KR20170041124A - Liquid Crystal Display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 셀 갭을 유지하기 위한 컬럼 스페이서를 갖는 액정 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device having a column spacer for maintaining a cell gap.
액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이러한 액정 표시장치는 액정을 구동하는 전계의 방향에 따라 수직 전계형과 수평 전계형으로 대별될 수 있다.A liquid crystal display displays an image by adjusting the light transmittance of a liquid crystal using an electric field. Such a liquid crystal display device can be divided into a vertical electric field type and a horizontal electric field type in accordance with the direction of the electric field driving the liquid crystal.
수직 전계형 액정 표시장치는 상부 기판 상에 형성된 공통 전극과 하부 기판 상에 형성된 화소 전극이 서로 대향 하도록 배치되어 이들 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 TN(Twisted Nematic) 모드의 액정을 구동한다. 이러한 수직 전계형 액정 표시장치는 개구율이 큰 장점을 갖는다. In a vertical electric field type liquid crystal display device, a common electrode formed on an upper substrate and a pixel electrode formed on a lower substrate are arranged so as to face each other, and a liquid crystal of a TN (Twisted Nematic) mode is driven by a vertical electric field formed therebetween. Such a vertical electric field type liquid crystal display device has an advantage of a large aperture ratio.
수평 전계형 액정 표시장치는 하부 기판에 나란하게 배치된 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Swiching) 모드로 액정을 구동한다. 이러한 수평 전계형 액정 표시장치는 시야각이 넓은 장점을 갖는다. The horizontal electric field type liquid crystal display device drives the liquid crystal in the IPS (In Plane Switching) mode or the FFS (Fringe Field Swiching) mode by the horizontal electric field between the pixel electrode and the common electrode arranged in parallel to the lower substrate. Such a horizontal electric field type liquid crystal display device has a wide viewing angle advantage.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 종래 기술에 의한 액정 표시장치 및 그 문제점을 설명한다. 도 1은 종래 기술에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 액정 표시장치를 절취선 I-I'을 따라 자른 단면도이다. Hereinafter, a conventional liquid crystal display device and its problems will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig. 1 is a plan view showing the structure of a conventional liquid crystal display device. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 taken along the cutting line I-I '.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 액정 표시장치는 하부 기판(SL), 상부 기판(SU), 및 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU) 사이에 개재된 액정층(LC)을 포함한다. 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU)은 매트릭스 방식으로 배열된 화소 영역들을 포함한다. 화소 영역은 개구 영역, 및 개구 영역을 둘러싸는 비 개구 영역을 포함한다. 1 and 2, a liquid crystal display according to the related art includes a lower substrate SL, an upper substrate SU, a liquid crystal layer LC interposed between the lower substrate SL and the upper substrate SU, . The lower substrate SL and the upper substrate SU include pixel regions arranged in a matrix manner. The pixel region includes an opening region, and a non-opening region surrounding the opening region.
하부 기판(SL) 상에는, 서로 교차하는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL), 그 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(T), 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(PXL) 및 공통 전극(COM), 그리고 공통 전극(COM)과 접속되며 게이트 배선(GL)과 나란하게 진행하는 공통 배선(CL)이 형성된다. On the lower substrate SL, a gate line GL and a data line DL intersecting with each other, a thin film transistor T formed at an intersection thereof, and a pixel electrode PXL And the common electrode COM and the common wiring CL connected to the common electrode COM and advancing in parallel with the gate wiring GL are formed.
게이트 배선(GL)은 박막 트랜지스터(T)의 게이트 전극(G)에 게이트 신호를 공급한다. 데이터 배선(DL)은 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(D)을 통해 화소전극(PXL)에 화소 신호를 공급한다. 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)은 교차구조로 형성되어 화소 영역을 정의한다. 공통 배선(CL)은 게이트 배선(GL)과 나란하게 형성되며 액정 구동을 위한 공통 전압을 공통 전극(COM)에 공급한다.The gate wiring GL supplies a gate signal to the gate electrode G of the thin film transistor T. [ The data line DL supplies a pixel signal to the pixel electrode PXL through the drain electrode D of the thin film transistor T. [ The gate line GL and the data line DL are formed in an intersecting structure to define a pixel region. The common line CL is formed in parallel with the gate line GL and supplies a common voltage for driving the liquid crystal to the common electrode COM.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 배선(DL)의 화소 신호를 화소 전극(PXL)에 공급 한다. 이를 위하여, 박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)에 접속된 게이트 전극(G)과, 데이터 배선(DL)에 접속된 소스 전극(S)과, 화소 전극(PXL)에 접속된 드레인 전극(D)을 포함한다. 또한, 박막 트랜지스터(T)는 반도체층을 포함한다. 반도체층의 일측은 소스 전극(S)과 접속되고, 반도체층의 타측은 드레인 전극(D)과 접속된다. 반도체층 중 게이트 전극(G)과 중첩된 영역은 채널 영역으로 정의된다.The thin film transistor T supplies the pixel signal of the data line DL to the pixel electrode PXL in response to the gate signal of the gate line GL. To this end, the thin film transistor T includes a gate electrode G connected to the gate wiring GL, a source electrode S connected to the data wiring DL, and a drain electrode connected to the pixel electrode PXL D). Further, the thin film transistor T includes a semiconductor layer. One side of the semiconductor layer is connected to the source electrode (S), and the other side of the semiconductor layer is connected to the drain electrode (D). A region of the semiconductor layer overlapping with the gate electrode G is defined as a channel region.
화소 전극(PXL)은 보호막(PAS) 및 평탄화막(PAC)을 관통하는 화소 콘택홀(PH)을 통해 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(D)과 접속된다. 화소 전극(PXL)은 드레인 전극(D)과 접속되고 인접한 게이트 라인(GL)과 나란하게 형성된 수평 화소 전극(PXLh)과, 수평 화소 전극(PXLh)에서 수직 방향으로 분기된 다수 개의 수직 화소 전극(PXLv)을 포함한다.The pixel electrode PXL is connected to the drain electrode D of the thin film transistor T through the pixel contact hole PH passing through the protective film PAS and the planarization film PAC. The pixel electrode PXL includes a horizontal pixel electrode PXLh connected to the drain electrode D and formed in parallel with the adjacent gate line GL and a plurality of vertical pixel electrodes PXLh branched in the vertical direction from the horizontal pixel electrode PXLh PXLv).
공통 전극(COM)은 게이트 절연막(GI), 보호막(PAS) 및 평탄화막(PAC)을 관통하는 공통 콘택홀(CH)을 통해 공통 배선(CL)과 접속된다. 공통 전극(COM)은 수평 방향으로 형성된 수평 공통 전극(COMh)과, 수평 공통 전극(COMh)에서 수직 방향으로 분기된 다수 개의 수직 공통 전극(COMv)을 포함한다. 수직 공통 전극(COMv)은 화소 영역 내에서 수직 화소 전극(PXLv)과 나란하게 배치된다. The common electrode COM is connected to the common wiring CL through the common contact hole CH through the gate insulating film GI, the protective film PAS and the planarization film PAC. The common electrode COM includes a horizontal common electrode COMh formed in the horizontal direction and a plurality of vertical common electrodes COMv branched in the vertical direction from the horizontal common electrode COMh. The vertical common electrode COMv is arranged in parallel with the vertical pixel electrode PXLv in the pixel region.
상부 기판(SU)은 블랙 매트릭스(BMh, BMv)와 컬러 필터(CF)를 포함한다. 컬러 필터(CF)는 적색, 녹색, 청색 컬러 필터(CF)들을 포함한다. 컬러 필터(CF)는 R-G-B 방식으로 교대로 배치될 수 있다. 또한, 컬러 필터(CF)는 백색의 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수도 있다. 각각의 컬러 필터(CF)는 각 화소 영역에 대응되도록 형성된다. 이웃하는 컬러 필터(CF)는 블랙 매트릭스(BMh, BMv)의 일부를 덮도록 형성된다. The upper substrate SU includes black matrices BMh and BMv and a color filter CF. The color filter CF includes red, green, and blue color filters CF. The color filters CF may be alternately arranged in the R-G-B manner. Further, the color filter CF may further include a white color filter CF. Each color filter CF is formed to correspond to each pixel region. The neighboring color filters CF are formed so as to cover a part of the black matrixes BMh and BMv.
하부 기판(SL)과 액정층(LC) 사이 및 상부 기판(SU)과 액정층(LC) 사이에는, 각각 액정셀(LC)과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막(ALL, ALU)이 형성된다. 하부 기판(SL)은 액정층(LC)을 사이에 두고 상부 기판(SU)과 합착된다. 이때, 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU) 사이의 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위해, 상부 기판(SU)의 내측면에는 컬럼 스페이서(CS)가 형성된다. An alignment film ALL, a liquid crystal alignment film GL, and a liquid crystal alignment film GL are formed between the lower substrate SL and the liquid crystal layer LC and between the upper substrate SU and the liquid crystal layer LC, ALU) is formed. The lower substrate SL is bonded to the upper substrate SU with the liquid crystal layer LC therebetween. At this time, a column spacer CS is formed on the inner surface of the upper substrate SU in order to maintain a constant cell gap between the lower substrate SL and the upper substrate SU.
박막 트랜지스터(T)를 통해 화소 신호가 공급된 수직 화소 전극(PXLv)과 공통 배선(CL)을 통해 공통 전압이 공급된 수직 공통 전극(COMv) 사이에서 수평 전계가 형성된다. 이러한 수평 전계에 의해, 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 영상을 구현한다. A horizontal electric field is formed between the vertical pixel electrode PXLv to which the pixel signal is supplied through the thin film transistor T and the vertical common electrode COMv to which the common voltage is supplied through the common line CL. This horizontal electric field causes the liquid crystal molecules to rotate due to dielectric anisotropy. The light transmittance through the pixel region is changed according to the degree of rotation of the liquid crystal molecules, thereby realizing an image.
블랙 매트릭스(BMh, BMv)는 비 개구 영역과 대응되도록 형성된다. 구체적으로, 블랙 매트릭스(BMh, BMv)는, 박막 트랜지스터(T) 및 각종 배선(GL, DL, CL)을 덮되, 액정 구동 시 수직 화소 전극(PXLv)의 끝단 및/또는 수직 공통 전극(COMv)의 끝단에서 발생할 수 있는 디스클리네이션(disclination)이나 배향막(ALL, ALU) 러빙 공정 시 발생할 수 있는 디스클리네이션에 의한 빛 샘을 차단할 수 있는 수준으로 형성된다.The black matrixes BMh and BMv are formed so as to correspond to the non-opening regions. Specifically, the black matrixes BMh and BMv cover the thin film transistor T and the various wirings GL, DL, and CL, and the ends of the vertical pixel electrode PXLv and / or the vertical common electrode COMv during liquid crystal driving, The blocking layer may be formed at a level that can block the scattering due to the disclination that may occur at the end of the alignment layer or the declination that may occur in the alignment layer (ALL, ALU) rubbing process.
특히, 수평 블랙 매트릭스(BMh)는 액정의 배열이 흐트러져 발생할 수 있는 빛 샘 불량을 방지할 수 있도록 충분히 넓은 면적으로 형성되어야 한다. 자세하게는, 액정 표시장치에 외력이 제공되는 경우, 상부 기판(SU)상에 형성된 컬럼 스페이서(CS)의 움직임에 따라 하부 배향막(ALL)의 표면에 데미지(Damage)가 발생한다. 이때, 하부 배향막(ALL)의 표면에 데미지가 발생함으로써 액정의 배열이 흐트러진다. 액정의 기본 배향이 변화된 영역(DA1)에서는 빛 샘 불량이 발생한다. 도 2의 (a)는 액정 표시장치에 외력이 작용하기 전의 모습을 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 액정 표시장치에 외력이 작용하여 컬럼 스페이서(CS)가 형성된 상부 기판(SU)이 일정 간격 시프트된 모습을 나타낸 것이다. In particular, the horizontal black matrix BMh should be formed in a sufficiently large area so as to prevent the defects of the light source that may occur due to the disorder of the arrangement of the liquid crystal. In detail, when an external force is applied to the liquid crystal display device, damages occur on the surface of the lower alignment film ALL according to the movement of the column spacer CS formed on the upper substrate SU. At this time, damage to the surface of the lower alignment film (ALL) causes the alignment of the liquid crystal to be disturbed. In the region DA1 in which the basic orientation of the liquid crystal is changed, defects of light are generated. 2 (b) shows an upper substrate SU in which an external force acts on the liquid crystal display to form column spacers CS, Shifted state.
종래 기술에 의한 액정 표시장치에서는, 컬럼 스페이서(CS)의 이동에 기인한 빛 샘 불량을 방지하기 위해 컬럼 스페이서(CS)가 이동할 수 있는 마진 영역(M1)을 고려하여 블랙 매트릭스(BMh, BMv)의 면적을 크게 형성하고 있다. 특히, 수평 블랙 매트릭스(BMh)의 수직 방향으로의 폭(W1)을 넓게 형성하고 있다. 블랙 매트릭스(BMh, BMv) 면적의 증가는 개구율의 감소와 휘도 감소 문제를 발생시킨다. 이러한 문제는 고 해상도의 액정 표시장치를 구현함에 있어서 더욱 문제된다. 즉, 고 해상도의 액정표시장치는 단일 패널에 상대적으로 많은 수의 화소 영역을 포함하게 된다. 제한된 패널의 면적에서 다수의 화소 영역들을 확보하기 위해, 각 화소 영역들의 면적은 작아질 수밖에 없다. 작은 면적을 갖는 화소 영역들에서 넓은 면적의 블랙 매트릭스(BMh, BMv)를 형성하는 경우, 제품 구현을 위한 개구율 확보가 어려워지는 문제점이 있다. The black matrixes BMh and BMv are formed in consideration of the margin region M1 in which the column spacer CS can move in order to prevent the defects of the light source due to the movement of the column spacer CS in the conventional liquid crystal display device. As shown in Fig. In particular, the width W1 in the vertical direction of the horizontal black matrix BMh is formed to be wide. Increasing the area of the black matrix (BMh, BMv) causes a decrease in aperture ratio and a problem of luminance reduction. This problem is further problematic in realizing a liquid crystal display device of high resolution. That is, a high resolution liquid crystal display device includes a relatively large number of pixel regions in a single panel. In order to secure a plurality of pixel regions in an area of a limited panel, the area of each pixel region must be reduced. In the case of forming black matrices (BMh, BMv) having a large area in pixel regions having a small area, it is difficult to secure an aperture ratio for product realization.
본 발명의 목적은 컬럼 스페이서와 중첩 배치되는 돌출 패턴을 구비함으로써, 빛 샘 불량을 방지하면서도 개구율을 확보할 수 있는 액정 표시장치를 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 블랙 매트릭스의 배치 등을 변경함으로써, 혼색 불량을 줄인 액정 표시장치를 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having a protruding pattern superimposed on a column spacer so as to secure an aperture ratio while preventing defects of a light source. It is still another object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which color mixing defects are reduced by changing the arrangement of black matrices or the like.
