KR20170099425A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 베이스부, 상기 베이스부 상에 위치하고 줄기부 및 상기 줄기부에서 연장된 복수의 가지부를 포함하는 화소 전극, 상기 화소 전극의 가장자리 중 제1가장자리를 따라 연장되고 상기 화소 전극의 제1가장자리와 이격된 제1전도성 바, 상기 화소 전극과 상기 제1전도성 바를 연결하는 제1연결부 및 상기 화소 전극과 중첩 배치된 통판 형상의 공통 전극을 포함할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
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 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다.
이러한 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위하여 하나의 화소에 액정의 배향 방향이 다른 복수의 도메인(domain)을 형성할 수 있다.
이와 같이 복수의 도메인을 형성하는 수단의 한 예로는 화소 전극 등의 전기장 생성 전극에 슬릿 등의 절개부를 형성하는 등의 방법이 있다. 이 방법은 절개부의 가장자리(edge)와 이와 마주하는 전기장 생성 전극 사이에 형성되는 프린지 필드(fringe field)에 의해 액정이 재배열됨으로써 복수의 도메인을 형성할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화소 전극의 가장자리 부분에서의 프린지 필드를 제어하여 투과율이 향상된 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 측면 시인성을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 베이스부, 상기 베이스부 상에 위치하고 줄기부 및 상기 줄기부에서 연장된 복수의 가지부를 포함하는 화소 전극, 상기 화소 전극의 가장자리 중 제1가장자리를 따라 연장되고 상기 화소 전극의 제1가장자리와 이격된 제1전도성 바, 상기 화소 전극과 상기 제1전도성 바를 연결하는 제1연결부 및 상기 화소 전극과 중첩 배치된 통판 형상의 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1전도성 바와 상기 화소 전극은, 동일층 바로 위에 위치하고 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 화소 전극의 제1가장자리와 상기 제1전도성 바 간의 이격거리는 2㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 중 제1가지부의 단부와 상기 제1전도성 바 간의 제1최소이격거리는, 상기 제1전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 중 제2가지부의 단부와 상기 제1전도성 바 간의 제2최소이격거리와 상이할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 화소 전극의 제1가장자리와 상기 제1전도성 바 간의 이격거리는, 상기 전도성 바의 길이방향을 따라 변할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1전도성 바는, 상기 제1전도성 바의 길이방향을 따라 폭이 변하는 부분을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 각각의 단부는 서로 이격될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1전도성 바와 마주보지 않는 상기 복수의 가지부 각각의 단부를 서로 연결하는 가지 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 화소 전극의 가장자리 중 상기 제1가장자리의 반대측 가장자리인 제2가장자리를 따라 연장되고 상기 제2가장자리와 이격된 제2전도성 바 및 상기 제2전도성 바와 상기 화소 전극을 연결하는 제2연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제2전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 각각의 단부는 서로 이격될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 베이스부 상에 위치하고 제1방향을 따라 연장된 게이트선 및 상기 베이스부 상에 위치하고 상기 게이트선과 절연되어 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 제1데이터선을 더 포함하고, 상기 제1전도성 바는, 상기 제2방향을 따라 연장되고 상기 화소 전극 및 상기 제1데이터선과 비중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 베이스부 상에 위치하고 상기 게이트선과 절연되어 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 제2데이터선, 상기 화소 전극의 가장자리 중 상기 제1가장자리의 반대측 가장자리인 제2가장자리를 따라 연장되고 상기 제2가장자리와 이격된 제2전도성 바 및 상기 제2전도성 바와 상기 화소 전극을 연결하는 제2연결부를 더 포함하고, 상기 제2전도성 바는, 상기 제2방향을 따라 연장되고 상기 화소 전극 및 상기 제2데이터선과 비중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 베이스부 상에 위치하고 상기 제1전도성 바와 중첩하는 유지전극선을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유지전극선은, 상기 화소 전극의 제1가장자리와 비중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 화소 전극의 가장자리 중 상기 제1가장자리의 반대측 가장자리인 제2가장자리를 따라 연장되고 상기 제2가장자리와 이격된 제2전도성 바 및 상기 제2전도성 바와 상기 화소 전극을 연결하는 제2연결부를 더 포함하고, 상기 유지전극선은, 상기 제2전도성 바와 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유지전극선은, 상기 화소 전극의 제1가장자리 및 상기 화소 전극의 제2가장자리와 비중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유지전극선은, 상기 게이트선과 동일한 층에 위치하고 상기 게이트선과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 제1데이터선 상에 상기 제1데이터선과 중첩 배치되고 상기 화소 전극 및 상기 전제1도성 바와 이격된 차폐전극을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 차폐전극, 상기 제1전도성 바 및 상기 화소 전극은, 동일층 바로 위에 위치할 수 잇으며, 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 차폐전극과 상기 공통 전극에는 동일한 레벨의 전압이 인가될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 화소 전극은, 서로 다른 레벨의 전압을 인가받는 제1부화소 전극 및 제2부화소 전극을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 베이스부, 상기 베이스부 상에 위치하는 게이트선, 상기 베이스부 상에 위치하고 상기 게이트선과 절연되어 교차하는 데이터선, 상기 데이터선 상에 상기 데이터선과 중첩 배치되고, 상기 화소 전극 및 상기 전도성 바와 이격된 차폐전극 및 상기 차폐전극과 동일층 상에 상기 차폐전극과 이격 배치되고 상기 데이터선과 나란히 연장된 전도성 바를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 전도성 바와 상기 차폐 전극은, 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 전도성 바는, 상기 데이터선과 비중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 차폐전극과 동일층 상에 위치하고 상기 차폐전극 및 상기 전도성 바와 이격된 화소전극을 더 포함하고, 상기 전도성 바 및 상기 화소전극에는 동일한 레벨의 전압이 인가되고, 상기 차폐전극에는 상기 전도성 바 및 상기 화소전극과 상이한 레벨의 전압이 인가될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 상기 베이스부 상에 위치하고 상기 전도성 바와 중첩하는 유지전극선을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유지전극선은, 상기 차폐전극과 중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 유지전극선은, 상기 전도성 바와 마주보는 상기 화소 전극의 가장자리와 비중첩할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 투과율이 향상된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 의하면 측면 시인성이 향상된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치가 포함하는 어레이 기판의 개략적 평면도로서, 보다 구체적으로 한 화소의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 1의 P- P'선을 따라 절단한 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 1의 Q-Q'선을 따라 절단한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치 중 도 1의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
도 6 내지 도 27은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 막대형 도전체의 다양한 변형예를 도시한 도면이다.
도 28 내지 도 40은 각각 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
도 41은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 측면 감마 곡선을 도시한 그래프이다.
도 42는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 43은 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치가 포함하는 어레이 기판의 개략적 평면도로서, 보다 구체적으로 한 화소의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 44는 도 43의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 43의 R-R'선을 따라 절단한 개략적인 단면도이다.
도 45는 도 43의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 43의 S-S'선을 따라 절단한 개략적인 단면도이다.
도 46은 도 43의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
도 47 내지 도 49는 각각 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치가 포함하는 어레이 기판의 개략적 평면도로서, 보다 구체적으로 한 화소의 구조를 개략적으로 도시한 평면도, 도 2는 도 1의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 1의 P-P'선을 따라 절단한 개략적인 단면도, 도 3은 도 1의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 1의 Q-Q'선을 따라 절단한 개략적인 단면도, 도 4는 도 1의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치 중 도 1의 A부분을 확대 도시한 도면, 도 5는 도 1의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도, 도 6 내지 도 27은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 막대형 도전체의 다양한 변형예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1)는, 어레이 기판(100), 어레이 기판(100)과 대향하는 대향 기판(200) 및 어레이 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에 위치하는 액정층(300)을 포함할 수 있으며, 이외 어레이 기판(100)과 대향 기판(200)의 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 편광자(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
어레이 기판(100)은 액정층(300)의 액정 분자들을 구동하기 위한 스위칭 소자, 예컨대 박막 트랜지스터들이 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판일 수 있으며, 대향 기판(200)은 어레이 기판(100)에 대향하는 기판일 수 있다.
액정층(300)은 유전율 이방성을 가지는 복수의 액정 분자(310)를 포함할 수 있다. 어레이 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에 전계가 인가되면 액정 분자(310)가 어레이 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에서 특정 방향으로 회전함으로써 광을 투과시키거나 차단할 수 있다. 여기서, 회전이라는 용어는 상기 액정 분자들이 실제로 회전하는 것뿐만 아니라, 상기 전계에 의해 액정 분자들의 배열이 바뀐다는 의미를 포함할 수 있다.
이하 어레이 기판(100)에 대해 설명한다.
제1베이스부(SUB1)은 절연 기판을 포함할 수 있으며, 상기 절연 기판은 투명할 수 있다. 예를 들면, 제1베이스부(SUB1)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등을 포함할 수 있다. 또한, 제1베이스부(SUB1)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서 제1베이스부(SUB1)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제1베이스부(SUB1)은 롤링(rolling), 폴딩(folding), 벤딩(bending) 등으로 형태 변형이 가능한 기판일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1베이기판(SUB1)은 절연 기판 상에 별도의 층(절연층 등)이 적층된 구조를 가질 수도 있다.
제1베이스부(SUB1) 위에는 게이트선(GLn) 및 게이트 전극(GE)이 위치할 수 있다. 게이트선(GLn)은 게이트 신호를 전달하며 주로 제1방향(예시적으로 가로 방향)으로 뻗을 수 있다. 게이트 전극(GE)은 게이트선(GLn)으로부터 돌출되어 게이트선(GLn)과 연결될 수 있다. 게이트선(GLn) 및 게이트 전극(GE)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은합금 등 은계열 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) 등을 포함할 수 있다 게이트선(GLn) 및 게이트 전극(GE)은 단일층 구조를 가질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 감소시키기 위해 저저항의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 조합의 예로는, 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트선(GLn) 및 게이트 전극(GE)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 형성될 수 있다.
게이트선(GLn) 및 게이트 전극(GE)위에는 게이트 절연막(GI)이 위치할 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 예시적으로 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물 등의 무기절연물질로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 단일층 구조로 이루어질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(GI) 위에는 반도체층(SM)이 위치할 수 있으며, 게이트 전극(GE)과 적어도 일부가 중첩할 수 있다. 반도체층(SM)은 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체층(SM) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(Oha, Ohb, Ohc)가 위치할 수 있다. 복수의 저항성 접촉 부재(Oha, Ohb, Ohc)는 후술할 소스 전극(SE)의 하부에 위치하는 소스 저항성 접촉부재(Oha), 드레인 전극(DE) 하부에 위치하는 드레인 저항성 접촉부재(Ohb) 및 데이터선(DLm, DLm+1) 하부에 위치하는 데이터 저항성 접촉부재(Ohc)를 포함할 수 있다. 복수의 저항성 접촉 부재(Oha, Ohb, Ohc)는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등으로 형성되거나 실리사이드(silicide)로 형성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 반도체층(SM)이 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(Oha, Ohb, Ohc)는 생략될 수 있다.
저항성 접촉 부재(Oha, Ohb, Ohc) 및 게이트 절연막(GI) 위에는 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터선(DLm, DLm+1)이 위치할 수 있다. 데이터선(DLm, DLm+1)은 데이터 전압을 전달하며 주로 상기 제1방향과 교차하는 제2방향(예시적으로 세로 방향)으로 뻗어 게이트선(GLn)과 교차할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도면을 기준으로 후술할 화소 전극(PE)의 좌측에 위치하는 데이터선을 제1데이터선(DLm), 화소 전극(PE)의 우측에 위치하는 데이터선을 제2데이터선(DLm+1)이라 지칭한다.
