KR102108122B1

KR102108122B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR102108122B1
Application number: KR1020130109999A
Authority: KR
Inventors: 오화열; 전연문; 조영제
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2020-05-08
Also published as: US20150070642A1; US9759963B2; KR20150030567A

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며, 복수의 제1 절개부를 가지는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며, 복수의 제2 절개부와 상기 복수의 제2 절개부에 의하여 정의되는 복수의 가지 전극을 포함하는 제2 전극, 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 있는 액정층을 포함하고, 상기 복수의 제1 절개부의 폭은 상기 복수의 가지 전극의 폭보다 넓고, 상기 제2 절개부는 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형 형태를 가지고, 상기 제2 절개부가 뻗어 있는 방향을 기준으로, 상기 제2 절개부는 상기 복수의 제1 절개부와 중첩한다.

Description

액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 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 들어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 방향을 변화시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.

액정 표시 장치 중에서 액정층에 전기장을 생성하는 화소 전극 및 공통 전극을 스위칭 소자가 형성되어 있는 하나의 표시판에 구비할 수 있다.

액정층에 전기장을 생성하는 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 표시판에 형성하는 경우, 화소 전극과 공통 전극이 절연막을 사이에 두고 중첩하게 되는데, 액정 표시 장치의 크기가 커질수록 화소 전극과 공통 전극이 중첩하는 면적이 넓어지게 되어 유지 축전 용량이 원하는 값 이상으로 커져서, 화소 전극에 원하는 크기의 전하를 충전하는데 많은 시간이 필요하게 되어, 신호 지연이 발생하게 된다.

이러한 신호 지연을 방지하기 위해 화소 전극에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 채널 폭을 넓게 형성하거나 액정 표시 장치의 구동 전압 자체를 높일 수 있는데, 박막 트랜지스터의 채널 폭을 넓게 형성할 경우, 액정 표시 장치의 개구율이 감소하고, 구동 전압을 높일 경우, 소비 전압이 증가하게 되어, 액정 표시 장치의 비용이 증가하는 문제점이 발생한다.

따라서, 하나의 표시판에 화소 전극과 공통 전극을 형성하고, 화소 전극과 공통 전극에 모두 나란한 방향으로 뻗어 있는 절개부를 형성하여, 화소 전극과 공통 전극의 중첩 면적을 줄이는 방법이 제시되었다.

그러나, 화소 전극과 공통 전극에 서로 나란한 방향으로 뻗어 있는 절개부를 형성하는 방법에 따르면, 화소 전극과 공통 전극의 오정렬이 발생할 경우, 서로 중첩하는 면적이 변화하게 되어, 유지 축전 용량이 변화하고, 투과율이 변화하여, 표시 품질 저하가 발생할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정층에 전기장을 생성하는 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 표시판에 형성하고, 화소 전극과 공통 전극 사이의 중첩 면적을 줄여 신호 지연을 방지하면서도 화소 전극과 공통 전극의 오정렬이 발생할 경우에도 유지 축전 용량 변화가 적어 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기 복수의 제1 절개부는 사각형, 육각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등의 곡률을 가지는 평면 형태를 가질 수 있다.

상기 복수의 제1 절개부는 서로 균일한 크기를 가지거나, 서로 다른 크기를 가질 수 있다.

상기 복수의 제1 절개부의 폭은 상기 복수의 가지 전극의 폭보다 약 0.4㎛ 이상 넓을 수 있다.

상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선을 더 포함하고, 상기 복수의 가지 전극은 상기 게이트선 또는 상기 데이터선과 나란하게 뻗을 수 있다.

상기 제1 전극은 화소 전극이고, 상기 제2 전극은 공통 전극이고, 상기 제2 전극은 상기 제1 기판 전면에 형성되어 있으며, 상기 복수의 가지 전극은 상기 화소 전극과 중첩할 수 있다.

