KR101515381B1 - 표시판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 교차하는 제1 및 제2 신호선, 상기 제1 및 제2 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있는 복수의 색 필터, 상기 색 필터 위에 형성되어 있는 화소 전극, 그리고 상기 색 필터의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 절연막을 포함하고, 상기 색 필터는 아연 프탈로시아닌(Zn-phthalocyanine) 안료를 포함하는 표시판에 관한 것이다.
색 필터, 안료, 중합체, 기생용량, 유전율, 휘도
Description
본 발명은 표시판에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전기장 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 구조이다. 이 중에서도, 하나의 표시판에는 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고, 다른 표시판에는 적색, 녹색 및 청색의 색 필터가 형성되어 있고 그 전면을 공통 전극이 덮고 있는 구조가 주류이다.
그러나, 이러한 액정 표시 장치는 화소 전극과 색 필터가 다른 표시판에 형성되므로 화소 전극과 색 필터 사이에 정확한 정렬(align)이 곤란하여 정렬 오차가 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 색 필터와 화소 전극을 동일한 표시판에 형성하는 색 필터 온 어레이(color filter on array, CoA) 구조가 제안되었다.
그러나 색 필터 온 어레이 구조의 경우, 색 필터가 일반 유기막에 비하여 유전율이 높으므로 색 필터를 중심으로 신호선과 화소 전극 사이에 기생 용량이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위해 색 필터를 일반 유기막에 비하여 두껍게 형성할 수 있지만 이 경우 색 필터 원료의 사용량이 증가되고 도포성 및 패턴의 안정성이 저하될 수 있다. 또한 색 필터의 두께가 두꺼워지는 경우 패턴의 경사진 부분이 커지므로 빛샘 방지를 위해 차광 부재를 넓게 형성하여야 하고 이 경우 개구율이 크게 떨어질 수 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 색 필터 온 어레이 구조에서 기생용량을 줄이고 개구율을 높이는 동시에 색 필터의 도포성 및 패턴 안정성을 높이는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시판은 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 교차하는 제1 및 제2 신호선, 상기 제1 및 제2 신호선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있는 복수의 색 필터, 상기 색 필터 위에 형성되어 있는 화소 전극, 그리고 상기 색 필터의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 절연막을 포함하고, 상기 색 필터는 아연 프탈로시아닌(Zn-phthalocyanine) 안료를 포함한다.
상기 아연 프탈로시아닌 안료는 화학식 1:
[화학식 1]
로 표현되는 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물을 포함할 수 있다.
상기 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물은 녹색 안료일 수 있다.
상기 색 필터는 불소 함유 중합체를 더 포함할 수 있다.
상기 불소 함유 중합체는 화학식 2:
[화학식 2]
로 표현되는 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 절연막은 상기 색 필터의 하부에 형성되어 있는 제1 절연막, 그리고 상기 색 필터의 상부에 형성되어 있는 제2 절연막을 포함하며, 상기 제1 절연막 및 상기 제2 절연막은 질화규소를 포함할 수 있다.
상기 화소 전극은 전압이 다른 제1 및 제2 부화소 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 부화소 전극은 경사 방향이 서로 다른 적어도 두 개의 평행사변형 전극편을 포함할 수 있다.
상기 표시판은 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 그리고 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있고, 상기 게이트선은 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 게이트선, 그리고 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제2 게이트선을 포함할 수 있다.
상기 색 필터는 지그재그 모양을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시판은 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 게이트선과 교차하는 데이터선, 상기 데이터선 위에 형성되어 있으며 불소 함유 중합체를 포함하는 복수의 색 필터, 상기 색 필터의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 절연막, 그리고 상기 색 필터 위에 형성되어 있는 화소 전극을 포함한다.
상기 불소 함유 중합체는 화학식 2로 표현되는 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 색 필터는 화학식 1로 표현되는 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료를 포함할 수 있다.
상기 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물은 녹색 안료일 수 있다.
상기 화소 전극은 전압이 다른 제1 및 제2 부화소 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 부화소 전극은 경사 방향이 서로 다른 적어도 두 개의 평행사변형 전극편을 포함할 수 있다.
