JP2004318141A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過効率及び応答速度を向上させるための液晶表示装置を提供する。
【解決手段】互いに交差して形成されたデータライン４２０とゲートライン４１０により定義された画素領域はＶ字形状を有する。前記画素領域に対応する形状を有する第１電極４５０は画素領域を部分的に遮断するために現在端のデータライン４２０に隣接して画素領域に形成され、前記画素領域に対応する形状を有する第２電極４６０は画素領域を部分的に遮断するために以前端のデータライン４２０に隣接して画素領域に形成される。画素電極４４０は前記第１電極４５０及び第２電極４６０と部分的にオーバーラップされるかまたは所定間隔離隔される。従って、光遮断層の幅及び電極間隔を減少することができ、開口率及び応答速度を向上させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は液晶表示装置に関し、より詳細には応答速度及び透過率を向上するための液晶表示装置に関する。

一般に、液晶表示装置は画素をスイッチングする薄膜トランジスタＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたＴＦＴ基板と、共通電極が形成されたカラーフィルター基板と、前記ＴＦＴ基板とカラーフィルター基板との間に密封された液晶とで構成される。液晶表示装置は前記ＴＦＴ基板とカラーフィルター基板にそれぞれ形成された画素電極及び共通電極に電圧を印加して液晶を駆動させ、光の透過率を制御することにより画像をディスプレーする。

最近、液晶表示装置の需要は増加し、液晶表示装置の視覚特性や表示品質の改善がつよく要求されている。これを実現するために垂直配向モードの液晶表示装置が開発された。

ＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶表示装置は垂直配向処理された２つの基板と、２つの基板の間に密封されたネガティブ型の誘電常数異方性を有する液晶で構成されている。

前記液晶は垂直配向の性質を有し、２つの基板の間に電圧が印加されないとき前記液晶は前記２つの基板の面に対して垂直方向に整列され、ブラックでディスプレーされる。また、２つの基板の間に所定の電圧が印加されるとき前記液晶は前記２つの基板の面に対して水平方向に整列され、ホワイトでディスプレーされる。一方、前記液晶が２つ基板の面に対して水平方向に整列されるとき２つの基板に印加される電圧より小さい電圧が前記２つの基板に印加されると、前記液晶は前記２つの基板の面に対して斜めに傾いて配向する。

図１は一般のＰＶＡモードの液晶表示装置を示す平面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ`線による断面図である。

図１及び図２に示すように、一般のＰＶＡモードの液晶表示装置は薄膜トランジスタ１１０が形成された第１基板１００、光を遮蔽させるための光遮断層２１０が形成された第２基板２００及び前記第１及び第２基板１００、２００の間に介在される液晶層（図示せず）を含む。また、第１基板１００の下部及び第２基板２００の上部にはバックライトアセンブリ（図示せず）から発生された光を光軸に沿って選択的に透過させるための偏光板（図示せず）がそれぞれ構成される。

ここで、第１基板１００は互いに平行な複数のゲートライン１２０、前記ゲートライン１２０に垂直し互いに平行に配列された複数のデータライン１３０、ゲートライン１２０及びデータライン１３０により定義された領域に形成された画素電極１４０を有する。また、第２基板２００は前記光遮断層２１０の上部に形成された共通電極２２０を含む。

一般に、液晶表示装置は画素内の液晶分子をマルチドメイン（ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ）や互いに異なる方向に配列させるための第１電極１５０、第２、第３切り欠き部１６０、１７０を含む。ここで、第１電極１５０は第１基板１００上に形成され、第２及び第３切り欠き部１６０、１７０は第２基板２００上に形成される。

前記第１電極１５０はデータライン１３０に対して所定の傾きを有し、仮想線Ａ−Ａ`を中心に対称に形成された第１突出部１５０ａと、データライン１３０に平行であり、第１突出部１５０ａの端部を互いに連結する第２突出部１５０ｂとを含む。

ここで、第２突出部１５０ｂは第２基板２００上の光遮断層２１０により完全にカバーされる。即ち、光遮断層２１０はデータライン１３０を中央に置いて左右に形成された第２突出部１５０ｂよりさらに広い幅、例えば、約２８μｍの幅を有する。また、第１電極１５０と画素電極１４０はゲート絶縁膜１０２により絶縁状態を保持し、第２突出部１５０ｂとデータライン１３０との間隔は約５．５μｍである。

一方、第２切り欠き部１６０は仮想線Ａ−Ａ`を中心に対称にＶ字形状を有するように形成され、第１電極１５０と第２切り欠き部１６０は交替で配列される。第３切り欠き部１７０は、仮想線Ａ−Ａ`を中心に対称に第２切り欠き部１６０の内側でＹ字形状を有する。ここで、第２切り欠き部１６０及び第３切り欠き部１７０は第２基板２００上の共通電極２２０を部分的に除去することにより形成される。

図３及び図４を参照して一般の液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での液晶の傾斜方向を説明する。

図３は一般の液晶表示装置のデータラインに隣接した領域での液晶の傾斜方向を示す概略的平面図であり、図４は一般の液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での偏光軸と液晶の傾斜方向を示す概略的平面図である。

