KR20150114393A

KR20150114393A - 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20150114393A
Application number: KR1020150034288A
Authority: KR
Inventors: 수 유-룬; 리 이-친; 왕 차오-시앙; 왕 안-창
Original assignee: 이노럭스 코포레이션
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2015-10-12
Also published as: EP2927743A1; US20150277184A1; CN203870358U; US20170153493A1; US9835895B2; US9632348B2; CN104977747A; TWI548913B; JP3194108U; CN104977747B; TW201539085A

Abstract

화소 어레이는 제1 기판 상에 배치되고 또 복수의 전극부를 포함하는 제1 전극층을 갖는 화소를 포함한다. 차광층은 제1 방향을 따라 제2 기판 상에 배치되고 또 제1 및 제2 차광부를 포함한다. 제1 전극층은 제1 및 제2 차광부 사이에 위치한다. 제1 차광부는 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 또 전극부는 제1 차광부에 인접하는 제1 전극부를 포함한다. 제1 방향을 따른 화소의 휘도 분포는 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖는다. PTB는 제1 위치에서부터 제1 에지까지의 최소 폭을 의미하고, Px는 제1 방향을 따른 화소의 폭을 의미하며, 다음 방정식에 일치한다:

Description

디스플레이 패널 및 디스플레이 장치{Display panel and display device}

본 발명은 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이고, 특히 화소의 광 누설(light leakage)에 의해 유발된 컬러 변동 효과를 감소시킬 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

기술의 진전에 따라서, 디스플레이 장치는 다양한 종류의 분야에 널리 이용되고 있다. 특히, 컴팩트한 구조, 낮은 전력 소비 및 적은 방사선과 같은 이점을 갖는 액정 디스플레이(LCD) 장치는 점점 음극선관(CRT) 디스플레이 장치를 교체하고 있으며, 또 휴대전화, 이동식 멀티미디어 장치, 노트북, LCD TV 및 LCD 스크린과 같은 다양한 전자 제품에 널리 이용되고 있다.

통상의 LCD 장치는 주로 서로에 대해 대향하게 배치된 LCD 패널 및 백라이트 모듈을 포함한다. LCD 패널은 컬러 필터(CF) 기판, 박막 트랜지스터(TFT) 기판 및 2개 기판 사이에 배치된 액정(LC)층을 주로 포함한다. CF 기판, TFT 기판 및 LC 층은 어레이(array)로 배치된 복수의 화소를 형성할 수 있고, 또 화소 각각은 복수의 LC 분자를 포함한다. 백라이트 모듈은 LCD 패널을 통하여 광을 방출하고, 또 LCD 패널의 화소는 컬러를 나타내어 그에 따라 화상을 형성한다.

또한, 통상의 LCD 패널에서, 화소의 LC 분자의 회전은 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 의해 명(bright) 및 암(dark) 그레이-레벨(gray-level) 변이를 나타내도록 제어된다. 그러나, 일개 화소가 명 상태(bright state)이고 또 다른 화소가 암 상태(dark state)이면, 암 상태 화소의 LC 분자는 명 상태 화소의 전기장 분포에 의해 영향을 받을 것이므로, 명 상태 화소 에지(edge) 가까이에 있는 암 상태 화소의 LC 분자는 그에 따라 회전할 것이다. 따라서, 암 상태 화소는 광 누설 효과를 거쳐, LCD 패널의 컬러 변동과 콘트라스트 약화 문제를 초래한다.

따라서, 화소 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동 문제를 감소시켜 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이 중요한 과제이다.

상술한 과제의 측면에서, 본 발명의 목적은 화소의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동 문제를 감소시켜 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있는 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스플레이 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판에 대향하게 배치된 제2 기판, 화소 어레이 및 차광층(light-blocking layer)을 포함한다. 화소 어레이는 제1 기판 위 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 화소 어레이는 복수의 전극부를 포함하는 제1 전극층을 갖는 화소를 적어도 포함하며, 또 전극부는 서로 이격되어 있고 또 제1 방향을 따라 배치된다. 차광층은 제1 방향을 따라 이격되게 제2 기판 상에 배치되고 또 제1 차광부 및 제2 차광부를 포함한다. 제1 전극층은 제1 차광부와 제2 차광부 사이에 상응하게 위치한다. 제1 차광부는 제1 방향을 따라서 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 또 전극부는 제1 차광부과 인접한 제1 전극부를 포함한다. 광이 화소를 통과하면, 그 화소는 제1 방향을 따라 휘도 분포를 갖고, 제1 전극부와 제1 차광부 사이의 상응하는 휘도 분포는 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제1 위치에서부터 제1 에지까지의 최소 폭은 PTB로 표시하고, 제1 방향을 따른 화소의 폭은 Px로 표시하며, 또 PTB 및 Px는 다음 방정식:

