KR100799982B1 - 액정 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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마사히로 요시가
마크 티. 존슨
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디르크 케이. 게. 데보어
제프레이 에이. 채프맨
아르만다 체. 니워케르크
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티피오 홍콩 홀딩 리미티드
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Abstract

수직으로 정렬된 LCD에서, 다른 기판은, 픽셀 전극의 슬릿과 평행한 돌출부이외에 즉, 게이트 버스 또는 소스 버스와 평행한 추가 돌출부를 구비한다. 전압이 액정 층에 인가될 때, 추가 돌출부에 의해, 액정 분자의 축을 한 방향으로 정렬시키는 것이 용이하게 되므로, 액정 패널을 통과하는 광의 투과율은 높아진다.

Description

액정 디스플레이 디바이스{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 픽셀 전극 및 제 1 정렬 막(alignment film)을 구비하는 제 1 기판과, 공통 전극 및 제 2 정렬 막을 구비하는 제 2 기판을 포함하는 액정 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
최근에, 광 투과율 및 시야각(viewing angle)이 효과적으로 증가될 수 있는 액정 디스플레이 디바이스로서, 다중 영역 수직 정렬{또는 수퍼 수직 정렬(SVA: Super Vertical Alignment)} 방법을 채택하는 액정 디스플레이 디바이스가 폭넓게 사용되었다. SVA 방법이 채택된 그러한 종래의 액정 디스플레이 디바이스의 일예로서, TFT 기판 상에 형성되는 TFT(박막 트랜지스터)를 갖는 TFT 기판과, 칼라 필터 기판 상에 형성되는 칼라 필터를 갖는 칼라 필터 기판을 구비하는 액정 디스플레이 디바이스가 이후에 설명될 것이다.
도 6부터 도 9까지는 SVA 방법을 채택하는 종래의 액정 디스플레이 디바이스를 설명하는 개략도이다.
도 6은, 하나의 픽셀에 대응하는 이러한 종래의 액정 디스플레이 디바이스 내의 TFT 기판의 일부분에 대한 확대도(도 6의 a)와, 라인(A-A)을 따라 취한 부분의 단면도(도 6의 b)를 포함한다. 도 6의 a는 게이트 버스, 소스 버스 및 픽셀 전 극만을 도시하고, TFT는 도면에서 생략된다.
도 6의 a에서 도시된 바와 같이, 이러한 TFT 기판(10)은 게이트 버스(11) 및 소스 버스(12)로 형성된다. 더욱이, TFT 기판(10)은 픽셀 전극(13), 및 각 픽셀에 대응하는 TFT(미도시)로 형성된다. 슬릿(slits)(13b)(대량의 점으로 표시된 부분)은 픽셀 전극(13)의 중심부에서 형성된다. 더욱이, 슬릿(13a) 및 슬릿(13c)(대량의 점으로 표시된 부분)은 픽셀 전극(13)의 상부 및 하부(도면에서)에서 각각 형성된다. 갭(gaps)(14)은 소스 버스(12)와 픽셀 전극(13) 사이에 제공된다.
도 6의 b에 도시된 바와 같이, TFT 기판(10)의 표면은 정렬 막(15)으로 덮인다. 이 정렬 막(15)은 도 6의 a에서 생략된다. TFT 기판(10)은 액정 층을 통해 칼라 필터 기판과 마주 보고 있다.
도 7은, 칼라 필터 기판 측에서 바라본 바와 같이 액정 층을 통해 서로 마주 보고 있는 TFT 기판 및 칼라 필터 기판의 평면도(도 7의 a)와, 라인(B-B)을 따라 취한 이러한 2개의 기판의 단면도(도 7의 b)를 포함한다. 간소화된 방식으로 이러한 종래의 액정 디스플레이 디바이스의 특징적인 부분을 설명하기 위해, 도 7의 a는 게이트 버스, 소스 버스, 픽셀 전극 및 돌출부(protrusions)(또는 융기부)만을 도시한다.
도 7의 b에 도시된 바와 같이, TFT 기판(10)은 액정 층(30)을 통해 칼라 필터 기판(20)과 마주 보고 있다. 이러한 액정 층(30)은, 전기력선과 수직으로 정렬(aligned)되는 특성을 갖는 음의 액정 분자로 구성된다.
