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KR102256462B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102256462B1
KR102256462B1 KR1020150048275A KR20150048275A KR102256462B1 KR 102256462 B1 KR102256462 B1 KR 102256462B1 KR 1020150048275 A KR1020150048275 A KR 1020150048275A KR 20150048275 A KR20150048275 A KR 20150048275A KR 102256462 B1 KR102256462 B1 KR 102256462B1
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electrode
crystal display
stem
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KR1020150048275A
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김가은
신철
창학선
신기철
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 화소 전극 및 상기 제1 화소 전극과 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제2 화소 전극을 포함하며, 상기 제2 화소 전극은 통판 형태를 가지는 판형 부분, 상기 판형 부분으로부터 뻗어 나온 복수의 가지 전극, 상기 판형 부분의 중심에서 서로 교차하는 가로부와 세로부를 포함하는 십자형 절개부를 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 중심에서 서로 교차하는 가로 줄기와 세로 줄기를 갖는 십자 줄기 전극을 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, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 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 장치 중에서 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode) 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 복수의 도메인을 형성하는 수단의 한 예로는 전기장 생성 전극에 슬릿 등의 절개부를 형성하는 등의 방법이 있다. 이 방법은 절개부의 가장자리(edge)와 이와 마주하는 전기장 생성 전극 사이에 형성되는 프린지 필드(fringe field)에 의해 액정이 재배열됨으로써 복수의 도메인을 형성할 수 있다.
복수의 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 경우, 투과율을 높이기 위하여 화소 전극의 일부분을 슬릿 등을 형성하지 않은 판형 형태로 형성할 수 있다. 그러나, 화소 전극의 판형 부분에서 프린지 필드의 영향력이 감소하여 액정 분자의 불규칙한 움직임이 발생할 수 있고, 액정 분자의 불규칙한 움직임은 표시 품질 저하를 가져온다. 또한 커브드 액정 표시 장치의 경우 상, 하판 간의 오정렬(misalign)로 인하여 얼룩이 발생하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 투과율을 높이면서도 표시 품질 저하를 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 화소 전극 및 상기 제1 화소 전극과 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제2 화소 전극을 포함하며, 상기 제2 화소 전극은 통판 형태를 가지는 판형 부분, 상기 판형 부분으로부터 뻗어 나온 복수의 가지 전극, 상기 판형 부분의 중심에서 서로 교차하는 가로부와 세로부를 포함하는 십자형 절개부를 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 상기 중심에서 서로 교차하는 가로 줄기와 세로 줄기를 갖는 십자 줄기 전극을 포함한다.
상기 가로 줄기 및 상기 세로 줄기는 폭이 일정할 수 있으며, 상기 가로부 및 상기 세로부도 폭이 일정할 수 있다.
상기 복수의 가지 전극은 서로 다른 네 개의 방향으로 뻗어있을 수 있다.
상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 내측에 형성된 공통 전극을 더 포함할 수 있으며, 상기 공통 전극은 통판으로 형성될 수 있다.
상기 제1 화소 전극에 제2 화소 전극보다 1.23배 높은 전압이 인가될 수 있다.
상기 제2 화소 전극에는 8V 전압이 인가되며, 상기 제1 화소 전극에는 10V이상의 전압이 인가될 수 있다.
상기 제1 화소 전극은 가로 줄기와 세로 줄기가 교차하는 중심에서 마름모 형태를 가질 수 있으며, 상기 제2 화소 전극의 상기 십자형 절개부는 가로부와 세로부가 교차하는 중심에서 마름모 형태의 절개부를 가질 수 있다.
상기 가로 줄기 및 상기 세로 줄기는 폭이 일정할 수 있으며, 상기 가로부 및 상기 세로부도 폭이 일정할 수 있고, 상기 복수의 가지 전극은 서로 다른 네 개의 방향으로 뻗어있을 수 있다.
상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 내측에 형성된 공통 전극을 더 포함할 수 있으며, 상기 공통 전극은 통판으로 형성될 수 있다.
상기 제1 화소 전극에 제2 화소 전극보다 1.23배 높은 전압이 인가될 수 있다.
상기 제2 화소 전극에는 8V 전압이 인가되며, 상기 제1 화소 전극에는 10V이상의 전압이 인가될 수 있다.
상기 복수의 가지 전극은 서로 다른 네 개의 방향으로 뻗어있으며, 상기 세로부를 중심으로 좌우에 위치한 가지 전극이 서로 비대칭이고, 상기 가로부를 중심으로 상하에 위치한 가지 전극도 서로 비대칭일 수 있다.
