KR20040106767A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

내면과 외면을 가지는 제1 절연 기판, 제1 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 제1 도메인 분할 수단을 가지는 공통 전극, 공통 전극 위에 형성되어 있는 제1 배향막, 내면과 외면을 가지며 상기 제1 절연 기판의 내면과 내면이 마주보도록 배치되어 있는 제2 절연 기판, 제2 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 제2 도메인 분할 수단을 가지는 화소 전극, 제2 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 상기 화소 전극에 인가되는 신호 전압을 온 오프하는 박막 트랜지스터, 화소 전극 위에 형성되어 있는 제2 배향막, 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 충진되어 있는 액정층을 포함하고, 제1 및 제2 도메인 분할 수단은 협동하여 상기 화소 전극을 복수의 소도메인으로 분할하고, 제1 배향막과 상기 제2 배향막 중 적어도 하나는 상기 소도메인의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있다.

Description

액정 표시 장치{Liquid crystal display}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 광시야각을 확보한 수직 배향 모드 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 색 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.
그런데 액정 표시 장치는 시야각이 좁은 것이 중요한 단점이다. 이러한 단점을 극복하고자 시야각을 넓히기 위한 다양한 방안이 개발되고 있는데, 그 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 기판에 대하여 수직으로 배향하고 화소 전극과 그 대향 전극인 공통 전극에 일정한 개구 패턴을 형성하거나 돌기를 형성하는 방법이 유력시되고 있다.
개구 패턴을 형성하는 방법으로는 화소 전극과 공통 전극에 각각 개구 패턴을 형성하여 이들 개구 패턴으로 인하여 형성되는 프린지 필드(fringe field)를 이용하여 액정 분자들이 눕는 방향을 조절함으로써 시야각을 넓히는 방법이 있다.
돌기를 형성하는 방법은 상하 기판 위에 형성되어 있는 화소 전극과 공통 전극 위에 각각 돌기를 형성하여 둠으로써 돌기에 의하여 왜곡되는 전기장을 이용하여 액정 분자의 눕는 방향을 조절하는 방식이다.
또 다른 방법으로는, 하부 기판 위에 형성되어 있는 화소 전극에는 개구 패턴을 형성하고 상부 기판에 형성되어 있는 공통 전극 위에는 돌기를 형성하여 개구 패턴과 돌기에 의하여 형성되는 프린지 필드를 이용하여 액정의 눕는 방향을 조절함으로써 소도메인을 형성하는 방식 등이 있다.
그런데, 이러한 도메인 분할형 액정 표시 장치에서는 도메인의 단변 부근에서 액정 분자의 배열이 흩어짐으로 인하여 텍스쳐가 발생한다. 텍스쳐는 휘도를 감소시키고 화질을 저하시킨다. 또한 도메인 분할 수단으로 형성하는 절개 패턴나 돌기 등으로 인하여 개구율이 저하된다. 개구율의 저하는 휘도의 감소로 이어진다. 또한, 액정 분자가 수직으로만 거동하기 때문에 측면 시인성이 충분하지 못하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시키는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 색필터 기판의 배치도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 4는 본 발명의 도 3의 IV-IV'선에 따른 단면도이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 분자의 방향자에 대한 배향막의 러빙 방향을 나타내는 도면이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 색필터 기판의 배치도이고,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 10은 본 발명의 도 9의 X-X'선에 따른 단면도이고,
도 11 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 분자의 방향자에 대한 배향막의 프리틸트 방향을 나타내는 도면이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 도메인 분할 수단의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있는 배향막을 형성한다.
구체적으로는, 내면과 외면을 가지는 제1 절연 기판, 제1 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 제1 도메인 분할 수단을 가지는 공통 전극, 공통 전극 위에 형성되어 있는 제1 배향막, 내면과 외면을 가지며 상기 제1 절연 기판의 내면과 내면이 마주보도록 배치되어 있는 제2 절연 기판, 제2 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 제2 도메인 분할 수단을 가지는 화소 전극, 제2 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 상기 화소 전극에 인가되는 신호 전압을 온 오프하는 박막 트랜지스터, 화소 전극 위에 형성되어 있는 제2 배향막, 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 충진되어 있는 액정층을 포함하고, 제1 및 제2 도메인 분할 수단은 협동하여 상기 화소 전극을 복수의 소도메인으로 분할하고, 제1 배향막과 상기 제2 배향막 중 적어도 하나는 상기 소도메인의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있는 액정 표시 장치를 마련한다.