칼라 필터 기판(20)은 칼라 필터(미도시)가 제공된다. 더욱이, 칼라 필터 기판(20)은, 돌출부(또는 융기부)(22)가 형성되는 공통 전극(21)이 제공된다. 도 7의 a에 도시된 바와 같이, 이러한 돌출부(22)는 슬릿과 평행하게 슬릿(13b)의 우측 및 좌측 상에 형성된다. 이러한 돌출부(22)를 위한 물질은, 예를 들어 페놀 수지, 노볼락 수지(novolac resins), 아크릴 수지로부터 선택될 수 있다. 더욱이, 도 7의 b에 도시된 바와 같이, 공통 전극(21) 및 돌출부(22)는 정렬 막(23)으로 덮인다. 이러한 방식으로, 돌출부(22)는 공통 전극(21)과 정렬 막(23) 사이에 형성되어, 칼라 필터 기판(20)의 표면은, 돌출부(22)에 의해 야기되는, 액정 층(30)을 향해 돌기되는(projected) 부분(24)이 형성된다. 돌출부(22)가 도 7a에 도시된 바와 같이 슬릿(13b)과 평행하게 형성되기 때문에, 돌기부(projected portions)(24)도 또한 슬릿(13b)과 평행하게 형성된다.
TFT 기판(10) 및 칼라 필터 기판(20) 상에 각각 형성되는 정렬 막(15 및 23)은, 액정 층(30)에 전압이 인가되지 않을 때 액정 분자를 이러한 정렬 막(15 및 23)과 수직으로 정렬시키도록 변경된다.
액정 분자를 더 구체적으로 도시하는 도 8 및 도 9를 참조하여 기판(10 및 20) 사이에 전압이 인가될 때의 액정 분자의 작용을 이제 설명할 것이다.
도 8은, 도 7에서 기판(10 및 20) 사이에 전압이 인가되지 않을 때 라인(C-C)을 따라 취해진 디바이스의 단면도이고, 도 9는, 도 7에서 기판(10 및 20) 사이에 전압이 인가될 때와 동일한 단면도이다. 액정 분자는 타원으로 표시된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않을 때(이후에는 "전압 비인가 기간"으로 언급됨), 액정 층(30)내의 액정 분자는 정렬 막(23)과{즉, 각 기판(10 및 20)과} 수직으로 향하게 된다. 액정 분자가 수직으로 향하게 되는 상태에서, 전압이 인가될 때, 점선으로 표시되는 전기력선이 전개한다. 액정 층(30)을 구성하는 액정 분자가 음의 액정 분자이기 때문에, 상기 액정 분자는, 전기력선과 수직으로{기판(10 및 20)에 대해서는 수평으로} 기울기 시작한다. 이 경우에, 전기력선은 실질적으로 기판(10 및 20)과 수직으로 전개한다. 그러나, 슬릿(13b)(도 6을 참조)이 픽셀 전극(13)에 제공되고, 갭(14)(도 6을 참조)은 픽셀 전극(13)과 소스 버스(12) 사이에 제공되기 때문에, 슬릿(13b) 및 갭(14) 주위의 전기력선은 약간 구부러지고, 픽셀 전극(13)에 입사/이탈한다. 따라서, 이러한 전기력선의 전개 이후에 즉시, 전기력선은, 슬릿(13b)과, 갭(14)에서 떨어진 위치에 존재하는 그러한 액정 분자에 실질적으로 평행하게 입사/이탈하지만, 슬릿(13b) 및 갭(14)의 영향을 받는 슬릿(13b) 및 갭(14) 주위의 위치에 존재하는 그러한 액정 분자에 약간 경사진 각도로 입사/이탈한다. 그러므로, 슬릿(13b) 및 갭(14) 주위에 존재하는 액정 분자(31 및 32)는, 슬릿(13b) 및 갭(14)에서 떨어진 위치에 존재하는 액정 분자보다 먼저 기판(10 및 20)에 수평으로 기울기 시작한다. 액정 분자(31 및 32)가 기울기 시작할 때, 다른 액정 분자는, 액정 분자(31 및 32)를 시작점으로 하여 이로부터 순차적으로 기울기 시작한다. 이 경우에, 각 액정 분자(31 및 32)에 입사/이탈하는 전기력선의 방향을 고려할 때, 액정 분자(31)는 시계 방향(T)으로 기울어지면서, 전기력선과 수직으로 향하기 시작하는 반면, 액정 분자(32)는 반시계 방향(T')으로 기울어지면서, 전기력선과 수직으로 향하기 시작한다. 