KR100483880B1 - 액정 디스플레이 장치 및 결함 수정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정 디스플레이 장치는 제1 기판, 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치한 액정층 및 디스플레이를 행하기 위한 다수의 화소 영역을 포함한다. 다수의 화소 영역 각각에는, 액정층쪽을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자가 제공된다. 화소 전극은 다수의 서브-화소(sub-picture element) 전극 및 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 몇몇을 전기적으로 상호 접속시키기 위한 다수의 접촉부를 포함한다. 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나가 다수의 접속 경로를 통해 스위칭 소자에 전기적으로 접속된다.

Description

액정 디스플레이 장치 및 결함 수정 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DEFECT REPAIRING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 액정 디스플레이 장치 및 결함 수정 방법에 관한 것이다.

최근, 액정 디스플레이 장치들은 소형화, 경량 및 적은 크기 및 적은 소비 전력이라는 장점으로 인해 특별히 OA 기기 및 AV 기기 분야에서 사용되어 왔다. 특히, 각각의 화소에 스위칭 소자(액티브 소자)를 포함하는 액티브 매트릭스 액정 디스플레이 장치는 미세한 동적 디스플레이가 가능하고 따라서 다양한 기기의 디스플레이로서 사용된다.

액티브 매트릭스 액정 디스플레이 장치에서, 화소들은 매트릭스 형태로 제공되는 화소 전극들, 화소 전극들과 대향하는 대향 전극 및 그 사이에 위치한 액정층으로 구성된다. 다수의 화소들 각각은 스위칭 소자를 통해 제공된 전기 신호에 따라 디스플레이 상태가 제어된다.

액티브 매트릭스 액정 디스플레이 장치에서, 액정층에 혼합되어 있는 도전성 이물질(conducting debris)로 인해 화소 전극과 대향 전극 사이에서 단락 등이 야기될 수도 있다. 화소 전극을 통한 단락이 야기되는 화소에는 정상 전압이 인가될 수 없기 때문에, 디스플레이 결함이 야기되어, 희망 디스플레이가 획득될 수 없다.

디스플레이 결함을 수정하기 위한 방법으로서, 일본 특개평 특허 공보 제4-178622호는 브라이트 결함(bright defect)이 암점(opaque point)(다크 결함(dark defect))으로 변하도록, 흑색소(balck pigment)를 포함하는 포토레지스트가 유리 기판의 표면에 인가되고 차광막(shield film)이 디스플레이 결함으로 인해 영향 받는 화소에 배치된 포토레지스트의 일부분을 노광 및 경화시킴(exposing and curing)으로써 형성되는 결함 수정 방법에 대해 기술하고 있다. 다크 결함은 브라이트 결함 보다 가시적으로 덜 인식되기 때문에 디스플레이 품질에 단지 약간의 영향만을 끼친다.

그러나, 본 발명자는 일본 특개평 특허 공보 제4-178622호에 기술된 결함 수정 방법에 의해 디스플레이 결함이 효과적으로 수정될 수 없음을 알게 되었다.

일본 특개평 특허 공보 제4-178622호의 결함 수정 방법에서, 브라이트 결함으로 인해 영향 받는 전체 화소가 전체 화소를 암점으로 변경하도록 형성된 차광막으로 커버됨으로써, 디스플레이 결함을 갖는 전체 화소는 디스플레이에 공헌할 수 없다.

본 발명은 상술된 종래 기술의 문제점을 고려해서 고안된 것으로, 목적은 디스플레이 결함을 갖는 전체 화소를 희생시키지 않고 디스플레이 결함을 수정할 수 있는 액정 디스플레이 장치를 제공하고 액정 디스플레이 장치에서 사용되는 결함 수정 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적은 이하에 기술되어 있는 제1 및 제2 액정 디스플레이 장치들 및 이러한 장치들을 위한 결함 수정 방법들에 의해 달성된다.

본 발명의 제1 액정 디스플레이 장치는 제1 기판; 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치한 액정층; 디스플레이를 행하기 위한 다수의 화소 영역; 및 다수의 화소 영역 각각에서, 액정층을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고, 화소 전극은 다수의 서브-화소 전극 및 서브-화소 전극들 중 적어도 몇몇을 각각 전기적으로 상호 접속시키기 위한 다수의 접촉부(contact portions)를 포함하고, 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나는 다수의 접속 경로를 통해 스위칭 소자에 전기적으로 접속된다. 따라서, 상술된 목적이 달성될 수 있다.

제1 액정 디스플레이 장치는 양호하게 제2 기판에 제공되고 화소 전극과 대향하는 대향 전극을 더 포함하는데, 화소 전극과 대향 전극 사이에 액정층이 끼어 있고, 양호하게, 화소 전극은 다수의 서브-화소 전극 및 다수의 접촉부를 포함하는 솔리드부, 및 다수의 개구부로 구성되고, 다수의 화소 영역 각각에서, 전압이 화소 전극과 대향 전극 사이에서 인가될 때 화소 전극의 다수의 개구부의 각각의 에지부들에서 생성된 기울어진 전계들에 의해 다수의 개구부와 솔리드부에 대응해서 각각이 방사상으로 기울어진 배향 상태인 다수의 액정 도메인으로 액정층이 형성됨으로써, 인가된 전압에 따라 다수의 액정 도메인의 배향 상태들을 변경시킴으로써 디스플레이를 야기할 수 있다.

양호하게, 다수의 개구부 중 적어도 몇몇 개구부들은 거의 동일한 형태 및 크기를 가지고, 회전 대칭성(rotational symmetry)을 갖도록 구성된 적어도 하나의 단위 격자를 형성한다.

양호하게, 다수의 개구부 중 적어도 몇몇 개구부들 각각은 회전 대칭성 형태이다.

대안으로, 다수의 개구부 중 적어도 몇몇 개구부들 각각은 거의 원형에 가까운 형태일 수도 있다.

다수의 개구부 중 적어도 몇몇 개구부들로 둘러싸인 솔리드부의 각각의 영역은 거의 원형에 가까운 형태일 수도 있다.

양호하게, 다수의 화소 영역 각각에서, 화소 전극의 다수의 개구부의 총 면적은 화소 전극의 솔리드부의 면적 보다 작다.

액정 디스플레이 장치는 양호하게 다수의 개구부 각각의 내부에 돌출부를 더 포함하고, 양호하게, 기판의 평면 방향으로 절취한 돌출부의 단면 형태는 대응 개구부의 형태와 동일하고, 돌출부의 측면은 기울어진 전계에 의해 획득된 배향-규제 방향(orientation-regualting direciton)과 동일한 방향으로 액정층의 액정 분자들을 배향하기 위한 배향-규제력(orientation-regualting force)을 갖는다.

본 발명의 액정 디스플레이 장치를 위한 제1 결함 수정 방법에서, 액정 디스플레이 장치는 제1 기판; 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치한 액정층; 디스플레이를 행하기 위한 다수의 화소 영역; 및 다수의 화소 영역 각각에서, 액정층을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고, 화소 전극은 다수의 서브-화소 전극 및 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 몇몇을 전기적으로 상호 접속시키기 위한 다수의 접촉부로 구성되고, 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나는 다수의 접속 경로를 통해 스위칭 소자에 전기적으로 접속되고, 결함 수정 방법은 다수의 화소 영역 중 디스플레이 결함을 갖는 화소 영역을 규정하고 규정된 화소 영역의 다수의 서브-화소 전극 중 단락으로 인해 영향받는 서브-화소 전극을 규정하는 단계; 및 다수의 접촉부 중에서 규정된 서브-화소 전극에 접속된 접촉부를 컷오프함으로써 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나와 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 규정된 서브-화소 전극을 전기적으로 단절시키는 단계를 포함한다. 따라서, 상술된 목적이 달성될 수 있다.

본 발명의 제2 액정 디스플레이 장치는 제1 기판; 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치한 액정층; 디스플레이를 행하기 위한 다수의 화소 영역; 및 다수의 화소 영역 각각에서, 액정층을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고, 화소 전극은 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된 다수의 서브-화소 전극을 포함한다. 따라서, 상술된 목적이 달성될 수 있다.

본 발명의 액정 디스플레이 장치를 위한 제2 결함 수정 방법에서, 액정 디스플레이 장치는 제1 기판; 제2 기판; 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치한 액정층; 디스플레이를 행하기 위한 다수의 화소 영역; 및 다수의 화소 영역 각각에서, 액정층을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고, 화소 전극은 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된 다수의 서브-화소 전극을 포함하고, 결함 수정 방법은 다수의 화소 영역 중 디스플레이 결함을 갖는 화소 영역을 규정하고 규정된 화소 영역의 다수의 서브-화소 전극 중 단락으로 인해 영향받는 서브-화소 전극을 규정하는 단계; 및 규정된 서브-화소 전극 이외의 다수의 서브-화소 전극과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 규정된 서브-화소 전극을 전기적으로 단절시키는 단계를 포함한다. 따라서, 상술된 목적이 달성될 수 있다.

본 발명의 기능들은 이하에 기술된다:

본 발명의 제1 액정 디스플레이 장치에서, 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나가 다수의 접속 경로를 통해 스위칭 소자에 전기적으로 접속된다. 이 때에, 서브-화소 전극을 스위칭 소자에 전기적으로 접속시키기 위한 접속 경로는 다른 서브-화소 전극들 및 접촉부들 중 임의의 서브-화소 전극 및 접촉부를 포함한다. 따라서, 소정의 서브-화소 전극을 스위칭 소자에 접속시키기 위한 다수의 접속 경로 중 하나의 접속 경로에 포함된 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 단락 결함을 갖는 서브-화소 전극은 접촉부를 컷오프함으로써 소정의 서브-화소 전극과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 스위칭 소자를 통해 소정의 서브-화소 전극에 전압이 정상적으로 인가될 수 있어서, 충분한 디스플레이 품질을 획득할 수 있다.

또한, 본 발명의 액정 디스플레이 장치의 양호한 실시예에서, 화소 전극은 다수의 서브-화소 전극 및 다수의 접촉부를 포함하는 솔리드부(도전막이 존재하는 개구부들 외의 화소 전극 영역), 및 다수의 개구부(도전막이 존재하지 않는 화소 전극 영역)를 포함한다. 솔리드부는 전형적으로 연속 도전막으로 형성된다. 액정층은 전압이 인가되지 않을 때는 수직 배향 상태이고, 전압이 인가될 때는 전극의 개구부들의 에지부들에서 생성된 기울어진 전계들로 인해 각각 방사상으로 기울어진 배향 상태인 다수의 액정 도메인으로 형성된다. 전형적으로, 액정층은 네가티브 유전 이방성(negative dielectric anisotropy)을 갖는 액정 물질로 이루어지고, 액정층을 사이에 끼는 수직 배향막(vertical alignment layer)들에 의해 배향이 제어된다.

기울어진 전계들에 의해 형성된 액정 도메인들은 각각 전극의 개구부들 및 솔리드부에 대응하는 영역들에 형성되고, 인가된 전압에 따라 액정 도메인들의 배향 상태들을 변경함으로써 디스플레이가 야기된다. 액정 도메인들 각각이 축 대칭적 배향이기 때문에, 디스플레이 품질의 시각 의존성(viewing angle dependency)이 감소되어서, 광범위한 시각 특성을 획득할 수 있다.

또한, 개구부에 대응하는 액정 도메인 및 솔리드부에 대응하는 액정 도메인이 개구부들의 에지부들에서 생성된 기울어진 전계들로 인해 형성되기 때문에, 이러한 액정 도메인들은 인접하게 교대로 형성되고, 인접한 액정 도메인들의 액정 분자들의 배향들은 거의 연속적이다. 따라서, 개구부에 대응하는 액정 도메인과 솔리드부에 대응하는 액정 도메인 사이에 디스클리네이션 라인(disclination line)이 형성되지 않고, 디스플레이 품질이 디스클리네이션 라인으로 인해 저하되는 것이 방지될 수 있고, 액정 분자들의 배향 안정성이 높다.

액정 디스플레이 장치에서, 액정 분자들은 전극의 솔리드부에 대응하는 영역뿐만 아니라 개구부에 대응하는 영역에서 방사상으로 기울어진 배향 상태로 배치된다. 따라서, 액정 분자들의 배향은 매우 연속적이고 안정한 배향 상태가 실현될 수 있어서, 비균일 디스플레이가 아닌 균일한 디스플레이를 디스플레이할 수 있다. 특히, 양호한 응답 특성(고속 응답)을 실현하기 위해 액정 분자들의 배향을 제어하기 위한 기울어진 전계를 다수의 액정 분자들에 인가할 필요가 있고, 이러한 목적을 위해, 다수의 개구부(에지부들)를 형성할 필요가 있다. 본 발명의 액정 디스플레이 장치에서, 안정적인 방사상으로 기울어진 배향을 갖는 액정 도메인들이 개구부들에 대응해서 형성되기 때문에, 다수의 개구부가 응답 특성을 향상시키기 위해 형성되더라도, 개구부들의 수가 증가함으로 인해 야기되는 디스플레이 품질의 저하(비균일 디스플레이 발생)가 방지될 수 있다.

다수의 개구부 중 적어도 몇몇 개구부들이 회전 대칭성을 갖도록 구성된 적어도 하나의 단위 격자를 형성하도록 거의 동일한 형태 및 크기로 형성될 때, 다수의 액정 도메인은 단위로 단위 격자를 사용해서 매우 대칭적으로 배치될 수 있기 때문에, 디스플레이 품질의 시각 의존성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전체 화소 영역이 단위 격자들로 분할될 때, 액정층의 배향은 전체 화소 영역에 걸쳐 안정적이 될 수 있다. 예를 들어, 각각의 개구부들의 중심들이 정사각형 격자를 형성할 수 있도록 개구부들이 배치된다. 하나의 화소 영역이 기억 용량 배선(storage capacitance line)과 같은 암 구성 소자(opaque composing element)에 의해 분할되는 경우에, 단위 격자들은 적어도 각각의 영역에 배치되어서 디스플레이를 분배한다.

다수의 개구부(전형적으로, 단위 격자를 형성하는 개구부들) 중 적어도 몇몇 개구부들 각각이 회전 대칭적 형태로 형성될 때, 개구부에 대응해서 형성된 액정 도메인의 방사상으로 기울어진 배향은 안정적으로 될 수 있다. 예를 들어, 개구부들 각각은 원형 또는 정다각형(예를 들면, 정사각형) 형태(기판 법선 방향에서 볼 때)로 형성된다. 개구부는 화소의 형태(폭과 길이의 비율)에 의존해서 회전 대칭이 아닌 형태(예를 들면, 타원형)일 수도 있다. 또한, 개구부들로 거의 둘러싸인 솔리드부 영역(이하에 기술된 "단위 솔리드부")이 회전 대칭적 형태일 때, 솔리드부에 대응해서 형성된 액정 도메인의 방사상으로 기울어진 배향은 개선될 수 있다. 예를 들어, 개구부들이 정사각형 격자 배열로 배치되는 경우에, 개구부는 거의 별모양 또는 십자 형태로 형성될 수도 있고, 단위 솔리드부는 거의 원형 형태이거나 거의 정사각형 형태로 형성될 수 있다. 물론, 개구부 및 개구부들로 거의 둘러싸인 솔리드부 영역은 둘 다 거의 정사각형 형태로 형성될 수도 있다.

