KR20100038886A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 투명한 복수의 유지 전극, 상기 유지 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 그리고 상기 절연막 위에 형성되어 있고 상기 유지 전극과 각각 중첩하는 복수의 화소 전극, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 그리고 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 개구부를 가지는 공통 전극을 포함한다.
액정 표시 장치, 유지 축전기, mPVA, ALS, 투명 유지 전극, 유지 전극선

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 또한 각 화소 전극에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 스위칭 소자를 제어하여 화소 전극에 전압을 인가하기 위한 게이트선과 데이터선 등 다수의 신호선을 포함한다.
이러한 액정 표시 장치 중에서도, 전기장이인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode, VA mode)의 액정 표시 장치는 대비비가 크고 기준 시야각이 넓어서 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.
수직 배향 모드의 액정 표시 장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어질 수 있는데, 이를 해결하기 위하여 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 개의 부화소의 전압을 달리하는 방법이 제시되었다.
또한 액정 표시 장치는 스스로 발광하지 못하는 수광형 표시 장치이므로, 액정 표시 장치의 뒤쪽에 별개로 구비된 백라이트(backlight)의 램프에서 발광된 빛을 액정층을 통과시키거나 자연광 등 외부에서 들어오는 빛을 일단 액정층을 통과시켰다가 반사하여 액정층을 다시 통과시키는 방식으로 영상을 표시한다. 전자의 경우를 투과형(transmission) 액정 표시 장치라고 하고 후자의 경우를 반사형(reflective) 액정 표시 장치라 한다.
최근에는 환경에 따라 백라이트를 사용하기도 하고 외부광을 사용하기도 하는 반투과형(transflective) 액정 표시 장치가 개발되어 주로 중소형 표시 장치에 사용되고 있다.
이러한 수광형 표시 장치가 투과형으로 사용되는 경우 박막 트랜지스터 등의 불투명한 구조물로 인하여 개구율이 낮아지기가 쉽다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 개구율을 높이고 측면 시인성을 향상할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 투명한 복수의 유지 전극, 상기 유지 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 그리고 상기 절연막 위에 형성되어 있고 상기 유지 전극과 각각 중첩하는 복수의 화소 전극, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 그리고 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 개구부를 가지는 공통 전극을 포함한다.
상기 공통 전극의 상기 개구부의 중앙부는 상기 화소 전극의 중앙부와 대응할 수 있다.
상기 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함하며, 상기 화소 전극과 상기 드레인 전극의 연결 지점은 상기 개구부와 대응할 수 있다
상기 화소 전극은 투과 전극과 이에 연결되어 있는 반사 전극을 포함하며, 상기 박막 트랜지스터는 상기 반사 전극 하부에 위치하는 게이트 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 유지 전극과 접촉하며 불투명한 유지 전극선을 더 포함할 수 있다.
상기 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 유지 전극선은 상기 복수의 화소 전극 사이에 위치할 수 있다.
상기 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 유지 전극선은 상기 화소 전극의 한쪽 변과 일부 중첩할 수 있다.
상기 복수의 유지 전극을 연결하는 연결 다리를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 다리와 중첩하며 접촉하는 불투명한 복수의 섬형 연결 보조편을 더 포함할 수 있다.
상기 유지 전극과 접촉하며 불투명한 유지 전극선을 더 포함하며, 상기 유지 전극과 상기 연결 다리의 외곽 경계 안에 상기 유지 전극선이 완전히 포함될 수 있다.
상기 유지 전극에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 유지 전극과 상기 화소 전극은 ITO 또는 IZO를 포함할 수 있다.
상기 유지 전극과 상기 화소 전극의 두께는 서로 다를 수 있다.
상기 유지 전극과 상기 화소 전극의 두께는 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 투명한 복수의 제1 유지 전극, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선, 상기 제1 유지 전극 및 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있는 복수의 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 복수 쌍의 제1 및 제2 박막 트랜지스터, 상기 절연막 위에 형성되어 있으며 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 그리고 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 복수의 개구부를 가지는 공통 전극을 포함하며, 상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있고, 상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 유지 전극과 중첩한다.
상기 개구부는 상기 제1 및 제2 부화소 전극의 중앙부와 각각 대응하는 제1 및 제2 개구부를 포함할 수 있다.
상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하며, 상기 화소 전극과 상기 드레인 전극의 연결 지점은 상기 개구부와 대응할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 투과 전극과 이에 연결되어 있는 반사 전극을 포함하며, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 반사 전극 하부에 위치하는 게이트 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유지 전극과 접촉하며 불투명한 제1 유지 전극선, 그리고 상기 제2 부화소 전극과 중첩하는 제2 유지 전극선을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 유지 전극선과 접촉하고 상기 제2 부화소 전극과 중첩하며 상기 제1 유지 전극과 면적이 다른 제2 유지 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극선의 폭이 서로 다를 수 있다.
