KR102331197B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102331197B1
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Abstract

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 형성된 게이트선 및 유지 전극선; 상기 게이트선 및 상기 유지 전극선 위에 형성되어 있는 반도체층; 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극 및 분압 기준 전압선; 상기 데이터선, 드레인 전극 및 분압 기준 전압선 위에 형성되어 있으며, 제1 줄기부, 상기 제1 줄기부로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부, 제2 줄기부, 상기 제2 줄기부로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부, 및 상기 제1 미세 가지부의 일부와 상기 제2 미세 가지부의 일부를 서로 연결하는 연결부를 포함하는 화소 전극; 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 및 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하고, 상기 분압 기준 전압선은 상기 연결부를 기준으로 꺾어지면서, 일측은 상기 제1 미세 가지부의 끝단과 중첩하고, 타측은 상기 제2 미세 가지부의 끝단과 중첩하는 가로부를 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치 중 수직 배향 액정 표시 장치의 시야각을 넓히기 위하여, 화소 전극을 줄기부와 줄기부로부터 다른 방향으로 뻗어 있는 복수의 미세 가지부를 포함하도록 형성하여 복수의 도메인을 구현하는 방법이 제시되었다.
그러나 서로 마주하고 있는 복수의 미세 가지부 끝단 영역에 배치되어 있는 액정 분자들은 측방향 전기장에 의해 수직 방향으로 배열되기 때문에, 비스듬한 방향으로 배열되어 있는 액정 분자와 비교하여 전압 대비 투과율의 차이가 발생하고, 이로 인해 측면 시인성의 문제가 발생하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 측면 시인성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 형성된 게이트선 및 유지 전극선; 상기 게이트선 및 상기 유지 전극선 위에 형성되어 있는 반도체층; 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극 및 분압 기준 전압선; 상기 데이터선, 드레인 전극 및 분압 기준 전압선 위에 형성되어 있으며, 제1 줄기부, 상기 제1 줄기부로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부, 제2 줄기부, 상기 제2 줄기부로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부, 및 상기 제1 미세 가지부의 일부와 상기 제2 미세 가지부의 일부를 서로 연결하는 연결부를 포함하는 화소 전극; 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 및 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하고, 상기 분압 기준 전압선은 상기 연결부와 중첩하는 부분에서 굽어 있는 굴곡부, 상기 굴곡부와 연결되어 있으며, 상기 제1 미세 가지부의 끝단 및 상기 제2 미세 가지부의 끝단과 중첩하면서 제1 방향으로 뻗어 있는 가로부를 포함한다.
상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부는 각각은, 화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치하는 제1 세로 줄기부와 제2 세로 줄기부; 및 상기 제1 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제1 가로 줄기부와, 상기 제2 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제2 가로 줄기부를 포함할 수 있다.
상기 굴곡부는 상기 제1 방향과 일정한 각도를 이룰 수 있다.
상기 가로부는 상기 제1 세로 줄기부로부터 뻗어 있는 상기 제1 미세 가지부의 끝단과 중첩하는 제1 가로부와 상기 제2 세로 줄기부로부터 뻗어 있는 상기 제2 미세 가지부의 끝단과 중첩하는 제2 가로부를 포함할 수 있다.
상기 제1 가로부 및 상기 제2 가로부는 상기 연결부의 양쪽에 각각 위치할 수 있다.
상기 분압 기준 전압선은 상기 가로부와 연결되어 있는 복수의 세로부를 포함하고, 상기 복수의 세로부는 상기 제1 세로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부와 중첩할 수 있다.
상기 연결부를 기준으로 서로 마주하고 있는 상기 제1 미세 가지부의 방향과 상기 제2 미세 가지부의 방향이 이루는 각은 180도일 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 게이트선을 기준으로 분리되어 있는 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 각각은, 상기 제1 줄기부, 상기 복수의 제1 미세 가지부, 상기 제2 줄기부, 상기 복수의 제2 미세 가지부, 및 상기 연결부를 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극의 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 각각은, 화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치하는 제1 세로 줄기부와 제2 세로 줄기부; 및 상기 제1 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제1 가로 줄기부와, 상기 제2 가로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제2 가로 줄기부를 포함할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 각각은, 화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치하는 제1 세로 줄기부와 제2 세로 줄기부; 및 상기 제1 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제1 가로 줄기부와, 상기 제2 가로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제2 가로 줄기부를 포함할 수 있다.
상기 분압 기준 전압선은 상기 제1 부화소 전극이 존재하는 제1 부화소 영역을 2개의 영역으로 나누어 개별 영역의 세변을 둘러싸고, 상기 분압 기준 전압선은 상기 제2 부화소 전극이 존재하는 제2 부화소 영역을 2개의 영역으로 나누어 개별 영역의 세변을 둘러쌀 수 있다.
상기 제1 부화소 영역에서 상기 분압 기준 전압선이 형성되지 않은 변은 상기 2개의 영역에서 서로 반대쪽에 위치한 변이고, 상기 제2 부화소 영역에서 상기 분압 기준 전압선이 형성되지 않은 변은 상기 2개의 영역에서 서로 반대쪽에 위치한 변일 수 있다.
