KR102320564B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR102320564B1
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Abstract

본 발명은 측면 시인성이 향상된 고해상도 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 표시 장치는 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두 개의 부화소 전극을 포함하는 화소 전극; 상기 제1기판에 대향하게 배치되는 제2기판; 및 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하고, 상기 부화소 전극은 줄기 전극, 상기 줄기 전극과 연결된 외곽 전극, 및 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 170 내지 180도의 각도를 이루는 두 방향으로 각각 연장된 복수의 가지 전극을 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측면 시인성이 향상된 고해상도 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display, FPD) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자를 그 장축이 기판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
이러한 수직 배향 방식의 액정 표시 장치는 전면 시인성에 비해 측면 시인성이 떨어지는 단점이 있어, 측면 시인성을 향상시키기 위한 다양한 화소 구조가 개발되고 있다.
특히, 화소 영역에 배치되는 화소 전극은 복수의 도메인(domain)을 갖고, 액정 분자가 기울어지는 방향이 각 도메인에서 서로 다른 멀티 도메인 구조가 주목 받고 있다.
본 발명은 측면 시인성이 향상된 고해상도 표시 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두 개의 부화소 전극을 포함하는 화소 전극; 상기 제1기판에 대향하게 배치되는 제2기판; 및 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하고, 상기 부화소 전극은 줄기 전극, 상기 줄기 전극과 연결된 외곽 전극, 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 제1방향으로 연장된 제1가지 전극, 및 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 상기 제1방향과 170 내지 180도의 각도를 이루는 제2방향으로 연장된 제2가지 전극을 포함한다.
상기 제1가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 좌상 방향으로 연장될 수 있고, 상기 제2가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 우하 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제1가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있고, 상기 제2가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제2가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있다.
상기 제1가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 우상 방향으로 연장될 수 있고, 상기 제2가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 좌하 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제1가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있고, 상기 제2가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제2가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 부화소 전극 중 어느 하나에 연결된 제1박막 트랜지스터; 상기 부화소 전극 중 다른 하나에 연결된 제2박막 트랜지스터; 상기 제1 및 제2박막 트랜지스터와 연결된 게이트 라인; 상기 게이트 라인과 교차 배열되고, 상기 제1박막 트랜지스터와 연결된 제1데이터 라인; 및 상기 제1데이터 라인과 이격 배치되고, 상기 제2박막 트랜지스터와 연결된 제2데이터 라인을 더 포함할 수 있다.
상기 부화소 전극은 상기 제1데이터 라인과 상기 제2데이터 라인 사이에 배치되고, 상기 게이트 라인을 기준으로 상하로 분리될 수 있다.
상기 제1데이터 라인으로부터 상기 부화소 전극 중 어느 하나에 인가되는 전압은 상기 제2데이터 라인으로부터 상기 부화소 전극 중 다른 하나에 인가되는 전압과 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 제2기판 상에 배치되는 차광부; 상기 차광부 상에 배치되는 평탄화층; 및 상기 평탄화층 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 제1기판; 상기 제1기판 상에 배치되고, 서로 분리되어 있는 두 개의 제1부화소 전극을 포함하는 제1화소 전극; 상기 제1화소 전극에 인접하게 배치되고, 서로 분리되어 있는 두 개의 제2부화소 전극을 포함하는 제2화소 전극; 상기 제1기판에 대향하게 배치되는 제2기판; 및 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하고, 상기 제1부화소 전극은 제1줄기 전극, 상기 제1줄기 전극과 연결된 제1외곽 전극, 상기 제1줄기 전극 또는 상기 제1외곽 전극으로부터 제1방향으로 연장된 제1가지 전극, 및 상기 제1줄기 전극 또는 상기 제1외곽 전극으로부터 상기 제1방향과 170 내지 180도의 각도를 이루는 제2방향으로 연장된 제2가지 전극을 포함하고, 상기 제2부화소 전극은 제2줄기 전극, 상기 제2줄기 전극과 연결된 제2외곽 전극, 상기 제2줄기 전극 또는 상기 제2외곽 전극으로부터 상기 제1방향과 80 내지 100도의 각도를 이루는 제3방향으로 연장된 제3가지 전극, 및 상기 제2줄기 전극 또는 상기 제2외곽 전극으로부터 상기 제3방향과 170 내지 180도의 각도를 이루는 제4방향으로 연장된 제4가지 전극을 포함한다.