소스 전극(SE)은 제1데이터선(DLm)과 연결될 수 있으며, 제1데이터선(DLm)으로부터 게이트 전극(GE) 위로 돌출될 수 있다. 몇몇 실시예에서 소스 전극(SE) 중 게이트 전극(GE)위에 위치하는 부분은 C자형태로 구부러진 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 소스 전극(SE)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)과 마주한다. 드레인 전극(DE)은 소스 전극(DE)과 대체로 나란하게 뻗는 막대형 부분과 그 반대쪽의 확장부를 포함할 수 있다. 드레인 전극(DE)과 소스 전극(SE)은 반도체층(SM)과 접촉할 수 있으며, 반도체층(SM) 상에서 서로 이격배치될 수 있다.
상술한 데이터선(DLm, DLm+1), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 내화성 금속(refractory metal) 등의 하부막(미도시)과 그 위에 형성된 저저항 상부막(미도시)으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 반도체층(SM)과 함께 스위칭 소자로서 하나의 박막 트랜지스터 (thin film transistor)를 이룰 수 있다.
게이트 절연막(GI), 반도체층(SM), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 위에는 제1패시베이션층(PA1)이 위치할 수 있다. 제1패시베이션층(PA1)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다. 제1패시베이션층(PA1)은 상기 박막 트랜지스터을 보호하고, 후술할 유기층(ILA)에 포함된 물질이 반도체층(SM)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제1패시베이션층(PA1) 위에는 유기층(ILA)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 유기층(ILA)은 제1패시베이션층(PA1)의 상부를 평탄화하는 기능을 가질 수 있다. 유기층(ILA)은 유기물질을 포함할 수 있으며, 몇몇 실시예에서 상기 유기물질은 감광성 유기물질일 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서 유기층(ILA)은 생략될 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서 유기층(ILA)은 색필터 일 수도 있다. 예시적인 상기 색필터는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 하지만, 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 제한되지 않고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 중 어느 하나를 표시할 수도 있다. 이하에서는 유기층(ILA)이 색필터가 아닌 경우를 예시로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(ILA) 위에는 제2패시베이션층(PA2)이 위치할 수 있다. 제2 패시베이션층(PA2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등의 무기 절연물질을 포함할 수 있다. 제2패시베이션층(PA2)은 유기층(ILA)이 들뜨는 것을 방지하고, 유기층(ILA)으로부터 유입되는 용제(solvent)와 같은 유기물에 의해 액정층(300)이 오염되는 것을 억제할 수 있다.
제1패시베이션층(PA1), 유기층(ILA) 및 제2패시베이션층(PA2)에는 드레인 전극(DE)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(CT)이 형성될 수 있다.
제2패시베이션층(PA2) 위에는 화소 전극(PE)이 위치할 수 있다. 그리고 화소 전극(PE)은 접촉구멍(CT)을 통해 드레인 전극(DE)과 접촉함으로써 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(PE)은 ITO, IZO, ITZO, AZO 등의 투명 도전성 물질 또는 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 화소 전극(PE)의 평면 형상을 대략 사각형 형상일 수 있다.
화소 전극(PE)은 줄기부(PEa), 줄기부(PEa)로부터 바깥쪽으로 뻗는 복수의 가지부(PEb) 및 돌출부(PEc)를 포함할 수 있으며, 가지부(PEb)의 적어도 일부의 끝 부분을 연결하는 가지 연결부(CNz)를 더 포함할 수 있다.
줄기부(PEa)는 주로 가로 방향으로 뻗는 가로 줄기부(PEah) 및 주로 세로 방향으로 뻗는 세로 줄기부(PEav)를 포함할 수 있으며, 줄기부(PEa)는 화소 전극(PE)을 복수의 부영역, 예컨대 복수의 도메인으로 나눌 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서 가로 줄기부(PEah)와 세로 줄기부(PEav)는 서로 교차할 수 있으며, 이에 따라 줄기부(PEa)는 십자 형상으로 제공될 수 있다. 이 경우 화소 전극(PE)은 줄기부(PEa)에 의해 4개의 부영역, 즉 4개의 도메인으로 나뉠 수 있다. 각 부영역에 위치하는 복수의 가지부(PEb)는 서로 뻗는 방향이 다를 수 있다. 예컨대, 도 1 및 도 5를 기준으로 우상방향의 부영역에 위치하는 복수의 가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 우상 방향으로 비스듬하게 뻗고, 우하방향의 부영역에 위치하는 복수의 가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 우하 방향으로 비스듬하게 뻗을 수 있다. 또한 좌상방향의 부영역에 위치하는 복수의 가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌상 방향으로 비스듬하게 뻗고, 좌하방향의 부영역에 위치하는 복수의 가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌하 방향으로 비스듬하게 뻗을 수 있다. 게이트선(121)의 뻗는 방향과 가지부(PEb)가 이루는 각도, 또는 가로 줄기부(PEah)와 가지부(PEb)가 이루는 각도 또는 세로 줄기부(PEav)와 가지부(PEb)가 이루는 각도는 대략 45도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또는 도면에는 미도시하였으나, 몇몇 다른 예시적인 실시예에서 줄기부(PEa)는 다양한 형상을 가질 수도 있다. 예시적으로 화소 전극(PE)은 줄기부(PEa)의 형상 변경에 따라 1개의 부영역, 2개의 부영역 또는 3개의 부영역으로 나뉠 수도 있다. 보다 구체적인 내용은 도 31 내지 도 40의 설명에서 후술한다.
돌출부(PEc)는 다른 층과의 접속을 위한 것으로서 줄기부(PEa) 또는 가지부(PEb)로부터 아래쪽으로 돌출할 수 있다. 몇몇 실시예에서 돌출부(PEc)는 줄기부(PEa)로부터 돌출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 돌출부(PEc)는 접촉 구멍(CT)을 통해 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결되어 있다.
가지 연결부(CNz)는 화소 전극(PE)의 가장자리 중 후술할 전도성 바(Bx, By)와 마주보지 않는 가장자리에서 가지부(PEb)들의 적어도 일부의 끝 부분을 서로 연결할 수 있다. 예시적으로 도면을 기준으로 화소 전극(PE)의 가장자리 중 전도성 바(Bx, By)와 각각 마주보는 가장자리를 제1가장자리(E1) 및 제2가장자리(E2)라 지칭하고, 상단 가장자리를 제3가장자리(E3)라 지칭하고, 하단 가장자리를 제4가장자리(E4)라 지칭하면, 가지 연결부(CNz)는 제3가장자리(E3)에 위치하는 가지부(PEb)들의 단부를 연결할 수 있다. 또는 도 1 및 도 5에 도시된 바와는 달리, 가지 연결부(CNz)는 제4가장자리(E4)측에 더 배치되어 제4가장자리(E4)에 위치하는 가지부(PEb)들의 단부를 연결할 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서 가지 연결부(CNz)는 생략될 수도 있다.
후술할 전도성 바(Bx, By)와 마주보는 화소 전극(PE)의 가지부(PEb)들의 끝 부분은 서로 연결되지 않을 수 있다. 예를 들어 도 1 및 도 5를 참조하면, 가지부들(PEB) 중 전도성 바(Bx, By)와 마주보는 부분은 단부가 서로 연결되지 않을 수 있다.
또는 도면에 도시된 바와는 달리, 후술할 전도성 바(Bx, By)와 마주보는 화소 전극(PE)의 가지부(PEb)들의 끝 부분은 별도의 가지 연결부를 통해 서로 연결될 수도 있으며, 이러한 경우 전도성 바(Bx, By)는 상술한 별도의 가지 연결부와 마주볼 수 있다.
한편, 도 1에는 화소 전극(PE)의 가로폭, 즉 게이트선(GLn)의 연장 방향으로의 폭이 화소 전극(PE)의 세로폭, 즉 데이터선(DLm, DLm+1)의 연장방향으로의 폭보다 작은 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다. 몇몇 다른 실시예에서, 도면에 도시된 바와는 달리 화소 전극(PE)의 가로폭, 즉 게이트선(GLn)의 연장 방향으로의 폭이 화소 전극(PE)의 세로폭, 즉 데이터선(DLm, DLm+1)의 연장방향으로의 폭보다 클 수도 있다.
제2패시베이션층(PA2) 위에는 전도성 바(Bx, By) 및 연결부(Cx, Cy)가 위치할 수 있다. 전도성 바(Bx, By)는 화소 전극(PE)과 물리적으로 이격될 수 있으며, 화소 전극(PE)과 동일층 상에 위치할 수 있다. 즉, 전도성 바(Bx, By)는 화소 전극(PE)과 마찬가지로 제2패시베이션층(PA2) 바로 위에 위치하여 제2패시베이션층(PA2)과 직접 접촉할 수 있다.
전도성 바(Bx, By)는 세로 방향 또는 가로 방향을 따라 길게 뻗은 막대 모양의 전도체로서, 화소 전극(PE)의 가장자리와 마주보도록 배치되며, 화소 전극(PE)의 가장자리와 간격을 두고 이격되어 나란히 뻗을 수 있다. 예시적인 실시예에서 전도성 바(Bx, By)는 데이터선(DLm, DLm+1)의 연장방향, 즉 도면을 기준으로 세로 방향을 따라 길게 뻗을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도면을 기준으로 화소 전극(PE)의 좌측에 위치하는 전도성 바, 즉 화소 전극(PE)의 제1가장자리(E1)와 마주보는 전도성 바를 제1전도성 바(Bx), 화소 전극(PE)의 우측에 위치하며 화소 전극(PE)의 제2가장자리(E2)와 마주보는 전도성 바를 제2전도성 바(By)라고 지칭한다.
전도성 바(Bx, By)는 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩하지 않을 수 있다. 예컨대, 제1전도성 바(Bx)는 화소 전극(PE)의 제1가장자리(E1)와 제1데이터선(DLm) 사이에 위치할 수 있으며, 제1데이터선(DLm)과는 중첩하지 않을 수 있다. 또한 제2전도성 바(By)는 화소 전극(PE)의 제2가장자리(E2)와 제2데이터선(DLm) 사이에 위치할 수 있으며, 제2데이터선(DLm+1)과 중첩하지 않을 수 있다.
화소 전극(PE)의 가장자리와 전도성 바(Bx, By)간의 간격은 일정하거나 변화할 수 있다. 제1전도성 바(Bx)의 가장자리 중 화소 전극(PE)의 제1가장자리(E1)와 마주보는 부분을 제1내측 가장자리(BE1x), 제1내측 가장자리(BE1x)의 반대편에 위치하는 가장자리를 제1외측 가장자리(BE2x)라 지칭하며, 제2전도성 바(By)의 가장자리 중 화소 전극(PE)의 제2가장자리(E2)와 마주보는 부분을 제2내측 가장자리(BE1y), 제2내측 가장자리(BE1y)의 반대편에 위치하는 가장자리를 제2외측 가장자리(BE2y)라 지칭하면, 몇몇 실시예에서 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 화소 전극(PE)의 제1가장자리(E1)와 제1전도성 바(Bx)의 제1내측 가장자리(BE1x)간의 이격거리(D)는 일정할 수 있다. 이격거리(D)는 액정 표시 장치(1)의 시인성을 고려하여 조절될 수 있으며, 예시적으로 이격거리(D)는 2㎛ 내지 5㎛일 수 있다. 마찬가지로 화소 전극(PE)의 제2가장자리(E2)와 제2전도성 바(By)의 제2내측 가장자리(BE1y)간의 이격거리는 일정할 수 있으며, 2㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
전도성 바(Bx, By) 각각의 폭(W)은 0보다 크고 대략 10㎛보다 작을 수 있다. 전도성 바(Bx, By)의 폭(W)은 길이 방향(또는 세로 방향)을 따라 일정할 수도 있고 적어도 부분적으로 변할 수도 있다.