상기 제1 화소 전극은 가로 줄기와 세로 줄기가 교차하는 중심에서 마름모 형태를 가질 수 있으며, 상기 제2 화소 전극의 상기 십자형 절개부는 가로부와 세로부가 교차하는 중심에서 마름모 형태의 절개부를 가질 수 있다.
상기 가로 줄기 및 상기 세로 줄기는 폭이 일정할 수 있으며, 상기 가로부 및 상기 세로부도 폭이 일정할 수 있다.
상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판, 상기 제2 기판의 내측에 형성된 공통 전극을 더 포함할 수 있으며, 상기 공통 전극은 통판으로 형성될 수 있다.
상기 제1 화소 전극에 제2 화소 전극보다 1.23배 높은 전압이 인가될 수 있다.
상기 제2 화소 전극에는 8V 전압이 인가되며, 상기 제1 화소 전극에는 10V이상의 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 복수의 도메인을 포함하는 액정 표시 장치의 투과율을 높이면서도 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 ?-? 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 액정 표시 장치에서 제1 화소 전극(190)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이다.
도 7은 도 6의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 액정 표시 장치에서 제1 화소 전극(190)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이다.
도 10은 도 9의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 액정 표시 장치에 대한 실험예의 결과를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이다.
도 13은 도 12의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 14는 도 12에 도시된 액정 표시 장치에 대한 실험예의 결과를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 다른 형태로 구현될 수도 있다
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내는 등 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에", "위에", "아래에" 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수도 있고 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 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 단면도이고, 도 4는 도 1의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 액정 표시 장치에서 제1 화소 전극(190)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200), 그리고 두 표시판(100, 200) 사이에 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
제1 기판(110) 위에 게이트선(121), 유지 전극선(131), 제1 전압 전달선(131a), 제2 전압 전달선(131b)를 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 또한, 게이트선(121)에는 게이트선(121)으로부터 돌출된 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)이 형성되어 있다. 또한, 게이트선(121)으로부터 돌출되어 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)과 이격되도록 제3 게이트 전극(124c)이 형성되어 있다. 제1 내지 제3 게이트 전극(124a, 124b, 124c)은 동일한 게이트선(121)에 연결되어 있고, 동일한 게이트 신호가 인가된다.
유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 동일한 방향으로 뻗어 있고, 일정한 전압이 인가된다. 또한, 유지 전극선(131)으로부터 돌출되어 있는 유지 전극(133)이 형성되어 있다. 유지 전극(133)은 이후 설명하게 될 제1 부화소 전극(191a) 및 제2 부화소 전극(191b)을 둘러 싸도록 형성될 수 있다.
제1 전압 전달선(131a) 및 제2 전압 전달선(131b) 역시 게이트선(121)과 동일한 방향으로 뻗어 있고 유지 전극선(131)과 평행하게 형성되어 있다. 제1 전압 전달선(131a)은 돌출된 부분인 제1 전압 전달 전극(132a)를 갖는다.
게이트 도전체 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 등과 같은 무기 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 절연막(140)은 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(140)에는 제1 전압 전달 전극(132a)의 일부가 노출되도록 제3 접촉 구멍(187a)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 제1 반도체층(154a), 제2 반도체층(154b), 및 제3 반도체층(154c)이 형성된다. 제1 반도체층(154a)은 제1 게이트 전극(124a) 위에 위치하고, 제2 반도체층(154b)은 제2 게이트 전극(124b)의 위에 위치하며, 제3 반도체층(154c)은 제3 게이트 전극(124c)의 위에 위치할 수 있다.
제1 내지 제3 반도체층(154a, 154b, 154c) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171), 제1 소스 전극(173a), 제1 드레인 전극(175a), 제2 소스 전극(173b), 제2 드레인 전극(175b), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)이 형성되어 있다.
제1 내지 제3 반도체층(154a, 154b, 154c)은 제1 내지 제3 게이트 전극(124a, 124b, 124c) 위에 형성될 뿐만 아니라 데이터선(171) 아래에도 형성될 수 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
제1 소스 전극(173a)은 데이터선(171)으로부터 제1 게이트 전극(124a) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제1 소스 전극(173a)은 제1 게이트 전극(124a) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있다.