상기 색 필터는 지그재그 모양을 가질 수 있다.
색 필터 온 어레이 구조에서 기생 용량을 줄이고 개구율을 높일 수 있다.
또한 기생 용량을 줄이기 위하여 색 필터를 두껍게 형성하지 않아도 되므로색 필터의 도포성 및 패턴 안정성을 높일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 경우 뿐만 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.
[실시예 1]
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 그 사이에 개재되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 뻗어 있는 게이트 전극(124)과 외부 회로 연결을 위하여 폭이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.
게이트선(121) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140) 위에는 세로 방향으로 뻗어 있으며 비정질 또는 결정질 규소 따위로 만들어진 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 있는 돌출부(154)를 포함한다.
선형 반도체(151) 위에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질규소 따위의 물질로 이루어지는 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161) 및 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)가 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 돌출부(154)를 향하여 뻗어 있는 돌출부(163) 를 포함하며, 돌출부(163)는 섬형 저항성 접촉 부재(165)와 쌍을 이루어 선형 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위치되어 있다.
선형 저항성 접촉 부재(161), 섬형 저항성 접촉 부재(165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압을 전달한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(173)을 이루고, 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 게이트 전극(124) 위에서 서로 마주한다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 돌출된 반도체(154)와 함께 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 선형 반도체(151)의 돌출부(154)에 형성된다.
선형 반도체(151)는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다.
선형 저항성 접촉 부재(161)는 선형 반도체(151)와 데이터선(171) 사이에 끼어 있으며 데이터선(171)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다. 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 선형 반도체(151)와 드레인 전극(175) 사이에 끼어 있으며 드레인 전극(175)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 질화규소 또는 산화규소 따위로 만들어진 차단층(160)이 형성되어 있다. 차단층(160)은 후술할 색 필터(230)의 안료가 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이에 노출되어 있는 선형 반도체(151)의 돌출부(154)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
차단층(160) 위에는 색 필터(230)가 형성되어 있다.
색 필터(230)는 중합성 화합물, 바인더, 안료 및 용매를 포함한 수지 조성물로부터 형성될 수 있다.
중합성 화합물은 광 또는 열에 의해서 중합될 수 있는 모노머(monomer) 또는 올리고머(oligomer) 따위의 화합물로서, 탄소-탄소 불포화 결합 및/또는 탄소-탄소 고리형 결합을 가진 화합물, 예컨대 불포화 카르복실산 화합물, 아크릴아미드계 화합물, 알릴에스테르계 화합물 및 비닐계 화합물 등이 포함된다. 중합성 화합물은 수지 조성물의 총 함량에 대하여 약 1 내지 20중량% 함유될 수 있다. 약 1중량% 미만인 경우 현상성이 저하되어 패턴이 불량해지고 내구성이 약해질 수 있고, 20중량%를 초과하는 경우 코팅성이 저하될 수 있다.
바인더는 아크릴계 또는 메타크릴계 중합체 따위의 알칼리 가용성 수지일 수 있다. 특히, 바인더는 측쇄기(side chain)에 불소(fluorine)가 결합되어 있는 불소 함유 중합체를 포함하는 것이 바람직하며, 예컨대 화학식 2와 같은 반복기를 가지는 중합체일 수 있다:
[화학식 2]
여기서 n은 1 내지 1000일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 색 필터 온 어레이 구조, 즉 색 필터가 박막 트랜지스터 표시판에 형성되는 구조이다. 이 경우 색 필터는 데이터선과 화소 전극 사이에서 절연막 역할을 하므로 유전율이 낮아야 데이터선과 화소 전극 사이의 기생 용량을 줄일 수 있는데, 상기와 같이 색 필터에 불소 함유 중합체를 포함하는 경우 색 필터의 유전율을 낮출 수 있고 이에 따라 데이터선과 화소 전극 사이의 기생 용량을 줄일 수 있다.
표 1은 적색 필터(230R), 녹색 필터(230G) 및 청색 필터(230B)에서 바인더로서 일반 아크릴계 중합체를 사용한 경우와 불소 함유 아크릴계 중합체를 사용한 경우의 유전율을 비교한 결과이다.
