KR102300885B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하나 이상의 단위 화소 전극을 포함하는 화소 전극이 위치하는 하부 표시판, 하나 이상의 단위 공통 전극을 포함하는 공통 전극이 위치하는 상부 표시판, 및 상기 하부 표시판과 상기 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 단위 화소 전극은 대각선으로 배치된 평행 사변형 모양의 중앙 전극 및 상기 중앙 전극으로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 공통 전극은 액정 표시 장치가 구부러지는 가로 방향으로 개구부가 형성되어 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 인가하고 이를 통하여 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자를 그 장축이 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
수직 배향 방식 액정 표시 장치에서는 광시야각 확보가 중요한 문제이고, 이를 위하여 전기장 생성 전극에 미세 슬릿 등의 절개부를 형성하는 등의 방법을 사용한다. 절개부 및 돌기는 액정 분자가 기울어지는 방향(tilt direction)을 결정해 주므로, 이들을 적절하게 배치하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 시야각을 넓힐 수 있다.
화소 전극에 미세 슬릿을 형성하여, 복수의 가지 전극을 가지도록 하는 방법의 경우, 액정 분자의 미세 슬릿 외의 다른 액정 제어력과의 관계로 인하여 액정 분자의 응답속도가 저하되어 일정 시간 동안 텍스쳐가 표시되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 구부리는 경우에도 텍스쳐가 발생하지 않고, 측면 시인성이 우수한 표시 장치를 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하나 이상의 단위 화소 전극을 포함하는 화소 전극이 위치하는 하부 표시판, 하나 이상의 단위 공통 전극을 포함하는 공통 전극이 위치하는 상부 표시판, 및 상기 하부 표시판과 상기 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 단위 화소 전극은 대각선으로 배치된 평행 사변형 모양의 중앙 전극 및 상기 중앙 전극으로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 공통 전극은 액정 표시 장치가 구부러지는 가로 방향으로 개구부가 형성되어 있다.
상기 화소 전극은 가로 방향으로 배열된 4개의 단위 화소 전극을 포함할 수 있다.
상기 이웃하는 단위 화소 전극의 중앙 전극의 배열 방향이 서로 상이할 수 있다.
상기 4개의 단위 화소 전극에서, 이웃하는 2개의 단위 화소 전극의 중앙 전극은 V자 형태로 배열되어 있고, 이웃하는 다른 2개의 단위 화소 전극의 중앙 전극은 역 V자 형태로 배열되어 있을 수 있다.
상기 V자 또는 역 V자 형태로 배열된 이웃한 2개의 단위 화소의 중앙 전극 사이에, 세로 방향의 홈이 형성되어 있을 수 있다.
상기 공통 전극의 가로 방향의 개구부는 2개의 단위 화소 영역마다 분리되어 형성될 수 있다.
상기 공통 전극의 가로 방향의 개구부는 하나의 화소 전극마다 분리되어 형성될 수 있다.
상기 공통 전극의 가로 방향의 개구부는 행 방향으로 이웃한 복수의 화소 전극에서 분리되지 않고 연결되어 형성될 수 있다.
상기 화소 전극은 하부 표시판에, 상기 공통 전극은 상부 표시판에 형성되어 있으며 상기 상부 표시판에 컬러 필터가 형성되어 있을 수 있다.
상기 컬러필터는 가로 방향으로 이웃하는 화소에는 동일한 색의 컬러 필터가 형성되어 있고, 세로 방향으로 이웃하는 화소끼리는 서로 다른 색의 컬러 필터가 형성될 수 있다.
상기 절연 기판은 세로 방향으로 형성된 게이트선, 상기 게이트선과 교차하며 가로 방향으로 형성된 데이터선 및 상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며, 상기 데이터 선의 상부에 형성된 차폐전극을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극과 상기 차폐전극은 서로 분리되어 있으며, 상기 차폐 전극에는 상기 공통 전극과 동일한 전압이 인가될 수 있다.
상기 차폐 전극은 상기 박막 트랜지스터 영역으로 확장된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부가 형성되지 않은 상기 박막 트랜지스터 영역에는 검은색 간격재가 형성될 수 있다.
상기 액정 표시 장치에는 블랙 매트릭스가 존재하지 않을 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 가로 방향으로 구부러진 곡면형일 수 있다.
