KR102190429B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102190429B1
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Abstract

본 발명은 백색 화소를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제1 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역은 복수의 도메인을 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 복수의 도메인의 경계에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백색 화소를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 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 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 스스로 발광하지 못하므로 광원을 필요로 한다. 이때 광원은 별도로 구비된 인공 광원이거나 자연광일 수 있다. 액정 표시 장치에 사용되는 인공 광원으로는 발광 다이오드(LED: Light Emitting diode), 냉 음극 형광 램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 외부 전극 형광 램프(EEFL: external electrode fluorescent) 등이 있다. 인공 광원은 액정 표시 장치의 후면 혹은 측면에 위치하여 광을 공급한다. 여기서, 광원은 백색을 발광하는 백색 광원일 수 있다.
액정 표시 장치에 사용되는 색 필터는 일반적으로 적색, 녹색, 그리고 청색의 3 가지를 표시한다. 그리고 최근에는 액정 표시 장치의 휘도를 증가시키기 위해서 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 이외에 백색 화소를 더 포함하는 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
이처럼 백색 화소를 더 포함하는 액정 표시 장치는 백색 화소에 색 필터를 형성하지 않는 경우, 색 필터가 형성되어 있는 다른 화소와 단차가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 광원으로부터 공급되어 백색 화소를 통과한 광의 색좌표와 적색, 녹색, 및 청색 화소를 각각 통과하여 합쳐진 광의 색좌표가 상이하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 백색 화소가 다른 색 화소와 단차가 발생하지 않고 상부면이 평탄하게 이루어질 수 있도록 하는 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 백색 화소에서 컬러 쉬프트(color shift)가 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제1 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역은 복수의 도메인을 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 복수의 도메인의 경계에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 화소 전극과 중첩할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 화소 전극보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터의 폭은 5㎛이상이고, 25㎛이하일 수 있다.
상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 50% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 색은 녹색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 50% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 색은 적색 또는 청색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 20% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 색은 녹색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 17% 이상이고, 26% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 색은 청색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 약 12% 이상이고, 17% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 백색 화소 영역은 상기 제2 색 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 백색 화소 영역의 상기 제2 색 필터는 상기 복수의 도메인의 경계에 위치할 수 있다.
상기 제1 색 필터는 제1 방향으로 뻗어 있고, 상기 제2 색 필터는 제2 방향을 뻗어 있고, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 상이할 수 있다.
상기 제1 색 필터와 상기 제2 색 필터는 서로 중첩할 수 있다.
상기 제1 색 필터와 상기 제2 색 필터는 서로 교차하고, 교차하는 지점에서 서로 중첩할 수 있다.
상기 제1 색은 녹색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 17% 이상이고, 26% 이하의 면적을 가지고, 상기 제2 색은 청색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제2 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 약 12% 이상이고, 17% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 백색 화소 영역에 상기 제3 색 필터가 더 위치할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩할 수 있다.
상기 백색 화소 영역의 중앙에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩할 수 있다.
상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터 위에 형성되어 있는 덮개막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역에 위치하는 제1 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역의 경계 및 상기 백색 화소 영역에 위치하는 차광부, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역은 복수의 도메인을 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 차광부는 상기 복수의 도메인의 경계에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 차광부는 상기 화소 전극과 중첩하고, 상기 차광부는 상기 화소 전극보다 넓은 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역에 위치하는 제1 색 필터, 상기 제1 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터, 상기 제1 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제1 기판 위의 상기 백색 화소 영역에는 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터 중 적어도 두 개가 서로 중첩하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터가 서로 중첩할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터와 상기 제2 색 필터는 서로 교차하고, 상기 교차하는 지점에서 서로 중첩할 수 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 화소 전극과 중첩할 수 있다.
상기 제1 색은 녹색이고, 상기 제2 색은 청색일 수 있다.
상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 17% 이상이고, 26% 이하의 면적을 가지고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제2 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 약 12% 이상이고, 17% 이하의 면적을 가질 수 있다.
상기 화소 전극은 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 제2 부화소 전극과 중첩할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압은 상기 제1 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압보다 낮을 수 있다.
상기 제1 색은 녹색이고, 상기 제2 색은 청색일 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터가 서로 중첩할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터는 서로 교차하고, 상기 교차하는 지점에 상기 제3 색 필터가 위치할 수 있다.
상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 화소 전극과 중첩할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터가 중첩하는 부분의 두께는 상기 액정 표시 장치의 셀 갭과 동일할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제3 색 필터는 L자형으로 꺾인 형상으로 이루어지고, 상기 제1 색 필터와 상기 제3 색 필터는 대칭을 이루고, 대칭축에서 서로 중첩할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제2 색 필터는 상기 대칭축에 위치할 수 있다.
상기 백색 화소 영역은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어지고, 상기 대칭축은 상기 백색 화소 영역의 중심에 상기 단변과 나란한 방향으로 위치할 수 있다.
상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터가 중첩하는 부분의 두께는 상기 액정 표시 장치의 셀 갭과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판,
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제1 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 상기 제1 기판 위에 위치하는 화소 전극 및 공통 전극, 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역은 복수의 도메인을 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 복수의 도메인의 경계에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 화소 전극은 복수의 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 복수의 도메인은 제1 도메인 및 제2 도메인을 포함하고, 상기 제1 도메인에 위치하는 상기 슬릿의 연장 방향은 상기 제2 도메인에 위치하는 상기 슬릿의 연장 방향과 상이할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 백색 화소에 색 필터를 형성함으로써, 다른 색 화소와의 단차를 줄일 수 있다.
또한, 백색 화소에 형성되는 색 필터의 비율을 조절함으로써, 백색 화소에서 컬러 쉬프트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11은 도 10의 XI-XI을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 17a 내지 도 17f는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 19는 도 17a의 XIX-XIX선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 20은 도 17a의 XX-XX선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 22는 도 21의 XXII-XXII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 27은 도 26의 XXVII-XXVII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 32는 도 31의 XXXII-XXXII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 33은 도 31의 XXXIII-XXXIII 선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 35는 도 34의 XXXV-XXXV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 40은 도 39의 XL-XL선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 한 화소를 나타낸 평면도이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 44는 도 43의 XLIV-XLIV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 45는 백색 화소 내에 형성되는 색 필터 또는 차광부의 면적비에 따른 투과율 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 46은 백색 화소 내에 형성되는 색 필터 또는 차광부의 면적비에 따른 색 좌표를 나타낸 도면이다.
도 47은 적색, 녹색, 청색 화소를 통과하여 합쳐진 광의 색 좌표와 백색 화소를 통과한 광의 색 좌표를 나타낸 도면이다.
이하에서 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.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 서로 마주보는 제1 기판(110) 및 제2 기판(210), 및 제1 기판(110)과 제2 기판(210) 사이에 위치하는 액정층(3)을 포함한다.
제1 기판(110) 및 제2 기판(210)은 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 액정층(3)은 복수의 액정 분자(310)들로 이루어지며, 포지티브형 또는 네거티브형으로 이루어질 수 있다.
제1 기판(110)의 후면에는 광원(500)이 배치될 수 있다. 광원(500)은 발광 다이오드(LED: Light Emitting diode) 등을 포함할 수 있고, 광원(500)으로부터 광(510)이 공급된다. 제1 기판(110)과 제2 기판(210) 사이에 형성된 전계에 따라 액정층(3)의 액정 분자(310)의 방향이 결정되고, 액정 분자(310)의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 광량이 달라진다. 제2 기판(210) 위에는 복수의 색 필터(230R, 230G, 230B)가 위치한다. 액정층(3)을 통과한 광은 각 색 필터(230R, 230G, 230B)를 통과하면서 일부 파장의 광은 통과하고, 나머지 파장의 광은 흡수된다.
액정 표시 장치는 복수의 화소 영역을 포함하며, 복수의 화소 영역은 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))으로 이루어질 수 있다. 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B))은 서로 다른 색을 표시하는 화소 영역으로써, 이들의 색을 합하면 백색이 될 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))은 백색을 표시할 수 있다. 예를 들면, 제1 색 화소 영역(PX(R))은 적색을 표시할 수 있고, 제2 색 화소 영역(PX(G))은 녹색을 표시할 수 있고, 제3 색 화소 영역(PX(B))은 청색을 표시할 수 있고, 제4 색 화소 영역(PX(W))은 백색을 표시할 수 있다.
또한, 본 발명은 이들 색상에 한정되지 않고, 제1 색 화소 영역(PX(R))은 시안을 표시할 수 있고, 제2 색 화소 영역(PX(G))은 마젠타를 표시할 수 있고, 제3 색 화소 영역(PX(B))은 황색을 표시할 수 있고, 제4 색 화소 영역(PX(W))은 백색을 표시할 수도 있다.
제2 기판(210) 위에는 각 화소 영역마다 색 필터(230R, 230G, 230B)가 위치한다. 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제1 색 필터(230R)는 백색 광이 통과할 때 적색 광만 통과시키는 적색 필터로 이루어질 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 백색 광이 통과할 때 녹색 광만 통과시키는 녹색 필터로 이루어질 수 있다. 제3 색 필터(230G)는 백색 광이 통과할 때 청색 광만 통과시키는 청색 필터로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치할 수 있으며, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제3 색 필터(230B)가 위치하고 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제3 색 필터(230B)를 대신하여 제1 색 필터(230R) 또는 제2 색 필터(230G)가 위치할 수도 있다. 색 필터의 선택은 경우에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 옐로위시(yellowish) 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해서는 녹색 필터 및/또는 청색 필터를 형성할 수 있다. 또한, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 착색 패턴은 후속하여 설명하게 될 차광부(220)로 이루어질 수도 있다. 또한, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 적어도 하나와 차광부(220)가 함께 위치할 수도 있다. 예를 들면, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제2 색 필터(230G)와 차광부(220)가 형성될 수 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 두 개의 단변과 두 개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제3 색 화소 영역(PX(B))에서 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B)는 각각 대략 사각형으로 이루어질 수 있으며, 각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))과 유사한 형상으로 이루어질 수 있다.
