KR20120069381A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120069381A
KR20120069381A KR1020100130904A KR20100130904A KR20120069381A KR 20120069381 A KR20120069381 A KR 20120069381A KR 1020100130904 A KR1020100130904 A KR 1020100130904A KR 20100130904 A KR20100130904 A KR 20100130904A KR 20120069381 A KR20120069381 A KR 20120069381A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
liquid crystal
subpixel electrode
shielding member
subpixel
Prior art date
Application number
KR1020100130904A
Other languages
English (en)
Inventor
창학선
신용환
정민식
신경주
이준우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020100130904A priority Critical patent/KR20120069381A/ko
Priority to US13/295,881 priority patent/US8767149B2/en
Publication of KR20120069381A publication Critical patent/KR20120069381A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F1/133757—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different alignment orientations
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134345—Subdivided pixels, e.g. for grey scale or redundancy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/13624—Active matrix addressed cells having more than one switching element per pixel
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 상기 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 각각 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 부화소 전극의 일부와 중첩하는 차폐 부재, 상기 복수의 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 적어도 하나 위에 형성되어 있고, 광배향 되어 있는 배향막, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 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 하나의 화소에 복수의 도메인을 형성하는 수단으로 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법이 있다. 이 방법은 절개부의 가장자리(edge)와 이와 마주하는 전계 생성 전극 사이에 형성되는 프린지 필드(fringe field)에 의해 액정이 프린지 필드에 수직하는 방향으로 배향됨으로써 복수의 도메인을 형성할 수 있다.
그러나 이러한 구조는 개구율이 떨어질 뿐만 아니라, 절개부 가까이에 위치한 액정은 프린지 필드에 수직하는 방향으로 쉽게 배향될 수 있지만 절개부에서 멀리 떨어진 중앙부에 위치하는 액정은 랜덤 모션(random motion)이 발생하여 응답 속도가 느려지고 역방향 도메인이 형성되어 순간 잔상이 나타날 수 있다.
하나의 화소에 복수의 도메인을 형성하는 다른 수단으로 배향막에 광을 조사하여 액정의 배향 방향 및 배향 각도를 제어하는 광 배향 방법이 있다. 광 배향 방법은 전계 생성 전극에 절개부를 형성할 필요가 없어서 개구율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 광 배향시 발생하는 선 경사각(pretilt angle)에 의해 액정의 응답시간도 개선할 수 있다.
서로 다른 도메인의 경계에서는 액정의 배향 방향이 다른 부분이 존재하여 그 부분에서 텍스처(texture)가 발생할 수 있다. 이러한 텍스처는 투과율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 외부에서 얼룩으로 시인되어 표시 특성이 저하될 수 있다.
한편, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각에 대한 감마 곡선의 계조별 휘도 레벨은 서로 다르고, 중간 계조에서 황색화(yellowish)가 발생하는 문제가 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시인성을 개선할 수 있고, 황색화를 개선할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 각각 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 부화소 전극의 일부와 중첩하는 차폐 부재, 상기 복수의 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 적어도 하나 위에 형성되어 있고, 광배향 되어 있는 배향막, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고, 상기 제1 부화소 전극에는 제1 데이터 전압이 인가되도록 형성되고, 상기 제2 부화소 전극에는 상기 제1 데이터 전압보다 작은 제2 데이터 전압이 인가되도록 형성된다.
상기 차폐 부재는 상기 제1 부화소 전극의 가로 중심선 부근에 형성되어 있는 제1 차폐 부재를 포함할 수 있다.
상기 차폐 부재는 상기 제1 부화소 전극의 좌측 가장자리 부근 및 우측 가장자리 부근 중 적어도 하나에 형성되어 있는 제2 차폐 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 액정층은 상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 위치하는 제1 액정층을 포함하고, 상기 제1 액정층은 좌상(左上) 방향, 좌하(左下) 방향, 우상(右上) 방향 및 우하(右下) 방향으로 배향되는 4개의 도메인을 포함할 수 있다.
상기 제1 부화소 전극은 상기 가로 중심선 및 세로 중심선을 경계로 좌상(左上) 영역, 우상(右上) 영역, 우하(右下) 영역 및 좌하(左下) 영역의 4 영역으로 나뉘고, 상기 4 영역 각각은 상기 4개의 도메인 중 하나와 일대일 대응될 수 있다.
상기 제1 부화소 전극의 상기 가로 중심선 부근에 가로 DBT(domain boundary texture)가 발생하고, 상기 제1 부화소 전극의 세로 중심선 부근에 세로 DBT가 발생할 수 있다.
상기 제1 차폐 부재는 상기 가로 DBT를 가릴 수 있다.
상기 제1 부화소 전극의 상측 및 하측 가장자리 부근에는 각각 상측 및 하측 FFT(fringe field texture)가 발생하고, 상기 제1 부화소 전극의 좌측 및 우측 가장자리 부근에는 각각 좌측 및 우측 FFT가 발생할 수 있다.
상기 제2 차폐 부재는 상기 좌측 FFT 및 상기 우측 FFT 중 적어도 하나의 FFT를 가릴 수 있다.
상기 제2 차폐 부재는 상기 4개의 도메인 중 적어도 하나의 도메인 내에 형성될 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 전계가 형성되는 경우, 상기 적어도 하나의 도메인 내 상기 제1 부화소 전극의 가장자리에서 상기 전계에 의한 상기 제1 액정층의 배향 방향은 상기 제1 도메인의 액정 배향 방향과 다를 수 있다.
상기 복수의 화소 전극 중 하나인 제1 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 중첩하는 상기 제2 차폐 부재는 상기 4개의 도메인 중 하나인 제1 도메인 내에 형성되어 있고, 상기 복수의 화소 전극 중 다른 하나인 제2 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 중첩하는 상기 제2 차폐 부재는 상기 4개의 도메인 중 상기 제1 도메인 및 제2 도메인 내에 형성될 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 전계가 형성되는 경우, 상기 제1 도메인 및 상기 제2 도메인 내 상기 제1 부화소 전극의 가장자리에서 상기 전계에 의한 상기 제1 액정층의 배향 방향은 각각 상기 제1 도메인 및 상기 제2 도메인의 액정 배향 방향과 다를 수 있다.
상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인은 서로 마주하는 면이 없을 수 있다.
상기 복수의 화소 전극 각각은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 하나에 대응되고, 상기 제2 화소 전극은 청색에 대응될 수 있다.
상기 복수의 도메인은 상기 배향막에 서로 다른 방향으로 광을 조사하여 형성할 수 있다.
상기 복수의 화소 전극 각각은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 대응되고, 청색에 대응되는 화소 전극과 중첩하는 차폐 부재의 면적은 적색 및 녹색에 대응하는 화소 전극과 중첩하는 차폐 부재의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극은 간극(gap)을 두고 분리되어 있을 수 있다.
상기 제2 부화소 전극은 상기 제1 부화소 전극을 중심으로 상부 및 하부에 위치할 수 있다.
상기 제2 부화소 전극은 상기 제1 부화소 전극을 둘러싸고 있을 수 있다.
상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터, 상기 제1 박막 트랜지스터 및 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 게이트선, 그리고 상기 게이트선과 교차하는 데이터선을 더 포함하며, 상기 차폐 부재는 상기 게이트선 또는 상기 데이터선과 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다.
상기 게이트선과 동일한 층에 형성되어 있는 유지 전극선을 더 포함하며, 상기 차폐 부재는 상기 유지 전극선에 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나에 형성되어 있는 차광 부재를 더 포함하며, 상기 차폐 부재는 상기 차광 부재와 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다.
상기 배향막은 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 배향막과 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 배향막을 포함하며, 상기 제1 배향막은 제1 방향으로 광조사되는 제1 부분과 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광조사되는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 배향막은 상기 제1 방향과 교차하는 제3 방향으로 광조사되는 제3 부분과 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 광조사되는 제4 부분을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 화소 전극, 상기 화소 전극과 마주하는 공통 전극, 상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 있으며 좌상(左上), 좌하(左下), 우상(右上) 및 우하(右下) 방향으로 배향되는 복수의 도메인을 포함하는 제1 액정층, 상기 제2 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 있는 제2 액정층, 그리고 상기 화소 전극의 하부 또는 상기 공통 전극의 하부에 형성되어 있으며 상기 제1 부화소 전극과 중첩하는 차폐 부재를 포함하고, 상기 제1 부화소 전극에는 제1 데이터 전압이 인가되도록 형성되고, 상기 제2 부화소 전극에는 상기 제1 데이터 전압보다 작은 제2 데이터 전압이 인가되도록 형성된다.
상기 제1 부화소 전극은 좌상, 우상, 우하, 좌하 영역으로 나뉘고, 상기 복수의 도메인은 상기 좌상 영역에서는 좌하 방향, 우상 영역에서는 좌상 방향, 우하 영역에서는 우상 방향, 좌하 영역에서는 우하 방향으로 형성되어 있을 수 있다.
상기 차폐 부재는 상기 좌상 영역 및 상기 좌하 영역의 경계, 상기 우상 영역의 경계 및 상기 우하 영역의 경계와 중첩하는 제1 차폐 부재, 상기 좌상 영역에서 좌측에 형성되어 있는 제2 차폐 부재, 그리고 상기 우하 영역에서 우측에 형성되어 있는 제3 차폐 부재를 포함할 수 있다.
상기 화소 전극은 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터 중 하나의 색 필터와 대응되게 형성되어 있고, 상기 차폐 부재의 면적은 상기 화소 전극과 대응되는 색 필터에 따라 결정될 수 있다.
상기 화소 전극이 청색 필터와 대응되는 경우, 상기 화소 전극의 차폐 부재의 면적은 녹색 필터 또는 적색 필터와 대응되는 화소 전극의 차폐 부재의 면적보다 클 수 있다.
