KR102392672B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102392672B1
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성된 제1 방향으로 뻗어있는 게이트 선, 상기 게이트선과 수직한 제2 방향으로 뻗어있는 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 과 연결되어있는 제1 스위칭 소자, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 과 연결되어있는 제2 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자과 연결되어 있는 제3 스위칭 소자, 상기 제3 스위치 소자와 연결되어 있는 분압 기준 전압선, 상기 제1 스위칭 소자와 연결되어있는 제1 부화소 전극, 상기 제2 스위칭 소자와 연결되어있는 제2 부화소 전극을 포함하며, 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변 또는 우측 변에는 1 이상의 세로 줄기부가 형성되어 있으며, 상기 분압 기준 전압선은 상기 데이터선과 평행하게 형성되어 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시부과 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 장치는 텔레비전 수신기의 표시 장치로 사용되면서, 화면의 크기가 커지고 있다. 이처럼 액정 표시 장치의 크기가 커짐에 따라, 시청자가 화면의 중앙부를 보는 경우와 화면의 좌우 양단을 보는 경우에 따라 시각차가 커지는 문제가 발생 된다.
이러한 시각차를 보상하기 위하여, 표시 장치를 오목형 또는 볼록형으로 굴곡시켜 곡면형으로 형성할 수 있다. 표시 장치는 시청자 기준으로, 가로 길이보다 세로 길이가 길고, 세로 방향으로 굴곡된 포트레이트(portrait) 타입일 수 있고, 가로 길이보다 세로 길이가 짧고, 가로 방향으로 굴곡된 랜드스케이프(landscape) 타입일 수도 있다.
이러한 곡면형 액정 표시 장치의 경우 상, 하판의 미스얼라인(mis-align)문제 등을 해결하기 위한 구조에서 암부가 발생하여 투과율이 감소하는 등의 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 분압 기준 전압선을 화소 전극과 최대한 중첩되지 않도록 위치시키면서, 화소 전극의 줄기부에서 발생할 수 있는 암부 발생을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성된 제1 방향으로 뻗어있는 게이트 선, 상기 게이트선과 수직한 제2 방향으로 뻗어있는 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 과 연결되어있는 제1 스위칭 소자, 상기 게이트선 및 상기 데이터선 과 연결되어있는 제2 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자과 연결되어 있는 제3 스위칭 소자, 상기 제3 스위치 소자와 연결되어 있는 분압 기준 전압선, 상기 제1 스위칭 소자와 연결되어있는 제1 부화소 전극, 상기 제2 스위칭 소자와 연결되어있는 제2 부화소 전극을 포함하며, 상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변 또는 우측 변에는 1 이상의 세로 줄기부가 형성되어 있으며, 상기 분압 기준 전압선은 상기 데이터선과 평행하게 형성되어 있다.
상기 분압 기준 전압선은 상기 화소 전극의 일 측면에 형성되어있을 수 있다.
상기 분압 기준 전압선과 같은 층에 위치하는 더미 분압 기준 전압선을 더 포함할 수 있으며, 상기 더미 분압 기준 전압선은 상기 1 이상의 세로 줄기부와 중첩하는 위치에 형성되어 있을 수 있고, 상기 더미 분압 기준 전압선과 중첩하는 세로 줄기부는 상기 화소 전극의 다른 영역보다 돌출되어 있을 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 제1 세로 줄기부, 상기 제1 세로 줄기부의 중심에서 상기 제1 세로 줄기부가 형성되어 있는 변과 반대 방향의 변으로 뻗어있는 제1 가로 줄기부, 상기 제1 가로 줄기부를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제1 미세 가지부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 부화소 전극은 제2 세로 줄기부 및 제3 세로 줄기부, 상기 제2 세로 줄기부의 중심에서 상기 제2 세로 줄기부가 형성되어 있는 변과 반대 방향의 변으로 뻗어있는 제2 가로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제2 미세 가지부, 상기 제3 세로 줄기부의 중심에서 상기 제3 세로 줄기부가 형성되어 있는 변과 반대 방향의 변으로 뻗어있는 제3 가로 줄기부, 상기 제3 가로 줄기부를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제3 미세 가지부를 더 포함할 수 있다.
상기 더미 분압 기준 전압선은 제1 더미 분압 기준 전압선 및 제2 더미 분압 기준 전압선을 포함할 수 있으며, 상기 제1 더미 분압 기준 전압선은 상기 제1 세로 줄기부와 중첩할 수 있고, 상기 제2 더미 분압 기준 전압선은 상기 제3 세로 줄기부와 중첩할 수 있다.