전도성 바(Bx, By)의 모양은 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이 직사각형에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 도 6 내지 도 27은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 전도성 바의 다양한 변형예를 도시한 도면이다. 구체적으로 도 6 내지 도 13은 전도성 바(Bx, By)의 내측 가장자리(BEx1, BEy1)가 전도성 바(Bx, By)와 마주하는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란한 예를 도시한 도면이며, 도 14 내지 도 21은 전도성 바(Bx, By)의 외측 가장자리(BEx2, BEy2)가 전도성 바(Bx, By)와 마주하는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란한 예를 도시한 도면이다. 그리고 도 22 내지 도 27은 전도성 바(Bx, By)의 내측 가장자리(BEx1, BEy1) 및 외측 가장자리(BEx2, BEy2)가 적어도 부분적으로 전도성 바(Bx, By)와 마주하는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란하지 않은 예를 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해 도 6 내지 도 27에는 화소 전극(PE)의 구체적 구조는 생략되어 있다.
이하 도 1 내지 도 5와 함께 도 6 내지 도 27을 더 참조하여 설명한다.
도 6 및 도 7은 전도성 바(Bx, By)가 각각 직각 삼각형인 경우를 도시한 것이다. 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By)는 도 6에 도시된 바와 같이 서로 화소 전극(PE)을 가로지르는 가상의 세로선(L1)을 기준으로 대칭, 즉 선대칭일 수 있다. 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By)는 도 7에 도시된 바와 같이 화소 전극(PE)을 가로지르는 가상의 세로선(L1)과 가상의 가로선(L2)간의 교차점(O)을 기준으로 대칭인 경우, 즉 점대칭일 수도 있다.
도 8 및 도 9는 전도성 바(Bx, By)가 가로선(L2)을 기준으로 대칭인 두개의 직각 삼각형으로 이루어진 경우를 도시한 것이다. 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By)는, 도 8에 도시된 바와 같이 각각 두 직각 삼각형의 직각을 이루는 꼭지점이 서로 만나는 형태를 가질 수 있으며, 또는 도 9에 도시된 바와 같이 각각 두 직각 삼각형의 예각을 이루는 꼭지점이 서로 만나는 형태를 가질 수도 있다. 또는 도면에는 미도시되었으나, 제1전도성 바(Bx)는 도 8 및 도 9 중 어느 하나에 도시된 형태로 이루어지고, 제2전도성 바(By)는 도 8 및 도 9 중 다른 하나에 도시된 형태로 이루어질 수도 있다.
도 10 및 도 11은 전도성 바(Bx, By)가 가로선(L2)을 기준으로 대칭인 두개의 사다리꼴로 이루어진 경우를 도시한 것이다. 특히 도 10 및 도 11에 도시된 전도성 바(Bx, By)는 각각 직각을 이루는 꼭지점 및 예각을 이루는 꼭지점을 포함할 수 있다. 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By)는, 도 10에 도시된 바와 같이 각각 두 사다리꼴의 직각을 이루는 꼭지점이 서로 만나는 형태를 가질 수 있으며, 또는 도 11에 도시된 바와 같이 각각 두 사다리꼴의 예각을 이루는 꼭지점이 서로 만나는 형태를 가질 수도 있다. 또는 도면에는 미도시되었으나, 제1전도성 바(Bx)는 도 10 및 도 11 중 어느 하나에 도시된 형태로 이루어지고, 제2전도성 바(By)는 도 10 및 도 11 중 다른 하나에 도시된 형태로 이루어질 수도 있다.
도 12 및 도 13은 전도성 바(Bx, By)가 각각 하나의 사다리꼴인 예를 도시한 것이다. 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By)는 도 12에 도시된 바와 같이 세로선(L1)을 기준으로 대칭, 즉 선대칭일 수 있다. 또는 제1전도성 바(Bx)와 제2전도성 바(By)는 도 13에 도시된 바와 같이 화소 전극(PE)을 가로지르는 가상의 세로선(L1)과 가상의 가로선(L2)간의 교차점(O)을 기준으로 대칭, 즉 점대칭일 수도 있다.
도 14 및 도 15는 전도성 바(Bx, By)가 각각 직각 삼각형인 경우를 도시한 도면, 도 16 및 도 17은 전도성 바(Bx, By)가 가로선(L2)을 기준으로 대칭인 두개의 직각 삼각형으로 이루어진 경우를 도시한 도면, 도 18 및 도 19는 전도성 바(Bx, By)가 가로선(L2)을 기준으로 대칭인 두개의 사다리꼴로 이루어진 경우를 도시한 도면, 도 20 및 도 21은 전도성 바(Bx, By)가 각각 하나의 사다리꼴인 예를 도시한 도면으로서, 전도성 바(Bx, By)의 외측 가장자리(BEx2, BEy2)가 전도성 바(Bx, By)와 마주하는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란한 점에서 도 6 내지 도 13의 설명에서 상술한 바와 차이점이 존재하며, 이외의 설명은 실질적으로 동일하다.
즉, 전도성 바(Bx, By)는 전도성 바(Bx, By)의 길이방향(또는 세로 방향)을 따라 폭이 변하는 부분을 포함할 수 있으며, 그 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
도 22 및 도 23은 전도성 바(Bx, By)의 내측 가장자리(BEx1, BEy1) 및 외측 가장자리(BEx2, BXy2)가 모두 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란하지 않은 경우를 도시한 것이다. 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 도 22에 도시된 바와 같이, 화소 전극(PE)의 바깥쪽, 즉 전도성 바(Bx, By)의 외측 가장자리(BEx2, BXy2)가 바라보는 방향으로 절곡될 수 있다. 또는 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 도 23에 도시된 바와 같이, 화소 전극(PE)을 바라보는 방향, 즉 전도성 바(Bx, By)의 내측 가장자리(BEx1, BXy1)가 바라보는 방향으로 절곡될 수도 있다. 또는 도면에는 미도시되었으나, 제1전도성 바(Bx)는 도 22 및 도 23 중 어느 하나에 도시된 형태로 이루어지고, 제2전도성 바(By)는 도 22 및 도 23 중 다른 하나에 도시된 형태로 이루어질 수도 있다.
도 24 내지 도 27은 전도성 바(Bx, By)의 내측 가장자리(BEx1, BEy1) 또는 외측 가장자리(BEx2, BXy2)가 부분적으로 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란한 경우를 도시한 것이다.
제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 도 24 및 도 25 도시된 바와 같이, 연결부(Cx, Cy)와 연결된 부분(이하 '바 연결부분'에서는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란할 수 있다. 그리고 도 24에 도시된 바와 같이 상기 바 연결부분을 제외한 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 화소 전극(PE)의 바깥쪽, 즉 전도성 바(Bx, By)의 외측 가장자리(BEx2, BXy2)가 바라보는 방향으로 절곡될 수 있다. 또는 도 25에 도시된 바와 같이 상기 바 연결부분을 제외한 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 화소 전극(PE)을 바라보는 방향으로 절곡될 수 있다.
또는 도 26에 도시된 바와 같이 전도성 바(Bx, By)의 상기 바 연결부분은 화소 전극(PE)을 바라보는 방향으로 절곡될 수 있으며, 상기 바 연결부분을 제외한 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란할 수 있다. 또는 도 27에 도시된 바와 같이 전도성 바(Bx, By)의 상기 바 연결부분은 화소 전극(PE) 반대방향으로 절곡될 수 있으며, 상기 바 연결부분을 제외한 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)는 화소 전극(PE)의 가장자리와 나란할 수도 있다.
이외에도 전도성 바(Bx, By)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 연결부(Cx, Cy)는 화소 전극(PE)과 전도성 바(Bx, By)을 전기적으로 연결한다. 예시적인 실시예에서 연결부(Cx, Cy)는 제1전도성 바(Bx)와 화소 전극(PE)을 연결하는 제1연결부(Cx) 및 제2전도성 바(By)와 화소 전극(PE)을 연결하는 제2연결부(Cy)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 연결부(Cx, Cy)의 개수 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
전도성 바(Bx, By) 및 연결부(Cx, Cy)는 ITO, IZO, ITZO, AZO 등의 투명 도전성 물질 또는 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 이루어질 수 있다. 또한 전도성 바(Bx, By) 및 연결부(Cx, Cy)는 화소 전극(PE)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 전도성 바(Bx, By), 연결부(Cx, Cy) 및 화소 전극(PE)은 하나의 광마스크를 이용하여 동일 공정 내에서 동시에 형성될 수 있다.
차폐전극(SHE1, SHE2)은, 제2패시베이션층(PA2) 위에 위치할 수 있다. 차폐전극(SHE1, SHE2)은 전도성 바(Bx, By) 및 화소 전극(PE)과 물리적으로 이격될 수 있으며, 전기적으로 절연될 수 있다. 차폐전극(SHE1, SHE2)은 전도성 바(Bx, By) 및 화소 전극(PE)과 동일층 상에 위치할 수 있다. 즉, 차폐전극(SHE1, SHE2)은 전도성 바(Bx, By) 및 화소 전극(PE)과 마찬가지로 제2패시베이션층(PA2) 바로 위에 위치하여 제2패시베이션층(PA2)과 직접 접촉할 수 있다. 차폐전극(SHE1, SHE2)은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 전도성 바(Bx, By) 및 화소 전극(PE)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 차폐전극(SHE1, SHE2), 전도성 바(Bx, By) 및 화소 전극(PE)은 하나의 광마스크를 이용하여 동일 공정 내에서 동시에 형성될 수 있다.
차폐전극(SHE1, SHE2)은, 제2패시베이션층(PA2)의 상부 중 데이터선(DLm, DLm+1)과 대응하는 부분에 위치할 수 있으며, 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩할 수 있다. 즉, 차폐전극(SHE1, SHE2)은 데이터선(DLm, DLm+1)의 상측에 데이터선(DLm, DLm+1)절연되어 배치되고, 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩하여 데이터선(DLm, DLm+1)의 연장방향(예시적으로, 세로방향)을 따라 연장될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 차폐전극(SHE1, SHE2) 중 제1데이터선(DLm)과 중첩하는 전극을 제1차폐전극(SHE1), 제2데이터선(DLm+1)과 중첩하는 전극을 제2차폐전극(SHE2)라 지칭한다.
평면 시점에서 바라볼 때, 제1차폐전극(SHE1)의 가로방향 폭, 즉 게이트선(GLn)의 연장방향으로의 폭은, 제1데이터선(DLm)의 가로방향 폭보다 클 수 있다. 마찬가지로 제2차폐전극(SHE2)의 가로방향 폭, 즉 게이트선(GLn)의 연장방향으로의 폭은, 제2데이터선(DLm+1)의 가로방향 폭보다 클 수 있다. 또한, 평면 시점에서 바라볼 때, 제1차폐전극(SHE1)은 제1데이터선(DLm)을 커버할 수 있으며, 마찬가지로 제2차폐전극(SHE2)은 제2데이터선(DLm+1)을 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차폐전극(SHE1, SHE2)에는 후술할 공통 전극(CE)에 인가되는 공통전압(Vcom)과 동일한 레벨의 전압이 인가될 수 있다. 또는 몇몇 다른 실시예에서 차폐전극(SHE1, SHE2)에는 후술할 유지 전극선(SLn)에 인가되는 유지전압(Vc)과 동일한 레벨의 전압이 인가될 수 있다.