측면 시인성을 개선할 수 있고, 황색화(yellowish)를 개선할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만을 보여주는 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 6는 광 배향 방법에 의해 형성된 액정 분자의 배향 방향을 보여주는 개략도이다.
도 7 내지 도 9는 도 1과 다른 액정 배향 방향을 갖는 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 13은 도 12의 액정 표시 장치에서 게이트 도전체 부분만 보여주는 배치도이고, 도 14는 도 12의 액정 표시 장치를 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 게이트 도전체 부분만 보여주는 배치도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만을 보여주는 배치도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 20은 도 19의 액정 표시 장치에서 게이트 도전체 부분만 보여주는 배치도이고, 도 21은 도 19의 액정 표시 장치를 XXI-XXI'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 22 내지 도 24는 도 16과 다른 액정 배향 방향을 갖는 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 경우 뿐만 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.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 2를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만을 보여주는 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 그리고 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 하부 표시판(100)을 설명한다.
하부 표시판(100)은 제1 기판(110)을 포함하고, 제1 기판(110) 위에는 차폐 부재(10, 20, 30)가 형성되어 있다. 차폐 부재(10, 20, 30) 위에는 절연층(40)이 형성되어 있으며, 절연층(40) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있으며, 화소 전극(191) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 서로 분리된 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다.
화소 전극(191)은 세로 방향으로 긴 전체적으로 대략 직사각형 모양이며, 간극(gap)(91)을 사이에 두고 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)이 분리되어 있다. 제1 부화소 전극(191a)은 전체적으로 대략 사각형 모양이며, 제2 부화소 전극(191b)은 간극(91)을 사이에 두고 제1 부화소 전극(191a)을 둘러싸고 있다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 간극(91)은 사각형 띠 모양이다.
화소 전극(191)은 가로 중심선(BT)과 세로 중심선(BL)을 경계로 좌상(左上), 우상(右上), 우하(右下) 및 좌하(左下)의 네 영역(D1, D2, D3, D4)으로 나뉜다. 이 영역들(D1-D4)은 화소 전극(191)의 가로 중심선(BT)과 세로 중심선(BL)을 경계로 하며 거의 크기가 동일하다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)는 서로 다른 데이터 전압이 인가되도록 형성된다. 제1 부화소 전극(191a)에 인가되는 전압을 제1 데이터 전압이라 하고, 제2 부화소 전극(191b)에 인가되는 전압을 제2 데이터 전압이라 할 경우, 제1 데이터 전압이 제2 데이터 전압보다 크다. 따라서, 저계조에서는 거의 제1 부화소 전극(191a)만이 휘도에 기여한다.
차폐 부재(10, 20, 30)는 제1 차폐 부재(10), 제2 차폐 부재(20) 및 제3 차폐 부재(30)를 포함한다. 차폐 부재(10, 20, 30)는 제1 부화소 전극(191a) 및 간극(91)과 중첩한다. 제1 차폐 부재(10)는 화소 전극(191)의 가로 중심선(BT)을 따라 형성되어 있다. 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)는 제1 차폐 부재(10)가 형성되어 있는 방향에 교차하는 방향으로 형성되어 있다. 예를 들어, 제1 차폐 부재(10)가 가로 방향으로 형성되어 있으면, 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)는 세로 방향으로 형성된다. 제2 차폐 부재(20)는 제1 부화소 전극(191a)의 좌상 영역(D1a) 내 좌측 가장자리(edge)에 형성되어 있고, 제3 차폐 부재(30)는 제1 부화소 전극(191a)의 우하 영역(D3a) 내 우측 가장자리에 형성되어 있다. 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)는 제1 부화소 전극(191a)의 가장자리 중 일부에만 형성되는데, 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)가 형성되는 위치는 액정 배향 방향을 기반으로 결정된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 1에서는 제1 차폐 부재(10), 제2 차폐 부재(20) 및 제3 차폐 부재(30)는 서로 연결되어 있으나, 제1 차폐 부재(10), 제2 차폐 부재(20) 및 제3 차폐 부재(30)는 각각 분리되어 있을 수도 있다.
도 1 및 도 2에서는 도시하지 않았으나, 액정 표시 장치의 제1 기판(110) 위에는 게이트선 및 게이트선과 교차하는 데이터선이 형성되어 있다. 차폐 부재(10, 20, 30)는 게이트선과 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다. 또는, 차폐 부재(10, 20, 30)는 데이터선과 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다. 아니면, 차폐 부재(10, 20, 30)는 유지 전극선이 확장되어 형성되어 있을 수 있다.
다음, 상부 표시판(200)을 설명한다.
상부 표시판(200)은 제2 기판(210)을 포함하고, 제2 기판(210) 위에는 덮개막(250)이 형성되어 있으며, 덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있으며, 공통 전극(270) 위에는 배향막(21)이 형성되어 있다.
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며 수직 배향되어 있다. 기판(110, 210)의 바깥 면에는 각각 편광자(도시하지 않음)가 부착될 수 있으며, 편광자의 편광축은 서로 직교하며 가로 및 세로 방향과 약 45도 기울어져 있을 수 있다.
액정층(3)에 전계가 없을 때, 즉 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전압 차이가 없을 때 액정 분자(31)는 배향막(11, 21) 표면에 수직이거나 수직에서 약간 기울어진 상태에 있을 수 있다.
이와 같이, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 전위차가 생기면 표시판(100, 200)의 면에 거의 수직인 전계가 액정층(3)에 생성된다. [앞으로 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)을 아울러 "전계 생성 전극(field generating electrode)"라 한다.] 그러면 액정층(3)의 액정 분자들(31)은 전계에 응답하여 그 장축이 전계의 방향에 수직을 이루도록 기울어지며, 액정 분자(31)가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사된 빛의 편광의 변화 정도가 달라진다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.
액정 분자(31)가 기울어지는 방향은 배향막(11, 21) 특성에 따라 달라지는데, 예를 들면 배향막(11, 21)에 편광 방향이 다른 자외선(UV)을 조사하거나, 기울어지게 조사함으로써 액정 분자(31)의 경사 방향을 결정할 수 있다.
액정층(3) 중 제1 부화소 전극(191a)과 공통 전극(270) 사이에 개재되어 있는 액정층을 제1 액정층이라 하고 제2 부화소 전극(191b)과 공통 전극(270) 사이에 개재되어 있는 액정층을 제2 액정층이라 할 때, 제1 액정층 및 제2 액정층의 액정 분자(31)는 화살표와 같이 각각 네 개의 다른 방향으로 배향되어 있다. 화살표는 액정 분자(31)가 기울어지는 방향을 나타낸다. 즉 제1 액정층 및 제2 액정층은 각각 액정의 배향 방향이 서로 다른 네 개의 도메인(domain), 즉 좌상, 좌하, 우상 및 우하 방향으로 배향되는 4개의 도메인을 각각 포함할 수 있다. 액정 배향 방향은 좌상 영역(D1)에서는 좌하 방향, 우상 영역(D2)에서는 좌상 방향, 우하 영역(D3)에서는 우상 방향, 좌하 영역(D4)에서는 우하 방향이다.
그러나 이들 네 영역(D1-D4)에서 액정 분자(31)가 기울어지는 방향은 이에 한정되지 않으며 여러 가지 형태가 있을 수 있다. 또한 제1 액정층 및 제2 액정층이 각각 포함하는 도메인은 네 개가 아니라 그보다 많거나 적을 수도 있다.
서로 다른 도메인의 경계에서는 액정의 배향 방향이 서로 달라 텍스처(texture)가 발생할 수 있다. 서로 다른 도메인의 경계에서 발생하는 텍스처를 DBT(domain boundary texture)라 한다. 즉, 제1 부화소 전극(191a)에서는 가로 중심선 부근에 가로 DBT, 세로 중심선 부근에 세로 DBT가 발생할 수 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 간극(91)과 화소 전극(191)과 인접하는 화소 전극(미도시) 사이의 간격으로 인해, 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)의 가장자리(edge)와 공통 전극(270) 사이에서는 프린지 필드(fringe field)가 발생한다. 따라서, 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)의 가장자리(edge)에서는 광 배향에 의해 결정되는 액정의 배향 방향 외에 프린지 필드에 의해 액정의 배향 방향이 결정될 수 있다. 그런데, 광 배향에 의해 결정되는 액정의 배향 방향과 프린지 필드에 의한 액정의 배향 방향이 다른 경우, 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)의 가장자리에는 텍스처가 발생할 수 있다. 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)의 가장자리에 발생하는 텍스처를 FFT(fringe field texture)라 한다.
도 1에서 FFT가 발생하는 부분은 다음과 같다. 제1 부화소 전극(191a)에서는 좌상 영역(D1a)에서 좌측 가장자리, 우상 영역(D2a)에서 상측 가장자리, 우하 영역(D3a)에서 우측 가장자리, 좌하 영역(D4a)에서 하측 가장자리이다. 제2 부화소 전극(191b)에서는 좌상 영역(D1b)에서 하측 가장자리, 우상 영역(D2b)에서 상측 가장자리, 우하 영역(D3b)에서 상측 가장자리, 우하 영역(D3a)에서 상측 가장자리, 좌하 영역(D4a)에서 하측 가장자리이다.
액정 표시 장치를 보았을 때 액정 광축이 보이는 경우 휘도에 기여를 하지 않고, 액정 장축이 보이는 경우에 휘도에 기여를 한다. 그런데, 액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 텍스처가 발생하는 부분마다 액정 광축이 보이거나 액정 장축이 보일 수 있다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 1에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 다음과 같다.
제1 부화소 전극(191a)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 좌상 영역(D1a)에서 좌측, 우하 영역(D3a)에서 우측이다. 즉, 제1 부화소 전극(191a)에서는 가로 DBT와 세로 DBT 중 가로 DBT에서 액정 장축이 보이고, 상하측 가장자리에 발생하는 FFT 및 좌우측 가장자리에 발생하는 FFT 중 좌우측 가장자리에 발생하는 FFT에서 액정 장축이 보인다.