에 일치하고 또 PTB 및 Px의 단위는 μm이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 제1 기판, 상기 제1 기판에 대향하게 배치된 제2 기판, 화소 어레이 및 차광층을 포함한다. 화소 어레이는 제1 기판 위 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 화소 어레이는 복수의 전극부를 포함하는 제1 전극층을 갖는 화소를 적어도 포함하며, 또 전극부는 서로 이격되어 있고 또 제1 방향을 따라 배치된다. 차광층은 이격되는 방식으로 제1 방향을 따라 제2 기판 상에 배치되고 또 제1 차광부 및 제2 차광부를 포함한다. 제1 전극층은 제1 차광부와 제2 차광부 사이에 위치한다. 제1 차광부는 제1 방향을 따라 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 또 전극부는 제1 차광부에 인접하는 제1 전극부를 포함한다. 광이 화소를 통과하면, 상기 화소는 제1 방향을 따라 휘도 분포를 갖고, 상응하게 상기 제1 전극부와 제1 차광부 사이의 휘도 분포는 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제1 위치로부터 제1 에지까지의 최소 폭은 PTB로 표시되고, 제1 방향을 따른 화소의 폭은 Px로 표시되며, 또 PTB 및 Px는 하기 방정식:

에 일치하고 또 PTB 및 Px의 단위는 μm이다.

일 실시양태에서, PTB 및 Px는 다음 방정식에 또한 일치한다:

일 실시양태에서, 전극부는 제2 차광부에 인접하는 제2 전극부를 더 포함하고, 제2 전극부와 제2 차광부 사이의 상응하는 휘도 분포는 또한 제2 기판 상의 제2 위치에 상응하는 제2 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제2 위치로부터 제1 위치까지의 최대 폭은 m으로 표시되고, 또 제1 방향을 따른 제1 차광부의 폭은 B로 표시되며, 또 PTB는 (Px+B-m)/2과 동일하며, 또 B 및 m의 단위는 μm이다.

일 실시양태에서, 제1 전극층은 전극부의 대향 면 상에 배치되고 또 전극부에 전기적으로 접속된 제1 접속부를 더 포함한다.

일 실시양태에서, 제1 전극층은 전극부 주변에 배치되고 또 전극부와 전기적으로 접속된 제2 접속부를 더 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 화소의 제1 전극층은 복수의 전극부를 포함하고 또 차광층의 제1 차광부와 제2 차광부 사이에 상응하게 위치한다. 제1 차광부는 제1 방향을 따라 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 또 전극부는 제1 차광부에 인접하는 제1 전극부를 포함한다. 광이 화소를 통과하면, 상응하게 제1 전극부와 제1 차광부 사이에서 제1 방향을 따른 화소의 휘도 분포는 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖는다. 제1 방향을 따라 제1 위치로부터 제1 에지까지의 최소 폭은 PTB로 표시되고, 또 제1 방향을 따른 화소의 폭은 Px로 표시되며, 또 PTB 및 Px는 하기 방정식에 일치한다: :

따라서, 제2 기판 상의 제1 위치로부터 제1 방향을 따른 제1 차광부의 제1 에지까지의 최소 폭(PTB) 및 제1 방향을 따른 화소의 폭(Px)이 상기 방정식에 일치하면, 화소의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동이 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 디스플레이 패널 및 장치는 화소의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동을 감소시킬 수 있으므로 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더욱 충분하게 이해될 것이며, 이들은 예시적 목적으로 주어진 것이므로 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1a는 본 발명의 일 실시양태에 따른 디스플레이 패널의 2개의 인접한 화소(P1, P2)의 개략적 다이아그램이고;
도 1b는 도 1a 중의 A-A 선을 따라 취한 디스플레이 패널의 개략적 단면 다이아그램이며;
도 1c는 디스플레이 패널의 제1 전극층의 개략적 다이아그램이고;
도 2a는 도 1b 중의 디스플레이 패널의 화소(P1, P2)의 구조 및 화소(P1)가 명 상태이고 또 화소(P2)가 암 상태일 때 제1 방향을 따른 상응하는 휘도 분포를 도시하는 개략적 다이아그램이며;
도 2b는 도 2a 중의 화소(P1, P2) 각각의 중간부 및 상응하는 휘도 분포 곡선을 도시하는 개략적 다이아그램이고;
도 3a는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 디스플레이 패널의 개략적 다이아그램이며;
도 3b는 도 3a 중의 B-B 선을 따라 취한 디스플레이 패널의 개략적 단면 다이아그램이고;
도 3c는 도 3b 중의 전극층의 개략적 다이아그램이며;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 디스플레이 패널의 화소를 각각 도시하는 개략적 다이아그램이고;
도 5는 본 발명의 일 실시양태에 따른 디스플레이 장치의 개략적 다이아그램이다.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 기재된 이하의 상세한 설명으로부터 명백하며, 동일 참조부호는 동일 요소에 관한 것이다.