상기 곡면형 액정 표시 장치의 구부러진 방향과, 상기 공통 전극의 개구부의 형성 방향이 동일할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 액정 표시 장치는 화소 전극의 중앙 전극 및 미세 가지부의 형상을 적절히 변형하고, 공통 전극에 가로 개구부를 형성함으로써 표시 장치를 구부리는 경우에 발생할 수 있는 텍스쳐를 예방하였다.
또한, 화소 전극의 형상에 의해 액정 분자가 여러 방향으로 배열됨으로써 측면 시인성을 개선하였다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 화소 전극을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 공통 전극을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치에서 액정의 배열 및 도메인을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 7은 도 6의 비교예에 따른 액정 표시 장치에서, 액정 분자의 배열을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명 다른 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이다.
도 9는 도 8의 표시 장치를 IX-IX선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
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.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 화소(PX)는 가로 방향으로 길게 형성된 가로형 화소이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)과 분압 기준 전압선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
이때 게이트 선(121)은 세로 방향으로 형성되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 화소 전극(191)은 가로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 게이트 선(121)은 화소 전극의 짧은 변과 나란하게 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 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.
분압 기준 전압선(131)은 화소 전극이 형성된 화소 영역에 형성되어 있으며, 한 변이 오픈된 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 이때 분압 기준 전압선(131)이 형성되지 않은 영역은 가로형 화소의 일 가장자리 영역일 수 있다. 분압 기준 전압선(131)은 상하로 이웃하는 화소와 연결되어 있다.
게이트 도전체(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171)과 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 가로 방향으로 뻗어, 게이트선(121)과 교차한다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)으로부터 세로 방향으로 뻗어 나와 있다. 소스 전극(173)은 U자형 일 수 있다.
드레인 전극(175)은 일자 형으로 형성되어 있을 수 있으며, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 진행 방향과 수직할 수 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다. 데이터선(171)의 폭은 약 3.5㎛±0.75 정도일 수 있다.
데이터 도전체(171, 173, 175), 게이트 절연막(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 제1 보호막(180n)이 배치되어 있다. 제1 보호막(180n)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 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.
제2 보호막(180q) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 중앙 전극(198) 및 중앙 전극(198)에서 뻗어나온 미세 가지부(199)로 이루어져 있다. 구체적인 화소 전극의 형상에 대하여는 후술한다.
제1 보호막(180n) 및 제2 보호막(180q)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 제1 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 제1 접촉 구멍(185)을 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되어, 드레인 전극(175)으로부터 전압을 인가 받는다.
또한, 화소 전극(191)과 동일한 층에 데이터선(171) 상부를 따라 차페 전극(273)이 형성되어 있다. 차폐 전극(273)은 하나의 화소 영역의 가장자리를 따라, 데이터선(171) 상부에 양쪽으로 위치한다. 상기 차폐 전극은 하나의 화소 영역마다 분리되어 존재하는 것이 아니라, 인접한 전체 화소에 대하여 연결되어 하나로 형성되어 있을 수 있다.
상기 차폐 전극(273)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.
상기 차폐 전극(273)에는 공통 전극(270)과 동일한 전압이 인가된다. 차폐 전극(273)과 공통 전극(270)에 동일한 전압이 인가되기 때문에, 차폐 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 생기지 않고, 그 사이에 위치하는 액정층은 배향되지 않는다. 따라서 차폐 전극(273)과 공통 전극(270)의 사이의 액정은 black 상태가 된다. 상기와 같이 액정이 black을 띄는 경우, 액정 스스로 블랙 매트릭스의 기능을 할 수 있다. 따라서, 차폐 전극(273)이 도 1과 같이 데이터선(171)을 따라 형성되는 경우 데이터선(171) 상부에는 블랙 매트릭스가 형성되지 않아도 된다.
도시하지는 않았지만, 화소 전극(191)위에는 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 이러한 블랙 매트릭스(220)는 빛샘을 막아준다. 블랙 매트릭스(220)는 트랜지스터 등이 형성된 트랜지스터 영역에 대응하여 형성될 수 있다. 또한, 이러한 블랙 매트릭스(220)는 하부 기판에 형성될 수도 있다.
다만, 도 1에 도시한 바와 같이 데이터선(171) 상부에 형성된 차폐 전극(273)이 블랙 매트릭스의 기능을 대신하게 되므로, 데이터선(171) 상부와 대응하는 영역에는 블랙 매트릭스가 형성되지 않아도 된다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 하부 표시판(110) 위에 배치될 수도 있으며, 이 경우, 차광 부재(220) 역시 하부 표시판(110)에 배치될 수도 있다.
