KR20190068661A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 복수의 제1 화소가 정의된 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 각각의 상기 제1 화소마다 배치된 제1 화소 전극, 상기 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 복수의 제2 화소가 정의된 제3 기판, 상기 제3 기판 상에 각각의 상기 제2 화소마다 배치된 제2 화소 전극, 상기 제3 기판에 대향하여 배치된 제4 기판을 포함하되, 각각의 상기 제1 화소 및 각각의 상기 제2 화소는 하나의 도메인을 갖고, 상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 다르다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과, 두 장의 기판 사이에 주입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성하고, 이를 통하여 액정층에 포함된 액정의 배향을 결정하고, 백라이트 유닛으로부터 방출된 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정의 장축이 상하 기판에 대하여 수직으로 배열되는 수직 배향 모드(vertically alignment mode) 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
한편, 두개의 액정층을 사용하여 광의 투과율을 제어함으로써 액정 표시 장치의 명암비를 향상시키려는 시도가 있다. 다만 이 경우, 하나의 액정층만을 사용하는 액정 표시 장치 대비 전체적인 투과율 측면에서 불리할 수 있다.
또한, 수직 배향 모드 액정 표시 장치의 경우, 액정 표시 장치의 관찰 방향에 따라 밝기가 서로 다르게 시인되는 현상이 나타날 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 두개의 액정층을 사용함에도 투과율이 양호하며, 관찰 방향에 다른 밝기 편차가 최소화된 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
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 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 복수의 제1 화소가 정의된 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 각각의 상기 제1 화소마다 배치된 제1 화소 전극, 상기 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판, 상기 제2 기판 상에 배치되고, 복수의 제2 화소가 정의된 제3 기판, 상기 제3 기판 상에 각각의 상기 제2 화소마다 배치된 제2 화소 전극, 상기 제3 기판에 대향하여 배치된 제4 기판을 포함하되, 각각의 상기 제1 화소 및 각각의 상기 제2 화소는 하나의 도메인을 갖고, 상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 다르다.
또한, 상기 제1 화소는 광이 투과되는 영역인 제1 액티브 영역을 포함하고, 상기 제2 화소는 상기 광이 투과되는 영역인 제2 액티브 영역을 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 연장된 제1 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제1 가지 전극을 포함하고, 상기 제2 화소 전극은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 연장된 제2 줄기 전극, 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제2 가지 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 가지 전극은 상기 제1 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장되고, 상기 제2 가지 전극은 상기 제2 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 직교할 수 있다.
또한, 상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 직교할 수 있다.
또한, 상기 제1 액티브 영역 및 상기 제2 액티브 영역은 중첩 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 연장된 제1 데이터 라인, 및 상기 제3 기판 상에 배치되고 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 연장된 제2 데이터 라인을 더 포함하되, 상기 제1 데이터 라인은 상기 제1 줄기 전극의 일부에 의하여 중첩되도록 배치되고, 상기 제2 데이터 라인은 상기 제2 줄기 전극의 일부에 의하여 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제3 기판 또는 상기 제4 기판 상에 배치된 컬러 필터층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 편광층, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판 사이에 배치된 제2 편광층 및 상기 제4 기판 상에 배치된 제3 편광층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 제1 액정층 및 상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 사이에 배치된 제2 액정층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 일대일 대응될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 복수의 제1 화소가 정의된 제1 기판, 상기 제1 기판 상에 각각의 상기 제1 화소마다 배치된 제1 화소 전극, 상기 제1 기판에 대향하여 배치되고, 상기 제1 기판이 배치된 방향의 맞은편 일면 상에 복수의 제2 화소가 정의된 제2 기판, 상기 제2 기판 상에 각각의 상기 제2 화소마다 배치된 제2 화소 전극, 상기 제2 기판에 대향하여 배치된 제3 기판을 포함하되, 각각의 상기 제1 화소 및 각각의 상기 제2 화소는 하나의 도메인을 갖고, 상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 다르다.
또한, 상기 제1 화소는 광이 투과되는 영역인 제1 액티브 영역을 포함하고, 상기 제2 화소는 상기 광이 투과되는 영역인 제2 액티브 영역을 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 연장된 제1 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제1 가지 전극을 포함하고, 상기 제2 화소 전극은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 연장된 제2 줄기 전극, 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제2 가지 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 가지 전극은 상기 제1 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장되고, 상기 제2 가지 전극은 상기 제2 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 직교할 수 있다.
또한, 상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 직교할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치된 제1 편광층, 상기 제1 기판 및 상기 제3 기판 사이에 배치된 제2 편광층 및 상기 제3 기판 상에 배치된 제3 편광층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 편광층은 와이어그리드 구조를 가질 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 의하면 두개의 액정층을 사용함에도 투과율이 양호하며, 관찰 방향에 다른 밝기 편차가 최소화된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 화소의 개략적인 레이아웃도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 화소에 대응되는 제2 화소의 개략적인 레이아웃도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 Ⅰ- Ⅰ'로 도시된 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 표시 패널의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이다.
도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 표시 패널의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이다.
도 7은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이다.
도 8은 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 10은 도 9에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 12은 도 11에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 14는 도 13에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 16은 도 15에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
도 17은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다.
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)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 제1 표시 패널(10), 제2 표시 패널(20), 제1 인쇄 회로 기판(SPCB), 제2 인쇄 회로 기판(CPCB), 및 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 제1 표시 패널(10), 제2 표시 패널(20) 및 백라이트 유닛(BLU)은 제1 방향(DR1)으로 장변들을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
백라이트 유닛(BLU)은 광을 생성하고 생성된 광을 제1 표시 패널(10)에 제공한다. 제1 표시 패널(10)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공받은 광을 이용하여 영상을 생성하고, 영상을 제공하기 위한 광을 출광시킨다.
백라이트 유닛(BLU)은 엣지형(edge type)의 백라이트 유닛 또는 직하형(direct type)의 백라이트 유닛일 수 있다.
제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)은 각각 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광의 투과율을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)에서 모두 광을 투과하지 못하도록 제어하는 경우, 사용자는 블랙 영상을 볼 수 있으며, 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)에서 모두 광을 투과시키도록 제어하는 경우, 사용자는 화이트 영상을 볼 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)의 투과율은 각각 제어되므로, 상기 블랙 영상은 완전한 블랙에 가까울 수 있다. 즉, 명암비가 매우 우수할 수 있다.
한편, 제1 표시 패널(10)과 제2 표시 패널(20)의 구조는 유사할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 표시 패널(10)은 후술할 색을 변환하는 층을 포함하지 않으나, 제2 표시 패널(20)은 색을 변환하는 층을 포함하는 차이점 및 광을 제어하는 전극의 일부 구조에 대한 차이점을 제외하면, 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
이하에서는, 제1 표시 패널(10)을 위주로 설명하기로 하고, 제2 표시 패널(20)에 대한 설명은 제1 표시 패널(10)에 대한 설명과 상이한 점을 위주로 설명하기로 한다.
먼저, 제1 표시 패널(10)은 제1 표시 기판(100), 제1 표시 기판(100)과 마주보는 제2 표시 기판(300) 및 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에 배치된 제1 액정층(200)을 포함한다. 제1 표시 기판(100)에는 복수 개의 제1 화소들(SPX), 복수 개의 제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm) 및 복수 개의 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)이 배치된다. m 및 n은 자연수이다. 설명의 편의를 위해 도 1에는 하나의 제1 화소(SPX)만 도시되었으나, 실질적으로 복수 개의 제1 화소들(SPX)이 제1 표시 기판(100)상에 정의될 수 있다.
제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm) 및 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)은 서로 절연되어 교차하도록 배치된다. 제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 제1 게이트 구동부(SGD)에 연결된다. 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 제1 데이터 구동부(SDD)에 연결된다.
제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm) 및 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)은 서로 절연되어 교차하도록 배치된다. 제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 제1 게이트 구동부(SGD)에 연결된다. 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 제1 데이터 구동부(SDD)에 연결된다.