도 1a는 본 발명의 일 실시양태에 따른 디스플레이 패널(1)의 2개의 인접한 화소(P1, P2)의 개략적 다이아그램이고; 도 1b는 도 1a 중의 A-A 선을 따라 취한 디스플레이 패널(1)의 개략적 단면 다이아그램이며, 또 도 1c는 디스플레이 패널(1)의 제1 전극층(141)의 개략적 다이아그램이다.

디스플레이 패널(1)은, 예를 들어 비제한적으로, 프린지 필드 스위칭(FFS: fringe field switching) LCD 패널 또는 수평 구동 타입의 다른 LCD 패널이다. 이해를 용이하게 하기 위하여, 도 1a는 디스플레이 패널(1)의 2개의 스캔 라인(S), 3개의 데이터 라인(D), 2개의 화소(P1, P2), 2개의 제1 전극층(141) 및 차광층(BM) 만을 도시하고, 디스플레이 패널(1)의 다른 요소는 도시되어 있지 있다. 또한, 제1 방향(X) (수평 방향), 제2 방향(Y) (수직 방향) 및 제3 방향(Z)은 도 1a, 1b, 1c에 도시되어 있고 또 이들 중 2개는 서로 직교한다. 제1 방향(X)은 스캔 라인(S)의 연장 방향과 실질적으로 평행하고, 제2 방향(Y)은 데이터 라인(D)의 연장 방향과 실질적으로 평행하며, 또 제3 방향(Z)은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 직교한다.

디스플레이 패널(1)은 제1 기판(11), 제2 기판(12) 및 액정층(13)을 포함한다. 제1 기판(11) 및 제2 기판(12)은 대향하게 배치되고, 또 액정층(13)은 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 배치된다. 제1 기판(11) 및 제2 기판(12) 각각은 투명 물질로 제조되고, 또 예를 들어 글래스 기판, 석영 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.

디스플레이 패널(1)은 제1 기판(11) 위 및 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 배치된 화소 어레이를 더 포함한다. 화소 어레이는 적어도 하나의 화소를 포함한다. 여기서, 예를 들어, 화소 어레이는 복수의 화소를 포함하며, 이들은 제1 기판과 제2 기판(11, 12) 사이에 또 제1 방향 및 제2 방향(X, Y)을 따라 어레이로 배치된다. 또한, 상기 디스플레이 패널(1)은 복수의 스캔 라인(S) 및 복수의 데이터 라인(D)을 더 포함할 수 있고, 또 스캔 라인(S) 및 데이터 라인(D)은 서로 교차하고 또 서로 직교하여 화소 어레이의 각 화소 면적을 규정한다.

화소(P1)을 예로 들면, 화소(P1)는 제1 전극층(141), 제1 절연층(142), 제2 전극층(143) 및 제2 절연층(144)을 포함한다. 이 실시양태에서, 제2 절연층(144), 제2 전극층(143), 제1 절연층(142) 및 제1 전극층(141)은 제2 기판(12)을 대면하는 제1 기판(11)의 면 상에 저부에서 상부로 순차적으로 배치된다.

데이터 라인(D)은 제1 기판(11) 상에 배치되고 또 제2 절연층(144)은 데이터 라인(D)을 덮는다. 제2 전극층(143)은 제2 절연층(144) 상에 배치되고, 또 상기 제1 절연층(142)은 제1 전극층(141)과 제2 전극층(143) 사이에 배치되어 제2 전극층(143)으로부터 제1 전극층(141)을 분리하여 이들의 단락을 피한다. 제1 및 제2 절연층(142, 144)의 재료는 예를 들어 SiOx, SiNx 또는 기타 물질을 포함하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 제1 및 제2 전극층(141, 143) 각각은 투명 도전층이며, 또 그 재료는 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함할 수 있다. 이 실시양태에서, 제1 전극층(141)은 화소 전극이며 데이터 라인(D)에 전기적으로 접속되며, 또 제2 전극층(143)은 공통 전극이다. 그러나, 다른 실시양태에서는, 제1 전극층(141)이 공통 전극이고 제2 전극층(143)이 화소 전극일 수 있다.

