KR102414961B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102414961B1
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 서로 마주하며, 복수의 화소를 포함하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층, 상기 제1 기판 상에 상기 각 화소마다 배치되는 화소 전극, 상기 제2 기판 상에 배치되는 공통 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 복수의 제1 단위 전극을 포함하고, 상기 제1 단위 전극은 제1 방향으로 2개의 영역이 배치되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며, 상기 4개의 도메인 영역은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역을 포함하고, 상기 제1 단위 전극은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역의 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿을 포함하며, 상기 공통 전극은 각각의 상기 제1 단위 전극의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿을 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 핸드폰, 노트북, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광투과율을 이용하여 화상을 표시하는 어레이 기판 및 이에 대향하는 대향 기판, 그리고 어레이 기판 및 대향 기판에 광을 제공하는 라이트 어셈블리를 포함한다. 액정표시장치는 서로 다른 색들을 나타내는 화소들을 포함하고, 화소들이 나타내는 색들의 조합으로 임의의 색을 나타낼 수 있다. 일반적으로, 화소들은 적색, 녹색 및 청색을 나타낼 수 있으며, 이들의 조합으로 다양한 색을 표시할 수 있다.
한편, 액정표시장치의 각각의 화소에는 화소 전극이 배치되고, 이에 대향하는 공통 전극이 배치되는데, 이들 화소 전극 및 공통 전극의 구조에 따라 액정표시장치의 투과율이 변화한다. 이에 따라, 액정표시장치의 투과율을 향상시킬 수 있는 화소 전극 및 공통 전극 구조가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 투과율을 향상시키는 화소 전극 및 공통 전극 구조를 갖는 액정표시장치를 를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하며, 복수의 화소를 포함하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층, 상기 제1 기판 상에 상기 각 화소마다 배치되는 화소 전극, 상기 제2 기판 상에 배치되는 공통 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 복수의 제1 단위 전극을 포함하고, 상기 제1 단위 전극은 제1 방향으로 2개의 영역이 배치되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며, 상기 4개의 도메인 영역은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역을 포함하고, 상기 제1 단위 전극은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역의 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿을 포함하며, 상기 공통 전극은 각각의 상기 제1 단위 전극의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿을 포함한다.
또한, 상기 화소 전극은 복수의 제2 단위 전극을 더 포함하되, 상기 제2 단위 전극은 상기 제1 방향으로 2개의 영역 또는 상기 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 제5 및 제6 도메인 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 공통 전극은 상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계, 및 상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계와 인접하는 상기 제2 단위 전극의 두 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제3 슬릿을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인을 더 포함하되, 복수의 상기 제2 단위 전극은 상기 화소에 인접하는 상기 게이트 라인과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 단위 전극은 상기 제2 단위 전극을 포함하는 상기 화소를 제어하는 상기 게이트 라인 맞은편에 배치되는 또 다른 상기 게이트 라인과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 단위 전극은 서로 인접하는 각각의 상기 제1 내지 제4 도메인 영역을 연결하는 제1 연결 패턴을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 슬릿은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역이 서로 인접하는 상기 제1 단위 전극의 중심 부근의 외측변이 상기 제1 및 제2 방향에 비스듬한 모양을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 슬릿은 상기 제1 내지 제4 도메인이 서로 인접하는 제1 단위 전극의 중심 부근의 외측변이 직각을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 슬릿의 상기 제1 및 제3 도메인 영역이 인접하는 경계와 상기 제2 및 제4 도메인 영역이 인접하는 경계를 따라 연장되는 구간은 제1 폭 또는 제2 폭을 가지며, 상기 제1 슬릿의 상기 제1 및 제2 도메인 영역이 인접하는 경계와 상기 제3 및 제4 도메인 영역이 인접하는 경계를 따라 연장되는 구간은 제3 폭 또는 제4 폭을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 슬릿은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역이 서로 인접하는 상기 제1 단위 전극의 중심 부근의 폭은 상기 제1 폭 및 상기 제2 폭을, 이외의 구간에서는 상기 제3 폭 및 상기 제4 폭을 가지며, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 크며, 상기 제3 폭은 상기 제4 폭보다 클 수 있다.
또한, 상기 제1 단위 전극은 상기 제1 슬릿으로부터 상기 제1 및 제2 방향과 비스듬한 방향으로 연장되는 개구부인 복수의 제4 슬릿을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하며, 복수의 화소를 포함하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되며, 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층, 상기 제1 기판 상에 상기 각 화소마다 배치되는 화소 전극, 상기 제2 기판 상에 배치되는 공통 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 복수의 제1 단위 전극을 포함하고, 상기 제1 단위 전극은 제1 방향으로 2개의 영역이 배치되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며, 상기 4개의 도메인 영역은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역을 포함하고, 상기 제1 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 좌측 상단을 향하여 기울어지도록 제어되고, 상기 제2 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 우측 상단을 향하여 기울어지도록 제어되며, 상기 제3 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 좌측 하단을 향하여 기울어지도록 제어되고, 상기 제4 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 우측 하단을 향하여 기울어지도록 제어된다.
또한, 상기 화소 전극은 복수의 제2 단위 전극을 더 포함하되, 상기 제2 단위 전극은 상기 제1 방향으로 2개의 영역 또는 상기 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 제5 및 제6 도메인 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제5 및 제6 도메인 영역과 중첩되로록 배치되는 상기 액정 분자들은 인접하는 상기 제1 내지 제4 도메인 영역이 배치되는 방향과 비스듬한 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다.
