KR20160086018A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160086018A
KR20160086018A KR1020150002978A KR20150002978A KR20160086018A KR 20160086018 A KR20160086018 A KR 20160086018A KR 1020150002978 A KR1020150002978 A KR 1020150002978A KR 20150002978 A KR20150002978 A KR 20150002978A KR 20160086018 A KR20160086018 A KR 20160086018A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel electrode
sub
color
degrees
pixel
Prior art date
Application number
KR1020150002978A
Other languages
English (en)
Inventor
임완순
이선화
이윤석
임상욱
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150002978A priority Critical patent/KR20160086018A/ko
Priority to US14/788,319 priority patent/US10203572B2/en
Publication of KR20160086018A publication Critical patent/KR20160086018A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134336Matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134345Subdivided pixels, e.g. for grey scale or redundancy

Abstract

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 제4 색 화소 영역을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 배치되어 있는 제1 내지 제4 박막 트랜지스터; 상기 제1 내지 제4 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 제1 내지 제4 화소 전극; 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판; 상기 제2 기판 위에 위치하는 공통 전극; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 화소 전극은 가로 줄기부와 상기 가로 줄기부와 교차하는 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부 및 수평 방향에 대하여 소정의 각도를 가지면서 상기 십자형 줄기부로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 제3 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제3 각도가 상기 제 1 및 제 2 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제1 및 제2 각도보다 더 크고, 상기 제1 및 제2 각도가 상기 제4 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제4 각도보다 더 크다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 백색 화소를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 전극에 신호를 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 서로 마주보는 박막 트랜지스터 표시판과 공통 전극 표시판으로 이루어져 있다. 박막 트랜지스터 표시판에는 게이트 신호를 전송하는 게이트선과 데이터 신호를 전송하는 데이터선이 서로 교차하여 형성되고, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등이 형성된다. 공통 전극 표시판에는 차광부재, 색필터, 공통 전극 등이 형성된다.
이러한 액정 표시 장치는 시인성 및 시야각에 있어서 문제점들이 제기되었고, 이를 개선하기 위한 다양한 모드의 액정 표시 장치에 대한 개발이 이루어졌다.
액정 표시 장치의 휘도를 향상하기 위하여 적색, 녹색, 청색 화소와 더불어 백색 화소를 배치하는 방안이 제시되었다. 그런데 백색 화소를 포함하는 액정 표시 장치에서 살색을 표시할 때, 측면에서 살색이 노란색으로 치우쳐 표시되는 문제(옐로위시: yellowish)가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서 백색 화소를 포함하는 액정 표시 장치에서 측면 옐로위시를 저감하기 위한 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 제4 색 화소 영역을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 배치되어 있는 제1 내지 제4 박막 트랜지스터; 상기 제1 내지 제4 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 제1 내지 제4 화소 전극; 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판; 상기 제2 기판 위에 위치하는 공통 전극; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 화소 전극은 가로 줄기부와 상기 가로 줄기부와 교차하는 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부 및 수평 방향에 대하여 소정의 각도를 가지면서 상기 십자형 줄기부로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 제3 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제3 각도가 상기 제 1 및 제 2 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제1 및 제2 각도보다 더 크고, 상기 제1 및 제2 각도가 상기 제4 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제4 각도보다 더 크다.
상기 제1 색은 적색이고, 상기 제2 색은 녹색이고, 상기 제3 색은 청색이고, 상기 제4 색은 백색일 수 있다.
상기 화소 전극은 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극의 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 35도 이상 45 미만이고, 상기 제1 부화소 전극의 상기 제3 각도는 45도 이상 55도 미만이고, 상기 제1 부화소 전극의 상기 제4 각도는 30도 이상 35도 미만일 수 있다.
상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 내지 제4 각도가 모두 동일할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 내지 제4 각도는 40도 이상 50 미만일 수 있다.
상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 35도 이상 45 미만이고, 상기 제2 부화소 전극의 상기 제3 각도는 45도 이상 55도 미만이고, 상기 제2 부화소 전극의 상기 제4 각도는 30도 이상 35도 미만일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 상이한 데이터 전압이 인가될 수 있다.