색필터(230)는 가로 방향으로 배열될 수 있다. 즉, 복수의 화소가 형성되어 있는 액정 표시 장치에서, 색필터는 가로 방향으로 동일한 색이 형성되어 있을 수 있다. 구체적으로, 행 방향으로 배열된 복수의 화소 위에 적색 컬러필터가 형성되는 경우, 한 줄 아래에서 행 방향으로 배열된 복수의 화소 위에는 녹색 컬러 필터가, 한 줄 아래에서 행 방향으로 배열된 복수의 화소에는 청색의 컬러 필터가 형성되는 식이다.
그러나, 컬러 필터(230) 또한 하부 표시판(110)에 형성될 수도 있다. 컬러 필터가 하부 표시판(110)에 형성되는 경우에도 컬러 필터(230)는 가로 방향으로 배열될 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 컬러 필터(230) 및 차광 부재(220)등이 형성된 상부 기판을 평탄하게 해주는 역할을 할 수 있다. 이러한 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250)위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)에 대응하여 개구부(72)를 갖는다. 구체적인 공통 전극(270)의 형상에 대하여는 후술한다. 공통 전극(270) 위에는 상부 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상부 배향막은 수직 배향막일 수 있다
그러면, 도 1 내지 도 5를 참고로 하여, 본 발명의 액정 표시 장치의 화소 전극 및 공통 전극의 형상에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 화소 전극을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 공통 전극을 도시한 것이다. 도 5는 본 발명의 액정 표시 장치에서 액정의 배열 및 도메인을 나타낸 것이다.
그럼 먼저, 도 3을 참고로 하여 본 발명 액정 표시 장치의 화소 전극의 형상에 대하여 설명한다. 도 3을 참고로 하면 본 발명의 화소 전극은 통판 형태의 중앙 전극(198) 및 중앙 전극(198)에서 뻗어 나온 미세 가지부(199)로 이루어져 있다.
이때, 중앙 전극(198)은 평행 사변형의 형상이다. 또한 평행 사변형 모양의 중앙 전극(198)은 대각선 형태로 배치되어 있다.
도 5를 참고로 하면, 화소 전극은 총 4 영역으로 구분된다. 즉 화소 전극은 제1 부영역(Da), 제2 부영역(Db), 제3 부영역(Dc), 그리고 제4 부영역(Dd)으로 구분할 수 있다. 각각의 영역에서 중앙 전극(198)의 배치 방향은 상이하다.
도 3을 참고로 하면, 제1 부영역에서 화소 전극의 중앙 전극(198a)은 왼쪽 위에서 오른쪽 아래 방향으로 배치된 평행 사변형의 형태를 가지고 있다.
제2 부영역에서, 화소 전극의 중앙 전극(198b)은 왼쪽 아래에서 오른쪽 방향으로 뻗은 평행 사변형 형태를 가지고 있다.
제1 부영역 및 제2 부영역에 형성된 화소 전극의 중앙 전극(198a, 198b)은 제1 부영역 및 제2 부영역의 중앙에 대하여 서로 대칭일 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 부영역의 화소 전극의 중앙 전극(198a)과 제2 부영역의 화소 전극의 중앙 전극(198b)은 전체적으로 V자 형상을 나타낼 수 있다.
각각의 중앙 전극(198a, 198b)에서 미세 가지부(199)가 대각선 방향으로 뻗어있다. 이때, 미세 가지부(199)의 형성 방향은 중앙 전극의 배치 방향과 반대이다. 즉, 제1 부영역을 참고로 하면, 화소 전극의 중앙 전극(198a)이 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 형성된 대각선 방향으로 형성되어 있으므로, 중앙 전극(198a)에서 뻗어 나온 미세 가지부는 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 형성된 대각선 방향으로 형성되어 있다. 이는 다른 부영역에 대하여도 마찬가지이다.
또한, 제3 부영역에서 화소 전극의 중앙 전극(198c)은 왼쪽 아래에서 오른쪽 위로 향하는 방향으로 배치되어 있다. 또한, 제4 부영역에서 화소 전극의 중앙 전극(198d)은 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 향하는 방향으로 배치되어 있다.
제3 부영역 및 제4 부영역에 형성된 화소 전극의 중앙 전극(198c, 198d)은 중앙에 대하여 서로 대칭일 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 제3 부영역의 화소 전극의 중앙 전극(198c)과 제4 부영역의 화소 전극의 중앙 전극(198d)은 전체적으로 뒤집어진 V자 형상을 나타낼 수 있다.