또한, 상기 제5 도메인 영역과 중첩되도록 배치되는 상기 액정 분자들은 상기 제6 도메인 영역과 중첩되도록 배치되는 상기 액정 분자들과 서로 다른 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인을 더 포함하되, 복수의 상기 제2 단위 전극은 상기 화소에 인접하는 상기 게이트 라인과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 단위 전극은 상기 제2 단위 전극을 포함하는 상기 화소를 제어하는 상기 게이트 라인 맞은편에 배치되는 또 다른 상기 게이트 라인과 오버랩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 단위 전극은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역의 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿을 더 포함하며, 상기 공통 전극은 각각의 상기 제1 단위 전극의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공통 전극은 상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계, 및 상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계와 인접하는 상기 제2 단위 전극의 두 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제3 슬릿을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 단위 전극은 서로 인접하는 각각의 상기 제1 내지 제4 도메인 영역을 연결하는 제1 연결 패턴을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면,
투과율을 향상시키는 화소 전극 및 공통 전극 구조를 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소에 대한 레이아웃도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 4는 도 1의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 하나의 화소가 실제 발광하는 모습을 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소에 대한 레이아웃도이다.
도 12는 도 11의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 13은 도 11의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
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.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소에 대한 레이아웃도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이며, 도 3은 도 1의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이고, 도 4는 도 1의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이 기판(AS), 대향 기판(OAS), 및 액정층(LCL)을 포함한다.
어레이 기판(AS)은 액정층(LCL)의 액정 분자(LC)들을 구동하기 위한 박막 트랜지스터(TR)들이 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판이며, 대향 기판(OAS)은 어레이 기판(AS)에 대향하는 기판이다.
이하, 어레이 기판(AS)에 대하여 설명하기로 한다.
어레이 기판(AS)은 제1 베이스 기판(SUB1)을 포함한다. 제1 베이스 기판(SUB1)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1 베이스 기판(SUB1)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어 질 수 있다. 또한, 제1 베이스 기판(SUB1)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 제1 베이스 기판(SUB1)은 평탄한 평판형일 수 있지만, 특정 방향으로 커브드될 수도 있다. 제1 베이스 기판(SUB1)은 평면도상 4개의 변을 갖는 직사각형 형상일 수 있지만, 그외 다각형 구조, 원형 구조를 갖거나, 변의 일부가 곡선인 구조를 가질 수도 있다.
제1 베이스 기판(SUB1)은 가요성 기판일 수도 있다. 즉, 제1 베이스 기판(SUB1)은 롤링, 폴딩, 벤딩 등으로 형태 변형이 가능한 기판일 수 있다.
제1 베이스 기판(SUB1) 위에는 복수의 게이트 라인(GL), 게이트 전극(GE)을 포함하는 게이트 배선(GL, GE)이 배치된다. 게이트 라인(GL)은 게이트 신호를 전달하며 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다.
게이트 배선(GL, GE)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 금 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 게이트 배선(GL, GE)은 단일층 구조이거나, 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 이 중 한 도전막은 게이트 배선(GL, GE)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 저저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 조합의 예로는, 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 게이트 배선(GL, GE)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 형성될 수 있다.
게이트 전극(GE)은 게이트 라인(GL)으로부터 돌출되는 모양으로 형성될 수 있다.
게이트 배선(GL, GE) 위에는 게이트 절연막(GI)이 배치된다. 게이트 절연막(GI)은 절연물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연막(GI)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 또는 고유전율 물질 등으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 단일층 구조로 이루어질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 두 개의 절연층을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(GI) 위에는 반도체층(SM)이 배치된다. 반도체층(SM)은 게이트 전극(GE)과 적어도 일부가 중첩하도록 배치될 수 있다. 반도체층(SM)은 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
도면에는 미도시하였으나, 반도체층(SM) 위에는 저항성 접촉 부재가 더 배치될 수도 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등으로 형성되거나 실리사이드(silicide)로 형성될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재(미도시)는 쌍을 이루어 반도체층(SM) 위에 배치될 수 있다. 반도체층(SM)이 산화물 반도체인 경우, 상기 저항성 접촉 부재(미도시)는 생략될 수 있다.
반도체층(SM) 및 게이트 절연막(GI) 위에는 데이터 배선(DL, SE)이 배치된다. 데이터 배선(DL, SE)은 데이터 라인(DL) 및 소스 전극(SE)을 포함할 수 있다.
데이터 라인(DL)은 데이터 신호를 전달하며 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 게이트 라인(GL)과 교차할 수 있다.
소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL)으로부터 분지되어 돌출되고, 드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 소스 전극(SE)은 데이터 라인(DL)은 부분적으로 반도체층(SM)과 중첩되거나 반도체층(SM)에 접하되, 반도체층(SM)을 사이에 두고 상호 대향 배치될 수 있다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 중 적어도 하나는 게이트 전극(GE)과 부분적으로 중첩하도록 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
데이터 배선(DL, SE)은 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 내화성 금속(refractory metal)등의 하부막(미도시)과 그 위에 형성된 저저항 상부막(미도시)으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 반도체층(SM)과 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TR)를 이루며, 박막 트랜지스터(TR)의 채널은 반도체층(SM) 중 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이에 형성된다. 이러한 박막 트랜지스터(TR)는 상술한 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된다.
게이트 절연막(GI) 및 박막 트랜지스터(TR) 위에는 패시베이션막(PA)이 배치된다. 패시베이션막(PA)은 무기절연물질로 이루어질 수 있으며, 박막 트랜지스터(TR)를 커버할 수 있다.
패시베이션막(PA) 위에는 평탄화막(PL)이 배치된다. 평탄화막(PL)은 패시베이션막(PA)의 상부를 평탄화할 수 있으며, 유기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 평탄화막(PL)은 감광성 유기 조성물로 이루어질 수 있다.
평탄화막(PL) 및 패시베이션막(PA)에는 박막 트랜지스터(TR)의 일부, 보다 구체적으로 드레인 전극(DE)의 일부를 드러내는 컨택홀(CNT)이 형성된다. 컨택홀은 패시베이션막(PA) 아래에 배치되는 드레인 전극(DE)과, 평탄화막(PL) 위에 배치되는 다른 구성 요소가 물리적으로 연결되는 통로 역할을 할 수 있다.
