KR20130037961A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 개의 부화소 영역이 동일한 투과율을 가지도록 하여 컬러 쉬프트를 방지할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 액정 표시 장치는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정; 상기 제1 기판 위에 형성되어 화소 영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선; 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되는 스위칭 소자; 상기 게이트선과 이격되어 형성되는 공통 선; 상기 공통 선으로부터 돌출되는 접촉 전극; 상기 스위칭 소자 및 상기 접촉 전극을 포함한 상기 제1 기판 위의 전면에 형성되는 제1 보호막; 상기 접촉 전극을 노출시키도록 상기 제1 보호막에 형성되는 제1 접촉 구멍; 상기 제1 보호막 위의 상기 화소 영역에 형성되고, 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 접촉 전극에 연결되는 공통 전극; 상기 공통 전극을 포함한 상기 제1 기판 위의 전면에 형성되는 제2 보호막; 상기 스위칭 소자의 적어도 일부를 노출시키도록 상기 제1 보호막 및 상기 제2 보호막에 형성되는 제2 접촉 구멍; 및, 상기 제2 보호막 위의 상기 화소 영역에 형성되고, 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 스위칭 소자에 연결되며, 슬릿을 포함하는 화소 전극을 포함하고, 상기 데이터선은 상기 게이트선과 수직한 방향으로 중첩되는 연결부; 상기 연결부의 연장선에 대해 제1 각도로 꺾인 제1 부분; 및, 상기 연결부의 연장선에 대해 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로 꺾인 제2 부분을 포함하고, 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각은
Figure pat00005
(θL: 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각, θ1: 제1 각도, θ2: 제2 각도)를 만족한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 개의 부화소 영역이 동일한 투과율을 가지도록 하여 컬러 쉬프트를 방지할 수 있는 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 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 다양한 형태의 모드로 구현되고 있고, 이 중에서도 최근에는 PLS(Plane Line Switching) 모드로 구동되는 액정 표시 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. PLS 모드에서 화소 전극과 공통 전극은 동일한 기판 위에 형성되고, 두 전극 사이에 전계가 형성되어 액정 분자들을 배향시키는 것을 특징으로 한다.
이러한 PLS 모드에서 시인성을 향상시키기 위해 하나의 화소 영역을 두 개의 부화소 영역으로 나누고, 각 부화소 영역에서 화소 전극의 방향이 상이하도록 형성하였다. 이때, 각 부화소 영역에서의 화소 전극의 면적은 동일하도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 투과율을 확보하면서도 데이터선의 부하를 감소시키기 위해 공통 전극 아래에 유기 절연 물질로 이루어진 보호막을 형성한다. 이때, 유기 절연 물질의 두께는 무기 절연 물질에 비해 상대적으로 두껍게 형성되므로, 보호막의 위에 형성된 공통 전극과 보호막의 아래에 형성된 공통 선을 전기적으로 연결하기 위해 형성되는 접촉 구멍의 크기는 크게 형성되어야 한다.
따라서, 공통 전극과 공통 선의 접촉부는 화소 영역 내에 형성되고, 이로 인해 공통 전극과 공통 선의 접촉부가 포함된 부화소 영역에서는 공통 전극과 공통 선의 접촉부가 형성된 면적만큼 투과율이 줄어든다.
즉, 두 개의 부화소 영역에서의 투과율이 상이해지고, 이에 따라 컬러 쉬프트가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 두 개의 부화소 영역이 동일한 투과율을 가지도록 하여 컬러 쉬프트를 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정; 상기 제1 기판 위에 형성되어 화소 영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선; 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되는 스위칭 소자; 상기 게이트선과 이격되어 형성되는 공통 선; 상기 공통 선으로부터 돌출되는 접촉 전극; 상기 접촉 전극에 연결되어 상기 화소 영역에 형성되는 공통 전극; 및,
상기 공통 전극과 전기적으로 분리되어 상기 화소 영역에 형성되고, 상기 스위칭 소자에 연결되며, 슬릿을 포함하는 화소 전극을 포함하고, 상기 데이터선은 상기 게이트선과 수직한 방향으로 중첩되는 연결부; 상기 연결부의 연장선에 대해 제1 각도로 꺾인 제1 부분; 및, 상기 연결부의 연장선에 대해 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로 꺾인 제2 부분을 포함하고, 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각은
Figure pat00001
(θL: 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각, θ1: 제1 각도, θ2: 제2 각도)를 만족한다.