본 발명에 의한 액정 표시장치는, 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 컬럼 스페이서, 및 돌출 패턴을 포함한다. 제1 기판 및 제2 기판에는, 개구 영역 및 비 개구 영역이 정의된다. 액정층은 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재된다. 컬럼 스페이서는 비 개구 영역 내에서, 제1 및 제2 기판 중 어느 하나에 구비된다. 돌출 패턴은 비 개구 영역 내에서, 컬럼 스페이서가 구비된 기판과 대향하는 다른 기판 상에 구비된다. 컬럼 스페이서의 상면은 돌출 패턴과 맞닿는다. A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate, a liquid crystal layer, a column spacer, and a protruding pattern. In the first substrate and the second substrate, an opening region and a non-opening region are defined. The liquid crystal layer is interposed between the first substrate and the second substrate. The column spacer is provided in either of the first and second substrates in the non-aperture region. The protruding pattern is provided in the non-aperture region on another substrate opposite to the substrate provided with the column spacer. The top surface of the column spacer abuts the protruding pattern.
돌출 패턴은 상부 기판상에서, 수평 방향으로 구비된 수평 돌출 패턴, 및 수직 방향으로 구비된 수직 돌출 패턴을 포함할 수 있다. 컬럼 스페이서는 하부 기판상에서, 수평 돌출 패턴과 수직 돌출 패턴이 교차하는 영역에 중첩 배치될 수 있다. The protruding pattern may include a horizontal protruding pattern provided in the horizontal direction and a vertical protruding pattern provided in the vertical direction on the upper substrate. The column spacer can be superimposed on the lower substrate in a region where the horizontal projection pattern and the vertical projection pattern cross each other.
돌출 패턴은 하부 기판상에서, 수직 방향으로 구비된 수직 돌출 패턴을 포함할 수 있다. 컬럼 스페이서는 상부 기판상에서, 수직 돌출 패턴과 중첩 배치될 수 있다. The protruding pattern may include a vertical protruding pattern provided in the vertical direction on the lower substrate. The column spacers may be superimposed on the upper substrate with a vertical protrusion pattern.
본 발명은 컬럼 스페이서와 중첩 배치되는 돌출 패턴을 구비함으로써 빛 샘 불량을 방지한 액정 표시장치를 제공할 수 있다. 아울러, 고 해상도의 액정 표시장치에서도 충분한 개구율을 확보할 수 있는 이점이 있다. The present invention can provide a liquid crystal display device having a protrusion pattern that is superimposed on a column spacer, thereby preventing a defective light spot. In addition, there is an advantage that a sufficient aperture ratio can be ensured even in a liquid crystal display device of high resolution.
본 발명은 블랙 매트릭스의 배치 등을 변경함으로써 혼색 불량을 현저하게 줄일 수 있다. 본 발명은 혼색 불량을 방지하기 위해 블랙 매트릭스의 폭을 넓힐 필요가 없어, 개구율의 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 표시 품질이 향상된 액정 표시장치를 제공할 수 있다. The present invention can remarkably reduce the color mixture defects by changing the arrangement of the black matrix or the like. In the present invention, it is not necessary to increase the width of the black matrix in order to prevent color mixture defects, and the decrease of the aperture ratio can be prevented. Accordingly, the present invention can provide a liquid crystal display device with improved display quality.
도 1은 종래 기술에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 액정 표시장치를 절취선 I-I'을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 액정 표시장치를 절취선 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 돌출 패턴의 다양한 구조 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 효과를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7에서 돌출 패턴과 컬럼 스페이서만을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 9에서 돌출 패턴과 컬럼 스페이서만을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 11에 도시한 액정 표시장치를 절취선 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 자른 단면도이다.
도 13은 도 11에 도시한 액정 표시장치를 절취선 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 자른 것으로, 수직 돌출 패턴의 다양한 구조 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 14 및 도 15는 제1 보조 패턴의 배치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제5 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타낸 것으로, 수직 돌출 패턴과 컬럼 스페이서만을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 1 is a plan view showing the structure of a conventional liquid crystal display device.
2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 taken along the cutting line I-I '.
3 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in Fig. 3 taken along a perforated line II-II '.
Fig. 5 is a view for explaining various structural examples of the protruding pattern.
6 is a view for explaining the effect of the liquid crystal display device according to the present invention.
7 is a plan view showing a structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
8 is a plan view schematically showing only a protruding pattern and a column spacer in Fig.
9 is a plan view showing a structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
10 is a plan view schematically showing only a protruding pattern and a column spacer in Fig.
11 is a plan view showing a structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in Fig. 11 taken along the perforated lines III-III '.
FIG. 13 is a view for explaining various examples of the structure of the vertical protruding pattern cut along the perforated line IV-IV 'of the liquid crystal display device shown in FIG.
FIGS. 14 and 15 are views for explaining the arrangement of the first auxiliary patterns. FIG.
16 and 17 show a structure of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention, and are plan views schematically showing only a vertical protruding pattern and a column spacer.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description, a detailed description of known technologies or configurations related to the present invention will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured. In describing the various embodiments, the same components are represented at the outset and may be omitted in other embodiments.
<제1 실시예>≪
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3에 도시한 액정 표시장치를 절취선 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 자른 단면도이다. 도 5는 돌출 패턴의 다양한 구조 예를 설명하기 위한 도면들이다. Hereinafter, a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in Fig. 3 taken along a perforated line II-II '. Fig. 5 is a view for explaining various structural examples of the protruding pattern.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정 표시장치는 제1 기판(이하, "하부 기판"이라 함)(SL), 제2 기판(이하, "상부 기판"이라 함)(SU), 및 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU) 사이에 개재된 액정층(LC)을 포함한다. 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU)은 매트릭스 방식으로 배열된 화소 영역들을 포함한다. 화소 영역은 개구 영역, 및 개구 영역을 둘러싸는 비 개구 영역을 포함한다. 개구 영역은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 정의될 수 있다. 비 개구 영역은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 가려지는 영역으로 정의될 수 있다. 3 and 4, the liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes a first substrate (hereinafter referred to as a "lower substrate") SL, a second substrate (hereinafter referred to as an "upper substrate" And a liquid crystal layer LC interposed between the lower substrate SL and the upper substrate SU. The lower substrate SL and the upper substrate SU include pixel regions arranged in a matrix manner. The pixel region includes an opening region, and a non-opening region surrounding the opening region. The aperture region may be defined by a black matrix (BM). The non-aperture area may be defined as an area covered by the black matrix (BM).
하부 기판(SL) 상에는, 서로 교차하는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL), 그 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(T), 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(PXL) 및 공통 전극(COM), 그리고 공통 전극(COM)과 접속되며 게이트 배선(GL)과 나란하게 진행하는 공통 배선(CL)이 형성된다. On the lower substrate SL, a gate line GL and a data line DL intersecting with each other, a thin film transistor T formed at an intersection thereof, and a pixel electrode PXL And the common electrode COM and the common wiring CL connected to the common electrode COM and advancing in parallel with the gate wiring GL are formed.
박막 트랜지스터(T)는 각 화소 영역에 적어도 하나씩 배치된다. 박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)에 접속된 게이트 전극(G)과, 데이터 배선(DL)에 접속된 소스 전극(S)과, 화소 전극(PXL)에 접속된 드레인 전극(D)을 포함한다. 또한, 박막 트랜지스터(T)는 반도체층을 포함한다. 반도체층의 일측은 소스 전극(S)과 접속되고, 반도체층의 타측은 드레인 전극(D)과 접속된다. 반도체층 중 게이트 전극(G)과 중첩된 영역은 채널 영역으로 정의된다. 박막 트랜지스터(T)는 액정 표시장치를 구동할 수 있는 것이라면 공지된 어떤 구조로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 탑 게이트(top gate) 구조, 바텀 게이트(bottom gate) 구조, 더블 게이트(double gate) 구조 등을 포함할 수 있다.At least one thin film transistor T is arranged in each pixel region. The thin film transistor T has a gate electrode G connected to the gate wiring GL, a source electrode S connected to the data wiring DL and a drain electrode D connected to the pixel electrode PXL . Further, the thin film transistor T includes a semiconductor layer. One side of the semiconductor layer is connected to the source electrode (S), and the other side of the semiconductor layer is connected to the drain electrode (D). A region of the semiconductor layer overlapping with the gate electrode G is defined as a channel region. The thin film transistor T may be realized by any known structure as long as it can drive a liquid crystal display device. For example, a top gate structure, a bottom gate structure, a double gate structure, and the like.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 배선(DL)의 화소 신호를 화소 전극(PXL)에 공급한다. 공통 배선(CL)은 게이트 배선(GL)과 나란하게 형성되며 액정 구동을 위한 공통 전압을 공통 전극(COM)에 공급한다. 스토리지 커패시터(STG)는 박막 트랜지스터(T)와 접속되며, 화소 신호와 공통 전압과의 차전압을 충전한다. The thin film transistor T supplies the pixel signal of the data line DL to the pixel electrode PXL in response to the gate signal of the gate line GL. The common line CL is formed in parallel with the gate line GL and supplies a common voltage for driving the liquid crystal to the common electrode COM. The storage capacitor STG is connected to the thin film transistor T and charges the difference voltage between the pixel signal and the common voltage.
화소 전극(PXL)은 보호막(PAS) 및 평탄화막(PAC)을 관통하는 화소 콘택홀(PH)을 통해 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(D)과 접속된다. 화소 전극(PXL)은 드레인 전극(D)과 접속되고 인접한 게이트 라인(GL)과 나란하게 형성된 수평 화소 전극(PXLh)과, 수평 화소 전극(PXLh)에서 수직 방향으로 분기된 다수 개의 수직 화소 전극(PXLv)을 포함한다.The pixel electrode PXL is connected to the drain electrode D of the thin film transistor T through the pixel contact hole PH passing through the protective film PAS and the planarization film PAC. The pixel electrode PXL includes a horizontal pixel electrode PXLh connected to the drain electrode D and formed in parallel with the adjacent gate line GL and a plurality of vertical pixel electrodes PXLh branched in the vertical direction from the horizontal pixel electrode PXLh PXLv).
공통 전극(COM)은 게이트 절연막(GI), 보호막(PAS) 및 평탄화막(PAC)을 관통하는 공통 콘택홀(CH)을 통해 공통 배선(CL)과 접속될 수 있다. 공통 전극(COM)은 수평 방향으로 형성된 수평 공통 전극(COMh)과, 수평 공통 전극(COMh)에서 수직 방향으로 분기된 다수 개의 수직 공통 전극(COMv)을 포함한다. The common electrode COM can be connected to the common wiring CL through the common contact hole CH passing through the gate insulating film GI, the protective film PAS and the planarization film PAC. The common electrode COM includes a horizontal common electrode COMh formed in the horizontal direction and a plurality of vertical common electrodes COMv branched in the vertical direction from the horizontal common electrode COMh.
화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM)은 동일한 물질로 동일한 층에 형성될 수 있다. 수직 공통 전극(COMv)과 수직 화소 전극(PXLv)은 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가질 수 있다. 수직 공통 전극(COMv)과 수직 화소 전극(PXLv)은 서로 맞물리도록 배치되되, 서로 접촉되지 않도록 나란하게 배치된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. The pixel electrode PXL and the common electrode COM may be formed on the same layer with the same material. The vertical common electrode COMv and the vertical pixel electrode PXLv may have a comb structure in which a plurality of line segments are arranged in parallel at regular intervals in a pixel region. The vertical common electrode COMv and the vertical pixel electrode PXLv are disposed to be in mesh with each other, but are arranged in parallel so as not to be in contact with each other. However, the present invention is not limited thereto.
즉, 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM)의 위치와 모양은 설계 환경과 목적에 맞게 선택될 수 있다. 일 예로, 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM)은 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 구비될 수 있다. 즉, 평탄화막(PAC) 위에는, 화소 전극(PXL)과, 화소 전극(PXL)을 덮는 절연막이 차례로 형성될 수 있고, 공통 전극(COM)은 절연막 위에 형성되어 화소 전극(PXL)과 수평 전계를 형성할 수 있다. 또는, 평탄화막(PAC) 위에는, 공통 전극(COM)과, 공통 전극(COM)을 덮는 절연막이 차례로 형성될 수 있고, 화소 전극(PXL)은 절연막 위에 형성되어 공통 전극(COM)과 수평 전계를 형성할 수 있다.That is, the position and shape of the pixel electrode PXL and the common electrode COM can be selected in accordance with the design environment and purpose. For example, the pixel electrode PXL and the common electrode COM may be provided in different layers with an insulating film interposed therebetween. That is, on the planarization film PAC, the pixel electrode PXL and the insulating film covering the pixel electrode PXL can be formed in order, and the common electrode COM is formed on the insulating film so that the pixel electrode PXL and the horizontal electric field . Alternatively, the common electrode COM and the insulating film covering the common electrode COM may be formed in this order on the planarizing film PAC, and the pixel electrode PXL may be formed on the insulating film so that the common electrode COM and the horizontal electric field .
이 경우, 절연막 아래에 위치하는 화소 전극(PXL)(또는, 공통 전극(COM))은 기 설정된 면적을 갖는 플레이트(plate) 형태를 가질 수 있고, 절연막 위에 위치하는 공통 전극(COM)(또는, 화소 전극(PXL))은, 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가질 수 있다. In this case, the pixel electrode PXL (or the common electrode COM) positioned under the insulating film may have a plate shape having a predetermined area, and the common electrode COM (or the common electrode COM) Pixel electrode PXL) may have a comb structure in which a plurality of line segments are arranged in parallel at regular intervals in a pixel region.
상부 기판(SU)은 컬러 필터(CF)를 포함한다. 컬러 필터(CF)는 적색, 녹색, 청색 컬러 필터(CF)들을 포함한다. 컬러 필터(CF)는 R-G-B 방식으로 교대로 배치될 수 있다. 또한, 컬러 필터(CF)는 백색의 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수도 있다. 각각의 컬러 필터(CF)는 각 화소 영역에 대응되도록 하나씩 형성될 수 있다. The upper substrate SU includes a color filter CF. The color filter CF includes red, green, and blue color filters CF. The color filters CF may be alternately arranged in the R-G-B manner. Further, the color filter CF may further include a white color filter CF. Each color filter CF may be formed one by one to correspond to each pixel region.
상부 기판(SU)의 비 개구 영역은 돌출 패턴(또는, 단차부)(SGh, SGv)를 포함한다. 상부 기판(SU)에서는 개구 영역에 배치된 구조물과 비 개구 영역에 배치된 구조물들과의 높이 차에 의한 단차가 발생한다. 상기 높이 차에 의해 개구 영역보다 돌출된 비 개구 영역 부분을 돌출 패턴(SGh, SGv)이라 정의한다. The non-opening region of the upper substrate SU includes protruding patterns (or stepped portions) SGh and SGv. In the upper substrate SU, a step is caused by a height difference between a structure disposed in the opening region and a structure disposed in the non-opening region. The portion of the non-opening region protruded from the opening region by the height difference is defined as the protruding pattern SGh, SGv.
