KR102000042B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 시프트를 방지함과 동시에 투과율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이의 액정층, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 액정층 사이의 하부 배향막 및 상기 컬러 필터 기판과 상기 액정층 사이의 상부 배향막을 포함하며, 직사각형 형태의 복수 개의 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널; 및 상기 액정 표시 패널의 상, 하부에 각각 부착되며, 투과축이 서로 수직인 상, 하부 선 격자 편광자를 포함하며, 상기 복수 개의 서브 픽셀 중 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 상기 서브 픽셀의 액정 분자는 제 1 방향으로 배향되고, 상기 복수 개의 서브 픽셀 중 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 상기 서브 픽셀의 액정 분자는 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 배향된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 시야각 특성을 향상시키고 동시에 컬러 시프트를 방지할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정 표시 장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 서브 픽셀의 광 투과율을 조절하여 화상을 구현한다. 이를 위해, 액정 표시 장치는 복수 개의 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동회로들을 포함한다. 이 때, 액정 표시 패널은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판 및 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진다.
박막 트랜지스터 기판에는 데이터 신호가 개별적으로 공급되는 다수의 화소 전극이 매트릭스 형태로 형성된다. 그리고, 다수의 화소 전극을 개별적으로 구동하기 위한 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터를 제어하는 게이트 배선 및 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 공급하는 데이터 배선 등이 형성된다.
그리고, 상기와 같은 박막 트랜지스터 기판과 대향 합착된 컬러 필터 기판은 컬러 구현을 위한 컬러 필터, 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스 및 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이의 간격을 유지하기 위한 컬럼 스페이서 등이 형성된다.
상기와 같은 액정 표시 패널은 박막 트랜지스터 기판 및 컬러 필터 기판의 전면에 각각 배향막을 형성한다. 그리고, 일정 방향으로 배향막을 러빙하면, 액정층의 액정 분자가 러빙 방향을 따라 배향된다.
도 1a는 한 개의 도메인을 갖는 일반적인 액정 표시 패널의 러빙 방향을 도시한 평면도이며, 도 1b는 도 1a의 액정 분자 배열을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 1c는 도 1a의 액정 표시 패널의 시야각에 따라 블랙 색감이 상이한 것을 나타낸 도면이다.
도 1a와 같이, 일반적인 액정 표시 패널(10)의 R, G, B 서브 픽셀(10a)은 직사각형 형태를 갖는다. 이 때, 액정 분자의 초기 배열 방향을 설정하기 위한 러빙을 실시하면, 도 1b와 같이, 복수 개의 R, G, B 서브 픽셀(10a)의 액정 분자(10b)가 모드 한 방향으로만 배향되어 하나의 서브 픽셀(10a)이 한 개의 도메인을 갖는다.
그런데, 일반적으로 액정 분자(10b)는 구조가 가늘고 길다. 따라서, 제 1 방향에서 액정 표시 패널(10)을 볼 때는 액정 분자(10b)의 측면을 보게 된다. 그리고, 제 2 방향에서 액정 표시 패널(10)을 볼 때는 액정 분자(10b)의 모서리를 보게 되어, 시야각에 따라 컬러 시프트가 발생한다. 예를 들어, 도 1c와 같이, 블랙을 구현하는 경우 여러 방향에서 구현되는 블랙 컬러가 상이하다.
도 2a는 두 개의 도메인을 갖는 일반적인 액정 표시 패널의 러빙 방향을 도시한 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 액정 분자 배향을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 2c는 도 2a의 액정 표시 패널의 시야각에 따라 블랙 색감이 상이한 것을 나타낸 도면이다.
도 2a와 같이, 서브 픽셀(10a)이 꺾어진 형태로 형성되면, 도 2b와 같이, 액정 분자(10b)가 2 방향으로 배향된다. 즉, 하나의 서브 픽셀(10a)이 두 개의 도메인을 갖는다.
