KR102275350B1

KR102275350B1 - 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR102275350B1
Application number: KR1020150067499A
Authority: KR
Inventors: 리 신-유; 양 칭-체; 카오 첸-쿠안
Original assignee: 이노럭스 코포레이션
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2021-07-09
Also published as: KR20150133136A; US9465262B2; US20150331289A1; TWI571683B; TW201544881A

Abstract

디스플레이 패널은 제1 기판, 제2 기판 및 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고 또 화소 전극 및 데이터 라인을 포함한다. 데이터 라인은 화소 전극에 인접하게 배치되고 또 제2 기판과 면하는 제1 기판의 측면 위에 배치된다. 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함한다. 제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하고 또 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결된다. 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장된다. 제1 방향과 제2 방향에 의해 y 각이 형성되고, x는 디스플레이 패널의 ppi 의 값이며 또 x 및 y는 하기 방정식을 만족한다:

Description

디스플레이 패널 및 디스플레이 장치{Display panel and display device}

본 정규 출원은 2014년 5월 19일 대만에서 출원된 특허출원 103117538호를 우선권 주장하며, 그 전체 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이고, 자세하게는, 향상된 투과율을 갖는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

기술의 진보에 따라서, 평면 디스플레이 장치가 다양한 분야에서 널리 이용되고 있다. 특히, 컴팩트한 구조, 낮은 전력 소모, 경량 및 적은 방사선과 같은 이점을 갖는 액정 디스플레이(LCD) 장치는 음극선관(CRT) 디스플레이 장치를 점점 대체하고 있고, 또 휴대전화, 휴대용 멀티미디어 장치, 노트북, LCD TV 및 LCD 스크린과 같은 다양한 전자 제품에 널리 적용되고 있다.

TFT LCD의 품질을 향상시키기 위한 멀티도메인 수직 배향(MVA) 공정에서, PSVA(polymer stabilized vertical alignment) 기술은 충분히 성숙된 기술이어서 대량 생산을 달성하고 또 개구비 및 콘트라스트와 같은 광학 특징을 개선한다. PSVA 기술에서, 감광성 단량체는 ODF(one drop filling) 공정 동안 액정과 혼합된 다음, 자계가 적용되는 동안 자외선 노출을 실시하여, 상기 액정 중의 감광성 단량체가 화학적으로 경화되게 한다. 따라서, 상기 경화된 단량체는 TFT 기판의 화소 전극의 패턴에 따라 배열되어 LC 배향이 광경화된 단량체에 의해 달성될 수 있다.

동일 휘도의 경우, 더 높은 투과율을 갖는 디스플레이 패널은 디스플레이 장치에 대하여 더 많은 전력을 절감할 수 있다. 따라서, 상기 공업은 더 많은 에너지를 절감하고 또 제품 경쟁력을 향상시키기 위하여 디스플레이 패널의 투과율을 증가시키기 위하여 애쓰고 있다. 종래의 기술에서, 화소 전극의 패턴은 일반적으로 트렁크 전극 및 브랜치 전극을 포함하고, 또 브랜치 전극과 수평 방향 사이의 협각(included angle)은 45도로 설계되므로, 브랜치 전극에 상응하는 액정 분자의 평균 방위각(소위 ψ각)은 45도에서 제어될 수 있으므로 이들 디스플레이 패널은 더 높은 투과율을 가질 수 있다. 그러나, 디스플레이 패널이 고 해상도, 즉 더 높은 ppi 값을 갖고 또 화소 크기가 작아짐에 따라서, 액정 분자의 평균 방위각은 인접 데이터 라인, 공통 전극 및 투명 전극의 전계에 의해 영향을 받을 것이므로 더 이상 45도에서 유지될 수 없고, 따라서 디스플레이 패널의 투과율은 감소될 것이다.