돌출 패턴(SGh, SGv)은 컬러 필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)를 포함할 수 있다. 일 예로, 비 개구 영역까지 연장된 이웃하는 컬러 필터(CF)들 상에 블랙 매트릭스(BM)가 배치되어 단차를 형성할 수 있다. 상부 기판(SU)의 개구 영역에는 컬러 필터(CF)가 배치되고 상부 기판(SU)의 비 개구 영역에는 이웃하는 컬러 필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)가 적층되어 배치됨으로써, 개구 영역과 비 개구 영역 사이의 높이 차에 의한 돌출 패턴(SGh, SGv)이 형성된다. The protruding patterns SGh and SGv may include a color filter CF and a black matrix BM. For example, a black matrix BM may be disposed on neighboring color filters CF extending to the non-aperture region to form a step. The color filter CF is disposed in the opening region of the upper substrate SU and the neighboring color filter CF and the black matrix BM are stacked in the non-opening region of the upper substrate SU, The protruding patterns SGh and SGv due to the height difference between the opening regions are formed.
돌출 패턴(SGh, SGv)은 수직 돌출 패턴(SGv)과 수평 돌출 패턴(SGh)을 포함한다. 수직 돌출 패턴(SGv)은 돌출 패턴(SGh, SGv) 중 수직 방향으로 연장된 수직 성분을 의미하며, 수평 돌출 패턴(SGh)은 돌출 패턴(SGh, SGv) 중 수평 방향으로 연장된 수평 성분을 의미한다. 수직 돌출 패턴(SGv)은 하부 기판(SL)의 데이터 배선(DL)과 나란하게 배열되며, 데이터 배선(DL)을 완전히 덮도록 데이터 배선(DL)과 중첩되어 배치된다. 수평 돌출 패턴(SGh)은, 하부 기판(SL)의 박막 트랜지스터 및 각종 배선(GL, DL, CL)과 중첩되며, 액정 구동 시 수직 화소 전극(PXLv)의 끝단 및/또는 수직 공통 전극(COMv)의 끝단에서 발생할 수 있는 디스클리네이션(disclination)이나, 배향막(ALL, ALU) 러빙 공정 시 발생할 수 있는 디스클리네이션에 의한 빛 샘을 차단할 수 있는 수준으로 형성될 수 있다. 돌출 패턴(SGh, SGv)은 상부 기판(SU)을 평면 상에서 바라볼 때, 매트릭스 형태로 배열된 개구 영역들을 둘러싸는 메시(mesh) 형태로 배치될 수 있다. The protruding patterns SGh and SGv include a vertical protruding pattern SGv and a horizontal protruding pattern SGh. The vertical protrusion pattern SGv means a vertical component extending in the vertical direction among the protrusion patterns SGh and SGv and the horizontal protrusion pattern SGh means a horizontal component extending in the horizontal direction among the protrusion patterns SGh and SGv do. The vertical protrusion pattern SGv is arranged in parallel with the data line DL of the lower substrate SL and overlaps with the data line DL so as to completely cover the data line DL. The horizontally protruding pattern SGh overlaps with the thin film transistor of the lower substrate SL and the various lines GL, DL and CL and overlaps the end of the vertical pixel electrode PXLv and / The blocking layer may be formed at a level that can block the disclination that may occur at the end of the alignment layer (ALL, ALU) rubbing process, or the light leakage due to the cleavage that may occur during the rubbing process. The protruding patterns SGh and SGv may be arranged in the form of a mesh surrounding the aperture regions arranged in a matrix when the upper substrate SU is viewed in a plan view.
돌출 패턴(SGh, SGv)은 전술한 바와 같이, 비 개구 영역에서 이웃하는 컬러 필터(CF) 상에 블랙 매트릭스(BM)를 적층하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 도 5의 (a)를 참조하면, 돌출 패턴(SGh, SGv)은 블랙 매트릭스(BM)만으로 형성될 수 있다. 즉, 상부 기판(SU)은 개구 영역에 배치된 컬러 필터(CF), 및 비 개구 영역에 배치된 블랙 매트릭스(BM)를 포함한다. 이때, 블랙 매트릭스(BM)는 상부 기판(SU)상에 형성되며, 상부 기판(SU)으로부터 기 설정된 높이만큼 연장됨으로써 이웃하는 개구 영역에 각각 배치된 컬러 필터(CF)들을 구획한다. 블랙 매트릭스(BM)는 이웃하는 컬러 필터(CF)보다 높은 높이를 갖도록 형성된다. 이에 따라, 블랙 매트릭스(BM)와, 이웃하는 컬러 필터(CF)들의 높이 차에 의해 돌출 패턴(SGh, SGv)이 형성된다. As described above, the protruding patterns SGh and SGv can be formed by laminating a black matrix BM on the color filters CF adjacent to each other in the non-opening region, but the present invention is not limited thereto. Referring to FIG. 5A, the protruding patterns SGh and SGv may be formed only of the black matrix BM. That is, the upper substrate SU includes a color filter CF disposed in the opening region and a black matrix BM disposed in the non-opening region. At this time, the black matrix BM is formed on the upper substrate SU and extends by a predetermined height from the upper substrate SU to partition the color filters CF disposed in the neighboring opening regions. The black matrix BM is formed to have a higher height than the neighboring color filters CF. Thus, the protruding patterns SGh and SGv are formed by the height difference between the black matrix BM and the neighboring color filters CF.
도 5 (b)를 참조하면, 돌출 패턴(SGh, SGv)은 컬러 필터(CF)들로 형성될 수 있다. 즉, 상부 기판(SU)은 각 화소 영역에 대응되도록 구비된 컬러 필터(CF)들을 포함한다. 이때, 컬러 필터(CF)들은 각 화소 영역의 개구 영역에 배치되되, 비 개구 영역에도 연장되어 배치된다. 비 개구 영역에서 이웃하는 컬러 필터(CF)들은 서로 적층된다. 개구 영역에는 단일층의 컬러 필터(CF)가 배치되고 비 개구 영역에는 적층된 컬러 필터(CF)들이 배치되어, 개구 영역과 비 개구 영역 사이에 높이 차가 발생한다. 이러한 높이 차에 의해 돌출 패턴(SGh, SGv)이 형성된다. 비 개구 영역에서, 서로 적층된 컬러 필터(CF)들은 블랙 매트릭스(BM)로 기능할 수 있다. Referring to FIG. 5 (b), the protruding patterns SGh and SGv may be formed of color filters CF. That is, the upper substrate SU includes color filters CF provided so as to correspond to the respective pixel regions. At this time, the color filters CF are arranged in the opening region of each pixel region, and extend to the non-opening region. The neighboring color filters CF in the non-aperture region are stacked on each other. A single-layer color filter (CF) is disposed in the aperture area, and color filters (CF) stacked in the non-aperture area, so that a height difference occurs between the aperture area and the non-aperture area. The protrusion patterns SGh and SGv are formed by the height difference. In the non-aperture region, the color filters (CF) stacked on each other can function as a black matrix (BM).
도 5 (c)를 참조하면, 돌출 패턴(SGh, SGv)은 컬러 필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM)로 형성될 수 있다. 즉, 상부 기판(SU)은 각 화소 영역에 대응되도록 구비된 컬러 필터(CF)들을 포함한다. 컬러 필터(CF)들은 각 화소 영역의 개구 영역에 배치되되, 비 개구 영역에도 연장되어 배치된다. 비 개구 영역에서 이웃하는 컬러 필터(CF)들은 서로 적층된다. 이때, 비 개구 영역에서 적층된 컬러 필터(CF) 상에는 블랙 매트릭스(BM)가 더 배치될 수 있다. 개구 영역에는 단일층의 컬러 필터(CF)가 배치되고 비 개구 영역에는 적층된 컬러 필터(CF)들 및 블랙 매트릭스(BM)가 배치되어, 개구 영역과 비 개구 영역 사이에 높이 차가 발생한다. 이러한 높이 차에 의해 돌출 패턴(SGh, SGv)이 형성된다. Referring to FIG. 5 (c), the protruding patterns SGh and SGv may be formed of a color filter CF and a black matrix BM. That is, the upper substrate SU includes color filters CF provided so as to correspond to the respective pixel regions. The color filters CF are disposed in the opening regions of the respective pixel regions, and extend to the non-opening regions. The neighboring color filters CF in the non-aperture region are stacked on each other. At this time, a black matrix (BM) may be further disposed on the color filters CF stacked in the non-aperture region. A color filter CF of a single layer is disposed in the aperture area and color filters CF and a black matrix BM are stacked in the non-aperture area, and a height difference is generated between the aperture area and the non-aperture area. The protrusion patterns SGh and SGv are formed by the height difference.
도시하지는 않았으나, 돌출 패턴(SGh, SGv)이 형성된 상부 기판(SU) 전면에는 오버 코트 층이 더 형성될 수 있다. 전술한 돌출 패턴(SGh, SGv)을 구성함에 있어서 컬러 필터(CF) 상에 블랙 매트릭스(BM)를 형성하는 경우, 오버 코트층은 컬러 필터(CF)와 블랙 매트릭스(BM) 사이에 개재될 수 있다.Although not shown, an overcoat layer may be further formed on the entire surface of the upper substrate SU where the protruding patterns SGh and SGv are formed. When the black matrix BM is formed on the color filter CF in the above-described protruding patterns SGh and SGv, the overcoat layer may be interposed between the color filter CF and the black matrix BM have.
하부 기판(SL)과 액정층(LC) 사이 및 상부 기판(SU)과 액정층(LC) 사이에는, 각각 액정셀(LC)과 접하는 내면에 액정의 프리 틸트각을 설정하기 위한 배향막(ALL, ALU)이 형성된다. 하부 기판(SL)은 액정층(LC)을 사이에 두고 상부 기판(SU)과 합착된다. 박막 트랜지스터(T)를 통해 화소 신호가 공급된 수직 화소 전극(PXLv)과 공통 배선(CL)을 통해 공통 전압이 공급된 수직 공통 전극(COMv) 사이에서 수평 전계가 형성된다. 이러한 수평 전계에 의해, 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 영상을 구현한다. An alignment film ALL, a liquid crystal alignment film GL, and a liquid crystal alignment film GL are formed between the lower substrate SL and the liquid crystal layer LC and between the upper substrate SU and the liquid crystal layer LC, ALU) is formed. The lower substrate SL is bonded to the upper substrate SU with the liquid crystal layer LC therebetween. A horizontal electric field is formed between the vertical pixel electrode PXLv to which the pixel signal is supplied through the thin film transistor T and the vertical common electrode COMv to which the common voltage is supplied through the common line CL. This horizontal electric field causes the liquid crystal molecules to rotate due to dielectric anisotropy. The light transmittance through the pixel region is changed according to the degree of rotation of the liquid crystal molecules, thereby realizing an image.
본 발명은 돌출 패턴(SGh, SGv)을 구비하여, 상부 배향막(ALU) 및/또는 오버 코트층이 개구 영역과 비 개구 영역 사이에서 높이 차를 갖도록 한다. 일 예로 오버 코트 층이 형성되는 경우, 오버 코트 층은 컬러 필터(CF) 등에 기인하여 발생할 수 있는 단차를 줄이기 위한 것이나, 본 발명에서는 오버 코트 층이 형성되더라도 개구 영역과 비 개구 영역 사이에서 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다. 이를 위하여, 돌출 패턴(SGh, SGv)을 형성하는 구조체들이 기 설정된 높이를 갖도록 형성된다. 돌출 패턴(SGh, SGv)의 기 설정된 높이는 이웃하는 컬러 필터(CF)들의 높이, 배향막(ALL, ALU)을 구성하는 물질의 물성, 및 오버 코트 층을 구성하는 물질의 물성 등을 고려하여 적절히 선택되어 질 수 있다. The present invention has protruding patterns (SGh, SGv) so that the upper alignment layer (ALU) and / or the overcoat layer have a height difference between the open area and the non-open area. For example, when the overcoat layer is formed, the overcoat layer is intended to reduce a step that may occur due to the color filter CF or the like. However, in the present invention, even if the overcoat layer is formed, Is formed. For this purpose, the structures forming the protruding patterns SGh and SGv are formed to have predetermined heights. The predetermined height of the protruding patterns SGh and SGv is appropriately selected in consideration of the height of the neighboring color filters CF, the physical properties of the materials constituting the alignment layers ALL and ALU, and the physical properties of the materials constituting the overcoat layer. .
하부 기판(SL)과 상부 기판(SU) 사이의 셀 갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위해, 컬럼 스페이서(CS)가 형성된다. 컬럼 스페이서(CS)는 하부 기판(SL)의 하부 배향막(ALL) 상에 배치된다. 하부 기판(SL) 상에 형성된 컬럼 스페이서(CS)는 상부 기판(SU)에 배치된 돌출 패턴(SGh, SGv)과 중첩되도록 형성된다. 컬럼 스페이서(CS)의 상부면은 상부 기판(SU)에 배치된 상부 배향막(ALU)과 맞닿는다. 도면에서는, 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상이 원형인 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상은 원형, 다각형을 포함한 다양한 평면 도형 형상을 가질 수 있다. A column spacer CS is formed to maintain a constant cell gap between the lower substrate SL and the upper substrate SU. The column spacer CS is disposed on the lower alignment film ALL of the lower substrate SL. The column spacers CS formed on the lower substrate SL are formed to overlap the protruding patterns SGh and SGv disposed on the upper substrate SU. The upper surface of the column spacer CS abuts the upper alignment film ALU disposed on the upper substrate SU. In the drawing, the column spacer CS has a circular cross-sectional shape as an example, but the present invention is not limited thereto. The cross-sectional shape of the column spacer CS may have various planar shapes including a circular shape and a polygonal shape.
