KR101544767B1 - 어레이 기판 및 액정 디스플레이 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다른 예는 어레이 기판 및 액정 디스플레이를 제공한다. 상기 어레이 기판은 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들을 포함하며, 상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들은 서로 교차하여 복수의 서브-픽셀 구역들을 한정하며; 각 서브-픽셀 구역은 제1 투명 전극, 제2 투명 전극 및 박막 트랜지스터 (TFT)를 포함하며, 그리고 상기 서브-픽셀 구역에서, 상기 TFT로부터 떨어져 있으며 그리고 상기 게이트 라인들 방향을 따라서 있는, 상기 제2 투명 전극의 제1 가장자리는 인접한 서브-픽셀 구역용의 게이트 라인의 제2 가장자리에 평행하며, 그리고 상기 제2 가장자리는, 상기 제1 가장자리에 가장 가까우며, 상기 인접한 서브-픽셀 구역용의 상기 게이트 라인의 가장자리이다.

Description

어레이 기판 및 액정 디스플레이{Array substrate and liquid crystal display}

본 발명의 실시예들은 어레이 기판 및 액정 디스플레이에 관련된 것이다.

어드밴스드 슈퍼 디맨전 스위칭 (Advanced Super Dimension Switching (AD-SDS 또는 ADS)) 액정 디스플레이 (LCD)는, 동일한 평면 내의 슬릿 전극들의 가장자리들에서 생성된 전기장 그리고 슬릿 전극 레이어와 플레이트와 비슷한 (plate-like) 전극 레이어 사이에서 만들어진 전기장 둘 모두를 포함하는 다중-차원의 전기장을 생성하며, 그래서 액정 셀 내에서 상기 전극들 위로 그리고 상기 슬릿 전극들 사이에 직접 위치한 모든 방향들에서 액정 분자들이 회전할 수 있도록 하며, 이는 액정들의 동작 효율을 향상시키며 그리고 광 투과율을 증가시킨다. 상기 어드밴스드 슈퍼 디맨전 스위칭 기술은 박막 액정 디스플레이 (TFT-LCD)들의 영상 품질을 개선시킬 수 있으며 그리고 높은 해상도, 높은 투과율, 낮은 전력 소모, 광 시야각, 높은 개구 (aperture) 비율, 낮은 색수차, 푸시 불균일성 (push Mura)이 없음 등의 이점들을 가진다.

ADS 모드의 현존하는 3.5인치 단일-도메인 제품은 다크 상태 (dark state)에서 명백한 빛샘 (light leakage)이 발생한다. 상기 ADS 모드의 3.5인치 단일-도메인 제품의 러빙 방향 (rubbing direction)은 97도이며, 그래서, 그것이 오프-상태일 때에, 액정 분자들의 대부분은 배향층 (alignment layer)의 러빙 방향을 따라서 정렬되며, 그럼으로써 더 양호한 다크 상태를 획득한다. 데이터 라인에 연결된 소스 전극, 게이트 라인에 연결된 게이트 전극 등과 같은 전극들은 서브-픽셀 구역의 외주 (periphery)에 위치하기 때문에, 그 전극들 사이에서 발생된 전기장들은 복합적이다. 이런 전기장들의 영향 하에서, 상기 픽셀들 가장자리들에서의 액정 분자들은 러빙 방향이라기 보다는 상기 전기장들의 방향들을 따라 정렬된다. 그러므로, 빛샘은 이런 위치들에서 발생한다.

도 1은 종래 기술에서의 TFT 어레이 기판을 예시한다. 이 TFT 어레이 기판은 서로 가로질러서 그리고 세로 방향으로 교차하는 게이트 라인들 (11) 및 데이터 라인들 (12)에 의해서 한정된 서브-픽셀 구역들을 포함하며, 상기 서브-픽셀 구역들 각각은 픽셀 전극 (13) 그리고 공통 전극 (14)을 포함한다. 상기 게이트 라인들 (11), 상기 데이터 라인들 (12), 상기 픽셀 전극 (13) 그리고 상기 공통 전극 (14) 사이에서 생성된 전기장들은 복합적이기 때문에, 이런 전기장들의 영향 하에서, 도 1의 구역 A에서 액정 분자들은 러빙 방향을 따르는 것이 아니라 상기 전기장들의 방향들을 따라서 정렬될 것이다. 그러므로, TFT-LCD가 동작 모드 동안에 온-상태일 때에, 다크-상태 빛샘들은 상기 구역 A에서 불가피하게 발생할 것이다.

상기 빛샘 구역을 차폐하기 위해서 블랙 매트릭스 (black matrix (BM))들의 영역이 증가되면, 상기 액정 분자들의 상기 러빙 방향과의 편차로 인한 상기 빛샘은 감소된다; 그러나, 그것은 또한 개구 비율에서의 손실의 결과가 되며, 그래서 투과율 및 명암비 (contrast ratio)에 영향을 미친다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들의 적어도 일부를 해결하기 위한 어레이 기판 및 액정 디스플레이를 제공하려고 한다.