평탄화막(PL) 위에는 화소 전극(PE)이 배치된다. 화소 전극(PE)은 일부분이 컨택홀(CNT)을 통해 드레인 전극(DE)과 물리적으로 연결되어 드레인 전극(DE)으로부터 전압을 인가받을 수 있으며, ITO, IZO, ITZO, AZO 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
화소 전극(PE)은 각각의 화소마다 배치된다. 또한, 각각의 화소 전극(PE)은 복수의 제1 단위 전극(UE1_1~UE1_12, 이하에서는 편의상 UE1로 지칭하기로 한다.) 및 복수의 제2 단위 전극(UE2_1~UE2_6, 이하에서는 편의상 UE2로 지칭하기로 한다.)을 포함한다. 또한, 화소 전극(PE)은 ITO, IZO, ITZO, AZO 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
복수의 제1 단위 전극(UE1)은 서로 물리적으로 연결될 수 있으며, 동일한 전압이 인가될 수 있고, 동일한 모양을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 제1 방향(D1)으로 6개의 제1 단위 전극(UE1)이 배치되고, 제2 방향(D2)으로 2개의 제1 단위 전극(UE1)이 배치되어 하나의 화소 전극(PE)이 총 12개의 제1 단위 전극(UE1)을 포함하는 것을 예시하였다. 다만, 이에 제한되지 아니하고 하나의 화소 전극(PE)은 더 많은 수의 제1 단위 전극(UE1)을 포함할 수 있으며, 반대로 하나의 화소 전극(PE)은 하나의 제1 단위 전극(UE1)만을 포함할 수도 있다.
제1 단위 전극(UE1)은 제1 방향(D1)으로 2개의 영역이 배치되고, 제2 방향(D2)으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며, 이들 각각은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역(DM1), 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역(DM2), 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역(DM3), 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역(DM4)에 해당한다.
제1 단위 전극(UE1)은 제1 내지 제4 도메인 영역(DM1~DM4)이 서로 인접하는 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿(SL1)을 포함한다. 따라서, 제1 슬릿(SL1)은 각각의 제1 단위 전극(UE1)의 중심부에 '+'자 모양으로 형성되는 개구부일 수 있으며, 화소 전극(PE)에 전압이 인가되었을 때 화소 전극(PE)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들이 일정한 방향성을 가지며 제어되도록 하는 역할을 할 수 있다.
다만, 각각의 제1 단위 전극(UE1)에 배치되는 제1 슬릿(SL1)의 제1 방향(D1) 폭이나 제2 방향(D2) 폭은 제1 단위 전극(UE1)의 제1 방향(D1) 폭이나 제2 방향(D2) 폭보다는 작도록 형성된다. 따라서, 서로 인접하는 제1 내지 제4 도메인 영역(DM1~DM4)을 연결하는 제1 연결 패턴(CP1)을 포함할 수 있다. 제1 연결 패턴(CP1)은 상하좌우 사방으로 연장되는 제1 슬릿(SL1)의 끝단에 배치될 수 있다. 결과적으로, 제1 슬릿(SL1)은 제1 단위 전극(UE1)을 완전히 구분되는 4개의 전극으로 구분하지는 않으며, 제1 내지 제4 도메인 영역(DM1~DM4)은 서로 물리적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1 도메인 영역(DM1)의 제1 단위 전극(UE1)은 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM2)의 제1 단위 전극(UE1)과 서로 연결될 수 있으며, 제2 도메인 영역(DM2)의 제1 단위 전극(UE1)은 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)의 제1 단위 전극(UE1)과 서로 연결될 수 있고, 제3 도메인 영역(DM3)의 제1 단위 전극(UE1)은 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)의 제1 단위 전극(UE1)과 서로 연결될 수 있으며, 제4 도메인 영역(DM4)의 제1 단위 전극(UE1)은 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)의 제1 단위 전극(UE1)과 서로 연결될 수 있다.
한편, 제1 슬릿(SL1)의 영향으로 인하여, 제1 도메인 영역(DM1)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은, 화소 전극(PE)과 후술할 공통 전극(CE)간에 전계가 형성되지 않는 경우 제1 베이스 기판(SUB1)에 수직한 방향을 향하도록 배치되나, 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)간에 전계가 형성되는 경우 좌측 상단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 이는 후술할 공통 전극(CE)은 제1 슬릿(SL1)이 배치되는 영역에 별도의 개구부를 가지지 않고 하나의 판 형태로 형성되기 때문이다. 마찬가지로, 제1 슬릿(SL1)의 영향으로 인하여 제2 도메인 영역(DM2)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 우측 상단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있으며, 제3 도메인 영역(DM3)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 좌측 하단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있고, 제4 도메인 영역(DM4)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 우측 하단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 이처럼 각각의 도메인 영역별로 액정 분자(LC)들이 서로 다른 방향으로 기울어지도록 제어하는 경우, 액정표시장치의 시야각에 따른 표시 품질을 균일하게 할 수 있으며, 시야각이 향상될 수 있다.
한편, 각각의 제1 슬릿(SL1)이 제1 방향(D1)으로 연장되는 구간과 제2 방향(D2)으로 연장되는 구간이 교차하는 지점, 즉 제1 내지 제4 도메인(DM1~DM4)이 모두 인접하는 제1 단위 전극(UE1)의 중심 부근에서, 제1 슬릿(SL1)의 외측변이 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)에 비스듬한 모양을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 모양으로 인하여 액정표시장치의 응답 속도가 향상될 수 있다.