상기 분압 기준 전압선은 상기 가로부와 연결되어 있는 복수의 세로부를 포함하고, 상기 복수의 세로부는 상기 제1 세로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부와 중첩할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극 영역에 형성된 상기 유지 전극선은, 상기 제1 부화소 전극이 형성된 영역의 사면을 둘러싸는 사각 고리 형태일 수 있다.
상기 제2 부화소 전극 영역에 형성된 상기 유지 전극선은, 상기 제2 부화소 전극 영역에 형성된 상기 분압 기준 전압선과 동일 형상을 가지고, 상기 분압 기준 전압선과 중첩하며 전기적으로 절연될 수 있다.
상기 화소 전극과 동일층에 위치하는 차페전극을 포함하고, 상기 차폐 전극은 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극에 의하여 정의되는 하나의 화소 영역을 따라 세로로 진행하며, 데이터선과 중첩하는 세로부 및 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이를 가로지르는 가로부를 포함할 수 있다.
상기 제1 미세 가지부의 길이는 상기 제1 세로 줄기부로부터 멀어질수록 줄어들고, 상기 제2 미세 가지부의 길이는 상기 제2 세로 줄기부로부터 멀어질수록 줄어들 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 제1 미세 가지부의 가장자리를 따라 형성되어 있으며, 상기 제1 세로 줄기부 및 상기 제1 가로 줄기부와 연결되어 있는 제1 가장자리부를 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 제2 미세 가지부의 가장자리를 따라 형성되어 있으며, 상기 제2 세로 줄기부 및 상기 제2 가로 줄기부와 연결되어 있는 제2 가장자리부를 더 포함할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 분압 기준 전압선의 제1 가로부는 연결부와 중첩하는 부분에서 굽어 있는 굴곡부를 기준으로 제1 미세 가지부의 끝단과 중첩하고, 제2 가로부는 제2 미세 가지부의 끝단과 중첩하도록 형성됨으로써, 액정이 세로로 배열되는 영역을 가려 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.
도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 데이터 선 및 분압 기준 전압선을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극 및 차폐 전극을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부화소 전극의 일부를 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 일부 영역에서의 전압 대비 투과율을 나타내는 시뮬레이션 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 A 영역에서의 전압 대비 투과율을 나타내는 시뮬레이션 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 배치도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 배치도이다
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 배치도이다.
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 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다. 도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(172)을 도시한 것이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)을 도시한 것이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 것이다.
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 다른 층 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 가로 전극부 및 이를 가장자리에서 연결하는 복수의 세로 전극부를 포함하여, 세로 전극부는 가로 전극부의 한쪽 끝만 연결한다. 즉, 제1 가로 전극부와 제2 가로 전극부가 세로 전극부에 의해 왼쪽에서 연결되었으면, 제2 가로 전극부와 제3 가로 전극부는 세로 전극부에 의해 오른쪽에서 연결된다. 유지 전극선(132)의 가장 하단에 위치하는 제3 가로 전극부는 하나의 화소 영역을 벗어나 가로로 연장되어 다른 층 또는 외부 구동 회로와 연결될 수 있다.
유지 전극선(132)의 제3 가로 전극부는, 아래에 위치하는 또 다른 화소 영역의 유지 전극선(131)의 상단 가로 전극부와 동일하다. 즉, 하나의 화소 영역에서 가로로 연장되어 다른 층 또는 외부 구동 회로와 연결된 가로 전극부는 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.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 데이터 도전체를 도시한 것이다.
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.
도 3을 참고하면, 분압 기준 전압선(172)은 다수의 가로부(172a, 172b, 172c) 및 이를 연결하는 세로부(174a, 174b)를 포함하며, 디지털 숫자 5와 유사한 모양으로 형성된다. 즉, 분압 기준 전압선(172)은 복수의 가로부(172a, 172b, 172c) 및 이를 연결하는 복수의 세로부(174a, 174b)를 포함하여, 세로부(174a, 174b)는 나란한 가로부(172a, 172b, 172c)의 한쪽 끝만 연결한다. 즉, 상단 가로부(172a)와 중단 가로부(172b)가 제1 세로부(174a)에 의해 왼쪽에서 연결된 경우, 중단 가로부(172b)와 하단 가로부(172c)는 제2 세로부(174b)에 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.
분압 기준 전압선(172)은 제1 부화소 전극(191a)이 존재하는 제1 부화소 영역을 2개의 영역(A1, A2)으로 나누어 개별 영역의 세변을 둘러싼다. 예를 들어, 제1 영역(A1)은 상단 가로부(172a), 중단 가로부(172b), 및 제1 세로부(174a)에 의해 'ㄷ'형태로 둘러싸여 있고, 제2 영역(A2)은 중단 가로부(172b), 하단 가로부(172c), 및 제2 세로부(174b)에 의해 'ㄷ'와 좌우 대칭인 형태로 둘러싸여 있다.
