(57)【要約】【課題】本発明は水平クロストークを改善し、開口率を向上させることができる表示装置を提供する。【解決手段】本発明による表示装置は、基板、基板の上に形成されたゲート線及びデータ線、ゲート線及び前記データ線に接続された薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと接続された画素電極、画素電極の上に薄膜トランジスタと重畳するように形成された遮光部材、遮光部材の上に薄膜トランジスタ及びデータ線と重畳するように形成された遮光部材保護層、画素電極の上に複数の微細空間を挟んで画素電極と離隔するように形成された共通電極、前記共通電極の上に形成されているルーフ層、微細空間の一部を露出させる注入口、微細空間を満たす液晶層、及び注入口を覆うように形成されて微細空間を密封する封止膜を含むことを特徴とする。【選択図】図５
2015099353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、
前記基板の上に形成されたゲート線及びデータ線、
前記ゲート線及び前記データ線に接続された薄膜トランジスタ、
前記薄膜トランジスタと接続された画素電極、
前記画素電極の上に前記薄膜トランジスタと重畳するように形成された遮光部材、
前記遮光部材の上に前記薄膜トランジスタ及び前記データ線と重畳するように形成された遮光部材保護層、
前記画素電極の上に複数の微細空間を挟んで前記画素電極と離隔するように形成された共通電極、
前記共通電極の上に形成されているルーフ層、
前記微細空間の一部を露出させる注入口、
前記微細空間を満たす液晶層、及び
前記注入口を覆うように形成されて前記微細空間を密封する封止膜、
を含む表示装置。
【請求項２】
前記画素電極は、前記データ線と重畳するように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記データ線は第１データ線及び第２データ線を含み、
前記画素電極は第１副画素電極及び第２副画素電極を含み、
前記第１副画素電極及び前記第２副画素電極は前記第１データ線及び前記第２データ線と重畳することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記データ線は、隣接する二つの前記微細空間の間に位置することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記データ線は、行方向に隣接する二つの前記微細空間の間に位置することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ゲート線は、列方向に隣接する二つの前記微細空間の間に位置することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記遮光部材及び前記遮光部材保護層は、前記ゲート線と重畳するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記データ線と重畳するように形成されたスペーサをさらに含む請求項４に記載の表示装置。
【請求項９】
前記スペーサは、前記画素電極の上に形成され、且つ前記遮光部材保護層の下に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記遮光部材保護層は、前記画素電極の上に形成され、且つ前記共通電極の下に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関するものであって、特に水平クロストーク（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を改善し、開口率を向上させることができる表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は現在最も幅広く使用されているフラットパネル表示装置の一つであって、画素電極及び共通電極などといった電界生成電極が形成されている二枚の表示板とその間に入っている液晶層とを含み、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これを通じて液晶層の液晶分子の配向を決定し入射光の偏光を制御することによって画像を表示する。
【０００３】
液晶表示装置を構成する二枚の表示板は、薄膜トランジスタ表示板及び対向表示板であってもよい。薄膜トランジスタ表示板には、ゲート信号を伝送するゲート線とデータ信号を伝送するデータ線とが互いに交差して形成され、ゲート線及びデータ線と接続されている薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと接続されている画素電極などが形成される。対向表示板には遮光部材、カラーフィルタ、共通電極などが形成される。場合によっては、遮光部材、カラーフィルタ、共通電極が薄膜トランジスタ表示板に形成されることもある。遮光部材は、光を遮るために構成される。
【０００４】