각각의 중앙 전극(198c, 198d)에서 미세 가지부(199)가 대각선 방향으로 뻗어있다. 이때, 미세 가지부(199)의 형성 방향은 중앙 전극의 배치 방향과 반대이다. 이러한 내용은 앞서 제1 부영역 및 제2 부영역에서 설명한 바와 동일하다.
그러면 도 4를 참고로 하여 본 발명의 액정 표시 장치의 공통 전극(72)에 대하여 설명한다. 도 4를 참고로 하면, 공통 전극(72)은 통판 형태로 형성되어 있으며, 중앙에 가로 방향의 개구부(72)가 형성되어 있다.
이러한 개구부(72)는 액정의 배향 방향을 결정하며, 도 4에 도시된 바와 같이 가로 방향의 개구부가 형성되어 있으므로 액정 분자는 공통 전극에 형성된 가로 방향의 개구부를 향해 배열되게 된다. 이때 도 3에 도시된 바와 같은 화소 전극의 미세 가지부(199)에 의한 효과까지 더해져서, 최종적으로 화소 전극 및 공통 전극에 전계가 가해지는 경우 액정의 배열 상태는 도 5에 도시된 바와 같다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치에서 액정의 배열을 나타낸 것이다. 도 5를 참고로 하면, 액정 표시 장치의 표시 영역은 제1 부영역(Da), 제2 부영역(Db), 제3 부영역(Dc), 그리고 제4 부영역(Dd)으로 나뉘어 진다.
도 5를 참고로 하면 본 발명의 액정 표시 장치는 화소 전극의 중앙 전극(198) 및 미세 줄기부(199), 공통 전극의 개구부(72)에 의해 각각 일정 방향으로 배향된다.
이러한 배향에 의해 액정 분자는 서로 다른 방향으로 배향되고, 따라서 측면에서 액정 표시 장치를 보는 경우 액정 분자의 머리, 몸통, 측면 등을 골고루 보게 되므로 측면 시인성을 개선할 수 있다.
또한 본 발명의 액정 표시 장치의 경우 공통 전극에 가로 개구부(72)만이 형성되어 있다. 따라서 액정 표시 장치를 좌우로 구부리는 경우에도 미스 얼라인에 의한 텍스쳐가 발생하지 않는다.
이러한 본 발명의 효과에 대하여 본 발명 비교예를 참고로 하여 설명한다. 도 6은 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 7은 도 6의 비교예에 따른 액정 표시 장치에서, 액정 분자의 배열을 나타낸 것이다.
도 6을 참고로 하면, 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극의 형상이 본 발명과 상이하다.
즉 도 7을 참고로 하면, 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극은 마름모꼴 형상의 중앙 전극(198) 및 중앙 전극(198)에서 뻗어나온 미세 가지부(199)를 포함한다.
또한 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치에서 공통 전극에는 십자형의 개구부가 형성되어 있다.
도 7을 참고로 하면, 공통 전극에는 가로 개구부(72) 및 이와 교차하는 세로 개구부(73)로 이루어진 십자형 개구부가 형성되어 있으며, 십자형 개구부의 중심 부분에 위치하는 중앙 개구부(78)를 더 포함할 수 있다.
이러한 공통 전극의 십자형 개구부는 화소 전극의 중앙 전극과 대응하는 위치에 형성되어 있다.
따라서 화소 전극의 중앙 전극(198) 및 미세 가지부(199), 공통 전극의 개구부(72, 73, 78) 사이에 형성되는 전계에 의하여 액정 분자는 도 7에 도시된 바와 같이 4개의 방향으로 배열되게 된다.
이러한 본 발명 비교에 또한 역시 측면에서 바라봤을 때 액정 분자의 몸통 및 머리를 골고루 보게 되므로 측면 시인성을 개선할 수 있다.
그러나 본 발명 비교예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 화소 전극의 중앙 전극(198)과 공통 전극의 개구부(72, 73)가 대응하는 것이 중요하다. 즉, 액정 분자의 배열 방향은 화소 전극의 중앙전극(198)과 공통 전극의 개구부(72, 73)의 대응에 의하여 결정되는 것으로, 화소 전극의 중앙 전극(198)과 공통 전극의 개구부(72, 73)가 일치하지 않으면 액정 분자의 배열 방향이 도 7과 달라지게 된다.
그러나, 곡면형 액정 표시 장치를 구현하기 위하여 액정 표시 장치를 좌우로 구부리는 경우 상하판의 미스 얼라인이 발생하고 이는 화소 전극의 중앙 전극(198)과 공통 전극의 개구부(72, 73)의 위치 관계를 변화시킨다.