이때, 제1 부화소 영역에서 상단 가로부(172a), 중단 가로부(172b), 및 제1 세로부(174a)에 의해 둘러 싸여 있지 않는 제1 영역(A1)의 변과 중단 가로부(172b), 하단 가로부(172c), 및 제2 세로부(174b)에 의해 둘러 싸여 있지 않는 제2 영역(A2)의 변은 서로 반대쪽에 위치할 수 있다.
또한, 분압 기준 전압선(172)은 제2 부화소 전극(191b)이 존재하는 제2 부화소 영역을 2개의 영역(A3, A4)으로 나누어 개별 영역의 세변을 둘러싼다. 예를 들어, 제3 영역(A3)은 상단 가로부(172a), 중단 가로부(172b), 및 제1 세로부(174a)에 의해 'ㄷ'형태로 둘러싸여 있고, 제4 영역(A4)은 중단 가로부(172b), 하단 가로부(172c), 및 제2 세로부(174b)에 의해 'ㄷ'와 좌우 대칭인 형태로 둘러싸여 있다.
이때, 제2 부화소 영역에서 상단 가로부(172a), 중단 가로부(172b), 및 제1 세로부(174a)에 의해 둘러 싸여 있지 않는 제3 영역(A3)의 변과 중단 가로부(172b), 하단 가로부(172c), 및 제2 세로부(174b)에 의해 둘러 싸여 있지 않는 제4 영역(A4)의 변은 서로 반대쪽에 위치할 수 있다.
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 디지털 숫자 5와 같은 형상을 가질 수 있다.
제1 부화소 영역에 위치한 분압 기준 전압선(172)에서, 가장 아래쪽에 위치한 하단 가로부(172c)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.
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 색필터인 경우, 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 전극(191)과 동일 층에 형성될 수 있다. 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)은 동일 공정으로 동시에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)의 형상을 도시한 것이다.
이하 도 4를 참고하여, 본 발명의 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)의 형상에 대하여 상세히 설명한다.
먼저 차폐 전극(273)에 대하여 설명한다. 차폐 전극(273)은 하나의 화소 영역의 가장자리 데이터선과 중첩하는 세로 전극부 및 이웃하는 세로 전극부를 연결하는 하나 이상의 가로 전극부(275)로 이루어져 있다. 차폐 전극(273)의 가로 전극부(275)는 중간에 확장부를 가질 수 있다.
차폐 전극(273)에는 공통 전극(미도시)과 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 차폐 전극(273)과 공통 전극 사이에는 전계가 생기지 않고, 그 사이에 위치하는 액정층은 배향되지 않는다. 따라서 차폐 전극과 공통 전극 사이의 액정은 블랙(black) 상태가 된다. 상기와 같이 액정이 블랙을 띄는 경우, 액정 스스로 블랙 매트릭스의 기능을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치는, 통상적으로 상부 표시판에 위치하는 블랙 매트릭스를 제거할 수도 있다. 즉, 차폐 전극(273)과 공통 전극 사이의 액정이 블랙 매트릭스의 기능을 수행한다.
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 제1 줄기부(192a, 193a)와 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)를 포함하고, 제2 줄기부(192b, 193b)와 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)를 포함한다. 또한, 제1 부화소 전극(191a)은 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 일부와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 일부를 연결하는 연결부(195)를 포함한다.
도 4를 참고하면, 제1 부화소 전극(191a)은 제1 줄기부(192a, 193a)와 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)를 포함하는 제1 영역(A1)과 제2 줄기부(192b, 193b)와 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)를 포함하는 제2 영역(A2)으로 구분된다.
제1 줄기부(192a, 193a)는 제1 가로 줄기부(193a)와 제1 가로 줄기부(193a)의 왼쪽에서 직교하며 연결되어 있는 제1 세로 줄기부(192a)를 포함한다. 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어나온 복수의 제1 미세 가지부(194a)는 제1 세로 줄기부(192a)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다.
반면, 제2 줄기부(192b, 193b)는 제2 가로 줄기부(193b)와 제2 가로 줄기부(193b)의 오른쪽에서 직교하며 연결되어 있는 제2 세로 줄기부(192b)를 포함한다. 즉, 제1 세로 줄기부(192a)와 제2 세로 줄기부(192b)는 화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치한다.
제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어나온 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 제2 세로 줄기부(192b)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다. 즉, 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 그 진행 방향이 서로 상이하다. 이때, 연결부(195)를 기준으로 서로 마주하고 있는 제1 미세 가지부(194a)가 뻗어 있는 방향과 제2 미세 가지부(194b)가 뻗어 있는 방향이 이루는 각은 약 180도로 이루어질 수 있다.
그러나 상기 방향은 예시적인 것으로, 제1 세로 줄기부(192a)는 화소 영역의 오른쪽 가장자리에 위치하고, 제2 세로 줄기부(192b)는 화소 영역의 왼쪽 가장자리에 위치하는 경우에는 복수의 제1 미세 가지부(194a)는 오른쪽에서 왼쪽으로 멀어지면서 비스듬하게 뻗어있고, 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 왼쪽에서 오른쪽으로 멀어지면서 비스듬하게 뻗어있다.
