KR20090021938A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치는 서로 다른 방향의 전계를 형성하는 적어도 2 화소이상을 포함하는 화소블럭부를 구비하고, 상기 화소 블럭부에 구비된 서로 인접한 2 화소는 공통 배선을 공유함에 따라, 시야각에 따른 시감 대칭성을 확보하여 시야각을 개선하며, 이와 동시에 개구율을 향상시킬 수 있다.
액정, 공통배선, 화소 블럭, 시야각, 개구율

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 시야각 및 개구율을 확보할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 정보통신의 발달과 더불어 큰 발전을 하고 있으며, 현대인에게 있어 필수품으로 자리잡고 있다. 표시장치 중 액정표시장치는 광원 및 액정패널을 포함한다.
상기 광원은 상기 액정패널에 광을 제공한다. 상기 액정패널은 전계를 이용하여, 액정을 구동한다. 이때, 상기 액정의 구동에 의해 상기 액정패널을 투과하는 상기 광의 투과율을 조절하여, 액정표시장치는 화상을 표현한다. 이때, 상기 액정이 굴절율 이방성을 가지기 때문에, 상기 액정표시장치는 좁은 시야각을 가진다.
상기 액정표시장치는 시야각 개선을 위해, 하나의 화소를 복수 개의 도메인으로 구분한 후에 각 도메인의 주 시야각 방향을 조절하여 시야각을 보상하고자 하였다.
그러나, 상기 도메인 경계에서 액정 분자의 배향이 흐트러지는 전경영 역(disclination region)이 발생하여, 화소 내부에서 비투과 영역이 형성되는 문제점이 발생하였다. 이로 인해, 상기 액정표시장치는 시야각은 보상하였으나, 개구율이 저하되었다.
본 발명의 하나의 과제는 시야각 및 개구율을 동시에 확보할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 액정표시장치를 제공한다. 상기 액정표시장치는 기판상에 배치되며, 서로 다른 방향의 전계를 형성하는 적어도 2 화소이상을 포함하는 화소 블럭부, 상기 화소 블럭부의 양측에 각각 배치된 데이터 배선들, 상기 데이터 배선들과 교차하여, 상기 화소 블럭부를 정의하는 게이트 배선들, 상기 데이터 배선과 교차하며, 상기 게이트 배선들 사이에 배치되고, 상기 데이터 배선의 방향으로 서로 인접한 적어도 2 화소들이 서로 공유하는 공통 배선, 상기 각 화소에 배치되며, 상기 공통 배선과 전기적으로 연결된 공통전극, 상기 각 화소에 구비된 박막트랜지스터, 및 상기 각 화소에 배치되며, 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극을 포함한다.
본 발명은 적어도 2 화소이상을 하나의 화소 블럭으로 정의하고, 상기 각 화 소는 서로 다른 방향을 갖는 전계를 형성함에 따라, 시야각을 개선함과 더불어 전경이 형성되는 것을 방지할 수 있어 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 화소 블럭에 구비된 화소들은 공통 배선을 공유함에 따라 개구율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 화소 블럭에 구비된 각 화소는 개별적으로 구동됨에 따라, 사용자의 위치에 따라 시야각을 최적화시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 액정표시장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다. 여기서, 도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치는 기판(100)상에 배치된 화소 블럭부(PB)와, 상기 화소 블럭부(PB)를 정의하는 다수의 배선들, 예컨대 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함한다.
상기 화소 블럭부(PB)는 상기 게이트 배선(101) 및 상기 데이터 배선에 의해 정의될 수 있다. 즉, 상기 게이트 배선(101)은 상기 화소 블럭부(PB)의 양측에 배치되어 있을 수 있다. 또한, 상기 데이터 배선(102)은 상기 게이트 배선(101)과 교차하며, 상기 화소 블럭부(PB)의 상기 양측과 다른 양측에 배치되어 있을 수 있다.
상기 화소 블럭부(PB)는 상기 기판(100)상에 다수 개로 배치될 수 있다. 이때, 상기 게이트 배선(101)은 상기 화소 블럭부(PB)들 사이에 서로 평행하며 2개가 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 데이터 배선(102)은 상기 게이트 배선(101)과 교차하며 상기 화소 블럭부(PB)들 사이에 서로 평행하며 2개가 배치될 수 있다. 이때, 상기 게이트 배선(101)과 상기 데이터 배선(102)은 그 사이에 개재된 게이트 절연막(110)에 의해 서로 절연되어 있다.
상기 화소 블럭부(PB)는 서로 다른 방향의 전계를 형성하는 적어도 2 이상의 화소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 화소 블럭부(PB)는 서로 다른 전계를 형성하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)들이 배치되어 있다. 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)는 서로 다른 색상을 구현할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 구현하여, 상기 화소 블럭부(PB)는 백색 광을 구현할 수 있다. 또는, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4) 중 적어도 두 화소는 동일 색상을 구현할 수도 있다.
