KR102509891B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR102509891B1
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층, 상기 제1 기판 상에 배치되는 면형인 제1 전극, 상기 제1 기판 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩하는 복수의 화소 전극을 포함하는 제2 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 서로 평행하게 배치되는 복수의 미세 가지와, 상기 미세 가지들을 서로 연결하는 연결 가지를 포함하고, 상기 미세 가지는 일측 끝단에 위치하는 가장자리영역과, 상기 가장자리영역을 제외한 영역인 주영역을 포함하고, 상기 연결 가지는 상기 가장자리영역의 외측 및 상기 주영역의 외측에 교대로 배치되고, 상기 가장자리영역에서 상기 미세 가지가 제1 방향과 이루는 제1 각은 상기 주영역에서 상기 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각보다 크다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 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 청색(RGB)을 나타낼 수 있으며, 이들의 조합으로 다양한 색을 표시할 수 있다.
한편, 액정표시장치의 각각의 화소에는 화소 전극이 배치되는데, 이들 화소 전극의 구조에 따라 액정표시장치의 표시 품질이 변화한다. 이에 따라, 액정표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 화소 전극의 구조가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 품질을 향상시키는 화소 전극 구조를 갖는 액정표시장치를 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 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층, 상기 제1 기판 상에 배치되는 면형인 제1 전극, 상기 제1 기판 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩하는 복수의 화소 전극을 포함하는 제2 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 서로 평행하게 배치되는 복수의 미세 가지와, 상기 미세 가지들을 서로 연결하는 연결 가지를 포함하고, 상기 미세 가지는 일측 끝단에 위치하는 가장자리영역과, 상기 가장자리영역을 제외한 영역인 주영역을 포함하고, 상기 연결 가지는 상기 가장자리영역의 외측 및 상기 주영역의 외측에 교대로 배치되고, 상기 가장자리영역에서 상기 미세 가지가 제1 방향과 이루는 제1 각은 상기 주영역에서 상기 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각보다 크다.
또한, 상기 연결 가지의 일단 및 타단은 서로 인접하여 배치되는 2개의 상기 미세 가지와 각각 연결될 수 있다.
또한, 상기 가장자리영역의 상기 제1 방향 폭은 2㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 연속하여 배치되는 임의의 화소 전극인 제1 내지 제3 화소 전극을 더 포함하고, 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 제1 내지 제3 화소 전극과 각각 중첩하는 제1 내지 제3 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 일측에 배치되고, 상기 제2 및 제3 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고, 상기 제2 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이며, 상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터일 수 있다.
또한, 상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고, 상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터이며, 상기 제2 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고, 상기 제3 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이며, 상기 제2 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 일측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이고, 상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터이며, 상기 제2 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 데이터 라인 및 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 데이터 라인과 중첩하는 차광 부재를 더 포함하되, 상기 차광 부재의 상기 제1 방향 폭은, 상기 데이터 라인의 상기 제1 방향 폭보다 더 클 수 있다.
또한, 상기 차광 부재는 상기 데이터 라인의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 상기 제1 방향 일측에 배치되는 제1 차광 영역 및 상기 제1 방향 타측에 배치되는 제2 차광 영역을 더 포함하되, 상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 폭과 상기 제2 차광 영역의 상기 제1 방향의 폭은 서로 다를 수 있다.
또한, 상기 차광 부재는 상기 데이터 라인의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 상기 제1 방향 일측에 배치되는 제1 차광 영역 및 상기 제1 방향 타측에 배치되는 제2 차광 영역을 더 포함하되, 상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 주영역보다 상기 가장자리영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제1 폭을 갖고, 상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 가장자리영역보다 상기 주영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제2 폭을 가지며, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 작을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층, 상기 제1 기판 상에 배치되는 면형인 제1 전극, 상기 제1 기판 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩하는 복수의 화소 전극을 포함하는 제2 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 제1 방향을 따라 연장되는 직선을 기준으로 서로 대칭인 제1 도메인 영역 및 제2 도메인 영역을 포함하고, 상기 제1 도메인 영역은 서로 평행하게 배치되는 복수의 제1 미세 가지와, 상기 제1 미세 가지들을 서로 연결하는 제1 연결 가지를 포함하고, 상기 제2 도메인 영역은 서로 평행하게 배치되는 복수의 제2 미세 가지와, 상기 제2 미세 가지들을 서로 연결하는 제2 연결 가지를 포함하고, 상기 제1 및 제2 미세 가지는 일측 끝부분에 위치하는 가장자리영역과, 상기 가장자리영역을 제외한 영역인 주영역을 포함하고, 상기 제1 및 제2 연결 가지는 상기 가장자리영역의 외측 및 상기 주영역의 외측에 각각 교대로 배치되고, 상기 제1 도메인 영역의 상기 가장자리영역에서 상기 제1 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제1 각은 상기 제1 도메인 영역의 상기 주영역에서 상기 제1 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각보다 크고, 상기 제2 도메인 영역의 상기 가장자리영역에서 상기 제2 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각은 상기 제1 각과 상기 제1 방향에 대하여 대칭이며, 상기 제2 도메인 영역의 상기 주영역에서 상기 제2 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제4 각은 상기 제2 각과 상기 제1 방향에 대하여 대칭이다.
또한, 상기 연결 가지의 일단 및 타단은 서로 인접하여 배치되는 2개의 상기 미세 가지와 각각 연결될 수 있다.