제1 부화소 전극(191a) 영역은 4개의 도메인이 존재한다.
제1 줄기부(192a, 193a)로부터 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제1 도메인, 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 오른쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 잇는 제2 도메인, 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 왼쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제3 도메인, 및 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 왼쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제4 도메인이 존재한다.
제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어나온 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 일부는 연결부(195)를 통해서 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어나온 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 일부와 연결되어 있다. 또한 제2 가로 줄기부(193b)부터 뻗은 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 일부는 제1 부화소 전극(191a)의 확장부와 연결되어, 제1 접촉 구멍(185a)을 통해 제1 드레인 전극(175a)으로부터 전압을 공급받는다.
제2 부화소 전극(191b)의 형상도 제1 부화소 전극(191a)과 동일하다.
제2 부화소 전극(191b)은 제1 줄기부(192a, 193a)와 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)를 포함하고, 제2 줄기부(192b, 193b)와 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)를 포함한다. 또한, 제1 부화소 전극(191a)은 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 일부와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 일부를 연결하는 연결부(195)를 포함한다.
제2 부화소 전극(191b)은 제1 줄기부(192a, 193a)와 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)를 포함하는 제3 영역(A3)과 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)를 포함하는 제4 영역(A4)으로 구분된다.
제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어나온 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 일부는 제2 부화소 전극(191b)의 확장부와 연결되어, 제2 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)으로부터 전압을 공급받는다. 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.
제2 부화소 전극(191b) 영역은 4개의 도메인이 존재한다.
제1 줄기부(192a, 193a)로부터 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제1 도메인, 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 오른쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 잇는 제2 도메인, 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 왼쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제3 도메인, 및 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 왼쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제4 도메인이 존재한다.
각 가로 줄기부 및 미세 가지부에 대한 내용은 제1 부화소 전극(191a)에서 설명한 내용과 동일하다. 동일한 내용에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 것이다. 도 5를 참고하여, 제1 부화소 영역을 기준으로 하여 설명한다.
분압 기준 전압선(172)의 최상단에 위치하며 오른쪽에서 왼쪽으로 진행하는 분압 기준 전압선(172)의 상단 가로부(172a)는 제1 미세 가지부(194a)의 위쪽 가장자리에 위치한다.
분압 기준 전압선(172)의 상단 가로부(172a)와 연결되어 왼쪽에 위치하는 제1 세로부(174a)는 제1 부화소 전극(191a)의 제1 세로 줄기부(192a)와 중첩한다.
제1 세로부(174a)와 연결되어 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하는 분압 기준 전압선(172)의 중단 가로부(172b)는, 제1 부화소 전극(191a)의 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어나온 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어나온 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 사이에 위치한다.
보다 구체적으로, 중단 가로부(172b)는 연결부(195)와 중첩하는 부분에서 굽어 있는 굴곡부(1721), 굴곡부(1721)와 연결되어 있으며 연결부(195)의 양쪽에 각각 위치하는 제1 가로부(1722) 및 제2 가로부(1723)를 포함한다.
제1 가로부(1722)는 제1 세로 줄기부(192a)로부터 뻗어있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하면서 제1 방향으로 뻗어 있고, 제2 가로부(1723)는 제2 세로 줄기부(192b)로부터 뻗어있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하면서 제1 방향으로 뻗어 있다.
굴곡부(1721)는 제1 방향에 대하여 일정한 각도를 이루며 기울어져 있다.
이때, 제1 방향은 가로 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 세로부(174a)에서 굴곡부(1721)의 일단을 연결하는 방향이거나 굴곡부(1721)의 타단에서 제2 세로부(174b)를 연결하는 방향일 수 있다.
즉, 제1 가로부(1722)는 굴곡부(1721)를 기준으로 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하면서 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하고, 제2 가로부(1723)는 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 마주보고 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하면서 왼쪽에서 오른쪽으로 진행한다.
그러나 상기 방향은 예시적인 것으로, 제1 세로 줄기부(192a)가 화소 영역의 오른쪽 가장자리에 위치하고, 제2 세로 줄기부(192b)가 화소 영역의 왼쪽 가장자리에 위치하는 경우에는, 굴곡부(1721)를 기준으로 제1 가로부(1722)는 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하면서 오른쪽에서 왼쪽으로 진행하고, 제2 가로부(1723)는 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 마주보고 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하면서 오른쪽에서 왼쪽으로 진행한다. 즉, 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하는 제1 가로부(1722)는 굴곡부(1721)를 기준으로 제1 세로 줄기부(192a)가 위치하는 방향에 위치하고, 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하는 제2 가로부(1723)는 굴곡부(1721)를 기준으로 제2 세로 줄기부(192b)가 위치하는 방향에 위치한다.