본 발명의 목적은 더 높은 투과율을 가져서 더 많은 전력을 절약하고 제품 경쟁성을 향상시킬 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스플레이 패널은 제1 기판, 제2 기판 및 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고 또 화소 전극 및 데이터 라인을 포함한다. 데이터 라인은 화소 전극에 인접하게 배치되고 또 제2 기판과 면하는 제1 기판의 측면 위에 배치된다. 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함한다. 제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하고 또 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결된다. 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장된다. 제1 방향과 제2 방향에 의해 각 y가 형성되고, x는 디스플레이 패널의 ppi 의 값이며 또 x 및 y는 하기 방정식을 만족한다:

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 포함한다. 이 디스플레이 패널은 제1 기판, 제2 기판 및 화소 어레이를 포함한다. 화소 어레이는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고 또 화소 전극 및 데이터 라인을 포함한다. 데이터 라인은 화소 전극에 인접하게 배치되고 또 제2 기판과 면하는 제1 기판의 측면 위에 배치된다. 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함한다. 제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하고 또 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결된다. 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장된다. 제1 방향과 제2 방향에 의해 y 각이 형성되고, x는 디스플레이 패널의 ppi의 값이며 또 x 및 y는 하기 방정식을 만족한다:

일 실시양태에서, y는 55°초과 70°이하이고, B2<y<A2, 또 A2의 방정식은

이고, 또 B2의 방정식은

이다.

일 실시양태에서, 브랜치 전극의 적어도 하나는 제3 방향을 따라 연장되는 굴곡부(bent portion)를 갖고, z 각은 제3 방향과 제1 방향에 의해 형성되며, 또 z각은 45°초과 70°이하이다.

일 실시양태에서, 브랜치 전극의 적어도 하나는 곡선 형상을 갖고, z 각은 상기 곡선 형상의 적어도 하나의 탄젠트 라인과 제1 방향에 의해 형성되며, 또 z 각은 45°초과 70°이하이다.

일 실시양태에서, z는 y초과, 또 z 각은 55°초과 70°이하이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함하고,제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하고 또 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결된다. 또한, 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장되고 또 적어도 제1 방향과 제2 방향에 의해 y 각이 형성된다. 방정식은 다음과 같이 만족한다:

이때, x는 디스플레이 패널의 ppi의 값임.

따라서, 종래 기술과 비교하여, 디스플레이 패널 및 장치의 화소 전극의 브랜치 전극과 제1 방향에 의해 형성된 y 각이 상기 곡선 A1과 B1 사이에 있으면, y는 45°초과 70°이하이며, 액정의 방위각은 데이터 라인, 공통 전극 및 투명 전극의 전계에 의해 영향을 받아서 상응하는 액정 분자의 평균 방위각은 45°에 접근한다. 편광자의 투과율 축의 각도 디자인과 함께, 디스플레이 패널 및 장치의 전체 투과율은 증가할 수 있으므로, 전력을 절약할 수 있고 또 제품 경쟁력이 향상될 수 있다.

본 발명은 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 더욱 완전히 이해될 것이며, 이들은 예시적 목적으로 제공될 뿐 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다:
도 1a는 본 발명의 일 실시양태의 디스플레이 장치의 개략도이다;
도 1b는 도 1a의 디스플레이 장치의 디스플레이 패널의 개략도이다;
도 1c는 도 1b 중의 A-A선을 따라 취한 개략적 단면도이다;
도 2는 브랜치 전극과 제1 방향에 의해 형성된 y 각과 디스플레이 패널의 ppi 값(x) 사이의 관계를 도시하는 개략도이다; 또
도 3은 본 발명의 다른 실시양태의 화소의 개략도이다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이며, 동일 참조부호는 동일 요소에 관한 것이다.

도 1a는 본 발명의 일 실시양태의 디스플레이 장치(2)의 개략도이고, 도 1b는 도 1a의 디스플레이 장치(2)의 디스플레이 패널(1)의 화소(P)의 개략도이며, 또 도 1c는 도 1b의 A-A선을 따라 취한 개략적 단면도이다. 이해를 쉽게 하기 위하여, 도 1b는 디스플레이 패널(1)의 스캔 라인(SL), 2개의 데이터 라인(DL), 박막 트랜지스터(TFT)(T), 화소 전극(14) 및 공통 전극(15)을 도시하며, 다른 요소는 도시하지 않는다. 또한, 도 1c는 도 1b의 A-A선을 따라 취한 개략적 단면도이고, 도 1c는 디스플레이 패널(1)의 접착제(16)를 또한 도시한다.