상기 제1 및 제2화소 전극은 열방향으로 순차 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2화소 전극은 행방향으로 순차 배치되거나 또는 적어도 두 개의 상기 제1 및 제2화소 전극은 행방향으로 반복하여 순차 배치될 수 있다.
상기 제1가지 전극과 상기 제1줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제1가지 전극과 상기 제1외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있다.
상기 제2가지 전극과 상기 제1줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제2가지 전극과 상기 제1외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있다.
상기 제3가지 전극과 상기 제2줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제3가지 전극과 상기 제2외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있다.
상기 제4가지 전극과 상기 제2줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제4가지 전극과 상기 제2외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 상기 제2기판 상에 배치되는 차광부; 상기 차광부 상에 배치되는 평탄화층; 및 상기 평탄화층 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 표시 장치는 가지 전극의 면적이 확대된 화소 전극을 포함함으로써 화소 영역의 크기가 작은 고해상도 표시 장치에서 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치는 서로 다른 두 개의 도메인을 갖는 화소 전극이 인접하게 배치되어 네 개의 도메인을 형성함으로써 고해상도 표시 장치에서 측면 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1실시예의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ι- Ι'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 상부 부화소 전극의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2실시예의 평면도이다.
도 5는 도 4의 상부 부화소 전극의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제1실시예의 평면도이다.
도 7은 도 6의 제1상부 부화소 전극 및 제2상부 부화소 전극의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제2실시예의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1실시예의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ι- Ι'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1기판(100)은 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있으며, 제1기판(100)은 평판 형태 또는 소정의 곡률 반경(radius of curvature)을 갖는 곡면 형태일 수 있다.
게이트 라인(110)은 제1기판(100) 상에 가로 방향으로 배치된다. 다만, 이에 한정되지 않고 게이트 라인(110)은 제1기판(100) 상에 세로 방향으로 배치될 수 있다.
게이트 라인(110)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)으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조일 수 있다.
데이터 라인(120)은 게이트 라인(110)과 교차 배열되도록 세로 방향으로 배치되며, 게이트 절연막(102)에 의해 게이트 라인(110)과 절연된다. 다만, 이에 한정되지 않고, 데이터 라인(120)은 게이트 라인(110)과 교차 배열되도록 가로 방향으로 배치될 수 있다.
데이터 라인(120)은 제1데이터 라인(122) 및 제1데이터 라인(122)과 이격 배치되는 제2데이터 라인(124)을 포함하며, 제1데이터 라인(122)과 제2데이터 라인(124)은 서로 다른 전압을 전달할 수 있다.
데이터 라인(120)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 내화성 금속막과 저저항 도전막을 포함하는 다중막 구조일 수 있다.
화소 전극(130)은 서로 분리되어 있는 상부 부화소 전극(132) 및 하부 부화소 전극(134)을 포함하며, 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 화소 전극(130)은 서로 분리되어 있는 세 개 이상의 부화소 전극을 포함할 수 있다.
상부 및 하부 부화소 전극(132, 134)은 제1데이터 라인(122)과 제2데이터 라인(124) 사이에 배치되고, 게이트 라인(110)을 기준으로 상하로 분리되어 배치된다. 다만, 이에 한정되지 않고 상부 및 하부 부화소 전극(132, 134)은 게이트 라인(110)의 상측에서 서로 분리되어 배치될 수 있다.
상부 및 하부 부화소 전극(132, 134) 에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
제1박막 트랜지스터(142)는 게이트 라인(110)에 연결된 제1게이트 전극(142a), 제1데이터 라인(122)에 연결된 제1소스 전극(142b), 및 제1접촉 구멍(152)을 통해 상부 부화소 전극(132)에 연결된 제1드레인 전극(142c)을 포함한다.
제2박막 트랜지스터(144)는 게이트 라인(110)에 연결된 제2게이트 전극(144a), 제2데이터 라인(124)에 연결된 제2소스 전극(144b), 및 제2접촉 구멍(154)을 통해 하부 부화소 전극(134)에 연결된 제2드레인 전극(144c)을 포함한다.
