(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0019】
添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態について、本発明が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細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態により実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
【0020】
図面において、種々の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。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるというとき、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「すぐ上」にあるというときには、中間に他の部分がないことを意味する。
【0021】
<第1実施形態>
最初に、
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の信号線及び画素の配置について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の信号線と画素の配置を示す図面である。
【0022】
図1を参照すれば、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置は、複数の表示信号線G1−G2n、D1−Dm、及びこれらに接続されて、ほぼ行列状に配列された複数の画素PXを含む。
【0023】
表示信号線G1−G2n、D1−Dmは、ゲート信号(「走査信号」ともいう)を伝達する複数のゲート線G1−G2nと、データ信号を伝達するデータ線D1−Dmとを含む。ゲート線G1−G2nは、ほぼ行方向に延在して、互いにほぼ平行であり、データ線D1−Dmは、ほぼ列方向に延在して、互いにほぼ平行である。なお、データ線D1−Dmは、データ信号線と称する場合もある。
【0024】
各対のゲート線G2i−1、G2i(i=1、2、...、n)は、一行の画素PXを挟むように配置されて、各画素PXに接続されている。また、データ線Dj(j=1、2、3)は、二列の画素PXの間にそれぞれ配置されて、左右の各画素PXに接続されている。さらに具体的には、一行の画素PXは、隣接したデータ線Djに接続されるとともに、隣接した一対のゲート線G2i−1、G2iに交互に接続されている。一列の画素PXは、隣接したデータ線Djに接続されるとともに、隣接した二つのゲート線G2i−1、G2iのうちの同一側のゲート線に接続されている。例えば、同一のデータ線Djに接続されて、そのデータ線Djを中心に左右に位置した二つの画素PXのうち、左側に位置した画素PXは、上側ゲート線G1、G3、G5、...に接続され、右側に位置した画素PXは、下側ゲート線G2、G4、G6、...に接続されている。換言すれば、i行目(i=1、2、...、n)の画素行において、2k−1番目画素(k=1、2、...、m/2)は、2i−1番目ゲート線G2i−1とk番目データ線Dkに接続され、2k番目画素は、2i番目ゲート線G2iとk番目データ線Dkに接続されている。これとは異なり、各画素行において、2k−1番目画素(k=1、2、...、m/2)は、2i番目ゲート線G2iとk番目データ線Dkに接続され、2k番目画素は、2i−1番目ゲート線G2i−1とk番目データ線Dkに接続されている。
【0025】
このように配置すれば、データ線Djの数を画素列数の半分に減らすことができるので、データ駆動部の費用は減少し、これによって液晶表示装置の製造費用を節減できる。
【0026】
以下、
図2乃至
図5を参照して、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図2は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の配置図であり、
図3は、
図2の液晶表示装置のIII−III線に沿った断面図であり、
図4は、
図2の液晶表示装置のIV−IV線に沿った断面図であり、
図5は、
図2の液晶表示装置のV−V線に沿った断面図である。
【0027】
図3を参照すれば、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する下部表示パネル100及び上部表示パネル200と、二つの表示パネル100、200の間に注入されている液晶層3とを含む。
【0028】
(1)下部表示パネル100
下部表示パネル100について説明する。
【0029】
第1絶縁基板110の上には、
図2に示すように、複数のゲート線121a、121bが形成されている。ゲート線121a、121bは、一つの画素行ごとに、当該画素行に沿って配置されている。以下では、本段画素行に沿って配置される複数のゲート線121a、121bのうち、前段画素行側(紙面上側)に配置されているゲート線を第1ゲート線121aと称し、後段画素行側(紙面下側)に配置されているゲート線を第2ゲート線121bと称する。第1ゲート線121aは、隣接する前段画素行に沿って配置されている第2ゲート線121bと隣接して配置される。第2ゲート線121bは、隣接する後段画素行に配置されている第1ゲート線121aと隣接して配置される。したがって、本段画素行に沿って配置されている第1ゲート線121aは、隣接する前段画素行に配置されている第2ゲート線121bと対をなして、画素行間に配置される。同様に、本段画素行に沿って配置されている第2ゲート線121bは、隣接する後段画素行に配置されている第1ゲート線121aと対をなして、画素行間に配置される。
【0030】