또한, 상기 가장자리영역의 상기 제1 방향 폭은 2㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 연속하여 배치되는 임의의 화소 전극인 제1 내지 제3 화소 전극을 더 포함하고, 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 제1 내지 제3 화소 전극과 각각 중첩하는 제1 내지 제3 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 일측에 배치되고, 상기 제2 및 제3 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고, 상기 제2 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이며, 상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터일 수 있다.
또한, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 데이터 라인 및 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 데이터 라인과 중첩하는 차광 부재를 더 포함하되, 상기 차광 부재의 상기 제1 방향 폭은, 상기 데이터 라인의 상기 제1 방향 폭보다 더 클 수 있다.
또한, 상기 차광 부재는 상기 데이터 라인의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 상기 제1 방향 일측에 배치되는 제1 차광 영역 및 상기 제1 방향 타측에 배치되는 제2 차광 영역을 더 포함하되, 상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 주영역보다 상기 가장자리영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제1 폭을 갖고, 상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 가장자리영역보다 상기 주영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제2 폭을 가지며, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 작을 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 표시 품질을 향상시키는 화소 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 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 5는 도 4의 화소 전극을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 화소들의 레이아웃도이다.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 화소들의 레이아웃도이다.
도 11은 도 10의 Ⅲ-Ⅲ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
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 단면도이다.
도 1 및 도 2를 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 기판은 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 4변을 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) 및 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 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 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 보호막(IL)이 배치된다. 보호막(IL)은 패시베이션막(PA)의 상부를 평탄화하는 평탄화막의 기능을 가질 수 있다. 보호막(IL)은 유기물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보호막(IL)은 감광성 유기 조성물로 이루어질 수 있다.
보호막(IL) 및 패시베이션막(PA)에는 박막 트랜지스터(TR)의 일부, 보다 구체적으로 드레인 전극(DE)의 일부를 드러내는 컨택홀(CNT)이 형성된다.
보호막(IL) 위에는 공통 전극(CE)이 배치된다. 공통 전극(CE)은 컨택홀(CNT)이 형성되는 영역과 그 인근 영역을 제외한 나머지 영역에서 보호막(IL) 상에 면 형태로 형성될 수 있다. 공통 전극(CE)은 ITO, IZO, ITZO, AZO 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가되어 후술할 화소 전극(PE)과 함께 전계를 형성할 수 있다.
공통 전극(CE) 위에는 화소 절연막(PI)이 배치된다. 화소 절연막(PI)은 무기절연물질로 이루어질 수 있다. 화소 절연막(PI)은 아래에 배치되는 공통 전극(CE) 및 위에 배치되는 화소 전극(PE)을 절연시키는 역할을 할 수 있다. 그에 따라, 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE) 간에 전계가 형성될 수 있다.
화소 절연막(PI) 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 복수의 미세 가지(MB) 및 복수의 연결 가지(CB)를 포함한다. 미세 가지(MB)는 제1 방향(D1)과 유사한 방향으로 연장된다. 여기서, 제1 방향(D1)과 유사한 방향이란 제1 방향(D1)과의 교차각이 ±45°보다 작은 방향이다.
복수의 미세 가지(MB)는 서로 일정한 간격을 두고 이격되어 평행하게 배치된다. 미세 가지(MB) 사이에는 투명 도전성 물질이 배치되지 않는 개구부인 슬릿(SL)이 형성된다. 따라서, 미세 가지(MB), 슬릿(SL) 및 이들 구성 요소의 하부에 배치되는 공통 전극(CE)이 상호 작용하여 전계를 형성할 수 있고, 상기 전계에 의하여 액정 분자(LC)들이 제어될 수 있다.
연결 가지(CB)는 주로 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있으며, 각각의 미세 가지(MB)들을 전기적 및 물리적으로 연결한다. 따라서, 복수의 미세 가지(MB) 및 복수의 연결 가지(CB) 중 어느 하나에 전압이 제공되는 경우, 모든 미세 가지(MB) 및 연결 가지(CB)로 전압이 전달될 수 있다.
한편, 미세 가지(MB)는 가장자리영역(EA) 및 주영역(MA)에 배치될 수 있다. 가장자리영역(EA) 및 주영역(MA)은 복수의 미세 가지(MB)들이 배치되는 영역을 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 임의의 직선으로 나뉘어 구분되며, 가장자리영역(EA)의 제1 방향(D1)으로 연장되는 폭이, 주영역(MA)의 제1 방향(D1)으로 연장되는 폭보다 작다. 이 때, 가장자리영역(EA)에서 미세 가지(MB)가 제1 방향(D1)과 이루는 제1 각(θ1)은, 주영역(MA)에서 미세 가지(MB)가 제1 방향(D1)과 이루는 제2 각(θ2)보다 더 클 수 있다.
제1 각(θ1)보다 제2 각(θ2)이 더 커짐에 따라, 가장자리영역(EA) 외측의 액정 분자(LC)들에 대한 제어력이 더욱 향상될 수 있다. 이에 의하여 가장자리영역(EA)에서의 액정 분자(LC)들의 오배열을 방지할 수 있고, 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 다만, 가장자리영역(EA)의 투과율은 주영역(MA)의 투과율보다 낮을 수 있으므로, 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)의 양측보다는, 일측에 한하여 배치되어 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
한편, 연결 가지(CB)는 가장자리영역(EA)의 외측 및 주영역(MA)의 외측에 교대로 배치되어 각각의 미세 가지(MB)를 연결한다. 즉, 도시된 바와 같이 연결 가지(CB)가 가장자리영역(EA)의 외측 및 주영역(MA)의 외측에 교대로 배치됨에 따라, 화소 전극(PE)의 전체적인 모양은 'W'와 같은 지그재그 형상을 가질 수 있다.