図３に示すように、画素電極１４０はデータライン１３０に隣接する第２突出部１５０ｂを完全に被覆するようにオーバーラップされて形成される。

一般に、ネガティブ型の誘電常数異方性を有する液晶は偏光軸に対して４５°傾くようになる。しかし、画素電極１４０の端部に隣接する液晶は電界が印加されない状態で垂直方向に配列されブラックモード状態３００を保持する。一方、電界が印加される初期に画素電極１４０の端部に隣接した液晶は偏光軸３１０と同一な方向に傾き、以後画素電極１４０の端部に隣接しない液晶の影響を受けて偏光軸３１０に対して４５°に傾くようになる。

即ち、液晶に電界が印加されても画素電極１４０の端部に隣接する液晶は図４に示されたように偏光軸３１０と同一な方向にチルト（ｔｉｌｔ）されるので輝度が低下され得る。

また、液晶表示装置で画素電極１４０の端部に隣接した液晶が電界印加初期に偏光軸３１０と同一な方向に配列された後、前記偏光軸３１０に対して４５°にチルトされる現象である２ステップモーションが誘発される。

本発明は透過率及び応答速度を向上させるための液晶表示装置を提供する。

本発明の第１特徴による液晶表示装置は第１基板、前記第１基板と対向する第２基板、前記第１と第２基板との間に介在された液晶、前記第２基板の下部に位置し、前記第１及び第２基板に光を提供する光発生装置及び前記第１基板の上部面と前記第２基板の下部面にそれぞれ形成され、前記光を選択的に透過させるための偏光軸を有する偏光板を備える。

前記第２基板は第１方向に延伸され、第２方向に配列された複数のゲートライン、前記ゲートラインに交差して形成される複数のデータライン、前記ゲートライン及び前記データラインのうち互いに隣接する2つのゲートライン及びデータラインにより定義され、Ｖ字形状を有する画素領域、前記画素領域内で前記画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第１電極、前記画素領域内で以前端の画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第２電極及び前記第１及び第２電極から第１間隔だけ離隔されて形成される画素電極を含む。

本発明の第２特徴による液晶表示装置は第１基板、前記第１基板と対向する第２基板、前記第１基板及び第２基板との間に介在された液晶、前記第２基板の下部に位置し、前記第１及び第２基板に光を提供する光発生装置及び前記第１基板の上部面と前記第２基板の下部面にそれぞれ形成され、前記光を選択的に透過させるための偏光軸を有する偏光板を具備する。

前記第２基板は第１方向に延伸され、第２方向に配列された複数のゲートライン、前記ゲートラインに交差して形成される複数のデータライン、前記ゲートライン及び前記データラインのうち隣接する2つのゲートライン及びデータラインに定義され、Ｖ字形状を有する画素領域、前記画素領域内で前記画素領域に該当されるデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応される形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第１電極、前記画素領域内で以前端の画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第２電極及び前記第１及び第２電極と部分的にオーバーラップされる画素電極を含む。

従って、前記第１及び第２電極をカバーするために前記第１基板上に形成される光遮断層の幅及び電極間隔を減少することができ、液晶表示装置の透過率及び応答速度を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。

図５は本発明の一実施例による液晶表示装置を示す平面図であり、図６は図５のＣ−Ｃ`線による断面図であり、図７は図５に示された金属パターンの他の構造を示す平面図である。

ここで、図５は液晶の方向を規則化するための電極パターンを有するＰＶＡモード液晶表示装置の画素領域を示す。また、電界が加えられたとき、各画素内での液晶は互いに異なる方向に斜めに配列されることによって液晶表示装置の視野角特性が向上される。

図５及び図６に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置は第１基板４００と第２基板５００とを含む。前記第１及び第２基板４００、５００の表面は垂直整列のために配向処理され、ネガティブ型の誘電常数異方性を有する液晶（図示せず）が前記第１及び第２基板４００、５００の間に介在される。また、画素領域の一部を遮断して画素領域での液晶分子の配列を安定化するための第１乃至第２電極４５０、４６０、第３切り欠き部４７０を含む。

ここで、第１基板４００は第１方向に延伸され、第２方向に所定間隔を有するように配列された複数のゲートライン４１０、前記ゲートライン４１０に交差して形成された複数のデータライン４２０、ゲートライン４１０とデータライン４２０との交差点にマトリックス状で形成された複数の薄膜トランジスタ４３０と画素電極４４０を有する。

図５に示すように、隣接する２つのゲートライン４１０及びデータライン４２０により定義される画素領域はレイアウト上で中央部分が折曲されたＶ字形状を有する。

また、前記データライン４２０は前記画素領域に対応してＶ字形状を有し、偏光軸４９０（図示せず）に対して４５°の傾斜角を有する。

前記薄膜トランジスタ４３０はゲート電極４３２、ソース電極４３４及びドレーン電極４３６を含む。前記ゲート電極４３２はゲート絶縁膜４３８により前記ソース電極４３４及びドレーン電極４３６と絶縁状態を保持する。

前記第１電極４５０は図５中右端のデータライン４２０に隣接して配置され、前記データライン４２０と対応してＶ字形状を有する。また、前記第２電極４６０は前述の図５中右端のデータラインに隣接するデータライン４２０に隣接して配置され、前記データライン４２０に対応してＶ字形状を有する。第１電極及び第２電極４５０、４６０はデータライン４２０に対応する形状であるＶ字形状を有するので前記第１及び第２電極４５０、４６０は前記偏光板（図示せず）の偏光軸４９０に対して４５°の傾斜角を有する。前記偏光版は、第１基板４００及び第２基板５００に対向するように一組設けられており、それらの偏光版の偏光軸は互いに直交している。