상기 세로 줄기부의 폭이 상기 가로 줄기부의 폭보다 더 넓을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 제4 색 화소 영역을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 배치되어 있는 제1 내지 제4 박막 트랜지스터; 상기 제1 내지 제4 박막 트랜지스터에 각각 연결되어 있는 제1 내지 제4 화소 전극; 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판; 상기 제2 기판 위에 위치하는 공통 전극; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 화소 전극은 각각 가로 줄기부와 상기 가로 줄기부와 교차하는 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부 및 상기 십자형 줄기부로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고, 상기 제1 화소 전극, 상기 제2 화소 전극, 및 상기 제4 화소 전극은 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제3 화소 전극은 하나의 단위 화소 전극으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 색은 적색이고, 상기 제2 색은 녹색이고, 상기 제3 색은 청색이고, 상기 제4 색은 백색일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 35도 이상 45도 미만이고, 상기 제2 부화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 40도 이상 50미만일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극에는 상이한 데이터 전압이 인가될 수 있다.
상기 제3 색 화소 영역에 배치되는 상기 미세 복수의 미세 가지부가 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 35도 이상 45도 미만일 수 있다.
상기 세로 줄기부의 폭이 상기 가로 줄기부의 폭보다 더 넓을 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 청색 화소 영역에 위치하는 제1 부화소 전극의 복수 미세 가지부가 수평 방향으로 이루는 각도를 적색 화소 영역과 녹색 화소 영역에 위치하는 제1 부화소 전극의 복수 미세 가지부가 수평 방향으로 이루는 각도 보다 크게 형성함으로써, 측면에서 색이 노란색으로 치우쳐 보이는 측면 옐로위시가 적다. 특히 살색을 표시할 때 나타나는 측면 옐로위시를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 적색, 녹색, 백색 화소 영역에서는 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함하고, 청색 화소 영역에서는 하나의 단위 화소 전극으로 형성함으로써, 측면에서 색이 노란색으로 치우쳐 보이는 측면 옐로위시를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 화소 전극의 세로 줄기부의 폭을 가로 줄기부의 폭보다 더 넓게 형성함으로써 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본화소군의 화소 전극 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본화소군의 화소 전극 평면도이다.
도 3는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본화소군의 화소 전극의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마 곡선(gamma curved)을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소의 예에 대한 배치도이다.
도 7은 도 6의 액정 표시 장치를 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8은 자외선 등의 광에 의해 중합되는 전중합체를 이용해 액정 분자들이 선경사를 갖도록 하는 과정을 도시한 도면이다.
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.
백색 화소를 포함하는 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 백색 화소의 휘도가 높을수록 백색 화소로 인한 측면 옐로위시가 심화된다.
이것은 수직 배향 모드(vertically aligned mode)에서 백색 화소의 셀갭이 녹색 파장대에 적합하도록 설정되어 있어서, 빛의 액정 통과 거리가 더 길어지는 측면에서는 파장이 짧은 청색광 성분이 더 약화되기 때문이다.
이러한 측면 옐로위시를 개선하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 청색 화소의 감마 곡선을 높게 형성할 수 있는 액정 표시 장치를 구성한다. 이와 같이, 청색 화소의 감마 곡선을 높게 형성하기 위하여, 화소 영역마다 화소 전극의 각도를 달리 하거나, 화소 전극의 구조를 달리하는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본화소군의 화소 전극 평면도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 기본화소군(PS)은 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))를 포함한다.
여기서, 제1 색은 적색이고, 제2 색은 녹색이고, 제3 색은 청색이고, 제4 색은 백색일 수 있다. 즉, 제1 색 화소 영역(PX(R))에는 적색 필터가 위치하고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에는 녹색 필터가 위치하고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 청색 필터가 위치하고, 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 백색 필터가 위치할 수 있다. 이러한 색 필터는 하부 표시판 또는 상부 표시판에 형성될 수 있다.
제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W)) 각각에는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)를 포함하는 화소 전극(191)이 배치되어 있다.
즉, 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 각각 행 방향으로 나란히 제1 내지 제4 화소 전극이 배치되어 있고, 제1 내지 제4 화소 전극은 각각 열 방향으로 나란히 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함할 수 있다.
이때 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 데이터 전압과 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 데이터 전압은 서로 다를 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
본 실시예에서는 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))이 나란히 배치되어 있는 것으로 설명하였지만, 이는 본 발명의 여러 실시예들 중에서 일 예를 설명한 것이다. 다른 실시예서는 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))의 순서가 변경될 수 있다. 또한 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 배치 형태도 다양하게 변경이 가능하다.
각 화소 영역(PX(R), PX(G), PX(B))은 대략 사각형으로 이루어질 수 있다.
제1 색 화소 영역(PX(R))에 위치하는 제1 화소 전극(191)의 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 각각 4 개의 도메인(domain)을 포함한다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 가로 줄기부(192) 및 가로 줄기부(192)와 교차하는 세로 줄기부(193)를 포함하는 십자형 줄기부에 의해 4 개의 도메인(domain)으로 나뉘어진다.