한편, 복수의 제2 단위 전극(UE2)은 서로 물리적으로 연결될 수 있으며, 동일한 전압이 인가될 수 있고, 동일한 모양을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 제1 방향(D1)으로 6개의 제2 단위 전극(UE2)이 배치되어 하나의 화소 전극(PE)이 총 6개의 제2 단위 전극(UE2)을 포함하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지 아니하고 하나의 화소 전극(PE)은 더 많은 수의 제2 단위 전극(UE2)을 포함할 수 있으며, 반대로 하나의 화소 전극(PE)은 하나의 제2 단위 전극(UE2)만을 포함할 수도 있다.
제2 단위 전극(UE2)은 제1 단위 전극(UE1)에 인접하도록 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 단위 전극(UE1, UE2)은 서로 인접하는 경계를 따라 물리적으로 연결될 수 있다. 이처럼 제1 단위 전극(UE1)과 제2 단위 전극(UE2)이 서로 물리적으로 연결되는 경우, 후술할 공통 전극(CE)에 형성되는 개구부와 상호 작용하여 제1 단위 전극(UE1)과 제2 단위 전극(UE2)이 서로 인접하는 경계 부근의 액정 분자(LC)의 오정렬을 최소화할 수 있고, 이에 따라 액정표시장치의 투과율을 향상시킬 수 있다. 공통 전극(CE)에 형성되는 개구부에 대하여는 후술하기로 한다.
한편, 제2 단위 전극(UE2)은 제5 도메인 영역(DM5) 및 제6 도메인 영역(DM6)을 포함한다. 제5 및 제6 도메인 영역(DM5, DM6)은 모두 제1 단위 전극(UE1)과 인접할 수 있도록 하는 방식으로 제2 단위 전극(UE2)을 이등분하며, 제5 도메인 영역(DM5) 및 제6 도메인 영역(DM6)에서는 후술할 공통 전극(CE)에 형성되는 개구부로 인하여 중첩하는 액정 분자(LC)들의 제어 방향이 상이할 수 있다.
나아가, 제2 단위 전극(UE2)은 인접하는 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 배치될 수 있다. 제2 단위 전극(UE2)이 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 배치되는 경우, 제1 단위 전극(UE1)과 제2 단위 전극(UE2)이 서로 인접하는 경계가 게이트 라인(GL) 인근 영역을 따라 형성되므로, 게이트 라인 인근(GL)에서의 액정 분자(LC)의 오정렬을 최소화할 수 있고, 이에 따라 액정표시장치의 투과율을 향상시킬 수 있다. 이에 대한 더욱 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
이하, 대향 기판(OAS)에 대해 설명한다.
대향 기판(OAS)은 제2 베이스 기판(SUB2), 오버코트층(OC) 및 공통 전극(CE)을 포함한다.
대향 기판(OAS)은 제2 베이스 기판(SUB2)을 포함한다. 제2 베이스 기판(SUB2)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제2 베이스 기판(SUB2)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어 질 수 있다. 또한, 제2 베이스 기판(SUB2)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 제2 베이스 기판(SUB2)은 평탄한 평판형일 수 있지만, 특정 방향으로 커브드될 수도 있다.
제2 베이스 기판(SUB2) 위에는 차광 부재(BM)가 배치된다. 차광 부재(BM)는 각각의 화소들의 박막 트랜지스터(TR), 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL)과 오버랩되도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 액정 분자(LC)들의 오배열로 인한 빛샘을 차단하거나, 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 배치되는 구성요소들이 사용자의 눈에 시인되는 것을 방지할 수 있다.
차광 부재(BM) 위에는 컬러 필터(CF)가 배치된다. 컬러 필터(CF)는 제1 베이스 기판(SUB1)의 외측으로부터 입사되는 광의 특정 파장 대역 성분을 투과시키고, 이외의 파장 대역 성분은 차단시켜 제2 베이스 기판(SUB2)의 외측으로 출사되는 광이 특정 색을 띄도록 할 수 있다.
예를 들어, 적색으로 시인되도록 하는 컬러 필터(CF)인 적색 컬러 필터(RCF)는 약 580nm 내지 780nm 파장대의 광을 투과시키고, 나머지 파장대의 광을 흡수(및/또는 반사)한다. 또한, 녹색으로 시인되도록 하는 컬러 필터인 녹색 컬러 필터(GCF)는 약 450nm 내지 650nm 파장대의 광을 투과시키고 나머지 파장대의 광을 흡수한다. 또한, 청색으로 시인되도록 하는 컬러 필터인 청색 컬러 필터(BCF)는 약 380nm 내지 560nm 파장대의 광을 투과시키고 나머지 파장대의 광을 흡수할 수 있다. 적색 컬러 필터(RCF)는 적색을 나타내는 안료 또는 감광성 유기물로 형성될 수 있으며, 녹색 컬러 필터(GCF)는 녹색을 나타내는 안료 또는 감광성 유기물로 형성될 수 있고, 청색 컬러 필터(BCF)는 청색을 나타내는 안료 또는 감광성 유기물로 형성될 수 있다.
다만, 상술한 차광 부재(BM) 및 컬러 필터(CF)는 제2 베이스 기판(SUB2) 위에 배치되는 것에 제한되지 아니하고, 일부 실시예에서 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 배치될 수도 있다.
차광 부재(BM) 및 컬러 필터(CF) 상에는 오버코트층(OC)이 배치된다. 오버코트층(OC)은 차광 부재(BM) 및 컬러 필터(CF)로 인하여 발생한 단차를 감소시킨다. 다만, 오버코트층(OC)은 생략될 수도 있다.
오버코트층(OC) 상에는 공통 전극(CE)이 배치된다. 공통 전극(CE)은 ITO, IZO, ITZO, AZO 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 제2 베이스 기판(SUB2)의 전면에 걸쳐 형성될 수 있다. 공통 전극(CE)에는 특정 전압이 인가되어 제1 베이스 기판(SUB1) 상에 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)과 전계를 형성함으로써 액정 분자(LC)를 제어할 수 있다.