이 때, 제1게이트 전극(142a)과 제2게이트 전극(144a)은 동일한 게이트 라인(110)에 연결되지만, 제1소스 전극(142a)과 제2소스 전극(144b)은 각각 제1데이터 라인(122)과 제2데이터 라인(124)에 연결된다. 따라서, 상부 부화소 전극(132)에 인가되는 전압은 하부 부화소 전극(134)에 인가되는 전압과 서로 다를 수 있다.
제2박막 트랜지스터(144)는 제1박막 트랜지스터(142)와 동일한 구조로 이루어지므로, 제2박막 트랜지스터(144)에 대한 자세한 설명은 후술하는 제1박막 트랜지스터(142)에 대한 설명으로 대체하기로 한다.
제1게이트 전극(142a)은 제1소스 전극(142b) 및 제1드레인 전극(142c)과 게이트 절연막(102)에 의해 절연된다. 게이트 절연막(102)과 제1소스 전극(142b) 사이 및 게이트 절연막(102)과 제1드레인 전극(142c) 사이에는 반도체층(104)이 배치된다.
제1게이트 전극(142a)은 도전 물질로 이루어지며, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1게이트 전극(142a)은 다양한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(102)은 제1기판(100) 상에서 제1게이트 전극(142a)을 덮도록 배치되며, 제1기판(100)을 통한 수분 또는 불순물의 침투를 방지한다. 게이트 절연막(102)은 절연 물질로 이루어지며, 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx)으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 게이트 절연막(102)은 다양한 절연 물질로 이루어질 수 있다.
반도체층(104)은 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 산화물 반도체는 금속 산화물 반도체로서, 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 티타늄(Ti) 등의 금속 중 하나 이상과 이들의 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체는 산화 아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO), 인듐-아연-주석 산화물(IZTO) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 반도체층(138)은 다양한 물질로 이루어질 수 있다.
제1소스 전극(142b)은 반도체층(102) 상에 배치된다. 제1소스 전극(142b)은 도전 물질로 이루어지며, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1소스 전극(142b)은 다양한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
제1드레인 전극(142c)은 반도체층(102) 상에서 제1소스 전극(142b)과 서로 이격되어 배치된다. 제1드레인 전극(142c)은 도전 물질로 이루어지며, 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 제1드레인 전극(142c)은 다양한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
도시 하지는 않았지만, 제1소스 전극(142b)과 반도체층(104) 사이 및 제1드레인 전극(142c)과 반도체층(104) 사이에는 저항 접촉층이 더 배치될 수 있다. 저항 접촉층(미도시)은 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 비정질 실리콘 등의 물질로 이루어질 수 있다.
보호층(106)은 제1소스 전극(142b) 및 제1드레인 전극(142c)을 덮도록 배치되며, 보호층(106)은 제1드레인 전극(142c)의 일부를 노출하는 제1접촉 구멍(152)을 갖는다. 보호층(106)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx) 등의 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
컬러 필터(108)는 보호층(106) 상에 배치된다. 컬러 필터(108)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색 중 하나를 표시할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 엘로우(yellow) 및 화이트(white) 중 어느 하나의 색을 표시할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 컬러 필터(108)는 제2기판(200) 상에 배치될 수 있으며, 보호층(106) 상에는 유기 물질로 이루어진 유기막이 배치될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 컬러 필터(108) 상에는 캡핑층이 배치될 수 있다. 캡핑층(미도시)은 컬러 필터(108)로부터 발생되는 오염 물질이 액정층(300)으로 유입되는 것을 방지한다. 캡핑층(미도시)은 질화 규소(SiNx), 산화 규소(SiOx) 또는 탄소 주입 산화 규소(SiOC) 등의 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다.
제2기판(200)은 제1기판(100)과 대향되게 배치되며, 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 제2기판(200)은 평판 형태 또는 제1기판(100)의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경을 갖는 곡면 형태일 수 있다.
차광부(210)는 게이트 라인(110), 데이터 라인(120), 제1박막 트랜지스터(142), 및 제2박막 트랜지스터(144)를 덮도록 제2기판(200) 상에 배치된다. 다만, 이에 한정되지 않고 차광부(210)는 제1기판(100) 상에 배치될 수 있다.
차광부(210)는 게이트 라인(110), 데이터 라인(120), 제1박막 트랜지스터(142), 및 제2박막 트랜지스터(144)에서 발생되는 빛샘을 방지할 수 있다. 차광부(210)는 검은색 안료가 첨가 감광성 유기 물질 등으로 이루어질 수 있다.
