KR102240291B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 데이터선, 상기 데이터선 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 각각 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극으로 이루어진 복수의 화소 전극을 포함하고, 상기 복수의 화소 전극 중 제1 화소 전극, 제2 화소 전극, 제3 화소 전극이 모여 하나의 단위 화소를 구성하며, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이의 거리 및 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이의 거리가, 상기 제3 화소 전극과, 이웃하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이의 거리보다 좁으며, 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극과 연결된 데이터선은 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에서 구부러져 있다.

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 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치가 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다.
이러한 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위하여 하나의 화소에 액정의 배향 방향이 다른 복수의 도메인(domain)을 형성할 수 있다.
이와 같이 복수의 도메인을 형성하는 수단으로 전기장 생성 전극에 미세 슬릿 등의 절개부를 형성하거나 전기장 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 등의 방법을 사용한다. 이 방법은 절개부 또는 돌기의 가장자리(edge)와 이와 마주하는 전기장 생성 전극 사이에 형성되는 프린지 필드(fringe field)에 의해 액정이 프린지 필드에 수직하는 방향으로 배향됨으로써 복수의 도메인을 형성할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 데이터선 일부를 구부려서 개구율을 상승시키고, 가로줄기 전극 구조를 적용하여 미스얼라인 및 텍스쳐를 개선한 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 데이터선, 상기 데이터선 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 각각 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극으로 이루어진 복수의 화소 전극을 포함하고, 상기 복수의 화소 전극 중 제1 화소 전극, 제2 화소 전극, 제3 화소 전극이 모여 하나의 단위 화소를 구성하며, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이의 거리 및 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이의 거리가, 상기 제3 화소 전극과, 이웃하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이의 거리보다 좁으며, 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극과 연결된 데이터선은 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에서 구부러져 있다.
상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이, 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이, 상기 제3 화소 전극과 인접하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이, 및 상기 각각의 화소 전극의 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이에 차광 부재가 형성되어 있을 수 있다.
상기 제3 화소 전극과 상기 인접하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이에 형성된 차광 부재의 폭이, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이 및 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이에 형성된 차광 부재의 폭보다 2배 이상일 수 있다.
상기 제1 기판과 대응하는 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 형성된 컬러 필터, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 게재된 액정층을 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 전극과 대응하는 영역에 형성된 컬러필터는 적색 컬러필터, 상기 제2 화소 전극과 대응하는 영역에 형성된 컬러필터는 녹색 컬러필터, 상기 제3 화소 전극과 대응하는 영역에 형성된 컬러필터는 청색 컬러필터일 수 있다.
상기 제1 화소 전극, 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극의 폭이 동일할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극은 각각 가로 방향으로 진행하는 제1 가로 줄기부 및 제2 가로 줄기부, 상기 제1 가로 줄기부의 일끝에 형성되어 제1 가로 줄기부와 직교하는 제1 세로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부의 일끝에 형성되어 제2 가로 줄기부와 직교하는 제2 세로 줄기부 및 각 가로 줄기부의 양쪽에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 미세 가지부를 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극에서, 각각의 세로 줄기부는 번갈아 화소의 가장자리에 형성될 수 있다.
상기 제1 화소 전극, 상기 제2 화소 전극, 상기 제3 화소 전극의 세로 줄기부의 배열 형태가 동일할 수 있다.
상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극, 상기 제3 화소 전극에 대응하는 영역의 액정의 배열 방향이 동일할 수 있다.
상기 인접하는 두 단위 화소의 액정의 배열 방향이 서로 반대일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에 상기 데이터 선으로부터 분기된 복수의 소스 전극 및 드레인 전극이 존재하며, 상기 제1 화소 전극, 제2 화소 전극 및 제3 화소 전극 각각을 구성하는 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극은 상기 드레인 전극과 연결될 수 있다.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극이 위치한 영역에서, 제1 화소 전극의 데이터선과 상기 제2 화소 전극의 데이터선 사이의 폭이, 상기 제1 화소 전극의 폭보다 클 수 있다.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극이 위치한 영역에서, 상기 제2 화소 전극의 데이터선과 상기 제3 화소 전극의 데이터선 사이의 폭이, 상기 제2 화소 전극의 폭보다 클 수 있다.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극이 위치한 영역에서, 상기 제3 화소 전극의 데이터선과 상기 인접한 다른 단위 화소의 제1 화소 전극의 데이터선 사이의 폭이, 상기 제3 화소 전극의 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극에는 각각 다른 전압이 인가될 수 있다.
상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극과 연결된 데이터선은 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에서 구부러진 모양이 역 C자 형태일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 인접한 세 화소에서 액정의 배열 방향을 동일하게 하고, 세 단위 화소마다 블랙 매트릭스의 폭을 넓게 하여 역방향 텍스쳐 발생을 예방하였다. 또한, 화소의 데이터선을 구부러지게 형성하여 트랜지스터 영역의 폭을 감소시킴으로써 블랙 매트릭스의 폭이 넓어짐에 따라 발생하는 개구율 감소 문제를 보완하였다.
도 1은 본 발명 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.
도 2는 도 1의 배치도를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 배치도를 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 배치도 및 액정 분자의 배열 방향을 도시한 것이다.
도 5는 이러한 액정 표시 장치의 역방향 텍스쳐사 발생한 이미지를 도시한 것이다.