상기와 같은 두 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀(10a)은 제 1 방향에서 액정 표시 패널(10)을 볼 때 액정 분자(10b)의 모서리 및 측면을 보게 되고, 제 2 방향에서 액정 표시 패널(10)을 볼 때도 액정 분자(10b)의 모서리 및 측면을 보게 된다. 따라서, 도 2c와 같이, 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 패널(10)은 한 개의 도메인만을 갖는 액정 표시 패널(10)에 비해 컬러 시프트 정도를 개선할 수 있다.
그런데, 상기와 같이 꺾어진 형태로 형성된 서브 픽셀(10a)을 갖는 액정 표시 패널(10)은 직사각형 형태로 형성된 서브 픽셀(10a)을 갖는 액정 표시 패널에 비해 15% ~ 25% 정도 투과율이 낮다. 이는, 서브 픽셀(10a)이 꺾어진 영역은 전계가 불안정해 빛 샘이 발생할 수 있으므로 일반적으로 꺾어진 영역에 대응되도록 컬러 필터 기판에 블랙 매트릭스를 형성하기 때문이다. 또한, 동일 면적의 기판 상에 직사각형 형태의 서브 픽셀(10a)을 꺾어진 형태의 서브 픽셀(10a)보다 더 많이 형성할 수 있기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 복수 개의 서브 픽셀 중 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향을 상이하게 하여, 각 서브 픽셀이 한 개의 도메인을 가지나, 시야각 특성 및 투과율이 향상된 액정 표시 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이의 액정층, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 액정층 사이의 하부 배향막 및 상기 컬러 필터 기판과 상기 액정층 사이의 상부 배향막을 포함하며, 직사각형 형태의 복수 개의 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널; 및 상기 액정 표시 패널의 상, 하부에 각각 부착되며, 투과축이 서로 수직인 상, 하부 선 격자 편광자를 포함하며, 상기 복수 개의 서브 픽셀 중 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 상기 서브 픽셀의 액정 분자는 제 1 방향으로 배향되고, 상기 복수 개의 서브 픽셀 중 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 상기 서브 픽셀의 액정 분자는 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 배향된다.
상기 상부 선 격자 편광자의 투과축과 상기 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 평행이다.
상기 하부 선 격자 편광자의 투과축과 상기 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 평행이다.
상기 하부 배향막 및 상부 배향막은 광 배향막이다.
상기 광 배향막은 UV를 이용하여 분할 배향된다.
상기 제 1 방향은 상기 서브 픽셀의 열 방향을 기준으로 +3˚~+15˚의 각도를 가지며, 상기 제 2 러빙 방향은 상기 서브 픽셀의 열 방향을 기준으로 -3˚~-15˚의 각도를 갖는다.
상기 박막 트랜지스터 기판은 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인; 상기 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 제 1 보호막 및 제 2 보호막; 상기 제 1 보호막과 제 2 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터를 노출시키는 콘택홀; 상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 상기 화소 전극을 덮도록 상기 하부 기판 전면에 형성된 절연막; 및 상기 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩 형성되어, 상기 화소 전극과 프린지 전계를 형성하는 공통 전극을 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 서브 픽셀이 한 개의 도메인을 가지나, 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 상이하여, 두 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀과 같이 시야각 특성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 편광판 대신 액정 표시 패널의 상, 하부에 선 격자 편광자를 부착하고, 선 격자 편광자의 투과축 역시 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 매칭시켜, 투과율 저하를 방지할 수 있다.
