KR20170132943A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판 상에 배치되며, 화소 영역 및 화소 영역에 이웃하는 회로 영역을 갖는 제1 화소부를 포함하고, 제1 화소부는, 제1 방향으로 연장되는 슬릿부, 슬릿부의 일 측에 위치하는 제1 서브 화소 전극 및 슬릿부의 타 측에 위치하는 제2 서브 화소 전극을 갖는 제1 화소 전극을 더 포함하고, 슬릿부, 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 화소 영역에 배치되며, 제1 서브 화소 전극과 상기 제2 서브 화소 전극은 회로 영역에서 직접 연결된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
그 중 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 개재되는 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 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정의 장축을 상하 기판에 대하여 수직으로 이루도록 배열한 수직 배향 모드(vertically alignment mode) 액정 표시 장치는 대비비가 크고 기준 시야각이 넓어 각광받고 있다. 여기서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.
한편, 분할 구조의 액정 표시 장치는 측면 시인성을 정면 시인성에 가깝게 하기 위하여, 하나의 화소 전극을 두 개의 서브 화소 전극으로 분할하고 두 부화소 전극에 전압을 달리 인가함으로써 투과율을 다르게 할 수 있다.
본 발명은 저계조 시의 측면 빛샘을 제거함으로써 시인성을 향상시킬 수 있으며, 액정 제어를 강화할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판; 및 상기 제1 기판 상에 배치되며, 화소 영역 및 상기 화소 영역에 이웃하는 회로 영역을 갖는 제1 화소부를 포함하고, 상기 제1 화소부는, 제1 방향으로 연장되는 슬릿부, 상기 슬릿부의 일 측에 위치하는 제1 서브 화소 전극 및 상기 슬릿부의 타 측에 위치하는 제2 서브 화소 전극을 갖는 제1 화소 전극을 더 포함하고, 상기 슬릿부, 상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 화소 영역에 배치되며, 상기 제1 서브 화소 전극과 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 회로 영역에서 직접 연결된다.
또한, 상기 제1 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 줄기부, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제1 가지부를 포함하고, 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 줄기부, 상기 제2 방향으로 연장되는 제4 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제2 가지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 서브 화소 전극은 상기 슬릿부를 기준으로 상기 제2 서브 화소 전극과 대칭될 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극은 상기 회로 영역에 위치하는 컨택부를 더 포함하고, 상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 컨택부에서 직접 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 화소부는, 상기 회로 영역에 위치하며, 상기 컨택부와 전기적으로 연결되는 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치되며, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 스캔 라인; 상기 스캔 라인 상에 배치되는 제1 절연막; 상기 제1 절연막 상에 배치되며, 상기 제1 방향으로 연장되는 데이터 라인; 상기 데이터 라인 상에 배치되는 제2 절연막; 및 상기 제2 절연막 상에 배치되는 제3 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 제3 절연막 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막 사이에 위치하는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 절연막 상에 배치되며, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 차폐 전극을 더 포함하고, 상기 차폐 전극의 적어도 일부는 상기 데이터 라인과 중첩될 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 갖는 제2 화소부를 더 포함하고, 상기 제3 절연막은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 트랜치 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 갖는 제2 화소부를 더 포함하고, 상기 제3 절연막은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 돌출 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 포함하는 제2 화소부; 및 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 상에 위치하며, 상기 데이터 라인과 중첩되는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판; 상기 제2 기판 상에 배치되는 블랙 매트릭스; 상기 블랙 매트릭스 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함하고, 상기 공통 전극은 상기 제1 화소 전극과 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판; 및 상기 제1 기판 상에 배치되며, 회로 영역 및 상기 회로 영역에 이웃하는 화소 영역으로 정의되는 제1 화소부를 포함하고, 상기 제1 화소부는, 상기 회로 영역에 배치되는 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되는 컨택부를 갖는 제1 화소 전극을 포함하며, 상기 제1 화소 전극은, 제1 방향으로 연장되는 슬릿부, 상기 슬릿부의 일 측에 위치하는 제1 서브 화소 전극 및 상기 슬릿부의 타 측에 위치하는 제2 서브 화소 전극을 더 포함하며, 상기 슬릿부, 상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 화소 영역에 배치되고, 상기 컨택부는 상기 회로 영역에 배치되며, 상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 컨택부에서 직접 연결된다.
또한, 상기 제1 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 줄기부, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제1 가지부를 포함하고, 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 줄기부, 상기 제2 방향으로 연장되는 제4 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제2 가지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판 상에 배치되며, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 스캔 라인; 상기 스캔 라인 상에 상기 스캔 라인과 절연되도록 배치되며, 상기 제1 방향으로 연장되는 데이터 라인; 및 상기 데이터 라인 상에 배치되는 제1 패시베이션막; 및 상기 제1 패시베이션막 상에 배치되는 유기 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 유기 절연막 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 패시베이션막 및 상기 유기 절연막 사이에 위치하는 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극과 동일 층에 배치되며, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 제1 서브 차폐 전극 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제2 서브 차폐 전극을 갖는 차폐 전극을 더 포함하고, 상기 제1 서브 차폐 전극은 상기 데이터 라인과 중첩되며, 상기 제2 서브 차폐 전극은 상기 회로 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 갖는 제2 화소부를 더 포함하고, 상기 유기 절연막은, 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 돌출 영역 또는 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 트랜치 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 포함하는 제2 화소부; 및 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 상에 위치하며, 상기 데이터 라인과 중첩되는 블랙 매트릭스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판; 상기 제2 기판 상에 배치되는 블랙 매트릭스; 상기 블랙 매트릭스 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함하고, 상기 공통 전극은 상기 제1 화소 전극과 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 화소 전극이 세로 슬릿부를 포함함으로써 저계조 시의 측면 빛샘을 제거할 수 있으며 액정 제어를 강화할 수 있다.
또한, 저계조 상태일 때 세로 슬릿부에 위치하는 액정 분자의 방위각을 0도에 가깝게 형성함으로써, 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소부를 도시한 레이아웃도이다.