본 발명의 실시예들은 어레이 기판 및 액정 디스플레이를 제공하여, 그래서 서브-픽셀 구역들의 가장자리들에서 생성된 전기장들의 방향들을 교정하며, 그럼으로써 다크 상태에서 액정 분자들의 배치들을 개선하고 그리고 다크-상태 빛샘을 줄어들게 하도록 한다.

본 발명의 일 실시예는 어레이 기판을 제공하며, 이 어레이 기판은: 수평 방향을 따라서 확장하는 게이트 라인들 및 수직 방향을 따라서 확장하는 데이터 라인들을 포함하며, 상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들은 서로 교차하여 복수의 서브-픽셀 구역들을 한정하고, 각 서브-픽셀 구역 내에 제1 투명 전극 및 제2 투명 전극이 배치되며; 상기 서브-픽셀 구역의 바닥에서, 상기 제2 투명 전극의 제1 위치는 상기 수평 방향에 대해 제1 경사 각도를 가지며, 제2 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제2 경사 각도를 가지며, 그리고 제3 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제3 경사 각도를 가지며; 그리고 상기 제1 경사 각도는 상기 제2 투명 전극의 상기 제1 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 (rubbing direction) 사이의 편차가 제1 프리셋 (preset) 각도보다 작도록 하며, 상기 제2 경사 각도는 상기 제2 투명 전극의 상기 제2 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제2 프리셋 각도보다 작도록 하며, 그리고 상기 제3 경사 각도는 상기 제2 투명 전극의 상기 제3 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제3 프리셋 각도보다 작도록 한다.

어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 각 서브-픽셀 구역에 대해, 상기 서브-픽셀 구역의 바닥에서, 대응하는 게이트 라인의 제1 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제4 경사 각도를 가지며, 제2 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제5 경사 각도를 가지며, 그리고 제3 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제6 경사 각도를 가지며; 그리고 상기 제4 경사 각도는 상기 게이트 라인의 상기 제1 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제4 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 상기 제5 경사 각도는 상기 게이트 라인의 상기 제2 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제5 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 상기 제6 경사 각도는 상기 게이트 라인의 상기 제3 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제6 프리셋 각도보다 더 작도록 한다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 제2 투명 전극의 상기 제1 경사 각도는 20 ~ 40도의 범위 내에 있을 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 제2 투명 전극의 상기 제2 경사 각도는 7도일 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 제2 투명 전극의 제3 경사 각도는 40 ~ 80도의 범위 내에 있을 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 대응 게이트 라인의 제4 경사 각도는 40 ~ 80도의 범위 내에 있을 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 대응 게이트 라인의 제5 경사 각도는 20 ~ 50도의 범위 내에 있을 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 대응 게이트 라인의 제6 경사 각도는 83도일 수 있다.

본 발명의 다른 예는 어레이 기판을 제공하며, 이 어레이 기판은: 복수의 게이트 라인들 및 복수의 데이터 라인들을 포함하며, 상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들은 서로 교차하여 복수의 서브-픽셀 구역들을 한정하며, 각 서브-픽셀 구역은 제1 투명 전극, 제2 투명 전극 및 박막 트랜지스터 (TFT)를 포함하며, 그리고 상기 서브-픽셀 구역에서, 상기 TFT로부터 떨어져 있으며 그리고 상기 게이트 라인들 방향을 따라서 있는, 상기 제2 투명 전극의 제1 가장자리는 인접한 서브-픽셀 구역용의 게이트 라인의 제2 가장자리에 평행하며, 그리고 상기 제2 가장자리는, 상기 제1 가장자리에 가장 가까우며, 상기 인접한 서브-픽셀 구역용의 상기 게이트 라인의 가장자리이다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 제1 가장자리 및 상기 제2 가장자리는 상기 어레이 기판의 러빙 방향에 수직일 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리 사이의 거리는 5-10μm 범위일 수 있다.

상기 전술한 어레이 기판에 대해서, 예를 들면, 상기 마찰 방향과 상기 데이터 라인들 사이의 각도는 7도일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 액정 디스플레이를 제공하며, 이 액정 디스플레이는: 맞은편 기판; 상기 전술한 어레이 기판 중 어느 하나의 어레이 기판; 및 액정 레이어를 포함하며, 상기 어레이 기판은 상기 맞은편 기판의 반대편에 배치되며, 그리고 상기 액정 레이어는 상기 맞은편 기판과 상기 어레이 기판 사이에 제공된다.

본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.

본 발명의 실시예들의 기술적인 솔루션을 명료하게 예시하기 위해서, 상기 실시예들의 도면들은 다음에 간략하게 설명될 것이다; 기술된 도면들이 본 발명의 몇몇의 실시예들에만 관련될 뿐이며 그래서 본 발명을 한정하는 것이 아니라는 것이 명백하다.
도 1은 현존하는 어레이 기판의 예시적인 부분적 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 어레이 기판을 위에서 본 것의 부분적인 모습이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 어레이 기판을 위에서 본 모습의 일부 모습이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 예시적인 도면이다.