평탄화층(220)은 차광부(210) 상에 배치되며, 차광부(210)를 평탄화한다. 평탄화층(220)은 유기 물질 등으로 이루어질 수 있다.
공통 전극(230)은 평탄화층(220) 상에 배치되며, 공통 전극(230)은 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
액정층(300)은 제1기판(100)과 제2기판(200) 사이에 개재된다. 액정층(300)은 소정 방향으로 편광된 자외선(UV)을 조사하여 형성된 방향성을 갖는 고분자 물질을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 상부 부화소 전극(132)의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상부 부화소 전극(132)은 줄기 전극(132a), 줄기 전극(132a)과 연결된 외곽 전극(132b), 및 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 각각 연장된 제1 및 제2가지 전극(132c, 132d)을 포함한다.
줄기 전극(132a)은 가로 방향으로 연장된 일자 형태이다. 다만, 이에 한정되지 않고 줄기 전극(132a)은 세로 방향으로 연장될 일자 형태일 수 있다. 줄기 전극(132a)은 표시 장치의 전면 시인성에 영향을 미친다.
외곽 전극(132b)은 줄기 전극(132a)의 우측단에 연결되어 상측 방향으로 수직하게 연장되다가 줄기 전극(132a)과 평행하도록 절곡된 형태 및 줄기 전극(132a)의 좌측단에 연결되어 하측 방향으로 수직하게 연장된 형태를 갖는다. 다만, 이에 한정되지 않고 외곽 전극(132b)은 줄기 전극(132a)의 양 끝단에 연결되어 상측 및 하측 방향으로 각각 수직하게 연장된 형태이거나 또는 줄기 전극(132a)을 외곽을 둘러싸는 사각형 형태일 수 있다.
제1가지 전극(132c)은 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 제1방향으로 연장되고, 제2가지 전극(132d)은 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 제1방향과 170 내지 180도의 각도를 이루는 제2방향으로 연장된다. 제1 및 제2가지 전극(132c, 132d)은 표시 장치의 측면 시인성에 영향을 미친다.
보다 구체적으로, 제1가지 전극(132c)은 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 좌상 방향(Wa)으로 연장되고, 제2가지 전극(132d)은 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 우하 방향(Wb)으로 연장된다. 좌상 방향(Wa) 및 우하 방향(Wb)으로 각각 연장된 제1 및 제2가지 전극(132c, 132d)의 변은 전기장을 왜곡하여 액정 분자(302)의 경사 방향을 결정하는 전기장의 수평 성분을 만들고, 전기장의 수평 성분은 제1 및 제2가지 전극(132c, 132d)의 변에 거의 수평하게 형성된다. 따라서, 액정 분자(302)는 상부 부화소 전극(132)의 두 개의 도메인(Da, Db)에서 두 개의 서로 다른 방향으로 배열된다.
이 때, 제1가지 전극(132c)과 줄기 전극(132a) 사이의 내각(Aa) 또는 제1가지 전극(132c)과 외곽 전극(132b)사이의 내각(Ab)은 투과율 향상을 위하여 40 내지 50도인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제2가지 전극(132d)과 줄기 전극(132a) 사이의 내각(Aa) 또는 제2가지 전극(132d)과 외곽 전극(132b)사이의 내각(Ab)은 투과율 향상을 위하여 40 내지 50도인 것이 바람직하다.
다시 도 1을 참조하면, 하부 부화소 전극(134)은 상부 부화소 전극(132)과 비교하여 크기를 제외하고는 동일한 형태이므로 하부 부화소 전극(134)에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
종래의 표시 장치의 화소 전극은 십자 형태의 줄기 전극과 십자 형태의 줄기 전극으로부터 서로 다른 네 방향으로 각각 연장된 가지 전극을 포함하며, 하나의 화소 전극은 네 개의 도메인을 갖는 형태로 이루어졌다.
