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KR102484132B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102484132B1
KR102484132B1 KR1020160047304A KR20160047304A KR102484132B1 KR 102484132 B1 KR102484132 B1 KR 102484132B1 KR 1020160047304 A KR1020160047304 A KR 1020160047304A KR 20160047304 A KR20160047304 A KR 20160047304A KR 102484132 B1 KR102484132 B1 KR 102484132B1
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liquid crystal
crystal display
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pixel electrode
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김장일
박근우
김지선
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

복수의 화소 영역에 배치된 화소 전극을 포함하는 표시 기판, 상기 표시 기판에 대향되어 배치된 대향 기판, 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층, 및 상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 중 적어도 하나에 포함된 편광층을 포함하며, 상기 화소 전극은 복수의 도메인을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿, 및 직사각 형태를 가지며, 장변이 상기 편광층의 편광 축과 0도 내지 90도의 각을 이루는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질이 향상된 표시 기판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 상기 기판 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치는 액정층을 균일하게 제어하기 위하여 액정 분자들을 배향시킬 수 있는 배향막을 포함한다.
액정 표시 장치 중에서 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 기판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(Vertically Aligned mode) 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 시야각 구현이 용이하다.
최근 화소 전극을 복수의 도메인(Multi-domain)으로 구분하고, 전압 인가 시 액정 분자가 도메인마다 서로 다른 방향으로 배열되도록 하여 시야각 특성을 개선하는 기술이 사용되고 있다. 복수의 도메인은 십자형 줄기부 및 십자형 줄기부로부터 서로 다른 방향으로 경사지게 연장된 가지부들을 이용하여 형성할 수 있다.
다만, 이러한 가지부들을 패터닝하는 과정에서 발생하는 전단 응력(shear stress)로 인해 각 가지부의 가장자리 영역에서 텍스쳐(texture) 얼룩이 발생한다.
이에 본 발명은 각 도메인의 가장자리 영역에서 텍스처 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 한다.
복수의 화소 영역에 배치된 화소 전극을 포함하는 표시 기판, 상기 표시 기판에 대향되어 배치된 대향 기판, 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층, 및 상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 중 적어도 하나에 포함된 편광층을 포함하며, 상기 화소 전극은 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿, 및 실질적으로 사각 형태를 가지며, 장변이 상기 편광층의 편광 축과 0도 내지 90도의 각을 이루는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 제1 슬릿은 각 도메인 사이의 경계에서 분리될 수 있다.
상기 제1 슬릿은 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 가질 수 있다.
상기 제2 슬릿은 8㎛ 내지 10㎛ 의 장변 폭을 갖고, 2㎛ 내지 5㎛의 단변 폭을 가질 수 있다.
상기 제2 슬릿은 장변이 상기 편광 축과 수직인 수직 슬릿, 및 장변이 상기 편광 축과 수평인 수평 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 수직 슬릿 및 상기 수평 슬릿은 서로 연결될 수 있다.
상기 제2 슬릿은 인접한 다른 도메인까지 연장될 수 있다.
상기 화소 전극은 중심에 요철부(bump)를 가질 수 있다.
상기 요철부는 평면상에서 사각, 원형, 타원형, 및 마름모 형태 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 요철부는 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 가질 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 화소 전극 하부에 배치된 절연막을 더 포함하며, 상기 절연막은 상기 요철부와 평면상에서 실질적으로 동일한 형태의 볼록부 또는 오목부를 가질 수 있다.
상기 화소 전극은 상기 도메인 사이의 경계에 요철부를 가질 수 있다.
상기 요철부는 평면상에서 십자 형태일 수 있다.
상기 요철부는 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 가질 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 화소 전극 하부에 배치된 절연막을 더 포함하며, 상기 절연막은 상기 요철부와 평면상에서 실질적으로 동일한 형태의 볼록부 또는 오목부를 가질 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 대향 기판 상에 배치된 공통 전극을 더 포함하며, 상기 공통 전극은 슬릿을 갖지 않을 수 있다.
