KR101171180B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR101171180B1
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Abstract

본 발명은 제1 기판, 제2 기판, 상기 제1 기판에 형성되어 있는 제1 신호선, 상기 제1 기판에 형성되어 있는 제2 신호선, 화소 전극이 형성되어 있는 다수의 화소 영역, 상기 제2 기판에 형성되어 있으며 상기 화소 영역과 마주하는 공통 전극, 그리고 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 스위칭 소자를 포함하며, 상기 화소 전극은 굴곡변을 가지는 제1 부화소 전극 및 상기 제1 부화소 전극과 가로 방향으로 인접하는 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제2 부화소 전극의 장변 길이는 상기 제1 부화소 전극의 장변 길이보다 길며, 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 중 적어도 하나는 인접한 화소 영역의 화소 전극과 상기 가로 방향으로 인접하는 액정 표시 장치이다. 이와 같이 본 발명에서는 화소 크기가 작은 표시 장치 또는 대형 표시 장치 등에 적합한 화소 전극 간격을 만들 수 있고, 색들 사이의 균형을 맞추기 쉬우며 세로줄이나 사선 등의 표시에 유리하다. 또한 개구율이 더 향상되며 측면 시인성을 향상시킬 수 있는 구조이고, 기준 시야각을 크게 할 수 있다.
액정표시장치, 화소전극, Zcell, 부메랑구조, 시인성구조

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 등가 회로도이고,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 화소 전극과 공통 전극의 배치도이고,
도 6은 도 3 내지 도 5에 도시한 여러 부화소 전극을 대표하는 부화소 전극의 평면도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 하부 표시판의 배치도이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 상부 표시판의 배치도이고,
도 10은 도 8의 하부 표시판과 도 9의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시판 조립체의 배치도이고,
도 11은 도 10의 액정 표시판 조립체를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도 이고,
도 12는 도 10의 액정 표시판 조립체를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도의 다른 예이고,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 하부 표시판의 배치도이고,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 상부 표시판의 배치도이고,
도 15는 도 13의 하부 표시판과 도 14의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시판 조립체의 배치도이고,
도 16은 도 15의 액정 표시판 조립체를 XVI-XVI'-XVI" 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고,
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고,
도 21은 도 20의 액정 표시판 조립체를 IIXI-IIXI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고,
도 23은 도 22의 액정 표시판 조립체를 IIXIII-IIXIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
<도면부호의 설명>
12, 22: 편광판 11, 21: 배향막
71a, 71b, 71c, 71d, 71e, 71f: 공통 전극 절개부
92a, 92b, 92c, 92d, 92e, 92f: 화소 전극 절개부
81, 81a, 81b, 82, 82a, 82b: 접촉 보조 부재
110, 210: 기판
121, 121a, 121b, 129a, 129b: 게이트선
124, 124a, 124b, 124c, 124d: 게이트 전극
131: 유지 전극선 136: 용량 전극
140: 게이트 절연막
154: 반도체 163, 163b, 165, 165b: 저항성 접촉 부재
171, 171a, 171b, 179, 179a, 179b: 데이터선
173, 173a, 173b, 173c, 173d: 소스 전극
175, 175a-175d, 176, 177, 177a-177d: 드레인 전극
176H: 관통 구멍 180: 보호막
181a, 181b, 182, 182a, 182b, 185, 185a-185d, 186: 접촉 구멍
187: 개구부
191, 191a, 191b, 191c, 191d: 화소 전극
220: 차광 부재 230: 색필터
250: 덮개막 270: 공통 전극
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.
수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전기장 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전기장 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 절개부와 돌기로 액정 분자가 기우는 방향을 결정할 수 있으므로, 이들을 사용하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 기준 시야각을 넓힐 수 있다.
그런데 절개부나 돌기는 개구율을 떨어뜨린다. 개구율을 높이기 위하여 화소 전극을 최대한 넓게 형성하는 초고개구율 구조가 제시되었으나, 이 경우 화소 전극 사이의 거리가 가까워서 화소 전극 사이에 강한 측방향 전기장(lateral field)이 형성된다. 이러한 측방향 전기장으로 인하여 액정 분자들의 배향이 흐트러지고 이에 따라 텍스처(texture)나 빛샘이 생긴다.
또한 수직 배향 모드의 액정 표시 장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어진다. 예를 들어, 절개부가 구비된 PVA(patterned vertically aligned) 모드의 액정 표시 장치의 경우에는 측면으로 갈수록 영상이 밝아져서, 심한 경우에는 높은 계조 사이의 휘도 차이가 없어져 그림이 뭉그러져 보이는 경우도 발생한다.
측면 시인성을 개선하기 위하여 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 부화소를 용량성 결합시킨 후 한 쪽 부화소에는 직접 전압을 인가하고 다른 쪽 부화소에는 용량성 결합에 의한 전압 하강을 일으켜 두 부화소의 전압을 달리 함으로써 투과율을 다르게 하는 방법이 제시되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 시인성을 향상시킬 수 있는 전극 배치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판, 상기 제1 기판에 형성되어 있는 제1 신호선, 상기 제1 기판에 형성되어 있는 제2 신호선, 화소 전극이 형성되어 있는 다수의 화소 영역, 상기 제2 기판에 형성되어 있으며 상기 화소 영역과 마주하는 공통 전극, 그리고 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 스위칭 소자를 포함하며, 상기 화소 전극은 굴곡변을 가지는 제1 부화소 전극 및 상기 제1 부화소 전극과 가로 방향으로 인접하는 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제2 부화소 전극의 장변 길이는 상기 제1 부화소 전극의 장변 길이보다 길며, 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 중 적어도 하나는 인접한 화소 영역의 화소 전극과 상기 가로 방향으로 인접한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판, 상기 제1 기판에 형성되어 있는 제1 신호선, 상기 제1 기판에 형성되어 있는 제2 신호선, 화소 전극이 형성되어 있는 다수의 화소 영역, 상기 제2 기판에 형성되어 있으며 상기 화소 영역과 마주하는 공통 전극, 그리고 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 스위칭 소자를 포함하며, 상기 화소 전극은 굴곡변을 가지는 제1 부화소 전극 및 상기 제1 부화소 전극과 세로 방향으로 인접하는 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제2 부화소 전극의 장변 길이는 상기 제1 부화소 전극의 장변 길이보다 길며, 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 중 적어도 하나는 인접하는 화소 영역의 화소 전극과 상기 가로 방향으로 인접한다.
상기 제1 부화소 전극의 가로 방향 길이와 상기 제2 부화소 전극의 가로 방향 길이는 동일할 수 있고, 상기 제2 부화소 전극의 장변 길이는 상기 제1 부화소 전극의 장변 길이의 두 배일 수 있다.
상기 공통 전극에 형성되어 있는 경사 방향 결정 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 경사 방향 결정 부재는 상기 제1 및 제2 부화소 전극을 가로지르며 상기 굴곡변과 실질적으로 평행한 굴곡부를 가지는 절개부를 포함할 수 있다.
상기 절개부의 굴곡부와 상기 제1 또는 제2 부화소 전극의 굴곡변 사이의 거리는 20-35μm일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극의 전압은 서로 다를 수 있고, 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 하나의 영상 정보로부터 얻어진 서로 다른 데이터 전압을 인가 받을 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 그리고 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 더 포함하며, 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 서로 다른 제1 신호선과 동일한 제2 신호선에 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 상기 제1 신호선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 상기 제2 신호선으로부터의 신호를 전달할 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 상기 제2 신호선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 상기 제1 신호선으로부터의 신호를 전달할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 화소 전극, 그리고 상기 화소 전극과 마주하는 공통 전극을 포함하며, 상기 제1 부화소 전극은 서로 나란한 한 쌍 의 굴곡변을 가지고, 상기 제2 부화소 전극은 서로 나란한 한 쌍의 굴곡변을 가지며, 상기 제2 부화소 전극의 높이는 상기 제1 부화소 전극의 높이보다 높다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 길이 방향으로 인접할 수 있고, 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 높이 방향으로 인접할 수 있다.