이러한 연결 가지(CB)의 배치 구조에 의하여, 액정표시장치의 투과율이 향상되고 균일도가 향상될 수 있다. 만약, 연결 가지(CB)가 가장자리영역(EA)의 외측 및 주영역(MA)의 외측에 모두 배치되어 연결 가지(CB)가 화소 전극의 장축의 길이와 비슷한 길이를 갖는 바 형태를 이루는 경우, 연결 가지(CB)의 외측에 배치되는 영역의 액정 분자(LC)들에 대한 제어력이 약해져 투과율이 감소할 수 있다. 또한, 가장자리영역(EA)의 외측에 배치되는 연결 가지(CB)만 제거한다거나, 주영역(MA)의 외측에 배치되는 연결 가지(CB)만 제거할 경우 양측에 배치되는 액정 분자(LC)들에 대한 제어력에 불균형이 발생하여 균일도가 감소할 수 있다. 그러나, 본 도면에 도시된 바와 같이 화소 전극(PE)의 전체적인 모양이 'W'와 같은 지그재그 형상을 가질 경우, 액정표시장치의 투과율을 향상시키면서도 화소 전극(PE)의 액정 분자(LC) 제어에 대한 제어력은 균일하게 유지시킬 수 있다.
또한, 연결 가지(CB)가 가장자리영역(EA)의 일측으로만 연속하여 배치되어 하나의 화소 장축의 길이와 비슷한 길이를 갖는 바 형태를 이루는 경우보다 액정 분자(LC)의 복원력이 향상될 수 있다. 구체적으로, 액정표시장치는 물리적 충격을 받을 경우 액정 분자(LC)들의 배열이 불규칙하거나 의도하지 않은 방향으로 오배열되더라도 각 화소에 형성된 전계에 의하여 의도한 방향으로 재배열된다. 다만, 액정 분자(LC)의 복원력이 약해 의도한 방향으로 재배열되기까지의 시간이 오래 걸린다면 사용자의 눈에 거슬리게 시인될 수 있다.
예를 들어, 미세 가지(MB)가 하나의 주영역(MA) 및 하나의 가장자리영역(EA)에 걸쳐 배치된다 하더라도, 연결 가지(CB)들이 가장자리영역(EA)의 외측 또는 주영역(MA)의 외측에 연속하여 배치되는 경우 액정 분자(LC)의 복원력이 약할 수 있다. 더욱 구체적으로, 1000msec 내에 액정 분자(LC)가 재배열되지 않아 이로 인한 잔상이 사용자에게 거슬리게 시인될 수 있다.
그러나, 본 실시예와 같이 미세 가지(MB)가 하나의 주영역(MA) 및 하나의 가장자리영역(EA)에 걸쳐 배치됨과 동시에 연결 가지(CB)들이 가장자리영역(EA)의 외측 및 주영역(MA)의 외측에 교대로 배치되는 경우, 액정 분자(LC)의 복원력이 상대적으로 강화되어, 대략 600msec 내에 액정 분자(LC)들이 재배열될 수 있다. 이에 따라 액정 분자(LC)의 오배열로 인한 잔상이 사용자에게 시인되는 현상을 최소화할 수 있다.
한편, 가장자리영역(EA)의 제1 방향(D1) 폭은 2㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다. 가장자리영역(EA)의 제1 방향(D1) 폭이 2㎛ 이상이거나 5㎛이하일 경우, 액정 분자(LC)에 대한 실효적인 제어력 향상 효과를 얻어낼 수 있기 때문이다.
이하, 대향 기판(OAS)에 대해 설명한다.
대향 기판(OAS)은 제2 베이스 기판(SUB2), 차광 부재(BM) 및 오버코트층(OC)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.
몇몇 실시예에서 제2 베이스 기판(SUB2)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제2 베이스 기판(SUB2)은 롤링, 폴딩, 벤딩 등으로 형태 변형이 가능한 기판일 수 있다.
제2 베이스 기판(SUB2) 위(도면상으로, 아래)에는 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 차단할 수 있다.
제2 베이스 기판(SUB2) 및 차광 부재(BM) 위에는 컬러 필터(CF)가 배치된다. 컬러 필터(CF)는 제1 베이스 기판(SUB1)의 외측으로부터 입사되는 광의 특정 파장 대역을 투과시키고, 이외의 파장 대역은 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.
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. 오버코트층(OC)은 생략될 수도 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 수평한 방향으로 배열된 수평 배향형 액정 분자(LC)들일 수 있다. 어레이 기판(AS)과 대향 기판(OAS) 사이에 전계가 인가되면 액정 분자(LC)들이 어레이 기판과 대향 기판 사이에서 특정 방향으로 회전함으로써 광을 투과시키거나 차단할 수 있다.
