KR102149344B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 가로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소, 및 상기 표시 영역의 중앙을 따라서 세로 방향으로 연장되어 있는 기준 전압선을 포함하며, 상기 표시 영역은 2행으로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며, 상기 2행의 도메인 중 한 행의 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 화소 전극이 위치하며, 나머지 한 행의 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하며, 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하며, 상기 단위 화소 전극은 판형 구조를 가지는 중앙 전극과 상기 중앙 전극의 변으로부터 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 고계조 화소 전극의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이 중 최대값은 상기 저계조 화소 전극의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이 중 최대값보다 짧다.
본 발명의 액정 표시 장치는, 고계조 화소 전극의 중앙 전극의 폭을 감소시키거나, 고계조 화소 전극과 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이를 축소함으로써, 액정 분자의 둔각 정렬을 억제하였다. 따라서, 액정 분자의 둔각 정렬에 의한 저계조에서의 들뜸 현상을 해결하고, 측면 시인성을 개선하였다.

Description

액정 표시 장치{liquid crystal display}
본 발명은 액정 표시 장치에 대한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 인가하고 이를 통하여 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자를 그 장축이 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
수직 배향 방식 액정 표시 장치에서는 광시야각 확보가 중요한 문제이고, 이를 위하여 전기장 생성 전극에 미세 슬릿 등의 절개부를 형성하는 등의 방법을 사용한다. 절개부 및 돌기는 액정 분자가 기울어지는 방향(tilt direction)을 결정해 주므로, 이들을 적절하게 배치하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 시야각을 넓힐 수 있다.
화소 전극에 미세 슬릿을 형성하여, 복수의 가지 전극을 가지도록 하는 방법의 경우, 액정 분자의 미세 슬릿 외의 다른 액정 제어력과의 관계로 인하여 액정 분자의 응답속도가 저하되어 일정 시간 동안 텍스쳐가 표시되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고계조 화소 전극 및 이에 대향하는 공통 전극의 형상을 변형함으로써, 저계조 들뜸 현상을 개선하고 측면 시인성을 향상시킨 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 가로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소, 및 상기 표시 영역의 중앙을 따라서 세로 방향으로 연장되어 있는 기준 전압선을 포함하며, 상기 표시 영역은 2행으로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며, 상기 2행의 도메인 중 한 행의 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 화소 전극이 위치하며, 나머지 한 행의 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하며, 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하며, 상기 단위 화소 전극은 판형 구조를 가지는 중앙 전극과 상기 중앙 전극의 변으로부터 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 고계조 화소 전극의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이 중 최대값은 상기 저계조 화소 전극의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이 중 최대값보다 짧다.
상기 고계조 부화소 영역의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이가, 상기 중앙 전극의 세로 길이보다 짧을 수 있다.
상기 고계조 부화소 영역의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극을 가로로 가로지르는 가상의 선과, 상기 중앙 전극으로부터 뻗어있는 미세 가지부의 진행 시작선이 이루는 각도 θ1은 45도 이상일 수 있다.
상기 고계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함하며, 상기 저계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함할 수 있다.
상기 고계조 부화소 영역 및 상기 저계조 부화소 영역은 각각 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극에 대향하며, 개구부를 포함하는 공통 전극을 가질 수 있다.
상기 공통 전극에는 가로 개구부 및 이와 교차하는 세로 개구부로 이루어진 십자형 개구부가 형성되어 있으며, 상기 십자형 개구부의 중심 부분에 위치하는 중앙 개구부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 상기 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극 가로 개구부는, 상기 저계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극 가로 개구부의 가로 길이보다 양쪽으로 5 um 내지 9 um 감소할 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가 상기 공통 전극의 세로 개구부의 길이보다 같거나 짧을 수 있다.
본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 가로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소; 및 상기 표시 영역의 중앙을 따라서 세로 방향으로 연장되어 있는 기준 전압선을 포함하며, 상기 표시 영역은 2행으로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며, 상기 도메인 중 상기 한 행의 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 화소 전극이 위치하며, 나머지 한 행의 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하고, 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하고, 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극에 각각 대향하는 공통 전극을 포함하며, 상기 공통 전극에는 가로 개구부 및 이와 교차하는 세로 개구부가 형성되어 있고, 상기 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 상기 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부는, 상기 저계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 가로 길이보다 양쪽으로 5 um 내지 9 um 감소할 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가 상기 공통 전극의 세로 개구부의 길이보다 같거나 짧을 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 일 끝과, 상기 공통 전극의 세로 개구부의 일 끝을 연결한 선이 상기 공통 전극의 가로 개구부와 이루는 각도가 45도 이상일 수 있다.
본 발명 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 세로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소; 및 상기 표시 영역의 중앙을 따라서 가로 방향으로 진행하는 게이트 선을 포함하며, 상기 표시 영역은 2열로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며, 상기 게이트 선을 기준으로 상부에 위치한 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 부화소 전극이 위치하며, 상기 게이트 선을 기준으로 하부에 위치한 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하며, 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하며, 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극에 각각 대향하는 공통 전극을 포함하며, 상기 공통 전극에는 가로 개구부 및 이와 교차하는 세로 개구부가 형성되어 있고, 상기 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 상기 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부는, 상기 저계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 가로 길이보다 양쪽으로 5 um 내지 9 um 감소할 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가 공통 전극의 세로 개구부의 길이보다 같거나 짧을 수 있다.
상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 일 끝과, 상기 공통 전극의 세로 개구부의 일 끝을 연결한 선이 상기 공통 전극의 가로 개구부와 이루는 각도가 45도 이상일 수 있다.
상기 고계조 부화소 영역은 4개의 상기 도메인을 포함하며, 상기 저계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함할 수 있다.
상기 고계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함하며, 상기 저계조 부화소 영역은 8개의 상기 도메인을 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 고계조 화소 전극의 중앙 전극의 폭을 감소시키거나, 고계조 화소 전극과 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이를 축소함으로써, 액정 분자의 둔각 정렬을 억제하였다. 따라서, 액정 분자의 둔각 정렬에 의한 저계조에서의 들뜸 현상을 해결하고, 측면 시인성을 개선하였다. 또한, 시인성과 함께 투과율도 개선하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 개략도이다.
도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 일부를 도시한 것이다.
도 4는 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극의 일부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극의 일부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명 또 다른 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 일부를 도시한 것이다.
도 9는 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 일부를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명 비교예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 일부를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 일부를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의, 하나의 단위 고계조 화소 전극 및 공통 전극, 액정 배향 상태를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 단위 고계조 화소 전극 및 공통 전극, 액정 배향 상태를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 단위 고계조 화소 전극 및 공통 전극, 액정 배향 상태를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명 비교예 및 실시예에 따른 화소 전극의 형상과, 실제 휘도를 측정한 이미지를 나타낸 것이다.
