KR101789591B1 - 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

계조 반전 현상이 완화되어 색좌표의 시프트에 의한 착색 현상을 개선하는 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 형성되고 제1 방향으로 뻗은 복수의 게이트선, 상기 게이트선과 교차하고 제2 방향으로 뻗은 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 의해 정의되는 복수의 화소 영역, 상기 복수의 화소 영역 내에 형성된 제1 화소에 대응되는 제1 화소 전극, 제2 화소에 대응되는 제2 화소 전극 및 제3 화소에 대응되는 제3 화소 전극을 포함하는 화소 전극을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 화소 전극은 각각 상기 데이터 배선으로부터 서로 다른 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하며, 상기 제1 화소 전극의 제1 부화소 전극의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴이 형성된다.

Description

박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{THIN FILM TRANSISTOR AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THEREOF}
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다. 그 중에서도 전계가 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.
수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전계 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.
절개부가 구비된 PVA(patterned vertically alignment) 방식 액정 표시 장치의 경우 측면에서 색좌표의 시프트로 인해 화면이 황색을 띄게 되는 현상이 발생한다. 따라서, 액정 표시 장치의 표시 품질 향상을 위해서는 측면에서 색좌표의 시프트 현상을 개선할 필요성이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 측면에서 계조 반전 현상을 완화시켜 색좌표의 시프트에 의한 착색 현상을 개선하는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 상기한 바와 같은 측면에서 계조 반전 현상을 완화시켜 색좌표의 시프트에 의한 착색 현상을 개선하는 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 형성되고 제1 방향으로 뻗은 복수의 게이트선, 상기 게이트선과 교차하고 제2 방향으로 뻗은 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 의해 정의되는 복수의 화소 영역, 상기 복수의 화소 영역 내에 형성된 제1 화소에 대응되는 제1 화소 전극, 제2 화소에 대응되는 제2 화소 전극 및 제3 화소에 대응되는 제3 화소 전극을 포함하는 화소 전극을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 화소 전극은 각각 상기 데이터 배선으로부터 서로 다른 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하며, 상기 제1 화소 전극의 제1 부화소 전극의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴이 형성된다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1 절연 기판, 및 상기 제1 절연 기판 상에 형성된 제1 화소 전극에 대항하는 제1 화소부, 제2 화소 전극에 대향하는 제2 화소부 및 제3 화소 전극에 대향하는 제3 화소부를 포함하는 복수의 화소부로 구획된 공통 전극을 포함하는 제1 표시판, 및 제2 절연 기판, 및 상기 제2 절연 기판 상에 형성된 제1 화소에 대응되는 제1 화소 전극, 제2 화소에 대응되는 제2 화소 전극 및 제3 화소에 대응되는 제3 화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극, 및 상기 화소 전극에 데이터 전압을 인가하는 복수의 데이터선을 포함하는 제2 표시판을 구비하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 데이터 배선으로부터 서로 다른 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하며, 상기 제1 부화소 전극의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴이 형성된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공통 전극 표시판 및 박막 트랜지스터 표시판을 채용한 액정 표시 장치의 경우 화소의 감마 곡선을 조정하여 각 화소들의 감마 곡선 및 계조 반전 현상이 유사하도록 조절함으로써 측면에서 화면이 소정의 색으로 착색되는 현상을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우 측면에서 청색의 계조 반전이 적색 및 녹색의 계조 반전보다 먼저 일어나 색좌표가 시프트되어 화면이 황색으로 보이는 현상을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공통 전극 표시판의 평면도이다.
도 2는 도 1의 공통 전극 표시판을 I - I′선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 평면도이다.
도 4는 도 1의 공통 전극 표시판과 도 3의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 액정 표시 장치를 II - II′선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 공통 전극 표시판의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 박막 트랜지스터 표시판의 평면도이다.
도 9는 도 8의 박막 트랜지스터 표시판을 III - III′선을 따라 절개한 단면도이다.
도 10은 도 7의 공통 전극 표시판과 도 8의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 평면도이다.
도 12는 도 7의 공통 전극 표시판과 도 11의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 ACC tuning후의 색좌표를 측정한 결과이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 화소 전극에 전압을 인가하는 박막 트랜지스터를 구비하는 박막 트랜지스터 표시판, 상기 박막 트랜지스터 표시판과 대향하며 공통 전극을 구비하는 공통 전극 표시판 및 이들 사이에 수직으로 배향되어 있는 액정층을 포함한다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 표시판에 대해 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 표시판의 평면도이며, 도 2는 도 1의 공통 전극 표시판을 I - I′선을 따라 절개한 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 표시판은 절연 기판(110), 블랙 매트릭스(120), 컬러필터(130), 오버코트층(135) 및 공통 전극(140)을 포함한다.
절연 기판(110)은 예를 들어 유리 또는 투명 플라스틱 등의 투명한 절연 물질로 형성될 수 있다.
블랙 매트릭스(120)는 절연 기판(110)상에 형성되며, 빛샘을 방지하고 화소 영역을 정의한다. 블랙 매트릭스(120)는 크롬, 크롬 산화물 등의 금속(금속 산화물), 또는 유기 블랙 레지스트 등으로 이루어질 수 있다.
컬러필터(130)는 블랙 매트릭스(120) 사이의 화소 영역에 형성된다. 컬러필터(130)는 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터(130a, 130b, 130c)를 포함할 수 있다. 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터(130a, 130b, 130c)는 블랙 매트릭스(120)에 의해 둘러싸인 화소 영역에 순차적으로 배열될 수 있다. 또한, 후술할 박막 트랜지스터 표시판의 제1 내지 제3 화소 전극(82a, 82b, 82c)과 오버랩되도록 정렬될 수 있다. 상기 컬러필터(130)의 상면에는 이들의 단차를 평탄화하기 위한 오버코트층(135)이 형성될 수 있다.