도 2는 도 1의 도시한 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 게이트 도전체를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 데이터 도전체를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 제1 화소 전극을 도시한 평면도이다.
도 6a는 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 저계조 상태를 도시한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 저계조 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 저계조 상태에서의 액정 배열 방향을 분석한 그래프이다.
도 8a는 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 고계조 상태를 도시한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 고계조 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 저계조 상태에서의 액정 배열 방향을 분석한 그래프이다.
도 10 및 도 11은 도 1에 도시한 제1 화소 전극의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 레이아웃도이다.
도 13은 도 12의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도의 일 실시예이다.
도 14는 도 12에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 17은 도 12의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도의 다른 실시예이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1 화소부를 도시한 레이아웃도이다.
도 1을 참조하면, 제1 화소부(PX1)는 제1 데이터 라인(DL1) 및 제1 스캔 라인(SL1)과 연결될 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 방향(d1)으로 연장될 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1)은 데이터 구동부로부터 데이터 신호를 제공받아, 제1 화소부(PX1)에 제공할 수 있다. 제1 스캔 라인(SL1)은 제1 방향(d1)과 다른 제2 방향(d2)으로 연장될 수 있다. 제1 스캔 라인(SL1)은 스캔 구동부로부터 제1 스캔 신호(S1)를 제공받아, 제1 화소부(PX1)에 제공할 수 있다. 제1 방향(d1)은 제2 방향(d2)과 수직으로 교차될 수 있다. 도 1을 기준으로 제1 방향(d1)은 열 방향으로, 제2 방향(d2)은 행 방향으로 예시한다.
제1 화소부(PX1)는 화소 영역(PG) 및 회로 영역(CG)으로 정의될 수 있다. 화소 영역(PG)은 회로 영역(CG)과 서로 이웃할 수 있다. 제1 화소부(PX1)는 회로 영역(CG)에 위치하는 스위칭 소자(TR) 및 상기 스위칭 소자(TR)와 전기적으로 연결되는 제1 화소 전극(PE1)을 포함할 수 있다.
스위칭 소자(TR)는 제1 스캔 라인(SL1), 제1 데이터 라인(DL1) 및 제1 화소 전극(PE1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위칭 소자(TR)는 일 실시예로 박막 트랜지스터와 같은 삼 단자 소자일 수 있다. 이하, 스위칭 소자(TR)가 박막 트랜지스터인 것으로 예를 들어 설명하기로 한다. 스위칭 소자(TR)는 게이트 전극(GE)이 제1 스캔 라인(SL1)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 전극(SE)이 제1 데이터 라인(DL1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위칭 소자(TR)의 드레인 전극(DE)은 제1 화소 전극(PE1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(TR)는 제1 스캔 라인(SL1)으로부터 제공받은 스캔 신호에 따라 턴 온 되어, 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 제공받은 데이터 신호를 제1 화소 전극(PE1)에 제공할 수 있다.
제1 화소 전극(PE1)은 후술하는 하부 기판(110, 도 2 참조)을 기준으로 수직 방향으로 공통 전극(CE, 도 2 참조)과 중첩될 수 있다. 따라서, 제1 화소 전극(PE1)은 후술하는 공통 전극(CE)과 용량 결합될 수 있다.
제1 화소 전극(PE1)은 슬릿부(SLT), 제1 서브 화소 전극(SPE1), 제2 서브 화소 전극(SPE2) 및 컨택부(CT)를 포함할 수 있다.
슬릿부(SLT)는 제1 방향(d1)을 따라 연장될 수 있다. 슬릿부(SLT)는 제1 서브 화소 전극(SPE1)과 제2 서브 화소 전극(SPE2) 사이에 배치된다. 슬릿부(SLT)는 일 실시예로 제1 화소 전극(PE1)의 중심에 배치될 수 있으며, 이에 따라 제1 화소 전극(PE1)은 슬릿부(SLT)를 기준으로 제1 서브 화소 전극(SPE1) 및 제2 서브 화소 전극(SPE2)으로 양분될 수 있다.
제1 서브 화소 전극(SPE1)은 슬릿부(SLT)의 일 측에 위치할 수 있다. 제2 서브 화소 전극(SPE2)은 슬릿부(SLT)의 타 측에 위치할 수 있다. 일 실시예로, 제1 서브 화소 전극(SPE1)은 슬릿부(SLT)를 기준으로 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 대칭될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 서브 화소 전극(SPE1)은 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 서로 엇갈리도록 배치될 수도 있다.
제1 서브 화소 전극(SPE1)은 제1 방향(d1)으로 연장되는 제1 줄기부(SPE1a), 제2 방향(d2)으로 연장되는 제2 줄기부(SPE1b) 및 제1 줄기부(SPE1a)와 제2 줄기부(SPE1b) 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제1 가지부(SPE1c)를 포함할 수 있다.
제2 서브 화소 전극(SPE2)은 제1 방향(d1)으로 연장되는 제3 줄기부(SPE2a), 제2 방향(d2)으로 연장되는 제4 줄기부(SPE2b) 및 제3 줄기부(SPE2a)와 제4 줄기부(SPE2b) 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제2 가지부(SPE1c)를 포함할 수 있다.
슬릿부(SLT), 제1 서브 화소 전극(SPE1) 및 제2 서브 화소 전극(SPE2)은 제1 화소부(PX1)의 화소 영역(PG)에 위치할 수 있다.
컨택부(CT)는 제1 서브 화소 전극(SPE1) 및 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 직접 연결될 수 있다. 본 명세서에서 직접 연결된다라고 표현하는 경우, 전기적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 물리적으로 연결되는 경우 모두를 의미한다. 컨택부(CT)는 회로 영역(CG)에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 화소 전극(SPE1)은 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 회로 영역(CG)에 위치하는 컨택부(CT)에서 직접 연결될 수 있다. 다만, 제1 서브 화소 전극(SPE1)은 화소 영역(PG)에서 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 물리적으로 연결되지 않는다.