도 17은 도 16의 비교예 및 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마곡선을 도시한 것이다.
도 18은 본 발명 비교예 및 실시예의 액정 표시 장치에 대하여 투과율을 측정한 결과이다.
도 19는 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 구조 및 액정 배열 상태를 도시한 것이다.
도 20은 본 발명 일 실시예(Sp3)에 따른 액정 표시 장치의 화소 구조 및 액정 배열 상태를 도시한 것이다.
도 21은 본 발명 본 발명 다른 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명 다른 실시예에 따른 화소 전극 및 공통 전극의 형상을 도시한 것이다.
도 23은 본 발명 다른 실시예에 따른 화소 전극 및 공통 전극의 형상을 도시한 것이다.
도 24 내지 도 28은 본 발명의 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
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 경우뿐 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 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 화소(PX)는 가로 방향으로 길게 형성된 가로형 화소이다. 또한, 하나의 화소(PX)는 크게 박막 트랜지스터 형성 영역(TA)과 표시 영역(DA)를 포함한다. 표시 영역(DA)에는 화소 전극이 형성되며, 표시 영역(DA)에 위치하는 액정 분자를 통하여 화상을 표시한다. 박막 트랜지스터 형성 영역(TA)은 표시 영역(DA)의 화소 전극에 인가할 전압을 전달하는 박막 트랜지스터 등의 소자 및 배선이 형성되어 있다.
도 1의 실시예에 따른 화소(PX)는 표시 영역(DA)의 중앙을 따라서 세로 방향으로 기준 전압선(V)이 위치하고 있다. 또한, 표시 영역(DA)는 크게 2개의 부화소 영역으로 나뉘며, 하나의 고계조 부화소 영역(H sub)과 하나의 저계조 부화소 영역(L sub)을 가진다. 고계조 부화소 영역(H sub)과 저계조 부화소 영역(L sub)은 세로 방향으로 연장되어 있다. 도 1의 실시예에서는 고계조 부화소 영역(H sub)은 상측에 위치하며, 저계조 부화소 영역(L sub)은 하측에 위치한다. 그 결과 기준 전압선(V)은 고계조 부화소 영역(H sub)과 저계조 부화소 영역(L sub)의 중앙을 세로로 지난다.
하나의 부화소 영역(H sub, L sub)은 각각 6개의 도메인을 포함한다. 각 도메인은 도 15에서 점선으로 구분되어 있으며, 실선은 두 개의 부화소 영역(H sub, L sub)의 경계를 나타낸다. 즉, 하나의 부화소 영역은 상하로 구분되어 있다. 본 실시예에서는 하나의 화소(PX)는 총 12개의 도메인을 포함하며, 부화소 영역(H sub, L sub)은 각각 6개의 도메인을 포함한다. 실시예에 따라서는 12 이외의 숫자이며, 짝수 개인 도메인으로 나뉠 수도 있다. 또한, 기준 전압선(V)은 12개의 도메인을 반으로 나누면서 위치하고 있으며, 기준 전압선(V)에 의하여 저계조 부화소 영역(L sub)과 고계조 부화소 영역(H sub) 모두 반으로 나뉜다. 그 결과 기준 전압선(V)을 기준으로 좌우가 대칭으로 표시된다.
이와 같은 화소 전극, 공통 전극 및 기준 전압선의 구조를 가지는 화소의 전체 구조를 도 2를 통하여 살펴본다.
도 2는 본 발명 일 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다.
먼저, 하부 표시판에 대하여 설명하면, 절연 기판 위에 복수의 게이트선(121)이 위치한다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트선(121)에서 상부로 돌출되어 연장되어 있는 제1 게이트 전극(124a), 제2 게이트 전극(124b) 및 제3 게이트 전극(124c)을 포함한다. 제1 게이트 전극(124a), 제2 게이트 전극(124b) 및 제3 게이트 전극(124c)은 게이트선(121)에서 상부를 향하여 연장되다가 확장되어 제3 게이트 전극(124c)이 위치하고, 제3 게이트 전극(124c)에서 다시 연장되어 제1 게이트 전극(124a)과 제2 게이트 전극(124b)이 위치하고 있다. 제1 게이트 전극(124a)과 제2 게이트 전극(124b)은 하나의 확장된 영역에 형성될 수도 있다. 또한, 게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗는 본선에서 주기적으로 굴곡되어 있는 굴곡부를 포함할 수 있다.
게이트선(121) 위에 게이트 절연막이 위치하고, 그 위이며, 제1 게이트 전극(124a), 제2 게이트 전극(124b) 및 제3 게이트 전극(124c)의 위에 제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 및 제3 반도체(154c)가 각각 위치한다.
제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 및 제3 반도체(154c) 위 및 게이트 절연막의 위에는 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c), 그리고 기준 전압선(178)을 포함하는 데이터 도전체가 위치한다.
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗으며 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 각각 뻗은 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함한다.
기준 전압선(178)은 데이터선(171)과 대체로 평행한 본선(178a)과 본선(178a)으로부터 뻗어 나와 게이트선(121)에 대체로 평행한 가지부(178b)를 포함할 수 있다. 가지부(178b)는 표시 영역의 외각을 따라서 박막 트랜지스터 형성 영역(TA)까지 연장되어 있으며, 가지부(178b)의 한 쪽 끝 부분은 제3 드레인 전극(175c)을 이룬다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 소스 전극(173a)과 마주하고, 제2 드레인 전극(175b)은 제2 소스 전극(173b)과 마주하고, 제3 드레인 전극(175c)은 제3 소스 전극(173c)과 마주한다. 제3 소스 전극(173c)은 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a), 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 제1 박막 트랜지스터를 형성하고, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b), 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체(154b)와 함께 제2 박막 트랜지스터를 형성하며, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체(154c)와 함께 제3 박막 트랜지스터를 형성한다. 즉, 제1 박막 트랜지스터 및 제2 박막 트랜지스터는 소스 전극을 통하여 데이터 전압이 인가되지만, 제3 박막 트랜지스터는 소스 전극을 통하여 기준 전압이 인가되고 있다.
데이터 도전체 위에는 보호막이 위치하고, 그 위에 화소 전극이 위치한다.
하나의 화소(PX)내에 위치하는 화소 전극은 고계조 부화소의 화소 전극인 고계조 화소 전극(191a)와 저계조 부화소의 화소 전극인 저계조 화소 전극(191b)를 포함한다. 하나의 화소 전극은 하나의 고계조 화소 전극(191a)과 하나의 저계조 화소 전극(191b)을 포함한다.