도 6는 본 발명 다른 비교예에 따른 액정 표시 장치의 배치도 및 액정의 배열 방향을 도시한 것이다.
도 7은 도 6과 같은 표시 장치에서 화소 영역(a) 및 차광 영역(b3, b2)을 도시한 것이다.
도 8은 도 6과 같은 표시 장치에서, 화소 영역(a) 및 차광 영역(b3, b2)을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명 비교예에 따른 표시 장치에서 트랜지스터 영역의 위치를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명 일 실시예에 따른 표시 장치에서 트랜지스터 영역의 위치를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 간략화 하여 나타낸 것이다.
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 발명 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다. 도 1은 세 개의 인접한 화소의 배치도를 한번에 도시한 것이며, 가장 왼쪽에 위치한 화소부터 차례로 RED, GREEN, BLUE를 나타낼 수 있다. 즉, 이후 설명하겠지만 각 화소의 컬러필터의 색깔이 차례로 적, 녹, 청 일 수 있다. 본 명세서에는 각각의 컬러필터에 대응하는 각각의 화소를 차례로 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 청색 화소(B)라고 지칭하여 설명한다. 다만 이 배열은 예시적인 것으로, 각 컬러필터의 순서는 바뀔 수 있다.
도 1을 참고로 하면, 이웃하는 세개의 화소는 차례로 적, 녹, 청을 나타내며, 화소 사이에는 블랙 매트릭스(미도시) 또는 이와 유사한 기능을 수행하는 부재가 형성되어 있을 수 있다. 이때, 실제로 표시되는 화소 영역을 a, 블랙 매트릭스 등에 의해 차광되는 영역을 b1, b2, b3로 나타내었다.
도 1을 참고로 하면, 적색 화소와 녹색 화소 사이 및 녹색 화소와 청색 화소 사이의 차광 영역의 폭(b3)이, 청색 화소의 가장자리에 위치하는 차광 영역의 폭(b2)보다 좁다. 즉, 청색 화소의 가장자리에 위치하는 차광 영역의 폭(b2)이, 인접 화소 사이의 차광 영역의 폭(b3)보다 크다.
또한, 도 1을 참고로 하면, 각 화소간 차광 영역(b3)에 존재하는 데이터 선(171b, 171c)은 b1 차광 영역에서 구부러져서 진행한다. 이렇게 데이터선(171b, 171c)이 구부러져서 진행하기 때문에, 구부러지지 않고 진행하는 경우에 비하여 b1의 폭을 좁힐 수 있다. 구체적인 내용에 대하여는 후술한다.
그러면, 다시 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 하나의 화소에 대하여 설명한다. 도 2는 도 1의 배치도를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 3은 도 1의 배치도를 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)과 유지 전극선(131, 132)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 전극 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접촉을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트선(121)은 하나의 화소 영역을 가로로 가로지른다. 게이트선(121) 상부의 영역은 후에 고계조를 표시하는 제1 부화소 영역이, 게이트선(121) 하부의 영역은 후에 저계조를 표시하는 제2 부화소 영역이 된다.
유지 전극선(131, 132)은 게이트선(121)과 동일 물질로 이루어지며, 게이트선(121)과 동시 공정으로 형성될 수 있다.
게이트선(121) 상부의 유지 전극선(131)은 제1 부화소 영역을 사각형으로 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 사각형으로 이루어진 유지 전극선(131)에서 가장 상부에 위치한 변은 하나의 화소 영역을 벗어나 가로로 연장되어 다른층 또는 외부 구동 회로와 연결될 수 있다.
게이트선(121) 하부의 유지 전극선(132)은 제2 부화소 영역에 디지털 숫자 5와 유사한 모양으로 형성될 수 있다. 즉, 유지 전극선(132)은 복수의 가로부 및 이를 가장자리에서 연결하는 복수의 세로부를 포함하여, 세로부는 가로부의 한쪽 끝만 연결한다. 즉, 제1 가로부와 제2 가로부가 세로부에 의해 왼쪽에서 연결되었으면, 제2 가로부와 제3 가로부는 세로부에 의해 오른쪽에서 연결된다. 유지 전극선(132)의 가장 하단에 위치하는 제3 가로부는 하나의 화소 영역을 벗어나 가로로 연장되어 다른층 또는 외부 구동 회로와 연결될 수 있다. 유지 전극선(132)의 제3 가로부는, 아래에 위치하는 또 다른 화소 영역의 유지 전극선(131)의 상단 가로부와 동일하다. 즉, 하나의 화소 영역에서 가로롤 연장되어 다른층 또는 외부 구동 회로와 연결된 가로부는 하나이다.
게이트 도전체 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b) 및 제3 반도체(154c)가 형성되어 있다.
반도체(154a, 154b, 154c) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c)가 형성되어 있다.
저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171) 및 분압 기준 전압선(172)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터 도전체 및 그 아래에 위치되어 있는 반도체 및 저항성 접촉 부재는 하나의 마스크를 이용하여 동시에 형성될 수 있다.
데이터 도전체는 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b) 및 분압 기준 전압선(172)을 포함한다.
데이터선(171)은 하나의 화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며, 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)를 포함한다.
또한 데이터 도전체는 분압 기준 전압선(172)을 포함하여, 분압 기준 전압선(172)은 제3 드레인 전극(175c)을 포함한다.