이때, 상기 소정의 각도는 40°~50°사이의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
또, 상기 제1 및 제2 배향막 모두 상기 소도메인의 장변에 대하여 상기 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있고, 상기 제1 배향막의 프리틸트 방향과 상기 제2 배향막의 프리틸트 방향은 서로 같은 방향으로 형성할 수 있고, 서로 다른 방향으로 형성 할 수도 있다.
또, 상기 액정 표시 장치는 제1 및 제2 편광판을 더 포함하고, 편광축은 제1 및 제2 배향막의 프리틸트 방향과 평행한 방향으로 형성하는 것이 바람직하다.
또, 상기 프리틸트는 러빙 또는 광배향을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또, 상기 광배향을 사용할 때는 마스크를 이용하여 적어도 하나의 소도메인에 대해서 프리틸트 형성 방향을 다르게 하는 것이 바람직하다.
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.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 색필터 기판의 배치도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 4는 본 발명의 도 3의 IV-IV'선에 대한 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 분자의 방향자에 대한 배향막의 러빙 방향을 나타내는 도면이다.
액정 표시 장치는 하부 절연 기판(110)의 바깥쪽면에 순차적으로 배치되어 있는 하부 보상 필름(13)과 하부 편광판(12), 안쪽면이 하부 절연 기판(110)의 안쪽면과 마주보고 있는 상부 절연 기판(210), 상부 절연 기판(210)의 바깥쪽면에 순차적으로 배치되어 있는 상부 보상 필름(23)과 상부 편광판(22), 및 하부 절연 기판(110)과 상부 절연 기판(210) 사이에 주입되어 기판(110, 210)에 대하여 수직으로 배향되어 있는 액정 분자를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다.
유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 하부 기판(110) 위에는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 제1 도메인 분할 수단을 가지고 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(190)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. 이 때, 박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 화소 전극(190)을 온(on) 오프(off)한다. 또, 화소 전극(190) 위에는 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드 (polyamide) 등의 고분자 물질로 이루어진 하부 배향막(11)이 형성되어 있다. 이때, 하부 배향막(11)은 제1 도메인 분할 수단의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있다. 또, 하부 기판(110)의 아래 면에는 하부 보상 필름(13)과 하부 편광판(12)이 순차적으로 부착되어 있다. 한편, 화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수 있고, 이 경우에는 하부 편광판(12)도 불필요하게 된다.
역시 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 상부 기판(210)의 아래 면에빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적, 녹, 청의 색필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 여기서, 공통 전극(270)에는 제2 도메인 분할 수단이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역의 둘레 부분뿐만 아니라 공통 전극(270)의 제2 도메인 분할 수단(271, 272, 273)과 중첩하는 부분에도 형성할 수 있다. 이는 제2 도메인 분할 수단이 절개 패턴일 경우에 절개 패턴(271, 272, 273)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다. 또, 공통 전극(270) 위에는 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide) 등의 고분자 물질로 이루어진 상부 배향막(21)이 형성되어 있다. 이때, 상부 배향막(21)은 제2 도메인 분할 수단의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있다. 또, 상부 기판(210)의 아래 면에는 상부 보상 필름(23)과 상부 편광판(22)이 순차적으로 부착되어 있다.
그러면 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.
하부의 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 가로방향으로 길게 형성되어 있으며, 게이트선(121)의 일부분인 게이트 전극(124)을 포함한다. 이 때, 게이트선(121)의 한쪽 끝부분(129)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다.
또, 게이트선(121)은 단일층으로 형성할 수도 있지만, 이중층이나 삼중층으로 형성할 수도 있다. 단일층으로 형성하는 경우에는 알루미늄(Al)이나 알류미늄(Al)-네오디뮴(Nd) 합금으로 만들 수 있고, 이중층으로 형성하는 경우에는크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리 화학적 특성이 우수한 물질로 이루어진 하부층을 형성하고 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질로 이루어진 상부층을 형성할 수 있다.