컨택부(CT)는 스위칭 소자(TR)의 드레인 전극(DE)과 직접 연결될 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(TR)의 스위칭 동작을 통해 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 제공받은 데이터 신호는 컨택부(CT)를 통해 제1 서브 화소 전극(SPE1) 및 제2 서브 화소 전극(SPE2)에 제공될 수 있다. 한편, 컨택부(CT)는 회로 영역(CG) 내에 위치하는 경우라면, 반드시 도 1에 도시된 위치에 배치되는 것은 아니다.
제1 화소 전극(PE1)에 대해서는 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 도시한 I-I'선을 따라 자른 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시한 게이트 도전체를 도시한 평면도이다. 도 4는 도 1에 도시한 데이터 도전체를 도시한 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 하부 표시판(10)은 상부 표시판(20)과 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 액정층(30)은 하부 표시판(10) 및 상부 표시판(20) 사이에 개재될 수 있으며, 복수의 액정 분자(31)를 포함할 수 있다. 하부 표시판(10)은 일 실시예로 상부 표시판(20)과 실링(sealing)을 통해 합착될 수 있다.
먼저 하부 표시판(10)에 대해 설명하기로 한다.
하부 기판(110)은 일 실시예로 투명 절연 기판일 수 있다. 여기서 투명 절연 기판은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등을 포함할 수 있다.
하부 기판(110) 상에는 게이트 도전체(GW)가 배치될 수 있다. 게이트 도전체(GW)는 제1 스캔 라인(SL1) 및 게이트 전극(GE)을 포함할 수 있다. 제1 스캔 라인(SL1)은 하부 기판(110) 상에서 제2 방향(d2)을 따라 연장될 수 있다.
게이트 전극(GE)은 하부 기판(110) 상에 배치되어, 제1 스캔 라인(SL1)과 연결된다. 게이트 전극(GE)은 제1 스캔 라인(SL1)과 동일 층에 배치될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 제1 스캔 라인(SL1)으로부터 돌출되는 모양으로 형성될 수 있다. 게이트 전극(GE)은 후술하는 스위칭 소자(TR)를 구성하는 하나의 구성 요소이다.
게이트 도전체(GW)는 스토리지 라인(RL) 및 스토리지 전극(RE)을 더 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 스토리지 라인(RL) 및 스토리지 전극(RE)은 일 실시예로 게이트 전극(GE) 및 제1 스캔 라인(SL1)과 동일 층에 배치될 수 있다. 스토리지 라인(RL)은 제1 화소 전극(PE1)을 감싸도록 형성될 수 있다. 스토리지 전극(RE)은 스토리지 라인(RL)으로부터 연장될 수 있다. 일 실시예로, 스토리지 전극(RE)은 스토리지 라인(RL)으로부터 돌출되는 모양으로 형성될 수 있다. 스토리지 전극(RE)은 제1 화소 전극(PE1) 및 차폐 전극(180) 중 적어도 하나와 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 이에 따라, 제1 화소부(PX1)는 스토리지 라인(RL) 및 스토리지 전극(RE) 중 적어도 하나와 제1 화소 전극(PE1) 및 차폐 전극(180) 중 적어도 하나 사이에서 용량 결합되는 스토리지 커패시터를 더 포함할 수 있다.
게이트 도전체(GW), 즉, 제1 스캔 라인(SL1), 게이트 전극(GE), 스토리지 라인(RL) 및 스토리지 전극(RE)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰디브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄(MoTi), 구리/몰리티타늄(Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 중에서 선택되는 단일 막, 적어도 두 개로 구성되는 이중 막 또는 세 개로 구성되는 삼중 막으로 형성될 수 있다. 제1 스캔 라인(SL1), 게이트 전극(GE), 스토리지 라인(RL) 및 스토리지 전극(RE)은 일 실시예로 서로 동일한 마스크 공정을 통해 동시에 형성될 수 있다.
게이트 절연막(120)은 게이트 도전체(GW) 상에 배치될 수 있다. 게이트 절연막(120)은 일 실시예로 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx) 등으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(120)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다중 막 구조를 가질 수도 있다.
데이터 도전체(DW)는 게이트 절연막(120) 상에 배치될 수 있다. 데이터 도전체(DW)는 반도체층(130), 제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함할 수 있다.
반도체층(130)은 게이트 절연막(120) 상에 배치될 수 있다. 반도체층(130)은 스위칭 소자(TR)의 채널 영역을 형성하는 반도체 패턴(130a)을 포함할 수 있다. 반도체층(130)은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 반도체층(130)은 IGZO(In-Ga-Zinc-Oxide), ZnO, ZnO2, CdO, SrO, SrO2, CaO, CaO2, MgO, MgO2, InO, In2O2, GaO, Ga2O, Ga2O3, SnO, SnO2, GeO, GeO2, PbO, Pb2O3, Pb3O4, TiO, TiO2, Ti2O3, 및 Ti3O5을 포함한 산화물 반도체 중에서 선택되는 하나로 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 반도체층(130)은 비정질 규소, 다결정 규소 등으로 형성될 수도 있다.
데이터 도전체(DW)는 저항성 접촉층(140)을 더 포함할 수 있다. 저항성 접촉층(140)은 반도체층(130)의 상부에 배치될 수 있다. 저항성 접촉층(140)은 인(phosphorus)과 같은 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 다만, 저항성 접촉층(140)은 반도체층(130)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우라면, 생략될 수 있다.
제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 게이트 절연막(120) 및 저항성 접촉층(140) 상에 배치될 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)은 하부 기판(110) 상에 제1 방향(d1)으로 연장될 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1)은 제2 데이터 라인(DL2)과 이웃하여 배치된다.