분압 기준 전압선(172)은 다수의 가로부 및 이를 연결하는 세로부를 포함하며, 디지털 숫자 5와 유사한 모양으로 형성된다. 즉, 분압 기준 전압선(172)은 복수의 가로부 및 이를 연결하는 복수의 세로부를 포함하여, 세로부는 나란한 가로부의 한쪽 끝만 연결한다. 즉, 제1 가로부와 제2 가로부가 세로부에 의해 왼쪽에서 연결된 경우, 제2 가로부와 제3 가로부는 세로부에 의해 오른쪽에서 연결된다.
분압 기준 전압선(172)은 제1 부화소 영역 및 제2 부화소 영역 각각에서 디지털 숫자 5와 유사한 형상을 나타낸다. 제2 부화소 영역의 길이가 제1 부화소 영역의 길이보다 긴 경우, 제2 부화소 영역의 분압 기준 전압선(172)의 길이 또한 길어진다.
그러나, 분압 기준 전압선(172)은 추후 형성되는 화소 전극의 방향에 따라, 상술한 모양이 좌우로 반전된 모양으로 형성될 수도 있다. 즉, 분압 기준 전압선(172)은 제1 부화소 영역 및 제2 부화소 영역에서 좌우로 반전된 디지컬 숫자 5와 같은 형상을 가질 수 있다.
제1 부화소 영역에 위치한 분압 기준 전압선(172)에서, 가장 아래쪽에 위치한 가로부(177)의 일부는 아래 방향으로 갈라져, 제3 드레인 전극(175c)이 된다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 섬형 반도체(154a)와 함께 하나의 제1 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이의 반도체(154a)에 형성된다. 유사하게, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)는 제2 섬형 반도체(154b)와 함께 하나의 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 이루며, 채널은 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이의 반도체(154b)에 형성되고, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)는 제3 섬형 반도체(154c)와 함께 하나의 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 이루며, 채널은 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이의 반도체(154c)에 형성된다.
제2 드레인 전극(175b)은 제3 소스 전극(173c)과 연결되어 있으며, 넓게 확장된 확장부를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 데이터선(171)의 형상은 인접한 세 화소에서 상이하다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, RGB 세개의 화소는 하나의 단위 화소를 이룬다. 이때 하나의 단위 화소에서, 제일 왼쪽에 위치하는 화소(본 실시예에서는 적색화소(R))의 데이터선(171a)은 통상적인 직선 형태이다. 즉, 구부러지거나 휘어지지 않고 게이트선(121)과 수직한 -향으로 진행한다.
반면, 가운데에 위치하는 화소(G)의 데이터 선(171b) 및 오른쪽에 위치하는 화소(B)의 데이터선(171c)은 트랜지스터 영역(b1)에서 오른쪽으로 구부러져 진행한다. 이 후 다시 제2 부화소 영역 직전에서 왼쪽으로 꺾어져서 진행한다. 즉, 트랜지스터 영역(b1)에서 데이터선(171b)이 역 C 자 모양으로 구부러져 형성되어 있다. 이때 도 1에 도시된 바와 같이, C자는 각이 형성된 모양일 수 있다.
마찬가지로, 오른쪽에 위치하는 화소(B)의 데이터선 (171c) 또한 트랜지스터 영역(b1)에서 오른쪽으로 구부러져 형성되어 있다. 이때, 청색 화소(B)의 데이터선(171c)이 구부러진 정도는, 녹색 화소(G)의 데이터선(171b)이 구부러진 정도보다 클 수 있다.
따라서 한 화소 전극의 B1 영역에서, 화소의 양쪽에 존재하는 데이터선 사이의 공간이 한 화소에 대한 트랜지스터 영역이라고 정의하였을 때, 각 화소의 트랜지스터 영역은 인접 화소를 침범하여 존재하게 된다.
트랜지스터 영역은 화소의 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극과 연결된 박막 트랜지스터(Qa, Qb, Qc)등이 존재하는 영역으로 블랙 매트릭스에 의해 차광되어야 하며, 박막 트랜지스터 영역의 면적이 좁을수록 개구율이 상승한다..
도 1을 참고로 하면, 적색 화소(R)의 트랜지스터 영역은 적색 화소(R)의 게이트선(171a)과 녹색 화소(G)의 게이트선(171b) 사이의 영역이다. 이때, 녹색 화소(G)의 게이트선(171b)이 녹색 화소 방향으로 역 C자 모양으로 구부러져 있기 때문에, 적색 화소(R)의 게이트선(171a)과 녹색 화소(G)의 게이트선 사이의 폭은 은, 적색 화소(R)의 화소 전극(191)의 가로폭보다 커지게 된다.
마찬가지로, 녹색 화소(G)의 트랜지스터 영역은 녹색 화소(G)의 게이트선(171b)과 청색 화소(B)의 게이트선(171c) 사이의 영역이다. 이때, 녹색 화소(G)의 게이트선(171b)은 녹색 화소 안쪽으로 역 C자 모양으로 구부러져 있고, 청색 화소(B)의 게이트선(171c)은 청색 화소 영역 안쪽으로 역 C 자로 구부러져 있기 때문에, 녹색 화소의 트랜지스터 영역은 녹색 화소의 화소 전극의 위치에서 오른쪽으로 벗어나서 존재하게 된다. 또한, 녹색 화소(G)의 트랜지스터 영역의 폭은, 녹색 화소(G)의 화소 전극(191)의 가로폭보다 커지게 된다.