그리고 게이트선(121)을 포함하는 기판 전면에 질화규소(SiNX) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140)의 위에는 비정질 규소 등으로 이루어진 반도체층(150)이 형성되어 있다. 반도체층(150)은 세로 방향으로 길게 형성되어 있는 선형 반도체(151)와 선형 반도체(151)에서 돌출되어 있으며 게이트 전극(124)과 대응되는 부분에 형성되어 있는 섬형 반도체(154)를 포함한다.
반도체층(150) 위에는 비정질 규소와 같은 반도체 물질에 n형 불순물을 고농도로 도핑하여 형성한 저항성 접촉층(160)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층(160)은 선형 반도체(151) 위에 그와 같은 패턴으로 형성되어 있는 선형 저항성 접촉 부재(161)와 게이트 전극(124)를 중심으로 하여 양측에 대향하고 있는 두 개의 섬형 저항성 접촉 부재(163, 165)를 포함한다.
저항성 접촉층(160) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 게이트선(121)과 수직으로 교차하여 화소 영역을 정의하고, 데이터선(171)의 분지이며 저항성 접촉층(163)에도 연결되는 소스 전극(173), 소스 전극(173)과 분리되어 있으며 게이트 전극(123)에 대하여 소스 전극(173)의 반대편 섬형 저항성 접촉층(165) 위에 형성되어 있는 드레인 전극(175)을 포함한다. 이때, 데이터선(171)의 한쪽 끝부분(179)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다.
또 데이터선(171)도 게이트선(121)과 마찬가지로 단일층으로 형성될 수도 있지만, 이중층이나 삼중층으로 형성될 수도 있다. 단일층으로 형성하는 경우에는 알루미늄(Al)이나 알루미늄(Al)-네오디뮴(Nd) 합금으로 만들 수 있고, 이중층으로 형성하는 경우에는 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴 합금막 등의 물리 화학적 특성이 우수한 물질로 이루어진 하부층을 형성하고 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등의 비저항이 낮은 물질로 이루어진 상부층을 형성할 수 있다.
데이터선(171)과 게이트 절연막(140) 위에는 질화 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다. 이때, 보호막(180)에는 게이트선(121)의 한쪽 끝 부분(129)을 드러내는 제1 접촉 구멍(181), 데이터선(171)의 한쪽 끝부분(179)을 드러내는 제2 접촉 구멍(182), 드레인 전극(175)을 드러내는 제3 접촉 구멍(185)을 드러내는 접촉부(188)가 형성되어 있다. 그리고 보호막(180) 위에는 제3 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)에 연결되는 화소 전극(190), 제1 접촉 구멍(181)을 통해 게이트선(121)의 한쪽 끝부분(129)과 연결되는 게이트 접촉 보조 부재(81) 및 제2 접촉 구멍(182)을 통해 데이터선(171)의 한쪽 끝부분(179)과 연결되는 데이터 접촉 보조 부재(82)가 형성되어 있다. 화소 전극(190)과 접촉 보조 부재(81, 82)는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있다. 화소 전극(190)은 제1 도메인 분할 수단에 의하여 다수개의 소도메인으로 분할되어 있다. 이때, 화소 전극에 형성되어 있는 제1 도메인 분할 수단은 화소 영역의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(91, 92, 95, 96) 및 가로 방향으로 뻗은 절개부와 그로부터 뻗어나가 있으며 사선 절개부(91, 92, 95, 96)와 각각 나란한 가지 절개부를 가지는 중앙 절개부(93, 94)로 이루어져 있다. 이 때, 사선 절개부(91, 92)와 사선 절개부(95, 96)는 서로 수직을 이루고 있다. 이는 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다. 도 1에서는 제1 도메인 분할 수단이 6개로 도시되어 있으나 이들 도메인 분할 수단의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.