상기 제1 유지 전극선의 폭이 상기 제2 유지 전극선의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 제2 유지 전극선과 접촉하고 상기 제2 부화소 전극과 중첩하며 상기 제1 유지 전극과 면적이 다른 제2 유지 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 제1 유지 전극과 접촉하며 불투명한 제1 유지 전극선, 그리고 상기 제1 유지 전극선과 동일한 층에 형성되어 있는 제2 유지 전극선을 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 유지 전극선은 상기 복수의 화소 전극 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 유지 전극선은 상기 제1 부화소 전극의 한쪽 변과 일부 중첩하고, 상기 제2 유지 전극선은 상기 제2 부화소 전극의 반대쪽 변과 일부 중첩할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 드레인 전극을 포함하고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 드레인 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 부화소 전극과 상기 제1 및 제2 드레인 전극의 연결 지점은 상기 각 개구부와 대응하며, 상기 제1 드레인 전극과 상기 제2 드레인 전극의 크기는 서로 다를 수 있다.
상기 제1 및 제2 드레인 전극은 상기 개구부의 영역 내에 완전히 포함될 수 있다.
상기 제1 드레인 전극 또는 상기 제2 드레인 전극의 모양은 상기 개구부의 모양과 동일할 수 있다.
상기 제1 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비와 상기 제2 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비는 서로 다를 수 있다.
상기 제1 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비와 상기 제2 박 막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비는 서로 다를 수 있다.
상기 복수의 제1 유지 전극을 연결하는 연결 다리를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유지 전극에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 연결 다리와 중첩하며 접촉하는 불투명한 복수의 섬형 연결 보조편을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유지 전극과 접촉하며 불투명한 제1 유지 전극선, 그리고 상기 제2 부화소 전극과 중첩하는 제2 유지 전극선을 더 포함하며, 상기 제1 유지 전극과 상기 연결 다리의 외곽 경계 안에 상기 제1 유지 전극선이 완전히 포함될 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가될 수 있다.
상기 제2 부화소 전극과 중첩하며 상기 제1 유지 전극과 동일한 층에 형성되어 있는 제2 유지 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극과 상기 화소 전극은 ITO 또는 IZO를 포함할 수 있다.
상기 제1 유지 전극의 두께와 상기 제1 부화소 전극의 두께의 비는 상기 제2 유지 전극과 상기 제2 부화소 전극의 두께의 비와 다를 수 있다.
상기 제1 및 제2 유지 전극과 상기 화소 전극의 두께는 동일할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시키면서 개구율을 높일 수 있다.
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 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
다음, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수 쌍의 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 위아래로 돌출한 복수의 제1 및 제2 게이트 전극(gate electrode)(124a, 124b)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.
제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)은 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압(Vst)을 인가 받으며 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗는다. 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)은 각각 게이트선(121)의 위아래에 배치되어 있으며 게이트선(121)으로부터 거의 동일한 거리를 두고 있다.
제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)과 게이트선(121)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 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 이들 금속은 대체로 불투명하며 저항이 낮다.
게이트 도전체(121, 131a, 131b) 위에는 제1 및 제2 유지 전극(storage electrode)(137a, 137b)이 형성되어 있다.
제1 및 제2 유지 전극(137a, 137b)은 대략 직사각형이며, 게이트선(121)을 중심으로 제1 유지 전극(137a)은 위쪽에, 제2 유지 전극(137b)은 아래쪽에 배치되 어 있다. 제1/제2 유지 전극(137a/137b)은 제1/제2 유지 전극선(131a/131b)과 접촉하여 연결되어 있으며, 제1/제2 유지 전극(137a/137b)의 중심을 제1/제2 유지 전극선(131a/131b)이 대략 통과한다. 제1 및 제2 유지 전극(137a, 137b)은 비정질 또는 결정질 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으며, 두 유지 전극(137a, 137b)의 크기는 도 1에 도시한 바와 같이 서로 실질적으로 동일할 수 있다.
이와 같은 유지 전극선(131a, 131b) 및 유지 전극(137a, 137b)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다. 예를 들어 유지 전극선(131a, 131b)과 유지 전극(137a, 137b)의 상하 위치는 바뀔 수 있다.
기판(110), 게이트 도전체(121, 131a, 131b) 및 유지 전극(137a, 137b) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 선형의 반도체(151)가 형성되어 있다. 반도체(151)는 세로 방향으로 길게 뻗어 있고, 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 위로 뻗은 제1 및 제2 돌출부(154a, 154b)를 포함한다.
반도체(151) 위에는 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161)와 한 쌍의 섬형 저항성 접촉 부재(165a)(나머지 하나는 도시하지 않음)가 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 선형 반도체(151)의 제1 돌출부(154a)와 제2 돌출 부(154b) 사이에 위치한 돌출부(163)를 포함한다. 저항성 접촉 부재(161, 165a)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다.
저항성 접촉 부재(161, 165a) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(drain electrode)(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 전압을 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131a, 131b)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 저항성 접촉 부재(161)의 돌출부(163) 위에 위치한 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(179)을 포함한다.
제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 데이터선(171)과 분리되어 있으며, 각각 소스 전극(173)의 위아래에 위치한다.