しかし、従来の液晶表示装置では二枚の基板が必須であり、二枚の基板上にそれぞれの構成要素を形成することによって、表示装置が重く、厚く、製造費用が多くかかり、製造工程時間が長くかかるなどの問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記のような問題点を解決するために案出したものであって、一つの基板を用いて表示装置を製造することにより、重量、厚さ、製造費用及び製造工程時間を減らすことができる表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、水平クロストーク（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を改善し、開口率を向上させることができる表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、画素電極と共通電極との間の短絡が防止できる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態による表示装置は、基板、前記基板の上に形成されたゲート線及びデータ線、前記ゲート線及び前記データ線に接続された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタと接続された画素電極、前記画素電極の上に前記薄膜トランジスタと重畳するように形成された遮光部材、前記遮光部材の上に前記薄膜トランジスタ及び前記データ線と重畳するように形成された遮光部材保護層、前記画素電極の上に複数の微細空間を挟んで前記画素電極と離隔するように形成された共通電極、前記共通電極の上に形成されているルーフ層、前記微細空間の一部を露出させる注入口、前記微細空間を満たす液晶層、及び前記注入口を覆うように前記ルーフ層の上に形成されて前記微細空間を密封する封止膜を含むことを特徴とする。
【０００９】
前記画素電極は、前記データ線と重畳するように形成されてもよい。
【００１０】
前記データ線は第１データ線及び第２データ線を含み、前記画素電極は第１副画素電極及び第２副画素電極を含み、前記第１副画素電極及び前記第２副画素電極は前記第１データ線及び前記第２データ線と重畳してもよい。
【００１１】
前記第１データ線及び前記第２データ線には互いに異なるデータ電圧が印加されてもよい。
【００１２】
前記第１データ線に印加されるデータ電圧は、前記第２データ線に印加されるデータ電圧より高くてもよい。
【００１３】
前記データ線は、隣接する二つの前記微細空間の間に配置されてもよい。
【００１４】
前記データ線は、行方向に隣接する二つの前記微細空間の間に配置されてもよい。
【００１５】
前記ゲート線は、列方向に隣接する二つの前記微細空間の間に配置されてもよい。
【００１６】
前記遮光部材及び前記遮光部材保護層は、さらに前記ゲート線と重畳するように形成されてもよい。
【００１７】
前記ゲート線及び前記データ線は互いに交差してもよい。
【００１８】
本発明の一実施形態による表示装置は、前記ゲート線と平行に形成されて、前記画素電極の一側端と重畳するように形成された維持電極線をさらに含んでもよい。
【００１９】
前記維持電極線は、前記データ線と平行に形成されなくてもよい。
【００２０】
前記データ線と重畳するように形成されたスペーサをさらに含んでもよい。
【００２１】
前記スペーサは、前記画素電極の上に形成され、且つ前記遮光部材保護層の下に形成されてもよい。
【００２２】
前記スペーサは、前記遮光部材と同一の層に形成されてもよい。
【００２３】
前記スペーサは、前記遮光部材と同一の物質を含んでもよい。
【００２４】
前記遮光部材保護層は、前記画素電極の上に形成され、且つ前記共通電極の下に形成されてもよい。
【００２５】
前記遮光部材保護層は、シリコン窒化物及びシリコン酸化物を含む無機絶縁物質を含んでもよい。
【発明の効果】
【００２６】
前記のような本発明の一実施形態による表示装置は次のような効果がある。
【００２７】
本発明の一実施形態による表示装置は、一つの基板を用いて表示装置を製造することにより、表示装置の重量、厚さ、製造費用及び製造工程時間を減らすことができる。
【００２８】
また、データ線と画素電極とが重畳するため、水平クロストーク（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を改善し、開口率を向上させることができる。
【００２９】
また、データ線と重畳するようにスペーサ及び／または遮光部材保護層が形成されるため、画素電極と共通電極との間の短絡を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による表示装置を示す上面図である。
【図２】本発明の一実施形態による表示装置の一画素の等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す配置図である。
【図４】本発明の一実施形態による表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による表示装置のＶ−Ｖ線に沿って示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す配置図である。
【図７】本発明の一実施形態による表示装置のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００３２】