상기 화소 영역은 상기 데이터선의 제1 부분과 나란하게 형성되는 제1 부화소 영역; 및, 상기 데이터선의 제2 부분과 나란하게 형성되는 제2 부화소 영역을 포함할 수 있다.
상기 접촉 전극은 상기 제1 부화소 영역의 내부에 형성되고, 상기 스위칭 소자는 상기 화소 영역의 외부에 형성될 수 있다.
상기 제1 부분의 길이 및 상기 제2 부분의 길이는 상기 제1 부화소 영역에서 상기 접촉 전극이 형성된 부분을 제외한 면적이 상기 제2 부화소 영역의 면적과 동일하도록 설정될 수 있다.
상기 연결부, 상기 제1 부분, 및 상기 제2 부분은 복수로 이루어지고, 상기 연결부는 상기 게이트선을 기준으로 상측에 위치한 상기 제2 부분과 하측에 위치한 상기 제1 부분을 연결할 수 있다.
상기 제1 각도 및 상기 제2 각도는 복수의 상기 연결부가 일직선 상에 위치하도록 설정될 수 있다.
상기 제1 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿이 상기 연결부의 연장선과 이루는 각은 상기 제1 각도와 동일할 수 있다.
상기 제2 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿이 상기 연결부의 연장선과 이루는 각은 상기 제2 각도와 동일할 수 있다.
상기 액정의 러빙 방향이 상기 제1 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿과 이루는 각도는 상기 액정의 러빙 방향이 상기 제2 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿과 이루는 각도와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 상기 제1 기판 위의 전면에 적층되어 형성되는 제1 보호막 및 제2 보호막; 상기 접촉 전극을 노출시키도록 상기 제1 보호막에 형성되는 제1 접촉 구멍; 및, 상기 스위칭 소자의 적어도 일부를 노출시키도록 상기 제1 보호막 및 상기 제2 보호막에 형성되는 제2 접촉 구멍을 더 포함하고, 상기 공통 전극은 상기 제1 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 접촉 전극에 연결되고, 상기 화소 전극은 상기 제2 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 스위칭 소자에 연결될 수 있다.
상기 제1 보호막은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 보호막은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 보호막 아래에 형성되고, 무기 절연 물질로 이루어진 제3 보호막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 상기 제1 기판 위의 전면에 적층되어 형성되는 제1 보호막 및 제2 보호막; 상기 접촉 전극을 노출시키도록 상기 제1 보호막 및 제2 보호막에 형성되는 제1 접촉 구멍; 상기 스위칭 소자의 적어도 일부를 노출시키도록 상기 제1 보호막에 형성되는 제2 접촉 구멍을 더 포함하고, 상기 화소 전극은 상기 제1 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 스위칭 소자에 연결되고, 상기 공통 전극은 상기 제2 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 접촉 전극에 연결될 수 있다.
상기 제1 기판의 외측에 형성되는 제1 편광판을 더 포함하고, 상기 제1 편광판의 투과축은 상기 액정의 러빙 방향에 대해 수직일 수 있다.
상기 제1 편광판은 상기 제1 기판과 동일한 평면을 가지는 직사각형으로 이루어지고, 상기 제1 편광판의 투과축과 상기 제1 편광판의 일측 변이 이루는 각은 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각과 동일할 수 있다.
