KR102248214B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및 상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 공통 전극을 포함하고, 상기 화소 전극은 제1 가로 줄기부와 상기 제1 가로 줄기부의 일단에 위치하는 제1 세로 줄기부를 포함하는 제1 부화소 전극, 및 제2 가로 줄기부와 상기 제2 가로 줄기부의 일단에 위치하는 제2 세로 줄기부를 포함하는 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제1 가로 줄기부, 상기 제1 세로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부를 기준으로 액정 분자의 배열이 서로 다른 복수의 영역으로 구분되며, 상기 복수의 영역 중 가장 긴 영역의 세로 방향 길이는 약 100μm 이하이다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시부과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치는 텔레비전 수신기의 표시 장치로 사용되면서, 화면의 크기가 커지고 있다. 이처럼 액정 표시 장치의 크기가 커짐에 따라, 시청자가 화면의 중앙부를 보는 경우와 화면의 좌우 양단을 보는 경우에 따라 시각차가 커지는 문제가 발생 된다.
이러한 시각차를 보상하기 위하여, 표시 장치를 오목형 또는 볼록형으로 굴곡시켜 곡면형으로 형성할 수 있다. 표시 장치는 시청자 기준으로, 가로 길이보다 세로 길이가 길고, 세로 방향으로 만곡된 포트레이트(portrait) 타입일 수 있고, 가로 길이보다 세로 길이가 짧고, 가로 방향으로 만곡된 랜드스케이프(landscape) 타입일 수도 있다.
그러나, 액정 표시 장치의 크기가 커짐에 따라 일 화소 영역의 크기가 커지고, 이를 만곡시켜 곡면형으로 형성하는 경우 가로줄 얼룩이 시인되고 휘도가 감소하는 문제가 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시 장치에서 발생하는 가로줄 시인 현상을 제거하고 향상된 휘도를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하지 위한 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극, 상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및 상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 공통 전극을 포함하고, 상기 화소 전극은, 제1 가로 줄기부와 상기 제1 가로 줄기부의 일단에서 직교하는 제1 세로 줄기부를 포함하는 제1 부화소 전극, 및 제2 가로 줄기부와 상기 제2 가로 줄기부의 일단에서 직교하는 제2 세로 줄기부를 포함하는 제2 부화소 전극을 포함하고, 상기 제1 가로 줄기부, 상기 제1 세로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부를 기준으로 액정 분자의 배열이 서로 다른 복수의 영역으로 구분되며, 상기 복수의 영역 중 가장 긴 세로 방향 길이는 약 100μm 이하이다.
상기 표시 장치는 곡면형일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 가로 줄기부 및 상기 제1 세로 줄기부에서 연장되는 제1 미세 가지부를 더 포함하고, 상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부에서 연장되는 제2 미세 가지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 세로 줄기부를 복수개 포함하고, 상기 복수의 제1 세로 줄기부는 엇갈리게 위치할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 서로 다른 4 영역을 포함할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 세로 줄기부를 복수개 포함하고, 상기 복수의 제2 세로 줄기부는 엇갈리게 위치할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극은 상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 서로 다른 4 영역을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 화소 전극이 행렬 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기는, 상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기보다 작을 수 있다.
상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 약 100μm 이하일 수 있다.
상기 제2 가로 줄기부의 개수는 상기 제1 가로 줄기부의 개수보다 많으며, 상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 약 100μm 이하일 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 가로 줄기부 및 상기 제1 세로 줄기부에서 연장되는 제1 미세 가지부를 더 포함하고, 상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부에서 연장되는 제2 미세 가지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 세로 줄기부를 복수개 포함하고, 상기 복수의 제1 세로 줄기부는 엇갈리게 위치할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 서로 다른 4 영역을 포함할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 세로 줄기부를 복수개 포함하고, 상기 복수의 제2 세로 줄기부는 엇갈리게 위치할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극은 상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 서로 다른 4 영역을 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 화소 전극이 행렬 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기는, 상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기보다 작을 수 있다.
상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 약 100μm 이하일 수 있다.
상기 제2 가로 줄기부의 개수는 상기 제1 가로 줄기부의 개수보다 많으며, 상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 약 100μm 이하일 수 있다.
이상과 같은 표시 장치에 따르면 향상된 휘도를 제공할 수 있으며, 표시 장치의 크기가 커짐에도 가로줄 얼룩 시인 현상이 발생하지 않는다. 또한, 상기와 같은 특성을 가지는 곡면형 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 화소의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 화소의 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 2의 데이터 도전층을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 2의 화소 전극층을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일 화소의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 화소 배치도이다.
도 8은 도 7의 측면 이미지이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 화소 배치도이다.
도 10은 도 9의 측면 이미지이다.
도 11은 비교예에 따른 복수의 화소 배치도이다.
도 12는 도 11에 따른 가로줄 얼룩 이미지이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일 화소에 대한 회로도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면형 표시 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 한 화소의 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 화소의 평면도이고, 도 3은 도 2의 III-III선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 도전체층의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극 층의 평면도이다.
우선, 도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소(PX)는 게이트 신호를 전달하는 게이트선(GL) 및 데이터 신호를 전달하는 데이터선(DL), 분압 기준 전압을 전달하는 분압 기준 전압선(RL)을 포함하는 복수의 신호선, 그리고 복수의 신호선에 연결되어 있는 제1, 제2 및 제3 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc), 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)를 포함한다.
제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 각각 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자 및 분압 기준 전압선(RL)에 연결되어 있다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca)에 연결되어 있고, 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력 단자에 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 분압 기준 전압선(RL)에 연결되어 있다.
게이트선(GL)에 게이트 온 신호가 인가되면, 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴온 된다. 이에 따라 데이터선(DL)에 인가된 데이터 전압은 턴온된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통하여 제1 부화소 전극(PXa) 및 제2 부화소 전극(PXb)에 인가된다.
이때 제1 부화소 전극(PXa) 및 제2 부화소 전극(PXb)에 인가된 데이터 전압은 서로 동일하고, 제1 액정 축전기(Clca) 및 제2 액정 축전기(Clcb)는 공통 전압과 데이터 전압의 차이만큼 동일한 값으로 충전된다.
이와 동시에, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 턴온된 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 분압된다. 이에 의해 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압 값은 공통 전압과 분압 기준 전압의 차이에 의해 낮아지게 된다. 즉, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압은 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압보다 더 높게 된다.
이처럼, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 서로 달라지게 된다. 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압이 서로 다르므로 제1 부화소와 제2 부화소에서 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르게 되고 이에 따라 두 부화소의 휘도가 달라진다. 따라서 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압을 적절하게 조절하면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 되도록 할 수 있으며, 이를 통해 측면 시인성을 향상할 수 있다.