종래의 표시 장치의 고해상도 구현을 위하여 화소 전극의 크기를 축소하는 경우, 화소 전극의 크기가 축소되더라도 공정상 한계로 인하여 줄기 전극의 폭은 축소되지 않아 측면 시인성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 표시 장치는 두 개의 도메인을 형성하는 가지 전극의 면적이 확대된 화소 전극을 포함함으로써 고해상도 표시 장치에서 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2실시예의 평면도이고, 도 5는 도 4의 상부 부화소 전극의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 표시 장치는 도 1의 표시 장치와 비교하여 상부 및 하부 부화소 전극(132, 134)의 외곽 전극(132b), 제1가지 전극(132c), 및 제2가지 전극(132d)의 형태를 제외하고는 동일한 구성으로 이루어지므로 중복된 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 외곽 전극(132b)은 줄기 전극(132a)의 좌측단에 연결되어 상측 방향으로 수직하게 연장되다가 줄기 전극(132a)과 평행하도록 절곡된 형태 및 줄기 전극(132a)의 우측단에 연결되어 하측 방향으로 수직하게 연장된 형태를 갖는다. 다만, 이에 한정되지 않고 외곽 전극(132b)은 줄기 전극(132a)의 양 끝단에 연결되어 상측 및 하측 방향으로 각각 수직하게 연장된 형태이거나 또는 줄기 전극(132a)을 외곽을 둘러싸는 사각형 형태일 수 있다.
제1가지 전극(132c)은 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 우상 방향(Wc)으로 연장되고, 제2가지 전극(132d)은 줄기 전극(132a) 또는 외곽 전극(132b)으로부터 좌하 방향(Wd)으로 연장된다. 우상 방향(Wc) 및 좌하 방향(Wd)으로 각각 연장된 제1 및 제2가지 전극(132c, 132d)의 변은 전기장을 왜곡하여 액정 분자(302)의 경사 방향을 결정하는 전기장의 수평 성분을 만들고, 전기장의 수평 성분은 제1 및 제2가지 전극(132c, 132d)의 변에 거의 수평하게 형성된다. 따라서, 액정 분자(302)는 상부 부화소 전극(132)의 두 개의 도메인(Dc, Dd)에서 두 개의 서로 다른 방향으로 배열된다.
이 때, 제1가지 전극(132c)과 줄기 전극(132a) 사이의 내각(Ac) 또는 제1가지 전극(132c)과 외곽 전극(132b)사이의 내각(Ad)은 투과율 향상을 위하여 40 내지 50도인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제2가지 전극(132d)과 줄기 전극(132a) 사이의 내각(Ac) 또는 제2가지 전극(132d)과 외곽 전극(132b)사이의 내각(Ad)은 투과율 향상을 위하여 40 내지 50도인 것이 바람직하다.
다시 도 4을 참조하면, 하부 부화소 전극(134)은 상부 부화소 전극(132)과 비교하여 크기를 제외하고는 동일한 형태이므로 하부 부화소 전극(134)에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제1실시예의 평면도이고, 도 7은 도 6의 제1상부 부화소 전극 및 제2상부 부화소 전극의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 6의 표시 장치는 도 1 및 도4의 표시 장치와 비교하여 제1화소 전극(430)과 제2화소 전극(440)을 제외하고는 동일한 구성으로 이루어지므로 중복된 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제1화소 전극(430)은 서로 분리되어 있는 제1상부 부화소 전극(432) 및 제1하부 부화소 전극(434)을 포함하고, 제2화소 전극(440)은 서로 분리되어 있는 제2상부 부화소 전극(442) 및 제2하부 부화소 전극(444)을 포함한다.
도 7을 참조하면, 제1상부 부화소 전극(432)은 제1줄기 전극(432a), 제1줄기 전극(432a)과 연결된 제1외곽 전극(432b), 제1줄기 전극(432a) 또는 제1외곽 전극(432b)으로부터 각각 연장된 제1가지 전극(432c)과 제2가지 전극(432d)을 포함한다. 제1줄기 전극(432a) 및 제1외곽 전극(432b)은 도 3의 줄기 전극(132a) 및 외곽 전극(132b)과 동일한 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제1가지 전극(432c)은 제1줄기 전극(432a) 또는 제1외곽 전극(432b)으로부터 제1방향(W1)으로 연장되고, 제2가지 전극(432d)은 제1줄기 전극(432a) 또는 제1외곽 전극(432b)으로부터 제1방향(W1)과 170 내지 180도의 각도를 이루는 제2방향(W2)으로 연장된다.