한편, 액정층(LCL)의 액정 분자(LC)들을 프리틸트 시키기 위해 반응성 메조겐층(RM1, RM2)이 더 제공될 수 있다. 반응성 메조겐층(RM1, RM2)은 화소 전극(PE)과 액정층(LCL) 사이에 위치하는 제1 반응성 메조겐층(RM1) 및 오버코트층(OC)과 액정층(LCL) 사이에 위치하는 제2 반응성 메조겐층(RM2)을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
이하의 실시예에서 이미 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호로서 지칭하며, 중복 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 3을 참조하면, 가장자리영역(EA)이 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 일측(도 1에서 우측)에 배치되는 도 1에 도시된 실시예와는 달리, 가장자리영역(EA)이 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 타측(도 3에서 좌측)에 배치된다. 즉, 본 발명의 실시예들에 의한 액정표시장치들의 경우, 각각의 화소에 포함되는 화소 전극(PE)의 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 일측 또는 타측에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이며, 도 5는 도 4의 화소 전극을 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 가장자리영역(EA)에 배치되는 미세 가지(MB)가 제1 방향(D1)과 제1 각(θ1)을 이루는 도 1에 도시된 실시예와는 달리, 가장자리영역(EA)에 배치되는 미세 가지(MB)가 일부는 제1 방향(D1)과 제1 각(θ1)을 이루고, 나머지 일부는 제1 방향(D1)과 제3 각(θ3)을 이룬다. 또한, 주영역(MA)에 배치되는 미세 가지(MB)가 제1 방향(D1)과 제2 각(θ2)을 이루는 도 1에 도시된 실시예와는 달리, 주영역(MA)에 배치되는 미세 가지(MB)가 일부는 제1 방향(D1)과 제2 각(θ2)을 이루고, 나머지 일부는 제1 방향(D1)과 제4 각(θ4)을 이룬다. 나아가, 제1 각(θ1)의 크기는 제2 각(θ2)의 크기보다 클 수 있으며, 마찬가지로 제3 각(θ3)의 크기는 제4 각(θ4)보다 클 수 있다.
또한, 제1 각(θ1) 및 제3 각(θ3)의 크기는 서로 동일할 수 있고, 제2 각(θ2) 및 제4 각(θ4)의 크기는 서로 동일할 수 있으며, 제1 방향(D1)을 따라 연장되는 임의의 직선을 기준으로 복수의 미세 가지(MB)들 및 연결 가지(CB)들이 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 방향(D1)과 제1 각(θ1) 또는 제2 각(θ2)을 이루는 미세 가지(MB)들이 배치되는 영역은 제1 도메인 영역(R1)이라 하며, 제1 방향(D1)과 제3 각(θ3) 또는 제4 각(θ4)을 이루는 미세 가지(MB)들이 배치되는 영역은 제2 도메인 영역(R2)이 된다. 따라서, 제1 도메인 영역(R1)과 제2 도메인 영역(R2)에 배치되는 미세 가지(MB)들 및 연결 가지(CB)들은 제1 방향(D1)을 따라 연장되는 임의의 직선 형태로 형성되는 제1 도메인 영역(R1) 및 제2 도메인 영역(R2)이 인접하는 경계선을 따라 서로 대칭일 수 있다.
위와 같이 주영역(MA) 및 가장자리영역(EA)에 배치되는 미세 가지(MB)들이 복수의 도메인 영역에 배치되는 경우, 액정표시장치의 좌우 및 상하 시인성을 더욱 균일하게 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 6을 참조하면, 가장자리영역(EA)이 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 일측(도 4 및 도 5에서 우측)에 배치되는 도 4 및 도 5에 도시된 실시예와는 달리, 가장자리영역(EA)이 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 타측(도 6에서 좌측)에 배치된다. 즉, 본 발명의 의한 액정표시장치들의 경우, 각각의 화소에 포함되는 화소 전극(PE)의 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 일측 또는 타측에 배치될 수 있으며, 이는 도메인 영역이 복수 개 존재하는 경우에도 마찬가지일 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 7을 참조하면, 화소 전극(PE)이 배치되는 영역의 장축이 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 도 1, 도 3 내지 도 6에 도시된 실시예들과는 달리, 화소 전극(PE)이 배치되는 영역의 장축이 제1 방향(D1)을 따라 연장된다.
화소 전극(PE)이 배치되는 영역의 장축이 제1 방향(D1)을 따라 연장된다 하더라도, 앞선 실시예들과 마찬가지로 각각의 미세 가지(MB)들은 대체로 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있으며, 각각의 미세 가지(MB)들을 연결하는 연결 가지(CB)들이 배치될 수 있다.
또한, 앞선 실시예들과 마찬가지로 미세 가지(MB)들이 배치되는 영역은 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 임의의 직선에 의하여 가장자리영역(EA) 및 주영역(MA)으로 나뉠 수 있다. 가장자리영역(EA)에 배치되는 미세 가지(MB)들은 제1 방향(D1)과 제5 각(θ5)을 이룰 수 있으며, 주영역(MA)에 배치되는 미세 가지(MB)들은 제1 방향(D1)과 제6 각(θ6)을 이룰 수 있다.
이 때, 제5 각(θ5)은 제6 각(θ6)보다 크며, 각각의 연결 가지들은 가장자리영역(EA)의 외측 및 주영역(MA)의 외측으로 교대로 배치된다.