第1ゲート線121aは第1ゲート電極124aを含み、第2ゲート線121bは第2ゲート電極124bを含む。第1ゲート線121aは、列方向に延在する第1縦部122aを含み、第2ゲート線121bは、列方向に延在する第2縦部122bを含む。
【0031】
図3に示すように、ゲート線121a、121b(縦部122a、122bを含む)の上には、ゲート絶縁膜140が形成されている。
【0032】
ゲート絶縁膜140の上には、第1半導体154a及び第2半導体154bが形成されている。半導体154a、154bの上には、複数のオーミックコンタクト部材163、165が形成されている。
【0033】
オーミックコンタクト部材163、165の上には、複数のデータ線171a、171b、複数のドレイン電極175a、175b、複数の共通電圧線131、及び複数の第1リペアパターン31aを含むデータ導電体が形成されている。
【0034】
データ線171a、171bは、データ信号を伝達し、主に列方向に延在してゲート線121a、121bと交差する。データ線171a、171bは、二つの画素電極191を介して配置されている第1データ線171aと第2データ線171bを含む。
【0035】
各データ線171a、171bは、二つの画素列ごとに、それぞれ配置されている。各データ線171a、171bは、画素列に沿ってデータ線171a、171bの左側と右側に配置されている画素の画素電極191と交互に接続されている。このように、各データ線171a、171bが、左右に配置されている二つの画素電極191に接続して、データ電圧を印加することにより、データ線171a、171bの数を半分に減少できる。したがって、液晶表示装置の費用を節減できる。
【0036】
第1データ線171aは、第1ゲート電極124aに向かって延在した第1ソース電極173aを含み、第2データ線171bは、第2ゲート電極124bに向かって延在した第2ソース電極173bを含む。
【0037】
第1ドレイン電極175aは、第1ゲート電極124aを中心に第1ソース電極173aと対向する一端部と、面積の広い他端部を含む。
【0038】
第2ドレイン電極175bは、第2ゲート電極124bを中心に第2ソース電極173bと対向する一端部と、面積の広い他端部を含む。
【0039】
共通電圧線131は、二つのデータ線171a、171bの間に配置されて、データ線171a、171bと平行に延在する。共通電圧線131は複数の拡張部135を含む。共通電圧線131の拡張部135は、第1ゲート線121a及び第2ゲート線121bのそれぞれの縦部122a、122bの間に形成されている。
【0040】
このように、共通電圧線131の拡張部135を第1ゲート線121a及び第2ゲート線121bのそれぞれの縦部122a、122bの間に配置することにより、ゲート線121a、121bと共通電圧線131の拡張部135が形成する面積を減らせる。
【0041】
共通電圧線131の複数の拡張部135のうち一部の拡張部135は、後述するコンタクトホール184と重なり、また、他の一部の拡張部135は、後述するスペーサ325と重なる。
【0042】
複数の第1リペアパターン31aは共通電圧線131から突出している。複数の第1リペアパターン31aは、
図2、4に示すように、後述する画素電極191及び共通電極270と重なる。
【0043】
複数の第1リペアパターン31aは、第2ゲート線121bに隣接する部分に位置し、画素領域の周縁部に位置する。
【0044】
図3乃至
図5に示すように、データ導電体171a、171b、175a、175b、131、露出した半導体154a、154b、及び画素電極191の上には、第1保護膜180aが形成されている。第1保護膜180aは、有機絶縁物質または無機絶縁物質などで形成される。
【0045】
第1保護膜180aの上には有機膜80が形成されている。有機膜80は第1保護膜180aより厚さが厚く、平坦な表面を有してもよい。
【0046】
本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の場合、有機膜80は省略されてもよい。本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の場合、有機膜80はカラーフィルタであってもよく、この場合、有機膜80の上に配置されている膜をさらに含んでもよい。例えば、カラーフィルタの上に配置されて、カラーフィルタの顔料が液晶層に流入するのを防止するためのキャッピング層をさらに含んでもよく、キャッピング層は窒化ケイ素(SiNx)のような絶縁物質で形成されてもよい。
【0047】
第1保護膜180aと有機膜80には、共通電圧線131の拡張部135を露出する第1コンタクトホール184、及びドレイン電極175の一部分を露出する第2コンタクトホール185が形成されている。
【0048】
第1実施形態に係る液晶表示装置において、共通電圧線131を露出する第1コンタクトホール184はゲート線121a、121bと重ならない。第1コンタクトホール184が配置される共通電圧線131の拡張部135もゲート線121a、121bと重ならなくてもよい。
【0049】
このように、共通電圧線131を露出する第1コンタクトホール184をゲート線121a、121bと離隔するように形成することにより、第1コンタクトホール184を形成する段階で発生しうる静電気がゲート絶縁膜140に侵入して、ゲート線121a、121bと共通電圧線131が短絡(short)するのを防止できる。
【0050】
また、共通電圧線131の拡張部135をゲート線121a、121bと重ならないように形成することにより、共通電圧線131の拡張部135に段差が生じないように形成でき、第1コンタクトホール184が、位置に応じて高低差なく対称的に形成され得る。したがって、第1コンタクトホール184を通じて接続する共通電圧線131と共通電極270の物理的・電気的接続の信頼度を高めることができる。
【0051】