상기 제1 더미 분압 기준 전압선은 상기 제1 세로 줄기부와 대응하는 길이를 가질 수 있으며, 상기 제2 더미 분압 기준 전압선은 상기 제3 세로 줄기부와 대응하는 길이를 가질 수 있다.
상기 제2 더미 분압 기준 전압선은 제2 부화소 전극과 대응하는 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있을 수 있으며, 상기 제3 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있을 수 있다.
상기 더미 분압 기준 전압선은 다른 배선과 연결되지 않도록 형성될 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 제1 방향을 따라 구부러질 수 있다.
상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있을 수 있며, 상기 제2 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있을 수 있으며, 상기 제2 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있을 수 있다.
상기 더미 분압 기준 전압선은 다른 배선과 연결되지 않도록 형성될 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 제1 방향을 따라 구부러질 수 있다.
상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있을 수 있으며, 상기 제2 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있을 수 있다.
상기 돌출부는 상기 세로 줄기부 전체 면적에서 돌출되도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 화소 전극의 줄기부에서 발생할 수 있는 암부 발생을 방지하고 투과율을 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 3은 도 2의 액정 표시 장치를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 게이트선(121) 및 유지 전극선(131, 132) 등을 포함하는 게이트 도전체 만을 따로 도시한 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체 만을 따로 도시한 것이다.
도 6은 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)만을 따로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 9는 도 8에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체 만을 따로 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 11은 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체만을 따로 도시한 것이다.
도 12는은 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)만을 따로 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 14는 도 13에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체만을 따로 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 다른 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내는 등 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에", "위에", "아래에" 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수도 있고 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 평평한 형태의 평면 액정 표시 장치(1000a)로 사용할 수도 있고, 일정한 곡률을 가지고 제1 방향(W1)으로 구부러진 형태의 곡면 액정 표시 장치(1000)로 사용할 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 평면 액정 표시 장치(1000a)와 곡면 액정 표시 장치(1000) 겸용이다.
평면 액정 표시 장치(1000a)의 경우 시청자의 눈으로부터 액정 표시 장치에 포함되어 있는 복수의 화소까지의 거리가 각각 상이하다. 예를 들면, 시청자의 눈으로부터 평면 액정 표시 장치(1000a)의 중앙에 위치한 화소까지의 거리보다 좌우 양측 가장자리에 위치한 화소까지의 거리가 더 멀 수 있다. 반면에, 본 발명의 일 실시예에 의한 곡면 액정 표시 장치(1000)의 경우 곡면을 연장하여 형성되는 원의 중심이 시청자의 눈의 위치일 때, 시청자의 눈으로부터 복수의 화소까지의 거리는 거의 일정하다. 이러한 곡면 액정 표시 장치(1000)는 평면 액정 표시 장치(1000a)에 비해 시청 각도가 넓어, 더 많은 양의 정보가 시세포를 자극하여 시신경을 통해 뇌에 더 많은 시각 정보를 전달한다. 이로 인해 현실감, 몰입감을 더 높일 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 3은 도 2의 액정 표시 장치를 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 게이트선(121) 및 유지 전극선(131, 132) 등을 포함하는 게이트 도전체 만을 따로 도시한 것이다. 도 5는 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체 만을 따로 도시한 것이다. 도 6은 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)만을 따로 도시한 것이다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
박막 트랜지스터 표시판(100)의 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제1 기판(110) 위에는 게이트선(121)과 유지 전극선(131, 132)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
이와 관련하여, 특히 도 4를 참고하여, 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 게이트 도전체에 대해 상세히 설명한다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124a, 124b, 124c) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접촉을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향인 제1 방향(W1)으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 또한, 게이트선(121)에는 게이트선(121)으로부터 돌출되어 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)이 형성되어 있다. 또한, 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)과 이격되도록 제3 게이트 전극(124c)이 형성되어 있다. 제1 내지 제3 게이트 전극(124a, 124b, 124c)은 동일한 게이트선(121)에 연결되어 있고, 동일한 게이트 신호가 인가된다.
게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 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)은 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 하부에 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 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.
게이트 도전체 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체 층이 형성되어 있는데 반도체 층은 제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b) 및 제3 반도체(154c)를 포함한다.
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), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)등을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터 도전체 및 그 아래에 위치되어 있는 반도체 및 저항성 접촉 부재는 하나의 마스크를 이용하여 동시에 형성될 수 있다.