제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 일부 영역에 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제3 색 필터(230B)는 일 방향으로 뻗어 있는 막대 형상으로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제3 색 필터(230B)는 두 개의 단변 사이의 중앙에 단변과 나란한 방향으로 뻗어 있다. 다만, 제3 색 필터(230B)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형이 가능하다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 따라서, 제4 색 화소 영역(PX(W))과 제3 색 화소 영역(PX(B))에 각각 위치하는 제3 색 필터(230B)는 동일한 두께로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 동일한 공정에서 형성되더라도 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)가 상이한 두께로 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들면, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크를 이용하여 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)보다 얇은 두께로 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)가 상이한 공정에서 형성될 수도 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))이 백색을 표시하도록 하기 위해 색 필터를 전혀 형성하지 않는 경우, 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제3 색 화소 영역(PX(B))으로부터 나오는 광이 합쳐져서 나타내는 백색과 다른 색 좌표를 나타낼 수 있다. 즉, 제4 색 화소 영역(PX(W))이 나타내는 백색이 컬러 쉬프트(color shift)될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)를 형성하고 이들의 비율을 조절함으로써, 제4 색 화소 영역(PX(W))을 통과한 백색의 색 좌표가 제1 내지 제3 색 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))를 통과하여 합쳐진 백색의 색 좌표에 가까이 갈 수 있도록 할 수 있다.
제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W)) 사이의 경계에는 차광부(220)가 더 위치할 수 있다. 차광부(220)는 각 화소 영역들 사이의 경계에서 색 섞임, 빛샘 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 위에는 덮개막(240, overcoat)이 더 위치할 수 있다. 덮개막(240)은 제2 기판(210)의 상부면을 평탄화하는 역할을 할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))이 백색을 표시하도록 하기 위해 색 필터를 전혀 형성하지 않는 경우 다른 화소 영역과의 단차에 의해 평탄화가 용이하지 않게 된다. 따라서, 제4 색 화소 영역(PX(W))이 제1, 제2, 및 제3 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))보다 큰 셀 갭(CG, cell-gap)을 가진다. 본 발명의 일 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 적어도 하나를 형성함으로써, 다른 화소 영역과의 단차를 줄여 평탄화가 용이하기 이루어진다. 따라서, 제4 색 화소 영역(PX(W))이 제1, 제2, 및 제3 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))과 유사한 셀 갭(CG)을 가질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 덮개막(240)의 두께(tw)와 제1 내지 제3 색 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))에 위치하는 덮개막(240)의 두께(tg)는 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 덮개막(240)의 두께(tw)와 제1 내지 제3 색 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))에 위치하는 덮개막(240)의 두께(tg)의 차이는 제1 내지 제3 색 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))에 위치하는 덮개막(240)의 두께(tg)의 약 10% 이내일 수 있다. 이때, 덮개막(240)의 두께(tw, tg)는 제2 기판(210)의 상부 면으로부터 덮개막(240)의 상부 면까지의 거리 또는 색 필터(230R, 230G, 230B)와 색 필터(230R, 230G, 230B) 아래에 위치한 층 사이로부터 덮개막(240)의 상부면까지의 거리일 수 있다. 여기서, 색 필터(230R, 230G, 230B) 아래에 위치한 층은 박막 트랜지스터 상부의 보호막일 수 있다.
상기에서 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치하지 않는 영역이 있다. 해당 영역에는 색 필터가 위치하지 않음으로써, 가시광선 전 영역의 파장을 모두 통과시켜 백색광을 표시할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 백색 필터가 위치할 수도 있다. 백색 필터는 가시광선 전 영역의 파장을 모두 통과시킬 수 있는 투명한 포토 레지스터로 이루어질 수 있다.
이어, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 더욱 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4의 V-V선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역(PX(W))은 4 개의 도메인(domain)을 포함하고, 4개의 도메인은 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))은 하나의 가로선과 하나의 세로선에 의해 4 개의 도메인으로 나눠진다. 이때, 가로선을 기준으로 상측, 세로선을 기준으로 좌측에 제1 도메인(D1)이 위치하고, 가로선을 기준으로 상측, 세로선을 기준으로 우측에 제2 도메인(D2)이 위치한다. 또한, 가로선을 기준으로 하측, 세로선을 기준으로 우측에 제3 도메인(D3)이 위치하고, 가로선을 기준으로 하측, 세로선을 기준으로 좌측에 제4 도메인(D4)이 위치한다.
도시는 생략하였으나, 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B))도 4 개의 도메인을 포함할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제3 색 필터(230B)가 형성되어 있으며, 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 예를 들면, 제3 색 필터(230B)는 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치하고, 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)을 나누는 기준인 가로선과 중첩하게 된다.
도메인(D1, D2, D3, D4) 사이의 경계는 암부로 시인될 수 있으며, 제3 색 필터(230B)를 도메인(D1, D2, D3, D4) 사이의 경계에 위치시킴으로써, 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110) 위에는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121)으로부터 돌출하는 게이트 전극(124)이 형성되어 있다.
유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 나란한 방향 즉, 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압 등과 같은 정해진 전압을 전달한다. 유지 전극선(131)으로부터 확장되는 유지 전극(133)이 형성되어 있다. 유지 전극(133)은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 가장자리를 둘러싸는 형태로 이루어질 수 있다.
게이트선(121), 게이트 전극(124), 유지 전극선(131), 및 유지 전극(133) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124)과 중첩한다. 반도체(154)는 비정질 실리콘(amorphous silicon), 다결정 실리콘(polycrystalline silicon), 금속 산화물(metal oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(ohmic contact member)(도시하지 않음)가 더 형성될 수 있다. 저항성 접촉 부재는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어질 수 있다.
반도체(154) 위에는 데이터선(171), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 소스 전극(173)은 데이터선(171)으로부터 돌출되어 있으며, 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 이격되어 있다. 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 게이트 전극(124)과 중첩한다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(Q)를 이루며, 박막 트랜지스터(Q)의 채널은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체에 형성된다.
데이터선(171), 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부를 노출시키는 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
화소 전극(191)은 전체적으로 대략 사각형이다. 화소 전극(191)은 가로 줄기부(193), 가로 줄기부(193)와 교차하는 세로 줄기부(192)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한, 화소 전극(191)은 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)로부터 뻗어 있는 미세 가지부(194)를 포함한다. 또한, 사각형으로 이루어진 화소 전극(191)으로부터 연장되어 있는 연장부(197)가 더 형성되어 있다. 연장부(197)는 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)와 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)에 의해 4개의 도메인(D1, D2, D3, D4)으로 나뉘어진다. 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)로부터 비스듬한 방향으로 뻗어 있다. 예를 들면, 제1 도메인(D1)에서 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(193) 또는 세로 줄기부(192)로부터 왼쪽 위 방향으로 뻗어 있고, 제2 도메인(D2)에서 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(193) 또는 세로 줄기부(192)로부터 오른쪽 위 방향으로 뻗어 있다. 제3 도메인(D3)에서 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(193) 또는 세로 줄기부(192)로부터 오른쪽 아래 방향으로 뻗어 있고, 제4 도메인(D4)에서 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(193) 또는 세로 줄기부(192)로부터 왼쪽 아래 방향으로 뻗어 있다.
각 미세 가지부(194)는 게이트선(121) 또는 가로 줄기부(193)와 대략 45도 또는 135도의 각을 이룰 수 있다. 또한, 이웃하는 2개의 도메인(D1, D2, D3, D4)의 미세 가지부(194)가 뻗어 있는 방향은 서로 직교할 수 있다.
화소 전극(191)은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 외곽을 둘러싸는 외곽 줄기부를 더 포함할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제1 기판(110)과 마주 보는 제2 기판(210) 위에는 제3 색 필터(230B)가 형성되어 있다. 제3 색 필터(230B)는 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193)와 중첩한다. 가로 줄기부(193)는 도메인(D1, D2, D3, D4)을 나누는 수단으로써, 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 따라서, 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다.
제3 색 필터(230B)의 폭(W)은 약 5㎛이상이고, 약 25㎛이하일 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193)와 중첩 형성되어 있으며, 일반적으로 금속 배선의 패턴은 약 5㎛ 정도로 형성될 수 있으며, 제3 색 필터(230B)는 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193)보다 넓은 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 제3 색 필터(230B)가 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193)보다 좁은 폭으로 형성될 경우 제4 색 화소 영역(PX(W))을 통과하는 광이 제3 색 필터(230B)를 통과하지 못하여 색 좌표 이동의 효과를 나타내지 못할 수도 있기 때문이다. 제3 색 필터(230B)의 폭(W)을 너무 넓게 형성할 경우 투과율 감소량이 커질 수 있으므로, 제3 색 필터(230B)의 폭(W)은 약 25㎛이하로 형성할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))의 가장자리에는 차광부(220)가 형성되어 있고, 제4 색 필터(230B) 및 차광부(220) 위에는 덮개막(240)이 형성되어 있다.
덮개막(240) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명한 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
공통 전극(270)에는 공통 전압과 같은 일정한 전압이 인가된다. 화소 전극(191)에 데이터 전압이 인가되면, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전계가 형성되고, 이들 사이에 위치한 액정층(3)의 액정 분자(310)가 소정의 방향으로 정렬하게 된다.
상기에서 제4 색 화소 영역(PX(W))에 대해 설명하였으나, 제1, 제2, 제3 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))도 유사한 화소 구조를 가진다. 다만, 제1 화소 영역(PX(R))의 대부분에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 화소 영역(PX(G))의 대부분에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 화소 영역(PX(B))의 대부분에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다는 점에서 상이한 구조를 가진다.
상기에서 각 색 필터(230R, 230G, 230B)가 제2 기판(210) 위에 위치하는 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 각 색 필터(230R, 230G, 230B)가 제1 기판(110) 위에 위치할 수도 있다. 이하에서 도 6을 참조하여 이에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다. 도 6은 제4 색 화소 영역(PX(W))을 도시하고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110) 위에 게이트 전극(124), 반도체(154), 소스 전극(173), 드레인 전극(175), 및 보호막(180)이 형성되고, 보호막(180) 위에 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
보호막(180) 및 제3 색 필터(230B) 위에는 덮개막(182)이 형성되고, 덮개막(182) 위에 화소 전극(191)이 형성되어 있다.
보호막(180) 및 덮개막(182)에 접촉 구멍(185)이 형성되어 있고, 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 연결되어 있다.
