KR101368115B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Abstract

본 발명의 과제는, 액정 표시 장치에 있어서, 상하 기판의 위치 어긋남을 억제하고, 화소 영역의 어긋남에 의한 휘도 불균일이나 배향막 삭감에 기인한 휘점의 발생을 방지하여, 양호한 화상을 얻는 것이다.
화소 전극과 TFT 등이 매트릭스 형상으로 형성된 TFT 기판과, 상기 화소 전극과 대응하는 장소에 컬러 필터 등이 형성된 대향 기판을, 소정의 간극을 사이에 두고 배치하고, 상기 간극에 액정을 유지하여 이루어지는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 TFT 기판에, 패시베이션막에 형성한, 상기 TFT와 상기 화소 전극을 접속하기 위한 컨택트 홀을 구비함과 함께, 상기 대향 기판에는, 셀 갭 확보를 위한 주상 스페이서와, 상기 컨택트 홀에 대응하는 위치에 형성한, 위치 어긋남 방지용의 주상 돌기를 구비한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 상하 기판의 위치 어긋남을 억제한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치에서는, 화소 전극과 박막 트랜지스터(TFT) 등이 매트릭스 형상으로 형성된 TFT 기판과, TFT 기판의 화소 전극과 대응하는 장소에 컬러 필터 등이 형성된 대향 기판을, 소정의 간극을 사이에 두고 배치하고, TFT 기판과 대향 기판 사이의 간극에 액정을 유지하여 구성하고 있다. 그리고 TFT 기판과 대향 기판과의 간극을 일정하게 규제하기 위해, 양 기판 사이에 주상(柱狀) 스페이서를 개재시키고 있다.
액정 표시 장치에 있어서, 사용 환경 조건이나 백라이트의 점등에 의한 상하 기판간의 온도 변화가 발생한 경우, 상하 기판의 열팽창의 비율이 다르고, 한쪽의 기판에 대하여 다른 쪽의 기판이 그 면 방향으로 어긋남이 발생하고, 상측 기판의 화소 영역과 하측 기판의 화소 영역의 어긋남에 의한 휘도 불균일이나 면 방향의 어긋남에 수반하는 배향막 삭감에 기인한 휘점 발생에 의한 표시 불량을 발생시키게 된다. 특히, 화면 사이즈가 큰 경우나 상하 기판에 접합되는 편광판의 두께가 다른 경우에는, 상하 기판의 면 방향의 어긋남이 커진다.
기판 간격의 규제나 상하 기판의 위치 어긋남 방지에 관해, 특허 문헌 1에는, 한쪽의 기판 상에 높이가 다른 주상 스페이서를 형성하고, 높은 쪽의 스페이서로 대향 기판과의 마찰 저항의 저감을 도모하고, 낮은 쪽의 스페이서로 최종적으로 대향 기판과의 사이의 셀 갭의 확보를 행하는 것이 개시되어 있다.
특허 문헌 2에는, 액정 표시 장치에 있어서, 기판 간극을 유지하는 주상 스페이서를, 화소 전극 내에서 또한 화소 전극에 전기 신호를 공급하는 컨택트부에 배치함으로써, 표시 품위 및 화소의 개구율을 손상시키는 일 없이, 안정된 패널 간극의 제어를 실현하는 것이 개시되어 있다.
또한, 특허 문헌 3에는, 외력의 인가에 의한 주상 스페이서의 위치 변동에 기인하는 기판간 위치나 셀 갭의 변동을 억제하기 위해, 한 쌍의 기판의 한쪽의 내면에 고정적으로 형성한 주상 스페이서의 정상부를 다른 쪽의 기판에 갖는 다층 구조막의 오목부에 위치시키는 것이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2003-131238호 공보 일본 특허 출원 공개 제2003-84290호 공보 일본 특허 출원 공개 제2003-5190호 공보
특허 문헌 1에 기재된 것은, 높이가 다른 주상 스페이서 중 높은 쪽의 주상 스페이서만을 대향 기판에 접촉시킴으로써, 기판간의 마찰 저항을 저감하고 기판의 위치 어긋남이 발생해도 본래의 상태로 되돌리기 쉽게 하고 있지만, 기판의 위치 어긋남 자체의 발생을 억제할 수는 없다.