이때, 가로 줄기부(192)을 기준으로 상측, 세로 줄기부(193)을 기준으로 좌측에 제1 도메인이 위치하고, 가로 줄기부(192)을 기준으로 상측, 세로 줄기부(193)을 기준으로 우측에 제2 도메인이 위치한다. 또한, 가로 줄기부(192)을 기준으로 하측, 세로 줄기부(193)을 기준으로 우측에 제3 도메인이 위치하고, 가로 줄기부(192)을 기준으로 하측, 세로 줄기부(193)을 기준으로 좌측에 제4 도메인이 위치한다.
제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에 각각 위치하는 제2 내지 제 4 화소 전극(191)의 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)도 각각 4 개의 도메인(domain)을 포함한다.
제1 도메인, 제2 도메인, 제3 도메인, 및 제4 도메인에는 수평 방향에 대하여 소정의 각도를 가지면서 각각 가로 줄기부(192) 및 세로 줄기부(193)로부터 바깥쪽으로 뻗어 나온 복수의 미세 가지부(194)가 위치한다.
제1 도메인에 위치하는 복수의 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(192) 및 세로 줄기부(193)로부터 왼쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있으며, 제2 도메인에 위치하는 복수의 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(192) 및 세로 줄기부(193)로부터 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다. 또한 제3 도메인에 위치하는 복수의 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(192) 및 세로 줄기부(193)로부터 오른쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있고, 제4 도메인에 위치하는 복수의 미세 가지부(194)는 가로 줄기부(192) 및 세로 줄기부(193)로부터 왼쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있다.
제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 각 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)는 모두 수평 방향 즉, 가로 줄기부(192)에 대하여 40도 이상 50 미만인 동일한 각도(θ12, θ22, θ32, θ42)로 형성될 수 있다.
제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 각 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)는 서로 다른 각도로 형성될 수 있다.
제3 색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)가 수평 방향에 대하여 이루는 제3 각도(θ31)가 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G))에 위치하는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)가 각각 수평 방향에 대하여 이루는 제1 각도(θ11) 및 제2 각도(θ21)보다 더 크고, 제1 각도(θ11) 및 제2 각도(θ21)는 제4 색 화소 영역(PX(W))에 위치하는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)가 수평 방향에 대하여 이루는 제4 각도(θ41)보다 더 크게 형성될 수 있다.
이때, 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G))에 위치하는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)가 각각 수평 방향에 대하여 이루는 각도(θ11, θ21)는 동일할 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)의 제1 각도(θ11)와 제2 각도(θ21)는 35도 이상 45 미만이고, 제1 부화소 전극(191a)의 제3 각도(θ31)는 45도 이상 55도 미만이고, 제1 부화소 전극(191a)의 제4 각도(θ41)는 30도 이상 35도 미만일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 청색 화소 영역(PX(B))에 위치하는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)가 이루는 제3 각도(θ31)을 적색 화소 영역(PX(R)), 녹색 화소 영역(PX(G))의 복수의 미세 가지부(194)가 이루는 제1 각도(θ11)와 제2 각도(θ21)보다 크게 형성함으로써 측면에서 색이 노란색으로 치우쳐 보이는 측면 옐로위시를 줄일 수 있다.
또한, 세로 줄기부(193)의 폭은 가로 줄기부(192)의 폭보다 더 넓게 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(191)는 세로 길이가 가로 길이보다 긴 직사각형 형태로 이루어질 수 있고, 세로 줄기부(193)의 폭이 가로 줄기부(192)의 폭보다 더 넓게 형성됨으로써, 세로 줄기부(193)에서의 액정 분자가 수평 방향으로 눕게 되어 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본화소군의 화소 전극 평면도로서, 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)가 이루는 각도를 변경한 것을 제외하고는 전술한 도 1에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(191)과 동일하다. 따라서 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 기본화소군(PS)은 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))를 포함한다.
제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W)) 각각에는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)를 포함하는 화소 전극(191)이 배치되어 있다.
이때, 제1 색 화소 영역(PX(R))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제1 각도(θ11)와 제1 색 화소 영역(PX(R))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제1 각도(θ11)는 모두 35도 이상 45도 미만으로 동일하게 형성될 수 있다.
제2 색 화소 영역(PX(G))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제2 각도(θ21)와 제2 색 화소 영역(PX(G))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제2 각도(θ22)는 모두 35도 이상 45도 미만으로 동일하게 형성될 수 있다.
