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KR102593756B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102593756B1
KR102593756B1 KR1020160131783A KR20160131783A KR102593756B1 KR 102593756 B1 KR102593756 B1 KR 102593756B1 KR 1020160131783 A KR1020160131783 A KR 1020160131783A KR 20160131783 A KR20160131783 A KR 20160131783A KR 102593756 B1 KR102593756 B1 KR 102593756B1
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South Korea
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disposed
area
branch
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이스라엘 라조
박흥식
신기철
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며 평탄부 및 상기 평탄부로부터 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 돌기 패턴부를 포함하는 절연막, 상기 절연막 상에 배치된 화소 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 각각 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 줄기 전극 및 제2 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 가지 전극을 포함하고, 상기 돌기 패턴부는 상기 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제1 돌기 패턴 및 상기 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제2 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제2 돌기 패턴을 포함한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과, 두 장의 기판 사이에 주입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성하고, 이를 통하여 액정층에 포함된 액정의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치 중에서도 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정의 장축이 상하 기판에 대하여 수직으로 배열되는 수직 배향 모드(vertically alignment mode) 액정 표시 장치가 개발되고 있다.
수직 배향 모드 액정 표시 장치는 정면 시인성에 비하여 측면 시인성이 나쁠 수 있다. 구체적으로, 액정 표시 장치를 정면에서 시인하였을 때보다 측면에서 시인하였을 때 더욱 밝게 시인될 수 있으며, 정면과 측면 간의 밝기 차이가 크게 나타날수록 시인성이 악화된다.
따라서, 수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 정면과 측면의 밝기 차이를 최소화하여 시인성을 개선할 수 있는 구조가 요구된다.
또한, 정면과 측면 간의 밝기 차이를 최소화하면서도 투과율을 향상시킬 수 있는 구조 또한 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시인성이 개선된 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 투과율이 향상된 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 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며 평탄부 및 상기 평탄부로부터 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 돌기 패턴부를 포함하는 절연막, 상기 절연막 상에 배치된 화소 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 각각 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 줄기 전극 및 제2 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 가지 전극을 포함하고, 상기 돌기 패턴부는 상기 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제1 돌기 패턴 및 상기 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제2 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제2 돌기 패턴을 포함한다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴이 상기 제1 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 상기 제2 방향 폭은 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하고, 상기 제2 돌기 패턴이 상기 제2 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 상기 제2 방향 폭은 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴이 상기 제1 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 상기 제2 방향 폭은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하고, 상기 제2 돌기 패턴이 상기 제2 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 상기 제2 방향 폭은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴의 상기 제2 방향 폭은 4㎛ 이상 6㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴이 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 높이는 1㎛ 이상 2㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴의 측벽이 상기 기판과 형성하는 사이각은 40도 이상 80도 이하일 수 있다.
또한, 상기 가지 전극은 상기 화소 전극이 배치된 영역의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 화소 전극은 상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하며 상기 제1 방향을 따라 연장된 제1 연결 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하며 상기 제1 방향을 따라 연장된 제2 연결 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화소 전극은 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제1 연결 전극과 연결되며 상기 제1 줄기 전극과 상기 제1 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제1 커버 전극 및 상기 제2 줄기 전극 및 상기 제2 연결 전극과 연결되며 상기 제2 줄기 전극과 상기 제2 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제2 커버 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 줄기 전극은 2개의 상기 제1 연결 전극과 연결되되, 2개의 상기 제1 연결 전극 사이에 복수의 상기 가지 전극이 배치되고, 상기 제2 줄기 전극은 2개의 상기 제2 연결 전극과 연결되되, 2개의 상기 제2 연결 전극 사이에 복수의 상기 가지 전극이 배치될 수 있다.
또한, 상기 화소 전극이 배치된 영역은 동일한 모양을 갖는 4개의 사분면으로 구분되어, 평면 시점에서 우측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 좌측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역에 걸쳐 배치되되, 상기 제1 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 하단을 향하여 연장되고, 상기 제2 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 하단을 향하여 연장되고, 상기 제3 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 상단을 향하여 연장되고, 상기 제4 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 상단을 향하여 연장될 수 있다.
또한, 상기 화소 전극은 각각의 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극의 끝단으로부터 상기 제2 방향을 따라 연장된 가장자리 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴은 동일한 전압값을 가질 수 있다.