図面において様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似の部分については同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分の“上”にあるという時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の構成要素がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあるという時はその中間に他の構成要素がないことを意味する。
【００３３】
まず、図１を参照して本発明の一実施形態による表示装置について概略的に説明する。
【００３４】
図１は本発明の一実施形態による表示装置を示す上面図である。
【００３５】
本発明の一実施形態による表示装置は、ガラスまたはプラスチックなどのような材料を含む基板１１０を含む。
【００３６】
基板１１０の上には、ルーフ層（ｒｏｏｆ  ｌａｙｅｒ）３６０によって覆われている微細空間（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）３０５が形成されている。ルーフ層３６０は行方向に延長され、一つのルーフ層３６０の下には複数の微細空間３０５が形成されている。
【００３７】
微細空間３０５はマトリックス形態に配置され、上下（垂直方向）に隣接した微細空間３０５の間には第１谷Ｖ１が位置しており、左右（水平方向）に隣接した微細空間３０５の間には第２谷Ｖ２が位置している。
【００３８】
複数のルーフ層３６０は、第１谷Ｖ１を挟んで互いに分離されている。第１谷Ｖ１と接する部分で微細空間３０５はルーフ層３６０によって覆われておらず、外部に露出されてもよい。これを注入口３０７ａ、３０７ｂという。
【００３９】
注入口３０７ａ、３０７ｂは微細空間３０５の両側端に形成されている。注入口３０７ａ、３０７ｂは第１注入口３０７ａと第２注入口３０７ｂを含み、第１注入口３０７ａは微細空間３０５の第１端の側面を露出させるように形成され、第２注入口３０７ｂは微細空間３０５の第２端の側面を露出させるように形成される。微細空間３０５の第１端の側面と第２端の側面は互いに対向する。
【００４０】
各ルーフ層３６０は、隣接した第２谷Ｖ２の間で基板１１０から離れるように形成され、微細空間３０５を形成する。つまり、ルーフ層３６０は注入口３０７ａ、３０７ｂが形成されている第１端及び第２端の側面を除いた残りの微細空間３０５の側面を覆うように形成されている。
【００４１】
前記で説明した本発明の一実施形態による表示装置の構造は一例に過ぎず、多様な変形が可能である。例えば、微細空間３０５、第１谷Ｖ１、及び第２谷Ｖ２の配置形態の変更が可能であり、複数のルーフ層３６０が第１谷Ｖ１で互いに連結されてもよく、各ルーフ層３６０の一部が第２谷Ｖ２で基板１１０から離れるように形成されて隣接した微細空間３０５が互いに連結されてもよい。
【００４２】
以下、図２を参照して本発明の一実施形態による表示装置の一画素について概略的に説明する。
【００４３】
図２は本発明の一実施形態による表示装置の一画素の等価回路図である。
【００４４】
本発明の一実施形態による表示装置は、複数の信号線１２１、１７１ｈ、１７１ｌとこれらの信号線に接続されている複数の画素ＰＸを含む。複数の画素ＰＸは、複数の画素行と複数の画素列とを含むマトリックス形態で配置されてもよい。
【００４５】
各画素ＰＸは、第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂを含んでもよい。第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂは、上下（垂直方向）に配置されてもよい。この場合、第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂとの間には画素行方向に沿って第１谷Ｖ１が配置されてもよく、複数の画素列の間には第２谷Ｖ２が配置されてもよい。
【００４６】
信号線１２１、１７１ｈ、１７１ｌは、ゲート信号を伝達するゲート線１２１、互いに異なるデータ電圧を伝達する第１データ線１７１ｈ及び第２データ線１７１ｌを含む。
【００４７】
画素ＰＸは、ゲート線１２１及び第１データ線１７１ｈに接続されている第１スイッチング素子Ｑｈ、及びゲート線１２１及び第２データ線１７１ｌに接続されている第２スイッチング素子Ｑｌを含む。
【００４８】
第１副画素ＰＸａには第１スイッチング素子Ｑｈと接続されている第１液晶キャパシタＣｌｃｈが形成されており、第２副画素ＰＸｂには第２スイッチング素子Ｑｌと接続されている第２液晶キャパシタＣｌｃｌが形成されている。
【００４９】
第１スイッチング素子Ｑｈの第１端子はゲート線１２１に接続されており、第２端子は第１データ線１７１ｈに接続されており、第３端子は第１液晶キャパシタＣｌｃｈに接続されている。
【００５０】
第２スイッチング素子Ｑｌの第１端子はゲート線１２１に接続されており、第２端子は第２データ線１７１ｌに接続されており、第３端子は第２液晶キャパシタＣｌｃｌに接続されている。
【００５１】
本発明の一実施形態による液晶表示装置の動作を説明する。ゲート線１２１にゲートオン電圧が印加されると、ゲート線１２３１に接続された第１スイッチング素子Ｑｈと第２スイッチング素子Ｑｌがターンオン状態になり、第１及び第２データ線１７１ｈ、１７１ｌを通じて伝達された互いに異なるデータ電圧によって第１及び第２液晶キャパシタＣｌｃｈ、Ｃｌｃｌが充電される。第２データ線１７１ｌによって伝達されるデータ電圧は、第１データ線１７１ｈによって伝達されるデータ電圧より低い。したがって、第２液晶キャパシタＣｌｃｌには第１液晶キャパシタＣｌｃｈより低い電圧が充電されて、側面視認性を向上させることができる。