제3 색 화소 영역(PX(B))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제3 각도(θ31)와 제3 색 화소 영역(PX(B))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제3 각도(θ32)는 모두 45도 이상 55도 미만으로 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제4 각도(θ41)와 제4 색 화소 영역(PX(W))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제4 각도(θ42)는 모두 30도 이상 35도 미만으로 동일하게 형성될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 대해 설명한다.
도 3는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본화소군의 화소 전극의 평면도로서, 제4 색 화소 영역(PX(W)의 화소 전극의 구조를 변경한 것을 제외하고는 전술한 도 1에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(191)과 동일하다. 따라서 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 기본화소군(PS)은 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))를 포함한다.
제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에는 각각 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함하는 제1 화소 전극, 제2 화소 전극, 및 제4 화소 전극이 배치되어 있고, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 하나의 단위 화소 전극인 제3 화소 전극이 배치되어 있다.
즉, 제3 색 화소 영역(PX(B))에는 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에서와 달리 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함하지 않고 하나의 단위 화소 전극(191)으로 배치될 수 있다.
이때, 제1 색 화소 영역(PX(R))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제1 각도(θ11)는 35도 이상 45도 미만으로 형성되고, 제1 색 화소 영역(PX(R))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제1 각도(θ11)는 40도 이상 50도 미만으로 형성될 수 있다.
제2 색 화소 영역(PX(G))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제2 각도(θ21)는 35도 이상 45도 미만으로 형성되고, 제2 색 화소 영역(PX(G))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제2 각도(θ22)는 40도 이상 50도 미만으로 형성될 수 있다.
제3 색 화소 영역(PX(B))에 배치되어 있는 화소 전극(191)의 복수의 미세 가지부(194)의 제3 각도(θ3)는 35도 이상 45도 미만으로 형성될 수 있다.
제4 색 화소 영역(PX(W))에 배치되어 있는 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 미세 가지부(194)의 제4 각도(θ41)는 35도 이상 45도 미만으로 형성되고, 제4 색 화소 영역(PX(W))에 배치되어 있는 제2 부화소 전극(191b)의 복수의 미세 가지부(194)의 제4 각도(θ42)는 40도 이상 50도 미만으로 형성될 수 있다.
적색, 녹색, 백색 화소 영역에서는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함하고, 청색 화소 영역에서는 하나의 단위 화소 전극(191)으로 형성함으로써, 측면에서 색이 노란색으로 치우쳐 보이는 측면 옐로위시를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마 곡선(gamma curved)을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극은 청색 화소(B)의 측면 감마 곡선을 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 백색 화소(W)의 측면 감마 곡선보다 업(up)시킴으로써 청색 화소(B)를 강화하여 측면에서 누르스름한 색을 띠는 옐로위시(yellowish)을 줄일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 화소 영역마다 화소 전극의 각도를 달리하거나, 화소 전극의 구조를 달리하여 청색 화소의 감마 곡선을 높게 형성함으로써 옐로위시(yellowish)를 줄일 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 도 1 내지 도 3에 따른 화소 전극을 포함하는 액정 표시 장치에 대해서 설명한다.
먼저, 도 5를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호선 및 화소의 배치와 그 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소(PX)는 게이트 신호를 전달하는 게이트선(GL) 및 데이터 신호를 전달하는 데이터선(DL), 분압 기준 전압을 전달하는 분압 기준 전압선(RL)을 포함하는 복수의 신호선, 그리고 복수의 신호선에 연결되어 있는 제1, 제2 및 제3 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc), 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)를 포함한다.
제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 각각 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자 및 분압 기준 전압선(RL)에 연결되어 있다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca)에 연결되어 있고, 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력 단자에 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 분압 기준 전압선(RL)에 연결되어 있다.
게이트선(GL)에 게이트 온 신호가 인가되면, 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온된다. 이에 따라 데이터선(DL)에 인가된 데이터 전압은 턴 온된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통하여 제1 부화소 전극(PEa) 및 제2 부화소 전극(PEb)에 인가된다. 이때 제1 부화소 전극(PEa) 및 제2 부화소 전극(PEb)에 인가된 데이터 전압은 서로 동일하고, 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 공통 전압과 데이터 전압의 차이만큼 동일한 값으로 충전된다. 이와 동시에, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 턴 온된 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 분압된다. 이에 의해 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압 값은 공통 전압과 분압 기준 전압의 차이에 의해 낮아지게 된다. 즉, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압은 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압보다 더 높게 된다.