제1 차폐 부재(10)는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계와 중첩한다. 즉, 제1 차폐 부재(10)는 제1 부화소 전극(191a)의 가로 중심선(BT) 부근과 중첩하고, 제1 부화소 전극(191a)의 가로 DBT를 가린다.
제2 차폐 부재(20)는 좌상 영역(D1a)에서 좌측에 형성되어 있고, 제3 차폐 부재(30)는 우하 영역(D3a)에서 우측에 형성되어 있다. 즉, 제2 차폐 부재(20)는 제1 부화소 전극(191a)의 좌측 가장자리에 발생하는 좌측 FFT를 가리고, 제3 차폐 부재(30)는 제1 부화소 전극(191a)의 우측 가장자리에 발생하는 우측 FFT를 가린다.
이와 같이, 차폐 부재(10, 20, 30)는 제1 부화소 전극(191a)에서 발생하는 복수의 텍스처 중 일부 텍스처를 가린다. 이때, 차폐 부재(10, 20, 30)가 가리는 텍스처는 액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 액정 장축이 보이는 텍스처이다.
이와 같이, 제2 부화소 전극(191b)보다 큰 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극(191a)에서 발생하는 복수의 텍스처 중 측면 시인성에 영향을 미치는 텍스처만을 차폐 부재를 통해 가릴 수 있다. 이를 통해, 저계조에서 좌우 측면 감마를 정면 감마에 유사하도록 만들 수 있어 측면 시인성이 향상될 수 있다. 또한 차폐 부재를 통해 제1 부화소 전극의 일부를 가림으로써 1차 효율이 감소할 수는 있으나 2차 효율 또는 3차 효율은 증가하므로 투과율을 크게 감소시키지 않는다.
도 3은 차폐 부재가 도 2와는 다르게 형성되는 것으로, 도 3 역시 도 2와 같이 도 1의 액정 표시 장치를 III-III'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3을 참고하면, 차폐 부재(10, 20, 30)이 제2 기판(210) 위에 형성되어 있다. 차폐 부재(10, 20, 30)가 제1 기판(110)이 아닌 제2 기판(210) 위에 형성되는 점을 제외하면 도 2와 동일하다.
도 1 및 도 3에 도시하지 않았으나, 액정 표시 장치의 제2 기판(210) 위에는 차광 부재가 형성되어 있다. 차폐 부재(10, 20, 30)는 차광 부재와 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 차폐 부재(10, 20, 30)는 차광 부재가 확장되어 형성되어 있을 수 있다. 또는, 차폐 부재(10, 20, 30)는 차광 부재와 분리되어 형성되어 있을 수도 있다.
이제, 액정층이 복수의 도메인을 포함하도록 형성하는 방법을 설명한다. 복수의 도메인은 배향막에 광을 조사하는 광 배향 방법에 의해 형성할 수 있다. 배향막은 시나메이트, 차콘, 쿠마린 등의 광감응성기를 포함하는 폴리아믹애시드(polyamicacid) 또는 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다. 광 배향 방법은 수직 배향막에 광을 비스듬하게 조사하여 배향막 표면에 있는 광 반응성 사슬이 광 조사된 방향에 따라 눕도록 설정하는 방법으로, 서로 다른 복수의 방향으로 광을 조사하는 경우 복수의 도메인을 형성할 수 있다.
도 4는 광 배향할 때 사용하는 두 개의 마스크를 보여주는 개략도이고, 도 5는 도 4의 마스크를 사용하여 광을 조사하는 방법을 보여주는 개략도이고, 도 6은 이러한 광 배향 방법에 의해 형성된 액정 분자의 배향 방법을 보여주는 개략도이다.
도 4를 참고하면, 광 배향시 사용하는 마스크는 기판의 장변과 평행한 방향과 나란하게 복수의 개구부(h1)가 형성되어 있는 제1 마스크(M1)와 기판의 장변과 수직한 방향과 나란하게 복수의 개구부(h2)가 형성되어 있는 제2 마스크(M2)가 사용될 수 있다.
도 4의 (a) 및 도 5의 (a)를 참고하면, 배향막(11)이 도포되어 있는 하부 표시판(100) 위에 제1 마스크(M1)를 배치하고 자외선(UV) 따위의 광을 비스듬한 각도로 조사함으로써 1차 노광을 수행한다. 이때, 자외선(UV)의 조사 파장은 10nm-400nm이고, 바람직하게는 280nm-340nm일 수 있다. 광의 조사 에너지는 1mJ-5,000mJ일 수 있다. 배향막(11)의 재료에 따라 광의 조사 에너지와 조사 파장의 영향을 받을 수 있다. 배향막이 시나메이트, 차콘, 쿠마린 등의 광감응성기를 포함하는 폴리아믹애시드 또는 폴리이미드로 이루어지는 경우, 광의 조사 에너지는 50mJ 이하일 수 있다.
광은 선편광(linearly polarized ultraviolet, LPUV) 또는 부분 편광된 광을 조사한다. 선평광은 배향막의 표면에 대하여 비스듬한 각도로 조사하여 배향막 표면이 일정한 방향으로 러빙된 것과 같은 효과를 유발한다. 배향막 표면에 비스듬하게 선편광을 조사하는 방법은 배향막을 기울이거나, 선편광 조사 장치를 기울임으로써 가능하다. 조사 기울기는 0도-90도 사이로 할 수 있다. 바람직하게는 20도-70도일 수 있다. 이어서 1차 노광한 방향과 반대 방향으로 자외선(UV) 따위의 광을 비스듬하게 기울여 조사함으로써 2차 노광을 수행한다.
이때 광 조사는 제1 마스크(M1)의 개구부(h1)의 장축과 평행한 방향, 즉 도 4의 (a)에서 좌우 방향(화살표 방향)을 따라 이동하며 수행한다. 광 조사가 개구부(h1)의 장축과 평행한 방향을 따라 수행되지 않는 경우 광 회절에 의해 실제 노광되는 영역이 줄어들 뿐만 아니라 기판과 마스크 사이의 거리 및 노광 각도에 대한 공정 마진이 작아질 수 있다.
예컨대 화소 영역의 상반부는 오른쪽에서 왼쪽으로 경사 방향을 가지도록 수행하고 화소 영역의 하반부는 왼쪽에서 오른쪽으로 경사 방향을 가지도록 수행함으로써, 도 6의 (a)와 같이 경사 방향이 반대인 두 영역이 형성될 수 있다.
마찬가지로, 도 4의 (b) 및 도 5의 (b)를 참고하면, 배향막(21)이 도포되어 있는 상부 표시판(200) 위에 제2 마스크(M2)를 배치하고 자외선(UV) 따위의 광을 비스듬한 각도로 조사함으로써 3차 노광을 수행한다. 이어서 3차 노광한 방향과 반대 방향으로 자외선(UV) 따위의 광을 비스듬하게 기울여 조사함으로써 4차 노광을 수행한다.
이때 광 조사는 마스크(M2)의 개구부(h2)의 장축과 평행한 방향, 즉 도 4의 (b)에서 상하 방향(화살표 방향)을 따라 이동하며 수행한다.
예컨대 화소 영역의 좌반부는 위에서 아래로 경사 방향을 가지도록 수행하고 화소 영역의 우반부는 아래에서 위로 경사 방향을 가지도록 수행할 수 있다. 이에 따라 도 6의 (b)와 같이 경사 방향이 반대인 두 영역이 형성될 수 있다.
배향막 표면에 대하여 비스듬한 각도로 광을 조사함으로써 배향막 표면이 일정한 방향으로 러빙(rubbing)된 것과 동일한 효과를 가진다. 즉 배향막의 표면은 광 조사 방향에 따라서 배향 방향이 달라지므로 하나의 화소를 복수의 영역으로 나눠 노광을 수행함으로써 하나의 화소에 액정 분자의 선경사 방향이 서로 다른 복수의 도메인을 형성할 수 있다.
도 6의 (c)를 참고하면, 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)을 합착하면, 벡터합에 의해 좌상(左上), 좌하(左下), 우상(右上) 및 우하(右下) 방향으로 배향되는 네 개의 도메인을 형성할 수 있다. 예를 들어, 좌상(左上) 영역에서, 하부 표시판(100)은 오른쪽에서 왼쪽으로 경사 방향을 가지고, 상부 표시판(200)은 위에서 아래로 경사 방향을 가진다. 따라서, 좌상(左上) 영역에서는 벡터합에 의해 좌하 방향으로 배향되는 도메인이 형성된다.
본 발명의 실시예에서는 이러한 광 배향 방법을 사용하여 각 부화소마다 배향 방향이 다른 네 개의 도메인을 형성할 수 있다. 일반적으로 각 부화소 전극은 4개의 도메인을 형성할 수 있고, 액정의 배향 방향은 순환(우, 좌), 집중발산, 집중, 발산 등의 배향을 가질 수 있다.
도 6에서는 하부 표시판(100)의 화소 영역의 하반부에 광 조사되는 방향이 x축 방향이고, 상부 표시판(200)의 화소 영역의 좌반부에 광 조사되는 방향이 y축 방향이나, 이는 하나의 예시일 뿐, 광 배향 방법을 제한하는 것은 아니다. 다른 배향 방법으로 하부 표시판(100)에 4 방향의 선경사 제어(pretilt control)로 배향하는 배열 프리(Align Free) 방식이 이용될 수도 있다. 도 6의 (a)가 상부 표시판(200)에 광 조사되는 방향이고, 도 6의 (b)가 하부 표시판(100)에 광 조사되는 방향인 경우에도 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)을 합착하면, 도 6의 (c)와 같은 액정 배향 방향을 갖는 도메인을 형성할 수 있다.