前記第１及び第２電極４５０、４６０は前記ゲート電極４３２と同一な金属物質により形成され、前記ゲート絶縁膜４３８の下部に形成される。

前記第３切り欠き部４７０は、第１延長部、第２延長部、第３延長部を含み、Ｙ字形状を有するように形成される。第１延長部は、第１電極４５０の折曲された部分から前記ゲートライン４１０と平行に前記第１方向に所定長さだけ延伸される。第２延長部は、前記第１方向に延伸された第１延長部の端部が所定の傾きを有し、前記データライン４２０と平行に前記第２方向に延伸される。第３延長部は、前記第２方向に延伸された第２延長部の端部が前記第２電極４６０の方に長さだけ延伸される。前記第３切り欠き部４７０は前記第２基板５００上に形成された共通電極５１０がＹ字形状で除去されることにより形成され、前記第１電極４５０及び第２電極４６０の中央領域に形成される。また、第１電極４５０及び第２電極４６０は、画素領域外部において共通電極５１０と接続されている。このように形成された画素電極４４０と共通電極５１０とに印加される電圧に応じて画素領域毎の液晶層の配向状態が変化する。そして、その配向状態に伴って液晶層を透過する光の偏光が変化し、画素領域毎に表示が行われる。また、画素領域が、前記第１、第２電極４５０、４６０及び第３切り欠き部４７０により配向分割されている。そして、電圧が印加され、液晶層の液晶分子がその長軸の傾斜方向が互いに異なるように傾くことで、視野角が改善される。

また、前記画素電極４４０は前記第１及び第２電極４５０、４６０と対応するＶ字形状を有する。図２に示すように、前記画素電極４４０は前記第１及び第２電極４５０、４６０から所定間隔だけ離隔されて形成される。

即ち、前記画素電極４４０はゲート絶縁膜４３８上で第１及び第２電極４５０、４６０から約２乃至３μｍほど離隔されて形成される。このとき、前記第１電極４５０と隣接するデータライン４２０との離隔間隔は約２μｍであり、第２電極４６０と隣接するデータライン４２０との離隔間隔も同一である。

前記第１電極４５０と第３切り欠き部４７０との間隔Ｔ１及び前記第２電極４６０と第３切り欠き部４７０との間隔Ｔ２は減少することができる。

前記第２基板５００上に形成された共通電極５１０下部には、前記第１電極４５０及び第２電極４６０をカバーするための光遮断層５２０が形成される。前記光遮断層５２０は前記データライン４２０を中央に置いて左右に形成された第１電極４５０及び第２電極４６０のそれぞれの幅と前記第１及び第２電極４５０、４６０の間の離隔距離を足した幅を有する。このとき、光遮断層５２０は約２１μｍの幅を有する。

従って、光遮断層５２０の幅が減少され得るが、その理由の一つとして前記データライン４２０と第１電極４５０との間隔及びデータライン４２０と第２電極４６０との間隔が縮小されるからである。また、前記画素電極４４０の端部に隣接する約２乃至３μｍの領域を前記光遮断層５２０でカバーしなくても、画素領域内に形成された複数の電極により区分されたサブ画素のエッジ部分で画面が黒く見えるテクスチャ及び２−ステップモーションが発生されないので前記光遮断層５２０は前記データライン４２０の左右に形成された第１電極４５０及び第２電極４６０をカバーできる位の幅を有することで十分である。

光遮断層５２０は、上記のように、データライン４２０、前記第１電極４５０及び第２電極４６０を覆うように形成されている。この光遮断層５２０が形成されている領域においては、第１基板４００上に画素電極４４０が形成されていない。よって、この光遮断層５２０が形成されている領域の液晶層の液晶分子は、画素電極４４０と共通電極５１０との間に電圧が印加された場合であっても、その傾きが印加される電圧に応じて変化しない。光遮断層５２０は、このような画素間の隙間を埋めるために設けられている。上記では、前記第１及び第２電極をカバーするために前記第１基板上に形成される光遮断層の幅及び電極間隔を減少することができるため、液晶表示装置の透過率及び応答速度を向上させることができる。

この実施例において、前記画素電極４４０は前記第１または第２電極４５０、４６０とオーバーラップされない。従って、前記画素電極４４０の上部には折曲された部分即ち、画素電極４４０の中央部分で所定幅を有する金属パターン４８０が別途に形成される。前記金属パターン４８０はストレージキャパシターの上部電極として動作し、前記金属パターン４８０に対応する領域の画素電極４４０はストレージキャパシターの下部電極として動作される。

図７に示すように、前記ストレージキャパシターの上部電極として動作される金属パターン４８０は前記ゲートライン４１０に隣接する領域に形成することもできる。

前記ストレージキャパシターを形成するための金属パターン４８０が、図５に示されたように画素領域の中央に形成された場合には約４５％の開口率を有し、図７に示されたように、前記ゲートライン４１０に隣接する領域に形成された場合には約４８％の開口率を有する。

このような構成を有する本発明の一実施例には他の液晶表示装置においてデータラインに隣接する領域での液晶の配列方向を添付図面を参照して説明する。

図８は本発明の一実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での液晶の配列方向を示す平面図であり、図９は本発明の一実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での偏光軸と液晶の配列方向を示す平面図である。

図８に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置の画素電極４４０はデータライン４２０に隣接して形成された第１電極４５０及び第２電極４６０と所定間隔離隔されるように形成される。