제1 화소들(SPX)은 서로 교차하는 제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm) 및 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)과 전기적으로 연결되도록 배치된다. 제1 화소들(SPX)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 게이트 구동부(SGD)는 제1 표시 기판(100)의 단변들 중 적어도 하나의 단변에 인접한 소정의 영역에 배치된다. 제1 게이트 구동부(SGD)는 제1 화소들(SPX)의 트랜지스터들의 제조 공정과 동시에 형성되어 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태 또는 OSG(Oxide Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 제1 표시 기판(100)에 실장될 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않고, 제1 게이트 구동부(SGD)는 복수 개의 구동 칩들로 형성되고 가요성 인쇄 회로 기판 상에 실장되어 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 제1 표시 기판(100)에 연결될 수 있다. 또한, 제1 게이트 구동부(SGD)는 복수 개의 구동 칩들로 형성되어 제1 표시 기판(100)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.
제1 데이터 구동부(SDD)는 복수 개의 제1 소스 구동 칩들(SDIC)을 포함한다. 제1 소스 구동 칩들(SDIC)은 제1 연성 회로 기판들(SFPC) 상에 실장되어 제1 표시 기판(100)의 장변들 중 어느 하나의 장변에 인접한 소정의 영역 및 제1 인쇄 회로 기판(SPCB)에 연결된다. 즉, 제1 데이터 구동부(SDD)는 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 제1 표시 기판(100) 및 제1 인쇄 회로 기판(SPCB)에 연결된다. 그러나 이에 한정되지 않고, 제1 데이터 구동부(SDD)의 제1 소스 구동 칩들(SDIC)은 제1 표시 기판(100)에 칩 온 글래스 방식으로 실장될 수 있다.
제1 인쇄 회로 기판(SPCB) 상에 타이밍 컨트롤러(미 도시됨)가 배치된다. 타이밍 컨트롤러는 집적 회로 칩의 형태로 제1 인쇄 회로 기판(SPCB) 상에 실장되어 제1 게이트 구동부(SGD) 및 제1 데이터 구동부(SDD)에 연결될 수 있다. 타이밍 컨트롤러는 제1 게이트 제어 신호, 제1 데이터 제어 신호, 및 영상 데이터들을 출력한다. 다만, 타이밍 컨트롤러는 제3 표시 기판(400) 상에 배치되어 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20) 모두를 제어할 수도 있다.
제1 게이트 구동부(SGD)는 타이밍 컨트롤러로부터 제1 게이트 제어 신호를 수신한다. 제1 게이트 구동부(SGD)는 제1 게이트 제어 신호에 응답하여 제1 게이트 신호를 생성하고, 생성된 제1 게이트 신호들을 순차적으로 출력할 수 있다. 제1 게이트 신호는 제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm)을 통해 행 단위로 제1 화소들(PX)에 제공된다. 그 결과, 제1 화소들(SPX)은 행 단위로 구동될 수 있다.
제1 데이터 구동부(SDD)는 타이밍 컨트롤러로부터 영상 데이터들 및 제1 데이터 제어 신호를 수신한다. 제1 데이터 구동부(SDD)는 제1 데이터 제어 신호에 응답하여 영상 데이터들에 대응하는 아날로그 형태의 제1 데이터 전압들을 생성하여 출력한다. 제1 데이터 전압들은 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)을 통해 제1 화소들(SPX)에 제공된다.
제1 화소들(SPX)은 제1 게이트 라인들(SGL1~SGLm)을 통해 제공받은 제1 게이트 신호들에 응답하여 제1 데이터 라인들(SDL1~SDLn)을 통해 제1 데이터 전압들을 제공받는다. 제1 화소들(PX)은 제1 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 제1 표시 기판(100), 제1 액정층(200) 및 제2 표시 기판(300)에서 각각의 제1 화소(PX)가 배치된 영역의 투과율을 제어할 수 있다.
제1 표시 패널(10) 상에는 제2 표시 패널(20)이 배치된다.
제2 표시 패널(20)은 제3 표시 기판(400), 제3 표시 기판(400)과 마주보는 제4 표시 기판(600) 및 제3 표시 기판(400)과 제4 표시 기판(600) 사이에 배치된 제2 액정층(500)을 포함한다.
제3 표시 기판(400)에는 복수 개의 제2 화소들(CPX), 복수 개의 제2 게이트 라인들(CGL1~CGLm) 및 복수 개의 제2 데이터 라인들(CDL1~CDLn)이 배치된다.
제2 화소들(CPX)은 서로 교차하는 제2 게이트 라인들(CGL1~CGLm) 및 제2 데이터 라인들(CDL1~CDLn)과 전기적으로 연결되도록 배치된다.
제2 화소들(CPX)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 하부에 배치된 제1 표시 패널(10)의 각각의 제1 화소들(SPX)에 대응되도록 배치될 수 있다. 여기서, 대응된다는 의미는 제1 화소(SPX)와 이에 대응되는 제2 화소(CPX)가 실질적으로 중첩되어 배치된다는 의미일 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1 화소들(SPX)과 제2 화소들(SPX)이 일대일 대응되는 구조를 설명하였으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 즉, 여러 개의 제2 화소들(SPX)당 하나의 제1 화소들(SPX)이 대응되도록 배치되어 투과율을 조절할 수도 있다.
제2 게이트 구동부(CGD)는 제1 게이트 구동부(SGD)와 마찬가지로 제4 표시 기판(400)의 단변들 중 적어도 하나의 단변에 인접한 소정의 영역에 배치된다.
제2 데이터 구동부(CDD)는 복수 개의 제2 소스 구동 칩들(CDIC)을 포함한다. 제2 소스 구동 칩들(CDIC)은 제2 연성 회로 기판들(CFPC) 상에 실장되어 제3 표시 기판(400)의 장변들 중 어느 하나의 장변에 인접한 소정의 영역 및 제2 인쇄 회로 기판(CPCB)에 연결된다.
제2 게이트 구동부(CGD)는 제1 게이트 제어 신호를 제공받고, 제2 게이트 신호를 제2 게이트 라인들(CGL1~CGLm)에 제공함으로써 제2 화소들(CPX)을 구동한다.
제2 데이터 구동부(CDD)는 타이밍 컨트롤러부터 영상 데이터들 및 제2 데이터 제어 신호를 제공받고, 제2 데이터 전압을 제2 데이터 라인들(CDL1~CDLn)에 제공함으로써 제2 화소들(CPX)을 구동한다.
제2 화소들(CPX)은 제2 게이트 라인들(CGL1~CGLm)을 통해 제공받은 제2 게이트 신호들에 응답하여 제2 데이터 라인들(CDL1~CDLn)을 통해 제2 데이터 전압들을 제공받는다. 제2 화소들(CPX)은 제2 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 제3 표시 기판(400), 제2 액정층(500) 및 제4 표시 기판(600)에서 각각의 제2 화소(CPX)가 배치된 영역의 투과율을 제어할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 백라이트 유닛(BLU)과 제1 표시 패널(10) 사이에는 제1 편광층(미도시)이 배치되고, 제1 표시 패널(10)과 제2 표시 패널(20) 사이에는 제2 편광층(미도시)이 배치되며, 제2 표시 패널(20) 상에는 제3 편광층(미도시)이 배치될 수 있다. 각각의 제1 내지 제3 편광층은 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)을 통과하는 광의 투과율이 원활하게 제어되도록 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광의 편광을 제어할 수 있다.
이하에서는, 하나의 제1 화소(SPX)와 이에 대응되는 제2 화소(CPX)의 구체적인 구조에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 화소의 개략적인 레이아웃도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 화소에 대응되는 제2 화소의 개략적인 레이아웃도이고, 도 4는 도 2 및 도 3의 Ⅰ- Ⅰ'로 도시된 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2에서는 하나의 제1 화소(SPX)가 배치되어 제1 표시 패널(10)에 정의된 영역인 제1 화소 영역(SPA)의 레이아웃도를 도시한다. 또한, 도 3에서는 도 2에 도시된 제1 화소(SPX)에 대응되는 제2 화소(CPX)가 배치되어 제2 표시 패널(20)에 정의된 영역인 제2 화소 영역(CPA)의 레이아웃도를 도시한다. 여기서, 제1 화소 영역(SPA) 및 제2 화소 영역(CPA)은 중첩되도록 배치될 수 있다.