특허 문헌 2에 기재된 것에 대해, 컨택트부에 정합하도록 주상 스페이서를 형성하기 위해서는, 스페이서 형성의 위치 정밀도(정합 마진)를 감안하면, 스페이서 정상부보다 구멍 바닥부의 면적을 크게 할 필요가 있어, 컨택트부의 면적의 확대는 화소 개구율이나 투과율을 저하시키게 된다.
특허 문헌 3에 기재된 것은, 대향 기판의 오목부는 각종 배선의 사이에 형성되는 스페이서에 비해 꽤 넓은 범위의 오목해진 영역으로 되어 있어, 컨택트부와 같은 단차나 위치 정밀도가 없으므로, 기판의 위치 어긋남 자체를 억제할 수는 없다.
본 발명은, 액정 표시 장치에 있어서, 상하 기판의 위치 어긋남을 억제하고, 화소 영역의 어긋남에 의한 휘도 불균일이나 배향막 삭감에 기인한 휘점의 발생을 방지하여, 양호한 화상을 얻는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 액정 표시 장치는, 화소 전극과 TFT 등이 매트릭스 형상으로 형성된 TFT 기판과, 상기 화소 전극과 대응하는 장소에 컬러 필터 등이 형성된 대향 기판을, 소정의 간극을 사이에 두고 배치하고, 상기 간극에 액정을 유지하여 이루어지는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 TFT 기판에, 패시베이션막에 형성한, 상기 TFT와 상기 화소 전극을 접속하기 위한 컨택트 홀을 구비함과 함께, 상기 대향 기판에는, 셀 갭 확보를 위한 주상 스페이서와, 상기 컨택트 홀에 대응하는 위치에 형성한, 위치 어긋남 방지용의 주상 돌기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 패시베이션막은, 유기 패시베이션막을 포함하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 패시베이션막은, 무기 패시베이션막으로만 이루어지는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 대향 기판을 기준으로 한 상기 주상 돌기의 높이 h1과 상기 주상 스페이서의 높이 h2의 차 Δh는, 상기 컨택트 홀의 깊이 z 이하인 것이어도 된다.
Δh＝h1－h2≤z
단, 상기 TFT 기판으로부터 상기 컨택트 홀의 상면까지의 거리와 상기 TFT 기판으로부터 상기 주상 스페이서가 접촉하는 면까지의 거리 사이에 v의 차이가 있는 경우에는,
h1－(h2＋v)≤z
를 만족하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기의 높이 h1은, 셀 갭 d보다 크고, 셀 갭 d와 쓰루홀의 깊이 z의 합보다도 작은 것이어도 된다.
d＜h1≤d＋z
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기는, 과대한 힘이 가해졌을 때에, 상기 컨택트 홀의 바닥부에 당접하는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 컨택트 홀은, 상부를 향함에 따라 직경이 커지는 경사부를 갖는 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기의 정상부의 직경은, 상기 컨택트 홀의 상부의 직경보다도 작은 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기의 단면적은, 상기 주상 스페이서의 단면적보다도 작은 것이어도 된다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기는, 액정 패널의 중앙의 영역보다도 주변 영역의 밀도를 높게 배치한 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 스페이서는, 액정 패널의 화면 전체에서 거의 균등하게 배치한 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기끼리의 간격이, 상기 주상 스페이서의 간격보다도 넓은 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기의 개수는, 상기 주상 스페이서의 개수보다도 적은 것이어도 된다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 상기 주상 돌기의 개수는, 상기 주상 스페이서의 개수보다도 1자리수 이상 적은 것이어도 된다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, IPS 방식, TN 방식 또는 VA 방식의 액정 표시 장치이다.