도 2 또는 도 3의 제1 배향막(11)은 제1 방향으로 광조사되는 제1 부분과 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광조사되는 제2 부분을 포함하고, 제2 배향막(21)은 제1 방향과 교차하는 제3 방향으로 광조사되는 제3 부분과 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 광조사되는 제4 부분을 포함한다. 이때, 제1 방향이 x축 방향이면, 제3 방향은 y축 방향이다.
제1 방향 내지 제4 방향의 조합을 통해 액정 배향 방향은 도 1과 다른 도 7 내지 도 9와 같은 액정 배향 방향을 가질 수 있다.
도 7 내지 도 9는 도 1과 다른 액정 배향 방향을 갖는 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 7을 참고하면, 액정 배향 방향은 좌상 영역(D1)에서는 좌상 방향, 우상 영역(D2)에서는 좌하 방향, 우하 영역(D3)에서는 우하 방향, 좌하 영역(D4)에서는 우상 방향이다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 7에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 도 1과 같다. 즉, 제1 부화소 전극(191a)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 좌상 영역(D1a)에서 좌측, 우하 영역(D3a)에서 우측이다.
따라서, 차폐 부재(10, 20, 30)의 형태가 도 1과 동일하다.
도 8을 참고하면, 액정 배향 방향은 좌상 영역(D1)에서는 우상 방향, 우상 영역(D2)에서는 우하 방향, 우하 영역(D3)에서는 좌하 방향, 좌하 영역(D4)에서는 좌상 방향이다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 8에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 다음과 같다.
제1 부화소 전극(191a)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 우상 영역(D2a)에서 우측, 좌하 영역(D4a)에서 좌측이다.
제1 차폐 부재(10)는 도 1과 같고, 제2 차폐 부재(20)는 우상 영역(D2a)에서 우측에 형성되어 있고, 제3 차폐 부재(30)는 좌하 영역(D4a)에서 좌측에 형성되어 있다.
도 9를 참고하면, 액정 배향 방향은 좌상 영역(D1)에서는 우하 방향, 우상 영역(D2)에서는 우상 방향, 우하 영역(D3)에서는 좌상 방향, 좌하 영역(D4)에서는 좌하 방향이다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 9에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 도 8과 같다. 즉, 제1 부화소 전극(191a)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 우상 영역(D2a)에서 우측, 좌하 영역(D4a)에서 좌측이다. 따라서, 차폐 부재(10, 20, 30)의 형태가 도 8과 동일하다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 10을 참고하면, 차폐 부재(10, 20)는 제1 차폐 부재(10) 및 제2 차폐 부재(20)만을 포함한다. 도 1과 달리 제3 차폐 부재(30)는 형성되지 않는다. 우하 영역(D3a)의 우측은 액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때 액정 장축이 보이는 텍스처가 발생하는 부분이나 차폐 부재(10, 20)에 의해 가려지지 않는다. 즉, 도 1의 차폐 부재(10, 20, 30)은 액정 장축이 보이는 텍스처가 발생하는 부분을 모두 가리고, 도 10의 차폐 부재(10, 20)는 액정 장축이 보이는 텍스처가 발생하는 부분 중 일부만을 가린다.
도 10과 달리, 제2 차폐 부재(20)는 제1 부화소 전극(191a)의 좌상 영역(D1a)의 좌측에 형성되어 있지 않고, 우하 영역(D3a)의 우측에 형성되어 있을 수도 있다.
도 1 및 도 7 내지 도 10을 정리하면, 제1 차폐 부재(10)는 제1 부화소 전극(191a)의 가로 중심선(BT) 부근에 형성되어 있다. 설명의 편의를 위해, 제2 차폐 부재(20) 및 제3 차폐 부재(30)를 분리해서 설명하였으나, 제2 차폐 부재(20) 및 제3 차폐 부재(30)를 묶어 제1 차페 부재(10)와 구별되는 제2 차폐 부재로 볼 수도 있다. 이 경우, 제2 차폐 부재는 제1 부화소 전극(191a)의 좌측 가장자리 부근 및 우측 가장자리 부근 중 적어도 하나에 형성되어 있다.
지금까지 설명한 것과 같이, 차폐 부재가 제1 부화소 전극에서 발생하는 복수의 텍스처 중 일부 텍스처를 가림으로써 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 1의 화소 전극(191)의 차폐 부재의 면적은 도 10의 화소 전극(191)의 차폐 부재의 면적보다 크다. 그런데, 도 1의 화소 전극(191)과 도 10의 화소 전극(191)은 모두 하나의 액정 표시 장치 내 화소 전극일 수 있다. 액정 표시 장치는 복수의 화소 전극이 행렬 형태로 배열된다. 복수의 화소 전극 각각은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 하나에 대응될 수 있다. 복수의 화소 전극 중 하나의 화소 전극이 도 1의 화소 전극(191)의 형태인지, 도 10의 화소 전극(191)의 형태인지는 상기 하나의 화소 전극이 대응되는 색을 기반으로 결정될 수 있다.
도 1의 화소 전극(191)은 청색에 대응되는 화소 전극이고, 도 10의 화소 전극(191)은 적색 및/또는 녹색에 대응되는 화소 전극일 수 있다. 즉, 청색에 대응되는 화소 전극의 차폐 부재의 면적을 적색 및 녹색에 대응되는 화소 전극의 차폐 부재의 면적보다 크게 형성할 수 있다. 예를 들어, 액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때 액정 장축이 보이는 텍스처가 발생하는 부분이 N개인 경우(N은 2 이상의 자연수), 청색에 대응되는 화소의 차폐 부재는 N개의 텍스처가 발생하는 부분을 모두 가리고, 적색 및 녹색에 대응되는 화소 전극의 차폐 부재는 N-1개의 텍스처가 발생하는 부분만을 가릴 수 있다.
이때, 청색의 계조별 데이터 전압은 적색 및/또는 녹색의 계조별 데이터 전압은 동일하게 하거나, 다르게 조절할 수 있다.
색상에 따라 계조별 데이터 전압에 차등을 두지 않는 경우, 색상별 차폐 부재의 면적만을 조절함으로써 청색에 대응하는 화소의 투과율을 감소시킬 수 있다.
색상에 따라 계조별 데이터 전압에 차등을 두는 경우, 색상에 따른 계조별 데이터 전압 조절과 색상별 차폐 부재의 면적을 조절함으로써, 청색에 대응하는 화소의 투과율을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 색상에 따른 계조별 데이터 전압 조절 및/또는 색상별 차폐 부재의 면적 조절을 통해 청색에 대응하는 화소의 투과율을 감소시킬 수 있어, 중간 계조에서 황색화(yellowish) 문제를 개선할 수 있다. 이를 통해, 시인성을 개선할 수 있다. 이와 같은 시인성 개선 원리는 MPC(multi primary color) 등에서도 적용 가능하다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 13은 도 12의 액정 표시 장치에서 게이트 도전체 부분만 보여주는 배치도이고, 도 14는 도 12의 액정 표시 장치를 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
먼저 도 11을 참고하면, 각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa, PXb)는 각각 게이트선(121) 및 해당 데이터선(171a, 171b)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa, Qb)와 이에 연결되어 있는 액정 축전기(Clca, Clcb), 그리고 스위칭 소자(Qa, Qb) 및 유지 전극선(131)에 연결되어 있는 유지 축전기(Csta, Cstb)를 포함한다.
각 스위칭 소자(Qa, Qb)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 포함하는 삼단자 소자로서, 제어 단자는 게이트선(121)과 연결되어 있고 입력 단자는 해당 데이터선(171a, 171b)과 연결되어 있으며 출력 단자는 액정 축전기(Clca, Clcb) 및 유지 축전기(Csta, Cstb)와 연결되어 있다.
액정 축전기(Clca, Clcb)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Csta, Cstb)는 유지 전극선(131)과 화소 전극(미도시)이 절연체를 사이에 두고 중첩하여 형성하고 유지 전극선(131)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Csta, Cstb)는 화소 전극이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩하여 형성될 수도 있다.
도 12 내지 도 14를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 그 사이에 개재되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
제1 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 게이트선(121)은 위로 확장되어 있는 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)과 폭이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압 따위를 전달한다. 각 유지 전극선(131)은 두 개의 게이트선(121) 사이에 위치하며 유지 전극(133) 및 차폐 부재(10, 20, 30)를 포함한다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 유지 전극(133)은 상면, 하면, 좌면 및 우면을 가지는 띠 모양이다. 유지 전극(133)의 상면은 아래쪽으로 확장되어 있는 확장부(134a)와 윗쪽으로 확장되어 있는 확장부(134b)를 포함하며, 확장부(134a, 134b)는 연결되어 있다. 유지 전극(133)의 하면 또한 아래쪽으로 확장되어 있는 확장부(135b)와 윗쪽으로 확장되어 있는 확장부(135a)를 포함하는데, 이 때 확장부(135a, 135b)는 연결되어 있지 않다. 띠 모양의 유지 전극(133)의 일부는 제거되어 있으며, 제거된 부분은 확장부(135a, 135b) 사이에 위치한다. 유지 전극(133)의 상면 및 하면은 좌면 및 우면보다 폭이 넓다.
도 12 및 도 13의 차폐 부재(10, 20, 30)의 형태는 도 1의 차폐 부재(10, 20, 30)과 동일하고, 유지 전극선(131)이 확장되어 형성되어 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 선형 반도체(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 선형 반도체는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗어 나온 제1 및 제2 돌출부(154a, 154b)를 포함한다.
선형 반도체 위에는 선형 저항성 접촉 부재(도시하지 않음), 제1 섬형 저항성 접촉 부재(165a) 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재는 제1 돌출부(163a) 및 제2 돌출부(도시하지 않음)를 가지며, 제1 돌출부(163a)와 제1 섬형 저항성 접촉 부재(165a)는 쌍을 이루어 선형 반도체의 제1 돌출부(154a) 위에서 마주하고 제2 돌출부와 제2 섬형 저항성 접촉 부재는 쌍을 이루어 선형 반도체의 돌출부(154b) 위에서 마주한다.