따라서, 갭(14)보다 슬릿(13b)에 더 가까운 영역(A)에 위치한 액정 분자는, 시계 방향(T)으로 기울어지는 액정 분자(31)에 크게 영향을 받아, 순차적으로 시계 방향(T)으로 기울어진다. 다른 한 편으로, 갭(14)에 더 가까운 영역(B)에 존재하는 액정 분자는 반시계 방향(T')으로 기울어지는 액정 분자(32)에 크게 영향을 받아, 순차적으로 반시계 방향(T')으로 기울어진다. 그 결과, 전압-인가 기간 동안, 영역(A 및 B)에서의 액정 분자의 기울기 방향은 서로 마주 보게 되고, 그 액정 분자는 도 9에 도시된 바와 같이 향하게 된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 액정 분자가 영역(A 및 B)에서 마주 보고 있는 방향으로 기울어질 때, 영역(A 및 B) 사이의 경계선은, 광 투과도를 감소시키는 디스클리네이션 라인(disclination line)이 된다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 전압이 인가될 때 액정 층의 향상된 광 투과율을 갖는 액정 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액정 디스플레이 디바이스는, 픽셀 전극 및 제 1 정렬 막을 구비하는 제 1 기판과, 공통 전극 및 제 2 정렬 막을 구비하는 제 2 기판을 포함하고, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판은 그 사이에 액정 층이 삽입되며,
상기 픽셀 전극은 적어도 하나의 제 1 슬릿을 구비하거나, 상기 제 1 기판은 픽셀 전극과 제 1 정렬 막 사이에 적어도 하나의 제 1 돌출부를 구비하고,
공통 전극은, 제 1 슬릿 또는 제 1 돌출부가 튀어나오는 방향과 상이한 방향으로 튀어나오는 제 2 슬릿을 구비하거나, 제 2 기판은 공통 전극과 제 2 정렬 막 사이에 제 2 돌출부를 구비하며, 제 2 돌출부는, 제 1 슬릿 또는 제 1 돌출부가 튀어나오는 방향과 상이한 방향으로 튀어나오는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 디스플레이 디바이스에서, 공통 전극은, 제 1 슬릿 또는 제 1 돌출부가 튀어나오는 방향과 상이한 방향으로 튀어나오는 제 2 슬릿을 구비하거나, 제 2 기판은 공통 전극과 제 2 정렬 막 사이에 제 2 돌출부를 구비하며, 제 2 돌출부는, 제 1 슬릿 또는 제 1 돌출부가 튀어나오는 방향과 상이한 방향으로 튀어나온다. 이러한 방식으로, 제 2 기판의 제 2 슬릿 또는 제 2 돌출부는, 제 1 기판의 제 1 슬릿 또는 제 1 돌출부가 튀어나오는 방향과 상이한 방향으로 튀어나오고, 그 결과, 전압이 액정 층에 인가될 때 원하는 방향으로 액정 분자를 정렬시키는 것이 가능하게 된다(액정 분자의 정렬이 제어되는 방법은 본 발명의 몇몇 실시예를 참조하여 나중에 설명될 것이다). 따라서, 액정 분자의 정렬을 제어하는 것이 가능하게 되어, 전압이 액정 층에 인가될 때의 액정 층을 통과하는 광 투과율이 증가된다.
본 발명의 액정 디스플레이 디바이스에서, 제 1 기판이 게이트 버스 및 소스 버스를 구비하고, 제 2 슬릿 또는 제 2 돌출부(또는 제 1 슬릿 또는 제 1 돌출부)가 적어도 하나의 게이트 버스 및 소스 버스와 평행한 것이 바람직하다.
적어도 하나의 게이트 버스 또는 소스 버스와 평행한 제 2 슬릿 또는 제 2 돌출부를 형성함으로써, 액정 분자의 정렬을 제어하는 것이 또한 가능하게 되어, 전압이 액정층에 인가될 때의 액정 층을 통과하는 광 투과율이 증가된다.