【００５２】
以下、図３乃至図５を参照して本発明の一実施形態による液晶表示装置の一画素の構造について説明する。
【００５３】
図３は本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す配置図であり、図４は本発明の一実施形態による表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は本発明の一実施形態による表示装置のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００５４】
図３乃至図５を参照すると、基板１１０の上にゲート線１２１（ｇａｔｅ  ｌｉｎｅ）及びゲート線１２１から突出する第１ゲート電極１２４ｈ（ｆｉｒｓｔ  ｇａｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）及び第２ゲート電極１２４ｌ（ｓｅｃｏｎｄ  ｇａｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が形成されている。
【００５５】
ゲート線１２１は主に横方向に伸びており、ゲート信号を伝達する。ゲート線１２１は列方向に隣接する二つの微細空間３０５の間に位置する。第１ゲート電極１２４ｈ及び第２ゲート電極１２４ｌはゲート線１２１の上方向に突出している。第１ゲート電極１２４ｈ及び第２ゲート電極１２４ｌは互いに接続されて一つの突出部を形成してもよい。但し、本発明はこれに限定されず、第１ゲート電極１２４ｈ及び第２ゲート電極１２４ｌの突出形態は多様に変形が可能である。
【００５６】
基板１１０の上には維持電極線１３１及び維持電極線１３１から突出する維持電極１３５がさらに形成されてもよい。
【００５７】
維持電極線１３１はゲート線１２１と平行な方向に伸びており、ゲート線１２１と離隔されるように形成される。維持電極線１３１には一定の電圧が印加される。維持電極１３５は維持電極線１３１の下方向に突出し、第１ゲート電極１２４ｈ及び第２ゲート電極１２４ｌと隣接するように形成される。
【００５８】
維持電極線１３１は、データ線１７１と平行な方向には形成されない。データ線１７１の両側に隣接する画素ＰＸの端に維持電極線１３１及び維持電極１３５を形成しないことによって、開口率を向上させることができる。
【００５９】
一般的な表示装置ではデータ線１７１の両側に隣接する画素ＰＸの端に維持電極線１３１が形成され、マスクの誤整列によってデータ線１７１と維持電極線１３１とが重畳する面積の差が発生することがある。したがって、データ線１７１と維持電極線１３１との間のキャパシタンスの偏差が発生することがある。本発明の一実施形態ではデータ線１７１の両側に隣接する画素ＰＸの端に維持電極線１３１及び維持電極１３５を形成しないため、このようなキャパシタンスの偏差が発生することを防止することができる。
【００６０】
ゲート線１２１、第１ゲート電極１２４ｈ、第２ゲート電極１２４ｌ、維持電極線１３１、及び維持電極１３５の上にはゲート絶縁膜１４０（ｇａｔｅ  ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）が形成されている。ゲート絶縁膜１４０はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質を含んでもよい。また、ゲート絶縁膜１４０は単層または多層であってもよい。
【００６１】
ゲート絶縁膜１４０の上には、第１半導体１５４ｈ（ｆｉｒｓｔ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）及び第２半導体１５４ｌ（ｓｅｃｏｎｄ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が形成されている。第１半導体１５４ｈは第１ゲート電極１２４ｈの上に配置してもよく、第２半導体１５４ｌは第２ゲート電極１２４ｌの上に配置してもよい。第１半導体１５４ｈは第１データ線１７１ｈの下まで延長されて形成されてもよく、第２半導体１５４ｌは第２データ線１７１ｌの下まで延長されて形成されてもよい。第１半導体１５４ｈ及び第２半導体１５４ｌはアモルファスシリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、多結晶シリコン（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、又は金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）などを含んでもよい。
【００６２】
第１半導体１５４ｈ及び第２半導体１５４ｌの上にはそれぞれオーミックコンタクト部材（ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｍｅｍｂｅｒ）（図示せず）がさらに形成されてもよい。オーミックコンタクト部材はシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）またはｎ型不純物が高濃度にドープされたｎ＋水素化アモルファスシリコンなどの物質で形成されてもよい。
【００６３】