제1 드레인 전극(175a)은 제1 게이트 전극(124a) 위에서 제1 소스 전극(173a)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제1 소스 전극(173a)과 제1 드레인 전극(175a) 사이로 노출된 부분의 제1 반도체층(154a)에 채널이 형성되어 있다. 제1 드레인 전극(175a)과 제3 드레인 전극(175c)은 서로 연결되어 있다.
제2 소스 전극(173b)은 데이터선(171)으로부터 제2 게이트 전극(124b) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제2 소스 전극(173b)은 제2 게이트 전극(124b) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있다.
제2 드레인 전극(175b)은 제2 게이트 전극(124b) 위에서 제2 소스 전극(173b)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제2 소스 전극(173b)과 제2 드레인 전극(175b) 사이로 노출된 부분의 제2 반도체층(154b)에 채널이 형성되어 있다.
제3 드레인 전극(175c)은 제1 드레인 전극(175a)과 연결되어 있으며, 제3 게이트 전극(124c) 위에 형성되어 있다.
제3 소스 전극(173c)은 제3 게이트 전극(124c) 위에서 제3 드레인 전극(175c)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제3 소스 전극(173c)과 제3 드레인 전극(175c) 사이로 노출된 부분의 제3 반도체층(154c)에 채널이 형성되어 있다.
상기에서 설명한 제1 게이트 전극(124a), 제1 반도체층(154a), 제1 소스 전극(173a), 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 스위칭 소자를 이룬다. 또한, 제2 게이트 전극(124b), 제2 반도체층(154b), 제2 소스 전극(173b), 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 스위칭 소자를 이루고, 제3 게이트 전극(124c), 제3 반도체층(154c), 제3 소스 전극(173c), 및 제3 드레인 전극(175c)은 제3 스위칭 소자를 이룬다.
데이터선(171), 제1 내지 제3 소스 전극(173a, 173b, 173c), 제1 내지 제3 드레인 전극(175a, 175b, 175c) 위에는 보호막(180a)이 형성되어 있다. 보호막(180a)은 유기 절연 물질, 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 보호막(180a)은 유기 절연 물질로 형성되어 평탄하게 형성될 수 있다.
보호막(180a)에는 제1 드레인 전극(175a)의 일부가 노출되도록 제1 접촉 구멍(185a)이 형성되어 있고, 제2 드레인 전극(175b)의 일부가 노출되도록 제2 접촉 구멍(185b)이 형성되어 있으며, 제1 전압 전달 전극(132a)과 제3 소스 전극(173c)의 일부가 노출되도록 제3 접촉 구멍(187a)이 형성되어 있다.
보호막(180a) 위에는 제1 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 제1 화소 전극(190)은 복수의 십자 줄기 전극(96)으로 형성되며, 십자 줄기 전극(96)은 후술할 제2 화소 전극(191)의 판형 부분(93)의 중심에서 서로 교차하는 세로 줄기(96a)와 가로 줄기(96b)를 포함한다. 세로 줄기(96a)와 가로 줄기(96b)는 폭이 일정하며 서로 같은 폭을 가진다. 또한 세로 줄기(96a)와 가로 줄기(96b)가 교차하는 중심은 마름모 형태(96c)로 형성되어 있다.
제1 화소 전극(190)위에는 절연막(180b)이 형성되어 있다. 절연막(180b)은 유기 절연 물질, 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 절연막(180b)은 유기 절연 물질로 형성되어 평탄하게 형성될 수 있다.
절연막(180b) 위에는 제2 화소 전극(191)과 연결 부재(192a)가 형성되어 있다. 제2 화소 전극(191)은 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)을 포함한다.
제1 부화소 전극(191a)은 제1 접촉 구멍(185a)을 통해 제1 드레인 전극(175a)과 물리적 전기적으로 연결되고, 제2 부화소 전극(191b)은 제2 접촉 구멍(185b)을 통해 제2 드레인 전극(175b)과 물리적 전기적으로 연결된다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 게이트선(121)을 사이에 두고 서로 분리되어, 게이트선(121)을 중심으로 화소 영역의 위와 아래에 위치하여 열 방향으로 이웃한다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 마름모 형태를 가지는 판형 부분(93)과 판형 부분(93)으로부터 서로 다른 네 방향으로 뻗어 나와 있는 복수의 가지 전극(94), 그리고 판형 부분(93)에 형성된 십자형 절개부(92)를 포함한다.
복수의 가지 전극(94)은 왼쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제1 방향 가지 전극(94a), 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제2 방향 가지 전극(94b), 왼쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 제3 방향 가지 전극(94c), 그리고 오른쪽 아래 방향으로 뻗어 있는 제4 방향 가지 전극(94d)을 포함한다.