전극의 개구부에 대응해서 형성된 액정 도메인의 방사상으로 기울어진 배향을 안정화하기 위해, 개구부에 대응하는 액정 도메인은 양호하게 거의 원형으로 형성된다. 거꾸로 말하자면, 개구부의 형태는 개구부에 대응하는 액정 도메인이 거의 원형으로 형성될 수 있도록 설계된다.

물론, 전극의 솔리드부에 대응하는 액정 도메인의 방사상으로 기울어진 배향을 안정화하기 위해, 개구부들로 거의 둘러싸인 솔리드부 영역은 양호하게 거의 원형으로 형성된다. 연속 도전막으로 이루어진 솔리드부에서 형성된 한 액정 도메인은 다수의 개구부로 거의 둘러싸인 솔리드부 영역(단위 솔리드부)에 대응해서 형성된다. 따라서, 개구부들의 형태 및 배치는 솔리드부의 영역(단위 솔리드부)이 거의 원형으로 형성될 수 있도록 결정된다.

상술된 경우들 중 임의의 경우에, 전극에 형성된 개구부들의 총 면적은 양호하게 각각의 화소 영역의 솔리드부 면적보다 작다. 솔리드부의 면적이 커질수록, 전극들에 의해 생성된 전계들의 영향을 직접 받는 액정층 영역의 면적(기판 법선 방향으로부터 볼 수 있는 평면으로 정의됨)은 커진다. 따라서, 전압에 대항하는 액정층의 광 특성(예를 들면, 투과율)이 향상될 수 있다.

개구부가 거의 원형으로 형성되거나 또는 단위 솔리드부가 거의 원형으로 형성되는지의 여부는 양호하게 솔리드부의 면적이 보다 커질 수 있는 구조에 따라서 결정된다. 화소들의 피치에 의존해서 어떤 구조가 양호한지가 적합하게 선택된다. 전형적으로, 피치가 약 25㎛를 초과하는 경우에, 거의 원형인 단위 솔리드부들을 형성하도록 개구부들이 양호하게 형성되고, 피치가 약 25㎛ 보다 작은 경우에, 개구부는 거의 원형으로 양호하게 형성된다.

전극의 개구부들의 에지부들에서 생성된 기울어진 전계들로 인해 야기되는 배향-규제력은 전압이 인가될 때만 작용한다. 따라서, 예를 들어, 전압이 인가되지 않거나 비교적 적은 전압이 인가되어 액정 패널에 외력이 인가될 때, 액정 도메인의 방사상으로 기울어진 배향은 때때로 유지될 수 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 한 양호한 실시예에서, 액정 디스플레이 장치는 기울어진 전계에 의해 획득된 배향-규제 방향과 동일한 방향으로 액정층의 액정 분자들을 배향하기 위한 배향-규제력을 갖는 돌출부를 전극의 개구부 내에 포함한다. 기판의 평면 방향으로 절취한 돌출부의 단면 형태는 개구부와 동일하고, 양호하게 개구부의 형태와 유사한 회전 대칭적 형태이다.

상술된 액정 디스플레이 장치에서, 단지 화소 전극의 개구부들을 형성함으로써, 안정적인 방사상으로 기울어진 배향이 실현될 수 있다. 구체적으로 말하자면, 본 액정 디스플레이 장치는 개구부들을 희망 구성의 희망 형태로 형성하도록 단지 화소 전극들 패턴으로 도전막을 패터닝하는데 사용되는 포토마스크를 수정함으로써 공지된 제조 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제2 액정 디스플레이 장치에서, 다수의 서브-화소 전극은 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된다. 따라서, 소정의 서브-화소 전극과 대향 전극 간에 단락이 야기되는 경우에, 단락 결함으로 인해 영향 받는 화소 전극만이 다른 서브-화소 전극들과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 정상 전압이 스위칭 소자를 통해 다른 서브-화소 전극들에 인가됨으로써, 충분한 디스플레이 품질을 획득할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치들이 이제부터 기술될 것이다. 본 명세서에서, "화소", 즉, 디스플레이의 최소 단위에 대응하는 액정 디스플레이 장치의 영역은 "화소 영역"으로 표기된다. 컬러 액정 디스플레이 장치에서, R, G, B 3개의 화소들은 함께 한 픽셀에 대응한다. 화소 영역은 화소 전극 및 화소 전극에 대향하는 대향 전극에 의해 정의된다. 블랙 매트릭스를 사용하는 구조에서, 엄격히 말해서, 디스플레이될 상태에 따라 전압이 인가되는 전체 영역에서 블랙 매트릭스의 개구부에 대응하는 영역은 화소 영역에 대응한다.

본 발명의 액정 디스플레이 장치는 제1 기판(예를 들면, TFT 기판), 제2 기판(예를 들면, 컬러 필터 기판) 및 상기 기판들 사이에 위치한 액정층을 포함하고, 각각의 화소 영역에서, 액정층을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자(액티브 소자)를 더 포함한다.

화소 전극은 다수의 서브-화소 전극 및 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 몇몇 서브-화소 전극들을 서로 전기적으로 접속시키기 위한 다수의 접촉부를 포함한다. 각각의 서브-화소 전극의 형태 및 크기는 디스플레이 모드 및 액정 디스플레이 장치의 애플리케이션에 따라 적합하게 결정된다. 접촉부들이 서브-화소 전극들을 형성하기 위해 사용되는 도전막과 동일한 도전막으로 형성될 때, 액정 디스플레이 장치의 구조는 간단해질 수 있고 제조 공정도 복잡해지지 않을 수 있다.

다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나는 다수의 접속 경로를 통해 스위칭 소자에 전기적으로 접속된다. 서브-화소 전극을 스위칭 소자에 전기적으로 접속시키기 위한 접속 경로는 다른 서브-화소 전극들 및 접촉부들 중 임의의 서브-화소 전극 및 접촉부로 구성된다. 따라서, 소정의 서브-화소 전극을 스위칭 소자에 접속시키기 위한 다수의 접속 경로 중 하나의 접속 경로에 포함된 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 단락 결함을 갖는 서브-화소 전극이 접촉부를 컷오프함으로써 소정의 서브-화소 전극과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 스위칭 소자를 통해 소정의 서브-화소 전극에 전압이 정상적으로 인가될 수 있어서, 충분한 디스플레이 품질이 획득될 수 있다.

한 화소 영역에 존재하는 다수의 서브-화소 전극은 단지 하나의 접속 경로를 경유해서 스위칭 소자에 접속된 서브-화소 전극을 포함할 수도 있지만, 다수의 접속 경로를 통해 각각 스위칭 소자에 접속된 서브-화소 전극들의 비율이 화소 영역에서 형성된 모든 서브-화소들에서 양호하게 크다. 단지 하나의 접속 경로를 통해서만 접속된 서브-화소 전극은 결함을 수정한 후에 디스플레이에 공헌하지 못하는데, 그 이유는 접속 경로에 포함된 임의의 서브-화소 전극이 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 때 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절되기 때문이다. 다수의 접속 경로를 통해 각각 접속된 서브-화소 전극들의 비율이 크기 때문에, 화소 영역에서 정상 전압이 인가되는 영역의 비율이 증가될 수 있다.

또한, 다른 서브-화소 전극들 중 임의의 서브-화소 전극을 포함해서 스위칭 소자에 대한 접속 경로들을 갖는 서브-화소 전극들이 다수의 접속 경로를 통해 각각 스위칭 소자에 모두 접속될 때, 단락으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극만이 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 단락으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극을 제외한 모든 다른 서브-화소 전극들이 결함 수정 후에 디스플레이에 공헌할 수 있게 되기 때문에, 고품질의 디스플레이가 실현될 수 있다.

상술된 구조 및 결함 수정 방법은 화소 전극 및 대향 전극이 일시적으로 단락되거나 오픈되는 명멸점 결함(blinking point defect)을 수정하는데 유용하다. 또한, 정상 블랙 모드의 액정 디스플레이 장치에 적용될 때, 수정 후 화소 영역에 전압이 정상적으로 인가되지 않는 영역은 암점(흑점)이 되어서, 가시적으로 인식되기 어렵다. 따라서, 결함 수정의 효과가 더 강화된다.

또한, 전체 화소 영역을 희생시키기 않고 디스플레이 결함을 수정할 수 있는 액정 디스플레이 장치가 이하에 기술된 바와 같이 획득될 수 있다:

본 발명의 다른 액정 디스플레이 장치는 제1 기판(예를 들면, TFT 기판), 제2 기판(예를 들면, 컬러 필터 기판) 및 상기 기판들 사이에 위치한 액정층을 포함하고, 각각의 화소 영역에서, 액정층을 향하는 제1 기판의 표면 상에 제공된 화소 전극 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 더 포함한다.

화소 전극은 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된 다수의 서브-화소 전극을 포함한다. 따라서, 도전성 이물질 등으로 인해 소정의 서브-화소 전극과 대향 전극 사이에 단락이 야기되는 경우에, 다른 서브-화소 전극들과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지한 채 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극만이 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 스위칭 소자를 통해 다른 서브-화소 전극들에 전압이 정상적으로 인가될 수 있어서, 충분한 디스플레이 품질이 획득될 수 있다.

이제부터, 본 발명의 양호한 실시예들에 따른 액정 디스플레이 장치들이 보다 상세히 기술될 것이다. 이하의 실시예들에서, 스위칭 소자로서 TFT(thin film transistor)를 포함하는 투과형 액정 디스플레이 장치가 예시되는데, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 본 발명은 또한 TFT가 아닌 스위칭 소자를 포함하는 액정 디스플레이 장치, 반사형 액정 디스플레이 장치 및 투과/반사형 액정 디스플레이 장치에도 적용될 수 있다.

실시예 1

본 발명의 실시예 1에 따른 액정 디스플레이 장치(100)가 도 1을 참조해서 이제부터 기술될 것이다. 도 1은 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(100)의 한 화소 영역을 개략적으로 도시한 상면도이다. 도 1은 생략된 다른 구성 소자들의 파트를 갖는 화소 전극의 구조를 주로 도시한 것이다. 액정 디스플레이 장치(100)는 액티브 매트릭스 기판, 대향 기판 및 그 사이에 위치한 액정층을 포함한다.

액티브 매트릭스 기판은 투명 기판(예를 들면, 유리 기판), 액정층을 향하는 투명 기판의 표면 상의 각각의 화소 영역에 제공된 화소 전극(14) 및 화소 전극(14)에 전기적으로 접속된 스위칭 소자로서 작용하는 TFT(박막 트랜지스터)(50)를 포함한다.

대향 기판은 투명 기판(예를 들면, 유리 기판) 및 표면에 제공된 대향 전극을 포함한다. 액정층은 예를 들어 편광 모드의 디스플레이가 가능한 액정층일 수도 있다. 본 실시예에서, TN 모드 디스플레이가 가능한 액정층이 사용된다.

화소 전극(14) 및 대향 전극은 액정층을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되고, 각각의 화소 영역의 액정층의 배향 상태는 화소 전극(14) 및 대향 전극 간에 인가되는 전압에 따라 변경된다.

도 1을 참조해서, 액정 디스플레이 장치(100)의 액티브 매트릭스 기판의 구조가 보다 자세히 기술될 것이다.

액티브 매트릭스 기판은 주사 배선(게이트 버스 라인)(51), 주사 배선(51)으로부터 나온 게이트 전극(50G) 및 기억 용량 배선(52)이 형성된 절연 기판을 포함한다. 또한, 게이트 절연막이 상기 구성 소자들을 커버하도록 형성된다. 반도체층, 채널 보호 층, 소스 전극(50S) 및 드레인 전극(50D)이 게이트 전극(50G) 상의 게이트 절연막 상에 형성되어, TFT(50)를 형성한다.

TFT(50)의 소스 전극(50S)은 신호 배선(소스 버스 라인)(53)에 전기적으로 접속되고, 드레인 전극(50D)은 접속 배선(54)에 전기적으로 접속된다. TFT(50)가 형성되는 절연 기판의 전체 표면을 거의 커버하도록 층간 절연 기판(interlayer insulating substrate)이 형성되고, 화소 전극(14)이 층간 절연막 상에 형성된다.

화소 전극(14)은 다수의 서브-화소 전극(55) 및 다수의 서브-화소 전극(55) 중 임의의 2개의 서브-화소 전극들을 각각 서로 전기적으로 접속시키기 위한 다수의 접촉부(56)를 포함한다. 화소 전극(14)은 층간 절연막에 형성된 접촉 홀(57)을 통해 접속 배선(54)에 전기적으로 접속되고 접속 배선(54)을 통해 드레인 전극(50D)에 전기적으로 접속된다.

본 실시예의 서브-화소 전극들(55) 각각이 정사각형 형태이더라도, 서브-화소 전극(55)의 형태는 정사각형으로만 제한되지 않고, 사각형 및 원형을 포함해서 임의의 선택 가능한 형태일 수 있다. 본 실시예의 TN 모드 액정층을 포함하는 액정 디스플레이 장치(100)에서와 같이 도전막이 형성되지 않은 영역과 서브-화소 전극 간의 에지부에서 야기되는 기울어진 전계를 사용해서 배향이 제어되지 않는 액정 디스플레이 장치에서, 도전막이 형성되는 영역의 비율은 브라이트 디스플레이를 실현하는 시점으로부터 사각 형태로 각각의 화소 전극을 형성함으로써 양호하게 증가된다. 또한, 본 실시예의 화소 전극(14)은 10개의 서브-화소 전극들(55)을 포함하는데, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 화소 전극(14)은 선택 가능한 수의 서브-화소 전극들(55)을 포함할 수도 있고 각각의 서브-화소 전극들(55)의 크기들(면적들)이 상이할 수도 있다. 또한, 본 실시예의 화소 전극은 2개의 서브-화소 전극들을 상호 접속시키기 위한 접촉부를 포함하는데, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 화소 전극은 3개 이상의 화소 전극들을 서로 접속시키기 위한 접촉부를 포함할 수도 있다.

본 실시예의 액정 디스플레이 장치(100)의 서브-화소 전극들(55) 중 몇몇은 다수의 전기적 접속 경로들을 통해 각각 TFT(50)에 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 도 1의 오른쪽 상부에 배치된 서브-화소 전극들(55')은 실선 화살표로 개략적으로 표시된 접속 경로 A 뿐만 아니라 점선 화살표로 개략적으로 표시된 접속 경로 B를 통해서도 TFT(50)에 전기적으로 접속된다. 접속 경로들 A 및 B는 각각 다른 서브-화소 전극들(55) 및 접촉부들(56) 중 임의의 서브-화소 전극 및 접촉부를 포함한다.