제1 화소 영역(SPA)은 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광이 제1 표시 패널(10)을 통과하여 제2 표시 패널(20)으로 출광하도록 제어하는 영역인 제1 액티브 영역(SAA)을 포함한다. 또한, 제2 화소 영역(CPA)은 제1 표시 패널(10)으로부터 제공된 광이 제2 표시 패널(20)을 통과하여 사용자에게 출광하도록 제어하는 영역인 제2 액티브 영역(CAA)을 포함한다. 제1 액티브 영역(SAA) 및 제2 액티브 영역(CAA)은 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 제1 편광층(POL1), 제1 표시 패널(10), 제2 편광층(POL2), 제2 표시 패널(20) 및 제3 편광층(POL3)을 포함한다.
제1 편광층(POL)은 제1 표시 패널(10)의 하부에 배치된다. 여기서, 제1 표시 패널(10)의 하부는, 도 4의 시점에서 제1 표시 패널(10)의 아래를 의미할 수 있다. 제2 편광층(POL2)은 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20) 사이에 배치된다. 제3 편광층(POL3)은 제2 표시 패널(20) 상부에 배치된다.
전술한 바와 같이, 각각의 제1 내지 제3 편광층(POL1, POL2, POL3)은 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)을 통과하는 광의 투과율이 원활하게 제어되도록 백라이트 유닛(BLU)으로부터 제공된 광의 편광을 제어할 수 있다.
제1 표시 기판(100)에는 제1 액정층(200)에 포함된 제1 액정(SLC)의 배열을 변화시키기 위한 스위칭 소자, 예컨대 박막 트랜지스터(167)가 배치된다. 제2 표시 기판(300)은 제1 표시 기판(100)에 대향하여 배치되는 기판이다.
제1 액정층(200)은 제1 표시 기판(100) 및 제2 표시 기판(300) 사이에 개재되며, 유전율 이방성을 가지는 복수의 제1 액정(SLC)을 포함할 수 있다. 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에 전계가 인가되면 제1 액정(SLC)이 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에서 특정 방향으로 회전함으로써 광을 투과시키거나 차단할 수 있다. 여기서, 회전이라는 용어는 제1 액정(SLC)이 실제로 회전하는 것뿐만 아니라, 상기 전계에 의해 제1 액정(SLC)의 배열이 변화한다는 의미를 포함할 수 있다. 위의 설명은 후술할 제2 액정층(200) 및 제2 액정층(200)에 포함된 제2 액정(CLC)에 대하여도 동일하게 적용될 수 있다.
이하, 제1 표시 기판(100)에 대하여 설명하기로 한다.
제1 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(110)을 포함한다. 제1 베이스 기판(110)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어 질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 베이스 기판(110)은 일 방향을 따라 커브드될 수도 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 베이스 기판(110)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제1 베이스 기판(110)은 롤링, 폴딩, 벤딩 등으로 변형이 가능할 수 있다.
제1 베이스 기판(110) 상에는 제1 게이트 라인(122), 제1 게이트 전극(124) 및 제1 유지 라인(126)이 배치된다.
제1 게이트 라인(122)은 후술할 제1 박막 트랜지스터(167)를 제어하는 제1 게이트 신호를 전달한다. 제1 게이트 라인(122)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 게이트 신호의 전압 레벨에 대응하여 제1 박막 트랜지스터(167)의 온/오프 여부가 제어될 수 있다.
제1 게이트 전극(124)은 제1 게이트 라인(122)으로부터 돌출되는 모양으로 형성되며, 제1 게이트 라인(122)과 물리적으로 연결될 수 있다. 제1 게이트 전극(124)은 제1 박막 트랜지스터(167)를 구성하는 하나의 구성 요소일 수 있다.
제1 유지 라인(126)은 각각의 제1 게이트 라인(122)과 비중첩되도록 배치된다. 제1 유지 라인(126)은 대체로 제2 방향(DR2)을 따라 연장되되, 제1 액티브 영역(SAA)의 가장자리를 따라서 연장되는 경우, 제1 방향(DR1)을 따라서도 연장될 수 있다. 제1 유지 라인(126)은 후술할 제1 화소 전극(180)의 가장자리와 인접하거나, 일부 중첩되도록 배치될 수 있으며, 제1 화소 전극(180)과 제1 유지 라인(126) 사이에는 소정의 커패시턴스가 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 화소 전극(180)에 제공된 전압 레벨의 급격한 강하를 방지할 수 있다. 다만, 제1 유지 라인(126) 없이도 제1 화소 전극(180)에 제공된 전압 레벨의 강하 정도가 표시 품질에 악영향을 미치지 않는 경우 또는 감수할 만한 수준인 경우 제1 유지 라인(126)은 생략될 수도 있다.
제1 게이트 라인(122), 제1 게이트 전극(124) 및 제1 유지 라인(126)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예시적으로, 제1 게이트 라인(122), 제1 게이트 전극(124) 및 제1 유지 라인(126)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 금 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 제1 게이트 라인(122), 제1 게이트 전극(124) 및 제1 유지 라인(126)은 단일층 구조를 가질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
제1 게이트 라인(122), 제1 게이트 전극(124) 및 제1 유지 라인(126) 상에는 제1 게이트 절연층(130)이 배치된다. 제1 게이트 절연층(130)은 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 예시적으로 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 제1 게이트 절연층(130)은 단일층 구조로 이루어질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 두 개의 절연막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
제1 게이트 절연층(130) 상에는 제1 반도체 패턴(142)이 배치된다. 제1 반도체 패턴(142)은 제1 게이트 전극(124)과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 제1 반도체 패턴(142)에는 후술할 제1 소스 전극(165) 및 제1 드레인 전극(166)을 전기적으로 연결하는 채널이 형성될 수 있다.
도면에는 미도시하였으나, 몇몇 실시예에서 제1 반도체 패턴(142) 위에는 저항성 접촉 부재가 추가로 배치될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등으로 형성되거나 실리사이드로 형성될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 쌍을 이루어 제1 반도체 패턴(142) 위에 배치될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 제1 소스 전극(165), 제1 드레인 전극(166) 및 제1 반도체 패턴(142) 사이에서 이들이 저항성 접촉(ohmic contact) 특성을 갖도록 할 수 있다. 제1 반도체 패턴(142)이 산화물 반도체를 포함하는 경우, 상기 저항성 접촉 부재는 생략될 수 있다.
한편, 제1 데이터 라인(162) 및 제1 소스 전극(165)과 제1 반도체 패턴(142)을 동일한 마스크 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 제1 반도체 패턴(142)은 제1 데이터 라인(162) 및 제1 소스 전극(165)과 중첩되도록 배치되는 영역을 더 포함할 수 있다.
제1 반도체 패턴(142)은 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체로 형성될 수 있다.
제1 반도체 패턴(142) 및 제1 게이트 절연층(130) 상에는 제1 데이터 라인(162), 제1 소스 전극(165) 및 제1 드레인 전극(166)이 배치된다.
제1 데이터 라인(162)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 제1 게이트 라인(122)과 교차할 수 있다. 본 실시예에서 설명되는 제1 데이터 라인(162)은 도 1에 도시된 제1 데이터 라인들(DL1~DLn) 중 어느 하나에 대응될 수 있다.
제1 데이터 라인(162)은 제1 게이트 절연층(130)에 의하여 제1 게이트 라인(122) 및 제1 게이트 전극(124)과 절연될 수 있다.
제1 데이터 라인(163)은 제1 데이터 신호를 제1 소스 전극(165)으로 제공할 수 있다. 각각의 제1 화소(SPX)의 계조는 제1 데이터 신호의 전압 레벨에 대응하여 변화할 수 있다.