제1 방향 가지 전극(94a)의 사이에는 길게 패인 제1 방향 홈부(95)가 형성되어 있고, 제2 방향 가지 전극(94b)의 사이에는 제2 방향 홈부(95b)가, 제3 방향 가지 전극(94c)의 사이에는 제3 방향 홈부(95c)가, 제4 방향 가지 전극(94d)의 사이에는 제4 방향 홈부(95d)가 형성 되어 있다.
복수의 가지 전극(94)은 세로부(92a)를 중심으로 좌우에 위치한 가지 전극이 서로 비대칭으로 형성되어 있고, 가로부(92b)를 중심으로 상하에 위치한 가지 전극도 서로 비대칭으로 형성되어 있다. 즉, 복수의 가지 전극(94) 중 제1 방향 가지 전극(94a)과 세로부(92a)를 중심으로 우측에 위치한 제2 방향 가지 전극(94b)은 서로 비대칭이며, 제1 방향 가지 전극(94a)과 가로부(92b)를 중심으로 하측에 위치한 제3 방향 가지 전극(94c)도 서로 비대칭이다. 결과적으로 제2 방향 가지 전극(94b)과 제3 방향 가지 전극(94c)은 서로 대칭일 수 있으며, 제1 방향 가지 전극(94a)과 십자형 절개부(92)를 가운데 놓고 마주보는 제4 방향 가지 전극(94d)은 서로 대칭일 수 있다.
서로 다른 방향으로 뻗어 있는 가지 전극(94)이 비대칭인 경우, 가지 전극(94)과 가지 전극(94) 사이에 길게 패인 홈부(95)의 위치가 서로 반대일 수 있다. 즉, 복수의 가지 전극(94) 중 제1 방향 가지 전극(94a)과 제2 방향 가지 전극(94b)을 예로 들면, 제1 방향 가지 전극(94a)과 세로부(92a)를 중심으로 대칭되는 위치에는 제2 방향 가지 전극이 아닌 제2 방향 홈부(95b)가 형성되어 있으며, 제1 방향 홈부(95a)와 세로부(92a)를 중심으로 대칭되는 위치에는 제2 방향 홈부(95b)가 아닌 제2 방향 가지 전극(94b)이 형성되어 있다.
십자형 절개부(92)는 판형 부분(93)의 중심에서 서로 교차하는 세로부(92a)와 가로부(92b)를 가진다. 세로부(92a)와 가로부(92b)는 폭이 일정하며 서로 같은 폭을 가진다. 또한 십자형 절개부(92)는 세로부(92a)와 가로부(92b)가 교차하는 중심에서 마름모 형태(92c)로 형성되어 있다. 십자형 절개부(92)는 제1 화소 전극(190)의 십자 줄기 전극(96)의 위치에 대응하여 형성되어 있다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 서로 다른 네 방향으로 뻗어 나와 있는 복수의 가지 전극(94)에 의하여 복수의 부영역으로 구분된다.
연결 부재(192a)는 제3 접촉 구멍(187a) 위에 형성되어, 제1 전압 전달선(131a) 및 제3 소스 전극(173c)을 서로 연결한다.
이제 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
제2 기판(210) 위에 차광 부재(220)가 위치한다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛 샘을 막아준다. 차광 부재(220)는 제1 내지 제3 스위칭 소자 및 제1 내지 제3 접촉 구멍(185a, 185b, 187a)에 대응하는 위치에 형성될 수 있으며, 데이터선(171)에 대응하는 위치에도 형성될 수 있다.
제2 기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 복수의 색필터(230)가 위치한다. 색필터(230)는 제2 화소 전극(191) 열에 대응하여 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 하지만, 적색, 녹색, 및 청색의 삼원색에 제한되지 않고, 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow), 화이트 계열의 색 중 하나를 표시할 수도 있다.
색필터(230) 위에는 덮개막(250)이 위치한다. 덮개막(250)은 유기 절연 물질, 또는 무기 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다. 덮개막(250)은 유기 절연 물질로 형성되어 평탄하게 형성될 수 있다. 덮개막(250)은 색필터(230) 및 차광 부재(220)가 들뜨는 것을 방지하고 색필터(230)로부터 유입되는 용제(solvent)와 같은 유기물에 의한 액정층(3)의 오염을 억제하여 화면 구동 시 초래할 수 있는 잔상과 같은 불량을 방지하며, 생략 가능하다.