또, 화소 전극(190) 위에는 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide) 등의 고분자 물질로 이루어진 하부 배향막(11)이 형성되어 있다. 이때, 하부 배향막(11)은 제1 도메인 분할 수단에 의하여 분할된 소도메인의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있다. 이때, 프리틸트 방향은 소도메인의 장변과 40~50°각도를 이루는 방향으로 형성하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 소도메인의 장변과 45°방향으로 형성하는 것이다. 이에 따라 전계 인가 시에 액정 방향자가 수직 거동하는 동시에 수평 거동하게 되어 측면 시인성을 개선할 수 있게 된다. 또, 프리틸트는 러빙 또는 광배향을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또, 보호막(180)의 위에는 게이트선(121)을 건너 유지 전극(133a)과 유지 전극선(131)을 연결하는 유지 배선 연결 다리(84)가 형성되어 있다. 유지 배선 연결 다리(84)는 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에 걸쳐 형성되어 있는 접촉구(183, 184)를 통하여 유지 전극(133a) 및 유지 전극선(131)에 접촉하고 있다. 유지 배선연결 다리(84)는 다리부 금속편(172)과 중첩하고 있다. 유지 배선 연결 다리(84)는 하부 기판(110) 위의 유지 배선 전체를 전기적으로 연결하는 역할을 하고 있다. 이러한 유지 배선은 필요할 경우 게이트선(121)이나 데이터선(171)의 결함을 수리하는데 이용할 수 있고, 다리부 금속편(172)은 이러한 수리를 위하여 레이저를 조사할 때, 게이트선(121)과 유지 배선 연결 다리(84)의 전기적 연결을 보조하기 위하여 형성한다.
또, 하부 기판(110)의 아래 면에는 하부 보상 필름(13)과 하부 편광판(12)이 순차적으로 부착되어 있다. 한편, 화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있으며, 이 경우에는 하부 편광판(12)도 불필요하게 된다.
또, 하부 배향막(11)의 프리틸트 방향은 하부 편광판(12)의 편광축과 평행한 방향으로 형성하게 된다. 이에 따라, 빛샘 현상을 최소화 할 수 있게 되어 컨트라스트비가 저하되는 것을 방지 할 수 있다.
상부의 절연 기판(210) 위에는 아래 면에 빛샘을 방지하기 위한 크롬 단일층이나 크롬과 산화 크롬의 이중층 또는 검은색 안료가 첨가된 유기 물질로 이루어진 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다.
블랙 매트릭스(220) 위에는 적, 녹, 청색의 색필터(230)가 형성되어 있다. 이때 적, 녹, 청색의 색필터(230)는 블랙 매트릭스(220)에 의하여 구획된 각 화소 영역마다 하나씩 형성되어 있다.
색필터(230) 위에는 오버코트막(250)이 형성되어 있다. 오버코트막(250)은그 위에 형성되는 공통 전극(240)의 절개부(271, 272, 273, 274, 275, 276)를 통하여 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하기 위한 것이다.
오버코트막(250) 위에는 투명한 도전 물질로 이루어지며 제2 도메인 분할 수단을 가지는 공통 전극(240)이 형성되어 있다. 제2 도메인 분할 수단은 공통 전극(240)이 가지는 절개부(271, 272, 273, 274, 275, 276)이다.
여기서, 공통 전극(270)의 제2 도메인 분할 수단은 화소 전극(190)의 제1 도메인 분할 수단을 가운데에 끼고 제1 도메인 분할 수단과 나란하게 형성되어 있다. 즉, 제2 도메인 분할 수단 또한 공통 전극(270)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(271, 272, 275, 276) 및 가로 방향으로 뻗은 절개부와 그로부터 뻗어나가 있으며 사선 절개부(271, 272, 275, 276)와 각각 나란한 가지 절개부를 가지는 중앙 절개부(273, 274)로 이루어져 있다. 이 때, 사선 절개부(271, 272)와 사선 절개부(275, 276)는 서로 수직을 이루고 있다. 이는 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다. 도 2에서는 제2 도메인 분할 수단이 6개로 도시되어 있으나 이들 도메인 분할 수단의 수는 필요에 따라 변경될 수 있다.