본 발명의 액정 디스플레이 디바이스에서, 제 2 슬릿 또는 제 2 돌출부가, 픽셀 전극의 중심부와 마주 보는 위치에서 형성되는 것이 바람직하다.
픽셀 전극의 중심부와 마주 보는 위치에서 제 2 슬릿 또는 제 2 돌출부를 형성함으로써, 액정 분자의 정렬을 제어하는 것이 또한 가능하게 되어, 액정 층을 통과하는 광 투과율이 증가된다.
도 1은, 액정 층을 통해 서로 마주 보는 TFT 기판 및 칼라 필터 기판의 도면이며, 도 1의 a는 칼라 필터 기판 측에서 바라보는 기판의 평면도이고, 도 1의 b는 라인(B-B)을 따라 취한 이들 2개의 기판의 단면도.
도 2는 도 1의 라인(C-C)을 따라 취한 단면에서 전압 비인가 기간 동안 액정 분자의 정렬을 도시한 도면.
도 3은 도 1의 라인(C-C)을 따라 취한 단면에서 전압 인가 기간 동안 액정 분자의 정렬을 도시한 도면.
도 4는 소스 버스(12)와 평행한 돌출부(25)만이 제공되는 디바이스의 평면도.
도 5는 슬릿이 제공되는 공통 전극을 구비하는 액정 디스플레이 디바이스의 단면을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 종래의 액정 디스플레이 디바이스의 도면이며, 도 6의 a는 디바이스에 제공되는 TFT 기판의 하나의 픽셀에 대응하는 일부분의 확대도이고, 도 6의 b는 라인(A-A)을 따라 취한 부분의 단면도.
도 7은 액정 층을 통해 서로 마주 보는 TFT 기판 및 칼라 필터 기판의 도면이며, 도 7의 a는 칼라 필터 기판 측에서 바라본 기판의 평면도이고, 도 7의 b는 라인(B-B)을 따라 취한 이들 2개의 기판의 단면도.
도 8은 전압이 기판(10 및 20) 사이에 인가되지 않을 때 도 7의 라인(C-C)을 따라 취한 디바이스의 단면도.
도 9는 전압이 기판(10 및 20) 사이에 인가될 때 도 7의 라인(C-C)을 따라 취한 디바이스의 단면도.
본 발명의 실시예는 이후에 설명될 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 디스플레이 디바이스를 설명하는 개략도이다.
도 1은, 칼라 필터 기판 측에서 바라본, 액정 층을 통해 서로 마주 보는 TFT 기판 및 칼라 필터 기판의 평면도(도 1의 a), 및 라인(B-B)을 따라 취한 이들 2개의 기판의 단면도(도 1의 b)를 포함한다. 도 1의 액정 패널의 이후의 설명에서, 도 7에 도시된 액정 패널의 성분과 동일한 성분은, 각각 동일한 참조 번호로 표시되고, 도 7에 도시된 액정 패널과 상이한 부분만이 설명될 것이다.
도 1과 도 7 사이의 차이점은, 도 1에서, 슬릿(13b)과 평행한 돌출부(22)외에, 돌출부(25, 26 및 27)가 칼라 필터 기판(200)의 공통 전극(21) 상에 형성되어, 돌기부(241)는 이들 돌출부(22, 25, 26 및 27)에 따라 칼라 필터 기판(200)의 표면상에 형성된다는 점이다. 돌출부(22)의 경우에서와 같이, 페놀 수지, 노볼락 수지, 아크릴 수지 등은 돌출부(25, 26 및 27)의 물질로 사용될 수 있다. 본 발명은 이들 돌출부의 물질에 관심을 두지 않는다. 각 돌출부(25)는, 상기 돌출부(25)의 전체 길이에 걸쳐 소스 버스(12)의 각 하나와 평행하게 형성된다. 도 1의 a에 도시된 바와 같이, 돌출부(25)의 측면의 에지(edge) 부분(25a)은 픽셀 전극(13)의 에지 부분(13d)과 중복되는 범위까지 확장된다. 도 1의 a에 도시된 바와 같이, 각 돌출부(26)는 게이트 버스(11)의 일부분 위에서 게이트 버스(11)와 평행하게 형성된다. 더욱이, 돌출부(27)는, 픽셀 전극(13)의 중심부와 마주 보는 위치에서 소스 버스(12)와 수직으로 형성된다. 본 실시예에서, 이들 돌출부(25, 26 및 27)외에, 슬릿(13b)과 평행한 돌출부(22)는 도 7의 경우와 같이 또한 제공된다. 이들 돌출부(22, 25, 26 및 27)는 단일 형태로 상호간에 연결된다. 도 1의 a에서, 슬릿(13b)과 평행하게 형성되는 돌출부(22)에 대응하는 부분들은 선영(hatching)으로 도시된다. 더욱이, 정렬 막(231)(도 1의 b를 참조)은, 공통 전극(21) 및 각 돌출부(22, 25, 26 및 27)를 덮도록, 칼라 필터 기판(200)의 전체 표면상에 형성된다. 돌출부(22, 25, 26 및 27)가 공통 전극(21)과 정렬 막(231) 사이에 삽입되기 때문에, 각 돌출부(22, 25, 26 및 27)에 의해 야기되는 액정 층(30)을 향해 돌기되는 부분(241)은, 도 1의 b에 도시된 바와 같이 칼라 필터 기판(200)의 표면상에 형성된다. 도 1의 b가, 돌출부(22, 25, 26 및 27) 중 돌출부(25 및 27)에 의해 야기되는 돌기부(241)만을 도시하는 점을 주의하자.