선형 저항성 접촉 부재 및 게이트 절연막(140) 위에는 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)이 형성되어 있다.
제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차하며 데이터 전압을 전달한다. 제1 데이터선(171a)은 제1 게이트 전극(124a)을 향하여 뻗은 제1 소스 전극(173a)과 폭이 넓은 끝 부분(179a)을 포함한다. 제2 데이터선(171b)은 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 뻗은 제2 소스 전극(173b)과 폭이 넓은 끝 부분(179b)을 포함한다. 제1 데이터선(171a)과 제2 데이터선(171b)은 서로 다른 전압이 공급된다. 제1 데이터선(171a)에는 제1 데이터 전압이 공급되고, 제2 데이터선(171b)에는 제1 데이터 전압보다 낮은 제2 데이터 전압이 공급된다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 게이트 전극(124a)을 중심으로 제1 소스 전극(173a)과 마주하며, 제2 드레인 전극(175b)은 제2 게이트 전극(124b)을 중심으로 제2 소스 전극(173b)과 마주한다. 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 끝 부분은 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)의 구부러진 부분으로 일부 둘러싸여 있다.
선형 반도체는 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이의 채널 영역 및 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이의 채널 영역을 제외하고는 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다.
선형 저항성 접촉 부재는 선형 반도체와 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b) 사이에 끼어 있으며 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다. 제1 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재는 선형 반도체와 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 사이에 끼어 있으며 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)과 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다.
제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiO2) 따위의 무기 절연 물질로 만들어진 차단층(160)이 형성되어 있고, 차단층(160) 위에는 색 필터(230)가 형성되어 있다.
색 필터(230)는 화소 열을 따라 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)과 나란한 방향으로 뻗어 있는 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터를 포함할 수 있다. 또는 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터가 각 화소별로 교대로 배열될 수도 있다.
색 필터(230)는 복수의 개구부(234a, 234b, 235a, 235b)를 가진다. 개구부(234a, 234b, 235a, 235b)는 유지 전극(133)의 확장부(134a, 134b, 135a, 135b)와 중첩한다.
색 필터(230) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화규소 또는 산화규소 따위의 무기 절연 물질로 만들어질 수 있으며, 색 필터(230)가 들뜨는 것을 방지하고 후속 공정에서 색 필터(230)에 식각액 등의 화학액이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
보호막(180), 색 필터(230) 및 차단층(160)에는 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 드러내는 접촉 구멍(185a, 185b)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 차단층(160)에는 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)의 끝 부분(179a, 179b)을 각각 드러내는 접촉 구멍(182a, 182b)이 형성되어 있고, 보호막(180), 차단층(160) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 간극(91)을 사이에 두고 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 간극(91)은 사각형 띠 모양이며, 전술한 사각형 띠 모양의 유지 전극(133)은 간극(91)과 중첩하여 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b) 사이의 빛샘을 막는 역할을 한다.
또한 유지 전극(133)의 차폐 부재(10, 20, 30)는 광배향에 의해 발생하는 텍스쳐를 가리는 차폐 부재 역할을 한다. 이에 대한 설명은 상술한 것과 같다.
또한 유지 전극(133)의 확장부(134a, 135a, 134b, 135b)는 제1 부화소 전극(191a) 또는 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 중첩하여 유지 축전기(storage capacitor, Cst)를 형성한다.
즉 제1 부화소 전극(191a)은 유지 전극(133)의 확장부(134a, 135a)와 중첩하여 유지 축전기(Csta)를 형성한다. 이 때 제1 부화소 전극(191a)과 유지 전극(133)의 확장부(134a, 135a)가 중첩하는 부분에는 색 필터(230)의 개구부(234a, 235a)가 위치함으로써 유지 축전기(Csta)의 절연체의 두께를 줄여 유지 용량을 늘릴 수 있다.
제2 부화소 전극(191b)은 유지 전극(133)의 확장부(134b, 135b)와 중첩하여 유지 축전기(Cstb)를 형성한다. 이 때 제2 부화소 전극(191b)과 유지 전극(133)의 확장부(134b, 135b)가 중첩하는 부분에는 색 필터(230)의 개구부(234b, 235b)가 위치함으로써 유지 축전기(Cstb)의 절연체의 두께를 줄여 유지 용량을 늘릴 수 있다.
제1 게이트 전극(124a), 선형 반도체의 제1 돌출부(154a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 박막 트랜지스터(Qa)를 형성하고 제1 박막 트랜지스터(Qa)는 접촉 구멍(185a)을 통하여 제1 부화소 전극(191a)과 연결되어 있다. 제2 게이트 전극(124b), 선형 반도체의 제2 돌출부(154b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 형성하고, 제2 박막 트랜지스터(Qb)는 접촉 구멍(185b)을 통하여 제2 부화소 전극(191b)과 연결되어 있다.
이와 같이, 하나의 화소 전극(191)을 이루는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 각각 제1 박막 트랜지스터(Qa)과 제2 박막 트랜지스터(Qb)와 연결되어 있으므로 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)을 통해서 별개의 데이터 전압을 인가받는다. 또한 이와는 달리, 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)은 하나의 데이터선을 통하여 서로 다른 시간에 별개의 데이터 전압을 인가받을 수도 있다.
이와 같이 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 전압이 다르면 제1 부화소 전극(191a)과 공통 전극(270) 사이에 형성되는 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 부화소 전극(191b)과 공통 전극(270) 사이에 형성되는 제2 액정 축전기(Clcb)에 작용하는 전압이 다르므로 제1 부화소와 제2 부화소의 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르고 이에 따라 두 부화소의 휘도가 달라진다. 따라서 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압을 적절하게 맞추면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 즉 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129)과 데이터선(171)의 끝 부분(179)에 각각 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
다음 상부 표시판(200)을 설명한다.
제2 기판(210) 위에 복수의 차광 부재(220)가 형성되어 있으며, 차광 부재(220) 위에는 덮개막(250)이 형성되어 있으며, 덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)의 마주하는 면에는 각각 배향막(11, 21)이 형성되어 있다. 배향막(11, 21)은 수직 배향막이며 배향막의 표면은 영역에 따라 다른 방향으로 기울어진 말단부를 가진다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에는 액정층(3)이 개재되어 있다. 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지는 복수의 액정 분자(31)를 포함한다.
도 13 및 도 14에서는 차폐 부재(10, 20, 30)을 포함하는 유지 전극이 게이트선과 동일한 층에 형성된 예를 보였지만, 이에 한정되지 않고 데이터선과 동일한 층에 형성될 수도 있다. 또한 상술하였듯이, 차폐 부재(10, 20, 30)는 게이트선 또는 데이터선과 동일한 층에 형성되지 않고 상부 표시판(200)의 차광 부재(220)와 동일한 층에 형성될 수도 있다. 또한 경우에 따라 차광 부재(220)가 하부 표시판(100)에 형성될 수도 있으며, 이 경우 차폐 부재 또한 차광 부재와 동일한 층에 형성될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 게이트 도전체 부분만 보여주는 배치도이다.
도 15를 참고하면, 유지 전극선(131)은 차폐 부재(10, 20)를 포함한다. 도 15에서는 도 13과 달리 제3 차폐 부재(30)는 형성되지 않는다. 도 15와 달리, 유지 전극선(131)이 제2 차폐 부재(20)는 제1 부화소 전극(191a)의 좌상 영역(D1a)의 좌측 부분에서 확장되어 형성되어 있을 수도 있다.
지금까지 제1 부화소 전극은 전체적으로 대략 사각형이며, 제2 부화소 전극은 제1 부화소 전극을 둘러싸고 있는 형태의 화소 전극에 대해 설명하였다. 이하, 다른 구조의 화소 전극에 대해 본 발명의 실시예가 적용되는 예를 설명한다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만을 보여주는 배치도이다.
도 16을 참고하면, 화소 전극(191)은 서로 분리된 제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l)을 포함한다.
화소 전극(191)은 세로 방향으로 긴 전체적으로 대략 직사각형 모양이며, 간극(91)을 사이에 두고 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)이 분리되어 있다. 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)은 모두 전체적으로 대략 사각형 모양이며, 제2 부화소 전극(191l)이 제1 부화소 전극(191h)보다 세로 방향으로 더 길게 형성되어 있다. 간극(91)은 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l) 사이에 위치한다.
제1 부화소 전극(191h) 및 제2 부화소 전극(191l)은 각각 가로 중심선(BTa, BTb)과 세로 중심선(BLa, BLb)을 경계로 좌상(左上), 우상(右上), 우하(右下) 및 좌하(左下)의 네 영역(D1a-D4a, D1b-D4b)으로 나뉜다.
차폐 부재(10, 20, 30)는 제1 차폐 부재(10), 제2 차폐 부재(20) 및 제3 차폐 부재(30)를 포함한다. 차폐 부재(10, 20, 30)는 제1 부화소 전극(191h)과 중첩한다.
제1 차폐 부재(10)는 제1 부화소 전극(191h)의 가로 중심선(BTa)을 따라 형성되어 있다. 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)는 제1 차폐 부재(10)가 형성되어 있는 방향에 교차하는 방향으로 형성되어 있다. 예를 들어, 제1 차폐 부재(10)가 가로 방향으로 형성되어 있으면, 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)는 세로 방향으로 형성된다. 제2 차폐 부재(20)는 제1 부화소 전극(191h)의 좌상 영역(D1a) 내 좌측 가장자리(edge)에 형성되어 있고, 제3 차폐 부재(30)는 제1 부화소 전극(191h)의 우하 영역(D3a) 내 우측 가장자리에 형성되어 있다. 제2 및 제3 차폐 부재(20, 30)가 형성되는 위치는 액정 배향 방향을 기반으로 결정된다.