이는 화소 전극은 하판에, 공통 전극은 상판에 존재하며, 상하판 조립체를 구부리는 경우, 하판과 상판의 곡률 차이에 의하여 상판과 하판의 미스얼라인이 발생하기 때문이다.
따라서 상판에 존재하는 공통 전극의 십자형 개구부와, 화소 전극의 중앙 전극(198)이 서로 대응하지 않게 된다. 이렇게 공통 전극의 개구부와 화소 전극의 중앙 전극의 미스 얼라인이 발생하는 경우, 배열된 액정 분자의 배열 방향이 흐트러지게 된다. 즉, 액정 분자에 가해지는 힘의 방향이 달라지므로, 액정 분자는 도 7에 도시된 바와 같이 배열되지 못한다. 이렇게 액정 분자의 배열 방향이 달라지게 되면, 이는 텍스쳐로 시인된다.
그러나 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 공통 전극의 개구부가 가로 방향으로만 형성되어 있다. 따라서 액정 표시 장치를 가로 방향으로 구부리더라도, 공통 전극의 개구부에 의한 전계에는 영향을 미치지 않는다. 즉, 공통 전극의 개구부와 화소 전극의 중앙 전극의 대응 관계가 액정 분자의 배열에 영향을 크게 미치지 않기 때문에, 공통 전극이 가로 방향으로 구부러지면서 가로 방향으로 미스얼라인이 발생하더라도 액정 분자는 동일한 배열 상태를 유지할 수 있다.
공통 전극의 개구부가 가로 방향으로만 형성되어 있으므로, 미스얼라인 후에도 가로 방향 개구부는 동일하게 화소 영역 내에 존재하게 된다. 따라서 액정 분자는 미스 얼라인이 발생한다 하더라도 이의 영향을 받지 않는다.
도 2 및 도 4에서 공통 전극의 가로 방향 개구부(72)는 일부 끊어진 영역을 갖는 것으로 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서 공통 전극의 가로 방향 개구부(72)는 하나의 화소 영역 내에서 연결되어 있을 수 있다.
또한, 공통 전극의 가로 방향 개구부(72)는 가로 방향으로 인접한 복수개의 화소 영역에 걸쳐 끊어지지 않고 형성되어 있을 수 있다.
도 8은 본 발명 다른 실시예에 따른 표시 장치의 배치도이다. 도 9는 도 8의 표시 장치를 IX-IX선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 8을 참고로 하면, 도 8의 실시예예 따른 표시 장치는 도 1의 실시예에 따른 표시 장치와 대부분의 구성요소가 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그러나 도 8의 실시예에 따른 표시 장치는 차폐 전극(273)의 일부가 트랜지스터 영역으로 돌출된 돌출부(275)를 갖는다. 이러한 차폐 전극 돌출부(275) 또한 차폐 전극(273)과 동일한 전압이 인가되게 된다.
따라서 차폐 전극 돌출부(275) 또한 블랙 매트릭스의 기능을 대신하게 된다.
또한 도 8을 참고로 하면, 본 발명 실시예에 따른 표시 장치는 차폐 전극이 형성되지 않은 트랜지스터 영역에 형성된 간격재(320)를 포함한다.
이러한 간격재(320)는 상부 기판(200)과 하부 기판(100)의 간격을 유지해주는 역할을 할 뿐만 아니라, 간격재(320)가 검은색 물질로 형성되어 차광 부재의 기능 또한 할 수 있다.
즉, 도 8의 실시예에 따른 표시 장치의 경우, 트랜지스터 영역의 일부는 차폐 전극의 돌출부(275)를 통해 차광되고, 차폐 전극이 형성되지 않은 영역은 검은색 간격재(320)를 통해 차광된다.
따라서 데이터선 형성 영역뿐만 아니라 박막 트랜지스터 영역에서도 블랙 매트릭스를 제거할 수 있다.
도 9를 참고하면, 박막 트랜지스터 영역에 대응하는 상부 기판에 블랙 매트릭스가 형성되어 있지 않다. 대신 하부 기판에 차폐 전극이 트랜지스터 영역으로 확장된 돌출부(275)가 형성되어 있고, 차폐 전극 돌출부(275)가 형성되지 않은 트랜지스터 영역에는 검은색 간격재(320)가 형성되어 블랙 매트릭스의 기능을 대신한다.