또, 공통 전극(270) 위에는 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide) 등의 고분자 물질로 이루어진 상부 배향막(21)이 형성되어 있다. 이때, 상부 배향막(21)은 제2 도메인 분할 수단의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있다. 이때, 프리틸트 형성 방향은 소도메인의 장변과 40~50°각도를 이루는 방향으로 형성하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 소도메인의 장변과45°방향으로 형성하는 것이다. 이에 따라 전계 인가 시에 액정 방향자가 수직 거동하는 동시에 수평 거동하게 되어 측면 시인성을 개선할 수 있게 된다. 또, 프리틸트는 러빙 또는 광배향을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또, 상부 기판(210)의 위에 면에는 상부 보상 필름(23)과 상부 편광판(22)이 순차적으로 부착되어 있다. 또, 상부 배향막(21)의 프리틸트 형성 방향은 상부 편광판(22)의 편광축과 평행한 방향으로 형성하게 된다. 이에 따라, 빛샘 현상을 최소화 할 수 있게 되어 컨트라스트비가 저하되는 것을 방지 할 수 있다.
이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 기판과 색 필터 기판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다. 박막 트랜지스터 기판과 색 필터 기판을 정렬했을 때 화소 전극(190)의 제1 도메인 분할 수단과 공통 전극(270)의 제2 도메인 분할 수단은 화소 영역을 다수의 소도메인으로 분할한다. 이들 소도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류된다.
이 때, 일반적으로 공통 전극(270)과 화소 전극(190) 사이에 구동 전압이 인가되면 화소 전극(190)의 제1 도메인 분할 수단과 공통 전극(270)의 제2 도메인 분할 수단에 의하여 프린지 필드가 형성되어 액정 분자는 소도메인의 장변에 대하여 수직을 이루는 방향으로 기울어지게 된다. 이렇게 기울어지는 액정 분자의 방향은 4 방향으로 고르게 분산되고, 따라서 측면 시야각이 향상된다. 그러나 제1 및 제2 도메인 분할 수단을 이용하여 액정 분자의 기울어지는 방향을 4방향으로 분산하는 것만으로는 측면 시인성 개선에 한계가 있다.
그러나, 본 발명에서와 같이 상부 및 하부 배향막(21, 11)이 소도메인의 장변에 대하여 45°를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있을 경우에는 액정 분자가 소도메인의 장변에 대하여 수직을 이루려는 힘과 프리틸트 방향을 따라 누우려는 힘의 영향을 모두 받는다. 따라서 액정 분자가 배향막 표면에서는 소도메인의 장변에 대하여 45°의 각을 이루며 기울어지고 배향막으로부터 멀어질수록 액정 분자가 기울어지는 방향이 소도메인의 장변에 대하여 수직을 이루는 방향에 접근한다. 즉, 액정 분자가 수직 거동을 하는 동시에 수평 거동하게 되어 측면 시인성이 크게 향상된다. 여기서, 소도메인의 장변에 대하여 45°를 이루는 방향으로 이루어지는 프리틸트는 상부 및 하부 배향막 중 어느 하나에만 행할 수도 있고, 양자 모두에 행할 수도 있다. 또, 상부 및 하부 배향막을 모두 프리틸트를 형성할 경우에는 상부와 하부 배향막을 서로 같은 방향으로 프리틸트를 형성할 수도 있고, 서로 반대 방향으로 프리틸트를 형성할 수도 있다.
이어서 도면을 참고로 하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 색필터 기판의 배치도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 10은 본 발명의 도 3의 IV-IV'선에 대한 단면도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 액정 분자의 방향자에 대한 배향막의 프리틸트 방향을 나타내는 도면이다.
제2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 제1 도메인 분할 수단과 제2 도메인 분할 수단의 형태와 배치만을 달리한 것이다. 따라서 이하에서는 기타의 구조에 대하여는 설명을 생략하고 제1 도메인 분할 수단과 제2 도메인 분할 수단의 형태와 배치에 대하여만 설명한다.
공통 전극(270)이 가지고 있는 제2 도메인 분할 수단은 세로 방향으로 뻗어 있는 절개부(271)이고, 화소 전극(190)이 가지고 있는 제1 도메인 분할 수단 역시 제2 도메인 분할 수단을 사이에 끼고 있으며 이와 나란하게 세로 방향으로 뻗어 있는 절개부(91, 92)이다. 화소 영역은 제1 및 제2 도메인 분할 수단에 의하여 복수의 소도메인으로 분할된다. 이들 소도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 2개의 종류로 분류된다.