나아가, 화소 전극(PE)이 복수의 도메인 영역을 포함하는 경우, 도시된 것처럼 주영역(MA)에 배치되는 미세 가지(MB)들이 제1 방향(D1)과 제7 각(θ7)을 이룰 수도 있으며, 이 경우 제7 각(θ7)의 크기는 제6 각(θ6)과 동일할 수 있다. 다만, 도 4 내지 도 6에 도시된 실시예들과는 달리, 하나의 미세 가지(MB)가 두 개의 도메인 영역에 걸쳐 배치될 수 있다. 즉, 도 7에서는 각각의 미세 가지(MB)들은 제3 도메인 영역(R3) 및 제4 도메인 영역(R4)에 걸쳐 배치될 수 있으며, 주영역(MA)에 배치되는 미세 가지(MB)들은 제3 도메인 영역(R3)과 제4 도메인 영역(R4)이 인접하는 경계선을 기준으로 서로 대칭일 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 화소들의 레이아웃도이다.
도 8은 제1 방향(D1)을 따라 연속하여 배치되는 임의의 3 개의 화소들을 도시하며, 이들을 각각 제1 내지 제3 화소(PX1, PX2, PX3)로 지칭하기로 한다.
도 8을 참조하면, 인접하는 세 개의 화소(PX1, PX2, PX3)들 중 제1 화소(PX1)의 화소 전극인 제1 화소 전극(PE1)의 상부에는 적색 컬러 필터(RCF)가 배치되며, 제2 화소(PX2)의 화소 전극인 제2 화소 전극(PE2)의 상부에는 녹색 컬러 필터(GCF)가 배치되며, 제3 화소(PX3)의 화소 전극인 제3 화소 전극(PE3)의 상부에는 청색 컬러 필터(BCF)가 배치된다. 이에 따라, 제1 화소 전극(PE1)에 의하여 제어되는 액정 분자(LC)들을 통과한 빛은 적색 컬러 필터(RCF)를 통과하므로 사용자의 눈에 적색으로 시인되고, 제2 화소 전극(PE2)에 의하여 제어되는 액정 분자(LC)들을 통과한 빛은 녹색 컬러 필터(GCF)를 통과하므로 사용자의 눈에 녹색으로 시인되며, 제3 화소 전극(PE3)에 의하여 제어되는 액정 분자(LC)들을 통과한 빛은 청색 컬러 필터(BCF)를 통과하므로 사용자의 눈에 청색으로 시인될 수 있다.
제1 화소 전극(PE1)의 미세 가지(MB)의 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 일측(도면상에서, 우측)에 배치되며, 제2 화소 전극(PE2)의 미세 가지(MB)의 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 타측(도면상에서, 좌측)에 배치되며, 제3 화소 전극(PE3)의 미세 가지(MB)의 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)의 제1 방향(D1) 타측(도면상에서, 좌측)에 배치된다. 즉, 제1 내지 제3 화소 전극(PE1, PE2, PE3)의 미세 가지(MB)들의 주영역(MA) 및 가장자리영역(EA)의 배치는 일부 상이할 수 있다. 이는 인접하는 화소들 간의 빛의 혼색을 최소화하기 위함이다. 이에 대한 더욱 구체적인 설명을 위하여 도 9가 참조된다.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
도 9를 참조하면, 제1 베이스 기판(SUB1)의 하부로 광이 입사된다. 제1 베이스 기판(SUB1)의 하부로 입사된 광은 제1 베이스 기판(SUB1)에 대향하여 배치되는 제2 베이스 기판(SUB2)의 방향으로 진행하며, 예시적으로 수직 광경로(LLV)를 따라 진행하는 광은 적색 컬러 필터(RCF)를 통과하므로 사용자의 눈에 적색으로 시인된다.
그러나, 광은 제1 베이스 기판(SUB1)에 수직한 방향으로 진행하는 성분뿐만 아니라, 이외의 방향으로도 진행하는 성분도 존재하는 바, 제1 내지 제4 광경로(LL1, LL2, LL3, LL4)를 따라 진행하는 광도 존재한다. 이 경우, 제1 광경로(LL1)를 따라 진행하는 광은 제2 화소 전극(PE2)에 의하여 제어되는 액정 분자(LC)들을 통과하나, 제2 화소 전극(PE2)과 중첩하도록 배치되는 녹색 컬러 필터(GCF)가 아닌, 제1 화소 전극(PE1)과 중첩하도록 배치되는 적색 컬러 필터(RCF)를 통과할 수 있다. 따라서, 제1 화소(PX1)는 턴 오프 상태이고 제2 화소(PX2)는 턴 온 상태인 경우 사용자의 눈에는 녹색 컬러 필터(GCF)를 통과한 광만 시인되어야 하나, 적색 컬러 필터(RCF)를 통과한 광도 일부 시인되는 혼색 현상이 발생할 수 있으며, 액정표시장치의 표시 품질을 저하시킬 수 있다. 제2 내지 제4 광경로(LL2, LL3, LL4)를 따라 진행하는 광 성분에 의하여도 동일한 현상이 발생할 수 있다.