제1 드레인 전극(175a)은 저항성 접촉 부재(165a) 위에 위치한 한 쪽 끝에서 출발하여 제1 유지 전극(137a)의 중앙에 이르러 면적이 넓은 끝 부분(177a)이 되며, 제2 드레인 전극(175b)은 게이트선(121)을 중심으로 제1 드레인 전극(175a)과 대칭인 모양을 가진다.
제1 드레인 전극(175a)의 넓은 끝 부분(177a)의 면적과 제2 드레인 전극(175b)의넓은 끝 부분(177b)의 면적은 서로 동일할 수 있다.
제1/제2 게이트 전극(124a/124b), 소스 전극(173) 및 제1/제2 드레인 전 극(175a/175b)은 반도체(151)의 제1/제2 돌출부(154a/154b)와 함께 제1/제2 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 제1/제2 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 제1/제2 드레인 전극(175a/175b) 사이의 제1/제2 돌출부(154a/154b)에 형성된다.
저항성 접촉 부재(161, 165a)는 그 아래의 반도체(151)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(151)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175a, 175b)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175a, 175b) 및 노출된 반도체(151) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(182)과 드레인 전극(175a, 175b)의 넓은 끝 부분(177a, 177b)을 드러내는 접촉 구멍(185a, 185b)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(185a, 185b)은 드레 인 전극(175a, 175b)의 중앙에 위치한다.
보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
화소 전극(191)은 게이트선(121)을 중심으로 위아래로 분리되어 있는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을포함하며, 각 부화소 전극(191a, 191b)은 모퉁이가 둥글게 되어 있는(rounded) 대략 직사각형 모양이며 인접한 두 데이터선(171) 사이의 영역을 거의 다 차지한다.
제1/제2 부화소 전극(191a/191b)은 접촉 구멍(185a/185b)을 통하여 제1/제2 박막 트랜지스터의 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)과 연결되어 있으며, 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)으로부터 동일한 데이터 전압을 인가 받는다.
다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 복수의 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막는다.
기판(110) 및 차광 부재(220) 위에는 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(220)로 정의된 영역 내에 대부분 존재하며 인접한 두 차광 부재(220) 사이의 긴 영역을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어지며, 공통 전압(common voltage)을 인가 받는다.
공통 전극(270)에는 복수 쌍의 제1 및 제2 개구부(275a, 275b)가 형성되어 있다. 제1/제2 개구부(275a/275b)의 중심은 박막 트랜지스터 표시판(100)의 접촉 구멍(185a/185b)의 중심과 거의 일치하며, 제1/제2 개구부(275a/275b) 영역 내에 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 넓은 끝 부분(177a, 177b)이 대부분 들어가 있을 수 있다. 제1/제2 개구부(275a/275b)는 제1/제2 부화소 전극(191a/191b)과 크기는 다르나 모양은 거의 비슷하고, 제1/제2 개구부(275a/275b)의 가장자리와 제1/제2 부화소 전극(191a/191b)의 가장자리 사이의 거리는 일정 거리 이하를 유지할 수 있다. 이는 액정층(3)의 액정 분자들의 응답 속도 및 배향이 흐트러진 이후의 원복 속도를 빠르게 하기 위함이다.
두 표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 도포되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며 액정층(3)의 액정 분자들은 전기장이 없을 때 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 실질적으로 수직을 이루도록 배향되어 있다.
이러한 액정 표시 장치에서, 데이터 전압이 인가된 제1/제2 부화소 전극(191a/191b)은 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 대략 수직인 전기장을 액정층(3)에 생성하며, 공통 전극(270)의 개구부(275a, 275b) 주변 영역에는 전기장 왜곡이 생긴다. 액정층(3)의 액정 분자들은 생성된 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장 방향에 수직이 되도록 그 방향을 바꾸고자 하며, 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다. 이때, 공통 전극의 개구부(275a, 275b)에 의해 왜곡된 전기장에 의해 액정 분자의 기우는 방향이 방사상으로 분산되어 다양해지므로 액정 표시 장치의 시야각이 커지고 액정 분자의 응답 속도를 개선할 수 있다.
또한 액정 분자의 기울어진 정도에 따라 입사광의 편광의 변화 정도 및 빛의 투과율이 달라진다.
제1/제2 부화소 전극(191a/191b)과 공통 전극(270)은 그 사이의 액정층(3)과 함께 제1/제2 액정 축전기(liquid crystal capacitor)를 이루어 두 전극(191a/191b, 270) 사이의 전압을 유지한다.
제1/제2 부화소 전극(191a/191b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)은 제1/제2 유지 전극(137a/137b) 및 제1/제2 유지 전극선(131a/131b)과 중첩하여 제1/제2 유지 축전기(storage capacitor)를 이루어 제1/제2 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다. 제1 및 제2 유지 축전기의 정전 용량은 도 1에 도시한 바와 같이 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
제1/제2 유지 축전기의 정전 용량은 제1/제2 부화소 전극(191a/191b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)과 제1/제2 유지 전극(137a/137b) 및 제1/제2 유지 전극선(131a/131b)의 중첩 면적을 조절함으로써 정해질 수 있는데, 제1/제2 유지 전극(137a/137b)의 면적을 조절하는 방법, 드레인 전극(175a/175b) 끝 부분(177a/177b)의 면적을 조절하는 방법, 그리고 유지 전극(137a/137b)과 드레인 전극(175a/175b) 끝 부분(177a/177b)의 면적을 모두 조절하는 방법 등이 있을 수 있다.