복수의 화소 영역에 배치된 화소 전극을 포함하는 표시 기판, 상기 표시 기판에 대향되어 배치된 대향 기판, 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층, 및 상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 중 적어도 하나에 포함된 편광층을 포함하며, 상기 화소 전극은 복수의 도메인을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿을 포함하며, 상기 제1 슬릿은 상기 화소 전극의 외곽에 형성된 외측 슬릿, 및 상기 외측 슬릿과 이격되어 상기 외측 슬릿 내측에 배치된 적어도 하나 이상의 내측 슬릿을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 외측 슬릿 및 상기 내측 슬릿은 각 도메인 사이의 경계에서 분리될 수 있다.
상기 외측 슬릿 및 상기 내측 슬릿은 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 가질 수 있다.
상기 외측 슬릿은 상기 내측 슬릿보다 큰 폭을 가질 수 있다.
상기 외측 슬릿 및 상기 내측 슬릿은 2㎛ 내지 5㎛의 이격 거리를 가질 수 있다.
상기 화소 전극은 실질적으로 사각 형태를 가지며, 장변이 상기 편광층의 편광 축과 0도 내지 90도의 각을 이루는 복수의 제2 슬릿들을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 슬릿들 사이의 이격 거리는 상기 화소 전극의 중심에서 외곽 방향으로 갈수록 감소할 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 대향 기판 상에 배치된 공통 전극을 더 포함하며, 상기 공통 전극은 슬릿을 갖지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 화소 전극에 편광층의 편광 축과 수직, 수평 또는 소정의 각도를 갖는 패턴을 형성하여 패턴 경계에서 발생하는 텍스처(texture) 얼룩이 시인되는 것을 최소화할 수 있고, 투과율 및 시인성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 화소 전극을 나타낸 평면도이다.
도 4 내지 도 13는 본 발명의 제2 실시예 내지 제11 실시예에 따른 화소 전극을 나타낸 평면도들이다.
도 14는 본 발명의 제12 실시예에 따른 화소 전극을 나타낸 평면도이다.
도 15은 도 14의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제13 실시예에 따른 화소 전극을 나타낸 평면도이다.
도 17은 도 16의 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문은 이를 주로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서, 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서, 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 한다. 또한, 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 부호로 표시된다.
어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소의 '상'에 있다 라고 기재되는 것은 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략되었으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호가 붙여진다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 하나의 화소를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 화소 전극을 나타낸 평면도이다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하지만, 도 1은 하나의 화소를 표시하며, 나머지 화소 및 화소 영역의 표시는 생략된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 표시 기판(100), 표시 기판(100)과 대향되게 배치된 대향 기판(200), 표시 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에 배치된 액정층(300), 표시 기판(100)에 포함된 제1 편광층(100a), 및 대향 기판(200)에 포함된 제2 편광층(200a)를 포함한다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 편광층(100a, 200a)이 표시 기판(100) 및 대향 기판(200) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 편광층(100a, 200a)은 표시 기판(100) 및 대향 기판(200) 내부에 배치(in-cell polarizer)될 수도 있다. 이외에도 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 표시 기판(100) 측으로 광을 출력하는 백라이트 유닛(미도시)를 더 포함할 수 있다.
표시 기판(100)은 베이스 기판(110), 게이트 배선(121, 122), 제1 절연막(130), 반도체층(140), 데이터 배선(151, 153, 155), 제2 절연막(160), 제3 절연막(170), 화소 전극(180), 및 제1 배향막(190) 등을 포함할 수 있다.
베이스 기판(110)은 플라스틱 기판과 같이 광 투과 특성 및 플렉시블 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 기판(110)은 유리 기판과 같은 하드 기판으로 만들어질 수도 있다.
베이스 기판(110) 상에 게이트 배선(121, 122)이 배치된다.
게이트 배선(121, 122)은 제1 방향(D1)으로 연장된 게이트 라인(121)과 게이트 라인(121)으로부터 분기된 게이트 전극(122)을 포함한다. 게이트 라인(121)은 게이트 신호를 전송하며, 게이트 전극(122)은 후술할 소스 전극(153) 및 드레인 전극(155)과 함께 박막 트랜지스터(TR)의 삼단자를 구성한다.
게이트 배선(121, 122)는 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 게이트 배선(121, 122)는 물리적 성질이 다른 두 개 이상의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 다중막 구조 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(low resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어질 수 있으며, 다른 한 도전막은, ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막, 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막 및 티타늄 하부막과 구리 상부막 등을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(121, 122)는 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트 배선(121, 122)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제1 절연막(130)이 배치된다. 제1 절연막(130)은 게이트 절연막이라고도 한다. 제1 절연막(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 절연막(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)의 이중막 또는 다중막으로 구성될 수도 있다. 또한, 제1 절연막(130)은 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 탄탈륨 또는 산화 지르코늄을 더 포함할 수 있다.