이 때, 제1 및 제2가지 전극(432c, 432d)과 제1줄기 전극(432a) 사이의 내각(A11, A12) 또는 제1 및 제2가지 전극(432c, 432d)과 제1외곽 전극(432b)사이의 내각(A21, A22)은 투과율 향상을 위하여 40 내지 50도인 것이 바람직하다.
제2상부 부화소 전극(442)은 제2줄기 전극(442a), 제2줄기 전극(442a)과 연결된 제2외곽 전극(442b), 제2줄기 전극(442a) 또는 제2외곽 전극(442b)으로부터 각각 연장된 제3가지 전극(442c)과 제4가지 전극(442d)을 포함한다. 제2줄기 전극(442a) 및 제2외곽 전극(442b)은 도 5의 줄기 전극(132a) 및 외곽 전극(132b)과 동일한 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제3가지 전극(442c)은 제2줄기 전극(442a) 또는 제2외곽 전극(442b)으로부터 제1방향(W1)과 80 내지 100도의 각도를 이루는 제3방향(W3)으로 연장되고, 제4가지 전극(442d)은 제2줄기 전극(442a) 또는 제2외곽 전극(442b)으로부터 제3방향(W3)과 170 내지 180도의 각도를 이루는 제4방향(W4)으로 연장된다.
이 때, 제3 및 제4가지 전극(442c, 442d)과 제2줄기 전극(442a)사이의 내각(A31, A32) 또는 제3 및 제4가지 전극(442c, 442d)과 제2외곽 전극(442b) 사이의 내각(A41, A42)은 투과율 향상을 위하여 40 내지 50도인 것이 바람직하다.
제1상부 부화소 전극(432)은 두 개의 도메인(D1, D2)을 갖고, 제2상부 부화소 전극(442)은 제1상부 부화소 전극(432)과 다른 두 개의 도메인(D3, D4)을 갖는다. 따라서, 액정 분자(302)는 제1상부 부화소 전극(432)과 제2부화소 전극(442)의 네 개의 도메인(D1, D2, D3, D4)에서 네 개의 서로 다른 방향으로 배열된다.
다시 도 6을 참조하면, 제1화소 전극(430) 및 제2화소 전극(440)은 열방향 및 행방향으로 순차 배치된다. 따라서, 열방향 또는 행방향으로 인접하게 배치된 제1화소 전극(430)과 제2화소 전극(440)은 네 개의 도메인을 형성함으로써 고해상도 표시 장치에서 측면 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제2실시예의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 도 8의 표시 장치는 도 6의 표시 장치와 비교하여 제1화소 전극(430) 및 제2화소 전극(440)의 배치를 제외하고는 동일한 구성으로 이루어지므로 중복된 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제1화소 전극(430) 및 제2화소 전극(440)은 열방향으로 순차 배치되며, 세 개의 제1 화소 전극(430) 및 세 개의 제2화소 전극(440)은 행방향으로 반복하여 순차 배치된다. 다만, 이에 한정되지 않고 두 개의 제1화소 전극(430) 및 두 개의 제2화소 전극(440)이 행방향으로 반복하여 순차 배치될 수 있다.