분압 기준 전압선(172)의 중단 가로부(172b)와 연결되며, 하나의 화소 영역의 오른쪽에 위치하는 분압 기준 전압선(172)의 제2 세로부(174b)는 제2 부화소 영역으로 진행한다. 그러나 제2 세로부(174b)의 중간에 왼쪽방향으로 하단 가로부(172c)가 뻗어 있다.
분압 기준 전압선(172)의 하단 가로부(172c)는 제1 부화소 전극(191a)의 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어나온 제2 미세 가지부(194b)의 아래쪽 가장자리에 위치한다.
도시하지는 않았지만, 제2 부화소 영역 또한 제1 부화소 영역과 동일하다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 분압 기준 전압선(172)의 제1 가로부(1722)는 연결부(195)와 중첩하는 부분에서 굽어 있는 굴곡부(1721)를 기준으로 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하고, 제2 가로부(1723)는 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하도록 형성됨으로써, 액정이 세로로 배열되는 영역을 가려 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이에 대하여, 도 6 및 도 7을 참고하여 보다 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부화소 전극의 일부를 도시한 개념도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 일부 영역에서의 전압 대비 투과율을 나타내는 시뮬레이션 도면이다.
먼저, 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 부화소 전극(191a)은 제1 줄기부(192a, 193a)와 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)를 포함하고, 제2 줄기부(192b, 193b)와 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)를 포함한다. 또한, 제1 부화소 전극(191a)은 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 일부와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 일부를 연결하는 연결부(195)를 포함한다.
이 경우, 서로 마주하고 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 복수의 제2 미세 가지부(194b) 사이에 강한 측방향 전기장(lateral field)가 형성된다. 이러한 측방향 전기장으로 인하여 액정(31)이 수직 방향으로 배열된다.
액정(31) 배열이 형성되는 영역은 크게, 연결부(195)를 기준으로 제1 세로 줄기부(192a)와 인접하면서 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단 영역(A)과 연결부(195)를 기준으로 제1 세로 줄기부(192a)와 반대 방향에 위치하면서 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단 영역(B), 및 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 중간 영역(C)으로 구분될 수 있다.
영역을 표시하지는 않았지만, 제2 줄기부(192b, 193b) 및 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 바깥으로 비스듬히 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)도 마찬가지로, 연결부(195)를 기준으로 제2 세로 줄기부(192b)와 인접하면서 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단 영역(A)과 연결부(195)를 기준으로 제2 세로 줄기부(192b)와 반대 방향에 위치하면서 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단 영역(B), 및 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 중간 영역(C)으로 구분될 수 있다.
서로 마주하고 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단 영역(A, B)은 측방향 전기장에 의해 액정(31)이 수직 방향으로 배열되고, 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 중간 영역(C)에서는 액정(31)이 제1 미세 가지부(194a) 또는 제2 미세 가지부(194b)의 방향으로 비스듬히 배열된다.
또한, 연결부(195)를 기준으로, 제1 세로 줄기부(192a)와 인접하면서 제1 세로 줄기부(192a)로부터 뻗어 있는 제1 미세 가지부(194a)의 끝단 영역(A)에 위치하는 액정(31)은 연결부(195)를 기준으로 제1 세로 줄기부(192a)와 반대 방향에 위치하면서 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단 영역(B)에 위치하는 액정(31)보다 더 수직방향으로 배열된다. 제1 세로 줄기부(192a)와 인접하면서 제1 세로 줄기부(192a)로부터 뻗어 있는 제1 미세 가지부(194a)의 끝단 영역(A)에서는 제1 세로 줄기부(192a)에 의해 측방향 전기장이 수직으로 형성된다. 그러나, 연결부(195)를 기준으로 제1 세로 줄기부(192a)와 반대 방향에 위치하면서 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단 영역(B)에서는 제1 세로 줄기부(192a)가 없어 측방향 전기장이 소정의 각도로 기울어져 형성된다.
즉, A영역에서의 액정(31)이 B영역 또는 C영역에서의 액정(31)보다 수직으로 배열됨으로써 측면 시인성에 불리하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 A영역, B영역, C영역에서의 전압 대비 투과율 즉, 측면 시인성을 나타낸다.
도 7을 참고하면, 액정이 미세 가지부 방향으로 기울어져 있는 메인 투과율 영역인 C영역에 비하여 A영역과 B영역에서 전압 대비 투과율의 곡선이 더 들떠 있음을 알 수 있다. 특히 C영역을 기준으로 A영역에서의 전압 대비 투과율이 B영역에서의 전압 대비 투과율보다 더 들떠 있어 측면 시인성에 불리한 영역임을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 A 영역에서의 전압 대비 투과율을 나타내는 시뮬레이션 도면이다.
도 8을 참고하면, A영역에서 본 발명의 비교예에 따른 화소 전극의 정면과 측면에서의 전압 대비 투과율 차이와 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 정면과 측면에서의 전압 대비 투과율 차이를 알 수 있다.