서로 인접한 제1 부화소 전극의 굴곡변의 굴곡 방향은 서로 다를 수 있다.
상기 제1 부화소 전극의 길이와 상기 제2 부화소 전극의 길이는 동일할 수 있고, 상기 제2 부화소 전극의 높이는 상기 제1 부화소 전극 높이의 두 배일 수 있다.
상기 한 쌍의 굴곡변은 각각 굴곡점을 포함하며, 상기 제1 및 제2 부화소 전극 각각은 상기 굴곡점을 잇는 직선에 대하여 대칭일 수 있으며, 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 서로 닮은 모양일 수 있다.
상기 한 쌍의 굴곡변은 오목변과 볼록변을 포함하며, 상기 제1 부화소 전극의 볼록변과 상기 제2 부화소 전극의 오목변이 인접하거나 상기 제1 부화소 전극의 오목변과 상기 제2 부화소 전극의 볼록변이 인접할 수 있다.
상기 한 쌍의 굴곡변은 오목변과 볼록변을 포함하며, 상기 제1 및 제2 부화소 전극은 상기 제1 부화소 전극의 오목변과 상기 제2 부화소 전극의 볼록변이 이어지고 상기 제1 부화소 전극의 볼록변과 상기 제2 부화소 전극의 오목변이 이어지는 형태로 배열되어 있을 수 있다.
상기 공통 전극에 형성되어 있는 경사 방향 결정 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 경사 방향 결정 부재는 상기 제1 및 제2 부화소 전극을 가로지르며 상기 굴곡변과 실질적으로 평행한 굴곡부를 가지는 절개부를 포함할 수 있다.
상기 절개부의 굴곡부와 상기 제1 또는 제2 부화소 전극의 굴곡변 사이의 거리는 20-35μm일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극의 전압은 서로 다를 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 하나의 영상 정보로부터 얻어진 서로 다른 데이터 전압을 인가 받을 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터, 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 신호선, 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제2 신호선, 그리고 상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며 상기 제1 및 제2 신호선과 교차하는 제3 신호선을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 상기 제1 및 제2 신호선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 상기 제3 신호선으로부터의 신호를 전달할 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 상기 제3 신호선을 중심으로 반대쪽에 위치할 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 상기 제3 신호선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 상기 제1 및 제2 신호선으로부터의 신호를 전달할 수 있다.
상기 제1 및 제2 부화소 전극의 굴곡변의 굴곡점을 잇는 직선을 따라 뻗는 제4 신호선을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 상기 제4 신호선과 중첩하는 제1 및 제2 드레인 전극을 각각 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 용량성 결합되어 있을 수 있으며, 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 신호선, 그리고 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며 상기 제1 신호선과 교차하는 제2 신호선을 더 포함할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(도시하지 않음)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(도시하지 않음)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트선은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소를 포함하며, 각 부화소는 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLCa, CLCb)를 포함한다. 두 부화소 중 적어도 하나는 게이트선, 데이터선 및 액정 축전기(CLCa, CLCb)와 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)를 포함한다.
액정 축전기(CLCa/CLCb)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(PEa/PEb)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며 부화소 전극(PEa/PEb)과 공통 전극 (CE) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 한 쌍의 부화소 전극(PEa, PEb)은 서로 분리되어 있으며 하나의 화소 전극(PE)을 이룬다. 공통 전극(CE)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(CF)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(CF)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(PEa, PEb) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
표시판(100, 200)의 바깥 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있는데, 두 편광자의 편광축은 직교할 수 있다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자(12, 22) 중 하나가 생략될 수 있다. 직교 편광자인 경우 전기장이 없는 액정층(3)에 들어온 입사광을 차단한다.
도 3 내지 도 6을 참고하여 이러한 액정 표시판 조립체의 화소 전극, 공통 전극 및 색필터의 상세 구조에 대하여 설명한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 화소 전극과 공통 전극의 배치도이고, 도 6은 도 3 내지 도 5에 도시한 여러 부화소 전극을 대표하는 부화소 전극의 평면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 각 화소 전극(pixel electrode)(191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함하며, 제1 및 제2 부화소는 각각 가로 방향의 절개부(92a, 92b)를 가진다. 공통 전극(270)은 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 마주하는 절개부(cutout)(71a, 71b)를 포함한다. 또한 적색, 녹색 및 청색 색필터(230R, 230G, 230B)는 열 방향으로 인접한 화소 전극(191)을 따라 뻗어 있다.
한 화소 전극(191)을 이루는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 각각 별개의 스위칭 소자(도시하지 않음)와 연결될 수 있다. 이와는 달리, 제1 부화소 전극(191a)은 스위칭 소자(도시하지 않음)와 연결되고 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)과 용량성 결합되어 있을 수 있다.
부화소 전극(191a, 191b)은 서로 실질적으로 합동이거나 닮은 모양이고 공통 전극(270)의 절개부(71a, 71b) 또한 서로 합동이거나 닮은 모양으로서, 부화소 전극(191a, 191b)을 대표하는 하나의 부화소 전극(193)과 절개부(71a, 71b)를 대표하는 하나의 절개부(70)를 도 6에 도시하였다.
도 6에 도시한 바와 같이, 각 부화소 전극(193)은 한 쌍의 굴곡변(curved edge)(193o1, 193o2) 및 한 쌍의 가로변(transverse edge)(193t)을 가지며 대략 갈매기 모양(chevron)이다. 한 쌍의 굴곡변은 가로변(193t)과 둔각, 예를 들면 약 135ㅀ를 이루며 만나는 볼록변(convex edge)(193o1) 및 가로변(193t)과 예각, 예를 들면 약 45ㅀ를 이루며 만나는 오목변(concave edge)(193o2)을 포함한다. 굴곡변(193o1, 193o2)이 꺾인 각도는 대략 직각이다. 부화소 전극(193)에는 오목변(193o2) 상의 오목 꼭지점(CV)에서 볼록변(193o1) 상의 볼록 꼭지점(VV)을 향하여 대략 부화소 전극(193) 중심까지 뻗어 있는 절개부(90)가 형성되어 있다.
공통 전극(270)의 절개부(70)는 굴곡점(CP)을 가지는 굴곡부(70o), 굴곡부(70o)의 굴곡점(CP)에 연결되어 있는 중앙 가로부(70t1), 그리고 굴곡부(70o)의 양 끝에 연결되어 있는 한 쌍의 종단 가로부(70t2)를 포함한다. 절개부(70)의 굴곡부(70o)는 부화소 전극(193)의 굴곡변(193o1, 193o2)과 거의 평행하며, 부화소 전극(193)을 좌반부와 우반부로 이등분한다. 절개부(70)의 중앙 가로부(70t1)는 굴곡부(70o)와 둔각, 예를 들면 약 135ㅀ를 이루며, 대략 부화소 전극(193)의 볼록 꼭지점(VV)을 향하여 뻗어 있다. 종단 가로부(70t2)는 부화소 전극(193)의 가로변(193t)과 정렬되어 있으며 굴곡부(70o)와 둔각, 예를 들면 약 135ㅀ를 이룬다.
부화소 전극(193)은 절개부(90, 70)에 의하여 4개의 부영역(sub-area)으로 나뉘며, 각 부영역은 절개부(70)의 굴곡부(70o) 및 부화소 전극(193)의 굴곡변(193o)에 의하여 정의되는 두 개의 주 변(major edge)을 가진다. 주 변 사이의 거리는 약 20-35μm 정도인 것이 바람직하다.
부화소 전극(193)과 절개부(70)는 부화소 전극(193)의 볼록 꼭지점(VV)과 오목 꼭지점(CV)를 잇는 가상의 직선(앞으로 "가로 중심선"이라 함)에 대하여 대략 반전 대칭이다.
