KR20080068376A - 액정표시패널 - Google Patents

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KR20080068376A
KR20080068376A KR1020070006090A KR20070006090A KR20080068376A KR 20080068376 A KR20080068376 A KR 20080068376A KR 1020070006090 A KR1020070006090 A KR 1020070006090A KR 20070006090 A KR20070006090 A KR 20070006090A KR 20080068376 A KR20080068376 A KR 20080068376A
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김재현
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Abstract

영상의 품질을 개선시키기 위한 액정표시패널이 개시된다. 액정표시패널은 표시 기판, 대향 기판 및 액정층을 포함한다. 표시 기판은 단위 화소를 다수개의 도메인들로 구획하는 서브 전극들 및 서브 전극들을 서로 연결시키는 연결 전극으로 이루어진 화소 전극과, 도메인들 중 적어도 하나의 도메인에 형성되며 반사재질로 형성된 반사 전극 및 반사 전극에 연결되며 연결 전극과 중첩되는 반사 더미 패턴을 포함한다. 대향 기판은 표시 기판과의 대향면에 형성되며 도메인들 중 적어도 하나의 도메인의 중앙부에 대응하여 홀이 형성된 공통 전극을 포함한다. 액정층은 표시 기판과 대향 기판 사이에 개재된다. 서브 전극들을 연결시키는 연결 전극에 중첩되도록 반사 더미 패턴를 형성함으로써, 연결 전극 주변에서 주로 발생하는 싱귤러 포인트로 인한 빛샘을 차단할 수 있다. 이에 따라, 영상의 품질을 개선할 수 있다.
mPVA, 반투과형, brusing 개선, ITO Bridge

Description

액정표시패널{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 부분 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 기판 200 : 대향 기판
300 : 액정층 400 : 액정표시패널
110: 제1 투명 기판 120 : 게이트 절연층
150 : 패시베이션층 160 : 유기 절연층
170 : 화소 전극 SE1 : 제1 서브 전극
SE2 : 제2 서브 전극 SE3 : 제3 서브 전극
CN : 연결 전극 RE : 반사 전극
DP : 반사 더미 패턴 210 : 제2 투명 기판
220 : 공통 전극 Cst : 스토리지 캐패시터
본 발명은 액정표시패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상 시키기 위한 액정표시패널에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시패널은 각 화소의 구동을 스위칭 하는 박막 트랜지스터가 형성된 어레이 기판과, 공통 전극층이 형성된 대향 기판과, 두 기판 사이에 밀봉된 액정층으로 구성된다. 액정표시패널은 액정층에 전압을 인가하여, 액정표시패널의 배면으로부터 제공된 광의 투과율을 제어하는 방식으로 화상을 표시한다.
두 기판 사이에 전압이 인가되지 않을 경우 액정분자가 수직 방향으로 배열되어 블랙을 표시하는 VA(Vertical Alignment) 모드의 액정표시패널이 개발된 바 있으며, 최근에는, VA 모드의 시야각을 개선하기 위해 각각의 화소 내에 다중 도메인을 정의하는 PVA(Patterend Vertical Alignment) 모드가 개발되고 있다.
다중 도메인을 정의하는 PVA 모드의 일종인 mPVA(mobile Patterend Vertical Alignment) 모드는 각 단위 화소를 두 개 내지 세 개의 도메인으로 구획하고, 각 도메인에 대응하는 서브 전극들로 이루어진 화소 전극을 형성한다. 또한, 각 도메인의 중앙부에 대응하는 공통 전극층에는 홀을 형성하여 각각의 도메인에 형성된 서브 전극과 전기력선을 형성한다.
이에 따라, 액정 분자들이 재배열되어 상기 홀 주변으로부터 외곽 방향으로 액정분자들이 방사형으로 누우며, 상기 액정분자들의 재배열을 통해 광이 투과되어 영상이 표시된다. 그러나, 도메인과 도메인 사이에 화소 전극이 미형성된 영역에서는 액정 분자의 배열 방향이 제어되지 않아 서로 다른 방향성을 갖는 액정 분자들이 서로 부딪히며, 상기 액정 분자들이 부딪힌 영역에서는 흑점으로 표시되는 싱귤러 포인트가 형성된다. 상기 싱귤러 포인트는 상기 도메인 내에 배치된 액정 분자 들의 배열에도 영향을 미치므로 상기 싱귤러 포인트에 인접한 영역에서는 액정 텍스처의 깨짐이 발생하여 영상의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 영상의 품질을 개선하기 위한 액정표시패널을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 실시예에 따른 액정표시패널은, 표시 기판, 대향 기판 및 액정층을 포함한다. 상기 표시 기판은 단위 화소를 다수개의 도메인들로 구획하는 서브 전극들 및 상기 서브 전극들을 서로 연결시키는 연결 전극으로 이루어진 화소 전극과, 상기 도메인들 중 적어도 하나의 도메인에 형성되며 반사재질로 형성된 반사 전극 및 상기 반사 전극에 연결되며 상기 연결 전극과 중첩되는 반사 더미 패턴을 포함한다. 상기 대향 기판은 상기 표시 기판과의 대향면에 형성되며 상기 도메인들 중 적어도 하나의 도메인의 중앙부에 대응하여 홀이 형성된 공통 전극을 포함한다. 상기 액정층은 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 개재된다.