수평 돌출 패턴(SGh)은 액정의 배열이 흐트러져 발생할 수 있는 빛 샘을 차단할 수 있는 면적으로 형성되어야 한다. 자세하게는, 액정 표시장치에 외력이 제공되는 경우, 상부 기판(SU)의 움직임에 따라, 컬럼 스페이서(CS)의 상부면에 접촉하는 상부 배향막(ALU) 표면에 데미지(Damage)가 발생한다. 이때, 상부 배향막(ALU)의 표면에 데미지가 발생함으로써 액정의 배열이 흐트러진다. 액정의 기본 배향이 변화된 영역(DA2)에서는 빛 샘 불량이 발생한다. 도 4(a)는 액정 표시장치에 외력이 작용하기 전의 모습을 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 액정 표시장치에 외력이 작용하여 상부 기판(SU)이 일정 간격 시프트된 모습을 나타낸 것이다. 본 발명은 빛 샘 불량을 방지하기 위해 컬럼 스페이서(CS)가 이동할 수 있는 마진 영역(M2)을 고려하여 수평 돌출 패턴(SGh)의 수직 방향으로의 폭(W2)을 설정한다. The horizontal protrusion pattern SGh should be formed in an area that can block the light spots that may occur due to the disorder of the arrangement of the liquid crystal. In detail, when an external force is applied to the liquid crystal display device, damages occur on the surface of the upper alignment film (ALU) contacting the upper surface of the column spacer (CS) according to the movement of the upper substrate (SU). At this time, damage occurs on the surface of the upper alignment film (ALU), and the alignment of the liquid crystal is disturbed. In the region DA2 in which the basic orientation of the liquid crystal is changed, defects of light are generated. 4 (a) shows a state before an external force acts on the liquid crystal display device, and FIG. 4 (b) shows a state in which an external force is applied to the liquid crystal display device and the upper substrate SU is shifted at a constant interval. The present invention sets the width W2 in the vertical direction of the horizontal protruding pattern SGh in consideration of the margin region M2 in which the column spacer CS can move in order to prevent defects of the light source.
이하, 도 2와 도 4의 비교 설명을 통해, 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 효과를 설명하기로 한다. 본 발명에서, 컬럼 스페이서(CS)는 하부 기판(SL)에 형성되며, 컬럼 스페이서의 상부면은 상부 기판(SU)에 형성된 상부 배향막(ALU)과 접촉된다. 이때, 컬럼 스페이서(CS)는 상부 기판(SU)의 돌출 패턴(SGh, SGv)과 중첩되기 때문에, 컬럼 스페이서와 접촉하는 상부 배향막(ALU)의 영역은, 상부 배향막(ALU)의 다른 영역에 비해 하부 기판(SL) 방향으로 돌출되어 있다. 돌출된 상부 배향막(ALU) 영역은 비 개구 영역과 대응되며, 상부 배향막(ALU)의 다른 영역은 개구 영역과 대응된다. Hereinafter, effects of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to comparative descriptions of Fig. 2 and Fig. In the present invention, the column spacer CS is formed on the lower substrate SL, and the upper surface of the column spacer is in contact with the upper alignment film (ALU) formed on the upper substrate SU. At this time, since the column spacer CS overlaps the protruding patterns SGh and SGv of the upper substrate SU, the area of the upper alignment film ALU contacting the column spacer is larger than that of the other regions of the upper alignment film ALU And protrudes toward the lower substrate SL. The protruded upper alignment film (ALU) region corresponds to the non-opening region, and the other region of the upper alignment film (ALU) corresponds to the opening region.
액정 표시장치에 외력이 제공되어 상부 기판(SU)이 일정 간격 시프트 되는 경우, 컬럼 스페이서(CS)는 돌출된 상부 배향막(ALU) 영역상에서만 접촉된다. 액정 표시장치에 동일한 외력이 작용하여 상부 기판(SU)이 동일한 간격으로 시프트 된다고 가정하였을 때, 배향막에 데미지가 발생하여 빛 샘이 발생하는 영역은 본 발명과 종래 기술에서 서로 상이하다. 즉, 종래 기술에서는 컬럼 스페이서(CS)가 이동하는 만큼, 이와 대응되는 하부 배향막(ALL)의 영역(DA1)에 데미지가 발생한다. 이에 비하여, 본 발명에서는 상부 기판(SU)이 시프트 되더라도 돌출된 상부 배향막(ALU) 영역의 끝단에서 컬럼 스페이서(CS)가 걸쳐질 수 있기 때문에 상부 기판(SU)이 시프트된 간격에 비해 상부 배향막(ALU)에 손상이 발생하는 영역(DA2)은 줄어든다. 도 2의 (b)와 도 4의 (b)는, 액정 표시장치에 동일한 외력이 작용하여 상부 기판(SU)이 동일 간격으로 시프트된 경우를 도시한 것이다. When an external force is applied to the liquid crystal display device so that the upper substrate SU is shifted at a constant interval, the column spacers CS are contacted only on the protruded upper alignment film (ALU) region. Assuming that the same external force is applied to the liquid crystal display device and the upper substrates SU are shifted at the same interval, the region where damage occurs to the alignment film and light spots are generated is different from the present invention in the prior art. That is, as the column spacer CS moves in the prior art, damage occurs in the region DA1 of the lower alignment film ALL corresponding to the movement of the column spacer CS. In contrast, according to the present invention, since the column spacer CS can be extended from the end of the protruding upper alignment layer (ALU) region even when the upper substrate SU is shifted, The area DA2 where the damage occurs in the ALU is reduced. Figs. 2B and 4B show a case where the same external force is applied to the liquid crystal display device and the upper substrates SU are shifted at equal intervals.
본 발명에 의한 액정 표시장치는, 종래 기술 대비 외력의 제공에 기인한 빛 샘 영역(DA2)을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서 빛 샘 영역(DA2)을 커버 하기 위한 수평 돌출 패턴(SGh)의 폭(W2)은, 종래 빛 샘 영역(DA1)을 커버하기 위한 수평 블랙 매트릭스(BMh)의 폭(W1)보다 좁게 설정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 종래 기술 대비 개구율을 향상시킨 액정 표시장치를 제공할 수 있다. 아울러, 본 발명에 의하는 경우, 고 해상도의 액정 표시장치에서도 충분한 개구율을 확보할 수 있다. The liquid crystal display device according to the present invention can reduce the light source area DA2 due to the provision of external force compared to the prior art. The width W2 of the horizontal projection pattern SGh for covering the light source area DA2 in the present invention is smaller than the width W1 of the horizontal black matrix BMh for covering the conventional light source area DA1 ). ≪ / RTI > Accordingly, the present invention can provide a liquid crystal display device with improved aperture ratio compared to the prior art. In addition, according to the present invention, a sufficient aperture ratio can be ensured even in a liquid crystal display device of high resolution.
이하, 도 6을 더 참조하여 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 효과를 설명한다. 도 6은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 효과를 설명하기 위한 도면들이다. 도 6의 (a)는 종래 기술에 의한 액정 표시장치를 도시한 것이며, 도 6의 (b)는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 일 예를 도시한 것이다. Hereinafter, another effect of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. 6 is a view for explaining the effect of the liquid crystal display device according to the present invention. 6 (a) shows a conventional liquid crystal display device, and FIG. 6 (b) shows an example of a liquid crystal display device according to the present invention.
액정 표시장치는 자체 발광할 수 없기 때문에, 영상을 구현하기 위한 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 도시하지는 않았으나, 하부 기판(SL)의 배면에는 백라이트 유닛이 더 배치될 수 있다.Since a liquid crystal display can not emit light by itself, a separate light source is required to realize an image. Therefore, although not shown, a backlight unit may be further disposed on the back surface of the lower substrate SL.
백라이트 유닛으로부터 하부 기판(SL)으로 조사된 광은 각 화소 영역들에 입사되고, 각 화소 영역들에 대응되는 컬러 필터들을 통과하면서 표시 영상을 구현한다. 이때, 인접하는 화소 영역들 사이에서 혼색 불량이 발생할 수 있다. 이러한 혼색 불량은 사용자가 액정표시장치를 측면에서 바라볼 때, 더욱 문제될 수 있다. The light emitted from the backlight unit to the lower substrate SL is incident on each of the pixel regions and passes through the color filters corresponding to the respective pixel regions to implement a display image. At this time, color mixture defects may occur between adjacent pixel regions. This color mixing defect may be more problematic when the user views the liquid crystal display device from the side.
예를 들어, 도 6의 (a)를 참조하면 제1 화소 영역(PA1)을 통과하는 광(①, ②, ③) 중 제1 화소 영역(PA1)에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)를 통과하는 광(①)과, 인접하는 제2 화소 영역(PA2)에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)를 통과하는 광(③)이 동시에 인지되는 혼색 불량이 발생할 수 있다. 이러한 혼색 불량은 액정표시장치의 표시 품질을 저하시킨다. For example, referring to FIG. 6A, the first color filter CF1 disposed in the first pixel area PA1 of the light (1, 2, 3) passing through the first pixel area PA1 A color mixture defect may occur in which the light (1) passing through and the light (3) passing through the second color filter CF2 arranged in the adjacent second pixel area PA2 are recognized at the same time. Such color mixing defects deteriorate the display quality of the liquid crystal display device.
혼색 불량을 방지하기 위해, 상부 기판(SU) 상에는 블랙 매트릭스(BM)가 형성된다. 블랙 매트릭스(BM)는 화소 영역에서 측면 방향으로 입사하는 광(②)을 차단한다. 따라서, 블랙 매트릭스(BM)는 인접하는 화소 영역에서 원하지 않는 색이 혼합되어 발생하는 불량을 감소시킨다. 블랙 매트릭스(BM)를 형성함에도 불구하고, 혼색 불량을 방지하는 데 한계가 있다. 즉, 블랙 매트릭스(BM)를 이용하여 혼색 불량을 효과적으로 방지하기 위해서, 넓은 폭을 갖는 블랙 매트릭스(BM)가 요구된다. 예를 들어, 인접한 화소 영역 사이에서 혼색 불량을 야기하는 광(이하, '혼색 광'이라 함)(③)을 차단하기 위해, 블랙 매트릭스(BM)의 폭을 더 넓게 형성할 수 있다. 다만, 넓은 폭을 갖는 블랙 매트릭스(BM)를 형성하는 경우, 측면으로부터 입사되는 광을 효과적으로 차단할 수 있지만, 정면에서 나오는 광도 차단하여 개구율을 저하시키는 문제점이 있다. In order to prevent color mixture defects, a black matrix BM is formed on the upper substrate SU. The black matrix BM blocks light (2) incident in the lateral direction in the pixel region. Therefore, the black matrix (BM) reduces defects caused by mixing undesired colors in adjacent pixel regions. There is a limit in preventing the color mixture defect even though the black matrix (BM) is formed. That is, a black matrix (BM) having a wide width is required in order to effectively prevent color mixture defects by using a black matrix (BM). For example, the width of the black matrix BM can be made wider in order to block light (hereinafter referred to as 'mixed color light') (3) that causes color mixture defects between adjacent pixel regions. However, in the case of forming a black matrix (BM) having a wide width, light incident from the side face can be effectively blocked, but the light from the front face is also blocked to lower the aperture ratio.
본 발명은 돌출 패턴(SGh, SGv)을 형성하기 위해, 비 개구 영역에 구비되는 블랙 매트릭스(BM)가 컬러 필터(CF)에 비해 돌출되도록 형성한다. 도 6의 (b)는 그 일 예를 나타내고 있다. 이에 따라, 본 발명에 의한 액정 표시장치는 종래 기술에 비하여, 블랙 매트릭스(BM)와 하부 배향막(ALL) 사이의 간격을 좁게 형성함으로써, 블랙 매트릭스(BM)가 혼색 광(③)을 차단할 수 있는 범위를 증가시킬 수 있다. In order to form the protruding patterns SGh and SGv, the present invention is formed such that the black matrix BM provided in the non-opening region protrudes from the color filter CF. FIG. 6 (b) shows an example thereof. Accordingly, the liquid crystal display device according to the present invention has a narrow gap between the black matrix (BM) and the bottom alignment film (ALL), as compared with the prior art, so that the black matrix BM can block the color mixture light The range can be increased.
예를 들어, 종래 기술에서는 제1 화소 영역(PA1)을 통과하는 광들(①, ②, ③) 중 제2 화소 영역(PA2)에 배치된 제2 컬러 필터(CF2)를 통과하는 광(③)이 사용자에게 인지된다. 이는 제1 화소 영역(PA1)을 통과하는 광들(①, ②, ③) 중 제1 화소 영역(PA1)에 배치된 제1 컬러 필터(CF1)를 통과하는 광(①, ②)과 사용자에게 동시에 인지되어 혼색 불량을 야기한다(도 6의 (a)). For example, in the prior art, light (3) passing through the second color filter CF2 disposed in the second pixel area PA2 among the lights (1, 2, 3) passing through the first pixel area PA1, Is recognized by the user. (1), (2) passing through the first color filter CF1 disposed in the first pixel area PA1 among the lights (1, 2, 3) passing through the first pixel area PA1, Thereby causing color mixture defects (Fig. 6 (a)).
이에 반하여, 본 발명에서는 제1 화소 영역(PA1)을 통과하는 광(①, ②, ③) 중 제2 화소 영역(PA2)에 배치된 제2 컬러 필터(B)를 향하는 광(③)이 블랙 매트릭스(BM)에 의해 차단되어 혼색 불량을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 액정표시장치는 종래 기술에 비해 블랙 매트릭스(BM)에 의해 차단되는 혼색 광의 범위가 증가하여 혼색 불량을 효과적으로 방지할 수 있다(도 6의 (b)). On the other hand, in the present invention, light (3) directed to the second color filter B disposed in the second pixel area PA2 of the light (1, 2, 3) passing through the first pixel area PA1 is black It is blocked by the matrix BM to prevent the color mixture failure. That is, the liquid crystal display device according to the present invention increases the range of the mixed color light blocked by the black matrix (BM) compared with the conventional art, thereby effectively preventing the color mixture defects (Fig. 6 (b)).
본 발명에 의한 액정 표시장치는 종래 기술에 비해 블랙 매트릭스(BM)의 배치 및/또는 두께 등을 변경함으로써, 혼색 불량을 현저하게 줄일 수 있다. 또한, 혼색 불량을 방지하기 위해 블랙 매트릭스(BM)의 폭을 넓힐 필요가 없어, 개구율의 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 혼색 불량을 줄인 본 발명은 표시 품질이 향상된 액정 표시장치를 제공할 수 있다. The liquid crystal display device according to the present invention can significantly reduce the color mixture defects by changing the arrangement and / or thickness of the black matrix (BM) as compared with the prior art. In addition, it is not necessary to increase the width of the black matrix (BM) in order to prevent color mixing defects, and the decrease of the aperture ratio can be prevented. Accordingly, the present invention in which color mixing defects are reduced can provide a liquid crystal display device with improved display quality.
<제2 실시예>≪
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시장치를 설명한다. 제2 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 실질적으로 동일한 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 8은 도 7에서 돌출 패턴과 컬럼 스페이서만을 개략적으로 나타낸 평면도이다. Hereinafter, a liquid crystal display according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. In the following description of the second embodiment, descriptions of substantially the same portions as those of the first embodiment will be omitted. 7 is a plan view showing a structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. 8 is a plan view schematically showing only a protruding pattern and a column spacer in Fig.