상기 제1 전극은 공통 전극이고, 상기 제2 전극은 화소 전극이고, 상기 제1 전극은 상기 제1 기판 전면에 형성되어 있으며, 상기 복수의 제1 절개부는 상기 화소 전극과 중첩할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 액정층에 전기장을 생성하는 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 표시판에 형성하고, 화소 전극과 공통 전극 사이의 중첩 면적을 줄여 신호 지연을 방지하면서도 화소 전극과 공통 전극의 오정렬이 발생할 경우에도 유지 축전 용량 변화가 적어 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치의 제1 전기장 생성 전극의 평면도이다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치의 제2 전기장 생성 전극의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 한 실험예의 결과를 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 10은 도 9의 액정 표시 장치의 제1 전기장 생성 전극의 평면도이다.
도 11은 도 9의 액정 표시 장치의 제2 전기장 생성 전극의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 13은 도 12의 액정 표시 장치의 제1 전기장 생성 전극의 평면도이다.
도 14는 도 12의 액정 표시 장치의 제2 전기장 생성 전극의 평면도이다.

그러면 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 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.

이제 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 장치의 제1 전기장 생성 전극의 평면도이고, 도 4는 도 1의 액정 표시 장치의 제2 전기장 생성 전극의 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.

먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.

투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 게이트 패드부(도시하지 않음)을 포함한다.

게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.

반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.

저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.

데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 데이터 패드부(도시하지 않음)을 포함한다.

데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.

데이터선(171), 드레인 전극(175), 게이트 절연막(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 제1 보호막(180a)이 형성되어 있다. 제1 보호막(180a)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함한다.

제1 보호막(180a) 위에는 유기막(80)이 형성되어 있다. 유기막(80)은 색필터일 수 있다. 유기막(80)이 색필터인 경우, 유기막(80)은 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시할 수 있으며, 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색 또는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등을 들 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색필터를 더 포함할 수 있다.

유기막(80)은 생략될 수 있다.

유기막(80) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 복수의 제1 절개부(271)를 가진다.

인접한 화소에 위치하는 공통 전극(270)은 서로 연결되어 있고, 공통 전극(270)의 복수의 제1 절개부(271)는 각 화소 영역에 위치하여 있다.

공통 전극(270)은 뒤에서 설명할 제1 접촉 구멍(185)이 형성될 위치에 형성되어 있는 제1 개구부(183)를 가진다.

공통 전극(270) 위에는 제2 보호막(180b)이 형성되어 있다. 제2 보호막(180b)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함한다.

제2 보호막(180b) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 각 화소 영역에 위치하며, 복수의 제2 절개부(91)를 가지고, 복수의 제2 절개부(91)에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극(92)을 포함한다.

도시한 실시예에서, 화소 전극(191)의 복수의 제1 가지 전극(92)은 데이터선(171)이 뻗어 있는 방향과 나란한 방향으로 뻗어 있지만, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 화소 전극(191)의 복수의 제1 가지 전극(92)은 게이트선(121)이 뻗어 있는 방향과 나란한 방향으로 뻗어 있을 수 있다.

제1 보호막(180a), 유기막(80), 그리고 제2 보호막(180b)은 드레인 전극(175)의 일부분을 노출하는 제1 접촉 구멍(185)을 가진다. 제1 접촉 구멍(185)을 통해, 화소 전극(191)은 드레인 전극(175)과 연결되어, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.

도시하지는 않았지만, 화소 전극(191) 위에는 제1 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 제1배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제1배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.

그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.

투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 절연 기판(210) 위에는 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 차광 부재는 하부 표시판(100) 위에 형성될 수도 있고, 상부 표시판(200)에 색필터가 더 형성될 수도 있다.

도시하지는 않았지만, 상부 표시판(200)의 안쪽 표면에는 제2 배향막이 도포되어 있고, 제2 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제2 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.

액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 물질을 포함한다. 액정층(3)의 액정 분자는 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가질 수도 있다.