제1 절연막(130) 상에 반도체층(140)이 배치된다. 반도체층(140)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 또한, 반도체층(140)은 IGZO, ITZO, ZnO, SnO2, In2O3, Zn2SnO4, Ge2O3 또는 HfO2와 같은 산화물 반도체(oxide semiconductor)를 포함할 수도 있고, GaAs, GaP 또는 InP와 같은 화합물 반도체(compound semiconductor)를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에서, 반도체층(140)은 게이트 전극(122)과 실질적으로 중첩되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체층(140)은 후술할 데이터 배선(151, 153, 155)과 실질적으로 중첩될 수도 있다.
반도체층(140)이 배치된 베이스 기판(110) 상에 데이터 배선(151, 153, 155)이 배치된다. 데이터 배선(151, 153, 155)은 전술된 게이트 배선(121, 122)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
데이터 배선(151, 153, 155)은 게이트 라인(121)과 교차하는 방향, 예를 들어 제2 방향(D2)으로 연장된 데이터 라인(151), 데이터 라인(151)으로부터 분기되어 반도체층(140) 상부까지 연장된 소스 전극(153), 및 소스 전극(153)과 이격되고, 반도체층(140)과 일부가 중첩된 드레인 전극(155)를 포함한다.
반도체층(140)과 소스 전극(153) 및 드레인 전극(155) 사이에 전기적 특성을 개선시키기 위한 오믹 콘택층(미도시)이 더 배치될 수도 있다.
드레인 전극(155)은 반도체층(140)과 일부가 중첩된 제1 드레인 전극(155a), 및 제1 드레인 전극(155a)과 연결되며 다각 형태를 갖는 제2 드레인 전극(155b)을 포함한다.
박막 트랜지스터(TR) 동작 시 전하가 이동하는 채널(Channel)은 소스 전극(153)과 드레인 전극(155) 사이의 반도체층(140) 내에 형성된다.
데이터 배선(151, 153, 155)이 배치된 베이스 기판(110) 상에 제2 절연막(160)이 배치된다. 제2 절연막(160)은 층간 절연막이라고도 한다. 제2 절연막(160)은 예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 감광성(photosensitivity)의 유기물 또는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 등을 포함하는 단일막 또는 다중막 구조를 가질 수 있다.
제2 절연막(160) 상에 제3 절연막(170)이 배치된다. 제3 절연막(170)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 감광성(photosensitivity)의 유기물 또는 실리콘계 저유전율 절연 물질 등을 포함하는 단일막 또는 다중막 구조를 가질 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 컬러 필터가 베이스 기판(110) 상에 배치된 COA(color filter on array)구조의 경우, 제3 절연막(170) 대신 컬러 필터가 배치되거나, 제2 절연막(160)과 제3 절연막(170) 사이에 컬러 필터가 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제3 절연막(170) 상에 화소 전극(180)이 배치된다. 화소 전극(180)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체로 이루어진 전극일 수 있다.
화소 전극(180)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 화소 전극(180)은 다양한 형태로 배열된 복수의 도메인들로 구분될 수 있다.
화소 전극(180)은, 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위한제1 슬릿(SL1) 및 제2 슬릿(SL2)을 갖는다.
제1 슬릿(SL1)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 사이의 경계에서 분리될 수 있다. 제1 슬릿(SL1)은 2㎛ 내지 5㎛의 폭(W1)을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 모서리로부터 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 사이의 경계로 갈수록 폭이 넓어질 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 모서리에서 분리될 수도 있다.
또한, 화소 전극(180)은 실질적으로 사각 형태를 가지며, 장변(LS)이 편광 층(100a, 200a)의 편광 축과 0도 내지 90도의 각을 이루는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿(SL2)을 갖는다.
제2 슬릿(SL2)은 장변(Long Side, LS) 및 단변(Short Side, SS)을 갖는다.