소스 전극(SE)은 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 분지되어 적어도 일부가 게이트 전극(GE)과 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 드레인 전극(DE)은 게이트 전극(GE)과 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩되되, 소스 전극(SE)과 소정의 거리 이격되어 배치될 수 있다. 도 4에서는 소스 전극(SE)은 U자 모양이며, 드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)에 의해 둘러싸인 형태인 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 반도체 패턴(130a) 및 게이트 전극(GE)과 함께 스위칭 소자(TR)를 형성한다. 스위칭 소자(TR)의 소스 전극(SE)은 제1 데이터 라인(DL1)과 연결될 수 있다. 스위칭 소자(TR)의 드레인 전극(DE)은 컨택홀(CNT)을 통해 제1 화소 전극(PE1)의 컨택부(CT)와 직접 연결될 수 있다. 스위칭 소자(TR)의 채널 영역은 게이트 전극(GE)을 통해 제1 스캔 라인(SL1)으로부터 제공되는 스캔 신호에 따라, 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이에 형성될 수 있다. 드레인 전극(DE)은 스토리지 전극(RE)과 하부 기판(110)에 대해 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
데이터 도전체(DW)는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰디브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄(MoTi), 구리/몰리티타늄(Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 중에서 선택되는 단일 막, 적어도 두 개로 구성되는 이중 막 또는 세 개로 구성되는 삼중 막으로 형성될 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 데이터 도전체(DW)는 일 실시예로 동일한 마스크 공정을 통해 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 반도체 패턴(130a)을 제외하고는 반도체층(130)과 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.
제1 패시베이션막(150)은 제1 데이터 라인(DL1), 제2 데이터 라인(DL2), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에 배치될 수 있다. 제1 패시베이션막(150)은 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 제1 개구부(OP1)를 포함할 수 있다. 제1 패시베이션막(150)은 일 실시예로 질화 규소와 산화 규소 등의 무기 절연물로 형성될 수 있다. 제1 패시베이션막(150)은 후술하는 유기 절연막(160)의 안료가 반도체 패턴(130a)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
컬러 필터(CF)는 제1 패시베이션막(150) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터(CF)는 레드(red), 그린(green) 및 블루(blue)의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 컬러 필터(CF)는 인접하는 화소마다 서로 다른 색을 표시하는 물질로 형성될 수 있다. 컬러 필터(CF)는 도 2에 도시된 것과 같이 하부 기판(110)에 배치될 수도 있으나, 이와는 달리 상부 기판(210)에 배치될 수도 있다.
유기 절연막(160)은 제1 패시베이션막(150) 상에 배치될 수 있다. 유기 절연막(160)은 제1 개구부(OP1)와 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩되며, 드레인 전극(DE)의 일부를 노출시키는 제2 개구부(OP2)를 포함할 수 있다. 유기 절연막(160)은 평탄화 특성이 우수하며, 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질을 포함할 수 있다. 한편, 유기 절연막(160)은 생략될 수도 있다.
제2 패시베이션막(170)은 유기 절연막(160) 상에 배치될 수 있다. 제2 패시베이션막(170)은 일 실시예로 질화 규소와 산화 규소 등의 무기 절연물로 형성될 수 있다. 한편, 제2 패시베이션막(170)은 생략될 수도 있다.
제1 화소 전극(PE1)은 제2 패시베이션막(170) 상에 배치될 수 있다. 제1 화소 전극(PE1)은 ITO 및 IZO 등의 투명 도전 물질이나, 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 형성될 수 있다. 제1 화소 전극(PE1)에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
차폐 전극(180)은 제2 패시베이션막(170) 상에 배치될 수 있다. 차폐 전극(180)은 화소 전극(PE)과 서로 동일 층에 배치될 수 있으나, 화소 전극(PE)과는 전기적으로 절연된다. 차폐 전극(180)은 일 실시예로 ITO 및 IZO 등의 투명 도전 물질이나, 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 형성될 수 있다. 차폐 전극(180)은 일 실시예로 화소 전극(PE)과 동일한 마스크 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다.
차폐 전극(180)은 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)을 포함하는 복수의 데이터 라인과 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩되는 제1 서브 차폐 전극(180a)을 포함할 수 있다. 또한, 차폐 전극(180)은 제1 스캔 라인(SL1)을 포함하는 복수의 스캔 라인과 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩되는 제2 서브 차폐 전극(180b)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 차폐 전극(180a)은 대체로 제1 방향(d1)으로 연장될 수 있으며, 제2 서브 차폐 전극(180b)은 대체로 제2 방향(d2)으로 연장될 수 있다. 제1 서브 차폐 전극(180a)은 제2 서브 차폐 전극(180b)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 제1 서브 차폐 전극(180a)은 복수의 데이터 라인과 각 데이터 라인에 인접하는 복수의 화소 전극 간의 커플링(coupling)에 의한 빛샘 현상을 방지할 수 있다. 또한, 제2 서브 차폐 전극(180b)은 복수의 스캔 라인과 각 스캔 라인에 인접하는 복수의 화소 전극 간의 커플링에 의한 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 화소 전극(PE) 및 차폐 전극(180) 상에는 제1 배향막이 배치될 수 있다. 제1 배향막은 폴리이미드 등으로 형성될 수 있다.
다음으로, 상부 표시판(20)에 대해 설명하기로 한다.
상부 기판(210)은 하부 기판(110)과 대향될 수 있다. 상부 기판(210)은 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있으며, 일 실시예로 하부 기판(110)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.
상부 기판(210) 상에는 화소 영역 외의 영역에 광이 투과되는 것을 차단시키는 블랙 매트릭스(BM: Black matrix)가 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 일 실시예로 유기물 또는 크롬을 포함하는 금속성 물질로 형성될 수 있다.
상부 기판(210) 및 블랙 매트릭스(BM) 상에는 평탄화층(220)이 배치될 수 있다. 평탄화층(220)은 절연 물질로 형성될 수 있으며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
공통 전극(CE)은 평탄화층(220) 상에 배치될 수 있다. 공통 전극(CE)은 화소 전극(PE)과 하부 기판(110)에 수직 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 공통 전극(CE)은 일 실시예로 통판 형태일 수 있다. 공통 전극(CE)은 일 실시예로 ITO 및 IZO 등의 투명 도전 물질이나, 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 형성될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 공통 전극(CE) 상에는 제2 배향막이 형성될 수 있다. 제2 배향막은 폴리이미드 등으로 형성될 수 있다.
