KR20150095976A

KR20150095976A - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR20150095976A
Application number: KR1020140016308A
Authority: KR
Inventors: 조선아; 김상재; 이형주
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2015-08-24
Also published as: US9791742B2; US20150227004A1

Abstract

액정 표시 장치는 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널 상에 배치되는 광 확산막을 포함한다. 상기 광 확산막은 제1 방향을 따라 연장되고 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 저굴절 라인 부재들을 포함한다. 상기 액정 표시 패널은, 화소 전극, 상기 화소 전극을 가로지르고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 게이트 라인 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 데이터 라인을 포함하는 어레이 기판과, 상기 게이트 라인에 중첩하고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿을 갖는 공통 전극을 포함하는 대향 기판과, 상기 어레이 기판 및 대향 기판의 사이에 배치되는 액정층을 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 광을 출사하는 백라이트 유닛 및 상기 광을 제어하는 액정 표시 패널을 포함할 수 있다. 상기 액정 표시 패널은, 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소 전극들을 포함하는 어레이 기판, 상기 어레이 기판에 마주하는 대향 기판 및 상기 어레이 기판과 대향 기판의 사이에 배치되는 액정층을 포함한다. 상기 액정 표시 패널을 구동하기 위한 영상 구동부는 상기 화소 전극들에 소정의 전압을 인가할 수 있다. 상기 전압에 의해 형성된 전계는 상기 액정층에 포함된 액정들의 배향을 조절할 수 있다.

상기 액정 표시 패널은 상기 액정들의 배향을 조절하여, 상기 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 제어될 수 있다. 상기 화소 전극이 복수의 도메인들로 분할된 경우, 상기 도메인들에 따라 서로 다르게 액정들이 배향됨으로써, 상기 액정 표시 패널의 측면 시야각이 개선될 수 있다.

예를 들어, 상기 화소 전극이 2개의 도메인으로 분할되는 PVA (patterned vertical alignment) 구조를 갖는 경우, 상하 또는 좌우의 어느 일 방향에서 측면 시야각이 개선될 수 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 상하 및 좌우의 전 방향에서 측면 시야각을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 액정 표시 패널 및 상기 액정 표시 패널 상에 배치되는 광 확산막을 포함한다. 상기 광 확산막은 제1 방향을 따라 연장되고 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 저굴절 라인 부재들을 포함한다. 상기 액정 표시 패널은, 화소 전극, 상기 화소 전극을 가로지르고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 게이트 라인 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 데이터 라인을 포함하는 어레이 기판; 상기 게이트 라인에 중첩하고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿을 갖는 공통 전극을 포함하는 대향 기판; 및 상기 어레이 기판 및 대향 기판의 사이에 배치되는 액정층을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 확산막은 상기 저굴절 라인 부재들보다 높은 굴절률을 갖는 몸체 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향을 따라 절단한 상기 저굴절 라인 부재들의 단면은 V자 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저굴절 라인 부재들의 폭은 상기 저굴절 라인 부재들 간의 간격과 동일할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 저굴절 라인 부재들은 50 μm 이상 80 μm 이하의 피치를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광 확산막의 두께는 400 μm 이하일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 라인은 상기 화소 전극의 중앙 부분을 가로지를 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제2 방향을 따른 길이보다 클 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 대향 기판은 상기 화소 전극에 전체적으로 중첩하는 컬러 필터 패턴을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 대향 기판은 상기 화소 전극의 경계부에 중첩하는 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 어레이 기판의 하부에 배치되는 제1 편광층 및 상기 대향 기판과 상기 광 확산막의 사이에 배치되는 제2 편광층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화소 전극에 의해 정의되는 화소 영역은, 상기 게이트 라인에 의해 제1 도메인 및 제2 도메인으로 분할되고, 평면에서 볼 때 상기 액정층의 액정들은 상기 제1 도메인 및 제2 도메인에서 동일한 방향으로 배향될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향을 따라 절단한 단면에서 볼 때 상기 액정층의 액정들은 상기 제1 도메인 및 제2 도메인에서 수직으로부터 경사지도록 배향될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 어레이 기판은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 상기 화소 전극을 전기적으로 연결시키는 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 광을 생성하는 백라이트 유닛; 상기 광을 제어하는 액정 표시 패널; 및 상기 액정 표시 패널 상에 배치되는 광 확산막을 포함한다. 상기 광 확산막은 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 저굴절 라인 부재들을 포함한다. 상기 액정 표시 패널은, 화소 전극, 상기 화소 전극을 가로지르고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 게이트 라인 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 데이터 라인을 포함하는 어레이 기판; 상기 게이트 라인에 중첩하고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿을 갖는 공통 전극을 포함하는 대향 기판; 및 상기 어레이 기판 및 대향 기판의 사이에 배치되는 액정층을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액정 표시 패널은 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제2 방향을 따른 길이보다 클 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 각각의 화소 영역이 2개의 도메인들로 분할되는 PVA 구조를 갖는 액정 표시 패널의 상부에, 상기 도메인들에서의 액정 배향 방향과 실질적으로 수직하는 복수의 저굴절 라인 부재들을 갖는 광 확산막을 배치시킴으로써, 상하 및 좌우 방향의 전 방향에서 측면 시야각을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널 어셈블리를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3의 광 확산막을 확대 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 표시 패널 어셈블리에서 구현될 수 있는 액정들의 배향을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 액정들의 배향을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 표시 패널 어셈블리를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 II-II 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 도 7의 표시 패널 어셈블리에서 구현될 수 있는 액정들의 배향을 도시한 평면도이다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널 어셈블리(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함한다.