도시한 실시예에서는 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압을 다르게 하기 위하여, 제2 액정 축전기(Clcb)와 분압 기준 전압선(RL)에 연결된 제3 스위칭 소자(Qc)를 포함하였지만, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제2 액정 축전기(Clcb)를 감압(step-down) 축전기에 연결할 수도 있다. 구체적으로, 감압 게이트선에 연결된 제1 단자, 제2 액정 축전기(Clcb)에 연결된 제2 단자, 그리고 감압 축전기에 연결된 제3 단자를 포함하는 제3 스위칭 소자를 포함하여, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전하량의 일부를 감압 축전기에 충전되도록 하여, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 또한, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)가 각기 서로 다른 데이터선에 연결되어, 서로 다른 데이터 전압을 인가 받도록 함으로써, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 이외에, 다른 여러 가지 방법에 의하여, 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb) 사이의 충전 전압을 다르게 설정할 수도 있다. 이하 도 13 내지 도 17의 설명에서 보다 구체적으로 설명한다.
다음, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제1 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)과 유지 전극선(131, 132)을 포함하는 게이트 도전체가 위치한다. 게이트선(121)은 게이트 전극(124a, 124b, 124c) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접촉을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131, 132)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 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트선(121)은 복수의 화소 영역을 열 방향으로 가로지른다. 게이트선(121) 상측에는 고계조를 표시하는 제1 부화소 전극(191a)이 위치하고, 게이트선(121) 하측에는 저계조를 표시하는 제2 부화소 전극(191b)이 위치할 수 있으며, 서로 뒤바뀔 수도 있다.
유지 전극선(131, 132)은 게이트선(121)과 동일 물질로 이루어지며, 게이트선(121)과 동시 공정으로 형성될 수 있다.
게이트선(121) 상측에 위치하는 제1 유지 전극선(131)은 제1 부화소 전극(191a)을 사각형으로 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 사각형으로 이루어진 제1 유지 전극선(131)에서 가장 상부에 위치한 변은 하나의 화소 영역을 벗어나 가로로 연장되어 다른층 또는 외부 구동 회로와 연결될 수 있다.
게이트선(121) 하측에 위치하는 제2 유지 전극선(132)은 복수의 가로부, 복수의 가로부를 가장자리에서 연결하는 복수의 세로부를 포함한다.
본 명세서는 상술한 바와 같은 유지 전극선(131, 132)의 형상을 설명 및 도시하고 있으나, 이와 같은 형상에 제한되는 것은 아니며 동일한 기능을 수행하기 위한 어떠한 형상도 가질 수 있음은 물론이다.
게이트 절연막(140)은 게이트 도전체 위에 위치한다. 제1 반도체층(154a), 제2 반도체층(154b) 및 제3 반도체층(154c)은 게이트 절연막(140) 위에 위치한다.
복수의 저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c)는 반도체층(154a, 154b, 154c) 위에 위치하며, 반도체층(154a, 154b, 154c)이 산화물 반도체 재질인 경우 생략될 수 있다.
소스 전극(173a, 173b, 173c)을 포함하는 데이터선(171), 드레인 전극(175a, 175b, 175c) 및 분압 기준 전압선(172)을 포함하는 데이터 도전체가 저항성 접촉 부재(163a, 165a, 163b, 165b, 163c, 165c) 및 게이트 절연막(140) 위에 위치한다.
데이터 도전체, 저항성 접촉 부재 및 그 아래에 위치하는 반도체층은 하나의 마스크를 이용하여 동시에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 도전체 층의 평면도를 도시한 것이다.
데이터 도전체는 데이터선(171), 제1 소스 전극(173a), 제2 소스 전극(173b), 제3 소스 전극(173c), 제1 드레인 전극(175a), 제2 드레인 전극(175b), 제3 드레인 전극(175c) 및 분압 기준 전압선(172)을 포함한다.
데이터선(171)은 하나의 화소 영역 가장자리를 따라 행 방향으로 연장되며, 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 포함한다. 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)은 U자 형태를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 소스 전극(173a)과 마주하며, 일례로써 U자 형태의 제1 소스 전극(173a)과 대응하는 I자 형태를 포함하며, 제1 부화소 전극(191a)과 연결되는 넓게 확장된 영역을 포함한다.
제2 드레인 전극(175b) 역시 제2 소스 전극(173b)과 마주하며, 일례로써 U자 형태의 제2 소스 전극(173b)과 대응하는 I자 형태를 포함하며, 제2 부화소 전극(191b)과 연결되는 넓게 확장된 영역을 포함한다.
제3 소스 전극(173c)은 제2 드레인 전극(175b)의 일면으로부터 연장되어 형성된다.
또한 데이터 도전체는 분압 기준 전압선(172)을 포함하고, 분압 기준 전압선(172)은 제3 소스 전극(173c)과 박막 트랜지스터를 형성하는 제3 드레인 전극(175c)을 포함한다.
도 4를 참고하면, 분압 기준 전압선(172)은 다수의 가로부 및 이를 연결하는 세로부를 포함한다. 분압 기준 전압선(172)은 복수의 가로부 및 이를 연결하는 복수의 세로부를 포함하여, 세로부는 나란한 가로부의 한쪽 끝을 연결한다. 일례로써, 제1 가로부와 제2 가로부가 세로부에 의해 왼쪽에서 연결된 경우, 제2 가로부와 제3 가로부는 세로부에 의해 오른쪽에서 연결된다.
분압 기준 전압선(172)은 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b) 의 형상에 따라 상이한 형상을 가질 수 있다. 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)에 위치하는 분압 기준 전압선(172)은 각각 세 개의 가로부와 두 개의 세로부를 포함할 수 있으며, 각각 제1 세로 줄기부(194a), 제2 세로 줄기부(194b), 제1 미세 가지부(197a) 및 제2 미세 가지부(197b)와 중첩하도록 형성될 수 있다. 이는 화소 전극(191)의 형상에 따른 배열이며, 화소 전극(191)의 형상이 달라짐에 따라 분압 기준 전압선(172)의 형상 역시 변경될 수 있다.
구체적으로 제1 부화소 전극(191a)에 위치하는 분압 기준 전압선(172)은 제1 세로 줄기부(194a) 및 제1 미세 가지부(197a)의 끝단과 일부 중첩한다. 또한 제2 부화소 전극(191b)에 위치하는 분압 기준 전압선(172)은 제2 세로 줄기부(194b) 및 제2 미세 가지부(197b)의 끝단과 일부 중첩할 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)에 위치한 분압 기준 전압선(172)에서, 가장 아래쪽에 위치한 가로부(177)의 일부는 아래 방향으로 갈라져, 제3 드레인 전극(175c)이 된다.
전술한 제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체층(154a)과 함께 하나의 제1 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이의 제1 반도체층(154a)에 형성된다. 유사하게, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체층(154b)과 함께 하나의 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 이루며, 채널은 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이의 제2 반도체층(154b)에 형성되고, 제3 게이트 전극(124c), 제3 소스 전극(173c) 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 반도체층(154c)과 함께 하나의 제3 박막 트랜지스터(Qc)를 이루며, 채널은 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이의 제3 반도체층(154c)에 형성된다.
데이터 도전체 및 노출된 반도체층(154a, 154b, 154c) 위에 보호층(180)이 위치한다.