第1保護膜180aの上には画素電極191が形成されている。画素電極191は、一つの画素領域の大部分を占めるような平面形状(planar shape)を有していてもよい。画素電極191の全体的な形状は、ゲート線121a、121b、データ線171aまたは171b、及び共通電圧線131にほぼ平行な辺を有する多角形であってもよい。画素電極191は、ITO(Indium Tin Oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明な導電物質で形成されてもよい。
【0052】
画素電極191は、第2コンタクトホール185を通じてドレイン電極175と物理的・電気的に接続し、データ電圧の印加を受ける。
【0053】
画素電極191の上には第2保護膜180bが形成されている。第2保護膜180bは有機絶縁物質または無機絶縁物質などで形成されてもよい。
【0054】
第2保護膜180bの上には共通電極270が形成されている。共通電極270は複数の第1枝電極271を含み、隣接する画素に配置されている共通電極270と互いに接続されている。
【0055】
共通電極270は、第1保護膜180aに形成されている第1コンタクトホール184を通じて共通電圧線131と物理的・電気的に接続されており、これから共通電圧の印加を受ける。
【0056】
データ電圧の印加を受けた画素電極191は、共通電圧の印加を受けた共通電極270と共に液晶層3に電界を生成する。
【0057】
共通電極270の複数の第1枝電極271は、平面形状の画素電極191と重なる。
【0058】
(2)上部表示パネル200
次に、上部表示パネル200について説明する。
図5に示すように、第2絶縁基板210の上に遮光部材220が形成されている。第2絶縁基板210の上には、また、複数のカラーフィルタ230が形成されている。カラーフィルタ230の大部分は、遮光部材220によって取り囲まれた領域内に存在してもよい。
【0059】
本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の場合、下部表示パネル100に配置する有機膜80はカラーフィルタであってもよく、上部表示パネル200にはカラーフィルタ230を配置しなくてもよい。この場合、遮光部材220も、上部表示パネル200ではなく下部表示パネル100の上に配置してもよい。
【0060】
カラーフィルタ230及び遮光部材220の上には保護膜(overcoat)250が形成されている。保護膜250は、(有機)絶縁物で形成されてもよく、カラーフィルタ230が露出するのを防止し、平坦面を提供する。保護膜250は省略してもよい。
【0061】
下部表示パネル100と上部表示パネル200の間には、
図2、5に示すように、スペーサ325が形成されている。スペーサ325は、共通電圧線131の複数の拡張部135のうちの一部と重なる位置に配置される。
【0062】
共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための第1コンタクトホール184は、スペーサ325と重なる共通電圧線131の複数の拡張部135上には、配置されない。
【0063】
このように、スペーサ325が配置される位置には、共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための共通コンタクトホールを形成しないことにより、スペーサ325の下部の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。また、スペーサ325がゲート線121a、121bと重ならないことにより、スペーサ325の下部層の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。
【0064】
第1実施形態に係る液晶表示装置において、液晶表示装置の共通電圧線131の複数の拡張部135のうちの一部は、共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のために第1コンタクトホール184と重なり、拡張部135の他の一部は、スペーサ325と重なる。また、スペーサ325が配置される位置には、共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための共通コンタクトホールを形成しないことにより、スペーサ325の下部の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。また、スペーサ325がゲート線121a、121bと重ならないことにより、スペーサ325の下部層の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。
【0065】
第1実施形態に係る液晶表示装置において、下部表示パネル100と上部表示パネル200との間隔を維持するために、スペーサ325を共通電圧線131の複数の拡張部135のうちの一部と重なる位置に配置している。これにより、スペーサ325が配置される領域の光漏れを別途の遮光部材を利用して防止する必要がなくなる。それゆえに、液晶表示装置の開口率の低下を効率的に抑えられる。
【0066】
(3)液晶層3
下部表示パネル100と上部表示パネル200の間に挿入されている液晶層3は、液晶分子(図示せず)を含み、液晶分子は電界がない状態で、その長軸が二つの表示パネル100、200の表面に対して水平になるように配向されていてもよい。
【0067】
(4)第1リペアパターン31a
図4を参照して、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の第1リペアパターン31aについてさらに詳細に説明する。
【0068】
複数の第1リペアパターン31aは、共通電圧線131から突出している。複数の第1リペアパターン31aは、第1領域Aで画素電極191及び共通電極270と重なる。