청색 화소(B)의 트랜지스터 영역은 청색 화소(B)의 게이트선(171c)과, 인접한 하나의 단위 화소의 적색 화소(R)의 게이트선(171a) 사이의 영역이다. 이때, 앞서 설명한 것처럼 청색 화소(B)와 인접한 다른 단위 화소의 적색 화소(R) 사이의 차광 영역(B2)의 폭은 다른 화소 사이의 차광 영역(B3) 보다 넓다. 따라서 이러한 차광 영역(B2) 안으로 청색 화소의 트랜지스터 영역이 존재하게 된다.
즉, 청색 화소(B)의 트랜지스터 영역은 청색 화소의 화소 전극의 위치에서 오른쪽으로 벗어나서 존재하게 된다. 또한, 청색 화소(B)의 트랜지스터 영역의 폭은, 청색 화소(B)의 화소 전극(191)의 가로폭보다 커지게 된다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 인접한 화소의 데이터선의 일부가 꺾임 구조를 가지고 있고, 따라서 하나의 단위 화소를 이루는 세 개의 화소의 트랜지스터 영역이 각각 인접 화소 영역을 침범하여 존재하고, 각 화소의 트랜지스터 영역의 폭이 하나의 화소의 폭보다 넓게 된다.
이렇게 각 화소의 트랜지스터 영역의 침범 영역은, 가장 오른쪽에 위치하는 화소(본 실시예에서는 청색 화소) 가장자리에 넓은 폭으로 존재하는 차광 영역(B2)에 의해 보상되어, 인접 단위 화소를 침범하지 않게 된다.
또한, 하나의 트랜지스터 영역의 가로폭이, 하나의 화소 전극의 가로폭보다 넓다. 따라서 하나의 화소에 필수적으로 요구되는 트랜지스터 영역의 면적이 정해져 있다고 했을 때, 트랜지스터 영역의 가로폭을 증가시킴으로 인해, 트랜지스터 영역의 세로폭(B1)을 감소시킬 수 있다. 이는 이후 설명하겠지만 개구율을 감소시키지 않으면서, 커브드 디스플레이에서 발생하는 가로줄 문제를 해결할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참고로 하면, 데이터 도전체 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 제1 보호막(180p)이 형성되어 있다. 제1 보호막(180p)은 질화규소 또는 산화규소 등의 무기 절연막을 포함할 수 있다. 제1 보호막(180p)은 제2 보호막(180q)이 색필터인경우, 색필터(230)의 안료가 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제1 보호막(180n) 위에는 제2 보호막(180q)이 배치되어 있다. 제2 보호막(180q)은 생략 가능하다. 제2 보호막(180q)은 색필터일 수 있다. 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우, 제2 보호막(180q)은 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시할 수 있으며, 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색 또는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등을 들 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색필터를 더 포함할 수 있다.
제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)에는 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 제1 접촉 구멍(contact hole)(185a) 및 제2 접촉 구멍(185b)이 형성되어 있다.
제2 보호막(180q) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191)이 형성되어 있다. 각 화소 전극(191)은 게이트선(121)을 사이에 두고 서로 분리되어, 게이트선(121)을 중심으로 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다. 화소 전극(191)은 ITO 및 IZO 등의 투명 물질로 이루어 질 수 있다. 화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수도 있다.
제2 보호막(180q) 위에는 화소 전극(191)과 동일한 물질로 이루어진 차폐 전극(273)이 화소 전극과 동일 층에 형성될 수 있다. 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)은 동일 공정으로 동시에 형성될 수 있다.
그러면 차폐 전극(273)에 대하여 설명한다. 차폐 전극(273)은 하나의 화소 영역의 가장자리 데이터선과 중첩하는 세로부 및 이웃하는 세로부를 연결하는 하나 이상의 가로부(275)로 이루어져 있다. 차폐 전극의 가로부(275)는 중간에 확장부를 가질 수 있다.
차폐 전극(273)에는 공통 전극(미도시)와 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 차폐 전극(273)과 공통 전극 사이에는 전계가 생기지 않고, 그 사이에 위치하는 액정층은 배향되지 않는다. 따라서 차폐 전극과 공통 전극의 사이의 액정은 black 상태가 된다. 상기와 같이 액정이 black을 띄는 경우, 액정 스스로 블랙 매트릭스의 기능을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치는, 통상적으로 상부 표시판에 위치하는 블랙 매트릭스를 제거할 수도 있다. 즉, 차폐 전극과 공통 전극 사이의 액정이 블랙 매트릭스의 기능을 수행할 수 있다.
그러나, 블랙 매트릭스가 제거되지 않고 상부 기판에 존재할 수도 있다.
그러면 화소 전극(191)에 대하여 설명한다. 화소 전극(191)은 게이트선(121)을 사이에 두고 서로 분리되어, 게이트선(121)을 중심으로 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다.
제1 부화소 전극(191a)은 가로 방향으로 진행하는 가로 줄기부 및 각 가로 줄기부의 양쪽에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 미세 가지부를 포함한다. 이-, 제1 부화소 전극(191a)에는 두 개의 가로 줄기부(193a, 193b)가 존재하며, 각 가로 줄기부의 미세 가지부는 그 진행방향이 서로 상이하다.