상기 화소 블럭부(PB)는 서로 다른 방향의 전계를 형성함에 따라, 주시야각의 방향을 조절할 수 있어 시야각을 보상할 수 있다. 또한, 화소별로 서로 다른 방향의 전계를 형성함에 따라, 화소내에서 액정이 흐트러지는 전경영역(disclination region)이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전경영역이 발생될 경우, 상기 전경 영역은 비 화소영역, 즉 다수의 배선상에 형성됨에 따라, 개구율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 화소 블럭부(PB)를 가로지르는 공통 배선(103)이 배치될 수 있다. 즉, 상기 공통 배선(103)은 상기 데이터 배선(102)과 교차하며, 상기 게이트 배선(101)과 평행할 수 있다. 상기 공통배선(103)은 상기 화소 블럭부(PB)에 구비된 각 화소들, 예컨대 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)들은 서로 공유할 수 있다.
상기 공통배선(103)은 상기 게이트 전극(112)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 공통배선(103)과 상기 데이터 배선(102)은 그 사이에 개재된 게이트 절연막(110)에 의해 서로 절연되어 있다. 즉, 상기 공통 배선(103)은 상기 게이트 배선(101)과 동일한 층, 예컨대 상기 게이트 절연막(110)상에 배치되어 있을 수 있다.
상기 화소 블럭부(PB)의 각 화소에 상기 공통 배선(103)과 전기적으로 연결된 공통 전극(130)이 배치되어 있다. 공통 전극(130)은 상기 각 화소의 일부를 노출하는 제 1 공통전극(131)과, 상기 각 화소에 서로 일정 간격을 가지며 서로 이격된 복수개의 제 2 공통 전극(132)들과, 상기 제 2 공통 전극(132)들을 서로 전기적으로 연결하며, 상기 제 1 공통 전극(131)과 전기적으로 연결된 제 3 공통 전극(133)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 공통 전극(131)은 상기 공통 배선(103)과 일체로 이루어져 있을 수 있다. 이로써, 상기 제 1 공통전극(131)은 상기 화소 블럭부(PB)에 구비된 화소들, 예컨대 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)에 일체로 이루어져 있을 수 있다.
상기 제 2 및 제 3 공통 전극(132, 133)은 일체로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 및 제 3 공통 전극(132, 133)은 금속으로 형성할 수 있다. 이에 더하여, 상기 제 2 및 제 3 공통 전극(132, 133)은 개구율을 향상시키기 위해 투명한 도전막으로부터 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 및 제 3 공통 전극(132, 133)은 ITO 또는 IZO로 형성할 수 있다. 각 화소별로 서로 다른 방향의 전계를 형성하기 위해, 상기 각 화소별로 배치된 상기 제 2 공통 전극(132)들은 서로 다른 방향성을 갖는 사선 구조일 수 있다. 예컨대, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)에 각각 구비된 상기 공통 전극(130)은 서로 대칭된 구조를 가질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 공통 전극(131, 132) 사이에 게이트 절연막(110) 및 보호막(120)이 개재되어 있을 수 있다. 상기 게이트 절연막(110) 및 상기 보호막(120)은 상기 제 1 공통전극(131)의 일부를 노출하는 콘택홀(150)이 배치되어 있다. 이때, 상기 콘택홀(150)에 의해 상기 제 1 공통전극(131)과 상기 제 3 공통전극(133)은 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 제 3 공통전극(133)과 상기 제 2 공통 전극(132)은 일체로 이루어짐에 따라, 상기 제 1 및 제 2 공통 전극(131, 132)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 화소 블럭부(PB)의 각 화소에 상기 제 2 공통전극(132)들과 서로 교대로 배치된 제 1 화소 전극(141)들과, 상기 제 1 화소 전극(141)을 서로 전기적으로 연결하는 제 2 화소 전극(142)을 포함하는 화소전극(140)이 배치되어 있다. 이때, 상기 제 1 화소 전극(141)은 상기 제 2 공통전극(132)들과 서로 평행하는 방향성을 갖는 사선 구조일 수 있다. 이에 따라, 상기 화소 블럭부(PB)는 각 화소별로 서로 다른 방향의 전계를 형성할 수 있다. 예컨대, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)에 각각 구비된 화소전극(140)은 서로 대칭된 구조를 가질 수 있다.
따라서, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)에 각각 구비된 상기 제 2 공통전극(132)과 상기 제 2 화소 전극(142)은 서로 대칭된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 화소(P1, P2, P3, P4)는 서로 대칭된 전계 방향을 가질 수 있다. 이로써, 액정은 서로 대칭된 방향으로 구동되어 시야각에 따른 시감 대칭성을 확보할 수 있다. 따라서, 액정표시장치의 시야각을 개선할 수 있다.