제1 소스 전극(165)은 제1 데이터 라인(162)으로부터 분지되어 적어도 일부가 제1 게이트 전극(124)과 중첩될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 소스 전극(165)은 제1 드레인 전극(166)과 일정 간격을 두고 이격되며, 제1 소스 전극(165)이 제1 드레인 전극(166)을 'U'자 모양으로 둘러싸는 모양일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 아니하고, 제1 소스 전극(165) 및 제1 드레인 전극(166)은 일정 간격을 두고 평행하게 이격되어 배치되는 막대 모양일 수도 있다. 즉, 제1 소스 전극(165)과 제1 드레인 전극(166)은 서로 일정 간격을 두고 대향하는 구간이 확보되는 경우, 자유로운 모양으로 설계될 수 있다.
제1 데이터 라인(162), 제1 소스 전극(165) 및 제1 드레인 전극(166)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예시적으로 제1 데이터 라인들(162), 제1 소스 전극(165) 및 제1 드레인 전극(166)은 알루미늄, 구리, 은 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 이들은 내화성 금속(refractory metal) 등의 하부막(미도시)과 그 위에 형성된 저저항 상부막(도시되지 않음)으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 게이트 전극(124), 제1 반도체 패턴(142), 제1 소스 전극(165) 및 제1 드레인 전극(166)은 스위칭 소자인 제1 박막 트랜지스터(167)를 구성할 수 있다.
제1 게이트 절연층(130) 및 제1 박막 트랜지스터(167) 상에는 제1 패시베이션층(171)이 배치된다. 제1 패시베이션층(171)은 무기절연물질로 이루어질 수 있으며, 제1 박막 트랜지스터(167)를 커버하도록 배치될 수 있다. 제1 패시베이션층(171)은 제1 박막 트랜지스터(167)를 보호할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 패시베이션층(171)은 생략될 수도 있다.
제1 패시베이션층(171) 상에는 제1 평탄화층(172)이 배치된다. 제1 평탄화층(172)은 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 예시적으로 유기 물질로 구성된 유기막일 수 있다. 제1 평탄화층(172)은 제1 평탄화층(172)과 제1 베이스 기판(110) 사이에 배치되는 구성 요소들로 인하여 발생한 국부적인 단차를 평탄화할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제1 평탄화층(172)의 상부 표면은 실질적으로 평탄할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서, 제1 평탄화층(172)은 생략될 수도 있다.
제1 패시베이션층(171) 및 제1 평탄화층(172)에는 제1 박막 트랜지스터(167)의 일부, 보다 구체적으로, 제1 드레인 전극(166)의 일부를 제1 베이스 기판(110)의 상부 표면에 수직한 방향을 따라 상부로 노출시키는 제1 컨택홀(SCNT)이 형성될 수 있다. 제1 컨택홀(SCNT)은 제1 패시베이션층(171) 및 제1 평탄화층(172)을 관통하는 모양으로 형성될 수 있다.
제1 평탄화층(172) 상에는 제1 화소 전극(180)이 배치된다. 제1 화소 전극(180)은 제1 컨택홀(SCNT)을 통하여 제1 드레인 전극(166)과 물리적으로 연결되며, 제1 드레인 전극(166)으로부터 제1 데이터 전압을 제공받을 수 있다.
제1 화소 전극(180)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제1 화소 전극(180)은 대체로 제1 액티브 영역(SAA) 내에 배치될 수 있으나, 제1 드레인 전극(166)과의 연결을 위하여 제1 컨택홀(CNT)을 오버랩하도록 확장되는 영역을 포함할 수 있다.
제1 화소 전극(180)은 일 예로, 제1 줄기 전극(181), 제1 가지 전극(182) 및 제1 확장 전극(183)을 포함할 수 있다. 이 경우, 서로 대향하는 제1 가지 전극(182)들 사이에는 투명 도전성 물질이 존재하지 않는 개구부인 제1 슬릿(SSL)이 배치될 수 있다. 제1 슬릿(SSL)에 의하여 제1 화소 전극(180)에 규칙적인 패턴이 형성되며, 제1 화소 전극(180)의 모양 및 패턴에 따라 제1 화소 전극(180)과 중첩되도록 배치되는 제1 액정(SLC)이 기울어지는 방향 및 정도가 제어될 수 있다.
제1 화소 전극(180)을 구성하는 각각의 구성 요소들은 제1 액티브 영역(SAA) 내에 배치될 수 있으나, 전술한 바와 같이 예외적으로 제1 확장 전극(183)의 경우 제1 액티브 영역(SAA)의 외부에 배치될 수 있다.
제1 줄기 전극(181)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장되는 구간 및 제2 방향(DR2)을 따라 연장되는 구간을 모두 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 줄기 전극(181)은 제1 액티브 영역(SAA)의 가장자리를 따라 연장된 구조를 예시한다. 대체적으로, 제1 액정(SLC)은 제1 줄기 전극(181)이 배치된 방향을 향하여 기울어지는 바, 제1 줄기 전극(181)에는 제1 액정(SLC)간의 충돌이 발생하여 텍스쳐가 발생될 수 있다. 이에, 제1 줄기 전극(181)을 제1 액티브 영역(SAA)의 중심부를 가로지르지 않고, 가장자리를 따라 연장되도록 배치함으로써, 제1 줄기 전극(181)에 의한 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
나아가, 제1 줄기 전극(181)의 일부 구간, 보다 구체적으로, 제1 데이터 라인(162)이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 연장되는 일부 구간의 경우, 제1 데이터 라인(162)과 중첩되도록 배치함으로써, 투과율의 감소를 최소화할 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 줄기 전극(181)이 제2 방향(DR2)을 따라 연장되는 일부 구간을 제1 데이터 라인(162)과 중첩되도록 배치함으로써, 제1 줄기 전극(181)에 의한 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
복수의 제1 가지 전극(182)은 제1 줄기 전극(181)으로부터 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 모두 경사진 방향, 즉, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 모두 평행하지 않은 방향으로 각각 연장될 수 있다.
특히, 각각의 제1 가지 전극(182)은 서로 동일한 방향을 향하여 연장될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 가지 전극들(182)이 도 2의 시점에서 우측 하단을 향하는 방향으로 연장된 구조를 예시하였다. 이처럼, 제1 가지 전극들(182)이 동일한 방향을 향하여 연장되도록 형성하는 경우, 제1 가지 전극들(182) 사이에 형성된 제1 슬릿들(SSL) 또한 하나의 방향을 향하여 연장되도록 형성된다. 제1 가지 전극들(182)은 제1 액티브 영역(SAA)의 대부분의 영역에 걸쳐 배치되므로, 제1 액티브 영역(SAA)에서 제1 액정(SLC)들은 동일한 방향을 향하여 기울어질 수 있다. 본 실시예에서, 제1 액티브 영역(SAA)에 배치된 액정들은 대체로 제1 가지 전극들(182)이 연장된 방향에 평행하고, 제1 줄기 전극(181)이 배치된 방향을 향하는 방향, 즉, 도 2의 시점에서, 좌측 상단을 향하는 방향으로 기울어질 수 있다.
여기서, 각각의 제1 가지 전극(182)이 동일한 방향을 향하여 연장된다는 의미는, 제1 액티브 영역(AA) 내에서, 제1 가지 전극(182)이 배치된 영역 중 80% 이상의 영역에 배치된 제1 가지 전극(182)이 서로 동일한 방향으로 연장된 경우로 정의하기로 한다. 특히, 제1 가지 전극(182)이 서로 동일한 방향으로 연장된 경우에는, 해당 제1 화소(SPX)는 하나의 도메인을 가진다고 정의될 수 있다. 즉, 제1 가지 전극(182)의 일부, 예시적으로, 제1 가지 전극(182)이 배치된 영역의 20% 미만의 영역에서 제1 가지 전극(182)이 연장되는 방향이 일부 상이하다 하더라도, 나머지 80%의 영역에 배치된 제1 가지 전극(182)의 연장 방향이 동일하다면, 해당 제1 화소 영역(SPA)에 배치된 제1 가지 전극(182)은 동일한 방향을 향하여 연장되는 경우에 해당하며, 해당 제1 화소(SPX)는 하나의 도메인을 가지는 것으로 볼 수 있다. 여기서, 도메인의 방향은 해당 제1 화소(SPX)에 배치된 제1 액정(SLC)이 기울어지도록 제어되는 방향으로 정의될 수 있다. 다시 말하면, 본 실시예의 경우 제1 화소(SPX)의 도메인 방향은 도 2의 시점에서 좌측 상단을 향하는 방향일 수 있다.