본 발명에 의한 제2 실시예는 하부 기판(SL)에 형성된 컬럼 스페이서(CS)를 상부 기판(SU)에 형성된 돌출 패턴(SGh, SGv)과 중첩되도록 배치한다. 돌출 패턴(SGh, SGv)은 수평 돌출 패턴(SGh)과 수직 돌출 패턴(SGv)을 포함한다. 이때, 컬럼 스페이서(CS)는 수평 돌출 패턴(SGh)과 수직 돌출 패턴(SGv)이 서로 교차하는 영역에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. In the second embodiment of the present invention, the column spacers CS formed on the lower substrate SL are arranged so as to overlap the protruding patterns SGh and SGv formed on the upper substrate SU. The protruding patterns SGh and SGv include a horizontal protruding pattern SGh and a vertical protruding pattern SGv. At this time, it is preferable that the column spacer CS is formed in a region where the horizontal protrusion pattern SGh and the vertical protrusion pattern SGv intersect each other.
전술한 바와 같이, 외력이 액정 표시장치에 작용하여 상부 기판(SU)이 시프트 되는 경우 상부 배향막(ALU)의 손상에 의한 빛 샘(이하 '빛 샘'이라 함) 현상이 발생하며, 이를 커버 하기 위해 본 발명은 일정 면적을 갖는 돌출 패턴(SGh, SGv)을 형성한다. 이때, 수평 돌출 패턴(SGh)은 수평 방향을 따라 연장되어 배치되어 있기 때문에, 외력이 작용하여 상부 기판(SU)이 수평 방향으로 시프트 되는 경우의 빛 샘 현상을 충분히 커버할 수 있다. 수평 돌출 패턴(SGh)은 박막 트랜지스터(T) 및 각종 배선(GL, CL)을 덮기 위해 반드시 수평 방향으로 연장되어 배치될 필요가 있다. 따라서, 빛 샘을 차단하기 위해 별도로 수평 돌출 패턴(SGh)의 수평 방향으로의 길이를 늘일 필요는 없다. As described above, when an external force acts on the liquid crystal display device and the upper substrate SU is shifted, a light spot (hereinafter referred to as 'light spot') due to damage of the upper alignment layer (ALU) The present invention forms the protruding patterns SGh and SGv having a certain area. At this time, since the horizontally protruding pattern SGh is arranged extending along the horizontal direction, it is possible to sufficiently cover the light splitting phenomenon in the case where the upper substrate SU is shifted in the horizontal direction by an external force. The horizontal protruding pattern SGh must necessarily extend in the horizontal direction so as to cover the thin film transistor T and the various wirings GL and CL. Therefore, it is not necessary to separately extend the horizontal projection pattern SGh in the horizontal direction to shield the light source.
다만, 상부 기판(SU)이 수직 방향으로 시프트 되는 경우에 발생하는 빛 샘 현상을 커버하기 위해서는, 컬럼 스페이서(CS)가 이동할 수 있는 마진 영역(M2)을 충분히 확보하여야 한다. 즉, 빛 샘을 차단하기 위해, 수평 돌출 패턴(SGh)은 마진 영역(M2)과 대응되는 만큼의 수직 방향으로의 폭(W2)을 확보하여야 한다. 따라서, 수평 돌출 패턴(SGh)의 폭(W2)이 넓어질 것이 요구된다. However, in order to cover the light scattering phenomenon occurring when the upper substrate SU is shifted in the vertical direction, it is necessary to secure a margin region M2 in which the column spacer CS can move. That is, in order to block the light source, the horizontal projection pattern SGh should secure a width W2 in the vertical direction corresponding to the margin region M2. Therefore, it is required that the width W2 of the horizontal projecting pattern SGh be widened.
본 발명에 의한 제2 실시예는, 수평 돌출 패턴(SGh)의 폭(W2)이 지나치게 길어지는 것을 방지하기 위해, 컬럼 스페이서(CS)를 수평 돌출 패턴(SGh)과 수직 돌출 패턴(SGv)이 교차하는 영역에 중첩 배치하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 외력이 작용하여 상부 기판(SU)이 수직 방향으로 시프트 되는 경우에도, 컬럼 스페이서(CS)는 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동(RT)할 수 있게 된다. 컬럼 스페이서(CS)가 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동(RT)하는 경우, 개구 영역에 대응되는 상부 배향막(ALU) 영역에는 데미지가 발생하지 않는다. The second embodiment of the present invention is characterized in that the column spacer CS is divided into a horizontal protruding pattern SGh and a vertical protruding pattern SGv in order to prevent the width W2 of the horizontal protruding pattern SGh from becoming too long And overlapping each other in an intersecting area. Accordingly, even when the external force is applied and the upper substrate SU is shifted in the vertical direction, the column spacer CS can be moved (RT) along the vertical protruding pattern SGv. When the column spacer CS moves (RT) along the vertical protruding pattern SGv, no damage occurs in the upper alignment film (ALU) region corresponding to the opening region.
본 발명에 의한 제2 실시예는, 컬럼 스페이서(CS)를 수평 돌출 패턴(SGh)과 수직 돌출 패턴(SGv)이 교차하는 영역에 중첩 배치함으로써, 빛 샘을 차단하기 위해 수평 돌출 패턴(SGh)의 수직 방향으로의 폭(W2)을 지나치게 넓게 형성해야 하는 문제를 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예는 충분한 개구율을 확보하면서도, 배향막의 손상에 의한 빛 샘을 차단할 수 있는 액정 표시장치를 제공할 수 있다. The second embodiment of the present invention is characterized in that a horizontal protrusion pattern SGh is formed to block the light spots by arranging the column spacer CS in a region where the horizontal protrusion pattern SGh and the vertical protrusion pattern SGv cross each other, It is possible to prevent the problem that the width W2 in the vertical direction of the light guide plate should be excessively wide. Thus, the second embodiment of the present invention can provide a liquid crystal display device capable of blocking light leakage due to damage of the alignment film while ensuring a sufficient aperture ratio.
<제3 실시예> ≪ Third Embodiment >
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 의한 액정 표시장치를 설명한다. 제3 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 실질적으로 동일한 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 10은 도 9에서 돌출 패턴과 컬럼 스페이서만을 개략적으로 나타낸 평면도이다. Hereinafter, a liquid crystal display according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In describing the third embodiment, description of the substantially same parts as those of the first embodiment will be omitted. 9 is a plan view showing a structure of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention. 10 is a plan view schematically showing only a protruding pattern and a column spacer in Fig.
본 발명의 제3 실시예에 의한 액정 표시장치는, 상부 기판(SU)의 비 개구 영역에서 수평 방향으로 배열된 수평 돌출 패턴(SGh) 및 수직 방향으로 배열된 수직 돌출 패턴(SGv)을 포함하며, 하부 기판(SL)의 비 개구 영역에서 수평 돌출 패턴(SGh)과 수직 돌출 패턴(SGv)이 교차하는 영역에 중첩 배치된 컬럼 스페이서(CS)를 포함한다. The liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention includes a horizontal projection pattern SGh arranged in the horizontal direction and a vertical projection pattern SGv arranged in the vertical direction in the non- And a column spacer CS superimposed on a region where the horizontal projection pattern SGh and the vertical projection pattern SGv intersect in the non-opening region of the lower substrate SL.
컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상은 타원형, 및 다각형 등을 포함하는 평면 도형일 수 있다. 이때, 컬럼 스페이서(CS)는 수평 방향으로의 기 설정된 길이를 갖는다. 예를 들어, 수평 방향으로의 기 설정된 길이는, 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상이 타원형인 경우 장축의 길이일 수 있고, 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상이 정방형인 경우 일 변의 길이일 수 있다. 이하, 컬럼 스페이서(CS)가 장방형인 경우를 예로 들어 설명한다. 일 예로, 컬럼 스페이서(CS)는 횡단면 형상이 수평 방향으로 기 설정된 길이(LE1)를 갖고, 수직 방향으로 기 설정된 폭(WI1)을 갖는 막대 형상일 수 있다. The cross-sectional shape of the column spacer CS may be a planar shape including elliptical, polygonal, and the like. At this time, the column spacer CS has a predetermined length in the horizontal direction. For example, the predetermined length in the horizontal direction may be the length of the major axis when the cross-sectional shape of the column spacer CS is elliptical, and may be a length of one side when the cross-sectional shape of the column spacer CS is square . Hereinafter, the case where the column spacer CS is rectangular will be described as an example. For example, the column spacer CS may have a rod shape having a predetermined length LE1 in the horizontal direction of the cross sectional shape and a predetermined width WI1 in the vertical direction.
컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)는 수직 돌출 패턴(SGv)의 폭(LE2)보다 긴 것이 바람직하다. 컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)를 수직 돌출 패턴(SGv)의 폭(LE2)보다 길게 형성함으로써, 컬럼 스페이서(CS)가 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동하는 경우에 수직 돌출 패턴(SGv)과 중첩될 수 있는 충분한 면적을 확보할 수 있다. 컬럼 스페이서(CS)가 이동 시에 수직 돌출 패턴(SGv)과 중첩되는 충분한 면적이 확보되는 경우, 수평 돌출 패턴(SGh)의 수직 방향으로의 폭(W3)을 더 줄일 수 있다. The horizontal length LE1 of the column spacer CS is preferably longer than the width LE2 of the vertical projection pattern SGv. When the column spacer CS is moved along the vertical protruding pattern SGv by forming the horizontal length LE1 of the column spacer CS longer than the width LE2 of the vertical protruding pattern SGv, A sufficient area for overlapping with the protruding pattern SGv can be ensured. The width W3 in the vertical direction of the horizontal projection pattern SGh can be further reduced when a sufficient area is secured to overlap the vertical projection pattern SGv when the column spacer CS moves.
구체적으로는, 외력에 의해 상부 기판(SU)이 수직 방향으로 시프트 되는 경우, 컬럼 스페이서(CS)는 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동(RT)할 수 있어, 개구 영역에 구비된 상부 배향막(ALU)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)를 수직 돌출 패턴(SGv)의 폭(LE2)보다 충분히 길게 형성함으로써, 외력에 의해 상부 기판(SU)이 사선 방향으로 시프트 되는 경우에도, 컬럼 스페이서(CS)는 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동(TT)할 수 있어, 개구 영역에 구비된 상부 배향막(ALU)의 손상을 방지할 수 있다. Specifically, when the upper substrate SU is shifted in the vertical direction by an external force, the column spacer CS can move along the vertical projection pattern SGv (RT), and the upper alignment film ALU) can be prevented from being damaged. Even when the upper substrate SU is shifted in an oblique direction by an external force by forming the column spacer CS to have a length LE1 in the horizontal direction sufficiently longer than the width LE2 of the vertical projection pattern SGv , The column spacer CS can move (TT) along the vertical protruding pattern SGv, thereby preventing damage to the upper alignment layer ALU provided in the opening region.
본 발명에 의한 제3 실시예는 사선 방향으로 상부 기판(SU)이 시프트 되는 경우를 고려하여, 컬럼 스페이서(CS)의 사선 방향으로의 이동 마진 만큼 수평 돌출 패턴(SGh)의 수직 방향의 폭(W3)을 늘일 필요가 없다. 본 발명에 의한 제3 실시예는 제3 실시예에 비해서도 수평 돌출 패턴(SGh)의 폭(W3)을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예는 충분한 개구율을 확보하면서도, 배향막의 손상에 의한 빛 샘을 차단할 수 있는 액정 표시장치를 제공할 수 있다. The third embodiment according to the present invention is arranged such that the width of the horizontal protrusion pattern SGh in the vertical direction (in the vertical direction) by the shift margin in the diagonal direction of the column spacer CS, taking into consideration the case where the upper substrate SU is shifted in the oblique direction W3) need not be extended. The third embodiment according to the present invention can reduce the width W3 of the horizontally protruding pattern SGh as compared with the third embodiment. Therefore, the third embodiment of the present invention can provide a liquid crystal display device capable of blocking light leakage due to damage of the alignment film while ensuring a sufficient aperture ratio.
다만, 컬럼 스페이서(CS)가 사선 방향으로 이동시, 컬럼 스페이서(CS)의 끝단이 개구 영역의 상부 배향막(ALU)과 맞닿아 배향막 손상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)는 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv) 사이의 이격 거리(LE3)보다 길 수 있다. 외력에 의해 상부 기판(SU)이 사선 방향으로 시프트 되는 경우, 컬럼 스페이서(CS)는 그 양단이 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)에 각각 중첩되어 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동할 수 있다. 컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)를 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv) 사이의 이격 거리(LE3)보다 충분히 길게 형성함으로써, 상부 기판(SU)이 사선 방향으로 시프트 되는 경우, 컬럼 스페이서(CS)의 끝단이 개구 영역의 상부 배향막(ALU)에 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. However, when the column spacer CS is moved in the oblique direction, the end of the column spacer CS abuts on the upper alignment layer (ALU) of the opening region, so that the alignment film damage may occur. In order to prevent this, the horizontal length LE1 of the column spacer CS may be longer than the separation distance LE3 between the adjacent vertical projection patterns SGv. When the upper substrate SU is shifted in an oblique direction by an external force, the column spacers CS can move along the neighboring vertical protruding patterns SGv with their both ends overlapping with the neighboring vertical protruding patterns SGv . When the upper substrate SU is shifted in the diagonal direction by forming the horizontal length LE1 of the column spacer CS to be sufficiently longer than the separation distance LE3 between the adjacent vertical projection patterns SGv, It is possible to prevent the end of the spacer CS from directly contacting the upper alignment film ALU of the opening region.
컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)와 수직 방향으로의 폭(WI1)은, 컬럼 스페이서(CS)의 분포 밀도를 고려하여 설정될 수 있다. 즉, 컬럼 스페이서(CS)의 길이(LE1)와 폭(WI1)은, 상부 기판(SU)과 하부 기판(SL) 사이의 셀 갭을 유지하기 위해 필요한 정도의 분포 밀도를 고려하여 설정될 수 있다. 분포 밀도를 맞추기 위해 컬럼 스페이서(CS)가 특정 면적을 가질 것이 요구되는 경우, 본 발명은 컬럼 스페이서(CS)의 길이(LE1)를 충분히 길게 확보하고 폭(WI1)을 줄일 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 본 발명에서의 컬럼 스페이서(CS)는 수평 방향으로 일정 길이(LE1)를 확보할 필요가 있다. 따라서, 본 발명은 요구되는 분포 밀도를 고려하여 컬럼 스페이서(CS)의 면적을 설정하되, 컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE1)를 수직 방향으로의 폭(WI1)보다 길게 형성할 수 있다. The length LE1 in the horizontal direction and the width WI1 in the vertical direction of the column spacer CS can be set in consideration of the distribution density of the column spacer CS. That is, the length LE1 and the width WI1 of the column spacer CS can be set in consideration of the distribution density required to maintain the cell gap between the upper substrate SU and the lower substrate SL . When it is required that the column spacer CS has a specific area to meet the distribution density, the present invention can secure the length LE1 of the column spacer CS sufficiently long and reduce the width WI1. That is, as described above, the column spacer CS in the present invention needs to secure a certain length LE1 in the horizontal direction. Therefore, in the present invention, the area of the column spacer CS is set in consideration of the required distribution density, and the length LE1 in the horizontal direction of the column spacer CS is formed longer than the width WI1 in the vertical direction .