図９に示すように、前記画素電極４４０の端部に隣接する液晶は電界が印加されない状態で垂直方向に立っているブラックモード状態７００を保持する。一方、電界が印加されると液晶は偏光軸７１０に対して４５°方向にチルト（図９中７２０参照）される。よって、液晶表示装置で画素電極４４０端部に隣接した液晶が電界印加初期に偏光軸７１０と同一な方向に配列された後、前記偏光軸７１０に対して４５°にチルトされる現象である２ステップモーションの誘発を減少することができる。

ここで、Ｖ字の底部に位置する部分、つまり画素電極４４０の中央部分においては、液晶分子は、Ｖ字の底部の両側に位置する液晶分子の配向の影響を受ける。よって、Ｖ字の底部に位置する液晶分子底部に位置する液晶分子は、偏光軸と平行な方向に傾く。しかし、画素電極４４０の中央部分には、所定幅を有する金属パターン４８０が形成されているため、偏光軸に平行に傾く液晶分子による配向不良の影響を防止することができる。

図１０は本発明の他の実施例による液晶表示装置の平面図であり、図１１は図１０のＤ−Ｄ`線による断面図である。

図１０及び図１１に示すように、本発明の他に実施例による液晶表示装置は第１基板８００、第２基板９００、前記第１及び第２基板８００、９００の間に介在され、ネガティブ型の誘電常数異方性を有する液晶（図示せず）、画素領域の一部を遮断して画素領域での液晶分子の配列を安定化するための第１、第２電極８１０、８２０、第３切り欠き部８３０を含む。

前記第１基板８００は第１方向に延伸され、第２方向に所定間隔を有するように配列された複数のゲートライン８４０、前記ゲートライン８４０に交差して形成された複数のデータライン８５０、前記ゲートライン８４０とデータライン８５０との交差点にマトリックス形態で形成された複数の薄膜トランジスタ４３０と画素電極８６０を有する。

このとき、隣接する2つのゲートライン８４０及びデータライン８５０により定義された画素領域はレイアウト上で中央部分が折曲されて形成されたＶ字形状を有する。

また、前記データライン８５０は前記画素領域に対応してＶ字形状を有し、偏光軸に対して４５°の傾斜角を有する。

前記薄膜トランジスタ４３０は図５に示された本発明の一実施例による薄膜トランジスタ４３０と同一な構成及び機能を有するので、その具体的な説明は省略し、同一な参照符号を付与する。

前記第１電極８１０は図１０中右端のデータライン８５０に隣接して配置され、前記データライン８５０に対応してＶ形状を有する。前記第２電極８２０は、前述の図１０中右端のデータラインに隣接するデータライン８５０に隣接して配置され、前記データライン８５０に対応してＶ字形状を有する。前記第１及び第２電極８１０、８２０が前記データライン８５０に対応してＶ字形状を有することにより前記第１及び第２電極８１０、８２０は偏光板（図示せず）の偏光軸に対して約４５°方向に傾斜するように配列される。

前記第１及び第２電極８１０、８２０は前記ゲート電極４３２と同一な金属物質により形成された金属パターンであり、前記ゲート絶縁膜４３８の下部に形成される。

前記第３切り欠き部８３０は、第１延長部、第２延長部、第３延長部を含み、Ｙ字形状を有するように形成される。第１延長部は、第１電極８１０の折曲された部分から前記ゲートライン８４０と平行に第１方向に所定長さだけ延伸される。第２延長部は、前記第１方向に延伸された第１延長部の端部が所定の傾きを有し前記データライン８５０と平行に前記第２方向に延伸される。第３延長部は、前記第２方向に延伸された第２延長部の端部が前記第２電極８２０の方に所定長さだけ延伸される。前記第３切り欠き部８３０は第２基板９００上に形成された共通電極９１０がＹ字形状で除去されることにより形成され、前記第１電極８１０及び第２電極８２０の中央領域に形成される。前記画素電極８６０は第１及び第２電極８１０、８２０と対応するＶ字形状を有し、前記第１及び第２電極８１０、８２０と部分的にオーバーラップして形成される。

即ち、前記画素電極８６０は前記第１及び第２電極８１０、８２０の上部に形成されたゲート絶縁膜４３８上で前記第１及び第２電極８１０、８２０と２乃至３μｍほどオーバーラップされるように形成される。このとき、前記第１電極８１０と隣接するデータライン８５０との離隔間隔２μｍであり、前記第２電極８２０と隣接するデータライン８５０との離隔間隔も同一である。

従って、前記第１及び第２電極８１０、８２０がＶ字形状を有するように形成されるにより前記第１及び第２電極８１０、８２０は偏光板（図示せず）の偏光軸８７０に対して約４５°のチルト角度を有する。

前記画素電極８６０と前記第１及び第２電極８１０、８２０が部分的にオーバーラップされた領域にはストレージキャパシターが形成される。即ち、前記第１及び第２電極８１０、８２０と部分的にオーバーラップされた画素電極８６０はストレージキャパシターの上部電極で動作し、前記第１電極８１０及び第２電極８２０はストレージキャパシターの下部電極として動作する。