보호층(180)은 질화규소 또는 산화규소 등의 무기 절연막 재질일 수 있다. 보호층(180)은 보호층 위에 색필터(230)가 위치하는 경우, 색필터(230)의 안료가 노출된 반도체층(154a, 154b, 154c)으로 유입되는 것을 방지한다.
색필터(230)는 보호층(180) 위에 위치할 수 있다. 색필터(230)는 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시할 수 있으며, 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색 또는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등을 들 수 있다. 도시하지는 않았지만, 색필터(230)는 기본색 외에 기본색의 혼합색 또는 백색(white)을 표시하는 색필터(230)를 더 포함할 수 있다.
보호층(180) 및 색필터(230)은 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)을 드러내는 제1 접촉 구멍(contact hole)(185a) 및 제2 접촉 구멍(185b)이 위치한다.
화소 전극(pixel electrode)(191)은 색필터(230) 위에 위치한다. 화소 전극(191)은 게이트선(121)을 사이에 두고 서로 분리되며 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다.
화소 전극(191)은 ITO 및 IZO 등의 투명 물질로 이루어질 수 있다. 화소 전극(191)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수도 있다.
색필터(230) 위에는 화소 전극(191)과 동일한 물질로 이루어진 차폐 전극(199)이 화소 전극(191)과 동일층에 위치한다. 화소 전극(191) 및 차폐 전극(199)은 동일 공정으로 동시에 형성될 수 있다.
이하 도 5를 참고하여 본 발명에 따른 화소 전극(191) 및 차폐 전극(199)을 설명한다.
먼저 차폐 전극(199)에 대하여 설명한다. 차폐 전극(199)은 하나의 화소 영역의 가장자리 데이터선과 중첩하는 세로부(273) 및 이웃하는 세로부(273)를 연결하는 하나 이상의 가로부(275)로 이루어져 있다. 차폐 전극의 가로부(275)는 중간에 확장부를 가질 수 있다.
차폐 전극(199)에는 공통 전극(미도시)와 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 차폐 전극(199)과 공통 전극 사이에는 전계가 생기지 않고, 그 사이에 위치하는 액정층은 배향되지 않는다. 따라서 차폐 전극과 공통 전극의 사이의 액정은 블랙 상태가 된다. 상기와 같이 액정이 블랙을 띄는 경우, 액정 분자 스스로 차광 부재의 기능을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 하부 표시판을 포함하는 액정 표시 장치는, 통상적으로 상부 표시판에 위치하는 차광 부재를 제거할 수도 있다. 즉, 차폐 전극과 공통 전극 사이의 액정 분자가 차광 부재의 기능을 수행한다.
그러면 화소 전극(191)에 대하여 설명한다. 화소 전극(191)은 게이트선(121)을 사이에 두고 서로 분리되어, 게이트선(121)을 중심으로 열 방향으로 이웃하는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다.
제1 부화소 전극(191a)은 열 방향(게이트선 연장 방향)으로 진행하는 제1 가로 줄기부(193a), 제1 가로 줄기부(193a)의 일단에서 연결되며 직교하는 제1 세로 줄기부(194a) 및 제1 가로 줄기부(193a), 제1 세로 줄기부(194a)에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 제1 미세 가지부(197a)를 포함한다. 제1 가로 줄기부(193a), 제1 세로 줄기부(194a)로부터 뻗어나온 제1 미세 가지부(197a)는 제1 세로 줄기부(194a)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다.
일례로써, 제1 부화소 전극(191a)은 두 개의 제1 가로 줄기부(193a), 두 개의 제1 세로 줄기부(194a)를 포함하며, 각 제1 가로 줄기부, 제1 세로 줄기부에서 연장된 제1 미세 가지부(197a)는 그 진행방향이 서로 상이할 수 있다.
도 5를 참조하면, 복수의 제1 가로 줄기부(193a) 중 어느 하나는 좌측에서 제1 세로 줄기부(194a)와 연결되고, 다른 제1 가로 줄기부(193a)는 우측에서 제1 세로 줄기부(194a)와 연결된다.
제1 세로 줄기부(194a)와 좌측에서 연결된 제1 가로 줄기부(193a)의 상측에서 연장된 제1 미세 가지부(197a)는 우상향 방향으로 연장되고, 상기 제1 가로 줄기부(193a)의 하측에서 연장된 제1 미세 가지부(197a)는 우하향 방향으로 연장된다.
또한 제1 세로 줄기부(194a)와 우측에서 연결된 제1 가로 줄기부(193a)의 상측에서 연장되는 제1 미세 가지부(197a)는 좌상향 방향으로 연장되고, 상기 제1 가로 줄기부(193a)의 하측에서 연장되는 제1 미세 가지부(197a)는 좌하향 방향으로 연장된다. 그러나 상기 방향은 예시적인 것으로, 다양한 변형 및 조합이 가능함은 물론이다.
제1 부화소 전극(191a)은 제1 가로 줄기부(193a), 제1 세로 줄기부(194a) 및 제1 미세 가지부(197a)의 연장 방향에 따라 구분되는 복수의 영역(R1, R2, R3, R4)을 포함한다. 이때 제1 가로 줄기부(193a), 제1 세로 줄기부(194a) 및 간극은 이웃한 영역(R1, R2, R3, R4) 사이의 경계를 이룬다.
각 영역(R1, R2, R3, R4)에 위치하는 복수의 제1 미세 가지부(197a)는 서로 다른 방향으로 뻗을 수 있다. 특히 인접한 영역(R1, R2, R3, R4)의 미세 가지부(197a)는 약 90° 또는 약 180°를 이룰 수 있다. 각 영역(R1, R2, R3, R4)에서 미세 가지부(197a)의 뻗는 방향은 일정할 수 있다.
이때, 제1 미세 가지부(197a)의 변은 전계를 왜곡하여 액정 분자(31)의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전계의 수평 성분은 제1 미세 가지부(197a)의 변에 거의 수평이다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이 액정 분자(31)는 제1 미세 가지부(197a)의 길이 방향에 평행한 방향으로 기울어진다. 따라서 제1 영역(R1)에 위치하는 액정 분자(31)는 우상향 방향으로 배열되고, 제2 영역(R2)에 위치하는 액정 분자(31)는 우하향 방향으로 배열되고, 제3 영역(R3)에 위치하는 액정 분자(31)는 좌상향 방향으로 배열되고, 제4 영역(R4)에 위치하는 액정 분자(31)는 좌하향 방향으로 배열된다.
제1 부화소 전극(191a)은 제1 미세 가지부(197a)가 연장 방향이 서로 다른 네 개의 영역(R1-R4)을 포함하므로 액정 분자(31)가 기울어지는 방향은 대략 네 방향이 되며 액정 분자(31)의 배열 방향이 다른 네 개의 영역이 액정층(3)에 형성된다. 즉, 제1 세로 줄기부와 제1 가로 줄기부를 기준으로 액정 분자(31)의 배열 방향이 서로 다른 복수의 영역(일례로써 4 영역)으로 구분된다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
이웃하는 제1 미세 가지부(197a) 사이에는 전극이 제거되어 있는 미세 슬릿이 위치한다.