화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(270)은 표시 영역 외부에 배치되어 있는 공통 전압 인가부로부터 일정한 크기의 공통 전압을 인가 받는다.

전기장 생성 전극인 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.

그러면, 도 3 및 도 4를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극의 평면 형태에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3을 참고하면, 제2 보호막(180b)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)과 제2 전기장 생성 전극인 화소 전극(191) 중 제2 보호막(180b) 아래에 형성되어 있는 공통 전극(270)은 복수의 제1 절개부(271)를 가진다.

도 3은 공통 전극(270) 중 하나의 화소 영역에 형성되어 있는 부분을 도시한 도면으로서, 공통 전극(270)은 제1 기판(110)의 전면에 형성되고, 각 화소 영역에 위치하는 복수의 제1 절개부(271)를 가진다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)은 사각형 형태의 복수의 제1 절개부(271)를 가지고, 복수의 제1 절개부(271)은 제1 폭(W1)을 가진다. 복수의 제1 절개부(271)는 서로 이격되어 있다.

도시한 실시예에서, 복수의 제1 절개부(271)의 크기는 일정한 것으로 도시되었으나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 복수의 제1 절개부(271)의 크기는 서로 다를 수 있다.

도 4를 참고하면, 제2 보호막(180b)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)과 제2 전기장 생성 전극인 화소 전극(191) 중 제2 보호막(180b) 위에 형성되어 있는 화소 전극(191)은 복수의 제2 절개부(91)를 가지고, 복수의 제2 절개부(91)에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극(92)을 포함한다. 제1 가지 전극(92)은 제2 폭(W2)을 가진다.

제1 전기장 생성 전극의 복수의 제1 절개부의 길이는 제2 전기장 생성 전극의 절개부의 길이보다 짧고, 제2 전기장 생성 전극의 절개부의 길이 방향을 따라 제2 전기장 생성 전극의 절개부는 복수 개의 제1 절개부가 중첩한다. 즉, 제2 전기장 생성 전극의 제2 절개부는 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형(liner shape)의 형태를 가지고, 제2 절개부는 제1 전기장 생성 전극의 절개부 중 복수 개의 전체 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다.

복수의 제1 절개부의 제1 폭(W1)은 제1 가지 전극(92)의 제2 폭(W2)보다 넓은 것이 바람직하고, 보다 구체적으로, 복수의 제1 절개부의 제1 폭(W1)은 제1 가지 전극(92)의 제2 폭(W2)보다 약 0.4 ㎛ 이상 넓은 것이 바람직하다.

이처럼, 복수의 제1 절개부(271)의 제1 폭(W1)을 제1 가지 전극(92)의 제2 폭(W2)보다 넓게 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 복수의 제1 절개부(271)와 제1 가지 전극(92)이 중첩하는 면적은 변화하지 않을 수 있고, 이에 따라, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극의 중첩 면적이 변화하지 않게 된다.

서로 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 제1 절개부와 제2 절개부를 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이의 중첩 면적을 줄여 유지 축전 용량이 커지는 것을 방지하여, 신호 지연을 방지할 수 있다. 또한, 제1 절개부는 서로 이격되어 있는 사각형 형태로 형성하고, 제2 절개부에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극은 일정한 방향으로 뻗도록 형성하고, 복수의 제1 절개부의 제1 폭을 제1 가지 전극의 제2 폭보다 넓게 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 복수의 제1 절개부와 제1 가지 전극이 중첩하는 면적은 변화하지 않을 수 있고, 이에 따라, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극의 중첩 면적이 변화하지 않게 된다. 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 유지 축전 용량이 변화되지 않아 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.

그러면, 도 5 및 도 6을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다. 동일한 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.

먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.

드레인 전극(175) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 복수의 제2 절개부(91)를 가진다.

데이터선(171), 드레인 전극(175), 게이트 절연막(140), 반도체(154)의 노출된 부분, 그리고 화소 전극(191) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함한다.

