절연층(140) 위에 제2 제어 배선(C2)이 형성되어 있다. 실시예에 따라 제2 제어 배선(C2) 아래에는 반도체층(도시하지 않음)이 형성되어 있을 수도 있다. 제2 제어 배선(C2)은 데이터선(171)과 동일한 층에 형성될 수 있으며, 데이터선(171)의 형성시에 함께 형성될 수 있다.

제2 제어 배선(C2) 위에는 제1 층간 절연막(180a) 및 제2 층간 절연막(180b)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(140), 제1 층간 절연막(180a) 및 제2 층간 절연막(180b)에는 제1 제어 배선(C1) 및 제2 제어 배선(C2)을 노출시키는 제1 접촉 구멍(CH1)이 형성되어 있다.

제1 접촉 구멍(CH1)에는 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)을 연결시키는 연결 전극(317)이 형성되어 있다. 연결 전극(317)은 화소 전극(191)의 형성시에 형성될 수 있으며, 화소 전극(191)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

연결 전극(317) 위에는 캐핑층(390)이 위치한다.

한편, 전원 연결 배선(PLL)도 도 2 및 5에서 상술한 제어 배선(CL)과 동일한 방식으로 구성된다. 따라서, 전원 연결 배선(PLL)의 구체적인 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 제1 제어 배선(C1) 및 제2 제어 배선(C2)이 화소 전극(191)의 가로 줄기부(191a) 및 세로 줄기부(191b)에 중첩하여 배치되고, 가로 줄기부(191a) 및 세로 줄기부(191b)가 만나는 지점에 화소 전극(191)의 오픈부(OPN)가 위치됨으로써, 제어 배선(CL)에 의한 휘도 감소가 최소화될 수 있다. 화소 전극(191)의 가로 줄기부(191a) 및 세로 줄기부(191b)에서는 4개의 부영역에 비해 상대적으로 적은 양의 빛이 방출되기 때문이다.

이하, 도 6 및 7을 참조하여 다른 화소 구조를 갖는 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 평면도이다. 도 7은 도 6의 VII-VII 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 하나의 화소 영역을 도시하고 있다. 여기서, 화소 영역의 가로 길이(L1)는 인접한 두 개의 데이터선(171)의 세로 중앙 부분 사이의 간격이고, 화소 영역의 세로 길이(L2)는 인접한 두 개의 게이트선(121)의 가로 중앙 부분 사이의 간격을 의미한다.

먼저, 하부 표시판에 대하여 설명한다.

제1 기판(110)은 플라스틱 등의 투명하고 유연한 절연체로 마련될 수 있다. 제1 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.

게이트선(121) 위에는 게이트 절연층(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연층(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체층(154)이 위치한다. 반도체층(154)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다.

반도체층(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체층(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체층(154)이 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.

저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연층(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.

이때, 데이터선(171)은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위해서 굽어진 형상을 갖는 제1 굴곡부를 가질 수 있으며, 제1 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 반도체층(154)과 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체층(154) 부분에 형성된다.

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.

데이터 도전체(171, 173, 175), 게이트 절연층(140), 그리고 반도체층(154)의 노출된 부분 위에는 제1 보호막(180n)이 배치되어 있다. 제1 보호막(180n)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.

제1 보호막(180n) 위에는 제2 보호막(180q)이 형성되어 있다. 제2 보호막(180q)은 유기 절연물로 이루어질 수 있다.

제2 보호막(180q)은 색필터일 수 있다. 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우, 제2 보호막(180q)은 기본색 중 하나를 고유하게 표시할 수 있다. 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우에는 후술하는 색필터(230)는 생략될 수 있다.

제2 보호막(180q) 위에는 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)은 면형(planar shape)으로서 제1 기판(110) 위에 통판으로 형성되어 있을 수 있고, 드레인 전극(175) 주변에 대응하는 영역에 배치되어 있는 개구부를 가진다.

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 절연막(180z)이 위치한다. 절연막(180z)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.

절연막(180z) 위에는 화소 전극(191)이 위치한다. 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 굴곡부와 거의 나란한 굴곡변(curved edge)을 포함한다. 화소 전극(191)은 복수의 절개부(91)를 가지며, 이웃하는 절개부(91) 사이에 위치하는 복수의 가지 전극(192)을 포함한다.