고계조 화소 전극(191a)과 저계조 화소 전극(191b)은 각각 6개의 도메인에 대응하는 6개의 단위 화소 전극(198, 199)을 포함하며, 각 단위 화소 전극은 중앙 전극(198)과 중앙 전극(198)의 변으로부터 바깥쪽으로 뻗는 복수의 미세 가지부(199)를 포함한다.
고계조 화소 전극(191a)과 저계조 화소 전극(191b)의 6개의 단위 화소 전극은 세로 방향으로 일렬로 배열되어 있으며, 연장부를 통하여 서로 연결되어 있다.
그러면, 도 3 및 도 4를 참고하여 본 실시예에 따른 고계조 화소 전극 및 저계조 화소 전극의 형상에 대하여 설명한다. 도 3은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 일부를 도시한 것이다. 도 4는 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극의 일부를 도시한 것이다.
도 3을 참고하면, 본 실시예의 고계조 화소 전극(191a)및 저계조 화소 전극(191b)의 중앙 전극(198) 및 미세 중앙 전극(198) 및 미세 가지부(199)의 형상이 상이하다.
도 3을 참고하면, 저계조 화소 전극(191b)은 중앙 전극(198)의 가로폭(W2)이 하나의 단위 화소 전극의 폭(P1)과 동일하다. 그러나, 고계조 화소 전극(191a)은 중앙 전극(198)의 가로폭(W1)이 하나의 단위 화소 전극의 폭(P1) 보다 더 좁다. 따라서, 고계조 화소 전극(191a)의 단위 화소 전극은, 미세 가지부(199)의 길이가 더 길다.
즉, 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극의 중앙 전극의 가로 길이(W1_는, 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극의 중앙 전극의 가로 길이(W2)보다 짧다.
본 실시예와 달리, 고계조 화소 전극(191a)의 중앙 전극(198)의 가로폭(W1)이 하나의 단위 화소 전극의 폭(P1)과 동일한 경우, 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극이 중앙 전극(198)이 미세 가지부와 이루는 각도 θ1 은 45도 보다 작은 각도, 즉 예각이 된다. 즉, 저계조 화소 전극과 고계조 화소 전극의 중앙 전극의 가로 길이가 동일한 경우에는, 고계조 화소 전극(191a)의 중앙 전극(198)이 가로폭이(W1) 세로폭(H1)보다 길기 때문에, 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극이 중앙 전극(198)이 미세 가지부와 이루는 각도 θ1 은 예각이 된다.
그러나 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭 W1은 중앙 전극(198)의 세로폭 H1과 같거나 더 짧다. 중앙 전극(198)이 가로로 감소한 길이는 미세 가지부(199)가 연장된다. 따라서, 본 실시예에서 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭 W1이 세로폭 H1보다 같거나 짧고, 따라서 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극에서, 중앙 전극(198)이 미세 가지부(199)와 이루는 각도 θ11 은 45도와 같거나 이보다 큰 각도, 즉 둔각이 된다.
단위 화소 전극의 연장부는 중앙 전극(198)에서 연장되거나 미세 가지부(199)에서 연장될 수도 있다. 연장부에 의하여 연결되어 있는 6개의 단위 화소 전극은 서로 동일한 전압을 인가받는다. 고계조 화소 전극(191a)과 저계조 화소 전극(191b) 내에 속하는 각각의 단위 화소 전극은 서로 연장부를 통하여 연결되어 있으며, 다른 화소 전극(191a, 191b)에 속하는 단위 화소 전극과는 분리되어 있다.
제1 박막 트랜지스터의 제1 드레인 전극(175a)는 고계조 화소 전극(191a)과 제1 접촉 구멍(185a)를 통하여 연결되어 있다. 도 2의 실시예에서는 제1 연결부(195a)는 좌측으로 연장되어 고계조 화소 전극(191a)과 연결되어 있다.
제2 박막 트랜지스터의 제2 드레인 전극(175b)은 제2 접촉 구멍(195b)를 통하여 저계조 화소 전극(191b)와 연결되어 있다. 도 16의 실시예에서는 제2 연결부(195b)를 통하여 저계조 화소 전극(191b)와 연결되어 있으며, 제2 연결부(195b)는 좌측으로 연장되어 저계조 화소 전극(191b)와 연결되어 있다. 제3 박막 트랜지스터는 제2 박막 트랜지스터의 제2 드레인 전극(175b)과 기준 전압선(178)을 연결하여 저계조 화소 전극(191b)으로 인가되는 데이터 전압의 레벨을 변경시킨다.
다음 상부 표시판에 대하여 설명하면, 절연 기판 위에 화소 전극과 마주하며 공통 전압(Vcom)을 인가 받는 공통 전극이 위치한다.
도 4를 참고하면, 단위 화소 전극(198, 199)이 위치하는 하나의 도메인 영역의 상부 공통 전극에는 도메인 분할 수단인 개구부(72, 73, 78)가 형성되어 있다. 즉, 상부 공통 전극에는 가로 개구부(72) 및 이와 교차하는 세로 개구부(73)로 이루어진 십자형 개구부가 형성되어 있으며, 본 실시예에서는 십자형 개구부의 중심 부분에 위치하는 중앙 개구부(78)를 더 포함할 수 있다. 중앙 개구부(78)는 십자형 개구부에 의하여 나뉘는 네 부영역에 각각 위치하는 네 직선변을 포함하는 다각형 구조를 가지며, 본 실시예에서는 마름모 구조를 가진다.
본 실시예에서는 인접하는 단위 화소 전극에 대응하는 개구부(72, 73, 78)가 서로 연결되어 있지 않다. 하지만, 실시예에 따라서는 인접하는 개구부(72, 73, 78)가 모두 연결되어 있을 수도 있다.
실시예에 따라서는 공통 전극의 개구부 대신 돌기 구조가 형성되어 도메인 분할 수단으로 사용될 수 있다.
하부 표시판과 상부 표시판 사이에 들어 있는 액정층은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자를 포함한다. 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 대체로 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.
데이터 전압이 본 화소(PX)로 전달되면, 고계조 화소 전극(191a)에는 제1 박막 트랜지스터를 통하여 데이터 전압이 그대로 인가된다. 이에 반하여 두 개의 저계조 화소 전극(191b)에는 제2 박막 트랜지스터를 통하여 인가되는 데이터 전압과 제3 박막 트랜지스터를 통하여 전달되는 기준 전압의 중간 전압이 인가된다. 그 결과 고계조 화소 전극(191a)과 두 개의 저계조 화소 전극(191b)에는 서로 다른 레벨의 전압이 인가된다.