제1 미세 가지부(197a)와 미세 슬릿의 폭은 약 5 내지 약 8μm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제1 미세 가지부(197a)와 미세 슬릿의 폭의 비는 약 1.5:1 내지 약 1:1.5 등일 수 있으나 이에 한정되지 않고 표시 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
제1 미세 가지부(197a)가 제1 가로 줄기부(193a)와 이루는 예각은 약 40° 내지 약 45° 일 수 있으나 이에 한정되지 않고 액정 표시 장치의 시인성 등의 표시 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
이웃한 제1 가로 줄기부(193a)로부터 뻗은 제1 미세 가지부(197a)의 일부는 서로 연결될 수 있다. 또한 제1 미세 가지부(197a)의 또 다른 일부는 제1 부화소 전극의 확장부와 연결되어, 제1 접촉 구멍(185a)을 통해 드레인 전극(175a)으로부터 전압을 공급받는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 부화소 전극(191b)의 형상은 제1 부화소 전극(191a)과 거의 유사하다.
제2 부화소 전극(191b)은 열 방향(게이트선 연장 방향)으로 진행하는 제2 가로 줄기부(193b), 제2 가로 줄기부(193b)의 일단에서 연결되며 직교하는 제2 세로 줄기부(194b) 및 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b)에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 제2 미세 가지부(197b)를 포함한다. 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b)로부터 뻗어나온 제2 미세 가지부(197b)는 제2 세로 줄기부(194b)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다.
일례로써, 제2 부화소 전극(191b)은 두 개의 제2 가로 줄기부(193b), 두 개의 제2 세로 줄기부(194b)를 포함하며, 각 제2 가로 줄기부, 제2 세로 줄기부에서 연장된 제2 미세 가지부(197b)는 그 진행방향이 서로 상이할 수 있다.
도 5를 참조하면, 복수의 제2 가로 줄기부(193b) 중 어느 하나는 좌측에서 제2 세로 줄기부(194b)와 연결되고, 다른 제2 가로 줄기부(193b)는 우측에서 제2 세로 줄기부(194b)와 연결된다.
제2 세로 줄기부(194b)와 좌측에서 연결된 제2 가로 줄기부(193b)의 상측에서 연장된 제2 미세 가지부(197b)는 우상향 방향으로 연장되고, 상기 제2 가로 줄기부(193b)의 하측에서 연장된 제2 미세 가지부(197b)는 우하향 방향으로 연장된다.
또한 제2 세로 줄기부(194b)와 우측에서 연결된 제2 가로 줄기부(193b)의 상측에서 연장되는 제2 미세 가지부(197b)는 좌상향 방향으로 연장되고, 상기 제2 가로 줄기부(193b)의 하측에서 연장되는 제2 미세 가지부(197b)는 좌하향 방향으로 연장된다. 그러나 상기 방향은 예시적인 것으로, 다양한 변형 및 조합이 가능함은 물론이다.
제2 부화소 전극(191b)은 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b) 및 제2 미세 가지부(197b)의 연장 방향에 따라 구분되는 복수의 영역(R1, R2, R3, R4)을 포함한다. 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b) 및 간극은 이웃한 영역(R1, R2, R3, R4) 사이의 경계를 이룬다.
제2 부화소 전극(191b)의 복수의 영역과 제1 부화소 전극(191a)의 복수의 영역의 액정 배열 방향은 상호 대응할 수 있다.
각 영역(R1, R2, R3, R4)에 위치하는 복수의 제2 미세 가지부(197b)는 서로 다른 방향으로 뻗을 수 있다. 특히 인접한 영역(R1, R2, R3, R4)의 제2 미세 가지부(197b)는 약 90° 또는 약 180°를 이룰 수 있다. 각 영역(R1, R2, R3, R4)에서 제2 미세 가지부(197b)의 뻗는 방향은 일정할 수 있다.
이때, 제2 미세 가지부(197b)의 변은 전계를 왜곡하여 액정 분자(31)의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전계의 수평 성분은 제2 미세 가지부(197b)의 변에 거의 수평이다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이 액정 분자(31)는 제2 미세 가지부(197b)의 길이 방향에 평행한 방향으로 기울어진다. 따라서 제1 영역(R1)에 위치하는 액정 분자(31)는 우상향 방향으로 배열되고, 제2 영역(R2)에 위치하는 액정 분자(31)는 우하향 방향으로 배열되고, 제3 영역(R3)에 위치하는 액정 분자(31)는 좌상향 방향으로 배열되고, 제4 영역(R4)에 위치하는 액정 분자(31)는 좌하향 방향으로 배열된다.
제2 부화소 전극(191b)은 제2 미세 가지부(197b)의 연장 방향이 서로 다른 네 개의 영역(R1-R4)을 포함하므로 액정 분자(31)가 기울어지는 방향 역시 네 방향이 되며 액정 분자(31)의 배열 방향이 다른 네 개의 영역이 액정층(3)에 형성된다. 즉, 제2 세로 줄기부와 제2 가로 줄기부를 기준으로 액정 분자(31)의 배열 방향은 서로 다른 복수의 영역(일례로써 4 영역)으로 구분된다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
이웃하는 제2 미세 가지부(197b) 사이에는 전극이 제거되어 있는 미세 슬릿이 위치한다.
제2 미세 가지부(197b)와 미세 슬릿의 폭은 약 5 내지 약 8μm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제2 미세 가지부(197b)와 미세 슬릿의 폭의 비는 약 1.5:1 내지 약 1:1.5 등일 수 있으나 이에 한정되지 않고 표시 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
제2 미세 가지부(197b)가 제2 가로 줄기부(193b)와 이루는 예각은 약 40° 내지 약 45° 일 수 있으나 이에 한정되지 않고 액정 표시 장치의 시인성 등의 표시 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
이웃한 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗은 제2 미세 가지부(197b)의 일부는 서로 연결될 수 있다. 또한 제2 미세 가지부(197b)의 또 다른 일부는 제2 부화소 전극의 확장부와 연결되어, 제2 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)으로부터 전압을 공급받는다. 이 때, 제2 드레인 전극(175b)에 인가된 데이터 전압 중 일부는 제3 소스 전극(173c)을 통해 분압되어, 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 전압의 크기는 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 전압의 크기보다 크게 된다.
전술한 바에 따르면 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 액정 분자(31)의 배열 방향이 서로 다른 4 영역(R1-R4)을 각각 포함한다. 이때 일 영역의 세로 방향 길이를 기준으로 각 영역의 크기를 판단할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 영역 중 세로 방향의 길이가 가장 긴 영역의 세로 방향 길이(L1)는 약 100μm 이하이다.