상기 백라이트 유닛(200)은 광을 발생하고, 상기 표시 패널 어셈블리(100)에 광을 제공할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(200)은 직하형 구조 또는 에지형 구조를 가질 수 있다. 상기 직하형 구조는 표시 패널 어셈블리(100)의 표시 영역 아래에 배치된 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 상기 에지형 구조는 상기 표시 영역 아래에 배치된 도광판 및 상기 도광판의 에지 부분에 배치된 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다.

상기 표시 패널 어셈블리(100)는 액정 표시 패널(150), 상기 액정 표시 패널(150)을 구동하는 영상 구동부(160), 상기 액정 표시 패널(150)의 하부에 배치되는 제1 편광층(170), 상기 액정 표시 패널(150)의 상부에 배치되는 제2 편광층(180) 및 상기 제2 편광층(180)의 상부에 배치되는 광 확산막(190)을 포함할 수 있다.

상기 액정 표시 패널(150)은 어레이 기판(110), 대향 기판(140) 및 액정층(145)을 포함한다. 상기 액정층(145)은 상기 어레이 기판(110) 및 대향 기판(140)의 사이에 배치된다.

상기 어레이 기판(110)은 복수의 게이트 라인들(GL)과 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 스위칭 소자들(TR) 및 복수의 화소 전극들(PE)을 포함할 수 있다. 상기 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)과 수직하는 제2 방향(D2)으로 배열될 수 있다. 상기 게이트 라인(GL)들은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 각각의 상기 스위칭 소자(TR)는 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 상기 화소 전극(PE)은 상기 스위칭 소자(TR)와 연결될 수 있다. 상기 화소 전극(PE)에 의해 정의되는 화소 영역은 2개의 도메인들로 분할될 수 있다. 상기 화소 영역의 도메인들은 후술할 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

상기 대향 기판(140)은 상기 어레이 기판(110)에 대향하고, 상기 어레이 기판(110)과 결합되어 상기 액정층(145)을 수용한다. 상기 대향 기판(140)은 상기 화소 전극(PE)과 수직 전계를 형성하는 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다. 상기 대향 기판(140)은 상기 데이터 라인(DL)에 중첩하는 차광 패턴(BM)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 대향 기판(140)은 상기 화소 영역에 대응하는 컬러 필터 패턴을 더 포함할 수 있다.

상기 영상 구동부(160)는 상기 액정 표시 패널(150)에 전기적 신호를 제공할 수 있다. 상기 영상 구동부(160)는 게이트 구동부(161) 및 데이터 구동부(163)를 포함할 수 있다. 상기 게이트 구동부(161)는 상기 게이트 라인들(GL)에 게이트 온/오프 신호들을 인가할 수 있다. 상기 게이트 구동부(163)는 도 1에 도시된 바와 같이, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package) 형태로 상기 액정 표시 패널(170)에 실장될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 게이트 구동부(163)는 상기 어레이 기판(110) 상에 집적될 수 있다. 상기 데이터 구동부(163)는 상기 데이터 라인들(DL)에 데이터 신호들을 출력할 수 있다.