상기 제2 기판의 외측에 형성되는 제2 편광판을 더 포함하고, 상기 제2 편광판의 투과축은 상기 제1 편광판의 투과축에 대하여 수직일 수 있다.
상기 제1 기판의 외측에 형성되는 제1 편광판을 더 포함하고, 상기 제1 편광판의 투과축은 상기 액정의 러빙 방향과 동일할 수 있다.
상기 제1 편광판은 상기 제1 기판과 동일한 평면을 가지는 직사각형으로 이루어지고, 상기 제1 편광판의 투과축과 상기 제1 편광판의 일측 변이 이루는 각은 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각과 동일할 수 있다.
상기 제2 기판의 외측에 형성되는 제2 편광판을 더 포함하고, 상기 제2 편광판의 투과축은 상기 제1 편광판의 투과축에 대하여 수직일 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 제1 부화소 영역에서 접촉 전극을 제외한 면적과 제2 부화소 영역의 면적을 동일하게 형성함으로써, 두 개의 부화소 영역이 동일한 투과율을 가지도록 하여 컬러 쉬프트를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제1 부화소 영역에 인접한 데이터선과 제2 부화소 영역에 인접한 데이터선이 서로 다른 각도로 꺾이도록 형성함으로써, 데이터선의 쉬프트가 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 액정의 러빙각을 최적화하여 두 부화소 영역에서 동일한 전기 광학적 특성이 나타나도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터선을 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터선 및 화소 전극의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 편광판의 투과축을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
이하에서 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.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 나타낸 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 대향하는 제1 기판(110) 및 제2 기판(210), 제1 기판(110)과 제2 기판(210) 사이에 형성되는 액정(31)을 포함한다.
제1 기판(110) 위에는 게이트선(121) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(124)이 형성되어 있다. 또한, 게이트선(121)과 나란한 방향으로 공통 선(131) 및 이로부터 돌출되는 접촉 전극(133)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하고, 공통 선(131)은 공통 전압을 전달하며, 주로 가로 방향으로 뻗어 있다.
게이트선(121), 게이트 전극(124), 공통 선(131), 및 접촉 전극(133)을 포함한 제1 기판(110) 위의 전면에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함하는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(140)의 위에는 반도체층(150)이 형성되어 있다. 반도체층(150)은 게이트 전극(124)의 위에 위치한다. 반도체층(150) 위에는 저항성 접촉층(160)이 형성되어 있다.
저항성 접촉층(160) 위에는 게이트선(121)과 교차하는 데이터선(171), 데이터선(171)으로부터 게이트 전극(124) 위로 돌출되는 소스 전극(173), 및 소스 전극(173)과 이격되는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이는 이격되어 있어 채널을 형성하고, 저항성 접촉층(160)은 채널 부분을 제외하고 형성된다.
데이터선(171)은 게이트선(121)과 교차하도록 형성되어 화소 영역을 정의한다. 이때, 하나의 화소 영역은 제1 부화소 영역(P)과 제2 부화소 영역(Q)을 포함할 수 있다. 데이터선(171)은 게이트선(121)과 수직한 방향으로 형성되고 게이트선(121)과 중첩되는 연결부(171a), 연결부(171a)에 연결되어 제1 부화소 영역(P)에 인접하여 형성되는 제1 부분(171b), 연결부(171a)에 연결되어 제2 부화소 영역(Q)에 인접하여 형성되는 제2 부분(171c)을 포함한다.
데이터선(171)의 연결부(171a), 제1 부분(171b), 제2 부분(171c)은 복수로 이루어지고, 연결부(171a)는 게이트선(121)을 기준으로 상측에 위치한 제2 부분(171c)과 하측에 위치한 제1 부분(171b)을 연결한다. 데이터선(171)에 대해서는 추후 도 3에 대한 설명에서 더 자세히 살펴본다.
반도체층(150)은 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)의 아래뿐만 아니라 도 1에 도시된 바와 같이 데이터선(171)의 아래에도 형성될 수 있다. 이때, 반도체층(150), 저항성 접촉층(160), 데이터선(171), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175)을 하나의 마스크를 이용하여 형성될 수 있다.