공통 전극(140)은 오버코트층(135) 상에 형성되며, ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 상기 공통 전극(140) 상에 액정 분자들을 배향하는 배향막(미도시)이 형성될 수 있다.
공통 전극(140)은 후술할 박막 트랜지스터 표시판의 화소 전극(82)과 대향되도록 형성되며, 제1 화소 전극과 대향되는 제1 화소부(P1), 제2 화소 전극과 대향하는 제2 화소부(P2), 제3 화소 전극과 대항되는 제3 화소부(P3)를 포함하는 복수의 화소부로 구획될 수 있다.
공통 전극(140)은 도메인 분할 수단에 의해 다수의 영역으로 구획될 수 있다. 상기 도메인 분할 수단은 절개 패턴으로 이루어진 간극(142a, 142b, 142c)일 수 있다. 간극(142a, 142b, 142c)은 후술할 화소 전극의 간극의 사선부와 교대로 나란히 배치되고 게이트선과 소정의 각도를 이루는 사선부와, 화소 전극의 가장자리와 중첩되는 단부를 포함하며, 상기 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 구성될 수 있다.
여기서, 공통 전극(140)의 제1 화소부(P1)에 형성된 간극(142a)의 폭이 제2 화소부(P2) 및 제3 화소부(P3)에 형성된 간극(142b, 142c)의 폭보다 넓을 수 있다. 이 때, 제1 화소부(P1)는 청색 화소에 대응되고 제2 및 제3 화소부(P2, P3)는 적색 및 녹색 화소 중 어느 하나에 대응될 수 있다.
제1 내지 제3 화소부(P1, P3, P3)는 각각 제1 내지 제3 화소에 대응하는데, 각 화소별로 투과율 및 계조 반전이 나타나는 전압이 상이하여 표시 화면에 특정 색이 두드러지는 착색 현상이 나타나기도 한다. 이 때, 공통 전극(140)의 간극(142)은 간극 이외의 영역과 상이한 감마 곡선을 가지고 있으므로 간극의 폭을 조절함으로써 각 화소의 투과율 및 계조 반전이 나타나는 전압이 서로 유사하도록 조정하여 표시 화면의 착색 현상을 개선할 수 있다. 특히, 절개부가 구비된 PVA(patterned vertically alignment) 방식 액정 표시 장치의 경우 측면에서 청색의 계조 반전이 적색 및 녹색보다 먼저 일어나 색좌표가 적색 및 녹색 방향으로 시프트되므로 표시 화면이 황색으로 착색되는 문제가 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 공통 전극(140)의 청색 화소부에 형성된 간극(142a)의 폭을 적색 및 녹색 화소부에 형성된 간극(142b, 142c)의 폭보다 넓게하여 청색의 계조 반전 현상이 적색 및 녹색과 유사하도록 조정함으로써 표시 화면이 황색으로 착색되는 현상을 개선할 수 있다.
공통 전극(140)의 제1 화소부(P1)에 형성된 모든 간극의 폭이 제2 및 제3 화소부에 형성된 간극의 폭보다 넓을 필요는 없으며, 예를 들어 제1 화소부에 형성된 어느 하나의 간극(142a)의 폭(W1)이 제2 및 제3 화소부의 이에 대응하는 위치에 형성된 간극(142b, 142c)의 폭(W2, W3)보다 넓으면 된다.
제1 화소부에 형성된 어느 하나의 간극의 폭과 제2 및 제3 화소부에 형성된 간극의 폭의 차는 2 내지 10 마이크로미터일 수 있다. 제1 화소부와 제2 및 제3 화소부의 간극의 폭의 차이가 2 마이크로미터 이상인 경우 각 화소의 투과율 및 계조 반전이 유사하게 조정되어 표시 화면의 착색 현상, 특히 황색으로 보이는 현상이 개선될 수 있으며, 10 마이크로미터 미만인 경우 투과율이 감소하지 않는다. 또한, 제1 화소부의 간극의 폭이 제2 및 제3 화소부의 간극의 폭보다 넓은 경우라면, 제2 및 제3 화소부의 간극의 폭은 서로 동일하거나 어느 하나가 다른 것보다 크더라도 무방하다.
공통 전극(140)의 제1 화소부(P1)에 형성된 간극의 총면적이 제2 및 제3 화소부(P2, P3)에 형성된 간극의 총면적보다 넓은 경우에도 제1 화소부에 대응하는 화소의 계조 반전 현상을 조절하여 표시 화면의 착색 현상을 개선할 수 있다. 이 때, 상기 제1 화소부는 청색 화소를 나타낼 수 있다. 여기서, '총면적' 은 모든 간극의 면적의 합을 의미한다.
이러한 간극(142), 특히 사선부에는 얼룩이나 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 노치(143a)가 형성될 수 있다. 상기 노치는 오목한 노치 또는 볼록한 노치일 수 있으며, 노치가 형성된 경우에 본 발명에서 의미하는 간극의 폭은 노치가 없는 위치에서의 간극의 폭을 의미한다.
이하, 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 평면도이고, 도 4는 도 1의 공통 전극 표시판과 도 3의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 액정 표시 장치의 평면도이며, 도 5는 도 4의 액정 표시 장치를 II - II′선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판은 절연 기판(10), 게이트 전극(26), 게이트 절연막(30), 반도체층(40), 오믹 컨택층(55, 56), 소스 전극(65), 드레인 전극(66), 보호막(70) 및 화소 전극(82)을 포함한다.