이 실시양태에서, 디스플레이 장치(2)는 예를 들어 비제한적으로, 스마트폰을 포함하며 또 디스플레이 패널(1) 및 백라이트 모듈(도시되지 않음)을 포함한다. 디스플레이 패널(1)은 백라이트 모듈과 대향하게 배치된다. 백라이트 모듈이 디스플레이 패널(1)을 통과하는 광을 방출하면, 디스플레이 패널(1)의 화소(P)는 컬러를 표시하여 화상을 형성한다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1)은 제1 기판(11), 제2 기판(12) 및 액정층(13)을 포함한다. 제1 기판(11) 및 제2 기판(12)은 대향하게 배치되고, 또 액정층(13)제1 기판과 제2 기판(11, 12) 사이에 배치된다. 제1 기판(11) 및 제2 기판(12) 각각은 투명 물질로 제조될 수 있고, 또 예를 들어 유리 기판, 석영 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 디스플레이 패널(1)은 또한 TFT 어레이 및 컬러 필터(CF) 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. TFT 어레이는 제1 기판(11) 위에 배치되고 또 CF 어레이는 제1 기판(11) 또는 제2 기판(12) 위에 배치될 수 있다. TFT 어레이, CF 어레이 및 액정층(13)은 화소 어레이를 형성할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(1)은 복수의 스캔 라인(SL) 및 복수의 데이터 라인(DL)을 더 포함할 수 있고, 또 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL)은 예를 들어 서로 수직 교차하여 화소 어레이의 영역을 규정한다. 화소 어레이는 매트릭스로 배치된 복수의 화소(P)를 포함한다.

이 실시양태에서, 도 1c에 도시된 바와 같이, CF 어레이는 컬러 필터층(113)을 포함하고, 이는 제1 기판(11) 상에 복수의 컬러 필터부를 포함하여 COA(컬러 필터 온 어레이) 기판을 형성한다. 그러나, 다른 실시양태에서, 컬러 필터층(13)이 제2 기판(12) 위에 배치될 수 있다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 화소(P)는 TFT(T), 화소 전극(14), 공통 전극(15), 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL)을 포함할 수 있다. TFT(T), 화소 전극(14), 공통 전극(15), 스캔 라인(SL) 및 데이터 라인(DL)은 제2 기판과 면하는 제1 기판의 측면 위에 배치된다. 또한, 도 1c에 도시된 바와 같이, 화소(P)는 보호층(또는 절연층이라고 부름)(111), 보호층(112), 컬러 필터층(113), 절연층(114) 및 배향층(115)을 더 포함할 수 있고, 이들은 아래에서 위로 제1 기판(11) 위에 배치된다. 또한, 이 실시양태의 화소(P)는 광 차단층(121), 평탄화층(122), 투명 도전층(123), 스페이서(124) 및 배향층(125)을 더 포함할 수 있고, 이들은 위에서부터 아래로 제2 기판(12) 위로 배치된다. 도 1c 중의 TFT(T) 및 각 층의 구조는 아래에 도시된다.

TFT(T)는 게이트(G), 보호층(111), 활성층(A), 소스(S), 드레인(D) 및 보호층(112)을 포함한다. 게이트(G)는 제1 기판(11) 위에 배치되고 또 금속(예컨대 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 또는 티탄) 또는 합금으로 형성된 단일층 또는 다층 구조일 수 있다. 구동 신호를 전송하기 위한 스캔 라인(SL)과 같은 배선의 일부는 게이트(G)와 동일한 층일 수 있거나 게이트(G)와 동일한 공정으로 형성될 수 있고, 또 이들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 보호층(111)은 게이트(G) 위에 배치되어 게이트(G)를 덮는다. 보호층(111)(또는 보호층(112))은 유기 물질(유기 실리콘/옥사이드 화합물과 같은), 무기 물질(실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 옥시질화물, 실리콘 카바이드, 알루미늄 옥사이드, 하프늄 옥사이드와 같은), 또는 이들의 조합에 의해 형성된 다층 구조일 수 있다. 보호층(111)은 게이트(G)를 완전히 덮을 필요가 있고 또 제1 기판(11)을 부분적으로 또는 완전히 덮을 수 있다.