서로 다른 레벨의 데이터 전압이 인가된 고계조 및 저계조 화소 전극(191a, 191b)은 상부 표시판의 공통 전극과 함께 액정층에 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이 때, 액정 분자들이 기울어지는 방향은 일차적으로 화소 전극이 위치하지 않는 간극과 공통 전극의 개구부의 변이 표시판의 표면에 거의 수직인 주 전기장을 왜곡하여 만들어내는 수평 성분에 의하여 결정될 수 있다. 이러한 주 전기장의 수평 성분은 단위 화소 전극(198, 199)와 개구부(72, 73, 78)의 변에 거의 수직이며, 액정 분자들은 이들 변에 대략 수직인 방향으로 기울어진다.
고계조 화소 전극(191a) 및 저계조 화소 전극(191b)이 상하로 배열되어 있는 구조에서 기준 전압선(V; 178)은 중앙에 위치하는 고계조 화소 전극(191a) 및 저계조 화소 전극(191b)의 중앙을 세로 방향으로 가로지르며, 대칭인 구조를 가진다.
그러면 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다. 도 6은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극의 일부를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 2 내지 도 4의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다. 유사한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그러나 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)의 형상이, 저계조 화소 전극(191b)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)의 형상과 상이하다.
도 6을 참고하면, 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧다 .
도 6을 참고하면, 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는, 고계조 화소 전극이 차지하는 영역(191a)의 가로 길이 P1 보다 양쪽에서 D1만큼 감소되어 있다. 반면, 저계조 화소 전극(191b)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는 저계조 화소 전극이 차지하는 가로 면적(P1)과 동일한 길이로 형성되어 있다. 그러나, 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는 고계조 화소 전극이 차지하는 가로 면적보다 양 쪽에서 D1만큼 감소되어 있다. 따라서 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는 저계조 화소 전극(191b)과 마주하는 위치의 공통 전극의 가로 개구부보다 D1*2 만큼 길이가 짧아지게 된다. 이러한 가로 개구부(72)의 길이 감소는 고계조 화소 전극(191a)과 대응하는 공통 전극 영역 전체에서 이루어질 수 있다. 따라서, 고계조 화소 전극(191a)이 6개의 단위 화소 전극으로 이루어진 경우, 6개의 단위 화소 전극과 대응하는 공통 전극의 6개의 가로 개구부(72) 모두에서 좌우 폭이 감소된다.
이때, 축소된 길이 D1은 5 um 내지 9 um 사이일 수 있다. 본 발명 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는, D1을 6 um, 또는 D1을 8 um로 하여 실험하였다. 그러나 D1의 길이는 이에 제한되지 않는다.
그러면, 도 7 내지 도 9를 참고하여 본 발명 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명 또 다른 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다 도 8은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 일부를 도시한 것이다. 도 9는 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 일부를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 2 내지 도 4의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다. 유사한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그러나 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 고계조 화소 전극(191a)의 중앙 전극(198)의 가로폭(W1)이 하나의 단위 화소 전극의 폭(P1) 보다 더 좁다. 또한, 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)가, 고계조 화소 전극이 차지하는 영역(191a)의 가로 길이 P1 보다 양쪽에서 D1만큼 감소되어 있다.
먼저, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극의 형상에 대하여 설명한다.
도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭 W1이 하나의 단위 화소 전극의 폭 P1 보다 더 좁다. 반면 저계조 화소 전극(191b)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭 W2는 하나의 단위 화소 전극의 폭 P1과 동일하다.
본 실시예에서 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭(W1)은 중앙 전극(198)의 세로폭(H1)과 같거나 더 짧다. 중앙 전극(198)이 가로로 감소한 길이는 미세 가지부(199)가 연장된다.
즉, 본 실시예에서 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭(W1)이 세로폭(H1)보다 같거나 짧고, 따라서 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)이 미세 가지부(199)와 이루는 각도 θ1 은 45도 또는 그 이상이 된다.
다음, 공통 전극의 형성에 대하여 설명한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)의 형상이, 저계조 화소 전극(191b)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)의 형상과 상이하다.
도 9를 참고하면, 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧다.
도 9를 참고하면, 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는, 고계조 화소 전극이 차지하는 영역(191a)의 가로 길이 P1 보다 양쪽에서 D1만큼 감소되어 있다. 반면, 저계조 화소 전극(191b)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는 저계조 화소 전극이 차지하는 가로 면적(P1)과 동일한 길이로 형성되어 있다. 그러나, 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는 고계조 화소 전극이 차지하는 가로 면적보다 양 쪽에서 D1만큼 감소되어 있다. 따라서 고계조 화소 전극(191a)과 마주하는 위치의 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)는 저계조 화소 전극(191b)과 마주하는 위치의 공통 전극의 가로 개구부보다 D1*2 만큼 길이가 짧아지게 된다. 이러한 가로 개구부(72)의 길이 감소는 고계조 화소 전극(191a)과 대응하는 공통 전극 영역 전체에서 이루어질 수 있다.
고계조 화소 전극(191a)이 6개의 단위 화소 전극으로 이루어진 경우, 6개의 단위 화소 전극과 대응하는 공통 전극의 6개의 가로 개구부(72) 모두에서 좌우 폭이 감소된다.
도 10은 본 발명 비교예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다. 도 11은 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 일부를 도시한 것이다. 도 12는 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 공통 전극 일부를 도시한 것이다.
도 11을 참고하면, 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극은 고계조 화소 전극(191a)의 중앙 전극(198)의 폭 W3이, 하나의 단위 화소 전극의 폭 P3과 동일하다.
따라서, 본 비교예에 따른 액정 표시 장치에서, 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)의 가로폭(W3)은 중앙 전극(198)의 세로폭(H3) 보다 더 길다. 따라서, 고계조 화소 전극(191a)의 하나의 단위 화소 전극의 중앙 전극(198)이 미세 가지부와 이루는 각도 θ2는 예각이 된다.
또한, 도 12를 참고하면 본 비교예에 따른 액정 표시 장치의 고계조 화소 전극 및 저계조 화소 전극과 대응하는 공통 전극(270)의 가로 개구부(72)의 길이는 하나의 단위 화소 전극의 폭 P1과 동일하다. 즉, 공통 전극 전체에서, 가로 개구부(72)의 길이는 P1으로 동일하며, 본 발명 실시예와 같이 고계조 화소 전극과 저계조 화소 전극에 대응하는 공통 전극별로 가로 개구부(72)의 길이가 상이하지 않다.