절연 기판(10)은 투명한 유리 등의 절연 물질로 이루어지며, 절연 기판(10) 위에 제1 방향, 예를 들어 가로 방향으로 게이트선(22)이 형성되어 있다. 게이트선(22)은 게이트 신호를 전달하며 하나의 화소에 하나씩 할당되어 진다.
게이트선(22)에는 돌기 형태로 돌출한 게이트 전극(26)이 형성되어 있다. 이러한 게이트선(22) 및 게이트 전극(26)을 게이트 배선이라고 한다.
절연 기판(10)상에는 게이트선(22)과 실질적으로 평행하게 가로 방향으로 뻗어 있는 스토리지 배선(28)이 형성되어 있을 수 있다. 스토리지 배선(28)은 화소 내에서 후술할 화소 전극(82)과 중첩되도록 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 본 실시예에서는 스토리지 배선(28)이 화소의 중심에 배치되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 스토리지 배선(28)이 화소 전극(82)과 중첩하여 일정한 스토리지 커패시턴스(storage capacitance)를 형성할 수 있는 조건을 만족하는 범위에서 스토리지 배선(28)의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있다.
게이트 배선(22, 26) 및 스토리지 배선(28)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 배선(22, 26) 및 스토리지 배선(28)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 게이트 배선(22, 26) 및 스토리지 배선(28)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(22, 26) 및 스토리지 배선(28)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트 절연막(30)은 게이트 배선(22, 26) 및 스토리지 배선(28) 위에 형성되며 질화 규소(SiNx), 산화 규소(SiO2) 등으로 이루어진다.
반도체층(40)은 게이트 절연막(30) 위에 형성되며, 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소 등으로 이루어진다.
반도체층(40)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 6은 게이트 전극(26) 상에 섬형으로 형성된 경우를 예시한다.
오믹 콘택층(Ohmic contact layer)(55, 56)은 반도체층(40)의 위에 형성되며, 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 이루어진다. 오믹 콘택층(55, 56)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 오믹 콘택층(55, 56)이 섬형인 경우 오믹 콘택층(55, 56)은 드레인 전극(66) 및 소스 전극(65) 아래에 위치할 수 있다. 오믹 콘택층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 데이터선(62)이 형성되어 있다. 데이터선(62)은 제2 방향, 예를 들어 세로 방향으로 뻗어 있으며 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의한다.
소스 전극(65)은 데이터선(62)으로부터 가지(branch) 형태로 반도체층(40)의 상부까지 연장되어 형성된다.
드레인 전극(66)은 오믹 콘택층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에 형성되고, 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 대향하도록 반도체층(40)의 상부에 위치한다. 드레인 전극(66)은 반도체층(40) 상부에 배치된 막대형 패턴과, 막대형 패턴으로부터 연장되어 넓은 면적을 가지며 콘택홀(76)이 위치하는 확장 패턴을 포함한다. 이러한 데이터선(62), 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66)을 데이터 배선이라고 한다.
데이터 배선(62, 65, 66)은 크롬, 몰리브덴 계열의 금속, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속 따위의 하부막(미도시)과 그 위에 위치한 저저항 물질 상부막(미도시)으로 이루어진 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다.
소스 전극(65)은 반도체층(40)과 적어도 일부분이 중첩되고, 드레인 전극(66)은 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 대향하며 반도체층(40)과 적어도 일부분이 중첩된다. 여기서, 오믹 콘택층(55, 56)은 반도체층(40)과 소스 전극(65) 및 반도체층(40)과 드레인 전극(66) 사이에 개재되어 이들 사이에 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다.
보호막(70)은 데이터선(62), 드레인 전극(66) 및 노출된 반도체층(40) 위에 형성되며, 절연막으로 이루어진다. 보호막(70)은 질화규소 또는 산화규소로 이루어진 무기물, 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기물 또는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 보호막(70)은 유기막의 우수한 특성을 살리면서도 노출된 반도체층(40)을 보호하기 위하여 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다. 보호막(70)에는 드레인 전극(66)을 노출시키는 콘택홀(76)이 형성되어 있다.
화소 전극(82)은 보호막(70) 위에 형성되며 각 화소마다 콘택홀(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결된다. 즉, 화소 전극(82)은 콘택홀(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(66)으로부터 데이터 전압을 인가받는다. 화소 전극(82)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체 또는 알루미늄 등의 반사성 도전체로 이루어진다. 화소 전극(82) 및 보호막(70) 위에는 액정 분자들을 배향할 수 있는 배향막(미도시)이 도포될 수 있다.
화소 전극(82)은 절개 패턴으로 이루어진 간극(83a, 83b, 83c)에 의해 다수의 영역으로 구획된다. 여기서 간극(83a, 83b, 83c)은 화소 전극(82)을 상하로 반분하는 위치에 가로 방향으로 형성되어 있는 가로부와, 반분된 화소 전극(82)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선부를 포함한다. 상기 상하의 사선부는 수평 전계의 방향을 4방향으로 고르게 분산시키기 위해 서로 수직을 이룰 수 있다. 상기 사선부는 게이트선(22)과 실질적으로 45도를 이루는 부분과 -45도를 이루는 부분을 포함하며, 간극은 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 상부 및 하부가 실질적으로 거울 대칭되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 화소의 중심으로부터 상부에 위치하는 화소 전극에는 게이트선(22)과 실질적으로 45도를 이루는 간극의 사선부가 형성되고, 화소의 중심으로부터 하부에 위치하는 화소 전극에는 게이트선(22)과 실질적으로 -45도를 이루는 간극의 사선부가 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 간극의 사선부가 게이트선과 소정의 각도를 이루는 범위에서 간극 사선부의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있다. 간극(83a, 83b, 83c), 특히 사선부에는 얼룩이나 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 노치(notch)(미도시)가 형성될 수 있으나, 없어도 무방하다.