第１半導体１５４ｈ、第２半導体１５４ｌ、及びゲート絶縁膜１４０の上には第１データ線１７１ｈ（ｆｉｒｓｔ  ｄａｔａ  ｌｉｎｅ）、第２データ線１７１ｌ（ｓｅｃｏｎｄ  ｄａｔａ  ｌｉｎｅ）、第１ソース電極１７３ｈ（ｆｉｒｓｔ  ｓｏｕｒｃｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、第１ドレイン電極１７５ｈ（ｆｉｒｓｔ  ｄｒａｉｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、第２ソース電極１７３ｌ（ｓｅｃｏｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、及び第２ドレイン電極１７５ｌ（ｓｅｃｏｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が形成されている。
【００６４】
第１データ線１７１ｈ及び第２データ線１７１ｌはデータ信号を伝達し、主に縦方向に伸びてゲート線１２１及び維持電極線１３１と交差する。データ線１７１は行方向に隣接する二つの微細空間３０５の間に位置する。
【００６５】
第１データ線１７１ｈと第２データ線１７１ｌは互いに異なるデータ電圧を伝達する。第２データ線１７１ｌによって伝達されるデータ電圧は第１データ線１７１ｈによって伝達されるデータ電圧より低い。
【００６６】
第１ソース電極１７３ｈは第１データ線１７１ｈから第１ゲート電極１２４ｈの上に突出するように形成され、第２ソース電極１７３ｌは第２データ線１７１ｌから第２ゲート電極１２４ｌの上に突出するように形成されている。第１ドレイン電極１７５ｈ及び第２ドレイン電極１７５ｌは広い一側端部分と棒状の他側端部分とを含む。第１ドレイン電極１７５ｈ及び第２ドレイン電極１７５ｌの広い端部分は、維持電極線１３１の下方向に突出している維持電極１３５と重畳している。第１ドレイン電極１７５ｈ及び第２ドレイン電極１７５ｌの棒状端部分は、第１ソース電極１７３ｈ及び第２ソース電極１７３ｌによってそれぞれ一部が囲まれている。
【００６７】
第１及び第２ゲート電極１２４ｈ、１２４ｌと、第１及び第２ソース電極１７３ｈ、１７３ｌと、第１及び第２ドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌとは、第１及び第２半導体１５４ｈ、１５４ｌとともにそれぞれ第１及び第２薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）Ｑｈ、Ｑｌを構成し、薄膜トランジスタのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）は各ソース電極１７３ｈ、１７３ｌと各ドレイン電極１７５ｈ、１７５ｌとの間の各半導体１５４ｈ、１５４ｌに形成されている。
【００６８】
第１データ線１７１ｈ、第２データ線１７１ｌ、第１ソース電極１７３ｈ、第１ドレイン電極１７５ｈ、第１ソース電極１７３ｈと第１ドレイン電極１７５ｈとの間に露出されている第１半導体１５４ｈ、第２ソース電極１７３ｌ、第２ドレイン電極１７５ｌ、及び第２ソース電極１７３ｌと第２ドレイン電極１７５ｌとの間に露出されている第２半導体１５４ｌの上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、有機絶縁物質または無機絶縁物質を含んでもよく、単層または多層であってもよい。
【００６９】
保護膜１８０の上には各画素ＰＸ内にカラーフィルタ２３０が形成されている。各カラーフィルタ２３０は赤色、緑色及び青色の三原色など基本色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示してもよい。カラーフィルタ２３０は赤色、緑色、及び青色の三原色に限定されず、青緑色（ｃｙａｎ）、紫紅色（ｍａｇｅｎｔａ）、黄色（ｙｅｌｌｏｗ）、白色系の色などを表示してもよい。
【００７０】
カラーフィルタ２３０の上には第１絶縁層２４０がさらに形成されてもよい。第１絶縁層２４０は有機絶縁物質を含んでもよく、カラーフィルタ２３０を平坦化させる役割を果たす。第１絶縁層２４０は、有機絶縁物質を含む層と無機絶縁物質を含む層が積層された構造を有してもよく、必要によって省略されてもよい。
【００７１】
保護膜１８０、カラーフィルタ２３０、及び第１絶縁層２４０には第１ドレイン電極１７５ｈの広い端部分を露出する第１コンタクトホール１８１ｈ、及び第２ドレイン電極１７５ｌの広い端部分を露出する第２コンタクトホール１８１ｌが形成されている。
【００７２】
第１絶縁層２４０の上には画素電極１９１が形成されている。画素電極１９１はインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質を含んでもよい。
【００７３】
画素電極１９１はゲート線１２１及び維持電極線１３１を挟んで互いに分離され、ゲート線１２１及び維持電極線１３１を中心に画素ＰＸの上と下とに配置されて、列方向に隣接する第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌとを含む。つまり、第１副画素電極１９１ｈと第２副画素電極１９１ｌとは、第１谷Ｖ１を挟んで分離されており、第１副画素電極１９１ｈは第１副画素ＰＸａに位置し、第２副画素電極１９１ｌは第２副画素ＰＸｂに位置する。
【００７４】