보호막(180) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 공통 전극(270)은 제1 기판(110) 전면에 형성되어 있으며, 화소 영역에 형성되어 있는 복수의 제1 절개부(271)를 가지고, 복수의 제1 절개부(271)에 의해 정의되는 복수의 제2 가지 전극(272)을 포함한다.

도시하지는 않았지만, 공통 전극(270) 위에는 제1 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 제1배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제1배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.

그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.

전기장 생성 전극인 공통 전극(270)과 화소 전극(191)은 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.

그러나, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치와는 달리, 보호막(180)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극인 화소 전극(191)과 제2 전기장 생성 전극인 공통 전극(270) 중 보호막(180) 아래에 형성되어 있는 화소 전극(191)의 복수의 제2 절개부(91)는 서로 이격되어 있는 사각형 형태를 가진다. 또한, 보호막(180)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극인 화소 전극(191)과 제2 전기장 생성 전극인 공통 전극(270) 중 보호막(180) 위에 형성되어 있는 공통 전극(270)은 복수의 제1 절개부(271)를 가지고, 복수의 제1 절개부(271)에 의해 정의되는 복수의 제2 가지 전극(272)을 포함한다. 복수의 제2 가지 전극(272)은 데이터선(171)과 나란한 방향으로 뻗어 있지만, 복수의 제2 가지 전극(272)은 게이트선(121)과 나란한 방향으로 뻗을 수도 있다.

도시한 실시예에서, 제1 전기장 생성 전극의 복수의 제2 절개부(91)의 크기는 일정한 것으로 도시되었으나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 복수의 제2 절개부(91)의 크기는 서로 다를 수 있다.

제1 전기장 생성 전극의 복수의 제2 절개부의 길이는 제2 전기장 생성 전극의 제1 절개부의 절개부의 길이보다 짧고, 제2 전기장 생성 전극의 제1 절개부의 길이 방향을 따라 제2 전기장 생성 전극의 제1 절개부는 복수 개의 제1 전기장 생성 전극의 제2 절개부와 중첩한다. 즉, 제2 전기장 생성 전극의 제1 절개부는 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형(liner shape)의 형태를 가지고, 제1 절개부는 제1 전기장 생성 전극의 제2 절개부 중 복수 개의 전체 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다.

제1 전기장 생성 전극의 제2 절개부(91)의 폭은 제2 전기장 생성 전극의 복수의 제2 가지 전극의 폭보다 넓고, 보다 구체적으로 약 0.4 ㎛ 이상 넓은 것이 바람직하다.

이처럼, 제1 전기장 생성 전극의 복수의 제2 절개부의 폭을 제2 전기장 생성 전극의 복수의 제2 가지 전극의 폭보다 넓게 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 복수의 제2 절개부와 제2 가지 전극이 중첩하는 면적은 변화하지 않을 수 있고, 이에 따라, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극의 중첩 면적이 변화하지 않게 된다. 이에 따라, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 유지 축전 용량이 변화되지 않아 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.

앞서 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 많은 특징들은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 모두 적용 가능하다.

그러면, 도 7 및 도 8을 참고하여, 본 발명의 한 실험예에 대하여 설명한다.

본 실험예에서는 기존의 액정 표시 장치와 같이, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 중 제1 전기장 생성 전극에 절개부를 형성하지 않고, 제2 전기장 생성 전극에 복수의 가지 전극을 형성한 제1 경우(A2), 기존의 다른 액정 표시 장치와 같이, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 서로 나란한 방향으로 뻗어 있는 절개부를 형성한 제2 경우(B2), 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 제1 전기장 생성 전극에는 서로 이격되어 있는 복수의 절개부를 형성하고, 제2 전기장 생성 전극에는 제1 전기장 생성 전극의 복수의 절개부와 중첩하고 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형의 복수의 절개부에 의해 정의되는 복수의 가지 전극을 형성한 제3 경우(C2)에 대하여 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극이 정렬 배치된 경우 투과율과 오정렬 시 투과율 변화를 측정하여, 그 결과를 도 7 및 도 8에 나타내었다.