도 16에서 액정 배향 방향은 제1, 제2 부화소 전극(191h, 191l)의 좌상 영역(D1a, D1b)에서는 좌하 방향, 우상 영역(D2a, D2b)에서는 좌상 방향, 우하 영역(D3a, D3b)에서는 우상 방향, 좌하 영역(D4a, D4b)에서는 우하 방향이다. 즉, 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)에 각각 도 6과 같은 액정 분자의 배향 방향이 형성된다. 그런데, 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)의 면적비는 1:1이 아니므로, 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)에 각각 도 6의 (a)와 같은 액정 배향 방향을 형성하기 위해서는 두 종류의 제1 마스크(도 4 (a)의 M1)가 필요하다. 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)의 면적이 달라, 한 종류의 제1 마스크(도 4 (a)의 M1)를 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)에 시프트하여 사용할 수 없기 때문이다.
제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l)의 면적비가 1:1인 경우에도, 제1 부화소 전극(191h)과 제2 부화소 전극(191l) 사이의 간극(91)의 노광 여부에 따라 제1 마스크(도 4 (a)의 M1)의 종류 및 개수가 달라질 수 있다. 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 17을 참고하면, 차폐 부재(10, 20)는 제1 차폐 부재(10) 및 제2 차폐 부재(20)만을 포함한다. 도 16과 달리 제3 차폐 부재(30)는 형성되지 않는다. 도 17과 달리, 제2 차폐 부재(20)는 제1 부화소 전극(191h)의 좌상 영역(D1a)의 좌측에 형성되어 있지 않고, 우하 영역(D3a)의 우측에 형성되어 있을 수도 있다.
도 1 및 도 10의 경우와 같이, 도 16 및 도 17의 경우에도 도 16의 화소 전극(191)과 도 17의 화소 전극(191)은 모두 하나의 액정 표시 장치 내 화소 전극일 수 있다. 특히, 도 16의 화소 전극(191)은 청색에 대응되는 화소 전극이고, 도 17의 화소 전극(191)은 적색 및/또는 녹색에 대응되는 화소 전극일 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소에 대한 등가 회로도이고, 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 20은 도 19의 액정 표시 장치에서 게이트 도전체 부분만 보여주는 배치도이고, 도 21은 도 19의 액정 표시 장치를 XXI-XXI'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 18을 참고하면, 액정 표시 장치는 제1 게이트선(121), 제2 게이트선(123), 공통 전압선(125) 및 데이터선(171)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
화소(PX)는 제1 스위칭 소자(Qh), 제2 스위칭 소자(Ql), 제3 스위칭 소자(Qc), 제1 액정 축전기(Clch), 제2 액정 축전기(Clcl), 그리고 변압 축전기(Cstd)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(Qh) 및 제2 스위칭 소자(Ql)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 제1 게이트선(121)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clch) 및 제2 액정 축전기(Clcl)와 각각 연결되어 있다.
제3 스위칭 소자(Qc) 역시 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 제2 게이트선(123)과 연결되어 있고, 입력 단자는 제2 액정 축전기(Clcl)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 변압 축전기(Cstd)와 연결되어 있다.
변압 축전기(Cstd)는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자와 공통 전압선(125)에 연결되어 있으며, 하부 표시판(100)에 구비된 공통 전압선(125)과 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자가 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어진다.
제1 게이트선(121)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qh) 및 제2 스위칭 소자(Qh, Ql)가 턴 온 된다.
이에 따라 데이터선(171)의 데이터 전압은 턴 온된 제1 및 제2 스위칭 소자(Qh, Ql)를 통하여 제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l)에 동일하게 인가된다. 제1 및 제2 액정 축전기(Clch, Clcl)는 공통 전극(270)의 공통 전압(Vcom)과 제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l)의 전압 차이만큼 충전되므로 제1 액정 축전기(Clch)의 충전 전압과 제2 액정 축전기(Clcl)의 충전 전압도 서로 동일하다. 이 때 제2 게이트선(123)에는 게이트 오프 전압(Voff)이 인가된다.
다음 제1 게이트선(121)에 게이트 오프 전압(Voff)이 인가될 때 또는 그 이후에 제2 게이트선(123)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 제1 게이트선(121)에 연결된 제1 및 제2 스위칭 소자(Qh, Ql)는 턴 오프되고 제3 스위칭 소자(Qc)는 턴 온된다. 이에 따라 제2 스위칭 소자(Ql)의 출력 단자와 연결된 제2 부화소 전극(191l)의 전하가 변압 축전기(Cstd)로 흘러 들어 제2 액정 축전기(Clcl)의 전압이 하강한다.
이와 같이, 제1 부화소 전극(191h)에는 제1 데이터 전압이 인가되도록 형성되고, 상기 제2 부화소 전극(191l)에는 상기 제1 데이터 전압보다 작은 제2 데이터 전압이 인가되도록 형성된다.
도 19 내지 도 21을 참고하면, 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다. 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있을 수 있다.
먼저 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
제1 기판(110) 위에 복수의 제1 게이트선(121), 복수의 제2 게이트선(123) 및 공통 전압선(125)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
제1 게이트선(121) 및 제2 게이트선(123)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 제1 게이트선(121) 및 제2 게이트선(123)은 화소의 가로 중심보다 조금 위에 형성되어 있다. 제1 게이트선(121)은 위로 돌출한 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)을 포함하고, 제2 게이트선(123)은 위로 돌출한 제3 게이트 전극(124c)을 포함한다. 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)은 서로 연결되어 하나의 돌출부를 이룬다.
공통 전압선(125)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 공통 전압(Vcom) 등의 정해진 전압을 전달한다. 공통 전압선(125)은 제1 게이트선(121) 및 제2 게이트선(123)의 상측에 형성된 상측 가로선(125h)와 제1 게이트선(121) 및 제2 게이트선(123)의 하측에 형성된 하측 가로선(125l)을 포함한다.
상측 가로선(125h)은 아래로 돌출한 좌측 및 우측 공통 전압 전극(127b, 127c), 우측 공통 전압 전극(127c)의 끝 부분에 연결되어 있는 확장부(126b) 및 차폐 부재(10, 20, 30)를 포함한다.
차폐 부재(10, 20, 30)는 도 16에서 설명한 형태와 동일하다. 제2 차폐 부재(20)는 좌측 공통 전압 전극(127b)이 차폐 부재(10)보다 윗부분에서 확장된 것이고, 제3 차폐 부재(30)는 우측 공통 전압 전극(127c)에서 차폐 부재(10)보다 아랫부분이 확장된 것이다.
하측 가로선(125l)은 위로 돌출한 좌측 및 우측 공통 전압 전극(128b)과 우측 공통 전압 전극(128c)를 포함한다.
게이트 도전체(121, 123, 125) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 또는 결정질 규소 등으로 만들어질 수 있는 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 제1 및 제2 게이트 전극(124h, 124l)을 향하여 뻗어 나와 있으며 서로 연결되어 있는 제1 및 제2 반도체(154h, 154l), 그리고 제2 반도체(154l)와 연결되어 있는 제3 반도체(154c)를 포함한다.
선형 반도체(151) 위에는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161)가 형성되어 있으며, 제1 반도체(154h) 위에는 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163h, 165h)가 형성되어 있고, 제2 반도체(154l) 위에는 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163l, 165l)가 형성되어 있다. 제3 반도체(154c)위에도 한 쌍의 저항성 접촉 부재(미도시)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163l, 163h)는 선형 저항성 접촉 부재(161)와 연결되어 있다.
저항성 접촉 부재(161, 165h, 165l) 위에는 복수의 데이터선(171), 복수의 제1 드레인 전극(175h), 복수의 제2 드레인 전극(175l), 복수의 제3 소스 전극(173c) 및 복수의 제3 드레인 전극(175c)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 제1 게이트선(121) 및 제2 게이트선(123)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124h) 및 제2 게이트 전극(124l)을 향하여 뻗어 있는 제1 소스 전극(173h) 및 제2 소스 전극(173l)을 포함한다. 제1 소스 전극(173h) 및 제2 소스 전극(173l)은 서로 연결되어 있다.
제1 드레인 전극(175h), 제2 드레인 전극(175l) 및 제3 드레인 전극(175c)은 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 제1 드레인 전극(175h) 및 제2 드레인 전극(175l)의 막대형 끝 부분은 각각 제1 소스 전극(173h) 및 제2 소스 전극(173l)으로 일부 둘러싸여 있고, 제3 소스 전극(173c)도 제3 소스 전극(173c)으로 일부 둘러싸여 있다. 제2 드레인 전극(175l)의 넓은 한 쪽 끝 부분은 제3 소스 전극(173c)과 연결되어 있다. 제3 드레인 전극(175c)의 넓은 끝 부분(177c)은 공통 전압선(125)의 확장부(126b)와 중첩하여 변압 축전기(Cstd)를 이룬다.
제1/제2/제3 게이트 전극(124h/124l/124c), 제1/제2/제3 소스 전극(173h/173l/173c) 및 제1/제2/제3 드레인 전극(175h/175l/175c)은 제1/제2/제3 반도체(154h/154l/154c)와 함께 하나의 제1/제2/제3 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qh/Ql/Qc)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 각 소스 전극(173h/173l/173c)과 각 드레인 전극(175h/175l/175c) 사이의 각 반도체(154h/154l/154c)에 형성된다.