또한, 도 5를 참조하면, 제1 부화소 전극(191a)이 포함하는 복수의 영역의 크기는 제2 부화소 전극(191b)이 포함하는 복수의 영역의 크기보다 작다. 따라서, 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)이 포함하는 복수의 영역 중 세로 방향 길이가 긴 영역은 제2 부화소 전극(191b에 포함되며, 제2 부화소 전극(191b)에 포함되는 복수의 영역 중 일 영역의 세로 방향 길이(L1)는 약 100μm 이하이다.
이와 같이 줄기부를 기준으로 액정 분자(31)의 배열 방향이 서로 다른 일 영역의 세로 방향 길이를 제한하는 경우, 표시 장치의 크기가 커지고 곡면화됨에 따라 발생하는 가로줄 얼룩 및 휘도 감소 현상을 제어할 수 있다.
이제 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어지며, 제1 절연 기판(110)과 마주하는 제2 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 위치한다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차광 부재(220)는 게이트선(121)을 따라 열 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이 색필터(230)가 하부 표시판(100)에 위치하는 경우, 상부 표시판(200)의 색 필터는 생략될 수 있으며 이에 제한되지 않고 색 필터는 제2 절연 기판(210) 위에 위치할 수 있다. 반대로 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 절연 기판(210)에 위치하는 차광 부재(220) 역시 제1 절연 기판(110) 위에 위치할 수 있다.
덮개막(250)은 차광 부재(220) 위에 위치한다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 차광 부재(220)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
공통 전극(270)은 덮개막(250) 위에 위치한다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 동일할 재질일 수 있으며, 평면의 면형으로 형성되어 공통 전압을 인가 받는다.
또한, 화소 전극(191) 및 공통 전극(270) 위에는 배향막(미도시)가 위치할 수 있다.
액정층(3)은 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 위치한다. 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자(31)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이룬다.
데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)은 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자 배열 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 휘도를 제어한다.
본 발명의 실시예는 도 2에 도시한 화소 전극의 형상이 행렬 형태로 배열될 수 있으며, 이는 하나의 화소 전극을 일 화소 영역으로 할 때, 복수의 화소 전극이 대칭 또는 엇갈림 등의 형태로 배열되지 않는 것을 나타낸다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 부화소 전극 또는 제2 부화소 전극은 세로 줄기부 및 가로 줄기부를 기준으로 액정 분자의 배열 방향이 서로 다른 복수의 영역으로 구분되고, 상기 복수의 영역 중 제일 크게 형성되는 영역의 세로 방향 길이를 제한함에 따라 표시 장치에서 발생할 수 있는 가로줄 얼룩 또는 휘도 감소을 제어할 수 있다.
또한 이상에서 설명한 표시 장치는 평판형 표시 장치이거나, 이에 제한되지 않고 곡면형 표시 장치일 수 있음은 물론이다. 특히, 장변 방향으로 만곡되는 만곡형 표시 장치일 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 전극을 살펴본다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일 화소의 평면도이다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하며, 생략된 설명은 전술한 도 2 내지 도 5의 설명을 참고한다.
우선, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 부화소 전극(191a)은 본 발명의 일 실시예와 동일하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)보다 많은 개수의 제2 가로 줄기부(193b) 및 제2 세로 줄기부(194b)를 포함한다.
표시 장치가 대형화됨에 따라, 하나의 화소 전극의 크기가 증가한다. 이때, 일 실시예와 같이 제2 부화소 전극(191b)이 두 개의 가로 줄기부와 두 개의 세로 줄기부를 기준으로 구분되는 서로 다른 4개의 영역을 포함하는 경우, 일 영역의 세로 길이가 증가하여 가로줄 얼룩의 원인이 된다. 따라서, 대형화된 표시 장치에 대해서는 본 발명의 다른 실시예와 같이 보다 많은 수의 제2 가로 줄기부 및 제2 세로 줄기부를 포함함으로써, 액정 분자의 배열에 따라 구분되는 일 영역의 크기를 제어하고, 이를 통해 가로줄 얼룩 발생 및 휘도 감소시킨다.
도 6을 참조하면, 제2 부화소 전극(191b)은 열 방향(게이트선 연장 방향)으로 진행하는 제2 가로 줄기부(193b), 제2 가로 줄기부(193b)의 일단에서 연결되며 직교하는 제2 세로 줄기부(194b) 및 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b)에서 대각선 방향으로 뻗은 복수의 제2 미세 가지부(197b)를 포함한다. 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b)로부터 뻗어나온 제2 미세 가지부(197b)는 제2 세로 줄기부(194b)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 뻗어있다.
제2 부화소 전극(191b)은 네 개의 제2 가로 줄기부(193b), 네 개의 제2 세로 줄기부(194b)를 포함하며, 각 제2 가로 줄기부, 제2 세로 줄기부에서 연장된 제2 미세 가지부(197b)는 그 진행방향이 서로 상이할 수 있다.
도 6을 참조하면, 복수의 제2 세로 줄기부(194b) 중 일부는 제2 가로 줄기부(193b)의 좌측에서 연결되고, 나머지 제2 세로 줄기부(194b)는 제2 가로 줄기부(193b)의 우측에서 연결된다. 좌측 및 우측에서 각각 연결되는 제2 세로 줄기부(194b)는 교번하며 위치할 수 있다.
제2 세로 줄기부(194b)와 좌측에서 연결된 제2 가로 줄기부(193b)의 상측에 위치하는 제2 미세 가지부(197b)는 우상향 방향으로 연장되고, 상기 제2 가로 줄기부(193b)의 하측에 위치하는 제2 미세 가지부(197b)는 우하향 방향으로 연장된다.
또한 제2 세로 줄기부(194b)와 우측에서 연결된 제2 가로 줄기부(193b)의 상측에서 연장되는 제2 미세 가지부(197b)는 좌상향 방향으로 연장되고, 상기 제2 가로 줄기부(193b)의 하측에서 연장되는 제2 미세 가지부(197b)는 좌하향 방향으로 연장된다.
본 실시예는 다시 한번 제2 세로 줄기부(194b)와 좌측에서 연결되는 제2 가로 줄기부(193b) 및 제2 세로 줄기부(194b)와 우측에서 연결되는 제2 가로 줄기부(193b)가 반복된다.
제2 부화소 전극(191b)은 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b) 및 제2 미세 가지부(197b)의 연장 방향에 따라 구분되는 복수의 영역(R1, R2, R3, R4)을 포함한다. 이때 제2 가로 줄기부(193b), 제2 세로 줄기부(194b) 및 간극은 이웃한 영역(R1, R2, R3, R4) 사이의 경계를 이룬다. 도 6을 참조하면, 제2 미세 가지부(197b)의 연장 방향에 따라 구분되는 복수의 영역(R1-R4)은 2번 반복될 수 있다.
각 영역(R1, R2, R3, R4)에 위치하는 복수의 제2 미세 가지부(197b)는 서로 다른 방향으로 뻗을 수 있다. 특히 인접한 영역(R1, R2, R3, R4)의 제2 미세 가지부(197b)는 약 90° 또는 약 180°를 이룰 수 있다. 각 영역(R1, R2, R3, R4)에서 제2 미세 가지부(197b)의 뻗는 방향은 일정할 수 있다.