이와 관련하여, 특히 도 5를 참고하여 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 도전체에 대해 상세히 설명한다.
데이터 도전체는 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179) 등을 포함한다.
데이터선(171)은 하나의 화소 영역을 따라 세로 방향인 제2 방향(W2)로 진행하며, 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함한다. 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 게이트 전극(124a) 위에서 제1 소스 전극(173a)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이로 노출된 부분의 제1 반도체(154a)에 채널이 형성되어 있다.
마찬가지로 제2 드레인 전극(175b)은 제2 게이트 전극(124b) 위에서 제2 소스 전극(173b)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이로 노출된 부분의 제2 반도체(154b)에 채널이 형성되어 있다.
제3 소스 전극(173c)은 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있으며, 넓게 확장된 확장부(extended portion)를 포함하고, 제3 게이트 전극(124c) 위에 형성되어 있다.
또한 데이터 도전체는 분압 기준 전압선(170)을 포함하여, 분압 기준 전압선(170)의 일부는 갈라져 나와, 제3 드레인 전극(175c)이 된다.
제3 드레인 전극(175c)은 제3 게이트 전극(124c) 위에서 제3 소스 전극(173c)과 이격되도록 형성되며, 서로 이격되도록 형성된 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이로 노출된 부분의 제3 반도체(154c)에 채널이 형성되어 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 하나의 제1 스위칭 소자(Qa)를 이루며, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)는 제2 반도체(154b)와 함께 하나의 제2 스위칭 소자(Qb)를 이룬다. 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체(154c)와 함께 하나의 제3 스위칭 소자(Qc)를 이룬다.
데이터 도전체는 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179)을 포함한다. 분압 기준 전압선(170)은 하나의 화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 데이터선(171)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 분압 기준 전압선(170)은 화소 전극(191)의 오른쪽 측면에 형성될 수 있으며, 부화소 영역을 사각형으로 둘러싸는 형태를 가지는 유지 전극선(131, 132)에서 가장 오른쪽에 위치한 변과 중첩되는 위치에 형성될 수 있다.
분압 기준 전압선(170)을 데이터선(171)과 일정 간격 이격된 위치에 직선으로 형성하여 화소 전극(191)과 최대한 중첩되지 않도록 형성함으로써, 'ㄹ'자 모양 등으로 화소 전극과 일부분이 중첩되도록 형성하는 비교예에 비하여 투과율이 상승된 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
더미 분압 기준 전압선(179)은 분압 기준 전압선(170)과 같은 층에 형성되어 있으며, 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)과 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)을 포함하는데, 각각 섬(Island)형태로 형성되어 다른 배선과 연결되지 않는다.
게이트선(121)을 중심으로 상부에 있는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 데이터선(171)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 후술할 제1 부화소 전극(191a)의 제1 세로 줄기부(194a)와 중첩하는 위치에 제1 세로 줄기부(194a)와 대응하는 길이로 형성된다.
게이트선(121)을 중심으로 하부에 있는 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 영역의 절반을 나눈 위치부터 아래방향으로 제2 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 형성되고, 데이터선(171)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 후술할 제2 부화소 전극(191b)의 제3 세로 줄기부(194c)와 중첩하는 위치에 제3 세로 줄기부(194c)와 대응하는 길이로 형성된다.
데이터 도전체 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 보호막(180p)이 형성되어 있다. 보호막(180p)은 질화규소 또는 산화규소 등의 무기 절연막을 포함할 수 있다. 보호막(180p)은 색필터(230)의 안료가 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
보호막(180p) 위에는 색필터(230)가 배치되어 있다. 색필터(230)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, 색필터(230)는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색필터를 더 포함할 수 있다.
색필터(230)에는 그 하부에 형성되어 있는 제1 및 제2 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)으로 인해 단차(195)가 형성되어 있다. 단차(195)는 가운데 부분이 볼록한 형상으로 형성되고, 가로 방향으로 볼 때 가장자리로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다. 즉, 포물선 형태의 단면으로 형성될 수 있으나, 그 형태는 이에 한정되지 않는다.
보호막(180p) 및 색필터(230)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.
색필터(230) 위에는 복수의 화소 전극(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)와 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다. 화소 전극(191)은 ITO 및 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수도 있다.
색필터(230) 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.