따라서, 도 1의 서브-화소 전극(55') 이하에 위치하고 접속 경로 B에 포함된 서브-화소 전극(55s)에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 서브-화소 전극(55s)에 접속된 접촉부(56)가 단절부(56')에서 컷오프되어서, 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55s)이 서브-화소 전극(55')과 TFT(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 TFT(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다.

서브-화소 전극(55s)에 접속된 접촉부(56)가 컷오프될 때, 접속 경로 B는 서브-화소 전극(55')을 TFT(50)에 전기적으로 접속시키기 위한 접속 경로로서 작용하는 것을 중단하지만, 접속 경로 A를 통해 TFT(50)에 전기적으로 접속되기 때문에 서브-화소 전극(55')에 전압이 정상적으로 인가될 수 있다. 따라서, 서브-화소 전극(55') 상부에 위치한 액정층 영역은 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(100)의 디스플레이에 공헌할 수 있다.

또한, 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(100)에서, 화소 전극(14)은 도면의 우측 상부에 배치된 상술된 서브-화소 전극(55') 외에도 다수의 접속 경로를 통해 각각 TFT(50)에 접속된 서브-화소 전극들(55)을 포함하고, 다른 서브-화소 전극들(55) 중 임의의 서브-화소 전극들을 포함해서 TFT(50)에 대한 접속 경로들을 갖는 서브-화소 전극들(55)은 모두 다수의 접속 경로를 통해 TFT(50)에 접속된다. 따라서, 화소 영역에 존재하는 서브-화소 전극들(55) 중 임의의 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되는 경우에도 또한, 다른 서브-화소 전극들(55)과 TFT(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55)만이 TFT(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 결함을 수정한 후에, 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55s)을 제외한 모든 서브-화소 전극들이 디스플레이에 공헌할 수 있기 때문에, 고품질의 디스플레이를 실현할 수 있다.

이제부터, 도 2를 참조해서, 실시예 1의 액정 디스플레이 장치(100)에서와 같이 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극만을 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절할 수 있는 액정 디스플레이 장치의 구조의 일례가 기술될 것이다. 도 2는 M ×N 매트릭스로 배열된 다수의 서브-화소 전극을 포함하는 액정 디스플레이 장치(100')의 개념도이다.

액정 디스플레이 장치(100')의 화소 전극(14)은 스위칭 소자(50)에 전기적으로 접속되어 있으며 M ×N 매트릭스로 배열된 다수의 서브-화소 전극을 포함한다(여기서, m 번째 행과 n 번째 열에 위치한 서브-화소 전극은 서브-화소 전극 (m,n)이라고 표기된다). 도 2에서, 스위칭 소자와 서브-화소 전극 간에 또는 서브-화소 전극들 간에 연장된 실선은 서로 전기적으로 접속되어 있음을 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 장치(100')에서, 다른 서브-화소 전극들 중 임의의 서브-화소 전극들(이러한 경우에, 2번째 열 이하의 열들에 배치된 서브-화소 전극들)을 포함해서 스위칭 소자(50)에 대한 접속 경로들을 갖는 서브-화소 전극들은 모두 다수의 접속 경로를 통해 각각 스위칭 소자(50)에 접속된다. 따라서, 서브-화소 전극들 중 임의의 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극만이 다른 서브-화소 전극들과 스위칭 소자(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 스위칭 소자(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다.

예를 들어, 도 2의 (M-1)번째 행과 (N-1)번째 열에 배치된 가는 사선들이 그어져 있는 서브-화소 전극 (M-1, N-1)에서 단락이 야기되는 경우에, 서브-화소 전극 (M-1, N-1)만이 서브-화소 전극 (M-1, N-1)과 스위칭 소자(50) 간의 전기적 접속을 단절시킴으로써 스위칭 소자(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 수정 후에, 모든 다른 서브-화소 전극들은 디스플레이에 공헌할 수 있기 때문에, 고품질의 디스플레이를 실현할 수 있다.

본 실시예의 액정 디스플레이 장치(100)는 예를 들어 다음과 같이 공지된 제조 방법들 중 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다:

먼저, 액티브 매트릭스 기판이 주사 배선(51), 신호 배선(53), 스위칭 소자로 작용하는 TFT(50), 화소 전극(14) 등을 투명 기판(예를 들면, 유리 기판) 상에 형성하고, 상기 소자들을 폴리이미드 배향막(예를 들면, JSR에 의해 제조된 AL-4552)으로 커버함으로써 제조된다.

대향 기판은 컬러 필터 층, 대향 전극 등을 투명 기판(예를 들면, 유리 기판) 상에 형성하고, 상기 소자들을 폴리이미드 배향막(예를 들면, JSR에 의해 제조된 AL-4552)으로 커버함으로써 제조된다.

이 때에, 각각의 기판들 상에 형성된 폴리이미드 배향막들은 기판들이 서로 부착될 때 서로 90도 각도로 교차되도록 설정된 러빙 방향들(rubbing directions)로 러빙 처리(rubbing treatment)를 받게 된다.

액티브 매트릭스 기판 및 대향 기판 중 한 기판 상에, 실 패턴(seal pattern)(실링제(sealing agent))이 인쇄된다. 또한, 다른 기판 상에서는, 스페이서(이러한 경우에 대략 5㎛의 직경을 갖는 구형 스페이서)가 산포(sprayed)된다. 그 후, 기판들은 압력에 의해 서로 부착되고, 실링제가 경화된다.

후속하여, 키랄제(chiral agent)를 포함해서 포지티브 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 물질(예를 들면, 머크 & 코포레이션 주식회사(Merck & Co., Inc.)에 의해 제조된 ZLI-4792)이 진공 주입법에 의해 액티브 매트릭스 기판 및 대향 기판 간의 갭에 주입되고, 주입 포트가 밀봉된다.

그 후, 위상 판 및 편광 판이 제공되어서, 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(100)가 완성된다.

제조된 액정 디스플레이 장치(100)의 결함 수정은 예를 들어 구체적으로 다음과 같이 실행된다:

먼저, 디스플레이 결함을 갖는 화소 영역이 다수의 화소 영역 중에서 규정되고, 규정된 화소 영역에서, 단락으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55s)이 다수의 서브-화소 전극(55) 중에서 규정된다. 화소 영역 및 서브-화소 전극(55s)의 규정은 예를 들어 광 마이크로스코프(microscope) 또는 확대 렌즈를 사용해서 실행된다.

그 다음, 규정된 서브-화소 전극(55s)이 접촉부(56)를 컷오프함으로써 TFT(50)로부터 전기적으로 단절된다. 접촉부(56)는 예를 들어 레이저 빔을 조사함으로써 컷오프된다. 레이저 빔을 사용하는 커팅(cutting)은 공지된 기술에 의해 적합하게 실행될 수 있다.

실시예 2

본 발명의 실시예 2에 따른 액정 디스플레이 장치(200)는 이제부터 도 3을 참조해서 기술될 것이다. 실시예 1의 액정 디스플레이 장치(100)는 TN 모드로 이미지를 디스플레이하지만, 대조적으로, 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)에서, 액정층은 전압이 인가되지 않을 때 수직 배향 상태이고 전압이 인가될 때 방사상으로 기울어진 배향 상태이다. 이하에 언급된 도면들에서, 유사한 참조 부호들은 액정 디스플레이 장치(100)의 소자들과 거의 동일한 기능들을 갖는 유사한 소자들을 나타내는 사용되고, 그에 대한 설명은 생략된다.

도 3은 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(200)의 하나의 화소 영역을 개략적으로 도시한 상면도이다. 액정 디스플레이 장치(200)의 화소 전극(14)은 다수의 서브-화소 전극(55) 및 다수의 서브-화소 전극(55) 중 임의의 2개의 서브-화소 전극들을 각각 서로 전기적으로 접속시키기 위한 다수의 접촉부(56)를 포함한다.

또한 액정 디스플레이 장치(200)에서, 다른 서브-화소 전극들(55) 중 임의의 서브-화소 전극들을 포함해서 TFT(50)에 대한 접속 경로들을 갖는 서브-화소 전극들(55)은 다수의 접속 경로를 통해 각각 TFT(50)에 모두 접속된다. 따라서, 화소 영역에 존재하는 서브-화소 전극들(55) 중 임의의 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55)만이 다른 서브-화소 전극들(55)과 TFT(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 TFT(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 수정 후에, 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55)을 제외한 모든 서브-화소 전극들(55)이 디스플레이에 공헌할 수 있어서, 고 품질의 디스플레이를 실현할 수 있다.

또한 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)에서, 이러한 전극 구조로 인해, 액정층은 전압 인가시 방사상으로 기울어진 배향 상태로 배치된 액정 도메인들로 형성된다. 따라서, 광범위한 시각 특성이 달성될 수 있다. 또한, 이하에 기술된 바와 같이, 액정 도메인은 또한 화소 전극(14)의 개구부(도전막이 형성되지 않음)에서 형성된다.

실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)의 전극 구조 및 기능이 이제부터 기술될 것이다.

실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)의 한 화소 영역의 구조가 도 4a 및 도 4b를 참조해서 기술될 것이다. 이하의 설명에서, 컬러 필터 및 블랙 매트릭스는 편의상 생략된다. 5 ×2 매트릭스로 배열된 서브-화소 전극들(55)은 도 3의 한 화소 영역에서 형성되고, 한 화소 영역에서 3 ×3 매트릭스로 배열된 서브-화소 전극들(55)은 편의상 이하에 언급된 도면들에 도시된다. 도 4a는 기판 법선 방향으로부터 볼 수 있는 상면도이다. 도 4b는 도 4a의 라인 4B-4B'을 따라 절취한 단면도이다. 도 4b는 전압이 액정층을 통해 인가되지 않는 상태를 도시한 것이다.

액정 디스플레이 장치(200)는 액티브 매트릭스 기판(이후에는 TFT 기판이라고 함)(200a), 대향 기판(컬러 필터 기판이라고도 함)(200b) 및 TFT 기판(200a)과 대향 기판(200b) 사이에 배치된 액정층(30)을 포함한다. 액정층(30)의 액정 분자들(30a)은 네가티브 유전 이방성을 갖고, 액정층(30)을 향하는 TFT 기판(200a) 및 대향 기판(200b)의 표면들 상에 제공된 수직 배향막들(도시되지 않음)로 인해, 액정 분자들(30a)은 전압이 액정층(30)을 통해 인가되지 않을 때 도 4b에 도시된 바와 같이 수직 배향막들의 표면에 수직으로 배향된다. 액정층(30)의 상태는 수직 배향 상태라고 표기된다. 그러나, 수직 배향막 및 액정 물질의 종류에 따라, 수직 배향 상태의 액정층(30)의 액정 분자들(30a)은 수직 배향막의 표면(기판 표면)의 법선 라인에 대해 약간 기울어질 수 있다. 일반적으로, 수직 배향막의 표면에 대해 대략 85도 이상의 각도로 기울어진 액정 분자 축(축 방향이라고도 함)으로 액정 분자가 배향되는 상태를 수직 배향 상태라고 한다.

액정 디스플레이 장치(200)의 TFT 기판(200a)은 투명 기판(예를 들면, 유리 기판)(11) 및 그 위에 형성된 화소 전극(14)을 포함한다. 대향 기판(200b)은 투명 기판(예를 들면, 유리 기판)(21) 및 그 위에 형성된 대향 전극(22)을 포함한다. 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 각각의 화소 전극(14) 및 대향 전극(22) 간에 인가된 전압에 따라, 각각의 화소 영역의 액정층(30)의 배향 상태가 변경된다. 편광 상태 및 액정층(30)을 투과하는 빛의 양이 액정층(30)의 배향 상태의 변경에 따라 변경되는 현상을 이용해서 디스플레이가 야기된다.

액정 디스플레이 장치(200)의 화소 전극(14)은 다수의 서브-화소 전극(55) 및 다수의 접촉부(56)를 포함하는 솔리드부(14b) 및 다수의 개구부(14a)로 구성된다. 개구부(14a)는 도전막(예를 들면, ITO 필름)으로 형성된 화소 전극(14)에서 도전막이 제거된 영역에 대응하고, 솔리드부(14b)는 도전막이 남아 있는 영역(개구부들(14a)이 아닌 영역)에 대응한다. 다수의 개구부(14a)는 각각의 화소 전극에서 형성되고, 솔리드부(14b)는 기본적으로 단일 연속 도전막으로 형성된다.

다수의 개구부(14a)는 그 중심들이 정사각형 격자를 형성하도록 배치되고, 중심들이 하나의 단위 격자를 형성하는 4개의 격자점들(lattice points) 상에 위치한 4개의 개구부들(14a)로 거의 둘러싸인 솔리드부(14b) 영역(이후에는 단위 솔리드부(14b')라고 함)은 거의 원형이다. 각각의 개구부(14a)는 중심에 4회 회전축을 갖는 4개의 쿼터 호형 에지들(quarter arc-shaped edges)을 가진 거의 별 모양이다. 단위 격자들은 전체 화소 영역에서 배향을 안정화하기 위해 화소 전극(14)의 에지들로 양호하게 형성된다. 따라서, 도면에 도시된 바와 같이, 화소 전극의 에지는 개구부(14a)의 대략 1/2(화소 전극의 측면 에지에서) 또는 개구부(14a)의 대략 1/4(화소 전극의 코너 에지에서)에 대응하는 형태로 양호하게 패턴화된다.

화소 영역의 중심부에 위치한 개구부들(14a)은 거의 동일한 형태 및 크기를 갖는다. 개구부들(14a)에 의해 형성된 단위 격자들에 각각 위치한 단위 솔리드부들(14b')은 거의 원형이고 거의 동일한 형태 및 크기를 갖는다. 서로 인접한 단위 솔리드부들(14b')은 서로 접속되어서, 거의 단일 도전막으로 작용하는 솔리드부(14b)를 형성한다.

상술된 구조를 갖는 화소 전극(14) 및 대향 전극(22) 간에 전압이 인가될 때, 개구부들(14a)의 에지부들에서 생성된 기울어진 전계들로 인해 방사상으로 기울어진 배향을 각각 갖는 다수의 액정 도메인이 형성된다. 액정 도메인은 개구부(14a)에 대응하는 각각의 영역 및 단위 격자 내의 단위 솔리드부(14b')에 대응하는 각각의 영역에 형성된다.

본 실시예에서, 정사각형의 화소 전극(14)이 예시되지만, 화소 전극(14)의 형태는 정사각형으로만 제한되는 것이 아니다. 화소 전극(14)의 일반적인 형태는 사각형(정사각형 포함)에 가깝고, 따라서, 개구부들(14a)은 정사각형 격자 배열로 규칙적으로 배치될 수 있다. 개구부들(14a)이 규칙적으로 배열되어서(예를 들면, 상술된 바와 같이 정사각형 격자 배열) 전체 화소 영역에 걸쳐 액정 도메인들을 형성하는 한 화소 전극(14)이 사각형 이외의 형태일 때에도 본 발명의 효과는 달성될 수 있다.