제1 가로 줄기부(193a)는 오른쪽에 제1 가로 줄기부와 직교하는 제1 세로 줄기부를 가지고, 제1 가로 줄기부로부터 뻗어나온 미세 가지부는 제1 세로부와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다.
반면, 제2 가로 줄기부(193b)는 왼쪽에 제2 가로 줄기부(193b)와 직교하는 제2 세로 줄기부를 가지고, 제2 가로 줄기부로부터 뻗어나온 미세 가지부는 제2 세로부와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다.
그러나 상기 방향은 예시적인 것으로, 제1 가로 줄기부가 왼쪽에 제1 세로 줄기부를 가지고, 제2 가로 줄기부가 오른쪽에 제2 세로 줄기부를 가지는 모양으로 형성될 수도 있다.
제1 가로 줄기부로부터 뻗은 미세 가지부의 일부는 제2 가로 줄기부로부터 뻗은 미세 가지부와 연결되어 있다. 또한 제1 가로 줄기부로부터 뻗은 미세 가지부의 일부는 제1 부화소 전극의 확장부와 연결되어, 제1 접촉 구멍(185a)을 통해 드레인 전극으로부터 전압을 공급받는다.
제2 부화소 전극(191b)의 형상도 제1 부화소 전극(191a)과 동일하다. 즉, 제2 부화소 전극(191b)은 가로 방향으로 진행하는 2개의 가로 줄기부 및 각 가로 줄기부의 양쪽에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 미세 가지부를 포함한다. 이-, 제2 부화소 전극(191b)에는 두 개의 가로 줄기부가 존재하며, 각 가로 줄기부의 미세 가지부는 그 진행방향이 서로 상이하다. 각 가로 줄기부 및 미세 가지부에 대한 내용은 제1 부화소 전극(191a)에서 설명한 내용과 동일하다. 동일한 내용에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
분압 기준 전압선(172)의 가로부 및 세로부가 위치하는 영역은 화소 전극(191)에서 미세 가지부가 형성되지 않은 영역과 대응한다.
도 1을 참고로 하여, 제1 부화소 영역을 기준으로 하여 설명한다.
분압 기준 전압선(172)의 최상단에 위치하며 오른쪽에서 왼쪽으로 진행하는 분압 기준 전압선의 제1 가로부는 미세 가지부의 가장자리에 위치한다.
분압 기준 전압선의 제1 가로부와 연결되어 왼쪽에 위치하는 제2 세로부(174)는 제1 부화소 전극(191a)의 제2 세로 줄기부와 겹쳐진다.
제2 세로부(174)와 연결되어 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하는 분압 기준 전압선의 제2 가로부는, 제1 부화소 전극의 제1 가로 줄기부로부터 뻗어나온 미세 가지부와 제2 가로 줄기부로부터 뻗어나온 미세 가지부의 사이에 위치한다.
분압 기준 전압선의 제2 가로부와 연결되며, 하나의 화소 영역의 오른쪽에 위치하는 분압 기준 전압선의 제2 세로부는 제2 부화소 영역으로 진행한다. 그러나 제2 세로부의 중간에 왼쪽방향으로 제3 가로부(177)가 뻗어 있다.
분압 기준 전압선의 제3 가로부(177)는 제1 부화소 전극의 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어나온 미세 가지부보다 아래에 위치한다.
제2 부화소 영역 또한 제1 부화소 영역과 동일하다.
제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 제1 접촉 구멍(185a) 및 제2 접촉 구멍(185b)을 통하여 각각 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 이 때, 제2 드레인 전극(175b)에 인가된 데이터 전압 중 일부는 제3 소스 전극(173c)을 통해 분압되어, 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 전압의 크기는 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 전압의 크기보다 크게 된다.
그러면, 이제 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 블랙 매트릭스는 앞서 설명한 바와 같이, 도 1의 B2, B3 및 B1으로 표시한 영역에 대응하여 형성될 수 있다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 하부 표시판(100)의 제2 보호막(180q)이 색필터인 경우, 상부 표시판(200)의 색필터(230)는 생략될 수 있다. 또한, 상부 표시판(200)의 차광 부재(220) 역시 하부 표시판(100)에 형성될 수 있다.
색필터(230)는 하나의 단위 화소의 각 화소마다 다른 색으로 형성되어 있다. 즉 본 발명 일 실시예에 따른 표시 장치에서, 적색 화소(R)에는 적색 컬러필터, 녹색 화소(G)에는 녹색 컬러필터, 청색 화소(B)에는 청색 컬러필터가 형성되어 있을 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270) 위에는 상부 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상부 배향막은 수직 배향막일 수 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이
액정층(3)은 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다.
데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
그럼 이하 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 효과에 대하여, 도면 및 비교예를 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 배치도 및 액정 분자의 배열 방향을 도시한 것이다. 도 4를 참고로 하면, 도 4의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 인접한 3개의 화소(R, G, B)의 데이터선(171)의 형상이 동일하다. 즉, 데이터선이 트랜지스터 영역에서 구부러지지 않고 존재한다.
또한, 각 화소 사이의 차광 영역(b3)의 간격이 동일하다.