게이트 전극(124), 반도체층(150), 저항성 접촉층(160), 소스 전극(173), 및 드레인 전극(175)은 하나의 스위칭 소자를 이룬다. 스위칭 소자는 제2 부화소 영역(Q)의 외부에 형성되어 있다. 즉, 제2 부화소 영역(Q)의 경계는 스위칭 소자의 상측에 형성되며, 스위칭 소자는 게이트선(121)과 제2 부화소 영역(Q)의 사이에 형성된다.
게이트선(121), 공통 선(131) 데이터선(171), 스위칭 소자, 및 접촉 전극(133)을 포함한 제1 기판(110) 위의 전면에는 제1 보호막(182)이 형성되어 있다. 제1 보호막(182)은 유기 절연 물질로 이루어져 있다. 제1 보호막(182) 아래에는 무기 절연 물질로 이루어진 제3 보호막(180)이 더 형성될 수 있다.
제1 보호막(182)에는 접촉 전극(133)을 노출시키도록 제1 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
제1 보호막(182) 위에는 제1 접촉 구멍(181)을 통해 접촉 전극(133)과 연결되는 공통 전극(135)이 형성되어 있다. 공통 전극(135)은 화소 영역의 전체에 걸쳐 형성되며, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 전극 물질로 이루어진다.
제1 보호막(182)은 유기 절연 물질로 이루어져 있으므로, 무기 절연 물질로 형성할 때보다 그 두께가 더 두껍게 형성된다. 따라서, 접촉 전극(133)과 공통 전극(135)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 접촉 구멍(181)은 제1 보호막(182)이 무기 절연 물질로 이루어지는 경우와 비교하여 더 크게 형성되어야 하고, 이에 따라 접촉 전극(133)도 더 크게 형성되어야 한다.
공통 전극(135)을 포함한 제1 기판(110) 위의 전면에는 제2 보호막(184)이 형성되어 있다. 제2 보호막(184)은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
제1 보호막(181) 및 제2 보호막(184)에는 스위칭 소자의 적어도 일부, 구체적으로 드레인 전극(175)을 노출시키도록 제2 접촉 구멍(183)이 형성되어 있다.
제2 보호막(184) 위에는 제2 접촉 구멍(183)을 통해 스위칭 소자의 드레인 전극(175)에 연결되는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 화소 영역에 형성되고, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 전극 물질로 이루어진다. 화소 전극(191)은 복수의 슬릿(193)을 포함하고 있다.
즉, 제2 보호막(184)을 사이에 두고 공통 전극(135)과 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 제2 보호막(184)의 아래에는 공통 전극(135)이 형성되어 있고, 제2 보호막(184)의 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 이때, 공통 전극(135)은 화소 영역 전체에 형성되고, 화소 전극(191)에는 슬릿(193)이 형성되어 있어, 슬릿(193)이 형성된 부분에 위치하는 액정(31)들이 공통 전극(135)과 화소 전극(191) 사이에 형성되는 수평 전계에 의해 움직이게 된다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 더욱 참고하여 데이터선(171) 및 화소 전극(191)에 대해 더 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터선을 나타낸 평면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터선 및 화소 전극의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 데이터선(171)의 제1 부분(171b)은 연결부(171a)의 연장선(점선으로 나타냄)에 대해 제1 각도(θ1)로 꺾여 있다. 또한, 데이터선(171)의 제2 부분(171c)은 연결부(171a)의 연장선에 대해 제2 각도(θ2)로 꺾여 있다.
제1 부화소 영역(P)은 데이터선(171)의 제1 부분(171b)과 나란한 두 변과 게이트선(121)과 나란한 두 변으로 이루어지고, 제2 부화소 영역(Q)은 데이터선(171)의 제2 부분(171c)과 나란한 두 변과 게이트선(121)과 나란한 두 변으로 이루어져 있다.