본 발명에 따르면, 주상 스페이서에 의해 셀 갭을 확실하게 확보할 수 있음과 함께, 위치 어긋남 방지용의 주상 돌기를 컨택트 홀에 들어가게 하여 앵커함으로써, 상하 기판의 위치 어긋남을 억제하고, 화소 영역의 어긋남에 의한 휘도 불균일이나, 배향막 삭감에 기인한 휘점의 발생 등을 방지하여, 양호한 화상을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 IPS 방식의 액정 표시 장치를 도시하는 도면.
도 2는 액정 패널 전체에 있어서의 주상 스페이서의 배치를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 IPS 방식의 액정 표시 장치를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예의 TN 방식 또는 VA 방식의 액정 표시 장치를 도시하는 도면.
본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 번호를 붙이고, 반복 설명은 생략한다.
제1 실시예
도 1에, 본 발명의 제1 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 제1 실시예는, IPS(In Plane Switching) 방식의 액정 표시 장치로서, 유기 패시베이션막(유기 PAS막)의 컨택트 홀을 구비한 것에 적용한 실시예이다.
도 1의 (a)는, IPS 방식의 액정 표시 패널의 일부를 도시하는 평면도이며, 도 1의 (b)는, 도 1의 (a)의 A…B선으로 나타낸 개소의 단면도이다.
IPS 방식의 액정 표시 장치는, 간단히 말하면, 화소 전극(108) 상에, 절연막(109)을 사이에 두고 빗살 무늬 형상의 대향 전극(110)이 형성되어 있고, 대향 전극(110)과 화소 전극(108) 사이의 전압에 의해 액정 분자(301)를 회전시킴으로써, 화소마다 액정층(300)의 광의 투과율을 제어함으로써, 화상을 형성하는 것이다.
도 1의 (a)에 있어서, TFT 기판(100) 상에는 주사선(120)과 신호선(121)이 매트릭스 형상으로 배선되어 있다. 주사선(120)과 신호선(121)으로 둘러싸여지는 영역 내에 화소 전극(108)이 배치되고, 주사선(120)과 신호선(121)의 교차부에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 주사선(120)은 TFT의 게이트 전극에 접속되고, 신호선(121)은 TFT의 드레인 전극에 접속된다.
이하에, 도 1의 (b)의 구조를 상세하게 설명한다. 글래스로 형성되는 TFT 기판(100) 상에, 주사선 및 게이트 전극(101)이 형성되어 있다.
주사선 및 게이트 전극(101)을 덮고, 게이트 절연막(102)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(102) 상에, 게이트 전극(101)과 대향하는 위치에 도시하지 않은 반도체층이 형성되어 있다. 반도체층은 TFT의 채널부를 형성하지만, 채널부를 사이에 두고 반도체층 상에 소스 전극(104)과 드레인 전극(105)이 형성된다. 드레인 전극(105)은 영상 신호선이 겸용하고, 소스 전극(104)은 화소 전극(108)과 접속된다. 소스 전극(104)도 드레인 전극(105)도 동일 층에서 동시에 형성된다.
반도체층, 게이트 전극(101), 소스 전극(104) 및 드레인 전극(105)으로, TFT를 구성한다.
TFT를 덮고 무기 패시베이션막(106)이 형성된다. 무기 패시베이션막(106)은 TFT의, 특히 채널부를 불순물로부터 보호한다. 무기 패시베이션막(106) 상에는 유기 패시베이션막(107)이 형성된다. 유기 패시베이션막(107)은 TFT의 보호와 동시에 표면을 평탄화하는 역할도 가지므로, 두껍게 형성된다. 유기 패시베이션막(107)에는 감광성의 아크릴 수지, 실리콘 수지, 혹은 폴리이미드 수지 등이 사용된다. 유기 패시베이션막(107)에는, 화소 전극(108)과 소스 전극(104)을 접속하는 부분에 컨택트 홀(111)을 형성한다.
유기 패시베이션막(107) 상에는 화소 전극(108)이 형성된다. 화소 전극(108)은 투명 도전막인 ITO(Indium Tin Oxide)를 표시 영역 전체에 스퍼터링에 의해 형성하고, 화소 영역마다 패터닝함으로써 형성된다. 컨택트 홀(111)에 의해, 화소 전극(108)은 소스 전극(104)과 접속된다. 컨택트 홀(111)에 있어서, TFT로부터 연장되어 온 소스 전극(104)과 화소 전극(108)이 도통하고, 영상 신호가 화소 전극(108)에 공급되게 된다.