여기서 특히 도 6을 참고하여, 도 2에 도시된 액정 표시 장치의 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 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)과 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 차폐 전극(273)과 공통 전극 사이에는 전계가 생기지 않고, 그 사이에 위치하는 액정층은 배향되지 않는다. 따라서 차폐 전극(273)과 공통 전극의 사이의 액정은 블랙(black) 상태가 된다. 상기와 같이 액정이 블랙을 띄는 경우, 액정 스스로 블랙 매트릭스(black matrix)의 기능을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치는, 통상적으로 상부 표시판에 위치하는 블랙 매트릭스를 생략할 수도 있다. 즉, 차폐 전극(273)과 공통 전극 사이의 액정이 블랙 매트릭스의 기능을 수행할 수 있다.
그러면 화소 전극(191)에 대하여 상세하게 설명한다. 화소 전극(191)은 게이트선(121)을 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 부화소 전극(191a)의 네 변 중에 좌측 변에 형성되어 있는 제1 세로 줄기부(194a), 상기 제1 세로 줄기부(194a)의 중심에서 우측으로 뻗어있는 제1 가로 줄기부(193a), 상기 제1 가로 줄기부(193a)를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제1 미세 가지부(195a)를 포함한다. 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어 나온 제1 미세 가지부(195a)는 제1 가로 줄기부(193a)를 중심으로 서로 대칭이며, 제1 세로 줄기부(194a)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다.
그러나 상기 방향은 예시적인 것으로, 제1 가로 줄기부(193a)가 오른쪽에 제1 세로 줄기부(194a)를 가지는 반대되는 모양으로 형성될 수도 있다.
제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗은 미세 가지부의 일부는 제1 부화소 전극의 확장부와 연결되어, 제1 접촉 구멍(185a)을 통해 제1 드레인 전극(175a)으로부터 전압을 공급받는다.
제2 부화소 전극(191b)은 제2 부화소 전극(191b)의 우측 변에 형성되어 있는 제2 세로 줄기부(194b), 상기 제2 세로 줄기부(194b)의 중심에서 좌측으로 뻗어있는 제2 가로 줄기부(193b), 상기 제2 가로 줄기부(193b)를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제2 미세 가지부(195b)를 포함하며, 제2 부화소 전극(191b)의 좌측 변에 형성되어 있는 제3 세로 줄기부(194c), 상기 제3 세로 줄기부(194c)의 중심에서 우측으로 뻗어있는 제3 가로 줄기부(193c), 상기 제3 가로 줄기부(193c)를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제3 미세 가지부(195c)를 포함한다.
제2 부화소 전극(191b)에는 두 개의 가로 줄기부(193b, 193c)가 존재하며, 각 가로 줄기부의 미세 가지부는 그 진행 방향이 서로 상이하다.
제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어 나온 제2 미세 가지부(195b)는 제2 가로 줄기부(193b)를 중심으로 서로 대칭이며, 제2 세로 줄기부(194b)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다. 제3 가로 줄기부(193c)로부터 뻗어 나온 제3 미세 가지부(195c)는 제3 가로 줄기부(193c)를 중심으로 서로 대칭이며, 제3 세로 줄기부(194c)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다.
제3 가로 줄기부(193c)로부터 뻗은 제3 미세 가지부(195c)의 일부는 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗은 제2 미세 가지부(195b)와 연결되어 있다. 또한, 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗은 제2 미세 가지부(195b)의 일부는 제2 부화소 전극의 확장부와 연결되어, 제2 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)으로부터 전압을 공급받는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제1 부화소 전극(191a)에 형성되어 있는 제1 세로 줄기부(194a)는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차(195)에 의하여, 제1 부화소 전극(191a)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부(protrusion)를 갖는다. 제2 부화소 전극(191b)에 형성되어 있는 제3 세로 줄기부(194c)도 마찬가지로 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차에 의하여, 제2 부화소 전극(191b)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부를 갖는다.
돌출부는 색필터(230)에 형성되어 있는 단차(195)의 형태에 따라 그 구체적인 형상이 정해질 수 있다. 제1 및 제3 세로 줄기부 (194a, 194c)의 세로 방향으로 전체가 돌출되어 있되 세로 방향으로 볼 때 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)의 가운데 부분이 볼록한 형상으로 형성되고, 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)의 가로 방향으로 볼 때 가장자리로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)의 단면 형태를 기준으로 포물선 형태의 단면으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)가 상부로 바 형태로 볼록하게 형성될 수도 있고, 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)의 세로 방향으로 전체에 단차가 형성될 수 있는 형태면 무관하다. 돌출부의 길이는 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)의 길이와 대응한다.