이처럼, 해당 제1 화소(SPX)가 하나의 도메인을 갖는 경우, 제1 액정(SLC)들은 제1 액티브 영역(SAA)의 대부분에 걸쳐 하나의 방향으로 기울어지도록 제어되므로, 제1 액정(SLC)들간의 충돌이 최소화되어 텍스쳐의 발생이 최소화될 수 있다. 이에, 해당 제1 화소(SPX)의 투과율이 향상될 수 있으며, 제1 표시 패널(10)의 투과율이 향상될 수 있다.
제1 확장 전극(183)은 제1 액티브 영역(SAA)의 외부로 돌출되도록 배치된다. 제1 확장 전극(183)은 제1 줄기 전극(181) 또는 제1 가지 전극(182)과 연결될 수 있으며, 제1 컨택홀(SCNT)을 오버랩하도록 형성될 수 있다. 제1 확장 전극(183)은 제1 컨택홀(SCNT)을 통하여 제1 드레인 전극(166)과 물리적으로 연결될 수 있으며, 제1 데이터 전압을 제공받을 수 있다. 제1 확장 전극(183)에 제공된 제1 데이터 전압은 제1 확장 전극(183)을 통하여 제1 줄기 전극(181) 및 제1 가지 전극(182)으로 전달될 수 있다.
한편, 제1 화소 전극(180) 상에는 제1 하부 배향막(도시되지 않음)이 추가로 배치될 수 있다. 상기 제1 하부 배향막은 제1 액정층(200)에 포함된 제1 액정(SLC)의 초기 배향 각도를 제어할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 하부 배향막은 생략될 수 있다.
이하, 제2 표시 기판(300)에 대하여 설명한다.
제2 표시 기판(300)은 제2 베이스 기판(310), 제1 차광 부재(320), 제1 오버코트층(340) 및 제1 공통 전극(350)을 포함한다.
제2 베이스 기판(310)은 제1 베이스 기판(110)에 대향하여 배치된다. 제2 베이스 기판(310)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제2 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어질 수 있다. 제2 베이스 기판(310)은 평탄한 평판형일 수 있지만, 특정 방향으로 커브드될 수도 있다.
제1 표시 기판(100)을 향하는 제2 베이스 기판(310)의 일면 상에는 제1 차광 부재(320)가 배치된다. 제1 차광 부재(320)는 제1 게이트 라인(122), 제1 데이터 라인(162), 제1 박막 트랜지스터(167) 및 제1 컨택홀(CNT)과 오버랩하도록, 즉, 제1 액티브 영역(SAA) 이외의 영역을 오버랩하도록 배치될 수 있으며, 제1 액티브 영역(SAA) 이외의 영역에서의 빛의 투과를 차단할 수 있다.
제1 표시 기판(100)을 향하는 차광 부재(320)의 일면 상에는 제1 오버코트층(340)이 배치된다. 제1 오버코트층(340)은 제1 차광 부재(320)로 인하여 발생한 단차를 완화할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 오버코트층(340)은 생략될 수도 있다.
제1 표시 기판(100)을 향하는 제1 오버코트층(340)의 일면 상에는 제1 공통 전극(350)이 배치된다.
제1 공통 전극(350)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제1 공통 전극(350)은 제2 베이스 기판(310)의 전면에 걸쳐 통판으로 형성될 수 있다. 제1 공통 전극(350)에는 제1 공통 전압이 인가되어 제1 화소 전극(180)과 함께 제1 액정층(200)에 전계를 형성할 수 있다.
여기서, 제1 공통 전압과 제1 데이터 전압의 전압 차이는 제어될 수 있다. 이에 따라, 서로 중첩되도록 배치된 제1 화소 전극(180)과 제1 공통 전극(350) 사이의 공간에는 제1 액정(SLC)의 기울기를 제어하는 전계가 형성될 수 있다.
한편, 제1 표시 기판(100)을 향하는 제1 공통 전극(350)의 일면 상에는 제1 상부 배향막(도시되지 않음)이 추가로 배치될 수 있다. 제1 상부 배향막은 제1 액정층(200)에 포함된 제1 액정(SLC)의 초기 배향 각도를 제어할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 상부 배향막은 생략될 수 있다.
이하, 제1 액정층(200)에 대하여 설명한다.
제1 액정층(200)은 유전율 이방성 및 굴절율 이방성을 가지는 복수의 제1 액정(SLC)을 포함한다. 제1 액정(SLC)은 제1 액정층(200)에 전계가 형성되지 않은 상태에서 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300)에 수직한 방향으로 배열될 수 있다. 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에 전계가 형성되면 제1 액정(SLC)이 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에서 특정 방향으로 회전하거나 기울어짐으로써 빛의 편광을 변화시킬 수 있다.
전술한 제1 표시 기판(100), 제1 액정층(200) 및 제2 표시 기판(300)은 제1 표시 패널(10)을 구성할 수 있다.
제1 표시 패널(10) 상, 다시 말하면, 제2 표시 기판(300) 상에는 제1 접착층(AD1)이 배치된다. 제1 접착층(AD1) 상에는 제2 편광층(POL2)이 배치된다. 제2 편광층(POL2) 상에는 제2 접착층(AD2)이 배치된다. 나아가, 제2 접착층(AD2) 상에는 제3 베이스 기판(410)이 배치된다.
제1 접착층(AD1) 및 제2 접착층(AD2)는 각각 상하 양면으로 배치된 구성 요소를 접착하여 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 이에, 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)은 일체로 고정될 수 있으며, 사이에 제2 편광층(POL2)이 추가로 배치될 수 있다.
이하에서는, 제2 표시 패널(20)에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 제1 표시 패널(10)의 구조는 전계를 생성하는 전극 및 색 변환층의 포함 여부를 제외하면 실질적으로 동일한 바, 동일한 구조를 갖는 구성에 대한 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
제2 접착층(AD2) 상에는 제3 표시 기판(400)이 배치되며, 이하 제3 표시 기판(400)에 대하여 설명하기로 한다.
제3 표시 기판(400)은 제3 베이스 기판(410)을 포함한다.
제3 베이스 기판(410) 상에는 제2 게이트 라인(422), 제2 게이트 전극(424) 및 제2 유지 라인(426)이 배치된다.
제2 게이트 라인(422), 제2 게이트 전극(424) 및 제2 유지 라인(426) 상에는 제2 게이트 절연층(430)이 배치된다.
제2 게이트 절연층(430) 상에는 제2 반도체 패턴(442)이 배치된다.
제2 반도체 패턴(442) 및 제2 게이트 절연층(430) 상에는 제2 데이터 라인(464), 제2 소스 전극(465) 및 제2 드레인 전극(466)이 배치된다. 제2 소스 전극(465), 제2 드레인 전극(466), 제2 반도체 패턴(442) 및 제2 게이트 전극(424)은 스위칭 소자인 제2 박막 트랜지스터(467)를 구성할 수 있다.
제2 게이트 절연층(430) 및 제2 박막 트랜지스터(467) 상에는 제2 패시베이션층(471)이 배치된다. 제2 패시베이션층(471)은 무기절연물질로 이루어질 수 있으며, 제2 박막 트랜지스터(467)를 커버하도록 배치될 수 있다. 제2 패시베이션층(471)은 제2 박막 트랜지스터(467)을 보호할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 패시베이션층(471)은 생략될 수도 있다.
제2 패시베이션층(471) 상에는 제2 평탄화층(472)이 배치된다. 제2 패시베이션층(471) 및 제2 평탄화층(472)에는 제2 컨택홀(CCNT)이 배치될 수 있다.
제2 평탄화층(472) 상에는 제2 화소 전극(480)이 배치된다.