도 6에 나타낸 것과 같이 가로변(193t)의 길이(L)를 그 부화소 전극(193)의 길이라 하고 가로변(193t) 사이의 거리(H)를 그 부화소 전극(193)의 높이라고 정의하면, 도 3 내지 도 5에 나타낸 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 길이(L)는 실질적으로 동일하며, 제2 부화소 전극(191b)의 높이(H)는 제1 부화소 전극(191a)의 높이(H)의 대략 2배이다. 따라서 제2 부화소 전극(191b)의 면적이 제1 부화소 전극(191a)의 면적의 대략 2배이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 행 방향 및 열 방향으로 교대로 배치되어 있다. 단, 행 방향으로는 각 부화소 전극(191a, 191b)의 오목볼록이 동일한 방향이지만, 열 방향으로는 부화소 전극(191a, 191b)의 오목볼록이 번갈아 반전된다. 예를 들어 도 3 내지 도 5에 도시한 두 개의 행 중 위쪽 행에서는 왼쪽 변이 볼록하고 오른쪽 변이 오목하지만, 아래쪽 행에서는 왼쪽 변이 오목하고 오른쪽 변이 볼록하다.
또한, 행 방향으로는 제1 부화소 전극(191a)의 가로 중심선과 제2 부화소 전극(191b)의 가로 중심선이 동일 직선 상에 놓이며, 제1 부화소 전극(191a)의 볼록변과 제2 부화소 전극(191b)의 오목변이 인접하고 제1 부화소 전극(191a)의 오목변과 제2 부화소 전극(191b)의 볼록변이 인접하도록 부화소 전극(191a, 191b)이 배치되어 있다. 열 방향으로는 제1 부화소 전극(191a)의 볼록변과 제2 부화소 전극(191b)의 오목변이 이어지고 제1 부화소 전극(191a)의 오목변과 제2 부화소 전극(191b)의 볼록변이 이어지도록 부화소 전극(191a, 191b)이 배치되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 액정 표시 장치에서는 각 화소 전극(191)의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)이 행 방향으로 인접하며, 도 5에 도시한 액정 표시 장치에서는 각 화소 전극(191)의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)이 열 방향으로 인접한다.
도 3에 도시한 예에서는, 각 화소 전극(191)의 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 배치가 인접한 행에서 서로 반대이다. 즉, 도 3에 도시한 두 개의 행 중 위쪽 행의 화소 전극(191)에서는 제1 부화소 전극(191a)이 오른쪽, 제2 부화소 전극(191b)이 왼쪽에 배치되어 있지만, 아래쪽 행의 화소 전극(191)에서는 그 반대로 제1 부화소 전극(191a)이 왼쪽, 제2 부화소 전극(191b)이 오른쪽에 배치되어 있다.
도 4에 도시한 예에서는, 각 화소 전극(191)의 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 배치가 모든 행에서 서로 동일하다. 도 4를 보면, 모든 행의 화소 전극(191)에서 제1 부화소 전극(191a)이 오른쪽, 제2 부화소 전극(191b)이 왼쪽에 배치되어 있다. 그러나 반대로, 모든 행의 화소 전극(191)에서 제1 부화소 전극(191a)이 왼쪽, 제2 부화소 전극(191b)이 오른쪽에 배치되어 있을 수도 있다. 이 배치에서는 열 방향으로 인접한 화소 전극(191)이 도 4에 비하여 좀 더 일직선에 가깝게 배치되어 있다.
도 5에 도시한 예에서는, 각 화소 전극(191)의 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 상하 배치가 인접한 열에서 서로 반대이다. 즉, 도 5에 도시한 네 개의 열 중 가장 왼쪽 열의 화소 전극(191)에서는 제1 부화소 전극(191a)이 아래쪽, 제2 부화소 전극(191b)이 위쪽에 배치되어 있지만, 인접한 오른쪽 화소 전 극(191)에서는 그 반대로 제1 부화소 전극(191a)이 위쪽, 제2 부화소 전극(191b)이 아래쪽에 배치되어 있다. 도 5에 도시한 색필터(230R, 230G, 230B)의 너비는 도 3 및 도 4의 절반이다.
이와 같은 배치에서는, 면적비가 1:2인 부화소 전극(191a, 191b)이 버리는 공간 없이 꽉 짜여 배치될 수 있다. 도 3 및 도 4의 배치는 화소의 크기가 큰 표시 장치, 예를 들어 32인치 이상의 대형 표시 장치, 특히 40인치 텔레비전 등에 적합하며, 도 5의 배치는 이보다 화소 크기가 작은 표시 장치, 예를 들어 17인치 또는 19인치 모니터 등에 적합하다.
각 색상의 색필터(230R, 230G, 230B)가 열 방향으로 거의 직선으로 뻗으므로 특정 색의 세로줄 표시가 쉽다. 특히, 도 4에 도시한 배치의 경우에는 열 방향으로 인접한 화소 전극(191)이 좀 더 일직선에 가깝게 배열되어 있기 때문에 세로줄 표시에 더욱 유리하다.
또한 대각선 방향으로 인접한 화소 전극(191)도 기울기가 45ㅀ인 직선 상에 거의 위치하므로 사선 표시도 무난하다.
각 색필터(230R, 230G, 230B)의 면적이 동일하기 때문에 색들 사이의 균형을 맞추기 쉽다.
각 화소 전극(191)이 전체적으로 한 번만 꺾이므로 두 번 이상 꺾이는 경우에 비하여 개구율이 좋다.
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 복수의 계조 전압(또는 기준 계조 전압)을 생성한다.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호(Vg)를 게이트선에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300) 및 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 출력한다. 출력 영상 신호(DAT)는 디지털 신호로서 정해진 수효의 값(또는 계조)을 가진다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 묶음의 부화소에 대한 영상 데이터의 전송 시 작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 액정 표시판 조립체(300)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 묶음의 부화소에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선에 인가하여 이 게이트선에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면 데이터선에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 부화소에 인가된다.
이때, 도 3 내지 도 5를 참고하면, 한 화소 전극(191)을 이루는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)이 별개의 스위칭 소자와 연결되어 있는 경우, 즉 각 부화소가 각자의 스위칭 소자를 가지고 있는 경우에는, 두 부화소가 서로 다른 시간에 동일한 데이터선을 통해서 별개의 데이터 전압을 인가 받거나, 동일한 시간에 서로 다른 데이터선을 통해서 별개의 데이터 전압을 인가 받을 수 있다. 이와는 달리, 제1 부화소 전극(191a)은 스위칭 소자(도시하지 않음)와 연결되어 있고 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)과 용량성 결합되어 있는 경우 에는, 제1 부화소 전극(191a)을 포함하는 부화소만 스위칭 소자를 통하여 데이터 전압을 인가 받고, 제2 부화소 전극(191b)을 포함하는 부화소는 제1 부화소 전극(191a)의 전압 변화에 따라 변화하는 전압을 가질 수 있다. 이때, 면적이 상대적으로 작은 제1 부화소 전극(191a)의 전압이 면적이 상대적으로 큰 제2 부화소 전극(191b)의 전압보다 높다.
이렇게 제1 또는 제2 액정 축전기(CLCa, CLCb)의 양단에 전위차가 생기면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 주 전기장(전계)(primary electric field)이 액정층(3)에 생성된다. [앞으로 화소 전극(190) 및 공통 전극(270)을 아울러 "전기장 생성 전극(field generating electrode)"라 한다.] 그러면 액정층(3)의 액정 분자들은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 기울어지며, 액정 분자가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사광의 편광의 변화 정도가 달라진다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.
액정 분자가 기울어지는 각도는 전기장의 세기에 따라 달라지는데, 두 액정 축전기(CLCa, CLCb)의 전압이 서로 다르므로 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르고 이에 따라 두 부화소의 휘도가 다르다. 따라서 제1 액정 축전기(CLCa)의 전압과 제2 액정 축전기(CLCb)의 전압을 적절하게 맞추면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 즉 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있 다.
또한 높은 전압을 인가 받는 제1 부화소 전극(191a)의 면적을 제2 부화소 전극(191b)의 면적보다 작게 하면 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 더욱 가깝게 할 수 있다. 특히 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 면적비가 대략 1:2이므로 측면 감마 곡선이 정면 감마 곡선에 더욱더 가깝게 되어 측면 시인성이 더욱 좋아진다.