또한, 상기 기판과 상기 절연막 사이에 배치되며 서로 절연된 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함하되, 상기 데이터 라인은 상기 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 게이트 라인은 상기 제2 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 배치되며 평탄부 및 상기 평탄부로부터 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 돌기 패턴부를 포함하는 절연막, 상기 절연막 상에 배치되며 상기 기판 상에 평면 시점에서 동일한 모양을 갖는 4개의 사분면으로 구분되어 우측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 좌측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역에 걸쳐 배치된 화소 전극을 포함하되, 상기 화소 전극은 제2 도메인 영역 및 제3 도메인 영역의 좌측 가장자리를 따라 배치된 제1 줄기 전극, 제1 도메인 영역 및 제4 도메인 영역의 우측 가장자리를 따라 배치된 제2 줄기 전극, 상기 제1 줄기 전극 및 제2 줄기 전극으로부터 연장된 가지 전극을 포함하고, 상기 돌기 패턴부는 상기 제2 도메인 영역 및 제3 도메인 영역의 좌측 가장자리를 따라 배치되며 상기 제1 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제1 돌기 패턴 및 상기 제1 도메인 영역 및 상기 제4 도메인 영역의 가장자리를 따라 배치되며 상기 제2 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제2 돌기 패턴을 포함한다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴이 상기 제1 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 폭은 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하고, 상기 제2 돌기 패턴이 상기 제2 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 폭은 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 패턴이 상기 제1 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 폭은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하고, 상기 제2 돌기 패턴이 상기 제2 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 폭은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 제1 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 하단을 향하여 연장되고, 상기 제2 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 하단을 향하여 연장되고, 상기 제3 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 상단을 향하여 연장되고, 상기 제4 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 상단을 향하여 연장될 수 있다.
또한, 상기 화소 전극은 상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하는 제1 연결 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하는 제2 연결 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화소 전극은 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제1 연결 전극과 연결되며 상기 제1 줄기 전극과 상기 제1 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제1 커버 전극 및 상기 제2 줄기 전극 및 상기 제2 연결 전극과 연결되며 상기 제2 줄기 전극과 상기 제2 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제2 커버 전극을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 시인성이 개선된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 투과율이 향상된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 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 일 화소(10)에 대한 레이아웃도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 화소 전극에 데이터 전압이 인가되지 않은 경우 액티브 영역의 사진이다.
도 5는 도 1의 화소 전극에 저계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이다.
도 6은 도 1의 화소 전극에 고계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이다.
도 7은 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 데이터 전압이 인가되지 않은 경우 액티브 영역의 사진이다.
도 8은 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 저계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이다.
도 9는 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 고계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 액정 표시 장치의 시인성 개선 정도를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제1 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 12는 본 발명의 제2 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 13은 본 발명의 제3 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 14는 본 발명의 제4 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
도 15는 본 발명의 제5 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소에 대한 레이아웃도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면도이다..
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 표시 기판(100), 제2 표시 기판(300) 및 액정층(200)을 포함한다.
제1 표시 기판(100)에는 액정층(200)의 액정(210)을 구동하기 위한 스위칭 소자, 예컨대 박막 트랜지스터(167)가 배치된다. 제2 표시 기판(300)은 제1 표시 기판(100)에 대향하여 배치되는 기판이다.
액정층(200)은 제1 표시 기판(100) 및 제2 표시 기판(300) 사이에 개재되며, 유전율 이방성을 가지는 복수의 액정(210)을 포함할 수 있다. 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에 전계가 인가되면 액정(210)이 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에서 특정 방향으로 회전함으로써 광을 투과시키거나 차단할 수 있다. 여기서, 회전이라는 용어는 액정(210)이 실제로 회전하는 것뿐만 아니라, 상기 전계에 의해 액정(210)의 배열이 변화한다는 의미를 포함할 수 있다.
액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소(10)를 포함한다. 화소(10)는 각각 독립적인 계조의 제어가 가능하고, 특정 색을 표시하는 기본 단위일 수 있다. 각각의 화소(10)는 제1 표시 기판(100)의 하부로 입사한 빛을 제2 표시 기판(300)의 상부로 투과시켜, 실제로 색이 표시되는 영역인 액티브 영역(11)을 포함한다.
이하, 제1 표시 기판(100)에 대하여 설명하기로 한다.
제1 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(110)을 포함한다. 제1 베이스 기판(110)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어 질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 베이스 기판(110)은 일 방향을 따라 커브드될 수도 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 베이스 기판(110)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제1 베이스 기판(110)은 롤링, 폴딩, 벤딩 등으로 변형이 가능할 수 있다.