여기서, 본 발명의 비교예에 따른 표시 장치는 화소 전극의 제1 미세 가지부(194a) 및 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하는 분압 기준 전압선을 포함하지 않는다.
A 영역에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극의 정면과 측면에서의 전압 대비 투과율의 차이가 본 발명의 비교예에 따른 화소 전극의 정면과 측면에서의 전압 대비 투과율의 차이보다 줄어드는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 분압 기준 전압선(172)의 제1 가로부(1722)는 연결부(195)와 중첩하는 부분에서 굽어 있는 굴곡부(1721)를 기준으로 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하고, 제2 가로부(1723)는 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하도록 형성됨으로써, 액정이 세로로 배열되는 영역을 가려 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
그러면, 이하 도 9를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 표시판(100)은 상술한 박막 트랜지스터 표시판에 대한 내용과 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
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.
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) 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.
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.
그러면 도 10을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호선 및 화소의 배치와 그 구동 방법에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소(PX)는 게이트 신호를 전달하는 게이트선(GL) 및 데이터 신호를 전달하는 데이터선(DL), 분압 기준 전압을 전달하는 분압 기준 전압선(RL)을 포함하는 복수의 신호선, 그리고 복수의 신호선에 연결되어 있는 제1, 제2 및 제3 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc), 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)를 포함한다.
제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 각각 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자 및 분압 기준 전압선(RL)에 연결되어 있다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca)에 연결되어 있고, 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력 단자에 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 분압 기준 전압선(RL)에 연결되어 있다.
게이트선(GL)에 게이트 온 신호가 인가되면, 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온된다. 이에 따라 데이터선(DL)에 인가된 데이터 전압은 턴 온된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통하여 제1 부화소 전극(PEa) 및 제2 부화소 전극(PEb)에 인가된다. 이 때 제1 부화소 전극(PEa) 및 제2 부화소 전극(PEb)에 인가된 데이터 전압은 서로 동일하고, 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 공통 전압과 데이터 전압의 차이만큼 동일한 값으로 충전된다. 이와 동시에, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 턴 온된 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 분압된다. 이에 의해 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압 값은 공통 전압과 분압 기준 전압의 차이에 의해 낮아지게 된다. 즉, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압은 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압보다 더 높게 된다.
이처럼, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 서로 달라지게 된다. 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압이 서로 다르므로 제1 부화소와 제2 부화소에서 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르게 되고 이에 따라 두 부화소의 휘도가 달라진다. 따라서 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압을 적절하게 조절하면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 되도록 할 수 있으며 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있다.
도시한 실시예에서는 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압을 다르게 하기 위하여, 제2 액정 축전기(Clcb)와 분압 기준 전압선(RL)에 연결된 제3 스위칭 소자(Qc)를 포함하였지만, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제2 액정 축전기(Clcb)를 감압(step-down) 축전기에 연결할 수도 있다. 구체적으로, 감압 게이트선에 연결된 제1 단자, 제2 액정 축전기(Clcb)에 연결된 제2 단자, 그리고 감압 축전기에 연결된 제3 단자를 포함하는 제3 스위칭 소자를 포함하여, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전하량의 일부를 감압 축전기에 충전되도록 하여, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb)가 각기 서로 다른 데이터선에 연결되어, 서로 다른 데이터 전압을 인가받도록 함으로써, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 이외에, 다른 여러 가지 방법에 의하여, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다.
그러면, 도 11 내지 도 13을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선에 대하여 설명한다.
먼저, 도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 배치도로서, 복수의 미세 가지부의 형태 및 분압 기준 전압선의 제2 가로부의 형태를 제외하고는 도 5에 도시한 화소 전극 및 분압 기준 전압선과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극은 제1 줄기부(192a, 193a)와 제1 줄기부(192a, 193a)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)를 포함하고, 제2 줄기부(192b, 193b)와 제2 줄기부(192b, 193b)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)를 포함한다. 또한, 화소 전극은 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 일부와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 일부를 연결하는 연결부(195)를 포함한다.
제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어나온 복수의 제1 미세 가지부(194a)는 제1 세로 줄기부(192a)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있고, 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어나온 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 제2 세로 줄기부(192b)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다. 즉, 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 그 진행 방향이 서로 상이하다.
이때, 복수의 제1 미세 가지부(194a)는 제1 세로 줄기부(192a)로부터 멀어질수록 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어 있는 방향으로 그 길이가 줄어든다. 즉, 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단은 가로 방향과 소정의 각도를 가지고 기울어져 있다.
또한, 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 제2 세로 줄기부(192b)로부터 멀어질수록 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어 있는 길이가 줄어든다. 즉 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단은 수평 방향과 소정의 각도를 가지고 기울어져 있다.
분압 기준 전압선(172)은 제1 세로부(174a)와 제2 세로부(174b), 및 제1 세로부(174a)와 제2 세로부(174b)를 서로 연결하는 중단 가로부(172b)를 포함한다.
제1 세로부(174a)는 제1 세로 줄기부(192a)와 중첩하고, 제2 세로부(174b)는 제2 세로 줄기부(192b)와 중첩한다.