이러한 액정표시패널에 의하면, 서브 전극들을 연결시키는 연결 전극에 중첩되도록 반사 더미 패턴를 형성함으로써, 연결 전극 주변에서 주로 발생하는 싱귤러 포인트로 인한 빛샘을 차단할 수 있다. 이에 따라 영상의 품질을 개선할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 부분 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시패널(400)은 표시 기판(100), 상기 표시 기판(100)에 대향하는 대향 기판(200) 및 상기 표시 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.
상기 표시 기판(100)은 제1 투명 기판(110)을 포함한다. 상기 제1 투명 기판(110) 상에는 제1 방향(X)으로 연장된 복수의 게이트 배선(GL)과 상기 제1 방향(X)과 교차하는 제2 방향(Y)으로 연장된 복수의 데이터 배선들(DL)이 형성된다. 상기 데이터 배선들(DL)과 게이트 배선들(GL)에 의해 상기 제1 투명 기판(110) 상에는 복수의 단위 화소(P)들이 정의된다.
구체적으로, 각 단위 화소(P)에는 각 단위 화소(P)의 구동을 스위칭 하는 스위칭 소자(TFT), 상기 스위칭 소자(TFT)로부터 화소 전압을 인가받는 화소 전극(170), 상기 화소 전극(170)의 일부 영역에 중첩되는 반사 전극(RE) 및 상기 반사 전극(RE)에 연결된 반사 더미 패턴(DP)이 형성된다.
상기 스위칭 소자(TFT)는 게이트 배선(GL)에 연결된 게이트 전극(G)과, 데이터 배선(DL)에 연결된 소스 전극(S) 및 상기 소스 전극(S)으로부터 소정 간격 이격된 드레인 전극(D)을 포함한다.
상기 스위칭 소자(TFT)의 게이트 전극(G)과 소스 전극 및 드레인 전극(S,D) 사이에는 게이트 절연층(120) 및 액티브층(A)이 순차적으로 형성된다. 상기 게이트 절연층(120)은 상기 제1 투명 기판(110) 전면에 대응하여 형성된다. 상기 게이트 절연층(120)은 일례로 실리콘 질화막(SiNx)으로 형성되며, 플라즈마 화학 기상 증착 방식(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 형성할 수 있다.
상기 액티브(A)층은 상기 게이트 전극(G)과 중첩되도록 상기 게이트 절연층(120) 상에 형성되며, 반도체층(131) 및 저항성 접촉층(132)이 적층된 구조로 형성된다. 일례로, 상기 반도체층(131)은 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 이루어지며, 상기 저항성 접촉층(132)은 n 형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 이루어진다.
이때, 상기 소스 전극(S)과 상기 드레인 전극(D)의 이격부에서는 상기 저항성 접촉층(132)이 제거되어 상기 반도체층(131)이 노출된다.
상기 제2 도메인(D2) 내에는 상기 제1 방향(X)으로 연장된 하부 스토리지 전극(ST1)이 형성된다. 상기 게이트 배선들(GL) 및 상기 하부 스토리지 전극(ST1)은 동일층에 동시에 형성된 제1 금속 패턴이다.
상기 단위 화소(P) 내에 형성된 상기 하부 스토리지 전극(ST1) 상에는 상기 게이트 절연층(120)을 사이에 두고 상부 스토리지 전극(ST2)이 형성된다. 상기 상부 스토리지 전극(ST2)은 브릿지 전극(B)을 통해 상기 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결되며, 상기 하부 스토리지 전극(ST1)과 상기 상부 스토리지 전극(ST2)은 상기 게이트 절연층(120)을 유전체로 하여 스토리지 캐패시터(CST)를 형성한다. 상기 스토리지 캐패시터(CST)에는 한 프레임 동안의 영상을 유지하기에 충분한 화소 전 압이 충전된다.
상기 데이터 배선들(DL), 상부 스토리지 전극(ST2), 브릿지 전극(B) 및 드레인 전극(D)은 동일층에 동시에 형성되는 제2 금속패턴이다.
상기 제2 금속 패턴이 형성된 게이트 절연층(120) 상에는 패시베이션층(150) 이 형성된다.