이때, 제2 미세 가지부(197b)의 변은 전계를 왜곡하여 액정 분자(31)의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전계의 수평 성분은 제2 미세 가지부(197b)의 변에 거의 수평이다. 따라서 도 6에 도시한 바와 같이 액정 분자(31)는 제2 미세 가지부(197b)의 길이 방향에 평행한 방향으로 기울어진다. 따라서 제1 영역(R1)에 위치하는 액정 분자(31)는 우상향 방향으로 배열되고, 제2 영역(R2)에 위치하는 액정 분자(31)는 우하향 방향으로 배열되고, 제3 영역(R3)에 위치하는 액정 분자(31)는 좌상향 방향으로 배열되고, 제4 영역(R4)에 위치하는 액정 분자(31)는 좌하향 방향으로 배열된다.
제2 부화소 전극(191b)은 제2 미세 가지부(197b)의 연장 방향이 서로 다른 네 개의 영역(R1-R4)을 포함하며, 액정 분자(31)가 기울어지는 방향 역시 네 방향이 되므로 액정 분자(31)의 배열 방향이 서로 다른 네 개의 도메인이 액정층(3)에 형성된다. 복수의 제2 세로 줄기부와 제2 가로 줄기부를 기준으로 하며 액정 분자(31)의 배열 방향이 서로 다른 복수의 영역(일례로써 4 영역)으로 구분된다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
이웃하는 제2 미세 가지부(197b) 사이에는 전극이 제거되어 있는 미세 슬릿이 위치한다.
제2 미세 가지부(197b)와 미세 슬릿의 폭은 약 5 내지 약 8μm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제2 미세 가지부(197b)와 미세 슬릿의 폭의 비는 약 1.5:1 내지 약 1:1.5 등일 수 있으나 이에 한정되지 않고 표시 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
제2 미세 가지부(197b)가 제2 가로 줄기부(193b)와 이루는 예각은 약 40° 내지 약 45° 일 수 있으나 이에 한정되지 않고 액정 표시 장치의 시인성 등의 표시 특성을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
이웃한 제2 가로 줄기부(193b)로부터 뻗은 제2 미세 가지부(197b)의 일부는 서로 연결될 수 있다. 또한 제2 미세 가지부(197b)의 또 다른 일부는 제2 부화소 전극의 확장부와 연결되어, 제2 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)으로부터 전압을 공급받는다.
전술한 바에 따르면 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 액정 분자(31)의 배열 방향에 따라 구분되는 4 영역(R1-R4)을 각각 포함한다. 이때, 일 영역의 세로 방향 길이를 기준으로 각 영역의 크기를 판단할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 영역 중 세로 방향의 길이가 가장 긴 영역의 세로 방향 길이(L2)는 약 100μm 이하이다.
또한, 도 6을 참조하면, 제1 부화소 전극(191a)이 포함하는 복수의 영역의 크기는 제2 부화소 전극(191b)이 포함하는 복수의 영역의 크기보다 크다. 따라서 가로줄 얼룩 시인 여부를 결정하며 일 화소 영역에서 세로 방향 길이가 가장 긴 영역은 제1 부화소 전극(191a)에 위치하며, 제1 부화소 전극(191a)에 포함되는 복수의 영역 중에 일 영역의 세로 방향 길이(L2)는 약 100μm 이하로 형성된다.
본 발명의 다른 실시예는 표시 장치의 대형화에 따른 실시예로서, 하나의 화소 전극이 차지하는 면적이 증가하는 경우, 일 영역의 세로 길이 역시 증가하여 가로줄이 시인되는 현상을 방지하기 위함이다. 따라서, 대형화된 표시 장치에 대해서는 본 발명의 다른 실시예와 같이, 보다 많은 수의 제2 가로 줄기부 및 제2 세로 줄기부를 통해 액정 분자가 배열되는 일 영역의 크기를 제어하고, 가로 얼룩 발생 및 휘도 감소를 제공한다.
이상에서는 본 발명의 다른 실시예는 제2 부화소 전극이 네 개의 제2 가로 줄기부를 포함하는 실시예에 대해 설명하였으나 이에 제한되지 않고 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이가 100μm를 넘지 않는 범위에서 복수의 제2 가로 줄기부를 포함할 수 있음은 물론이다.
또한 이상에서 설명한 표시 장치는 평판형 표시 장치이거나, 이에 제한되지 않고 곡면형 표시 장치일 수 있음은 물론이다. 특히, 장변 방향으로 만곡되는 만곡형 표시 장치일 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예 및 비교예에 대해 살펴본다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 화소 배치도이고, 도 8은 도 7의 측면 이미지이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 화소 배치도이고, 도 10은 도 9의 측면 이미지이고, 도 11은 비교예에 따른 복수의 화소 배치도이고, 도 12는 도 11에 따른 가로줄 얼룩 이미지이다.
우선, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 화소 전극이 배열된 평면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 화소 간에는 별도의 대칭 또는 엇갈림 없이 동일한 화소 형상이 반복 배열된다. 이때, 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기는 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기보다 작으며, 표시 장치의 만곡에 따른 가로줄 얼룩 시인 여부는 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기에 의해 결정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이는 약 100μm이며, 이는 도 8에 도시된 바와 같이 나타나고, 이를 약 55인치 크기의 표시 장치에 적용하는 경우 별도의 가로줄 얼룩이 시인되지 않는다.
또한, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 화소 전극이 배열된 평면도이다. 본 발명의 다른 실시예 역시 복수의 화소 전극 간에는 별도의 대칭 또는 엇갈림 없이 동일한 화소 형상이 반복 배열된다. 이때, 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기는 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기보다 크며, 표시 장치의 만곡에 따른 가로줄 얼룩 시인 여부는 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이에 의해 결정된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이(L2)는 약 66μm이며, 이는 도 10에 도시된 바와 같이 시인되고, 이를 약 105인치 크기의 대형 표시 장치에 적용하는 경우에도 별도의 가로줄 얼룩이 시인되지 않는다.
이와 같이 대형화된 표시 장치에 단순히 2개의 가로 줄기부를 포함하는 제2 부화소 전극이 배치되는 경우가 도 11 내지 도 12이다. 도 11을 살펴보면 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이(L3)는 100μm를 초과하게 된다. 이러한 크기의 일 영역은 도 12와 같이 표시 장치의 가로줄 얼룩으로 시인되는바, 표시 장치 품질의 하락을 가져오는 문제가 있다.
이와 같은 결과를 이하 표 1을 참조하여 설명한다.
표시 장치 크기 55" 65" 71" 78" 105"
제1 부화소 전극의
일 영역 크기		 36 46 55 61 66
제2 부화소 전극의
일 영역 크기		 71 91 97 116 54 126 59
가로줄 지수 4 8 10 14 1 30 1
우선, 표시 장치의 크기가 55" 내지 71"인 경우에 제1 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이는 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이 보다 작다. 따라서 가로줄 얼룩에 영향을 미치는 인자는 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이이다.