한편, 제1베이스부(SUB1) 위에는 유지전극선(SLn)이 더 위치할 수 있다. 유지전극선(SLn)은 게이트선(GLn)과 실질적으로 동일한 방향(예시적으로 가로방향)으로 뻗을 수 있다. 유지전극선(SLn)은 후술할 화소전극(PE)의 가장자리 주변에 위치하는 제1유지전극(SLna) 및 제2유지전극(SLnb)을 더 포함할 수 있다. 제1유지전극(SLna) 및 제2유지전극(SLnb)은, 데이터선(DLm, DLm+1)과 후술할 화소전극(PE) 사이의 커플링 전계를 차폐하거나 감소시킬 수 있다.
유지전극선(SLn)은 적어도 부분적으로 전도성 바(Bx, By)와 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서 유지전극선(SLn) 중 제1유지전극(SLna)은 제1전도성 바(Bx)와 중첩할 수 있다. 제1유지전극(SLna)은, 평면 시점에서 바라볼 때, 제1차폐전극(SHE1)과 제1전도성 바(Bx) 사이에 위치할 수 있으며 제1전도성 바(Bx)와 중첩하여 제1차폐전극(SHE1)과 제1전도성 바(Bx) 사이의 이격공간(G)을 가릴 수 있다. 또한, 제1전도성 바(Bx)와 중첩하는 제1유지전극(SLna)은, 부분적으로 제1차폐전극(SHE1)과 중첩할 수도 있다. 제1유지전극(SLna)은 화소 전극(PE)과 중첩하지 않을 수 있으며, 보다 구체적으로 화소 전극(PE)의 제1가장자리(B1)와 중첩하지 않을 수 있다.
유사하게 제2유지전극(SLnb)은 제2전도성 바(By)와 중첩할 수 있으며, 제2차폐전극(SHE2)과 부분적으로 중첩할 수 있고, 화소 전극(PE)과는 중첩하지 않을 수 있다.
예시적인 실시예에서 유지전극선(SLn)은 게이트선(GLn) 및 게이트 전극(GE)과 동일층 상에 위치하고 동일 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 예시적인 실시예에서 유지전극선(SLn)은 제1베이스부(SUB1)과 게이트 절연막(GI) 사이에 위치할 수 있으며, 게이트선(GLn)과 동일 물질로 이루어질 수 있다. 또는, 몇몇 다른 실시예에서, 도면에 도시된 바와는 달리 유지전극선(SLn)은 데이터선(DLm, DLm+1)과 동일층 상에 위치하고 동일 물질로 이루어질 수도 있다. 즉, 다른 예시적인 실시예에서 유지전극선(SLn)은 데이터선(DLm, DLm+1)과 마찬가지로 게이트 절연막(GI)과 제1패시베이션층(PA1) 사이에 위치하고, 데이터선(DLm, DLm+1)과 동일 물질로 이루어질 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 유지전극선(SLn)이 게이트선(GLn)과 동일층 상에 위치하는 경우를 예시로 설명한다.
이하 대향 기판(200)에 대해 설명한다.
대향 기판(200)은 제2베이스부(SUB2), 차광부재(BM), 색필터(CF), 오버코트층(OC) 및 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제2베이스부(SUB2)은 제1베이스부(SUB1)과 유사하게 투명 절연 기판일 수 있다. 또한, 제2베이스부(SUB2)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서 제2베이스부(SUB2)은 가요성을 가질 수도 있다.
제2베이스부(SUB2)과 액정층(300) 사이, 보다 구체적으로 제1베이스부(SUB1)을 향하는 제2베이스부(SUB2)의 일면에는 차광부재(BM)가 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 차광부재(BM)는 게이트선(GLn) 및 상기 박막 트랜지스터와 중첩하는 부분 및 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩하는 부분을 포함할 수 있다. 차광부재(BM)는 블랙 카본(black carbon) 등의 차광성 안료 또는 크롬(Cr) 등의 불투명 물질을 포함할 수 있으며, 감광성 유기 물질을 포함할 수 있다. 차광부재(BM) 중 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩하는 부분(BM1)은 생략될 수도 있다.
색필터(CF)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 제한되지 않고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 중 어느 하나를 표시할 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서 유기층(ILA)이 색안료 등을 포함하는 경우 색필터(CF)는 생략될 수도 있다.
오버코트층(OC)은 제2베이스부(SUB2), 차광부재(BM) 및 색필터(CF) 상에 형성될 수 있으며, 차광부재(BM)를 덮을 수 있다. 오버코트층(OC)은 차광부재(BM)와 색필터(CF) 의해 형성된 단차를 평탄화 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 오버코트층(OC)은 필요에 따라 생략될 수도 있다.
오버코트층(OC) 상에는 공통전극(CE)이 위치할 수 있다. 공통전극(CE)은 ITO, IZO 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 공통전극(CE)은 제2베이스부(SUB2)의 전면에 걸쳐 전체적으로 형성될 수 있다. 기판 전면에 형성되어 있다. 공통 전극(CE)은 화소 전극(PE)과 마주할 수 있도록 통판으로 형성되어 있을 수 있다. 공통전극(CE)에는 공통 전압(Vcom)이 인가되어 화소전극(PE)과 함께 전계를 형성할 수 있다. 화소 전극(PE)은 상기 박막 트랜지스터를 통해 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(CE)은 상기 데이터 전압과는 상이한 레벨의 공통 전압(Vcom)을 인가받을 수 있다. 이에 따라 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에는 공통 전압(Vcom)과 상기 데이터 전압의 전위차에 대응하는 크기로 전계가 형성되며, 상기 전계의 크기에 따라 액정층(300)내의 액정분자들의 배열이 변화됨으로써 광 투과율이 제어될 수 있다.
도면에는 미도시하였으나, 어레이 기판(100)과 대향 기판(200)의 안쪽 면에는 각각 배향막이 위치할 수 있으며, 이들은 수직 배향막 일 수 있다.
어레이 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에는 액정층(300)이 위치하며, 액정층(300)은 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자(310)를 포함할 수 있다. 액정 분자(310)들은 장축이 화소 전극(PE)의 가지부(PEb)의 길이 방향(뻗는 방향)에 대략 평행하도록 선경사(pretilt)를 가질 수 있다. 액정 분자(310)는 액정층(300)에 전기장이 가해지지 않은 상태에서 어레이 기판(100)과 대향 기판(200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다. 또한, 액정층(300)은 반응성 메소겐(reactive mesogen)을 포함하는 배향 보조제를 더 포함할 수도 있으며, 이러한 배향 보조제에 의하여 액정 분자(310)들은 가지부(PEb)의 길이 방향(뻗는 방향)에 대략 평행하도록 선경사를 가질 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 배향막에 상기 배향 보조제가 포함될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 배향막은 주쇄(main-chain) 및 측쇄(side-chain)를 포함할 수 있으며, 상기 배향 보조제는 상기 배향막의 측쇄를 형성 하며, 음의 유전 이방성을 가질 수 있다. 액정 분자(310)들은 상기 측쇄에 의해 가지부(PEb)의 길이 방향(뻗는 방향)에 대략 평행하도록 선경사를 가질 수 있다.
이하 액정 표시 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.
게이트선(GLn)에 게이트 신호를 인가하면 게이트선(GLn)에 연결된 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 턴온되며, 제1데이터선(DLm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자를 통해 화소 전극(PE)에 인가된다. 데이터 전압을 인가 받은 화소 전극(PE)은 공통 전압(Vcom)을 인가 받은 공통 전극(CE)과 함께 전기장을 생성한다. 액정층(300)의 액정 분자(310)들은 생성된 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다.
화소 전극(PE)과 공통 전극(CE)은 액정층(300)에 수직 전계를 형성할 수 있고, 서로 인접한 가지부(PEb) 사이에서는 프린지 필드가 형성될 수 있다. 이러한 프린지 필드에 의해 액정 분자(310)는 일정 방향으로 배열되며 결국 가지부(PEb)의 길이 방향에 대략 평행한 방향으로 기울어지게 된다.
한편, 도 1 내지 도 5를 참조하면 화소 전극(PE)의 가장자리 중 가지부(PEb)의 끝 부분이 서로 연결되어 있지 않은 부분에서, 가지부(PEb)의 끝 부분과 공통 전극(CE) 사이에 형성된 프린지 필드의 수평성분(EF1)은, 대략 가지부(PEb)의 가장자리에 수직인 방향을 향한다. 한편, 제1전도성 바(Bx)의 제1 내측 가장자리(BE1x)와 공통 전극(270) 사이에 형성된 프린지 필드의 수평 성분(EF2)은 대략 제1전도성 바(Bx)의 길이 방향과 수직인 방향을 향하며, 이는 가지부(PEb)에 의한 프린지 필드의 수평 성분(EF1)의 방향과 대략 반대이다. 미세 가지부(PEb)의 가장자리에 의한 프린지 필드의 수평 성분(EF1) 및 제1전도성 바(Bx)의 제1 내측 가장자리(BE1x)에 의한 프린지 필드의 수평 성분(EF2)이 서로 상쇄될 수 있다. 또한 전도성 바(Bx, By)는 외부 전계를 차단할 수도 있다. 따라서 화소 전극(PE)의 가장자리 부분에서 액정 분자(310)들이 가지부(PEb)의 길이 방향에 대략 평행하게 배열되는 것에서 벗어나 배열 방향이 흐트러지는 것을 막을 수 있다. 이에 따라 화소 전극(PE)의 가장자리에서의 투과율을 높일 수 있다.
또한 차폐전극(SHE1, SHE2)에는 공통전압(Vcom)과 동일 레벨의 전압이 인가될 수 있다. 이에 따라 공통전극(CE)과 차폐전극(SHE1, SHE2) 사이에는 전계가 형성되지 않거나 전계가 형성되더라도 그 세기는 미미할 수 있다. 따라서 데이터선(DLm, DLm+1)과 인접한 영역에 위치한 액정 분자들이 오배열될 가능성이 낮아지며, 데이터선(DLm, DLm+1) 부근에서 액정 분자들의 오배열로 인한 빛샘이 감소하는 이점, 차광부재(BM)의 면적을 더욱 감소시킬 수 있는 이점 및 개구율을 향상시킬 수 있는 이점도 존재한다.
도 28 내지 도 40은 각각 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
도 1, 도 5 및 도 28을 참조하면, 도 28에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 제3가장자리(E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 제3가장자리(E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
제3전도성 바(Bz)는 제1전도성 바(Bx) 또는 제2전도성 바(By)와 연결될 수 있으며, 도 28에 도시된 바와 같이 제3전도성 바(Bz)는 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(By)와 모두 연결될 수도 있다. 이러한 경우 제1연결부(Cx), 제2연결부(Cy) 및 제3연결부(Cz) 중 적어도 어느 하나는 생략될 수도 있다.