상기 제1 편광층(170)은 상기 액정 표시 패널(150) 및 백라이트 유닛(200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 편광층(170)은 상기 백라이트 유닛(200)으로부터 출사된 광을 제1 편광축으로 편광시킬 수 있다.

상기 제2 편광층(180)은 상기 액정 표시 패널(150) 및 광 확산막(190) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 편광층(180)은 상기 액정 표시 패널(150)로부터 출사되는 광을 제2 편광축으로 편광시킬 수 있다.

상기 광 확산막(190)은 서로 다른 굴절률을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 확산막(190)은 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 몸체 부재 및 상기 몸체 부재보다 낮은 굴절률을 갖는 저굴절 라인 부재들을 포함할 수 있다. 상기 광 확산막(190)은 후술할 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 도 1의 표시 패널 어셈블리를 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2의 I-I 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(150)의 어레이 기판(110)은, 제1 베이스 기판(111), 게이트 라인(GL), 스위칭 소자(TFT), 게이트 절연층(113), 데이터 라인(DL), 패시베이션층(115), 유기 절연층(117) 및 화소 전극(PE)을 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자(TFT)는 게이트 전극(GE), 액티브 패턴(AP), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.

상기 제1 베이스 기판(111)은 투명한 절연 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 베이스 기판(111)은 유리(glass), 석영(quartz), 플라스틱(plastic), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 수지, 폴리에틸린(polyethylene) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 등을 포함할 수 있다.

상기 게이트 라인(GL)은 상기 제1 베이스 기판(121) 상에서 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제2 방향(D2)에 교차하는 제1 방향(D1)을 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향(D1)은 상기 제2 방향(D2)에 실질적으로 수직할 수 있다. 상기 게이트 라인(GL)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni), 그들의 합금 등을 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 게이트 라인(GL)은 인듐 도핑된 아연 산화물(indium doped zinc oxide; IZO), 갈륨 도핑된 아연 산화물(gallium doped zinc oxide; GZO) 등을 포함할 수 있다.

상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)과 일체로 형성될 수 있다.

상기 게이트 절연층(113)은 상기 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)이 배치된 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 배치될 수 있다. 상기 게이트 절연층(113)은 투명한 절연 물질, 예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등을 포함할 수 있다.

상기 액티브 패턴(AP)은 상기 게이트 전극(GE)에 중첩하도록 상기 게이트 절연층(113) 상에 배치될 수 있다. 상기 액티브 패턴(AP)은 인듐(indium; In), 아연(zinc; Zn), 갈륨(gallium; Ga), 주석(tin; Sn), 하프늄(hafnium; Hf) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 액티브 패턴(AP)은 인듐 갈륨 아연 산화물(indium gallium zinc oxide; IGZO), 인듐 주석 아연 산화물(indium tin zinc oxide; ITZO), 하프늄 인듐 아연 산화물(hafnium indium zinc oxide; HIZO) 등을 포함하는 산화물 반도체 패턴일 수 있다.

상기 데이터 라인(DL)은 상기 액티브 패턴(AP)이 배치된 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 배치될 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D2)으로 연장되며, 상기 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 라인(DL)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni), 그들의 합금 등을 포함할 수 있다.

상기 소스 전극(SE)은 상기 액티브 패턴(AP)의 제1 단부에 중첩하도록 상기 게이트 절연층(113) 상에 배치될 수 있다. 상기 소스 전극(SE)은 상기 데이터 라인 (DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE)은 상기 데이터 라인(DL)과 일체로 형성될 수 있다.

상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)으로부터 이격되며, 상기 액티브 패턴(AP)의 제2 단부에 중첩하도록 상기 게이트 절연층(113) 상에 배치될 수 있다. 상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni), 그들의 합금 등을 포함할 수 있다.

상기 패시베이션층(115)은 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에 배치되며, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 커버할 수 있다. 상기 패시베이션층(115)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 패시베이션층(115)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등을 포함할 수 있다.

상기 유기 절연층(117)은 상기 패시베이션층(115)을 커버할 수 있다. 상기 유기 절연층(117)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다. 상기 유기 절연층(117)은 예를 들어, 아크릴 수지, 페놀 수지 등을 포함할 수 있다.