기울어진 전계들에 의해 액정 도메인들을 형성하는 메카니즘은 이제부터 도 5a 및 도 5b를 참조해서 기술될 것이다. 도 5a 및 도 5b는 도 4b의 액정층(30)을 통해 전압이 인가됨으로써 획득되는 상태들을 도시한 것으로, 구체적으로 말하자면, 도 5a는 액정 분자들(30a)의 배향이 액정층(30)을 통해 인가되는 전압에 따라 변하기 시작하는 상태(ON 초기 상태)를 개략적으로 도시한 것이고, 도 5b는 인가된 전압에 따라 변경되는 액정 분자들(30a)의 배향이 고정 상태를 획득하는 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 5a 및 도 5b에서, 곡선 EQ는 등전위선을 나타낸다.

화소 전극(14) 및 대향 전극(22)이 동일한 전위(전압이 액정층(30)을 통해 인가되지 않는 상태에 대응함)를 가질 때, 화소 영역 내의 액정 분자들(30a)은 도 4b에 도시된 바와 같이 기판들(11, 21)의 표면에 대해 수직으로 배향된다.

전압이 액정층(30)을 통해 인가될 때, 도 5a의 등전위선 EQ(전기력선에 직교함)로 표시된 전위 경사도(potential gradient)가 형성된다. 등전위선 EQ는 화소 전극(14)의 솔리드부(14b)와 대향 전극(22) 사이에 위치한 액정층(30) 영역 내의 솔리드부(14b) 및 대향 전극(22)의 표면들과 평행하고, 화소 전극(14)의 개구부(14a)에 대응하는 영역에서 하강한다. 따라서, 등전위선 EQ의 경사진 부분으로 표시된 기울어진 전계는 개구부(14a)의 에지부 EG(즉, 경계를 포함하는 개구부(14a)의 내부 주변)의 액정층(30) 영역에 형성된다.

네가티브 유전 이방성을 갖는 액정 분자들(30a)에 대해, 등전위선 EQ와 평행하게 액정 분자들(30a)의 축 방향을 배향하기 위한 토크(torque)가 작용한다. 따라서, 에지부들 EG 상에 배치된 액정 분자들(30a)은 도 5a의 화살표들로 도시된 바와 같이 도면의 우측면 상의 에지부 EG에서 시계 방향으로 또한 도면의 좌측면의 에지부 EG에서는 시계 반대 방향으로 기울어져서(회전되어서), 등전위선 EQ와 평행하게 배향된다.

이제부터 액정 분자들(30a)의 배향 변경이 도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d를 참조해서 상세히 기술될 것이다.

액정층(30)에서 전계가 생성될 때, 등전위선 EQ와 평행하게 축 방향을 배향하기 위한 토크가 네가티브 유전 이방성을 갖는 액정 분자들(30a)에 작용한다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 액정 분자들(30a)의 축 방향과 수직인 등전위선 EQ로 표시된 전계가 생성될 때, 동일한 확률들로 시계 방향으로 또는 시계 반대 방향으로 기울어지게 하기 위한 토크가 액정 분자들(30a)에 작용한다. 따라서, 서로 대향하는 평행 판형 전극들 사이에 배치된 액정층(30)에서, 몇몇 액정 분자들(30a)에는 시계 방향으로 토크가 작용하고 다른 액정 분자들(30a)에는 시계 반대 방향으로 토크가 작용한다. 그 결과, 배향 상태는 때때로 액정층(30)을 통해 인가된 전압에 따라 매끄럽게 변경되지 않을 수 있다.

등전위선 EQ로 표시된 액정 분자들(30a)의 축 방향에 대해 기울어진 전계가 도 5a에 도시된 바와 같이 본 액정 디스플레이 장치(200)의 개구부(14a)의 에지부들 EG에서 생성될 때, 액정 분자들(30a)이 도 6b에 도시된 바와 같이 유사한 기울기로 등전위선 EQ에 평행하게 배향하기 위한 방향(도면에서는 시계 반대 방향)으로 기울어진다. 또한, 축 방향과 수직인 등전위선 EQ로 표시된 전계가 생성된 영역에 위치한 액정 분자들(30a)은 도 6c에 도시된 바와 같이 등전위선 EQ의 기울어진 부분에 위치한 다른 액정 분자(30a)와 동일한 방향으로 기울어져서, 배향들을 연속적이게(일치하게) 한다. 도 6d에 도시된 바와 같이 연속적으로 불규칙적인 등전위선 EQ로 표시된 전계가 인가되면, 등전위선 EQ의 평평한 부분에 위치한 액정 분자들(30a)은 등전위선 EQ의 경사진 부분에 위치한 다른 액정 분자들(30a)의 배향 방향과 일치하는 방향으로 배향된다. 여기서, "등전위선 EQ 상에 위치함"이라는 표현은 "등전위선 EQ에 의해 표시된 전계 내에 위치함"을 의미한다.

등전위선 EQ의 경사진 부분에 위치한 액정 분자들(30a)로부터 시작하는 배향 변경이 상술된 바와 같이 진행되고 고정 상태가 획득될 때, 도 5b에 개략적으로 도시된 배향 상태가 획득된다. 개구부(14a)의 중심 주변에 위치한 액정 분자들(30a)은 개구부(14a)의 반대 에지부들 EG에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향들에 의해 거의 동일하게 영향을 받는다. 따라서, 등전위선 EQ와 수직인 배향 상태를 유지할 수 있다. 개구부(14a)의 중심에서 먼 영역에 위치한 액정 분자들(30a)은 보다 가까운 에지부 EG에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향 영향으로 인해 기울어져서, 개구부(14a)의 중심 SA에 대해 대칭으로 방사상으로 기울어진 배향을 형성한다. 이러한 배향 상태가 액정 디스플레이 장치(200)의 디스플레이 표면에 대해 수직인 방향(기판들(11, 21)의 표면에 대해 수직인 방향)으로부터 볼 수 있을 때, 액정 분자들(30a)의 축 방향들은 개구부(14a)의 중심에 대해 방사상으로 배향된다(도시되지 않음). 이러한 배향 상태는 "방사상으로 기울어진 배향"이라고 한다. 또한, 한 중심에 대해 방사상으로 기울어진 배향이 획득되는 액정층 영역은 액정 도메인이라고 한다.

개구부들(14a)로 거의 둘러싸인 단위 솔리드부(14b')에 대응하는 영역에서, 액정 분자들(30a)이 방사상으로 기울어진 배향 상태인 액정 도메인이 형성된다. 단위 솔리드부(14b')에 대응하는 영역에 위치한 액정 분자들(30a)은 개구부들(14a)의 에지부들 EG에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향들에 의해 영향을 받아서, 단위 솔리드부(14b')의 중심 SA(개구부(14a)에 의해 형성된 단위 격자의 중심에 대응함)에 대해 대칭으로 방사상으로 기울어진 배향을 형성한다.

단위 솔리드부(14b')에 형성된 액정 도메인에서 획득된 방사상으로 기울어진 배향 및 개구부(14a)에서 획득된 방사상으로 기울어진 배향은 연속적이고, 이러한 영역들에 위치한 액정 분자들(30a)은 개구부(14a)의 에지부들 EG에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향과 일치하도록 배향된다. 개구부(14a)에 형성된 액정 도메인의 액정 분자들(30a)은 상향으로(기판(200b) 쪽으로) 개방된 원뿔형으로 배향되고, 단위 솔리드부(14b')에 형성된 액정 도메인의 액정 분자들(30a)은 하향으로(기판(200a) 쪽으로) 개방된 원뿔형으로 배향된다. 이러한 방식으로, 개구부(14a)에 형성된 액정 도메인에서 획득된 방사상으로 기울어진 배향 및 단위 솔리드부(14b')에 형성된 액정 도메인에서 획득된 방사상으로 기울어진 배향은 상호 연속적이다. 따라서, 디스클리네이션 라인(disclination line)(배향 결함)이 그 사이에 결코 형성될 수 없기 때문에, 디스클리네이션 라인의 발생으로 인한 디스플레이 품질 저하가 방지될 수 있다.

모든 방위각의 액정 디스플레이 장치의 디스플레이 품질의 시각 의존성을 향상시키기 위해, 각각의 화소 영역의 각각의 방위각 방향들로 배향된 액정 분자들의 존재 확률들은 양호하게 회전 대칭적이고 보다 양호하게는 축 대칭적이다. 다시 말해서, 전체 화소 영역에 형성된 모든 액정 도메인들은 양호하게 회전 대칭적으로 배치되고 보다 양호하게는 축 대칭적으로 배치된다. 그러나, 전체 화소 영역에서 회전 대칭성을 획득할 필요가 없고 화소 영역의 액정층은 회전 대칭적으로(또는 축 대칭적으로) 배열된 액정 도메인들(예를 들어, 정사각형 격자 배열로 배치된 다수의 액정 도메인)의 집합체로 형성된다. 따라서, 화소 영역에 형성된 다수의 모든 개구부들(14a)은 회전 대칭적으로(또는 축 대칭적으로) 배열된 개구부들(예를 들어, 정사각형 격자 배열로 배치된 다수의 개구부)의 집합체로 표시되는 한 전체 화소 영역에서 회전 대칭적으로 배열될 필요가 없다. 물론, 다수의 개구부(14a)로 각각 둘러싸인 단위 솔리드부들(14b')도 유사하게 배열된다. 또한, 각각의 액정 도메인의 형태도 또한 양호하게 회전 대칭적이고 보다 양호하게는 축 대칭적이기 때문에, 개구부들(14a) 및 단위 솔리드부들(14b') 각각의 형태는 양호하게 회전 대칭적이고 보다 양호하게는 축 대칭적이다.

몇몇 경우에, 개구부(14a)의 중심 주변의 액정층(30)의 일부분을 통해 충분한 전압이 인가되지 않아서, 개구부(14a)의 중심 주변의 액정층(30)의 일부분이 디스플레이에 공헌하지 않을 수 있다. 다시 말해서, 개구부들(14a)의 중심 주변의 액정층(30)의 일부분의 방사상으로 기울어진 배향이 약간 교란되더라도(예를 들면, 중심 축이 개구부(14a)의 중심으로부터 약간 시프트되더라도), 디스플레이 품질은 저하되지 않을 수도 있다. 따라서, 적어도 단위 솔리드부들(14b')에 대응해서 형성된 액정 도메인들은 회전 대칭적이거나 또는 축 대칭적으로 배치되어야 한다.

도 5a 및 도 5b를 참조해서 기술된 바와 같이, 본 발명의 액정 디스플레이 장치(200)의 화소 전극(14)은 다수의 개구부(14a)를 갖고, 경사진 부분들을 갖는 등전위선 EQ로 표시된 전계는 화소 영역 내의 액정층(30)에서 형성된다. 전압이 인가되지 않을 때 수직 배향 상태인, 액정층(30)에 배치되고 네가티브 유전 이방성을 갖는 액정 분자들(30a)은 등전위선 EQ의 경사진 부분들에 배치된 액정 분자들(30a)의 배향 변경에 의해 트리거됨으로써 배향 방향이 변경되어서, 개구부들(14a) 및 솔리드부(14b)의 안정적인 방사상으로 기울어진 배향을 가진 액정 도메인들을 형성한다. 액정층을 통해 인가된 전압에 따라 액정 도메인들 내의 액정 분자들의 배향을 변경시킴으로서 디스플레이가 야기된다.

본 실시예의 액정 디스플레이 장치(200)의 화소 전극(14)의 개구부들(14a)의 형태(기판 법선 방향에서 볼 때) 및 배치가 이제부터 기술될 것이다.

액정 디스플레이 장치의 디스플레이 특성은 액정 분자들의 배향 상태(광 이방성)로부터 기인한 방위각 의존성을 나타낸다. 디스플레이 특성의 방위각 의존성을 감소시키기 위해, 액정 분자들은 양호하게 동일한 확률들로 각각의 방위각들로 배향된다. 또한, 각각의 화소 영역 내의 액정 분자들은 양호하게 동일한 확률들로 각각의 방위각들로 배향된다. 따라서, 개구부(14a)는 양호하게 액정 도메인들이 형성될 수 있는 형태를 가짐으로써, 각각의 화소 영역의 액정 분자들(30a)을 동일한 확률로 각각의 방위각들로 배향한다. 특히, 개구부(14a)의 형태는 양호하게 회전 대칭적인데(양호하게 2회 이상의 회전 축을 가짐), 중심(법선 라인을 따라)을 대칭 축으로 가지며, 다수의 개구부(14a)는 양호하게 회전 대칭성을 갖도록 배치된다. 또한, 개구부들로 거의 둘러싸인 단위 솔리드부(14b')의 형태는 양호하게 회전 대칭적이고, 단위 솔리드부들(14b')은 양호하게 회전 대칭성을 갖도록 배치된다.

그러나, 화소 영역에 걸쳐 모두 회전 대칭성을 갖도록 개구부들(14a) 및 단위 솔리드부들(14b')을 배치할 필요는 없고, 예를 들어, 정사각형 격자(4회 회전축으로 대칭적임)가 도 4a에 도시된 바와 같이 정사각형 격자들의 결합으로 화소 영역을 형성하도록 최소 단위로서 사용될 때, 액정 분자들이 전체 화소 영역에서 거의 동일한 확률들로 모든 방위각들로 배향될 수 있다.

회전 대칭적 별 모양 개구부들(14a) 및 거의 원형인 단위 솔리드부들(14b')이 도 4a에 도시된 바와 같이 정사각형 격자 배열로 배치될 때 획득된 액정 분자들(30a)의 배향 상태는 도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조해서 이제부터 기술될 것이다.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 기판 법선 방향으로부터 보여지는 액정 분자들(30a)의 배향 상태들을 개략적으로 도시한 것이다. 도 7b 및 도 7c와 같이 기판 법선 방향으로부터 보여지는 액정 분자들(30a)의 배향 상태들을 도시한 도면에서, 타원 형태로 도시된 각각의 액정 분자(30a)의 블랙 엔드(black end)는 블랙 엔드가 개구부들(14a)을 갖는 화소 전극(14)이 형성된 기판에 다른 엔드 보다 더 가깝게 형성되도록 액정 분자(30a)가 기울어짐을 의미한다. 이는 또한 이하에 언급된 다른 도면들에도 적용된다. 본 명세서에서, 도 4a에 도시된 화소 영역 내의 하나의 단위 격자(4개의 개구부들(14a)에 의해 형성됨)가 기술될 것이다. 대각선을 따라 절취한 도 7a, 도 7b 및 도 7c의 단면도들은 도 4b, 도 5a 및 도 5b에 각각 대응하고, 이하의 설명에서 언급된다.

화소 전극(14) 및 대향 전극(22)이 동일한 전위를 가질 때, 즉, 액정층(30)을 통해 전압이 인가되지 않을 때, 액정층(30)을 향하는 TFT 기판(200a) 및 대향 기판(200b)의 표면 상에 제공된 수직 배향막들(도시되지 않음)에 의해 배향 방향이 제어되는 액정 분자들(30a)은 도 7a에 도시된 바와 같이 수직 배향 상태이다.