画素電極１９１は、データ線１７１と重畳するように形成されている。画素電極１９１をデータ線１７１が形成された部分まで拡張形成することによって、開口率を向上させることができる。
【００７５】
一般的な表示装置では、マスクの誤整列によって画素電極１９１とデータ線１７１とが重畳する面積の差が発生することがある。したがって、画素電極１９１とデータ線１７１の間のキャパシタンスの偏差が発生することがある。本発明の一実施形態では画素電極１９１がデータ線１７１と完全に重畳するように形成し、このようなキャパシタンスの偏差が発生することを防止することができる。
【００７６】
第１副画素電極１９１ｈは第１コンタクトホール１８１ｈを通じて第１ドレイン電極１７５ｈと接続されており、第２副画素電極１９１ｌは第２コンタクトホール１８１ｌを通じて第２ドレイン電極１７５ｌと接続されている。したがって、第１薄膜トランジスタＱｈ及び第２薄膜トランジスタＱｌがオン状態である時、第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌはそれぞれ第１ドレイン電極１７５ｈ及び第２ドレイン電極１７５ｌから互いに異なるデータ電圧の印加を受ける。画素電極１９１と共通電極２７０との間には電界が形成されてもよい。
【００７７】
第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌそれぞれの全体的な形状は四角形である。第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌは、それぞれ、横幹部１９３ｈ、１９３ｌ、及び横幹部１９３ｈ、１９３ｌと交差する縦幹部１９２ｈ、１９２ｌからなる十字形幹部を含む。また、第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌは、それぞれ複数の微細枝部１９４ｈ、１９４ｌを含む。
【００７８】
第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌは、それぞれ、横幹部１９３ｈ、１９３ｌと縦幹部１９２ｈ、１９２ｌによって４つの副領域に分けられる。微細枝部１９４ｈ、１９４ｌは、横幹部１９３ｈ、１９３ｌ及び縦幹部１９２ｈ、１９２ｌから斜めに伸びており、その伸びる方向はゲート線１２１または横幹部１９３ｈ、１９３ｌとほぼ４５度または１３５度の角を成してもよい。また、隣接する二つの副領域の微細枝部１９４ｈ、１９４ｌが伸びている方向は互いに直交してもよい。
【００７９】
一実施形態において、第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌはそれぞれ第１副画素ＰＸａ及び第２副画素ＰＸｂの外郭を囲む外郭幹部をさらに含んでもよい。
【００８０】
前述の画素の配置形態、薄膜トランジスタの構造及び画素電極の形状は一つの例に過ぎず、本発明はこれに限定されず多様な変形が可能である。
【００８１】
画素電極１９１及び第１絶縁層２４０の上には遮光部材２２５及びスペーサ２２７が形成されている。
【００８２】
遮光部材２２５は第１谷Ｖ１に位置する。第１谷Ｖ１には薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌが位置しており、遮光部材２２５は薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌと重畳するように形成されている。さらに遮光部材２２５は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１と重畳するように形成されてもよい。特に、遮光部材２２５は、薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌと画素電極１９１との接続のために形成される第１コンタクトホール１８１ｈ及び第２コンタクトホール１８１ｌを覆うように形成されて、光漏れを防止する役割を果たす。
【００８３】
スペーサ２２７は、第２谷Ｖ２に位置する。スペーサ２２７は、データ線１７１と重畳するように形成されている。データ線１７１は画素電極１９１の端と重畳しており、スペーサ２２７も画素電極１９１の端と重畳する。スペーサ２２７は、光漏れを防止する役割を果たし、後述の共通電極２７０と画素電極１９１との間の短絡を防止する役割を果たす。また、共通電極２７０とデータ線１７１との間の距離を増加させることによって、共通電極２７０とデータ線１７１との間のキャパシタンスを減らすことができる。
【００８４】
遮光部材２２５とスペーサ２２７とは同一層に形成されている。遮光部材２２５とスペーサ２２７は同一の物質を含んでもよく、光を遮断できる物質を含む。遮光部材２２５とスペーサ２２７とは同一の工程で形成できる。遮光部材２２５とスペーサ２２７とは互いに異なる高さで形成されてもよく、同一の工程でスリットマスクまたはハーフトーンマスクを用いて形成されてもよい。
【００８５】
遮光部材２２５及びスペーサ２２７の上には遮光部材保護層２２９が形成されている。遮光部材保護層２２９は第１谷Ｖ１及び第２谷Ｖ２に位置する。遮光部材保護層２２９は薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、ゲート線１２１、及びデータ線１７１と重畳するように形成されている。遮光部材保護層２２９はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質を含んでもよく、遮光部材２２５及びスペーサ２２７を保護する役割を果たす。また、遮光部材保護層２２９はスペーサ２２７と同様に共通電極２７０と画素電極１９１との間の短絡を防止する役割を果たす。