제1 전극층(141)은 복수의 전극부(1411) 및 제1 접속부(1412)를 포함한다. 여기서, 예를 들어, 제1 전극층(141)은 3개의 전극부(1411) 및 2개의 제1 접속부(1412)를 포함한다. 상기 2개의 제1 접속부(1412)는 전극부(1411)의 대향면에 배치되고 또 전극부(1411)에 전기적으로 접속된다. 전극부(1411)는 서로 이격되어 있고 또 제1 방향(X)을 따라 배치된다. 여기서, 전극부(1411)는 서로 이격되어 있고 또 제1 방향(X)을 따라 평행하게 배치된다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1)은 차광층(BM) 및 필터층(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 차광층(BM)은 블랙 매트릭스이다. 차광층(BM)은 제1 방향(X)을 따라 간격을 두는 방식으로 제2 기판(12) 상에 배치되고 또 데이터 라인(D)과 대향하게 배치된다. 여기서, 차광층(BM)은 제1 차광부(BM1) 및 제2 차광부(BM2)를 포함한다. 차광층(BM)은 예를 들어 수지 또는 금속(예컨대 Cr, 산화크롬, 또는 Cr-O-N 화합물)과 같은 불투명 물질에 의해 제조된다. 이 실시양태에서, 차광층(BM)은 제1 기판(11)과 대면하는 제2 기판(12) 면 위에 또 제3 방향(Z)을 따라 데이터 라인(D) 위에 배치된다. 따라서, 차광층(BM)은 디스플레이 패널(1)의 상면도에서 데이터 라인(D)을 덮는다.

필터층은 제1 기판(11)과 면하는 제2 기판(12) 및 차광층(BM) 면 위에 배치되고 또 2개의 인접하는 필터부 사이에 적어도 하나의 차광부가 존재한다. 차광층(BM)이 불투명하기 때문에, 제2 기판(12) 위에는 불투명 면적이 형성되어 투명 면적을 규정할 수 있다. 따라서, 광이 화소(P1, P2)를 통과하면, 상기 화소(P1, P2)는 발광 면적(광에 투과성인 화소(P1, P2) 면적)을 가질 것이다. 또한, 디스플레이 패널(1)은 보호층(예컨대 오버코팅, 도시되지 않음)을 더 포함할 수 있고, 이는 차광층(BM)과 필터층을 덮을 수 있다. 보호층은 포토레지스트 물질, 수지 물질 또는 무기 물질(예컨대 SiOx/SiOx)을 포함하여, 후속 공정 동안 손상되지 않게 차광층(BM)과 필터층을 보호할 수 있다.

디스플레이 패널(1)의 스캔 라인(S)이 스캔 신호를 순차적으로 수신하면, 스캔 라인(S) 각각에 상응하는 TFT(도시되지 않음)가 가능할 수 있다. 이어, 데이터 신호는 데이터 라인(D)을 통하여 상응하는 화소 전극으로 전송될 수 있고, 또 디스플레이 패널(1)은 그에 따라 화상을 표시할 수 있다. 이 실시양태에서, 그레이 레벨 전압이 데이터 라인(D) 각각을 통하여 화소의 각각의 제1 전극층(141)(화소 전극)에 전송될 수 있고, 또 제1 전극층(141)과 제2 전극층(143)(공통 전극) 사이에는 전기장이 형성되어 LC 층(13)의 LC 분자를 제1 방향 및 제2 방향(X, Y)에 있는 면 상에서 회전하게 구동시킬 수 있다. 따라서, 광이 변조될 수 있고 또 디스플레이 패널(1)이 그에 따라 화상을 표시할 수 있다.

그러나, 전기장이 제1 전극층(141)과 제2 전극층(143) 사이에 형성되어 2개의 인접하는 화소(P1, P2) (예를 들어 화소(P1)는 명 상태인 반면에 화소(P2)는 암 상태임)에서 LC 분자가 회전하도록 구동시키면, 암 상태 화소(P2)의 LC 분자는 명 상태 화소(P1)의 전기장 분포에 의해 영향을 받을 것이므로, 명 상태 화소(P1)의 에지에 인접하는 암 상태 화소(P2)의 LC 분자는 회전할 것이므로, 암 상태 화소(P2)는 광 누설 효과를 거쳐, LCD 패널의 컬러 변동과 콘트라스트 약화 문제를 초래한다. 따라서, 상술한 문제를 해결하기 위하여 차광층(BM)의 차광 범위가 규정될 필요가 있다.