화소 전극(82)을 각 화소 별로 제1 화소 전극(82a), 제2 화소 전극(82b) 및 제3 화소 전극(82c)으로 정의하면, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 박막 트랜지스터 표시판은 제1 화소 전극(82a)의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴(84)이 형성될 수 있다. 이 때, 제2 화소 전극(82b) 및 제3 화소 전극(82c)의 측부에는 미세 패턴이 형성되지 않는 것이 바람직하며, 제1 화소 전극(82a)은 청색 화소에 대응될 수 있다.
미세 패턴(84)이 형성된 가장자리는 도메인 내부 영역과 다른 감마 곡선을 가지므로 화소 전극에 미세 패턴을 형성함으로써 투과율 및 계조 전압 등을 조절할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 청색 화소에 대응되는 제1 화소 전극(82a)의 측부에 미세 패턴을 형성하고 적색 또는 녹색 화소에 대응하는 제2 및 제3 화소 전극(82b, 83c)의 측부에는 미세 패턴을 형성하지 않은 경우, 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 측면에서 청색 화소의 계조 반전이 일어나는 시기가 지연된다. 따라서, 청색과 다른 화소들간의 계조 반전이 유사하게 조절되어 색좌표의 시프트로 인해 화면이 황색으로 나타나는 현상을 개선할 수 있다. 이 때, 제1 화소 전극(82a)의 모든 간극에 미세 패턴(84)이 형성될 필요는 없으며 적어도 하나 이상의 간극에 미세 패턴이 형성되어 있으면 족하다.
미세 패턴(84)은 화소 전극(82a)의 측부로부터 수직으로 돌출된 복수의 돌기를 포함한다. 이 때, 미세 패턴(84)을 이루는 복수의 돌기는 게이트선과 약 45도 또는 -45도를 이룰 수 있다. 여기서, 미세 패턴(84)을 이루는 돌기의 화소 전극(82a)의 측부로부터 수직 방향의 길이(l)는 5 내지 15 마이크로미터일 수 있다. 또한, 상기 복수의 돌기중 하나의 돌기와 이와 인접하는 돌기와의 간격(d)은 4 마이크로미터 이하이고, 서로 인접하는 돌기들 사이의 간격과 하나의 돌기의 폭의 합(p)이 8 마이크로미터 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위내에서 미세 패턴이 형성된 화소 전극에 대응되는 화소의 투과율이 감소하지 않으면서 계조 반전 현상이 완화되어 효과적으로 표시 화면의 착색 현상을 개선할 수 있다.
도 4는 도 1의 공통 전극 표시판과 도 3의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 화소 전극(82)의 간극(83a, 83b, 83c)의 사선부과 공통 전극의 간극(142a, 142b, 142c)의 사선부는 동일한 방향으로 나란히 배열될 수 있다. 또한, 화소 전극(82)의 간극(83a, 83b, 83c)의 사선부는 공통 전극의 간극(142a, 142b, 142c)의 사선부와 교대로 배열된다. 화소 전극(82)의 간극(83a, 83b, 83c)과 상기 공통 전극(140)의 간극(142a, 142b, 142c)에 의해 화소 전극(82)의 표시 영역은 액정층에 포함된 액정 분자의 주 방향자(director)가 전계 인가시 배열되는 방향에 따라 다수의 도메인으로 분할된다. 여기서 도메인이란 화소 전극(82)과 공통 전극(140) 사이에 형성된 전계에 의해 액정 분자의 방향자가 특정 방향으로 무리를 지어 기울어지는 액정 분자들로 이루어진 영역을 의미한다.
도 5를 참조하면, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)를 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 분자들로 이루어진 액정층(300)을 형성하여 수직 배향하면 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시장치의 기본 구조가 이루어진다.
액정층(300)에 포함되어 있는 액정 분자(310)는 화소 전극(82)과 공통 전극(140) 사이에 전계가 인가되지 않은 상태에서 그 방향자가 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있고, 음의 유전율 이방성을 가진다. 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)은 화소 전극(82)이 컬러필터(130)와 대응하여 정확하게 중첩되도록 정렬된다. 이렇게 하면, 화소는 화소 전극(82)의 간극(83a, 83b, 83c) 및 이에 대응하는 공통 전극(140)의 간극(142a, 142b, 142c)에 의해 다수의 도메인으로 분할된다. 액정 표시 장치는 이러한 기본 구조에 백라이트 등의 요소들을 배치하여 이루어진다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 대해 설명한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 5에서 설명한 실시예에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 나타내는 평면도이다. 본 실시예의 박막 트랜지스터 표시판은 이전 실시예의 박막 트랜지스터 표시판과 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 박막 트랜지스터 표시판은 제1 화소 전극의 간극(83a)의 폭이 제2 및 제3 화소 전극의 간극(83b, 83c)의 폭보다 넓게 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제1 화소 전극(82a)은 청색 화소를 나타내고, 제2 및 제3 화소 전극(82b, 82c)은 적색 및 녹색 화소 중 어느 하나의 화소를 나타낼 수 있다.