또한, 활성층(A)은 보호층(111) 위로 배치되며 또 게이트(G)에 상응한다. 일 실시양태로서, 활성층(A)은 예를 들어 실리콘 반도체 또는 옥사이드 반도체를 포함할 수 있다. 상기 옥사이드 반도체는 옥사이드를 포함하고 또 상기 옥사이드는 인듐, 아연 및 주석 중의 적어도 하나를 포함한다. 상기 소스(S) 및 드레인(D)은 활성층(A) 위에 배치되며 또 활성층(A)과 접촉한다. TFT(T)의 활성층(A)이 이용되지 않으면, 소스(S) 및 드레인(D)은 서로 전기적으로 분리된다. 소스(S) 및 드레인(D)은 금속(예컨대 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 또는 티탄) 또는 합금으로 형성된 단일층 또는 다층 구조일 수 있다. 또한, 구동신호를 전송하기 위한 데이터 라인(DL)과 같은 배선의 일부는 소스(S) 및 드레인(D)과 동일층일 수 있고 또 소스(S) 및 드레인(D)과 동일 공정으로 형성될 수 있다. 또한, 보호층(112)은 드레인(D), 소스(S) 및 활성층(A) 위에 배치되며 또 드레인(D) 및 소스(S)와 중첩된다.

컬러 필터층(113)은 보호층(112)과 절연층(114) 사이에 배치된다. 컬러 필터층(113)은 적색 컬러 필터부, 녹색 컬러 필터부 및 청색 컬러 필터부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 컬러 필터층(113)이 제1 기판(11)과 면하는 제2 기판(12)의 측면 위에 배치되면, 컬러 필터층(113)은 보호층에 의해 교체될 수 있다. 절연층(114)은 화소 전극(14)과 컬러 필터층(113) 사이에 배치되며, 또 화소 전극(14)은 V를 통하여 부분적으로 배치되어 TFT(T)의 드레인(D)에 접촉하여 전기적으로 연결된다. 화소 전극(14)은 하나의 화소 전극이며 또 ITO, IZO, AZO, CTO, SnO₂ 또는 ZnO와 같은 투명 도전 금속을 포함할 수 있다. 또한, 배향층(115)은 V를 통하여 적어도 부분적으로 배치되며 또 절연층(114) 및 화소 전극(14) 위에 배치된다. 배향층(115)의 원료는 예를 들어 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.

광 차단층(121)은 제2 기판(12) 위에 배치되며 또 TFT(T)에 상응한다. 광 차단층(121)은 블랙 매트릭스층이며 또 수지 또는 금속(예컨대 Cr, 크롬 옥사이드, 또는 Cr-O-N 화합물)과 같은 불투명 물질에 의해 제조된다. 이 실시양태에서, 광 차단층(121)은 제1 기판(11)과 면하는 제2 기판(12)의 측면 위 및 제3 방향(Z)을 따라 TFT(T) 위로 배치된다. 따라서, 광 차단층(121)은 디스플레이 패널(1)의 상면도에서 TFT(T)를 덮을 수 있다. 그러나, 다른 실시양태에서, 광 차단층(121)은 BOA(BM 온 어레이) 기판을 제조하기 위해 제1 기판(11) 위에 배치될 수 있다. 평탄화층(122)은 광 차단층(121) 위에 배치되어 광 차단층(121)을 덮는다. 평탄화층(122)은 광 차단층(121)이 후속 공정에 의해 손상되지 않게 보호하기 위하여 포토레지스트 물질, 수지 물질 또는 무기 물질(예컨대 SiOx/SiNx)을 포함할 수 있다. 또한, 투명 도전층(123)은 평탄화층(122) 위에 배치되어 평탄화층(122)을 덮고, 또 스페이서(124)는 제2 기판(12) 및 투명 도전층(123) 위에 배치되어 광 차단층(121)에 상응한다. 스페이서(124)는 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이의 간격을 유지할 수 있다. 제3 방향(Z)에서, 광 차단층(121)은 스페이서(124)를 덮을 수 있다. 배향층(125)은 스페이서(124) 및 투명 도전층(123) 위에 배치되어 배향층(115)과 접촉할 수 있거나 또는 접촉하지 않을 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(1)은 접착제(16)를 더 포함할 수 있다. 접착제(16)는 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 주변에 배치되어 이들을 밀봉하여 수납 공간을 형성하며, 또 따라서 액정층(13)이 이 수납 공간에 배치될 수 있다. 접착제(16)는 또한 수분 또는 외부 물질이 디스플레이 패널(1)에 들어가는 것을 방지하고 또 내부 요소를 손상하지 않게 할 수 있다.

디스플레이 패널(1)의 스캔 라인(SL)에 의해 전송된 스캔 신호가 상응하는 TFT(T)를 가능하게 하면, 데이터 신호는 데이터 라인(DL)에 의해 상응하는 화소 전극(화소 전극(14))으로 전송될 수 있고 또 디스플레이 패널(1)은 그에 따라 화상을 표시할 수 있다.