즉, 세 개의 제1화소 전극(430) 및 세 개의 제2화소 전극(440)은 각각 제1화소군 및 제2화소군을 형성하고, 상기 제1화소군 및 상기 제2화소군은 행방향 및 열방향으로 순차 배치된다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100: 제1기판
110: 게이트 라인
120: 데이터 라인
130: 화소 전극
142: 제1박막 트랜지스터
144: 제2박막 트랜지스터
152: 제1접촉 구멍
154: 제2접촉 구멍
200: 제2기판
210: 차광부
220: 평탄화층
230: 공통 전극
300: 액정층

Claims (19)

  1. 제1기판;
    상기 제1기판 상에 배치되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두 개의 부화소 전극을 포함하는 화소 전극;
    상기 제1기판에 대향하게 배치되는 제2기판; 및
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하고,
    상기 부화소 전극은 줄기 전극, 상기 줄기 전극과 연결된 외곽 전극, 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 제1방향으로 연장된 제1가지 전극, 및 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 제2방향으로 연장된 제2가지 전극을 포함하며,
    상기 제1방향과 상기 제2방향이 이루는 각도는 170도보다 크거나 같고 180도보다 작은 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 좌상 방향으로 연장되고,
    상기 제2가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 우하 방향으로 연장되는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제1가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도이고,
    상기 제2가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제2가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도인 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 우상 방향으로 연장되고,
    상기 제2가지 전극은 상기 줄기 전극 또는 상기 외곽 전극으로부터 좌하 방향으로 연장되는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제1가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도이고,
    상기 제2가지 전극과 상기 줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제2가지 전극과 상기 외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도인 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부화소 전극 중 어느 하나에 연결된 제1박막 트랜지스터;
    상기 부화소 전극 중 다른 하나에 연결된 제2박막 트랜지스터;
    상기 제1 및 제2박막 트랜지스터와 연결된 게이트 라인;
    상기 게이트 라인과 교차 배열되고, 상기 제1박막 트랜지스터와 연결된 제1데이터 라인; 및
    상기 제1데이터 라인과 이격 배치되고, 상기 제2박막 트랜지스터와 연결된 제2데이터 라인을 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 부화소 전극은 상기 제1데이터 라인과 상기 제2데이터 라인 사이에 배치되고, 상기 게이트 라인을 기준으로 상하로 분리되는 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1데이터 라인으로부터 상기 부화소 전극 중 어느 하나에 인가되는 전압은 상기 제2데이터 라인으로부터 상기 부화소 전극 중 다른 하나에 인가되는 전압과 서로 다른 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2기판 상에 배치되는 차광부;
    상기 차광부 상에 배치되는 평탄화층; 및
    상기 평탄화층 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제1기판;
    상기 제1기판 상에 배치되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두 개의 제1부화소 전극을 포함하는 제1화소 전극;
    상기 제1화소 전극에 인접하게 배치되고, 서로 분리되어 있는 적어도 두 개의 제2부화소 전극을 포함하는 제2화소 전극;
    상기 제1기판에 대향하게 배치되는 제2기판; 및
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 개재되는 액정층을 포함하고,
    상기 제1부화소 전극은 제1줄기 전극, 상기 제1줄기 전극과 연결된 제1외곽 전극, 상기 제1줄기 전극 또는 상기 제1외곽 전극으로부터 제1방향으로 연장된 제1가지 전극, 및 상기 제1줄기 전극 또는 상기 제1외곽 전극으로부터 제2방향으로 연장된 제2가지 전극을 포함하고,
    상기 제2부화소 전극은 제2줄기 전극, 상기 제2줄기 전극과 연결된 제2외곽 전극, 상기 제2줄기 전극 또는 상기 제2외곽 전극으로부터 상기 제1방향과 80 내지 100도의 각도를 이루는 제3방향으로 연장된 제3가지 전극, 및 상기 제2줄기 전극 또는 상기 제2외곽 전극으로부터 제4방향으로 연장된 제4가지 전극을 포함하며,
    상기 제1방향과 상기 제2방향이 이루는 각도는 170도보다 크거나 같고 180도보다 작으며,
    상기 제3방향과 상기 제4방향이 이루는 각도는 170도보다 크거나 같고 180도보다 작은 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2화소 전극은 열방향으로 순차 배치되는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2화소 전극은 행방향으로 순차 배치되는 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    적어도 두 개의 상기 제1 및 제2화소 전극은 행방향으로 반복하여 순차 배치되는 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1가지 전극과 상기 제1줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제1가지 전극과 상기 제1외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도인 표시 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제2가지 전극과 상기 제1줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제2가지 전극과 상기 제1외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도인 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제3가지 전극과 상기 제2줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제3가지 전극과 상기 제2외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도인 표시 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제4가지 전극과 상기 제2줄기 전극 사이의 내각 또는 상기 제4가지 전극과 상기 제2외곽 전극 사이의 내각은 40 내지 50도인 표시 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제2기판 상에 배치되는 차광부;
    상기 차광부 상에 배치되는 평탄화층; 및
    상기 평탄화층 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 전극은,
    ㄱ자 형상을 가지며 상기 줄기 전극의 일측에 연결된 제1외곽부; 및
    I자 형상을 가지며 상기 줄기 전극의 타측에 연결된 제2외곽부를 포함하며,
    상기 제1외곽부 및 상기 줄기 전극을 포함하는 구조물은 “[“ 또는 “]”의 형상을 갖는 표시 장치.
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