제2 화소 전극(480)은 제2 줄기 전극(481), 제2 가지 전극(482) 및 제2 확장 전극(483)을 포함한다. 나아가, 서로 대향하는 제2 가지 전극(482)들 사이에 형성되며, 투명 도전성 물질이 배치되지 않는 개구부인 제2 슬릿(CSL)이 배치된다. 제2 슬릿(CSL)에 의하여 제2 화소 전극(480)에 규칙적인 패턴이 형성되며, 제2 화소 전극(480)의 모양 및 패턴에 따라 제2 화소 전극(480)과 중첩되도록 배치되는 제2 액정(CLC)이 기울어지는 방향 및 정도가 제어될 수 있다.
제2 화소 전극(480)을 구성하는 각각의 구성 요소들은 제2 액티브 영역(CAA) 내에 배치될 수 있으나, 전술한 바와 같이 예외적으로 제2 확장 전극(483)의 경우 제2 액티브 영역(CAA)의 외부에 배치될 수 있다.
제2 줄기 전극(481)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장되는 구간 및 제2 방향(DR2)을 따라 연장되는 구간을 모두 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 줄기 전극(481)은 제2 액티브 영역(CAA)의 가장자리를 따라 연장된 구조를 예시한다. 대체적으로, 제2 액정(CLC)은 제2 줄기 전극(481)이 배치된 방향을 향하여 기울어지는 바, 제2 줄기 전극(481)에는 제2 액정(CLC)간의 충돌이 발생하여 텍스쳐가 발생될 수 있다. 이에, 제2 줄기 전극(481)을 제2 액티브 영역(CAA)의 중심부를 가로지르지 않고, 가장자리를 따라 연장되도록 배치함으로써, 제2 줄기 전극(481)에 의한 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
나아가, 제2 줄기 전극(481)의 일부 구간, 보다 구체적으로, 제2 데이터 라인(462)이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 연장되는 일부 구간의 경우, 제2 데이터 라인(462)과 중첩되도록 배치함으로써, 투과율의 감소를 최소화할 수 있다. 본 실시예의 경우, 제2 줄기 전극(481)이 제2 방향(DR2)을 따라 연장되는 일부 구간을 제2 데이터 라인(462)과 중첩되도록 배치함으로써, 제2 줄기 전극(481)에 의한 투과율의 감소를 최소화할 수 있다.
복수의 제2 가지 전극(482)은 제2 줄기 전극(481)으로부터 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 모두 경사진 방향, 즉, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 모두 평행하지 않은 방향으로 각각 연장될 수 있다.
각각의 제2 가지 전극(482)은 제1 표시 패널(10)의 제1 가지 전극(182)과 마찬가지로, 서로 동일한 방향을 향하여 연장될 수 있다. 여기서, 제2 가지 전극(482)이 서로 동일한 방향을 향하여 연장된다는 의미는, 전술한 제1 가지 전극(182)이 서로 동일한 방향을 향하여 연장된다는 의미와 동일할 수 있다. 다시 말하면, 제2 가지 전극(482)의 연장 방향에 의하여, 제2 화소(CPX)는 하나의 도메인을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 화소(CPX), 나아가, 제2 표시 패널(20)의 투과율이 향상될 수 있다.
다만, 제2 가지 전극(482)은 제1 가지 전극(182)과 다른 방향을 향하도록 연장될 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 가지 전극들(182)이 도 2의 시점에서와 같이 우측 하단을 향하는 방향으로 연장된 구조와는 달리, 제2 가지 전극들(482)이 도 3의 시점에서와 같이 좌측 하단을 향하는 방향으로 연장된 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 가지 전극들(182)이 연장되는 방향과 제2 가지 전극들(482)이 연장되는 방향은 서로 교차할 수 있다. 나아가, 제2 가지 전극(482)의 연장 방향에 의하여 결정되는 제2 화소(CPX)의 도메인 방향은 도 3의 시점에서 우측 상단을 향하는 방향일 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 가지 전극들(182)이 연장되는 방향과 제2 가지 전극들(482)이 연장되는 방향은 서로 수직일 수 있다.
이와 같이, 제1 가지 전극들(182)과 제2 가지 전극들(482)이 연장되는 방향이 서로 교차하는 구조를 갖는 경우, 다시 말하면, 제1 화소(SPX)와 제2 화소(CPX)의 도메인의 방향이 서로 교차하는 경우, 액정 표시 장치(1000)의 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 최소화될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 액정층(200) 및 제2 액정층(500)에 포함된 제1 액정들(SLC) 및 제2 액정들(CLC)을 모두 하나의 방향을 향하여 기울어지도록 제어하는 경우에는 액정 표시 장치(1000)를 보는 방향에 따라 투과율이 다소 상이하여, 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 클 수 있다. 다시 말하면, 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)의 도메인 방향이 동일한 경우, 액정 표시 장치(1000)의 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 양호하지 않을 수 있다. 이는, 액정 표시 장치(1000)를 보는 방향에 따라, 제1 액정(SLC) 및 제2 액정(CLC)을 투과하는 광의 경로가 상이하기 때문이다.
다만, 본 실시예와 같이, 제1 액정층(200) 및 제2 액정층(500)에 포함된 제1 액정들(SLC) 및 제2 액정들(CLC)이 서로 교차하는 방향을 향하여 기울어지도록 제어하는 경우에는, 액정 표시 장치(1000)의 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 최소화될 수 있다. 본 실시예에 따른 구조의 경우, 액정 표시 장치(1000)를 보는 방향이 다르더라도, 다양한 경로를 통하여 광이 제공될 수 있기 때문이다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는, 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)을 중첩 배치함으로써 명암비를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 표시 패널(10)에 배치된 제1 화소(SPX)와 제2 표시 패널(20)에 배치된 제2 화소(CPX)가 모두 하나의 도메인을 갖는 바, 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)이 중첩 배치된다 하더라도 투과율이 양호할 수 있다. 나아가, 제1 표시 패널(10)에 배치된 제1 화소(SPX)와 제2 표시 패널(20)에 배치된 제2 화소(CPX)는 서로 상이한 도메인 방향을 갖는 바, 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)가 하나의 도메인을 갖는다 하더라도, 액정 표시 장치(1000)의 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 최소화될 수 있다.
제2 확장 전극(483)은 제2 액티브 영역(CAA)의 외부로 돌출되도록 배치된다. 제2 확장 전극(483)은 제2 줄기 전극(481) 또는 제2 가지 전극(482)과 연결될 수 있으며, 제2 컨택홀(CCNT)을 오버랩하도록 형성될 수 있다. 제2 확장 전극(483)은 제2 컨택홀(CCNT)을 통하여 제2 드레인 전극(466)과 물리적으로 연결될 수 있으며, 제2 데이터 전압을 제공받을 수 있다. 제2 확장 전극(483)에 제공된 제2 데이터 전압은 제2 확장 전극(483)을 통하여 제2 줄기 전극(481) 및 제2 가지 전극(482)으로 전달될 수 있다.
이하, 제4 표시 기판(600)에 대하여 설명한다.
제4 표시 기판(600)은 제4 베이스 기판(610), 제2 차광 부재(620), 컬러 필터층(630), 제2 오버코트층(640) 및 제2 공통 전극(650)을 포함한다. 즉, 제2 표시 기판(300)과는 달리, 컬러 필터층(630)을 더 포함한다.
제4 베이스 기판(610)은 제3 베이스 기판(410)에 대향하여 배치된다.
제3 표시 기판(400)을 향하는 제4 베이스 기판(40)의 일면 상에는 제2 차광 부재(620)가 배치된다.
제3 표시 기판(400)을 향하는 제2 차광 부재(620)의 일면 상에는 컬러 필터층(630)이 배치된다. 컬러 필터층(630)은 색을 구현하기 위한 안료가 포함된 감광성 유기 조성물로 구성될 수 있으며, 적색, 녹색 또는 청색의 안료 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예시적으로, 컬러 필터층(630)은 복수의 적색의 컬러 필터, 녹색의 컬러 필터 및 청색의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 아니하고, 컬러 필터층은 청록색(cyan)의 컬러 필터, 자홍색(magenta)의 컬러 필터, 노란색(yellow)의 컬러 필터를 포함할 수도 있다. 또한, 모든 가시광선대의 파장을 통과시키는 투명 필터가 대신하여 배치될 수도 있다.