상기 화소 전극(PE)은 상기 유기 절연층(117) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 유기 절연층(117) 및 패시베이션층(115) 내에 정의되는 콘택홀(CNT)을 통해 상기 드레인 전극(DE)에 접촉할 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 제2 방향(D2)을 따른 길이가 상기 제1 방향(D1)을 따른 길이보다 더 클 수 있다.

상기 화소 전극(PE)은 상기 게이트 라인(GL)에 중첩할 수 있다. 예를 들어, 평면에서 볼 때, 상기 화소 전극(PE)의 중앙 부분이 상기 게이트 라인(GL)에 중첩할 수 있다. 그에 따라, 상기 화소 전극(PE)이 정의하는 화소 영역은 상기 게이트 라인(GL)의 좌측에 배치되는 제1 도메인(DM1) 및 상기 게이트 라인(GL)의 우측에 배치되는 제2 도메인(DM2)으로 분할될 수 있다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(150)의 대향 기판(140)은 제2 베이스 기판(141), 차광 패턴(BM), 컬러 필터 패턴(142), 오버코팅층(143) 및 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다.

상기 제2 베이스 기판(141)은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 베이스 기판(141)은 상기 제1 베이스 기판(111)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.

상기 차광 패턴(BM)은 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치될 수 있다. 상기 차광 패턴(BM)은 평면에서 볼 때, 상기 화소 전극(PE)의 경계부에 중첩할 수 있다. 상기 차광 패턴(BM)은 광을 흡수하는 유기 재질 또는 무기 재질 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차광 패턴(BM)은 카본블랙(carbon black; CB), 티탄블랙(titan black; TiBK), 크롬(Cr), 크롬 산화물, 크롬 질화물 등을 포함할 수 있다.

상기 컬러 필터 패턴(142)은 상기 차광 패턴(BM)이 배치된 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치될 수 있다. 상기 컬러 필터 패턴(142)은 평면에서 볼 때, 상기 화소 전극(PE)에 전체적으로 중첩할 수 있다. 상기 컬러 필터 패턴(142)은 예를 들어, 적색, 녹색, 청색 등의 컬러를 갖는 유기 재질을 포함할 수 있다.

상기 오버코팅층(143)은 상기 컬러 필터 패턴(142)이 배치된 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치될 수 있다. 상기 오버코팅층(143)은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 오버코팅층(143)은 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.

상기 공통 전극(CE)은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 공통 전극(CE)은 상기 화소 전극(PE)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 상기 공통 전극(CE)은 상기 대향 기판(140) 상에서 복수의 슬릿들(SL)을 포함하는 통판(plate) 형태를 가질 수 있다. 상기 슬릿들(SL)은 상기 제2 방향(D2)을 따라 연장되고 상기 게이트 라인(GL)에 중첩할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(150)은 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)에 의해 형성되는 전계에 의해 화소 영역이 2개의 도메인들(DM1, DM2)로 분할되는, 패터닝된 수직 배향(patterned vertical alignment; PVA) 구조를 가질 수 있다.

도 4는 도 3의 광 확산막을 확대 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 광 확산막(190)은 몸체 부재(191) 및 상기 몸체 부재(191)에 일체된 복수의 저굴절 라인 부재들(193)을 포함할 수 있다. 상기 몸체 부재(191)는 예를 들어, 아크릴 수지, 폴리에스터(polyester) 수지, 실리콘 수지, 우레탄(urethane) 수지 등을 포함할 수 있다. 상기 몸체 부재(191)는 상기 저굴절 라인 부재들(193)의 굴절률보다 큰 굴절률을 가질 수 있다.

상기 몸체 부재(191)는 쐐기(notch) 형상의 라인 패턴들을 가질 수 있다. 상기 몸체 부재(191)의 라인 패턴들에는 상기 저굴절 라인 부재들(193)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절 라인 부재들(193)은 단면에서 볼 때, V자 형상을 가질 수 있다. 상기 저굴절 라인 부재들(193)은 상기 게이트 라인(GL)의 연장 방향인 제2 방향(D2)을 따라 연장되고, 상기 제1 방향(D1)을 따라 배열될 수 있다.