본 실험예에서는 모든 절개부의 폭은 약 4.0㎛으로 형성하고, 인접한 절개부 사이의 간격은 약 2.5㎛로 형성하였다. 따라서, 가지 전극의 폭은 약 2.5㎛가 된다.

도 7은 제1 경우(A2), 제2 경우(B2), 그리고 제3 경우(C2)에 대하여 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극이 정렬 배치된 경우 투과율을 비교한 결과이다.

도 7을 참고하면, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 중 제1 전기장 생성 전극에 절개부를 형성하지 않고, 제2 전기장 생성 전극에 복수의 가지 전극을 형성한 제1 경우(A2)에 비하여, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 서로 나란한 방향으로 뻗어 있는 절개부를 형성한 제2 경우(B2)와 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 제1 전기장 생성 전극에는 서로 이격되어 있는 복수의 절개부를 형성하고, 제2 전기장 생성 전극에는 제1 전기장 생성 전극의 복수의 절개부와 중첩하고 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형의 복수의 절개부에 의해 정의되는 복수의 가지 전극을 형성한 제3 경우(C2)에는, 액정 표시 장치의 투과율이 전반적으로 높음을 알 수 있었다.

도 8은 제1 경우(A2), 제2 경우(B2), 그리고 제3 경우(C2)에 대하여 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극이 정렬 배치된 경우, 약 1㎛ 정렬 오차가 발생한 경우, 그리고 약 2㎛ 정렬 오차가 발생한 경우 투과율 변화를 나타낸다.

도 8을 참고하면, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 중 제1 전기장 생성 전극에 절개부를 형성하지 않고, 제2 전기장 생성 전극에 복수의 가지 전극을 형성한 제1 경우(A2) 정렬 오차와 상관 없이 투과율 변화는 없었지만, 제2 경우(B2) 및 제3 경우(C2)에 비하여 전체적으로 투과율이 낮았다. 또한, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 서로 나란한 방향으로 뻗어 있는 절개부를 형성한 제2 경우(B2)에 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 제1 전기장 생성 전극에는 서로 이격되어 있는 복수의 절개부를 형성하고, 제2 전기장 생성 전극에는 제1 전기장 생성 전극의 복수의 절개부와 중첩하고 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형의 복수의 절개부에 의해 정의되는 복수의 가지 전극을 형성한 제3 경우(C2)에는, 정렬 오차 값에 따라 투과율 변화가 적음을 알 수 있었다. 또한, 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 서로 나란한 방향으로 뻗어 있는 절개부를 형성한 제2 경우(B2) 정렬 오차의 크기가 커짐에 따라 투과율이 제1 경우(A2)에 비하여 감소하기도 하였지만, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같은 제3 경우(C2)는 정렬 오차의 크기가 커짐에 따라 투과율이 변화하였지만, 제1 경우(A2)와 거의 같거나 큰 투과율을 가짐을 알 수 있었다.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 액정 표시 장치의 투과율이 높고, 정렬 오차에 따른 투과율 변화가 적음을 알 수 있었고, 이는 화소 전극과 공통 전극 사이의 중첩 면적을 줄여 신호 지연을 방지하면서도 화소 전극과 공통 전극의 오정렬이 발생할 경우에도 유지 축전 용량 변화가 적어 표시 품질 저하를 방지할 수 있음을 의미한다.

그러면, 도 9 내지 도 11을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 9 내지 도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 거의 같다. 동일한 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그러나, 도 9 내지 도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와는 달리, 제1 전기장 생성 전극에 형성되어 있는 제1 절개부(271)가 사각형이 아닌 원형의 평면 형태를 가진다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제1 전기장 생성 전극에 형성되어 있는 제1 절개부(271)는 원형과 타원형과 같이 곡률을 가지는 여러 다양한 평면 형태를 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 제2 보호막(180b)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)과 제2 전기장 생성 전극인 화소 전극(191) 중 제2 보호막(180b) 아래에 형성되어 있는 공통 전극(270)은 복수의 제1 절개부(271)를 가진다.