본 발명의 실시예들 목적, 기술적인 상세한 내용들 그리고 이점들을 만들기 위해서, 본 실시예들의 기술적인 솔루션들이 본 발명의 실시예들과 연관된 도면들과 연결하여 분명하고 완전하게 이해 가능한 방식으로 설명될 것이다. 설명된 실시예들은 본 발명의 실시예들의 단지 일부일 뿐이며 모두는 아니라는 것이 명백하다. 여기에서 설명된 실시예들을 기반으로 하여, 본 발명이 속한 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자들은 어떤 창의적인 작업 없이도, 본 발명의 범위 내에 있어야만 하는 다른 실시예(들)를 획득할 수 있다.

다르게 정의되지 않는다면, 여기에서 사용된 모든 기술적인 그리고 과학적인 용어들은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 공통적으로 이해되는 것과 동일한 의미들을 가진다. 본 발명에 대한 본 명세서의 청구범위와 설명에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 용어들은 어떤 시퀀스, 양 또는 중요도를 표시하려는 의도가 아니며, 다양한 컴포넌트들을 구분하기 위한 의도이다. 또한, "하나", "하나의" 등과 같은 용어들은 그 양을 한정하기 위한 의도가 아니며, 적어도 하나가 존재한다는 것을 나타내기 위한 의도이다. "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비한" 등의 용어들은 그런 용어들 이전에 선언된 엘리먼트들 또는 객체들이 그 용어들 이후에 열거된 엘리먼트들 또는 대상물들 그리고 그것들의 등가물들을 망라한다는 것이며 다른 엘리먼트들이나 객체들을 배제하려는 것이 아니라는 것을 특정하기 위한 의도이다. "연결하다", "연결된" 등의 구절들은 물리적인 연결 또는 기계적인 연결을 정의하기 위해서 의도된 것이 아니며, 직접적인 또는 간접적인, 전기적인 접속을 포함할 수 있을 것이다. "위에", "아래에", "오른쪽", "왼쪽" 및 유사한 것들은 상대적인 위치 관계들을 나타내기 위해서 사용될 뿐이며, 그리고 설명된 객체의 위치가 변하면, 그 상대적인 위치 관계는 그에 따라서 변할 수 있을 것이다.

액정 디스플레이에서, 어레이 기판과 컬러 필터 기판 사이에 채워진 액정들은 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필터 기판 상의, 러빙되었던 배향층 (alignment layer)들에 영향을 주기 쉬울 때에, 상기 액정들은 상기 액정 셀 내 공간에서 특정 방향을 따라서 정렬될 것이며, 이 방향과 상기 기판의 평면 내 상기 배향층의 러빙 방향 사이에는 약 2 내지 3도의 각도가 보통 존재한다; 이 방향의, 상기 어레이 기판 또는 상기 컬러 필터 기판이 위치한 평면으로의 투영은 정렬 방향으로서 언급되며, 그리고 그 정렬 방향은 상기 배향층의 러빙 방향과 동일하다.

실시예 1

도 2에서 보이는 것처럼, 실시예 1에서 제공된 어레이 기판은 복수의 게이트 라인들 (113) 및 복수의 데이터 라인들 (114)을 포함하며, 상기 게이트 라인들 (113) 및 상기 데이터 라인들 (114)은 서로 교차하며, 이는 복수의 서브-픽셀 구역들을 한정하며, 그리고 상기 서브-픽셀 구역들은 어레이로 배치된다. 제1 투명 전극 (111), 제2 투명 전극 (112) 그리고 스위치 엘리먼트로서 행동하는 박막 트랜지스터 (TFT)는 상기 서브-픽셀 구역들 각각에 배치된다. 각 서브-픽셀 구역들에 대해서, 상기 대응 게이트 라인 (113)은 상기 TFT의 게이트 전극 (상기 게이트 전극은 도면들에서는 보이지 않는다)에 연결되며, 이때에 상기 대응 데이터 라인 (114)은 상기 TFT의 소스 전극과 연결된다 (상기 소스 전극은 도면들에는 보이지 않는다).

상기 제1 투명 전극 (111) 및 상기 제2 투명 전극 (112)은 상호 겹쳐지며, 상기 전극들 중의 하나의 전극은 상기 TFT의 드레인에 전기적으로 연결된 픽셀 전극이며, 다른 하나의 전극은, 예를 들면, 공통 전극 라인 (도시되지 않음)에 전기적으로 연결된 공통 전극이다. 여기에서, 상기 제2 투명 전극 (112)은 상단 레이어 내에 배치되며 그리고 슬릿 전극 (slit electrode)이며; 상기 제1 투명 전극 (111)은 하단 레이어 내에 배치되며 그리고 플레이트 전극 (plate electrode) 또는 슬릿 전극이다. 상기 슬릿 전극은 서로 평행한 복수의 슬릿들 (예를 들면, 상기 제2 투명 전극 (112)의 슬릿들 (116))을 포함하며, 그리고 이 전극은 상기 슬릿들에 의해서 여러 부분들로 분할된다. 상기 슬릿들은 한 쪽 말단에서 개방될 수 있고 또는 돌아가며 폐쇄될 수 있다.