【００８６】
画素電極１９１の上には画素電極１９１から一定の距離を有して離隔されるように共通電極２７０が形成されている。画素電極１９１と共通電極２７０との間には微細空間（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）３０５が形成されている。つまり、微細空間３０５は画素電極１９１及び共通電極２７０によって囲まれている。微細空間３０５の幅と広さは表示装置の大きさ及び解像度によって多様に変更されてもよい。
【００８７】
共通電極２７０はインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）などのような透明な金属物質を含んでもよい。共通電極２７０には一定の電圧が印加され、画素電極１９１と共通電極２７０との間に電界が形成されてもよい。
【００８８】
共通電極２７０は画素ＰＸだけでなく第２谷Ｖ２にも形成されている。第２谷Ｖ２で共通電極２７０は遮光部材保護層２２９の上に形成されている。
【００８９】
画素電極１９１がデータ線と重畳するように拡張形成された構造では、共通電極２７０は画素電極１９１と短絡されることがある。特に、微細空間３０５が形成されていない第２谷Ｖ２で共通電極２７０と画素電極１９１とが短絡されることがある。本発明の一実施形態では画素電極１９１と共通電極２７０との間にはスペーサ２２７及び遮光部材保護層２２９が形成されている。つまり、スペーサ２２７及び遮光部材保護層２２９が第２谷Ｖ２にデータ線１７１と重畳するように形成されているため、画素電極１９１と共通電極２７０とが短絡されることを防止することができる。
【００９０】
この場合、スペーサ２２７は、微細空間３０５の高さと実質的に同一な高さで形成されることが好ましい。図面ではスペーサ２２７が微細空間３０５の高さより若干低く示されているが、スペーサ２２７は微細空間３０５の高さと同一であるか、若干高く形成されてもよい。このように、スペーサ２２７の高さと微細空間３０５の高さとを一致するようにすることによって、微細空間３０５及びスペーサ２２７の上に形成される共通電極２７０の高さが一定であるようにすることができる。これによって、共通電極２７０の断線を防止することができる。
【００９１】
画素電極１９１の上には第１配向膜１１が形成されている。第１配向膜１１は、画素電極１９１によって覆われていない第１絶縁層２４０の真上にも形成されてもよい。
【００９２】
第１配向膜１１と対向するように共通電極２７０の下には第２配向膜２１が形成されている。
【００９３】
第１配向膜１１及び第２配向膜２１は垂直配向膜からなってもよく、ポリアミック酸（Ｐｏｌｙａｍｉｃ  ａｃｉｄ）、ポリシロキサン（Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの配向物質を含んでもよい。第１及び第２配向膜１１、２１は微細空間３０５の端の側壁で連結されてもよい。
【００９４】
画素電極１９１と共通電極２７０との間に位置した微細空間３０５内には液晶分子３１０を含む液晶層が形成されている。液晶分子３１０は負の誘電率異方性を有し、電界が印加されない状態で基板１１０に垂直な方向に配列されてもよい。つまり、垂直配向が行なわれてもよい。
【００９５】
データ電圧が印加された第１副画素電極１９１ｈ及び第２副画素電極１９１ｌは、共通電極２７０と共に電界を生成することによって、二つの電極１９１、２７０の間の微細空間３０５内に位置した液晶分子３１０の方向を決定する。このように決定された液晶分子３１０の方向によって液晶層を通過する光の輝度が変わる。
【００９６】
共通電極２７０の上には第２絶縁層３５０がさらに形成されてもよい。第２絶縁層３５０はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質を含んでもよく、必要によって省略されてもよい。
【００９７】
第２絶縁層３５０の上には保護層としてルーフ層３６０が形成されている。ルーフ層３６０は、有機物質を含んでもよい。ルーフ層３６０の下には微細空間３０５が形成されており、ルーフ層３６０は硬化工程によって固くなり微細空間３０５の形状を維持することができる。つまり、ルーフ層３６０は微細空間３０５を挟んで画素電極１９１から離隔されるように形成されている。
【００９８】
ルーフ層３６０は画素行に沿って各画素ＰＸ及び第２谷Ｖ２に形成され、第１谷Ｖ１には形成されない。つまり、ルーフ層３６０は、第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂとの間には形成されない。各第１副画素ＰＸａと第２副画素ＰＸｂとには各ルーフ層３６０の下に微細空間３０５が形成されている。第２谷Ｖ２にはルーフ層３６０の下に微細空間３０５が形成されておらず、その代わりにスペーサ２２７が形成されている。
【００９９】