그러면, 도 13 내지 도 15를 참고로 하여 본 발명 실시예에 따른 액정 표시 장치의 효과를 설명한다. 도 13은 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의, 하나의 단위 고계조 화소 전극 및 공통 전극, 액정 배향 상태를 도시한 것이다. 도 14는 본 발명 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 단위 고계조 화소 전극 및 공통 전극, 액정 배향 상태를 도시한 것이다. 도 15는 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 단위 고계조 화소 전극 및 공통 전극, 액정 배향 상태를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명 비교예인 도 10 내지 12에 따른 비교예에(이하, Ref)., 도 14는 본 발명 일 실시에인 도 2 내지 도 4에 따른 실시예에(이하, SP1), 도 15는 본 발명 다른 실시예인 도 7 내지 도 9에 따른 실시예에(이하, SP3)에 대응한다.
각 비교예 및 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 고계조 화소 영역의 공통 전극 및 화소 전극의 형상을 요약 정리하면 하기 표와 같다.
도면번호 고계조 화소 전극 공통 전극
도 13(Ref) 화소 전극의 중앙 전극의 폭,
= 단위 화소 전극의 가로폭		 가로 개구부의 길이 =
단위 화소 전극의 가로폭
도 14(Sp1) 화소 전극의 중앙 전극의 폭 < 단위 화소 전극의 가로폭 가로 개구부의 길이 =
단위 화소 전극의 가로폭
도 15(Sp3) 화소 전극의 중앙 전극의 폭
< 단위 화소 전극의 가로폭		 가로 개구부의 길이
< 단위 화소 전극의 가로폭
도 13을 참고하면, 하나의 고계조 단위 화소 전극의 중앙 전극의 가로 폭이, 중앙 전극의 세로 폭보다 길다. 또한, 공통 전극 역시 가로 개구부의 길이가 세로 개구부보다 길다.
따라서, 액정을 상하 방향으로 제어하는 제어력이, 액정을 좌우 방향으로 정렬하는 제어력보다 커진다. 액정을 상하 방향으로 제어하는 제어력이 강한 경우 액정은 둔각으로 정렬되고, 액정을 좌우 방향으로 정렬하는 제어력이 커지는 경우 액정은 예각으로 정렬된다. 특히 액정의 상하 방향 제어력은 하나의 단위 화소 전극의 가장자리 부분에서 커진다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 가로 개구부 끝단 근처에서, 액정은 가로 개구부에 대하여 둔각으로 정렬한다.
이렇게 액정이 둔각으로 정렬하는 경우, 측면에서 retardation이 증가하고 저계조에서 감마 들뜸이 나타나게 된다. 따라서 시인성이 약화되는 원인이 된다.
그러나 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 고계조 영역에서 화소 전극, 공통 전극 또는 둘 다의 형상을 적절히 변형시킴으로써 액정을 상하 방향으로 제어하는 제어력을 감소시켰다. 따라서 액정이 둔각으로 정렬되지 않고, 저계조에서의 감마 들뜸을 해결하였다.
도 14는 화소 전극의 형상만을 변형한 액정 표시 장치에 대한 실험 결과이다. 도 14에서는, 화소 전극의 중앙 전극의 가로폭을 하나의 단위 화소 전극의 폭보다 짧도록 감소시켰다. 즉 도 14는 도 2 내지 도 4에 따른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 실험 결과이다.
도 14를 참고하면, 화소 전극의 중앙 전극의 가로폭이 하나의 화소 전극의 폭보다 양쪽으로 짧아졌다. 따라서 액정을 상하 방향으로 제어하는 제어력 또한 감소하게 된다. 그러므로, 도 13에 따른 비교예에서 액정이 둔각으로 정렬하였던 반면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정의 상하 방향 제어력이 다소 감소하므로, 액정의 정렬 각도가 다소 감소하게 된다. 이러한 각도 감소는 특히 가로 개구부의 양 끝 영역에서 두드러지게 나타난다.
도 13 및 도 14의 하단 이미지를 비교해 보면, 본 발명 일 실시예인 도 14가 본 발명 비교예인 도 13에 비하여 더 어둡게 나타남을 확인할 수 있다. 즉, 도 14는 화소 전극의 중앙 전극의 가로폭을 감소시킴으로써, 액정의 상하 제어력을 감소시키고, 저계조 영역에서의 감마 들뜸 문제를 개선하였다.
도 15는 화소 전극의 형상 및 공통 전극의 형상을 모두 변형한 액정 표시 장치에 대한 실험 결과이다. 도 15에서는, 화소 전극의 중앙 전극의 가로폭을 하나의 단위 화소 전극의 폭보다 짧도록 감소시켰을 뿐 아니라, 공통 전극의 가로 개구부의 길이도 하나의 단위 화소 전극의 폭보다 짧도록 감소시켰다.
따라서, 도 13에 비하여 액정의 상하 방향 제어력이 감소하였을 뿐 아니라, 도 14에 비해서도 액정의 상하 방향 제어력이 감소하였다. 도 15를 참고하면 가로 개구부 근처에서의 액정 분자가 예각으로 정렬되었음을 확인할 수 있다. 따라서, 액정 분자의 둔각 정렬에 의한 저계조에서의 감마 들뜸을 현저히 개선하였다.
이는 도 15 하단의 이미지로도 확인할 수 있다. 도 13(ref)과 비교하면, 도 15의 이미지가 훨씬 어둡게 나타나며, 도 14(Sp1)와 비교해서도 도 15의 이미지가 보다 더 어둡게 나타남을 확인할 수 있다.
즉, 도 15에서 액정 분자는 공통 전극 가로 개구부에 대하여 예각으로 정렬하며, 따라서 액정 분자의 둔각 정렬에 의한 측면 저계조 들뜸 현상이 개선되었다.
이와 같이 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 고계조 영역에서 화소 전극, 공통 전극 또는 둘 다의 형상을 적절히 변형시킴으로써, 액정 분자의 상하 제어력을 감소시키고 액정 분자를 예각으로 정렬시켰다. 따라서 액정 분자의 둔각 정렬에 의한 측면 저계조 들뜸 현상을 개선하고 측면 시인성을 향상시켰다.
도 16은 본 발명 비교예 및 실시예에 따른 화소 전극의 형상과, 실제 휘도를 측정한 이미지를 나타낸 것이다. 도 17은 도 16의 비교예 및 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마곡선을 도시한 것이다.
도 16에 표기된 Ref, SP1, SP3, SP6 의 화소 전극 및 공통 전극 모양은 하기와 같다.