상기 제1 투명 전극 (111) 그리고 상기 제2 투명 전극 (112)은 인듐 주석 산화물 (indium tin oxides (ITO)), 인듐 아연 산화물 (indium zinc oxides (IZO)) 등과 같은 투명한 전기적인-전도성 재질로 만들어질 수 있다.

도 2에서, 상기 서브-픽셀 구역들의 바닥에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 제1 위치 (121)는 수평 방향에 대해서 제1 경사 각도를 가지며, 상기 서브-픽셀 구역들의 바닥에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 제2 위치 (122)는 상기 수평 방향에 대해서 제2 경사 각도를 가지며, 그리고 상기 서브-픽셀 구역들의 바닥에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 제3 위치 (123)는 상기 수평 방향에 대해서 제3 경사 각도를 가진다.

상기 어레이 기판의 표면 상에 배향층이 형성되며 (이 위에서 본 모습에서는 배향층이 보이지 않는다), 상기 배향층은, 예를 들면, 폴리이미드 (polyimide (PI))로 만들어지며, 그리고 미리 정해진 방향으로 러빙되어 (rubbed) (즉, 러빙 방향), 액정들의 정렬용의 정밀한 그루브 (groove)들을 형성하도록 한다.

상기 제1 경사 각도는 상기 제2 투명 전극 (112)의 제1 위치 (121)에서 상기 러빙 방향과 전기장 방향 사이의 편차가 제1 프리셋 (preset) 각도보다 더 작도록 하며, 그리고 상기 제1 프리셋 각도는 0 도에 접근하는 임의 각도일 수 있으며, 즉, 상기 전기장의 방향은 상기 제2 투명 전극 (112)의 상기 제1 위치 (121)에서 러빙 방향과 거의 평행하거나 또는 평행하다. 상기 제2 경사 각도는 상기 제2 투명 전극 (112)의 제2 위치 (122)에서의 러빙 방향과 전기장 방향 사이의 편차가 제2 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 그리고 상기 제2 프리셋 각도는 0도에 접근하는 임의 각도일 수 있으며, 즉, 상기 전기장의 방향은 상기 제2 투명 전극 (112)의 상기 제2 위치 (122)에서의 상기 러빙 방향에 거의 평행이거나 또는 평행하다. 상기 제3 경사 각도는 상기 제2 투명 전극 (112)의 제3 위치 (123)에서의 러빙 방향과 전기장 방향 사이의 편차가 제3 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 그리고 상기 제3 프리셋 각도는 0도에 접근하는 임의 각도일 수 있으며, 즉, 상기 전기장의 방향은 상기 제2 투명 전극 (112)의 상기 제3 위치 (123)에서 상기 러빙 방향에 거의 평행이거나 또는 평행하다.

또한, 이 실시예에서, 예를 들면, 상기 서브-픽셀 구역들의 바닥에서 상기 게이트 라인 (113)의 제1 위치 (124)는 수평 방향에 대해 제4 경사 각도를 가지며, 상기 서브-픽셀 구역들의 바닥에서 상기 게이트 라인 (113)의 제2 위치 (125)는 수평 방향에 대해 제5 경사 각도를 가지며, 그리고 상기 서브-픽셀 구역들의 바닥에서 상기 게이트 라인 (113)의 제3 위치 (126)는 수평 방향에 대해 제6 경사 각도를 가진다.

상기 제4 경사 각도는 상기 전기장 방향과 상기 게이트 라인 (113)의 상기 제1 위치 (124)에서의 러빙 방향이 제4 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 그리고 상기 제4 프리셋 각도는 0도에 접근하는 어떤 각도일 수 있으며, 즉, 상기 전기장의 방향은 상기 게이트 라인 (113)의 상기 제1 위치 (124)에서 러빙 방향과 거의 평행하거나 또는 평행하다. 상기 제5 경사 각도는 상기 전기장 방향과 상기 게이트 라인 (113)의 상기 제2 위치 (125)에서의 러빙 방향이 제5 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 그리고 상기 제5 프리셋 각도는 0도에 접근하는 임의 각도일 수 있으며, 즉, 상기 전기장의 방향은 상기 게이트 라인 (113)의 상기 제3 위치 (125)에서 러빙 방향과 거의 평행하거나 또는 평행하다. 상기 제6 경사 각도는 상기 전기장 방향과 상기 게이트 라인 (113)의 상기 제3 위치 (126)에서의 러빙 방향이 제6 프리셋 각도보다 더 작도록 하며, 그리고 상기 제6 프리셋 각도는 0도에 접근하는 어떤 각도일 수 있으며, 즉, 상기 전기장의 방향은 상기 게이트 라인 (113)의 상기 제3 위치 (126)에서 러빙 방향과 거의 평행하거나 또는 평행하다.