화소 전극(108)을 덮고 무기 패시베이션막(109)이 형성된다. 그 후, 무기 패시베이션막(109) 상에, 대향 전극(110)으로 되는 ITO를 스퍼터링에 의해 형성한다. 스퍼터링한 ITO를 패터닝하여 대향 전극(110)을 형성한다.
도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 대향 전극(110)은, 양단부가 닫힌 빗살 무늬 형상의 전극이다. 빗살과 빗살 사이에 슬릿(112)이 형성되어 있다. 대향 전극(110)의 하방에는, 평면 형상의 화소 전극(108)이 형성되어 있다. 화소 전극(108)에 영상 신호가 인가되면, 슬릿(112)을 통해 대향 전극(110)과의 사이에 발생하는 전기력선에 의해 액정 분자(301)가 회전한다. 이에 의해 액정층(300)을 통과하는 광을 제어하여 화상을 형성한다.
대향 전극(110)에는 일정 전압이 인가되고, 화소 전극(108)에는 영상 신호에 의한 전압이 인가된다. 화소 전극(108)에 전압이 인가되면, 전기력선이 발생하여 액정 분자(301)를 전기력선의 방향으로 회전시켜 백라이트로부터의 광의 투과를 제어한다. 화소마다 백라이트로부터의 투과가 제어되므로, 화상이 형성되게 된다.
도 1의 예에서는, 유기 패시베이션막(107) 상에, 면 형상으로 형성된 화소 전극(108)이 배치되고, 무기 패시베이션막(109) 상에 빗살 무늬 형상 전극(110)이 배치되어 있다. 그러나 이와는 반대로, 유기 패시베이션막(107) 상에 면 형상으로 형성된 대향 전극(110)을 배치하고, 무기 패시베이션막(109) 상에 빗살 무늬 형상의 화소 전극(108)이 배치되는 경우도 있다.
대향 전극(110) 상에는 액정 분자(301)를 배향시키기 위한 배향막(113)이 형성되어 있다.
도 1에 있어서, 액정층(300)을 사이에 두고 대향 기판(200)이 설치되어 있다. 대향 기판(200)의 내측에는, 컬러 필터(201)가 형성되어 있다. 컬러 필터(201)는 화소마다, 적색, 녹색, 청색의 컬러 필터가 형성되어 있어, 컬러 화상이 형성된다. 컬러 필터(201)와 컬러 필터(201) 사이에는 차광 블랙 매트릭스(202)가 형성되어, 화상의 콘트라스트를 향상시키고 있다. 또한, 차광 블랙 매트릭스(202)는 TFT의 차광막으로서의 역할도 갖고, TFT에 광전류가 흐르는 것을 방지하고 있다.
컬러 필터(201) 및 차광 블랙 매트릭스(202)를 덮고, 오버코트막(203)이 형성되어 있다. 컬러 필터(201) 및 차광 블랙 매트릭스(202)의 표면은 요철로 되어 있으므로, 오버코트막(203)에 의해 표면을 평평하게 하고 있다.
오버코트막(203) 상에는, 액정의 초기 배향을 결정하기 위한 배향막(113)이 형성되어 있다.
본 실시예에 있어서, 특징 구성으로서, 대향 기판(200)의 오버코트막(203) 상에 위치 어긋남 방지용의 주상 돌기(210)와 셀 갭 확보를 위한 주상 스페이서(220)가 설치되어 있다.
주상 돌기(210)는, TFT 기판(100)의 컨택트 홀(111)에 대응하는 위치에 형성되어 있고, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)을 조합하였을 때에, 주상 돌기(210)가 컨택트 홀(111) 안에 들어간다. 도 1의 (b)에 도시되는 바와 같이, 컨택트 홀(111)은, 바닥부에 비해 상부의 직경이 커지는 경사부를 구비하고 있고, 주상 돌기는, 이 경사부로 안내되어 컨택트 홀(111) 내에 들어간다. 이에 의해, 주상 돌기(210)를 컨택트 홀(111)에서 앵커함으로써, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)의 위치 어긋남을 거의 완전히 억제할 수 있다.