액정 분자들이 기울어지는 방향은 일차적으로 전기장 생성 전극(191, 270)의 절개부(92a, 92b, 71a, 71b)와 부화소 전극(191a, 191b)의 변이 주 전기장을 왜곡하여 만들어내는 수평 성분에 의하여 결정된다. 이러한 주 전기장의 수평 성분은 절개부(71a, 71b, 92a, 92b)의 변과 부화소 전극(191a, 191b)의 변에 거의 수직이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 절개부(71a, 71b, 92a, 92b)에 의하여 나뉜 각 부영역 위의 액정 분자들은 대부분 주 변에 수직인 방향으로 기울어지므로, 기울어지는 방향을 추려보면 대략 네 방향이다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
주 변 사이의 거리, 즉 공통 전극(270) 절개부(71a, 71b)의 굴곡부와 부화소 전극(191a, 191b)의 굴곡변 사이의 간격은, 앞서 도 6과 관련하여 설명하였듯이 20-35μm 정도인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 주 전기장의 수평 성분을 적절하게 활용하면서도 절개부(71a, 72b) 등으로 인한 개구율 저하를 줄일 수 있다.
한편, 부화소 전극(191a, 191b) 사이의 전압 차에 의하여 부차적으로 생성되 는 부 전기장(secondary electric field)의 방향은 부영역의 주 변과 수직이다. 따라서 부 전기장의 방향과 주 전기장의 수평 성분의 방향과 일치한다. 결국 부화소 전극(191a, 191b) 사이의 부 전기장은 액정 분자들의 경사 방향의 결정을 강화하는 쪽으로 작용한다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 묶음의 화소에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).
한편, 액정 축전기(CLCa, CLCb)의 양단에 전압을 인가하면 액정층(3)의 액정 분자들은 그 전압에 대응하는 안정한 상태로 재배열하고자 하는데, 액정 분자의 응답 속도가 늦기 때문에 안정한 상태에 이르기까지는 어느 정도의 시간이 소요된다. 액정 축전기(CLCa, CLCb)에 인가되는 전압을 계속해서 유지하고 있으면 액정 분자는 안정한 상태에 이르기까지 계속해서 움직이고 그 동안 광투과율(또는 휘도) 또한 변화한다. 액정 분자가 안정한 상태에 이르러 더 이상 움직이지 않으면 광투과율 또한 일정해진다.
이와 같이 안정한 상태에서의 화소 전압을 "목표 화소 전압"이라 하고 이때의 광투과율을 "목표 광투과율"이라 하면, 목표 화소 전압과 목표 광투과율은 일대일 대응 관계가 있다.
그러나 각 화소(PX)의 스위칭 소자를 턴 온시켜 데이터 전압을 인가하는 시간이 제한되어 있기 때문에, 데이터 전압을 인가하는 동안 액정 분자들이 안정한 상태에 이르기는 어렵다. 그런데 스위칭 소자가 턴 오프되더라도 액정 축전기(CLCa, CLCb) 양단의 전압차는 여전히 존재하며 이에 따라 액정 분자들이 안정한 상태를 향하여 계속해서 움직인다. 이와 같이 액정 분자들의 배열 상태가 변하면 액정층(3)의 유전율이 바뀌고 이에 따라 액정 축전기(CLCa, CLCb)의 정전 용량이 변화한다. 스위칭 소자가 턴 오프된 상태에서는 액정 축전기(CLCa, CLCb)의 한 쪽 단자가 부유(floating) 상태에 있으므로, 누설 전류를 고려하지 않는다면 액정 축전기(CLCa, CLCb)에 저장된 총 전하는 변하지 않고 일정하다. 그러므로 액정 축전기(CLCa, CLCb)의 정전 용량 변화는 액정 축전기(CLCa, CLCb) 양단의 전압, 즉 화소 전압의 변화를 초래한다.
따라서 안정한 상태를 기준으로 한 목표 화소 전압에 대응하는 데이터 전압(앞으로 "목표 데이터 전압"이라 함)을 그대로 화소(PX)에 인가하면, 실제 화소 전압은 목표 화소 전압과 다를 것이고 이에 따라 목표 투과율을 얻을 수 없다. 특 히, 목표 투과율이 그 부화소가 애초에 가지고 있던 투과율과 차이가 나면 날수록 실제 화소 전압과 목표 화소 전압의 차이는 더욱 심해진다.
따라서 부화소에 인가하는 데이터 전압을 목표 데이터 전압보다 크거나 작게 할 필요가 있으며 그 방법 중 하나가 바로 DCC(dynamic capacitance compensation)이다.
DCC는 신호 제어부(600) 또는 별도의 영상 신호 보정부에서 수행되며 임의의 부화소에 대한 한 프레임의 영상 신호[앞으로 "현재 영상 신호(current image signal)"라 함]를 그 부화소에 대한 직전 프레임의 영상 신호[앞으로 "이전 영상 신호(previous image signal)"라 함]를 기초로 하여 보정하여 보정된 현재 영상 신호[앞으로 "보정 영상 신호(modified image signal)"라 함]를 만들어낸다. 보정 영상 신호는 기본적으로 실험 결과에 의하여 결정되며, 보정된 현재 영상 신호와 이전 영상 신호의 차는 보정 전의 현재 영상 신호와 이전 영상 신호의 차보다 대체로 크다. 그러나 현재 영상 신호와 이전 영상 신호가 동일하거나 둘 사이의 차가 작을 때에는 보정 영상 신호가 현재 영상 신호와 동일하게 할 수 있다(즉, 보정하지 않을 수 있다).
이와 같이 하면, 데이터 구동부(500)에서 각 부화소에 인가하는 데이터 전압은 목표 데이터 전압보다 높거나 낮은 전압이 된다.
그러나 이러한 방법에 의해서도 목표 투과율을 얻기 어려울 수 있으며 이 경우에는 이전 프레임에서 중간 크기의 전압 등을 미리 주어 액정 분자들을 미리 기울어지게 한 다음[이를 선경사(pretilt)라 함] 다시 현재 프레임에서 다시 전압을 인가하는 방법을 사용한다.
이를 위하여, 신호 제어부(600) 또는 영상 신호 보정부는 현재 프레임의 영상 신호를 보정할 때 이전 프레임의 영상 신호뿐 아니라 다음 프레임의 영상 신호[앞으로 "다음 영상 신호(next image signal)"라 함]까지도 고려한다. 예를 들어, 현재 영상 신호가 이전 영상 신호와 동일하지만, 다음 영상 신호가 현재 영상 신호와 차이가 많이 나면 현재 영상 신호를 보정하여 다음 프레임을 대비하도록 한다.
이러한 영상 신호 및 데이터 전압의 보정은 영상 신호가 나타낼 수 있는 계조 중 최고 계조 또는 최저 계조에 대해서는 행하지 않을 수도 있으며, 행할 수도 있다. 최고 계조 또는 최저 계조에 대해서 보정을 하기 위해서 계조 전압 생성부(800)가 생성하는 계조 전압의 범위를 영상 신호의 계조가 나타내는 목표 휘도 범위(또는 목표 투과율 범위)를 얻기 위하여 필요한 목표 데이터 전압의 범위보다 넓히는 방법을 사용할 수 있다.
그러면 도 7 내지 도 17 및 앞에서 설명한 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 복수 쌍의 게이트선(GLa, GLb), 복수의 데이터선(DL) 및 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa/PXb)는 각각 해당 게이트선(GLa/GLb) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa/Qb)와 이에 연결된 액정 축전기(CLCa/CLCb), 그리고 스위칭 소자(Qa/Qb) 및 유지 전극선(SL)에 연결되어 있는 유지 축전기(storage capacitor)(CSTa/CSTb)를 포함한다.
각 스위칭 소자(Qa/Qb)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GLa/GLb )과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLCa/CLCb) 및 유지 축전기(CSTa/CSTb)와 연결되어 있다.