이때, 데이터선(171)의 제1 부분(171b)과 제2 부분(171c)의 길이를 동일하게 형성하게 되면, 제1 부화소 영역(P)과 제2 부화소 영역(Q)의 면적은 동일하게 형성된다. 본 발명에서는 접촉 전극(133)이 공통 선(131)으로부터 아래로 돌출되어 있어 제1 부화소 영역(P)의 내에 형성되고, 접촉 전극(133)은 불투명 전극으로 형성되므로, 제1 부화소 영역(P)과 제2 부화소 영역(Q)에서의 투과율이 서로 상이해진다. 따라서, 제1 부화소 영역(P)과 제2 부화소 영역(Q)에서의 투과율을 동일하게 하기 위해서 제1 부화소 영역(P)에서 접촉 전극(133)이 형성된 부분을 제외한 면적이 제2 부화소 영역(Q)의 면적과 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이를 위해 제1 부화소 영역(P)의 면적이 제2 부화소 영역(Q)의 면적보다 커야 하며, 데이터선(171)의 제1 부분(171b)의 길이(l1)가 제2 부분(171c)의 길이(l2)보다 길어야 한다. 제1 부분(171b)의 길이(l1) 및 제2 부분(171c)의 길이(l2)는 제1 부화소 영역(P)에서 접촉 전극(133)이 형성된 부분을 제외한 면적이 제2 부화소 영역(Q)의 면적과 동일하도록 설정된다.
이때, 데이터선(171)의 제1 부분(171b)이 연결부(171a)와 이루는 각과 제2 부분(171c)이 연결부(171a)와 이루는 각을 동일하게 형성하게 되면, 제1 부분(171b)의 길이가 제2 부분(171c)의 길이보다 짧으므로 데이터선(171)이 하측으로 갈수록 좌측으로 쉬프트 되는 현상이 발생한다. 따라서, 제1 부분(171b) 및 제2 부분(171c)이 각각 연결부(171a)와 이루는 각을 상이하게 형성하여 데이터선(171)이 쉬프트 되지 않도록 형성한다.
이를 위해 제1 부분(171b)이 연결부(171a)의 연장선과 이루는 제1 각도(θ1)보다 제2 부분(171c)이 연결부(171a)의 연장선과 이루는 제2 각도(θ2)를 더 크게 형성한다. 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)는 복수의 연결부(171a)가 일직선 상에 위치하도록 설정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 부화소 영역(P)에 형성되는 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 제1 부분(171b)과 나란하게 형성되어, 데이터선(171)의 연결부(171a)의 연장선과 제1 각도(θ1)를 이룬다. 또한, 제1 부화소 영역(P)에 형성되는 슬릿(193)도 데이터선(171)의 제1 부분(171b)과 나란하게 형성되어, 데이터선(171)의 연결부(171a)의 연장선과 제1 각도(θ1)를 이룬다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 부화소 영역(Q)에 형성되는 화소 전극(191)은 데이터선(171)의 제2 부분(171c)과 나란하게 형성되어, 데이터선(171)의 연결부(171a)의 연장선과 제2 각도(θ2)를 이룬다. 또한, 제2 부화소 영역(Q)에 형성되는 슬릿(193)도 데이터선(171)의 제2 부분(171c)과 나란하게 형성되어, 데이터선(171)의 연결부(171a)의 연장선과 제2 각도(θ2)를 이룬다.
초기 상태에서 액정(31)은 일정한 방향을 가지고 배향되도록 러빙이 이루어져 있다. 이때, 액정(31)의 러빙 방향은 공통 전극(135)과 화소 전극(191) 사이에 전계가 형성되었을 때 제1 부화소 영역(P)에서 액정(31)이 회전하는 각과 제2 부화소 영역(Q)에서 액정(31)이 회전하는 각이 동일하도록 설정할 수 있다. 즉, 하기 수학식 2에 나타낸 바와 같이 액정(31)의 러빙 방향이 제1 부화소 영역(P)에 형성되는 슬릿(193)과 이루는 각도는 액정(31)의 러빙 방향이 제2 부화소 영역(Q)에 형성되는 슬릿(193)과 이루는 각도와 동일하다.