제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)은 원형의 평면 형태를 가지는 복수의 제1 절개부(271)를 가지고, 복수의 제1 절개부(271)은 제1 폭(W1)을 가진다. 복수의 제1 절개부(271)는 서로 이격되어 있다.

제2 보호막(180b)을 사이에 두고 중첩하는 제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)과 제2 전기장 생성 전극인 화소 전극(191) 중 제2 보호막(180b) 위에 형성되어 있는 화소 전극(191)은 복수의 제2 절개부(91)를 가지고, 복수의 제2 절개부(91)에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극(92)을 포함한다. 제1 가지 전극(92)은 제2 폭(W2)을 가진다.

제1 전기장 생성 전극의 복수의 제1 절개부의 길이는 제2 전기장 생성 전극의 절개부의 길이보다 짧고, 제2 전기장 생성 전극의 절개부의 길이 방향을 따라 제2 전기장 생성 전극의 절개부는 복수 개의 제1 절개부와 중첩한다. 즉, 제2 전기장 생성 전극의 제2 절개부는 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형(liner shape)의 형태를 가지고, 제2 절개부는 제1 전기장 생성 전극의 절개부 중 복수 개의 전체 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다.

서로 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 제1 절개부와 제2 절개부를 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이의 중첩 면적을 줄여 유지 축전 용량이 커지는 것을 방지하여, 신호 지연을 방지할 수 있다. 또한, 제1 절개부는 서로 이격되어 있는 원형의 평면 형태를 가지도록 형성하고, 제2 절개부에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극은 일정한 방향으로 뻗도록 형성하고, 복수의 제1 절개부의 제1 폭을 제1 가지 전극의 제2 폭보다 넓게 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 복수의 제1 절개부와 제1 가지 전극이 중첩하는 면적은 변화하지 않을 수 있고, 이에 따라, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극의 중첩 면적이 변화하지 않게 된다. 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 유지 축전 용량이 변화되지 않아 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.

그러면, 도 12 내지 도 14를 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 12 내지 도 14를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 거의 같다. 동일한 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그러나, 도 12 내지 도 14를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와는 달리, 제1 전기장 생성 전극에 형성되어 있는 제1 절개부(271)가 사각형이 아닌 육각형의 평면 형태를 가진다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 제1 전기장 생성 전극에 형성되어 있는 제1 절개부(271)는 육각형 이외의 다른 여러 형태의 다각형의 평면 형태를 가질 수 있다.

제1 전기장 생성 전극인 공통 전극(270)은 육각형의 평면 형태를 가지는 복수의 제1 절개부(271)를 가지고, 복수의 제1 절개부(271)은 제1 폭(W1)을 가진다. 복수의 제1 절개부(271)는 서로 이격되어 있다.

제1 전기장 생성 전극의 복수의 제1 절개부의 길이는 제2 전기장 생성 전극의 절개부의 길이보다 짧고, 제2 전기장 생성 전극의 절개부의 길이 방향을 따라 2 전기장 생성 전극의 절개부는 복수 개의 제1 절개부와 중첩한다. 즉, 제2 전기장 생성 전극의 제2 절개부는 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형(liner shape)의 형태를 가지고, 제2 절개부는 제1 전기장 생성 전극의 절개부 중 복수 개의 전체 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다.