이 실시예에서 상기 어레이 기판은 컬러 필터 기판의 맞은편에 배치되어 액정 셀을 구성할 수 있으며, 그리고 상기 액정 셀은 액정 물질로 채워져서 액정 패널을 얻도록 한다. 상기 컬러 필터 기판은 맞은편 기판의 일 예이며, 그리고 상기 컬러 필터 기판은 투명 기판 및 블랙 매트릭스들 그리고 상기 투명 기판 상에 형성된 컬러 필터 서브-픽셀 구역들을 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터 서브-픽셀 구역들은 상기 어레이 기판 상의 서브-픽셀 구역들에 대응한다.

바람직하게는, 전술한 실시예의 예에서, 상기 어레이 기판은 상기 서브-픽셀 구역들 사이에 블랙 매트릭스들 (115)을 더 포함할 수 있을 것이며, 그래서 그 경우에 액정 셀을 구축하기 위해서 상기 어레이 기판과 함께 조립된 상기 맞은편 기판 상에 블랙 매트릭스들을 형성하는 것은 필요하지 않다. 상기 블랙 매트릭스 (115)는 전술한 박막 트랜지스터, 제1 투명 전극, 및 제2 투명 전극 등을 포함한 구조 밑에 조립될 수 있다

상기 제1 위치 (121)에서 상기 제2 투명 전극 (122)의 상기 제1 경사 각도는 수평 방향 (도면들에서 좌표계의 X 방향)에 대해서 20 ~ 40의 범위에 있으며, 그래서 다크 상태에서의 액정 분자들이 러빙 방향에 가까운 방향으로 정렬되도록 한다.

상기 제1 위치 (121)에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 길이는 20μm일 수 있다. 다양한 액정 패널들에 관련하여, 상기 제1 위치 (121)에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 길이는 또한 다른 값일 수 있을 것이다. 상기 제1 위치 (121)에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 길이가 20μm인 것으로 설정되기 때문에, 그 제1 위치에서 전기장의 방향은 상기 러빙 방향에 가깝고, 그리고 결국, 상기 액정 분자들은 상기 전기장의 방향으로 정렬될 것이다.

상기 제2 위치 (122)에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 제2 경사 각도는 수평 방향 (도면들에서의 좌표계에서 X 방향)에 대해서 7도일 수 있을 것이며, 그래서 이 위치에서의 전기장의 방향은 상기 러빙 방향에 가깝도록 변경될 것이다.

상기 제2 위치 (122)에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 아래로의 확장 길이는 3μm 일 수 있으며, 이는 블랙 매트릭스들의 가장자리들에서 상기 전기장들을 축소시키도록 한다; 물론, 다양한 액정 패널들에서, 상기 제2 위치 (112)에서 상기 제2 투명 전극 (122)의 아래로의 확장 길이는 상기 블랙 매트릭스들의 가장자리들에서 전기장들을 축소시키기 위한 공통의 목적에 따라서 달라질 수 있을 것이다.

상기 제3 위치 (123)에서 상기 제2 투명 전극 (112)의 제3 경사 각도는 수평 방향 (도면들에서의 좌표계에서 X 방향)에 대해 40 ~ 80도의 범위에 있을 수 있으며, 그래서 이 위치에서의 전기장의 방향이 상기 러빙 방향에 가깝도록 변경될 것이다.

상기 제1 위치 (124)에서 상기 게이트 라인 (113)의 제4 경사 각도는 상기 수평 방향에 대해 40 ~ 80도의 범위 내에 있을 수 있으며, 그래서 이 위치에서의 전기장의 방향이 상기 러빙 방향에 가깝도록 변경될 것이다.

상기 제2 위치 (125)에서 상기 게이트 라인 (113)의 제5 경사 각도는 상기 수평 방향에 대해 20 ~ 50도의 범위 내에 있을 수 있으며, 그래서 이 위치에서의 전기장의 방향이 상기 러빙 방향에 가깝도록 변경될 것이다.

상기 제3 위치 (126)에서 상기 게이트 라인 (113)의 제6 경사 각도는 상기 수평 방향에 대해 83도일 수 있으며, 그래서 이 위치에서의 전기장의 방향이 상기 러빙 방향에 가깝도록 변경될 것이다.

이 실시예는 액정 디스플레이를 또한 더 제공하며, 이는 전술한 어레이 기판, 상기 어레이 기판에 반대편에 배치된 맞은편 기판, 그리고 상기 맞은편 기판과 상기 어레이 기판 사이의 액정 레이어를 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 디스플레이의 예시적인 도면이다. 상기 디스플레이는: 어레이 기판 (200), 맞은편 기판 (300), 그리고 상기 두 기판들 사이의 액정 레이어 (400)를 포함한다; 상기 어레이 기판 (200)은 상기 맞은편 기판 (300)의 반대편에 배치되어 액정 셀을 구성하며, 그 액정 셀은, 예를 들면, 밀봉제 (350)로 밀봉된다. 상기 맞은편 기판은, 예를 들면, 컬러 필터 기판이다. 특정 예들에서, 상기 액정 디스플레이 기기는 디스플레이를 위해서 상기 어레이 기판용 광을 공급하는 백라이트 소스 (500)를 더 포함할 수 있을 것이다. 상기 어레이 기판 (200)은 도 2에서 보이는 것과 같은 어레이 기판이다.