도 4를 참고로 하면, 인접하는 화소에서 액정 분자는 서로 반대 방향으로 배열되어 있다. 즉, 제1 부화소 전극 영역의 가장 위쪽 영역을 예로 들어 설명하면, 적색 화소에서 액정은 < 방향으로 배열되어 있고, 녹색 화소에서의 액정은 > 방향으로 배열되어 있다. 다시, 적색 화소에서 액정은 < 방향으로 배열되어 있다.
따라서 전체적으로 액정은 < > < 와 같은 형태로 배열되어 있다.
이러한 액정 표시 장치를 구부려서 커브드 디스플레이를 구현하는 경우, 상하부 기판의 구부러지는 곡률 차이에 의해 미스얼라인이 발생하게 된다. 따라서, 각 화소에서 액정의 방향이 바뀌는 영역(B3)이 블랙 매트릭스에 의해 차광되지 못하고, 방향이 다른 액정이 인접 화소 영역으로 밀려 나와 텍스쳐로 시인되는 문제점이 존재한다.
도 5는 이러한 액정 표시 장치의 역방향 텍스쳐가 발생한 이미지를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이 커브드 디스플레이에서, 각 화소의 경계부에서(b3) 블랙 매트릭스의 미스 얼라인이 발생하게 되고, 역방향으로 배열된 액정이 시인되게 된다. 즉, < 방향으로 배열된 적색 화소의 액정이, 액정 표시 장치를 구부리는 경우 > 방향으로 액정이 배열되어 있는 녹색 화소로 넘어오게 되고, 이러한 액정들이 역방향 텍스쳐로 시인되는 것이다.
도 6는 본 발명 다른 비교예에 따른 액정 표시 장치의 배치도 및 액정의 배열 방향을 도시한 것이다. 도 6의 비교예에 따른 액정 표시 장치는 도 5의 액정 표시 장치와 구성이 유사하다. 그러나, 도 6의 액정 표시 장치는 인접하는 세 화소에서 액정 분자가 동일 방향으로 배열되어 있다. 즉, 적색 화소에서 액정 분자가 < 방향으로 배열되어 있는 경우, 녹색 화소 및 청색 화소도 < 방향으로 배열되어 있다.
따라서 전체적으로 액정은 < < < 와 같은 형태로 배열되어 있다.
인접한 세개의 화소가 하나의 단위 화소를 구성한다고 했을 때, 도 6의 액정 표시 장치는 각 단위 화소에서 액정 분자의 배열 방향이 동일하다.
반면, 인접한 다른 하나의 단위 화소는 액정 분자의 배열 방향이 다르게 된다.
즉, 도 4의 표시 장치에서 인접 화소들의 액정의 배열 방향이 <><><><>로 반복되었다면, 도 6의 표시 장치에서 인접 화소들의 액정의 배열 방향은 < < < > > > 로 3개씩 동일 방향으로 위치하게 된다.
따라서, 하나의 단위 화소에서 각각의 화소(R, G, B) 사이에는 액정의 배열방향이 동일하므로 구부러지더라도 미스얼라인에 의한 텍스쳐가 발생하지 않는다. 그러나, 하나의 단위 화소와 다른 단위 화소 사이에는 액정의 배열 방향이 다르므로, 텍스쳐 발생을 예방하기 위하여 넓은 폭의 차광 영역이 요구된다.
도 7은 도 6과 같은 표시 장치에서 화소 영역(a) 및 차광 영역(b3, b2)을 도시한 것이다. 하나의 단위 화소에서 단위 화소내 차광 영역(b3)의 폭 보다 인접하는 단위 화소 사이의 차광 영역(b2)의 폭이 더 넓어야 한다. 이는 앞서 설명한 바와 같이, 화소에서의 액정의 방향이 단위 화소를 기준으로 변경되기 때문이다.
따라서 도 7에서처럼, 블루 화소의 화소 영역(a') 일부를 감소시키고, 차광 영역(b2)이 넓게 존재할 수 있다. 도 7의 경우 a 와 b3의 폭의 합이, a'과 b2의 합과 동일하다. 이 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 청색 화소의 개구율이 감소하게 된다. 이는 청색 화소의 투과율이 많이 감소하게 되어, 색좌표 틀어짐을 유발한다.
도 8은 도 6과 같은 표시 장치에서, 화소 영역(a) 및 차광 영역(b3, b2)을 도시한 것이다. 도 8의 경우, 도 7과 같이 청색 화소의 개구율이 감소하여 색좌표가 틀어지는 문제를 막기 위하여, 청색 화소의 화소 영역의 폭을 적색 화소나 녹색 화소와 동일하게 하고, 청색 화소의 차광 영역(b4)의 폭 만을 증가시켰다. 즉 이 경우, a와 b3 폭의 합과 a과 b4의 폭의 합이 동일하지 않다.
그러나 이 경우, 증가하는 차광 영역의 폭으로 인해 화소 전체의 개구율이 감소되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 액정 표시 장치는 트랜지스터 영역에서 데이터 선을 구부림으로써 가로 차광 영역의 폭을 감소시켰다. 즉, 트랜지스터 영역에서 데이터 선이 구부러지면서 각 화소의 트랜지스터 영역은 오른쪽으로 조금씩 밀리게 된다. 그러나, 청색 화소 옆에는 넒은 폭의 세로 차광 영역이 있으므로 이렇게 밀린 트랜지스터 영역은 보상되고, 인접 단위 화소로 넘어가지 않게 된다.