도 1a는 한 개의 도메인을 갖는 일반적인 액정 표시 패널의 러빙 방향을 도시한 평면도
도 1b는 도 1a의 액정 분자 배향을 나타낸 도면
도 1c는 도 1a의 액정 표시 패널의 시야각에 따라 블랙 색감이 상이한 것을 나타낸 도면
도 2a는 두 개의 도메인을 갖는 일반적인 액정 표시 패널의 러빙 방향을 도시한 평면도
도 2b는 도 2a의 액정 분자 배향을 나타낸 도면
도 2c는 도 2a의 액정 표시 패널의 시야각에 따라 블랙 색감이 상이한 것을 나타낸 도면
도 3a는 본 발명의 액정 표시 패널의 평면도
도 3b는 액정 분자가 제 1 방향으로 배향된 서브 픽셀을 확대한 평면도
도 3c는 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ' 의 단면도
도 3d는 액정 분자가 제 2 방향으로 배향된 서브 픽셀을 확대한 평면도
도 4a는 하부 선 격자 편광자 반사축 및 투과축을 도시한 평면도
도 4b는 상부 선 격자 편광자의 반사축 및 투과축을 도시한 평면도
도 5는 일반적인 액정 표시 패널과 본 발명의 액정 표시 패널의 시야각 특성을 나타낸 도면
도 6은 일반적인 액정 표시 패널과 본 발명의 액정 표시 패널의 투과율을 나타낸 도면
도 7은 일반적인 액정 표시 패널과 본 발명의 액정 표시 패널의 화이트 색감을 나타낸 도면
도 8은 일반적인 액정 표시 패널과 본 발명의 액정 표시 패널의 블랙 색감을 나타낸 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 액정 표시 장치는 서로 대향된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이의 액정층, 박막 트랜지스터 기판과 액정층 사이의 하부 배향막 및 컬러 필터 기판과 액정층 사이의 상부 배향막을 포함하며, 복수 개의 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널의 상, 하부에 각각 부착되며, 투과축이 서로 수직인 상, 하부 선 격자 편광자를 포함한다.
서브 픽셀이 한 개의 도메인을 갖는 경우에는 시야각에 따라 컬러 시프트가 발생하고, 서브 픽셀이 두 개의 도메인을 갖도록 서브 픽셀을 꺾어진 형태로 형성하는 경우에는 투과율이 저하된다. 특히, 소형 액정 표시 장치는 서브 픽셀의 사이즈가 작기 때문에 서브 픽셀이 두 개의 도메인을 갖는 경우, 투과율이 크게 저하된다.
그러나, 본 발명의 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 서브 픽셀 중 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 상이하여, 컬러 시프트를 방지함과 동시에 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 액정 표시 패널의 평면도이다. 도 3b는 액정 분자가 제 1 방향으로 배향된 서브 픽셀을 확대한 평면도이며, 도 3c는 도 3b의 Ⅰ-Ⅰ' 의 단면도이다. 그리고, 도 3d는 액정 분자가 제 2 방향으로 배향된 서브 픽셀을 확대한 평면도이다.
도 3a과 같이, 액정 표시 패널(300)은 복수 개의 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된다. 복수 개의 서브 픽셀 중 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)의 액정 분자는 제 1 방향으로 배향되며, 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)의 액정 분자는 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 배향된다. 이 때, 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)은 구조가 동일하며, 단순히 액정 분자의 배향 방향만 상이하다.
각 서브 픽셀은 서로 대향된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판, 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이의 액정층, 박막 트랜지스터 기판과 액정층 사이의 하부 배향막 및 컬러 필터 기판과 액정층 사이의 상부 배향막을 포함한다. 각 서브 픽셀은 프린지 전계(Fringe Field Switching; FFS) 모드로 구동된다.
도 3b 및 도 3c와 같이, 박막 트랜지스터 기판은 하부 기판(100), 게이트 절연막(120)을 사이에 두고 서로 교차하여 정의된 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터, 화소 전극(160) 및 공통 전극(170)을 포함한다. 박막 트랜지스터는 게이트 전극(110a), 액티브층(미도시)과 오믹 콘택층(미도시)이 차례로 적층된 반도체층(130)과 데이터 라인(140)에서 연장 형성된 소스 전극(140a) 및 소스 전극(140b)과 이격 형성된 드레인 전극(140b)을 포함한다.
박막 트랜지스터는 콘택홀(150H)을 통해 화소 전극(160)과 접속된다. 콘택홀(150H)은 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 제 1 보호막(150a)과 제 2 보호막(150b)를 선택적으로 제거하여 드레인 전극(140b)을 노출시킨다. 그리고, 콘택홀(150H)을 통해 드레인 전극(140b)과 화소 전극(160)이 접속된다.