제2 기판(210) 위에는 차광부(220), 덮개막(240), 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
상기에서 제4 색 화소 영역(PX(W))에 대해 설명하였으나, 제1, 제2, 제3 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))도 유사한 화소 구조를 가진다. 제1 화소 영역(PX(R))에서는 제1 색 필터(230R)가 제1 기판(110) 위에 위치할 수 있고, 제2 화소 영역(PX(G))에서는 제2 색 필터(230G)가 제1 기판(110) 위에 위치할 수 있고, 제3 화소 영역(PX(B))에서는 제3 색 필터(230B)가 제1 기판(110) 위에 위치할 수 있다.
상기에서 차광부(220)는 제2 기판(210) 위에 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 차광부(220)가 제1 기판(110) 위에 형성될 수도 있다. 이때, 차광부(220)는 보호막(180) 위에 형성될 수 있고, 보호막(180), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 위에는 덮개막(182)이 형성될 수 있다.
상기에서 각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)에 의해 4개의 도메인(D1, D2, D3, D4)으로 나뉘어지는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도메인의 분할 수단은 절개부, 돌기 등 다양하게 이루어질 수 있다. 이하에서 도 7 및 도 8을 참조하여 이에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소를 나타내는 평면도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
화소 전극(191)은 그 중앙에 위치하는 부분 통판 전극(195)과 부분 통판 전극(195)으로부터 사선 방향으로 돌출되어 있는 복수의 미세 가지부(194)를 포함한다. 부분 통판 전극(195)은 마름모 형상 또는 육각형 등으로 이루어질 수 있다. 미세 가지부(194)는 부분 통판 전극(195)에 대하여 약 45도의 각을 이룰 수 있다.
공통 전극(270)에는 액정 제어 수단으로 절개부(275)가 십자 형상으로 형성되어 있다. 절개부(275)의 십자 구조에서 교차점은 화소 전극(191)의 부분 통판 전극(195)의 마름모 형상의 중심과 중첩한다. 이러한 절개부(275)는 액정 분자(310)의 제어력을 향상시키는 역할을 수행한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 공통 전극(270)의 십자 형상의 절개부(275)에 의해 4개의 도메인(D1, D2, D3, D4)으로 나뉘어진다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제3 색 필터(230B)가 위치하며, 제3 색 필터(230B)는 십자 형상의 절개부(275)와 일부 중첩한다. 예를 들면, 십자 형상의 절개부(275)는 가로부와 세로부로 이루어질 수 있고, 제3 색 필터(230B)는 가로부와 중첩할 수 있다. 절개부(275)는 도메인(D1, D2, D3, D4)을 나누는 수단으로써, 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 따라서, 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다.
상기에서 도 1을 다시 참조하면, 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 제4 색 화소 영역(PX(W))이 가로 방향으로 순서대로 위치한다. 또한, 제1 색 화소 영역(PX(R))과 제3 색 화소 영역(PX(B))은 세로 방향으로 서로 인접하고, 제2 색 화소 영역(PX(G)과 제4 색 화소 영역(PX(W))은 세로 방향으로 서로 인접한다. 본 발명의 각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))의 배치는 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다. 이하에서 도 9를 참조하여 이에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 제1 색 화소 영역(PX(R))과 제2 색 화소 영역(PX(G))은 가로 방향으로 인접한다. 제1 색 화소 영역(PX(R))들은 세로 방향으로 서로 인접하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))들은 세로 방향으로 서로 인접한다.
제2 색 화소 영역(PX(G))은 제3 색 화소 영역(PX(B)) 또는 제4 색 화소 영역(PX(W))과 가로 방향으로 인접한다. 즉, 제2 색 화소 영역(PX(G))의 일부는 제3 색 화소 영역(PX(B))과 가로 방향으로 인접하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))의 다른 일부는 제4 색 화소 영역(PX(W))과 가로 방향으로 인접한다.
도 1에 도시된 실시예의 경우, 액정 표시 장치의 전체 면적에서 제4 색 화소 영역(PX(W))이 차지하는 면적의 비율은 약 1/4이고, 도 9에 도시된 실시예의 경우, 액정 표시 장치의 전체 면적에서 제4 색 화소 영역(PX(W))이 차지하는 면적의 비율은 약 1/6이 될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 실시예의 경우, 각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(B))의 일 변의 길이의 비율을 조절하여, 액정 표시 장치의 전체 면적에서 제4 색 화소 영역(PX(W))이 차지하는 면적의 비율이 약 1/4이 될 수도 있다.
다음으로, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 10 및 도 11에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 위치하는 색 필터가 다른 화소 영역의 색 필터와 연결된다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 11은 도 10의 XI-XI을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 11에서는 제2 기판(210) 및 제2 기판(210) 위에 형성되어 있는 구성 요소를 도시하고, 제1 기판, 액정층, 광원 등은 생략하였다. 제1 기판, 액정층, 광원 등은 도 1을 참조할 수 있으며, 도 11에서는 편의상 제2 기판(210)에서 색 필터(230R, 230G, 230B)가 형성되어 있는 면이 윗면이 되도록 도시하였다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 연결될 수 있다. 즉, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)로부터 돌출된 형상으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 12 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 12 내지 도 14에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 위치하는 색 필터의 연장 방향이 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제2 색 필터(230G)가 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 일부 영역에 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)는 일 방향으로 뻗어 있는 막대 형상으로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)는 두 개의 장변 사이의 중앙에 장변과 나란한 방향으로 뻗어 있다. 다만, 제2 색 필터(230G)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형이 가능하다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G)는 제2 색 화소 영역(PX(G))에 위치하는 제2 색 필터(230G)와 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G)는 제2 색 화소 영역(PX(G))에 위치하는 제2 색 필터(230G)와 연결되지 않을 수도 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역(PX(W))은 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함하고, 제2 색 필터(230G)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 예를 들면, 제2 색 필터(230G)는 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계에 위치하고, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 도메인(D1, D2, D3, D4)을 나누는 기준인 세로선과 중첩하게 된다.
도 14에 도시된 바와 같이, 화소 전극(191)은 서로 교차하는 가로 줄기부(193)와 세로 줄기부(192), 이들로부터 뻗어 있는 미세 가지부(194)를 포함한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))은 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)에 의해 4개의 도메인(D1, D2, D3, D4)으로 나뉘어진다. 제2 색 필터(230G)는 화소 전극(191)의 세로 줄기부(192)와 중첩한다.
다음으로, 도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 15 및 도 16에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에서 색 필터의 위치가 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제2 색 필터(230G)가 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 일부 영역에 위치하며, 특히 제2 색 필터(230G)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 중앙에 위치할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함하고, 제2 색 필터(230G)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 제2 색 필터(230G)는 도메인(D1, D2, D3, D4)를 나누는 기준인 가로선과 세로선이 만나는 부분과 중첩하게 된다. 따라서, 제2 색 필터(230G)는 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)과 일부 중첩한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)에 의해 둘러싸여 있는 부분과 이로부터 연장되어 제4 색 화소 영역(PX(W))에 형성되어 있는 연장부(176)를 포함한다. 연장부(176)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 중앙에 위치할 수 있다. 접촉 구멍(185)은 드레인 전극(175)의 연장부(176)를 노출시키도록 형성되고, 화소 전극(191)은 드레인 전극(175)의 연장부(176)와 연결되어 있다.
화소 전극(191)은 서로 교차하는 가로 줄기부(193)와 세로 줄기부(192), 이들로부터 뻗어 있는 미세 가지부(194)를 포함한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))은 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)에 의해 4개의 도메인(D1, D2, D3, D4)으로 나뉘어진다.
제2 색 필터(230G)는 드레인 전극(175)의 연장부(176)와 중첩할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 접촉 구멍(185)과 중첩할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 화소 전극(191)의 가로 줄기부(193)와 세로 줄기부(192)가 교차하는 부분에 위치할 수 있다.
드레인 전극(175)은 불투명한 금속으로 이루어지는 것이 일반적이고, 제4 색 화소 영역(PX(W))의 제2 색 필터(230G)를 드레인 전극(175)과 중첩하도록 위치시킴으로써, 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
제2 색 필터(230G)는 원형으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 사각형, 타원형 등 다양하게 변형이 가능하다. 또한, 제2 색 필터(230G)는 막대형으로 이루어질 수 있으며, 드레인 전극(175)과 화소 전극(191)이 중첩하는 부분에 위치할 수 있다. 드레인 전극(175)은 화소 전극(191)의 세로 줄기부의 아래쪽 절반과 중첩하고 있다.
상기에서 제4 색 화소 영역(PX(W))에 대해 설명하였으나, 제1, 제2, 제3 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))도 유사한 화소 구조를 가진다.
다음으로, 도 17a 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 17a 내지 도 20에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 각 화소 영역이 복수의 부화소 영역으로 나뉘어진다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 17a 내지 도 17f는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다. 도 19는 도 17a의 XIX-XIX선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 20은 도 17a의 XX-XX선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 17a에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역(PX(W))은 복수의 부화소 영역을 포함할 수 있고, 복수의 부화소 영역은 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)으로 이루어질 수 있다. 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)은 각각 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제3 색 필터(230B)가 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치할 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l) 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제3 색 필터(230B)가 제4 색 화소 영역(PX(W))의 제2 부화소 영역(PX_l)에 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 제2 부화소 영역(PX_l)의 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 예를 들면, 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 제2 부화소 영역(PX_l)의 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)을 나누는 기준인 세로선의 일부와 중첩하게 된다.
상기에서 제4 색 화소 영역에서 착색 패턴의 위치는 다양하게 변경이 가능하다. 이하에서는 도 17b 내지 도 17f를 참조하여 다양한 착색 패턴의 위치에 대해 설명한다.
도 17b에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역에 위치하는 착색 패턴은 제3 색 필터(230B)로 이루어질 수 있으며, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 위치할 수 있다. 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이의 영역은 박막 트랜지스터 등이 위치하는 곳으로써, 비표시 영역에 해당한다. 따라서, 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 착색 패턴이 위치함으로써, 개구율의 감소를 최소화할 수 있다.
또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h)의 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치하고, 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다.
여기서, 제3 색 필터(230B)가 제1 부화소 영역(PX_h)의 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치하고, 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치하는 경우, 제3 색 필터(230B)의 폭(W1)은 약 5㎛이상이고, 약 25㎛이하일 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)가 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 위치하는 경우, 제3 색 필터(230B)의 폭(W2)은 박막 트랜지스터 등이 위치하는 비표시 영역의 폭(W3)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 약 25㎛이상이고, 약 100㎛이하일 수 있다.