청색 화소에 대응하는 제1 화소 전극의 간극(83a)의 폭(Wa)이 제2 및 제3 화소 전극의 간극(83b, 83c)의 폭(Wb, Wc)보다 넓은 경우 측면에서 청색의 계조 반전을 조절하여 청색의 투과율 및 계조 반전이 나타나는 계조 전압이 적색 및 녹색과 유사해지므로 색좌표의 시프트 현상이 완화되어 표시 화면이 황색을 띄게 되는 현상을 개선할 수 있다. 이 때, 청색 화소에 대응하는 제1 화소 전극(82a)의 모든 간극의 폭이 제2 및 제3 화소 전극(82b, 82c)의 간극의 폭보다 넓을 필요는 없으나, 적어도 하나 이상의 제1 화소 전극(82a)의 간극의 폭이 넓이 제2 및 제3 화소 전극(82b, 82c)의 간극의 폭보다 넓을 수 있다.
또한, 청색 화소에 대응하는 제1 화소 전극(82a)의 간극의 총면적이 제2 및 제3 화소 전극(82b, 82c)의 간극의 총면적보다 넓은 경우에도 표시 화면이 황색으로 착색되는 현상을 개선시킬 수 있다. 이 때, 상기 제2 및 제3 화소 전극(82b, 82c)의 간극의 폭은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
간극(83a, 83b, 83c), 특히 사선부에는 얼룩이나 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 노치(notch)(미도시)가 형성될 수 있으나, 없어도 무방하다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 액정 표시 장치는 상술한 도 1의 공통 전극 표시판과 도 6의 박막 트랜지스터 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 분자들로 이루어진 액정층(300)을 형성하여 수직 배향하여 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 공통 전극(140)의 간극(142a, 142b, 142c)과 화소 전극(82)의 간극(83a, 83b, 83c) 및 화소 전극(82a)에 형성된 미세 패턴(84)을 이용하면 수직 배향 모드 방식의 액정 표시 장치의 측면에서 색좌표의 시프트로 인한 착색 현상을 개선할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판 및 액정 표시 장치에 대해 설명한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 6에서 설명한 실시예에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공통 전극 표시판을 나타내는 평면도이다. 본 실시예의 공통 전극 표시판은 도 7에 도시된 바와 같이, 이전 실시예의 공통 전극 표시판과 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 공통 전극 표시판의 공통 전극(140)은 도메인 분할 수단에 의해 다수의 영역으로 구획될 수 있으며, 상기 도메인 분할 수단은 바람직하게는 절개 패턴으로 이루어진 간극(142a, 142b, 142c)일 수 있다.
간극(142a, 142b, 142c)은 화소 전극의 간극의 사선부와 교대로 나란히 배치될 사선부와, 화소 전극의 가장자리와 중첩되는 단부를 포함하며, 상기 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 구성될 수 있는데, 도 7에 나타난 바와 같이 필요에 따라 간극의 패턴을 변형시킬 수 있으며, 간극의 수를 증가시킬 수 있다.
여기서, 공통 전극(140)의 제1 화소부(P1)에 형성된 간극(142a)의 폭이 제2 화소부(P2) 및 제3 화소부(P3)에 형성된 간극(142b, 142c)의 폭보다 넓을 수 있다. 이 때, 제1 화소부(P1)는 청색 화소에 대응되고 제2 및 제3 화소부(P2, P3)는 적색 및 녹색 화소중 어느 하나에 대응될 수 있다. 이 때, 제1 화소부(P1)에 형성된 모든 간극이 제2 및 제3 화소부(P2, P3)에 형성된 간극의 폭보다 넓을 필요는 없으며, 예를 들어, 제1 화소부(P1)에 형성된 어느 하나의 간극(142a)의 폭이 제2 및 제3 화소부(P2, P3)에 형성된 간극(142b, 142c)의 폭보다 넓으면 된다. 바람직하게는, 도 7에 도시된 바와 같이 공통 전극(142)의 제1 화소부(P1)에 형성된 간극 중 후술할 제1 부화소 전극과 중첩되는 간극의 폭(W1)만 제2 및 제3 화소부(P2, P3)의 간극의 폭(W2, W3)보다 넓을 수 있다.
제1 부화소 전극과 중첩되는 간극의 폭(W1)이 다른 간극의 폭(W2, W3)보다 넓은 경우에는 제1 부화소 전극에 의해 나타나는 감마 곡선에 영향을 미쳐 계조 반전이 나타나는 시점이 지연되어 색좌표의 시프트로 인해 표시 화면이 황색 등으로 보이는 현상을 개선할 수 있다.
이러한 간극(142), 특히 사선부에는 얼룩이나 잔상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 노치(143a, 143b)가 형성될 수 있으며, 노치(143a, 143b)는 도 7에 도시된 바와 같이 오목한 노치(143a) 및 볼록한 노치(143b)를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 평면도이며, 도 9는 도 8의 박막 트랜지스터 표시판을 III - III′선을 따라 절단한 단면도이다. 본 실시예의 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판은 이전 실시예의 박막 트랜지스터 표시판과 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 의한 박막 트랜지스터 표시판의 게이트선(22)에는 돌기 형태로 돌출한 한 쌍의 제1 및 제2 게이트 전극(26a, 26b)이 형성되어 있다.
오믹 컨택층(55a, 56a) 및 게이트 절연막(30) 위에는 한 쌍의 제1 및 제2 데이터선(62a, 62b)과, 제1 및 제2 데이터선(62a, 62b)에 각각 대응하는 한 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)이 형성되어 있다.
제1 및 제2 데이터선(62a, 62b)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(22) 및 스토리지 배선(28)과 교차하며 데이터 전압을 전달한다. 제1 및 제2 데이터선(62a, 62b)에는 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)을 향하여 각각 뻗은 제1 및 제2 소스 전극(65a, 65b)이 형성되어 있다.