화소 전극(191)은 제1 전기장 생성 전극 또는 제1 전극이고, 공통 전극(270)은 제2 전기장 생성 전극 또는 제2 전극이다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 수평 전계를 형성할 수 있다.

제1 보호막(180n), 제2 보호막(180q), 그리고 절연막(180z)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되어, 드레인 전극(175)으로부터 전압을 인가 받는다.

화소 전극(191)과 절연막(180z) 위에는 제1 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 형성되어 있을 수 있다.

다음으로, 상부 표시판에 대하여 설명한다.

플라스틱 등과 같은 투명하고 유연한 절연체로 만들어진 제2 기판(210)이 제1 기판(110)과 마주한다. 제2 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.

제2 기판(210) 위에는 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우, 색필터(230)는 생략될 수 있다.

색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 유기 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략될 수 있다.

덮개막(250) 위에는 제2 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있을 수 있다. 다.

하부 표시판과 상부 표시판 사이에 액정층(3)이 위치한다. 액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 물질을 포함할 수 있다.

화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(270)은 표시 영역 외부에 배치되어 있는 전원 배선(PL)으로부터 공통 전압을 인가 받는다.

전기장 생성 전극인 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 전기장을 생성함으로써 두 전기장 생성 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.

이처럼, 하나의 하부 표시판에 두 개의 전기장 생성 전극(191, 270)을 형성함으로써, 액정 표시 장치의 투과율을 높아지고, 광시야각을 구현할 수 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 면형의 평면 형태를 가지고, 공통 전극(270)이 복수의 가지 전극을 가질 수도 있다.

다음으로, 제어 배선(CL)의 구성에 대하여 설명한다.

제어 배선(CL)은 제1 방향으로 연장되는 제1 제어 배선(C1) 및 데이터선(171)을 따라 연장되는 제2 제어 배선(C2)을 포함한다.

제2 제어 배선(C2)은 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이에 위치하며, 화소 영역에서 데이터선(171)이 제1 굴곡부를 가짐에 따라 제2 제어 배선(C2)로 데이터선(171)을 따라 굽어진 형상을 가지며, 전반적으로 제2 방향으로 연장된다. 즉, 제2 제어 배선(C2)은 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이에서 데이터선(171)에 나란하게 배치되어 있다.

제1 제어 배선(C1)은 화소 영역 중간에서 제1 굴곡부와 소정 각도를 이루도록 굽어진 제2 굴곡부를 따라 제1 방향으로 연장된다.

제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)은 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이의 제2 굴곡부에서 중첩하게 된다. 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)이 중첩되는 부분에는 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)을 연결하기 위한 제1 접촉 구멍(CH1)이 위치한다.

이하, 제1 제어 배선(C1)과 제2 제어 배선(C2)을 연결되는 구조에 대하여 설명한다.

제2 제어 배선(C2) 위에는 제1 보호막(180n), 제2 보호막(180q) 및 절연막(180z)이 형성되어 있다. 게이트 절연층(140), 제1 보호막(180n), 제2 보호막(180q) 및 절연막(180z)에는 제1 제어 배선(C1) 및 제2 제어 배선(C2)을 노출시키는 제1 접촉 구멍(CH1)이 형성되어 있다.

한편, 전원 연결 배선(PLL)도 도 6 및 7에서 상술한 제어 배선(CL)과 동일한 구조로 만들어질 수 있으며, 전원 연결 배선(PLL)의 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 표시부
200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부
CL: 제어 배선
PLL: 전원 연결 배선