공통 전극(CE)은 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제1 단위 전극(UE1)의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿(SL2)을 포함한다. 다만, 제2 슬릿(SL2)은 하나의 제1 단위 전극(UE1)의 외측변의 모든 구간을 따라 형성되지는 않으며, 공통 전극(CE)은 제1 단위 전극(UE1)의 외측변을 기준으로 대응되는 내부 영역과 외부 영역이 서로 연결되도록 하는 제2 연결 패턴(CP2)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 연결 패턴(CP2)은 제1 연결 패턴(CP1)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 공통 전극(CE)의 모든 영역은 서로 물리적으로 연결되며 동일한 전압이 제공될 수 있다.
한편, 제2 슬릿(SL2)의 영향으로 인하여, 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제1 도메인 영역(DM1)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은, 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)간에 전계가 형성되는 경우 좌측 상단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 이는 화소 전극(PE)은 제2 슬릿(SL2)이 배치되는 영역에 별도의 개구부를 가지지 않고 하나의 판 형태로 형성되기 때문이다. 마찬가지로, 제2 슬릿(SL2)의 영향으로 인하여 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제2 도메인 영역(DM2)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 우측 상단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있으며, 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제3 도메인 영역(DM3)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 좌측 하단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있고, 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제4 도메인 영역(DM4)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 우측 하단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다.
즉, 제1 슬릿(SL1) 및 제2 슬릿(SL2)은 화소 전극(PE)의 제1 도메인(DM1)과 중첩하여 배치되는 액정 분자(LC)들을 동일한 방향인 좌측 상단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어할 수 있으며, 이에 따라 액정 분자(LC)의 오정렬이 발생하는 것을 최소화화여 투과율을 향상시킬 수 있다. 이는 제2 내지 제4 도메인(DM2~DM4)과 중첩하여 배치되는 액정 분자(LC)들에 대하여도 동일하다.
한편, 공통 전극(CE)을 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제2 단위 전극(UE2)의 일부 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제3 슬릿(SL3)을 더 포함한다. 제3 슬릿(SL3)은 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제1 단위 전극(UE1) 및 제2 단위 전극(UE2)의 경계, 및 제1 단위 전극(UE1)과 제2 단위 전극(UE2)의 경계와 인접하는 제2 단위 전극(UE2)의 두 외측변을 따라 형성된다.
다만, 제3 슬릿(SL3)은 제1 단위 전극(UE1) 및 제2 단위 전극(UE2)이 인접하는 경계의 모든 구간을 오버랩하도록 형성되지는 않으며, 공통 전극(CE)은 일부 구간에 대하여는 제1 단위 전극(UE1)에 대응되는 영역과 제2 단위 전극(UE2)에 대응되는 영역이 서로 연결되도록 하는 제3 연결 패턴(CP3)을 포함한다. 이에 따라 공통 전극(CE)의 모든 영역은 서로 물리적으로 연결되며 동일한 전압이 제공될 수 있다.
한편, 제3 슬릿(SL3)의 영향으로 인하여, 대향하여 배치되는 화소 전극(PE)의 제5 도메인 영역(DM5) 및 제6 도메인 영역(DM6)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 인접하는 제3 슬릿(SL3)이 배치되는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 즉, 제5 도메인 영역(DM5) 및 제6 도메인 영역(DM6)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 인접하는 제1 내지 제4 도메인 영역(DM1~DM4)이 배치되는 방향과 비스듬한 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 이는 화소 전극(PE)은 제3 슬릿(SL3)이 배치되는 영역에 별도의 개구부를 가지지 않고 하나의 판 형태로 형성되기 때문이다.
더욱 구체적으로, 본 실시예의 경우 화소 전극(PE)의 제5 도메인 영역(DM5)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 제3 슬릿(SL3)이 좌측 하단에 인접하여 배치되므로, 좌측 하단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다. 마찬가지로, 화소 전극(PE)의 제6 도메인 영역(DM6)과 중첩되도록 배치되는 액정 분자(LC)들은 제3 슬릿(SL3)이 우측 하단에 인접하여 배치되므로, 우측 하단을 향하는 방향으로 기울어지도록 제어될 수 있다.
따라서, 제3 슬릿(SL3)이 형성됨으로 인하여 화소 전극(PE)의 제1 단위 전극(UE1) 및 제2 단위 전극(UE2)이 서로 인접하는 경계 부근의 액정 분자(LC)들도 일정한 방향성을 갖도록 제어될 수 있어 오정렬의 발생이 최소화되며, 결과적으로 액정표시장치의 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 제2 단위 전극(UE2)이 인접하는 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 배치되는 경우, 제1 단위 전극(UE1)과 제2 단위 전극(UE2)이 서로 인접하는 경계가 게이트 라인(GL) 인근 영역을 따라 형성되므로, 게이트 라인(GL) 인근에서의 액정 분자(LC)의 오정렬을 최소화할 수 있고, 이에 따라 액정표시장치의 투과율을 향상시킬 수 있다.
한편, 제2 단위 전극(UE2)이 인접하는 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 배치되는 경우, 제2 단위 전극(UE2)을 포함하는 화소를 제어하는 게이트 라인(GL) 맞은편의 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 배치될 수 있다. 즉, 해당 화소를 제어하는 게이트 라인(GL)이 아닌 다른 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 제어될 수 있다. 이러한 경우 제2 단위 전극(UE2)으로 인한 액정표시장치의 투과율 향상 효과를 더욱 극대화할 수 있다.