화소 전극(160)을 포함한 하부 기판(100) 전면에 절연막(150c)이 형성된다. 그리고, 절연막(150c) 상에 공통 전극(170)이 형성된다. 공통 전극(170)은 절연막(150c)을 사이에 두고 화소 전극(160)과 중첩되도록 형성되어 화소 전극(160)과 공통 전극(170) 사이에서 프린지 전계(Fringe Field Switching; FFS)가 형성된다.
도면에서는 화소 전극(160)이 통 전극 형태로 형성되고 공통 전극(170)이 슬릿 형태로 형성되는 것을 도시하였다. 그러나, 공통 전극(170)을 통 전극 형태로 형성하고 화소 전극(160)을 슬릿 형태로 형성하여도 무방하다. 이 때, 슬릿의 간격은 3㎛ ~ 15㎛인 것이 바람직하다. 그리고, 공통 전극(170)을 포함한 하부 기판(100) 전면에 하부 배향막(180)이 형성된다.
컬러 필터 기판은 상부 기판(200), 각 화소 영역에 대응되도록 상부 기판(200) 상에 형성된 컬러 필터(220), 빛 샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(210), 컬러 필터(220) 및 블랙 매트릭스(210)를 포함한 상부 기판(200) 전면을 덮는 오버코트층(230) 및 오버코트층(230) 상에 형성된 상부 배향막(240)을 포함한다. 그리고, 대향 합착된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에 액정층(190)이 형성된다. 액정층(190)의 셀 갭은 2.5㎛ ~ 4㎛이다.
상기와 같은 액정 표시 패널은 프린지 전계에 의해 액정층(190)의 액정 분자들이 회전한다. 그리고, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 서브 픽셀을 투과하는 광 투과율이 달라져 화상이 구현된다.
이 때, 상부 배향막(240)과 하부 배향막(180)은 광 배향막이다. 광 배향막은 폴리 이미드(polyimide; PI)와 같은 유기 물질 상에 반응성 액정(Reactive Mesogen; RM)이 코팅된 구조이다. 반응성 액정은 액정 분자의 양끝단에 광중합 반응기를 포함한 유기물로써, UV을 조사하면 광중합 반응기들끼리 연결되어 일정한 방향으로 정렬된다. 따라서, 반응성 액정이 배열된 방향을 따라 액정층(190)의 액정 분자가 배향된다.
특히, 본 발명은 상술한 바와 같이, 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)의 액정 분자 배향 방향과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)의 액정 분자 배향 방향이 상이하다. 따라서, 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)의 배향막에 UV를 따로 조사하여 광 배향막의 반응성 액정을 정렬한다.
먼저, 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)에 대응되는 영역에 개구부를 갖는 마스크를 이용한다. 구체적으로, UV광원에서 방출된 광은 편광자를 통과하며 일정한 방향으로 편광된다. 그리고, 편광된 광이 마스크의 개구부를 통해 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)의 광 배향막에 조사되어 반응성 액정을 제 1 방향으로 정렬한다. 이 때, 제 1 방향은 서브 픽셀의 열 방향을 기준으로 θ1의 각도를 가지며, θ1은 +3˚~+15˚이다.
그리고, 도 3d와 같이, 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)에 대응되는 영역에 개구부를 갖는 마스크를 이용한다. 구체적으로, UV광원에서 방출된 광은 편광자를 통과하며 일정한 방향으로 편광된다. 그리고, 편광된 광이 마스크의 개구부를 통해 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)의 광 배향막에 조사되어 반응성 액정을 제 2 방향으로 정렬한다. 이 때, 제 2 방향은 서브 픽셀의 열 방향을 기준으로 θ2의 각도를 가지며, θ2는 -3˚~-15˚이다.
즉, 상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 복수 개의 서브 픽셀 중 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)의 액정 분자 배향 방향이 상이하다. 따라서, 각 서브 픽셀(300a, 300b)은 한 개의 도메인을 가지나, 하나의 서브 픽셀이 두 개의 도메인을 가질 때처럼 시야각을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 서브 픽셀(300a, 300b)은 직사각형 형태로 형성되므로 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 액정 표시 패널의 상, 하부에는 각각 상부 선 격자 편광자와 하부 선 격자 편광자가 부착된다. 선 격자 편광자는 글래스 기판 상에 복수 개의 금속 와이어가 이격 형성된 구조로, 금속 와이어가 광을 선택적으로 투과시키거나 반사시킨다. 이 때, 복수 개의 금속 와이어와 평행인 방향이 반사축이며, 금속 와이어와 수직인 방향이 투과축이다.