이하, 액정층(30)에 대하여 설명하기로 한다.
액정층(30)은 유전율 이방성 및 굴절율 이방성을 가지는 복수의 액정 분자(31)를 포함한다. 복수의 액정 분자(31)는 일 실시예로 액정층(30)에 전계가 인가되지 않은 상태에서 하부 기판(110)에 수직 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 액정 분자(31)는 일 실시예로 하부 기판(110)과 상부 기판(210) 사이에 전계가 형성되면, 특정 방향으로 회전하거나 기울어짐으로써 빛의 편광을 변화시킬 수 있다.
도 5는 도 1에 도시한 제1 화소 전극을 도시한 평면도이다. 다만, 도 5에 도시된 화소 영역(PG) 및 회로 영역(CG)은 제1 화소부(PX1)를 정의하는 용어이나, 설명의 편의를 위해 도 5에 함께 도시하기로 한다.
도 5를 참조하면, 제1 화소 전극(PE1)은 화소 영역(PG)에 배치되는 제1 서브 화소 전극(SPE1), 제2 서브 화소 전극(SPE2) 및 슬릿부(SLT)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 화소 전극(PE1)은 회로 영역(CG)에 배치되는 컨택부(CT)를 더 포함할 수 있다.
제1 서브 화소 전극(PE1)은 제1 방향(d1)으로 연장되는 제1 줄기부(SPE1a) 및 제2 방향(d2)으로 연장되는 제2 줄기부(SPE1b)를 포함할 수 있다. 제1 줄기부(SPE1a)는 일 실시예로 제2 줄기부(SPE1b)와 수직으로 서로 교차될 수 있다. 일 실시예로, 제1 줄기부(SPE1a)는 제2 줄기부(SPE1b)와 제1 줄기부(SPE1a)의 중심에서 교차될 수 있다.
제2 서브 화소 전극(SPE2)은 제1 방향(d1)으로 연장되는 제3 줄기부(SPE2a) 및 제2 방향(d2)으로 연장되는 제4 줄기부(SPE2b)를 포함할 수 있다. 제3 줄기부(SPE2a)는 일 실시예로 제4 줄기부(SPE2b)와 수직으로 서로 교차될 수 있다. 일 실시예로, 제3 줄기부(SPE2a)는 제4 줄기부(SPE2b)와 제3 줄기부(SPE2a)의 중심에서 교차될 수 있다.
결과적으로, 화소 영역(PG)은 슬릿부(SLT) 및 제1 내지 제4 줄기부(SPE1a, SPE1b, SPE2a, SPE2b)에 의해 제1 내지 제4 도메인 영역(DM1 내지 DM4)으로 구획될 수 있다.
제1 서브 화소 전극(SPE1)은 제1 및 제2 도메인 영역(DM1, DM2)에 위치하는 복수의 제1 가지부(SPE1c)를 더 포함할 수 있다. 복수의 제1 가지부(SPE1c)는 제1 줄기부(SPE1a) 및 제2 줄기부(SPE1b) 중 하나로부터 소정의 각도를 갖도록 연장될 수 있다.
복수의 제1 가지부(SPE1c)는 제1 도메인 영역(DM1)에 위치하는 복수의 제1 서브 가지부(SPE1c1) 및 제2 도메인 영역(DM2)에 위치하는 복수의 제2 서브 가지부(SPE1c2)를 포함할 수 있다. 복수의 제1 서브 가지부(SPE1c1)는 일 실시예로 제2 줄기부(SPE1b)를 기준으로 복수의 제2 서브 가지부(SPE1c2)와 대칭될 수 있다. 복수의 제1 서브 가지부(SPE1c1)와 제2 줄기부(SPE1b) 사이의 사잇각(a)은 약 40도 내지 45도일 수 있다. 본 명세서에서의 사잇각은 0도 이상 90도 미만의 예각으로 정의된다. 한편, 복수의 제2 서브 가지부(SPE1c2)와 제2 줄기부(SPE1b) 사이의 사잇각(b)도 약 40도 내지 45도일 수 있다.
복수의 제1 가지부(SPE1c) 간에는 소정의 거리 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예로, 복수의 제1 가지부(SPE1c) 간의 거리(c)는 약 4 ㎛ 내지 8 ㎛일 수 있다. 또한, 복수의 제2 가지부(SPE2c) 간에는 소정의 거리 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예로, 복수의 제2 가지부(SPE2c) 간의 거리(d)는 약 4 ㎛ 내지 8 ㎛일 수 있다.
제1 영역(G1)에 배치되는 복수의 제1 서브 가지부(SPE1c1)는 제2 줄기부(SPE1b)를 기준으로 제2 영역(G2)에 배치되는 복수의 제2 서브 가지부(SPE1c2)와 대칭될 수 있다. 제3 영역(G3)에 배치되는 복수의 제3 서브 가지부(SPE2c1)는 제4 줄기부(SPE2b)를 기준으로 제4 영역(G4)에 배치되는 복수의 제4 서브 가지부(SPE2c2)와 대칭될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 영역(G1, G2)에 배치되는 복수의 제1 가지부(SPE1c)는 슬릿부(SLT)를 기준으로 제3 및 제4 영역(G3, G4)에 배치되는 복수의 제2 서브 가지부(SPE2c)와 대칭될 수 있다.
제2 서브 화소 전극(SPE2)은 제3 및 제4 도메인 영역(DM3, DM4)에 위치하는 복수의 제2 가지부(SPE2c)를 더 포함할 수 있다. 복수의 제2 가지부(SPE2c)는 제3 줄기부(SPE2a) 및 제4 줄기부(SPE2b) 중 하나로부터 소정의 각도를 갖도록 연장될 수 있다.