도 1, 도 5 및 도 29를 참조하면, 도 29에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)의 가장자리와 전도성 바(Bx, By)간의 간격은 변화할 수 있다. 예시적으로 복수의 가지부(PEb) 중 제1전도성 바(Bx)와 마주보는 임의의 두개의 가지부 중, 단부가 상대적으로 가로 줄기부(PEah)와 인접한 가지부를 제1가지부(PEb1), 단부가 상대적으로 가로 줄기부(PEah)와 멀리 떨어진 가지부를 제2가지부(PEb2)라 지칭하면, 제1가지부(PEb1)의 단부와 제1전도성 바(Bx) 간의 최소이격거리(D1)는, 제2가지부(PEb2)의 단부와 제1전도성 바(Bx) 간의 최소이격거리(D2)보다 작을 수 있다. 여기서 최소이격거리란, 평면 시점에서 바라볼 때, 양 구성간 이격거리의 최소값을 의미한다.
즉, 본 실시예의 경우 화소 전극(PE)의 평면 형상을 변경하여 화소 전극(PE)의 가장자리와 전도성 바(Bx, By)간의 간격을 변화시킬 수 있으며, 화소 전극(PE)의 가장자리와 전도성 바(Bx, By)간의 간격은 전도성 바(Bx, By)의 길이 방향(또는 가로 방향)을 따라 변화할 수 있으며, 이에 따라 액정 표시 장치(1)에 발생할 수 있는 텍스처를 제어할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 29 및 도 30을 참조하면, 도 30에 도시된 실시예의 경우 도 29에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 제3가장자리(E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 제3가장자리(E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 31을 참조하면, 도 30에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 하나의 부영역으로 구분되는 점에서 차이점이 존재한다. 예컨대 세로 줄기부(PEav)의 단부와 가로 줄기부(PEah)의 단부는 서로 연결될 수 있다. 이에 따라 줄기부(PEa)는 L자형상, L자를 반시계 방향으로 90도 회전한 형상, L자를 시계 방향으로 90도 회전한 형상, L자를 180도 회전한 형상 등을 이룰 수 있으며, 화소 전극(PE)은 하나의 부영역으로 구분될 수 있다. 도 31에서는 줄기부(PEa)가 L자를 반시계 방향으로 90도 회전한 형상으로 이루어진 경우를 예시적으로 도시하였다.
가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌상방향으로 뻗을 수 있으며, 가지부(PEb) 각각의 단부는 앞서 설명한 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다.
화소 전극(PE)의 좌측 가장자리(또는 제1가장자리, 도 5의 E1)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제1전도성 바(Bx)가 위치할 수 있으며, 제1전도성 바(Bx)는 제1연결부(Cx)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 이외 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에는 가지부(PEb)들의 단부를 연결하는 가지 연결부(CNz)가 위치할 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하였으나, 화소 전극(PE)의 우측 가장자리(또는 제2가장자리, 도 5의 E2)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제2전도성 바 및 상기 제2전도성 바와 화소 전극(PE)을 연결하는 제2연결부가 더 위치할 수도 있다.
도 1, 도 5, 도 31 및 도 32을 참조하면, 도 32에 도시된 실시예의 경우 도 31에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 33을 참조하면, 도 33에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 두개의 부영역으로 구분되는 점에서 차이점이 존재한다. 예컨대 세로 줄기부(PEav)는 가로 줄기부(PEah)의 단부와 연결될 수 있으며, 줄기부(PEa)는 T자를 반시계 방향으로 90도 회전한 형상, T자를 시계 방향으로 90도 회전한 형상 등을 이룰 수 있다. 이에 따라 화소 전극(PE)은 두개의 부영역으로 구분될 수 있다. 도 33에서는 줄기부(PEa)가 T자를 시계 방향으로 90도 회전한 형상으로 이루어진 경우를 예시적으로 도시하였다.
가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌상방향 및 좌하방향으로 뻗을 수 있으며, 가지부(PEb) 각각의 단부는 앞서 설명한 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다.
화소 전극(PE)의 좌측 가장자리(또는 제1가장자리, E1)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제1전도성 바(Bx)가 위치할 수 있으며, 제1전도성 바(Bx)는 제1연결부(Cx)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 이외 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에는 가지부(PEb)들의 단부를 연결하는 가지 연결부(CNz)가 위치할 수 있다.
한편, 도면에는 미도시하였으나, 앞서 설명한 바와 같이, 화소 전극(PE)의 우측 가장자리(또는 제2가장자리, E2)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제2전도성 바 및 상기 제2전도성 바와 화소 전극(PE)을 연결하는 제2연결부가 더 위치할 수도 있다.
도 1, 도 5, 도 33 및 도 34를 참조하면, 도 34에 도시된 실시예의 경우 도 33에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 35를 참조하면, 도 35에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 두개의 부영역으로 구분되는 점에서 차이점이 존재한다. 예컨대 세로 줄기부(PEav)는 가로 줄기부(PEah)의 단부와 연결될 수 있으며, 줄기부(PEa)는 T자형상, T자를 180도 회전한 형상 등을 이룰 수 있다. 이에 따라 화소 전극(PE)은 두개의 부영역으로 구분될 수 있다. 도 35에서는 줄기부(PEa)가 T자를 180도 회전한 형상으로 이루어진 경우를 예시적으로 도시하였다.
가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌상방향 및 우상방향으로 뻗을 수 있으며, 가지부(PEb) 각각의 단부는 앞서 설명한 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다.
화소 전극(PE)의 좌측 가장자리(또는 제1가장자리, E1)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제1전도성 바(Bx)가 위치할 수 있으며, 제1전도성 바(Bx)는 제1연결부(Cx)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 아울러, 화소 전극(PE)의 우측 가장자리(또는 제2가장자리, E2)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제2전도성 바(By)가 위치할 수 있으며, 제2전도성 바(By)는 제2연결부(Cy)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다.
이외 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에는 가지부(PEb)들의 단부를 연결하는 가지 연결부(CNz)가 위치할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 35 및 도 36을 참조하면, 도 36에 도시된 실시예의 경우 도 35에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 37을 참조하면, 도 37에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 두개의 부영역으로 구분되는 점에서 차이점이 존재한다. 예컨대 세로 줄기부(PEav)는 제1세로 줄기부(PEav1) 및 제2세로 줄기부(PEav2)를 포함할 수 있으며, 제1세로 줄기부(PEav1)는 가로 줄기부(PEah)의 일 단부와 연결되고 상측 방향으로 연장될 수 있다. 또한 제2세로 줄기부(PEav2)는 가로 줄기부(PEah)의 타 단부와 연결되고 하측 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 줄기부(PEa)는 화소 전극(PE)을 두개의 부영역으로 구분할 수 있다.
가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌상방향 및 우하방향으로 뻗을 수 있으며, 가지부(PEb) 각각의 단부는 앞서 설명한 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다.
화소 전극(PE)의 좌측 가장자리(또는 제1가장자리, E1)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제1전도성 바(Bx)가 위치할 수 있으며, 제1전도성 바(Bx)는 제1연결부(Cx)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 아울러, 화소 전극(PE)의 우측 가장자리(또는 제2가장자리, E2)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제2전도성 바(By)가 위치할 수 있으며, 제2전도성 바(By)는 제2연결부(Cy)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(Py)는 가지부(PEb)와 마주보고 세로 줄기부(PEav)와 마주보지 않도록 배치될 수 있다.
이외 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에는 가지부(PEb)들의 단부를 연결하는 가지 연결부(CNz)가 위치할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 37 및 도 38을 참조하면, 도 38에 도시된 실시예의 경우 도 37에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 39를 참조하면, 도 39에 도시된 실시예의 경우 도 5에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 세개의 부영역으로 구분되는 점에서 차이점이 존재한다. 예컨대 세로 줄기부(PEav)는 제1세로 줄기부(PEav1) 및 제2세로 줄기부(PEav2)를 포함할 수 있으며, 제1세로 줄기부(PEav1)는 가로 줄기부(PEah)와 연결되어 T자형상 또는 T자를 180도 회전한 형상을 가질 수 있다. 또한 제2세로 줄기부(PEav2)는 가로 줄기부(PEah)의 일 단부와 연결되고 제1세로 줄기부(PEav1)의 연장 방향과 반대 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 줄기부(PEa)는 화소 전극(PE)을 세개의 부영역으로 구분할 수 있다.
가지부(PEb)는 줄기부(PEa)로부터 좌상방향, 우상방향 및 우하방향으로 뻗을 수 있으며, 가지부(PEb) 각각의 단부는 앞서 설명한 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다.
화소 전극(PE)의 좌측 가장자리(또는 제1가장자리, E1)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제1전도성 바(Bx)가 위치할 수 있으며, 제1전도성 바(Bx)는 제1연결부(Cx)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 아울러, 화소 전극(PE)의 우측 가장자리(또는 제2가장자리, E2)에는 화소 전극(PE)과 마주보는 제2전도성 바(By)가 위치할 수 있으며, 제2전도성 바(By)는 제2연결부(Cy)를 매개로 화소 전극(PE)과 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1전도성 바(Bx) 및 제2전도성 바(Py)는 가지부(PEb)와 마주보고 세로 줄기부(PEav)와 마주보지 않도록 배치될 수 있다.
이외 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에는 가지부(PEb)들의 단부를 연결하는 가지 연결부(CNz)가 위치할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 39 및 도 40을 참조하면, 도 40에 도시된 실시예의 경우 도 39에 도시된 바와는 달리, 화소 전극(PE)이 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)에 위치하는 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 화소 전극(PE)의 상측 가장자리(또는 제3가장자리, E3)와 마주보는 제3전도성 바(Bz) 및 화소 전극(PE)과 제3전도성 바(Bz)를 연결하는 제3연결부(Cz)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
이외 도 31 내지 도 40에 도시된 화소 전극의 경우에도 도 29 및 도 30의 의 설명에서 상술한 바와 유사하게 화소 전극(PE)의 평면 형상을 변경하여 화소 전극(PE)의 가장자리와 전도성 바(Bx, By)간의 간격을 변화시킬 수 있다.
도 41은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 측면 감마 곡선을 도시한 그래프로서, 보다 구체적으로 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 측면 감마 곡선을 도시한 그래프이다. Fr은 정면 감마 곡선, Re는 비교예의 측면 감마 곡선으로서 전도성 바를 구비하지 않은 액정 표시 장치의 측면 감마 곡선, Pr은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 측면 감마 곡선을 의미한다.
도 41을 참조하면, 전도성 바를 구비한 본 발명에 따른 액정 표시 장치(1)의 측면 감마 곡선(Pr)은 비교예의 측면 감마 곡선(Re)에 비해 상대적으로 정면 감마 곡선(Fr)에 더 가까워짐을 확인할 수 있으며, 이에 따라 측면 시인성이 향상됨을 확인할 수 있다. 아울러 본 발명에 따른 액정 표시 장치(1)의 측면 감마 곡선(Pr)은 전도성 바를 구비함에 따라, 비교예의 측면 감마 곡선(Re)에 비해 상대적으로 완만해진다. 이에 따라 액정 표시 장치(1)의 측면에서 색상이 급격히 변화하는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 컬러 왜곡을 개선할 수 있다.
이하에서는 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 또한, 중복되는 설명은 생략하며 차이점을 중심으로 설명한다.
도 42는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 42를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소는 두개의 부화소(P1, P2)를 포함할 수 있다. 그리고 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소는, 게이트 신호를 전달하는 게이트선(GLn), 데이터 전압을 전달하는 데이터선(DLm), 일정한 유지전압(Vc)이 인가되는 유지전극선(SLn), 제1 박막 트랜지스터(Tr1), 제2 박막 트랜지스터(Tr2) 및 제3 박막 트랜지스터(Tr3)을 포함할 수 있다.