중단 가로부(172b)의 굴곡부(1721)는 연결부(195)와 중첩하는 부분에서 굽어 있고, 중단 가로부(172b)의 제1 가로부(1722)는 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하도록 사선 방향으로 진행하고, 중단 가로부(172b)의 제2 가로부(1723)는 제2 미세가지부(194b)의 끝단과 중첩하도록 사선 방향으로 진행한다.
즉, 제1 가로부(1722)는 제1 세로 줄기부(192a)와 인접하여 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 중첩하면서 사선 방향으로 진행하고, 제2 가로부(1723)는 제2 세로 줄기부(192b)와 인접하여 있는 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단과 중첩하면서 사선 방향으로 진행한다.
다음, 도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 배치도로서, 복수의 미세 가지부의 형태, 분압 기준 전압선의 제2 가로부의 형태, 화소 전극의 가장자리부를 포함하는 것을 제외하고는 앞서 설명한 도 5 및 도 10에 도시한 화소 전극 및 분압 기준 전압선과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 12를 참고하면, 서로 마주하고 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a) 끝단과 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단은 가로 방향과 소정의 각도를 기울어져 있다.
보다 구체적으로, 복수의 제2 미세 가지부(194b)와 인접한 복수의 제1 미세 가지부(194a)는 제1 세로 줄기부(192a)로부터 멀어질수록 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어 있는 길이가 줄어들고, 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 인접한 복수의 제2 미세 가지부(194b)는 제2 세로 줄기부(192b)로부터 멀어질수록 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어 있는 길이가 줄어든다.
서로 마주하고 있지 않은 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단은 수평 방향이다.
또한, 화소 전극은 제1 미세 가지부(194a)와 제2 미세 가지부(194b)를 둘러싸고 있으며, 제1 세로 줄기부(192a)와 제2 세로 줄기부(192b)와 연결되어 있는 가장자리부(196)를 더 포함한다.
다음으로, 도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 분압 기준 전압선을 도시한 배치도로서, 복수의 미세 가지부의 형태를 제외하고는 앞서 설명한 도 12에 도시한 화소 전극과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 13을 참고하면, 서로 마주하고 있는 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단과 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단은 는 서로 평행하면서 사선 방향으로 진행한다.
복수의 제2 미세 가지부(194b)와 마주하고 있지 않은 복수의 제1 미세 가지부(194a)의 끝단은 제1 세로 줄기부(192a)로부터 멀어질수록 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어 있는 길이가 줄어드는 사선 방향으로 진행하고, 복수의 제1 미세 가지부(194a)와 마주하고 있지 않은 복수의 제2 미세 가지부(194b)의 끝단은 수평한 방향으로 진행한다.
도 11 내지 도 13을 참조하여 화소 전극의 일 형태를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 실시예에 따른 화소 전극은 다양한 형태로 변경될 수 있고 가장자리부(196)는 생략될 수 있다. 이때 분압 기준 전압선의 제2 가로부가 서로 마주하고 있는 복수의 미세 가지부의 끝단과 중첩하도록 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극은 서로 마주하고 있는 복수의 미세 가지부의 끝단이 사선 방향으로 형성되고, 분압 기준 전압선의 가로부가 복수의 미세 가지부의 끝단과 중첩하도록 형성됨으로써, 측방향 전기장에 의해 수직 방향의 액정 배열이 많은 영역을 가려서 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 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 172a: 제1 가로부
172b: 제2 가로부 172c: 제3 가로부
173: 소스 전극 174a: 제1 세로부
174b: 제2 세로부 175: 드레인 전극
185: 접촉 구멍 191: 화소 전극
191a: 제1 부화소 전극 191b: 제2 부화소 전극
192a: 제1 세로 줄기부 192b: 제2 세로 줄기부
193a: 제1 가로 줄기부 193b: 제2 가로 줄기부
200: 상부 표시판 210: 절연 기판
220: 차광 부재 230: 색필터
270: 공통 전극 273: 차폐 전극
3: 액정층

Claims (19)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 형성된 게이트선 및 유지 전극선;
    상기 게이트선 및 상기 유지 전극선 위에 형성되어 있는 반도체층;
    상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극 및 분압 기준 전압선;
    상기 데이터선, 드레인 전극 및 분압 기준 전압선 위에 형성되어 있으며, 간극을 두고 제1방향으로 이격된 제1영역 및 제2영역, 그리고 상기 제1영역과 상기 제2영역을 서로 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하는 화소 전극;
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 및
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함하고,
    상기 화소 전극의 상기 제1영역은 제1 줄기부, 그리고 상기 제1 줄기부로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제1 미세 가지부를 포함하고,
    상기 화소 전극의 상기 제2영역은, 제2 줄기부, 그리고 상기 제2 줄기부로부터 비스듬하게 뻗어 있는 복수의 제2 미세 가지부를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 간극에 위치하며, 상기 복수의 제1 미세 가지부의 일부의 끝부분 및 상기 복수의 제2 미세 가지부의 일부의 끝부분과 연결되어 있고,