前記第１電極８１０と第３切り欠き部８３０との間隔Ｔ３及び前記第２電極８２０と第３電極８３０との間隔Ｔ４が減少される。

前記第２基板９００に形成された共通電極９１０の下部には第１電極８１０及び第２電極８２０をカバーするための光遮断層９２０が形成される。前記光遮断層９２０は前記データライン８５０を中央に置いて左右に形成された第１及び第２電極８１０、８２０のそれぞれの幅と第１及び第２電極８１０、８２０の間の離隔距離を足した幅を有する。このとき、前記光遮断層９２０は約２１μｍの幅を有する。

従って、前記光遮断層９２０の幅が減少されるが、その1つの理由は前記データライン８５０と第1電極８１０との間隔及びデータライン８５０と第２電極８２０との間隔が縮小されるからである。また、前記画素電極８６０の端部に隣接する約２乃至３μｍの領域を前記光遮断層９２０でカバーしなくてもテクスチャ及び２ステップーモーションが発生しないので前記光遮断層９２０は前記第１電極８１０及び第２電極８２０をカバーできる位の幅を有することで十分である。上記では、十分にテクスチャ及び２ステップーモーションを防止しつつ、前記第１及び第２電極をカバーするために前記第１基板上に形成される光遮断層の幅及び電極間隔を減少することができるため、液晶表示装置の透過率及び応答速度を向上させることができる。

このような構成を有する本発明の他の実施例による液晶表示装置においてデータラインに隣接する領域での液晶の配列方向を添付した図面を参照して説明する。

図１２は本発明の他の実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での液晶の配列方向を示す平面図であり、図１３は本発明の他の実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での偏光軸と液晶の配列方向を示す平面図である。

図１２に示すように、本発明の他の実施例による液晶表示装置の画素電極８６０はデータライン８５０に隣接して形成された第１電極８１０及び第２電極８２０と部分的にオーバーラップされるように形成される。

図１３に示すように、前記画素電極８６０の端部に隣接する液晶は電界が印加されない状態では垂直方向に立っているブラックモード状態１０００を保持する。一方、電界が印加されると液晶は偏光軸１０１０に対して４５°方向にチルト（図１３中１０２０参照）される。よって、液晶表示装置で画素電極端部に隣接した液晶が電界印加初期に偏光軸１０１０と同一な方向に配列された後、前記偏光軸１０１０に対して４５°にチルトされる現象である２ステップモーションの誘発を減少することができる。

このような構造を有する本発明による液晶表示装置の動作特性を図面を参照して詳細に説明する。

まず、図５乃至図１１に示す本発明の実施例による液晶表示装置は表示画面に縦方向に発生される表示不良を減少することができる。

前記縦方向に発生された表示不良は、データラインの左右に隣接して形成される画素電極と前記データラインがオーバーラップされることによって形成される左右カップリングキャパシターの変動値が大きいほど増加する。

即ち、図２、図６及び図１１においてデータライン１３０、４２０、８５０を固定し、画素電極１４０、４４０、８６０を前記データライン１３０、４２０、８５０側に-２、-１、０、１、２μｍほど移動させると、前記データライン１３０、４２０、８５０と画素電極１４０、４４０、８６０がオーバーラップされながらカップリングキャパシターが形成される。

図１４は一般の液晶表示装置と本発明による液晶表示装置のカップリングキャパシターの左右変動量を示すグラフである。

図１４に示すように、第１グラフ（ａ）は一般の液晶表示装置の左右カップリングキャパシターの変動量を示すものであり、第２グラフ（ｂ）は本発明の実施例による液晶表示装置の左右カップリングキャパシターの変動量を示すものである。ここで、ＴＮモードの液晶表示装置による左右カップリングキャパシターの変動量は第２グラフ（ｂ）と同一な形態を有する。

図１４の第２グラフで示すように、本発明による液晶表示装置は画素電極の移動によるカップリングキャパシターの左右変動量が第１グラフ（ａ）に示される一般的な液晶表示装置に比べて顕著に小さい。従って、表示画面に縦方向に発生される表示不良を減少することができる。

一方、本発明によるＰＶＡモードの液晶表示装置は一般のＴＮモードの液晶表示装置に比べて電圧−透過率Ｖ−Ｔ曲線でその傾きが大きい。即ち、ＰＶＡモードの液晶表示装置は階調間の電圧間隔がＴＮモード液晶表示装置より小さいので小さい電圧変化にも階調変動即ち、縦線不良が発生する。

図１５は電圧と透過率との関係を示すグラフで、第１グラフ（ａ）はＴＮモード液晶表示装置の電圧−透過率を示す曲線であり、第２グラフ（ｂ）はＰＶＡモード液晶表示装置の電圧−透過率を示す曲線である。

図１５に示すように、ＰＶＡモードの液晶表示装置は電圧−透過率曲線でその傾きがＴＮモードの液晶表示装置より約３倍程度大きい。

従って、ＰＶＡモードの液晶表示装置での左右カップリングキャパシターの変動量をＴＮモードの液晶表示装置での左右カップリングキャパシターの変動量より３倍以下に減少させた場合、同一なピクセル構造でＰＶＡモードの液晶表示装置とＴＮモードの液晶表示装置とにおける表示画面に縦方向への表示不良が発生する確率が同一でとなる。

また、前述した本発明の実施例による液晶表示装置は光遮断層の幅を減少させ、ストレージキャパシター形成のための別途の金属パターンを形成する必要がなく、３次透過効率、例えば、偏光板の偏光軸に対して４５°方向に配列された液晶の比率を増加させることができるので一般の液晶表示装置に比べて高い透過率を有する。