이 실시예의 액정 디스플레이 디바이스는, 돌기부(241)로 인해 디스클리네이션을 제거할 수 있다. 디스클리네이션이 제거되는 방식은 이후에 설명될 것이다.
도 2는, 도 1의 라인(C-C)을 따라 취한 단면에서 전압 비인가 기간 동안 액정 분자의 정렬을 도시한 도면이다. 도 3은, 동일한 단면에서 전압 인가 기간 동안 액정 분자의 정렬을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전압 비인가 기간 동안, 액정 분자는 정렬 막(231)의 표면과 수직으로 향하게 된다. 본 실시예에서, 돌출부(25)는 소스 버스(12)와 평행하게 형성되고, 그 결과, 돌기부(241)는 돌출부(25)와 대응하는 칼라 필터 기판(200) 상에 형성된다. 이 경우에, 돌기부(241)의 슬로프(slope)(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)는 슬로프(241a)와 수직으로 향하게 되고, 그 결과, 액정 분자(33)는, 기판(10 및 200)에 대해 수직 방향으로부터 약간 기울도록 향하게 된다. 액정 분자가 상기와 같이 향하게 되는 이러한 상황에서 전압이 인가되면, 전기력선은 점선으로 표시된 바와 같이 전개된다. 전압 비인가 기간 동안, 도 2에 도시된 바와 같이, 슬로프(241a)에서 떨어진 위치에 존재하는 액정 분자는 기판(10 및 200)과 실질적으로 수직으로 향하게 되는 반면, 슬로프(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)는 약간 기울어진다. 그러므로, 전기력선이 나타난 후에 즉시, 전기력선은, 슬로프(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)뿐 아니라 슬릿(13b) 및 갭(14) 주위에 존재하는 액정 분자(31 및 32)에 대해 기울어진다. 그 결과, 기판(10 및 200) 사이에 전압이 인가될 때, 액정 분자(31 및 32)외에 슬로프(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)는, 대부분의 다른 액정 분자보다 이전에 기판(10 및 200)과 수평으로 기울어지기 시작한다. 즉, 본 실시예에서, 기판(10 및 200) 사이에 존재하는 다수의 액정 분자는, 액정 분자(31 및 32)외에 슬로프(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)를 시작점으로 하여 이로부터 연쇄 방식(chained manner)으로 기판(10 및 200)과 수평으로 기울어지기 시작한다. 이 경우에, 액정 분자(31, 32 및 33)에 입사하고/이탈하는 전기력선을 고려할 때, 슬릿(13b) 및 갭(14) 주위에 존재하는 액정 분자(31 및 32)는, 각각 시계 방향(T) 및 반시계 방향(T')으로 기울어지고, 슬로프(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)는 시계 방향(T)으로 기울어진다. 즉, 갭(14) 근처에 있는 액정 분자(32)가 반시계 방향(T')으로 기울어질지라도, 슬릿(13b)주위에 존재하는 액정 분자(31), 및 슬로프(241a) 주위에 존재하는 액정 분자(33)는 모두 시계 방향(T)으로 기울어진다. 따라서, 영역(A 및 B)에 존재하는 대부분의 액정 분자는, 액정 분자(31, 32 및 33) 사이에서 시계 방향(T)으로 기울어지는 액정 분자(31 및 33)에 의해 크게 영향을 받아, 순차적으로 시계 방향(T)으로 기울어지게 된다.