주상 돌기(210)의 정상부의 직경은 컨택트 홀(111)의 직경보다도 작게 되어 있어, 패널 조립(ODF) 시의 하중 인가 시에 컨택트 홀(111)로 미끄러져 들어가기 쉽고, 또한, 컨택트 홀의 경사부에 닿아도 변형되기 쉬워, 주상 돌기(210)의 컨택트 홀(111)에의 위치 정합 공산이 확대된다.
주상 스페이서(220)는, 대향 기판(200)의 차광 블랙 매트릭스(202)와 겹치고, TFT 기판(100)의 컨택트 홀 이외에 대응하는 위치, 예를 들면 게이트 배선(120)과 겹치는 위치에 설치되어 있고, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)을 조합하였을 때에, 배향막(106)과 당접함으로써, 셀 갭을 확보한다. 스페이서의 역할을 하기 위해, 주상 스페이서(220)의 단면적은 주상 돌기(210)의 단면적보다도 크게 되어 있다.
주상 돌기(210)는, 통상적인 상태에서는, 컨택트 홀(111)의 바닥부에 접촉하지 않는 쪽이 바람직하다.
그로 인해, 주상 돌기 (h1)은, 셀 갭 (d)보다도 크고, 셀 갭 (d)와 컨택트 홀(111)의 깊이 (z)의 합보다 작다.
d＜h1≤d＋z
또한, 주상 돌기(210)의 높이 (h1)과 주상 스페이서(220)의 높이 (h2)의 차 (Δh)가 컨택트 홀의 깊이 (z) 이하로 된다.
Δh＝h1－h2≤z
단, 주상 스페이서에 대응하는 TFT 기판 상에, 소위 대좌라 하는 단차부를 형성하는 경우가 있다. 이 경우, 상기 TFT 기판으로부터 상기 컨택트 홀의 상면까지의 거리와, 상기 TFT 기판으로부터 상기 주상 스페이서에 대응하는 면, 즉, 주상 스페이서와 접하는 면까지의 거리 사이에 v의 차이가 있는 경우가 있다. 이 경우에는, h1－(h2＋v)≤z를 만족하는 것이어도 된다.
또한, 기판에 과대한 하중이 가해진 경우에는, 주상 돌기(210)의 정상부가 컨택트 홀(111)의 바닥부에 당접하고, 스페이서로서 기능한다.
도 2에, 액정 패널 전체에 있어서의 주상 돌기(210) 및 주상 스페이서(220)의 배치를 도시한다.
도면에 도시하는 바와 같이, 위치 어긋남 방지 스토퍼로서 기능하는 주상 돌기(210)는, 중앙의 영역보다도 주변 영역의 밀도가 높게 되어 있다. 온도 변화에 의한 면 내 위치 어긋남은 화면의 중앙 부근보다도 주변부의 휘어짐이 큰 것이 원인으로 되어 있어, 주상 돌기의 주변부의 밀도를 높임으로써, 유효하게 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 이에 대하여, 셀 갭을 확보하기 위한 주상 스페이서(220)는, 액정 패널 전체에 거의 균등하게 분포되어 있다. 이에 의해, 액정 패널 전체면에 있어서, 유효하게 셀 갭 간격을 확보할 수 있다.
주상 돌기의 개수는, 주상 스페이서의 개수보다도, 예를 들면 1자리수 이상 적게 되어 있다. 그리고 주상 돌기(210)끼리의 간격이, 주상 스페이서(220)의 간격보다도 넓게 되어 있다.
제2 실시예
도 3에, 본 발명의 제2 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 제2 실시예는, IPS 방식의 액정 표시 장치로서, 무기 패시베이션막(무기 PAS막)만의 컨택트 홀을 구비한 것에 적용한 실시예이다.