다만, 도 8에 도시된 것과 같은 각 화소(PX1, PX2, PX3)들의 주영역(MA) 및 가장자리영역(EA)의 배치구조를 적용할 경우, 혼색에 의한 표시 품질의 저하가 최소화될 수 있다. 일반적으로 백색광이 입사되었을 때 컬러 필터(CF)의 광 투과율은 컬러 필터의 종류에 따라 상이하다. 즉, 동일한 백색광이 입사될 경우의 광 투과율은 녹색 컬러 필터(GCF)가 가장 높고, 청색 컬러 필터(BCF)가 가장 낮으며, 적색 컬러 필터(RCF)는 녹색 컬러 필터(GCF)보다는 낮은 투과율을 가지나 청색 컬러 필터(BCF)보다는 높은 투과율을 가진다. 따라서, 제1 내지 제4 광경로(LL1, LL2, LL3, LL4)로 광이 입사되더라도 혼색이 나타나는 정도는 녹색 컬러 필터(GCF)를 투과하는 광들이 진행하는 경로인 제2 및 제3 광경로(LL2, LL3)로 진행하는 광에 의한 혼색이 가장 두드러지게 나타나고, 다음으로 적색 컬러 필터(RCF)를 투과하는 광이 진행하는 경로인 제1 광경로(LL1)로 진행하는 광에 의한 혼색이 두드러지게 나타나며, 청색 컬러 필터(BCF)를 투과하는 광이 진행하는 경로인 제4 광경로(LL4)로 진행하는 광에 의한 혼색이 가장 미미하게 나타난다. 따라서, 제2 및 제3 광경로(LL2, LL3)로 진행하는 광의 성분을 줄이기 위하여 녹색 컬러 필터(GCF)가 배치되는 화소와 인접하는 화소에 포함되는 가장자리영역(EA)이, 녹색 컬러 필터(GCF)가 배치되는 화소와 인접하도록 배치할 경우, 혼색의 영향을 최소화할 수 있다.
더욱 구체적으로, 전술한 바와 같이 가장자리영역(EA)의 경우 주영역(MA)보다 액정 분자(LC)에 대한 제어력은 강하나, 광의 투과율은 불리할 수 있다. 이에 따라, 녹색 컬러 필터(GCF)가 배치되는 제2 화소(PX2)와 인접하는 화소들의 화소 전극인 제1 및 제3 화소 전극(PE1, PE3)의 가장자리영역(EA)을 제2 화소(PE2)와 인접하도록 배치하고, 제1 및 제3 화소 전극(PE1, PE3)의 주영역(MA)을 제2 화소(PX2)와 인접하지 않도록 배치할 경우, 제2 및 제3 광경로(LL2, LL3)를 통하여 발생하는 혼색 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 청색 컬러 필터(BCF)에 의하여 발생하는 제4 광경로(LL4)를 따라 진행하는 광에 의한 혼색보다, 녹색 컬러 필터(GCF)에 의하여 발생하는 제1 광경로(LL1)를 따라 진행하는 광에 의한 혼색이 더욱 두드러지게 시인된다. 따라서, 녹색 컬러 필터(GCF)가 배치되는 제2 화소(PX2)의 경우, 제2 화소 전극(PE2)의 가장자리영역(EA)을 적색 컬러 필터(RCF)가 배치되는 제1 화소(PX1)와 인접하도록 배치하고, 제2 화소 전극(PE2)의 주영역(MA)을 청색 컬러 필터(BCF)가 배치되는 제3 화소(PX3)와 인접하도록 배치할 경우, 혼색에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 적색, 녹색, 청색을 표시하는 화소들이 연속하여 배치되는 구조를 기준으로 설명하였으나, 이러한 색상의 배치에 제한되지 아니한다. 즉, 각 화소에 포함되는 화소 전극(PE)의 주영역(MA) 및 가장자리영역(EA)의 배치는, 인접하는 화소의 색상에 따라 결정될 수 있다. 예시적으로, 청색, 적색, 녹색을 표시하는 화소가 연속하여 배치되는 경우, 적색을 표시하는 화소의 화소 전극의 가장자리영역(EA)은 녹색을 표시하는 화소에 인접하도록 배치되고, 주영역(MA)은 청색을 표시하는 화소에 인접하도록 배치될 수 있다. 또한, 녹색, 청색, 적색을 표시하는 화소가 연속하여 배치되는 경우, 청색을 표시하는 화소의 화소 전극의 가장자리영역(EA)은 녹색을 표시하는 화소에 인접하도록 배치되고, 주영역(MA)은 적색을 표시하는 화소에 인접하도록 배치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 화소들의 레이아웃도이며, 도 11은 도 10의 Ⅲ-Ⅲ'로 도시된 선을 따라 자른 단면도이다.
도 10은 제1 방향을 따라 연속하여 배치되는 임의의 3 개의 화소들을 도시한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 차광 부재(BM)는 제2 방향(D2)을 따라 연장되는 데이터 라인(DL)을 오버랩하도록 배치된다. 또한, 데이터 라인(DL)과 오버랩되는 영역의 차광 부재(BM)의 제1 방향(D1) 폭은, 데이터 라인(DL)의 제1 방향(D1) 폭보다 크게 배치된다.
다만, 차광 부재(BM)는 데이터 라인(DL)에 한하여 오버랩되도록 배치되는 것이 아니고, 전술한 바와 같이 각각의 화소들의 박막 트랜지스터(TR), 게이트 라인(GL)과도 오버랩되도록 배치될 수 있으며, 마찬가지로 액정 분자(LC)들의 오배열로 인한 빛샘을 차단할 수 있다.