제1 박막 트랜지스터(Tr1) 및 제2 박막 트랜지스터(Tr2)는 동일한 게이트선(GLn) 및 동일한 데이터선(DLm)에 연결될 수 있다. 그리고 제3 박막 트랜지스터(Tr3)는 제1 박막 트랜지스터(Tr1) 및 제2 박막 트랜지스터(Tr2)와 동일한 게이트선(GLn), 제2 박막 트랜지스터(Tr2) 및 유지전극선(SLn)과 연결될 수 있다.
제1 부화소(P1)에는 제1 박막 트랜지스터(Tr1)와 연결되어 있는 제1 액정 축전기(Clca)가 형성되어 있고, 제2 부화소(P2)에는 제2 박막 트랜지스터(Tr2)와 연결되어 있는 제2 액정 축전기(Clcb)가 형성되어 있다.
제1 박막 트랜지스터(Tr1)은 제1 부화소(P1)에 포함될 수 있고, 제2 및 제3 박막 트랜지스터(Tr2, Tr3)는 제2 부화소(P2)에 포함될 수 있다.
제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제1 단자는 게이트선(GLn)에 연결되어 있고, 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제2 단자는 데이터선(DLm)에 연결되어 있으며, 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제3 단자는 제1 액정 축전기(Clc1)에 연결될 수 있다.
특히, 제1 박막 트랜지스터(Tr1)의 제3 단자는 제1 액정 축전기(Clc1)를 구성하는 제1 부화소 전극(도면 미도시)에 연결될 수 있다.
제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제1 단자는 게이트선(GLn)에 연결되어 있고, 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제2 단자는 데이터선(DLm)에 연결되어 있으며, 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제3 단자는 제2 액정 축전기(Clc2)에 연결될 수 있다.
특히, 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제3 단자는 제2 액정 축전기(Clc2)를 구성하는 제2 부화소 전극(도면 미도시)에 연결될 수 있다.
제3 박막 트랜지스터(Tr3)의 제1 단자는 게이트선(GLn)에 연결되어 있고, 제2 단자는 유지전극선(SLn)에 연결되어 있으며, 제3 단자는 제2 박막 트랜지스터(Tr2)의 제3 단자에 연결될 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 의한 액정 표시 장치의 동작을 살펴보면, 게이트선(GLn)에 게이트 온 전압이 인가되면 이에 연결된 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3)는 모두 턴 온 상태가 되고, 데이터선(DLm)을 통해 전달된 데이터 전압에 의해 제1 액정 축전기(Clc1) 및 제2 액정 축전기(Clc2)가 충전된다. 이 때 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극에 인가된 데이터 전압은 서로 동일하고, 제1 액정커패시터(Clc1) 및 제2 액정 커패시터(Clc2)는 공통 전압(Vcom)과 데이터 전압의 차이만큼 동일한 값으로 충전된다.
이와 동시에, 제3 박막 트랜지스터(Tr3)가 턴 온 상태에 있으므로, 데이터선(DLm)을 통해 제2 부화소(P2)로 전달된 데이터 전압은, 제2 박막 트랜지스터(Tr2)와 직렬로 연결되어 있는 제3 박막 트랜지스터(Tr3)를 통해 분압이 이루어진다. 이때 제2 박막 트랜지스터(Tr2)와 제3 박막 트랜지스터(Tr3)의 채널의 크기에 따라 전압의 분배가 이루어진다. 따라서, 데이터선(DLm)을 통해 제1 부화소(P1) 및 제2 부화소(P2)에 전달된 데이터 전압이 동일하더라도, 제1 액정 축전기(Clc1)와 제2 액정 축전기(Clc2)에 충전되는 전압은 서로 달라진다. 즉, 제2 액정 축전기(Clc2)에 충전되는 전압은 제1 액정 축전기(Clc1)에 충전되는 전압보다 낮아진다.
이로 인해 한 화소 내의 제1 및 제2 부화소(P1, P2)에 충전되는 전압을 달리할 수 있으며, 이에 따라 측면 시인성을 향상시킬 수 있다. 이때 유지 전압(Vc)의 레벨은 공통 전압(Vcom)의 레벨보다 높을 수 있다. 예시적으로 공통 전압(Vcom)이 약 7V인 경우, 유지전압(Vc)은 약 8V일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 대부분 동일한 도면 부호를 사용한다. 또한, 중복되는 설명은 생략하며 차이점을 중심으로 설명한다.
도 43은 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치가 포함하는 어레이 기판의 개략적 평면도로서, 보다 구체적으로 도 42에 도시된 한 화소의 구조를 개략적으로 도시한 평면도, 도 44는 도 43의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 43의 R-R'선을 따라 절단한 개략적인 단면도, 도 45는 도 43의 어레이 기판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 43의 S-S'선을 따라 절단한 개략적인 단면도, 도 46은 도 43의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
도 43 내지 도 46을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(2)는, 어레이 기판(100a), 어레이 기판(100a)과 대향하는 대향 기판(200a), 어레이 기판(100a)과 대향 기판(200a) 사이에 위치하는 액정층(300)을 포함할 수 있으며, 이외 어레이 기판(100a)과 대향 기판(200a)의 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 편광자(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
먼저 어레이 기판(100a)에 대해 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1베이스부(SUB1) 위에는 게이트선(GLn)이 위치할 수 있다. 게이트선(GLn)은 주로 제1방향(예시적으로 가로방향)으로 뻗어 있으며, 게이트 신호를 전달한다.
제1베이스부(SUB1) 위에는 게이트선(GLn)으로부터 돌출되고 서로 연결된 제1게이트 전극(GE1) 및 제2게이트 전극(GE2)이 위치할 수 있다. 또한, 게이트선(GLn)으로부터 돌출되고 제1게이트 전극(GE1) 및 제2게이트 전극(GE2)과 이격된 제3게이트 전극(GE3)이 위치할 수 있다. 제1 내지 제3 게이트 전극(GE1, GE2, GE3)은 동일한 게이트선(GLn)에 연결되어 있고, 동일한 게이트 신호가 인가될 수 있다.
게이트선(GLn) 및 제1 내지 제3 게이트 전극(GE1, GE2, GE3) 위에는 게이트 절연막(GI)이 위치할 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 무기절연물질, 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(GI) 위에는 제1 반도체층(SM1), 제2 반도체층(SM2), 및 제3 반도체층(SM3)이 형성되어 있다. 제1 반도체층(SM1)은 제1 게이트 전극(GE1)의 위에 위치하고, 제2 반도체층(SM2)은 제2 게이트 전극(GE2)의 위에 위치하며, 제3 반도체층(SM3)은 제3 게이트 전극(GE3)의 위에 위치할 수 있다. 제1 반도체층(SM1), 제2 반도체층(SM2) 및 제3 반도체층(SM3)는 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
제1 반도체층(SM1), 제2 반도체층(SM2) 및 제3 반도체층(SM3) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2, Oha3, Ohb1, Ohb2, Ohb3, Ohc)가 위치할 수 있다. 복수의 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2, Oha3, Ohb1, Ohb2, Ohb3, Ohc)는 후술할 제1 내지 제3 소스 전극(SE1, SE2, SE3)의 하부에 위치하는 소스 저항성 접촉부재(Oha1, Oha2, Oha3), 제1 내지 제3 드레인 전극(DE1, DE2, DE3) 하부에 위치하는 드레인 저항성 접촉부재(Ohb1, Ohb2, Ohb3) 및 데이터선(DLm, DLm+1) 하부에 위치하는 데이터 저항성 접촉부재(Ohc)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 반도체층(SM1), 제2 반도체층(SM2) 및 제3 반도체층(SM3)이 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2, Oha3, Ohb1, Ohb2, Ohb3, Ohc)는 생략될 수 있다.
저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2, Oha3, Ohb1, Ohb2, Ohb3, Ohc) 및 게이트 절연막(GI) 위에는 데이터선(DLm, DLm+1), 제1 소스 전극(SE1), 제1 드레인 전극(DE1), 제2 소스 전극(SE2), 제2 드레인 전극(DE2), 제3 소스 전극(SE3), 및 제3 드레인 전극(DE3)이 형성되어 있다.
데이터선(DLm, DLm+1)은 데이터 전압을 전달하며 주로 제2방향(예시적으로 세로 방향)으로 뻗어 게이트선(GLn)과 교차한다.
제1 소스 전극(SE1)은 데이터선(DLm)으로부터 제1 게이트 전극(GE1) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제1 소스 전극(SE1)은 제1 게이트 전극(GE1) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 드레인 전극(DE1)은 제1 게이트 전극(GE1) 위에서 제1 소스 전극(SE1)과 이격되도록 형성되어 있다. 제1 드레인 전극(DE1)과 제1 소스 전극(SE1)은 제1반도체층(SM1)과 연결될 수 있다.
제2 소스 전극(SE2)은 데이터선(DLm)으로부터 제2 게이트 전극(GE2) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제2 소스 전극(SE2)은 제2 게이트 전극(GE2) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 드레인 전극(DE2)은 제2 게이트 전극(GE2) 위에서 제2 소스 전극(SE2)과 이격되도록 형성되어 있다. 제2 드레인 전극(DE2)과 제2 소스 전극(SE2)은 제2반도체층(SM2)과 연결될 수 있다.
제3 소스 전극(SE3)은 제2 드레인 전극(DE2)과 연결되어 있으며, 제3 게이트 전극(GE3) 위에서 제3 드레인 전극(DE3)과 이격되도록 형성되어 있다. 제3 드레인 전극(DE3)과 제3 소스 전극(SE3)은 제3반도체층(SM3)과 연결될 수 있다.
제3 드레인 전극(DE3)은 제3 게이트 전극(GE3) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제3 드레인 전극(SE3)은 후술할 유지전극선(SLn)과 연결되어 일정한 전압, 예컨대 유지전압(Vc)을 인가 받을 수 있다.
상술한 제1 게이트 전극(GE1), 제1 반도체층(SM1), 제1 소스 전극(SE1), 및 제1 드레인 전극(DE1)은 제1 박막 트랜지스터(도 32의 Tr1)를 이룬다. 또한, 제2 게이트 전극(GE2), 제2 반도체층(SM2), 제2 소스 전극(SE2) 및 제2 드레인 전극(DE2)은 제2 박막 트랜지스터(도 32의 Tr2)를 이루고, 제3 게이트 전극(GE3), 제3 반도체층(SM3), 제3 소스 전극(SE3), 및 제3 드레인 전극(DE3)은 제3 박막 트랜지스터(도 32의 Tr3)를 이룬다.
데이터선(DLm, DLm+1), 제1 내지 제3 소스 전극(SE1, SE2, SE3), 제1 내지 제3 드레인 전극(DE1, DE2, DE3) 위에는 제1패시베이션층(PA1)이 위치할 수 있다. 제1패시베이션층(PA1)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다. 제1패시베이션층(PA1)은 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3)을 보호하고, 후술할 유기층(ILA)에 포함된 물질이 제1 내지 제3 반도체층(SM1, SM2, SM3)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제1패시베이션층(PA1) 위에는 유기층(ILA)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 유기층(ILA)은 제1패시베이션층(PA1)의 상부를 평탄화하는 기능을 가질 수 있다. 유기층(ILA)은 감광성 유기물을 포함할 수 있다. 또한 유기층(ILA)은 색안료를 더 포함할 수도 있다. 예컨대, 유기층(ILA)은 특정 색 파장의 광을 통과시키는 색안료를 포함할 수 있다. 즉, 유기층(ILA)은 색필터일 수 있다. 유기층(ILA)이 색안료를 포함하는 경우, 유기층(ILA)은 데이터선(DLm, DLm+1)의 상측에서 이웃 화소의 절연층(ILA')과 적어도 일부가 중첩할 수 있다. 이하에서는 셜명의 편의를 위해 유기층(ILA)이 색필터인 경우를 예시로 설명한다.