상기 패시베이션층(150)은 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)으로 이루어지며, 화학 기상 증착 방식으로 형성할 수 있다.
한편, 액정표시패널(100)은 상기 패시베이션층(150) 상에 유기 절연층(160)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기 절연층(160)은 일례로 투명한 재질의 감광성 유기 조성물로 이루어지며, 상기 스위칭 소자(TFT)가 형성된 표시 기판(100)을 평탄화시킨다. 또한, 상기 유기 절연층(160)은 상기 제1, 제2 및 제3 도메인(D1,D2,D3) 별로 각각 다른 두께로 형성될 수 있다. 또한, 상기 유기 절연층(160)은 일부 영역에 대응하여 요철이 형성될 수도 있다. 바람직하게는 상기 유기 절연층(160)은 상기 제2 도메인(D2)에 대응하여 요철(161)이 형성된다.
상기 패시베이션층(150) 및 상기 유기 절연층(160)에는 상기 상부 스토리지 전극(ST2)의 일부를 노출시키는 콘택홀(CH)이 형성된다.
각 단위 화소(P)에 대응하는 상기 유기 절연층(160) 상에는 상기 화소 전극(170)이 형성된다. 상기 화소 전극(170)은 광이 투과할 수 있는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 화소 전극(170)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또 는 IZO(Indium Zinc Oxide)등으로 이루어지며, 사진-식각 공정에 의하여 각 단위 화소(P)에 대응하도록 패터닝(patterning)된다.
구체적으로, 상기 화소 전극은 상기 단위 화소(P) 내에 복수의 도메인들을 정의하는 복수의 서브 전극들(SE1,SE2,SE3) 및 상기 서브 전극들(SE1,SE2,SE3)을 서로 연결시키는 연결 전극(CN)을 포함한다. 상기 화소 전극(170)은 상기 콘택홀(CH)을 통해 상기 상부 스토리지 전극(ST2)과 접촉하며, 상기 드레인 전극(D)으로부터 제공된 화소 전압을 인가받는다.
일례로, 상기 화소 전극(170)은 상기 단위 화소(P) 내에 제1 도메인(D1)을 정의하는 제1 서브 전극(SE1), 제2 도메인(D2)을 정의하는 제2 서브 전극(SE2) 및 제3 도메인(D3)을 정의하는 제3 서브 전극(SE3)을 포함한다.
상기 반사 전극(RE)은 일례로, 상기 제2 서브 전극(SE2)에 중첩되도록 형성되며, 상기 화소 전극(170)의 상부에 형성될 수도 있고, 하부에 형성될 수도 있다. 상기 반사 전극(RE)은 광을 반사시키는 재질의 금속 물질로 이루어지며, 상기 단위 화소(P) 내에 반사 영역을 정의한다.
상기 유기 절연층(160) 내에 형성된 요철(161)은 상기 반사 전극(RE)의 반사 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 반사 더미 패턴(DP)은 상기 반사 전극(RE)에 연결되며, 상기 연결 전극(CN)에 중첩되도록 형성된다. 이때, 상기 반사 더미 패턴(DP)은 상기 연결 전극(CN)보다 좁은 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 대향 기판(200)은 제2 투명 기판(210)을 포함한다. 상기 표시 기 판(100)과 대향하는 상기 제2 투명 기판(210)의 대향면 상에는 공통 전극(220)이 형성된다.
상기 공통 전극(220)에는 상기 제1 도메인(D1)에 대응하는 제1 홀(H1) 및 제3 도메인(D2)에 대응하는 제2 홀(H2)이 형성된다. 상기 공통 전극(220)에는 외부의 구동 회로부로부터 공통 전압이 인가된다.
상기 제1 서브 전극(SE1)은 상기 대향 기판(200)에 형성된 공통 전극(220)과 전계를 형성하여 상기 제1 도메인(D1) 내에 포함된 액정 분자를 배열시킨다.
상기 제2 서브 전극(SE3)은 상기 대향 기판(200)에 형성된 공통 전극(220)과 전계를 형성하여 상기 제2 도메인(D2) 내에 포함된 액정 분자를 배열시킨다.
상기 제3 서브 전극(SE3)은 상기 대향 기판(200)에 형성된 공통 전극(220)과 전계를 형성하여 상기 제3 도메인(D3) 내에 포함된 액정분자를 배열시킨다.