컬럼 스페이서(CS)는 비 개구 영역에 배치된 콘택홀 중 적어도 어느 하나 이상과 중첩되도록 형성될 수 있다. 비 개구 영역에 배치된 콘택홀은 화소 콘택홀(PH), 공통 콘택홀(CH)을 포함할 수 있다. 콘택홀들이 형성된 영역의 상부에 하부 배향막(ALL)을 도포하는 경우, 배향막 미퍼짐 현상이 발생할 수 있다. 즉, 하부 배향막(ALL) 도포 공정 시, 표면 장력으로 인해 하부 배향막(ALL)이 콘택홀 영역까지 충분히 도포되지 않는 배향막 미퍼짐 현상이 발생할 수 있다. 배향막 미퍼짐 현상은 얼룩 불량을 발생시켜 표시 품질을 저하시킨다. 본 발명은 콘택홀 영역을 덮도록 컬럼 스페이서(CS)를 형성 한 후에 배향막을 도포함으로써, 배향막 미퍼짐 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 제 3 실시예는 얼룩 불량을 방지하여 제품 신뢰성 및 제품 수율을 향상시킨 액정 표시장치를 제공할 수 있다.The column spacer CS may be formed to overlap with at least one of the contact holes arranged in the non-opening region. The contact hole disposed in the non-opening region may include the pixel contact hole PH and the common contact hole CH. When the lower alignment film (ALL) is applied to the upper portion of the region where the contact holes are formed, the alignment film may spread unexpectedly. That is, during the process of applying the lower alignment layer (ALL), the alignment film may not spread to the contact hole region due to the surface tension. Unevenly spreading of the alignment film causes unevenness in appearance and deteriorates display quality. The present invention can prevent the unevenness of the alignment film from spreading by applying the alignment film after forming the column spacer CS to cover the contact hole region. Therefore, the third embodiment of the present invention can provide a liquid crystal display device in which defective stains are prevented to improve product reliability and product yield.
<제4 실시예><Fourth Embodiment>
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 의한 액정 표시장치를 설명한다. 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타내는 평면도이다. 도 12는 도 11에 도시한 액정 표시장치를 절취선 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 자른 단면도이다. 도 13은 도 11에 도시한 액정 표시장치를 절취선 Ⅳ-Ⅳ'을 따라 자른 것으로, 수직 돌출 패턴의 다양한 구조 예를 설명하기 위한 도면들이다. 도 14 및 도 15는 제1 보조 패턴의 배치를 설명하기 위한 도면들이다. Hereinafter, a liquid crystal display according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13. FIG. 11 is a plan view showing a structure of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention. 12 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in Fig. 11 taken along the perforated lines III-III '. FIG. 13 is a view for explaining various examples of the structure of the vertical protruding pattern cut along the perforated line IV-IV 'of the liquid crystal display device shown in FIG. FIGS. 14 and 15 are views for explaining the arrangement of the first auxiliary patterns. FIG.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 의한 액정 표시장치는 하부 기판(SL), 상부 기판(SU), 및 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU) 사이에 개재된 액정층(LC)을 포함한다. 하부 기판(SL)과 상부 기판(SU)은 매트릭스 방식으로 배열된 화소 영역들을 포함한다. 화소 영역은 개구 영역, 및 개구 영역을 둘러싸는 비 개구 영역을 포함한다. 개구 영역은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 정의될 수 있다. 비 개구 영역은 블랙 매트릭스(BM)에 의해 가려지는 영역으로 정의될 수 있다.11 and 12, a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention includes a lower substrate SL, an upper substrate SU, and an upper substrate SU, which are interposed between a lower substrate SL and an upper substrate SU And a liquid crystal layer LC. The lower substrate SL and the upper substrate SU include pixel regions arranged in a matrix manner. The pixel region includes an opening region, and a non-opening region surrounding the opening region. The aperture region may be defined by a black matrix (BM). The non-aperture area may be defined as an area covered by the black matrix (BM).
하부 기판(SL) 상에는, 서로 교차하는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL), 그 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(T), 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(PXL) 및 공통 전극(COM)이 형성된다. On the lower substrate SL, a gate line GL and a data line DL intersecting with each other, a thin film transistor T formed at an intersection thereof, and a pixel electrode PXL And a common electrode COM are formed.
박막 트랜지스터(T)는 각 화소 영역에 적어도 하나씩 배치된다. 박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)에 접속된 게이트 전극(G)과, 데이터 배선(DL)에 접속된 소스 전극(S)과, 화소 전극(PXL)에 접속된 드레인 전극(D)을 포함한다. 또한, 박막 트랜지스터(T)는 반도체층을 포함한다. 반도체층의 일측은 소스 전극(S)과 접속되고, 반도체층의 타측은 드레인 전극(D)과 접속된다. 반도체층 중 게이트 전극(G)과 중첩된 영역은 채널 영역으로 정의된다. At least one thin film transistor T is arranged in each pixel region. The thin film transistor T has a gate electrode G connected to the gate wiring GL, a source electrode S connected to the data wiring DL and a drain electrode D connected to the pixel electrode PXL . Further, the thin film transistor T includes a semiconductor layer. One side of the semiconductor layer is connected to the source electrode (S), and the other side of the semiconductor layer is connected to the drain electrode (D). A region of the semiconductor layer overlapping with the gate electrode G is defined as a channel region.
박막 트랜지스터(T)는 게이트 배선(GL)의 게이트 신호에 응답하여 데이터 배선(DL)의 화소 신호를 화소 전극(PXL)에 공급한다. 공통 전극(COM)은 공통 전압원(미도시)에 전기적으로 연결되어 공통 전압을 공급받는다. 스토리지 커패시터는 박막 트랜지스터(T)와 접속되며, 화소 신호와 공통 전압과의 차전압을 충전한다. The thin film transistor T supplies the pixel signal of the data line DL to the pixel electrode PXL in response to the gate signal of the gate line GL. The common electrode COM is electrically connected to a common voltage source (not shown) to receive a common voltage. The storage capacitor is connected to the thin film transistor T, and charges the difference voltage between the pixel signal and the common voltage.
박막 트랜지스터를 덮는 보호막(PAS) 및 평탄화막(PAC) 위에는, 공통 전극(COM), 및 화소 전극(PXL)이 구비되어 수평 전계를 형성한다. 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM)의 위치와 모양은 설계 환경과 목적에 맞게 선택될 수 있다. A common electrode COM and a pixel electrode PXL are provided on the protective film PAS and the planarizing film PAC covering the thin film transistor to form a horizontal electric field. The position and shape of the pixel electrode PXL and the common electrode COM can be selected according to the design environment and purpose.
예를 들어, 평탄화막(PAC) 위에는, 공통 전극(COM)과, 공통 전극(COM)을 덮는 절연막이 차례로 형성될 수 있고, 화소 전극(PXL)은 절연막 위에 형성되어 공통 전극(COM)과 수평 전계를 형성할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 평탄화막(PAC) 위에는, 화소 전극(PXL)과, 화소 전극(PXL)을 덮는 절연막이 차례로 형성될 수 있고, 공통 전극(COM)은 절연막 위에 형성되어 화소 전극(PXL)과 수평 전계를 형성할 수도 있다. For example, on the planarizing film PAC, a common electrode COM and an insulating film covering the common electrode COM may be formed in order, and the pixel electrode PXL may be formed on the insulating film, An electric field can be formed. Although not shown, the pixel electrode PXL and the insulating film covering the pixel electrode PXL can be formed in order on the planarizing film PAC. The common electrode COM is formed on the insulating film to form the pixel electrode PXL, And a horizontal electric field may be formed.
이 경우, 절연막 아래에 위치하는 공통 전극(COM)(또는, 화소 전극(PXL))은 기 설정된 면적을 갖는 플레이트 형태를 가질 수 있고, 절연막 위에 위치하는 화소 전극(PXL)(또는, 공통 전극(COM))은, 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가질 수 있다. In this case, the common electrode COM (or the pixel electrode PXL) located under the insulating film may have a plate shape having a predetermined area, and the pixel electrode PXL (or the common electrode COM) may have a comb structure in which a plurality of segment shapes within a pixel region are arranged at regular intervals in parallel.
하부 기판(SL)의 비 개구 영역은 수직 돌출 패턴(SGv)을 포함한다. 하부 기판(SL)에서는 개구 영역에 배치된 구조물과 비 개구 영역에 배치된 구조물들과의 높이 차에 의한 단차가 발생한다. 상기 높이 차에 의해 개구 영역보다 돌출된 비 개구 영역 부분을 수직 돌출 패턴(SGv)이라 정의한다. The non-opening region of the lower substrate SL includes the vertical projection pattern SGv. In the lower substrate SL, a step is caused by a height difference between a structure disposed in the opening region and a structure disposed in the non-opening region. The portion of the non-opening region protruded from the opening region by the height difference is defined as a vertical protrusion pattern SGv.
수직 돌출 패턴(SGv)은 비 개구 영역에서, 수직 방향으로 연장되는 데이터 배선과 중첩되도록 배치된 제1 보조 패턴(ME)을 포함한다. 제1 보조 패턴(ME)은 기 설정된 두께를 갖도록 구비된다. 따라서, 제1 보조 패턴(ME)을 포함하는 수직 돌출 패턴(SGv)은, 주변 영역(예를 들어, 개구 영역) 대비 상부 기판(SU) 방향으로 더 돌출된 형상을 갖는다. The vertical projection pattern SGv includes a first auxiliary pattern ME arranged so as to overlap with the data line extending in the vertical direction in the non-opening region. The first auxiliary pattern ME is provided to have a predetermined thickness. Therefore, the vertical protruding pattern SGv including the first auxiliary pattern ME has a shape more projected toward the upper substrate SU than the peripheral area (e.g., the opening area).
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 보조 패턴(ME)은 데이터 배선(DL)과 중첩되되, 하부 배향막(ALL)을 제외한 가장 상층에 위치하는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 달리 표현하면, 하부 기판(SL) 상에는 여러 물질들이 차례로 적층되어 소자들을 형성한다. 이때, 제1 보조 패턴(ME)이 가장 늦은 적층 순서를 가질 필요는 없다. 즉, 제1 보조 패턴(ME) 이후에 다른 층이 형성되더라도, 제1 보조 패턴(ME)이 기 설정된 두께로 구비되어 충분한 높이를 갖는 수직 돌출 패턴(SGv)을 형성할 수 있다면 충분하다. As shown in FIG. 12, it is preferable that the first auxiliary pattern ME overlaps with the data line DL and is located at the uppermost layer excluding the lower alignment layer ALL, but the present invention is not limited thereto. In other words, various materials are sequentially stacked on the lower substrate SL to form elements. At this time, it is not necessary for the first auxiliary pattern ME to have the latest stacking order. That is, even if another layer is formed after the first auxiliary pattern ME, it is sufficient that the first auxiliary pattern ME is provided with a predetermined thickness so as to form a vertical protruding pattern SGv having a sufficient height.
제1 보조 패턴(ME)은 다른 전극과 접촉되어 특정 전압(또는, 신호)를 인가받을 수 있고, 독립적으로 구비될 수도 있다. 다만, 불필요한 기생 커패시터가 형성되는 것을 방지하기 위해, 제1 보조 패턴(ME)은 특정 신호가 인가되는 전극과 전기적으로 연결되는 것이 바람직할 수 있다. The first auxiliary pattern ME may be in contact with other electrodes to receive a specific voltage (or signal), or may be provided independently. However, in order to prevent unnecessary parasitic capacitors from being formed, it may be preferable that the first auxiliary pattern ME is electrically connected to an electrode to which a specific signal is applied.
일 예로, 도 13의 (a)를 참조하면, 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM)은 제1 절연막(IN1) 및 제2 절연막(IN2)을 사이에 두고 서로 다른 층에 구비될 수 있다. 즉, 평탄화막(PAC) 위에는, 공통 전극(COM)이 기 설정된 면적을 갖는 플레이트 형상을 갖도록 구비될 수 있다. 공통 전극(COM) 위에는, 공통 전극(COM)을 덮는 제1 절연막(IN1)이 구비될 수 있다. 제1 보조 패턴(ME)은 제1 절연막(IN1) 위에서 데이터 배선(DL)과 중첩되도록 구비될 수 있다. 제1 보조 패턴(ME)은 기 설정된 영역에서 제1 절연막(IN1)을 관통하는 제1 콘택홀(INH)을 통해 공통 전극(COM)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 보조 패턴(ME) 위에는, 제1 보조 패턴(ME)을 덮는 제2 절연막(IN2)이 구비되고, 제2 절연막(IN2) 위에는 화소 전극(PXL)이 구비될 수 있다. 화소 전극(PXL)은 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(D)과 연결된다. 화소 전극(PXL)은 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 보조 패턴(ME)에 의해 형성된 수직 돌출 패턴(SGv)은 화소 전극(PXL)이 형성된 영역에 비해 충분한 높이를 갖도록 구비되어, 상부 기판(SU) 방향으로 돌출된다.13A, the pixel electrode PXL and the common electrode COM may be provided in different layers with the first insulating film IN1 and the second insulating film IN2 interposed therebetween . That is, on the planarizing film PAC, the common electrode COM may be provided so as to have a plate shape having a predetermined area. On the common electrode COM, a first insulating film IN1 covering the common electrode COM may be provided. The first auxiliary pattern ME may be provided so as to overlap the data line DL on the first insulating layer IN1. The first auxiliary pattern ME may be electrically connected to the common electrode COM through the first contact hole INH passing through the first insulating layer IN1 in a predetermined area. A second insulating layer IN2 covering the first auxiliary pattern ME may be provided on the first auxiliary pattern ME and a pixel electrode PXL may be provided on the second insulating layer IN2. The pixel electrode PXL is connected to the drain electrode D of the thin film transistor T. [ The pixel electrode PXL may have a comb structure in which a plurality of line segments are arranged in parallel at regular intervals in a pixel region. At this time, the vertical protrusion pattern SGv formed by the first auxiliary pattern ME is provided to have a height sufficiently higher than the area where the pixel electrode PXL is formed, and protruded toward the upper substrate SU.