전술한 디스플레이가 동작하는 중일 때에, 예를 들면, 상기 어레이 기판 상의 게이트 라인 (113) 상의 전압은 -8V 내지 +20V의 펄스 신호이다. 예를 들면, 상기 제1 투명 전극 (111) 상에 DC 전압이 인가되고, 즉, 상기 제1 투명 전극 (111)은 공통 전극으로서 동작하며; 펄스 신호는 상기 데이터 라인 (114) 상의 데이터 전압들에 따라서 변하며, 상기 제2 투명 전극 (112) 상으로 인가되며, 즉, 상기 제2 투명 전극 (112)은 픽셀 전극이다. 그러므로, 상기 게이트 라인 (113)과 상기 제1 투명 전극 (111) 사이에서, 상기 게이트 라인 (113)과 상기 제2 투명 전극 (112) 사이에서, 그리고 상기 제1 투명 전극 (111)과 상기 제2 투명 전극 (112) 사이에서 복합 전기장들이 생성된다. 종래 기술에서, 상기 블랙 매트릭스들의 가장자리들 주위에서 상기 액정 분자들은 상기 러빙 방향으로 완전하게 정렬되지 않으며 그리고 어떤 편차를 일으킨다. 그래서, 상기 백라이트 소스 (500)로부터의 광 (light)은 상기 서브-픽셀 구역들의 액정들이 편이되는 (deviated) 장소에서 누설될 것이다.

본 발명의 전술한 실시예에서, 상기 게이트 라인 (113) 및 상기 제2 투명 전극 (112) 각각은 상기 서브-픽셀 구역의 바닥에서 상기 게이트 라인 (113)과 상기 제2 투명 전극 (112)의 모습을 변경함으로써, 대응하는 위치들에서 각자의 경사 각도들을 가지며, 그래서 상기 블랙 매트릭스들의 가장자리들에서 전기장의 방향이 상기 러빙 방향과 동일하거나 또는 거의 동일하도록 하며, 그리고 빛샘이 발생할 수 있을 위치들에서 상기 액정 분자들은 러빙 방향으로 정렬될 수 있으며, 그래서 상기 빛샘이 감소된다.

실시예 2

실시예 2에서 제공된 어레이 기판은 도 3에 도시된다. 그 어레이 기판은 복수의 게이트 라인들 (221) 그리고 복수의 데이터 라인들 (222)을 포함하며, 상기 게이트 라인들 (221) 및 상기 데이터 라인들 (222)은 서로 가로질러서 그리고 세로 방향으로 교차하여 복수의 서브-픽셀 구역들을 한정한다. 상기 서브-픽셀 구역들 각각은 픽셀 전극 (223), 공통 전극 (224) 및 스위치 엘리먼트로서 행동하는 박막 트랜지스터 (TFT) (225)를 포함한다. 상기 픽셀 전극 (223)은 서로에게 평행한 복수의 슬릿들을 포함하는 슬릿 전극일 수 있으며, 그리고 상기 슬릿들은 한 쪽 말단에서 개방될 수 있고 또는 돌아가며 폐쇄될 수 있으며; 그리고 상기 공통 전극 (224)은 플레이트 전극이거나 또는 슬릿 전극일 수 있다.

상기 공통 전극 (224)은 제1 투명 전극의 일 예이며, 상기 픽셀 전극 (223)은 제2 투명 전극의 일 예이다. 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극은 인듐 주석 산화물 (indium tin oxides (ITO)), 인듐 아연 산화물 (indium zinc oxides (IZO)) 등과 같은 투명한 전기적인-전도성 재질로 만들어질 수 있다.

상기 서브-픽셀 구역들 각각에서, 이 서브-픽셀 구역을 구동시키기 위해서 상기 게이트 라인 (221)에 대하여 참조번호 225의 TFT가 위치한 곳인 구역 C로부터 떨어져 있으며 그리고 상기 게이트 라인의 방향을 따라서 확장하는 상기 픽셀 전극 (223)의 참조번호 231의 가장자리 (제1 가장자리)는, 인접한 서브-픽셀 구역을 구동하기 위한 게이트 라인 (221)의 참조번호 211의 가장자리 (제2 가장자리)에 평행하다. 참조번호 211의 가장자리는 상기 인접한 서브-픽셀 구역을 구동하기 위한 게이트 라인 (221)의 가장자리이며, 이는 상기 픽셀 전극의 참조번호 231의 가장자리에 가장 가깝다.