본 발명의 제1 실시예에서 편광층(100a, 200a)의 편광 축은 제1 방향(D1)을 기준으로 평면상에서 평행하거나 직교할 수 있다. 따라서, 제2 슬릿(SL2)의 장변(LS)은 제1 방향(D1)과 평면상에서 평행하거나 직교할 수 있다. 또한, 화소 전극(180)은 각 도메인(DM1, DM2, DM3, DM4) 당 적어도 하나 이상의 제2 슬릿(SL2)을 가질 수 있다.
제2 슬릿(SL2)은 8㎛ 내지 10㎛ 의 장변(LS) 폭(W2)을 갖고, 2㎛ 내지 5㎛의 단변(SS) 폭(W3)을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화소 전극(180)은 편광층(100a, 200a)의 편광 축과 평행하거나 직교하는 제2 슬릿(SL2)을 형성하여 제2 슬릿(SL2) 가장자리에서 발생하는 텍스처(texture) 얼룩이 시인되는 것을 최소화할 수 있고, 투과율 및 시인성이 향상된다.
또한, 화소 전극(180)은 외곽 방향으로 접속부(181), 및 접속부(181)와 연결되며 다각 형태를 갖는 화소 전극 접촉부(183)를 포함한다. 화소 전극 접촉부(183)는 접촉 구멍(171)을 통해 제 2 드레인 전극(155b)과 연결된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 화소 전극(180) 상에 제1 배향막(190)이 배치된다. 표시 기판(100)과 대향 기판(200) 사이에 전계가 형성되지 않을 때, 제1 배향막(190)은 액정층(300)에 포함된 액정 분자들(301)을 제1 배향막(190)에 대해 경사 배향시킬 수 있다. 제1 배향막(190)은 수직 배향막 또는 광중합 물질을 포함하는 광배향막일 수 있다. 이렇게 광배향막을 적용한 액정 표시 장치를 광배향 모드라 한다.
액정층(300)의 액정 분자(301)가 제1 배향막(190) 상에 놓여지면 화소 전극(180)의 제1 슬릿(SL1) 및 제2 슬릿(SL2)에 의해 액정 분자(301)는 화소 전극(180)의 중심을 향해 수렴하는 방향으로 선 경사(Pre-tilt)를 가질 수 있다. 액정층(300)은 반응성 모노머 또는 반응성 메조겐에 의하여 광중합된 폴리머 물질을 포함할 수 있다.
액정 표시 장치 제조 공정에서 전계를 인가하면서 액정 분자들(301)에 포함된 반응성 모노머를 자외선으로 조사하여 중합시키면 액정층(300)은 도메인 별로 다른 선 경사각을 갖게 배향될 수 있다. 이러한 액정 분자들(301)을 포함한 액정 표시 장치를 SVA(Surface Stabilized Vertical Alignment) 모드라고 한다. SVA 모드를 적용한 액정 표시 장치는 빠른 응답속도(response time)로 영상을 표시할 수 있다.
대향 기판(200)은 대향 베이스 기판(210), 차광 부재(220), 덮개막(230), 및 공통 전극(240) 등을 포함할 수 있다. 대향 기판(200)은 제2 배향막(250)을 더 포함할 수 있다.
대향 베이스 기판(210)은 플라스틱 기판과 같이 광 투과 특성 및 플렉시블 특성을 갖는 절연 기판일 수 있다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 기판(110)은 유리 기판과 같은 하드 기판으로 만들어질 수도 있다.
대향 베이스 기판(210) 상에 차광 부재(220)가 배치된다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 불리어지며, 크롬산화물(CrOx)과 같은 금속 또는 불투명 유기막 재료 등을 포함할 수 있다.
차광 부재(220)는 백라이트 유닛(미도시)으로부터의 광이 화소 영역(PA)을 통과하도록 화소 영역(PA)과 거의 유사한 복수의 개구를 갖는다. 또한, 차광 부재(220)는 베이스 기판(110)에 형성된 박막 트랜지스터(TR)에 대응하는 부분들에 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 차광 부재(220)는 베이스 기판(110) 상에 배치될 수도 있다.
차광 부재(220) 및 대향 베이스 기판(210) 상에 덮개막(230)이 배치된다. 덮개막(230)은 차광 부재(220) 등의 하부층 굴곡 표면을 평탄화하거나 하부층으로부터 불순물의 용출을 방지한다.
덮개막(230) 상에 공통 전극(240)이 배치된다. 공통 전극(240)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명 도전체로 이루어진 통판 전극일 수 있다.