구체적으로, 상기 액정표시패널(400)의 ON 구동 시 상기 제1 도메인(D1) 내 포함된 액정 분자들은 상기 제1 홀(H1)의 가장자리로부터 상기 제1 도메인(D1)의 외곽 방향으로 방사형으로 눕는다. 마찬가지로, 상기 제2 도메인(D2) 내 포함된 액정 분자들은 상기 제2 홀(H2)의 가장자리로부터 상기 제2 도메인(D2)의 외곽 방향으로 방사형으로 눕는다. 이에 따라, 액정표시패널(400)의 배면으로부터 제공된 광이 투과되어 영상이 표시된다. 상기 제3 도메인(D3) 내에는 홀이 형성되지 않았으나, 광을 반사시키는 반사 전극(RE)이 형성되어 있고 제2 서브 전극(SE2)과 공통 전극(220) 사이의 전계 형성으로 인해 액정 분자의 배열각이 변화하므로 상기 제2 도메인(D2)에서도 영상이 표시된다.
한편, 상기 제1 도메인(D1)과 상기 제2 도메인(D2) 사이, 그리고 상기 제2 도메인(D2)과 상기 제3 도메인(D3) 사이와 같이 단위 화소(P) 내에 화소 전극(170)이 미형성된 영역에서는 액정 분자의 배열 방향이 일정하지 않다. 이에 따라, 상기 연결 전극(CN) 주변에서는 배열 방향이 서로 다른 액정 분자들의 충돌에 의해 발생하는 싱귤러 포인트(Singular Point)가 형성될 수 있다.
상기 싱귤러 포인트에서는 광이 투과되지 않을 뿐 아니라, 상기 싱귤러 포인트에 인접한 영역에 배치된 액정 분자의 배열 방향에도 영향을 미쳐 액정 텍스쳐를 불균일하게 한다. 이에 따라, 상기 싱귤러 포인트에 인접한 영역에서는 광의 출사 방향이 불균일하여 액정 빛샘이 발생하므로, 영상의 품질이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 반사 전극(RE)으로부터 연장되며 상기 연결 전극(CN)과 중첩되는 반사 더미 패턴(DP)을 형성함으로써, 상기 연결 전극(CN) 방향으로 출사되는 광을 차단한다. 이에 따라, 상기 연결 전극(CN) 주변에서 발생하는 싱귤러 포인트에 의한 액정 빛샘을 감소시킬 수 있으므로 영상의 품질을 개선할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나 상기 대향 기판(200)은 상기 제2 투명 기판(210)과 상기 공통 전극(220) 사이에 차광층, 컬러필터층, 오버 코트층 등을 더 포함할 수도 있다. 상기 차광층은 상기 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL), 스위칭 소자(TFT)에 대응하여 형성되며, 서로 인접하는 단위 화소(P)들 사이에 화소 전극(170)이 형성되지 않은 영역에서 발생하는 누설광을 차단한다.
상기 컬러필터층은 각 단위 화소(P)에 대응하여 형성된 복수의 컬러 필터들 을 포함하며, 일례로, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터로 형성된다.
상기 오버 코트층은 상기 차광층 및 상기 컬러필터층이 형성된 제2 투명 기판(210)을 평탄화시킨다. 상기 오버 코트층은 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오버 코트층은 상기 반사 전극(RE)에 대응하여 형성될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 연결 전극과 중첩되는 반사 더미 패턴을 형성함으로써, 연결 전극으로 조사되는 광을 차단할 수 있다. 이에 따라, 연결 전극 주변에서 주로 형성되는 싱귤러 포인트에 의한 액정 빛샘을 감소시킬 수 있으므로 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 단위 화소를 다수개의 도메인들로 구획하는 서브 전극들 및 상기 서브 전극들을 서로 연결시키는 연결 전극으로 이루어진 화소 전극, 상기 도메인들 중 적어도 하나의 도메인에 형성되며 반사재질로 형성된 반사 전극 및 상기 반사 전극에 연결되며 상기 연결 전극과 중첩되는 반사 더미 패턴을 포함하는 표시 기판;
    상기 표시 기판과의 대향면에 형성되며 상기 도메인들 중 적어도 하나의 도메인의 중앙부에 대응하여 홀이 형성된 공통 전극을 포함하는 대향 기판; 및
    상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 더미 패턴은 상기 연결 전극보다 좁은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 표시 기판은 상기 제1 기판과 상기 화소 전극 사이에 형성된 박막 트랜지스터층을 더 포함하며,
    상기 박막 트랜지스터층은 상기 단위 화소를 구획하는 신호 라인들; 및
    상기 신호 라인들에 연결된 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 제3항에 있어서, 상기 표시 기판은 상기 박막 트랜지스터층과 상기 화소 전극 사이에 형성된 유기 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유기 절연층의 일부 영역에는 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반사 전극은 상기 서브 전극보다 작은 면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  7. 제1항에 있어서, 상기 홀은 상기 반사 전극이 형성된 도메인을 제외한 나머지 도메인의 중앙부에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
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