본 발명의 실시예에서 제공된 어레이 기판에서, 상기 서브-픽셀 구역들 각각에서, TFT 구역으로부터 떨어져 있으며 그리고 상기 게이트 라인의 방향을 따라서 있는 상기 픽셀 전극의 상기 제1 가장자리는 상기 인접 서브-픽셀 구역용의 게이트 라인의 상기 제2 가장자리에 평행하다. 상기 픽셀 전극과 상기 게이트 라인이 상대적인 변위 (displacement) 및 모습에 있어서 변경되기 때문에, 상기 액정 패널이 동작 동안에 온-상태 (on-state)에 있을 때에, 상기 TFT 구역으로부터 떨어진 서브-픽셀 구역의 가장자리에서의 전기장은 변하며, 그리고 이 구역 내 액정 분자들은 배향층 (alignment layer)의 러빙 방향으로 정렬되도록 변하며, 그래서 다크 상태 (dark state)에서의 빛샘 (light leakage)이라는 패널 문제는 간단한 방식으로 완화된다.

또한, 상기 어레이 기판의 표면상에 배향층 (이 위에서 본 모습에서는 도시되지 않음)이 형성되며, 상기 배향층은, 예를 들면, 폴리이미드 (polyimide (PI))로 만들어지며, 그리고 미리 정해진 방향으로 러빙되어, 액정들의 정렬용의 정밀한 그루브 (groove)들을 형성하도록 한다. 상기 픽셀 전극의 가장자리 (231) 그리고 상기 게이트 라인 (221)의 가장자리 (211) 둘 모두는 상기 배향층의 러빙 방향 (정렬 방향)에 수직이다.

참조번호 231의 가장자리와 참조번호 211의 가장자리 사이의 거리 h는 5-10μm의 범위에 있을 수 있으며, 즉, 현존하는 픽셀 전극에 비교하면, 본 발명의 상기 픽셀 전극은, 상기 픽셀 전극의 가장자리 (231) 그리고 상기 게이트 라인 (221)의 가장자리 (211) 사이의 거리 h가 5-10μm인 위치에 도달할 때까지, 도 2에서 위로 향하여 상방으로 이동된다.

이 실시예의 그런 구성을 가진 어레이 기판은, 광-투과 부분들이 변경되지 않기 때문에, 제품들의 개구 비율에 영향을 주지 않을 것이다.

다른 모습에서, 상기 픽셀 전극, 상기 게이트 라인 그리고 상기 액정들의 정렬 방향의 상대적인 변위 (displacement)가 변하기 때문에, 상기 액정 패널이 동작 동안에 온-상태에 있을 때에, 상기 TFT 구역으로부터 떨어진 서브-픽셀 구역의 가장자리에서의 전기장이 변하며, 즉, 상기 도면들의 구역 B 내의 액정 분자들은 배향층의 러빙 방향으로 정렬되며, 그래서 다크-상태에서 빛샘이라는 패널의 문제는 간단한 방식으로 완화된다.

도 3에서 보이는 것처럼, 상기 데이터 라인 (222)은, 예를 들면, 수직 방향을 따라서 확장되며, 상기 게이트 라인 (221)은, 예를 들면, 수평 방향을 따라서 확장되며, 그리고 상기 배향층의 러빙 방향과 상기 데이터 라인 (222) 사이의 각도 α는 7도일 수 있다. 상기 배향층이 도면들에서 보이지 않으며 그리고 그 배향층의 러빙 방향이 도 3에서 직선의 방향으로 표시되는 것에 유의해야만 한다. 따라서, 상기 픽셀 전극 (223)의 가장자리 (231) 그리고 상기 게이트 라인 (221)의 가장자리 (211)는 본 실시예에서의 상기 배향층의 러빙 방향과 수직이며, 그리고 상기 픽셀 전극 (223)의 가장자리 (231) 또는 상기 게이트 라인 (221)의 가장자리 (211)와 상기 데이터 라인 사이의 각도는 83도 이다. 그러므로, 상기 서브-픽셀 구역에 대응하는 상기 게이트 라인 (221)의 일부는 고르게 연장된 스트립이 아닐 것이며, 그리고, 예를 들면, 그것의 왼쪽 말단의 폭은 그것의 오른쪽 말단의 폭보다 더 크다. 그래서, 참조번호 211의 가장자리는 정확하게 수평 방향으로 확장하지 않으며, 그리고 그 가장자리와 수평 방향 사이의 각도는, 예를 들면, 7도 일 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제공된 어레이 기판에서, 상기 서브-픽셀 구역들 각각에서, TFT 구역으로부터 떨어져 있으며 그리고 상기 게이트 라인의 방향을 따라서 있는 상기 픽셀 전극의 상기 제1 가장자리는 상기 인접 서브-픽셀 구역의 게이트 라인의 상기 제2 가장자리에 평행하며, 그리고 상기 제1 가장자리 그리고 상기 제2 가장자리는 상기 배향층의 러빙 방향에 수직이다. 상기 제1 가장자리와 상기 제2 가장자리 사이의 거리는 5-10μm 범위 내에 있을 수 있다. 상기 픽셀 전극과 상기 게이트 라인이 상대적인 변위 (displacement) 및 모습에 있어서 변경되기 때문에, 상기 액정 패널이 동작 동안에 온-상태 (on-state)에 있을 때에, 상기 TFT 구역으로부터 떨어진 서브-픽셀 구역의 가장자리에서의 전기장은 변하며, 그리고 이 구역 내 액정 분자들이 상기 배향층 (alignment layer)의 러빙 방향으로 정렬되도록 이 구역 내 액정 분자들의 정렬이 변하며, 그래서 다크 상태 (dark state)에서의 빛샘 (light leakage)이라는 패널 문제는 간단한 방식으로 완화된다.