이외에 제1/제2 부화소 전극(191a/191b) 및 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)과 제1/제2 유지 전극(137a/137b) 사이의 거리 또는 그 사이에 위치하는 유전체를 변화시켜 제1/제2 유지 축전기의 정전 용량을 다르게 할 수도 있다.
이 중, 유지 전극(137a, 137b)이 투명하기 때문에 개구율에 구애를 받지 않고 자유롭게 면적을 증감할 수 있으므로 유지 전극(137a, 137b)의 면적을 조절하는 방법이 가장 자유도가 높다. 그러나 드레인 전극(175a, 175b) 끝 부분(177a, 177b)의 면적도 끝 부분(177a, 177b)이 공통 전극(270)의 개구부(275a, 275b)를 벗어나지 않는다면 개구율에 구애를 받지 않고 자유롭게 증감할 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 유지 축전기의 정전 용량을 다양하게 하는 여러 가지 방법에 대해서는 이후의 실시예에서 상세하게 설명한다.
그러면, 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 도 3과 앞에서 설명한 도 1 및 도 2를 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 등가 회로도이다.
게이트선(121) 및 데이터선(171)에 연결된 제1/제2 박막 트랜지스터(Qa/Qb), 제1/제2 액정 축전기(Clca/Clcb), 제1/제2 유지 축전기(Csta/Cstb)는 제1/제2 부화소(PXa/PXb)를 이루며, 제1 부화소(PXa)와 제2 부화소(PXb)는 하나의 화소(PX)를 이룬다.
게이트선(121)에 인가되는 게이트 신호가 게이트 온 전압(Von)이 되면 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 턴온되고 이에 따라 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)와 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)는 동일한 데이터 전압으로 충전된다. 게이트 신호가 게이트 오프 전압(Voff)이 되면 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 턴오프되고 이에 따라 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)이 고립(floating) 상태가 된다.
이런 상태에서 유지 전극선(131a, 131b)에 인가되는 유지 전압(Vst)의 크기를 변화시키면, 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 전압이 변화하는데 전압 변화량(dVpa, dVpb)은 다음 수학식 1과 같이 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)의 정전 용량(Csta, Cstb)에 따라 달라진다.
Figure 112008069878516-PAT00001
여기서 Clca/Clcb는 제1/제2 액정 축전기(Clca/Clcb)의 정전 용량, Cgda/Cgdb는 제1/제2 드레인 전극(175a/175b)과 제1/제2 게이트 전극(124a/124b)이 중첩하여 이루는 기생 축전기의 정전 용량, 그리고 dV는 유지 전극선(131a, 131b)에 인가되는 유지 전압(Vst)의 변화량이다.
이와 같이 제1 유지 축전기(Csta)와제2 유지 축전기(Cstb)의 정전 용량이 다르면 제1 부화소 전극(191a)의 전압 변화량(dVpa)과 제2 부화소 전극(191b)의 전압 변화량(dVpb)이 다르므로 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 전압이 달라지고 이에 따라 제1 부화소(PXa)가 나타내는 휘도와 제2 부화소(PXb)가 나타내는 휘도가 달라진다. 예를 들어 제1 유지 축전기(Csta)의 정전 용량이 제2 유지 축전기(Cstb)의 정전 용량보다 크면 제1 부화소 전극(191a)의 전압이 제2 부화소 전극(191b)의 전압보다 커진다. 이와 같은 방법으로 두 부화소(PXa, PXb)의 휘도를 다르게 하면 액정 표시 장치의 시인성이 향상될 수 있다.
제1 유지 축전기(Csta)와 제2 유지 축전기(Cstb)의 정전 용량이 같은 경우에는 제1 유지 전극선(131a)의 전압 변화량과 제2 유지 전극선(131b)의 전압 변화량이 다르거나 반대 방향이 되게 하여 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 전압을 다르게 할 수 있다.
두 부화소(PXa, PXb)의 휘도를 다르게 하는 방법은 이외에도 여러 가지가 있으며, 이에 대해 상세하게 설명한다.
먼저 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 전압을 다양한 방법으로 다르게 하는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 4 내지 도 12와 앞에서 설명한 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 12는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 4 내지 도 12에 도시한 액정 표시 장치도 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치와 실질적으로 동일한 단면 구조를 가진다. 전술한 실시예와 동일한 설명은 생략하며 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여한다.
먼저 도 4를 참고하면 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치와 거의 동일하나, 제1 및 제2 유지 전극(137a, 137b)의 크기가 서로 다르며 이에 따라 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)의 정전 용량도 다르다. 도 4에서는 제1 유지 전극(137a)이 제2 유지 전극(137b)보다 큰 것으로 도시되어 있으나 그 반대일 수도 있다.