따라서, 영역(A 및 B)에 존재하는 대부분의 액정 분자는 도 3에 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 방향으로 향하게 된다. 도 3과 도 9를 비교할 때, 도 9에서, 영역(A 및 B) 사이의 경계선 상에 디스클리네이션이 생성되는 반면, 도 3에서는 그러한 디스클리네이션은 사라지고, 광 투과도는 증가된다. 이러한 제 1 실시예에서, 광 투과도는, 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된 종래 기술에 비해 약 12%만큼 증가된다.
제 1 실시예에서, 돌출부(22, 25, 26 및 27)는 상호 연결되는 연속적인 방식으로 형성된다. 따라서, 돌기부(241)는, 칼라 필터 기판(200)의 전체 표면에 걸쳐 상호 연결되는 연속적인 방식으로 또한 형성된다. 그러나, 서로 물리적으로 분리되 게 돌출부(22, 25, 26 및 27)를 형성하여, 물리적으로 분리되는 돌기부(241)를 형성하는 것이 또한 가능하다.
더욱이, 제 1 실시예에서, 소스 버스(12)와 평행한 돌출부(25)는 소스 버스(12)의 전체 길이에 걸쳐 형성되므로, 돌출부(25)에 의해 야기되는 돌기부(241)도 또한 소스 버스(12)의 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 그러나, 돌기부(241)의 길이는 소스 버스(12)의 길이보다 더 짧을 수 있다.
더욱이, 제 1 실시예에서, 칼라 필터 기판(20) 상에 돌기부(241)를 형성하도록, 소스 버스(12)와 평행한 돌출부(25), 게이트 버스(11)와 평행한 돌출부(26), 및 픽셀 전극(13)의 중심부와 마주 보는 돌출부(27)가 제공되었다. 그러나, 모든 3가지 유형의 돌출부(25, 26 및 27)를 제공할 필요가 없고, 3가지 유형의 돌출부 중 적어도 하나의 제공은, 슬릿(13b)과 평행한 돌출부(22)에 의해 야기되는 돌기부(24)(도 7을 참조)와 상이한 돌기부(241)의 형성을 초래하여, 광 투과율의 증가를 달성할 수 있다. 이후에, 본 발명에 따른 액정 디스플레이 디바이스의 제 2 실시예로서, 소스 버스(12)와 평행한 전술한 3가지 유형의 돌출부 중 돌출부(25)만이 제공되는 다른 예가 설명될 것이다.
도 4는, 소스 버스(12)와 평행한 돌출부(25)만이 제공되는 디바이스의 평면도이다. 도 4의 액정 패널에 대한 이후의 설명에서, 도 1에 도시된 액정 패널의 성분과 동일한 그 성분은 각각 동일한 참조 번호로 표시되고, 도 1에 도시된 액정 패널과 상이한 부분만이 설명될 것이다.
도 4의 액정 패널과 도 1의 액정 패널 사이의 차이점은, 도 4에 도시된 액정 패널이 돌기부를 형성하기 위해 돌출부(25, 26 및 27) 중 돌출부(25)만이 제공되는 반면, 도 1에 도시된 액정 패널은, 돌기부(241)를 형성하도록 슬릿(13b)과 평행한 돌출부(22)외에도, 소스 버스(12)와 평행한 돌출부(25), 게이트 버스(11)와 평행한 돌출부(26), 및 픽셀 전극(13)의 중심부와 마주 보는 돌출부(27)로 형성된다는 점이다.
돌기부가, 슬릿(13b)과 평행한 돌출부(22)와 소스 버스(12)와 평행한 돌출부(25)를 조합하는 이러한 방식으로 형성될 때, 광 투과율은, 도 6부터 도 9까지를 참조하여 설명된 종래의 예에 비해 약 10%만큼 증가된다.