도 17c에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역에 위치하는 착색 패턴은 제3 색 필터(230B)로 이루어질 수 있으며, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계, 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계에 위치할 수 있다.
여기서, 제3 색 필터(230B)가 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계, 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계에 위치하는 경우, 제3 색 필터(230B)의 폭(W4)은 약 5㎛이상이고, 약 25㎛이하일 수 있다.
도 17d에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역에 위치하는 착색 패턴은 제3 색 필터(230B)로 이루어질 수 있으며, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 각 도메인(D1, D2, D3, D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다.
도 17e에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역에 위치하는 착색 패턴은 제3 색 필터(230B)로 이루어질 수 있으며, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계의 일부, 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계의 일부에 위치할 수 있다.
이때, 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 대략 십자 형상으로 이루어질 수 있고, 십자 형상의 세로 부분은 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)의 세로 변과 유사한 길이로 이루어지고, 십자 형상의 가로 부분은 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)의 가로 변보다 짧은 길이로 이루어질 수 있다. 십자 형상의 가로 부분은 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)의 중앙에 위치할 수 있다.
도 17f에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역에 위치하는 착색 패턴은 제3 색 필터(230B)로 이루어질 수 있으며, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h)과 제2 부화소 영역(PX_l) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계, 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 또한, 제3 색 필터(230B)는 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)의 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계의 일부, 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계의 일부에 위치할 수 있다.
이때, 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 대략 십자 형상으로 이루어질 수 있고, 십자 형상의 가로 부분은 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)의 가로 변과 유사한 길이로 이루어지고, 십자 형상의 세로 부분은 각 부화소 영역(PX_h, PX_l)의 세로 변보다 짧은 길이로 이루어질 수 있다. 십자 형상의 가로 부분과 세로 부분은 분리될 수 있다.
도 17a 내지 도 17f에 관한 설명에서는 하나의 제4 색 화소 영역에 대해 설명하였으나, 이웃한 제4 색 화소 영역에도 제3 색 필터가 위치할 수 있다. 이때, 서로 이웃하는 제4 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터의 폭은 상이할 수 있다.
이하에서는 도 17a에 도시된 제4 색 화소 영역에 대해 더욱 설명한다. 도 18은 도 17a에 도시된 제4 색 화소 영역을 나타내고 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제1 기판(도시하지 않음) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 또한, 게이트선(121)으로부터 돌출되어 서로 연결되어 있는 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)이 형성되어 있다. 또한, 게이트선(121)으로부터 돌출되어 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)과 이격되도록 제3 게이트 전극(124c)이 형성되어 있다. 제1 내지 제3 게이트 전극(124h, 124l, 124c)은 동일한 게이트선(121)에 연결되어 있고, 동일한 게이트 신호가 인가된다.
유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 동일한 방향으로 뻗어 있고, 유지 전극선(131)에는 일정한 전압이 인가된다. 또한, 유지 전극선(131)으로부터 돌출되어 있는 유지 전극(133) 및 돌출부(134)가 형성되어 있다. 유지 전극(133)은 이후 설명하게 될 제1 부화소 전극(191h)을 둘러 싸도록 형성될 수 있고, 돌출부(134)는 게이트선(121)을 향하도록 돌출되어 있다.
게이트선(121), 제1 내지 제3 게이트 전극(124h, 124l, 124c), 유지 전극선(131), 유지 전극(133), 및 돌출부(134) 위에는 게이트 절연막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 게이트 절연막은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막 위에는 제1 반도체(154h), 제2 반도체(154l), 및 제3 반도체(154c)가 형성된다. 제1 반도체(154h)는 제1 게이트 전극(124h)의 위에 위치하고, 제2 반도체(154l)는 제2 게이트 전극(124l)의 위에 위치하며, 제3 반도체(154c)는 제3 게이트 전극(124c)의 위에 위치할 수 있다.
제1 내지 제3 반도체(154h, 154l, 154c) 및 게이트 절연막 위에는 데이터선(171), 제1 소스 전극(173h), 제1 드레인 전극(175h), 제2 소스 전극(173l), 제2 드레인 전극(175l), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)이 형성되어 있다.
제1 내지 제3 반도체(154h, 154l, 154c)는 제1 내지 제3 게이트 전극(124h, 124l, 124c) 위에 형성될 뿐만 아니라 데이터선(171) 아래에도 형성될 수 있다. 또한, 제2 반도체(154l)와 제3 반도체(154c)는 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 내지 제3 반도체(154h, 154l, 154c)가 제1 내지 제3 게이트 전극(124h, 124l, 124c) 위에만 형성될 수도 있고, 제2 반도체(154l)와 제3 반도체(154c)가 서로 분리되어 형성될 수도 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
제1 소스 전극(173h)은 데이터선(171)으로부터 제1 게이트 전극(124h) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제1 소스 전극(173h)은 제1 게이트 전극(124h) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있다.
제1 드레인 전극(175h)은 제1 게이트 전극(124h) 위에서 제1 소스 전극(173h)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제1 소스 전극(173h)과 제1 드레인 전극(175h) 사이로 노출된 부분의 제1 반도체(154h)에 채널이 형성되어 있다.
제2 소스 전극(173l)은 데이터선(171)으로부터 제2 게이트 전극(124l) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제2 소스 전극(173l)은 제2 게이트 전극(124l) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있다.
제2 드레인 전극(175l)은 제2 게이트 전극(124l) 위에서 제2 소스 전극(173l)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제2 소스 전극(173l)과 제2 드레인 전극(175l) 사이로 노출된 부분의 제2 반도체(154l)에 채널이 형성되어 있다.
제3 소스 전극(173c)은 제2 드레인 전극(175l)과 연결되어 있으며, 제3 게이트 전극(124c) 위에 형성되어 있다.
제3 드레인 전극(175c)는 제3 게이트 전극(124c) 위에서 제3 소스 전극(173c)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이로 노출된 부분의 제3 반도체(154c)에 채널이 형성되어 있다.
상기에서 설명한 제1 게이트 전극(124h), 제1 반도체(154h), 제1 소스 전극(173h), 및 제1 드레인 전극(175h)은 제1 박막 트랜지스터(Qh)를 이룬다. 또한, 제2 게이트 전극(124l), 제2 반도체(154l), 제2 소스 전극(173l), 및 제2 드레인 전극(175l)은 제2 박막 트랜지스터(Ql)를 이루고, 제3 게이트 전극(124c), 제3 반도체(154c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 이룬다.
데이터선(171), 제1 내지 제3 소스 전극(173h, 173l, 173c), 제1 내지 제3 드레인 전극(175h, 175l, 175c) 위에는 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
보호막에는 제1 드레인 전극(175h)의 일부가 노출되도록 제1 접촉 구멍(185h)이 형성되어 있고, 제2 드레인 전극(175l)의 일부가 노출되도록 제2 접촉 구멍(185l)이 형성되어 있으며, 돌출부(134)와 제3 드레인 전극(175c)의 일부가 노출되도록 제3 접촉 구멍(185c)이 형성되어 있다.
보호막 위에는 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)이 형성되어 있다. 제1 부화소 전극(191h)은 제1 부화소 영역(PX_h)에 형성되어 있고, 제2 부화소 전극(191l)은 제2 부화소 영역(PX_l)에 형성되어 있다. 또한, 보호막 위에 다리 전극(196)이 형성되어 있다.
제1 부화소 전극(191h)은 제1 접촉 구멍(185h)을 통해 제1 드레인 전극(175h)과 연결되어 있고, 제2 부화소 전극(191l)은 제2 접촉 구멍(185l)을 통해 제2 드레인 전극(175l)과 연결되어 있다. 다리 전극(196)은 제3 접촉 구멍(185c)을 통해 돌출부(134)와 제3 드레인 전극(175c)을 전기적으로 연결한다. 즉, 제3 드레인 전극(175c)이 유지 전극선(131)에 연결된다.
제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)은 각각 제1 드레인 전극(175h) 및 제2 드레인 전극(175l)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 이때, 제2 드레인 전극(175l)에 인가된 데이터 전압 중 일부는 제3 소스 전극(173c)을 통해 분압되어, 제2 부화소 전극(191l)에 인가되는 전압의 크기는 제1 부화소 전극(191h)에 인가되는 전압의 크기보다 작게 된다. 이는 제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)에 인가되는 데이터 전압이 정극성(+)인 경우이고, 이와 반대로, 제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)에 인가되는 데이터 전압이 부극성(-)인 경우에는 제1 부화소 전극(191h)에 인가되는 전압이 제2 부화소 전극(191l)에 인가되는 전압보다 작게 된다.
제2 부화소 전극(191l)의 면적은 제1 부화소 전극(191h)의 면적 대비하여 1배 이상 2배 이하일 수 있다.
제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)은 열 방향으로 이웃하고, 전체적인 모양은 사각형이며 가로 줄기부(193h, 193l) 및 이와 교차하는 세로 줄기부(192h, 192l)로 이루어진 십자형 줄기부를 포함한다. 또한, 화소 전극(191)은 가로 줄기부(193) 및 세로 줄기부(192)로부터 뻗어 있는 미세 가지부(194)를 포함한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))의 제1 부화소 영역(PX_h) 및 제2 부화소 영역(PX_l)은 각각 가로 줄기부(193h, 193l)와 세로 줄기부(192h, 192l)에 의해 네 개의 도메인(D1, D2, D3, D4)으로 나뉘어진다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 화소 전극(191)과 동일한 기판 또는 대향하는 기판에 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 제2 부화소 영역(PX_l)에서 제2 부화소 전극(191l)의 세로 줄기부(192l)와 일부 중첩한다. 세로 줄기부(192l)는 제2 부화소 영역(PX_l)의 도메인(D1, D2, D3, D4)을 나누는 수단으로써, 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 따라서, 제3 색 필터는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다.
상기에서 제4 색 화소 영역(PX(W))에 대해 설명하였으나, 제1, 제2, 제3 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))도 유사한 화소 구조를 가진다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 제3 색 필터(230B)가 형성되어 있지 않은 제1 부화소 영역(PX_h)의 단면과 제3 색 필터(230B)가 위치하는 제2 부화소 영역(PX_l)의 단면을 비교할 수 있다. 제3 색 필터(230B)가 형성되어 있지 않은 제1 부화소 영역(PX_h)의 셀 갭(t1)은 제3 색 필터(230B)가 위치하는 제2 부화소 영역(PX_l)의 셀 갭(t2)보다 상대적으로 크다. 이처럼 한 화소 영역 내에서 셀 갭이 서로 다르도록 조절하여 제4 색 화소 영역(PX(W))을 통과하는 광의 파장을 조절할 수 있다.