도 4 내지 도 14는 본 발명의 제2 실시예 내지 제12 실시예에 따른 화소 전극을 나타낸 평면도들이다. 본 발명의 제2 실시예 내지 제12 실시예들에 관한 설명 가운데 본 발명의 제1 실시예에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에 따른 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿(SL1)과, 실질적으로 사각 형태를 가지며 장변(LS)이 제1 방향(D1)을 기준으로 0도 내지 90도의 각도(θ)를 갖는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿(SL2)을 갖는다.
각 도메인(DM1, DM2, DM3, DM4)에 형성된 제2 슬릿(SL2)들은 제1 방향(D1)을 기준으로 서로 다른 각도(θ)를 가질 수도 있다.
즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 화소 전극(180)은 장변(LS)이 제1 방향(D1)과 평면상에서 평행(0도)을 이루는 제2 슬릿(SL2) 및 장변(LS)이 제1 방향(D1)과 0도 내지 90도의 각도를 갖는 제2 슬릿(SL2)을 포함할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 화소 전극(180)은 장변(LS)이 제1 방향(D1)과 평면상에서 평행(0도)을 이루는 제2 슬릿(SL2) 및 장변(LS)이 제1 방향(D1)과 평면상에서 직교(90도)하는 제2 슬릿(SL2)을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿(SL1)과, 실질적으로 사각 형태를 가지며 장변(LS)이 제1 방향(D1)을 기준으로 0도 및 90도의 각도를 갖는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿(SL2)을 갖는다.
제2 슬릿(SL2)은 장변(LS)이 제1 방향(D1)과 평행(0도)을 이루는 수평 슬릿(HS) 및 장변(LS)이 제1 방향(D1)과 직교(90도)하는 수직 슬릿(VS)을 포함하며, 수직 슬릿(VS)은 인접하게 배치된 수평 슬릿(HS)과 연결(도 7 참조)되거나, 각 도메인(DM1, DM2, DM3, DM4)에 형성된 모든 수평 슬릿(HS)과 연결(도 8 참조)될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제7 내지 제9 실시예에 따른 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿(SL1)과, 직사각 형태를 가지며 장변(LS)이 제1 방향(D1)을 기준으로 0도 내지 90도의 각도를 갖는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿(SL2)을 갖는다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 화소 전극(180)은 제1 방향(D1)으로 인접한 도메인들(예를 들어, DM1과 DM2)의 경계를 기준으로 지그재그 형태로 형성된 제2 슬릿(SL2)들을 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제8 및 제9 실시예에 따른 화소 전극(180)은 제1 방향(D1)으로 인접한 다른 도메인들(예를 들어, DM1과 DM2)까지 연장된 제2 슬릿(SL2)을 포함할 수 있다. 특히, 도 11에 도시된 바와 같이, 하나의 제2 슬릿(SL2)은 인접한 다른 도메인들(예를 들어, DM1과 DM2)의 경계를 기준으로 서로 대칭이 되게 형성될 수도 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿(SL1)을 가질 수 있으며, 제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 최외곽에 형성된 외측 슬릿(OS) 및 외측 슬릿(OS)과 이격되어 외측 슬릿(OS) 내측에 형성된 적어도 하나 이상의 내측 슬릿(IS)을 포함할 수 있다.
외측 슬릿(OS)과 내측 슬릿(IS) 각각은 각 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 사이의 경계에서 분리될 수 있으며, 외측 슬릿(OS)과 내측 슬릿(IS)은 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.
외측 슬릿(OS) 및 내측 슬릿(IS)은 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 가질 수 있으며, 외측 슬릿(OS)의 폭(W4)은 내측 슬릿(IS)의 폭(W5)보다 클 수 있다. 내측 슬릿(IS)이 복수개 형성되는 경우, 외측에서 내측으로 갈수록 슬릿의 폭이 줄어들 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위한 제1 슬릿(SL1) 및 제2 슬릿(SL2)을 갖는다. 제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 가장자리를 따라 연장될 수 있으며, 제2 슬릿(SL2)은 실질적으로 사각 형태를 가지며, 장변(LS)이 제1 방향(D1)을 기준으로 0도 및 90도의 각도를 갖는다.