이처럼, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 서로 달라지게 된다. 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압이 서로 다르므로 제1 부화소와 제2 부화소에서 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르게 되고 이에 따라 두 부화소의 휘도가 달라진다. 따라서 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압을 적절하게 조절하면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 되도록 할 수 있으며 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있다.
도시한 실시예에서는 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압을 다르게 하기 위하여, 제2 액정 축전기(Clcb)와 분압 기준 전압선(RL)에 연결된 제3 스위칭 소자(Qc)를 포함하였지만, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제2 액정 축전기(Clcb)를 감압(step-down) 축전기에 연결할 수도 있다. 구체적으로, 감압 게이트선에 연결된 제1 단자, 제2 액정 축전기(Clcb)에 연결된 제2 단자, 그리고 감압 축전기에 연결된 제3 단자를 포함하는 제3 스위칭 소자를 포함하여, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전하량의 일부를 감압 축전기에 충전되도록 하여, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 또한, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb)가 각기 서로 다른 데이터선에 연결되어, 서로 다른 데이터 전압을 인가받도록 함으로써, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 이외에, 다른 여러 가지 방법에 의하여, 제1 액정 축전기(Clcb)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다.
그러면, 도 6 및 도 7을 참고하여, 도 5에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대하여 간단히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소의 예에 대한 배치도로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 화소 전극이 적용되는 액정 표시 장치의 한 화소의 예에 대한 배치도이고, 도 7은 도 6의 액정 표시 장치를 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저, 도 6 및 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3) 및 표시판(100, 200) 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 편광자(도시하지 않음)를 포함한다.
먼저 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)과 분압 기준 전압선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 제1 게이트 전극(124a), 제2 게이트 전극(124b), 제3 게이트 전극(124c) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
분압 기준 전압선(131)은 제1 유지 전극(135, 136), 그리고 기준 전극(137)을 포함한다. 분압 기준 전압선(131)에 연결되어 있지는 않으나, 제2 부화소 전극(191b)과 중첩하는 제2 유지 전극(138, 139)이 위치되어 있다.
게이트선(121) 및 분압 기준 전압선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b) 및 제3 반도체(154c)가 형성되어 있다.
반도체(154a, 154b, 154c) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c)가 형성되어 있다.
저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c) 및 게이트 절연막(140) 위에는 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)를 포함하는 복수의 데이터선(171), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 제3 소스 전극(173a) 및 제3 드레인 전극(175c)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터 도전체 및 그 아래에 위치되어 있는 반도체 및 저항성 접촉 부재는 하나의 마스크를 이용하여 동시에 형성될 수 있다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 섬형 반도체(154a)와 함께 하나의 제1 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이의 반도체(154a)에 형성된다. 유사하게, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)는 제2 섬형 반도체(154b)와 함께 하나의 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 이루며, 채널은 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이의 반도체(154b)에 형성되고, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)는 제3 섬형 반도체(154c)와 함께 하나의 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 이루며, 채널은 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이의 반도체(154c)에 형성된다.
제2 드레인 전극(175b)은 제3 소스 전극(173c)과 연결되어 있으며, 넓게 확장된 확장부(177)를 포함한다.
데이터 도전체(171, 173c, 175a, 175b, 175c) 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분 위에는 제1 보호막(180p)이 형성되어 있다. 제1 보호막(180p)은 질화규소 또는 산화규소 등의 무기 절연막을 포함할 수 있다. 제1 보호막(180p)은 색필터(230)의 안료가 노출된 반도체(154a, 154b, 154c) 부분으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제1 보호막(180p) 위에는 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 서로 인접한 두 개의 데이터선을 따라 세로 방향으로 뻗어 있다. 제1 보호막(180p), 색필터(230)의 가장자리, 그리고 데이터선(171) 위에는 제1 차광 부재(220)가 위치되어 있다.
제1 차광 부재(220)는 데이터선(171)을 따라 뻗어 있으며, 인접한 두 개의 색필터(230) 사이에 위치된다. 제1 차광 부재(220)의 폭은 데이터선(171)의 폭보다 넓을 수 있다. 이처럼, 제1 차광 부재(220)의 폭을 데이터선(171)의 폭보다 넓게 형성함으로써, 외부에서 입사된 빛이, 금속인 데이터선(171) 표면에서 반사되는 것을 제1 차광 부재(220)가 방지할 수 있다. 따라서, 데이터선(171) 표면에서 반사된 빛이 액정층(3)을 통과한 빛과 간섭됨으로써, 액정 표시 장치의 콘트라스트비가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
색필터(230) 및 제1 차광 부재(230) 위에는 제2 보호막(180q)이 형성되어 있다.