도 4a는 하부 선 격자 편광자 반사축 및 투과축을 도시한 평면도이며, 도 4b는 상부 선 격자 편광자의 반사축 및 투과축을 도시한 평면도이다. 상부 선 격자 편광자의 투과축 또는 하부 선 격자 편광자의 투과축은 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 평행이며, 도면에서는 상부 선 격자 편광자의 투과축이 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 평행인 것을 도시하였으며, 이 경우, 하부 선 격자 편광자의 투과축은 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 수직이다.
도 4a와 같이, 하부 선 격자 편광자(500a)의 투과축은 액정 표시 패널의 액정 분자 배향 방향과 수직이다. 이에 따라, 하부 선 격자 편광자(500a)의 반사축은 액정 표시 패널의 액정 분자 배향 방향과 평행하다.
즉, 하부 선 격자 편광자(500a) 역시 액정 표시 패널의 복수 개의 서브 픽셀 중 액정 분자가 제 1 방향으로 배열된 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)에 대응되는 영역과 액정 분자가 제 2 방향으로 배열된 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)에 대응되는 영역의 투과축이 상이하다.
그리고, 이 경우, 도 4b와 같이, 상부 선 격자 편광자(500b)의 투과축은 하부 선 격자 편광자(500a)의 투과축과 수직이므로, 상부 선 격자 편광자(500b)의 투과축은 액정 표시 패널의 액정 분자 배향 방향과 평행하다. 그리고, 상부 선 격자 편광자(500b)의 반사축은 액정 표시 패널의 액정 분자 배향 방향과 수직이다.
즉, 본 발명의 액정 표시 장치는 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300a)의 액정 분자와 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀(300b)의 액정 분자가 서로 다른 방향으로 배향되므로, 액정 표시 패널의 상, 하부에 하나의 투과축만을 갖는 일반적인 편광판을 부착하는 경우 화상을 구현할 수 없다. 따라서, 본 발명의 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 상, 하부에 금속 와이어의 배열 방향에 따라 복수 개의 투과축을 가질 수 있는 선 격자 편광판을 부착함으로써, 화상을 구현할 수 있다.
도 5는 일반적인 액정 표시 장치와 본 발명의 액정 표시 장치의 시야각 특성을 나타낸 도면으로, 도 5a는 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치의 시야각 특성, 도 5b는 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치의 시야각 특성을 나타내며, 도 5c는 본 발명의 액정 표시 장치의 시야각 특성을 나타낸다.
구체적으로, 도 5a와 같이, 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치는 색 좌표가 많이 틀어져, 시야각에 따라 컬러 시프트가 발생한다. 그러나, 도 5b 및 도 5c와 같이, 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치 및 본 발명의 액정 표시 장치는 시야각에 따라 색 좌표가 균일하여, 시야각에 따른 컬러 시프트를 방지할 수 있다.
도 6은 일반적인 액정 표시 장치와 본 발명의 액정 표시 장치의 투과율을 나타낸 도면이다. 도 6a는 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치의 투과율, 도 6b는 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치의 투과율을 나타내며, 도 6c는 본 발명의 액정 표시 장치의 투과율을 나타낸다.
구체적으로, 도 6a 및 도 6b와 같이, 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치 및 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치는 시야각에 따라 빛 샘 정도가 상이하여 시야각에 따라 투과율이 역시 상이하다. 그러나, 도 6c와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치에서도 빛 샘이 발생하기는 하나, 도 6a 및 도 6b와 같이 일반적인 액정 표시 장치에 비해 빛 샘 정도가 적다. 특히, 본 발명의 액정 표시 장치는 특정 시야각에서 빛 샘이 더 발생하지 않아, 시야각에 따라 투과율이 상이한 것을 방지할 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 일반적인 액정 표시 장치와 본 발명의 액정 표시 장치의 화이트 색감 및 블랙 색감을 나타낸 도면이다. 도 7a 및 도 8a는 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치의 화이트 및 블랙 색감, 도 7b 및 도 8b는 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치의 화이트 및 블랙 색감을 나타내며, 도 7c 및 도 8c는 본 발명의 액정 표시 장치의 화이트 및 블랙 색감을 나타낸다.