    상기 분압 기준 전압선은, 상기 연결부와 중첩하지 않는 상기 복수의 제1 미세 가지부의 일부의 끝단과 중첩하며 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장된 제1 가로부, 상기 연결부와 중첩하지 않는 상기 복수의 제2 미세 가지부의 일부의 끝단과 중첩하며 상기 제2방향으로 연장된 제2 가로부, 그리고 상기 제1가로부의 일단과 상기 제2가로부의 일단을 서로 연결하는 굴곡부를 포함하고,
    상기 굴곡부는, 상기 화소 전극의 연결부와 평면상 중첩하며 교차하고, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 다른 제3방향으로 연장된, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부는 각각은,
    화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치하는 제1 세로 줄기부와 제2 세로 줄기부; 및
    상기 제1 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제1 가로 줄기부와, 상기 제2 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제2 가로 줄기부를 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제3방향은 상기 제1방향 및 상기 제2방향에 비스듬한 각도를 이루는 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에서,
    상기 제1 가로부 및 상기 제2 가로부는 상기 연결부의 양쪽에 각각 위치하는 액정 표시 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 분압 기준 전압선은 상기 가로부와 연결되어 있는 복수의 세로부를 포함하고,
    상기 복수의 세로부는 상기 제1 세로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부와 중첩하는 액정 표시 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 연결부를 기준으로 서로 마주하고 있는 상기 제1 미세 가지부의 방향과 상기 제2 미세 가지부의 방향이 이루는 각은 180도인 액정 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 화소 전극은 상기 게이트선을 기준으로 분리되어 있는 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함하고,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 각각은,
    상기 제1 줄기부, 상기 복수의 제1 미세 가지부, 상기 제2 줄기부, 상기 복수의 제2 미세 가지부, 및 상기 연결부를 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 각각은,
    화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치하는 제1 세로 줄기부와 제2 세로 줄기부; 및
    상기 제1 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제1 가로 줄기부와, 상기 제2 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제2 가로 줄기부를 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 각각은,
    화소 영역의 가장 자리에서 서로 반대 방향에 위치하는 제1 세로 줄기부와 제2 세로 줄기부; 및
    상기 제1 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제1 가로 줄기부와, 상기 제2 세로 줄기부와 연결되어 있으며 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 제2 가로 줄기부를 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 분압 기준 전압선은 상기 제1 부화소 전극이 존재하는 제1 부화소 영역을 상기 제1영역 및 상기 제2영역의 2개의 영역으로 나누어 개별 영역의 세변을 둘러싸고,
    상기 분압 기준 전압선은 상기 제2 부화소 전극이 존재하는 제2 부화소 영역을 상기 제1영역 및 상기 제2영역의 2개의 영역으로 나누어 개별 영역의 세변을 둘러싸는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 부화소 영역에서 상기 분압 기준 전압선이 형성되지 않은 변은 상기 2개의 영역에서 서로 반대쪽에 위치한 변이고,
    상기 제2 부화소 영역에서 상기 분압 기준 전압선이 형성되지 않은 변은 상기 2개의 영역에서 서로 반대쪽에 위치한 변인 액정 표시 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 분압 기준 전압선은 상기 가로부와 연결되어 있는 복수의 세로부를 포함하고,
    상기 복수의 세로부는 상기 제1 세로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부와 중첩하는 액정 표시 장치.
  14. 제11항에서,
    상기 제1 부화소 영역에 형성된 상기 유지 전극선은,
    상기 제1 부화소 전극이 형성된 영역의 사면을 둘러싸는 사각 고리 형태인 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 제2 부화소 영역에 형성된 상기 유지 전극선은,
    상기 제2 부화소 영역에 형성된 상기 분압 기준 전압선과 동일 형상을 가지고, 상기 분압 기준 전압선과 중첩하며 전기적으로 절연되어 있는 액정 표시 장치.
  16. 제8항에서,
    상기 화소 전극과 동일층에 위치하는 차폐전극을 포함하고,
    상기 차폐 전극은 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극에 의하여 정의되는 하나의 화소 영역을 따라 세로로 진행하며, 데이터선과 중첩하는 세로부 및 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 사이를 가로지르는 가로부를 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제2항에서,
    상기 제1 미세 가지부의 길이는 상기 제1 세로 줄기부로부터 멀어질수록 줄어들고, 상기 제2 미세 가지부의 길이는 상기 제2 세로 줄기부로부터 멀어질수록 줄어드는 액정 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 화소 전극은 상기 제1 미세 가지부의 가장자리를 따라 형성되어 있으며, 상기 제1 세로 줄기부 및 상기 제1 가로 줄기부와 연결되어 있는 제1 가장자리부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 화소 전극은 상기 제2 미세 가지부의 가장자리를 따라 형성되어 있으며, 상기 제2 세로 줄기부 및 상기 제2 가로 줄기부와 연결되어 있는 제2 가장자리부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
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