각 화소의 모서리부(160, 170), 예컨대 공통전극(130)과 화소전극(140)의 모서리부는 삼각형 형상을 가질 수 있다. 이는 상기 모서리부(160, 170)에서 불필요한 전계가 발생하여, 액정의 배열을 흐트려 놓을 수 있기 때문이다.
상기 화소 전극(140)은 개구율을 향상시키기 위해 투명한 도전막으로부터 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 화소 전극(140)은 ITO 또는 IZO로 형성할 수 있다. 상기 화소 전극은 각 화소 별로 분리되어 있다. 이에 더하여, 상기 화소 전극(140)의 일부와 상기 제 1 공통 전극(131)은 게이트 절연막(110)과 보호막(120)이 개재되어 캐패시턴스를 형성할 수 있다.
상기 화소 블럭부(PB)의 각 화소는 개별적으로 구동되기 위해, 각 화소를 선 택하는 박막트랜지스터(Tr)가 배치되어 있다. 즉, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선(101)과 상기 데이터 배선(102)의 교차부에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(130)은 상기 박막트랜지스터(Tr)와 전기적으로 연결되어 있다. 이로써, 상기 화소 블럭부(PB)의 각 화소는 개별적으로 구동될 수 있어, 사용자의 위치에 따라 시야각을 보상할 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 기판(100)상에 배치된 게이트 전극(112), 게이트 절연막(110), 반도체층(122), 오믹 콘택층(123), 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)을 포함할 수 있다. 도면에서는 상기 박막트랜지스터(Tr)는 U자형 구조를 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다.
이에 더하여, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 액정표시장치는 상기 기판(100)과 일정간격을 가지며 합착된 대향기판과, 상기 기판과 상기 대향 기판사이에 개재된 액정을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 화소 블럭부(PB)는 4개의 화소들을 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 데이터 배선(102)이 몰리브덴(Mo)으로 형성될 경우, 상기 화소 블럭부(PB)는 2개의 화소를 포함할 수 있다. 이는 상기 화소 블럭부(PB)들 사이에 2 개의 데이터 배선(102)이 배치될 경우 상기 몰리브덴으로 형성된 상기 데이터 배선(102)들간에 쇼트 불량이 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 액정표시장치는 횡전계 표시장치에 한정하여 도시 및 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 TN형 액정표시장치, VA형 액정표시장치, FFS형 액정표시장치등에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I' 및 Ⅱ-'Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명)
100 : 기판
101 : 게이트 배선
102 : 데이터 배선
103 : 공통 배선
130 : 공통 전극
131 : 제 1 공통전극
132 : 제 2 공통전극
133 : 제 3 공통전극
140 : 화소 전극
141 : 제 1 화소전극
142 : 제 2 화소전극
PB : 화소 블럭

Claims (8)

  1. 기판상에 배치되며, 서로 다른 방향의 전계를 형성하는 적어도 2 이상의 화소들을 포함하는 화소 블럭부;
    상기 화소 블럭부의 양측에 각각 배치된 데이터 배선들;
    상기 데이터 배선들과 교차하여, 상기 화소 블럭부를 정의하는 게이트 배선들;
    상기 데이터 배선과 교차하며, 상기 게이트 배선들 사이에 배치되고, 상기 데이터 배선의 방향으로 서로 인접한 적어도 2 화소들이 서로 공유하는 공통 배선;
    상기 각 화소에 배치되며, 상기 공통 배선과 전기적으로 연결된 공통전극;
    상기 각 화소에 구비된 박막트랜지스터; 및
    상기 각 화소에 배치되며, 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소전극을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통전극은 상기 공통 배선과 전기적으로 연결되며 상기 각 화소를 노출하는 제 1 공통전극; 상기 제 1 공통전극과 전기적으로 연결되며, 서로 일정 간격을 가지며 이격된 복수개의 제 2 공통전극들; 상기 제 2 공통전극들을 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 공통전극과 전기적으로 접촉되는 제 3 공통전극을 포함하며, 상기 화소전극은 상기 제 2 공통전극들과 각각 교대로 배치된 제 1 화소전 극들과 상기 제 1 화소전극들을 서로 전기적으로 연결하는 제 2 화소전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 블럭부의 상기 화소들에 각각 배치된 상기 제 1 공통전극들은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    서로 이웃한 상기 화소들에 배치된 상기 공통전극과 상기 화소전극은 서로 대칭된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 블럭부는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소를 포함하고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 화소 중 적어도 두 화소는 서로 다른 색상을 구현하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 화소 블럭부는 상기 기판상에 다수 개로 배치되며, 상기 데이터 배선과 상기 게이트 배선은 상기 화소 블럭부들 사이에 적어도 2개로 평행하며 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통배선은 상기 게이트 전극과 동일한 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 블럭부의 화소들은 개별적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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