【0069】
万一、液晶表示装置の製造工程中、複数の画素のうち一部の画素で不良が発生して、所望の映像を表示できない場合、不良画素が容易に視認されないように、画素電極191に共通電圧を印加して、不良画素をブラックの画素として表示する。
【0070】
画素電極191に共通電圧を印加するようにリペアするために、第2保護膜180bを介して互いに重なる画素電極191と共通電極270を互いに短絡(short)させなければならない。
【0071】
このような短絡のためにレーザなどを利用して、画素電極191と共通電極270の間に位置する第2保護膜180bを除去し、相対的に上に位置する共通電極270を溶かして、相対的に下に位置する画素電極191と結合するようにリペアする。しかし、画素電極191と共通電極270が第2保護膜180bを介して互いに重なる場合、画素電極191と共通電極270はいずれも相対的に厚さの薄い透明な導電体からなるので、画素電極191と共通電極270の間に位置する第2保護膜180bを除去しようとする場合、第2保護膜180bと共に画素電極191と共通電極270が除去されてしまうことがある。
【0072】
本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置は、共通電圧線131から拡張されている複数の第1リペアパターン31aを含む。複数の第1リペアパターン31aは、透明な導電体と比較して、相対的に厚さが厚くて熱に強い金属からなるので、レーザを利用して画素電極191と共通電極270を互いに短絡させるとき、除去されずに残る。したがって、複数の第1リペアパターン31aが形成されており、画素電極191と共通電極270が互いに重なる第1領域Aにレーザを加えて、共通電極270及び画素電極191が第1リペアパターン31aと短絡するようにして、不良画素の画素電極191に共通電圧を印加するようにリペアできる。
【0073】
また、上述したように、複数の第1リペアパターン31aは第2ゲート線121bに隣接した部分に位置して、相対的に明るさの暗い画素領域の周縁部に位置する。したがって、複数の第1リペアパターン31aが相対的に明るさの明るい画素領域の中央部分に形成される場合に比べて、液晶表示装置の透過率の低下を抑えられる。
【0074】
複数の第1リペアパターン31aのサイズは、レーザを利用してリペアが可能な最小サイズを有するのが好ましく、例えば、複数の第1リペアパターン31aの横の長さと縦の長さは、約3μmであってもよい。
【0075】
このように、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置は、共通電圧線131から拡張されて形成された複数の第1リペアパターン31aを含み、第2保護膜180bを介して互いに重なり、相対的に厚さの薄い透明な導電体からなる画素電極191と共通電極270を第1リペアパターン31aに短絡させて、不良画素が発生するときリペアが可能である。また、第1リペアパターン31aを相対的に明るさの暗い画素領域の周縁部に形成することにより、第1リペアパターン31aによる液晶表示装置の透過率の低下を防止できる。
【0076】
また、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置は、共通電極270と接続されている共通電圧線131を含み、共通電極270に印加される共通電圧の信号遅延を抑えることができ、データ線の数を減らすことで、液晶表示装置の駆動部の費用を節減できる。
【0077】
なお、第1実施形態に係る液晶表示装置の第1リペアパターン31aは、画素電極191及び共通電極270と重なるが、第1リペアパターン31aは、画素電極191とだけ重なり、共通電極270とは重ならなくてもよい。このとき、第1リペアパターン31aは共通電圧線131から拡張されて、共通電圧の印加を受ける。したがって、不良画素が発生した場合、画素電極191を第1リペアパターン31aと短絡させて、画素電極191が共通電圧の印加を受けるようにリペアできる。
【0078】
<第2実施形態>
以下、
図6を参照して、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図6は、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。
【0079】
図6を参照すれば、第2実施形態に係る液晶表示装置は、
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置と大部分において同様である。同一の構成要素に対する具体的な説明は省略する。
【0080】
しかし、第2実施形態に係る液晶表示装置は、
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置とは異なり、画素領域の中央部分に位置する複数の第2リペアパターン31bを含む。複数の第2リペアパターン31bは共通電圧線131から拡張される。
【0081】
複数の第2リペアパターン31bは、画素電極191及び共通電極270と重なる。
【0082】
なお、第2実施形態に係る液晶表示装置の第2リペアパターン31bは、画素電極191及び共通電極270と重なるが、第2リペアパターン31bは、画素電極191とだけ重なり、共通電極270とは重ならないように変形してもよい。このとき、第2リペアパターン31bは共通電圧線131から拡張されて、共通電圧の印加を受ける。したがって、不良画素が発生した場合、画素電極191を第2リペアパターン31bと短絡させて、画素電極191が共通電圧の印加を受けるようにリペアすることもできる。
【0083】
複数の第2リペアパターン31bは画素領域の中央部分に位置しているが、共通電極270の複数の第1枝電極271と重ならない領域に位置する。画素領域において、共通電極270の複数の第1枝電極271が形成されている部分が相対的に明るい部分である。したがって、複数の第2リペアパターン31bは相対的に暗い領域に位置するため、第2リペアパターン31bによる液晶表示装置の透過率の低下を防止できる。