[표 1]
표 1에서 보는 바와 같이, 바인더로서 불소 함유 아크릴계 중합체를 사용한 경우 유전율 감소를 확인할 수 있다. 이와 같이 색 필터 온 어레이 구조에서 색 필터의 유전율을 낮춤으로써 기생 용량을 줄일 수 있다.
이러한 바인더는 수지 조성물의 총 함량에 대하여 약 1 내지 20중량%로 함유될 수 있다. 약 1 중량% 미만인 경우 코팅성이 저하되고 20중량%를 초과하는 경우 현상성이 저하될 수 있다.
색 필터의 또 다른 성분인 안료는 유기 안료 또는 무기 안료 중에서 선택될 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 녹색 필터(230G)에 아연 프탈로시아닌(Zn-phthalocyanine) 화합물을 포함한다.
아연 프탈로시아닌 화합물은 화학식 1:
[화학식 1]
로 표현되는 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물일 수 있다.
이와 같은 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 경우 기존의 유기 또는 무기 안료, 또는 구리 프탈로시아닌 화합물와 같은 다른 종류의 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 경우와 비교하여 색 필터의 유전율을 낮출 수 있다.
표 2는 구리 프탈로시아닌 화합물과 아연 프탈로시아닌 화합물을 포함한 경우의 녹색 필터 유전율을 비교한 결과이다:
[표 2]
표 2에서 보는 바와 같이, 안료에 아연 프탈로시아닌 화합물을 함유하는 경우 녹색 필터의 유전율이 낮아짐을 확인할 수 있다. 이와 같이 색 필터 온 어레이 구조에서 색 필터의 유전율을 낮춤으로써 기생 용량을 줄일 수 있다.
또한 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 경우 기존의 유기 또는 무기 안료, 또는 구리 프탈로시아닌 화합물와 같은 다른 종류의 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 경우와 비교하여 휘도가 개선될 수 있다.
표 3은 구리 프탈로시아닌 화합물과 아연 프탈로시아닌 화합물을 포함한 경우의 녹색 필터의 색 좌표(1931 CIE 색 좌표)를 비교한 결과이다:
[표 3]
표 3에서 Z는 휘도와 관련되는 값이며, 아연 프탈로시아닌을 함유하는 색 필터를 적용한 경우 구리 프탈로시아닌을 함유하는 색 필터를 적용한 경우보다 휘도가 개선되는 효과를 확인할 수 있다.
이러한 안료는 수지 조성물의 총 함량에 대하여 약 1 내지 15중량%로 함유될 수 있다.
색 필터(230)는 데이터선(171)에 의해 구획되는 화소 열을 따라 데이터선(171)과 나란한 방향으로 뻗어 있는 적색 필터(230R), 녹색 필터(230G) 및 청색 필터(230B)를 포함할 수 있다. 또는 적색 필터(230R), 녹색 필터(230G) 및 청색 필터(230B)가 각 화소별로 교대로 배열될 수도 있다.
색 필터(230)는 외부 회로와 접합되는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179)에는 형성하지 않는다. 또한, 이들 색 필터(230)의 가장자리는 데이터선(171) 상부에서 중첩될 수 있다. 이와 같이 색 필터(230)의 가장자리를 중첩하여 형성함으로써 화소 사이에서 누설되는 빛을 차단할 수 있다.
색 필터(230) 위에는 덮개층(180)이 형성되어 있다. 덮개층(180)은 질화규소 또는 산화규소 따위의 무기 절연 물질로 만들어질 수 있으며, 색 필터(230)가 들뜨는 것을 방지하고 후속 공정에서 색 필터(230)에 식각액 등의 화학액이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
덮개층(180), 색 필터(230) 및 차단층(160)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있고, 덮개층(180) 및 차단층(160)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 접촉 구멍(182)이 형성되어 있고, 덮개층(180), 차단층(160) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
덮개층(180) 위에는 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 연결되어 있으며 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가받는다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉 구멍(181, 182)를 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129)과 데이터선(171)의 끝 부분(179)에 각각 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
다음 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
공통 전극 표시판(200)은 절연 기판(210) 위에 소정 간격으로 분리되어 있는 블랙 매트릭스(black matrix)라 불리는 복수의 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 그러나 차광 부재(220)는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 형성될 수도 있다.