도 5a의 등전위선 EQ로 표시된 전계가 액정층(30)을 통해 전압을 인가함으로써 생성될 때, 축 방향들이 등전위선 EQ와 평행하게 될 수 있도록 네가티브 유전 이방성을 갖는 액정 분자들(30a)에 토크가 작용한다. 도 6a 및 도 6b를 참조해서 기술된 바와 같이, 액정 분자(30a)의 분자축에 대해 수직인 등전위선 EQ의 일부분으로 표시된 전계에 위치한 액정 분자(30a)에 대해, 경사(회전) 방향은 유일하게 결정되지 않고(도 6a에 도시된 바와 같음), 따라서, 배향 변경(경사 또는 회전)이 쉽게 야기될 수 없다. 대조적으로, 액정 분자(30a)의 분자축에 대해 경사진 등전위선 EQ의 일부분에 위치한 액정 분자(30a)에 대해, 경사(회전) 방향은 유일하게 결정되고, 따라서, 배향 변경이 쉽게 야기된다. 따라서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 액정 분자들(30a)은 액정 분자들(30a)의 분자 축들이 등전위선 EQ에 대해 기울어진 개구부들(14a)의 에지부들로부터 기울기 시작한다. 도 6c를 참조해서 기술된 바와 같이, 개구부들(14a)의 에지부들에서 기울어진 액정 분자들(30a) 주변에 위치한 액정 분자들(30a)도 또한 배향들이 일치하도록 기울어진다. 그 결과, 액정 분자들(30a)의 축 방향들은 도 7c에 도시된 상태(방사상으로 기울어진 배향 상태)로 안정적이게 된다.

이러한 방식으로, 개구부(14a)가 회전 대칭적 형태를 가질 때, 화소 영역 내의 액정 분자들(30a)은 전압을 인가함으로써 개구부(14a)의 에지부들로부터 개구부(14a)의 중심 쪽으로 기울어진다. 따라서, 각각의 에지부들로부터 작용하는 액정 분자들(30a)의 배향을 제어하기 위한 힘들이 균형을 이루는 개구부(14a)의 중심 부근에 위치한 액정 분자들(30a)은 수직 배향으로 유지되고, 주변에 위치한 액정 분자들(30a)도 개구부(14a)의 중심 부근에 위치한 액정 분자들(30a) 주변에서 연속해서 방사상으로 기울어진다.

또한, 정사각형 격자 배열로 배치된 거의 별 모양인 4개의 개구부들(14a)로 둘러싸인 거의 원형인 단위 솔리드부(14b')에 대응하는 영역에 위치한 액정 분자들(30a)은 개구부(14a)의 에지부들에서 생성된 기울어진 전계들로 인해 기울어진 액정 분자들(30a)의 배향과 배향이 일치하도록 기울어진다. 각각의 에지부들로부터 작용하는 액정 분자들(30a)의 배향을 제어하기 위한 힘들이 균형을 이루는 단위 솔리드부(14b')의 중심 부근에 위치한 액정 분자들(30a)은 기판 표면에 대해 수직이 되도록 배향을 유지하고, 주변에 위치한 액정 분자들(30a)도 단위 솔리드부(14b')의 중심 부근에 위치한 액정 분자들(30a) 주변에서 연속해서 방사상으로 기울어진다.

액정 분자들(30a)이 방사상으로 기울어진 배향 상태인 액정 도메인들이 이러한 방식으로 전체 화소 영역에서 정사각형 격자 배열로 배치될 때, 액정 분자들(30a)의 축 방향들의 존재 확률은 회전 대칭적이고, 따라서, 비균일함으로부터 벗어난 고품질 디스플레이가 모든 시각 방향에서 실현될 수 있다. 방사상으로 기울어진 배향으로 액정 도메인의 시각 의존성을 감소시키기 위해, 액정 도메인은 양호하게 매우 회전 대칭적이다(양호하게 2회 이상의 회전 축을 가짐 또는 더 양호하게 4회 이상의 회전 축을 가짐). 또한, 전체 화소 영역의 시각 의존성을 감소시키기 위해, 화소 영역에 형성된 다수의 액정 도메인은 양호하게 매우 회전 대칭적인(양호하게 2회 이상의 회전 축을 가짐 또는 더 양호하게 4회 이상의 회전 축을 가짐) 단위(예를 들면, 단위 격자)의 결합으로 표시된 배열(예를 들면, 정사각형 격자)로 배치된다.

액정 분자들(30a)의 방사상으로 기울어진 배향은 도 8b 및 도 8c에 도시된 시계 방향 또는 시계 반대 방향의 나선형의 방사상으로 기울어진 배향일 때가 도 8a에 도시된 단지 방사상으로 기울어진 배향일 때 보다 더 안정적이다. 나선형 배향에서, 액정 분자들(30a)의 배향 방향들은 일반적으로 꼬인 배향에서와 같이 액정층(30)의 두께 방향을 따라 나선형으로 변경되지 않고, 액정 분자들(30a)의 배향 방향은 작은 영역에서 볼 수 있는 액정층(30)의 두께 방향을 따라 최소한 변경된다. 특히, 액정층(30)의 두께 방향을 따라 임의의 위치에서 절취한 단면도(층 표면과 평행인 평면 상의 임의의 단면도)에서, 배향 상태는 도 8b 또는 도 8c와 동일하고 액정층(30)의 두께 방향을 따른 꼬임 변경은 최소한 야기된다. 그러나, 전체 액정 도메인에서, 꼬임 변경은 어느 정도 야기된다.

키랄제가 네가티브 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 물질에 추가될 때, 액정 분자들(30a)은 전압 인가시 개구부(14a) 또는 단위 솔리드부(14b')의 중심 주변에서 도 8b 또는 도 8c에 도시된 바와 같이 시계 반대 방향 또는 시계 방향의 나선형의 방사상으로 기울어진 배향을 획득한다. 나선형 방향은 사용될 키랄제의 종류에 좌우된다. 따라서, 개구부(14a)의 액정층(30)이 전압 인가시 나선형의 방사상으로 기울어진 배향 상태가 됨으로써, 기판 표면에 수직으로 배향된 액정 분자들(30a) 주변의 방사상으로 기울어진 액정 분자들(30a)은 모든 액정 도메인들에서 동일한 나선형 방향으로 기울어지게 될 수 있기 때문에, 비균일이 아닌 균일한 디스플레이를 실현할 수 있다. 또한, 기판 표면에 수직으로 배향된 액정 분자들(30a) 주변의 나선형 방향이 결정되기 때문에, 액정층(30)을 통해 전압을 인가할 때 응답 속도가 향상될 수 있다.

키랄제가 추가될 때, 액정 분자들(30a)의 배향은 일반적인 꼬임 배향에서와 같이 액정층(30)의 두께 방향을 따라 나선형으로 변경될 수 있다. 액정 분자들(30a)의 배향이 액정층(30)의 두께 방향을 따라 나선형으로 변경되지 않는 배향 상태에서, 편광판의 편광 축에 수직으로 또는 평행하게 배향된 액정 분자들(30a)은 입사광의 위상차를 야기하지 않기 때문에, 이러한 배향 상태의 영역을 통과하는 입사광은 투과율에 공헌하지 않는다. 대조적으로, 액정 분자들(30a)의 배향이 액정층(30)의 두께 방향을 따라 나선형으로 변경되는 배향 상태에서, 편광판의 편광 축에 수직으로 또는 평행하게 배향된 액정 분자들(30a)은 입사광의 위상차를 야기하고, 빛의 선광성(optical activity)이 이용될 수 있다. 따라서, 이러한 배향 상태의 영역을 통과하는 입사광은 투과율에 공헌하기 때문에, 브라이트 디스플레이가 가능한 액정 디스플레이 장치를 실현할 수 있다.

개구부(14a)가 거의 별 모양이고 단위 솔리드부(14b')가 거의 원형이고 도 4a의 정사각형 격자 배열로 배치되더라도, 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')의 형태 및 배치는 도 4a에 도시된 것으로만 제한되지 않는다.

도 9a 및 도 9b는 상이한 형태들의 개구부들(14a) 및 단위 솔리드부들(14b')을 갖는 화소 전극들(14A, 14B)의 상면도이다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 화소 전극들(14A, 14B)의 개구부들(14a) 및 단위 솔리드부(14b')는 도 4a에 도시된 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')에 비해 약간 잡아 당겨진 형태이다. 화소 전극들(14A, 14B)의 개구부들(14a) 및 단위 솔리드부들(14b')은 2회 회전축(4회 회전축이 아님)을 갖고 규칙적으로 배열되어 사각형 단위 격자를 형성한다. 각각의 개구부(14a)는 잡아 당겨진 별 모양이고, 각각의 단위 솔리드부(14b')는 타원형(잡아당겨진 원형)이다. 또한 화소 전극들(14A, 14B) 중 임의의 화소 전극이 사용될 때, 고 디스플레이 품질 및 양호한 시각 특성을 갖는 액정 디스플레이 장치가 획득될 수 있다.

또한, 도 10a 및 도 10b에 각각 도시된 화소 전극들(14C, 14D) 중 임의의 한 화소 전극이 사용될 수도 있다.

화소 전극들(14C, 14D) 각각에서, 각각 거의 십자형태인 개구부들(14a)이 정사각형 격자 배열로 배치되어 거의 정사각형의 단위 솔리드부(14b')를 형성한다. 물론, 약간 잡아 당겨져서 사각형 단위 격자를 형성하도록 배치될 수도 있다. 또한, 거의 사각형(정사각형을 포함)의 단위 솔리드부들(14b')이 규칙적으로 배열될 때, 고 디스플레이 품질 및 양호한 시각 특성을 갖는 액정 디스플레이 장치가 획득될 수 있다.

그러나, 개구부(14a) 및/또는 단위 솔리드부(14b')는 사각 형태에 비해 원형 또는 타원형인 것이 양호한데, 그 이유는 원형 또는 타원형일 때 방사상으로 기울어진 배향이 안정적일 수 있기 때문이다. 이는 아마도 개구부들(14a)의 에지부들이 원형 또는 타원형일 때 연속적으로 (매끄럽게) 변경되어서 액정 분자들(30a)의 배향 방향이 연속적으로 (매끄럽게) 변경될 수 있기 때문이다.

액정 분자들(30a)의 배향 방향들의 상술된 연속성이라는 관점에서 볼 때, 도 11a 및 도 11b에 각각 도시된 화소 전극들(14E, 14F) 중 임의의 화소 전극이 사용될 수도 있다. 도 11a의 화소 전극(14E)은 도 4a의 화소 전극(14)을 수정한 것으로 4개의 호들만으로 형성된 개구부(14a)를 갖는다. 도 11b의 화소 전극(14F)은 도 10b의 화소 전극(14D)을 수정한 것으로 단위 솔리드부들(14b')에 인접한 호형 에지들을 갖는 개구부(14a)를 갖는다. 화소 전극들(14E, 14F) 각각의 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')는 4회 회전축을 가지며 정사각형 격자 배열(4회 회전축을 가짐)로 배치된다. 그러나, 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 2회 회전축을 갖도록 잡아 당겨져서 사각형 격자 배열(2회 회전축을 가짐)로 배치될 수도 있다.

상술된 일례들에서, 개구부(14a)는 거의 별 모양이거나 또는 거의 십자형으로 형성되고, 단위 솔리드부(14b')는 거의 원형, 거의 타원형, 거의 정사각형(사각형) 또는 라운드 코너들을 갖는 거의 사각형인 형태로 형성된다. 대조적으로, 개구부(14a)와 단위 솔리드부(14b')의 관계는 네가티브/포지티브로 반전될 수도 있다. 예를 들어, 도 12는 도 4a의 화소 전극(14)의 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')의 패턴을 네가티브/포지티브로 반전함으로써 획득된 패턴을 갖는 화소 전극(14G)을 도시한 것이다. 네가티브/포지티브로 반전된 패턴을 갖는 화소 전극(14G)은 도 1의 화소 전극(14)과 거의 동일한 기능을 나타낼 수 있다. 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')가 둘 다 도 13a 및 도 13b에 각각 도시된 화소 전극들(14H, 14I)과 같이 거의 정사각형인 경우에, 네가티브/포지티브로 반전된 패턴은 고유 패턴과 동일하다.

도4a의 패턴을 네가티브/포지티브로 반전함으로써 획득된 도 12의 패턴에서, 개구부(14a) 파트(대략 1/2 또는 1/4)는 양호하게 화소 전극(14)의 각각의 에지부에서 형성되어서, 회전 대칭적인 단위 솔리드부(14b')를 형성한다. 따라서, 화소 영역의 중심에서처럼 화소 영역의 에지들에서도 또한 기울어진 전계들로부터 유도된 효과가 획득될 수 있어서, 전체 화소 영역에서 안정적인 방사상으로 기울어진 배향을 실현할 수 있다.

이제부터, 도 4a의 화소 전극(14), 및 화소 전극(14)의 개구부(14a) 및 단위 솔리드부(14b')의 패턴을 네가티브/포지티브로 반전함으로써 획득된 패턴을 갖는 도 12의 화소 전극(14G)을 예시함으로써 네가티브 패턴 또는 포지티브 패턴 중 어떤 패턴이 이용되어야 하는지를 설명하겠다.

네가티브 및 포지티브 패턴들 중 임의의 패턴에서, 개구부(14a)의 에지부들의 길이는 동일하다. 따라서, 기울어진 전계를 생성하는 기능면에서는 상기 패턴들 간에 차이가 없다. 그러나, 단위 솔리드부들(14b')의 면적 비율(화소 전극(14)의 전체 면적에 대한 비율)은 상기 패턴들에서 상이할 수도 있다. 특히, 패턴들은 액정층의 액정 분자들에 인가되는 전계들을 생성하기 위한 솔리드부(14b)(도전막이 실제로 존재함)의 면적이 상이할 수도 있다.

개구부(14a)에서 형성된 액정 도메인에 인가되는 전압은 솔리드부(14b)에서 형성된 액정 도메인에 인가되는 전압 보다 낮다. 따라서, 예를 들어, 정상 블랙 모드 디스플레이에서, 개구부(14a)에 형성된 액정 도메인은 보다 어둡다. 다시 말해서, 개구부(14a)의 면적 비율이 높아질수록, 디스플레이 루미네선스는 저하되는 경향이 있다. 따라서, 솔리드부(14b)의 면적 비율이 양호하게 보다 높다.

도 4a의 패턴 및 도 12의 패턴 중에서 어떤 패턴의 솔리드부(14b)의 면적 비율이 보다 높은지는 단위 격자의 피치(크기)에 종속된다.

도 14a는 도 4a의 패턴의 단위 격자를 도시한 것이고, 도 14b는 도 12의 패턴의 단위 격자(중심에 개구부(14a)를 가짐)를 도시한 것이다. 도 14b에서, 도 12의 인접한 단위 솔리드부들(14b')을 서로 접속시키기 위한 부분들(즉, 원형 부분으로부터 4 방향으로 확장된 브랜치 부분들)은 생략된다. 본 명세서에서는 정사각형 단위 격자의 한 측면의 길이(피치)가 p이고 개구부(14a) 또는 단위 솔리드부(14b')와 단위 격자 간의 공간의 길이(측 간격)는 s라고 가정한다.