図６及び図１１に示すように、本発明の前述した実施例による液晶表示装置は第１電極４５０、８１０及び第２電極４６０、８２０とデータライン４２０、８５０との間隔が２μｍであり、第１電極４５０、８１０及び第２電極４６０、８２０の端部に隣接する約２乃至３μｍの領域を別途に光遮断層５２０、９２０を用いてカバーする必要がない。従って、本発明の実施例による液晶表示装置の光遮断層５２０、９２０は約２１μｍの幅を有する
一方、図２に示したように、一般の液晶表示装置は第２突出部１５０ｂとデータライン１３０との間隔が５．５μｍであり、第２突出部１５０ｂの端部で発生されるテクスチャまたは２−ステップモーションの発生を防止するために光遮断層２１０が第２突出部１５０ｂより広い幅を有するように形成される。即ち、一般的な液晶表示装置の光遮断層２１０は約２８μｍの幅を有する。

また、本発明の他の実施例による液晶表示装置は、第１及び第２電極８１０、８２０と画素電極８６０とが部分的にオーバーラップされ、オーバーフラップされた領域にストレージキャパシターが形成されるので、ストレージキャパシターを形成するための別途の金属パターンは不必要である。

図１６は本発明の他の実施例による液晶表示装置と一般の液晶表示装置の開口率を示すグラフである。

図１６に示すように、本発明の他の実施例による液晶表示装置の開口率（グラフａ）は一般の液晶表示装置（グラフｂ）の開口率より高い。

本発明の他の実施例による液晶表示装置はディスプレー画面の大きさが１７インチである場合より１９インチである場合に開口率の増加幅大きい。これは、ピクセルピッチのためであり、ピクセルピッチは電極の間隔を左右する。

例えば、ピクセルピッチが１２０μｍより大きい場合、1つの画素領域を共通電極を用いて2つの開口部に区分しても電極の間隔は２６μｍ以上に増加する。つまり、ピクセルピッチが１２０μｍを２分割すると６０μｍとなり、さらに、例えば図１０に示す前記第１電極８１０と第３切り欠き部８３０との間隔または前記第２電極８２０と第３切り欠き部８３０との間隔が３０μｍ以上となるので画素電極を駆動するための信号の応答速度が遅延されて液晶表示装置の動作効率は減少する。従って、ピクセルピッチが１２０μｍ以上の一定部分では液晶の配列が前記偏光軸に対して４５°に配列されない領域が存在するが、1つの画素領域が４つの開口部に区分されるように設計することができる。

この実施例において、前記電極の間隔は前記第１電極８１０と第３切り欠き部８３０との間隔または前記第２電極８２０と第３切り欠き部８３０との間隔を示す。この実施例において、図１６に示されたように開口率を有する液晶表示装置の電極間隔、例えば前記第１第２電極及び第３切り欠き部の間の間隔は１７インチである場合１７．３μｍ、１９インチである場合２１μｍであり、２２インチである場合２９μｍである。

一般に、ＰＶＡモードの液晶表示装置は画素領域内に形成された複数の電極により区分されたサブ画素のエッジ部分で画面が黒く見えるテクスチャが発生して、サブ画素の中央部ほどの透過効率を示すことができない。

図１７は一般の液晶表示装置のテクスチャ発生部位を示す図面であり、図１８は本発明による液晶表示装置のテクスチャ発生部位を示す図面である。図１９は図１７を偏光軸に対して４５°回転させる状態を示す図面であり、図２０は電極の間隔と透過効率との関係を示すグラフである。

図１７及び図１８に示すように、本発明による液晶表示装置でテクスチャ発生面積は約１１０３μｍであり、一般の液晶表示装置でテクスチャ発生面積は約２６９１μｍである。即ち、本発明による液晶表示装置でテクスチャ発生面積は一般の液晶表示装置のテクスチャ発生面積に比べて半分以下に減少され得るので３次効率が増加される。

このとき、一般の液晶表示装置での偏光軸を４５°回転させると図１９に示すように、テクスチャ発生領域は白く示される。

図２０に示すように、ＰＶＡモード液晶表示装置は電極の間隔が減少されるにつれ透過率が増加するが、本発明による液晶表示装置は一般の液晶表示装置に比べて電極の間隔が減少されることができるので、一般的な液晶表示装置に比べて高い透過率を有することができる。

前述したように、本発明の実施例による液晶表示装置は光遮断層の幅が減少し、ストレージキャパシター形成のための別途の配線が不必要で、３次効率が増加されることにより透過率が増加される。

また、本発明による液晶表示装置は一般の液晶表示装置に比べて向上された応答速度を有する。即ち、本発明による液晶表示装置はスイッチング素子として動作する薄膜トランジスタ４３０のゲート電極４３２に印加されるゲートオン信号が一定レベルに到達するまでの上昇時間が減少されることにより応答速度が向上される。

このとき、ＰＶＡモードの液晶表示装置において応答時間を向上させるためには２ステップモーション発生領域を減少させ、電極間隔が減少されるべきである。

前記２ステップモーション発生領域は図１７及び図１８に示すように、テクスチャ発生領域と同一である。従って、本発明による液晶表示装置で２ステップモーションの発生面積は一般の液晶表示装置においての２ステップモーションの発生面積の半分以下である。