제1 베이스 기판(110) 상에는 게이트 라인(122) 및 게이트 전극(124)이 배치된다.
게이트 라인(122)은 박막 트랜지스터(167)를 제어하는 게이트 전압을 전달한다. 게이트 라인(122)은 제2 방향(D2)으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
여기서, 제2 방향(D2)은 제1 방향(D1)에 수직한 방향으로서, 제1 베이스 기판(110)이 배치되는 평면상에서 제1 베이스 기판(110)의 일변에 평행하도록 연장되는 방향에 해당하며, 도 1에 도시된 바와 같이 좌측에서 우측으로 향하여 연장되는 임의의 직선이 가리키는 방향으로 정의될 수 있다. 제1 방향(D1)은 도 1에 도시된 바와 같이 상측에서 하측으로 향하여 연장되는 임의의 직선이 가리키는 방향으로 정의될 수 있다.
상기 게이트 전압은 외부로부터 제공되며, 변화하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 상기 게이트 전압의 전압 레벨에 대응하여 박막 트랜지스터(167)의 온/오프 여부가 제어될 수 있다.
게이트 전극(124)은 게이트 라인(122)으로부터 돌출되는 모양으로 형성되며, 게이트 라인(122)과 물리적으로 연결될 수 있다. 게이트 전극(124)은 후술할 박막 트랜지스터(167)를 구성하는 하나의 구성 요소일 수 있다.
게이트 라인(122) 및 게이트 전극(124)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예시적으로 게이트 라인(122) 및 게이트 전극(124)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 금 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다. 게이트 라인(122) 및 게이트 전극(124)은 단일층 구조를 가질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
게이트 라인(122) 및 게이트 전극(124) 상에는 제1 절연막(130)이 배치된다. 제1 절연막(130)은 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 예시적으로 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 등으로 이루어질 수 있다. 제1 절연막(130)은 단일층 구조로 이루어질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 두 개의 절연막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
제1 절연막(130) 상에는 반도체층(140)이 배치된다. 반도체층(140)은 게이트 전극(124)과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 반도체층(140)은 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체로 형성될 수 있다.
반도체층(140)은 게이트 전극(124)과 중첩될 뿐만 아니라, 후술할 데이터 라인(162), 소스 전극(165) 및 드레인 전극(166)과 중첩할 수도 있다.
도면에는 미도시하였으나, 몇몇 실시예에서 반도체층(140) 위에는 저항성 접촉 부재가 추가로 배치될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등으로 형성되거나 실리사이드로 형성될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 쌍을 이루어 반도체층(140) 위에 배치될 수 있다. 상기 저항성 접촉 부재는 소스 전극(165), 드레인 전극(166) 및 반도체층(140) 사이에서 이들이 저항성 접촉(ohmic contact) 특성을 갖도록 할 수 있다. 반도체층(140)이 산화물 반도체를 포함하는 경우, 상기 저항성 접촉 부재는 생략될 수 있다.
반도체층(140) 및 제1 절연막(130) 상에는 데이터 라인(162), 소스 전극(165) 및 드레인 전극(166)이 배치된다.
데이터 라인(162)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 게이트 라인(122)과 교차할 수 있다.
데이터 라인(162)은 제1 절연막(130)에 의하여 게이트 라인(122) 및 게이트 전극(124)과 절연될 수 있다.
데이터 라인(162)은 데이터 전압을 소스 전극(165)으로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 데이터 전압은 외부로부터 제공되며, 변화하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 각각의 화소(10)의 계조는 상기 데이터 전압의 전압 레벨에 대응하여 변화할 수 있다.
소스 전극(165)은 데이터 라인(162)으로부터 분지되어 적어도 일부가 게이트 전극(124)과 중첩될 수 있다.
드레인 전극(166)은 도 1의 시점을 기준으로 반도체층(140)을 사이에 두고 소스 전극(165)으로부터 이격되어 배치될 수 있으며, 적어도 일부가 게이트 전극(124)과 중첩될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 소스 전극(165)은 'C'자 모양으로 드레인 전극(166)을 일정한 간격을 사이에 두고 둘러싸는 모양일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 아니하고, 소스 전극(165)은 드레인 전극(166)과 일정 간격을 두고 평행하게 이격되어 배치되는 막대 모양일 수도 있다.