도 2a는 도 1b 중의 디스플레이 패널(1)의 화소(P1, P2)의 구조 및 화소(P1)가 명 상태이고 또 화소(P2)가 암 상태일 때 제1 방향(X)을 따른 상응하는 휘도 분포 곡선(L)을 도시하는 개략적 다이아그램이고, 또 도 2b는 도 2a 중의 화소(P1, P2) 각각의 중간부 및 상응하는 휘도 분포 곡선(L)을 도시하는 개략적 다이아그램이다. 여기서, 도 2b는 화소(P1,P2) 각각의 절반 구조 및 상응하는 휘도 분포 곡선(L)을 도시한다. 또한, 도 2b에서 세로 좌표로 나타내는 휘도는 정규화되었다(즉, 최대 휘도는 "단위 1"로 표시된다). 또한, 명 상태에 있는 화소(P1)는 화소(P1)가 가장 밝은 상태의 휘도를 갖는 것을 나타내고, 즉 화소(P1)는 100% 그레이 레벨 휘도(즉, 완전한 명 상태) 상태에 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 전극층(141)은 제1 차광부(BM1)와 제2 차광부(BM2) 사이에 상응하게 위치한다. 상기 전극부(1411)는 제1 차광부(BM1)에 인접한 제1 전극부(1411a) 및 제2 차광부(BM2)에 인접한 제2 전극부(1411b)를 포함한다. 제1 차광부(BM1)는 제1 방향(X)을 따라 제1 전극층(141) (제1 전극부(1411a)로부터 떨어져서 제1 에지(E1)를 갖고, 또 제2 차광부(BM2)는 제1 방향(X)을 따라 제1 전극층(141) (제2 전극부(1411b))과 인접한 제2 에지(E2)를 갖는다. 화소 폭(Px)은 제1 방향(X)을 따른 화소(P1)의 폭이다. 즉, 폭(Px)은 제1 에지(E1)에서부터 제2 에지(E2)까지의 폭이며, 또 예를 들어 다음과 같은 범위를 가질 수 있다: 5μm≤Px≤500μm. 다르게는, 폭(Px)은 또한 제1 방향(X)을 따라 제1 차광부(BM1)의 중간과 제2 차광부(BM2)의 중간 사이일 수 있다.

광이 화소(P1)를 통과하여 화소(P1)를 명 상태로 만들고 또 화소(P2)는 통과하지 않아 화소(P2)를 암 상태로 만들면, 상기 화소(P1)는 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 방향(X)을 따라서 휘도 분포 (즉, 휘도 분포 곡선(L))를 갖는다. 여기서, 화소(P1)를 통과하는 광에 의해 형성된 휘도 분포는 광이 제3 방향(Z)을 따라서 통과할 때 화소(P1)의 거의 중간부분의 휘도 분포를 의미한다. 휘도 분포 곡선(L)은 제1 전극부(1411a)와 제1 차광부(BM1) 사이에서 제1 최대 휘도를 갖고, 또 제1 최대 휘도는 제2 기판(12) 상의 제1 위치(X1)에 상응한다. 또한, 휘도 분포 곡선(L)은 제2 전극부(1411b)와 제2 차광부(BM2) 사이에서 제2 최대 휘도를 갖고, 또 제2 최대 휘도는 제2 기판(12) 상의 제2 위치(X2)에 상응한다. 이 실시양태에서, 제1 위치(X1)는 도 2a의 화소(P1)의 우측 상에 위치하고 또 제2 위치(X2)는 도 2a의 화소(P1)의 좌측 상에 위치한다. 그러나, 다른 실시양태에서, 제1 최대 휘도에 상응하는 제1 위치(X1) 및 제2 최대 휘도에 상응하는 제2 위치(X2)는 상호 교환될 수 있다. 주목해야 하는 것은, 제1 전극부(1411a)와 제1 차광부(BM1) 사이에 상응하게 위치하는 제1 위치(X1)는 제2 기판(12) 상의 제1 위치(X1)가 제1 전극부(1411a)의 좌측 에지와 제1 차광부(BM1)의 우측 에지(즉, 제1 에지(E1)) 내에 존재할 수 있고, 또 제1 위치(X1)가 제1 전극부(1411a) 범위 내 또는 제1 방향을 따른 제1 차광부(BM1) 범위 내에 존재할 수 있음을 의미한다. 제2 전극부(1411b)와 제2 차광부(BM2) 사이에 상응하게 존재하는 제2 위치(X2)는 제2 기판(12) 상의 제2 위치(X2)가 제2 전극부(1411b)의 우측 에지와 제2 차광부(BM2)의 좌측 에지 내에 존재할 수 있고, 또 제2 위치(X2)는 제2 전극부(1411b) 범위 내 또는 제1 방향(X)을 따른 제2 차광부(BM2) 범위 내에 존재할 수 있음을 의미한다.