하나의 화소 전극(82a)은 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 간극(gap)(83a)을 사이에 두고 서로 맞물려 있으며 전기적으로 분리된 제1 및 제2 부화소 전극(82a′, 82a″)을 포함한다. 제1 및 제2 부화소 전극(82a′, 82a″)은 각각 보호막에 형성된 제1 및 제2 콘택홀(76a, 76b)을 통하여 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)과 물리적?전기적으로 연결되어 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)으로부터 서로 다른 데이터 전압을 인가받는다. 즉, 하나의 화소가 한 쌍의 부화소로 분할되어 있고, 제1 데이터선(62a)은 하나의 부화소에 데이터 신호를 전달하고 제2 데이터선(62b)은 다른 부화소에 별도의 데이터 신호를 전달한다. 데이터 전압이 인가된 제1 및 제2 부화소 전극(82a′, 82a″)은 공통 전극(140)과 함께 전기장을 생성함으로써 제1 및 제2 부화소 전극(82a′, 82a″)과 공통 전극(140) 사이의 액정 분자(310)들의 배열을 결정한다.
제1 및 제2 부화소 전극(82a′, 82a″)은 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전체 또는 알루미늄 등의 반사성 도전체로 이루어질 수 있다. 제1 부화소 전극(82a′)은 옆으로 누운 V자 형상을 가질 수 있으며, 제2 부화소 전극(82a″)은 화소 내에서 제1 부화소 전극(82a′) 이외의 영역에 형성되어 있을 수 있다.
제1 부화소 전극(82a′)과 제2 부화소 전극(82a″)을 전기적으로 분리하는 간극(83a)은 게이트선(22)과 약 45도 또는 -45도를 이루는 사선부와 이들 사이를 연결하는 세로부를 포함한다. 제2 부화소 전극(82a″)에는 게이트선(22)과 약 45도 또는 -45도를 이루는 도메인 분할 수단, 예를 들어 간극(85a, 85b, 85c)이 형성되어 있을 수 있다.
여기서, 제1 화소 전극(82a)의 제1 부화소 전극(82a′)과 제2 부화소 전극(82a″)을 전기적으로 분리하는 간극(83a)은 제2 화소 전극(82b) 및 제3 화소 전극(82c)의 제1 부화소 전극(82b′, 82c′)과 제2 부화소 전극(82b″, 82c″)을 분리하는 간극(83b, 83c)의 폭보다 넓을 수 있다. 이 때, 제1 부화소 전극(82a′, 82b′, 82c′)에 의해 나타나는 감마 곡선은 제2 부화소 전극(82a″, 82b″, 82c″)에 의해 나타나는 감마 곡선에 비해 동일 계조 전압에서 투과율이 더 클 수 있다.
제1 및 제2 부화소 전극(82a′, 82b′, 82c′, 82a″, 82b″, 82c″)에는 하나의 영상 정보로부터 얻어진 서로 다른 감마 곡선을 가지는 한 쌍의 계조 전압 집합이 각각 인가되는데, 한 화소에 대한 감마 곡선은 이를 합성한 감마 곡선이 된다. 본 발명에서는 제1 부화소 전극에는 제2 부화소 전극보다 동일 계조 전압에서 투과율이 더 큰 감마 곡선을 가지는 계조 전압 집합이 인가될 수 있다.
상술한 바와 같이 수직 배향 모드 방식의 액정 표시 장치의 경우 측면에서 청색의 계조 반전이 가장 먼저 일어나 청색의 투과율이 감소하게 되고 이로 인해 색좌표가 적색 및 녹색 방향으로 시프트되어 화면이 황색으로 보이는 현상이 나타난다. 이 때, 계조 반전이 일어나는 화소에 대응하는 화소 전극의 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 분리하는 간극의 폭을 넓히면 동일 계조 전압에서 투과율이 큰 감마 곡선을 갖는 제1 부화소 전극의 감마 곡선에서 계조 반전이 일어나는 시점이 지연되고 이는 합성 감마 곡선에도 반영되어 화면이 소정의 색으로 착색되는 현상이 개선될 수 있다.
제1 화소 전극(82a)은 청색 화소를 나타내는 것일 수 있다. 제1 화소 전극(82a)이 청색 화소를 나타내는 경우에는, 청색 화소의 제1 부화소 전극(82a′)에 의해 나타나는 감마 곡선에서 청색의 계조 반전 현상이 지연되어 합성 감마 곡선에서 청색과 적색 및 녹색의 계조 반전 특성이 유사하게 조절된다. 따라서, 측면에서 적색 및 녹색보다 청색의 계조 반전이 먼저 일어나 색좌표의 시프트로 인해 표시 화면이 황색으로 보이는 현상을 개선할 수 있다.
도 10은 도 7의 공통 전극 표시판과 도 8의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 화소 전극(82)의 간극(83a, 83b, 83c)의 사선부는 공통 전극(140)의 간극(142a, 142b, 142c)의 사선부와 교대로 배열되어 수평 전계를 형성한다. 또한, 도 7의 공통 전극 표시판(200)과 도 8의 박막 트랜지스터 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 분자들로 이루어진 액정층을 형성하여 수직 배향하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시장치의 기본 구조가 이루어진다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 설명한다.
설명의 편의상, 도 1 내지 도 6에서 설명한 실시예에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 그 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 나타내는 평면도로, 이전 실시예의 박막 트랜지스터 표시판과 다음을 제외하고는 기본적으로 동일한 구조를 갖는다.