상이한 피치들 p 및 상이한 측 간격들 s를 각각 갖는 다수의 화소 전극들(14)이 제조되어서, 방사상으로 기울어진 배향의 안정성 등을 검사한다. 그 결과, 먼저 도 14a의 패턴(이후부터 포지티브 패턴이라고 함)을 갖는 화소 전극(14)을 사용해서 방사상으로 기울어진 배향을 획득하기 위해 필요한 기울어진 전계를 생성하기 위해, 측 간격 s는 대략 2.75 ㎛ 이상이어야 함을 알게 되었다. 한편, 도 14b의 패턴(이후부터 네가티브 패턴이라고 함)을 갖는 화소 전극(14)에 있어서, 방사상으로 기울어진 배향을 획득하기 위한 기울어진 전계를 생성하기 위해 측 간격 s가 대략 2.25 ㎛ 이상이어야 함을 알게 되었다. 보다 낮은 한계 값들로 설정된 측 간격들 s에 있어서, 피치 p의 값을 변경함으로써 획득된 솔리드부(14b)의 면적 비율들이 검사된다. 결과들은 표 1 및 도 14c에 도시된다.

피치 p(㎛)	솔리드부의 면적 비율(%)
	포지티브 패턴	네가티브 패턴
20	41.3	52.9
25	47.8	47.2
30	52.4	43.3
35	55.8	40.4
40	58.4	38.2
45	60.5	36.4
50	62.2	35.0

표 1 및 도 14c로부터 알 수 있는 바와 같이, 피치 p가 대략 25㎛ 이상일 때, 솔리드부(14b)의 면적 비율은 포지티브 패턴에서 보다 높고(도 14a에 도시됨), 피치 p가 대략 25 ㎛ 보다 작을 때, 솔리드부(14b)의 면적 비율은 네가티브 패턴에서 보다 높다(도 14b에 도시됨). 따라서, 디스플레이 루미네선스 및 배향 안정성의 관점에서 볼 때, 이용될 패턴은 피치 p가 대략 25 ㎛ 보다 큰지 작은지의 여부에 따라 변경된다. 예를 들어, 3개 이하의 단위 격자들이 75 ㎛ 폭을 갖는 화소 전극(14)의 측 방향으로 형성되는 경우에는, 도 14a에 도시된 포지티브 패턴이 양호하고, 4개 이상의 단위 격자들이 형성되는 경우에는, 도 14b에 도시된 네가티브 패턴이 양호하다. 도 14a 및 도 14b의 일례의 패턴들 이외의 임의의 패턴들을 사용하는 경우에, 포지티브 패턴 또는 네가티브 패턴이 적합하게 선택되어 솔리드부(14b)의 보다 높은 면적 비율을 획득할 수 있다.

단위 격자들의 수는 다음과 같이 획득된다: 1, 2, 또는 그 이상의 정수개의 단위 격자들이 화소 전극(14)의 폭 또는 길이를 따라 배열될 수 있도록 단위 격자의 크기가 계산된다. 솔리드부의 면적 비율은 단위 격자의 각각의 크기에 대해 계산되어서, 솔리드부의 면적 비율을 최대화하는 단위 격자 크기를 선택한다. 그러나, 포지티브 패턴 사용시 단위 솔리드부(14b')의 직경이 15 ㎛ 보다 작을 때 또한 네가티브 패턴 사용시 개구부(14a)의 직경이 15 ㎛ 보다 작을 때 기울어진 전계에 의해 획득된 배향-규제력은 저하되고 안정적인 방사상으로 기울어진 배향이 획득되기 어렵다. 액정층(30)이 약 3 ㎛의 두께를 가질 때 상기 직경들의 하한값들이 획득된다. 액정층(30)이 보다 적은 두께를 가지는 경우에, 단위 솔리드부(14b') 또는 개구부(14a)의 직경이 하한값 보다 작더라도 안정적인 방사상으로 기울어진 배향이 획득될 수 있다. 액정층(30)이 보다 큰 두께를 가지는 경우에, 안정적인 방사상으로 기울어진 배향을 획득하기 위해 필요한 단위 솔리드부(14b') 또는 개구부(14a)의 직경의 하한값은 상술된 하한값들 보다 크다.

이하에 상세히 기술된 바와 같이, 방사상으로 기울어진 배향의 안정성은 개구부(14a) 내에 돌출부를 형성함으로써 향상될 수 있다. 상술된 조건들은 돌출부가 형성되지 않을 때 적용된다.

실시예 2의 액정 디스플레이 장치의 구조는 화소 전극(14)이 개구부들(14a)을 가진다는 점을 제외하고는 종래의 수직 배향형 액정 디스플레이 장치와 거의 동일하고, 본 액정 디스플레이 장치는 공지된 제조 방법들 중 임의의 방법으로 제조될 수 있다.

네가티브 유전 이방성을 갖는 액정 분자들을 수직으로 배향시키기 위해, 수직 배향막들(도시되지 않음)이 전형적으로 액정층(30)을 향하는 화소 전극(14) 및 대향 전극(22)의 표면 상에 형성된다.

액정 물질로서, 네가티브 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정 물질이 사용된다. 또한, 게스트-호스트 모드(guest-host mode)의 액정 디스플레이 장치가 2색성 색소를 첨가함으로써 제조될 수도 있다. 게스트-호스트 모드의 액정 디스플레이 장치는 편광판을 필요로 하지 않는다.

다음으로, 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)의 변형물로서, 개구부(14a) 내에 돌출부를 포함하는 액정 디스플레이 장치(200')가 기술될 것이다.

액정 디스플레이 장치(200')의 한 화소 영역의 구조가 도 15a 및 도 15b를 참조해서 기술될 것이다. 이하에 언급된 도면들에서, 유사한 참조 부호들은 액정 디스플레이 장치(200)와 거의 동일한 기능들을 갖는 유사한 소자들을 나타내기 위해 사용된 것으로, 그에 대한 설명은 생략된다. 도 15a는 기판 법선 방향으로부터 보여지는 상면도이고, 도 15b는 도 15a의 라인 15B-15B'을 따라 절취한 단면도이다. 도 15b는 액정층을 통해 전압이 인가되지 않는 상태를 도시한 것이다.

도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 장치(200')는 TFT 기판(200a')이 화소 전극(14)의 각각의 개구부(14a) 내에 돌출부(40)를 포함한다는 점에서 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)와 상이하다. 돌출부(40) 상에 수직 배향막(도시되지 않음)이 제공된다.

기판(11)의 평면 방향을 따라 절취한 돌출부(40)의 단면 구조는 도 15a에 도시된 바와 같이 개구부(14a)의 형태와 동일하고, 거의 별 모양이다. 인접한 돌출부들(40)은 서로 접속되어서, 단위 솔리드부(14b')를 거의 원형으로 완전하게 둘러싼다. 기판(11)의 평면 방향에 대해 수직으로 획득된 돌출부(40)의 단면 구조는 도 15b에 도시된 사다리꼴 형태이다. 특히, 돌출부는 기판 표면과 평행한 정면(40t) 및 기판 표면에 대해 테이퍼 각도 θ(< 90°)로 기울어진 측면들(40s)을 가진다. 수직 배향막(도시되지 않음)이 돌출부(40)를 커버하도록 형성되기 때문에, 돌출부(40)의 측면(40s)은 기울어진 전계에 의해 획득되는 배향-규제 방향과 동일한 방향으로 액정층(30)의 액정 분자들(30a)을 배향하기 위한 제어력을 가져서, 방사상으로 기울어진 배향을 안정화시킨다.

돌출부(40)의 기능은 이제부터 도 16a, 도 16b, 도 16c, 도 16d, 도 17a 및 도 17b를 참조해서 기술될 것이다.

먼저, 액정 분자(30a)의 배향 및 수직 배향성을 갖는 표면의 형태 간의 관계가 도 16a, 도 16b, 도 16c 및 도 16d를 참조해서 기술될 것이다.

도 16a에 도시된 바와 같이, 수평 표면 상에 위치한 액정 분자(30a)는 수직 배향성을 갖는 배향-규제력에 의해 표면(전형적으로, 수직 배향막의 표면)에 수직으로 배향된다. 액정 분자(30a)의 축 방향에 수직인 등전위선 EQ로 표시된 전계가 수직 배향 액정 분자(30a)에 인가될 때, 동일한 확률들로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 기울어지게 하기 위해 액정 분자(30a)에 토크(torque)가 작용한다. 따라서, 서로 대향하는 평행 판형 전극들 간에 배치된 액정층(30)에서, 몇몇 액정 분자들(30a)에는 시계 방향으로 또한 다른 액정 분자들(30a)에는 시계 반대 방향으로 토크가 작용한다. 그 결과, 액정층(30)을 통해 인가된 전압에 따라 배향 상태 변경이 때때로 매끄럽게 유발되지 않을 수 있다.

도 16b에 도시된 바와 같이, 수평 등전위선 EQ로 표시된 전계가 기울어진 표면에 수직으로 배향된 액정 분자들(30a)에 인가될 때, 액정 분자(30a)는 보다 적은 경사도로 등전위선 EQ에 평행하게 배향하기 위한 방향으로(도면에서는 시계 방향으로) 기울어진다. 또한, 도 16c에 도시된 바와 같이, 수평 표면에 수직으로 배향된 액정 분자(30a)는 기울어진 표면상에 위치한 다른 액정 분자(30a)와 동일한 방향으로(시계 방향으로) 기울어져서, 배향이 연속적이게(일치되게) 한다.

도 16d에 도시된 바와 같이, 단면이 연속 사다리꼴인 울퉁불퉁한 표면 상에서, 상부 또는 하부 수평 표면 상에 위치한 액정 분자들(30a)은 기울어진 표면 상에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향 방향과 일치하도록 배향된다.

액정 디스플레이 장치(200')에서, 표면 형태(돌출부)로부터 기인한 배향 규제 방향을 기울어진 전계들에 의해 획득된 배향 규제 방향과 일치하게 함으로써 방사상으로 기울어진 배향이 안정화된다.

도 17a 및 도 17b는 도 15b의 액정층(30)을 통해 전압이 인가됨으로써 획득된 상태들을 도시한 것으로, 구체적으로 말하자면, 도 17a는 액정층(30)을 통해 인가된 전압에 따라 액정 분자들(30a)의 배향이 변하기 시작하는 상태(ON 초기 상태)를 개략적으로 도시한 것이고 도 17b는 인가된 전압에 따라 변경된 액정 분자들(30a)의 배향이 고정 상태에 이르는 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 17a 및 도 17b에서, 곡선 EQ는 등전위선을 나타낸다.

화소 전극(14) 및 대향 전극(22)이 동일한 전위를 가질 때(즉, 액정층(30)을 통해 전압이 인가되지 않을 때), 도 15b에 도시된 바와 같이 화소 영역 내의 액정 분자들(30a)은 기판들(11, 21)의 표면에 수직으로 배향된다. 이 때에, 돌출부(40)의 측면(40s) 상에 형성된 수직 배향막(도시되지 않음)과 접촉하는 액정 분자(30a)는 측면(40s)에 수직으로 배향되고, 측면(40s) 부근의 액정 분자(30a)는 주변 액정 분자들(30a)과의 상호 작용(탄성체의 특성)으로 인해 도면에 도시된 바와 같이 기울어지도록 배향된다.

액정층(30)을 통해 전압이 인가될 때, 도 17a의 등전위선 EQ로 표시된 전위 경사도가 형성된다. 등전위선 EQ는 화소 전극(14)의 솔리드부(14b)와 대향 전극(22) 사이에 배치된 액정층(30) 영역 내에서 솔리드부(14b) 및 대향 전극(22)의 표면들과 평행하고 화소 전극(14)의 개구부(14a)에 대응하는 영역에서 하강하고, 등전위선 EQ의 경사진 부분으로 표시된 기울어진 전계는 개구부(14a)의 에지부(경계를 포함하는 개구부(14a)의 내부 주변)의 액정층(30) 영역에서 형성된다.

기울어진 전계로 인해, 에지부 EG에 위치한 액정 분자(30a)는 상술된 바와 같이 도면의 오른손 측면의 에지부 EG에서는 시계 방향으로 기울어지고(회전되고) 도면의 왼손 측면의 에지부 EG에서는 시계 반대 방향으로 기울어짐으로써(회전됨으로써), 등전위선 EQ에 평행하게 배향된다. 기울어진 전계들에 의해 획득된 배향-규제 방향은 각각의 에지부 EG에 위치한 측면(40s)에 의해 획득된 배향-규제 방향과 일치한다.

상술된 바와 같이, 등전위선 EQ의 경사진 부분에 위치한 액정 분자들(30a)로부터 시작하는 배향 변경이 고정 상태를 획득하기 위해 진행될 때, 도 17b에 개략적으로 도시된 배향 상태가 획득된다. 개구부(14a) 중심 주변, 즉, 돌출부(40)의 정면(40t)의 중심 부근에 위치한 액정 분자들(30a)은 개구부(14a)의 반대 에지부들 EG에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향들에 의해 거의 동일한 영향을 받아서, 등전위선 EQ에 수직인 배향을 유지한다. 개구부(14a)(즉, 돌출부(40)의 정면(40t))의 중심으로부터 멀리 위치한 액정 분자들(30a)은 보다 가까운 에지부 EG에 위치한 액정 분자들(30a)의 배향 영향으로 인해 기울어져서, 개구부(14a)(돌출부(40)의 정면(40t))의 중심 SA에 대해 대칭으로 기울어진 배향을 형성한다. 또한, 개구부들(14a) 및 돌출부(40)로 거의 둘러싸인 단위 솔리드부(14b')에 대응하는 영역에서, 단위 솔리드부(14b')의 중심 SA에 대해 대칭으로 기울어진 배향이 형성된다.

이러한 방식으로, 액정 디스플레이 장치(200')에서, 방사상으로 기울어진 배향을 갖는 액정 도메인들이 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)와 동일한 방식으로 개구부들(14a) 및 단위 솔리드부들(14b')에 대응해서 형성된다. 돌출부(40)가 단위 솔리드부(14b')를 거의 원형으로 둘러싸도록 형성되기 때문에, 액정 도메인은 돌출부(40)로 둘러싸인 거의 원형인 영역에 대응해서 형성된다. 또한, 개구부(14a) 내에 형성된 돌출부(40)의 측면은 기울어진 전계들에 의해 야기된 배향 방향과 동일한 방향으로 개구부(14a)의 에지부 EG의 주변에 위치한 액정 분자들(30a)이 기울어지도록 작용함으로써, 방사상으로 기울어진 배향을 안정화시킬 수 있다.