【0084】
上記で
図1と共に
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置の多くの特徴は、第2実施形態に係る液晶表示装置に全て適用可能である。
【0085】
<第3実施形態>
以下、
図7及び
図8を参照して、本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図7は、本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置の配置図であり、
図8は、
図7の液晶表示装置のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【0086】
第3実施形態に係る液晶表示装置は、
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置と大部分において同様である。同一の構成要素に対する具体的な説明は省略する。
【0087】
しかし、第3実施形態に係る液晶表示装置は、
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置とは異なり、共通電圧線131と分離されており、ゲート線121a、121bと同一層で形成された複数の第3リペアパターン31cを含む。
【0088】
なお、第3実施形態に係る液晶表示装置の第3リペアパターン31cは、ゲート線121a、121bと同一層で形成されるが、第3リペアパターン31cはデータ線171と同一層で形成されるように変形してもよい。
【0089】
複数の第3リペアパターン31cは、第2領域Bで画素電極191及び共通電極270と重なる。
【0090】
複数の第3リペアパターン31cは、画素領域の中央部分に位置しているが、共通電極270の複数の第1枝電極271と重ならない領域に位置する。画素領域において、共通電極270の複数の第1枝電極271が形成されている部分が相対的に明るい部分である。したがって、複数の第3リペアパターン31cは相対的に暗い領域に位置するため、第3リペアパターン31cによる液晶表示装置の透過率の低下を防止することができる。
【0091】
なお、第3実施形態に係る液晶表示装置の第3リペアパターン31cは画素領域の中央部分に位置しているが、第3リペアパターン31cは相対的に明るさの暗い画素領域の周縁部に位置するように変形してもよい。
【0092】
上記で
図1と共に
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置の多くの特徴は、第3実施形態に係る液晶表示装置に全て適用可能である。
【0093】
<第4実施形態>
以下、
図9乃至
図12を参照して、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図9は、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の配置図であり、
図10は、
図9の液晶表示装置のX−X線に沿った断面図であり、
図11は、
図9の液晶表示装置のXI−XI線に沿った断面図であり、
図12は、
図9の液晶表示装置のXII−XII線に沿った断面図である。
【0094】
図9乃至
図12を参照すれば、第4実施形態による液晶表示装置は、
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態による液晶表示装置と類似している。
【0095】
本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置は、互いに対向する下部表示パネル100及び上部表示パネル200と、二つの表示パネル100、200の間に注入されている液晶層3とを含む。
【0096】
(1)下部表示パネル100
下部表示パネル100について説明する。
【0097】
第1絶縁基板110の上には、
図9に示すように、複数のゲート線121a、121bが形成されている。ゲート線121a、121bは、一つの画素行ごとに、当該画素行に沿って配置されている。第1実施形態と同様に、第1ゲート線121aは、前段画素行側に配置され、第2ゲート線121bは、後段画素行側に配置される。また、第1ゲート線121aは、隣接する前段画素行に沿って配置されている第2ゲート線121bと隣接して配置される。第2ゲート線121bは、隣接する後段画素行に沿って配置されている第1ゲート線121aと隣接して配置される。したがって、本段画素行に沿って配置されている第1ゲート線121aは、隣接する前段画素行に配置されている第2ゲート線121bと対をなして、画素行間に配置される。同様に、本段画素行に沿って配置されている第2ゲート線121bは、隣接する後段画素行に配置されている第1ゲート線121aと対をなして、画素行間に配置される。
【0098】
第1ゲート線121aは第1ゲート電極124aを含み、第2ゲート線121bは第2ゲート電極124bを含む。第1ゲート線121aは第1縦部122aを含み、第2ゲート線121bは第2縦部122bを含む。
【0099】
図10に示すように、ゲート線121a、121bの上にはゲート絶縁膜140が形成されている。
【0100】
ゲート絶縁膜140の上には第1半導体154a及び第2半導体154bが形成されている。半導体154a、154bの上には複数のオーミックコンタクト部材163、165が形成されている。
【0101】
オーミックコンタクト部材163、165の上には複数のデータ線171a、171b、複数のドレイン電極175a、175b、複数の共通電圧線131、及び複数の第1リペアパターン31a、31bを含むデータ導電体が形成されている。
【0102】