유기층(ILA) 위에는 제2패시베이션층(PA2)이 위치할 수 있다. 제2 패시베이션층(PA2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등의 무기 절연물질을 포함할 수 있다. 제2패시베이션층(PA2)은 유기층(ILA)이 들뜨는 것을 방지하고, 유기층(ILA)에 포함된 물질이 액정층(300)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
제1패시베이션층(PA1), 유기층(ILA) 및 제2패시베이션층(PA2)에는 제1 드레인 전극(DE1)의 일부를 노출하는 제1접촉구멍(CT1), 제2 드레인 전극(DE2)의 일부를 노출하는 제2접촉구멍(CT2), 제3드레인 전극(DE3)과 후술할 유지전극연장부(SLnp)를 드러내는 제3 접촉구멍(CT3)이 형성될 수 있다.
유기층(ILA) 및 제2패시베이션층(PA2) 위에는 화소 전극(PE1, PE2)이 위치할 수 있다. 화소 전극(PE1, PE2)은 제1 부화소 전극(PE1)과 제2 부화소 전극(PE2)을 포함할 수 있다. 제1 부화소 전극(PE1)은 제1접촉구멍(CT1)을 통해 제1 드레인 전극(DE1)과 연결될 수 있고, 제2 부화소 전극(PE2)은 제2접촉구멍(CT2)을 통해 제2 드레인 전극(DE2)과 연결될 수 있다.
제1 부화소 전극(PE1) 및 제2 부화소 전극(PE2)은 각각 제1 드레인 전극(DE1) 및 제2 드레인 전극(DE2)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 이때, 제2 드레인 전극(DE2)에 인가된 데이터 전압 중 일부는 제3 소스 전극(SE3)을 통해 분압되어, 제2 부화소 전극(PE2)에 인가되는 제2 부화소 전압의 크기는 제1 부화소 전극(PE1)에 인가되는 제1 부화소 전압의 크기보다 작아지게 된다. 이는 제1 부화소 전극(PE1) 및 제2 부화소 전극(PE2)에 인가되는 데이터 전압이 정극성(+)인 경우이고, 이와 반대로, 제1 부화소 전극(PE1) 및 제2 부화소 전극(PE2)에 인가되는 데이터 전압이 부극성(-)인 경우에는 제1 부화소 전극(PE1)에 인가되는 제1 부화소 전압이 제2 부화소 전극(PE2)에 인가되는 제2 부화소 전압보다 작아지게 된다.
제1부화소 전극(PE1)은 제1줄기부(PE1a), 제1줄기부(PE1a)로부터 바깥쪽으로 뻗는 복수의 제1가지부(PE1b) 및 제1 드레인 전극(DE1)과 연결된 제1돌출부(PE1c)를 포함할 수 있으며, 제1가지부(PE1b)의 적어도 일부의 끝 부분을 연결하는 제1가지 연결부(CZ1)를 더 포함할 수 있다. 그리고 제1줄기부(PE1a)는 제1 가로 줄기부(PE1ah)와 제1세로 줄기부(PE1v)를 포함할 수 있다.
제1줄기부(PE1a), 제1가지부(PE1b), 제1돌출부(PE1c) 및 제1가지 연결부(CZ1)에 대한 설명은 도 1 내지 도 5의 설명에서 상술한 줄기부, 가지부, 돌출부 및 가지 연결부의 설명과 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
후술할 상부 전도성 바(B1x, By)와 마주보는 제1부화소 전극(PE1)의 제1가지부(PE1b)들의 끝 부분은 도 33 내지 도 36에 도시된 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다. 또는 도면에 도시된 바와는 달리, 후술할 상부 전도성 바(B1x, B1y)와 마주보는 제1부화소 전극(PE1)의 제1가지부(PE1b)들의 끝 부분은 별도의 가지 연결부를 통해 적어도 부분적으로 서로 연결될 수도 있으며, 이러한 경우 상부 전도성 바(B1x, B1y)는 상술한 별도의 가지 연결부와 마주볼 수 있다.
제2부화소 전극(PE2)은 제2줄기부(PE2a), 제2줄기부(PE2a)로부터 바깥쪽으로 뻗는 복수의 제2가지부(PE2b) 및 제2 드레인 전극(DE2)과 연결된 제2돌출부(PE2c)를 포함할 수 있으며, 제2가지부(PE2b)의 적어도 일부의 끝 부분을 연결하는 제2가지 연결부(CZ2)를 더 포함할 수 있다. 그리고 제2줄기부(PE2a)는 제2 가로 줄기부(PE2ah)와 제2세로 줄기부(PE1v)를 포함할 수 있다.
제2줄기부(PE2a), 제2가지부(PE2b), 제2돌출부(PE2c) 및 제2가지 연결부(CZ2)에 대한 설명은 도 1 내지 도 5의 설명에서 상술한 줄기부, 가지부, 돌출부 및 가지 연결부의 설명과 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
후술할 하부 전도성 바(B2x, B2y)와 마주보는 제2부화소 전극(PE2)의 제2가지부(PE2b)들의 끝 부분은 도 33 내지 도 36에 도시된 바와 같이 서로 연결되지 않을 수 있다. 또는 도면에 도시된 바와는 달리, 후술할 하부 전도성 바(B2x, B2y)와 마주보는 제2부화소 전극(PE2)의 제2가지부(PE2b)들의 끝 부분은 별도의 가지 연결부를 통해 적어도 부분적으로 서로 연결될 수도 있으며, 이러한 경우 하부 전도성 바(B2x, B2y)는 상술한 별도의 가지 연결부와 마주볼 수 있다.
제2패시베이션층(PA2) 위에는 상부 전도성 바(B1x, B1y), 상부 연결부(C1x, C1y), 하부 전도성 바(B2x, B2y) 및 하부 전도성 바(C2x, C2y)가 위치할 수 있다 상부 전도성 바(B1x, B1y)는 제1부화소 전극(PE1)과 물리적으로 이격될 수 있으며, 제1부화소 전극(PE1)과 동일층 상에 위치할 수 있다. 유사하게 하부 전도성 바(B2x, B2y)는 제2부화소 전극(PE2)과 물리적으로 이격될 수 있으며, 제2부화소 전극(PE2)과 동일층 상에 위치할 수 있다. 즉, 상부 전도성 바(B1x, B1y) 및 하부 전도성 바(B2x, B2y)는 화소 전극(PE1, PE2)과 마찬가지로 제2패시베이션층(PA2) 바로 위에 위치하여 제2패시베이션층(PA2)과 직접 접촉할 수 있다.
상부 연결부(C1x, C1y)는 제1부화소 전극(PE1)과 상부 전도성 바(B1x, B1y)을 전기적으로 연결한다. 예시적인 실시예에서 상부 연결부(C1x, C1y)는 상부 전도성 바(B1x, B1y) 중 제1상부 전도성 바(B1x)와 제1부화소 전극(PE1)을 연결하는 제1상부연결부(C1x) 및 제2상부 전도성 바(B1y)와 제1부화소 전극(PE1)을 연결하는 제2상부연결부(C1y)를 포함할 수 있다.
유사하게 하부 연결부(C2x, C2y)는 제2부화소 전극(PE2)과 하부 전도성 바(B2x, B2y)을 전기적으로 연결한다. 예시적인 실시예에서 하부 연결부(C2x, C2y)는 하부 전도성 바(B2x, B2y) 중 제1하부 전도성 바(B2x)와 제2부화소 전극(PE2)을 연결하는 제1하부연결부(C2x) 및 제2하부 전도성 바(B2y)와 제2부화소 전극(PE2)을 연결하는 제2하부연결부(C2y)를 포함할 수 있다.
이외 상부 전도성 바(B1x, B1y) 및 하부 전도성 바(B2x, B2y)에 대한 설명은 도 1 내지 도 27의 설명에서 상술한 전도성 바의 경우와 실질적으로 동일하거나 유사하며, 상부 연결부(C1x, C1y) 및 하부 연결부(C2x, C2y)에 대한 설명은 도 1 내지 도 5의 설명에서 상술한 연결부의 경우와 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
차폐전극(SHE1, SHE2)은, 제2패시베이션층(PA2) 위에 위치할 수 있다. 차폐전극(SHE1, SHE2)은 상부 전도성 바(B1x, B1y), 하부 전도성 바(B2x, B2y) 및 화소 전극(PE1, PE2)과 물리적으로 이격될 수 있으며, 전기적으로 절연될 수 있다. 차폐전극(SHE1, SHE2)은 상부 전도성 바(B1x, B1y), 하부 전도성 바(B2x, B2y) 및 화소 전극(PE1, PE2)과 동일층 상에 위치할 수 있으며, 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 차폐전극(SHE1, SHE2)은 제1데이터선(DLm)과 중첩하는 제1차폐전극(SHE1) 및 제2데이터선(DLm+1)과 중첩하는 제2차폐전극(SHE2)을 포함할 수 있다.
한편, 제1베이스부(SUB1) 위에는 유지전극선(SLn)이 더 위치할 수 있다. 유지전극선(SLn)은 게이트선(GLn)과 실질적으로 동일한 방향(예시적으로 가로방향)으로 뻗을 수 있다. 유지전극선(SLn)은 화소 전극(PE1, PE2)의 적어도 일부를 둘러 싸도록 배치될 수 있다. 예시적으로, 유지전극선(SLn)은 제1 부화소 전극(PE1)의 일부를 둘러싸는 제1유지전극(SLna), 제2유지전극(SLnb) 및 제3유지전극(SLnc)을 더 포함할 수 있다. 또한 제1유지전극(SLna) 또는 제2유지전극(SLnb) 으로부터 연장된 유지전극연장부(SLnp)을 더 포함할 수 있다. 아울러, 유지전극선(SLn)은 제2 부화소 전극(PE2)의 일부를 둘러싸는 제4유지전극(SLnd), 제5유지전극(SLne), 제6유지전극(SLnf)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 평면 시점에서 바라볼때, 제1유지전극(SLna) 및 제5유지전극(SLne)은 화소전극(PE1, PE2)과 제1데이터선(DLm) 사이에 위치할 수 있으며, 제2유지전극(SLnb) 및 제4유지전극(SLnd)은 화소 전극(PE1, PE2)와 제2데이터선(DLm+1) 사이에 위치할 수 있다.
예시적인 실시예에서 유지전극선(SLn)은 게이트선(GLn) 및 제1 내지 제3 게이트 전극(GE1, GE2, GE3)과 동일층 상에 위치하고 동일 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 예시적인 실시예에서 유지전극선(SLn)은 제1베이스부(SUB1)과 게이트 절연막(GI) 사이에 위치할 수 있으며, 게이트선(GLn)과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
제1유지전극(SLna)은 제1상부 전도성 바(B1x)와 제1차폐전극(SHE1) 사이의 이격 공간(G)을 가릴 수 있다. 제1유지전극(SLna)은 부분적으로 제1상부 전도성 바(B1x)와 중첩할 수 있으며, 또한 제1차폐전극(SHE1)과 부분적으로 중첩할 수도 있다.