또한, 색필터(230)가 상부 표시판(200)에 형성되는 경우에는 보호막(180p)에서 화소 전극(191)의 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)에 대응되는 영역에 단차(195)가 형성될 수 있다.
세로 줄기부(194a, 194b, 194c)에 돌출부가 형성되지 않을 경우, 다양한 방향으로 형성되어 액정 분자를 제어하는 미세 가지부 영역에서와는 달리, 세로 줄기부(194a, 194b, 194c)에서는 액정 분자의 제어력이 약하기 때문에 액정이 수직 방향으로 배열하게 되어 액정 표시 장치 전체로 봤을 때 투과율이 떨어지는 암부가 발생할 수 있다.
이에 반해, 세로 줄기부(194a, 194b, 194c)에 돌출부가 형성되어 있는 경우 세로 줄기부(194a, 194b, 194c)의 돌출부와 공통 전극(270) 사이에 형성되는 프린지 필드에 의해 액정 분자들은 수직 방향으로 배열되는 것이 아닌, 돌출부를 향해 경사를 형성하게 되어 투과율이 떨어지는 암부 발생을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194c)에 돌출부가 형성되어 있으나 이는 예시적인 것으로, 화소 전극의 디자인에 따라 제1 및 제3 세로 줄기부(194a, 194b, 194c)중 적어도 어느 하나에 돌출부가 형성되어있을 수 있다.
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.
다음으로 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
상부 표시판(200)의 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 기판(210) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있고, 덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 생략될 수 있다.
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 7을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호선 및 화소의 배치와 그 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소(PX)는 게이트 신호를 전달하는 게이트선(121) 및 데이터 신호를 전달하는 데이터선(171), 분압 기준 전압을 전달하는 분압 기준 전압선(170)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(121) 및 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자 및 분압 기준 전압선(170)에 연결되어 있다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)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(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 분압 기준 전압선(170)에 연결되어 있다.
게이트선(121)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(171)에 인가된 데이터 전압은 턴 온된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통하여 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)에 인가된다. 이 때 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)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(170)에 연결된 제3 스위칭 소자(Qc)를 포함하였지만, 본 발명의 다른 한 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(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 또한, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)가 각기 서로 다른 데이터선에 연결되어, 서로 다른 데이터 전압을 인가받도록 함으로써, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 이외에, 다른 여러 가지 방법에 의하여, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다.
이하에서는, 도 8 및 도 9를 참고하여, 본 발명의 일실시예 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 9는 도 8에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체 만을 따로 도시한 것이다.
동일한 구성 요소에 대한 구성 물질 및 자세한 구조 등에 대한 설명은 도 2 내지 도 6에 대해 앞서 한 설명을 참조할 수 있으므로 생략한다.
박막 트랜지스터 표시판(100)의 제1 기판(110) 위에는 게이트 도전체, 게이트 절연막(140), 반도체(154a, 154b, 154c)등이 차례로 적층되어 있다. 그 위에는 데이터선(171), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터 도전체는 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179)을 포함한다.
이와 관련하여, 특히 도 9를 참고하여 본 발명의 도 8에 도시된 액정 표시 장치의 더미 분압 기준 전압선(179)에 대해 상세히 설명한다.
더미 분압 기준 전압선(179)은 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)과 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)을 포함하는데, 각각 섬(Island)형태로 형성되어 다른 배선과 연결되지 않는다.
게이트선(121)을 중심으로 상부에 있는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 데이터선(171)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 전극(191a)의 제1 세로 줄기부(194a)와 중첩하는 위치에 제1 세로 줄기부(194a)와 대응하는 길이로 형성된다.
게이트선(121)을 중심으로 하부에 있는 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 형성되고, 데이터선(171)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 전극(191b)의 제3 세로 줄기부(194c)와 중첩하는 위치에 형성되나, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 제2 부화소 전극(191b)의 전체 길이와 대응하는 길이로 형성된다.
데이터 도전체 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 보호막(180p)이 형성되어 있으며, 보호막(180p) 위에는 색필터(230), 복수의 화소 전극(191)이 차례로 적층되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제1 부화소 전극(191a)에 형성되어 있는 제1 세로 줄기부(194a)는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차(195)에 의하여, 제1 부화소 전극(191a)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부(protrusion)가 형성되어 있다. 제2 부화소 전극(191b)도 마찬가지로 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차에 의하여, 제2 부화소 전극(191b)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있다. 돌출부의 길이는 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)의 길이와 대응한다.