다음 도 5를 참고하면 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 4의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 제1 유지 전극(137a)이 더 확장되어 제1 부화소 전극(191a)의크기와 거의 동일하며 제1 유지 전극(137a)과 제1 부화소 전극(191a)의 중첩 면적이 더욱 넓어져 제1 유지 축전기(Csta)의 정전 용량이 더욱 커진다.
또한 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 끝 부분(177a)의 면적이 제2 드레인 전 극(175b)의 넓은 끝 부분(177b)의 면적보다 넓어 제1 드레인 전극(175a)과 제1 유지 전극(137a)의 중첩 면적이 제2 드레인 전극(175b)과 제2 유지 전극(137b)의 중첩 면적보다 넓다. 이때 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 끝 부분(177a)은 공통 전극(270)의 개구부(275a)의 모양과 비슷하게 세로로 긴 모양을 가짐으로써 개구율 감소를 막을 수 있다.
또한 제2 유지 전극선(131b)의 폭이 제1 유지 전극선(131a)의 폭보다 좁아 제2 유지 전극선(131b)과 제2 부화소 전극(191b) 및 제2 드레인 전극(175b)의 끝 부분(177b)과의 중첩 면적이 작아져 제2 유지 축전기(Cstb)의 정전 용량이 제1 유지 축전기(Csta)의 정전 용량보다 더욱 작아질 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 유지 전극(137a, 137b), 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 또는 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)의 크기를 조절하여 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)의 정전 용량을 조절할 수 있다. 도 5에서와 반대로 크기를 조절할 수도 있다.
다음 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 5의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 서로 마주하는 소스 전극(173)과 제1 드레인 전극(175a) 사이의 거리, 즉 제1 박막 트랜지스터의 채널 길이(L)가 소스 전극(173)과 제2 드레인 전극(175b) 사이의 거리보다 가깝다. 또한 소스 전극(173)과 제1 드레인 전극(175a)이 마주하는 길이, 즉 제1 박막 트랜지스터의 채널 폭(W)이 소스 전극(173)과 제2 드레인 전극(175b)이 마주하는 길이보다 크다. 즉, 제1 및 제2 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대한 채널 폭의 비(W/L)가 서로 달라 박막 트랜지스 터의 특성도 서로 다르다.
본 실시예에서는 제1 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대한 채널 폭의 비(W/L)가 제2 박막 트랜지스터에서보다 크므로 제1 드레인 전극(175a)을 통해 출력되는 전류가 제2 드레인 전극(175b)을 통해 출력되는 전류보다 크고 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 전압도 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 전압보다 크다.
다음 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 4의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 제1 유지 전극선(131a)과 접촉하는 제1 유지 전극(137a)만을 포함하며, 제2 유지 전극선(131b)과 접촉하는 유지 전극(도시하지 않음)은 포함하지 않는다. 이에 따라 제2 유지 전극선(131b)만이 제2 부화소 전극(191b) 및 제2 드레인 전극(175b)과 중첩하여 제2 유지 축전기(Cstb)를 형성하므로 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)의 정전 용량의 차이는 더욱 커질 수 있다.
다음 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 4의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 제2 유지 전극(137b)의 크기가 더욱 작으며, 제1 드레인 전극(175a)의 넓은 끝 부분(177a)의 면적이 제2 드레인 전극(175b)의넓은 끝 부분(177b)의 면적보다 크다. 따라서 제1 유지 축전기(Csta)의 정전 용량이 제2 유지 축전기(Cstb)의 정전 용량보다 더욱 클 수 있다.
다음 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 4의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 유지 전극선(131a, 131b)이 없고 그 대신 인접한 유지 전극(137a, 137b)을 연결하는 연결 다리(136a, 136b)가 기판(110) 위에 형성되어 있다. 이전 실시예에서와 같이 빛의 투과 영역을 통과하는 불투명한 유지 전극선(도 시하지 않음)이 존재하지 않으므로 개구율 감소를 더욱 줄일 수 있다.
다음 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 9의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 연결 다리(136a, 136b)의 위 또는 아래에 위치하며 연결 다리(136a, 136b)와 접촉하는 연결 보조편(125a, 125b)이 형성되어 있다. 연결 보조편(125a, 125b)은 게이트선(121)과 같은 물질로 만들어질 수 있다. 이러한 연결 보조편(125a, 125b)은 폭이 좁은 연결 다리(136a, 136b)가 저항이 높은 ITO나 IZO로 만들어지고 유지 전극(137a, 137b)이 면형인 점을 고려하여 저항을 낮추기 위해 만들어진 것이다.
다음 도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 9의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 유지 전극(137a, 137b) 및 이들을 연결하는 연결 다리(136a, 136b) 아래에 유지 전극선(131a, 131b)이 존재하며, 유지 전극선(131a, 131b)은 유지 전극(137a, 137b) 및 연결 다리(136a, 136b)로 완전히 덮여 있다. 이와 같이 함으로써 유지 전극(137a, 137b) 및 연결 다리(136a, 136b)를 사진 식각 방법으로 형성할 때 사용하는 식각액 등의 외부 영향으로부터 유지 전극선(131a, 131b)을 보호할 수 있다.