데이터 라인(162), 소스 전극(165) 및 드레인 전극(166)은 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예시적으로 데이터 라인(162), 소스 전극(165) 및 드레인 전극(166)은 알루미늄, 구리, 은 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 이들은 내화성 금속(refractory metal) 등의 하부막(미도시)과 그 위에 형성된 저저항 상부막(도시되지 않음)으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
게이트 전극(124), 반도체층(140), 소스 전극(165) 및 드레인 전극(166)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(167)를 구성할 수 있다.
제1 절연막(130) 및 박막 트랜지스터(167) 상에는 패시베이션막(171)이 배치된다. 패시베이션막(171)은 무기절연물질로 이루어질 수 있으며, 박막 트랜지스터(167)를 커버하도록 배치될 수 있다. 패시베이션막(171)은 박막 트랜지스터(167)를 보호하고, 후술할 컬러 필터층(172) 및 제2 절연막(173)에 포함된 물질이 반도체층(140)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
패시베이션막(171) 상에는 컬러 필터층(172)이 배치된다. 컬러 필터층(172)은 색을 구현하기 위한 안료가 포함된 감광성 유기 조성물일 수 있으며, 적색, 녹색 또는 청색의 안료 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예시적으로, 컬러 필터층(172)은 복수의 컬러 필터를 포함할 수 있다. 예시적으로 상기 복수의 컬러 필터 중 어느 하나는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 어느 하나를 표시할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 복수의 컬러 필터는 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 옐로(yellow) 및 화이트(white) 계열의 색 중 어느 하나를 표시할 수도 있다.
컬러 필터층(172) 상에는 제2 절연막(173)이 배치된다. 제2 절연막(173)은 절연 물질로 이루어질 수 있으며, 예시적으로 유기 물질로 구성된 유기막일 수 있다.
제2 절연막(173)은 평탄부(173_1) 및 돌기 패턴부(173_2)를 포함한다.
평탄부(173_1)는 평탄부(173_1)와 제1 베이스 기판(110) 사이에 배치되는 구성 요소들로 인하여 발생한 국부적인 단차를 평탄화할 수 있다. 바꾸어 말하면, 평탄부(173_1)의 상부 표면은 실질적으로 평탄할 수 있다.
돌기 패턴부(173_2)는 평탄부(173_1)로부터 제1 베이스 기판(110)에 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 본 실시예에서, 돌기 패턴부(173_2)의 단면은 평행사변형의 모양을 가지고 있으나, 이에 제한되지 않고 다른 모양을 가질 수도 있다. 예시적으로, 돌기 패턴부(173_2)의 단면이 평탄부(173_1)로부터 제1 베이스 기판(110)에 수직한 방향으로 볼록하게 돌출된 반원 모양일 수도 있다.
돌기 패턴부(173_2)는 후술할 화소 전극(180)에 의하여 일부가 오버랩될 수 있다. 다시 말하면, 평탄부(173_1)로부터 돌출되어 단차를 갖는 돌기 패턴부(173_2) 상에 화소 전극(180)이 일부 배치됨으로써, 화소 전극(180) 또한 단차를 가질 수 있다.
구체적으로, 각각의 화소(10)에 배치되는 돌기 패턴부(173_2)는 제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)을 포함한다. 제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)은 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있으며, 서로 평행하게 이격되어 배치될 수 있다. 제1 돌기 패턴(173_2a)은 후술할 제1 줄기 전극(181)에 의하여 일부가 오버랩 될 수 있으며, 제2 돌기 패턴(173_2b)은 후술할 제2 줄기 전극(182)에 의하여 일부가 오버랩 될 수 있다.
제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)의 폭(dt2), 즉 제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)을 제2 방향(D2)으로 측정한 폭(dt2)은 4㎛ 이상 6㎛ 이하일 수 있다. 또한, 제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)이 제1 베이스 기판(110)에 수직한 방향으로 돌출된 높이(dt3)는 1㎛ 이상 2㎛ 이하일 수 있다. 또한, 제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)의 측벽이 제1 베이스 기판(110)과 형성하는 제1 사이각(θ1)은 40도 이상 80도 이하일 수 있다. 제1 돌기 패턴(173_2a) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)이 이와 같은 모양을 가지며, 후술할 화소 전극(180)의 일부와 오버랩될 경우에 시인성 개선 및 투과율 향상 효과를 얻어낼 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명 및 돌기 패턴부(173_2)와 화소 전극(180)이 오버랩되는 구체적인 구조에 대하여는 후술하기로 한다.