データ線171a、171bは、データ信号を伝達し、主に縦方向に延在してゲート線121a、121bと交差する。データ線171a、171bは、二つの画素電極191を介して配置されている第1データ線171aと第2データ線171bを含む。
【0103】
各データ線171a、171bは、二つの画素列ごとに、それぞれ配置されている。各データ線171a、171bは、画素列に沿ってデータ線171a、171bの左側と右側に配置されている画素の画素電極191と交互に接続されている。このように、各データ線171a、171bが、左右に配置されている二つの画素電極191に接続して、データ電圧を印加することにより、データ線171a、171bの数を半分に減少できる。したがって、液晶表示装置の費用を節減できる。
【0104】
第1データ線171aは、第1ゲート電極124aに向かって延在した第1ソース電極173aを含み、第2データ線171bは、第2ゲート電極124bに向かって延在した第2ソース電極173bを含む。
【0105】
第1ドレイン電極175aは、第1ゲート電極124aを中心に第1ソース電極173aと対向する一端部と、面積の広い他端部を含む。
【0106】
第2ドレイン電極175bは、第2ゲート電極124bを中心に第2ソース電極173bと対向する一端部と、面積の広い他端部を含む。
【0107】
共通電圧線131は二つのデータ線171a、171bの間に配置されて、データ線171a、171bと平行に延在する。共通電圧線131は複数の拡張部135を含む。共通電圧線131の拡張部135は、第1ゲート線121a及び第2ゲート線121bのそれぞれの縦部122a、122bの間に形成されている。
【0108】
このように、共通電圧線131の拡張部135を第1ゲート線121a及び第2ゲート線121bのそれぞれの縦部122a、122bの間に配置することにより、ゲート線121a、121bと共通電圧線131の拡張部135が形成する面積を減らすことができる。
【0109】
共通電圧線131の複数の拡張部135のうち一部の拡張部135は、第1コンタクトホール184と重なり、また、複数の拡張部135のうち他の一部の拡張部135は、スペーサ325と重なる。
【0110】
複数の第1リペアパターン31aは共通電圧線131から突出している。複数の第1リペアパターン31aは、
図9、11に示すように、画素電極191及び共通電極270と重なる。
【0111】
複数の第1リペアパターン31aは、第2ゲート線121bに隣接する部分に位置して、画素領域の周縁部に位置する。
【0112】
図9乃至
図11に示すように、データ導電体171a、171b、175a、175b、131、露出した半導体154a、154b、及び画素電極191の上には第1保護膜180aが形成されている。第1保護膜180aは有機絶縁物質または無機絶縁物質などで形成されてもよい。
【0113】
第1保護膜180aには共通電圧線131の拡張部135を露出する第1コンタクトホール184が形成されている。
【0114】
共通電圧線131を露出する第1コンタクトホール184はゲート線121a、121bと重ならない。第1コンタクトホール184が配置される共通電圧線131の拡張部135もゲート線121a、121bと重ならなくてもよい。
【0115】
このように、共通電圧線131を露出する第1コンタクトホール184をゲート線121a、121bと離隔するように形成することにより、第1コンタクトホール184を形成する段階で発生しうる静電気がゲート絶縁膜140に侵入して、ゲート線121a、121bと共通電圧線131が短絡(short)するのを防止できる。
【0116】
また、共通電圧線131の拡張部135をゲート線121a、121bと重ならないように形成することにより、共通電圧線131の拡張部135に段差が生じないように形成でき、第1コンタクトホール184が、位置に応じて高低差なく対称的に形成され得る。したがって、第1コンタクトホール184を通じて接続する共通電圧線131と共通電極270の物理的・電気的接続の信頼度を高めることができる。
【0117】
第1保護膜180aの上には共通電極270が形成されている。共通電極270は画素領域に位置し、平面形状(planar shape)であってもよい。共通電極270は、ドレイン電極175と重なる部分に形成されている開口部273を有する。
【0118】
共通電極270は、第1コンタクトホール184を通じて共通電圧線131と接続して、共通電圧線131から共通電圧の印加を受ける。
【0119】
共通電極270は、ITOまたはIZOなどの透明な導電物質で形成されてもよい。
【0120】
共通電極270の上には第2保護膜180bが形成されている。
【0121】
第2保護膜180bと第1保護膜180aにはドレイン電極175を露出する第2コンタクトホール185が形成されている。
【0122】
第2保護膜180bの上には画素電極191が形成されている。画素電極191は複数の第2枝電極192を含む。
【0123】
画素電極191は、ITOまたはIZOなどの透明な導電物質で形成されてもよい。
【0124】
画素電極191は、第2コンタクトホール185を通じてドレイン電極175と物理的・電気的に接続して、データ電圧の印加を受ける。
【0125】
データ電圧の印加を受けた画素電極191は、共通電圧の印加を受けた共通電極270と共に、液晶層3に電界を生成する。
【0126】
画素電極191の複数の第2枝電極192は、平面形状の共通電極270と重なる。
【0127】
(2)上部表示パネル200
以下、上部表示パネル200について説明する。
図12に示すように、第2絶縁基板210の上に遮光部材220が形成されている。第2絶縁基板210の上には、また、複数のカラーフィルタ230が形成されている。カラーフィルタ230の大部分は、遮光部材220によって取り囲まれた領域内に存在してもよい。
【0128】