다음으로, 도 21 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 21 내지 도 23에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 두 개의 색 필터가 위치한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 22는 도 21의 XXII-XXII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 23은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 차광부(220) 중 두 개가 위치할 수 있다. 예를 들면, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 색 필터의 조합은 변경이 가능하다. 예를 들면, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제1 색 필터(230R) 및 제2 색 필터(230G)가 위치하거나, 제1 색 필터(230R) 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수도 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)는 서로 중첩한다. 제2 색 필터(230G)는 제1 방향으로 뻗어 있고, 제3 색 필터(230B)는 제2 방향으로 뻗을 수 있다. 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230G)는 교차할 수 있으며, 제1 방향과 제2 방향은 직교할 수 있다. 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230G)가 교차하는 부분에서 서로 중첩하게 된다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)가 중첩함으로써, 셀 갭(도 2의 CP)을 유지하는 스페이서(spacer)의 역할을 할 수도 있다. 즉, 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께가 셀 갭에 대응하도록 형성할 수 있다. 또한, 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께를 셀 갭보다 낮게 형성하여 보조 스페이서(sub-spacer)의 역할을 할 수도 있다. 또한, 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)가 서로 중첩하는 부분의 두께는 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 어느 하나의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 이때, 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분은 평탄화를 위한 보조 패턴으로 사용될 수 있다.
제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께 조절을 위해 제2 색 화소 영역(PX(G)) 및 제3 색 화소 영역(PX(B))에 각각 위치하는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)의 두께와 상이하게 형성할 수도 있다. 이때, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크 등이 이용될 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 일 방향으로 뻗어 있는 막대 형상으로 이루어질 수 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 두 개의 단변과 두 개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)는 두 개의 장변 사이의 중앙에 장변과 나란한 방향으로 뻗어 있고, 제3 색 필터(230B)는 두 개의 단변 사이의 중앙에 단변과 나란한 방향으로 뻗어 있다. 다만, 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형이 가능하고, 연장 방향도 변경이 가능하다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 다른 화소 영역의 색 필터와 연결될 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G)는 제2 색 화소 영역(PX(G))에 위치하는 제2 색 필터(230G)와 연결되어 있고, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 연결되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 다른 화소 영역의 색 필터와 연결되지 않을 수도 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역(PX(W))은 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함하고, 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 예를 들면, 제2 색 필터(230G)는 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계와 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계와 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 도메인(D1, D2, D3, D4)를 나누는 기준인 세로선과 중첩하게 되고, 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)를 나누는 기준인 가로선과 중첩하게 된다. 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)는 가로선과 세로선이 교차하는 지점에서 중첩하게 된다.
다음으로, 도 24 및 도 25를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 24 및 도 25에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 21 내지 도 23에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에서 색 필터의 위치가 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이고, 도 25는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역을 나타내는 평면도이다.
도 24에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R) 및 제2 색 필터(230G)가 위치하거나, 제1 색 필터(230R) 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)는 서로 중첩한다. 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)는 서로 교차할 수 있고, 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)가 교차하는 부분에서 서로 중첩하게 된다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 두 개의 단변과 두 개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 일변과 소정의 각을 이룬다. 제2 색 필터(230G)가 제4 색 화소 영역(PX(W))의 단변과 이루는 각은 제3 색 필터(230B)가 제4 색 화소 영역(PX(W))의 단변과 이루는 각과 실질적으로 동일할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함한다. 제2 색 필터(230G)는 주로 제2 도메인(D2) 및 제4 도메인(D4)에 위치하고, 제3 색 필터(230B)는 주로 제1 도메인(D1) 및 제3 도메인(D3)에 위치할 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 화소 전극(191)은 가로 줄기부(193), 세로 줄기부(192), 및 미세 가지부(194)를 포함한다.
제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 미세 가지부(194)와 중첩하고, 미세 가지부(194)와 나란한 방향으로 뻗어 있다. 제2 색 필터(230G)는 제1 도메인(D1) 및 제3 도메인(D3)에 위치한 미세 가지부(194)와 중첩하고, 나란한 방향으로 뻗어 있다. 제3 색 필터(230B)는 제2 도메인(D2) 및 제4 도메인(D4)에 위치한 미세 가지부(194)와 중첩하고, 나란한 방향으로 뻗어 있다.
다음으로, 도 26 내지 도 28을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 26 내지 도 28에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 21 내지 도 23에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에서 3개의 색 필터가 위치한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 27은 도 26의 XXVII-XXVII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이고, 도 28은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 제4 색 화소 영역이 포함하는 도메인을 나타내는 평면도이다.
도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)는 서로 중첩할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 제1 방향으로 뻗어 있고, 제3 색 필터(230B)는 제2 방향으로 뻗을 수 있다. 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230G)는 교차할 수 있으며, 제1 방향과 제2 방향은 직교할 수 있다. 제1 색 필터(230R)는 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)가 교차하는 지점에 위치할 수 있다. 즉, 제2 색 필터(230G)와 제3 색 필터(230B)가 교차하는 지점에서 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩함으로써, 셀 갭(도 2의 CP)을 유지하는 스페이서(spacer)의 역할을 할 수도 있다. 즉, 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께가 셀 갭에 대응하도록 형성할 수 있다. 또한, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께를 셀 갭보다 낮게 형성하여 보조 스페이서(sub-spacer)의 역할을 할 수도 있다. 또한, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 서로 중첩하는 부분의 두께는 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 어느 하나의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 이때, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분은 평탄화를 위한 보조 패턴으로 사용될 수 있다.
제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께 조절을 위해 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제3 색 화소 영역(PX(B))에 각각 위치하는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 두께와 상이하게 형성할 수도 있다. 이때, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크 등이 이용될 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 일 방향으로 뻗어 있는 막대 형상으로 이루어질 수 있고, 제1 색 필터(230R)는 원형으로 이루어질 수 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 두 개의 단변과 두 개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G)는 두 개의 장변 사이의 중앙에 장변과 나란한 방향으로 뻗어 있고, 제3 색 필터(230B)는 두 개의 단변 사이의 중앙에 단변과 나란한 방향으로 뻗어 있고, 제1 색 필터(230R)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 중앙에 위치할 수 있다. 다만, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형이 가능하고, 연장 방향도 변경이 가능하다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 다른 화소 영역의 색 필터와 연결될 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G)는 제2 색 화소 영역(PX(G))에 위치하는 제2 색 필터(230G)와 연결되어 있고, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제3 색 필터(230B)는 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제3 색 필터(230B)와 연결되어 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 다른 화소 영역의 색 필터와 연결되지 않을 수도 있다.
도 28에 도시된 바와 같이, 제4 색 화소 영역(PX(W))은 제1 도메인(D1), 제2 도메인(D2), 제3 도메인(D3), 및 제4 도메인(D4)을 포함하고, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)들 사이의 경계에 위치한다. 예를 들면, 제2 색 필터(230G)는 제1 도메인(D1)과 제2 도메인(D2) 사이의 경계와 제3 도메인(D3)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 제1 도메인(D1)과 제4 도메인(D4) 사이의 경계와 제2 도메인(D2)과 제3 도메인(D3) 사이의 경계에 위치할 수 있다. 제2 색 필터(230G)는 도메인(D1, D2, D3, D4)를 나누는 기준인 세로선과 중첩하게 되고, 제3 색 필터(230B)는 도메인(D1, D2, D3, D4)를 나누는 기준인 가로선과 중첩하게 된다. 제1 색 필터(230R)는 가로선과 세로선이 중첩하는 지점에 위치할 수 있다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 가로선과 세로선이 교차하는 지점에서 서로 중첩하게 된다.
다음으로, 도 29를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 29에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 26 내지 도 28에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 형성되는 색 필터가 서로 중첩하지 않는다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 도 29에 도시된 바와 같이 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 어느 하나가 위치하거나, 두 개의 조합으로 이루어질 수 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 두 개의 단변과 두 개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 단변과 나란한 방향의 경계를 가지도록 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치하고 있다. 제2 색 필터(230G)가 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B) 사이에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 색 필터(230R, 230G, 230B)의 배치 순서는 다양하게 변경이 가능하다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치하지 않은 영역도 존재한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 색 필터가 배치되지 않은 영역의 크기는 동일한 비율로 이루어질 수 있다. 또한, 이들 영역의 크기는 상이한 비율로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 옐로위시(yellowish) 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해서는 청색 필터를 다른 색 필터에 비해 상대적으로 높은 비율로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 30을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 30에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 29에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 두 개의 색 필터가 위치한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 세 개의 색 필터가 모두 위치하지 않고, 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 이때, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 형성되는 색 필터의 조합은 변경이 가능하다. 예를 들면, 제1 색 필터(230R)와 제2 색 필터(230G)가 위치하거나, 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B)가 위치할 수도 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 색 필터가 위치하지 않은 영역의 크기는 동일한 비율로 이루어질 수 있다. 또한, 이들 영역의 크기는 상이한 비율로 이루어질 수도 있다.
다음으로, 도 31 내지 도 33을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 31 내지 도 33에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 26 내지 도 28에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 형성되는 색 필터의 위치 및 형상이 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 32는 도 31의 XXXII-XXXII선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이며, 도 33은 도 31의 XXXIII-XXXIII 선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 31 및 도 32에 도시된 바와 같이, 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 또한, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 서로 중첩한다.
제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B)는 L자형으로 꺾인 형상으로 이루어진다. 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B)는 대칭을 이루어지고, 대칭축에서 서로 중첩한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어지고, 대칭축은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 중심에 단변과 나란한 방향으로 위치한다. 제1 색 필터(230R)는 윗변과 우측변을 따라 꺾인 형상으로 이루어지고, 제3 색 필터(230G)는 아랫변과 우측변을 따라 꺾인 형상으로 이루어진다. 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230G)는 우측변의 가운데 부분에서 서로 중첩할 수 있다.