제1 방향(X)을 따라 제2 위치(X2)로부터 제1 위치(X1) 까지의 최대 폭은 "m"으로 표시되고, 또 제1 방향(X)을 따라 제1 차광부(BM1) (또는 제2 차광부(BM2))의 폭은 "B"로 표시된다. 그래서, 제1 방향(X)을 따라 제1 위치(X1)에서부터 제1 에지(E1)까지의 최대폭(PTB)은 (Px+B-m)/2와 동일하고, 또 PTB, Px, B 및 m의 단위는 모두 "μm"이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 화소(P1)가 명 상태이고 또 화소(P2)가 암 상태이면, 광의 일부가 화소(P2) 영역(도 2b 중의 영역(C))에서 나타날 것이다. 그러므로, 화소(P1)에 상응하는 휘도 분포 곡선(L)의 면적 (P1W1+P2W2, 휘도 분포 곡선(L)의 적분은 에너지를 나타냄)은 화소(P2)에 상응하는 면적(즉, 영역(C)의 면적, P2D1)보다 훨씬 더 큰 이상, 화소(P2)의 광 누설 효과는 최저까지 저하될 수 있고 또 따라서 화소(P2)의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동은 감소될 수 있다. 특히, 이러한 것은 2회의 P2D1에 대한 2회의 P1W1 더하기 2회의 P1W2의 비율이 충분히 크면 달성될 수 있다. 여기서, 컬러 변동 레벨은 소정 변수에 의해 정량될 수 있다: CR: CR＝2(P1W1+P1W2)/2P2D1＝(P1W1+P1W2)/P2D1.

도 2b 중의 P1W1의 면적은 대략 직사각형이고 또 "A"로 표시되며 1*(Px/2-t-B/2)와 거의 동일하다. 위치 "제로" (즉, 제1 위치(X1))에서부터 무한대로 향하는 휘도 분포 곡선(L)은 지수 함수에 상당한다: e^- ^kx (여기서, k는 예를 들어 비제한적으로, 0.8임).

, 및

A＝Px/2-t-B/2 및 k＝0.8을 상기 방정식에 대입하는 것에 의해, 다음과 같은 계산으로부터 결과가 유도될 수 있다:

일반적으로, CR치가 1000과 동일하거나 그 이상이면 (CR ≥1000), 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동은 인간의 눈에 허용가능하다. 따라서, PTB 값 (PTB=t+B, PTB는 제1 방향(X)을 따라 제1 위치(X1)로부터 제1 에지(E1)가지의 최소 폭임) 및 Px는 다음 방정식(PTB의 하한을 도시)에 일치할 것이다:

도 2a에 도시된 바와 같이, 화소(P1)에서, Px + B = PTB (좌측 것) + m + PTB (우측 것)이다. 이론적으로 좌측 PTB 값은 우측 PTB 값과 동일하지만, 이들은 실제 처리에서 처리 인자로 인하여 서로에 대해 약간 상이할 것이므로, 차광부에 의해 커버되지 않는 광 누설이 더욱 커질 것이고, 따라서 CR 값은 감소되므로 컬러 변동에 영향을 준다. 따라서, 처리 인자(일반적으로 5μm 미만 또는 그와 동일)의 상황을 고려할 때, PTB의 상한이 주어져서 컬러 변동을 허용가능한 것으로 만들어 PTB 및 Px는 다음 방정식에 일치한다:

PTB 및 Px가 상기 방정식에 일치하면, 화소(P2)의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동이 감소될 수 있다. 바람직하게는, 디스플레이 패널(1)에 더욱 우수한 디스플레이 품질을 제공하기 위하여, PTB 및 Px는 다음 방정식에 일치할 수 있다:

도 3a는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 디스플레이 패널(1a)의 개략적 다이아그램이고, 도 3b는 도 3a 중의 B-B 선을 따라 취한 디스플레이 패널(1a)의 개략적 단면 다이아그램이며, 또 도 3c는 도 3b 중의 제1 전극층(141a)의 개략적 다이아그램이다. 여기서, 도 3a 및 도 3b는 단일 화소(P1a)만을 도시한다.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1a, 1) 사이의 주요 차이는 디스플레이 패널(1a)의 제1 전극층(141a)이 공통 전극인 반면에 제2 전극층(143)은 화소 전극이라는 점이다. 도 3b 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 제1 전극층(141a)은 3개의 전극부(1411) 및 제2 접속부(1413)를 포함하고, 또 제2 접속부 (1413)는 전극부(1411) 주변에 배치되어 전극(1411)와 전기적으로 접속된다. 제1 절연층(142)은 제2 전극층(143) 및 데이터 라인(D)을 덮고, 또 제1 전극층(141a)은 제1 절연층(142) 상에 배치된다. 여기서, 상기 제1 절연층(142)은 제1 전극층(141a)과 제2 전극층(143) 사이에 배치되어 제1 전극층(141a)을 제2 전극층(143) (및 데이터 라인(D))으로부터 분리시켜 단락을 피한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시양태에 따른 디스플레이 패널(1b, 1c)의 화소(P1b, P1c)를 각각 도시하는 개략적 다이아그램이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1b, 1) 사이의 주요 차이는 디스플레이 패널(1b)에서 제2 방향(Y)이 데이터 라인(D)의 연장 방향과 여전히 실질적으로 평행하지만 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)은 서로에 대해 직교하는 대신 둔각을 가지므로, 화소(P1b)는 거의 평행사변형이라는 점이다. 즉, 본 실시양태의 디스플레이 패널(1b)의 스캔 라인(S) 및 데이터 라인(D)은 서로 교차하지만 직교하는 대신 둔각을 가질 것이므로, 화소(P1b) 및 제1 전극층(141b)은 실질적으로 평행사변형이다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(1c, 1) 사이의 주요 차이는 데이터 라인(D)이 디스플레이 패널(1c)의 화소(P1c)에서 굽힘 부분(bending portion)을 가지므로, 화소(P1c)는 평행사변형이 아니지만 데이터 라인(D)에 상응하는 굽힘 부분에 따른 굽힘 부분을 갖는 점이다. 또한, 제1 전극층(141c)의 전극부(1411)는 화소(P1c)에 상응하는 굽힘 부분을 가질 것이다. 디스플레이 패널(1a, 1b, 1c)의 다른 기술적 특징은 디스플레이 패널(1)을 참조하는 것에 의해 이해될 수 있으므로 여기서는 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명이 일 실시양태에 따른 디스플레이 장치(2)의 개략적 다이아그램이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(2)는 디스플레이 패널(3) 및 상기 디스플레이 패널(3)에 대향하게 배치된 백라이트 모듈(4)을 포함한다. 이러한 디스플레이 패널(3)은 상술한 디스플레이 패널(1, 1a, 1b, 1c)의 어느 하나일 수 있으므로 그의 기재는 여기서 생략한다. 백라이트 모듈(4)이 디스플레이(3)를 통하여 통과하는 광을 방출하면, 상기 디스플레이 패널(3)의 화소는 컬러를 표시하고 그에 따라 화상을 형성한다.

유사하게, 본 발명의 디스플레이 패널 및 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 화소의 제1 전극층은 복수의 전극부를 포함하고 또 차광층의 제1 차광부와 제2 차광부 사이에 상응하게 위치한다. 제1 차광부는 제1 방향을 따라 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 또 전극부는 제1 차광부에 인접하는 제1 전극부를 포함한다. 광이 화소를 통과하면, 상응하게 제1 전극부와 제1 차광부 사이에서 제1 방향을 따른 화소의 휘도 분포는 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖는다. 제1 방향을 따라 제1 위치로부터 제1 에지까지의 최소 폭은 PTB로 표시되고, 또 제1 방향을 따른 화소의 폭은 Px으로 표시되며, 또 PTB 및 Px는 하기 방정식에 일치한다: :

따라서, 제2 기판 상의 제1 위치로부터 제1 방향을 따른 제1 차광부의 제1 에지까지의 최소 폭 및 제1 방향을 따른 화소의 폭(Px)은 상기 방정식에 일치하면, 화소의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동이 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 디스플레이 패널 및 장치는 화소의 광 누설에 의해 유발된 컬러 변동을 감소시킬 수 있어 디스플레이 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 특정 실시양태를 참조하여 기재하였으나, 이러한 기재는 어떠한 의미로든 제한을 의미하지 않는다. 개시된 내용의 다양한 변형뿐만 아니라 대안적 실싱양태가 당업자에게 분명할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 드는 모든 수식을 포괄하는 것임을 고려해야 한다.