이때 상기 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이는 100μm보다 작은바, 가로줄 지수가 약 10 이하로 측정되며, 별도의 가로줄 얼룩이 시인되지 않는다.
다음 약 78"의 표시 장치를 살펴보면, 제2 부화소 전극이 2 개의 가로 줄기부를 포함하는 비교예의 경우 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이가 116μm이며, 이는 본 발명의 실시예에 따른 100μm를 넘는바 가로줄이 시인된다. 가로줄 지수 역시 약 14로 높게 나타났다.
그러나 같은 크기의 표시 장치에 대해, 제2 부화소 전극이 4 개의 가로 줄기부를 포함하도록 본 발명의 다른 실시예를 적용한 경우, 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이는 약 54μm이며, 가로줄 지수는 약 1 정도로 관측되었다.
이와 유사하게 105" 크기의 표시 장치를 살펴보면, 제2 부화소 전극이 2 개의 가로 줄기부를 포함하는 비교예의 경우 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이는 약 126μm이고 이때의 가로줄 지수는 약 30으로 상당한 가로 얼룩이 시인됨을 알 수 있었다.
그러나 같은 크기의 표시 장치에 대해, 제2 부화소 전극이 4 개의 가로 줄기부를 포함하도록 본 발명의 다른 실시예를 적용한 경우, 제2 부화소 전극의 일 영역의 세로 방향 길이는 약 59μm이며, 가로줄 지수는 약 1로, 가로 얼룩이 거의 관측되지 않음을 확인하였다.
따라서 본 발명에 따른 실시예는 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이가 100μm를 초과하지 않으며, 화소 전극의 크기가 증가하는 경우 부화소 전극의 추가 분할(가로 줄기부의 개수 추가)을 통해 세로 방향 길이를 100μm 이하로 제어한다. 이를 통해 표시 장치의 곡면화 및 대형화에 따른 가로줄 얼룩 시인 또는 휘도 감소를 감소시킬 수 있다.
이하에서는 도 13 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 회로도를 살펴본다. 도 13 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 한 화소의 회로도이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 게이트선 및 데이터선의 형상은 도 13 내지 도 16과 같이 변형될 수 있으며, 이는 전술한 화소 전극의 형상을 가지는 도 13 내지 도 16의 화소 배열이 가능함을 나타낸다.
이하에서는 도 13의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선(GL)과 복수의 데이터선(DL), 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 (PXa, PXb)를 포함하고, 제1 부화소 (PXa)에는 제1 부화소 전극이 형성되고, 제2 부화소(PXb)에는 제2 부화소 전극이 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q), 스위칭 소자(Q)와 연결되어 제1 부화소(PXa)에 형성되는 제1 액정 축전기(Clca)와 제1 유지 축전기(Csta), 스위칭 소자(Q)와 연결되어 제2 부화소(PXb)에 형성되는 제2 액정 축전기(Clcb)와 제2 유지 축전기(Cstb), 및 스위칭 소자(Q) 및 제2 액정 축전기(Clcb) 사이에 형성되는 보조 축전기(Cas)를 더 포함한다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca), 제1 유지 축전기(Csta), 보조 축전기(Cas)와 연결되어 있다.
보조 축전기(Cas)의 일측 단자는 스위칭 소자(Q)의 출력 단자에 연결되고, 타측 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)에 연결된다.
보조 축전기(Cas)에 의해 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전 전압이 제1 액정 축전기(Clca)의 충전 전압보다 낮게 하여 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 14의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선(GLn, GLn+1), 복수의 데이터선(DL), 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함하고, 제1 부화소(PXa)에는 제1 부화소 전극이 형성되고, 제2 부화소(PXb)에는 제2 부화소 전극이 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 게이트선(GLn) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 제1 스위칭 소자(Qa)와 제2 스위칭 소자(Qb), 제1 스위칭 소자(Qa)와 연결되어 제1 부화소(PXa)에 형성되는 제1 액정 축전기(Clca)와 제1 유지 축전기(Csta), 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결되어 제2 부화소에 형성되는 제2 액정 축전기(Clcb)와 제2 유지 축전기(Cstb), 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결되고 다음 단의 게이트선(GLn+1)에 의해 스위칭되는 제3 스위칭 소자(Qc), 및 제3 스위칭 소자(Qc)와 연결되어 있는 보조 축전기(Cas)를 더 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GLn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 각각 제1 액정 축전기(Clca) 및 제1 유지 축전기(Csta), 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제2 유지 축전기(Cstb)와 각각 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 다음 단의 게이트선(GLn+1)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 보조 축전기(Cas)와 연결되어 있다.
보조 축전기(Cas)의 일측 단자는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되고, 타측 단자는 유지 전극선(SL) 에 연결된다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치의 동작을 살펴보면, 게이트선(GLn)에 게이트 온 전압이 인가되면 이에 연결된 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)가 턴 온 되고, 데이터선(171)의 데이터 전압이 제1 및 제2 부화소 전극에 인가된다.
이어, 게이트선(GLn)에 게이트 오프 전압이 인가되고, 다음 단의 게이트선(GLn+1)에 게이트 온 전압이 인가되면 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)는 턴 오프되고 제3 스위칭 소자(Qc)는 턴 온된다. 이에 따라 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자와 연결된 제2 부화소 전극의 전하가 보조 축전기(Cas)로 흘러 들어 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압이 하강한다.
이와 같이 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)의 충전 전압을 다르게 하여 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 15의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치는 복수의 게이트선(GL), 복수의 데이터선(DL1, DL2), 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clab)와 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)를 포함한다.
각 부화소는 하나의 액정 축전기와 유지 축전기를 포함하며, 추가적으로 하나의 박막 트랜지스터(Q)를 포함한다. 하나의 화소에 속하는 두 부화소의 박막 트랜지스터(Q)는 동일한 게이트선(GL)에 연결되어 있지만, 서로 다른 데이터선(DL1, DL2)에 연결되어 있다. 서로 다른 데이터선(DL1, DL2)은 서로 다른 레벨의 데이터 전압을 동시에 인가하여 두 부화소의 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)가 서로 다른 충전 전압을 가지도록 한다. 그 결과 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 16의 실시예를 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 16에 도시된 바와 같이 게이트선(GL), 데이터선(DL), 제1 전원선(SL1), 제2 전원선(SL2), 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되는 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 스위칭 소자(Qa)에 연결되는 보조 승압 축전기(Csa) 및 제1 액정 축전기(Clca), 제2 스위칭 소자(Qb)에 연결되는 보조 감압 축전기(Csb) 및 제2 액정 축전기(Clcb)를 더 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로 이루어진다. 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)는 동일한 게이트선(GL) 및 동일한 데이터선(DL)에 연결되어 동일한 타이밍에 턴 온되어 동일한 데이터 신호를 출력한다.