번호 고계조 화소 전극 공통 전극
Ref
(비교예)		 화소 전극의 중앙 전극의 폭,
= 화소 전극의 가로폭		 가로 개구부의 길이 =
화소 전극의 가로폭
Sp1
(실시예 1)		 화소 전극의 중앙 전극의 폭 < 화소 전극의 가로폭 가로 개구부의 길이 =
화소 전극의 가로폭
Sp3
(실시예 2)		 화소 전극의 중앙 전극의 폭
< 화소 전극의 가로폭		 가로 개구부를 좌우로 6 um씩 축소
Sp6
(실시예 3)		 화소 전극의 중앙 전극의 폭
< 화소 전극의 가로폭		 가로 개구부를 좌우도 9 um씩 축소
도 17은 도 16의 이미지를 바탕으로 하여, 각 비교예 및 실시예에서의 감마 곡선을 측정한 것이다. 도 17을 참고하면, 비교예인 Ref가 정면의 감마곡선으로부터 가장 멀리 떨어져, 들뜸 현상이 가장 심한 것으로 나타났다. 반면 본 발명 실시예는 Sp1, Sp3및 Sp6 은 Ref에 비하여 감마 곡선이 정면의 감마 곡선에 가깝게 나타났다. 특히, Sp1 < Sp3 < Sp6의 순서로 정면 감마 곡선에 가까워짐을 확인할 수 있었다. 즉, Sp1 < Sp3 < Sp6의 순서로 시인성이 개선됨을 확인할 수 있었다.
도 18은 본 발명 비교예 및 실시예의 액정 표시 장치에 대하여 투과율을 측정한 결과이다. 통상적으로 시인성과 투과율은 상호 교환적인 특성으로서, 시인성이 개선되면 투과율이 떨어지게 된다.
그러나 도 18을 참고하면, 본 발명에서는 시인성이 떨어지는 비교예(ref)의 투과율보다, 시인성이 좋은 실시예(Sp1, Sp3, Sp6)의 투과율이 더 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 화소 구조를 갖는 액정 표시 장치는, 시인성을 개선할 뿐 아니라 투과율 역시 증가시킨다.
본 발명 실시예의 투과율이 비교예에 비하여 좋은 이유를 도 19 및 도 20을 참고로 하여 설명한다. 도 19는 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 구조 및 액정 배열 상태를 도시한 것이고, 도 20은 본 발명 일 실시예(Sp3)에 따른 액정 표시 장치의 화소 구조 및 액정 배열 상태를 도시한 것이다. 도 19를 참고하면, 비교예에 따른 액정 표시 장치에서 공통 전극 가로 개구부 근처의 액정 분자들의 정렬 각도 θ2는 둔각이다. 그러나 도 20을 참고하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서 공통 전극 가로 개구부 근처의 액정 분자들의 정렬 각도 θ1은 45도 이거나, 또는 45도와 유사하다. 따라서, 공통 전극 가로 개구부의 길이 감소 및 화소 전극의 중앙 전극의 폭 감소를 통해, 액정 분자들이 45도에 가깝게 이상적으로 정렬하므로 투과율이 상승하게 된다.
그러면 도 21 내지 도 23을 참고하여 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 21은 본 발명 본 발명 다른 실시예에 따른 화소의 상세 구조를 도시한 도면이다. 도 22는 본 발명 다른 실시예에 따른 화소 전극 및 공통 전극의 형상을 도시한 것이다. 도 23은 본 발명 다른 실시예에 따른 화소 전극 및 공통 전극의 형상을 도시한 것이다.
도 21을 참고하면, 고계조 화소 전극(191a)이 게이트선(121)을 사이에 두고 저계조 화소 전극(191b)과 구분되어 위치하는 액정 표시 장치가 도시되어 있다. 도 2에서 고계조 화소 전극(191a)의 6개의 개별 단위 화소 전극이 1 X 6 의 형태로 배치되어 있고, 저계조 화소 전극(191b)의 6개의 개별 단위 화소 전극 역시 1 X 6 형태로 배치되어 있었다. 그러나 도 21에서는 고계조 화소 전극(191a)의 4개의 단위 화소 전극이 2 X 2, 저계조 화소 전극(191b)의 6개의 단위 화소 전극이 2 X 3 형태로 배치되어 있다. 경우에 따라서는, 고계조 화소 전극(191a)은 6개의 개별 단위 화소 전극으로 이루어져 2 X 3 형태로 배치되어 있고, 저계조 화소 전극(191b)은 8개의 개별 단위 화소 전극으로 이루어져 2 X 4 형태로 배치되어 있을 수 있다.
도 22는 고계조 화소 전극(191a)의 4개의 개별 단위 화소 전극이 2 X 2, 저계조 화소 전극(191b)의 6개의 개별 단위 화소 전극이 2 X 3으로 배치되어 있는 경우의, 고계조 화소 전극(191a) 및 이와 대응하는 공통 전극의 형상을 도시한 것이다.
이때, 공통 전극 가로 개구부(72)가 하나의 단위 화소 전극의 가로폭(P1)보다 양쪽으로 D1만큼 감소되어 있다. 즉, 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가, 저계조 화소 전극(미도시)의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧다. 따라서, 이 경우에도 액정 분자의 둔각 정렬을 막고, 측면의 저계조 감마 들뜸을 해결할 수 있다.
마찬가지로, 도 23은 고계조 화소 전극(191a)은 6개의 개별 단위 화소 전극으로 이루어져 2 X 3으로 배치되어 있고, 저계조 화소 전극(191b)은 8개의 개별 단위 화소 전극으로 이루어져 2 X 4 로 배치되어 있는 경우, 고계조 화소 전극(191a) 및 이와 대응하는 공통 전극의 형상을 도시한 것이다.
이때, 공통 전극 가로 개구부(72)가 하나의 단위 화소 전극의 가로폭(P1)보다 양쪽으로 D1만큼 감소되어 있다. 즉, 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가, 저계조 화소 전극(미도시)의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧다. 따라서, 이 경우에도 액정 분자의 둔각 정렬을 막고, 측면의 저계조 감마 들뜸을 해결할 수 있다.
이하에서는 다양한 방식으로 두 부화소 전극의 전압 레벨을 변경하는 실시예를 간단한 회로도를 통하여 살펴본다.
도 24 내지 도 28은 본 발명의 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
먼저, 도 24의 실시예를 살펴본다.
도 24의 실시예는 기준 전압선(178)을 이용하여 두 부화소 전극에 서로 다른 레벨의 전압을 인가하는 화소의 회로도를 도시하고 있다.
도 24에서는 고계조 부화소는 PXa로 도시되어 있으며, 저계조 부화소는 PXb로 도시되어 있다.
도 24을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 게이트선(121), 데이터선(171), 그리고 기준 전압을 전달하는 기준 전압선(178) 등의 신호선과 이에 연결된 화소(PX)를 포함한다.
각 화소(PX)는 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함한다. 제1 부화소(PXa)는 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제1 액정 축전기(Clca)를 포함하고, 제2 부화소(PXb)는 제2 및 제3 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc), 그리고 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)를 포함한다. 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 각각 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자 및 기준 전압선(178)에 연결되어 있다. 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca)에 연결되어 있고, 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력 단자에 연결되어 있다. 제3 스위칭 소자(Qc)의 제어 단자는 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 기준 전압선(178)에 연결되어 있다.