한편, 데이터 라인(DL)을 오버랩하는 차광 부재(BM)는 데이터 라인(DL)의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 2개의 영역으로 나뉜다. 즉, 데이터 라인(DL)을 오버랩하는 차광 부재(BM)는 데이터 라인(DL)의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 제1 방향(D1) 일측(도 11에서 우측)에 배치되는 제1 차광 영역(BMA1)과, 제1 방향(D1) 타측(도 11에서 좌측)에 배치되는 제2 차광 영역(BMA2)으로 나뉜다. 이 때, 제1 차광 영역(BMA1)의 제1 방향(D1) 폭과, 제2 차광 영역(BMA2)의 제1 방향(D1) 폭은 서로 다를 수 있으며, 이에 의하여 액정표시장치의 혼색을 최소화하면서도 투과율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 차광 영역(BMA1)의 제1 방향(D1) 타측에 인접하는 화소의 화소 전극(PE)의 배치가, 주영역(MA)보다 가장자리영역(EA)이 가깝게 배치되는 경우 제1 차광 영역(BMA1)은 상기 제1 방향(D1)으로 제1 폭(BW1)을 가진다. 또한, 제1 차광 영역(BMA1)의 제1 방향(D1) 타측에 인접하는 화소의 화소 전극(PE)의 배치가, 가장자리영역(EA)보다 주영역(MA)이 가깝게 배치되는 경우 제1 차광 영역(BMA1)은 상기 제1 방향(D1)으로 제2 폭(BW2)을 가진다. 이 경우, 제1 폭(BW1)은 제2 폭(BW2)보다 작게 형성된다.
이처럼 제1 차광 영역(BMA1)의 제1 방향(D1) 타측에 인접하는 화소의 화소 전극 배치에 따라 제1 폭(BW1) 또는 제2 폭(BW2)을 갖도록 하는 경우, 액정표시장치의 혼색을 최소화하면서도 투과율을 향상시킬 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 가장자리영역(EA)은 주영역(MA)보다 액정 분자(LC)에 대한 제어력이 강한 반면 투과율은 낮은데, 제1 차광 영역(BMA1)의 제1 방향(D1) 타측에 인접하는 화소의 화소 전극(PE)이 주영역(MA)보다 가장자리영역(EA)이 가깝도록 배치된다면, 빛의 투과율이 더 낮으므로 제1 차광 영역(BMA1)의 폭을 상대적으로 작게 형성하더라도 혼색이 덜 발생하기 때문이다. 결과적으로, 제1 차광 영역(BMA1)의 폭을 상대적으로 작게 형성하므로, 빛의 투과율은 증가한다.
예시적으로, 제5 광경로(LL5)를 따라 진행하는 광의 경우 화소 전극(PE)의 주영역(MA)을 투과하는 화소이므로, 광의 세기가 강해 혼색을 강하게 발생시키므로, 이러한 광 성분을 차단하기 위하여 제2 차광 영역(BMA2)의 제1 방향(D1) 폭은 제2 폭(BW2)을 가질 것이 요구될 수 있다. 이와 달리, 제6 광경로(LL6)를 따라 진행하는 광의 경우 화소 전극(PE)의 가장자리영역(EA)을 투과하는 화소이므로, 상대적으로 혼색을 덜 발생시킨다. 따라서, 이러한 광 성분을 차단하기 위한 제1 차광 영역(BMA1)의 제1 방향(D1) 폭은 제2 폭(BW2)보다 작은 제1 폭(BW1)을 갖더라도 혼색을 충분히 방지할 수 있다.
마찬가지로, 제2 차광 영역(BMA2)의 제1 방향(D1) 일측에 인접하는 화소의 화소 전극의 배치가, 주영역(MA)보다 가장자리영역(EA)이 가깝게 배치되는 경우 제2 차광 영역(BMA2)은 상기 제1 방향(D1)으로 제1 폭(BW1)을 가진다. 또한, 제2 차광 영역(BMA2)의 제1 방향(D1) 일측에 인접하는 화소의 화소 전극(PE)의 배치가, 가장자리영역(EA)보다 주영역(MA)이 가깝게 배치되는 경우 제2 차광 영역(BMA2)은 상기 제1 방향(D1)으로 제2 폭(BW2)을 가진다. 이 경우, 제1 폭(BW1)은 제2 폭(BW2)보다 작게 형성된다.
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.