예시적으로, 도 1에 도시된 것과 같이 하나의 화소를 기준으로 양측에 게이트 라인(GL)이 배치되고, 해당 화소는 하측에 배치되는 게이트 라인(GL)에 의하여 제어되며, 상측 게이트 라인(GL)에 먼저 전압이 인가된 후 하측 게이트 라인(GL)에 전압이 인가되는 것으로 가정하기로 한다. 이 경우, 제2 단위 전극(UE2)은 해당 화소를 제어하지 않는 상측 게이트 라인(GL)을 오버랩하도록 배치된다. 이에 따라, 상측 게이트 라인(GL)에 먼저 전압이 제공되고 난 후에 하측 게이트 라인(GL)에 전압이 제공되며, 하측 게이트 라인(GL)에 전압이 제공될 때 제2 단위 전극(UE2)에도 전압이 제공된다. 따라서, 제2 단위 전극(UE2)에 전압이 제공될 때에는 상측 게이트 라인(GL)의 동작은 이미 완료된 후이므로, 상측 게이트 라인(GL)에 의한 영향을 받지 않아 제2 단위 전극(UE2)으로 인한 액정표시장치의 투과율 향상 효과를 더욱 극대화할 수 있다.
이하, 액정층(LCL)에 대해 설명한다.
액정층(LCL)은 유전율 이방성을 가지는 복수의 액정 분자(LC)들을 포함한다. 액정 분자(LC)들은 어레이 기판(AS)과 대향 기판(OAS) 사이에서 양 기판에 수직한 방향으로 배열된 수직 배향형 액정 분자(LC)들일 수 있다. 어레이 기판(AS)과 대향 기판(OAS) 사이에 전계가 인가되면 액정 분자(LC)들이 전계의 세기에 따라 어레이 기판과 대향 기판 사이에서 특정 기울기로 기울어짐으로써 광을 투과시키거나 차단할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 각각의 도메인 영역에 따른 액정 분자(LC)들의 제어 방향에 대하여 더욱 구체적으로 서술하기로 한다.
도 5는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
도 5를 참조하면, 각각의 제1 내지 제6 도메인 영역(DM1~DM6)의 경계를 기준으로 액정 분자(LC)들이 기울도록 제어되는 방향이 서로 상이하다.
구체적으로, 제6 도메인 영역(DM6)에 배치되는 액정 분자(LC)들은 도면상에서 우측을 향하여 기울어지도록 제어된다. 또한, 제6 도메인 영역(DM6)에 인접하는 제1 도메인 영역(DM1)에 배치되는 액정 분자(LC)들은 도면상에서 좌측을 향하여 기울어지도록 배치된다. 또한, 제1 도메인 영역(DM1)에 인접하는 제4 도메인 영역(DM4)에 배치되는 액정 분자(LC)들은 도면상에서 우측을 향하여 기울어지도록 배치된다. 또한, 제4 도메인 영역(DM4)에 배치되는 액정 분자(LC)들은 도면상에서 좌측을 향하여 기울어지도록 배치된다.
특히, 제6 도메인 영역(DM6)에는 게이트 라인(GL)이 배치된다. 이 경우, 게이트 라인(GL)과 액정 분자(LC)들 사이에 화소 전극(PE)이 배치되며, 게이트 라인(GL)과 오버랩되도록 배치되는 화소 전극(PE)의 영역에는 별도의 개구부가 형성되지 않으므로, 게이트 라인(GL)과 인접하여 배치되는 액정 분자(LC)들이 게이트 라인(GL)에 인가되는 전압에 의하여 받는 영향을 최소화할 수 있다. 게이트 라인(GL)과 액정층(LCL) 사이에 배치되는 화소 전극(PE)이 게이트 라인(GL)에 의하여 발생하는 의도치 않게 발생하는 전계가 액정층(LCL)에 영향을 미치는 것을 효과적으로 차단하기 때문이다.
동시에, 게이트 라인(GL)과 중첩되도록 배치되는 공통 전극(CE)의 영역 인근에 제3 슬릿(SL3)이 형성되므로, 액정 분자(LC)들에 대한 제어력을 유지할 수 있어 액정 분자(LC)들의 오정렬의 발생이 최소화될 수 있고, 액정표시장치의 투과율이 향상될 수 있다. 다만, 게이트 라인(GL)과 중첩되도록 차광 부재(BM)가 형성되어 광의 투과를 차단할 수는 있으나, 차광 부재(BM)가 배치됨을 감안하더라도 액정 분자(LC)들의 오정렬의 발생이 최소화됨에 따른 액정표시장치의 투과율 향상 효과를 기대할 수 있다. 이에 대하여는 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 하나의 화소가 실제 발광하는 모습을 촬영한 사진이다.
도 6을 참조하면, 사진의 외측변을 따라 형성되는 검은 암부는, 차광 부재(BM)가 배치되는 영역에 해당하며, 밝게 표시되는 영역 사이에 나타나는 가장 상측의 검은색 줄은 제3 슬릿(SL3)이 배치되는 영역에 해당한다.
제3 슬릿(SL3)이 배치되는 영역을 살펴보면, 제3 슬릿(SL3)에 의한 검은색 줄로 나타나는 암부를 제외하고는, 액정 분자(LC)들이 불규칙적인 제어로 인한 부분적인 암부가 나타나지 않음을 알 수 있다. 즉, 차광 부재(BM)가 배치됨을 감안하더라도, 제3 슬릿(SL3)이 배치되는 영역 근처에서 액정 분자(LC)들의 오정렬로 인한 부분적인 암부가 관찰되지 않으며, 따라서 액정표시장치의 투과율이 향상됨을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
이하의 실시예에서 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호로서 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 슬릿(SL1)이 제1 방향(D1)으로 연장되는 구간과 제2 방향(D2)으로 연장되는 구간이 교차하는 지점, 즉 제1 내지 제4 도메인(DM1~DM4)이 모두 인접하는 제1 단위 전극(UE1)의 중심 부근에서, 제1 슬릿(SL1)의 외측변은 직각을 갖도록 형성된다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 제1 슬릿(SL1)의 경우, 제1 방향(D1)으로 연장되는 구간과 제2 방향(D2)으로 연장되는 구간이 교차하는 지점의 외측변이, 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)에 비스듬한 모양을 갖도록 형성되나. 도 7 및 도 8에 도시된 제1 슬릿(SL1)의 경우 이러한 모양을 갖지 않고 직각을 갖도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 화소 내에서 화소 전극(PE)이 차지하는 면적이 넓어져 액정표시장치의 투과율이 향상될 수 있다.