또한 제2유지전극(SLnb)은 제2상부 전도성 바(B1y)와 제2차폐전극(SHE2) 사이의 이격 공간을 가릴 수 있다. 제2유지전극(SLnb)은 부분적으로 제2상부 전도성 바(B1y)와 중첩할 수 있으며, 또한 제2차폐전극(SHE2)과 부분적으로 중첩할 수도 있다.
유사하게 제5유지전극(SLne)은 제1하부 전도성 바(B2x)와 제1차폐전극(SHE1) 사이의 이격 공간을 가릴 수 있다. 제5유지전극(SLne)은 부분적으로 제1하부 전도성 바(B2x)와 중첩할 수 있으며, 또한 제1차폐전극(SHE1)과 부분적으로 중첩할 수도 있다.
또한 제4유지전극(SLnd)은 제2하부 전도성 바(B2y)와 제2차폐전극(SHE2) 사이의 이격 공간을 가릴 수 있다. 제4유지전극(SLnd)은 부분적으로 제2하부 전도성 바(B2y)와 중첩할 수 있으며, 또한 제2차폐전극(SHE2)과 부분적으로 중첩할 수도 있다.
제2패시베이션층(PA2) 위에는 연결패턴(CP)이 위치할 수 있다. 연결패턴(CP)은 제3컨택홀(CT3)을 통해 유지전극연장부(SLnp)와 제3드레인 전극(DE3)을 전기적으로 연결할 수 있다. 연결패턴(CP)은 화소 전극(PE1, PE2)과 동일층에 위치할 수 있으며, 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
이하 대향 기판(200a)에 대해 설명한다.
대향 기판(200a)은 제2베이스부(SUB2), 차광부재(BM), 오버코트층(OC), 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제2베이스부(SUB2)은 제1베이스부(SUB1)과 유사하게 투명 절연 기판일 수 있다. 또한, 제2베이스부(SUB2)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서 제2베이스부(SUB2)은 가요성을 가질 수도 있다.
제1베이스부(SUB1)을 향하는 제2베이스부(SUB2)의 일면에는 차광부재(BM)가 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 차광부재(BM)는 게이트선(GLn), 제1 내지 제3 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2, Tr3)와 중첩하는 부분 및 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩하는 부분을 포함할 수 있다. 차광부재(BM)는 블랙 카본(black carbon) 등의 차광성 안료 또는 크롬(Cr) 등의 불투명 물질을 포함할 수 있으며, 감광성 유기 물질을 포함할 수 있다. 차광부재(BM) 중 데이터선(DLm, DLm+1)과 중첩하는 부분(BM1)은 생략될 수도 있다.
오버코트층(OC)은 제2베이스부(SUB2) 및 차광부재(BM) 상에 형성될 수 있으며, 차광부재(BM)를 덮을 수 있다. 오버코트층(OC)은 차광부재(BM)에 의해 형성된 단차를 평탄화 할 수 있다. 몇몇 실시예에서 오버코트층(OC)은 필요에 따라 생략될 수도 있다.
오버코트층(OC) 상에는 공통전극(CE)이 위치할 수 있다. 몇몇 실시예에서 오버코트층(OC)이 생략되는 경우, 공통전극(CE)은 제2베이스부(SUB2) 및 차광부재(BM) 위에 위치할 수 있다. 공통전극(CE)은 ITO, IZO 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 공통전극(CE)은 제2베이스부(SUB2)의 전면에 걸쳐 전체적으로 형성될 수 있다. 공통전극(270)에는 공통 전압(Vcom)이 인가되어 화소전극(PE1, PE2)과 함께 전계를 형성할 수 있다.
도 47내지 도 49는 각각 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극 및 막대형 도전체를 도시한 평면도이다.
도 43, 도 46 및 도 47을 참조하면, 도 47에 도시된 실시예의 경우 도 43 및 도 46에 도시된 바와는 달리, 제1부화소 전극(PE1)과 제2부화소 전극(PE2)이 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 제1부화소 전극(PE1)의 상측 가장자리에 제3상부 전도성 바(B1z) 및 제1부화소 전극(PE1)과 제3상부 전도성 바(B1z)를 연결하는 제3상부연결부(C1z)를 더 포함하는 점, 제2부화소 전극(PE2)의 하측 가장자리에 제3하부 전도성 바(B2z) 및 제2부화소 전극(PE2)과 제3하부 전도성 바(B2z)를 연결하는 제3하부연결부(C2z)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
이외 상부연결부(C1x, C1y, C1z) 중 적어도 어느 하나는 상부 전도성 바(B1x, B1y, B1z)의 연결관계에 따라 생략될 수도 있으며, 유사하게 하부연결부(C2x, C2y, C2z) 중 적어도 어느 하나는 하부 전도성 바(B2x, B2y, B2z)의 연결관계에 따라 생략될 수 도 있다.
도 43, 도 46 및 도 48을 참조하면, 도 48에 도시된 실시예의 경우 도 43 및 도 46에 도시된 바와는 달리, 제1부화소 전극(PE1)의 가장자리와 상부 전도성 바(B1x, B1y)간의 간격은 변화할 수 있으며, 유사하게 제2부화소 전극(PE2)의 가장자리와 하부 전도성 바(B2x, B2y) 간의 간격은 변화할 수 있다. 보다 구체적인 설명은 도 29의 설명에서 상술한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 바, 생략한다.
도 43, 도 46, 도 48 및 도 49를 참조하면, 도 49에 도시된 실시예의 경우 도 48에 도시된 바와는 달리, 제1부화소 전극(PE1)과 제2부화소 전극(PE2)이 별도의 가지 연결부를 포함하지 않는 점, 제1부화소 전극(PE1)의 상측 가장자리에 제3상부 전도성 바(B1z) 및 제1부화소 전극(PE1)과 제3상부 전도성 바(B1z)를 연결하는 제3상부연결부(C1z)를 더 포함하는 점, 제2부화소 전극(PE2)의 하측 가장자리에 제3하부 전도성 바(B2z) 및 제2부화소 전극(PE2)과 제3하부 전도성 바(B2z)를 연결하는 제3하부연결부(C2z)를 더 포함하는 점에서 차이점이 존재하며, 이외의 구성은 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (27)

  1. 베이스부;
    상기 베이스부 상에 위치하고 줄기부 및 상기 줄기부에서 연장된 복수의 가지부를 포함하는 화소 전극;
    상기 화소 전극의 가장자리 중 제1가장자리를 따라 연장되고 상기 화소 전극의 제1가장자리와 이격된 제1전도성 바;
    상기 화소 전극과 상기 제1전도성 바를 연결하는 제1연결부; 및
    상기 화소 전극과 중첩 배치된 통판 형상의 공통 전극;
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전도성 바와 상기 화소 전극은,
    동일층 바로 위에 위치하고 동일한 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극의 제1가장자리와 상기 제1전도성 바 간의 이격거리는 2㎛ 내지 5㎛인 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 중 제1가지부의 단부와 상기 제1전도성 바 간의 제1최소이격거리는,
    상기 제1전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 중 제2가지부의 단부와 상기 제1전도성 바 간의 제2최소이격거리와 상이한 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극의 제1가장자리와 상기 제1전도성 바 간의 이격거리는, 상기 제1전도성 바의 길이방향을 따라 변하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전도성 바는, 상기 제1전도성 바의 길이방향을 따라 폭이 변하는 부분을 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 각각의 단부는 서로 이격된 액정 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1전도성 바와 마주보지 않는 상기 복수의 가지부 각각의 단부를 서로 연결하는 가지 연결부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극의 가장자리 중 상기 제1가장자리의 반대측 가장자리인 제2가장자리를 따라 연장되고 상기 제2가장자리와 이격된 제2전도성 바; 및
    상기 제2전도성 바와 상기 화소 전극을 연결하는 제2연결부;
    를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2전도성 바와 마주보는 상기 복수의 가지부 각각의 단부는 서로 이격된 액정 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부 상에 위치하고 제1방향을 따라 연장된 게이트선; 및
    상기 베이스부 상에 위치하고 상기 게이트선과 절연되어 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 제1데이터선; 을 더 포함하고,
    상기 제1전도성 바는, 상기 제2방향을 따라 연장되고 상기 화소 전극 및 상기 제1데이터선과 비중첩하는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 베이스부 상에 위치하고 상기 게이트선과 절연되어 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 제2데이터선;
    상기 화소 전극의 가장자리 중 상기 제1가장자리의 반대측 가장자리인 제2가장자리를 따라 연장되고 상기 제2가장자리와 이격된 제2전도성 바; 및
    상기 제2전도성 바와 상기 화소 전극을 연결하는 제2연결부; 를 더 포함하고,
    상기 제2전도성 바는, 상기 제2방향을 따라 연장되고 상기 화소 전극 및 상기 제2데이터선과 비중첩하는 액정 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 베이스부 상에 위치하고 상기 제1전도성 바와 중첩하는 유지전극선;
    을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유지전극선은, 상기 화소 전극의 제1가장자리와 비중첩하는 액정 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 화소 전극의 가장자리 중 상기 제1가장자리의 반대측 가장자리인 제2가장자리를 따라 연장되고 상기 제2가장자리와 이격된 제2전도성 바; 및
    상기 제2전도성 바와 상기 화소 전극을 연결하는 제2연결부; 를 더 포함하고,
    상기 유지전극선은, 상기 제2전도성 바와 중첩하는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유지전극선은, 상기 화소 전극의 제1가장자리 및 상기 화소 전극의 제2가장자리와 비중첩하는 액정 표시 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 유지전극선은, 상기 게이트선과 동일한 층에 위치하고 상기 게이트선과 동일한 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1데이터선 상에 상기 제1데이터선과 중첩 배치되고, 상기 화소 전극 및 상기 제1전도성 바와 이격된 차폐전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 차폐전극, 상기 제1전도성 바 및 상기 화소 전극은,
    동일층 바로 위에 위치하고 동일한 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 차폐전극과 상기 공통 전극에는 동일한 레벨의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  21. 베이스부;
    상기 베이스부 상에 위치하는 게이트선;
    상기 베이스부 상에 위치하고 상기 게이트선과 절연되어 교차하는 데이터선;
    상기 데이터선 상에 상기 데이터선과 중첩 배치되고, 상기 화소 전극 및 상기 전도성 바와 이격된 차폐전극; 및
    상기 차폐전극과 동일층 상에 상기 차폐전극과 이격 배치되고 상기 데이터선과 나란히 연장된 전도성 바;
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서
    상기 전도성 바와 상기 차폐 전극은,
    동일한 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 전도성 바는, 상기 데이터선과 비중첩하는 액정 표시 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 차폐전극과 동일층 상에 위치하고, 상기 차폐전극 및 상기 전도성 바와 이격된 화소전극; 을 더 포함하고,
    상기 전도성 바와 상기 화소전극에는 동일한 레벨의 전압이 인가되고, 상기 차폐전극에는 상기 전도성 바 및 상기 화소전극과 상이한 레벨의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 베이스부 상에 위치하고 상기 전도성 바와 중첩하는 유지전극선; 을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 유지전극선은, 상기 차폐전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 유지전극선은, 상기 전도성 바와 마주보는 상기 화소 전극의 가장자리와 비중첩하는 액정 표시 장치.
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