다음 도 12를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 7의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 제2 유지 전극선(131b) 및 제2 드레인 전극(175b)이 생략되어 있고 제1 유지 전극(137a)과 중첩하는 제1 드레인 전극(175a)만을 포함한다. 또한 제1 드레인 전극(175a)의 끝 부분(177)은 앞선 실시예에서보다 더욱 확장되어 있으며 제1 개구부(275a) 영역을 완전히 포함할 수 있다. 이와 같이 하면 제2 유 지 축전기의 정전 용량을 더욱 줄이고 제1 유지 축전기의 정전 용량을 더 높일 수 있다.
또한 게이트 절연막(140) 위에는 선형 반도체 대신 복수의 제1 및 제2 섬형 반도체(154a, 154b)가 형성되어 있다. 섬형 반도체(154a, 154b)는 대부분 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 위에 위치하며 세로 방향으로 연결되어 있다.
또한 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)이연결부(191ab)를 통하여 서로 연결되어 있어 제2 부화소 전극(191b)은 박막 트랜지스터 대신 제1 부화소 전극(191a)으로부터 동일한 데이터 전압을 인가 받는다. 본 실시예의 경우는 다른 실시예와 달리 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 전압이 동일하다.
다음 도 13을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 9의 액정 표시 장치와 거의 동일하나 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 상단 및 하단에 각각 위치하는 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)을 더 포함한다. 이에 따라 제1 및 제2 유지 전극(137a, 137b)도 각각 위 아래로 확장되어 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)과 접촉하여 연결되어 있다. 이와 같이 저항이 낮은 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)에 의해 유지 전압(Vst)이 전달되므로 신호 지연을 막을 수 있고, 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b)이 화소 전극(191) 사이에 위치하므로 개구율을 높일 수 있다. 본 실시예에서 연결 다리(136a, 136b)는 생략할 수 있다.
도 12의 액정 표시 장치를 제외한 도 4 내지 도 13에 도시한 액정 표시 장치의 동작은 앞에서 설명한 도 1 내지 도 3의 액정 표시 장치의 동작과 대개 동일하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 앞에서 설명한 도 1 내지 도 13의 액정 표시 장치에서, 제1 부화소 전극(191a)은 저항이 낮은 결정질 ITO로 만들고 제2 부화소 전극(191b)은 저항이 상대적으로 높은 비정질 ITO로 만들어 두 부화소 전극(191a, 191b)의 전압을 다르게 할 수도 있다.
앞에서 설명한 여러 가지 실시예에서 제1 부화소(PXa)와 제2 부화소(PXb)의 구조가 서로 반대가 될 수 있다.
위에서 설명한 방법 이외에도 여러 가지 다양한 방법으로 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 전압을 다르게 할 수 있다.
이 밖에도 제1 또는 제2 유지 전극(137a, 137b)의 두께를 제1 또는 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 두께와 동일하게 하거나, 작게 하거나, 크게 하여 빛의 투과율을 다양하게 조절할 수 있다.
다음 도 14 내지 도 17을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 15는 도 14에 도시한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판을 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 여러 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도로서, 도 16 및 도 17에 도시한 액정 표시 장치도 도 14 및 도 15의 액정 표시 장치와 실질적으로 동일한 단면 구조를 가진다.
도 14 내지 도 17에 도시한 액정 표시 장치는 반투과형(transflective) 액정 표시 장치로서 내부광과 외부광을 모두 사용한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 13에 도시한 액정 표시 장치와 유사한 구조를 가진다. 제1 및 제2 유지 전극(137a, 137b), 제1 및 제2 유지 전극선(131a, 131b), 게이트선(121), 데이터선(171), 반도체(151), 저항성 접촉 부재(161), 박막 트랜지스터(124a, 124b, 154a, 154b, 173a, 173b, 175a, 175b, 177a, 177b), 게이트 절연막(140) 및 보호막(180), 접촉 구멍(185a, 185b) 등이 그러하다.
도 3을 제외한 도 1 내지 도 13에 도시한 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 끝 부분(129, 179), 접촉 구멍(181, 182) 및 접촉 보조 부재(81, 82)가 도 14에는 보이지 않는데, 이는 게이트선(121)에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부(도시하지 않음)나 데이터선(171)에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부(도시하지 않음)가 박막 트랜지스터 표시판(100)에 집적되는 경우에는 이들이 존재하지 않으므로 그 경우를 보여 주기 위한 것이다.
또한 제1(도면 부호의 숫자 뒤에 a가 붙은 부분)과 제2(도면 부호의 숫자 뒤에 b가 붙은 부분)의 위치가 도 1 내지 도 13에 도시한 것과 반대인데 이는 이들의 위치가 바뀔 수 있음을 보여 주기 위한 것이다.
또한 유지 전극(137a, 137b)과 유지 전극선(131a, 131b)의 상하 관계가 도 1 내지 도 13에 도시한 것과 반대인데 이 또한 선택사항이다.