상기 광 확산막(190)의 두께(H)는 예를 들어, 0 보다 크고 약 400 μm 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 광 확산막(190)의 두께(H)는 약 300 μm 일 수 있다. 상기 저굴절 라인 부재들(193)의 폭(W)은 예를 들어, 약 25 μm 이상 약 40 μm 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절 라인 부재들(193)의 폭(W)은 약 30 μm 일 수 있다. 상기 저굴절 라인 부재들(193) 간의 간격은 상기 저굴절 라인 부재들(193)의 폭(W)과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절 라인 부재들(193)은 각각의 폭 및 인접하는 저굴절 라인 부재들에 이르는 간격을 합한 피치(pitch)가 약 50 μm 이상 80 μm 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 피치(pitch)는 약 60 μm 일 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 포함되는 광 확산막(190)의 두께(H)와, 상기 광 확산막(190)의 저굴절 라인 부재들(193)이 갖는 폭(W)과 피치(P)는 이에 한정되는 것이 아니고, 실시예에 따라 얼마든지 다르게 설정될 수 있다.

상기 저굴절 라인 부재들(193)은 상기 광 확산막(190) 내에서 프리즘으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 표시 패널(150)을 투과하여 상기 광 확산막(190)에 수직으로 입사되는 제1 광(L1)은 상기 몸체 부재(191) 및 저굴절 라인 부재들(193)을 투과하여 상기 광 확산막(190)의 수직 정면으로 출사될 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 표시 패널(150)을 투과하여 상기 광 확산막(190)에 제1 각도로 입사되는 제2 광(L2)은 상기 몸체 부재(191) 및 저굴절 라인 부재들(193)의 경계면(interface)에서 반사되어, 상기 광 확산막(190)의 측면으로 출사될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 광(L2)은 상기 광 확산막(190)에 의해, 상기 데이터 라인(DL)의 연장 방향인 제1 방향(D1)을 따른 양 측면으로 출사될 수 있다. 예를 들어, 상기 액정 표시 패널(150)을 투과하여 상기 광 확산막(190)에 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도로 입사되는 제3 광(L3)은 상기 몸체 부재(191) 및 저굴절 라인 부재들(193)의 경계면을 통과하여 상기 저굴절 라인 부재들(193)의 내부에 흡수될 수 있다.

상기 광 확산막(190)의 표면은 상기 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)로 인한 눈부심을 방지하기 위하여 안티 글래어(anti-glare) 처리될 수 있다.

도 5는 도 2의 표시 패널 어셈블리에서 구현될 수 있는 액정들의 배향을 도시한 평면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 액정들의 배향을 도시한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 상기 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)에 소정의 전압들이 인가되는 경우, 상기 액정층(145)에 포함된 액정들은 상기 전압들로 인해 형성되는 전계에 의해 소정의 방향으로 배향될 수 있다. 예를 들어, 상기 화소 전극(PE)에 제1 데이터 전압이 인가되고, 상기 공통 전극(CE)에 제1 공통 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 도메인(DM1)에 포함되는 액정들은 단면에서 볼 때 상기 제1 방향(D1)을 따라 우측으로 기울어지도록 배향될 수 있다. 또한, 상기 제2 도메인(DM2)에 포함되는 액정들은 단면에서 볼 때 상기 제1 방향(D1)을 따라 좌측으로 기울어지도록 배향될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 도메인(DM1) 및 제2 도메인(DM2)에서 액정들이 상기 제1 방향(D1)을 따라 기울어지도록 배향됨으로써, 상기 제2 방향(D2)을 따른 출광량이 증가하고, 그에 따라 상기 제2 방향(D2)을 따른 시야각이 개선될 수 있다.