즉, 청색 화소 옆의 넓은 세로 차광 영역 중 일부를 트랜지스터 영역으로 사용함으로써, 각 화소에서 요구되던 트랜지스터 가로 차광 영역의 폭을 줄일 수 있고 이는 개구율을 향상시키는 효과를 가져온다.
도 9 및 도 10은 이러한 효과에 대하여 모식적으로 설명한 것이다. 도 9는 본 발명 비교예에 따른 표시 장치에서 트랜지스터 영역의 위치를 도시한 것이고, 도 10은 본 발명 일 실시예에 따른 표시 장치에서 트랜지스터 영역의 위치를 도시한 것이다.
도 9를 참고로 하면 본 발명 비교예에서 각 화소의 트랜지스터 영역은 각 화소 내에 존재한다.
그러나 도 10을 참고로 하면 본 발명 일 실시예에서 각 화소의 트랜지스터 영역은 각 화소에서 오른쪽으로 밀려나서 존재하게 된다.
도 9 및 도 10에서, 각 트랜지스터 영역의 면적은 동일하다. 즉, 도 9에서 D1*D2의 크기와, 도 10의 D1'*D2'의 크기는 같다.
이때 도 10과 도 9를 비교하면, D2'이 D2보다 크기 때문에, D1'은 D1보다 작아질 수 있다. 즉 트랜지스터 영역의 세로 폭이 좁아지더라도 동일한 트랜지스터 영역 면적이 유지된다. 이렇게 동일한 트랜지스터 영역의 면적을 유지하면서도 트랜지스터 영역의 세로폭을 감소시킬 수 있기 때문에, 이는 화소에서 전체적인 개구율 및 투과율을 개선하게 된다. 이렇게 트랜지스터 영역이 오른쪽으로 밀려나서 존재하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터선이 구부러져 있으며, 이는 앞서 설명한 바와 동일하다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터선을 구부려서 각 화소의 트랜지스터 영역이 각 화소의 오른쪽으로 밀려 존재하게 하고, 이를 통해 트랜지스터 영역의 폭을 좁힘으로써 개구율을 개선하였다. 이렇게 밀려진 각 화소의 트랜지스터 영역은 청색 화소 가장자리에 위치하는 차광 영역에서 보상된다.
즉, 청색 화소 가장자리의 차광 영역의 폭이 하나의 단위 화소에서 화소 내의 차광 영역의 폭보다 넓기 때문에 발생하는 개구율 감소를, 데이터선을 구부려서 각 화소의 트랜지스터 영역의 폭을 좁힘으로써 해결하였다.
이렇게 본 발명의 액정 표시 장치는, RGB 세 화소의 가로폭이 동일하여 색좌표 틀어짐이 발생하지 않고, 하나의 단위 화소에서 RGB 세 화소의 액정 배열 방향이 동일하여 역방향 텍스쳐가 시인되지 않는다. 또한, 각 화소의 데이터선을 구부림으로써 트랜지스터 영역의 폭을 감소시켜서 개구율을 개선하였다.
즉, 인접 단위 화소의 경계에서 넓게 형성되어야 하는 차광 영역을 트랜지스터 영역으로 활용하여 개구율을 개선한 것이다.
그러면 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 발명 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 설명한 실시예에 대한 액정 표시 장치와 동일하다. 유사한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 11은 본 실시예에 따른 액정 표시 장치를 간략화 하여 나타낸 것이다. 도11을 참고로 하면 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 청색 화소에서 화소 전극과 드레인 전극이 접촉하는 접촉 구멍을 차광 영역(B2)에 형성하였다.
즉, 별다른 효용 없이 공간을 차지하는 인접 단위 화소간 차광 영역(B2)에 화소 전극과 드레인 전극이 접촉하는 접촉 구멍(185)을 위치시킴으로써, 트랜지스터 영역의 폭을 더욱 좁힐 수 있고 개구율을 개선할 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.
100: 하부 표시판 110: 절연 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
131, 132: 유지 전극선 140: 게이트 절연막
154: 반도체 171: 데이터선
172: 분압 기준 전압선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 180: 보호막
185: 접촉 구멍 191: 화소 전극
200: 상부 표시판 210: 절연 기판
220: 차광 부재 230: 색필터
270: 공통 전극 273: 차폐 전극
3: 액정층

Claims (17)

  1. 제1 기판,
    제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 데이터선,
    상기 데이터선 위에 형성되어 있는 절연막,
    상기 절연막 위에 형성되어 있으며
    각각 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극으로 이루어진 복수의 화소 전극을 포함하고,
    상기 복수의 화소 전극 중 제1 화소 전극, 제2 화소 전극, 제3 화소 전극이 모여 하나의 단위 화소를 구성하며,
    상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이의 거리 및 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이의 거리가, 상기 제3 화소 전극과, 이웃하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이의 거리보다 좁으며,
    상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극과 연결된 데이터선은 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에서 구부러진 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이, 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이, 상기 제3 화소 전극과 이웃하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이, 및
    상기 각각의 화소 전극의 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이에 차광 부재가 형성된 액정 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제3 화소 전극과 상기 이웃하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극 사이에 형성된 차광 부재의 폭이,
    상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 사이 및 상기 제2 화소 전극과 상기 제3 화소 전극 사이에 형성된 차광 부재의 폭보다 2배 이상인 액정 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 기판과 대응하는 제2 기판,
    상기 제2 기판 위에 형성된 컬러 필터,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 게재된 액정층을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 화소 전극과 대응하는 영역에 형성된 컬러필터는 적색 컬러필터,
    상기 제2 화소 전극과 대응하는 영역에 형성된 컬러필터는 녹색 컬러필터,
    상기 제3 화소 전극과 대응하는 영역에 형성된 컬러필터는 청색 컬러필터인 액정 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 화소 전극, 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극의 폭이 동일한 액정 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극은 각각 가로 방향으로 진행하는 제1 가로 줄기부 및 제2 가로 줄기부,
    상기 제1 가로 줄기부의 일끝에 형성되어 제1 가로 줄기부와 직교하는 제1 세로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부의 일끝에 형성되어 제2 가로 줄기부와 직교하는 제2 세로 줄기부 및
    각 가로 줄기부의 양쪽에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 미세 가지부를 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극에서, 각각의 세로 줄기부는 번갈아 화소의 가장자리에 형성되는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 화소 전극, 상기 제2 화소 전극, 상기 제3 화소 전극의 세로 줄기부의 배열 형태가 동일한 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극, 상기 제3 화소 전극에 대응하는 영역의 액정의 배열 방향이 동일한 액정 표시 장치.