ルーフ層３６０には微細空間３０５の一部を露出させる注入口３０７ａ、３０７ｂが形成されている。注入口３０７ａ、３０７ｂは、微細空間３０５の第１端の側面を露出させる第１注入口３０７ａ及び微細空間３０５の第２端の側面を露出させる第２注入口３０７ｂを含む。互いに隣接する二つの微細空間３０５のうちのいずれか一つの微細空間３０５の第１注入口３０７ａと他の一つの微細空間３０５の第２注入口３０７ｂとは第１谷Ｖ１を挟んで互いに対向する。注入口３０７ａ、３０７ｂによって微細空間３０５が露出されているため、注入口３０７ａ、３０７ｂを通じて微細空間３０５の内部に配向液または液晶物質などを注入することができる。
【０１００】
前述の遮光部材２２５及び遮光部材保護層２２９は、注入口３０７ａ、３０７ｂと一部重畳するように形成されてもよい。
【０１０１】
ルーフ層３６０の上には第３絶縁層３７０がさらに形成されてもよい。第３絶縁層３７０はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質を含んでもよい。第３絶縁層３７０は、ルーフ層３６０の上部面及び側面を覆うように形成されてもよい。第３絶縁層３７０は、有機物質を含むルーフ層３６０を保護する役割を果たし、必要によって省略されてもよい。
【０１０２】
第３絶縁層３７０の上には封止膜３９０が形成されてもよい。封止膜３９０は微細空間３０５の一部を外部に露出させる注入口３０７ａ、３０７ｂを覆うように形成される。つまり、封止膜３９０は、微細空間３０５の内部に形成されている液晶分子３１０が外部に出ないように微細空間３０５を密封することができる。封止膜３９０は、液晶分子３１０と接触するため、液晶分子３１０と反応しない物質を含むことが好ましい。例えば、封止膜３９０はパリレン（Ｐａｒｙｌｅｎｅ）などを含んでもよい。
【０１０３】
封止膜３９０は二重膜、三重膜などのように多重膜であってもよい。二重膜は互いに異なる物質からなる二つの層からなる。三重膜は三つの層からなり、互いに隣接する層の物質が互いに異なる。例えば、封止膜３９０は有機絶縁物質を含む層と無機絶縁物質を含む層を含んでもよい。
【０１０４】
図示してはいないが、表示装置の上下部面には偏光板がさらに形成されてもよい。偏光板は第１偏光板及び第２偏光板を含んでもよい。第１偏光板は基板１１０の下部面に取り付けられ、第２偏光板は封止膜３９０の上に取り付けられる。
【０１０５】
次に、図６及び図７を参照して本発明の一実施形態による表示装置について説明する。
【０１０６】
図６及び図７に示された本発明の一実施形態による表示装置は図１乃至図５に示された本発明の一実施形態による表示装置と同一な部分があり、これについての説明は省略する。本実施形態ではスペーサが省略されるという点で前述の実施形態と異なり、以下でさらに詳しく説明する。
【０１０７】
図６は本発明の一実施形態による表示装置の一部を示す配置図であり、図７は本発明の一実施形態による表示装置のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【０１０８】
本発明の一実施形態による表示装置は、基板１１０の上に画素電極１９１が形成されており、画素電極１９１と微細空間３０５を挟んで共通電極２７０が形成されている。画素電極１９１は、データ線１７１と重畳するように形成されている。
【０１０９】
前述の実施形態と同様に第１谷Ｖ１には遮光部材２２５が形成されているが、前述の実施形態とは異なり、第２谷Ｖ２にはスペーサ２２７が形成されていない。
【０１１０】
遮光部材２２５の上には遮光部材保護層２２９が形成されている。遮光部材保護層２２９は、第１谷Ｖ１及び第２谷Ｖ２に位置する。遮光部材保護層２２９は、薄膜トランジスタＱｈ、Ｑｌ、ゲート線１２１、データ線１７１と重畳するように形成されている。遮光部材保護層２２９は、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）などのような無機絶縁物質を含んでもよく、遮光部材２２５を保護する役割を果たす。また、遮光部材保護層２２９は、共通電極２７０と画素電極１９１との間の短絡を防止する役割を果たす。
【０１１１】
遮光部材保護層２２９が形成される位置は前述の実施形態と同一であるが、遮光部材保護層２２９の下にスペーサ２２７が形成されていないという点で異なる。スペーサ２２７が形成されていなくても、遮光部材保護層２２９が絶縁物質を含むため、画素電極１９１と共通電極２７０との短絡を防止することができる。
【０１１２】
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１３】
１１：第１配向膜
１５：配向物質柱
２１：第２配向膜
１２１：ゲート線
１２４ｈ：第１ゲート電極
１２４ｌ：第２ゲート電極
１３１：維持電極線
１３５：維持電極
１５４ｈ：第１半導体
１５４ｌ：第２半導体
１７３ｈ：第１ソース電極
１７３ｌ：第２ソース電極
１７５ｈ：第１ドレイン電極
１７５ｌ：第２ドレイン電極
１９１：画素電極
１９１ｈ：第１副画素電極
１９１ｌ：第２副画素電極
２２５：遮光部材
２２７：スペーサ
２２９：遮光部材保護層
２４０：第１絶縁層
２７０：共通電極
３０５：微細空間
３０７ａ：第１注入口
３０７ｂ：第２注入口
３１０：液晶分子
３５０：第２絶縁層
３６０：ルーフ層
３７０：第３絶縁層
３９０：封止膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015099353.tif 000008
【図７】
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