도 24에 도시한 화소(PX)의 동작에 대해 설명하면, 먼저 게이트선(121)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온 된다. 이에 따라 데이터선(171)에 인가된 데이터 전압은 턴 온 된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통해 각각 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)에 인가되어 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 데이터 전압 및 공통 전압(Vcom)의 차이만큼 충전된다. 이 때, 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)에는 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)를 통해 동일한 데이터 전압이 전달되나 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압은 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 분압이 된다. 따라서, 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압은 제1 액정 축전기(Clca)의 충전 전압보다 작아지므로 두 부화소(PXa, PXb)의 휘도가 달라질 수 있다. 따라서, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전되는 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전되는 전압을 적절히 조절하면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 되도록 할 수 있고, 이에 따라 측면 시인성을 개선할 수 있다.
그러나 본 발명이 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소(PX)의 구조는 도 23에 도시한 실시예에 한정되는 것은 아니고 다양할 수 있다.
이하에서는 도 25의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선(GL)과 복수의 데이터선(DL), 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함하고, 제1 부화소(PXa)에는 제1 부화소 전극이 형성되고, 제2 부화소(PXb)에는 제2 부화소 전극이 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q), 스위칭 소자(Q)와 연결되어 제1 부화소(PXa)에 형성되는 제1 액정 축전기(Clca)와 제1 유지 축전기(Csta), 스위칭 소자(Q)와 연결되어 제2 부화소(PXb)에 형성되는 제2 액정 축전기(Clcb)와 제2 유지 축전기(Cstb), 및 스위칭 소자(Q) 및 제2 액정 축전기(Clcb) 사이에 형성되는 보조 축전기(Cas)를 더 포함한다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca), 제1 유지 축전기(Csta), 보조 축전기(Cas)와 연결되어 있다.
보조 축전기(Cas)의 일측 단자는 스위칭 소자(Q)의 출력 단자에 연결되고, 타측 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)에 연결된다.
보조 축전기(Cas)에 의해 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압이 제1 액정 축전기(Clca)의 충전 전압보다 낮게 하여 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 26의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선(GLn, GLn+1), 복수의 데이터선(DL), 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함하고, 제1 부화소(PXa)에는 제1 부화소 전극이 형성되고, 제2 부화소(PXb)에는 제2 부화소 전극이 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 게이트선(GLn) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 제1 스위칭 소자(Qa)와 제2 스위칭 소자(Qb), 제1 스위칭 소자(Qa)와 연결되어 제1 부화소(PX)에 형성되는 제1 액정 축전기(Clca)와 제1 유지 축전기(Csta), 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결되어 제2 부화소에 형성되는 제2 액정 축전기(Clcb)와 제2 유지 축전기(Cstb), 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결되고 다음 단의 게이트선(GLn+1)에 의해 스위칭되는 제3 스위칭 소자(Qc), 및 제3 스위칭 소자(Qc)와 연결되어 있는 보조 축전기(Cas)를 더 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GLn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 각각 제1 액정 축전기(Clca) 및 제1 유지 축전기(Csta), 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)와 각각 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 다음 단의 게이트선(GLn+1)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 보조 축전기(Cas)와 연결되어 있다.
보조 축전기(Cas)의 일측 단자는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되고, 타측 단자는 유지 전극선(SL) 에 연결된다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치의 동작을 살펴보면, 게이트선(GLn)에 게이트 온 전압이 인가되면 이에 연결된 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)가 턴 온 되고, 데이터선(171)의 데이터 전압이 제1 및 제2 부화소 전극에 인가된다.
이어, 게이트선(GLn)에 게이트 오프 전압이 인가되고, 다음 단의 게이트선(GLn+1)에 게이트 온 전압이 인가되면 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 턴 오프되고 제3 스위칭 소자(Qc)는 턴 온된다. 이에 따라 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자와 연결된 제2 부화소 전극의 전하가 보조 축전기(Cas)로 흘러 들어 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압이 하강한다.
이와 같이 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)의 충전 전압을 다르게 하여 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 27의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선(GL), 복수의 데이터선(DL1, DL2), 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clab)와 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)를 포함한다.
각 부화소는 하나의 액정 축전기와 유지 축전기를 포함하며, 추가적으로 하나의 박막 트랜지스터(Q)를 포함한다. 하나의 화소에 속하는 두 부화소의 박막 트랜지스터(Q)는 동일한 게이트선(GL)에 연결되어 있지만, 서로 다른 데이터선(DL1, DL2)에 연결되어 있다. 서로 다른 데이터선(DL1, DL2)은 서로 다른 레벨의 데이터 전압을 동시에 인가하여 두 부화소의 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)가 서로 다른 충전 전압을 가지도록 한다. 그 결과 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 28의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 27에 도시된 바와 같이 게이트선(GL), 데이터선(DL), 제1 전원선(SL1), 제2 전원선(SL2), 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되는 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 스위칭 소자(Qa)에 연결되는 보조 승압 축전기(Csa) 및 제1 액정 축전기(Clca), 제2 스위칭 소자(Qb)에 연결되는 보조 감압 축전기(Csb) 및 제2 액정 축전기(Clcb)를 더 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로 이루어진다. 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 동일한 게이트선(GL) 및 동일한 데이터선(DL)에 연결되어 동일한 타이밍에 턴 온되어 동일한 데이터 신호를 출력한다.
제1 전원선(SL1) 및 제2 전원선(SL2)에는 일정한 주기를 가지고 스윙하는 형태의 전압이 인가된다. 제1 전원선(SL1)에는 일정 주기(예를 들면, 1H) 동안 제1 저전압이 인가되고, 그 다음 일정 주기 동안 제1 고전압이 인가된다. 제2 전원선(SL2)에는 일정 주기 동안 제2 고전압이 인가되고, 그 다음 일정 주기 동안 제2 저전압이 인가된다. 이때, 제1 주기와 제2 주기는 한 프레임 동안 복수 회 반복되어 제1 전원선(SL1)과 제2 전원선(SL2)에는 스윙하는 형태의 전압이 인가되는 것이다. 이때, 제1 저전압과 제2 저전압은 동일하고 제1 고전압과 제2 고전압도 동일할 수 있다.
보조 승압 축전기(Csa)는 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제1 전원선(SL1)에 연결되고, 보조 감압 축전기(Csb)는 제2 스위칭 소자(Qb) 및 제2 전원선(SL2)에 연결된다.