다만, 제2 단위 전극(UE2)의 경우 화소 전극(PE)에 개구된 패턴을 포함하지 않기 때문에 도 4에 도시된 제2 단위 전극(UE2)과 동일한 모양을 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 슬릿(SL1)의 제1 방향(D1)으로 연장되는 구간, 즉 제1 및 제3 도메인 영역(DM1, DM3)이 인접하는 경계와 제2 및 제4 도메인 영역(DM2, DM4)이 인접하는 경계를 따라 연장되는 구간은 2종류의 폭을 가진다. 또한, 제1 슬릿(SL1)의 제2 방향(D2)으로 연장되는 구간, 즉 제1 및 제2 도메인 영역(DM1, DM2)이 인접하는 경계와 제3 및 제4 도메인 영역(DM3, DM4)이 인접하는 경계를 따라 연장되는 구간은 2종류의 폭을 가진다.
구체적으로, 제1 슬릿(SL1)의 제1 방향(D1)으로 연장되는 구간은 제2 방향(D2)으로 연장되는 구간과 교차하는 영역 근처, 즉 제1 내지 제4 도메인 영역(DM1~DM4)이 서로 인접하는 제1 단위 전극(UE1)의 중심 영역 근처에서는 제1 폭(W1)을 가지며, 이외의 영역에서는 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 이 때, 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 더 클 수 있다.
마찬가지로, 제1 슬릿(SL1)의 제2 방향(D2)으로 연장되는 구간은 제1 방향(D1)으로 연장되는 구간과 교차하는 영역 근처에서는 제3 폭(W3)을 가지며, 이외의 영역에서는 제4 폭(W4)을 가질 수 있다. 이 때, 제3 폭(W3)은 제4 폭(W4)보다 더 클 수 있다.
제1 슬릿(SL1)의 폭을 여러 종류로 할 경우, 도 3 및 도 4에 도시된 제1 슬릿(SL1)을 포함하는 액정표시장치에 비하여 응답 속도가 더욱 향상될 수 있다.
다만, 제2 단위 전극(SL2)의 경우 화소 전극(PE)에 개구된 패턴을 포함하지 않기 때문에 도 4에 도시된 제2 단위 전극(UE2)과 동일한 모양을 가질 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소에 대한 레이아웃도이고, 도 12는 도 11의 제1 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이며, 도 13은 도 11의 제1 단위 전극 및 제2 단위 전극을 확대 도시한 레이아웃도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 제1 단위 전극(SL1)은 제1 슬릿(SL1)으로부터 제1 및 제2 방향(D1, D2)과 비스듬한 방향으로 연장되는 개구부인 복수의 제4 슬릿(SL4)을 포함한다. 각각의 제4 슬릿(SL4)이 제1 슬릿(SL1)으로부터 연장되는 길이는 서로 상이할 수 있다. 다만, 제4 슬릿(SL4)은 제1 슬릿(SL1)의 끝단을 서로 연결한 직선이 배치되는 선까지 연장될 수 있으며, 이에 따라 제4 슬릿(SL4)의 끝단을 서로 연결할 경우 마름모 형태가 될 수 있다.
제1 단위 전극(UE1)에 제4 슬릿(SL4)이 더 포함될 경우, 제1 단위 전극(UE1)의 전체 면적 중에서 개구부로 형성되는 패턴이 존재하는 영역이 차지하는 면적이 더 넓어짐에 따라 도 3에 도시된 제1 단위 전극(UE1)을 포함하는 액정표시장치에 비하여 응답속도가 향상될 수 있다.
다만, 제2 단위 전극(UE2)의 경우 화소 전극에 개구된 패턴을 포함하지 않기 때문에 도 4에 도시된 제2 단위 전극(UE2)과 동일한 모양을 가질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
UE1: 제1 단위 전극
UE2: 제2 단위 전극
SL1: 제1 슬릿
SL2: 제2 슬릿
SL3: 제3 슬릿
SL4: 제4 슬릿
DM1: 제1 도메인 영역
DM2: 제2 도메인 영역
DM3: 제3 도메인 영역
DM4: 제4 도메인 영역
AS: 어레이 기판
OAS: 대향 기판
LCL: 액정층
LC: 액정 분자

Claims (20)

  1. 제1 기판 및 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 제1 방향으로 연장되는 제1 게이트 라인 및 제2 게이트 라인;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되며 상기 제1 게이트 라인 및 상기 제2 게이트 라인과 절연된 데이터 라인;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 상기 제2 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극;
    상기 제2 기판 상에 배치되는 공통 전극을 포함하되,
    상기 제1 방향을 따라 측정한 상기 화소 전극의 폭은 상기 제2 방향을 따라 측정한 상기 화소 전극의 폭보다 넓고,
    상기 화소 전극은 복수의 제1 단위 전극 및 복수의 제2 단위 전극을 포함하고,
    상기 제1 단위 전극은 제1 방향으로 2개의 영역이 배치되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며,
    상기 4개의 도메인 영역은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역을 포함하고,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역의 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿을 포함하며,
    상기 공통 전극은 각각의 상기 제1 단위 전극의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿을 포함하고,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 게이트 라인과 상기 제2 게이트 라인 사이에 위치하고,
    상기 제2 단위 전극은 상기 제2 게이트 라인의 반대측에 위치하는 상기 제1 게이트 라인과 중첩하고,
    상기 제2 단위 전극은 평면상에서 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 게이트 라인을 완전히 커버하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 단위 전극은 개구부를 미포함하고,
    상기 제2 단위 전극은 상기 제1 방향으로 2개의 영역 또는 상기 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 제5 및 제6 도메인 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계, 및
    상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계와 인접하는 상기 제2 단위 전극의 두 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제3 슬릿을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 단위 전극은 서로 인접하는 각각의 상기 제1 내지 제4 도메인 영역을 연결하는 제1 연결 패턴을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 슬릿은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역이 서로 인접하는 상기 제1 단위 전극의 중심 부근의 외측변이 상기 제1 및 제2 방향에 비스듬한 모양을 갖도록 형성되는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 슬릿은 상기 제1 내지 제4 도메인이 서로 인접하는 제1 단위 전극의 중심 부근의 외측변이 직각을 갖도록 형성되는 액정 표시 장치.