また、本発明による液晶表示装置は一般の液晶表示装置より電極の間隔が減少する。

図２１は電極の間隔と応答時間との関係を示すグラフである。ここで、第１グラフ（ａ）は前記ゲートオン信号の下降時間を示し、第２グラフ（ｂ）は前記ゲートオン信号の上昇時間を示すものであり、第３グラフ（ｃ）は前記上昇時間と下降時間とを足した時間を示す。

図２１に示すように、電極の間隔が減少されるにつれ応答時間つまり、上昇時間が減少する。

前記したように、本発明による液晶表示装置は一般の液晶表示装置に比べて２ステップモーションの発生面積が減少し、電極の間隔が減少するにつれ応答速度が向上される。

前述したように、本発明による液晶表示装置のデータラインはＶ字形状で形成され、データラインの影響を抑制するための複数の電極は偏光軸に対して４５°方向に形成される。また、画素領域内の画素電極はデータライン左右に形成された電極から所定間隔離隔されるように形成されるかまたは一部がオーバーラップされるように形成される。

従って、本発明はデータラインと画素電極とのカップリングにより発生する左右カップリングキャパシターの変動量が少なくて、表示画面での縦方向への表示不良を減少することができる。

また、本発明はデータラインと左右に形成される電極との間隔が縮小され、電界が印加されると画素電極の端部に隣接する約２乃至３μｍ領域で液晶が偏光軸に対して４５°方向にチルトされる。従って、光遮断層を用いてデータラインの左右に形成された電極をカバーしなくてもよいし、電極をカバーするための光遮断層の幅が減少されて透過率が増加されることができる。

また、本発明による液晶表示装置において、電極と画素電極とは部分的にオーバーラップされるように形成されるので、別途のストレージキャパシターを形成するための金属パターンは不必要であるので透過率が増加されることができる。

また、本発明による液晶表示装置において、電極が偏光軸に対して４５°方向に形成されるので、画素電極のエッジ部分で発生するテクスチャ発生面積が減少されて透過率が増加されることができる。

また、本発明による液晶表示装置において、２ステップモーションの発生面積が減少し、電極間の間隔が減少されるにつれ上昇時間が減少して応答速度を向上させることができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

一般のＰＶＡモードの液晶表示装置を示す平面図である。 図１のＢ−Ｂ`線による断面図である。 図１に示された液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での液晶チルト方向を示すための概略図である。 図１に示された液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での偏光軸と液晶チルト方向を示す概略図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置を示す平面図である。 図５のＣ−Ｃ`線による断面図である。 図５に示された液晶表示装置の金属パターンの他の実施例を示す平面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での液晶の配列方向を示す平面図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での偏光軸と液晶の配列方向を示す図面である。 本発明の他の実施例による液晶表示装置の平面図である。 図１０のＤ−Ｄ`線による断面図である。 本発明の第２実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での液晶の配列方向を示す平面図である。 本発明の他の実施例による液晶表示装置のデータラインに隣接する領域での偏光軸と液晶配列方向を示す平面図である。 一般の液晶表示装置と本発明による液晶表示装置のカップリングキャパシターの左右変動量を示すグラフである。 電圧と透過率との関係を示すグラフである。 本発明の他の実施例による液晶表示装置と一般の液晶表示装置の開口率を示すグラフである。 一般の液晶表示装置のテクスチャ発生部位を示す図面である。 本発明による液晶表示装置のテクスチャ発生部位を示す図面である。 図１７を偏光軸に対して４５°回転させた状態を示す図面である。 電極間隔と透過効率との関係を示す図面である。 電極間隔と応答時間との関係を示すグラフである。

符号の説明

１００、８００ 第１基板
１１０、４３０ 薄膜トランジスタ
１５０、４５０、８１０ 第１電極
１３０、４２０、８５０ データライン
１４０、４４０、８６０ 画素電極
１５０ａ 第１突出部
１５０ｂ 第２突出部
２１０ 光遮断層
２２０ 共通電極
３１０、７１０、８７０ 偏光軸
４１０、８４０ ゲートライン
４６０、８２０ 第２電極
４７０、８３０ 第３切り欠き部
４８０ 金属パターン
５００、９００ 第２基板

Claims (20)