상부 표시판(200)에는 제2 기판(210) 상에 덮개막(overcoat)(250), 공통 전극(270)이 차례로 적층되어 있으며, 상부 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100) 사이에는 액정층(3)이 형성되어 있다.
이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참고하여, 본 발명의 일실시예 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 11은 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체 만을 따로 도시한 것이다. 도 12는 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 화소 전극(191) 및 차폐 전극(273)만을 따로 도시한 것이다.
동일한 구성 요소에 대한 구성 물질 및 자세한 구조 등에 대한 설명은 도 2 내지 도 6에 대해 앞서 한 설명을 참조할 수 있으므로 생략한다.
박막 트랜지스터 표시판(100)의 제1 기판(110) 위에는 게이트 도전체, 게이트 절연막(140), 반도체(154a, 154b, 154c)등이 차례로 적층되어 있다. 그 위에는 데이터선(171), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터 도전체는 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179)을 포함한다.
이와 관련하여, 특히 도 11을 참고하여 본 발명의 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 더미 분압 기준 전압선(179)에 대해 상세히 설명한다.
더미 분압 기준 전압선(179)은 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)과 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)을 포함하는데, 각각 섬(Island)형태로 형성되어 다른 배선과 연결되지 않는다.
게이트선(121)을 중심으로 상부에 있는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 분압 기준 전압선(170)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 전극(191a)의 제1 세로 줄기부(194a)와 중첩하는 위치에 제1 세로 줄기부(194a)와 대응하는 길이로 형성되나, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 하나의 화소 영역을 기준으로 오른쪽에 형성된다.
게이트선(121)을 중심으로 하부에 있는 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 영역의 절반을 나눈 위치부터 아래방향으로 제2 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 형성되고, 분압 기준 전압선(170)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 전극(191b)의 제3 세로 줄기부(194c)와 중첩하는 위치에 제3 세로 줄기부(194c)와 대응하는 길이로 형성되나, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 하나의 화소 영역을 기준으로 오른쪽에 형성된다.
데이터 도전체 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 보호막(180p)이 형성되어 있으며, 보호막(180p) 위에는 색필터(230), 복수의 화소 전극(191)이 차례로 적층되어 있다.
여기서 특히 도 12를 참고하여, 도 10에 도시된 액정 표시 장치의 화소 전극(191)에 대하여 상세히 설명한다.
제1 부화소 전극(191a)은 제1 부화소 전극(191a)의 우측 변에 형성되어 있는 제1 세로 줄기부(194a), 상기 제1 세로 줄기부(194a)의 중심에서 좌측으로 뻗어있는 제1 가로 줄기부(193a), 상기 제1 가로 줄기부(193a)를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제1 미세 가지부(195a)를 포함한다. 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗어 나온 제1 미세 가지부(195a)는 제1 가로 줄기부(193a)를 중심으로 서로 대칭이며, 제1 세로 줄기부(194a)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다.
제2 부화소 전극(191b)은 제2 부화소 전극(191b)의 좌측 변에 형성되어 있는 제2 세로 줄기부(194b), 상기 제2 세로 줄기부(194b)의 중심에서 우측으로 뻗어있는 제2 가로 줄기부(193b), 상기 제2 가로 줄기부(193b)를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제2 미세 가지부(195b)를 포함하며, 제2 부화소 전극(191b)의 우측 변에 형성되어 있는 제3 세로 줄기부(194c), 상기 제3 세로 줄기부(194c)의 중심에서 좌측으로 뻗어있는 제3 가로 줄기부(193c), 상기 제3 가로 줄기부(193c)를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제3 미세 가지부(195c)를 포함한다.
제2 부화소 전극(191b)에는 두 개의 가로 줄기부(193b, 193c)가 존재하며, 각 가로 줄기부의 미세 가지부는 그 진행 방향이 서로 상이하다.
제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗어 나온 제2 미세 가지부(195b)는 제2 가로 줄기부(193b)를 중심으로 서로 대칭이며, 제2 세로 줄기부(194b)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다. 제3 가로 줄기부(193c)로부터 뻗어 나온 제3 미세 가지부(195c)는 제3 가로 줄기부(193c)를 중심으로 서로 대칭이며, 제3 세로 줄기부(194c)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다.