도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 차광 부재(220)와 색필터(230)는 상부 표시판(200)에 위치하지만, 실시예에 따라 액정 표시 장치의 차광 부재(220) 및 색필터(230)는 하부 표시판(100)에 위치할 수 있다. 이 경우, 하부 표시판(100)의 보호막(180a) 대신 색필터(230)가 위치할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)은 절개된 부분 없이 통판으로 형성될 수 있다.
두 표시판(100, 200) 사이에 위치하는 액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지는 복수의 액정분자를 포함한다. 액정 분자들은 액정층(3)에 전기장이 생성되지 않은 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 대체로 수직을 이루도록 배열된다.
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)에 인가된 전압과 공통 전극(270)에 인가되는 공통 전압에 의해, 액정층(3)에 전기장이 가해지고, 전기장 세기에 따라 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 휘도가 달라진다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참고하여, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이고, 도 7은 도 6의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 8은 도 6의 액정 표시 장치에서 제1 화소 전극(190)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 도 1 내지 도 5를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다. 동일한 구성 요소에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 달리, 보호막(180a) 위에 위치하는 제1 화소 전극(190)에서 세로 줄기(96a)와 가로 줄기(96b)가 교차하는 중심이 마름모 형태(96c)로 형성되어 있지 않다. 서로 같은 폭을 가지며 폭이 일정한 세로 줄기(96a)와 가로 줄기(96b)만이 중심에서 서로 교차하도록 형성되어 있다.
또한, 절연막(180b)위에 위치하는 제2 화소 전극(191)의 십자형 절개부(92)도 마찬가지로 세로부(92a)와 가로부(92b)가 교차하는 중심에서 마름모 형태(92c)로 형성되어 있지 않다. 서로 같은 폭을 가지며 폭이 일정한 세로부(92a)와 가로부(92b)만이 판형 부분(93)의 중심에서 서로 교차하도록 형성되어 있다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참고하여, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이고, 도 10은 도 9의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 도 1 내지 도 5를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다. 동일한 구성 요소에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 5를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 달리, 제2 화소 전극(191)의 복수의 가지 전극(94)이 모두 대칭으로 형성되어 있다. 즉, 제1 방향 가지 전극(94a), 제2 방향 가지 전극(94b), 제3 방향 가지 전극(94c), 및 제4 방향 가지 전극(94d)은 서로 뻗어 있는 방향만 상이 할 뿐, 가지 전극(94)이 형성되는 위치와 홈부(95)가 형성되는 위치는 모두 대칭이다.
이하, 도 11을 참고하여, 도 9에 도시된 액정 표시 장치의 효과에 대하여 설명한다. 도 11은 도 9에 도시된 액정 표시 장치에 대한 실험예의 결과를 도시한 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)에 인가되는 전압이 8V일 때, 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 실험한 결과이다. 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압이 증가 될수록 투과율이 상승하며, 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압이 10V이상이 되어, 제2 화소 전극(191)에 인가되는 전압 대비 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압이 1.23배 이상이 되면 백잔상의 발생이 없어진다.
다음으로, 도 12 및 도 13을 참고하여, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 하나의 화소 영역에 대한 배치도이고, 도 13은 도 12의 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞서 도 6 내지 도 8을 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다. 동일한 구성 요소에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 6 내지 도 8을 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 달리, 제2 화소 전극(191)의 복수의 가지 전극(94)이 모두 대칭으로 형성되어 있다. 즉, 제1 방향 가지 전극(94a), 제2 방향 가지 전극(94b), 제3 방향 가지 전극(94c), 및 제4 방향 가지 전극(94d)은 서로 뻗어 있는 방향만 상이 할 뿐, 가지 전극(94)이 형성되는 위치와 홈부(95)가 형성되는 위치는 모두 대칭이다.
이하, 도 14를 참고하여, 도 12에 도시된 액정 표시 장치의 효과에 대하여 설명한다. 도 14는 도 12에 도시된 액정 표시 장치에 대한 실험예의 결과를 도시한 도면이다.