本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の場合、カラーフィルタ230は下部表示パネル100に位置し、上部表示パネル200には位置しなくてもよい。この場合、遮光部材220も、上部表示パネル200でない、下部表示パネル100の上に位置してもよい。
【0129】
カラーフィルタ230及び遮光部材220の上には保護膜(overcoat)250が形成されている。保護膜250は、(有機)絶縁物で形成されてもよく、カラーフィルタ230が露出するのを防止し、平坦面を提供する。保護膜250は省略してもよい。
【0130】
下部表示パネル100と上部表示パネル200の間には、
図9、12に示すように、スペーサ325が形成されている。スペーサ325は、共通電圧線131の複数の拡張部135のうちの一部と重なる位置に配置される。
【0131】
共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための第1コンタクトホール184は、スペーサ325と重なる共通電圧線131の複数の拡張部135上には、配置されない。
【0132】
このように、スペーサ325が配置される位置には、共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための共通コンタクトホールを形成しないことにより、スペーサ325の下部の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。また、スペーサ325がゲート線121a、121bと重ならないことにより、スペーサ325の下部層の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。
【0133】
第4実施形態に係る液晶表示装置において、液晶表示装置の共通電圧線131の複数の拡張部135のうちの一部は、共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための第1コンタクトホール184と重なり、拡張部135の他の一部は、スペーサ325と重なる。また、スペーサ325が配置される位置には、共通電圧線131と共通電極270の間の電気的接続のための共通コンタクトホールを形成しないことにより、スペーサ325の下部の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。また、スペーサ325がゲート線121a、121bと重ならないことにより、スペーサ325の下部層の段差を減らして、スペーサ325が安定的に配置されるように助ける。
【0134】
第4実施形態に係る液晶表示装置において、下部表示パネル100と上部表示パネル200との間隔を維持するためのスペーサ325を、共通電圧線131の複数の拡張部135のうちの一部と重なる位置に配置している。これにより、スペーサ325が配置される領域の光漏れを別途の遮光部材を利用して防止する必要がなくなる。それゆえに、液晶表示装置の開口率の低下を効率的に抑えられる。
【0135】
(3)液晶層3
下部表示パネル100と上部表示パネル200との間に挿入されている液晶層3は、液晶分子(図示せず)を含み、液晶分子は、電界がない状態で、その長軸が二つの表示パネル100、200の表面に対して水平になるように配向されていてもよい。
【0136】
(4)第1リペアパターン31a
図9、11を参照して、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の第1リペアパターン31aについてさらに詳細に説明する。
【0137】
複数の第1修理パターン31aは、共通電圧線131から突出している。複数の第1リペアパターン31aは第3領域Cで共通電極270及び画素電極191と重なる。
【0138】
このように、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置は、共通電圧線131から拡張されている複数の第1リペアパターン31aを含む。複数の第1リペアパターン31aは、透明な導電体と比較して、相対的に厚さが厚くて熱に強い金属からなるので、レーザを利用して画素電極191と共通電極270を互いに短絡させるとき、除去されずに残る。したがって、複数の第1リペアパターン31aが形成されており、画素電極191と共通電極270が互いに重なる第1領域Aにレーザを加えて、共通電極270及び画素電極191が第1リペアパターン31aと短絡するようにして、不良画素の画素電極191に共通電圧を印加するようにリペアできる。
【0139】
また、上述したように、複数の第1リペアパターン31aは第2ゲート線121bに隣接した部分に位置して、相対的に明るさの暗い画素領域の周縁部に位置する。したがって、複数の第1リペアパターン31aが相対的に明るさの明るい画素領域の中央部分に形成される場合に比べて、液晶表示装置の透過率の低下を抑えられる。
【0140】
複数の第1リペアパターン31aのサイズは、レーザを利用してリペアが可能な最小サイズを有するのが好ましく、例えば、複数の第1リペアパターン31aの横の長さと縦の長さは、約3μmであってもよい。
【0141】
このように、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置は、共通電圧線131から拡張されて形成された複数の第1リペアパターン31aを含み、第2保護膜180bを介して互いに重なり、相対的に厚さが薄い透明な導電体からなる画素電極191と共通電極270を第1リペアパターン31aに短絡させて、不良画素が発生するときリペアできる。また、第1リペアパターン31aを相対的に明るさの暗い画素領域の周縁部に形成することにより、第1リペアパターン31aによる液晶表示装置の透過率の低下を防止できる。
【0142】