액정 축전기(CLCa/CLCb)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CSTa/CSTb)는 하부 표시판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CSTa, CSTb)는 부화소 전극(PEa, PEb)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
액정 축전기(CLCa, CLCb) 등에 대해서는 앞에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 액정 표시판 조립체를 포함하는 액정 표시 장치에서는, 신호 제어부(600)가 한 화소(PX)에 대한 입력 영상 신호(R, G, B)를 수신하여 두 부화소(PXa, PXb)에 대한 출력 영상 신호(DAT)로 변환하여 데이터 구동부(500)에 전송할 수 있다. 이와는 달리, 계조 전압 생성부(800)에서 두 부화소(PXa, PXb)에 대한 계조 전압 집합을 따로 만들고 이를 번갈아 데이터 구동부(500)에 제공하거나, 데이터 구동부(500)에서 이를 번갈아 선택함으로써, 두 부화소(PXa, PXb)에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 단, 이때 두 부화소(PXa, PXb)의 합성 감마 곡선이 정면에서의 기준 감마 곡선에 가깝게 되도록 영상 신호를 보정하거나 계조 전압 집합을 만드는 것이 바람직하다. 예를 들면 정면에서의 합성 감마 곡선은 이 액정 표시판 조립체에 가장 적합하도록 정해진 정면에서의 기준 감마 곡선과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선은 정면에서의 기준 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 한다.
도 7에 도시한 액정 표시판 조립체의 한 예에 대하여 도 8 내지 도 11을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 하부 표시판의 배치도이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 상부 표시판의 배치도이고, 도 10은 도 8의 하부 표시판과 도 9의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시판 조립체의 배치도이고, 도 11은 도 10의 액정 표시판 조립체를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 도 8, 도 10 및 도 11을 참고하여 하부 표시판(100)에 대하여 설명한 다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수 쌍의 제1 및 제2 게이트선(gate line)(121a, 121b)과 복수의 유지 전극선(storage electrode lines)(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)은 게이트 신호를 전달하고 주로 가로 방향으로 뻗으며, 각각 위쪽 및 아래쪽에 위치한다.
제1 게이트선(121a)은 아래로 돌출한 복수의 제1 게이트 전극(gate electrode)(124a)과 다른 층 또는 게이트 구동부(400)와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129a)을 포함한다. 제2 게이트선(121b)은 위로 돌출한 복수의 제2 게이트 전극(124b)과 다른 층 또는 게이트 구동부(400)와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129b)을 포함한다. 게이트 구동부(400)가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121a, 121b)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
유지 전극선(131)은 공통 전압(Vcom) 등 소정의 전압을 인가 받으며, 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 유지 전극선(131)은 제1 게이트선(121a)과 제2 게이트선(121b) 사이에 위치하고, 두 게이트선(121a, 121b)으로부터 거의 동일한 거리를 두고 있다. 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있는데, 예를 들면, 유지 전극선(131)은 아래위로 확장된 복수의 확장부를 포함할 수 있다.
게이트 도전체(121a, 121b, 131)는 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트 도전체(121a, 121b, 131)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트 도전체(121a, 121b, 131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30˚ 내지 약 80˚인 것이 바람직하다.
게이트 도전체(121a, 121b, 131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 제1 및 제2 섬형 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있다. 제1 및 제2 반도체(154a, 154b)는 각각 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 위에 위치한다.
각각의 제1 반도체(154a) 위에는 한 쌍의 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 각각의 제2 반도체(154b) 위에도 한 쌍의 섬형 저항성 접촉 부재(163b, 165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163b, 165b)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다.
반도체(154a, 154b)와 저항성 접촉 부재(163b, 165b)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30˚ 내지 80˚ 정도이다.
저항성 접촉 부재(163b, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(drain electrode)(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 유지 전극선(131)과 교차하는 곳 부근에서 왼쪽 또는 오른쪽으로 튀어 나온 굴곡부(curved portion)를 포함한다. 굴곡부는 서로 연결되어 갈매기 모양(chevron)을 이루는 한 쌍의 사선부를 포함하며, 사선부는 게이트선(121)과 약 45˚의 각을 이룬다
또한 각 데이터선(171)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 각각 뻗은 복수 쌍의 제1 및 제2 소스 전극(source electrode)(173a, 173b)과 다른 층 또는 데이터 구동부(500)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함 한다. 데이터 구동부(500)가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 서로 분리되어 있고 데이터선(171)과도 분리되어 있다.
제1/제2 드레인 전극(175a/175b)은 제1/제2 게이트 전극(124a/124b)을 중심으로 제1/제2 소스 전극(173a/173b)과 마주하며, 넓은 한 쪽 끝 부분(177a/177b)과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 넓은 끝 부분(177a, 177b)은 유지 전극선(131)과 중첩하며, 막대형 끝 부분은 구부러진 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)으로 일부 둘러싸여 있다.
제1/제2 게이트 전극(124a/124b), 제1/제2 소스 전극(173a/173b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)은 제1/제2 반도체(154a, 154b)와 함께 제1/제2 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa/Qb)를 이루며, 제1/제2 박막 트랜지스터(Qa/Qb)의 채널(channel)은 제1/제2 소스 전극(173a/173b)과 제1/제2 드레인 전극(175a/175b) 사이의 제1/제2 반도체(154a/154b)에 형성된다.
데이터 도전체(171, 175a, 175b)는 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터 도전체 (171, 175a, 175b)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터 도전체(171, 175a, 175b) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30˚ 내지 80˚ 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
저항성 접촉 부재(163b, 165b)는 그 아래의 반도체(154a, 154b)와 그 위의 데이터 도전체(171, 175a, 175b) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(154a, 154b)에는 소스 전극(173a, 173b)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이를 비롯하여 데이터 도전체(171, 175a, 175b)로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154a, 154b) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 유기 절연물은 4.0 이하의 유전 상수를 가지는 것이 바람직하고, 감광성(photosensitivity)을 가질 수도 있다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154a, 154b) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 넓은 끝 부분(177a, 177b)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185a, 185b)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(181a, 181b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81a, 81b, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
각 화소 전극(191)은 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함하며, 각 부화소 전극(191a, 191b)은 절개부(92a, 92b)를 가지고 있다.
데이터선(171)은 화소 전극(191)의 행 방향 경계를 지나가며, 특히 데이터선(171)의 굴곡부가 화소 전극(191)의 행 방향 경계를 따라 꺾여 있다. 이처럼 데이터선(171)을 화소 전극(191)의 경계를 따라 뻗도록 하면 데이터선(171)과 부화소 전극(191a, 191b) 사이에 생성되는 전기장의 수평 성분이 주 전기장의 수평 성분과 같은 방향이므로 액정 분자들의 경사 방향의 결정을 강화하는 쪽으로 작용한다. 그뿐 아니라 높은 개구율을 확보할 수 있음은 물론이다.
또한 유지 전극선(131), 드레인 전극(175a, 175b)의 확장부(177a, 177b) 및 접촉 구멍(185a, 185b)은 부화소 전극(191a, 191b)의 굴곡점을 연결하는 직선 상에 위치하고 있다. 부화소 전극(191a, 191b)의 굴곡점을 연결하는 직선은 앞서 설명한 부영역의 경계로서, 이 부분에서는 액정 분자의 배열이 흐트러져 텍스처(texture)가 나타난다. 따라서 이와 같이 배치하면 텍스처를 가리면서 개구율을 향상할 수 있다.
화소 전극(191)의 기타 모양 및 배치는 도 3을 참고로 하여 앞에서 설명하였 으므로 상세한 설명은 생략한다.
제1/제2 부화소 전극(191a/191b)은 접촉 구멍(185a/185b)을 통하여 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)과 연결되어 있다. 제1/제2 부화소 전극(191a/191b)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)은 그 사이의 액정층(3) 부분과 함께 제1/제2 액정 축전기(CLCa/CLCb)를 이루어 박막 트랜지스터(Qa/Qb)가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
제1/제2 부화소 전극(191a/191b)과 연결된 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)의 넓은 끝 부분(177a/177b)은 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 유지 전극선(131)과 중첩하여 제1/제2 유지 축전기(CSTa/CSTb)를 이루며, 제1/제2 유지 축전기(CSTa/CSTb)는 제1/제2 액정 축전기(CLCa/CLCb)의 전압 유지 능력을 강화한다.