제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 외곽에 형성된 외측 슬릿(OS) 및 외측 슬릿(OS)과 이격되어 외측 슬릿(OS) 내측에 형성된 적어도 하나 이상의 내측 슬릿(IS)을 포함할 수 있다.
또한, 각 도메인(DM1, DM2, DM3, DM4)에 형성된 제2 슬릿(SL2)들 사이의 이격 거리(Wa, Wb, Wc, Wd, We)는 화소 전극(180)의 중심에서 가장자리로 갈수록 점점 줄어들 수 있다. 즉, Wa > Wb > Wc > Wd > We일 수 있다.
도 14는 본 발명의 제12 실시예에 따른 화소 전극을 나타낸 평면도이고, 도 15은 도 14의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제12 실시예에 관한 설명 가운데 본 발명의 다른 실시예들에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 제12 실시예에 따른 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위한 제1 슬릿(SL1) 및 제2 슬릿(SL2)을 갖는다. 제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 가장자리를 따라 연장될 수 있으며, 제2 슬릿(SL2)은 실질적으로 사각 형태를 가지며 장변(LS)이 제1 방향(D1)을 기준으로 0도 및 90도의 각도를 갖는다.
또한, 화소 전극(180)은 중심에 요철부(185)를 가질 수 있다. 요철부(185)는 볼록부 또는 오목부일 수 있으며, 본 발명의 제12 실시예에 따른 화소 전극(180)은 중심에 볼록부를 갖는 것을 전제로 설명한다. 요철부(185)는 평면상에서 사각, 원형, 타원형, 및 마름모 형태 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
요철부(185)는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 이하의 높이(Hp)를 가질 수 있으며, 2㎛ 이상 15㎛ 이하의 폭(Wp)을 가질 수 있다.
제3 절연막(170)은 요철부(185)에 대응되는 영역에 돌기(175)를 가질 수 있다. 돌기(175)는 제3 절연막(170)이 돌출된 형상일 수 있다. 돌기(175)는 평면상에서 요철부(185)와 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.
도 16은 본 발명의 제13 실시예에 따른 화소 전극을 나타낸 평면도이고, 도 17은 도 16의 Ⅲ-Ⅲ'을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 제12 실시예에 관한 설명 가운데 본 발명의 다른 실시예들에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제13 실시예에 따른 화소 전극(180)은 복수의 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4)을 정의하기 위한 제1 슬릿(SL1) 및 제2 슬릿(SL2)을 갖는다. 제1 슬릿(SL1)은 화소 전극(180)의 가장자리를 따라 연장될 수 있으며, 제2 슬릿(SL2)은 실질적으로 사각 형태를 가지며 장변(LS)이 제1 방향(D1)을 기준으로 0도 및 90도의 각도를 갖는다.
또한, 화소 전극(180)은 각 도메인들(DM1, DM2, DM3, DM4) 사이의 경계에 요철부(186, 187)를 가질 수 있다. 예를 들어, 요철부(186, 187)는 제1 방향(D1)으로 연장된 제1 요철부(186), 및 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된 제2 요철부(187)을 포함할 수 있다. 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)는 볼록부 또는 오목부일 수 있으며, 본 발명의 제13 실시예에 따른 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)가 오목부를 갖는 것을 전제로 설명한다.
제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)는 평면 상에서 십자 형태일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다. 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)의 교차 영역(C)은 평면 상에서 사각형, 원형, 타원형, 및 마름모형 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)는 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 이하의 깊이(Dp)를 가질 수 있으며, 2㎛ 이상 15㎛ 이하의 폭(Wp)을 가질 수 있다.
제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)는 동일한 폭(Wp)을 갖는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)는 교차 영역(C)으로부터 멀어질수록 폭(Wp)이 점진적(gradually)으로 증가 또는 감소할 수 있다.
또한, 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)가 서로 다른 폭을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제1 요철부(186)는 제2 요철부(187)보다 큰 폭을 가질 수 있다.