반도체(154h, 154l, 154c)를 포함하는 선형 반도체(151)는 소스 전극(173h, 173l, 173c)과 드레인 전극(175h, 175l, 175c) 사이의 채널 영역을 제외하고는 데이터 도전체(171, 175h, 175l, 175c) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165h, 165l)와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가진다. 즉, 반도체(154h, 154l, 154c)를 포함하는 선형 반도체(151)에는 소스 전극(173h, 173l, 173c)과 드레인 전극(175h, 175l, 175c) 사이를 비롯하여 데이터 도전체(171, 175h, 175l, 175c)에 의해 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터 도전체(171, 175h, 175l, 175c) 및 노출된 반도체(154h, 154l, 154c) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 제1 드레인 전극(175h)의 넓은 끝 부분과 제2 드레인 전극(175l)의 넓은 끝 부분을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(185h, 185l)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 전체적으로 대략 사각형이고 간극(91, 도 16 참조)을 사이에 두고 서로 분리되어 있는 제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l)을 포함한다. 제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l)은 각각 대략 사각형이고, 제1 부화소 전극(191h)은 제2 부화소 전극(191l)보다 상측에 있다.
제1 부화소 전극(191h)은 접촉 구멍(185h)을 통해 제1 드레인 전극(175h)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 제2 부화소 전극(191l)은 돌출부(192l) 및 접촉 구멍(185l)을 통해 제2 드레인 전극(175l)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다.
제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l), 그리고 보호막(180) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다. 배향막(11)은 수직 배향막일 수 있다.
다음 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
제2 기판(210) 위에 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하는 차광 부재(220) 및 복수의 색 필터(230)가 형성되어 있고, 차광 부재(220) 및 색 필터(230) 위에는 덮개막(250)이 형성되어 있다.
덮개막(250) 위에는 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 또는 금속 따위로 만들어질 수 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있고, 그 위에는 배향막(21)이 형성되어 있을 수 있다. 배향막(21)은 수직 배향막일 수 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3)은 유전율 이방성을 가지는 액정 분자를 포함하며, 액정 분자는 전계가 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.
데이터 전압이 인가된 제1 및 제2 부화소 전극(191h, 191l)은 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전계를 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 액정 분자가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사된 빛의 편광의 변화 정도가 달라지며 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.
제1 부화소 전극(191h)과 공통 전극(270)은 그 사이의 액정층(3)과 함께 제1 액정 축전기(Clch)를 이루고, 제2 부화소 전극(191l)과 공통 전극(270)은 그 사이의 액정층(3)과 함께 제2 액정 축전기(Clcl)를 이루어 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qh, Ql)가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qh, Ql)가 턴 오프된 후에는 제3 박막 트랜지스터(Qc)가 턴 온되어 제2 액정 축전기(Clcl)가 변압 축전기(Cstd)와 연결되어 제2 액정 축전기(Clcl)의 전압이 떨어진다. 제1 및 제2 액정 축전기(Clch, Clcl)의 전압이 다르게 하면 휘도 또한 달라지며, 제1 및 제2 액정 축전기(Clch, Clcl)의 전압을 적절하게 맞추면 측면 시인성을 향상할 수 있다. 앞에서 설명한 액정 배향 방향에 따른 차폐 부재 형성 방법 등 액정 표시 장치의 여러 특징 및 동작은 본 실시예에도 적용될 수 있다.
도 22 내지 도 24는 도 16과 다른 액정 배향 방향을 갖는 액정 표시 장치에서 화소 전극 및 차폐 부재만 각각 보여주는 배치도이다.
도 22를 참고하면, 액정 배향 방향은 제1, 제2 부화소 전극(191h, 191l)의 좌상 영역(D1a, D1b)에서는 좌상 방향, 우상 영역(D2a, D2b)에서는 좌하 방향, 우하 영역(D3a, D3b)에서는 우하 방향, 좌하 영역(D4a, D4b)에서는 우상 방향이다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 22에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 도 16과 같다. 즉, 제1 부화소 전극(191h)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 좌상 영역(D1a)에서 좌측, 우하 영역(D3a)에서 우측이다.
따라서, 차폐 부재(10, 20, 30)의 형태가 도 16과 동일하다.
도 23을 참고하면, 액정 배향 방향은 제1, 제2 부화소 전극(191h, 191l)의 좌상 영역(D1a, D1b)에서는 우상 방향, 우상 영역(D2a, D2b)에서는 우하 방향, 우하 영역(D3a, D3b)에서는 좌하 방향, 좌하 영역(D4a, D4b)에서는 좌상 방향이다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 23에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 다음과 같다.
제1 부화소 전극(191h)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 우상 영역(D2a)에서 우측, 좌하 영역(D4a)에서 좌측이다.
제1 차폐 부재(10)는 도 16과 같고, 제2 차폐 부재(20)는 우상 영역(D2a)에서 우측에 형성되어 있고, 제3 차폐 부재(30)는 좌하 영역(D4a)에서 좌측에 형성되어 있다.
도 24를 참고하면, 액정 배향 방향은 제1, 제2 부화소 전극(191h, 191l)의 좌상 영역(D1a, D1b)에서는 우하 방향, 우상 영역(D2a, D2b)에서는 우상 방향, 우하 영역(D3a, D3b)에서는 좌상 방향, 좌하 영역(D4a, D4b)에서는 좌하 방향이다.
액정 표시 장치의 좌측 또는 우측에서 액정 표시 장치를 보았을 때, 도 25에서 텍스처가 발생하는 부분에서 액정 장축이 보이는 부분은 도 24와 같다. 즉, 제1 부화소 전극(191a)에서는 좌상 영역(D1a) 및 좌하 영역(D4a)의 경계, 우상 영역(D2a) 및 우하 영역(D3a)의 경계, 우상 영역(D2a)에서 우측, 좌하 영역(D4a)에서 좌측이다. 따라서, 차폐 부재(10, 20, 30)의 형태가 도 24와 동일하다.
도 16 및 도 17의 경우와 같이, 도 22 내지 도 24의 화소 전극의 차폐 부재는 청색에 대응되는 화소 전극의 차폐 부재일 수 있다. 이 경우, 적색 및/또는 녹색에 대응되는 화소 전극의 차폐 부재는 도 22 내지 도 24의 차폐 부재보다 면적을 작게 형성할 수 있다.
도 16, 도 17 및 도 22 내지 도 24에서는 제1 부화소 전극(191h)의 액정 배향 방향과 제2 부화소 전극(191l)의 액정 배향 방향이 동일하나 이는 예시일 뿐이다. 즉, 제1 부화소 전극(191h)의 액정 배향 방향과 제2 부화소 전극(191l)의 액정 배향 방향은 서로 다를 수 있다.
이와 같이, 측면 시인성을 개선할 수 있고, 황색화(yellowish)를 개선할 수 있는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
제2 부화소 전극보다 큰 데이터 전압을 인가받는 제1 부화소 전극에서 발생하는 복수의 텍스처 중 측면 시인성에 영향을 미치는 텍스처만을 차폐 부재를 통해 가릴 수 있다. 이를 통해, 저계조에서 좌우 측면 감마를 정면 감마에 유사하도록 만들 수 있어 측면 시인성이 향상될 수 있다. 또한 차폐 부재를 통해 제1 부화소 전극의 일부를 가림으로써 1차 효율이 감소할 수는 있으나 2차 효율 또는 3차 효율은 증가하므로 투과율을 크게 감소시키지 않는다.
또한 복수의 화소 전극 각각의 차폐 부재의 면적을 화소 전극이 대응하는 색상에 따라 다르게 할 수 있다. 청색에 대응하는 화소 전극의 차폐 부재의 면적을 적색/녹색에 대응하는 화소 전극의 차폐 부재의 면적보다 크게 함으로써, 중간 계조에서 황색 효과를 개선할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10, 20, 30: 차폐 부재 11, 21: 배향막
100, 200: 하부 표시판, 상부 표시판 110, 210: 기판
121: 게이트선 131: 유지 전극선
140: 게이트 절연막 151: 선형 반도체
160: 차단층 171: 데이터선
180: 보호막 191: 화소 전극
191a, 191h: 제1 부화소 전극 191b, 191l: 제2 부화소 전극
220: 차광 부재 230: 색 필터
250: 덮개막 270: 공통 전극
91: 간극

Claims (29)

  1. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며 각각 제1 부화소 전극 및 제2 부화소 전극을 포함하는 복수의 화소 전극,
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 부화소 전극의 일부와 중첩하는 차폐 부재,
    상기 복수의 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 적어도 하나 위에 형성되어 있고, 광배향 되어 있는 배향막, 그리고
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 개재되어 있는 액정층을 포함하고,
    상기 제1 부화소 전극에는 제1 데이터 전압이 인가되도록 형성되고, 상기 제2 부화소 전극에는 상기 제1 데이터 전압보다 작은 제2 데이터 전압이 인가되도록 형성되는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 차폐 부재는 상기 제1 부화소 전극의 가로 중심선 부근에 형성되어 있는 제1 차폐 부재를 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 차폐 부재는 상기 제1 부화소 전극의 좌측 가장자리 부근 및 우측 가장자리 부근 중 적어도 하나에 형성되어 있는 제2 차폐 부재를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 액정층은 상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 위치하는 제1 액정층을 포함하고,
    상기 제1 액정층은 좌상(左上) 방향, 좌하(左下) 방향, 우상(右上) 방향 및 우하(右下) 방향으로 배향되는 4개의 도메인을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 상기 가로 중심선 및 세로 중심선을 경계로 좌상(左上) 영역, 우상(右上) 영역, 우하(右下) 영역 및 좌하(左下) 영역의 4 영역으로 나뉘고,
    상기 4 영역 각각은 상기 4개의 도메인 중 하나와 일대일 대응되는 액정 표시 장치.