상기 액정 표시 패널(150)로부터 상기 제1 방향(D1)을 따라 출사되는 광의 휘도는 상기 제2 방향(D2)을 따라 출사되는 광의 휘도보다 상대적으로 낮을 수 있다. 그러나, 상기 액정 표시 패널(150) 상부에 배치되는 광 확산막(190)의 저굴절 라인 부재들(193)에 의해, 상기 제1 방향(D1)을 따른 측면 반사가 증가함에 따라, 상기 제1 방향(D1)을 따른 출광량도 증가할 수 있고, 그에 따라 상기 제1 방향(D1)을 따른 시야각이 개선될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 각각의 화소 영역이 2개의 도메인들로 분할되는 PVA 구조를 갖는 액정 표시 패널의 상부에, 상기 도메인들에서의 액정 배향 방향과 실질적으로 수직하는 복수의 저굴절 라인 부재들을 갖는 광 확산막을 배치시킴으로써, 상하 및 좌우 방향의 전 방향에서 측면 시야각을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(150)에 포함되는 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 스위칭 소자(TR) 및 화소 전극(PE)과, 광 확산막(190)에 포함되는 저굴절 라인 부재들을 제외하면, 도 1에 도시된 액정 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 이하, 동일한 구성요소에 대한 설명은 간략히 하거나 생략한다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시 패널 어셈블리(100) 및 백라이트 유닛(200)을 포함한다.

상기 어레이 기판(110)은 복수의 게이트 라인들(GL)과 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 스위칭 소자들(TR) 및 복수의 화소 전극들(PE)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)과 수직하는 제2 방향(D2)으로 배열될 수 있다. 상기 데이터 라인(GL)들은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 각각의 상기 스위칭 소자(TR)는 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 상기 화소 전극(PE)은 상기 스위칭 소자(TR)와 연결될 수 있다. 상기 화소 전극(PE)에 의해 정의되는 화소 영역은 2개의 도메인들로 분할될 수 있다.

상기 대향 기판(140)은 상기 어레이 기판(110)에 대향하고, 상기 어레이 기판(110)과 결합되어 상기 액정층(145)을 수용한다. 상기 대향 기판(140)은 상기 화소 전극(PE)과 수직 전계를 형성하는 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다. 상기 대향 기판(140)은 상기 데이터 라인(DL)에 중첩하는 차광 패턴(BM)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 대향 기판(140)은 상기 화소 영역에 대응하는 컬러 필터 패턴(142)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 액정 표시 패널(150)은 상기 제1 방향(D1)을 따른 길이가 상기 제2 방향(D2)을 따른 길이보다 더 클 수 있다.

상기 영상 구동부(160)는 게이트 구동부(163) 및 데이터 구동부(161)를 포함할 수 있다.

상기 제1 편광층(170)은 상기 액정 표시 패널(150) 및 백라이트 유닛(200) 사이에 배치될 수 있다.

상기 제2 편광층(180)은 상기 액정 표시 패널(150) 및 광 확산막(190) 사이에 배치될 수 있다.

상기 광 확산막(190)은 몸체 부재 및 상기 몸체 부재에 일체된 복수의 저굴절 라인 부재들을 포함할 수 있다. 상기 몸체 부재는 상기 저굴절 라인 부재들의 굴절률보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 상기 몸체 부재는 쐐기(notch) 형상의 라인 패턴들을 가질 수 있다. 상기 몸체 부재의 라인 패턴들에는 상기 저굴절 라인 부재들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 저굴절 라인 부재들은 단면에서 볼 때, V자 형상을 가질 수 있다. 상기 저굴절 라인 부재들은 상기 게이트 라인(GL)의 연장 방향인 제1 방향(D1)을 따라 연장되고, 상기 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 상기 저굴절 라인 부재들은 상기 광 확산막(190) 내에서 프리즘으로 사용될 수 있다.

도 8은 도 7의 표시 패널 어셈블리를 도시한 평면도이다. 도 9는 도 8의 II-II 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(150)의 어레이 기판(110)은, 제1 베이스 기판(111), 게이트 라인(GL), 스위칭 소자(TFT), 게이트 절연층(113), 데이터 라인(DL), 패시베이션층(115), 유기 절연층(117) 및 화소 전극(PE)을 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자(TFT)는 게이트 전극(GE), 액티브 패턴(AP), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.

상기 제1 베이스 기판(111)은 투명한 절연 물질을 포함한다.

상기 게이트 라인(GL)은 상기 제1 베이스 기판(121) 상에서 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제2 방향(D2)에 교차하는 제1 방향(D1)을 따라 배열될 수 있다.

상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)과 일체로 형성될 수 있다.

상기 게이트 절연층(113)은 상기 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)이 배치된 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 배치될 수 있다.

상기 액티브 패턴(AP)은 상기 게이트 전극(GE)에 중첩하도록 상기 게이트 절연층(113) 상에 배치될 수 있다.