[수학식 1]
Figure pat00002
(θL: 액정의 러빙 방향과 연결부가 이루는 각, θ1: 제1 각도, θ2: 제2 각도)
따라서, 액정(31)의 러빙 방향과 데이터선(171)의 연결부(171a)가 이루는 각은 하기 수학식 2로 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00003
(θL: 액정의 러빙 방향과 연결부가 이루는 각, θ1: 제1 각도, θ2: 제2 각도)
예를 들어, 제1 각도(θ1)를 5도로, 제2 각도(θ2)를 7도로 설계한 경우 액정(31)의 러빙 방향과 데이터선(171)의 연결부(171a)가 이루는 각(θL)은 1도가 된다. 액정(31)의 러빙 방향과 데이터선(171)의 연결부(171a)가 이루는 각(θL)은 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)의 크기에 따라 변하며, 약 0.1도 내지 5도 사이의 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 기판(110)의 외측에 형성되는 제1 편광판(12) 및 제2 기판(210)의 외측에 형성되는 제2 편광판(22)을 더 포함할 수 있다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 참고하여 제1 편광판(12) 및 제2 편광판(22)에 대해 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 편광판의 투과축을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 제1 편광판(12)의 투과축(TP)은 액정(31)의 러빙 방향에 대하여 수직으로 형성될 수 있으며, 이를 O-모드라고 한다. 게이트선(121)에 나란한 방향을 X축으로, 데이터선(171)의 연결부(171a)에 나란한 방향을 Y축으로 나타내었다. 제1 편광판(12)의 투과축(TP)은 X축에 대해 액정(31)의 러빙 방향과 데이터선(171)의 연결부(171a)가 이루는 각(θL)만큼 기울어져 있다.
제1 편광판(12)은 제1 기판(110)과 동일한 평면을 가지는 직사각형으로 이루어질 수 있으며, 어느 두 변은 X축에 평행하고 나머지 두 변은 Y축에 평행하다. 따라서, 제1 편광판(12)의 투과축(TP)과 X축에 평행한 제1 편광판(12)의 일측 변이 이루는 각은 액정(31)의 러빙 방향이 데이터선(171)의 연결부(171a)와 이루는 각(θL)과 동일하다.
제2 편광판(22)의 투과축은 제1 편광판(12)의 투과축(TP)에 대하여 수직이다. 즉, 제2 편광판(22)의 투과축은 액정(31)의 러빙 방향과 동일한 방향으로 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이 제1 편광판(12)의 투과축(TP)은 액정(31)의 러빙 방향과 동일한 방향으로 형성될 수 있으며, 이를 E-모드라고 한다.
제1 편광판(12)은 제1 기판(110)과 동일한 평면을 가지는 직사각형으로 이루어질 수 있으며, 어느 두 변은 X축에 평행하고 나머지 두 변은 Y축에 평행하다. 따라서, 제1 편광판(12)의 투과축(TP)과 Y축에 평행한 제1 편광판(12)의 일측 변이 이루는 각은 액정(31)의 러빙 방향이 데이터선(171)의 연결부(171a)와 이루는 각(θL)과 동일하다.
제2 편광판(22)의 투과축은 제1 편광판(12)의 투과축(TP)에 대하여 수직이다. 즉, 제1 편광판(12)의 투과축(TP)은 Y축에 대해 액정(31)의 러빙 방향과 데이터선(171)의 연결부(171a)가 이루는 각(θL)만큼 기울어져 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도와 동일하여 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 설명한 실시예와 동일한 부분이 상당하므로, 이에 대한 설명은 생략하고 차이점이 있는 부분에 대해서만 이하에서 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 설명한 실시예에서와 같이 제1 기판(110) 위에 게이트선(121), 게이트 전극(124), 공통 선(131), 접촉 전극(133), 데이터선(171), 소스 전극(173), 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.