다른 예로, 도 13의 (b)를 참조하면, 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM)은 제1 절연막(IN1)을 사이에 두고 서로 다른 층에 구비될 수 있다. 즉, 평탄화막(PAC) 위에는, 공통 전극(COM)이 기 설정된 면적을 갖는 플레이트 형상을 갖도록 구비될 수 있다. 제1 보조 패턴(ME)은 공통 전극(COM) 위에서 데이터 배선(DL)과 중첩되도록 구비될 수 있다. 제1 보조 패턴(ME)은 공통 전극(COM)과 직접 연결된다. 제1 보조 패턴(ME) 위에는, 제1 보조 패턴(ME)을 덮는 제1 절연막(IN1)이 구비되고, 제1 절연막(IN1) 위에는 화소 전극(PXL)이 구비될 수 있다. 화소 전극(PXL)은 박막 트랜지스터(T)의 드레인 전극(D)과 연결된다. 화소 전극(PXL)은 화소 영역 내에서 다수 개의 선분 모양이 일정 간격으로 평행하게 배열된 빗살 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 보조 패턴(ME)에 의해 형성된 수직 돌출 패턴(SGv)은 화소 전극(PXL)이 형성된 영역에 비해 충분한 높이를 갖도록 구비되어, 상부 기판(SU) 방향으로 돌출된다.13 (b), the pixel electrode PXL and the common electrode COM may be provided in different layers with the first insulating film IN1 interposed therebetween. That is, on the planarizing film PAC, the common electrode COM may be provided so as to have a plate shape having a predetermined area. The first auxiliary pattern ME may be provided so as to overlap the data line DL on the common electrode COM. The first auxiliary pattern ME is directly connected to the common electrode COM. A first insulating layer IN1 covering the first auxiliary pattern ME may be provided on the first auxiliary pattern ME and a pixel electrode PXL may be provided on the first insulating layer IN1. The pixel electrode PXL is connected to the drain electrode D of the thin film transistor T. [ The pixel electrode PXL may have a comb structure in which a plurality of line segments are arranged in parallel at regular intervals in a pixel region. At this time, the vertical protrusion pattern SGv formed by the first auxiliary pattern ME is provided to have a height sufficiently higher than the area where the pixel electrode PXL is formed, and protruded toward the upper substrate SU.
액정 표시장치는 자체 발광할 수 없기 때문에, 영상을 구현하기 위한 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 하부 기판(SL)의 배면에는 백라이트 유닛이 더 배치될 수 있다. 백라이트 유닛으로부터 하부 기판(SL) 및 상부 기판(SU)을 통과하여 사용자에게 인지된다. 이때, 기 설정된 면적의 플레이트 형상을 갖는 공통 전극(COM)은, 백라이트 유닛으로부터 출사된 광을 통과시키기 위하여, ITO(Idium Tin Oxide)와 같은 투명 도전 물질로 형성될 필요가 있다. 이러한 투명 도전 물질의 경우 비저항 값이 높기 때문에 공통 전극(COM)의 전체 면적에 걸쳐 일정한 전압 값을 갖지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는, 대면적 액정 표시장치의 경우 더욱 문제되며, 화질 저하 문제를 야기할 수 있다. Since a liquid crystal display can not emit light by itself, a separate light source is required to realize an image. Therefore, a backlight unit may further be disposed on the back surface of the lower substrate SL. Passes through the lower substrate SL and the upper substrate SU from the backlight unit and is recognized by the user. At this time, the common electrode COM having a plate shape of a predetermined area needs to be formed of a transparent conductive material such as ITO (Idium Tin Oxide) in order to pass the light emitted from the backlight unit. Since the transparent conductive material has a high specific resistance value, the transparent conductive material may not have a constant voltage value over the entire area of the common electrode COM. Such a problem is more problematic in the case of a large-area liquid crystal display device, and may cause a problem of image quality deterioration.
제1 보조 패턴(ME)은 비 저항값이 낮은 도전 물질로 형성되고, 공통 전극(COM)과 직접, 혹은 콘택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 보조 패턴(ME)은 공통 전극(COM)의 저항을 낮출 수 있다. 따라서, 공통 전극(COM)은 위치에 따른 편차 없이 각 화소마다 균일한 공통 전압을 공급할 수 있다. 제1 보조 패턴(ME)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 이들의 조합으로부터 형성되는 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. The first auxiliary pattern ME is formed of a conductive material having a low resistivity value and can be electrically connected to the common electrode COM directly or through the contact hole. In this case, the first auxiliary pattern ME can lower the resistance of the common electrode COM. Therefore, the common electrode COM can supply a uniform common voltage for each pixel without deviation according to the position. The first auxiliary pattern ME may be formed of at least one selected from the group consisting of molybdenum (Mo), titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr) Or the like. However, the present invention is not limited thereto.
상부 기판(SU)은 컬러 필터(CF)를 포함한다. 컬러 필터(CF)는 적색, 녹색, 청색 컬러 필터(CF)들을 포함한다. 컬러 필터(CF)는 R-G-B 방식으로 교대로 배치될 수 있다. 또한, 컬러 필터(CF)는 백색의 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수도 있다. 각각의 컬러 필터(CF)는 각 화소 영역에 대응되도록 하나씩 형성될 수 있다. The upper substrate SU includes a color filter CF. The color filter CF includes red, green, and blue color filters CF. The color filters CF may be alternately arranged in the R-G-B manner. Further, the color filter CF may further include a white color filter CF. Each color filter CF may be formed one by one to correspond to each pixel region.
이웃하는 컬러 필터(CF) 사이에는, 블랙 매트릭스(BM)가 더 구비될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 상부 기판(SU) 상에 직접 형성될 수 있고, 이웃하는 컬러 필터(CF) 상에 형성될 수도 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 이웃하는 컬러 필터(CF)가 적층된 형태로 구현될 수 있다.Between adjacent color filters CF, a black matrix BM may be further provided. The black matrix BM may be formed directly on the upper substrate SU and may be formed on the neighboring color filter CF. The black matrix BM may be implemented by stacking neighboring color filters CF.
블랙 매트릭스는 수직 블랙 매트릭스(BMv)와 수평 블랙 매트릭스(BMh)를 포함한다. 수직 블랙 매트릭스(BMv)는 블랙 매트릭스 중 수직 방향으로 연장된 수직 성분을 의미하며, 수평 블랙 매트릭스(BMh)는 블랙 매트릭스 중 수평 방향으로 연장된 수평 성분을 의미한다. 수직 블랙 매트릭스(BMv)는 하부 기판(SL)의 데이터 배선(DL)과 나란하게 배열되며, 데이터 배선(DL)을 완전히 덮도록 데이터 배선(DL)과 중첩되어 배치된다. 수평 블랙 매트릭스(BMh)는, 하부 기판(SL)의 박막 트랜지스터 및 각종 배선(GL, DL)과 중첩되어 배치된다. 수직 블랙 매트릭스(BMv)와 수평 블랙 매트릭스(BMh)는 액정의 배열이 흐트러져 발생할 수 있는 빛 샘을 차단할 수 있는 수준으로 형성된다. 블랙 매트릭스는 상부 기판(SU)을 평면 상에서 바라볼 때, 매트릭스 형태로 배열된 개구 영역들을 둘러싸는 메시(mesh) 형태로 배치될 수 있다.The black matrix includes a vertical black matrix BMv and a horizontal black matrix BMh. The vertical black matrix BMv denotes a vertical component extending in the vertical direction of the black matrix, and the horizontal black matrix BMh denotes a horizontal component extending in the horizontal direction of the black matrix. The vertical black matrix BMv is arranged in parallel with the data line DL of the lower substrate SL and overlaps with the data line DL so as to completely cover the data line DL. The horizontal black matrix BMh is disposed so as to overlap with the thin film transistor of the lower substrate SL and the various wirings GL and DL. The vertical black matrix BMv and the horizontal black matrix BMh are formed at a level at which the arrangement of the liquid crystal is disturbed to block the light spots that may occur. The black matrix may be arranged in the form of a mesh surrounding the aperture regions arranged in a matrix when the upper substrate SU is viewed in plan view.
하부 기판(SL)과 상부 기판(SU)은 액정층(LC)을 사이에 두고 합착된다. 하부 기판(SL)과 액정층(LC) 사이 및 상부 기판(SU)과 액정층(LC) 사이에는, 각각 액정셀(LC)과 접하는 내면에 액정의 프리 틸트각을 설정하기 위한 배향막(ALL, ALU)이 형성된다. 액정층(LC)는 화소 전극(PXL)과 공통 전극(COM) 사이에 형성된 전계에 의해 구동된다. The lower substrate SL and the upper substrate SU are joined together with the liquid crystal layer LC therebetween. An alignment film ALL, a liquid crystal alignment film GL, and a liquid crystal alignment film GL are formed between the lower substrate SL and the liquid crystal layer LC and between the upper substrate SU and the liquid crystal layer LC, ALU) is formed. The liquid crystal layer LC is driven by an electric field formed between the pixel electrode PXL and the common electrode COM.
하부 기판(SL)과 상부 기판(SU) 사이의 셀 갭을 일정하게 유지하기 위해, 컬럼 스페이서(CS)가 형성된다. 컬럼 스페이서(CS)는 상부 기판(SU)의 상부 배향막(ALU) 상에 형성된다. 상부 기판(SU) 상에 형성된 컬럼 스페이서(CS)는 하부 기판(SL)에 형성된 수직 돌출 패턴(SGv)과 중첩되도록 배치된다. 컬럼 스페이서(CS)의 상부면은 하부 기판(SL)에 구비된 수직 돌출 패턴(SGv) 상의 하부 배향막(ALL)과 맞닿는다. 컬럼 스페이서(CS)가 배치되는 영역은 수직 블랙 매트릭스(BMv)와 수평 블랙 매트릭스(BMh)가 교차되는 영역과 중첩되는 영역일 수 있다. In order to maintain a constant cell gap between the lower substrate SL and the upper substrate SU, a column spacer CS is formed. The column spacers CS are formed on the upper alignment film ALU of the upper substrate SU. The column spacers CS formed on the upper substrate SU are arranged so as to overlap the vertical projection patterns SGv formed on the lower substrate SL. The upper surface of the column spacer CS is in contact with the lower alignment film ALL on the vertical projection pattern SGv provided on the lower substrate SL. The region where the column spacer CS is disposed may be an area overlapping the area where the vertical black matrix BMv and the horizontal black matrix BMh intersect.
외력에 의해 상부 기판(SU)이 수직 방향으로 시프트 되는 경우, 컬럼 스페이서(CS)는 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 이동할 수 있어, 개구 영역에 구비된 하부 배향막(ALL)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이를 수직 돌출 패턴(SGv)의 폭보다 충분히 길게 형성함으로써, 외력에 의해 상부 기판(SU)이 사선 방향으로 시프트 되는 경우에도, 컬럼 스페이서(CS)는 수직 돌출 패턴(SGv)을 따라 그 상부에서 이동할 수 있어, 개구 영역에 구비된 하부 배향막(ALL)의 손상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. When the upper substrate SU is shifted in the vertical direction by an external force, the column spacer CS can move along the vertical protrusion pattern SGv, thereby preventing the damage of the lower alignment film ALL provided in the opening region have. Even if the upper substrate SU is shifted in an oblique direction by an external force by forming the column spacer CS in the horizontal direction to be sufficiently longer than the width of the vertical projection pattern SGv, Can move along the vertical protrusion pattern SGv from above and can more effectively prevent damage to the lower alignment film ALL provided in the opening region.
도 14를 더 참조하면, 제1 보조 패턴(ME)은 수직 방향(또는, 상하 방향)으로 길게 연장될 수 있다. 이때, 제1 보조 패턴(ME)은 저 저항의 도전 물질로 형성될 수 있고, 공통 전압원으로부터 공통 전압을 공급받아, 공통 전극(COM)에 전달할 수 있다. 이에 따라, 공통 전압은 위치에 따른 편차 없이 각 화소에 균일하게 공급될 수 있다. 14, the first auxiliary pattern ME may be elongated in the vertical direction (or vertical direction). At this time, the first auxiliary pattern ME may be formed of a conductive material having a low resistance, and may receive a common voltage from a common voltage source and transmit the common voltage COM to the common electrode COM. Thereby, the common voltage can be uniformly supplied to each pixel without deviation according to the position.
도 15를 더 참조하면, 제1 보조 패턴(ME)은 수직 방향으로 연장되되, 독립된 섬(Island) 패턴을 가질 수 있다. 즉, 제1 보조 패턴(ME)은, 외력이 제공될 경우의 컬럼 스페이서(CS) 움직임을 고려하여, 일정 영역에만 한정적으로 구비될 수 있다. 상기 일정 영역은 비 개구 영역(NA)의 적어도 일부와 개구 영역(AA)의 적어도 일부를 포함한다. 15, the first auxiliary pattern ME extends in the vertical direction and may have an independent island pattern. That is, the first auxiliary pattern ME may be limitedly provided in a certain region, taking into account the movement of the column spacer CS when an external force is applied. The predetermined region includes at least a portion of the non-aperture region (NA) and at least a portion of the aperture region (AA).
제1 보조 패턴(ME)은 데이터 배선(DL)이 형성된 모든 영역에 구비되는 것은 아니며, 컬럼 스페이서(CS)가 형성되는 영역에만 국부적으로 구비될 수 있다. 달리 표현하면, 수직 돌출 패턴(SGv)은 컬럼 스페이서(CS)가 형성되는 영역에만 구비될 수 있다. 따라서, 액정 표시장치 내에서 컬럼 스페이서(CS)의 분포 밀도와 제1 보조 패턴(ME)의 분포 밀도는 대응될 수 있다.The first auxiliary patterns ME are not provided in all the regions where the data lines DL are formed but may be locally provided only in the regions where the column spacers CS are formed. In other words, the vertical protrusion pattern SGv may be provided only in the region where the column spacer CS is formed. Therefore, the distribution density of the column spacer CS and the distribution density of the first auxiliary pattern ME in the liquid crystal display device can be matched.
<제5 실시예><Fifth Embodiment>
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여 본 발명의 제5 실시예에 의한 액정 표시장치를 설명한다. 제5 실시예를 설명함에 있어서, 제4 실시예와 실질적으로 동일한 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 16 및 도 17은 본 발명의 제5 실시예에 의한 액정 표시장치의 구조를 나타낸 것으로, 수직 돌출 패턴과 컬럼 스페이서만을 개략적으로 나타낸 평면도이다. Hereinafter, a liquid crystal display according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. In the following description of the fifth embodiment, description of portions substantially the same as those of the fourth embodiment will be omitted. 16 and 17 show a structure of a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention, and are plan views schematically showing only a vertical protruding pattern and a column spacer.
본 발명의 제5 실시예에 의한 액정 표시장치는, 하부 기판(SL)의 비 개구 영역(NA)에서 수직 방향으로 연장된 수직 돌출 패턴(SGv), 및 상부 기판(SU)의 비 개구 영역(NA)에서 수직 돌출 패턴(SGv)과 중첩 배치된 컬럼 스페이서(CS)를 포함한다. The liquid crystal display according to the fifth embodiment of the present invention includes the vertical protruding pattern SGv extending in the vertical direction in the non-opening area NA of the lower substrate SL and the vertical protruding pattern SGv extending in the non- And a column spacer CS superimposed on the vertical protruding pattern SGv in the vertical direction.