화소 전극(14) 및 데이터 라인(DL)은 도 1b에 도시된 바와 같이 제2 기판(12)과 면하는 제1 기판의 측면 위에 배치되고, 또 화소 전극(14)은 2개의 인접한 데이터 라인(DL)과 2개의 인접한 스캔 라인(SL) 사이에 배치된다(도 1b는 단일 스캔 라인(SL)을 도시한다). 화소 전극(14)은 제1 트렁크 전극(141), 제2 트렁크 전극(142) 및 복수의 브랜치 전극(143)을 포함한다. 제1 트렁크 전극(141) 및 제2 트렁크 전극(142)은 서로 교차하며 이들의 접합은 화소(P)의 중심 위치에 대략 존재하며, 또 그에 의해 4개의 전극 영역이 실질적으로 형성된다. 상기 전극 영역 각각에 있는 브랜치 전극(143)은 한 방향을 따라 배치되며 또 거리(t) 만큼 서로 떨어져 있다. 제1 트렁크 전극(141)은 제1 방향(X)(그의 연장부는 도 1b에 도시되지 않음)을 따라 연장되고, 또 그의 연장되는 방향은 데이터 라인(DL)과 교차한다. 제1 방향(X)은 스캔 라인(SL)의 연장 방향과 실질적으로 평행하다. 제2 트렁크 전극(142)은 다른 방향(그의 연장부는 도 1b에 도시되지 않음)을 따라 연장되며 또 2개의 인접한 화소(P)의 데이터 라인(DL) 사이에 배치된다. 브랜치 전극(143)은 제1 트렁크 전극(141) 및 제2 트렁크 전극(142)에 연결된다. 제1 트렁크 전극(141)과 제2 트렁크 전극(142) 사이의 협각은 80°내지 100°일 수 있다. 이 실시양태에서, 상기 협각은 예를 들어 90°이고, 또 제1 방향(X)을 따른 제1 트렁크 전극(141)의 연장부는 데이터 라인(DL)과 수직한다. 이 실시양태의 제1 트렁크 전극(141)은 스캔 라인(SL)과 실질적으로 평행하며, 또 제2 트렁크 전극(142)은 데이터 라인(DL)에 실질적으로 평행하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 브랜치 전극(143)은 제2 방향(Y)을 따라 연장되고 또 적어도 y 각은 제2 방향(Y) 및 제1 방향(X)에 의해 형성된다. 디스플레이 패널(1)의 ppi 값은 x(양의 정수)이다. ppi 값은 제1 방향(X)을 따라 또는 제1 방향(X)과 수직하는 방향을 따라 산출될 수 있다. 이 실시양태에서, 화소는 RGB의 서브화소로 이루어진 화소 단위이다. 그러나, 화소는 또한 다른 실시양태에서 RGBW의 4개의 서브 화소로 이루어진 화소 단위일 수 있다. 다른 실시양태에서, 제1 트렁크 전극(141)은 데이터 라인(DL)과 중첩될 수 있고, 또 제2 트렁크 전극(142)은 스캔 라인(SL)과 중첩될 수 있다. 다른 실시양태에서, 브랜치 전극(143)은 데이터 라인(DL) 및 스캔 라인(SL) 중의 적어도 하나와 중첩될 수 있다.

디스플레이 패널(1)의 해상도가 더 높으면(즉 더 높은 ppi 값), 액정 분자의 평균 방위각은 인접한 데이터 라인(DL), 공통 전극(15) 및 화소 전극(14)의 전계에 의해 영향을 받을 것이므로 더 이상 45°에서 유지될 수 없으므로, 디스플레이 패널(1)의 투과율이 감소될 것이다. 여기서 소위 액정 분자의 평균 방위각(ψ 각)은디스플레이 패널의 상면도에서 액정 방위각 및 또한 액정의 방향과 제1 방향(X) 사이의 예각을 나타낸다. 이하의 표에 나타낸 바와 같이, 상이한 ppi 값은 상이한 화소 폭에 상응하고, 또 ppi 값이 더 높으면, 디스플레이 패널(1)의 액정의 평균 방위각은 더 작아질 것이다.

따라서, 브랜치 전극(143)(제2 방향(Y)을 따라 연장됨) 및 제1 방향(X)에 의해 형성된 y 각과 디스플레이 패널(1)의 화소(P)의 ppi 값(x) 사이의 관계를 나타내는 개략도인 도 2를 참조한다.