제2 색 필터(230G)는 대칭축에 위치한다. 즉, 제2 색 필터(230G)는 윗변과 아랫변 사이의 중앙에 위치하고, 우측변의 가운데 부분에서 제1 색 필터(230R) 및 제3 색 필터(230B)와 중첩한다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 서로 중첩하는 부분의 두께는 셀 갭(도 2의 CG)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 스페이서의 역할을 할 수 있다. 또한, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분의 두께를 셀 갭보다 낮게 형성하여 보조 스페이서(sub-spacer)의 역할을 할 수도 있다. 또한, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 서로 중첩하는 부분의 두께는 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 어느 하나의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 이때, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 중첩하는 부분은 평탄화를 위한 보조 패턴으로 사용될 수 있다.
색 필터를 다양한 방향으로 형성하는 것은 실제 공정에서 용이하지 않으며, 제1 방향(예를 들면, 가로 방향) 및 제2 방향(예를 들면, 세로 방향)의 두 방향으로 형성할 수 있다. 또한, 공정 편의상 하나의 화소 내에서 하나의 색 필터는 연결되도록 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 공정 특성을 고려하여 색 필터를 L자형으로 꺾이도록 형성하고, 이들이 만나는 부분에서 서로 중첩하도록 형성한다.
도 33에 도시된 바와 같이, 제1 색 화소 영역(PX(R))에서 제1 색 필터(230R)의 상부면은 볼록부(CV, convex)와 오목부(CC, concave)를 포함한다. 제1 색 필터(230R)의 상부면이 평탄하게 형성되는 경우, 액정 표시 장치의 정면에서 볼 때 액정 표시 장치를 통과하는 광의 경로와 측면에서 볼 때 액정 표시 장치를 통과하는 광의 경로가 상이할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 색 필터(230R)의 상부면이 볼록부(CV)와 오목부(CC)를 포함하는 엠보싱 형상을 가지도록 형성함으로써, 액정 표시 장치의 정면의 광 경로와 측면의 광 경로를 동일하게 하여 측면의 시인성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 도 33에서와 같이 볼록부(CV)와 오목부(CC)는 소정의 주기를 가지도록 배치할 수 있으며, 주기는 다양하게 변경이 가능하다. 또한, 제1 색 화소 영역(PX(R))의 장변을 따라 볼록부(CV)와 오목부(CC)가 반복되는 형상으로 도시되어 있으나, 이와 반대로 단변을 따라 볼록부(CV)와 오목부(CC)가 반복되는 형상으로 이루어질 수도 있다. 또한, 장변 및 단변을 따라 볼록부(CV)와 오목부(CC)가 반복되도록 매트릭스 형태로 배치될 수도 있다.
도 33에서는 제1 색 화소 영역(PX(R))의 단면을 도시하고 있으나, 제1 색 필터(230R)뿐만 아니라 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)의 상부면도 볼록부(CV)와 오목부(CC)를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 34 및 도 35를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 34 및 도 35에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 26 내지 도 28에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 형성되는 색 필터의 형성 위치가 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 35는 도 34의 XXXV-XXXV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 중첩하지 않고, 소정의 간격을 가지고 이격되어 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어져 있다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 단변과 나란한 방향으로 뻗어 있다.
제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 폭은 동일할 수 있고, 이웃한 색 필터(230R, 230G, 230B) 사이의 간격은 일정할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 폭은 상이하게 이루어질 수 있고, 이웃한 색 필터(230R, 230G, 230B) 사이의 간격이 상이하게 이루어질 수 있다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 폭을 조절함으로써, 제4 색 화소 영역(PX(W)) 내에서의 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 면적 비율을 조절할 수 있다. 예를 들면, 녹색 필터 및/또는 청색 필터의 폭을 상대적으로 넓게 형성함으로써, 백색 화소에서 옐로위시가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 36을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 36에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 34 및 도 35에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 형성되는 색 필터의 형성 위치가 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 36은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 중첩하지 않고, 소정의 간격을 가지고 이격되어 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어져 있다. 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)는 장변과 나란한 방향으로 뻗어 있다.
제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 폭은 동일할 수 있고, 이웃한 색 필터(230R, 230G, 230B) 사이의 간격은 일정할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B)의 폭은 상이하게 이루어질 수 있고, 이웃한 색 필터(230R, 230G, 230B) 사이의 간격이 상이하게 이루어질 수 있다.
도 34의 실시예의 경우 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 색 필터(230R, 230G, 230B)가 단변과 나란하게 뻗어 있고, 도 36의 실시예의 경우 장변과 나란하게 뻗어 있다. 도 34에서와 같이 단변과 나란하게 형성되는 경우 색 필터(230R, 230G, 230B)의 폭을 도 36에 비해 상대적으로 넓게 형성할 수 있어 공정 안정성 면에서 유리하다.
도 34 및 도 36에서 하나의 제4 색 화소 영역(PX(W)) 내에 하나의 제1 색 필터(230R), 하나의 제2 색 필터(230G), 및 하나의 제3 색 필터(230B)가 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 하나의 제4 색 화소 영역(PX(W)) 내에 복수의 색 필터(230R, 230G, 230B)가 위치할 수도 있다. 이때, 색 필터(230R, 230G, 230B)의 폭은 동일하게 하면서도 각 색 필터(230R, 230G, 230B)의 개수를 조절함으로써, 면적 비율을 조절할 수 있다. 또한, 각 색 필터(230R, 230G, 230B)의 폭과 개수를 모두 상이하게 할 수도 있다.
다음으로, 도 37을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 37에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 34 및 도 35에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 두 개의 색 필터가 위치한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 37은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 세 개의 색 필터가 모두 위치하지 않고, 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 이때, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 형성되는 색 필터의 조합은 변경이 가능하다. 예를 들면, 제1 색 필터(230R)와 제2 색 필터(230G)가 위치하거나, 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B)가 위치할 수도 있다.
제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 중첩하지 않고, 소정의 간격을 가지고 이격되어 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어져 있다. 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 단변과 나란한 방향으로 형성되어 있다.
다음으로, 도 38을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 38에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 36에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 두 개의 색 필터가 위치한다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 38은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 세 개의 색 필터가 모두 위치하지 않고, 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 이때, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 형성되는 색 필터의 조합은 변경이 가능하다. 예를 들면, 제1 색 필터(230R)와 제2 색 필터(230G)가 위치하거나, 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B)가 위치할 수도 있다.
제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 중첩하지 않고, 소정의 간격을 가지고 이격되어 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어져 있다. 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 장변과 나란한 방향으로 형성되어 있다.
다음으로, 도 39 내지 도 41을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 39 내지 도 41에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 26 내지 도 28에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 각 화소 영역의 형상과 제4 색 화소 영역에서 색 필터의 위치가 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 40은 도 39의 XL-XL선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이며, 도 41은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 한 화소를 나타낸 평면도이다. 도 41은 제4 색 화소 영역을 나타낸다.
도 39 및 도 40에 도시된 바와 같이, 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 2개의 평행 사변형이 서로 대칭을 이루면서 연결된 형상으로 이루어진다. 2개의 평행 사변형은 상하로 배치될 수 있다. 각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 2개의 도메인을 포함할 수 있고, 2개의 도메인은 2개의 평행 사변형에 대응할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 형상을 따라 두 개의 평행 사변형이 서로 대칭을 이루면서 연결된 형상으로 이루어진다. 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))을 이루는 두 개의 평행 사변형의 경계에 위치할 수 있다. 즉, 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))의 2개의 도메인의 경계에 위치할 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제3 색 필터(230B)가 위치하는 영역을 제외한 부분에는 색 필터(230R, 230G, 230B)가 위치하지 않는다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제3 색 필터(230B)가 위치하는 영역을 제외한 부분에 백색 필터가 위치할 수도 있다. 백색 필터는 가시광선 전 영역의 파장을 모두 통과시킬 수 있는 투명한 포토 레지스터로 이루어질 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 착색 패턴의 종류 및 면적 비율은 다양하게 변경이 가능하며, 이에 따라 제4 색 화소 영역(PX(W))을 통과하는 광의 색 좌표의 위치를 조절할 수 있다.
상기에서 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제3 색 필터(230B)가 형성되는 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 및 제3 색 필터(230B) 중 두 개 또는 세 개로 이루어질 수도 있다. 또한, 색 필터(230R, 230G, 230B)의 위치도 변경이 가능하다.
도 41에 도시된 바와 같이, 기판(도시하지 않음) 위에 게이트선(122) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(124)이 형성되어 있다. 또한, 게이트선(122)과 나란한 방향으로 유지 전극선(131) 및 이로부터 돌출되는 유지 전극(133)이 형성되어 있다. 게이트선(122), 유지 전극선(131) 등은 색 필터(230R, 230G, 230B)와 동일한 기판에 형성될 수도 있고, 색 필터(230R, 230G, 230B)가 형성된 기판과 대향하는 다른 기판에 형성될 수도 있다.
게이트선(122)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 유지 전극선(131)도 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압 등과 같은 정해진 전압을 전달한다.
게이트선(122), 게이트 전극(124), 유지 전극선(131), 유지 전극(133) 위에는 게이트 절연막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 게이트 절연막은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함하는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막 위에는 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124)과 중첩한다.
반도체(154) 위에는 게이트선(122)과 교차하는 데이터선(171), 데이터선(171)으로부터 게이트 전극(124) 위로 돌출되는 소스 전극(173), 및 소스 전극(173)과 이격되는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(Q)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
데이터선(171)은 대략 게이트선(122)에 대해 수직한 방향으로 형성되어 있다. 데이터선(171)은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 형상에 따라 한 번 꺾인 형상으로 이루어진다. 데이터선(171)이 꺾이는 지점은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 형상을 이루는 두 개의 평행 사변형이 만나는 지점이다.
데이터선(171), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175) 위에는 제1 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 제1 보호막에는 유지 전극(133)을 노출시키도록 제1 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
제1 보호막 위에는 제1 접촉 구멍(181)을 통해 유지 전극(133)과 연결되는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270) 제4 색 화소 영역(PX(W))의 전체에 면형(Plane shape)으로 형성되며, 이웃한 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), (PX(W)))의 공통 전극(270)은 서로 연결될 수 있다. 공통 전극(270)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속 산화물로 이루어진다.
공통 전극(270) 위에는 제2 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 제1 보호막 및 제2 보호막에는 드레인 전극(175)을 노출시키도록 제2 접촉 구멍(183)이 형성되어 있다.