차광 부재(220) 위에는 평탄화막(250) 및 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)의 각 내면에는 배향막(11, 21)이 각각 형성되어 있고, 각 외면에는 편광판(12, 22)이 부착되어 있다.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 사이에는 복수의 액정 분자(310)를 포함하는 액정층(3)이 개재되어 있다. 액정 분자(310)는 양의 유전율 이방성을 가지며, 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수평을 이루도록 배향되며 공통 전극(270)과 화소 전극(191) 사이에 전기장이 생성되는 경우 소정 방향으로 재배열된다.
[실시예 2]
이하 본 발명의 다른 실시예에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 5는 도 4의 액정 표시 장치를 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4 및 도 5의 액정 표시 장치에서 화소 전극과 공통 전극의 배치도이다.
먼저 도 3을 참고하면, 각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa, PXb)는 각각 해당 게이트선(121a, 121b) 및 데이터선(171s)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa, Qb)와 이에 연결되어 있는 액정 축전기(Clca, Clcb), 그리고 스위칭 소자(Qa, Qb) 및 유지 전극선(131)에 연결되어 있는 유지 축전기(Csta, Cstb)를 포함한다.
각 스위칭 소자(Qa, Qb)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 포함하는 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트선(121a, 121b)과 연결되어 있고 입력 단자는 데이터선(171s)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 유지 전극선(131)과 화소 전극(도시하지 않음)이 절연체를 사이에 두고 중첩하여 형성하고 유지 전극선(131)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Csta, Cstb)는 부화소 전극(PXa, PXb)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩하여 형성될 수도 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 그 사이에 개재되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
절연 기판(110) 위에 복수 쌍의 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다.
제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)은 가로 방향으로 뻗어 있으며 각각 위쪽 및 아래쪽에 위치한다. 제1 게이트선(121a)은 아래로 돌출한 제1 게이트 전 극(124a)과 끝 부분(129a)을 포함하고 제2 게이트선(121b)은 위로 돌출한 제2 게이트 전극(124b)과 끝 부분(129b)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 가로 방향으로 뻗어 있으며, 제1 게이트선(121a)과 제2 게이트선(121b) 사이에 위치한다. 각 유지 전극선(131)은 아래위로 확장된 복수의 유지 전극(137)을 포함한다. 그러나 유지 전극(137)을 비롯한 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있다.
제1 및 제2 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(140) 위에는 선형 반도체(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 선형 반도체는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗어 나온 제1 및 제2 돌출부(154a, 154b)를 포함한다.
선형 반도체 위에는 선형 저항성 접촉 부재(도시하지 않음), 제1 섬형 저항성 접촉 부재(165a) 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165b)가 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재는 제1 돌출부(163a) 및 제2 돌출부(도시하지 않음)를 가지며, 제1 돌출부(163a)와 제1 섬형 저항성 접촉 부재(165a)는 쌍을 이루어 돌출부(154a) 위에 위치하고 제2 돌출부(163b)와 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165b)는 쌍을 이루어 돌출부(154b)에 위치한다.
선형 저항성 접촉 부재 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171s, 171n)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있다.
데이터선(171s, 171n)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)과 교차하며, 전체에 걸쳐 일직선 상이 있지 않으며 적어도 두 번 꺾여 있다. 각 데이터선(171s, 171n)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 각각 뻗은 복수 쌍의 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 끝 부분(179)을 포함한다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 게이트 전극(124a)을 중심으로 제1 소스 전극(173a)과 마주하며, 제2 드레인 전극(175b)은 제2 게이트 전극(124b)을 중심으로 제2 소스 전극(173b)과 마주한다. 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 끝 부분은 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)의 구부러진 부분으로 일부 둘러싸여 있다.
선형 반도체는 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이의 채널 영역 및 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터선(171s, 171n) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다.