제2 보호막(180q)은 질화규소 또는 산화규소 등의 무기 절연막을 포함할 수 있다. 제2 보호막(180q)은 색필터(230)가 들뜨는 것을 방지하고 색필터(230)로부터 유입되는 용제(solvent)와 같은 유기물에 의한 액정층(3)의 오염을 억제하여 화면 구동 시 초래할 수 있는 잔상과 같은 불량을 방지한다.
제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)에는 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 제1 접촉 구멍(contact hole)(185a) 및 제2 접촉 구멍(185b)이 형성되어 있다.
제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q), 그리고 게이트 절연막(140)에는 기준 전극(137)의 일부와 제3 드레인 전극(175c)의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍(185c)이 형성되어 있고, 제3 접촉 구멍(185c)은 연결 부재(195)가 덮고 있다. 연결 부재(195)는 제3 접촉 구멍(185c)을 통해 드러나 있는 기준 전극(137)과 제3 드레인 전극(175c)을 전기적으로 연결한다.
제2 보호막(180q) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191)이 형성되어 있다. 각 화소 전극(191)은 게이트선(121)을 사이에 두고 서로 분리되어, 게이트선(121)을 중심으로 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다. 화소 전극(191)은 ITO 및 IZO 등의 투명 물질로 이루어 질 수 있다. 화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수도 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 도 1 및 도 2에 도시한 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 제3 색 화소 영역(PX(B)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에 배치되어 있는 화소 전극(191)으로 이루어질 수 있고, 도 3에 도시된 제1 색 화소 영역(PX(R)), 제2 색 화소 영역(PX(G)), 및 제4 색 화소 영역(PX(W))에 배치되어 있는 화소 전극(191)으로 이루어질 수 있다.
제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 제1 접촉 구멍(185a) 및 제2 접촉 구멍(185b)을 통하여 각각 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 이때, 제2 드레인 전극(175b)에 인가된 데이터 전압 중 일부는 제3 소스 전극(173c)을 통해 분압되어, 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 전압의 크기는 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 전압의 크기보다 크게 된다.
데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
화소 전극(191) 위에는 제2 차광 부재(330)가 위치되어 있다. 제2 차광 부재(330)는 제1 트랜지스터(Qa), 제2 트랜지스터(Qb) 및 제3 트랜지스터(Qc), 그리고 제1 내지 제3 접촉 구멍(185a, 185b, 185c)이 위치하는 영역을 모두 덮도록 형성되어 있으며, 게이트선(121)과 같은 방향으로 뻗어, 데이터선(171)의 일부와 중첩하도록 위치된다. 제2 차광 부재(330)는 하나의 화소 영역의 양 옆에 위치하는 두 개의 데이터선(171)과 적어도 일부 중첩하도록 위치하여, 데이터선(171)과 게이트선(121) 근처에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지하고, 제1 트랜지스터(Qa), 제2 트랜지스터(Qb), 그리고 제3 트랜지스터(Qc)가 위치하는 영역에서의 빛샘을 방지할 수 있다.
제2 차광 부재(330)가 형성되기 전까지, 제1 트랜지스터(Qa), 제2 트랜지스터(Qb) 및 제3 트랜지스터(Qc), 그리고 제1 내지 제3 접촉 구멍(185a, 185b, 185c)가 위치하는 영역 내에는 제1 보호막(180p), 색필터(230), 그리고 제2 보호막(180q)이 위치하여, 제1 트랜지스터(Qa), 제2 트랜지스터(Qb) 및 제3 트랜지스터(Qc), 그리고 제1 내지 제3 접촉 구멍(185a, 185b, 185c)의 위치를 쉽게 구분할 수 있다.
이제 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
절연 기판(210) 위에 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
공통 전극(270) 위에는 상부 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상부 배향막은 수직 배향막일 수 있고, 광중합 물질을 이용하여 광배향된 배향막일 수 있다.
두 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있는데, 두 편광자의 투과축은 직교하며 이중 한 투과축은 게이트선(121)에 대하여 나란한 것이 바람직하다. 그러나, 편광자는 두 표시판(100, 200) 중 어느 하나의 바깥쪽 면에만 배치될 수도 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다. 따라서 전기장이 없는 상태에서 입사광은 직교 편광자를 통과하지 못하고 차단된다.