본래, 기울어진 전계들에 의해 획득된 배향-규제력은 전압 인가시에만 작용하고 전계의 크기(즉, 인가된 전압의 크기)에 종속된다. 따라서, 전계의 크기가 작을 때(즉, 인가된 전압이 로우일 때), 기울어진 전계에 의한 배향-규제력은 약하고, 따라서, 액정 패널에 외력이 가해질 때 액정 물질의 부동(floating)으로 인해 방사상으로 기울어진 배향이 파괴될 수도 있다. 방사상으로 기울어진 배향이 일단 파괴되면, 충분히 강한 배향-규제력을 나타내는 기울어진 전계를 생성하도록 충분히 높은 전압이 인가될 때까지 방사상으로 기울어진 배향은 복구될 수 없다. 대조적으로, 돌출부(40)의 측면(40s)에 의한 배향-규제력은 인가된 전압과 무관하게 작용하고 배향막의 앵커링 효과(anchoring effect)로 공지된 바와 같이 매우 강하다. 따라서, 액정 물질의 부동으로 인해 방사상으로 기울어진 배향이 일단 파괴되더라도, 돌출부(40)의 측면(40s) 부근에 위치한 액정 분자들(30a)은 방사상으로 기울어진 배향 방향과 동일하게 배향 방향을 유지한다. 따라서, 액정 물질의 부동이 정지될 때 방사상으로 기울어진 배향이 쉽게 복구될 수 있다.

이러한 방식으로, 실시예 2의 변경에 따른 액정 디스플레이 장치(200')는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)와 동일한 특성을 가질 뿐만 아니라 외력에 대항하는 높은 저항 특성을 가진다. 따라서, 액정 디스플레이 장치(200')는 외력이 종종 가해지는 휴대용 기기로서 일반적으로 사용되는 PC 또는 PDA에서 적합하게 사용된다.

돌출부(40)가 투명성이 높은 유전체로 형성될 때, 돌출부(40)는 개구부(14a)에 대응해서 형성된 액정 도메인의 디스플레이에 대한 공헌도를 유익하게 증가시킬 수 있다. 한편, 돌출부(40)가 불투명한 유전체로 형성될 때, 돌출부(40)의 측면(40s)으로 인해 기울어지게 배향된 액정 분자들(30a)의 감속(retardation)에 기인한 광 누설(light leakage)이 유익하게 방지될 수 있다. 액정 디스플레이 장치의 응용에 따라 어떤 타입의 유전체가 사용될 것인지가 결정될 수 있다. 어떠한 경우이든, 유전체가 감광성 수지일 때, 개구부(14a)의 패턴에 따라 유전체를 패턴화하는 단계가 유익하게 간략해질 수 있다. 충분한 배향-규제력을 획득하기 위해, 액정층(30)의 두께가 대략 3 ㎛ 일 때, 돌출부(40)의 높이는 양호하게 대략 0.5 ㎛ 내지 대략 2 ㎛의 범위 내에 속한다. 일반적으로, 돌출부(40)의 높이는 양호하게 액정층(30)의 두께의 대략 1/6 내지 2/3의 범위에 속한다.

상술된 바와 같이, 액정 디스플레이 장치(200')는 화소 전극(14)의 개구부(14a) 내에 돌출부(40)를 포함하고, 돌출부(40)의 측면(40s)은 기울어진 전계들에 의해 획득된 배향-규제 방향과 동일한 방향으로 액정층(30)의 액정 분자들(30a)을 배향하기 위한 제어력을 갖는다. 기울어진 전계의 배향-규제 방향과 동일한 방향의 배향-규제력을 획득하기 위한 측면(40s)의 양호한 조건들은 이제부터 도 18a, 도 18b 및 도 18c를 참조해서 기술될 것이다.

도 18a, 도 18b 및 도 18c는 도 17a에 모두가 각각 대응하는 액정 디스플레이 장치들(200A, 200B, 200C)의 개략 단면도이다. 액정 디스플레이 장치들(200A, 200B, 200C) 모두는 개구부들(14a) 내에 돌출부들을 가지고, 단일 구조의 전체 돌출부(40)와 개구부(14a)의 위치 관계가 액정 디스플레이 장치(200')와 상이하다.

상술된 액정 디스플레이 장치(200')에서, 단일 구조로서의 전체 돌출부(40)는 개구부(14a) 내에 형성되고 돌출부(40)의 하부는 도 17a에 도시된 바와 같이 개구부(14a) 보다 작다. 도 18a의 액정 디스플레이 장치(200A)에서, 돌출부(40A) 하부는 개구부(14a)와 일치하고, 도 18b의 액정 디스플레이 장치(200B)에서, 돌출부(40B)는 돌출부(40B)가 개구부(14a) 주변의 솔리드부(도전막)(14b)의 파트를 커버하도록 개구부(14a) 보다 크다. 돌출부들(40, 40A, 40B) 각각에서, 솔리드부(14b)는 측면(40s) 상에 형성되지 않는다. 그 결과, 등전위선 EQ는 각각의 도면들에서 도시된 바와 같이 솔리드부(14b) 상에서 거의 평평하고 개구부(14a)에서 하강한다. 따라서, 액정 디스플레이 장치들(200A, 200B)의 돌출부들(40A, 40B) 각각의 측면(40s)은 액정 디스플레이 장치(200')의 돌출부(40)와 유사하게 기울어진 전계의 배향-규제 방향과 동일한 방향의 배향-규제력을 나타내어서, 방사상으로 기울어진 배향을 안정화할 수 있다.

대조적으로, 도 18c의 액정 디스플레이 장치(200C)의 돌출부(40C)의 하부는 개구부(14a) 보다 크고, 개구부(14a) 주변의 솔리드부(14b)의 파트가 돌출부(40C)의 측면(40s) 상에 형성된다. 측면(40s) 상에 형성된 솔리드부(14b)로 인해, 등전위선 EQ에 피크(crest)가 형성된다. 등전위선 EQ의 피크는 개구부(14a)에서 하강하는 등전위선 EQ의 경사도에 역인 경사도를 갖는데, 이는 기울어진 전계가 방사상으로 기울어지게 액정 분자들(30a)을 배향하기 위한 기울어진 전계에 역 방향으로 생성됨을 의미한다. 따라서, 기울어진 전계의 배향-규제 방향과 동일한 방향의 배향-규제력을 나타내는 측면(40s)을 달성하기 위해, 솔리드부(도전막)(14b)가 측면(40s)에 형성되지 않는 것이 바람직하다.

이제부터, 도 15a의 라인 19A-19A'을 따라 절취한 돌출부(40)의 단면 구조가 도 19를 참조해서 기술될 것이다.

도 15a의 돌출부(40)가 상술된 바와 같이 단위 솔리드부(14b')를 거의 원형으로 완전하게 둘러싸도록 형성되기 때문에, 인접한 단위 솔리드부들(14b')을 상호 접속시키기 위한 부분들(원형 부분으로부터 4 방향으로 확장된 브랜치 부분들)은 도 17에 도시된 바와 같이 돌출부(40) 상에 형성된다. 따라서, 화소 전극(14)의 솔리드부(14b)를 형성하기 위해 도전막을 퇴적(depositing)할 때 돌출부(40)의 단선이 야기될 수도 있고, 또는 제조 공정의 다음 단계에서 필링(peeling)이 야기될 가능성이 높을 수도 있다.

따라서, 도 20a 및 도 20b에 도시된 액정 디스플레이 장치(200D)에서와 같이, 독립 돌출부(40D)가 개구부(14a) 내에 완전히 포함되도록 형성된다. 따라서, 솔리드부(14b)를 형성하기 위한 도전막이 기판(11)의 평평한 표면 상에 형성되어서, 단선 및 필링이 방지될 수 있다. 돌출부(40D)가 단위 솔리드부(14b')를 거의 원형으로 완전히 둘러싸도록 형성되지 않더라도, 거의 원형의 액정 도메인이 단위 솔리드부(14b')에 대응해서 형성됨으로써, 상술된 액정 디스플레이 장치와 유사하게 방사상으로 기울어진 배향을 안정화할 수 있다.

개구부(14a)에 돌출부(40)를 형성함으로써 방사상으로 기울어진 배향을 안정화시키는 효과는 상술된 패턴을 갖는 개구부(14a) 뿐만 아니라 실시예 2에 기술된 패턴들 중 임의의 패턴을 갖는 개구부(14a)에서도 나타나고, 동일한 효과가 상기 패턴들 중 임의의 패턴을 이용해서 달성될 수 있다. 외력에 대항하는 방사상으로 기울어진 배향을 돌출부(40)로 안정화시키는 효과를 충분히 나타내기 위해, 돌출부(40)의 패턴(기판 법선 방향에서 보여지는)은 양호하게 가능한 한 크게 액정층(30) 영역을 둘러싸는 형태를 갖는다. 따라서, 돌출부(40)로 배향을 안정화시키는 효과는 예를 들어 원형 개구부(14a)를 갖는 네가티브 패턴 보다는 원형 단위 솔리드부(14b')를 갖는 포지티브 패턴에서 더 현저하게 나타날 수 있다.

(평광판 및 위상판의 배치)

네가티브 유전 이방성을 갖는 액정 분자들이 전압이 인가되지 않을 때 수직으로 배향되는 액정층을 포함하는 소위 수직 배향형 액정 디스플레이 장치에서, 다양한 디스플레이 모드의 디스플레이가 야기될 수 있다. 예를 들어, 액정층의 복굴절률(briefringence)을 전계로 제어함으로써 디스플레이를 행하기 위한 복굴절률 모드 뿐만 아니라 광 회전 모드 또한 광 회전 모드와 복굴절률 모드의 결합이 디스플레이 모드로서 이용될 수 있다. 한 쌍의 편광판들이 실시예들 1 및 2에 기술된 액정 디스플레이 장치들 중 임의의 장치의 한 쌍의 기판들(예를 들면, TFT 기판 및 대향 기판)의 외부에(액정층(30)을 향하지 않는 표면들 상에) 제공될 때, 복굴절률 모드의 액정 디스플레이 장치가 획득될 수 있다. 또한, 필요하다면 위상 보상 장치(전형적으로, 위상 판)가 제공될 수도 있다. 또한, 브라이트 디스플레이가 가능한 액정 디스플레이 장치가 거의 원형인 편광을 사용해서 획득될 수 있다.

실시예 3

본 발명의 실시예 3에 따른 액정 디스플레이 장치(300)는 이제부터 도 21을 참조해서 기술될 것이다. 도 21은 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(300)의 한 화소 영역의 구조를 개략적으로 도시한 상면도이다. 도 21은 주로 생략된 다른 구성 소자들 파트를 갖는 화소 전극의 구조를 도시한 것이다. 액정 디스플레이 장치(300)는 액티브 매트릭스 기판, 대향 기판 및 그 사이에 위치한 액정층을 갖는다.

액티브 매트릭스 기판은 투명 기판(예를 들면, 유리 기판), 액정층쪽을 향하는 투평 기판의 표면 상의 각각의 화소 영역에 제공된 화소 전극(14) 및 화소 전극(14)에 전기적으로 접속된 스위칭 소자로서 작용하는 TFT(박막 트랜지스터)를 포함한다. 대향 기판은 투명 기판(예를 들면, 유리 기판) 및 그 위에 제공된 대향 전극을 포함한다.

화소 전극(14) 및 대향 전극은 액정층을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되고, 각각의 화소 영역의 액정층의 배향 상태는 화소 전극(14)과 대향 전극 간에 인가된 전압에 따라 변경된다.

액정 디스플레이 장치(300)의 액티브 매트릭스 기판의 구조는 도 21을 참조해서 보다 상세히 기술될 것이다.

액티브 매트릭스 기판은 주사 배선(게이트 버스 라인)(51), 주사 배선(51)으로부터 뻗어진 게이트 전극(50G) 및 기억 용량 배선(52)이 형성된 절연 기판을 포함한다. 게이트 절연막은 상기 소자들을 커버하도록 형성된다. 반도체층, 채널 보호층, 소스 전극(50S) 및 드레인 전극(50D)이 게이트 전극(50G) 상의 게이트 절연막 상에 형성되어서, TFT(50)를 형성한다.

TFT(50)의 소스 전극(50S)은 신호 배선(소스 버스 라인)(53)에 전기적으로 접속되고, 드레인 전극(50D)은 접속 배선(54)에 전기적으로 접속된다. 층간 절연막은 TFT(50)가 형성되는 절연 기판의 전체 표면을 커버하도록 형성되고, 화소 전극(14)은 층간 절연막 상에 형성된다.

화소 전극(14)은 TFT(50)에 병렬로 전기적으로 접속된 다수의 서브-화소 전극(55)을 포함한다. 본 실시예의 서브-화소 전극들(55) 각각은 원형이지만, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 서브-화소 전극(55)은 사각 형태를 포함해서 임의의 선택 가능한 형태일 수 있다. 또한, 화소 전극(14)은 본 실시예에서 10개의 서브-화소 전극들(55)을 포함하지만, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 화소 전극(14)은 선택 가능한 수의 서브-화소 전극들(55)을 포함할 수도 있고, 각각의 서브-화소 전극들(55)의 크기들(면적들)은 상이할 수도 있다.

각각의 서브-화소 전극(55)은 층간 절연막에 형성된 접촉 홀(57)을 통해 접속 배선(54)에 전기적으로 접속되고, 접속 배선(54)을 통해 드레인 전극(50D)에 전기적으로 접속된다.

상술된 바와 같이, 화소 전극(14)의 다수의 서브-화소 전극(55)은 본 실시예의 액정 디스플레이 장치(300)의 TFT(50)에 병렬로 전기적으로 접속된다. 따라서, 소정의 서브-화소 전극(55)과 대향 전극 간에 단락이 야기되는 경우에, 다른 서브-화소 전극들(55)과 TFT(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 단락 결함으로 영향 받는 서브-화소 전극만이 TFT(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, TFT(50)를 통해 다른 서브-화소 전극들(55)에 정상 전압이 인가됨으로써, 충분한 디스플레이 품질이 달성된다.

예를 들어, 도 21의 제2 행 및 제2 열에 위치한 서브-화소 전극(55)에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 도면에 도시된 단절 부분(54')에서 접속 배선(54)을 컷오프함으로써 다른 서브-화소 전극들(55)과 TFT(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 단락 결함으로 영향 받는 서브-화소 전극(55s)만이 TFT(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다.

도 22는 스위칭 소자(50)에 병렬로 전기적으로 접속된 다수의 서브-화소 전극을 갖는 화소 전극(14)을 포함하는 액정 디스플레이 장치(300')의 개념도이다.

액정 디스플레이 장치(300')의 화소 전극(14)은 N개의 서브-화소 전극들 (1) 내지 (N)을 포함한다. 도 22에서, 스위칭 소자(50)와 서브-화소 전극들 각각 간에 또는 서브-화소 전극들 간에 연장된 실선은 서로 전기적으로 접속되어 있음을 나타낸다.

액정 디스플레이 장치(300')에서, 서브-화소 전극들 (1) 내지 (N)은 병렬로 스위칭 소자(50)에 전기적으로 접속된다. 따라서, 서브-화소 전극들 중 임의의 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되더라도, 다른 서브-화소 전극들과 스위칭 소자(50) 간의 전기적 접속을 유지한 채 단락 결함으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극만이 스위칭 소자(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다.