게이트선(121), 공통 선(131) 데이터선(171), 스위칭 소자, 및 접촉 전극(133)을 포함한 제1 기판(110) 위의 전면에는 제1 보호막(182)이 형성되어 있다. 제1 보호막(182)은 유기 절연 물질로 이루어져 있다.
제1 보호막(182)에는 스위칭 소자의 적어도 일부, 구체적으로 드레인 전극(175)을 노출시키도록 제2 접촉 구멍(183)이 형성되어 있다.
제1 보호막(182) 위에는 제2 접촉 구멍(183)을 통해 스위칭 소자의 드레인 전극(175)에 연결되는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 화소 영역에 형성되고, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 전극 물질로 이루어진다. 화소 전극(191)은 복수의 슬릿(193)을 포함하고 있다.
화소 전극(191)을 포함한 제1 기판(110) 위의 전면에는 제2 보호막(184)이 형성되어 있다. 제2 보호막(184)은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다.
제1 보호막(181) 및 제2 보호막(184)에는 접촉 전극(133)을 노출시키도록 제1 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
제2 보호막(184) 위에는 제1 접촉 구멍(181)을 통해 접촉 전극(133)과 연결되는 공통 전극(135)이 형성되어 있다. 공통 전극(135)은 화소 영역의 전체에 걸쳐 형성되며, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 전극 물질로 이루어진다.
즉, 제2 보호막(184)을 사이에 두고 화소 전극(191)과 공통 전극(135)이 형성되어 있다. 제2 보호막(184)의 아래에는 화소 전극(191)이 형성되어 있고, 제2 보호막(184)의 위에는 공통 전극(135)이 형성되어 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.
31: 액정 110: 제1 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
131: 공통 선 133: 접촉 전극
135: 공통 전극 140: 게이트 절연막
150: 반도체층 160: 저항성 접촉층
171: 데이터선 171a: 연결부
171b: 제1 부분 171c: 제2 부분
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
180: 제3 보호막 181: 제1 접촉 구멍
182: 제1 보호막 183: 제2 접촉 구멍
184: 제2 보호막 191: 화소 전극
193: 슬릿 210: 제2 기판

Claims (20)

  1. 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 위치하는 액정;
    상기 제1 기판 위에 형성되어 화소 영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선;
    상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되는 스위칭 소자;
    상기 게이트선과 이격되어 형성되는 공통 선;
    상기 공통 선으로부터 돌출되는 접촉 전극;
    상기 접촉 전극에 연결되어 상기 화소 영역에 형성되는 공통 전극; 및,
    상기 공통 전극과 전기적으로 분리되어 상기 화소 영역에 형성되고, 상기 스위칭 소자에 연결되며, 슬릿을 포함하는 화소 전극을 포함하고,
    상기 데이터선은
    상기 게이트선과 수직한 방향으로 중첩되는 연결부;
    상기 연결부의 연장선에 대해 제1 각도로 꺾인 제1 부분; 및,
    상기 연결부의 연장선에 대해 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로 꺾인 제2 부분을 포함하고,
    상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각은,
    Figure pat00004
    (θL: 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각, θ1: 제1 각도, θ2: 제2 각도)
    를 만족하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 화소 영역은
    상기 데이터선의 제1 부분과 나란하게 형성되는 제1 부화소 영역; 및,
    상기 데이터선의 제2 부분과 나란하게 형성되는 제2 부화소 영역을 포함하는,
    액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 접촉 전극은 상기 제1 부화소 영역의 내부에 형성되고,
    상기 스위칭 소자는 상기 화소 영역의 외부에 형성되는,
    액정 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 부분의 길이 및 상기 제2 부분의 길이는,
    상기 제1 부화소 영역에서 상기 접촉 전극이 형성된 부분을 제외한 면적이 상기 제2 부화소 영역의 면적과 동일하도록 설정되는,
    액정 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 연결부, 상기 제1 부분, 및 상기 제2 부분은 복수로 이루어지고,