즉, 본 실시예에서 화소 전극(191)은 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예의 화소 전극과 좌우가 반전된 형태이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제1 부화소 전극(191a)에 형성되어 있는 제1 세로 줄기부(194a)는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차(195)에 의하여, 제1 부화소 전극(191a)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부(protrusion)가 형성되어 있다. 제2 부화소 전극(191b)에 형성되어 있는 제3 세로 줄기부(194c)도 마찬가지로 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차에 의하여, 제2 부화소 전극(191b)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있다. 돌출부의 길이는 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)의 길이와 대응한다. 본 실시예에서 돌출부 역시 세로 줄기부(194a, 194b)와 마찬가지로 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 하나의 화소 영역을 기준으로 오른쪽에 형성되어 있다.
상부 표시판(200)에는 제2 기판(210) 상에 덮개막(overcoat)(250), 공통 전극(270)이 차례로 적층되어 있으며, 상부 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100) 사이에는 액정층(3)이 형성되어 있다.
이하에서는, 도 13 및 도 14를 참고하여, 본 발명의 일실시예 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 14는 도 13에 도시된 액정 표시 장치의 데이터 선(171) 및 분압 기준 전압선(170) 등을 포함하는 데이터 도전체 만을 따로 도시한 것이다.
동일한 구성 요소에 대한 구성 물질 및 자세한 구조 등에 대한 설명은 도 2 내지 도 6에 대해 앞서 한 설명을 참조할 수 있으므로 생략한다.
박막 트랜지스터 표시판(100)의 제1 기판(110) 위에는 게이트 도전체, 게이트 절연막(140), 반도체(154a, 154b, 154c)등이 차례로 적층되어 있다. 그 위에는 데이터선(171), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터 도전체는 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 분압 기준 전압선(170) 및 더미 분압 기준 전압선(179)을 포함한다.
이와 관련하여, 특히 도 14를 참고하여 본 발명의 도 13에 도시된 액정 표시 장치의 더미 분압 기준 전압선(179)에 대해 상세히 설명한다.
더미 분압 기준 전압선(179)은 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)과 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)을 포함하는데, 각각 섬(Island)형태로 형성되어 다른 배선과 연결되지 않는다.
게이트선(121)을 중심으로 상부에 있는 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 분압 기준 전압선(170)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)은 제1 부화소 전극(191a)의 제1 세로 줄기부(194a)와 중첩하는 위치에 제1 세로 줄기부(194a)와 대응하는 길이로 형성되나, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 하나의 화소 영역을 기준으로 오른쪽에 형성된다.
게이트선(121)을 중심으로 하부에 있는 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 영역을 따라 세로 방향으로 진행하며 형성되고, 분압 기준 전압선(170)과 일정 간격 이격되어 형성된다. 본 실시예에서 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)은 제2 부화소 전극(191b)의 제3 세로 줄기부(194c)와 중첩하는 위치에 형성되나, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 하나의 화소 영역을 기준으로 오른쪽에 형성되며, 제2 부화소 전극(191b)의 전체 길이와 대응하는 길이로 형성된다.
데이터 도전체 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 보호막(180p)이 형성되어 있으며, 보호막(180p) 위에는 색필터(230), 복수의 화소 전극(191)이 차례로 적층되어 있다. 본 실시예에서 화소 전극(191)은 도 12에 도시된 화소 전극과 같은 형태이며, 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예의 화소 전극과 좌우가 반전된 형태이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제1 부화소 전극(191a)에 형성되어 있는 제1 세로 줄기부(194a) 제1 더미 분압 기준 전압선(179a)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차(195)에 의하여, 제1 부화소 전극(191a)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부(protrusion)가 형성되어 있다. 제2 부화소 전극(191b)도 마찬가지로 제2 더미 분압 기준 전압선(179b)으로 인해 색필터(230)에 형성된 단차에 의하여, 제2 부화소 전극(191b)의 다른 부분보다 상부로 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있다. 돌출부의 길이는 더미 분압 기준 전압선(179a, 179b)의 길이와 대응한다. 본 실시예에서 돌출부 역시 세로 줄기부(194a, 194b)와 마찬가지로 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 하나의 화소 영역을 기준으로 오른쪽에 형성되어 있다.