접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)는 각각 접촉 구멍(181a, 181b, 182)을 통하여 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)는 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
다음, 도 9 내지 도 11을 참고로 하여, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화소 전극 (191)의 굴곡변에 대응하는 굴곡부와 박막 트랜지스터에 대응하는 사각형 부분을 포함하며, 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막고 화소 전극(191)과 마주하는 개구 영역을 정의한다.
기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(230)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어지며 복수의 절개부(71a, 71b)를 가진다.
공통 전극(270)의 절개부(71a, 71b)의 모양 및 배치는 도 3을 참고로 하여 앞에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.
절개부(71a, 71b)의 수효는 설계 요소에 따라 달라질 수 있으며, 차광 부재(220)가 절개부(71a, 71b)와 중첩하여 절개부(71a, 71b) 부근의 빛샘을 차단할 수 있다.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(11, 21)이 형성되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.
표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(12, 22)가 구비되어 있는데, 두 편광자(12, 22)의 편광축은 직교하며 이중 한 편광축은 게이트선(121a, 121b)에 대하여 나란한 것이 바람직하다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자(12, 22) 중 하나가 생략될 수 있다.
액정 표시 장치는 편광자(12, 22), 위상 지연막, 표시판(100, 200) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다.
절개부(71a, 71b)는 돌기(protrusion)(도시하지 않음)나 함몰부(depression)(도시하지 않음)로 대체할 수 있다. 돌기는 유기물 또는 무기물로 만들어질 수 있고 전기장 생성 전극(191, 270)의 위 또는 아래에 배치될 수 있다.
도 12는 도 8 내지 도 10에 도시한 액정 표시판 조립체의 단면도의 다른 예로서, 도 10의 액정 표시판 조립체를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 12를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 하부 표시판(100), 상부 표시판(200) 및 그 사이의 액정층(3)을 포함한다.
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.
하부 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(110) 위에 복수 쌍의 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)과 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 게이트 도전 체가 형성되어 있다. 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)은 각각 복수의 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)과 끝 부분(129a, 129b)을 포함한다. 게이트 도전체(121a, 121b, 131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 섬형 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(163b, 165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163b, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수의 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터선(171)은 복수의 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 끝 부분(179)을 포함하며, 드레인 전극(175a, 175b)은 넓은 끝 부분(177a, 177b)을 포함한다. 데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154a, 154b) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181a, 181b, 182, 185a, 185b)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함하는 복수의 화소 전극(191)과 복수의 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)가 형성되어 있으며, 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)에는 각각 절개부(92a, 92b)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다.
상부 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 덮개막(250), 절개부(71a, 71b)를 가지는 공통 전극(270), 그리고 배향막(21)이 형성되어 있다.
그러나 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체와 달리, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에서는 상부 표시판(200)에 색필터가 없고 하부 표시판(100)의 보호막(180) 아래에 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다.
색필터(230)는 화소 전극(191) 열을 따라 주기적으로 꺾이면서 세로로 길게 뻗어 있으며 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)이 위치하는 주변 영역에는 존재하지 않는다. 색필터(230)에는 접촉 구멍(185a)이 통과하며 접촉 구멍(185a)보다 큰 관통 구멍(235)이 형성되어 있다.
이웃하는 색필터(230)는 데이터선(171) 위에서 중첩하여 이웃하는 화소 전극(191) 사이에서 누설되는 빛을 차단하는 차광 부재의 기능을 가질 수 있다. 이 경우 상부 표시판(200)의 차광 부재를 생략할 수 있으며 이에 따라 공정이 간소화된다.
색필터(230) 아래에도 보호막(도시하지 않음)을 둘 수 있다.
공통 전극 표시판(200)의 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
도 11에 도시한 액정 표시판 조립체의 많은 특징들이 도 12에 도시한 액정 표시판 조립체에도 적용될 수 있다.
다음, 도 7에 도시한 액정 표시판 조립체의 다른 예에 대하여 도 13 내지 도 16을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 하부 표시판의 배치도이고, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 상부 표시판의 배치도이고, 도 15는 도 13의 하부 표시판 및 도 14의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시판 조립체의 배치도이며, 도 16은 도 15의 액정 표시판 조립체를 XVI-XVI'-XVI" 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 16을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 하부 표시판(100), 상부 표시판(200) 및 그 사이의 액정층(3)을 포함한다.
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 8 내지 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.
하부 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(110) 위에 복수 쌍의 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)과 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다. 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)은 각각 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)과 끝 부분(129a, 129b)을 포함한다. 게이트 도전체(121a, 121b, 131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(163b, 165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163b, 165b) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수의 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터선(171)은 복수의 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 끝 부분(179)을 포함하며, 드레인 전극(175a, 175b)은 넓은 끝 부분(177a, 177b)을 포함한다. 데이터 도전체(171, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154a, 154b) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181a, 181b, 182, 185a, 185b)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함하는 복수의 화소 전극(191)과 복수의 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)가 형성되어 있으며, 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)에는 각각 절개부(92a, 92b)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다.
상부 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 복수의 색필터(230), 덮개막(250), 절개부(71a, 71b)를 가지는 공통 전극(270), 그리고 배향막(21)이 형성되어 있다.
그러나 도 8 내지 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체와 달리, 화소 전극(191) 및 부화소 전극(191a, 191b)의 배치가 도 4에 도시한 것과 같다. 앞서 설명하였듯이, 이와 같은 화소 전극(191) 및 부화소 전극(191a, 191b) 배치는 도 8 내지 도 11에 도시한 배치에 비하여 열 방향으로 이웃하는 화소 전극(191)이 좀더 일직선에 가깝게 배열되어 세로줄을 표현하는 데 더 유리하다.
또한 데이터선(171)은 제1 또는 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 행 방향 중심 부근을 지나간다. 특히 데이터선(171)의 굴곡부가 화소 전극(191)의 행 방향 경계를 지나는 대신 공통 전극(270)의 절개부(71a, 71b)와 중첩하며, 이는 화소 전극(191) 경계를 따라 갈 때와 동일한 이점이 있다.
그리고 제1/제2 박막 트랜지스터(Qa/Qb)는 각각 데이터선(171)의 오른쪽/왼쪽에 위치한다. 이와 같이 하면, 제2 드레인 전극(175b)의 확장부(177b)까지의 길이가 도 8 내지 도 12에 비하여 줄어들어 개구율이 더욱 높아질 수 있다.
더욱이, 반도체(154a, 154b)는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b)을 따라 연장되어 선형 반도체(151)를 이루며, 저항성 접촉 부재(163b)는 데이터선 (171)을 따라 연장되어 선형 저항성 접촉 부재(161)를 이룬다. 선형 반도체(151)는 데이터선(171), 드레인 전극(175a, 175b) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165b)와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가지고 있다.
이러한 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법에서는 데이터선(171)과 드레인 전극(175a, 175b), 반도체(151) 및 저항성 접촉 부재(161, 165b)를 한 번의 사진 공정으로 형성한다.
이러한 사진 공정에서 사용하는 감광막은 위치에 따라 두께가 다르며, 특히 두께가 작아지는 순서로 제1 부분과 제2 부분을 포함한다. 제1 부분은 데이터선(171)과 드레인 전극(175a, 175b)이 차지하는 배선 영역에 위치하며, 제2 부분은 박막 트랜지스터의 채널 영역에 위치한다.
위치에 따라 감광막의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있는데, 예를 들면 광마스크에 투광 영역(light transmitting area) 및 차광 영역(light blocking area) 외에 반투명 영역(translucent area)을 두는 방법이 있다. 반투명 영역에는 슬릿 패턴(slit pattern), 격자 패턴(lattice pattern) 또는 투과율이 중간이거나 두께가 중간인 박막이 구비된다. 슬릿 패턴을 사용할 때에는, 슬릿의 폭이나 슬릿 사이의 간격이 사진 공정에 사용하는 노광기의 분해능(resolution)보다 작은 것이 바람직하다. 다른 예로는 리플로우가 가능한 감광막을 사용하는 방법이 있다. 즉, 투광 영역과 차광 영역만을 지닌 통상의 노광 마스크로 리플로우 가능한 감광막을 형성한 다음 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않은 영역으로 흘러내리도록 함으로써 얇은 부분을 형성하는 것이다.