복수의 제2 가지부(SPE2c)는 제3 도메인 영역(DM3)에 위치하는 복수의 제3 서브 가지부(SPE2c1) 및 제4 도메인 영역(DM4)에 위치하는 복수의 제4 서브 가지부(SPE2c2)를 포함할 수 있다. 복수의 제3 서브 가지부(SPE2c1)는 일 실시예로 제4 줄기부(SPE2b)를 기준으로 복수의 제4 서브 가지부(SPE2c2)와 대칭될 수 있다. 따라서, 복수의 제3 서브 가지부(SPE2c1)와 제4 줄기부(SPE2b) 사이의 사잇각은 복수의 제1 서브 가지부(SPE1c1)와 제2 줄기부(SPE1b) 사이의 사잇각(a)과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 복수의 제4 서브 가지부(SPE2c2)와 제4 줄기부(SPE2b) 사이의 사잇각은 복수의 제2 서브 가지부(SPE1c2)와 제2 줄기부(SPE1b) 사이의 사잇각(b)과 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 화소 전극(PE1)은 컨택부(CT)로부터 연장되어 제1 서브 화소 전극(SPE1)과 직접 연결되는 제1 연결 전극(CT1)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 화소 전극(PE1)은 컨택부(CT)로부터 연장되어 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 직접 연결되는 제2 연결 전극(CT2)을 더 포함할 수 있다.
다만, 제1 및 제2 연결 전극(CT1, CT2)의 형태, 위치 및 크기 등은 도 5에 도시된 것으로 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 5에서는 제1 서브 화소 전극(SPE1)과 컨택부(CT)가 하나의 제1 연결 전극(CT1)을 통해 직접 연결되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 마찬가지로, 제2 서브 화소 전극(SPE2)과 컨택부(CT)가 하나의 제2 연결 전극(CT2)을 통해 직접 연결되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
따라서, 제1 서브 화소 전극(SPE1) 및 제2 서브 화소 전극(SPE2)은 화소 영역(PG) 내에서 직접 연결되지는 않으며, 제1 연결 전극(CT1), 제2 연결 전극(CT2) 및 컨택부(CT)를 통해 회로 영역(CG)에서 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6a는 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 저계조 상태를 도시한 도면이다. 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 저계조 상태를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 저계조 상태에서의 액정 배열 방향을 분석한 그래프이다. 도 7의 거리(distance)는 도 1을 기준으로 제1 줄기부(SPE1a)에서부터 제2 방향(d2)을 따라서의 거리를 의미하며, 각도(degree)는 액정 분자(31, 도 2 참조)의 방위각(azimuthal angle)을 의미한다. 한편, 저계조 상태는 제1 화소 전극(PE1)에 인가되는 전압의 레벨이 약 3V인 것으로 예시한다.
도 6a를 참조하면, A 영역은 슬릿이 배치되지 않는 영역이므로, 공통 전극(CE)과의 관계에서 프린지 필드가 형성되는 영역에 해당된다. 이에 따라, 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 저계조 시 A 영역에서 빛샘 현상이 발생될 수 있다.
이에 반해, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 제1 화소 전극(PE1)의 슬릿부(SLT)는 공통 전극(CE)과 프린지 필드를 형성하지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 저계조 시 B 영역에서 빛샘 현상이 발생되지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 7의 C 영역은 각각 도 6a의 A 영역 및 도 6b의 B 영역에 대응된다. 보다 상세하게는, 도 6a 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 C 영역에서 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치에 비해, 복수의 액정 분자의 평균 방위각이 더 작을 수 있다. 이는, 도 6a의 A 영역에 위치하는 복수의 액정 분자들이 도 6b의 B 영역에 위치하는 복수의 액정 분자들 보다 상대적으로 적게 거동된 것을 의미한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 화소 전극(PE1)이 슬릿부(SLT)를 포함함으로써, A 영역에 위치하는 복수의 액정 분자들의 배열을 제어하여 결과적으로 시인성 및 감마(gamma) 특성을 개선시킬 수 있다. 또한, A 영역에서 발생될 수 있는 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
도 8a는 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 고계조 상태를 도시한 도면이다. 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 고계조 상태를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 저계조 상태에서의 액정 배열 방향을 분석한 그래프이다. 도 9에 도시된 거리(가로축) 및 각도(세로축)는 도 7에서 도시된 거리 및 각도와 동일하며, 고계조 상태는 제1 화소 전극(PE1)에 인가되는 전압의 레벨이 약 7V인 것으로 예시한다.
도 9를 먼저 참조하면, 도 9의 D 영역에 표시된 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우보다 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우가 약 45도의 방위각을 갖는 액정 분자의 분포가 더 많은 것을 알 수 있다. 이는 결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치가 화소 전극의 투과율이 최대가 되는 방위각 45도 주변으로 거동된 액정 분자의 분포가 상대적으로 높은 것을 의미한다. 이에 따라, 도 8a의 A 영역에 비해, 도 8b의 B 영역이 상대적으로 밝은 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치가 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치에 비해 투과율이 높은 것을 의미한다.
도 10 및 도 11은 도 1에 도시한 제1 화소 전극의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 10 및 도 11에서는 도 1 내지 도 9에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
도 10을 먼저 참조하면, 제2 줄기부(SPE1b')는 제1 서브 줄기부(SPE1b'1), 제2 서브 줄기부(SPE1b'2) 및 제1 가로 슬릿부(SLTa)를 포함할 수 있다. 제1 가로 슬릿부(SLTa)는 제1 서브 줄기부(SPE1b'1) 및 제2 서브 줄기부(SPE1b'2) 사이에 위치할 수 있다.
제4 줄기부(SPE2b')는 제3 서브 줄기부(SPE2b'1), 제4 서브 줄기부(SPE2b'2) 및 제2 가로 슬릿부(SLTb)를 포함할 수 있다. 제2 가로 슬릿부(SLTb)는 제3 서브 줄기부(SPE2b'1) 및 제4 서브 줄기부(SPE2b'2) 사이에 위치할 수 있다.