상부 표시판(200)에는 제2 기판(210) 상에 덮개막(overcoat)(250), 공통 전극(270)이 차례로 적층되어 있으며, 상부 표시판(200)과 박막 트랜지스터 표시판(100) 사이에는 액정층(3)이 형성되어 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
3: 액정층
100: 박막트랜지스터 표시판 110: 제1 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
131, 132: 유지 전극선 140: 게이트 절연막
154: 반도체층 170: 분압 기준 전압선
171: 데이터선 173: 소스전극
175: 드레인 전극 179: 더미 분압 기준 전압선
180p: 보호막 185a, 185b: 접촉구멍
191: 화소 전극 191a: 제1 부화소 전극
191b: 제2 부화소 전극 200: 상부 표시판
210: 제2 기판 230: 색필터
270: 공통전극 273: 차폐 전극

Claims (16)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성된 제1 방향으로 뻗어있는 게이트 선,
    상기 게이트선과 수직한 제2 방향으로 뻗어있는 데이터선,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선 과 연결되어있는 제1 스위칭 소자,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선 과 연결되어있는 제2 스위칭 소자,
    상기 제2 스위칭 소자와 연결되어 있는 제3 스위칭 소자,
    상기 제3 스위칭 소자와 연결되어 있는 분압 기준 전압선,
    상기 제1 스위칭 소자와 연결되어있는 제1 부화소 전극 및 상기 제2 스위칭 소자와 연결되어있는 제2 부화소 전극을 포함하는 화소 전극을 포함하며,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변 또는 우측 변에는 1 이상의 세로 줄기부가 형성되어 있으며,
    상기 분압 기준 전압선은 상기 데이터선과 평행하고,
    상기 분압 기준 전압선과 같은 층에 위치하는 더미 분압 기준 전압선을 더 포함하며, 상기 더미 분압 기준 전압선은 상기 1 이상의 세로 줄기부와 중첩하는 위치에 형성되어 있고, 상기 더미 분압 기준 전압선과 중첩하는 세로 줄기부는 상기 화소 전극의 다른 영역보다 돌출되어 있는 돌출부를 갖는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분압 기준 전압선은 상기 제1 부화소 전극 또는 상기 제2 부화소 전극 전극의 일 측면에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 전극은 제1 세로 줄기부, 상기 제1 세로 줄기부의 중심에서 상기 제1 세로 줄기부가 형성되어 있는 변과 반대 방향의 변으로 뻗어있는 제1 가로 줄기부, 상기 제1 가로 줄기부를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제1 미세 가지부를 더 포함하며,
    상기 제2 부화소 전극은 제2 세로 줄기부 및 제3 세로 줄기부, 상기 제2 세로 줄기부의 중심에서 상기 제2 세로 줄기부가 형성되어 있는 변과 반대 방향의 변으로 뻗어있는 제2 가로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제2 미세 가지부, 상기 제3 세로 줄기부의 중심에서 상기 제3 세로 줄기부가 형성되어 있는 변과 반대 방향의 변으로 뻗어있는 제3 가로 줄기부, 상기 제3 가로 줄기부를 중심으로 양쪽으로 대각선 방향으로 뻗어있는 제3 미세 가지부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 더미 분압 기준 전압선은 제1 더미 분압 기준 전압선 및 제2 더미 분압 기준 전압선을 포함하며, 상기 제1 더미 분압 기준 전압선은 상기 제1 세로 줄기부와 중첩하고, 상기 제2 더미 분압 기준 전압선은 상기 제3 세로 줄기부와 중첩하는 액정 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 더미 분압 기준 전압선은 상기 제1 세로 줄기부와 대응하는 길이를 가지며, 상기 제2 더미 분압 기준 전압선은 상기 제3 세로 줄기부와 대응하는 길이를 가지는 액정 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있으며, 상기 제3 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에서,
    상기 더미 분압 기준 전압선은 다른 배선과 연결되지 않도록 형성되는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는 상기 제1 방향을 따라 구부러지는 액정 표시 장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있으며, 상기 제2 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  11. 제10 항에서,
    상기 더미 분압 기준 전압선은 다른 배선과 연결되지 않도록 형성되는 액정 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 액정 표시 장치는 상기 제1 방향을 따라 구부러지는 액정 표시 장치.
  13. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 더미 분압 기준 전압선은 제2 부화소 전극과 대응하는 길이를 가진 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있으며, 상기 제2 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 좌측 변에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 세로 줄기부는 상기 제1 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있으며, 상기 제2 세로 줄기부는 상기 제2 부화소 전극의 우측 변에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  16. 제2 항에서,
    상기 돌출부는 상기 세로 줄기부 전체 면적에서 돌출되도록 형성된 액정 표시 장치.
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