제1 실시예에서는, TFT와 화소 전극 또는 대향 전극 사이에, 무기 패시베이션막(106), 유기 패시베이션막(107) 및 무기 패시베이션막(109)이 형성되어 있었지만, 본 실시예에서는 유기 패시베이션막을 형성하는 일 없이, 무기 패시베이션막(106, 109)만 형성하고 있다. 그리고 유기 패시베이션막의 분만큼, 컨택트 홀(111)의 깊이가 얕게 되어 있다.
대향 기판(200)의 오버코트막(203) 상에 높이가 높은 주상 돌기(210)와 높이가 낮은 주상 스페이서(220)가 설치되어 있고, 주상 돌기(210)는, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)을 조합하였을 때에, 주상 돌기(210)가 컨택트 홀(111) 안에 들어간다. 또한, 주상 스페이서(220)는, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)을 조합하였을 때에, 배향막(113)과 당접함으로써, 셀 갭을 확보한다.
본 실시예에서는, 주상 돌기의 정상부의 직경이 대응하는 컨택트 홀의 구멍 직경에 대하여, 충분히 작지 않은 경우에는, 패널 조립(ODF) 시의 하중에 대하여 변형되어 고정화된다.
본 실시예에서는, 컨택트 홀(111)이 주상 돌기(210)에 대응한 오목 형상을 갖는 대좌의 역할을 하고, 이에 의해, 상하 기판간의 마찰 저항이 매우 커져, 상하 기판의 위치 어긋남 억제 효과가 높아진다.
제3 실시예
도 4에, 본 발명의 제3 실시예의 액정 표시 장치를 도시한다. 제3 실시예는, 종(縱)전계의 TN(Twisted Nematic) 방식 또는 VA(Vertical Alignment) 방식의 액정 표시 장치로서, 고투과율 화소(유기 PAS막 사용)의 컨택트 홀을 구비한 것에 적용한 실시예이다.
도 4의 (a)는, VA(TN) 방식의 액정 표시 패널의 일부를 도시하는 평면도이며, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)의 A…B선으로 나타낸 개소의 단면도이다.
종전계 방식의 액정 표시 장치에서는, TFT 기판(100) 상에 화소 전극(108)을 배치하고, 대향 기판(200) 상에 공통 전극(204)을 배치한다. 화소 전극(108)에 전압을 인가하거나, 혹은 인가하지 않음으로써, 액정층(300)의 액정 분자(301)의 배열 상태를 변화시켜, 광의 투과를 제어한다.
TN 방식에서는, 화소 전극(108)에 전압이 인가되어 있지 않은 무전계 시에는, 액정 분자(301)는 양 기판에 대하여 수평 방향으로 배열하여 광을 투과시키고, 화소 전극(108)에 전압을 인가해가면, 액정 분자(301)가 수직으로 입상(立上)하여 광을 차단한다.
VA 방식에서는, 유전 이방성이 마이너스인 액정층(300)을 배치하고, 화소 전극(108)에 전압이 인가되어 있지 않은 무전계 시에는, 액정 분자(301)는 수직 방향으로 배열하여 광을 차단하고, 화소 전극(108)에 전압을 인가한 전계 시에는, 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 발생하고, 액정 분자(301)가 수평 방향으로 경사져 광을 통과시킨다.
본 실시예에 있어서도, TFT 기판(100) 상의 유기 패시베이션막(107)은, 경사부를 갖는 컨택트 홀(111)을 구비하고 있다. 또한, 대향 기판(200)의 오버코트막(203) 상에 높이가 높은 주상 돌기(210)와 높이가 낮은 주상 스페이서(220)가 설치되어 있다. 주상 돌기(210)는, TFT 기판(100)의 컨택트 홀(111)에 대응하는 위치에 형성되어 있고, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)을 조합하였을 때에, 주상 돌기(210)가 컨택트 홀(111) 안에 들어간다. 주상 스페이서(220)는, 대향 기판(200)의 차광 블랙 매트릭스(202)와 겹치고, TFT 기판(100)의 컨택트 홀 이외에 대응하는 위치, 예를 들면 게이트 배선(120)과 겹치는 위치에 설치되어 있고, TFT 기판(100)과 대향 기판(200)을 조합하였을 때에, 배향막(113)과 당접함으로써, 셀 갭을 확보한다. 주상 돌기 및 주상 스페이서의 동작은, 제1 실시예와 마찬가지이다.