즉, 도 1에 도시한 제2 줄기부(SPE1b) 및 제4 줄기부(SPE2b)와는 달리 도 10에 도시한 제2 줄기부(SPE1b') 및 제4 줄기부(SPE2b')는 제1 및 제2 가로 슬릿부(SLTa, SLTb)를 더 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 서브 화소 전극(SPE1)은 추가적으로 제3 가지부(SPE1d) 및 제4 가지부(SPE1e)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제2 서브 화소 전극(SPE2)은 추가적으로 제5 가지부(SPE2d) 및 제6 가지부(SPE2e)를 더 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 레이아웃도이다. 도 13은 도 12의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도의 일 실시예이다. 다만, 도 1 내지 도 11에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위해 동일한 대상을 가리키는 도면 부호는 도 1 내지 도 11에서 사용한 도면 부호와 통일하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)를 포함할 수 있다. 제1 화소부(PX1)는 제2 화소부(PX2)와 이웃하도록 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 화소부(PX1)는 제1 스캔 라인(SL1) 및 제1 데이터 라인(DL1)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 화소부(PX2)는 제1 스캔 라인(SL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 화소부(PX1)는 제1 스위칭 소자(TR1) 및 제1 화소 전극(PE1)을 포함할 수 있다. 제1 스위칭 소자(TR1)는 제1 게이트 전극(GE1)이 제1 스캔 라인(SL1)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 소스 전극(SE1)이 제1 데이터 라인(DL1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 스위칭 소자(TR1)의 제1 드레인 전극(DE1)은 제1 화소 전극(PE1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 제1 스위칭 소자(TR1)는 제1 스캔 라인(SL1)으로부터 제공받은 스캔 신호에 따라 턴 온 되어, 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 제공받은 데이터 신호를 제1 화소 전극(PE1)에 제공할 수 있다.
제2 화소부(PX2)는 제2 스위칭 소자(TR2) 및 제2 화소 전극(PE2)을 포함할 수 있다. 제2 스위칭 소자(TR2)는 제2 게이트 전극(GE2)이 제1 스캔 라인(SL1)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 소스 전극(SE2)이 제2 데이터 라인(DL2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 스위칭 소자(TR2)의 제2 드레인 전극(DE2)은 제2 화소 전극(PE2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 제2 스위칭 소자(TR2)는 제1 스캔 라인(SL1)으로부터 제공받은 스캔 신호에 따라 턴 온 되어, 제2 데이터 라인(DL2)으로부터 제공받은 데이터 신호를 제2 화소 전극(PE2)에 제공할 수 있다.
제1 화소 전극(PE1)은 일 실시예로 제2 화소 전극(PE2)과 동일한 형태를 가질 수 있다. 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2)은 도 1 및 도 5에서 설명한 제1 화소 전극(PE1)과 동일한 형상이므로, 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2)의 형상에 대해서는 생략하기로 한다.
유기 절연막(160)은 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2) 사이에 위치하는 제1 트랜치(trench, TE1)를 포함할 수 있다. 제1 트랜치(TE1)는 제1 및 제2 서브 트랜치(TE1a, TE1b)를 포함할 수 있다. 제1 서브 트랜치(TE1a)는 제2 서브 트랜치(TE1b)와 소정의 거리 이격될 수 있다.
제1 및 제2 서브 트랜치(TE1a, TE1b) 각각은 적어도 일부가 제2 데이터 라인(DL2)과 하부 기판(110)에 대해 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 제1 서브 차폐 전극(180a)은 제1 트랜치(TE1) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제1 서브 차폐 전극(180a)은 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)과 하부 기판(110)에 대해 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
제1 서브 차폐 전극(180a)은 제1 트랜치(TE1) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 서브 차폐 전극(180a)은 인접한 제1 화소부(PX1) 내의 제1 화소 전극(PE1)과, 제2 화소부(PX2) 내의 제2 화소 전극(PE2) 보다 높이가 낮게 배치될 수 있다.
제1 트랜치(TE1) 영역에 위치하는 복수의 액정 분자는 소정의 경사각을 가질 수 있다. 제1 트랜치(TE1) 영역에 위치하는 복수의 액정 분자가 소정의 경사각을 갖는 경우, 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)의 외곽 영역, 보다 상세하게는 외곽 중 측면 영역은 시인성이 향상될 수 있다.
도 14는 도 12에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 14의 기준예는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 정면 투과율을 나타낸 것이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 저계조에서의 투과율이 비교 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우에 비해 상대적으로 정면 투과율에 더 가까운 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 비교 실시예의 경우에 비해 저계조에서의 측면 투과율이 정면 투과율에 더 가까우므로, 결과적으로 측면 시인성이 상대적으로 우수한 것을 알 수 있다.
도 15 내지 도 17은 도 12의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 자른 단면도의 다른 실시예이다.
도 15를 참조하면, 유기 절연막(160)은 제2 트랜치(TE2)를 포함할 수 있다. 제2 트랜치(TE2)는 도 13에 도시한 제1 트랜치(TE1)와는 달리 서브 트랜치를 포함하지 않는다. 이에 따라, 제2 트랜치(TE2)가 위치하는 영역은 인접한 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)가 위치하는 영역보다 높이가 모두 낮을 수 있다.
도 16을 참조하면, 유기 절연막(160)은 돌출부(PT)를 포함할 수 있다. 제1 서브 차폐 전극(180a)은 돌출부(PT) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 돌출부(PT)가 위치하는 영역은 인접한 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)가 위치하는 영역보다 높이가 높을 수 있다.
도 17을 참조하면, 블랙 매트릭스(BM')는 하부 표시판(10)에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 블랙 매트릭스(BM')는 제2 데이터 라인(DL2)과 하부 기판(110)에 대해 수직 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 화소 전극(PE1) 및 제2 화소 전극(PE2) 사이에서 발생될 수 있는 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
한편, 블랙 매트릭스(BM')가 배치되는 영역은 결과적으로 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)의 외곽, 보다 상세하게는 측면 영역에 해당된다. 즉, 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)의 측면 영역은 블랙 매트릭스(BM')가 배치됨에 따라 주변 영역에 비해 상대적으로 높이가 높을 수 있다.