제 1 및 제 2 실시예에서, 슬릿(13a, 13b 및 13c)은 TFT 기판(10)의 각 픽셀 전극(13)에 제공된다. 그러나, 각 픽셀 전극(13)에 슬릿(13a, 13b 및 13c)을 제공하는 것 대신에, 슬릿(13a, 13b 및 13c)없이 평평한 픽셀 전극(13)을 형성하고, 평평하게 형성된 픽셀 전극(13)과 정렬 막(15) 사이에 돌출부를 제공하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로 픽셀 전극(13)과 정렬 막(15) 사이에 돌출부가 제공될 때, TFT 기판의 표면은 액정 층(30)을 향해 튀어나온 부분으로 형성된다. 따라서, 이들 돌기부 근처에 있는 그 액정 분자는, 칼라 필터 기판(200)의 돌기부(241) 근처에 있는 액정 분자와 유사하게 전기력선에 대해 기울어지고, 대부분의 액정 분자를 정렬시키기 위한 시작점의 역할을 한다. 따라서, 대부분의 액정 분자는 전압 인가 기간 동안 한 방향으로 정렬되므로, 이것은 광 투과율에서의 증가에 기여한다. 픽셀 전극(13)과 정렬 막(15) 사이에 돌출부를 제공하고, 픽셀 전극(13)에 슬릿을 추가로 제공하여, 돌출부와 슬릿의 조합을 형성하는 것이 또한 가능하다. 돌출부와 슬릿의 그러한 조합에 의해, 전기력선에 대해 기울어지는 액정 분자가 또한 나타날 것이고, 이것은 실제로 광 투과율의 증가에 기여한다. 다른 한 편으로, 픽셀 전극(13) 및 공통 전극(21, 212) 양쪽 모두에 슬릿만을 제공하는 것이 가능하다.
전술한 제 1 및 제 2 실시예에서, 광 투과율은 칼라 필터 기판(200)에 돌출부(22, 25, 26 및 27)를 제공함으로써 증가된다. 그러나, 돌출부(22, 25, 26 및 27)를 제공하는 것 대신에, 공통 전극(21)에 슬릿을 제공함으로써 광 투과율을 증가시키는 것이 또한 가능하다. 이후에, 본 발명의 제 3 실시예로서, 공통 전극에 슬릿이 제공되는 또 다른 예가 설명될 것이다.
도 5는 슬릿이 제공되는 공통 전극을 구비하는 액정 디스플레이 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
RGB의 블랙 매트릭스(black matrix) 및 칼라 층을 포함하는 층(211)이 칼라 필터 기판(201)에 제공되고, 슬릿(212a)을 구비하는 공통 전극(212)은 층(211) 상에 형성된다. 더욱이, 칼라 필터 기판(201)은, 슬릿(212a)을 구비하는 공통 전극(212)을 덮기 위해 정렬 막(232)으로 형성된다.
이러한 방식으로 공통 전극(212)에 슬릿(212a)을 제공함으로써, 슬릿(212a) 근처의 전기력선은 약간 구부러지고, 공통 전극(212)에 입사하거나 상기 공통 전극(212)에서 나온다. 따라서, TFT 기판의 픽셀 전극(13)에 제공되는 슬릿(도 2를 참조) 근처의 전기력선과 유사하게, 슬릿(212a) 근처의 전기력선은 액정 분자에 비스듬하게 입사하거나 나온다. 즉, 슬릿(212a) 근처의 액정 분자는 다른 액정 분자를 정렬시키기 위한 시작점이 된다. 그 결과, 전압 인가 기간 동안, 대부분의 액정 분자는 한 방향으로 정렬되어, 실제로 광 투과율을 증가시키는데 기여한다.
제 1 및 제 2 실시예를 참조하여 돌출부가 칼라 필터 기판에 제공되는 예, 및 제 3 실시예를 참조하여 슬릿이 칼라 필터 기판 상의 공통 전극에 제공되는 예가 설명되었다. 그러나, 돌출부가 칼라 필터 기판에 제공되고, 슬릿이 공통 전극에 추가로 제공되어, 돌출부와 슬릿과의 조합을 형성하는 것이 가능하다.