또한 공통 전극 표시판(200)을 따로 도시하지 않았는데 이는 도 1 내지 도 13에 도시한 것과 같을 수 있다는 것을 나타내는 것이다.
본 실시예의 특징은 제1 부화소 전극(191a)이 투과 전극(191ap)과 반사 전 극(191aq)을 포함하고 제2 부화소 전극(191b)이 투과형이라는 것이다.
상세하게 설명하자면, 화소 전극(191)은 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을포함하며, 제1 부화소 전극(191a)의 면적이 제2 부화소 전극(191b) 면적의 약 2배이다. 제1 부화소 전극(191a)은 투과 전극(191ap)과 그 위에서 접촉하고 있는 반사 전극(191aq)을 포함한다.
투과 전극(191ap)은 연결부(191a12)로 연결되어 있으며 거의 동일한 크기인 두 개의 전극 조각(191a1, 191a2)을포함한다. 전극 조각(191a1, 191a2) 각각은 대략 정사각형이고 제2 부화소 전극(191b)의 크기와 거의 같다.
반사 전극(191aq)은 두 전극 조각(191a1, 191a2) 중 박막 트랜지스터 위에 위치한 전극 조각(191a1, 191a2) 위에 위치하며 이와 같이 하면 박막 트랜지스터에 의한 개구율 감소를 방지할 수 있다. 반사 전극(191aq)은 반사성이 좋은 금속으로 만들어질 수 있으며, 표면에는 요철이 있을 수 있다. 반사 전극(191aq)의 요철은 보호막(180)의 표면에 요철을 만들고 그 요철을 화소 전극(191)에 전사시킴으로써 만들 수 있다.
유지 전극선(131a, 131b)은 제1 부화소 전극(191a)의 전극 조각(191a1, 191a2) 사이, 또는 전극 조각(191a2)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 공간을 지나가는데 이는 개구율 감소를 줄이기 위한 구조이다. 도 16에 도시한 유지 전극선(131a)은점선(A)으로 표시한 것과 같이 위로 확장된 확장부(134a)를 포함하는데 이는 유지 축전기의 정전 용량을 늘이기 위한 것이다. 그러나 확장부(134a)가 반사 전극(191aq) 아래에 위치하기 때문에 개구율이 줄어들지 않는다.
도 17은 점선(B, C)으로 표시한 것과 같이 드레인 전극(175a, 175b)의 넓은 끝 부분(177a, 177b)의 면적을 달리 함으로써 유지 용량을 다르게 한 구조를 보여주고 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 3 내지 도 12는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 13은 도 1 내지 도 12에 도시한 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 등가 회로도이고,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,
도 15는 도 14에 도시한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판을 XV-XV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 여러 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
<도면 부호에 대한 설명>
3: 액정층 81, 82: 접촉 보조 부재
100: 박막 트랜지스터 표시판 110, 210: 절연 기판
121, 129: 게이트선 124a, 124b: 게이트 전극
125a, 125b: 연결 보조편 131a, 131b: 유지 전극선
136a, 136b: 연결 다리 137, 137a, 137b: 유지 전극
140: 게이트 절연막 151, 154a, 154b: 반도체
161, 163a, 165a: 저항성 접촉 부재
171, 179: 데이터선
173: 소스 전극 175a, 175b, 177a, 177b: 드레인 전극
180: 보호막 181, 182, 185a, 185b: 접촉 구멍
191: 화소 전극 191a, 191b: 부화소 전극
200: 공통 전극 표시판 275a, 275b: 개구부
250: 덮개막 270: 공통 전극

Claims (44)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 투명한 복수의 유지 전극,
    상기 유지 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 그리고
    상기 절연막 위에 형성되어 있고 상기 유지 전극과 각각 중첩하는 복수의 화소 전극,
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 그리고
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 개구부를 가지는 공통 전극
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 공통 전극의 상기 개구부의 중앙부는 상기 화소 전극의 중앙부와 대응하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 화소 전극과 상기 드레인 전극의 연결 지점은 상기 개구부와 대응하는
    액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 화소 전극은 투과 전극과 이에 연결되어 있는 반사 전극을 포함하며,
    상기 박막 트랜지스터는 상기 반사 전극 하부에 위치하는 게이트 전극을 더 포함하는
    액정 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 유지 전극과 접촉하며 불투명한 유지 전극선을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 유지 전극선은 상기 복수의 화소 전극 사이에 위치하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 유지 전극선은 상기 화소 전극의 한쪽 변과 일부 중첩하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 복수의 유지 전극을 연결하는 연결 다리를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 연결 다리와 중첩하며 접촉하는 불투명한 복수의 섬형 연결 보조편을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 유지 전극과 접촉하며 불투명한 유지 전극선을 더 포함하며,
    상기 유지 전극과 상기 연결 다리의 외곽 경계 안에 상기 유지 전극선이 완전히 포함되는 액정 표시 장치.
  13. 제10항에서,
    상기 유지 전극에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 유지 전극과 상기 화소 전극은 ITO 또는 IZO를 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 유지 전극과 상기 화소 전극의 두께는 서로 다른 액정 표시 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 유지 전극과 상기 화소 전극의 두께는 동일한 액정 표시 장치.