결과적으로 도 15 내지 도 17 모두 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)의 측면 영역의 높이가 주변 영역의 높이와 다름에 따라, 제1 화소부(PX1) 및 제2 화소부(PX2)의 측면 영역에 위치하는 복수의 액정 분자들이 소정의 경사각을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 측면 시인성이 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 하부 표시판;
20: 상부 표시판;
30: 액정층;
110: 하부 기판;
120: 게이트 절연막;
130: 반도체층;
150: 제1 패시베이션막;
160: 유기 절연막;
170: 제2 패시베이션막;
180: 차폐 전극;
210: 상부 기판;
PE1: 제1 화소 전극;
PE2: 제2 화소 전극;
CE: 공통 전극;

Claims (20)

  1. 제1 기판; 및
    상기 제1 기판 상에 배치되며, 화소 영역 및 상기 화소 영역에 이웃하는 회로 영역을 갖는 제1 화소부를 포함하고,
    상기 제1 화소부는, 제1 방향으로 연장되는 슬릿부, 상기 슬릿부의 일 측에 위치하는 제1 서브 화소 전극 및 상기 슬릿부의 타 측에 위치하는 제2 서브 화소 전극을 갖는 제1 화소 전극을 더 포함하고,
    상기 슬릿부, 상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 화소 영역에 배치되며,
    상기 제1 서브 화소 전극과 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 회로 영역에서 직접 연결되는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 줄기부, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제1 가지부를 포함하고,
    상기 제2 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 줄기부, 상기 제2 방향으로 연장되는 제4 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제2 가지부를 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소 전극은 상기 슬릿부를 기준으로 상기 제2 서브 화소 전극과 대칭되는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극은 상기 회로 영역에 위치하는 컨택부를 더 포함하고,
    상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 컨택부에서 직접 연결되는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 화소부는,
    상기 회로 영역에 위치하며, 상기 컨택부와 전기적으로 연결되는 스위칭 소자를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에 배치되며, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 스캔 라인;
    상기 스캔 라인 상에 배치되는 제1 절연막;
    상기 제1 절연막 상에 배치되며, 상기 제1 방향으로 연장되는 데이터 라인;
    상기 데이터 라인 상에 배치되는 제2 절연막; 및
    상기 제2 절연막 상에 배치되는 제3 절연막을 더 포함하고,
    상기 제1 화소 전극은 상기 제3 절연막 상에 배치되는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 절연막 및 상기 제3 절연막 사이에 위치하는 컬러 필터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제3 절연막 상에 배치되며, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 차폐 전극을 더 포함하고,
    상기 차폐 전극의 적어도 일부는 상기 데이터 라인과 중첩되는 액정 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 갖는 제2 화소부를 더 포함하고,
    상기 제3 절연막은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 트랜치 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 갖는 제2 화소부를 더 포함하고,
    상기 제3 절연막은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 돌출 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 포함하는 제2 화소부; 및
    상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 상에 위치하며, 상기 데이터 라인과 중첩되는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판;
    상기 제2 기판 상에 배치되는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함하고,
    상기 공통 전극은 상기 제1 화소 전극과 적어도 일부가 중첩되는 액정 표시 장치.
  13. 제1 기판; 및
    상기 제1 기판 상에 배치되며, 회로 영역 및 상기 회로 영역에 이웃하는 화소 영역으로 정의되는 제1 화소부를 포함하고,
    상기 제1 화소부는, 상기 회로 영역에 배치되는 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되는 컨택부를 갖는 제1 화소 전극을 포함하며,
    상기 제1 화소 전극은, 제1 방향으로 연장되는 슬릿부, 상기 슬릿부의 일 측에 위치하는 제1 서브 화소 전극 및 상기 슬릿부의 타 측에 위치하는 제2 서브 화소 전극을 더 포함하며,
    상기 슬릿부, 상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 화소 영역에 배치되고, 상기 컨택부는 상기 회로 영역에 배치되며,
    상기 제1 서브 화소 전극 및 상기 제2 서브 화소 전극은 상기 컨택부에서 직접 연결되는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 줄기부, 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 연장되는 제2 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제1 가지부를 포함하고,
    상기 제2 서브 화소 전극은 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 줄기부, 상기 제2 방향으로 연장되는 제4 줄기부 및 상기 제1 줄기부와 상기 제2 줄기부 중 적어도 하나로부터 연장되는 복수의 제2 가지부를 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 기판 상에 배치되며, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 스캔 라인;
    상기 스캔 라인 상에 상기 스캔 라인과 절연되도록 배치되며, 상기 제1 방향으로 연장되는 데이터 라인; 및
    상기 데이터 라인 상에 배치되는 제1 패시베이션막; 및
    상기 제1 패시베이션막 상에 배치되는 유기 절연막을 더 포함하고,
    상기 제1 화소 전극은 상기 유기 절연막 상에 배치되는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 패시베이션막 및 상기 유기 절연막 사이에 위치하는 컬러 필터를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극과 동일 층에 배치되며, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 제1 서브 차폐 전극 및 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제2 서브 차폐 전극을 갖는 차폐 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 서브 차폐 전극은 상기 데이터 라인과 중첩되며, 상기 제2 서브 차폐 전극은 상기 회로 영역에 배치되는 액정 표시 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 갖는 제2 화소부를 더 포함하고,
    상기 유기 절연막은, 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 돌출 영역 또는 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하는 적어도 하나의 트랜치 영역을 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 화소 전극과 이웃하는 제2 화소 전극을 포함하는 제2 화소부; 및
    상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극 상에 위치하며, 상기 데이터 라인과 중첩되는 블랙 매트릭스를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제1 기판에 대향되는 제2 기판;
    상기 제2 기판 상에 배치되는 블랙 매트릭스;
    상기 블랙 매트릭스 상에 배치되는 공통 전극을 더 포함하고,
    상기 공통 전극은 상기 제1 화소 전극과 적어도 일부가 중첩되는 액정 표시 장치.
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