앞서 설명하였듯이, 데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써, 전기장이 없는 상태에서 두 전극(191, 270)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있던 액정층(3)의 액정 분자가 두 전극(191, 270)의 표면에 대하여 수평한 방향을 향해 눕게 되고, 액정 분자의 눕는 정도에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
그러면, 액정 분자(31)가 선경사를 가지도록 초기 배향하는 방법에 대하여 도 8을 참고하여 설명한다.
도 8은 자외선 등의 광에 의해 중합되는 전중합체를 이용해 액정 분자들이 선경사를 갖도록 하는 과정을 도시한 도면이다.
우선 자외선 등의 광에 의한 중합 반응(polymerization)에 의해 경화되는 단량체(monomer) 등의 전중합체(prepolymer)(33)를 액정 물질과 함께 두 표시판(100, 200) 사이에 주입한다. 전중합체(33)는 자외선 등의 광에 의해 중합 반응을 하는 반응성 메조겐(reactive mesogen)일 수 있다.
다음 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)에 데이터 전압을 인가하고 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하여 두 표시판(100, 200) 사이의 액정층(3)에 전기장을 생성한다. 그러면 액정층(3)의 액정 분자(310)들은 그 전기장에 응답하여 앞에서 설명한 바와 같이 두 단계에 걸쳐 미세 가지부(194a, 194b, 194c, 194d)의 길이 방향에 평행한 방향으로 기울어지며 한 화소에서 액정 분자(31)들이 기울어지는 방향은 총 네 방향이 된다.
또한, 공통 전극(270)의 제1 절개부(271a) 및 제2 절개부(271b)를 통해 공통 전극(270)의 절개부(271a, 271b) 하부의 액정 분자들은 공통 전극의 절개부(271a, 271b)에 직교하는 방향으로 배열하게 되어 빛이 새어나가는 것을 방지할 수 있게 된다.
액정층(3)에 전기장을 생성한 다음 자외선 등의 광을 조사하면 전중합체(33)가 중합 반응을 하여 도 5에 도시한 바와 같이 중합체(370)를 형성한다. 중합체(370)는 표시판(100, 200)에 접하여 형성된다. 중합체(370)에 의해 액정 분자(31)들은 앞서 설명한 방향으로 선경사를 가지도록 배향 방향이 정해진다. 따라서, 전기장 생성 전극(191, 270)에 전압을 가하지 않은 상태에서도 액정 분자(31)들은 서로 다른 네 방향으로 선경사를 가지고 배열하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
GL, 121: 게이트선 RL, 131: 분압 기준 전압선
DL, 171: 데이터선 Clca, Clab: 액정 축전기
Qa, Qb, Qc: 스위칭 소자(박막 트랜지스터)
PX(R): 제1 화소 영역 PX(G): 제2 화소 영역
PX(B): 제3 화소 영역 PX(W): 제4 화소 영역
110, 210: 기판 124a, 124b, 124c: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154a, 154b, 154c, 157: 반도체
163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c: 저항성 접촉 부재
173a, 173b, 173c: 소스 전극 175a, 175b, 175c: 드레인 전극
180p, 180q: 보호막 191a, 191b: 부화소 전극
220: 제1 차광 부재 230: 색필터
330: 제2 차광 부재 325, 326: 스페이서부

Claims (15)

  1. 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 제4 색 화소 영역을 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 배치되어 있는 제1 내지 제4 박막 트랜지스터;
    상기 제1 내지 제4 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 제1 내지 제4 화소 전극;
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판;
    상기 제2 기판 위에 위치하는 공통 전극; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 화소 전극은 가로 줄기부와 상기 가로 줄기부와 교차하는 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부 및 수평 방향에 대하여 소정의 각도를 가지면서 상기 십자형 줄기부로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고,
    상기 제3 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제3 각도가 상기 제 1 및 제 2 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제1 및 제2 각도보다 더 크고, 상기 제1 및 제2 각도가 상기 제4 화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 이루는 제4 각도보다 더 큰 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 색은 적색이고, 상기 제2 색은 녹색이고, 상기 제3 색은 청색이고, 상기 제4 색은 백색인 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 화소 전극은 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 35도 이상 45 미만이고, 상기 제1 부화소 전극의 상기 제3 각도는 45도 이상 55도 미만이고, 상기 제1 부화소 전극의 상기 제4 각도는 30도 이상 35도 미만인 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 내지 제4 각도가 모두 동일한 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 내지 제4 각도는 40도 이상 50 미만인 액정 표시 장치.
  7. 제4항에서,
    상기 제2 부화소 전극의 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 35도 이상 45 미만이고, 상기 제2 부화소 전극의 상기 제3 각도는 45도 이상 55도 미만이고, 상기 제2 부화소 전극의 상기 제4 각도는 30도 이상 35도 미만인 액정 표시 장치.