  6. 제4항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 상기 가로 중심선 부근에 가로 DBT(domain boundary texture)가 발생하고, 상기 제1 부화소 전극의 세로 중심선 부근에 세로 DBT가 발생하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 차폐 부재는 상기 가로 DBT를 가리는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 부화소 전극의 상측 및 하측 가장자리 부근에는 각각 상측 및 하측 FFT(fringe field texture)가 발생하고, 상기 제1 부화소 전극의 좌측 및 우측 가장자리 부근에는 각각 좌측 및 우측 FFT가 발생하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제2 차폐 부재는 상기 좌측 FFT 및 상기 우측 FFT 중 적어도 하나의 FFT를 가리는 액정 표시 장치.
  10. 제4항에서,
    상기 제2 차폐 부재는
    상기 4개의 도메인 중 적어도 하나의 도메인 내에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 전계가 형성되는 경우,
    상기 적어도 하나의 도메인 내 상기 제1 부화소 전극의 가장자리에서 상기 전계에 의한 상기 제1 액정층의 배향 방향은 상기 제1 도메인의 액정 배향 방향과 다른 액정 표시 장치.
  12. 제10항에서,
    상기 복수의 화소 전극 중 하나인 제1 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 중첩하는 상기 제2 차폐 부재는 상기 4개의 도메인 중 하나인 제1 도메인 내에 형성되어 있고,
    상기 복수의 화소 전극 중 다른 하나인 제2 화소 전극의 상기 제1 부화소 전극과 중첩하는 상기 제2 차폐 부재는 상기 4개의 도메인 중 상기 제1 도메인 및 제2 도메인 내에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 전계가 형성되는 경우,
    상기 제1 도메인 및 상기 제2 도메인 내 상기 제1 부화소 전극의 가장자리에서 상기 전계에 의한 상기 제1 액정층의 배향 방향은 각각 상기 제1 도메인 및 상기 제2 도메인의 액정 배향 방향과 다른 액정 표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 제1 도메인과 상기 제2 도메인은 서로 마주하는 면이 없는 액정 표시 장치.
  15. 제12항에서,
    상기 복수의 화소 전극 각각은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 어느 하나에 대응되고,
    상기 제2 화소 전극은 청색에 대응되는 화소 전극인 액정 표시 장치.
  16. 제4항에서,
    상기 복수의 도메인은 상기 배향막에 서로 다른 방향으로 광을 조사하여 형성하는 액정 표시 장치.
  17. 제1항에서,
    상기 복수의 화소 전극 각각은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나에 대응되고,
    청색에 대응되는 화소 전극과 중첩하는 차폐 부재의 면적은 적색 및 녹색에 대응하는 화소 전극과 중첩하는 차폐 부재의 면적보다 큰 액정 표시 장치.
  18. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극 및 상기 제2 부화소 전극은 간극(gap)을 두고 분리되어 있는
    액정 표시 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 제2 부화소 전극은 상기 제1 부화소 전극을 중심으로 상부 및 하부에 위치하는 액정 표시 장치.
  20. 제19항에서,
    상기 제2 부화소 전극은 상기 제1 부화소 전극을 둘러싸고 있는 액정 표시 장치.
  21. 제1항에서,
    상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터,
    상기 제2 부화소 전극과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터,
    상기 제1 박막 트랜지스터 및 상기 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 게이트선, 그리고
    상기 게이트선과 교차하는 데이터선
    을 더 포함하며,
    상기 차폐 부재는 상기 게이트선 또는 상기 데이터선과 동일한 층에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  22. 제21항에서,
    상기 게이트선과 동일한 층에 형성되어 있는 유지 전극선을 더 포함하며,
    상기 차폐 부재는 상기 유지 전극선에 연결되어 있는 액정 표시 장치.
  23. 제1항에서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나에 형성되어 있는 차광 부재를 더 포함하며,
    상기 차폐 부재는 상기 차광 부재와 동일한 층에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  24. 제1항에서,
    상기 배향막은 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 배향막과 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 배향막을 포함하며,
    상기 제1 배향막은 제1 방향으로 광조사되는 제1 부분과 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 광조사되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제2 배향막은 상기 제1 방향과 교차하는 제3 방향으로 광조사되는 제3 부분과 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 광조사되는 제4 부분을 포함하는
    액정 표시 장치.
  25. 제1 및 제2 부화소 전극을 포함하는 화소 전극,
    상기 화소 전극과 마주하는 공통 전극,
    상기 제1 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 있으며 좌상(左上), 좌하(左下), 우상(右上) 및 우하(右下) 방향으로 배향되는 복수의 도메인을 포함하는 제1 액정층,
    상기 제2 부화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 개재되어 있는 제2 액정층, 그리고
    상기 화소 전극의 하부 또는 상기 공통 전극의 하부에 형성되어 있으며 상기 제1 부화소 전극과 중첩하는 차폐 부재를 포함하고,
    상기 제1 부화소 전극에는 제1 데이터 전압이 인가되도록 형성되고, 상기 제2 부화소 전극에는 상기 제1 데이터 전압보다 작은 제2 데이터 전압이 인가되도록 형성되는 액정 표시 장치.
  26. 제25항에서,
    상기 제1 부화소 전극은 좌상, 우상, 우하, 좌하 영역으로 나뉘고,
    상기 복수의 도메인은 상기 좌상 영역에서는 좌하 방향, 우상 영역에서는 좌상 방향, 우하 영역에서는 우상 방향, 좌하 영역에서는 우하 방향으로 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  27. 제26항에서,
    상기 차폐 부재는
    상기 좌상 영역 및 상기 좌하 영역의 경계, 상기 우상 영역의 경계 및 상기 우하 영역의 경계와 중첩하는 제1 차폐 부재,
    상기 좌상 영역에서 좌측에 형성되어 있는 제2 차폐 부재, 그리고
    상기 우하 영역에서 우측에 형성되어 있는 제3 차폐 부재
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  28. 제25항에서,
    상기 화소 전극은 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터 중 하나의 색 필터와 대응되게 형성되어 있고,
    상기 차폐 부재의 면적은 상기 화소 전극과 대응되는 색 필터에 따라 결정되는 액정 표시 장치.
  29. 제28항에서,
    상기 화소 전극이 청색 필터와 대응되는 경우, 상기 화소 전극의 차폐 부재의 면적은 녹색 필터 또는 적색 필터와 대응되는 화소 전극의 차폐 부재의 면적보다 큰 액정 표시 장치.
KR1020100130904A 2010-12-20 2010-12-20 액정 표시 장치 KR20120069381A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100130904A KR20120069381A (ko) 2010-12-20 2010-12-20 액정 표시 장치
US13/295,881 US8767149B2 (en) 2010-12-20 2011-11-14 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100130904A KR20120069381A (ko) 2010-12-20 2010-12-20 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120069381A true KR20120069381A (ko) 2012-06-28

Family

ID=46233967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100130904A KR20120069381A (ko) 2010-12-20 2010-12-20 액정 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8767149B2 (ko)
KR (1) KR20120069381A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9122106B2 (en) 2012-10-17 2015-09-01 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
US9256106B2 (en) 2012-02-07 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
KR20160047028A (ko) * 2014-10-21 2016-05-02 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3543779B1 (en) * 2013-01-28 2023-04-05 Samsung Display Co., Ltd. Display device
KR101995919B1 (ko) 2013-01-30 2019-07-04 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102069821B1 (ko) 2013-07-03 2020-01-28 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
US9041002B2 (en) * 2013-07-11 2015-05-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd TFT-LCD array substrate and display device each with data line on common electrode line having larger dimension than the data line
KR102095027B1 (ko) * 2013-07-12 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102084062B1 (ko) * 2013-08-26 2020-03-04 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20150136685A (ko) * 2014-05-27 2015-12-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102357160B1 (ko) * 2015-01-16 2022-01-28 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정 표시 장치
CN107250900A (zh) * 2015-02-26 2017-10-13 堺显示器制品株式会社 液晶面板及液晶显示装置
JP6944476B2 (ja) * 2019-02-26 2021-10-06 シャープ株式会社 表示装置
CN111308803B (zh) * 2020-03-12 2021-10-08 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060125299A (ko) * 2005-06-02 2006-12-06 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 검사 방법
WO2006132369A1 (ja) * 2005-06-09 2006-12-14 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
KR20090083060A (ko) * 2008-01-29 2009-08-03 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20100060365A (ko) * 2008-11-27 2010-06-07 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060125299A (ko) * 2005-06-02 2006-12-06 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 검사 방법
WO2006132369A1 (ja) * 2005-06-09 2006-12-14 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
KR20090083060A (ko) * 2008-01-29 2009-08-03 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR20100060365A (ko) * 2008-11-27 2010-06-07 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9256106B2 (en) 2012-02-07 2016-02-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
US9817282B2 (en) 2012-02-07 2017-11-14 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
US9122106B2 (en) 2012-10-17 2015-09-01 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus
KR20160047028A (ko) * 2014-10-21 2016-05-02 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20120154723A1 (en) 2012-06-21
US8767149B2 (en) 2014-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120069381A (ko) 액정 표시 장치
JP6338319B2 (ja) 液晶表示装置
KR101448001B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102317719B1 (ko) 액정 표시 장치
EP2105786B1 (en) Liquid crystal display
KR100980023B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20120124011A (ko) 액정 표시 장치
US8809467B2 (en) Organic layer composition and liquid crystal display using the same
US20130194536A1 (en) Liquid crystal display
KR20130125638A (ko) 액정 표시 장치
JP2014119755A (ja) 液晶表示装置
KR102241382B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20130091861A (ko) 액정 표시 장치
KR101781501B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 이용한 액정 표시 장치
KR20130110922A (ko) 액정 표시 장치
KR20130091218A (ko) 액정 표시 장치
KR102129291B1 (ko) 액정 표시 장치
JP6684092B2 (ja) 曲面液晶表示装置
KR102304983B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101635954B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102106007B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20100011249A (ko) 액정 표시판 및 액정 표시 장치
KR102149345B1 (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101942004B1 (ko) 액정 표시 장치
CN105824156B (zh) 液晶显示器

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application