선형 저항성 접촉 부재는 선형 반도체와 데이터선(171s, 171n) 사이에 끼어 있으며 데이터선(171s, 171n)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다. 제1 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165a, 165b)는 선형 반도체와 드레인 전극(175a, 171b) 사이에 끼어 있으며 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다.
데이터선(171n, 171s)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 위에는 차단층(160)이 형성되어 있고, 차단층(160) 위에는 색 필터(230)가 형성되어 있다. 색 필터(230)는 여러 번 꺾인 모양, 즉 지그재그 모양을 가진다.
색 필터(230)는 전술한 실시예와 마찬가지로 적색 필터(230R), 녹색 필터(230G) 및 청색 필터(230B)에 불소가 함유되어 있는 중합체를 포함함으로써 색 필터(230)의 유전율을 낮출 수 있으며, 이 중 녹색 필터(230G)에 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료를 포함함으로써 색 필터의 유전율을 낮추고 휘도를 개선할 수 있다.
색 필터(230) 위에는 덮개층(180)이 형성되어 있다.
덮개층(180), 색 필터(230) 및 차단층(160)에는 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 드러내는 접촉 구멍(185a, 185b)이 형성되어 있고, 덮개층(180) 및 차단층(160)에는 데이터선(171s, 171n)의 끝 부분(179)을 드러내는 접촉 구멍(182)이 형성되어 있고, 덮개층(180), 차단층(160) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉 구멍(181a, 181b)이 형성되어 있다.
덮개층(180) 위에는 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82)가 형성되어 있다.
도 4 및 도 6을 참고하면, 각 화소 전극(191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 행 방향으로 인접하며, 절개부(cutout)(91a, 91b)를 가진다.
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 한 쌍의 빗변과 한 쌍의 가로변을 가지는 대략 평형사변형 모양의 전극편을 복수 개 연결한 구조이며, 제1 부화소 전 극(191a)은 두 개의 전극편(191a1, 191a2)으로 이루어지며 제2 부화소 전극(191b)은 여섯 개의 전극편(191b1, 191b2, 191b3, 191b4, 191b5, 191b6)으로 이루어진다. 제1 부화소 전극(191a)은 한번 꺾인 구조를 가지며 꺾은 부분에 절개부(91a)가 형성되어 있다. 제2 부화소 전극(191b) 중 우측에 배치되어 있는 두 개의 전극편(191b5, 191b6)은 제1 부화소 전극(191a)의 상하에 배치되어 있으며 좌측에 배치되어 있는 네 개의 전극편(191b1, 191b2, 191b3, 191b4)은 세 번 꺾인 구조를 가지며 꺾인 부분에 각각 절개부(91a, 91b)가 형성되어 있다.
중간에 배치된 전극편(191a1, 191a2, 191b1, 191b2)과 그 상하에 배치된 전극편(191b3, 191b4, 191b5, 191b6)은 높이가 다르며, 예컨대 상하 전극편(191b3, 191b4, 191b5, 191b6)의 높이가 중간 전극편(191a1, 191a2, 191b1, 191b2)의 약 1/2일 수 있고, 이 경우 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 면적비는 대략 1:2가 될 수 있다. 이와 같이 상하 전극편(191b3, 191b4, 191b5, 191b6)의 높이를 조절함으로써 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 면적비를 조절할 수 있다.
도 4 및 도 6에서 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 위치 관계 및 꺾인 방향은 바뀔 수 있으며, 화소 전극(191)을 상하 좌우로 반전 대칭 이동하거나 회전함으로써 변형할 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)은 접촉 구멍(185a)을 통하여 제1 드레인 전극(175a)과 연결되어 있고, 제2 부화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185b)을 통하여 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있다.
이와 같이, 하나의 화소 전극(191)을 이루는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 각각 제1 드레인 전극(175a)과 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있으므로 두 부화소 전극(191a, 191b)은 서로 다른 시간에 동일한 데이터선(171s)을 통해서 별개의 데이터 전압을 인가받는다. 또한 이와는 달리, 제1 부화소 전극(191a)만 박막 트랜지스터에 연결되어 있고 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)과 용량성 결합되어 있는 경우에는 제1 부화소 전극(191a)만 데이터 전압을 인가 받고 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)의 전압 변화에 따라 변화하는 전압을 가질 수 있다. 이 때, 면적이 상대적으로 작은 제1 부화소 전극(191a)의 전압이 면적이 상대적으로 큰 제2 부화소 전극(191b)의 전압보다 높다.