도 11을 참조하면, 제1 화소 전극(82a)의 제1 부화소 전극(82a′)의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴(84) 형성될 수 있다. 미세 패턴(84)은 제2 및 제3 화소 전극(82b, 82c)에는 형성되지 않고 제1 화소 전극에만 형성될 수 있으며, 제1 부화소 전극(82a′)은 제2 부화소 전극(82a″)에 비해 동일 계조 전압에서 투과율이 큰 감마 곡선을 가질 수 있다.
제1 화소 전극(82a)의 제1 부화소 전극(82a′)에 미세 패턴(84)을 형성하는 경우 미세 패턴의 영향으로 제1 부화소 전극의 감마 곡선이 변형될 수 있으며, 제1 부화소 전극이 제2 부화소 전극에 비해 동일 계조 전압에서 투과율이 크므로 합성 감마 곡선에서 투과율이 큰 감마 곡선의 계조 반전 특성을 조정할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 청색 화소를 나타내는 제1 화소 전극의 제1 부화소 전극에 미세 패턴을 형성하는 경우 제1 부화소 전극(82a′)에 의해 나타나는 감마 곡선에서 계조 반전이 일어나는 시점이 지연되어 청색 화소의 계조 반전 특성이 적색 및 녹색의 계조 반전 특성과 유사해져 색좌표의 시프트 현상이 완화되어 측면에서 화면이 황색으로 보이는 현상을 개선할 수 있다.
미세 패턴(84)은 제1 부화소 전극(82a′)의 측부로부터 수직으로 돌출된 복수의 돌기를 포함한다. 이 때, 미세 패턴(84)을 이루는 복수의 돌기는 게이트선과 약 45도 또는 -45도를 이룰 수 있다. 여기서, 미세 패턴(84)를 이루는 돌기의 제1 부화소 전극(82a′)의 측부로부터 수직 방향의 길이(l)는 5 내지 15 마이크로미터일 수 있다. 또한, 상기 복수의 돌기중 하나의 돌기와 이와 인접하는 돌기와의 간격(d)은 2 마이크로미터 이하이고, 서로 인접하는 돌기들 사이의 간격과 하나의 돌기의 폭의 합(p)이 8 마이크로미터 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위내에서 미세 패턴이 형성된 화소 전극에 대응되는 화소의 투과율이 감소하지 않으면서 계조 반전 현상이 완화되어 효과적으로 표시 화면의 착색 현상을 개선할 수 있다.
도 12는 도 7의 공통 전극 표시판과 도 11의 박막 트랜지스터 표시판이 결합된 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터 표시판의 제1 화소 전극(82a)의 제1 부화소 전극(82a′)에 톱니 모양의 미세 패턴을 형성하는 동시에 공통 전극의 제1 화소부에서 제1 부화소 전극과 중첩되는 간극의 폭을 제2 및 제3 화소부의 간극보다 넓게 하여 측면에서 색좌표의 시프트로 인해 화면이 황색으로 보이는 현상을 개선할 수 있다.
이하, 실험예들을 통하여 본 발명의 효과를 보다 구체적으로 살펴보도록 한다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐, 이로 인해 본 발명의 범위가 한정되지 않는다.
< 실험예 1> 공통 전극의 간극의 폭을 조절하여 색좌표의 시프트 현상 개선
도 7의 공통 전극 표시판의 간극의 폭을 하기 표 1과 같이 형성하고, 이를 박막 트랜지스터 표시판과 결합하여 액정 표시 장치를 제조하였다. 이 때, 상기 박막 트랜지스터 표시판은 제1 내지 제3 화소 전극의 간극의 폭이 모두 동일하다는 점을 제외하고는 도 8과 동일하게 형성되었다.
이 때 투과율 및 ACC tuning후의 색좌표의 시프트 현상을 측정하여 그 결과는 하기 표 1 및 도 13에 나타내었다.
구분 reference 1 2 3
간극의 폭(μm) 8 10 14 18
투과율(%) 4.65 4.62 4.61 4.56
상기 표 1 및 도 13에 나타난 바와 같이, 간극의 폭을 넓이는 경우에도 reference와 비교하여 투과율이 저하되지 않으면서, 도 13에 나타난 바와 같이 색좌표의 시프트 현상이 완화되는 바, 색좌표가 적색 및 녹색에 치우쳐 표시 화면이 황색으로 보이는 현상이 개선됨을 알 수 있다.
< 실험예 2> 미세 패턴으로 색좌표의 시프트 현상 개선
제1 화소부의 간극의 폭이 모두 동일한 것을 제외하고는 도 7의 공통 전극 표시판과 동일한 공통 전극 표시판과 톱니 모양의 미세 패턴의 화소 전극의 측부로부터 수직방향의 길이가 하기 표 2와 같은 도 10의 박막 트랜지스터 표시판을 결합하여 액정 표시 장치를 제조하고 이의 투과율 및 ACC tuning후의 색좌표를 측정하여 그 결과를 하기 표 2 및 도 14에 나타내었다. 단, 실험예 7의 경우 공통 전극의 제1 화소부의 간극의 폭을 14 μm로 제2 및 제3 화소부의 간극의 폭은 8 μm로 하였다.