이 실시양태에서, y는 2개의 곡선 A1과 B1(B1<y<A1) 사이이고, 또 곡선 A1의 방정식은

이며, 또 곡선 B1의 방정식은

이다. y 각이 곡선 A1과 B1 사이이면, 디스플레이 패널(1)의 원래의 투과율과 조정된 투과율 사이의 차이는 2% 이내일 수 있다.

즉, y가 A1과 B1 사이이고 또 45°초과 70°이하(45＜y≤70)이면, 디스플레이 패널(1)은 더 적은 투과율 손실을 가질 수 있다. 따라서, 액정 분자의 평균 방위각(ψ각)을 더욱 45°에 근접하게 하기 위하여, 화소 전극(14)의 브랜치 전극(143)과 제1 방향(X) 사이에 형성된 y 각은 본 발명에서 증가하고, 또 y가 곡선 A1과 B1 사이이면, 데이터 라인(DL), 공통 전극(15) 및 화소 전극(14) 사이의 전계에 의해 유발된 영향은 감소될 수 있으므로, 디스플레이 패널(1)의 전체 투과율이 향상될 수 있다.

유리하게는, y는 또한 곡선 A2와 B2 사이(B2<y<A2)일 수 있고, 곡선 A2의 방정식은

이고, 또 곡선 B2의 방정식은

이다.

즉, y가 A2와 B2 사이이고 또 55°초과 70°이하(55＜y≤70)이면, 디스플레이 패널(1)은 훨씬 적은 투과율 손실을 가질 수 있다. y 각이 곡선 A2와 B2 사이이면, 디스플레이 패널(1)의 원래 투과율과 조정된 투과율 사이의 차이는 1% 이내일 수 있다. 주목할 것은, y 및 x가 방정식

(즉, 곡선 C)을 만족하면, 디스플레이 패널(1)이 가장 좋은 투과율을 가질 수 있는 것이다.

본 발명에서 x=157(즉, 157 ppi)을 예로 든다. y가 45°이상이면, 상응하는 액정 분자의 평균 방위각 및 투과율 이득(transmittance gain)은 다음 표에 나타낸 바와 같다. 주목할 것은, 투과율 이득(%)은 y=45°기준으로 얻은 것이다.

상기 표로부터, x=157 이고 또 y 각이 더 커지면, 투과율 이득은 약 2% ~ 4% 정도 증가할 수 있다. 여기서, y가 60°이면, 가장 높은 이득인 3.61%를 얻을 수 있고, 또 상응하는 액정 분자의 평균 방위각(ψ)은 45.17°이며, 이는 45°에 가장 가깝다. 한편, 디스플레이 패널(1)은 가장 좋은 투과율을 가질 수 있다. y가 도 2의 곡선 C에 더욱 근접하면, 투과율 이득은 더 높아질 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시양태의 화소(Pa)의 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시양태의 화소(Pa)와 도 1b 중의 화소(P) 사이의 주요 차이는 화소(Pa)의 화소 전극(14a)의 브랜치 전극(143a)의 적어도 하나가 굴곡부(1431)를 갖는 것이다. 여기서 예를 들어, 브랜치 전극(143a)의 일부는 굴곡부(1431)를 갖고 또 나머지는 굴곡부(1431)를 갖지 않는다. 굴곡부(1431)는, 예를 들어 비제한적으로, 선형 또는 곡선의 굴곡부이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 굴곡부(1431)가 선형이면, 굴곡부(1431)는 제3 방향(Z)을 따라 연장되고, 또 z 각은 제3 방향(Z)과 제1 방향(X)에 의해 형성된다. z 각은 45°초과 70°이하(45＜z≤70)이고, 또 z는 y보다 크다. 유리하게는, z 각은 55°초과 70°이하 (55＜z≤70)이다. 또한, 굴곡부(1431)가 곡선이면(도시되지 않음), z 각은 곡선 굴곡부(1431)의 적어도 탄젠트 라인과 제1 방향(X) 사이에 형성될 수 있다. z 각은 45°초과 70°이하(45＜z≤70)이고, 또 z는 y보다 크다. 유리하게는, z 각은 55°초과 70°이하 (55＜z≤70)이다.

화소(Pa)의 다른 기술적 특징은 화소(P)를 참조하여 이해될 수 있으므로 편의상 자세히 나타내지 않는다.