  9. 서로 마주하며, 복수의 화소를 포함하는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
    상기 제1 기판 상에 상기 각 화소마다 배치되는 화소 전극;
    상기 제2 기판 상에 배치되는 공통 전극을 포함하되,
    상기 화소 전극은 복수의 제1 단위 전극을 포함하고,
    상기 제1 단위 전극은 제1 방향으로 2개의 영역이 배치되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며,
    상기 4개의 도메인 영역은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역을 포함하고,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역의 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿을 포함하며,
    상기 공통 전극은 각각의 상기 제1 단위 전극의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿을 포함하고,
    상기 제1 슬릿의 상기 제1 및 제3 도메인 영역이 인접하는 경계와 상기 제2 및 제4 도메인 영역이 인접하는 경계를 따라 연장되는 구간은 제1 폭 또는 제2 폭을 가지며,
    상기 제1 슬릿의 상기 제1 및 제2 도메인 영역이 인접하는 경계와 상기 제3 및 제4 도메인 영역이 인접하는 경계를 따라 연장되는 구간은 제3 폭 또는 제4 폭을 가지는 액정 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 슬릿은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역이 서로 인접하는 상기 제1 단위 전극의 중심 부근의 폭은 상기 제1 폭 및 상기 제2 폭을, 이외의 구간에서는 상기 제3 폭 및 상기 제4 폭을 가지며,
    상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 크며,
    상기 제3 폭은 상기 제4 폭보다 큰 액정 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 슬릿으로부터 상기 제1 및 제2 방향과 비스듬한 방향으로 연장되는 개구부인 복수의 제4 슬릿을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제1 기판 및 상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되며, 복수의 액정 분자를 포함하는 액정층;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 제1 방향을 따라 연장된 제1 게이트 라인 및 제2 게이트 라인;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고 상기 제1 게이트 라인 및 상기 제2 게이트 라인과 절연된 데이터 라인;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 상기 제2 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 연결된 박막 트랜지스터;
    상기 제1 기판 상에 위치하고 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극;
    상기 제2 기판 상에 배치되는 공통 전극을 포함하되,
    상기 제1 방향을 따라 측정한 상기 화소 전극의 폭은 상기 제2 방향을 따라 측정한 상기 화소 전극의 폭보다 넓고,
    상기 화소 전극은 복수의 제1 단위 전극 및 복수의 제2 단위 전극을 포함하고,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 방향으로 2개의 영역이 배치되고 상기 제1 방향과 교차하는 상기 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 4개의 도메인 영역을 포함하며,
    상기 4개의 도메인 영역은 좌측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 우측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역을 포함하고,
    상기 제1 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 좌측 상단을 향하여 기울어지도록 제어되고,
    상기 제2 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 우측 상단을 향하여 기울어지도록 제어되며,
    상기 제3 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 좌측 하단을 향하여 기울어지도록 제어되고,
    상기 제4 도메인 영역과 중첩하도록 배치되는 상기 액정 분자들은 우측 하단을 향하여 기울어지도록 제어되고,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 게이트 라인과 상기 제2 게이트 라인 사이에 위치하고,
    상기 제2 단위 전극은 상기 제2 게이트 라인의 반대측에 위치하는 상기 제1 게이트 라인과 중첩하고,
    상기 제2 단위 전극은 평면상에서 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 게이트 라인을 완전히 커버하는 액정 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 단위 전극은 상기 제1 방향으로 2개의 영역 또는 상기 제2 방향으로 2개의 영역이 배치되도록 분할된 제5 및 제6 도메인 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제5 및 제6 도메인 영역과 중첩되도록 배치되는 상기 액정 분자들은 인접하는 상기 제1 내지 제4 도메인 영역이 배치되는 방향과 비스듬한 방향으로 기울어지도록 제어되는 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제5 도메인 영역과 중첩되도록 배치되는 상기 액정 분자들은 상기 제6 도메인 영역과 중첩되도록 배치되는 상기 액정 분자들과 서로 다른 방향으로 기울어지도록 제어되는 액정 표시 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 단위 전극은 상기 제1 내지 제4 도메인 영역의 경계를 따라 형성되는 개구부인 제1 슬릿을 더 포함하며,
    상기 공통 전극은 각각의 상기 제1 단위 전극의 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제2 슬릿을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 공통 전극은 상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계, 및
    상기 제1 단위 전극과 상기 제2 단위 전극의 경계와 인접하는 상기 제2 단위 전극의 두 외측변을 따라 형성되는 개구부인 제3 슬릿을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 단위 전극은 서로 인접하는 각각의 상기 제1 내지 제4 도메인 영역을 연결하는 제1 연결 패턴을 더 포함하는 액정 표시 장치.
KR1020150136117A 2015-09-25 2015-09-25 액정 표시 장치 KR102414961B1 (ko)

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