이 때, 일반적으로 공통 전극(270)과 화소 전극(190) 사이에 구동 전압이 인가되면 화소 전극(190)의 제1 도메인 분할 수단과 제2 도메인 분할 수단에 의하여 프린지 필드가 형성되어 액정 분자는 소도메인의 장변에 대하여 수직을 이루는 방향으로 기울어지게 된다. 따라서 측면 시야각이 향상된다. 그러나 제1 및 제2 도메인 분할 수단을 이용하여 액정 분자의 기울어지는 방향을 2방향으로 분산하는 것만으로는 측면 시인성 개선에 한계가 있다.
그러나, 본 발명에서와 같이 상부 및 하부 배향막(21, 11)이 소도메인의 장변에 대하여 45°를 이루는 방향으로 러빙되어 있을 경우에는 액정 분자가 소도메인의 장변에 대하여 수직을 이루려는 힘과 러빙 방향을 따라 누우려는 힘의 영향을 모두 받는다. 따라서 액정 분자가 배향막 표면에서는 소도메인의 장변에 대하여45°의 각을 이루며 기울어지고 배향막으로부터 멀어질수록 액정 분자가 기울어지는 방향이 소도메인의 장변에 대하여 수직을 이루는 방향에 접근해 간다. 즉, 액정 분자가 수직 거동을 하는 동시에 수평 거동하게 되어 측면 시인성이 크게 향상된다. 여기서, 소도메인의 장변에 대하여 45°를 이루는 방향으로 이루어지는 러빙은 상부 및 하부 배향막 중 어느 하나에만 행할 수도 있고, 양자 모두에 행할 수도 있다. 또, 상부 및 하부 배향막을 모두 러빙할 경우에는 상부와 하부 배향막을 서로 같은 방향으로 러빙할 수도 있고, 서로 반대 방향으로 러빙할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. 특히, 화소 전극과 공통 전극에 형성하는 개구부의 배치는 여러 다양한 변형이 있을 수 있으며, 개구부를 형성하는 대신 돌기를 두는 등의 변형도 가능하다.
이상과 같은 구성을 통하여 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 내면과 외면을 가지는 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 제1 도메인 분할 수단을 가지는 공통 전극,
    상기 공통 전극 위에 형성되어 있는 제1 배향막,
    내면과 외면을 가지며 상기 제1 절연 기판의 내면과 내면이 마주보도록 배치되어 있는 제2 절연 기판,
    상기 제2 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 제2 도메인 분할 수단을 가지는 화소 전극,
    상기 제2 절연 기판의 내면에 형성되어 있으며 상기 화소 전극에 인가되는 신호 전압을 온 오프하는 박막 트랜지스터,
    상기 화소 전극 위에 형성되어 있는 제2 배향막,
    상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 사이에 충진되어 있는 액정층
    을 포함하고, 상기 제1 및 제2 도메인 분할 수단은 협동하여 상기 화소 전극을 복수의 소도메인으로 분할하고, 상기 제1 배향막과 상기 제2 배향막 중 적어도 하나는 상기 소도메인의 장변과 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 소정의 각도는 40°~50°사이의 범위를 가지는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 및 제2 배향막 모두 상기 소도메인의 장변에 대하여 상기 소정의 각도를 이루는 방향으로 프리틸트가 형성되어 있고, 상기 제1 배향막의 프리틸트 형성 방향과 상기 제2 배향막의 프리틸트 형성 방향은 서로 같은 방향 또는 서로 반대 방향 중 적어도 어느 하나의 방향을 가지는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 액정 표시 장치는 제1 및 제2 편광판을 더 포함하고, 편광축은 제1 및 제2 배향막의 프리틸트 형성 방향과 평행한 방향으로 형성되는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 프리틸트는 러빙 또는 광배향을 이용하여 형성되는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 광배향은 마스크를 이용하여 적어도 하나의 소도메인에 대하여 프리틸트 형성 방향을 다르게 하는 액정 표시 장치.
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