구분 reference 4 5 6 7
미세 패턴의 길이(μm) 미세패턴 없음 6 10 14 10
투과율(%) 4.65 4.63 4.63 4.63 4.60
상기 표 2에 나타난 바와 같이 화소 전극에 미세 패턴을 형성하는 경우에도 투과율의 저하는 가져오지 않았다. 또한, 도 14에 의하면, 미세 패턴을 형성한 경우 reference에 비해 색좌표의 시프트가 완화되는 것을 알 수 있다. 따라서, 색좌표가 적색 및 녹색으로 치우쳐 표시 화면에 황색이 나타나는 현상이 개선됨을 알 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 공통 전극의 제1 화소부의 간극의 폭을 제2 및 제3 화소부보다 크게 하거나 제1 화소 전극에 미세 패턴을 형성하여 수직 배향 모드 방식의 액정 표시 장치의 측면에서 청색의 계조 반전으로 인해 색좌표가 시프트되어 표시 화면에 황색을 띄는 현상을 개선할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 절연 기판 22: 게이트선
26, 26a, 26b: 게이트 전극 28: 스토리지 배선
30: 게이트 절연막 40: 반도체층
55, 56: 오믹 콘택층 62, 62a, 62b: 데이터선
65, 65a, 65b: 소스 전극 66, 66a, 66b: 드레인 전극
70: 보호막 76, 76a, 76b: 콘택홀
82a, 82b, 82c: 화소 전극 83a, 83b, 83c: 간극
84a, 84b: 노치 100: 박막 트랜지스터 표시판
110: 절연 기판 120: 블랙 매트릭스
130: 컬러필터 135: 오버코트층
140: 공통 전극 142a, 142b, 142c: 간극
143a, 143b: 노치 200: 공통 전극 표시판
300: 액정층 310: 액정 분자

Claims (19)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 형성되고 제1 방향으로 뻗은 복수의 게이트선;
    상기 게이트선과 교차하고 제2 방향으로 뻗은 복수의 데이터선;
    상기 게이트선 및 상기 데이터선에 의해 정의되는 복수의 화소 영역;
    상기 복수의 화소 영역 내에 형성된 제1 화소에 대응되는 제1 화소 전극, 제2 화소에 대응되는 제2 화소 전극 및 제3 화소에 대응되는 제3 화소 전극을 포함하는 화소 전극을 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 화소 전극은 각각 상기 데이터선으로부터 서로 다른 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하며,
    상기 제1 화소 전극의 제1 부화소 전극의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴이 형성되고,
    상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극은 동일한 모양을 갖는 박막 트랜지스터 표시판.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소가 청색인 박막 트랜지스터 표시판.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 화소가 적색 또는 녹색인 박막 트랜지스터 표시판.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 미세 패턴이 상기 제1 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극의 측부로부터 수직으로 돌출되어 톱니 모양의 상기 미세 패턴을 구성하는 복수의 돌기를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극 및 제3 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극의 측부는 톱니 모양의 미세 패턴을 포함하지 않는 박막 트랜지스터 표시판.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극은 간극에 의해 전기적으로 분리되며, 상기 제1 화소 전극의 간극의 폭이 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극의 간극의 폭보다 넓은 박막 트랜지스터 표시판.
  7. 제1 절연 기판, 및 상기 제1 절연 기판 상에 형성된, 제1 화소 전극에 대향하는 제1 화소부, 제2 화소 전극에 대향하는 제2 화소부 및 제3 화소 전극에 대향하는 제3 화소부를 포함하는 복수의 화소부로 구획된 공통 전극을 포함하는 제1 표시판; 및
    제2 절연 기판, 및 상기 제2 절연 기판 상에 형성된 제1 화소에 대응되는 제1 화소 전극, 제2 화소에 대응되는 제2 화소 전극 및 제3 화소에 대응되는 제3 화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극, 및 상기 화소 전극에 데이터 전압을 인가하는 복수의 데이터선을 포함하는 제2 표시판을 구비하고,
    상기 제1 화소 전극은 상기 데이터선으로부터 서로 다른 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하며,
    상기 제1 부화소 전극의 측부에 톱니 모양의 미세 패턴이 형성되고,
    상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극은 동일한 모양을 갖는 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 화소부 내지 제3 화소부는 상기 공통 전극에 형성된 개구부인 간극을 구비하고, 상기 제1 화소부의 간극의 폭이 제2 및 제3 화소부의 간극의 폭보다 넓은 액정 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 화소가 청색인 액정 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 화소 전극이 도메인 분할 수단에 의해 복수의 도메인으로 분할되는 액정 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 도메인 분할 수단이 간극인 액정 표시 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 미세 패턴이 상기 제1 부화소 전극의 측부로부터 수직으로 돌출되어 톱니 모양의 상기 미세 패턴을 구성하는 복수의 돌기를 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극 및 과 제2 부화소 전극이 상기 제1 화소 전극에 형성된 개구부인 간극에 의해 전기적으로 분리되는 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 분리하는 상기 제1 화소 전극에 형성된 개구부인 간극의 폭이 제2 내지 제3 화소 전극에 형성된 개구부인 간극의 폭보다 넓은 액정 표시 장치.
  15. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극에 의해 나타나는 감마 곡선은 제2 부화소 전극에 의해 나타나는 감마 곡선보다 동일 계조 전압에서 투과율이 큰 액정 표시 장치.
  16. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 부화소 전극이 제1 부화소 전극을 감싸도록 형성된 액정 표시 장치.
  17. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극이 V자 형상을 가지고 상기 제2 부화소 전극은 제1 화소 전극 내에서 상기 제1 부화소 전극 이외의 영역에 형성된 액정 표시 장치.
  18. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 각각 서로 상이한 스위칭 소자에 연결된 액정 표시 장치.
  19. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 화소부 내지 제3 화소부는 각각 간극을 구비하고,
    상기 제1 부화소 전극과 중첩되는 상기 공통 전극의 제1 화소부의 간극의 폭이 제2 및 제3 화소부의 간극의 폭보다 넓은 액정 표시 장치.
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