제2 보호막 위에는 제2 접촉 구멍(183)을 통해 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175)에 연결되는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 형상에 대응하도록 형성된다. 즉, 화소 전극(191)은 두 개의 평행 사변형이 서로 대칭을 이루면서 연결된 형상으로 이루어진다. 화소 전극(191)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 금속 산화물로 이루어진다. 화소 전극(191)은 복수의 슬릿(198)을 포함하고 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))은 2개의 도메인을 포함하고, 화소 전극(191)을 이루는 두 개의 평행 사변형은 서로 다른 도메인에 위치하게 된다. 서로 다른 도메인에 위치하는 화소 전극(191)의 슬릿(198)은 상이한 방향으로 뻗어 있다. 2개의 도메인 중 어느 하나에 위치하는 슬릿(198)의 연장 방향은 다른 하나에 위치하는 슬릿(198)의 연장 방향과 상이하다. 슬릿(198)의 연장 방향은 슬릿(198)의 장변과 나란한 방향을 의미한다.
공통 전극(270)과 화소 전극(191)은 제2 보호막을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성되어 있다. 이때, 공통 전극(270)은 제4 색 화소 영역(PX(W))의 전체에 형성되어 있고, 화소 전극(191)에는 슬릿(198)이 형성되어 있다. 액정 표시 장치의 액정층에 포함되어 있는 액정 분자들은 공통 전극(270)과 화소 전극(191) 사이에 형성되는 수평 전계에 의해 움직이게 된다.
상기에서 공통 전극(270)은 면형으로 이루어지고, 화소 전극(191)에는 슬릿(198)이 형성되어 있는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 화소 전극(191)뿐만 아니라 공통 전극(270)에도 슬릿이 형성될 수 있다. 이때, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 동일한 층에 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 교대로 나란하게 배치될 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 제3 색 필터(230B)가 위치할 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 화소 전극(191)의 형상을 이루는 두 개의 평행 사변형과 나란한 변을 포함하는 두 개의 평행 사변형으로 이루어질 수 있다. 제3 색 필터(230B)는 화소 전극(191)의 형상을 이루는 두 개의 평행 사변형의 경계에 위치할 수 있다.
다음으로, 도 42를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 42에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 39 내지 도 41에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에서 색 필터의 위치가 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치한다. 이때, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 형성되는 색 필터의 조합은 변경이 가능하다. 예를 들면, 제1 색 필터(230R)와 제2 색 필터(230G)가 형성되거나, 제1 색 필터(230R)와 제3 색 필터(230B)가 위치할 수도 있다. 또한, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 제1, 제2, 및 제3 색 필터(230R, 230G, 230B)가 모두 위치할 수도 있으며, 차광부(220)가 함께 위치할 수도 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 두 개의 평행 사변형이 서로 대칭을 이루면서 연결된 형상으로 이루어진다. 두 개의 평행 사변형은 상하로 배치될 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 형상을 따라 평행 사변형으로 이루어진다. 제2 색 필터(230G)는 제4 색 화소 영역(PX(W))의 좌측 상부에 위치하며, 제3 색 필터(230B)는 제4 색 화소 영역(PX(W)) 좌측 하부에 위치할 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))의 우측 상부 및 하부에는 제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)가 위치하지 않는다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제4 색 화소 영역(PX(W))의 우측 상부 및 하부에 백색 필터가 위치할 수도 있다. 백색 필터는 가시광선 전 영역의 파장을 모두 통과시킬 수 있는 투명한 포토 레지스터로 이루어질 수 있다.
제2 색 필터(230G) 및 제3 색 필터(230B)의 위치 및 면적 비율은 다양하게 변경이 가능하며, 이에 따라 제4 색 화소 영역(PX(W))을 통과하는 광의 색 좌표의 위치를 조절할 수 있다.
다음으로, 도 43 및 도 44를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 43 및 도 44에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치와 동일한 부분이 상당하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 제4 색 화소 영역에 색 필터를 대신하여 차광부가 형성된다는 점에서 앞선 실시예와 상이하며, 이하에서 더욱 설명한다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타낸 평면도이고, 도 44는 도 43의 XLIV-XLIV선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 단면도이다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에는 제1 색 필터(230R)가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 제2 색 필터(230G)가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제3 색 필터(230B)가 위치한다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에는 착색 패턴이 위치하고, 착색 패턴은 제1 색 필터(230R), 제2 색 필터(230G), 제3 색 필터(230B), 및 차광부(220) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 차광부(220)가 위치하고 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 차광부(220)가 형성되고, 색 필터(230R, 230G, 230B)는 형성되지 않은 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 차광부(220)뿐만 아니라 색 필터(230R, 230G, 230B)도 추가적으로 형성될 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에서 차광부(220)는 일 방향으로 뻗어 있는 막대 형상으로 이루어질 수 있다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B), PX(W))은 두 개의 단변과 두 개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어질 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에서 차광부(220)는 두 개의 단변 사이의 중앙에 단변과 나란한 방향으로 뻗어 있다. 다만, 차광부(220)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변형이 가능하고, 연장 방향도 변경이 가능하다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 차광부(220)는 다른 화소 영역과의 평탄화를 위한 보조 패턴으로 사용될 수 있다. 일반적으로 차광부(220)는 색 필터(230R, 230G, 230B)보다 낮은 두께로 형성된다. 본 실시예에서는 다른 화소 영역과의 평탄화를 위해 차광부(220)의 두께를 색 필터(230R, 230G, 230B)의 두께와 유사하게 형성할 수 있다. 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 차광부(220)의 두께를 각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))의 경계에 위치하는 차광부(220)의 두께보다 두껍게 형성할 수도 있다. 이때, 하프톤 마스크 또는 슬릿 마스크 등이 이용될 수 있다.
다음으로, 도 45를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에서 백색 화소 영역에 형성하는 색 필터 또는 차광부에 의한 투과율 감소에 대해 설명한다.
도 45는 백색 화소 내에 형성되는 색 필터 또는 차광부의 면적비에 따른 투과율 감소율을 나타낸 그래프이다.
백색 화소 내에 색 필터 또는 차광부가 형성되는 면적이 넓을수록 투과율이 점차적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. 색 필터 또는 차광부가 형성되는 부분은 광원으로부터 공급된 광의 일부만이 통과하게 되므로, 색 필터 또는 차광부가 형성되지 않은 경우에 비해 투과율이 낮아지게 된다.
차광부는 광원으로부터 공급된 광의 전 파장을 차단하게 되므로, 상대적으로 투과율 감소량이 크다.
색 필터의 경우 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터에 따라 투과율 감소량이 상이함을 확인할 수 있다.
표 1은 투과율 감소율이 10%일 때 백색 화소 내에서 색 필터 또는 차광부의 면적비를 나타낸다.
패턴 종류 적색 필터 녹색 필터 청색 필터 차광부
투과율 감소율(%) 22 49.3 20.5 18.6
표 1에서와 같이, 적색 필터, 청색 필터, 및 차광부의 경우 백색 화소에서 약 20%의 면적을 형성할 경우 투과율이 약 10% 감소한다. 녹색 필터의 경우 백색 화소에서 약 50%의 면적을 형성할 경우 투과율이 약 10% 감소한다. 즉, 녹색 필터를 형성할 때 상대적으로 투과율 감소량이 낮은 것을 알 수 있다.
투과율 감소량을 고려할 때 녹색 필터는 백색 화소의 전체 면적 대비 약 50% 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 적색 필터, 청색 필터, 및 차광부는 백색 화소의 전체 면적 대비 약 20% 이하로 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 표 2 및 도 46을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에서 백색 화소 영역에 형성하는 색 필터 또는 차광부에 의한 색 좌표 변화에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에서 사용되는 색 좌표는 CIE 1931 색 좌표이다. CIE 1931 색 좌표는 국제조명위원회(CIE)에서 1931년에 제정한 색 좌표로써, x-y 좌표로 나타낸다.
표 2는 백색 화소 내에 형성되는 색 필터 또는 차광부의 면적비에 따른 색 좌표를 나타낸 표이고, 도 46은 백색 화소 내에 형성되는 색 필터 또는 차광부의 면적비에 따른 색 좌표를 나타낸 도면이다.
면적비(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
적색 필터(x좌표) 0.276 0.278 0.281 0.284 0.287 0.291 0.295 0.299 0.305 0.311 0.319
적색 필터(y좌표) 0.270 0.271 0.271 0.272 0.273 0.274 0.275 0.277 0.278 0.280 0.282
녹색 필터(x좌표) 0.276 0.276 0.276 0.277 0.277 0.277 0.277 0.278 0.278 0.278 0.279
녹색 필터(y좌표) 0.270 0.276 0.281 0.288 0.295 0.303 0.311 0.321 0.332 0.344 0.357
청색 필터(x좌표) 0.276 0.273 0.269 0.265 0.261 0.257 0.252 0.247 0.242 0.236 0.230
청색 필터(y좌표) 0.270 0.265 0.259 0.253 0.247 0.240 0.233 0.225 0.217 0.208 0.198
차광부(x좌표) 0.276 0.276 0.276 0.275 0.275 0.275 0.274 0.274 0.273 0.272 0.271
차광부(y좌표) 0.270 0.270 0.270 0.271 0.271 0.271 0.272 0.272 0.273 0.274 0.275
광원으로부터 공급된 광이 색 필터 및 차광부를 형성하지 않은 백색 화소를 통과할 경우 (0.276, 0.270)의 색 좌표를 나타낼 수 있다. 이를 기준으로, 백색 화소에 적색 필터, 녹색 필터, 청색 필터, 및 차광부를 10%부터 100%의 비율로 추가하면서 색 좌표를 나타내었다.
백색 화소에 적색 필터가 위치하는 경우 색 좌표(■)의 위치는 우측으로 이동한다. 적색 필터의 면적비가 증가할수록 (0.276, 0.270)에서 X좌표의 수치가 커지는 방향으로 변한다. y좌표의 수치의 변화량은 크지 않다.
백색 화소에서 녹색 필터가 위치하는 경우 색 좌표(▲)의 위치는 상측으로 이동한다. 녹색 필터의 면적비가 증가할수록 (0.276, 0.270)에서 y좌표의 수치가 커지는 방향으로 변한다. x좌표의 수치의 변화량은 크지 않다.