도 16을 참조하면, 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상은 타원형, 및 다각형 등을 포함하는 평면 도형일 수 있다. 이때, 컬럼 스페이서(CS)는 수평 방향으로의 기 설정된 길이(LE)를 갖는다. 예를 들어, 수평 방향으로의 기 설정된 길이(LE)는, 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상이 타원형인 경우 장축의 길이일 수 있고, 컬럼 스페이서(CS)의 횡단면 형상이 정방형인 경우 일 변의 길이일 수 있다. 이하, 컬럼 스페이서(CS)가 장방형인 경우를 예로 들어 설명한다. 16, the cross-sectional shape of the column spacer CS may be a planar shape including an ellipse, a polygon, and the like. At this time, the column spacer CS has a predetermined length LE in the horizontal direction. For example, the predetermined length LE in the horizontal direction may be the length of the long axis when the cross-sectional shape of the column spacer CS is elliptical, and the length of one side of the column spacer CS when the cross- Lt; / RTI > Hereinafter, the case where the column spacer CS is rectangular will be described as an example.
컬럼 스페이서(CS)의 수평 방향으로의 길이(LE)는, 수평 방향으로 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv) 사이의 간격(GAP)보다 길 수 있다. 즉, 컬럼 스페이서(CS)의 양단은 각각 수평 방향으로 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)들 상부에 위치할 수 있다. 이는, 컬럼 스페이서(CS)가 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)들 상부에서 시프트되도록 유도할 수 있음을 의미한다. The length LE in the horizontal direction of the column spacer CS may be longer than the gap GAP between the adjacent vertical protrusion patterns SGv in the horizontal direction. That is, both ends of the column spacer CS may be positioned above the vertical protrusion patterns SGv adjacent to each other in the horizontal direction. This means that the column spacers CS can be induced to shift over the adjacent vertical protrusion patterns SGv.
본 발명의 제5 실시예에서는, 외력이 제공된 경우, 컬럼 스페이서(CS)가 수평 방향으로 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)들 상부에 맞닿아 이동한다. 따라서, 본 발명의 제5 실시예는, 컬럼 스페이서(CS)가 개구 영역(AA)에 구비된 하부 배향막(ALL)에 접촉하여 데미지를 발생시키는 것을 최소화할 수 있다.In the fifth embodiment of the present invention, when an external force is applied, the column spacer CS moves in contact with the upper portion of the vertically adjacent projection patterns SGv in the horizontal direction. Therefore, the fifth embodiment of the present invention can minimize the damage caused by the contact of the column spacer CS with the lower alignment film ALL provided in the opening area AA.
또한, 이 경우, 컬럼 스페이서(CS)가 이동할 수 있는 수직 돌출 패턴(SGv)의 폭(W)을 넓게 확보할 필요가 없다. 다시 말해, 어느 하나의 수직 돌출 패턴(SGv)과 이를 따라 이동하는 컬럼 스페이서(CS)의 충분한 접촉 면적을 확보할 필요가 없기 때문에, 비 개구 영역(NA)인 수직 돌출 패턴(SGv)의 폭(W)을 상대적으로 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5 실시예는 충분한 개구율을 확보하면서도, 배향막의 손상에 의한 빛 샘을 차단할 수 있는 액정 표시장치를 제공할 수 있다. In this case, it is not necessary to secure a wide width W of the vertical projection pattern SGv to which the column spacer CS can move. In other words, since it is not necessary to secure a sufficient contact area between any one vertical projection pattern SGv and the column spacer CS moving along the vertical projection pattern SGv, the width of the vertical projection pattern SGv which is the non- W) can be relatively reduced. Therefore, the fifth embodiment of the present invention can provide a liquid crystal display device capable of blocking light leakage due to damage of the alignment film while ensuring a sufficient aperture ratio.
도 17을 더 참조하면, 수평 방향으로 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)들 사이의 간격(GAP)이 넓은 경우, 수직 돌출 패턴(SGv)들 상부에 위치하는 컬럼 스페이서(CS)는 제공된 외력에 의해 처짐이 발생할 수 있다. 이 경우, 컬럼 스페이서(CS)와 개구 영역(AA)의 하부 배향막(ALL)이 접촉될 수 있고, 하부 배향막(ALL)에 손상이 발생할 수 있다. 17, when the gap GAP between the horizontally adjacent vertical protrusion patterns SGv is wide, the column spacers CS located above the vertical protrusion patterns SGv are moved by the provided external force Deflection may occur. In this case, the column spacer CS and the lower alignment film ALL of the opening area AA may be in contact with each other, and the lower alignment film ALL may be damaged.
이를 방지하기 위해, 수평 방향으로 이웃하는 수직 돌출 패턴(SGv)들 사이에는 적어도 하나의 제2 보조 패턴(AME)이 더 형성될 수 있다. 제2 보조 패턴(AME)은, 컬럼 스페이서(CS)가 개구 영역(AA)으로 시프트된 경우에 컬럼 스페이서(CS)의 하부에 위치하여 이를 지지할 수 있다. 제2 보조 패턴(AME)은 고립된 섬 패턴을 가질 수 있다. 제2 보조 패턴(AME)은 이웃하는 제1 보조 패턴(ME)과 소정 간격 이격 배치된다. 제2 보조 패턴(AME)들 중 어느 하나와 다른 하나는 소정 간격 이격 배치된다.In order to prevent this, at least one second auxiliary pattern AME may be further formed between the vertically protruding patterns SGv adjacent in the horizontal direction. The second auxiliary pattern AME can be positioned at and support the column spacer CS when the column spacer CS is shifted to the opening area AA. The second auxiliary pattern AME may have an isolated island pattern. The second auxiliary pattern AME is spaced apart from the neighboring first auxiliary pattern ME by a predetermined distance. One of the second auxiliary patterns AME and the other of the second auxiliary patterns AME are spaced apart from each other by a predetermined distance.
제2 보조 패턴(AME)은 화소 영역의 일부 영역에만 국부적으로 배치될 수 있다. 상기 일부 영역은 개구 영역(AA)의 일부와, 이로 부터 연장된 비 개구 영역(NA)의 일부일 수 있다. 또는, 상기 일부 영역은 개구 영역(AA)의 일부 일 수 있다.The second auxiliary pattern AME may be locally disposed only in a partial area of the pixel area. The part of the area may be a part of the opening area AA and a part of the non-opening area NA extending therefrom. Alternatively, the part of the area may be a part of the opening area AA.
제2 보조 패턴(AME)은 제1 보조 패턴(ME)과 동일 공정 중에 동일 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 제1 보조 패턴(ME)과 제2 보조 패턴(AME)은, 서로 다른 전극(또는, 배선)에 각각 접속되어 서로 다른 신호가 인가될 수 있다. The second auxiliary pattern AME is preferably formed of the same material during the same process as the first auxiliary pattern ME. However, the first auxiliary pattern ME and the second auxiliary pattern AME may be connected to different electrodes (or wirings) and different signals may be applied.
제2 보조 패턴(AME)의 형상, 크기 및 개수 등은 개구율을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 본 발명의 제5 실시예는 제2 보조 패턴(AME)을 더 구비함으로써, 컬럼 스페이서(CS)의 처짐에 의한 배향막 손상을 최소화할 수 있다. The shape, size, number and the like of the second auxiliary pattern AME can be appropriately selected in consideration of the aperture ratio. The fifth embodiment of the present invention further includes a second auxiliary pattern (AME), thereby minimizing the damage of the alignment film due to deflection of the column spacer CS.
본 발명의 기술적 사상이 전술한 액정 표시장치의 구조에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상은 셀 갭을 유지하기 위한 컬럼 스페이서를 갖는 액정 표시장치라면 그 구동 방식에 관계 없이 모두 적용될 수 있다. 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.The technical idea of the present invention is not limited to the structure of the liquid crystal display device described above. That is, the technical idea of the present invention can be applied to any liquid crystal display device having a column spacer for maintaining a cell gap irrespective of the driving method thereof. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.
SU : 상부 기판
SL : 하부 기판
CS : 컬럼 스페이서
LC : 액정층
SGh : 수평 돌출 패턴
SGv : 수직 돌출 패턴SU: upper substrate SL: lower substrate
CS: column spacer LC: liquid crystal layer
SGh: Horizontal protrusion pattern SGv: Vertical protrusion pattern
Claims (15)
상기 상부 기판과 상기 하부 기판 사이에 개재된 액정층;
상기 비 개구 영역 내에서, 상기 상부 및 하부 기판 중 어느 하나에 구비된 컬럼 스페이서; 및
상기 비 개구 영역 내에서, 상기 컬럼 스페이서가 구비된 기판과 대향하는 다른 기판 상에 구비된 돌출 패턴을 포함하고,
상기 컬럼 스페이서의 상면이 상기 돌출 패턴과 맞닿는 액정 표시장치.An upper substrate and a lower substrate defining an opening region and a non-opening region;
A liquid crystal layer interposed between the upper substrate and the lower substrate;
A column spacer provided on one of the upper and lower substrates in the non-opening region; And
And a protruding pattern provided on another substrate opposite to the substrate provided with the column spacer in the non-opening region,
And an upper surface of the column spacer abuts against the protruding pattern.
상기 돌출 패턴은,
상기 상부 기판상에서, 수평 방향으로 구비된 수평 돌출 패턴, 및 수직 방향으로 구비된 수직 돌출 패턴을 포함하고,
상기 컬럼 스페이서는,
상기 하부 기판상에서, 상기 수평 돌출 패턴과 상기 수직 돌출 패턴이 교차하는 영역에 중첩 배치된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
The protruding pattern
A horizontal protrusion pattern provided in a horizontal direction and a vertical protrusion pattern provided in a vertical direction on the upper substrate,
Wherein the column spacer comprises:
Wherein the horizontal projection pattern and the vertical projection pattern intersect each other on the lower substrate.
상기 돌출 패턴은,
컬러 필터, 및 상기 컬러 필터 상에 배치된 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시장치.3. The method of claim 2,
The protruding pattern
A color filter, and a black matrix disposed on the color filter.
상기 돌출 패턴은,
서로 적층된 컬러 필터들을 포함하는 액정 표시장치.3. The method of claim 2,
The protruding pattern
Wherein the color filters are stacked one upon the other.
상기 돌출 패턴은,
상기 서로 적층된 컬러 필터들 상에 배치된 블랙 매트릭스를 더 포함하는 액정 표시장치.5. The method of claim 4,
The protruding pattern
And a black matrix disposed on the color filters stacked on each other.
상기 돌출 패턴은,
이웃하는 컬러 필터를 구획하는 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시장치.3. The method of claim 2,
The protruding pattern
And a black matrix for partitioning neighboring color filters.
상기 하부 기판은,
상기 비 개구 영역에 배치된 콘택홀을 포함하고,
상기 컬럼 스페이서는,
상기 콘택홀과 중첩 배치된 액정 표시장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the lower substrate comprises:
And a contact hole disposed in the non-opening region,
Wherein the column spacer comprises:
And the liquid crystal layer is superimposed on the contact hole.
상기 돌출 패턴은,
상기 하부 기판상에서, 수직 방향으로 구비된 수직 돌출 패턴을 포함하고,
상기 컬럼 스페이서는,
상기 상부 기판상에서, 상기 수직 돌출 패턴과 중첩 배치된 액정 표시장치.The method according to claim 1,
The protruding pattern
A vertical protrusion pattern provided in a vertical direction on the lower substrate,
Wherein the column spacer comprises:
And the liquid crystal display device is arranged on the upper substrate in a superimposed manner with the vertical protrusion pattern.
상기 하부 기판은,
상기 비 개구 영역에서, 수평 방향으로 나란하게 구비된 게이트 배선들, 및 수직 방향으로 나란하게 구비된 데이터 배선들을 포함하고,
상기 돌출 패턴은,
상기 데이터 배선의 적어도 일부와 중첩된 제1 보조 패턴을 포함하는 액정 표시장치.9. The method of claim 8,
Wherein the lower substrate comprises:
Gate wirings arranged in the horizontal direction in the non-aperture region, and data wirings arranged in parallel in the vertical direction,
The protruding pattern
And a first auxiliary pattern superimposed on at least a part of the data line.
상기 하부 기판은,
상기 화소 영역에 구비된 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극; 및
상기 화소 전극과 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하고,
상기 제1 보조 패턴은,
상기 공통 전극과 전기적으로 연결된 액정 표시장치.10. The method of claim 9,
Wherein the lower substrate comprises:
A thin film transistor provided in the pixel region;
A pixel electrode connected to the thin film transistor; And
And a common electrode which forms an electric field with the pixel electrode,
The first auxiliary pattern may include a first auxiliary pattern,
And the common electrode is electrically connected to the common electrode.
상기 공통 전압을 발생시키는 공통 전압원을 더 포함하고,
상기 제1 보조 패턴은,
상기 공통 전압원으로부터 상기 공통 전압을 공급받아 상기 공통 전극에 전달하는 액정 표시장치.11. The method of claim 10,
Further comprising a common voltage source for generating said common voltage,
The first auxiliary pattern may include a first auxiliary pattern,
And the common voltage is supplied from the common voltage source to the common electrode.
수평 방향으로 이웃하는 상기 돌출 패턴들 사이에 구비된 적어도 하나의 제2 보조 패턴을 더 포함하고,
상기 제2 보조 패턴은,
상기 개구 영역의 적어도 일부에 중첩된 액정 표시장치.9. The method of claim 8,
Further comprising at least one second auxiliary pattern provided between the adjacent protruding patterns in the horizontal direction,
Wherein the second auxiliary pattern comprises:
And the liquid crystal layer is superimposed on at least a part of the opening region.
상기 컬럼 스페이서는,
상기 수평 방향으로 기 설정된 길이를 갖고,
상기 컬럼 스페이서의 상기 기 설정된 길이는,
상기 수직 돌출 패턴의 폭보다 긴 액정 표시장치.9. The method according to claim 2 or 8,
Wherein the column spacer comprises:
And having a predetermined length in the horizontal direction,
The predetermined length of the column spacer
Wherein the width of the vertical protrusion pattern is longer than the width of the vertical protrusion pattern.
상기 컬럼 스페이서는,
상기 수평 방향으로 기 설정된 길이를 갖고,
상기 컬럼 스페이서의 상기 기 설정된 길이는,
수평 방향으로 서로 이웃하는 상기 수직 돌출 패턴들 사이의 이격 거리보다 긴 액정 표시장치.9. The method according to claim 2 or 8,
Wherein the column spacer comprises:
And having a predetermined length in the horizontal direction,
The predetermined length of the column spacer
Wherein the distance between the vertical protruding patterns adjacent to each other in the horizontal direction is longer than the distance between the vertical protruding patterns adjacent to each other in the horizontal direction.
상기 컬럼 스페이서의 양단은,
상기 수평 방향으로 서로 이웃하는 수직 돌출 패턴들 상부에 각각 위치하는 액정 표시장치.15. The method of claim 14,
Wherein both ends of the column spacer
Wherein the liquid crystal display panel is positioned above the vertical protrusion patterns adjacent to each other in the horizontal direction.
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