물론, 전술한 액정 표시 장치 이외에, 도 1에서 개시하고 있는 평면 전극과 빗살 무늬 형상 전극에 의한 구성을, 빗살 무늬 형상 전극쌍의 구성으로 해도 된다. 또한, TFT 기판 상에 형성되는 전극쌍에 의해 생성된 기판에 평행한 전계를 이용하여, 기판과 평행한 방향으로 배향된 액정 분자를 구동하는 방법에 한정하지 않고, 기판과 수직으로 배향된 액정 분자를 구동하는 방법이어도 된다.
본 발명에 따르면, 액정 표시 장치의 상하 기판의 위치 어긋남이나 압박 하중에 대한 휘도 불균일의 발생을 방지할 수 있다. 본 발명은, IPS 방식, VA 방식, TN 방식 등의 액정 디스플레이에 이용할 수 있다. 특히, 화면 사이즈가 큰 액정 디스플레이나 시야각 보상의 위상차 편광판을 이용한 액정 디스플레이에서 효과가 크다.
100 : TFT 기판
101 : 게이트 배선
102 : 게이트 절연막
104 : 소스 전극
105 : 드레인 전극
106 : 무기 패시베이션막
107 : 유기 패시베이션막
108 : 화소 전극
109 : 무기 패시베이션막
110 : 대향 전극
111 : 컨택트 홀
112 : 슬릿
113 : 배향막
120 : 주사선
121 : 신호선
200 : 대향 기판
201 : 컬러 필터
202 : 블랙 매트릭스
203 : 오버코트막
204 : 공통 전극
210 : 주상 돌기
220 : 주상 스페이서
300 : 액정층
301 : 액정 분자

Claims (16)

  1. 화소 전극과 TFT 등이 매트릭스 형상으로 형성된 TFT 기판과, 상기 화소 전극과 대응하는 장소에 컬러 필터 등이 형성된 대향 기판을, 소정의 간극을 사이에 두고 배치하고, 상기 간극에 액정을 유지하여 이루어지는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 TFT 기판에, 패시베이션막에 형성한, 상기 TFT와 상기 화소 전극을 접속하기 위한 컨택트 홀을 구비함과 함께,
    상기 대향 기판에는, 셀 갭 확보를 위한 주상 스페이서와, 상기 컨택트 홀에 대응하는 위치에 형성한, 위치 어긋남 방지용의 주상 돌기를 구비하고,
    상기 주상 돌기의 밀도가 상기 주상 스페이서의 밀도보다도 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패시베이션막은, 유기 패시베이션막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패시베이션막은, 무기 패시베이션막으로만 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기의 높이 h1과 상기 주상 스페이서의 높이 h2의 차 Δh는, 상기 컨택트 홀의 깊이 z 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기의 높이 h1은, 셀 갭 d보다 크고, 셀 갭 d와 상기 컨택트 홀의 깊이 z의 합보다도 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 주상 돌기는, 과대한 힘이 가해졌을 때에, 상기 컨택트 홀의 바닥부에 당접하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨택트 홀은, 상부를 향함에 따라 직경이 커지는 경사부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기의 정상부의 직경은, 상기 컨택트 홀의 상부의 직경보다도 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기의 단면적은, 상기 주상 스페이서의 단면적보다도 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기는, 액정 패널의 중앙의 영역보다도 주변 영역의 밀도를 높게 배치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주상 스페이서는, 액정 패널의 화면 전체에서 균등하게 배치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기끼리의 간격이, 상기 주상 스페이서의 간격보다도 넓은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 주상 돌기의 밀도가 상기 주상 스페이서의 밀도보다도 1자리수 이상 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    IPS 방식인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    TN 방식 또는 VA 방식인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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