なお、第4実施形態に係る液晶表示装置の第1リペアパターン31aは画素電極191及び共通電極270と重なるが、第1リペアパターン31aは、画素電極191とだけ重なり、共通電極270とは重ならないように変形してもよい。このとき、第1リペアパターン31aは共通電圧線131から拡張されて、共通電圧の印加を受ける。したがって、不良画素が発生した場合、画素電極191を第1リペアパターン31aと短絡させて、画素電極191が共通電圧の印加を受けるようにリペアできる。
【0143】
本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置は、共通電極270と接続されている共通電圧線131を含み、共通電極270に印加される共通電圧の信号遅延を抑えることができ、データ線の数を減らすことで、液晶表示装置の駆動部の費用を節減できる。
【0144】
また、
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態の多くの特徴は、第4実施形態に係る液晶表示装置に全て適用可能である。
【0145】
<第5実施形態>
次に、
図13を参照して、本発明の第5実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図13は、本発明の第5実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。
【0146】
図13を参照すれば、第5実施形態に係る液晶表示装置は、
図9乃至
図12を参照して説明した第4実施形態に係る液晶表示装置と大部分において同様である。同一の構成要素に対する具体的な説明は省略する。
【0147】
しかし、第5実施形態に係る液晶表示装置は、
図9乃至
図12を参照して説明した第4実施形態に係る液晶表示装置とは異なり、画素領域の中央部分に位置する複数の第2リペアパターン31bを含む。複数の第2リペアパターン31bは共通電圧線131から拡張されてもよい。
【0148】
複数の第2リペアパターン31bは共通電極270及び画素電極191と重なる。
【0149】
なお、第5実施形態に係る液晶表示装置の第2リペアパターン31bは、画素電極191及び共通電極270と重なるが、第2リペアパターン31bは、画素電極191とだけ重なり、共通電極270とは重ならないように変形してもよい。このとき、第2リペアパターン31bは共通電圧線131から拡張されて、共通電圧の印加を受ける。したがって、不良画素が発生した場合、画素電極191を第2リペアパターン31bと短絡させて、画素電極191が共通電圧の印加を受けるようにリペアすることもできる。
【0150】
複数の第2リペアパターン31bは、画素領域の中央部分に位置しているが、画素電極191の複数の第2枝電極192と重ならない領域に位置する。画素領域において、画素電極191の複数の第2枝電極192が形成されている部分が、相対的に明るい部分である。したがって、複数の第2リペアパターン31bは相対的に暗い領域に位置するため、第2リペアパターン31bによる液晶表示装置の透過率の低下を防止できる。
【0151】
上記で
図1と共に
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置、及び
図9乃至
図12を参照して説明した第4実施形態に係る液晶表示装置の多くの特徴は、第5実施形態に係る液晶表示装置に全て適用可能である。
【0152】
<第6実施形態>
次に、
図14を参照して、本発明の第6実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図14は、本発明の第6実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。
【0153】
第6実施形態に係る液晶表示装置は、
図9乃至
図12を参照して説明した第4実施形態に係る液晶表示装置と大部分において同様である。同一の構成要素に対する具体的な説明は省略する。
【0154】
しかし、第6実施形態に係る液晶表示装置は、
図9乃至
図12を参照して説明した第4実施形態に係る液晶表示装置とは異なり、共通電圧線131と分離されており、ゲート線121a、121bと同一層で形成された複数の第3リペアパターン31cを含む。
【0155】
複数の第3リペアパターン31cは、共通電極270及び画素電極191と重なる。
【0156】
複数の第3リペアパターン31cは、画素領域の中央部分に位置しているが、画素電極191の複数の第2枝電極192と重ならない領域に位置する。画素領域において、画素電極191の複数の第2枝電極192が形成されている部分が、相対的に明るい部分である。したがって、複数の第3リペアパターン31cは相対的に暗い領域に位置するため、第3リペアパターン31cによる液晶表示装置の透過率の低下を防止できる。
【0157】
なお、第6実施形態に係る液晶表示装置の第3リペアパターン31cは画素領域の中央部分に位置しているが、第3リペアパターン31cは相対的に明るさの暗い画素領域の周縁部に位置しするように変形してもよい。
【0158】
上記で
図1と共に
図2乃至
図5を参照して説明した第1実施形態に係る液晶表示装置、及び
図9乃至
図12を参照して説明した第4実施形態に係る液晶表示装置の多くの特徴は、第6実施形態に係る液晶表示装置に全て適用可能である。
【0159】
このように、本発明の第6実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示装置の開口率の低下を防止しつつ、不良画素のリペアが可能であり、共通電圧線の信号遅延を抑えると同時にデータ線の数を減らすことで、液晶表示装置の駆動部の費用を節減できる。
【0160】
以上、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ず、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種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。