다음 공통 전극 표시판(200)을 설명한다.
절연 기판(210) 위에 복수의 차광 부재(220)가 형성되어 있으며, 차광 부재(220)는 게이트선(121a, 121b)과 유지 전극선(131)에 대응하는 직선부, 화소 전극(191)의 굴곡변에 대응하는 굴곡부, 박막 트랜지스터에 대응하는 사각형 부분을 포함하며, 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막고 화소 전극(191)과 마주하는 개구 영역을 정의한다.
차광 부재(220) 위에는 평탄화막(250)이 형성되어 있으며, 평탄화막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
공통 전극(270)은 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 마주하는 절개부(71a, 71b)를 가지며, 절개부(71a, 71b)는 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b) 의 빗변과 거의 평행하게 뻗은 적어도 하나의 사선부와 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 중심으로부터 좌측 또는 우측으로 뻗어 있는 중심부를 포함한다. 절개부(71a, 71b)의 사선부는 복수의 노치(notch)를 가진다.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)의 각 내면에는 배향막(11, 21)이 각각 형성되어 있고, 각 외면에는 편광판(12, 22)이 부착되어 있다.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 사이에는 액정층(3)이 개재되어 있다. 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자(310)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다.
본 실시예에서 상기와 같이 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 전압이 다르면 제1 부화소 전극(191a)과 공통 전극(270) 사이에 형성되는 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 부화소 전극(191b)과 공통 전극(270) 사이에 형성되는 제2 액정 축전기(Clcb)에 작용하는 전압이 다르므로 제1 부화소와 제2 부화소의 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 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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 자른 단면도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 4는 도 3의 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 5는 도 4의 액정 표시 장치를 V-V 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 6은 도 4 및 도 5의 액정 표시 장치에서 화소 전극과 공통 전극의 배치도이다.
Claims (17)
- 기판,상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 교차하는 게이트선 및 데이터선,상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터,상기 박막 트랜지스터 위에 형성되어 있는 복수의 색 필터,상기 색 필터 위에 형성되어 있는 전압이 다른 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 화소 전극, 그리고상기 색 필터의 하부 및 상부 중 적어도 하나에 형성되어 있는 절연막을 포함하고,상기 제1 및 상기 제2 부화소 전극은 경사 방향이 서로 다른 적어도 두 개의 평행사변형 전극편을 포함하며,상기 색 필터는 아연 프탈로시아닌(Zn-phthalocyanine) 안료를 포함하는 표시판.
- 제1항에서,상기 아연 프탈로시아닌 안료는 화학식 1:[화학식 1]
로 표현되는 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물을 포함하는 표시판. - 제2항에서,상기 할로겐화 아연 프탈로시아닌 화합물은 녹색 안료인 표시판.
- 제1항에서,상기 색 필터는 불소 함유 중합체를 더 포함하는 표시판.
- 제4항에서,상기 불소 함유 중합체는 화학식 2:[화학식 2]
로 표현되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 표시판. - 제1항에서,상기 절연막은상기 색 필터의 하부에 형성되어 있는 제1 절연막, 그리고상기 색 필터의 상부에 형성되어 있는 제2 절연막을 포함하며,상기 제1 절연막 및 상기 제2 절연막은 질화규소를 포함하는표시판.
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- 삭제
- 제1항에서,상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 그리고상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 더 포함하고,상기 게이트선은상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 게이트선, 그리고상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제2 게이트선을 포함하는 표시판.
- 제1항에서,상기 색 필터는 지그재그 모양을 가지는 표시판.
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| JP2004070343A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-03-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 感光性着色組成物、カラーフィルター、及び、液晶パネル |
-
2008
- 2008-01-10 KR KR1020080003133A patent/KR101515381B1/ko active IP Right Grant
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| JP2004070343A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-03-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 感光性着色組成物、カラーフィルター、及び、液晶パネル |
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