상술한 컬러 필터는 각각의 제2 화소(CPX)에 대응되도록 배치될 수 있다. 즉, 인접한 두 개의 제2 화소(CPX)는 서로 상이한 색을 가질 수 있으며, 색을 구현할 수 있다.
한편, 제2 표시 패널(20)은 제1 표시 패널(10)과는 달리 컬러 필터층(630)을 더 포함하는 바, 제1 표시 패널(10)에 비하여 제2 표시 패널(20)의 투과율이 상대적으로 낮을 수 있다.
제3 표시 기판(400)을 향하는 컬러 필터층(630)의 일면 상에는 제2 오버코트층(640)이 배치된다.
제3 표시 기판(400)을 향하는 제2 오버코트층(640)의 일면 상에는 제2 공통 전극(650)이 배치된다.
제3 표시 기판(400)과 제4 표시 기판(600) 사이에는 제2 액정층(500)이 배치된다. 제2 액정층(500)은 제2 액정(CLC)들을 포함한다. 제2 액정(CLC)과 제1 액정(SLC)은 동일한 물질일 수 있으나, 배치되는 위치가 상이할 수 있다.
전술한 제3 표시 기판(400), 제2 액정층(500) 및 제4 표시 기판(600)은 제2 표시 패널(20)을 구성할 수 있다.
이하, 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율 향상 및 관찰 방향에 따른 밝기 편차의 최소화 효과에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 표시 패널의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이고, 도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 표시 패널의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이고, 도 7은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이고, 도 8은 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치의 관찰 위치별 밝기를 도시한 그래프이다.
도 8의 비교 실시예는, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 다른 액정 표시 장치의 각 구성 중, 제1 표시 패널(10)이 생략되고, 제2 표시 패널(20)에 배치된 각각의 제2 화소(CPX)가 4개의 도메인을 포함하는 구조를 갖는 액정 표시 장치이다.
도 5 내지 도 8의 그래프에서, 점선으로 표시된 최외곽 원의 외측을 따라 표시된 0도 내지 360도의 각들은 액정 표시 장치에 대한 사용자의 관찰 방향을 의미하며, 점선으로 표시된 각각의 원에 대응되도록 표시된 0도 내지 90도의 각들은 액정 표시 장치에 대한 사용자의 관찰 각도를 의미한다. 나아가, 도 5 내지 도 8의 그래프에서, 관찰된 밝기의 최대값을 100%로 가정할 경우, 제1 영역(A1)은 75%~100%의 밝기로 관찰되는 영역을, 제2 영역(A2)은 50%~75%의 밝기로 관찰되는 영역을, 제3 영역(A3)은 25%~50%의 밝기로 관찰되는 영역을, 제4 영역(A4)은 0%~25%의 밝기로 관찰되는 영역을 각각 의미하기로 한다.
먼저, 도 5를 참조하면, 제1 영역(A1)이 매우 큰 면적에 걸쳐 분포되는 바, 투과율이 가장 양호함을 확인할 수 있다. 이는, 제1 표시 패널(10)에 배치된 제1 화소(SPX)들은 하나의 도메인만을 포함하는 동시에, 제1 표시 패널(10)에는 제2 표시 패널(20)과는 달리 컬러 필터층(630)이 배치되지 않고 셔터 역할만을 수행하는 패널에 해당하기 때문이다.
다만, 제1 표시 패널(10)에 배치된 각각의 제1 화소(SPX)가 하나의 도메인을 갖는 바, 제1 내지 제3 영역(A1, A2, A3)의 모양이 도 5의 시점에서 좌측 상단 및 우측 하단으로 넓게 분포되어, 관찰 방향에 따라 밝기 편차가 상당함을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 도 6에 도시된 제1 영역(A1)은, 도 5에 도시된 제1 영역(A1)보다는 다소 작더라도, 도 8에 도시된 제1 영역(A1)보다는 상대적으로 큰 면적에 걸쳐 분포됨을 확인할 수 있다. 이에, 비교 실시예에 비하여 투과율이 양호함을 확인할 수 있다. 이는, 제2 표시 패널(20)에 배치된 제2 화소(CPX)가 하나의 도메인만을 포함하기 때문일 수 있다.
다만, 제2 표시 패널(20)에 배치된 각각의 제2 화소(CPX)가 하나의 도메인을 갖는 바, 제1 내지 제3 영역(A1, A2, A3)의 모양이 도 6의 시점에서 우측 상단 및 좌측 하단으로 넓게 분포되어, 관찰 방향에 따라 밝기 편차가 상당함을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 제1 영역(A1)은 도 8에 도시된 제1 영역(A1)보다 상대적으로 큰 면적에 걸쳐 분포됨과 동시에, 원형에 가까운 모양을 가짐을 확인할 수 있다. 즉, 비교 실시예에 비하여 투과율이 양호함을 확인할 수 있다. 이는, 액정 표시 장치(1000)를 구성하는 제1 표시 패널(10) 및 제2 표시 패널(20)에 배치된 각각의 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)들이 모두 하나의 도메인만을 포함하기 때문이다.
동시에, 제1 화소(SPX)와 제2 화소(CPX)의 도메인 방향이 서로 교차하는 구조를 갖는 바, 제1 내지 제3 영역(A1, A2, A3)이 모두 원형에 가까운 모양을 갖는다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 최소화됨을 확인할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이고, 도 10은 도 9에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
이하에서는, 각각의 도면에서 도 1 내지 도 4에서 설명한 내용과 중복되는 구성 및 도면 부호에 대한 설명 중, 상이한 특징을 위주로 설명하기로 하고, 동일한 특징에 대한 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX)는, 도 9의 시점에서, 좌측 하단을 향하여 연장되는 제1 가지 전극(182)을 포함한다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX)는 우측 상단을 향하는 도메인 방향을 갖는다.
반면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제2 화소(CPX)는, 도 10의 시점에서, 우측 하단을 향하여 연장되는 제2 가지 전극(482)을 포함한다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제2 화소(CPX)는 좌측 상단을 향하는 도메인 방향을 갖는다.
즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)와 비교하여 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)의 도메인 방향이 각각 상이한 차이점을 갖는다. 다만, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)의 도메인 방향을 서로 수직으로 교차하도록 배치되는 바, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)와 같이, 우수한 명암비를 갖고, 양호한 투과율을 가지며 및 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 최소화될 수 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이고, 도 12은 도 11에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이고, 도 13은 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이고, 도 14는 도 13에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
이하에서는, 각각의 도면에서 도 1 내지 도 4에서 설명한 내용과 중복되는 구성 및 도면 부호에 대한 설명 중, 상이한 특징을 위주로 설명하기로 하고, 동일한 특징에 대한 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
먼저, 도 11 및 도 12을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX)는, 도 11의 시점에서, 우측 하단을 향하여 연장되는 제1 가지 전극(182)을 포함한다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX)는 좌측 상단을 향하는 도메인 방향을 갖는다. 다만, 도 2에 도시된 실시예에 따른 제1 화소(SPX)와 비교하여, 각각의 제2가지 전극(182)이 연장된 방향이 제2 방향(DR2)에 상대적으로 더욱 가까울 수 있다.