Claims

제1 방향으로 연장되는 복수의 게이트선;
제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터선;
상기 복수의 게이트선에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부;
상기 복수의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
상기 복수의 게이트선 및 상기 복수의 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소; 및
상기 복수의 화소 중 적어도 어느 하나의 화소의 화소 영역을 가로질러 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 서로 연결하고, 상기 데이터 구동부로부터 상기 게이트 구동부로 제어 신호를 전달하는 제어 배선을 포함하는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어 배선은,
상기 제1 방향으로 연장되고 상기 게이트 구동부에 연결되어 있는 제1 제어 배선; 및
상기 제2 방향으로 연장되고 상기 데이터 구동부에 연결되어 있는 제2 제어 배선을 포함하는 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 제어 배선은 상기 복수의 게이트선과 동일한 층에 위치하는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 제어 배선은 상기 복수의 게이트선과 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 제어 배선은 상기 복수의 데이터선과 동일한 층에 위치하고, 상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선은 제1 접촉 구멍을 통해 서로 연결되어 있는 표시 장치.
제5 항에 있어서,
상기 제2 제어 배선은 상기 복수의 데이터선과 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어 신호는 상기 게이트 구동부의 동작을 제어하기 위한 프레임 시작 신호 및 클록 신호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 화소에 연결되어 있는 전원 배선; 및
상기 복수의 화소 중 적어도 다른 하나의 화소 영역을 가로질러 상기 데이터 구동부와 상기 전원 배선을 서로 연결하고, 상기 데이터 구동부로부터 상기 전원 배선으로 전원 전압을 전달하는 전원 연결 배선을 더 포함하는 표시 장치.
제8 항에 있어서,
상기 전원 연결 배선은,
상기 제1 방향으로 연장되고 상기 전원 배선에 연결되어 있는 제1 전원 연결 배선; 및
상기 제2 방향으로 연장되고 상기 데이터 구동부에 연결되어 있는 제2 전원 연결 배선을 포함하는 표시 장치.
제9 항에 있어서,
상기 제1 전원 연결 배선과 상기 제2 전원 연결 배선은 서로 다른 층에 위치하고, 상기 제1 전원 연결 배선과 상기 제2 전원 연결 배선은 제2 접촉 구멍을 통해 서로 연결되어 있는 표시 장치.
제8 항에 있어서,
상기 전원 전압은 상기 복수의 화소에 인가되는 공통 전압 및 유지 전압 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 화소가 배치되어 있는 표시 영역 및 상기 표시 영역을 제외한 비표시 영역을 포함하는 기판을 더 포함하고,
상기 비표시 영역은 상기 제2 방향의 제1 폴딩선과 제2 폴딩선, 및 상기 제1 방향의 제3 폴딩선을 따라 상기 표시 영역의 배면으로 폴딩되어 있는 표시 장치.
제12 항에 있어서,
상기 비표시 영역 중에서 상기 데이터 구동부가 위치하는 부분과 반대편의 제1 커팅 영역은 상기 제1 방향의 커팅선을 따라 절개되어 있는 표시 장치.
제13 항에 있어서,
상기 비표시 영역 중에서 상기 제1 폴딩선과 상기 제3 폴딩선에 의해 이중으로 폴딩되는 제2 커팅 영역이 절개되어 있고, 상기 제2 폴딩선과 상기 제3 폴딩선에 의해 이중으로 폴딩되는 제3 커팅 영역이 절개되어 있는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
상기 복수의 데이터선 각각에 연결되어 있는 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극을 포함하고,
상기 화소 전극은 가로 줄기부와 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부, 및 상기 십자형 줄기부에 연결되어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하는 표시 장치.
제15 항에 있어서,
상기 제어 배선은,
상기 화소 전극의 가로 줄기부에 중첩하여 배치되어 있는 제1 제어 배선; 및
상기 화소 전극의 세로 줄기부에 중첩하여 배치되어 있는 제2 제어 배선을 포함하는 표시 장치.
제16 항에 있어서,
상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선은 상기 화소 전극의 가로 줄기부와 상기 세로 줄기부가 만나는 지점에서 중첩하는 표시 장치.
제16 항에 있어서,
상기 제어 배선이 가로 지르는 화소의 화소 전극은 상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선이 중첩하는 부분에 오픈부를 포함하고,
상기 제1 제어 배선과 상기 제2 제어 배선은 상기 오픈부에서 제1 접촉 구멍을 통하여 연결되어 있는 표시 장치.
제15 항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
상기 화소 전극 위에 위치하고 액정층이 주입되어 있는 미세 공간을 더 포함하는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 데이터선 각각은 상기 화소 영역의 중간에서 V자 형태를 이루는 굽어진 형상의 제1 굴곡부를 포함하고,
상기 제어 배선은,
상기 화소 영역의 중간에서 제1 방향으로 연장되어 있는 제1 제어 배선; 및
상기 데이터선을 따라 굽어진 형상을 가지고 전반적으로 상기 제2 방향으로 연장되어 있는 제2 제어 배선을 포함하는 표시 장치.