EA: 가장자리영역
MA: 주영역
MB: 미세 가지
CB: 연결 가지
D1: 제1 방향
D2: 제2 방향

Claims (20)

  1. 액정 표시 장치에 있어서,
    서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
    상기 제1 기판 상에 배치되는 면형인 제1 전극;
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩하는 복수의 화소 전극을 포함하는 제2 전극을 포함하되,
    상기 화소 전극은 서로 평행하게 배치되는 복수의 미세 가지와, 상기 미세 가지들을 서로 연결하는 연결 가지를 포함하고,
    상기 미세 가지는 일측 끝단에 위치하는 가장자리영역과, 상기 가장자리영역을 제외한 영역인 주영역을 포함하고,
    상기 연결 가지는 상기 가장자리영역의 외측 및 상기 주영역의 외측에 교대로 배치되고,
    상기 가장자리영역에서 상기 미세 가지가 제1 방향과 이루는 제1 각은 상기 주영역에서 상기 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각보다 크고,
    상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 연속하여 배치되는 임의의 화소 전극인 제1 내지 제3 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 액정 표시 장치는, 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 제1 내지 제3 화소 전극과 각각 중첩하는 제1 내지 제3 컬러 필터를 더 포함하고,
    녹색 컬러 필터에 대응하는 화소 전극과 인접하는 화소 전극에 포함되는 가장자리영역이, 상기 녹색 컬러 필터에 대응하는 화소 전극과 인접하도록 배치하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 연결 가지의 일단 및 타단은 서로 인접하여 배치되는 2개의 상기 미세 가지와 각각 연결되는 액정 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가장자리영역의 상기 제1 방향 폭은 2㎛ 이상 5㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 일측에 배치되고,
    상기 제2 및 제3 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치되는 액정 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고,
    상기 제2 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이며,
    상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터인 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고,
    상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터이며,
    상기 제2 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치되는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고,
    상기 제3 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이며,
    상기 제2 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 일측에 배치되는 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이고,
    상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터이며,
    상기 제2 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치되는 액정 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 데이터 라인 및 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 데이터 라인과 중첩하는 차광 부재를 더 포함하되,
    상기 차광 부재의 상기 제1 방향 폭은, 상기 데이터 라인의 상기 제1 방향 폭보다 더 큰 액정 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상기 데이터 라인의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 상기 제1 방향 일측에 배치되는 제1 차광 영역 및 상기 제1 방향 타측에 배치되는 제2 차광 영역을 더 포함하되,
    상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 폭과 상기 제2 차광 영역의 상기 제1 방향의 폭은 서로 다른 액정 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상기 데이터 라인의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 상기 제1 방향 일측에 배치되는 제1 차광 영역 및 상기 제1 방향 타측에 배치되는 제2 차광 영역을 더 포함하되,
    상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 주영역보다 상기 가장자리영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제1 폭을 갖고,
    상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 가장자리영역보다 상기 주영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제2 폭을 가지며,
    상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 작은 액정 표시 장치.
  13. 액정 표시 장치에 있어서,
    서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 액정층;
    상기 제1 기판 상에 배치되는 면형인 제1 전극;
    상기 제1 기판 상에 배치되고, 상기 제1 전극과 중첩하는 복수의 화소 전극을 포함하는 제2 전극을 포함하되,
    상기 화소 전극은 제1 방향을 따라 연장되는 직선을 기준으로 서로 대칭인 제1 도메인 영역 및 제2 도메인 영역을 포함하고,
    상기 제1 도메인 영역은 서로 평행하게 배치되는 복수의 제1 미세 가지와, 상기 제1 미세 가지들을 서로 연결하는 제1 연결 가지를 포함하고,
    상기 제2 도메인 영역은 서로 평행하게 배치되는 복수의 제2 미세 가지와, 상기 제2 미세 가지들을 서로 연결하는 제2 연결 가지를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 미세 가지는 일측 끝부분에 위치하는 가장자리영역과, 상기 가장자리영역을 제외한 영역인 주영역을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 연결 가지는 상기 가장자리영역의 외측 및 상기 주영역의 외측에 각각 교대로 배치되고,
    상기 제1 도메인 영역의 상기 가장자리영역에서 상기 제1 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제1 각은 상기 제1 도메인 영역의 상기 주영역에서 상기 제1 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각보다 크고,
    상기 제2 도메인 영역의 상기 가장자리영역에서 상기 제2 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제2 각은 상기 제1 각과 상기 제1 방향에 대하여 대칭이며,
    상기 제2 도메인 영역의 상기 주영역에서 상기 제2 미세 가지가 상기 제1 방향과 이루는 제4 각은 상기 제2 각과 상기 제1 방향에 대하여 대칭이며,
    상기 제2 전극은 상기 제1 방향으로 연속하여 배치되는 임의의 화소 전극인 제1 내지 제3 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 액정 표시 장치는, 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 제1 내지 제3 화소 전극과 각각 중첩하는 제1 내지 제3 컬러 필터를 더 포함하고,
    녹색 컬러 필터에 대응하는 화소 전극과 인접하는 화소 전극에 포함되는 가장자리영역이, 상기 녹색 컬러 필터에 대응하는 화소 전극과 인접하도록 배치하는 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 연결 가지의 일단 및 타단은 서로 인접하여 배치되는 2개의 상기 미세 가지와 각각 연결되는 액정 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 가장자리영역의 상기 제1 방향 폭은 2㎛ 이상 5㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  16. 삭제
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 일측에 배치되고,
    상기 제2 및 제3 화소 전극의 상기 미세 가지의 상기 가장자리 영역은 상기 주영역의 상기 제1 방향 타측에 배치되는 액정 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 컬러 필터는 적색 컬러 필터이고,
    상기 제2 컬러 필터는 녹색 컬러 필터이며,
    상기 제3 컬러 필터는 청색 컬러 필터인 액정 표시 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 제1 기판 상에 배치되는 복수의 데이터 라인 및 상기 제2 기판 상에 배치되고 상기 데이터 라인과 중첩하는 차광 부재를 더 포함하되,
    상기 차광 부재의 상기 제1 방향 폭은, 상기 데이터 라인의 상기 제1 방향 폭보다 더 큰 액정 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상기 데이터 라인의 중심을 따라 연장되는 선을 기준으로 상기 제1 방향 일측에 배치되는 제1 차광 영역 및 상기 제1 방향 타측에 배치되는 제2 차광 영역을 더 포함하되,
    상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 주영역보다 상기 가장자리영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제1 폭을 갖고,
    상기 제1 차광 영역의 상기 제1 방향 타측에 인접하여 배치되는 상기 화소 전극이 상기 가장자리영역보다 상기 주영역이 가깝게 배치되는 경우 상기 제1 차광 영역은 상기 제1 방향으로 제2 폭을 가지며,
    상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 작은 액정 표시 장치.
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