이와 같이 하면 한 번의 사진 공정을 줄일 수 있으므로 제조 방법이 간단해진다.
도 8 내지 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체의 많은 특징들이 도 13 내지 도 16에 도시한 액정 표시판 조립체에도 적용될 수 있다.
다음, 도 17과 도 18, 그리고 앞에서 설명한 도 1, 도 2 및 도 4를 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에 대하여 상세하게 설명한다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 17을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 복수의 게이트선(GL), 복수 쌍의 데이터선(DLa, DLb) 및 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXc, PXd)를 포함하며, 각 부화소(PXc/PXd)는 각각 해당 게이트선(GL) 및 데이터선(DLa/DLb)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qc/Qd)와 이에 연결된 액정 축전기(CLCc/CLCd), 그리고 스위칭 소자(Qc/Qd) 및 유지 전극선(SL)에 연결되어 있는 유지 축전기(CSTc/CSTd)를 포함한다.
각 스위칭 소자(Qc/Qd) 또한 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DLa/DLb)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLCc/CLCd) 및 유지 축전기(CSTc/CSTd)와 연결되어 있다.
액정 축전기(CLCc, CLCd)와 유지 축전기(CSTc, CSTd) 및 이와 같은 액정 표시판 조립체를 포함하는 액정 표시 장치의 동작 등에 대해서는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 단, 도 7에 도시한 액정 표시 장치에서는 한 화소(PX)를 이루는 두 부화소(PXa, PXa))가 시차를 두고 데이터 전압을 인가 받는 반면, 본 실시예에서는 두 부화소(PXc, PXd)가 동일한 시간에 데이터 전압을 인가 받는다.
그러면 도 17에 도시한 액정 표시판 조립체의 한 예에 대하여 도 18을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이다.
도 18을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체도 서로 마주하는 하부 표시판(도시하지 않음)과 상부 표시판(도시하지 않음) 및 이들 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함한다.
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 13 내지 도 16에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.
하부 표시판에 대하여 설명하자면, 절연 기판(도시하지 않음) 위에 복수의 게이트선(121)과 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 제1 및 제2 게이트 전극(124c, 124d)과 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 도전체(121, 131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되 어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171a, 171b)과 복수의 제1 및 제2 드레인 전극(175c, 175d)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터선(171a, 171b)은 각각 복수의 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 끝 부분(179a, 179b)을 포함하며, 드레인 전극(175c, 175d)은 넓은 끝 부분(177c, 177d)을 포함한다. 데이터 도전체(171a, 171b, 175c, 175d) 및 노출된 반도체(154c, 154d) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181, 182a, 182b, 185c, 185d)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191c, 191d)을 포함하는 복수의 화소 전극(191)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82a, 82b)가 형성되어 있으며, 제1 및 제2 부화소 전극(191c, 191d)에는 각각 절개부(92c, 92d) 가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
상부 표시판(도시하지 않음)에 대하여 설명하자면, 절연 기판 위에 차광 부재, 복수의 색필터, 덮개막, 절개부(71c, 71d)를 가지는 공통 전극, 그리고 배향막이 형성되어 있다.
그러나 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에서는 도 13 내지 도 16에 도시한 액정 표시판 조립체와 비교할 때 게이트선(121)의 수효가 반이고 대신 데이터선(171a, 171b)의 수효가 두 배이다. 그리고 하나의 화소 전극(191)을 이루는 제1 및 제2 부화소 전극(191c, 191d)에 연결된 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qc, Qd)가 동일한 게이트선(121), 서로 다른 데이터선(171a, 171b)에 연결되어 있다.
데이터선(171a, 171b)의 굴곡부는 제1 부화소 전극(191c)과 제2 부화소 전극(191d)의 경계에 위치하며, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qc, Qd)는 각각 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)의 왼쪽에 위치한다.
도 13 내지 도 16에 도시한 액정 표시판 조립체의 많은 특징들이 도 17 및 도 18에 도시한 액정 표시판 조립체에도 적용될 수 있다.
다음, 도 19 내지 도 23 및 앞에서 설명한 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에 대하여 상세하게 설명한다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 19를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 복수의 게이트선(GL)과 복수의 데이터선(DL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소(PXe, PXf)와 두 부화소(PXe, PXf) 사이에 연결되어 있는 결합 축전기(Ccp)를 포함한다.
제1 부화소(PXe)는 해당 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 제1 액정 축전기(CLCe) 및 유지 축전기(CST)를 포함하며, 제2 부화소(PXf)는 결합 축전기(Ccp)와 연결되어 있는 제2 액정 축전기(CLCf)를 포함한다.
스위칭 소자(Q) 또한 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLCe), 유지 축전기(CSTe) 및 결합 축전기(Ccp)와 연결되어 있다.
스위칭 소자(Q)는 게이트선(GL)으로부터의 게이트 신호에 따라 데이터선(DL)으로부터의 데이터 전압을 제1 액정 축전기(CLCe) 및 결합 축전기(Ccp)에 인가하고, 결합 축전기(Ccp)는 이 전압을 그 크기를 바꾸어 제2 액정 축전기(CLCf)에 전달한다.
유지 축전기(CSTe)에 공통 전압(Vcom)이 인가되고 축전기(CLCe, CSTe, CLCf, Ccp)와 그 정전 용량을 동일한 도면 부호로 나타낸다고 하면, 제1 액정 축전기(CLCe)에 충전된 전압(Ve)과 제2 액정 축전기(CLCf)에 충전된 전압(Vf)은 다음과 같은 관계를 가진다.
Vf=Veㅧ[Ccp/(Ccp+CLCf)]
Ccp/(Ccp+CLCf)의 값이 1보다 작기 때문에 제2 액정 축전기(CLCf)에 충전된 전압(Vf)은 제1 액정 축전기(CLCe)에 충전된 전압(Ve)에 비하여 항상 작다. 이 관계는 유지 축전기(CSTe)에 인가된 전압이 공통 전압(Vcom)이 아니라도 마찬가지로 성립한다.
제1 액정 축전기(CLCe) 전압(Ve)과 제2 액정 축전기(CLCf) 전압(Vf)의 적정한 비율은 결합 축전기(Ccp)의 정전 용량을 조절함으로써 얻을 수 있다.
그러면 이러한 액정 표시판 조립체의 한 예에 대하여 도 20 및 도 21을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고, 도 21은 도 20의 액정 표시판 조립체를 IIXI-IIXI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 20 및 도 21을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체도 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 8 내지 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.
하부 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(121)과 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(124)과 끝 부분(129)을 포함한다. 그 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 섬형 반도체(154)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수의 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 각 데이터선(171)은 복수의 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하며, 드레인 전극(175)은 확장부(177)를 포함한다. 데이터 도전체(171, 175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 하부 및 상부 보호막(180p, 180q)을 포함하는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 185)이 형성되어 있다. 또한 상부 보호막(180q)에는 하부 보호막(180p)을 드러내며 드레인 전극(175)의 확장부(177) 상부에 위치하는 개구부(187)가 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191e, 191f)을 포함하는 복수의 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있고, 제1 및 제2 부화소 전극(191e, 191f)에는 각각 절개부(92e, 92f)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다.
상부 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 복수의 색필터(230), 덮개막(250), 절개부(71e, 71f)를 가지는 공통 전극(270), 그리고 배향막(21)이 차례대로 형성되어 있다.
그러나 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에서는 도 8 내지 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체와 비교할 때, 게이트선(121)의 수효가 반이며, 한 화소 전극(191) 당 하나의 박막 트랜지스터(Q)만이 존재한다.
하부 보호막(180)은 질화규소나 산화규소 따위의 무기 절연물로 만들어지고 상부 보호막(180q)은 유기 절연물로 만들어진다. 유기 절연물은 4.0 이하의 유전 상수를 가지는 것이 바람직하고, 감광성(photosensitivity)을 가질 수도 있으며, 평탄면을 제공할 수도 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어진 단일막 구조를 가질 수도 있다.