  17. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 투명한 복수의 제1 유지 전극,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선,
    상기 제1 유지 전극 및 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 절연막,
    상기 절연막 위에 형성되어 있는 복수의 데이터선,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 복수 쌍의 제1 및 제2 박 막 트랜지스터,
    상기 절연막 위에 형성되어 있으며 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극,
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 그리고
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 복수의 개구부를 가지는 공통 전극
    을 포함하며,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있고, 상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 유지 전극과 중첩하는
    액정 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 개구부는 상기 제1 및 제2 부화소 전극의 중앙부와 각각 대응하는 제1 및 제2 개구부를 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제17항에서,
    상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하며,
    상기 화소 전극과 상기 드레인 전극의 연결 지점은 상기 개구부와 대응하는
    액정 표시 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 투과 전극과 이에 연결되어 있는 반사 전극을 포함하며,
    상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 반사 전극 하부에 위치하는 게이트 전극을 더 포함하는
    액정 표시 장치.
  21. 제19항에서,
    상기 제1 유지 전극과 접촉하며 불투명한 제1 유지 전극선, 그리고
    상기 제2 부화소 전극과 중첩하는 제2 유지 전극선
    을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  22. 제21항에서,
    상기 제2 유지 전극선과 접촉하고 상기 제2 부화소 전극과 중첩하며 상기 제1 유지 전극과 면적이 다른 제2 유지 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  23. 제22항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  24. 제21항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극선의 폭이 서로 다른 액정 표시 장치.
  25. 제24항에서,
    상기 제1 유지 전극선의 폭이 상기 제2 유지 전극선의 폭보다 넓은 액정 표시 장치.
  26. 제24항에서,
    상기 제2 유지 전극선과 접촉하고 상기 제2 부화소 전극과 중첩하며 상기 제1 유지 전극과 면적이 다른 제2 유지 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  27. 제26항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  28. 제17항에서,
    상기 제1 유지 전극과 접촉하며 불투명한 제1 유지 전극선, 그리고
    상기 제1 유지 전극선과 동일한 층에 형성되어 있는 제2 유지 전극선
    을 더 포함하며,
    상기 제1 및 제2 유지 전극선은 상기 복수의 화소 전극 사이에 위치하는 액정 표시 장치.
  29. 제28항에서,
    상기 제1 유지 전극선은 상기 제1 부화소 전극의 한쪽 변과 일부 중첩하고, 상기 제2 유지 전극선은 상기 제2 부화소 전극의 반대쪽 변과 일부 중첩하는 액정 표시 장치.
  30. 제28항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  31. 제17항에서,
    상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 부화소 전극과 상기 제1 및 제2 드레인 전극의 연결 지점은 상기 각 개구부와 대응하며,
    상기 제1 드레인 전극과 상기 제2 드레인 전극의 크기는 서로 다른
    액정 표시 장치.
  32. 제31항에서,
    상기 제1 및 제2 드레인 전극은 상기 개구부의 영역내에 완전히 포함되는 넓은 끝 부분을 포함하는 액정 표시 장치.
  33. 제32항에서,
    상기 제1 드레인 전극 또는 상기 제2 드레인 전극의 넓은 끝 부분의 모양은 상기 개구부의 모양과 동일한 액정 표시 장치.
  34. 제31항에서,
    상기 제1 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비와 상기 제2 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비는 서로 다른 액정 표시 장치.
  35. 제17항에서,
    상기 제1 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비와 상기 제2 박막 트랜지스터의 채널 길이에 대하 채널 폭의 비는 서로 다른 액정 표시 장치.
  36. 제17항에서,
    상기 복수의 제1 유지 전극을 연결하는 연결 다리를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  37. 제36항에서,
    상기 제1 유지 전극에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  38. 제36항에서,
    상기 연결 다리와 중첩하며 접촉하는 불투명한 복수의 섬형 연결 보조편을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  39. 제36항에서,
    상기 제1 유지 전극과 접촉하며 불투명한 제1 유지 전극선, 그리고
    상기 제2 부화소 전극과 중첩하는 제2 유지 전극선을 더 포함하며,
    상기 제1 유지 전극과 상기 연결 다리의 외곽 경계 안에 상기 제1 유지 전극선이 완전히 포함되는 액정 표시 장치.
  40. 제39항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극선에는 주기적으로 값이 변화하는 유지 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  41. 제17항에서,
    상기 제2 부화소 전극과 중첩하며 상기 제1 유지 전극과 동일한 층에 형성되어 있는 제2 유지 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  42. 제41항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극과 상기 화소 전극은 ITO 또는 IZO를 포함하는 액정 표시 장치.
  43. 제42항에서,
    상기 제1 유지 전극의 두께와 상기 제1 부화소 전극의 두께의 비는 상기 제2 유지 전극과 상기 제2 부화소 전극의 두께의 비와 다른 액정 표시 장치.
  44. 제42항에서,
    상기 제1 및 제2 유지 전극과 상기 화소 전극의 두께는 동일한 액정 표시 장치.
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