1. 第１基板と、
   第１方向に延伸され第２方向に配列された複数のゲートラインと、前記ゲートラインに交差して形成される複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインのうち互いに隣接する２つのゲートライン及びデータラインにより定義され、Ｖ字形状を有する画素領域と、前記画素領域内で前記画素領域に該当されるデータラインに隣接して形成され、前記画素領域内と対応する形状を有する第1電極と、前記が画素領域内で以前端の画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有する第２電極と、前記画素領域に形成される画素電極とを含む第２基板と、
   前記第1基板と前記第２基板との間に介在された液晶と、
   前記第２基板の下部に位置し、前記第１基板及び前記第２基板に光を提供する光発生装置と、
   前記第１基板の上部面と前記第２基板の下部面にそれぞれ形成され、前記光を選択的に透過させるための偏光軸を有する偏光板と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶はネガティブ型の誘電常数異方性を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記第１電極及び第２電極は前記偏光軸に対して約４５°傾いて形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記第１基板は、
   前記第１基板上に形成され、前記第１電極及び第２電極をカバーするために前記第１電極の前記第２方向への幅と、前記第２電極の第２方向への幅と、前記第１及び第２電極の間の離隔距離を足した幅と同一な幅とを有する光遮断層と、
   前記光遮断層上部に形成される共通電極を含み、
   前記共通電極は前記共通電極を部分的に除去して形成され、前記第１電極の折曲された部分で前記第１方向に所定長さだけ延伸された第１開口部と、前記第１開口部の端部から前記第１開口部に対して所定の傾きを有し前記第２方向及び前記第２方向と反対である第３方向に延伸された第２開口部と、前記第２方向に延伸された端部が前記第２電極の方に所定長さだけ延伸された第３開口部とを具備してＹ字形状を有する第３電極領域と、を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
5. 前記画素電極は前記第１電極及び前記第２電極から第１間隔分だけ離隔されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記第１間隔は約２乃至３μｍであることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記画素電極は前記第１電極及び前記第２電極と部分的にオーバーラップされるように形成されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
8. 前記オーバーラップされた幅は約２乃至３μｍであることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
9. 前記第２基板はストレージキャパシター形成用金属パターンをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
10. 前記金属パターンは前記画素領域の折曲された部分に所定の幅を有するように形成されるかまたは前記第１電極及び前記第２電極の両端部に隣接して形成されることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
11. 前記データラインと前記第１電極との間の第２間隔及び前記データラインと第２電極との間の第３間隔はそれぞれ約２μｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
12. 第１基板と、
    第１方向に延伸され、第２方向に配列された複数のゲートラインと、前記ゲートラインに交差して形成される複数のデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインのうち隣接する２つのゲートライン及びデータラインにより定義され、Ｖ字形状を有する画素領域と、前記画素領域内で前記画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第１電極と、前記画素領域内で以前端の画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第２電極と、前記第１電極及び第２電極から第１間隔分だけ離隔されて形成される画素電極とを含む第２基板と、
    前記第１基板及び前記第２基板との間に介在された液晶と、
    前記第２基板の下部に位置し、前記第１基板及び前記第２基板に光を提供する光発生装置と、
    前記第１基板の上部面と前記第２基板の下部面に形成され、前記光を選択的に透過させるための偏光軸を有する偏光板と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
13. 前記液晶はネガティブ型の誘電常数異方性を有し、前記第１電極及び前記第２電極は前記偏光軸に対して４５°角度で傾いて形成されることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
14. 前記第１基板は、
    前記第１基板上に形成され、前記第１電極及び前記第２電極をカバーするために前記第１電極の前記第２方向への幅と、前記第２電極の前記第２方向への幅と、前記第１と第２電極との間の離隔距離を足した幅と同一な幅とを有する光遮断層と、
    前記光遮断層上部に形成される共通電極を含み、
    前記共通電極は前記共通電極を部分的に除去して形成され、前記第１電極の折曲された部分で前記第１方向に所定長さだけ延伸された第１開口部と、前記第１方向に延伸された端部が所定の傾きを有して前記第２方向に延伸された第２開口部と、前記第２方向に延伸された端部が前記第２電極の方に所定長さだけ延伸された第３開口部とを具備してＹ字形状を有する第３電極領域と、を含むことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
15. 前記第２基板は前記第１電極の折曲された部分から前記第２電極の折曲された部分の方に延伸され、所定の幅を有するように形成されるかまたは前記第１電極及び前記第２電極の両端部に隣接して形成されるストレージキャパシター形成用金属パターンをさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
16. 前記第１間隔は約２乃至３μｍであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
17. 第１基板と、
    第１方向に延伸され、第２方向に配列された複数のゲートライン、前記ゲートラインに交差して形成される複数のデータライン、前記ゲートライン及び前記データラインのうち互いに隣接する２つのゲートライン及びデータラインにより定義され、Ｖ字形状を有する画素領域と、
    前記画素領域内で前記画素領域に該当されるデータラインに隣接して形成され、前記画素領域に対応される形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第１電極と、前記画素領域内で以前端の画素領域に該当するデータラインに隣接して形成され、前記画素領域と対応する形状を有し、前記画素領域を部分的に遮断するための第２電極と、前記第１電極と前記第２電極とが部分的にオーバーラップされるように形成される画素電極とを含む第２基板と、
    前記第１基板と第２基板との間に介在された液晶と、
    前記第２基板の下部に位置し、前記第１基板及び前記第２基板に光を提供する光発生装置と、
    前記第１基板の上部面と前記第２基板の下部面に形成され、前記光を選択的に透過させるための偏光軸を有する偏光板と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
18. 前記液晶はネガティブ型の誘電常数異方性を有し、前記第１電極及び前記第２電極は前記偏光軸に対して約４５°傾いて形成されることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置。
19. 前記第１基板は、
    前記第１基板上に形成され、前記第１電極及び前記第２電極をカバーするために前記第１電極の前記第２方向への幅と、前記第２電極の前記第２方向への幅と、前記第１と第２電極との間の離隔距離を足した幅と同一な幅とを有する光遮断層と、
    前記光遮断層上部に形成される共通電極を含み、
    前記共通電極は前記共通電極が部分的に除去されて形成され、前記第１電極の折曲された部分で前記第１方向に所定長さ分だけ延伸された第１開口部と、前記第１方向に延伸された端部から前記データラインに対して傾いて前記第２方向に延伸された第２開口部と、前記第２方向に延伸された端部が前記第２電極の方に所定長さだけ延伸された第３開口部とを含んでＹ字形状を有する第３電極領域と、を含むことを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置。
20. 前記オーバーラップされた幅は約２乃至３μｍであることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

Images