제2 부화소 전극(191f)은 개구부(187)에서 결합 전극(177)과 중첩하여 결합 축전기(Ccp)를 이룬다. 결합 축전기(Ccp)는 유전체로서 하부 보호막(180p)만 포함하므로 상부 보호막(180q)도 포함하는 구조에 비해 용량이 더 크며, 개구율을 높일 수 있다.
도 8 내지 도 11에 도시한 액정 표시판 조립체의 많은 특징들이 도 20 및 도 21에 도시한 액정 표시판 조립체에도 적용될 수 있다.
마지막으로, 도 19에 도시한 액정 표시판 조립체의 다른 예에 대하여 도 22 및 도 23을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 배치도이고, 도 23은 도 22의 액정 표시판 조립체를 IIXIII-IIXIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 22 및 도 23을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체도 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 20 및 도 21에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.
하부 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트 선(121), 복수의 유지 전극선(131) 및 복수 쌍의 용량 전극(136)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(124)과 끝 부분(129)을 포함한다. 그 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 섬형 반도체(154)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(도시하지 않음) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수의 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 각 데이터선(171)은 복수의 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하며, 드레인 전극(175)은 확장부(177) 및 이와 연결된 복수 쌍의 결합 전극(176)을 포함한다. 결합 전극(176)에는 용량 전극(136) 위에 위치하고 게이트 절연막(140)을 드러내는 관통 구멍(176H)가 형성되어 있다. 데이터 도전체(171, 175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 하부 및 상부 보호(180p, 180q)을 포함하는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 185, 186)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(191e, 191f)을 포함하는 복수의 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있고, 제1 및 제2 부화소 전극(191e, 191f)에는 각각 절개부(92e, 92f)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다.
상부 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 복수의 색필터(230), 덮개막(250), 절개부(71e, 71f)를 가지는 공통 전극 (270), 그리고 배향막(21)이 차례대로 형성되어 있다.
그러나 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에서는 도 20 및 도 21에 도시한 액정 표시판 조립체와 비교할 때 한 쌍의 용량 전극(136)은 유지 전극선(131)과 분리되어 있으며 유지 전극선(131)과 대략 45˚를 이루며 각각 위 아래에 위치하고 있다.
또한 드레인 전극(175)은 확장부(177)에 연결된 복수 쌍의 결합 전극(176)을 더 포함한다. 결합 전극(176)은 유지 전극선(131)과 대략 45˚를 이루며 부등호(<) 모양 내지 갈매기 모양을 하고 있다. 결합 전극(176)은 하부에 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 용량 전극(136)과 중첩하여 결합 축전기(Ccp)를 이룬다. 결합 전극(176)에는 용량 전극(136) 위에 위치하며 게이트 절연막(140)을 드러내는 관통 구멍(176H)을 포함하며 접촉 구멍(186)은 관통 구멍(176H)을 관통한다.
한편, 제2 부화소 전극(191f)은 접촉 구멍(186)을 통해 용량 전극(136)과 연결되어 있다.본 실시예에서는 부화소 전극(191f)에 보다 안정적인 전압을 인가할 수 있는 결합 축전기(Ccp)를 만들 수 있다.
도 19 내지 도 21에 도시한 액정 표시판 조립체의 많은 특징들이 도 22 및 도 23에 도시한 액정 표시판 조립체에도 적용될 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 화소 크기가 작은 표시 장치 또는 대형 표시 장치 등에 적합한 화소 전극 간격을 만들 수 있고, 색들 사이의 균형을 맞추기 쉬우며 세로줄이나 사선 등의 표시에 유리하다. 또한 개구율이 더 향상되며 측면 시인성 을 향상시킬 수 있는 구조이고, 기준 시야각을 크게 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (35)

  1. 제1 기판 위에 위치하며 각각 서로 나란한 한 쌍의 굴곡변을 가지는 복수의 제1 부화소 전극, 그리고
    상기 제1 기판 위에 위치하며 각각 서로 나란한 한 쌍의 굴곡변을 가지는 복수의 제2 부화소 전극
    을 포함하고,
    상기 복수의 제2 부화소 전극 각각의 세로 방향의 길이는 상기 복수의 제1 부화소 전극 각각의 상기 세로 방향의 길이보다 길며,
    상기 복수의 제1 부화소 전극과 상기 복수의 제2 부화소 전극은 상기 세로 방향 및 가로 방향으로 이웃하며 교대로 배치되어 있는
    액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 부화소 전극 중 하나와 상기 복수의 제2 부화소 전극 중 하나는 하나의 화소 전극을 이루고,
    상기 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 상기 가로 방향 또는 상기 세로 방향으로 인접하는
    액정 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 상기 가로 방향의 길이와 상기 제2 부화소 전극의 가로 방향의 길이는 동일한 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 부화소 전극의 상기 세로 방향의 길이는 상기 제1 부화소 전극의 상기 세로 방향의 길이의 두 배인 액정 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 그리고
    상기 제2 기판 위에 위치하며 경사 방향 결정 부재를 포함하는 공통 전극
    을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 경사 방향 결정 부재는 상기 제1 및 제2 부화소 전극을 가로지르며 상기 제1 및 제2 부화소 전극의 상기 굴곡변과 실질적으로 평행한 굴곡부를 가지는 절개부를 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 절개부의 굴곡부와 상기 제1 부화소 전극의 굴곡변 또는 상기 제2 부화소 전극의 굴곡변 사이의 거리는 20-35μm인 액정 표시 장치.
  8. 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 전압과 상기 제2 부화소 전극의 전압은 서로 다른 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 하나의 영상 정보로부터 얻어진 서로 다른 데이터 전압을 인가 받는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 기판에 위치하는 복수의 제1 신호선 및 복수의 제2 신호선,
    상기 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 그리고
    상기 화소 전극의 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터
    를 더 포함하며,
    상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 복수의 제1 신호선 중 서로 다른 제1 신호선 및 상기 복수의 제2 신호선 중 동일한 제2 신호선에 연결되어 있는
    액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 상기 제1 신호선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 상기 제2 신호선으로부터의 신호를 전달하는 액정 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 상기 제2 신호선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 상기 제1 신호선으로부터의 신호를 전달하는 액정 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 부화소 전극 중 서로 인접한 제1 부화소 전극의 굴곡변의 굴곡 방향은 서로 다른 액정 표시 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극이 각각 포함하는 상기 한 쌍의 굴곡변은 각각 굴곡점을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 부화소 전극 각각은 상기 굴곡점을 잇는 직선에 대하여 대칭인
    액정 표시 장치.
  20. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 서로 닮은 모양인 액정 표시 장치.
  21. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극이 각각 포함하는 상기 한 쌍의 굴곡변은 오목변과 볼록변을 포함하며,
    상기 제1 부화소 전극의 볼록변과 상기 제2 부화소 전극의 오목변이 인접하거나 상기 제1 부화소 전극의 오목변과 상기 제2 부화소 전극의 볼록변이 인접하는
    액정 표시 장치.
  22. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극이 각각 포함하는 상기 한 쌍의 굴곡변은 오목변과 볼록변을 포함하며,
    상기 세로 방향으로 인접하는 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극에서 상기 제1 부화소 전극의 오목변과 상기 제2 부화소 전극의 볼록변이 동일 직선 상에 있고 상기 제1 부화소 전극의 볼록변과 상기 제2 부화소 전극의 오목변이 동일 직선 상에 있는 형태로 배열되어 있는
    액정 표시 장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제11항에서,
    상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 신호선을 중심으로 반대쪽에 위치하는 액정 표시 장치.
  31. 삭제
  32. 제10항에서,
    상기 제1 및 제2 부화소 전극의 굴곡변의 굴곡점을 잇는 직선을 따라 뻗는 제3 신호선을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  33. 제32항에서,
    상기 제1 및 제2 박막 트랜지스터는 상기 제3 신호선과 중첩하는 제1 및 제2 드레인 전극을 각각 포함하는 액정 표시 장치.
  34. 제8항에서,
    상기 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 용량성 결합되어 있는 액정 표시 장치.
  35. 제34항에서,
    상기 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터,
    상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 신호선, 그리고
    상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며 상기 제1 신호선과 교차하는 제2 신호선
    을 더 포함하는 액정 표시 장치.
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