    상기 연결부는 상기 게이트선을 기준으로 상측에 위치한 상기 제2 부분과 하측에 위치한 상기 제1 부분을 연결하는,
    액정 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 각도 및 상기 제2 각도는,
    복수의 상기 연결부가 일직선 상에 위치하도록 설정되는,
    액정 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿이 상기 연결부의 연장선과 이루는 각은 상기 제1 각도와 동일한,
    액정 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿이 상기 연결부의 연장선과 이루는 각은 상기 제2 각도와 동일한,
    액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 액정의 러빙 방향이 상기 제1 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿과 이루는 각도는 상기 액정의 러빙 방향이 상기 제2 부화소 영역에 형성되는 상기 슬릿과 이루는 각도와 동일한,
    액정 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판 위의 전면에 적층되어 형성되는 제1 보호막 및 제2 보호막;
    상기 접촉 전극을 노출시키도록 상기 제1 보호막에 형성되는 제1 접촉 구멍; 및,
    상기 스위칭 소자의 적어도 일부를 노출시키도록 상기 제1 보호막 및 상기 제2 보호막에 형성되는 제2 접촉 구멍을 더 포함하고,
    상기 공통 전극은 상기 제1 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 접촉 전극에 연결되고,
    상기 화소 전극은 상기 제2 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 스위칭 소자에 연결되는,
    액정 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 보호막은 유기 절연 물질로 이루어진,
    액정 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 보호막은 무기 절연 물질로 이루어진,
    액정 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 보호막 아래에 형성되고, 무기 절연 물질로 이루어진 제3 보호막을 더 포함하는,
    액정 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판 위의 전면에 적층되어 형성되는 제1 보호막 및 제2 보호막;
    상기 접촉 전극을 노출시키도록 상기 제1 보호막 및 제2 보호막에 형성되는 제1 접촉 구멍;
    상기 스위칭 소자의 적어도 일부를 노출시키도록 상기 제1 보호막에 형성되는 제2 접촉 구멍을 더 포함하고,
    상기 화소 전극은 상기 제1 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제2 접촉 구멍을 통해 상기 스위칭 소자에 연결되고,
    상기 공통 전극은 상기 제2 보호막 바로 위에 형성되고, 상기 제1 접촉 구멍을 통해 상기 접촉 전극에 연결되는,
    액정 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판의 외측에 형성되는 제1 편광판을 더 포함하고,
    상기 제1 편광판의 투과축은 상기 액정의 러빙 방향에 대해 수직인,
    액정 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 편광판은 상기 제1 기판과 동일한 평면을 가지는 직사각형으로 이루어지고,
    상기 제1 편광판의 투과축과 상기 제1 편광판의 일측 변이 이루는 각은 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각과 동일한,
    액정 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 기판의 외측에 형성되는 제2 편광판을 더 포함하고,
    상기 제2 편광판의 투과축은 상기 제1 편광판의 투과축에 대하여 수직인,
    액정 표시 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판의 외측에 형성되는 제1 편광판을 더 포함하고,
    상기 제1 편광판의 투과축은 상기 액정의 러빙 방향과 동일한,
    액정 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 편광판은 상기 제1 기판과 동일한 평면을 가지는 직사각형으로 이루어지고,
    상기 제1 편광판의 투과축과 상기 제1 편광판의 일측 변이 이루는 각은 상기 액정의 러빙 방향과 상기 연결부가 이루는 각과 동일한,
    액정 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 기판의 외측에 형성되는 제2 편광판을 더 포함하고,
    상기 제2 편광판의 투과축은 상기 제1 편광판의 투과축에 대하여 수직인,
    액정 표시 장치.
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