요컨대, 본 발명의 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함하고, 제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하고 또 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결된다. 또한, 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장되고 또 적어도 제1 방향과 제2 방향에 의해 y 각이 형성된다. 방정식은 다음과 같이 충족된다:

이때, x는 디스플레이 패널의 ppi의 값임.

따라서, 통상의 기술과 비교하여, 디스플레이 패널 및 장치의 화소 전극의 브랜치 전극과 제1 방향 사이에 형성된 y 각은 상기 곡선 A1과 B1 사이에 있고, 또 y는 45°초과 70°이하이며, 액정의 방위각은 데이터 라인, 공통 전극 및 투명 전극의 전계에 의해 영향을 받으므로 상응하는 액정 분자의 평균 방위각은 45°에 달할 수 있다. 편광자의 투과율 축의 각도 디자인과 조합할 때, 디스플레이 패널 및 장치의 전체 투과율이 증가될 수 있으므로, 전력을 절약할 수 있고 또 제품 경쟁력이 향상될 수 있다.

본 발명은 특정 실시양태를 참조하여 설명되었지만, 이러한 설명은 제한을 의미하는 것은 아니다. 개시된 실시양태의 다양한 변형뿐만 아니라 대안적 실시양태를 당업자들이 인지하고 있을 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 드는 모든 변형을 포괄하는 것이다.

1: 디스플레이 패널 11: 제1 기판 12: 제2 기판 13: 액정층

Claims

제1 기판;
제2 기판; 및
상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되는 화소 어레이를 포함하고,
상기 화소 어레이는, 화소 전극 및 상기 화소 전극에 인접하게 배치되고, 제2 기판과 면하는 상기 제1 기판의 측면 위에 배치되는 데이터 라인을 포함하고,
상기 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함하고, 제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하고, 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결되며, 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장되고,
제1 방향과 제2 방향에 의해 y 각이 형성되고, x는 디스플레이 패널의 ppi 의 값이며, x 및 y는 하기 방정식

을 만족하는, 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, y는 55°초과 70°이하이고, B2<y<A2 이며, A2의 방정식이
이고, B2의 방정식이

.인 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, 브랜치 전극의 적어도 하나는 제3 방향을 따라 연장되는 굴곡부를 갖고, z 각은 제3 방향과 제1 방향에 의해 형성되며, z 각은 45°초과 70°이하인 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, 브랜치 전극의 적어도 하나는 곡선 형상을 갖고, z 각은 곡선 형상의 적어도 탄젠트 라인과 제1 방향에 의해 형성되고, z 각은 45°초과 70°이하인 디스플레이 패널.
디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치로서,
상기 디스플레이 패널은, 제1 기판, 제2 기판, 및 제1 기판 및 제2 기판 사이에 배치되는 화소 어레이를 포함하며,
상기 화소 어레이는, 화소 전극 및 화소 전극에 인접하게 배치되고, 제2 기판과 면하는 제1 기판의 측면 위에 배치되는 데이터 라인을 포함하고,
상기 화소 전극은 제1 트렁크 전극 및 복수의 브랜치 전극을 포함하고, 제1 방향을 따른 제1 트렁크 전극의 연장부는 데이터 라인과 교차하며, 제1 트렁크 전극은 브랜치 전극에 연결되며, 브랜치 전극은 제2 방향을 따라 연장되며,
제1 방향과 제2 방향에 의해 y 각이 형성되고, x는 디스플레이 패널의 ppi 의 값이며, x 및 y는 하기 방정식

B1<y<A1,
45°<y≤70°
를 만족하는 디스플레이 장치.
제5항에 있어서, y는 55°초과 70°이하이고, B2<y<A2 이며, A2의 방정식이
이고, B2의 방정식이

.인 디스플레이 장치.
제5항에 있어서, 브랜치 전극의 적어도 하나는 제3 방향을 따라 연장되는 굴곡부를 갖고, z 각은 제3 방향과 제1 방향에 의해 형성되며, z 각은 45°초과 70°이하인 디스플레이 장치.
제5항에 있어서, 브랜치 전극의 적어도 하나는 곡선 형상을 갖고, z 각은 곡선 형상의 적어도 탄젠트 라인과 제1 방향에 의해 형성되고, z 각은 45°초과 70°이하인 디스플레이 장치.
제7항에 있어서, z는 y 보다 크고, z 각은 55°초과 70°이하인 디스플레이 장치.