상기 데이터 라인(DL)은 상기 액티브 패턴(AP)이 배치된 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 배치될 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D2)으로 연장되며, 상기 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다.

상기 소스 전극(SE)은 상기 액티브 패턴(AP)의 제1 단부에 중첩하도록 상기 게이트 절연층(113) 상에 배치될 수 있다. 상기 소스 전극(SE)은 예를 들어, 상기 데이터 라인(DL)과 일체로 형성될 수 있다.

상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)으로부터 이격되며, 상기 액티브 패턴(AP)의 제2 단부에 중첩하도록 상기 게이트 절연층(113) 상에 배치될 수 있다.

상기 패시베이션층(115)은 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에 배치되며, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 커버할 수 있다.

상기 유기 절연층(117)은 상기 패시베이션층(115)을 커버할 수 있다.

상기 화소 전극(PE)은 상기 유기 절연층(117) 상에 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 유기 절연층(117) 및 패시베이션층(115) 내에 정의되는 콘택홀(CNT)을 통해 상기 드레인 전극(DE)에 접촉할 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 제1 방향(D1)을 따른 길이가 상기 제2 방향(D2)을 따른 길이보다 더 클 수 있다.

상기 화소 전극(PE)은 상기 게이트 라인(GL)에 중첩할 수 있다. 예를 들어, 평면에서 볼 때, 상기 화소 전극(PE)의 중앙 부분이 상기 게이트 라인(GL)에 중첩할 수 있다. 그에 따라, 상기 화소 전극(PE)이 정의하는 화소 영역은 상기 게이트 라인(GL)의 하측에 배치되는 제1 도메인(DM1) 및 상기 게이트 라인(GL)의 상측에 배치되는 제2 도메인(DM2)으로 분할될 수 있다.

다시 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(150)의 대향 기판(140)은 제2 베이스 기판(141), 차광 패턴(BM), 컬러 필터 패턴(142), 오버코팅층(143) 및 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다.

상기 제2 베이스 기판(141)은 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다.

상기 차광 패턴(BM)은 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치될 수 있다. 상기 차광 패턴(BM)은 평면에서 볼 때, 상기 화소 전극(PE)의 경계부에 중첩할 수 있다.

상기 컬러 필터 패턴(142)은 상기 차광 패턴(BM)이 배치된 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치될 수 있다. 상기 컬러 필터 패턴(142)은 평면에서 볼 때, 상기 화소 전극(PE)에 전체적으로 중첩할 수 있다.

상기 오버코팅층(143)은 상기 컬러 필터 패턴(142)이 배치된 상기 제2 베이스 기판(141) 상에 배치될 수 있다.

상기 공통 전극(CE)은 상기 대향 기판(140) 상에서 복수의 슬릿들(SL)을 포함하는 통판(plate) 형태를 가질 수 있다. 상기 슬릿들(SL)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장되고 상기 게이트 라인(GL)에 중첩할 수 있다.

도 10은 도 7의 표시 패널 어셈블리에서 구현될 수 있는 액정들의 배향을 도시한 평면도이다.

도 7, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 상기 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)에 소정의 전압들이 인가되는 경우, 상기 액정층(145)에 포함된 액정들은 상기 전압들로 인해 형성되는 전계에 의해 소정의 방향으로 배향될 수 있다. 예를 들어, 상기 화소 전극(PE)에 제2 데이터 전압이 인가되고, 상기 공통 전극(CE)에 제2 공통 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 도메인(DM1)에 포함되는 액정들은 단면에서 볼 때 상기 제2 방향(D2)을 따라 상측으로 기울어지도록 배향될 수 있다. 또한, 상기 제2 도메인(DM2)에 포함되는 액정들은 단면에서 볼 때 상기 제2 방향(D2)을 따라 하측으로 기울어지도록 배향될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 도메인(DM1) 및 제2 도메인(DM2)에서 액정들이 상기 제2 방향(D2)을 따라 기울어지도록 배향됨으로써, 상기 제1 방향(D1)을 따른 출광량이 증가하고, 그에 따라 상기 제1 방향(D1)을 따른 시야각이 개선될 수 있다.