  8. 제3항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극은 상이한 데이터 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 세로 줄기부의 폭이 상기 가로 줄기부의 폭보다 더 넓은 액정 표시 장치.
  10. 제1 색 화소 영역, 제2 색 화소 영역, 제3 색 화소 영역, 및 제4 색 화소 영역을 포함하는 제1 기판;
    상기 제1 기판 위에 배치되어 있는 제1 내지 제4 박막 트랜지스터;
    상기 제1 내지 제4 박막 트랜지스터에 각각 연결되어 있는 제1 내지 제4 화소 전극;
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판;
    상기 제2 기판 위에 위치하는 공통 전극; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 화소 전극은 각각 가로 줄기부와 상기 가로 줄기부와 교차하는 세로 줄기부로 이루어진 십자형 줄기부 및 상기 십자형 줄기부로부터 뻗어 나온 복수의 미세 가지부를 포함하고,
    상기 제1 화소 전극, 상기 제2 화소 전극, 및 상기 제4 화소 전극은 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제3 화소 전극은 하나의 단위 화소 전극으로 이루어진 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 색은 적색이고, 상기 제2 색은 녹색이고, 상기 제3 색은 청색이고, 상기 제4 색은 백색인 액정 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 35도 이상 45도 미만이고,
    상기 제2 부화소 전극의 상기 복수의 미세 가지부가 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 40도 이상 50미만인 액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 제2 부화소 전극에는 상이한 데이터 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 제3 색 화소 영역에 배치되는 상기 미세 복수의 미세 가지부가 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 35도 이상 45도 미만인 액정 표시 장치.
  15. 제10항에서,
    상기 세로 줄기부의 폭이 상기 가로 줄기부의 폭보다 더 넓은 액정 표시 장치.
KR1020150002978A 2015-01-08 2015-01-08 액정 표시 장치 KR20160086018A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150002978A KR20160086018A (ko) 2015-01-08 2015-01-08 액정 표시 장치
US14/788,319 US10203572B2 (en) 2015-01-08 2015-06-30 Liquid crystal display including pixel electrodes having minute branch portions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150002978A KR20160086018A (ko) 2015-01-08 2015-01-08 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160086018A true KR20160086018A (ko) 2016-07-19

Family

ID=56367455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150002978A KR20160086018A (ko) 2015-01-08 2015-01-08 액정 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10203572B2 (ko)
KR (1) KR20160086018A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106647056A (zh) * 2016-12-02 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及液晶显示器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487298A (zh) * 2016-01-25 2016-04-13 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置
CN111679516A (zh) * 2020-06-05 2020-09-18 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种阵列基板及液晶显示面板

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4717533B2 (ja) 2005-07-06 2011-07-06 株式会社 日立ディスプレイズ 表示装置
KR20070010967A (ko) * 2005-07-20 2007-01-24 삼성전자주식회사 최적의 터치 노드 배열 설계 방법 및 장치
JP4944443B2 (ja) 2005-12-28 2012-05-30 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 視野角制御可能な液晶表示素子及び視野角制御方法
KR101556616B1 (ko) * 2009-03-13 2015-10-02 삼성디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 액정표시패널의 제조 방법
KR20110065742A (ko) 2009-12-10 2011-06-16 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그를 포함하는 액정 표시 장치
KR101820966B1 (ko) 2011-10-20 2018-01-23 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치, 배향막 및 이들을 제조하는 방법들

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106647056A (zh) * 2016-12-02 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及液晶显示器

Also Published As

Publication number Publication date
US10203572B2 (en) 2019-02-12
US20160202533A1 (en) 2016-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101791201B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101931699B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101820796B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102082406B1 (ko) 액정 표시 장치
US8610864B2 (en) Liquid crystal display
KR101948694B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102329049B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20130125638A (ko) 액정 표시 장치
KR102268068B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102303604B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20160086017A (ko) 액정 표시 장치
US9372362B2 (en) Liquid crystal display
KR102240418B1 (ko) 액정 표시 장치
US9298043B2 (en) Liquid crystal display
US9720291B2 (en) Liquid crystal display
KR101635954B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20160086018A (ko) 액정 표시 장치
KR102160112B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20170024210A (ko) 액정 표시 장치
KR20160064322A (ko) 액정 표시 장치
KR20150083695A (ko) 액정 표시 장치
KR20160089008A (ko) 액정 표시 장치
KR102342694B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101893892B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20160086012A (ko) 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application