  11. 제4항에서,
    상기 이웃하는 두 단위 화소의 액정의 배열 방향이 서로 반대인 액정 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에
    상기 데이터 선으로부터 분기된 복수의 소스 전극 및 드레인 전극이 존재하며,
    상기 제1 화소 전극, 제2 화소 전극 및 제3 화소 전극 각각을 구성하는 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극은 상기 드레인 전극과 연결된 액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극이 위치한 영역에서,
    제1 화소 전극의 데이터선과 상기 제2 화소 전극의 데이터선 사이의 폭이,
    상기 제1 화소 전극의 폭보다 큰 액정 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극이 위치한 영역에서,
    상기 제2 화소 전극의 데이터선과 상기 제3 화소 전극의 데이터선 사이의 폭이,
    상기 제2 화소 전극의 폭보다 큰 액정 표시 장치.
  15. 제12항에서,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극이 위치한 영역에서,
    상기 제3 화소 전극의 데이터선과 상기 이웃하는 다른 단위 화소의 제1 화소 전극의 데이터선 사이의 폭이,
    상기 제3 화소 전극의 폭보다 큰 액정 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극에는 각각 다른 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  17. 제1항에서,
    상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극과 연결된 데이터선은 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극 사이의 영역에서 구부러진 모양이 역 C자 형태인 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10712596B2 (en) * 2013-08-02 2020-07-14 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
KR102331197B1 (ko) * 2015-04-29 2021-11-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102471130B1 (ko) * 2016-02-17 2022-11-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102639294B1 (ko) * 2016-08-18 2024-02-21 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN106647081B (zh) * 2017-02-22 2020-03-10 武汉华星光电技术有限公司 阵列基板、液晶显示面板和液晶显示装置
TWI706204B (zh) * 2019-08-12 2020-10-01 友達光電股份有限公司 畫素結構
CN113990199B (zh) * 2020-03-25 2023-06-13 武汉天马微电子有限公司 显示装置及其驱动方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1184421A (ja) * 1997-09-10 1999-03-26 Sharp Corp アクティブマトリクス基板及びそれを用いた液晶パネル
KR100961944B1 (ko) 2003-03-28 2010-06-10 삼성전자주식회사 색필터 표시판 및 액정 표시 장치
US7206048B2 (en) * 2003-08-13 2007-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display and panel therefor
KR20070015805A (ko) 2005-08-01 2007-02-06 삼성전자주식회사 색필터 표시판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101359923B1 (ko) * 2007-02-28 2014-02-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101490477B1 (ko) * 2008-03-07 2015-02-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP5301895B2 (ja) 2008-07-01 2013-09-25 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR101609219B1 (ko) * 2008-10-29 2016-04-06 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR20100077229A (ko) * 2008-12-29 2010-07-08 삼성전자주식회사 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법
KR101588329B1 (ko) * 2009-03-23 2016-01-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20110001600A (ko) * 2009-06-30 2011-01-06 삼성전자주식회사 표시기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 액정표시장치
KR101654834B1 (ko) * 2009-11-05 2016-09-07 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101682092B1 (ko) * 2009-11-12 2016-12-05 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101761276B1 (ko) * 2010-01-08 2017-07-26 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 리페어 방법
US8482709B2 (en) * 2010-04-22 2013-07-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
KR101844015B1 (ko) * 2011-02-24 2018-04-02 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101908460B1 (ko) * 2011-09-29 2018-10-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101929363B1 (ko) * 2011-11-30 2018-12-17 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20130085859A (ko) * 2012-01-20 2013-07-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101952935B1 (ko) * 2012-03-05 2019-02-28 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101938716B1 (ko) * 2012-05-03 2019-01-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP6195698B2 (ja) 2012-06-11 2017-09-13 サターン ライセンシング エルエルシーSaturn Licensing LLC 表示装置
KR20150047399A (ko) 2013-10-24 2015-05-04 삼성디스플레이 주식회사 액정표시패널
KR102149345B1 (ko) * 2013-12-30 2020-08-31 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법

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