반면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제2 화소(CPX)는, 도 10의 시점에서, 우측 좌측을 향하여 연장되는 제2 가지 전극(482)을 포함한다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제2 화소(CPX)는 우측 상단을 향하는 도메인 방향을 갖는다. 다만, 도 3에 도시된 실시예에 따른 제2 화소(CPX)와 비교하여, 각각의 제2 가지 전극(482)이 연장된 방향이 제2 방향(DR2)에 상대적으로 더욱 가까울 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)와 비교하여 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)의 도메인 방향이 모두 제2 방향(DR2)에 상대적으로 가까운 차이점을 갖는다. 이 경우, 액정 표시 장치(1000)가 주로 특정 방향으로부터 관찰되도록 사용되는 경우, 보다 밝게 시인될 수 있다. 예를 들면, 자동차의 계기판에 사용되는 액정 표시 장치(1000)의 경우, 액정 표시 장치(1000)의 상측에서 주로 관찰되므로, 보다 유리한 밝기 특성을 확보할 수 있다. 반대로, 가정용 텔레비전으로 사용되는 경우, 상측 및 하측보다는 정면과 좌측 및 우측에서 주로 관찰되므로, 보다 유리한 밝기 특성을 확보할 수 있다.
마찬가지로, 도 13 및 도 14을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)와 비교하여, 도메인 방향이 제1 방향(DR1)에 상대적으로 더욱 가까울 수 있다. 이에, 액정 표시 장치(1000)가 주로 특정 방향으로부터 관찰되도록 사용되는 경우, 보다 밝게 시인될 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이고, 도 16은 도 15에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 화소에 대한 개략적인 레이아웃도이다.
이하에서는, 각각의 도면에서 도 1 내지 도 4에서 설명한 내용과 중복되는 구성 및 도면 부호에 대한 설명 중, 상이한 특징을 위주로 설명하기로 하고, 동일한 특징에 대한 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX)는, 도 15의 시점에서, 우측을 향하여 연장되는 제1 가지 전극(182)을 포함한다. 다시 말하면, 제1 화소(SPX)의 제1 가지 전극(182)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX)는 좌측을 향하는 도메인 방향을 갖는다.
반면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제2 화소(CPX)는, 도 16의 시점에서, 하단을 향하여 연장되는 제2 가지 전극(482)을 포함한다. 다시 말하면, 제2 화소(CPX)의 제2 가지 전극(482)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 이에, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제2 화소(CPX)는 상단을 향하는 도메인 방향을 갖는다.
즉, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)와 비교하여 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)의 도메인 방향이 각각 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)과 동일한 방향이라는 차이점을 갖는다. 다만, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)의 제1 화소(SPX) 및 제2 화소(CPX)의 도메인 방향은 서로 수직으로 교차하도록 배치되는 바, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)와 같이, 우수한 명암비를 갖고, 양호한 투과율을 가지며 및 관찰 방향에 따른 밝기 편차가 최소화될 수 있다.
도 17은 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다.
이하에서는, 각각의 도면에서 도 1 내지 도 4에서 설명한 내용과 중복되는 구성 및 도면 부호에 대한 설명 중, 상이한 특징을 위주로 설명하기로 하고, 동일한 특징에 대한 설명은 생략하거나 간략화하기로 한다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000a)는 3개의 표시 기판만을 포함한다. 보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000a)는 제1 표시 기판(100), 제3 표시 기판(400) 및 제4 표시 기판(600)을 포함하며, 제1 표시 기판(100) 및 제3 표시 기판(400) 사이에 배치된 제1 액정층(200) 및 제3 표시 기판(400) 및 제4 표시 기판(600) 사이에 배치된 제2 액정층(500)을 더 포함한다.
이는, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)와는 달리, 제1 액정층(200) 및 제2 액정층(500) 사이에 하나의 기판, 즉, 제3 표시 기판(400)이 배치되고, 제2 표시 기판(도 1의 300)은 생략된 구조일 수 있다. 이에, 제1 표시 패널(도 1의 10) 및 제2 표시 패널(도 1의 20)을 포함하는 두 개의 패널로 구성된 도 1 내지 도 4에 도시된 액정 표시 장치(1000)와는 달리, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000a)는 제1 표시 기판(100), 제3 표시 기판(400) 및 제4 표시 기판(600)을 포함하는 하나의 표시 패널(10a)만으로 구성될 수 있다.
대신, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000a)의 제3 표시 기판(400)은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 제2 표시 기판(도 1의 300)에 배치된 각 구성들을 제1 표시 기판(100)을 향하는 일면 상에 포함할 수 있다.
나아가, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000a)의 경우, 제1 액정층(200) 및 제2 액정층(500) 사이에 배치된 편광층은 와이어그리드 구조를 가지고, 표시 패널(10a)과 일체로 형성될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000: 액정 표시 장치

Claims (20)

  1. 복수의 제1 화소가 정의된 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 각각의 상기 제1 화소마다 배치된 제1 화소 전극;
    상기 제1 기판에 대향하여 배치된 제2 기판;
    상기 제2 기판 상에 배치되고, 복수의 제2 화소가 정의된 제3 기판;
    상기 제3 기판 상에 각각의 상기 제2 화소마다 배치된 제2 화소 전극;
    상기 제3 기판에 대향하여 배치된 제4 기판을 포함하되,
    각각의 상기 제1 화소 및 각각의 상기 제2 화소는 하나의 도메인을 갖고,
    상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 다른 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소는 광이 투과되는 영역인 제1 액티브 영역을 포함하고,
    상기 제2 화소는 상기 광이 투과되는 영역인 제2 액티브 영역을 포함하고,
    상기 제1 화소 전극은 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 연장된 제1 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제1 가지 전극을 포함하고,
    상기 제2 화소 전극은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 연장된 제2 줄기 전극, 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제2 가지 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극은 상기 제1 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장되고,
    상기 제2 가지 전극은 상기 제2 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장된 액정 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 다른 방향으로 연장된 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 액티브 영역 및 상기 제2 액티브 영역은 중첩 배치된 액정 표시 장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에 배치되고 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 연장된 제1 데이터 라인, 및
    상기 제3 기판 상에 배치되고 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 연장된 제2 데이터 라인을 더 포함하되,
    상기 제1 데이터 라인은 상기 제1 줄기 전극의 일부에 의하여 중첩되도록 배치되고,
    상기 제2 데이터 라인은 상기 제2 줄기 전극의 일부에 의하여 중첩되도록 배치된 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 기판 또는 상기 제4 기판 상에 배치된 컬러 필터층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에 배치된 제1 편광층,
    상기 제2 기판 및 상기 제3 기판 사이에 배치된 제2 편광층, 및
    상기 제4 기판 상에 배치된 제3 편광층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 배치된 제1 액정층, 및
    상기 제3 기판 및 상기 제4 기판 사이에 배치된 제2 액정층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소와 상기 제2 화소는 일대일 대응되는 액정 표시 장치.
  13. 복수의 제1 화소가 정의된 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 각각의 상기 제1 화소마다 배치된 제1 화소 전극;
    상기 제1 기판에 대향하여 배치되고, 상기 제1 기판이 배치된 방향의 맞은편 일면 상에 복수의 제2 화소가 정의된 제2 기판;
    상기 제2 기판 상에 각각의 상기 제2 화소마다 배치된 제2 화소 전극;
    상기 제2 기판에 대향하여 배치된 제3 기판을 포함하되,
    각각의 상기 제1 화소 및 각각의 상기 제2 화소는 하나의 도메인을 갖고,
    상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 다른 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 화소는 광이 투과되는 영역인 제1 액티브 영역을 포함하고,
    상기 제2 화소는 상기 광이 투과되는 영역인 제2 액티브 영역을 포함하고,
    상기 제1 화소 전극은 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 연장된 제1 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제1 가지 전극을 포함하고,
    상기 제2 화소 전극은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 연장된 제2 줄기 전극, 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 제2 가지 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극은 상기 제1 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장되고,
    상기 제2 가지 전극은 상기 제2 액티브 영역의 80% 이상의 영역에서 서로 동일한 방향으로 연장된 액정 표시 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 다른 방향으로 연장된 액정 표시 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 화소의 도메인 방향과 상기 제2 화소의 도메인 방향은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 가지 전극과 상기 제2 가지 전극은 서로 직교하는 액정 표시 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에 배치된 제1 편광층,
    상기 제1 기판 및 상기 제3 기판 사이에 배치된 제2 편광층, 및
    상기 제3 기판 상에 배치된 제3 편광층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 편광층은 와이어그리드 구조를 갖는 액정 표시 장치.
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