구체적으로, 도 7a와 같이 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치는 화이트를 구현할 때, 시야각에 따라 옐로이쉬(Yellowish)한 화이트 및 블루이쉬(Bluish)한 화이트가 구현된다. 이로 인해, 시야각에 따라 상이한 화이트 색감으로 인해 표시 품질이 저하된다. 그러나, 도 7b 및 도 7c와 같이, 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치 및 본 발명의 액정 표시 장치는 시야각이 달라져도 균일한 색감의 화이트를 구현한다.
그리고, 도 8a 및 도 8b와 같이, 한 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치 및 두 개의 도메인을 갖는 액정 표시 장치는 시야각에 따라 부분적으로 블랙 휘도가 저하된다. 그러나, 도 8c와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 시야각이 달라져도 균일한 색감의 블랙을 구현한다.
즉, 상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향과 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 상이하여, 두 개의 도메인을 갖는 서브 픽셀과 같이 시야각에 따른 컬러 시프트를 방지할 수 있다. 동시에, 직사각형 형태로 서브 픽셀을 형성하여 투과율이 저하되는 것을 방지한다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 하부 기판 110: 게이트 라인
110a: 게이트 전극 120: 게이트 절연막
130: 반도체층 140: 데이터 라인
140a: 소스 전극 140b: 드레인 전극
150a: 제 1 보호막 150b: 제 2 보호막
150c: 절연막 150H: 콘택홀
160: 화소 전극 170: 공통 전극
180: 하부 배향막 190: 액정층
200: 상부 기판 210: 블랙 매트릭스
220: 컬러 필터 230: 오버코트층
240: 상부 배향막 300: 액정 표시 패널
300a, 300b: 서브 픽셀 500a: 하부 선 격자 편광자
500b: 상부 선 격자 편광자

Claims (8)

  1. 서로 대향된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이의 액정층, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 액정층 사이의 하부 배향막 및 상기 컬러 필터 기판과 상기 액정층 사이의 상부 배향막을 포함하며, 직사각형 형태의 복수 개의 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 표시 패널; 및
    상기 액정 표시 패널의 상, 하부에 각각 부착되며, 투과축이 서로 수직이고 복수개의 금속 와이어가 이격 형성된 구조로 이루어진 상, 하부 선 격자 편광자를 포함하며,
    상기 복수 개의 서브 픽셀 중 2n-1(n은 1 이상의 정수)번째 행의 상기 서브 픽셀의 액정 분자는 제 1 방향으로 배향되고, 상기 복수 개의 서브 픽셀 중 2n(n은 1 이상의 정수)번째 행의 상기 서브 픽셀의 액정 분자는 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 선 격자 편광자의 투과축과 상기 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 평행인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 선 격자 편광자의 투과축과 상기 복수 개의 서브 픽셀의 액정 분자 배향 방향이 평행인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 배향막 및 상부 배향막은 광 배향막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광 배향막은 UV를 이용하여 분할 배향된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 상기 서브 픽셀의 열 방향을 기준으로 +3˚~+15˚의 각도를 가지며, 상기 제 2 방향은 상기 서브 픽셀의 열 방향을 기준으로 -3˚~-15˚의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 기판은 하부 기판;
    상기 하부 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 제 1 보호막 및 제 2 보호막;
    상기 제 1 보호막과 제 2 보호막을 선택적으로 제거하여 상기 박막 트랜지스터를 노출시키는 콘택홀;
    상기 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극;
    상기 화소 전극을 덮도록 상기 하부 기판 전면에 형성된 절연막; 및
    상기 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 중첩 형성되어, 상기 화소 전극과 프린지 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 열방향을 기준으로 서로 대칭인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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