도 14는 도 12에 도시된 액정 표시 장치에서 제2 화소 전극(191)에 인가되는 전압이 8V일 때, 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 실험한 결과이다. 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압이 증가 될수록 투과율이 상승하며, 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압이 10V이상이 되어, 제2 화소 전극(191)에 인가되는 전압 대비 제1 화소 전극(190)에 인가되는 전압이 1.23배 이상이 되면 백잔상의 발생이 없어진다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
3: 액정층 31: 액정분자
100: 하부 표시판 110: 제1 기판
121: 게이트선 124a, 124b, 124c: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 154a, 154b, 154c: 반도체
171: 데이터선 173a, 173b, 173c: 소스전극
175a, 175b, 175c: 드레인 전극 180a: 보호막
180b: 절연막 185a, 185b 187a: 접촉구멍
190: 제1 화소 전극 191: 제2 화소 전극
92: 십자형 절개부 93: 판형 부분
94: 가지 전극 95: 홈부
96: 십자 줄기 전극 192a: 연결 부재
200: 상부 표시판 210: 제2 기판
220: 차광 부재 230: 색필터
250: 덮개막 270: 공통전극

Claims (17)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 화소 전극 및
    상기 제1 화소 전극과 절연막을 사이에 두고 중첩하는 제2 화소 전극을 포함하며,
    상기 제2 화소 전극은 통판 형태를 가지는 판형 부분, 상기 판형 부분으로부터 뻗어 나온 복수의 가지 전극, 상기 판형 부분의 중심에서 서로 교차하는 가로부와 세로부를 포함하는 십자형 절개부를 포함하고,
    상기 제1 화소 전극은 상기 중심에서 서로 교차하는 가로 줄기와 세로 줄기를 갖는 십자 줄기 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에서,
    상기 가로 줄기 및 상기 세로 줄기는 폭이 일정하며,
    상기 가로부 및 상기 세로부도 폭이 일정한 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에서,
    상기 복수의 가지 전극은 서로 다른 네 개의 방향으로 뻗어있는 액정 표시 장치.
  4. 제3 항에서,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판,
    상기 제2 기판의 내측에 형성된 공통 전극을 더 포함하며,
    상기 공통 전극은 통판으로 형성되는 액정 표시 장치.
  5. 제4 항에서,
    상기 제1 화소 전극에 제2 화소 전극보다 1.23배 높은 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  6. 제5 항에서,
    상기 제2 화소 전극에는 8V 전압이 인가되며, 상기 제1 화소 전극에는 10V이상의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에서,
    상기 제1 화소 전극은 가로 줄기와 세로 줄기가 교차하는 중심에서 마름모 형태를 가지며,
    상기 제2 화소 전극의 상기 십자형 절개부는 가로부와 세로부가 교차하는 중심에서 마름모 형태의 절개부를 가지는 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에서,
    상기 가로 줄기 및 상기 세로 줄기는 폭이 일정하며,
    상기 가로부 및 상기 세로부도 폭이 일정하고,
    상기 복수의 가지 전극은 서로 다른 네 개의 방향으로 뻗어있는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에서,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판,
    상기 제2 기판의 내측에 형성된 공통 전극을 더 포함하며,
    상기 공통 전극은 통판으로 형성되는 액정 표시 장치.
  10. 제9 항에서,
    상기 제1 화소 전극에 제2 화소 전극보다 1.23배 높은 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  11. 제10 항에서,
    상기 제2 화소 전극에는 8V 전압이 인가되며, 상기 제1 화소 전극에는 10V이상의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  12. 제1 항에서,
    상기 복수의 가지 전극은 서로 다른 네 개의 방향으로 뻗어있으며,
    상기 세로부를 중심으로 좌우에 위치한 가지 전극이 서로 비대칭이고, 상기 가로부를 중심으로 상하에 위치한 가지 전극도 서로 비대칭인 액정 표시 장치.
  13. 제12 항에서,
    상기 제1 화소 전극은 가로 줄기와 세로 줄기가 교차하는 중심에서 마름모 형태를 가지며,
    상기 제2 화소 전극의 상기 십자형 절개부는 가로부와 세로부가 교차하는 중심에서 마름모 형태의 절개부를 가지는 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에서,
    상기 가로 줄기 및 상기 세로 줄기는 폭이 일정하며,
    상기 가로부 및 상기 세로부도 폭이 일정한 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에서,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판,
    상기 제2 기판의 내측에 형성된 공통 전극을 더 포함하며,
    상기 공통 전극은 통판으로 형성되는 액정 표시 장치.
  16. 제15 항에서,
    상기 제1 화소 전극에 제2 화소 전극보다 1.23배 높은 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  17. 제16 항에서,
    상기 제2 화소 전극에는 8V 전압이 인가되며, 상기 제1 화소 전극에는 10V이상의 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
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