상기 설명에서, TFT 기판과 칼라 필터 기판과의 조합이, 그 사이에 액정층이 삽입되는 기판으로 사용되는 예가 인용되었다. 그러나, 그 조합은 TFT 기판과 칼라 필터 기판과의 조합에 한정되지 않고, MIM 요소로 형성된 MIM(Metal Insulator Metal: 금속 절연체 금속) 기판이 칼라 필터 기판과 조합되는 조합일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 픽셀 전극 및 제 1 정렬 막(alignment film)을 구비하는 제 1 기판과, 공통 전극 및 제 2 정렬 막을 구비하는 제 2 기판을 포함하는 액정 디스플레이 디바이스에 이용된다.

Claims (14)

  1. 픽셀 전극 및 제 1 정렬 막(alignment film)을 구비하는 제 1 기판으로서, 상기 픽셀 전극은 적어도 하나의 제 1 슬릿을 구비하며, 상기 제 1 기판은 상기 픽셀 전극과 상기 제 1 정렬 막 사이에서 적어도 하나의 제 1 돌출부를 구비하는, 제 1 기판과;
    공통 전극 및 제 2 정렬 막을 구비하는 제 2 기판을 포함하는 액정 디스플레이 디바이스로서,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판은 그 사이에 액정 층이 삽입되며,
    상기 제 2 기판은 상기 공통 전극과 상기 제 2 정렬 막 사이에 적어도 하나의 제 2 돌출부를 구비하며, 상기 적어도 하나의 제 2 돌출부 중 한 돌출부는 상기 적어도 하나의 제 1 슬릿 중 한 슬릿이 튀어나오는 방향이나 상기 적어도 하나의 제 1 돌출부 중 한 돌출부가 튀어나오는 방향과 상이한 방향으로 튀어나오며,
    상기 적어도 하나의 제 2 돌출부는 측면 에지(edge) 부분과 나머지 부분을 갖는 돌출부를 포함하며, 상기 픽셀 전극의 에지 부분은 상기 돌출부의 상기 측면 에지 부분과 겹치며, 상기 돌출부의 상기 나머지 부분과 겹치지 않는,
    액정 디스플레이 디바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 기판은 게이트 버스(gate bus) 및 소스 버스(source bus)를 구비하고, 상기 적어도 하나의 제 2 돌출부는 돌출부(25)와 돌출부(26)를 더 포함하고, 상기 돌출부(25)는 상기 소스 버스와 평행하며, 상기 돌출부(26)는 상기 게이트 버스와 평행한, 액정 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 돌출부는 상기 픽셀 전극의 중심부와 마주보는 돌출부(27)를 더 포함하며, 상기 돌출부(27)는 상기 소스 버스에 수직으로 향하는, 액정 디스플레이 디바이스.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 공통 전극은 적어도 하나의 제 2 슬릿을 구비하며, 상기 적어도 하나의 제 2 돌출부는 상기 적어도 하나의 제 2 슬릿 중 한 슬릿과 평행한 돌출부(22)를 더 포함하는, 액정 디스플레이 디바이스.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 돌출부(22, 25, 26 및 27)는 상호-연결된 연속된 방식(mutually-connected continuous manner)으로 연결되는, 액정 디스플레이 디바이스.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 돌출부(22, 25, 26 및 27)는 상호-연결된 연속된 방식으로 연결되어 있지 않고, 서로 물리적으로 분리되어 있는, 액정 디스플레이 디바이스.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 돌출부(25)는 상기 소스 버스의 전체 길이만큼 돌출되는, 액정 디스플레이 디바이스.
  11. 제 5항에 있어서, 상기 돌출부(25)는 상기 소스 버스의 전체 길이 보다 적은 길이만큼 돌출되는, 액정 디스플레이 디바이스.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 공통 전극은 적어도 하나의 제 2 슬릿을 구비하며, 상기 적어도 하나의 제 2 돌출부는 상기 적어도 하나의 제 2 슬릿 중 한 슬릿에 평행한 돌출부(22)를 더 포함하는, 액정 디스플레이 디바이스.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 공통 전극은 적어도 하나의 제 2 슬릿을 구비하고, 적어도 하나의 제 2 슬릿은 서로 평행한 두 개의 슬릿을 포함하는, 액정 디스플레이 디바이스.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 공통 전극은 적어도 하나의 제 2 슬릿을 구비하고, 적어도 하나의 제 2 슬릿은 서로 평행하지 않은 두 개의 슬릿을 포함하는, 액정 디스플레이 디바이스.
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