1: 디스플레이 패널
11: 제1 기판
12: 제2 기판
13: 액정층

Claims

상기 제1 기판 및 상기 제1 기판에 대향하게 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판 위 및 상기 제1 및 제2 기판 사이에 배치된 화소 어레이; 및
제1 방향을 따라 상기 제2 기판 상에 이격되는 방식으로 배치되고, 제1 차광부와 제2 차광부를 포함하는 차광층을 포함하며,
상기 화소 어레이는 복수의 전극부를 포함하는 제1 전극층을 갖는 화소를 적어도 포함하며, 전극부는 서로 이격되어 있고 제1 방향을 따라 배치되며,
상기 제1 전극층은 상기 제1 차광부와 제2 차광부 사이에 위치하고, 상기 제1 차광부는 제1 방향을 따라 상기 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 전극부는 상기 제1 차광부에 인접하는 제1 전극부를 포함하며,
광이 화소를 통과하면, 화소는 제1 방향을 따라 휘도 분포를 갖고, 상응하게 상기 제1 전극부와 제1 차광부 사이의 휘도 분포는 상기 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제1 위치로부터 제1 에지까지의 최소 폭은 PTB로 표시되고, 제1 방향을 따른 화소의 폭은 Px로 표시되며, PTB 및 Px는 하기 방정식:

에 일치하고, PTB 및 Px의 단위는 μm인, 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, PTB 및 Px는 다음 방정식:

에 일치하는 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, 전극부는 상기 제2 차광부에 인접하는 제2 전극부를 더 포함하고, 상응하게 상기 제2 전극부와 제2 차광부 사이의 휘도 분포는 상기 제2 기판 상의 제2 위치에 상응하는 제2 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제2 위치로부터 제1 위치까지의 최대 폭은 m으로 표시되고, 제1 방향을 따른 상기 제1 차광부의 폭은 B로 표시되며, PTB는 (Px+B-m)/2와 동일하고, B 및 m의 단위는 μm인, 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, 상기 제1 전극층은 전극부의 대향 면 상에 배치되고, 전극부에 전기적으로 접속된 제1 접속부를 더 포함하는, 디스플레이 패널.
제1항에 있어서, 상기 제1 전극층은 전극부 주변에 배치되고, 전극부와 전기적으로 접속된 제2 접속부를 더 포함하는, 디스플레이 패널.
제1 기판, 상기 제1 기판에 대향하게 배치된 제2 기판, 화소 어레이 및 차광층을 포함하는 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치로서,
상기 화소 어레이는 상기 제1 기판 위 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되고, 상기 화소 어레이는 복수의 전극부를 포함하는 제1 전극층을 갖는 화소를 적어도 포함하며, 전극부는 서로 이격되어 있고 제1 방향을 따라 배치되며, 상기 차광층은 이격되는 방식으로 제1 방향을 따라 상기 제2 기판 상에 배치되고 제1 차광부 및 제2 차광부를 포함하며, 상기 제1 전극층은 상기 제1 차광부와 제2 차광부 사이에 위치하고, 상기 제1 차광부는 제1 방향을 따라 상기 제1 전극층으로부터 떨어진 제1 에지를 갖고, 전극부는 상기 제1 차광부에 인접하는 제1 전극부를 포함하며,
광이 화소를 통과하면, 상기 화소는 제1 방향을 따라 휘도 분포를 갖고, 상응하게 상기 제1 전극부와 제1 차광부 사이의 휘도 분포는 상기 제2 기판 상의 제1 위치에 상응하는 제1 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제1 위치로부터 제1 에지까지의 최소 폭은 PTB로 표시되고, 제1 방향을 따른 화소의 폭은 Px로 표시되며, PTB 및 Px는 하기 방정식:

에 일치하고, PTB 및 Px의 단위는 μm인, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서, PTB 및 Px는 다음 방정식:

에 일치하는, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서, 전극부는 상기 제2 차광부에 인접하는 제2 전극부를 더 포함하고, 상응하게 상기 제2 전극부와 제2 차광부 사이의 휘도 분포는 상기 제2 기판 상의 제2 위치에 상응하는 제2 최대 휘도를 갖고, 제1 방향을 따라 제2 위치로부터 제1 위치까지의 최대 폭은 m으로 표시되고, 제1 방향을 따른 상기 제1 차광부의 폭은 B로 표시되며, PTB는 (Px+B-m)/2 와 동일하고, B 및 m의 단위는 μm인, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 전극층은 전극부의 대향 면 상에 배치되고, 전극부에 전기적으로 접속된 제1 접속부를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 전극층은 전극부 주변에 배치되고, 전극부와 전기적으로 접속된 제2 접속부를 더 포함하는, 디스플레이 장치.