제3 절연막(170)은 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)에 대응되는 영역에 트렌치(176)를 가질 수 있다. 트렌치(176)는 제3 절연막(170)이 함몰된 형상일 수 있다. 트렌치(176)는 평면상에서 제1 요철부(186) 및 제2 요철부(187)와 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 표시 기판
200: 대향 기판
300: 액정층

Claims (24)

  1. 복수의 화소 영역에 배치된 화소 전극을 포함하는 표시 기판;
    상기 표시 기판에 대향되어 배치된 대향 기판;
    상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층; 및
    상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 중 적어도 하나에 포함된 편광층을 포함하며,
    상기 화소 전극은,
    상기 화소 전극의 외곽의 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿; 및
    상기 제1 슬릿보다 상기 화소 전극의 상기 가장자리로부터 더 떨어져 있으면서, 상기 제1 슬릿과 분리되어 있고, 실질적으로 사각 형태를 가지며, 장변이 상기 편광층의 편광 축과 0도 내지 90도의 각을 이루는 적어도 하나 이상의 제2 슬릿;을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 슬릿은 각 도메인 사이의 경계에서 분리된 액정 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 슬릿은 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 갖는 액정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제2 슬릿은 8㎛ 내지 10㎛ 의 장변 폭을 갖고, 2㎛ 내지 5㎛의 단변 폭을 갖는 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제2 슬릿은,
    장변이 상기 편광 축과 수직인 수직 슬릿; 및
    장변이 상기 편광 축과 수평인 수평 슬릿;을 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 수직 슬릿 및 상기 수평 슬릿은 서로 연결된 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제2 슬릿은 인접한 다른 도메인까지 연장된 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 화소 전극은 중심에 요철부(bump)를 갖는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 요철부는 평면상에서 사각, 원형, 타원형, 및 마름모 형태 중 선택된 어느 하나인 액정 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 요철부는 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 갖는 액정 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 화소 전극 하부에 배치된 절연막을 더 포함하며, 상기 절연막은 상기 요철부와 평면상에서 실질적으로 동일한 형태의 볼록부 또는 오목부를 갖는 액정 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 화소 전극은 도메인 사이의 경계에 요철부를 갖는 액정 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 요철부는 평면상에서 십자 형태인 액정 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 요철부는 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 갖는 액정 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 화소 전극 하부에 배치된 절연막을 더 포함하며, 상기 절연막은 상기 요철부와 평면상에서 실질적으로 동일한 형태의 볼록부 또는 오목부를 갖는 액정 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서, 상기 대향 기판 상에 배치된 공통 전극을 더 포함하며, 상기 공통 전극은 슬릿을 갖지 않는 액정 표시 장치.
  17. 복수의 화소 영역에 배치된 화소 전극을 포함하는 표시 기판;
    상기 표시 기판에 대향되어 배치된 대향 기판;
    상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 배치된 액정층; 및
    상기 표시 기판 및 상기 대향 기판 중 적어도 하나에 포함된 편광층을 포함하며,
    상기 화소 전극은 복수의 도메인을 정의하기 위하여 가장자리를 따라 연장된 제1 슬릿을 포함하며,
    상기 제1 슬릿은,
    상기 화소 전극의 외곽의 가장자리를 따라 연장된 외측 슬릿; 및
    상기 제1 슬릿과 분리되어 있고, 상기 외측 슬릿보다 상기 화소 전극의 상기 가장자리로부터 더 떨어져 있어 상기 외측 슬릿 내측에 배치된 적어도 하나 이상의 내측 슬릿;을 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 외측 슬릿 및 상기 내측 슬릿은 각 도메인 사이의 경계에서 분리된 액정 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 외측 슬릿 및 상기 내측 슬릿은 2㎛ 내지 5㎛의 폭을 갖는 액정 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 외측 슬릿은 상기 내측 슬릿보다 큰 폭을 갖는 액정 표시 장치.
  21. 제17 항에 있어서, 상기 외측 슬릿 및 상기 내측 슬릿은 2㎛ 내지 5㎛의 이격 거리를 갖는 액정 표시 장치.
  22. 제17 항에 있어서, 실질적으로 사각 형태를 가지며, 장변이 상기 편광층의 편광 축과 0도 내지 90도의 각을 이루는 복수의 제2 슬릿들을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서, 상기 복수의 제2 슬릿들 사이의 이격 거리는 상기 화소 전극의 중심에서 외곽 방향으로 갈수록 감소하는 액정 표시 장치.
  24. 제17 항에 있어서, 상기 대향 기판 상에 배치된 공통 전극을 더 포함하며, 상기 공통 전극은 슬릿을 갖지 않는 액정 표시 장치.
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