상기 액정 표시 패널(150)로부터 상기 제2 방향(D2)을 따라 출사되는 광의 휘도는 상기 제1 방향(D1)을 따라 출사되는 광의 휘도보다 상대적으로 낮을 수 있다. 그러나, 상기 액정 표시 패널(150) 상부에 배치되는 광 확산막(190)의 저굴절 라인 부재들에 의해, 상기 제2 방향(D2)을 따른 측면 반사가 증가함에 따라, 상기 제2 방향(D2)을 따른 출광량도 증가할 수 있고, 그에 따라 상기 제2 방향(D2)을 따른 시야각이 함께 개선될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 각각의 화소 영역이 2개의 도메인들로 분할되는 PVA 구조를 갖는 액정 표시 패널의 상부에, 상기 도메인들에서의 액정 배향 방향과 실질적으로 수직하는 복수의 저굴절 라인 부재들을 갖는 광 확산막을 배치시킴으로써, 상하 및 좌우 방향의 전 방향에서 측면 시야각을 향상시킬 수 있다.

이상 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.

100: 표시 패널 어셈블리 110: 어레이 기판
140: 대향 기판 145: 액정층
150: 액정 표시 패널 160: 영상 구동부
170: 제1 편광층 180: 제2 편광층
190: 광 확산막 200: 백라이트 유닛

Claims

액정 표시 패널; 및
제1 방향을 따라 연장되고 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 저굴절 라인 부재들을 포함하고, 상기 액정 표시 패널 상에 배치되는 광 확산막을 포함하고,
상기 액정 표시 패널은,
화소 전극, 상기 화소 전극을 가로지르고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 게이트 라인 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 데이터 라인을 포함하는 어레이 기판;
상기 게이트 라인에 중첩하고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿을 갖는 공통 전극을 포함하는 대향 기판; 및
상기 어레이 기판 및 대향 기판의 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 광 확산막은 상기 저굴절 라인 부재들보다 높은 굴절률을 갖는 몸체 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 방향을 따라 절단한 상기 저굴절 라인 부재들의 단면은 V자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 저굴절 라인 부재들의 폭은 상기 저굴절 라인 부재들 간의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 저굴절 라인 부재들은 50 μm 이상 80 μm 이하의 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 광 확산막의 두께는 400 μm 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 게이트 라인은 상기 화소 전극의 중앙 부분을 가로지르는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제2 방향을 따른 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 대향 기판은 상기 화소 전극에 전체적으로 중첩하는 컬러 필터 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 대향 기판은 상기 화소 전극의 경계부에 중첩하는 차광 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 어레이 기판의 하부에 배치되는 제1 편광층 및 상기 대향 기판과 상기 광 확산막의 사이에 배치되는 제2 편광층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 화소 전극에 의해 정의되는 화소 영역은, 상기 게이트 라인에 의해 제1 도메인 및 제2 도메인으로 분할되고,
평면에서 볼 때 상기 액정층의 액정들은 상기 제1 도메인 및 제2 도메인에서 동일한 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 제2 방향을 따라 절단한 단면에서 볼 때 상기 액정층의 액정들은 상기 제1 도메인 및 제2 도메인에서 수직으로부터 경사지도록 배향되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 어레이 기판은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 상기 화소 전극을 전기적으로 연결시키는 스위칭 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
광을 생성하는 백라이트 유닛;
상기 광을 제어하는 액정 표시 패널; 및
제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 배열되는 복수의 저굴절 라인 부재들을 포함하고 상기 액정 표시 패널 상에 배치되는 광 확산막을 포함하고,
상기 액정 표시 패널은,
화소 전극, 상기 화소 전극을 가로지르고 상기 제1 방향을 따라 연장되는 게이트 라인 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 데이터 라인을 포함하는 어레이 기판;
상기 게이트 라인에 중첩하도록 상기 제1 방향을 따라 연장되는 슬릿을 갖는 공통 전극을 포함하는 대향 기판; 및
상기 어레이 기판 및 대향 기판의 사이에 배치되는 액정층을 포함하는 액정 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 광 확산막은 상기 저굴절 라인 부재들보다 높은 굴절률을 갖는 몸체 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 제2 방향을 따라 절단한 상기 저굴절 라인 부재들의 단면은 V자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 게이트 라인은 상기 화소 전극의 중앙 부분을 가로지르는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제2 방향을 따른 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제19항에 있어서, 상기 액정 표시 패널은 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제2 방향을 따른 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.