보조 승압 축전기(Csa)가 제1 스위칭 소자(Qa)와 연결된 부분의 단자(이하, '제1 단자'라 함)의 전압(Va)은 제1 전원선(SL1)에 제1 저전압이 인가되면 낮아지고, 제1 고전압이 인가되면 높아진다. 그 후 제1 전원선(SL1)의 전압이 스윙함에 따라서 제1 단자의 전압(Va)도 스윙하게 된다.
또한, 보조 감압 축전기(Csb)가 제1 스위칭 소자(Qb)와 연결된 부분의 단자(이하, '제2 단자'라 함)의 전압(Vb)은 제2 전원선(SL2)에 제2 고전압이 인가되면 높아지고, 제2 저전압이 인가되면 낮아진다. 그 후 제2 전원선(SL2)의 전압이 스윙함에 따라서 제2 단자의 전압(Vb)도 스윙하게 된다.
이와 같이 두 부화소에 동일한 데이터 전압이 인가되더라도 제1 및 제2 전원선(SL1, SL2)에서 스윙하는 전압의 크기에 따라서 두 부화소의 화소 전극의 전압(Va, Vb)가 변화되므로 이를 통하여 두 부화소의 투과율을 다르게 하고 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 25 내지 도 28의 실시예에서는 기준 전압선이 사용되지 않지만, 데이터선에 평행한 어떠한 선을 사용하여 화소의 표시 영역의 중앙을 세로로 가로지르도록 형성하여 표시 품질을 향상시킨다.
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.
100: 하부 표시판 121: 게이트선
124: 게이트 전극 154: 반도체
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 178: 기준 전압선
178b: 가지부 185: 접촉 구멍
191a: 고계조 화소 전극 191b: 저계조 화소 전극
195: 연결부 198: 중앙 전극
199: 미세 가지부 220: 블랙 매트릭스
230: 색필터 270: 공통 전극
3: 액정층 31: 액정 분자
72, 73, 78: 개구부

Claims (19)

  1. 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 가로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소, 및
    상기 표시 영역의 중앙을 따라서 세로 방향으로 연장되어 있는 기준 전압선을 포함하며,
    상기 표시 영역은 2행으로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며,
    상기 2행의 도메인 중 한 행의 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 화소 전극이 위치하며, 나머지 한 행의 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하며,
    상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하며,
    상기 단위 화소 전극은 판형 구조를 가지는 중앙 전극과 상기 중앙 전극의 변으로부터 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하고,
    상기 고계조 화소 전극의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이 중 최대값은 상기 저계조 화소 전극의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이 중 최대값보다 짧고,
    상기 고계조 부화소 영역의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극의 가로 길이가, 상기 중앙 전극의 세로 길이보다 짧은 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 고계조 부화소 영역의 상기 단위 화소 전극의 상기 중앙 전극을 가로로 가로지르는 가상의 선과, 상기 중앙 전극으로부터 뻗어있는 미세 가지부의 진행 시작선이 이루는 각도 θ1은 45도 이상인 액정 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 고계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함하며,
    상기 저계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 고계조 부화소 영역 및 상기 저계조 부화소 영역은 각각 상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극에 대향하며, 개구부를 포함하는 공통 전극을 가지는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 공통 전극에는 가로 개구부 및 이와 교차하는 세로 개구부로 이루어진 십자형 개구부가 형성되어 있으며, 상기 십자형 개구부의 중심 부분에 위치하는 중앙 개구부가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 상기 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧은 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극 가로 개구부는, 상기 저계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극 가로 개구부의 가로 길이보다 양쪽으로 5 um 내지 9 um 감소한 액정 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가 상기 공통 전극의 세로 개구부의 길이보다 같거나 짧은 액정 표시 장치.
  10. 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 가로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소; 및
    상기 표시 영역의 중앙을 따라서 세로 방향으로 연장되어 있는 기준 전압선을 포함하며,
    상기 표시 영역은 2행으로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며,
    상기 도메인 중 한 행의 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 화소 전극이 위치하며, 나머지 한 행의 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하고,
    상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하고,
    상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극에 각각 대향하는 공통 전극을 포함하며,
    상기 공통 전극에는 가로 개구부 및 이와 교차하는 세로 개구부가 형성되어 있고,
    상기 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 상기 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧은 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부는, 상기 저계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 가로 길이보다 양쪽으로 5 um 내지 9 um 감소한 액정 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가 상기 공통 전극의 세로 개구부의 길이보다 같거나 짧은 액정 표시 장치.
  13. 제10항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 일 끝과, 상기 공통 전극의 세로 개구부의 일 끝을 연결한 선이 상기 공통 전극의 가로 개구부와 이루는 각도가 45도 이상인 액정 표시 장치.
  14. 절연 기판 위에 형성되어 있으며, 세로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 형성 영역과 표시 영역을 포함하는 복수의 화소; 및
    상기 표시 영역의 중앙을 따라서 가로 방향으로 진행하는 게이트 선을 포함하며,
    상기 표시 영역은 2열로 배열되어 있는 복수의 도메인을 포함하며,
    상기 게이트 선을 기준으로 상부에 위치한 도메인은 고계조 부화소 영역으로 고계조 화소 전극이 위치하며, 상기 게이트 선을 기준으로 하부에 위치한 도메인은 저계조 부화소 영역으로 저계조 화소 전극이 위치하며,
    상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극은 각각 복수개의 단위 화소 전극을 포함하며,
    상기 고계조 화소 전극 및 상기 저계조 화소 전극에 각각 대향하는 공통 전극을 포함하며,
    상기 공통 전극에는 가로 개구부 및 이와 교차하는 세로 개구부가 형성되어 있고,
    상기 고계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이는, 상기 저계조 화소 전극의 단위 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이보다 짧은 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부는, 상기 저계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 가로 길이보다 양쪽으로 5 um 내지 9 um 감소한 액정 표시 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 길이가 공통 전극의 세로 개구부의 길이보다 같거나 짧은 액정 표시 장치.
  17. 제14항에서,
    상기 고계조 화소 전극에 대향하는 공통 전극의 가로 개구부의 일 끝과, 상기 공통 전극의 세로 개구부의 일 끝을 연결한 선이 상기 공통 전극의 가로 개구부와 이루는 각도가 45도 이상인 액정 표시 장치.
  18. 제14항에서,
    상기 고계조 부화소 영역은 4개의 상기 도메인을 포함하며,
    상기 저계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제14항에서,
    상기 고계조 부화소 영역은 6개의 상기 도메인을 포함하며,
    상기 저계조 부화소 영역은 8개의 상기 도메인을 포함하는 액정 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337120B1 (ko) * 2008-10-01 2013-12-05 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동방법
KR101623160B1 (ko) * 2009-09-16 2016-05-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20120124011A (ko) * 2011-05-02 2012-11-12 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
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