본 실시예에서 제공된 액정 디스플레이는 도 4에서 보이는 것과 같은 전술한 어레이 기판 및 맞은편 기판을 포함하며, 그리고 상기 어레이 기판의 구성은 실시예 1에서의 어레이 기판의 구성과 동일하며, 그래서 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.

상기에서 설명된 것들은 본 발명 개시의 예시적인 실시예들일 뿐이며 그리고 본 발명 개시의 범위를 한정하는 것이 아니며; 본 발명 개시의 범위들은 첨부된 청구범위에 의해서 한정된다.

Claims (14)

1. 수평 방향을 따라서 확장하는 게이트 라인들 및
   수직 방향을 따라서 확장하는 데이터 라인들을 포함하는 어레이 기판으로서,
   상기 게이트 라인들 및 상기 데이터 라인들은 서로 교차하여 복수의 서브-픽셀 구역들을 한정하고,
   각 서브-픽셀 구역 내에 제1 투명 전극 및 제2 투명 전극이 배치되며;
   상기 서브-픽셀 구역의 바닥에서, 상기 제2 투명 전극의 제1 위치는 상기 수평 방향에 대해 제1 경사 각도를 가지며, 제2 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제2 경사 각도를 가지며, 그리고 제3 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제3 경사 각도를 가지며, 상기 제2 투명 전극의 상기 제1 경사 각도는 20 ~ 40도의 범위 내에 있고, 상기 제2 투명 전극의 상기 제2 경사 각도는 7도이며, 상기 제2 투명 전극의 상기 제3 경사 각도는 40 ~ 80도의 범위 내에 있으며; 그리고
   상기 제1 경사 각도는 상기 제2 투명 전극의 상기 제1 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 (rubbing direction) 사이의 편차가 제1 프리셋 (preset) 각도보다 작도록 하여, 상기 제2 투명 전극의 제1 위치에서의 전기장 방향이 상기 러빙 방향과 서로 같도록 하며,
   상기 제2 경사 각도는 상기 제2 투명 전극의 상기 제2 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제2 프리셋 각도보다 작도록 하여, 상기 제2 투명 전극의 제2 위치에서의 전기장 방향이 상기 러빙 방향과 서로 같도록 하며, 그리고
   상기 제3 경사 각도는 상기 제2 투명 전극의 상기 제3 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제3 프리셋 각도보다 작도록 하여, 상기 제2 투명 전극의 제3 위치에서의 전기장 방향이 상기 러빙 방향과 서로 같도록 하는, 어레이 기판.
2. 제1항에 있어서,
   각 서브-픽셀 구역에 대해, 상기 서브-픽셀 구역의 바닥에서, 대응하는 게이트 라인의 제1 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제4 경사 각도를 가지며, 제2 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제5 경사 각도를 가지며, 그리고 제3 위치는 상기 수평 방향에 대해서 제6 경사 각도를 가지며; 그리고
   상기 제4 경사 각도는 상기 게이트 라인의 상기 제1 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제4 프리셋 각도보다 더 작도록 하여, 상기 게이트 라인의 제1 위치에서의 전기장 방향이 상기 러빙 방향과 서로 같도록 하며,
   상기 제5 경사 각도는 상기 게이트 라인의 상기 제2 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제5 프리셋 각도보다 더 작도록 하여, 상기 게이트 라인의 제2 위치에서의 전기장 방향이 상기 러빙 방향과 서로 같도록 하며,
   상기 제6 경사 각도는 상기 게이트 라인의 상기 제3 위치에서 전기장 방향과 러빙 방향 사이의 편차가 제6 프리셋 각도보다 더 작도록 하여, 상기 게이트 라인의 제3 위치에서의 전기장 방향이 상기 러빙 방향과 서로 같도록 하는, 어레이 기판.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제2항에 있어서,
   상기 대응 게이트 라인의 제4 경사 각도는 40 ~ 80도의 범위 내에 있는, 어레이 기판.
7. 제2항에 있어서,
   상기 대응 게이트 라인의 제5 경사 각도는 20 ~ 50도의 범위 내에 있는, 어레이 기판.
8. 제2항에 있어서,
   상기 대응 게이트 라인의 제6 경사 각도는 83도인, 어레이 기판.
9. 맞은편 기판;
   제1항에 따른 어레이 기판; 및
   액정 레이어를 포함하는 액정 디스플레이로서,
   상기 어레이 기판은 상기 맞은편 기판의 반대편에 배치되며, 그리고
   상기 액정 레이어는 상기 맞은편 기판 및 상기 어레이 기판 사이에 제공된, 액정 디스플레이.
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