백색 화소에서 청색 필터가 위치하는 경우 색 좌표(◆)의 위치는 좌측 및 하측으로 이동한다. 청색 필터의 면적비가 증가할수록 (0.276, 0.270)에서 x좌표 및 y좌표의 수치가 작아지는 방향으로 변한다.
차광부는 가시광선 전 영역의 파장을 차단하므로, 색 좌표(●)의 위치는 크게 변하지 않는다. 즉, 차광부의 비율에 따른 색 좌표의 변화는 크지 않다.
따라서, 차광부는 색 좌표의 변화에 큰 영향을 주지 않는 것을 알 수 있으며, 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터는 면적비가 클수록 색 좌표의 변화가 커지는 것을 알 수 있다. 또한, 적색 필터, 녹색 필터, 및 청색 필터는 각각 상이한 방향으로 색 좌표의 변화를 야기시킨다.
다음으로, 도 47을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에서 백색 화소 영역에 위치하는 색 필터의 바람직한 면적비에 대해 설명한다.
도 47은 적색, 녹색, 청색 화소를 통과하여 합쳐진 광의 색 좌표와 백색 화소를 통과한 광의 색 좌표를 나타낸 도면이다.
적색 화소의 경우 광원으로부터 공급된 광 중 적색 파장의 광이 통과하고, 녹색 화소의 경우 광원으로부터 공급된 광 중 녹색 파장의 광이 통과하며, 청색 화소의 경우 광원으로부터 공급된 광 중 청색 파장의 광이 통과하게 된다. 이들 적색 파장, 녹색 파장, 및 청색 파장의 광이 합쳐져 백색 광을 나타내고, 이는 (0.271, 0.275)의 색 좌표(■)를 나타낼 수 있다.
백색 화소에 색 필터가 형성되지 않은 경우 광원으로부터 공급된 광 중 가시광선 파장의 광은 대부분 통과하게 된다. 백색 화소를 통과한 광은 (0.280, 0.266)의 색 좌표(X)를 나타낼 수 있다.
따라서, 백색 화소를 통과한 광은 적색, 녹색, 및 청색 화소를 통과하여 합쳐진 광과 상이한 색 좌표를 나타낸다. 따라서, 적색, 녹색, 청색, 및 백색 화소를 통과한 광을 모두 합한 광의 색 좌표(▲)는 (0.276, 0.270)을 나타내어 컬러 쉬프트가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에서는 이러한 컬러 쉬프트를 방지하기 위해 백색 화소에 적색, 녹색, 및 청색 필터 중 적어도 하나를 형성하는 것을 특징으로 한다.
백색 화소를 통과한 광이 적색, 녹색, 및 청색 화소를 통과하여 합쳐진 광의 색 좌표와 유사한 색 좌표를 가지도록 하기 위해서는 색 좌표의 위치를 화살표 방향으로 이동시켜줄 수 있어야 한다. 색 좌표의 위치를 x축은 감소하는 방향으로 y축은 증가하는 방향으로 이동시키기 위해서는 백색 화소에 녹색 필터 또는 청색 필터를 형성하는 것이 바람직하다.
표 3은 백색 화소에 위치하는 청색 필터 및 녹색 필터의 면적에 따른 백색 화소의 색 좌표(◇)를 나타낸 표이다.
청색 필터 면적율(%) 13.7 16.9 16.9 12.2 12.2
녹색 필터 면적율(%) 20.5 22.7 25.3 17.7 24.1
청색 필터, 녹색 필터(x좌표) 0.271 0.269 0.269 0.273 0.273
청색 필터, 녹색 필터(y좌표) 0.275 0.273 0.277 0.273 0.277
표 3에 나타난 바와 같이, 백색 화소의 색 좌표 이동의 목표를 (0.271, 0.275)으로 하는 경우 백색 화소에 청색 필터는 13.7%의 면적으로 형성하고, 녹색 필터는 20.5%의 면적으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 백색 화소에 청색 필터가 13.7%, 녹색 필터가 20.5%의 면적을 가지고 위치할 때, 백색 화소를 통과한 광이 적색, 녹색, 및 청색 화소를 통과하여 합쳐진 광의 색 좌표와 동일한 색 좌표를 나타낸다.
백색 화소의 색 좌표 이동의 목표를 (0.271, 0.275)에서 +0.002 내지 -0.002의 범위로 설정할 있다. 이때, 목표 범위는 (0.271, 0.275)의 색 좌표를 둘러싸는 영역(R)이 된다. 백색 화소에 청색 필터가 16.9%, 녹색 필터가 22.7%의 면적을 가지고 위치할 때, 백색 화소를 통과한 광의 색 좌표는 (0.269, 0.273)이 된다. 백색 화소에 청색 필터가 16.9%, 녹색 필터가 25.3%의 면적을 가지고 위치할 때, 백색 화소를 통과한 광의 색 좌표는 (0.269, 0.277)이 된다. 백색 화소에 청색 필터가 12.2%, 녹색 필터가 17.7%의 면적을 가지고 위치할 때, 백색 화소를 통과한 광의 색 좌표는 (0.273, 0.273)이 된다. 백색 화소에 청색 필터가 12.2%, 녹색 필터가 24.1%의 면적을 가지고 위치할 때, 백색 화소를 통과한 광의 색 좌표는 (0.273, 0.277)이 된다.
따라서, 백색 화소의 색 좌표 이동의 목표를 (0.271, 0.275)에서 +0.002 내지 -0.002의 범위로 하는 경우 백색 화소에 청색 필터는 약 12% 내지 17%의 면적으로 형성하고, 녹색 필터는 17% 내지 26%의 면적으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 백색 화소의 색 좌표 이동의 목표 범위를 더 넓게 설정할 경우, 백색 화소에 형성되는 청색 필터 및 녹색 필터의 면적의 범위도 더 넓어질 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.
3: 액정층 110: 제1 기판
121: 게이트선 131: 유지 전극선
133: 유지 전극 171: 데이터선
191: 화소 전극 191h: 제1 부화소 전극
191l: 제2 부화소 전극 198: 슬릿
210: 제2 기판 220: 차광부
230R: 제1 색 필터 230G: 제2 색 필터
230B: 제3 색 필터 270: 공통 전극

Claims (41)

  1. 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서,
    서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제1 색 필터,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제2 색 필터,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 제1 색 화소 영역에 위치하는 제1 색 필터와 상기 백색 화소 영역에 위치하는 제1 색 필터는 서로 연결되어 있고,
    상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터와 상기 백색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터는 서로 연결되어 있고,
    상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역은 복수의 도메인을 포함하고, 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 복수의 도메인의 경계에 위치하고,
    상기 제1 색 필터는 제1 방향으로 뻗어 있고, 상기 제2 색 필터는 제2 방향을 뻗어 있고, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 상이한 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터는 상기 화소 전극보다 넓은 폭을 가지는 액정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터의 폭은 5㎛이상이고, 25㎛이하인 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 50% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색은 녹색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 50% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색은 적색 또는 청색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 20% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색은 녹색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 17% 이상이고, 26% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색은 청색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 12% 이상이고, 17% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색 필터와 상기 제2 색 필터는 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 색 필터와 상기 제2 색 필터는 서로 교차하고, 교차하는 지점에서 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색은 녹색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 17% 이상이고, 26% 이하의 면적을 가지고,
    상기 제2 색은 청색이고, 상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제2 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 12% 이상이고, 17% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에 상기 제3 색 필터가 더 위치하는 액정 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역의 중앙에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터는 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터 위에 형성되어 있는 덮개막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서,
    서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역에 위치하는 제1 색 필터,
    상기 제1 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역에 위치하는 제2 색 필터,
    상기 제1 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터, 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 제1 기판 위의 상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터와 상기 제2 색 필터는 서로 교차하고, 상기 교차하는 지점에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터 및 상기 제3 색 필터가 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 제1 색은 녹색이고, 상기 제2 색은 청색인 액정 표시 장치.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제1 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 17% 이상이고, 26% 이하의 면적을 가지고,
    상기 백색 화소 영역에 위치하는 상기 제2 색 필터는 상기 백색 화소 영역의 12% 이상이고, 17% 이하의 면적을 가지는 액정 표시 장치.
  28. 제25 항에 있어서,
    상기 화소 전극은 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하고,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 제2 부화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 제2 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압은 상기 제1 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압보다 낮은 액정 표시 장치.
  30. 제22 항에 있어서,
    상기 제1 색은 녹색이고, 상기 제2 색은 청색인 액정 표시 장치.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 제22 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역에 각각 위치하는 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 상기 화소 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터가 중첩하는 부분의 두께는 상기 액정 표시 장치의 셀 갭과 동일한 액정 표시 장치.
  35. 제22 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제3 색 필터는 L자형으로 꺾인 형상으로 이루어지고, 상기 제1 색 필터와 상기 제3 색 필터는 대칭을 이루고, 대칭축에서 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  36. 제35 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제2 색 필터는 상기 대칭축에 위치하는 액정 표시 장치.
  37. 제36 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역은 2개의 단변과 2개의 장변을 포함하는 직사각형으로 이루어지고, 상기 대칭축은 상기 백색 화소 영역의 중심에 상기 단변과 나란한 방향으로 위치하는 액정 표시 장치.
  38. 제37 항에 있어서,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터, 상기 제2 색 필터, 및 상기 제3 색 필터가 중첩하는 부분의 두께는 상기 액정 표시 장치의 셀 갭과 동일한 액정 표시 장치.
  39. 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 백색 화소 영역을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서,
    서로 마주보는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제1 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제1 색 필터,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제2 색 화소 영역 및 상기 백색 화소 영역에 각각 위치하는 제2 색 필터,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위의 상기 제3 색 화소 영역에 위치하는 제3 색 필터,
    상기 제1 기판 위에 위치하는 화소 전극 및 공통 전극, 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 제1, 제2, 제3, 및 백색 화소 영역은 복수의 도메인을 포함하고,
    상기 화소 전극은 복수의 슬릿을 포함하고, 서로 다른 도메인에 위치하는 슬릿의 연장 방향은 상이하고,
    상기 백색 화소 영역에서 상기 제1 색 필터 및 상기 제2 색 필터는 서로 다른 도메인 내에 위치하는 액정 표시 장치.
  40. 삭제
  41. 삭제
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