서로 중첩하는 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극에 제1 절개부와 제2 절개부를 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이의 중첩 면적을 줄여 유지 축전 용량이 커지는 것을 방지하여, 신호 지연을 방지할 수 있다. 또한, 제1 절개부는 서로 이격되어 있는 육각형의 평면 형태를 가지도록 형성하고, 제2 절개부에 의해 정의되는 복수의 제1 가지 전극은 일정한 방향으로 뻗도록 형성하고, 복수의 제1 절개부의 제1 폭을 제1 가지 전극의 제2 폭보다 넓게 형성함으로써, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 복수의 제1 절개부와 제1 가지 전극이 중첩하는 면적은 변화하지 않을 수 있고, 이에 따라, 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극의 중첩 면적이 변화하지 않게 된다. 제1 전기장 생성 전극과 제2 전기장 생성 전극 사이에 정렬 오차가 발생하더라도, 유지 축전 용량이 변화되지 않아 표시 품질 저하를 방지할 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

제1 기판,
상기 제1 기판 위에 위치하고 제1 방향으로 뻗어 있는 게이트선과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있는 데이터선,
상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며, 복수의 제1 절개부를 가지는 제1 전극,
상기 제1 전극 위에 형성되어 있는 절연막,
상기 절연막 위에 형성되어 있으며, 복수의 제2 절개부와 상기 복수의 제2 절개부에 의하여 정의되는 복수의 가지 전극을 포함하는 제2 전극,
상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판, 그리고
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 있는 액정층을 포함하고,
상기 복수의 제1 절개부의 폭은 상기 복수의 가지 전극의 폭보다 넓고,
상기 제2 절개부는 일정한 방향으로 뻗어 있는 선형 형태를 가지고,
하나의 화소 영역 내에서, 상기 복수의 제1 절개부는 상기 제1 방향을 따라 복수 개 배치되고, 상기 제2 방향을 따라 복수 개 배치되고,
상기 제2 절개부가 뻗어 있는 방향을 기준으로, 상기 제2 절개부는 상기 복수의 제1 절개부와 중첩하는 액정 표시 장치.
제1항에서,
상기 복수의 제1 절개부는 사각형, 육각형 등의 다각형, 또는 원형, 타원형 등의 곡률을 가지는 평면 형태를 가지는 액정 표시 장치.
제2항에서,
상기 복수의 제1 절개부는 서로 균일한 크기를 가지거나, 서로 다른 크기를 가지는 액정 표시 장치.
제3항에서,
상기 복수의 제1 절개부의 폭은 상기 복수의 가지 전극의 폭보다 0.4㎛ 이상 넓은 액정 표시 장치.
제4항에서,
상기 복수의 가지 전극은 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향과 나란하게 뻗어 있는 액정 표시 장치.
제5항에서,
상기 제1 전극은 화소 전극이고, 상기 제2 전극은 공통 전극이고,
상기 제2 전극은 상기 제1 기판 전면에 형성되어 있으며,
상기 복수의 가지 전극은 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
제5항에서,
상기 제1 전극은 공통 전극이고, 상기 제2 전극은 화소 전극이고,
상기 제1 전극은 상기 제1 기판 전면에 형성되어 있으며,
상기 복수의 제1 절개부는 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
제1항에서,
상기 복수의 제1 절개부는 서로 균일한 크기를 가지거나, 서로 다른 크기를 가지는 액정 표시 장치.
제1항에서,
상기 복수의 제1 절개부의 폭은 상기 복수의 가지 전극의 폭보다 0.4㎛ 이상 넓은 액정 표시 장치.
제1항에서,
상기 복수의 가지 전극은 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향과 나란하게 뻗어 있는 액정 표시 장치.
제10항에서,
상기 제1 전극은 화소 전극이고, 상기 제2 전극은 공통 전극이고,
상기 제2 전극은 상기 제1 기판 전면에 형성되어 있으며,
상기 복수의 가지 전극은 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
제10항에서,
상기 제1 전극은 공통 전극이고, 상기 제2 전극은 화소 전극이고,
상기 제1 전극은 상기 제1 기판 전면에 형성되어 있으며,
상기 복수의 제1 절개부는 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.