따라서 공정을 단순화 할 수 있으며, 블랙 매트릭스 형성을 위한 별도의 마진이 요구되지 않기 때문에 개구율을 증가시킬 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.
110, 210: 절연 기판 3: 액정층
121: 게이트선 124: 게이트 전극
131: 분압 기준 전압선 140: 게이트 절연막
154: 반도체 163, 165: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 180, 180n, 180q: 보호막
191: 화소 전극 198: 중앙 전극
199: 미세 가지부 270: 공통 전극
72: 개구부 273: 차폐 전극
273: 차폐 전극 돌출부 310: 액정 분자
320: 간격재 220: 블랙 매트릭스
230: 컬러 필터 250: 덮개막

Claims (16)

  1. 하나 이상의 단위 화소 전극을 포함하는 화소 전극이 위치하는 하부 표시판,
    하나 이상의 단위 공통 전극을 포함하는 공통 전극이 위치하는 상부 표시판, 및
    상기 하부 표시판과 상기 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고,
    상기 단위 화소 전극은 대각선으로 배치된 평행 사변형 모양의 중앙 전극 및 상기 중앙 전극으로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고,
    상기 공통 전극은 액정 표시 장치가 구부러지는 가로 방향으로 개구부가 형성되고,
    상기 화소 전극은 서로 연결된 제1 내지 제4 단위 화소 전극을 포함하고.
    상기 제1 단위 화소 전극의 중앙 전극은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 단위 화소 전극의 중앙 전극은 상기 제1 단위 화소 전극과 연결되어 있으며 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제3 단위 화소 전극의 중앙 전극은 상기 제2 단위 화소 전극과 연결되어 있으며 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제4 단위 화소 전극의 중앙 전극은 상기 제3 단위 화소 전극과 연결되어 있으며 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 단위 화소 전극과 상기 제2 단위 화소 전극은 제3 방향을 기준으로 서로 대칭이며,
    상기 제3 단위 화소 전극과 상기 제4 단위 화소 전극은 제3 방향을 기준으로 서로 대칭인 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 V자로 교차하고,
    상기 제3 방향은 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 교차하는 V자의 중앙을 가로지르는 방향인 액정 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에서,
    상기 제1 단위 화소 전극의 중앙 전극과 상기 제2 단위 화소 전극의 중앙 전극은 V자 형태로 배열되어 있고,
    상기 제3 단위 화소 전극의 중앙 전극과 상기 제4 단위 화소 전극의 중앙 전극은 역 V자 형태로 배열되어 있는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 V자 또는 역 V자 형태로 배열된 이웃한 2개의 단위 화소의 중앙 전극 사이에, 세로 방향의 홈이 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 공통 전극의 가로 방향의 개구부는 2개의 단위 화소 전극마다 분리되어 형성된 액정 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 공통 전극의 가로 방향의 개구부는 하나의 화소 전극마다 분리되어 형성된 액정 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 공통 전극의 가로 방향의 개구부는 행 방향으로 이웃한 복수의 화소 전극에서 분리되지 않고 연결되어 형성된 액정 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 화소 전극은 하부 표시판에,
    상기 공통 전극은 상부 표시판에 형성되어 있으며
    상기 상부 표시판에 컬러 필터가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 컬러필터는 가로 방향으로 이웃하는 화소에는 동일한 색의 컬러 필터가 형성되어 있고,
    세로 방향으로 이웃하는 화소끼리는 서로 다른 색의 컬러 필터가 형성된 액정 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 하부 표시판은 절연 기판을 포함하고,
    상기 절연 기판은 세로 방향으로 형성된 게이트선,
    상기 게이트선과 교차하며 가로 방향으로 형성된 데이터선 및
    상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며, 상기 데이터 선의 상부에 형성된 차폐전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 화소 전극과 상기 차폐전극은 서로 분리되어 있으며,
    상기 차폐 전극에는 상기 공통 전극과 동일한 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 차폐 전극은 박막 트랜지스터 영역으로 확장된 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부가 형성되지 않은 상기 박막 트랜지스터 영역에는 검은색 간격재가 형성된 액정 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 액정 표시 장치에는 블랙 매트릭스가 존재하지 않는 액정 표시 장치.
  15. 제1항에서,
    상기 액정 표시 장치는 가로 방향으로 구부러진 곡면형인 액정 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 곡면형 액정 표시 장치의 구부러진 방향과, 상기 공통 전극의 개구부의 형성 방향이 동일한 액정 표시 장치.
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