예를 들어, 도 22의 가는 사선들이 그어져 있는 서브-화소 전극 (4)에서 단락이 야기되는 경우에, 서브-화소 전극 (4)만이 서브-화소 전극 (4)과 스위칭 소자(50) 간의 전기적 접속을 컷오프함으로써 스위칭 소자(50)로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 수정 후에, 모든 다른 서브-화소 전극들은 디스플레이에 공헌할 수 있고, 그 결과 고 품질의 디스플레이를 실현할 수 있다.

본 실시예의 액정 디스플레이 장치(300)의 결함 수정은 예를 들면 구체적으로 다음과 같이 실행된다:

먼저, 디스플레이 결함을 갖는 화소 영역이 다수의 화소 영역 중에서 규정되고, 규정된 화소 영역에서, 단락으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극(55s)이 다수의 서브-화소 전극(55) 중에서 규정된다. 화소 영역 및 서브-화소 전극(55s)의 규정은 예를 들면 광 마이크로스코프 또는 확대 렌즈를 사용해서 실행된다.

그 다음, 규정된 서브-화소 전극(55s)이 예를 들면 접속 배선(54) 파트를 컷오프함으로써 전기적으로 단절된다. 예를 들어 레이저 빔을 조사함으로써 접속 배선(54)이 컷오프된다. 레이저 빔을 사용해서 커팅하는 것은 공지된 기술에 의해 적합하게 실행될 수 있다.

본 실시예의 액정 디스플레이 장치(300)는 공지된 제조 방법들 중 임의의 방법에 의해 제조될 수도 있다.

액정 디스플레이 장치(300)는 실시예 1의 액정 디스플레이 장치(100)와 같이 TN 모드 디스플레이가 가능한 구조를 가질 수도 있다. 또한, 액정 디스플레이 장치(300)가 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)에서와 같이 액정층이 방사상으로 기울어진 배향 상태로 배치되는 전극 구조를 가질 때, 화소 전극(14)의 각각의 개구부(14a)에 대응하는 액정층 영역은 디스플레이에 공헌할 수 있고, 따라서 브라이트 디스플레이가 실현될 수 있다.

이러한 방식으로, 본 발명은 디스플레이 결함으로 인해 영향 받는 전체 화소를 희생시키지 않고 화소 전극을 통해 단락 결함으로 인해 야기되는 디스플레이 결함을 수정할 수 있는 액정 디스플레이 장치, 및 액정 디스플레이 장치에서 이용되는 결함 수정 방법을 제공한다.

본 발명은 디스플레이 결함을 갖는 전체 화소를 희생시키지 않고 디스플레이 결함을 수정할 수 있는 액정 디스플레이 장치 및 액정 디스플레이 장치에서 사용되는 결함 수정 방법을 제공한다.

본 발명의 제1 액정 디스플레이 장치에서, 다수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나가 다수의 접속 경로를 통해 스위칭 소자에 전기적으로 접속된다. 이 때에, 서브-화소 전극을 스위칭 소자에 전기적으로 접속시키기 위한 접속 경로는 다른 서브-화소 전극들 및 접촉부들 중 임의의 서브-화소 전극 및 접촉부를 포함한다. 따라서, 소정의 서브-화소 전극을 스위칭 소자에 접속시키기 위한 다수의 접속 경로 중 하나의 접속 경로에 포함된 서브-화소 전극에서 단락 결함이 야기되는 경우에, 단락 결함을 갖는 서브-화소 전극은 접촉부를 컷오프함으로써 소정의 서브-화소 전극과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 스위칭 소자를 통해 소정의 서브-화소 전극에 전압이 정상적으로 인가될 수 있어서, 충분한 디스플레이 품질을 획득할 수 있다.

본 발명의 제2 액정 디스플레이 장치에서, 다수의 서브-화소 전극은 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된다. 따라서, 소정의 서브-화소 전극과 대향 전극 간에 단락이 야기되는 경우에, 단락 결함으로 인해 영향 받는 화소 전극만이 다른 서브-화소 전극들과 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절될 수 있다. 따라서, 정상 전압이 스위칭 소자를 통해 다른 서브-화소 전극들에 인가됨으로써, 충분한 디스플레이 품질을 획득할 수 있다.

따라서, 단락으로 인해 영향 받는 서브-화소 전극을 제외한 모든 다른 서브-화소 전극들이 결함 수정 후에 디스플레이에 공헌할 수 있게 되기 때문에, 고품질의 디스플레이가 실현될 수 있다.

상술된 구조 및 결함 수정 방법은 화소 전극 및 대향 전극이 일시적으로 단락되거나 개방되는 명멸점 결함을 수정하는데 유용하다. 또한, 정상 블랙 모드의 액정 디스플레이 장치에 적용될 때, 수정 후 화소 영역에 전압이 정상적으로 인가되지 않는 영역은 암점(흑점)이 되어서, 가시적으로 인식되기 어렵다. 따라서, 결함 수정의 효과가 더 강화된다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 디스플레이 장치(100)의 한 화소 영역의 구조를 개략적으로 도시한 상면도.

도 2는 M ×N 매트릭스로 배치된 다수의 서브-화소 전극을 포함하고 단락(short-circuit)을 갖는 서브-화소 전극만을 스위칭 소자로부터 전기적으로 단절시킬 수 있는 액정 디스플레이 장치(100')의 개념도.

도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 디스플레이 장치(200)의 하나의 화소 영역을 개략적으로 도시한 상면도.

도 4a는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)의 한 화소 영역의 구조를 개략적으로 도시한 상면도.

도 4b는 도 4a의 라인 4B-4B'을 따라 절취한 단면도.

도 5a 및 도 5b는 액정 디스플레이 장치(200)의 액정층(30)을 통해 전압이 인가되는 상태들을 도시한 것으로, 구체적으로 말하자면, 도 5a는 배향(orientation)이 변하기 시작하는 상태(ON 초기 상태)를 개략적으로 도시한 도면이고 도 5b는 고정 상태를 개략적으로 도시한 도면.

도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 전기력선과 액정 분자들의 배향 간의 관계를 개략적으로 도시한 도면.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치(200)의 기판 법선 방향(substrate normal direciton)으로부터 볼 수 있는 액정 분자들의 배향 상태들을 개략적으로 도시한 도면.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 액정 분자들의 방사상으로 기울어진 배향(radially-inclined orientation)의 일례들을 개략적으로 도시한 도면.

도 9a 및 도 9b는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 다른 화소 전극들을 개략적으로 도시한 상면도.

도 10a 및 도 10b는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 또 다른 화소 전극들을 개략적으로 도시한 상면도.

도 11a 및 도 11b는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 또 다른 화소 전극들을 개략적으로 도시한 상면도.

도 12는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 또 다른 화소 전극을 개략적으로 도시한 상면도.

도 13a 및 도 13b는 실시예 2의 액정 디스플레이 장치에서 사용될 수 있는 또 다른 화소 전극을 개략적으로 도시한 상면도.

도 14a는 도 4a에 도시된 패턴의 단위 격자의 개략도.

도 14b는 도 12에 도시된 패턴의 단위 격자의 개략도.

도 14c는 피치 p와 솔리드부(solid portion)의 면적 비율 간의 관계를 도시한 그래프.

도 15a는 실시예 2의 변형인 액정 디스플레이 장치(200')의 한 화소 영역의 구조를 개략적으로 도시한 상면도.

도 15b는 도 15a의 라인 15B-15B'을 따라 절취한 단면도.

도 16a, 도 16b, 도 16c 및 도 16d는 액정 분자들(30a)의 배향과 수직 배향성(vertical alignment property)을 갖는 표면의 형태 간의 관계를 설명하기 위한 개략도.

도 17a 및 도 17b는 액정 디스플레이 장치(200')의 액정층(30)을 통해 전압이 인가되는 상태들을 도시한 도면으로, 구체적으로 말하자면, 도 17a는 배향이 변하기 시작하는 상태(ON 초기 상태)를 개략적으로 도시한 도면이고 도 17b는 고정 상태를 개략적으로 도시한 도면.

도 18a, 도 18b 및 도 18c는 개구부와 돌출부(protrusion) 간의 배치 관계가 서로 상이한 실시예 2의 액정 디스플레이 장치들(200A, 200B, 200C)의 개략 단면도.

도 19는 도 15a의 라인 19A-19A'을 따라 절취한 액정 디스플레이 장치(200')의 개략 단면도.

도 20a는 본 발명의 실시예 2에 따른 액정 디스플레이 장치(200D)의 한 화소 영역의 구조를 개략적으로 도시한 상면도.

도 20b는 도 20a의 라인 20B-20B'를 따라 절취한 단면도.

도 21은 본 발명의 실시예 3에 따른 액정 디스플레이 장치(300)의 한 화소 영역의 구조를 개략적으로 도시한 상면도.

도 22는 스위칭 소자(50)에 병렬로 전기적으로 접속된 다수의 서브-화소 전극을 갖는 화소 전극(14)을 포함하는 액정 디스플레이 장치(300')의 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

14 : 화소 전극

14a : 개구부

14b : 솔리드부

30 : 액정층

30a : 액정 분자들

50 : TFT(박막 트랜지스터), 스위칭 소자

55 : 서브-화소 전극

56 : 접촉부

100, 100', 200, 200', 300, 300' : 액정 디스플레이 장치

Claims (11)

1. 액정 디스플레이 장치에 있어서,

   제1 기판;

   제2 기판;

   상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치한 액정층;

   디스플레이를 행하기 위한 복수의 화소 영역; 및

   상기 복수의 화소 영역 각각에서, 상기 액정층쪽을 향하는 상기 제1 기판의 표면 상에 제공되어 액정 용량을 구성하는 화소 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고,

   상기 화소 전극은 복수의 서브-화소(sub-picture element) 전극, 및 상기 서브-화소 전극들 중 적어도 일부를 각각 전기적으로 상호 접속시키기 위한 복수의 접촉부(contact portions)를 포함하고,

   상기 복수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나가 복수의 접속 경로를 통해 상기 스위칭 소자에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 기판 상에 제공되고 상기 화소 전극과 대향하는 대향 전극을 더 포함하되, 상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 액정층이 끼어 있고,

   상기 화소 전극은 상기 복수의 서브-화소 전극 및 상기 복수의 접촉부를 포함하는 솔리드부(solid portion), 및 복수의 개구부로 구성되고,

   상기 복수의 화소 영역 각각에서, 상기 액정층은 전압이 상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 인가될 때 상기 화소 전극의 상기 복수의 개구부의 각각의 에지부들에서 생성된 경사 전계들에 의해 상기 복수의 개구부와 상기 솔리드부에 대응해서 각각이 방사형 경사 배향(radially-inclined orientation) 상태인 복수의 액정 도메인으로 형성되어서, 인가된 전압에 따라 상기 복수의 액정 도메인의 배향 상태들을 변경시킴으로써 디스플레이를 행하는

   것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 개구부 중 적어도 일부 개구부들은 거의 동일한 형태 및 크기를 가지고, 회전 대칭성(rotational symmetry)을 갖도록 배열된 적어도 하나의 단위 격자를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 복수의 개구부 중 상기 적어도 일부 개구부들 각각이 회전 대칭적 형태인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 복수의 개구부 중 상기 적어도 일부 개구부들 각각이 실질적으로 원형 형태인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
6. 제3항에 있어서,

   상기 복수의 개구부 중 상기 적어도 일부 개구부들로 둘러싸인 상기 솔리드부의 각각의 영역이 실질적으로 원형 형태인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 화소 영역 각각에서, 상기 화소 전극의 상기 복수의 개구부의 총 면적은 상기 화소 전극의 상기 솔리드부의 면적 보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
8. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 개구부 각각의 내부에 돌출부(protrusion)를 더 포함하고,

   상기 기판의 평면 방향(plane direction)으로 취해진 상기 돌출부의 단면 형태는 대응 개구부의 형태와 동일하고,

   상기 돌출부의 측면은 경사 전계에 의해 구해진 배향-규제 방향(orientation-regualting direciton)과 동일한 방향으로 상기 액정층의 액정 분자들을 배향시키기 위한 배향-규제력(orientation-regualting force)을 갖는

   것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
9. 액정 디스플레이 장치의 결함 수정 방법에 있어서,

   상기 액정 디스플레이 장치는

   제1 기판; 제2 기판; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치한 액정층; 디스플레이를 행하기 위한 복수의 화소 영역; 및 상기 복수의 화소 영역 각각에서, 상기 액정층쪽을 향하는 상기 제1 기판의 표면 상에 제공되어 액정 용량을 구성하는 화소 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고, 상기 화소 전극은 복수의 서브-화소 전극, 및 상기 복수의 서브-화소 전극 중 적어도 일부를 전기적으로 상호 접속시키기 위한 복수의 접촉부를 포함하고, 상기 복수의 서브-화소 전극 중 적어도 하나가 복수의 접속 경로를 통해 상기 스위칭 소자에 전기적으로 접속되며,

   상기 결함 수정 방법은,

   상기 복수의 화소 영역 중에서 디스플레이 결함을 갖는 화소 영역을 규정하고, 상기 규정된 화소 영역의 상기 복수의 서브-화소 전극 중에서 단락으로 인해 영향받는 서브-화소 전극을 규정하는 단계; 및

   상기 복수의 접촉부 중에서 상기 규정된 서브-화소 전극에 접속된 접촉부를 단절시킴으로써, 상기 복수의 서브-화소 전극 중 상기 적어도 하나와 상기 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 상기 스위칭 소자로부터 상기 규정된 서브-화소 전극을 전기적으로 단절시키는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 수정 방법.
10. 액정 디스플레이 장치에 있어서,

    제1 기판;

    제2 기판;

    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치한 액정층;

    디스플레이를 행하기 위한 복수의 화소 영역; 및

    상기 복수의 화소 영역 각각에서, 상기 액정층쪽을 향하는 상기 제1 기판의 표면 상에 제공되어 액정 용량을 구성하는 화소 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고,

    상기 화소 전극은 상기 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된 복수의 서브-화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
11. 액정 디스플레이 장치를 위한 결함 수정 방법에 있어서,

    상기 액정 디스플레이 장치는,

    제1 기판; 제2 기판; 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치한 액정층; 디스플레이를 행하기 위한 복수의 화소 영역; 및 상기 복수의 화소 영역 각각에서, 상기 액정층쪽을 향하는 상기 제1 기판의 표면 상에 제공되어 액정 용량을 구성하는 화소 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 스위칭 소자를 포함하고, 상기 화소 전극은 상기 스위칭 소자에 병렬로 전기적으로 접속된 복수의 서브-화소 전극을 포함하며,

    상기 결함 수정 방법은,

    상기 복수의 화소 영역 중에서 디스플레이 결함을 갖는 화소 영역을 규정하고, 상기 규정된 화소 영역의 상기 복수의 서브-화소 전극들 중에서 단락으로 인해 영향받는 서브-화소 전극을 규정하는 단계; 및

    상기 규정된 서브-화소 전극 이외의 상기 복수의 서브-화소 전극과 상기 스위칭 소자 간의 전기적 접속을 유지하면서 상기 스위칭 소자로부터 상기 규정된 서브-화소 전극을 전기적으로 단절시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 수정 방법.