제1 전원선(SL1) 및 제2 전원선(SL2)에는 일정한 주기를 가지고 스윙하는 형태의 전압이 인가된다. 제1 전원선(SL1)에는 일정 주기(예를 들면, 1H) 동안 제1 저전압이 인가되고, 그 다음 일정 주기 동안 제1 고전압이 인가된다. 제2 전원선(SL2)에는 일정 주기 동안 제2 고전압이 인가되고, 그 다음 일정 주기 동안 제2 저전압이 인가된다. 이때, 제1 주기와 제2 주기는 한 프레임 동안 복수 회 반복되어 제1 전원선(SL1)과 제2 전원선(SL2)에는 스윙하는 형태의 전압이 인가되는 것이다. 이때, 제1 저전압과 제2 저전압은 동일하고 제1 고전압과 제2 고전압도 동일할 수 있다.
보조 승압 축전기(Csa)는 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제1 전원선(SL1)에 연결되고, 보조 감압 축전기(Csb)는 제2 스위칭 소자(Qb) 및 제2 전원선(SL2)에 연결된다.
보조 승압 축전기(Csa)가 제1 스위칭 소자(Qa)와 연결된 부분의 단자(이하, '제1 단자'라 함)의 전압(Va)은 제1 전원선(SL1)에 제1 저전압이 인가되면 낮아지고, 제1 고전압이 인가되면 높아진다. 그 후 제1 전원선(SL1)의 전압이 스윙함에 따라서 제1 단자의 전압(Va)도 스윙하게 된다.
또한, 보조 감압 축전기(Csb)가 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결된 부분의 단자(이하, '제2 단자'라 함)의 전압(Vb)은 제2 전원선(SL2)에 제2 고전압이 인가되면 높아지고, 제2 저전압이 인가되면 낮아진다. 그 후 제2 전원선(SL2)의 전압이 스윙함에 따라서 제2 단자의 전압(Vb)도 스윙하게 된다.
이와 같이 두 부화소에 동일한 데이터 전압이 인가되더라도 제1 및 제2 전원 선(SL1, SL2)에서 스윙하는 전압의 크기에 따라서 두 부화소의 화소 전극의 전압(Va, Vb)가 변화되므로 이를 통하여 두 부화소의 투과율을 다르게 하고 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 13 내지 도 16의 실시예에서는 기준 전압선이 사용되지 않지만, 데이터선에 평행한 어떠한 선을 사용하여 화소의 표시 영역의 중앙을 세로로 가로지르도록 형성하여 표시 품질을 향상시킨다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 하부 표시판 200: 상부 표시판
110, 210: 기판 191: 화소 전극
3: 액정층 31: 액정 분자
11: 하부 배향막 21: 상부 배향막

Claims (20)

  1. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극,
    상기 제1 절연 기판과 마주하는 제2 절연 기판, 및
    상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 공통 전극을 포함하고,
    상기 화소 전극은,
    제1 가로 줄기부와 상기 제1 가로 줄기부의 끝단에서 직교하는 제1 세로 줄기부를 포함하는 제1 부화소 전극, 및
    제2 가로 줄기부와 상기 제2 가로 줄기부의 끝단에서 직교하는 제2 세로 줄기부를 포함하는 제2 부화소 전극을 포함하고,
    상기 제1 가로 줄기부, 상기 제1 세로 줄기부, 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부를 기준으로 액정 분자의 배열이 서로 다른 복수의 영역으로 구분되며,
    상기 복수의 영역 중 가장 긴 세로 방향 길이는 100μm 이하이고,
    상기 제1 가로 줄기부는 상기 제1 세로 줄기부의 중심에서 연결되는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 표시 장치는 곡면형인 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 가로 줄기부 및 상기 제1 세로 줄기부에서 연장되는 제1 미세 가지부를 더 포함하고,
    상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부에서 연장되는 제2 미세 가지부를 더 포함하는 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 세로 줄기부를 복수개 포함하고,
    상기 복수의 제1 세로 줄기부는 엇갈리게 위치하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 부화소 전극은,
    상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 구분되는 서로 다른 4 영역을 포함하는 표시 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 세로 줄기부를 복수개 포함하고,
    상기 복수의 제2 세로 줄기부는 엇갈리게 위치하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제2 부화소 전극은,
    상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 구분되는 서로 다른 4 영역을 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 표시 장치는 상기 화소 전극이 행렬 형태로 배치된 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기는,
    상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기보다 작은 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 100μm 이하인 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제2 가로 줄기부의 개수는 상기 제1 가로 줄기부의 개수보다 많으며, 상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 100μm 이하인 표시 장치.
  12. 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 가로 줄기부 및 상기 제1 세로 줄기부에서 연장되는 제1 미세 가지부를 더 포함하고,
    상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 가로 줄기부 및 상기 제2 세로 줄기부에서 연장되는 제2 미세 가지부를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 제1 세로 줄기부를 복수개 포함하고,
    상기 복수의 제1 세로 줄기부는 엇갈리게 위치하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 부화소 전극은,
    상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 구분되는 서로 다른 4 영역을 포함하는 표시 장치.
  15. 제13항에서,
    상기 제2 부화소 전극은 상기 제2 세로 줄기부를 복수개 포함하고,
    상기 복수의 제2 세로 줄기부는 엇갈리게 위치하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제2 부화소 전극은,
    상기 액정 분자의 배열이 행 방향을 따라 구분되는 서로 다른 4 영역을 포함하는 표시 장치.
  17. 제2항에서,
    상기 표시 장치는 상기 화소 전극이 행렬 형태로 배치된 표시 장치.
  18. 제2항에서,
    상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기는,
    상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 크기보다 작은 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 제2 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 100μm 이하인 표시 장치.
  20. 제2항에서,
    상기 제2 가로 줄기부의 개수는 상기 제1 가로 줄기부의 개수보다 많으며, 상기 제1 부화소 전극이 포함하는 일 영역의 세로 방향 길이는 100μm 이하인 표시 장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160045186A (ko) * 2014-10-16 2016-04-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102331197B1 (ko) * 2015-04-29 2021-11-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN106773371B (zh) * 2016-12-29 2020-08-28 武汉华星光电技术有限公司 一种阵列基板及显示面板
US20210389617A1 (en) * 2018-03-30 2021-12-16 Sakai Display Products Corporation Liquid crystal display panel
CN111886539B (zh) * 2018-03-30 2023-07-07 堺显示器制品株式会社 液晶显示面板
CN112639597A (zh) * 2018-08-31 2021-04-09 堺显示器制品株式会社 液晶显示面板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120075562A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Chao-Wei Yeh Liquid crystal display panel

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007256811A (ja) 2006-03-24 2007-10-04 Sharp Corp 液晶表示装置
KR20080032768A (ko) 2006-10-10 2008-04-16 삼성전자주식회사 액정표시장치
KR101921253B1 (ko) * 2012-05-09 2018-11-23 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101931699B1 (ko) 2012-08-07 2018-12-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20140091100A (ko) * 2012-12-26 2014-07-21 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정 표시 장치
US20150055063A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Innolux Corporation Display apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120075562A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Chao-Wei Yeh Liquid crystal display panel

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