패시베이션막(171), 컬러 필터층(172) 및 제2 절연막(173)에는 박막 트랜지스터(167)의 일부, 보다 구체적으로, 드레인 전극(166)의 일부를 제1 베이스 기판(110)의 상부 표면에 수직한 방향을 따라 상부로 노출시키는 컨택홀(174)이 형성될 수 있다. 컨택홀(174)은 패시베이션막(171), 컬러 필터층(172) 및 제2 절연막(173)을 제1 베이스 기판(110)에 수직한 방향을 따라 관통하는 모양으로 형성될 수 있다. 드레인 전극(166)의 일부와 제2 절연막(173) 상부에 배치되는 화소 전극(180)은 컨택홀(174)을 통하여 물리적으로 서로 연결될 수 있다.
제2 절연막(173) 상에는 화소 전극(180) 및 차폐 전극(190)이 배치된다. 화소 전극(180)과 차폐 전극(190)은 동일 평면상에 배치되되 서로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
화소 전극(180)은 컨택홀(174)을 통하여 드레인 전극(166)과 물리적으로 연결되며, 드레인 전극(166)으로부터 상기 데이터 전압을 제공받을 수 있다.
화소 전극(180)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
화소 전극(180)은 대체로 액티브 영역(11) 내에 배치될 수 있으나, 드레인 전극(166)과의 연결을 위하여 컨택홀(174)을 오버랩하도록 확장되는 영역을 포함할 수 있다(예시적으로, 후술할 확장 전극(189)일 수 있다).
화소 전극(180)이 배치되는 영역은 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 예시적으로 화소 전극(180)이 배치되는 영역은 4개의 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 액티브 영역(11)은 4개의 영역으로 구분될 수 있다. 이들 4개의 영역은 액티브 영역(11)을 4분면으로 나눈 각각의 영역에 대응될 수 있으며, 4개의 사분면에 대응되는 영역 중 우측 상단에 배치되는 영역을 제1 도메인 영역(DM1), 좌측 상단에 배치되는 영역을 제2 도메인 영역(DM2), 좌측 하단에 배치되는 영역을 제3 도메인 영역(DM3), 우측 하단에 배치되는 영역을 제4 도메인 영역(DM4)으로 정의하기로 한다.
제1 도메인 영역(DM1), 제2 도메인 영역(DM2), 제3 도메인 영역(DM3) 및 제4 도메인 영역(DM4)은 동일한 면적을 가질 수 있으며, 동일한 모양을 가질 수 있다.
화소 전극(180)은 제1 도메인 영역(DM1)과 제2 도메인 영역(DM2)을 구분하는 경계선 또는 제3 도메인 영역(DM3) 및 제4 도메인 영역(DM4)을 구분하는 경계선을 기준으로 선대칭인 모양을 가질 수 있다. 동시에 화소 전극(180)은 제2 도메인 영역(DM2)과 제3 도메인 영역(DM3)을 구분하는 경계선 또는 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)을 구분하는 경계선을 기준으로 선대칭인 모양을 가질 수 있다.
화소 전극(180)은 투명 도전성 물질이 배치되지 않는 개구부인 슬릿(SL)을 포함할 수 있다. 슬릿(SL)에 의하여 화소 전극(180)에 규칙적인 패턴이 형성되며, 화소 전극(180)의 모양 및 패턴에 따라 화소 전극(180)과 중첩되도록 배치되는 액정(210)이 기울어지는 방향 및 정도가 제어될 수 있다.
화소 전극(180)은 제1 줄기 전극(181), 제2 줄기 전극(182), 가지 전극(183), 제1 연결 전극(184), 제2 연결 전극(185), 제1 커버 전극(186), 제2 커버 전극(187) 및 가장자리 전극(188)을 포함한다.
화소 전극(180)을 구성하는 각각의 구성 요소들은 액티브 영역(11) 내에 배치될 수 있으나, 전술한 바와 같이 예외적으로 확장 전극(189)의 경우 액티브 영역(11)의 외부에 배치될 수 있다.
제1 줄기 전극(181)은 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 액티브 영역(11)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 줄기 전극(182)은 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 제1 줄기 전극(181)이 배치된 맞은편의 액티브 영역(11)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 다시 말하면, 제1 줄기 전극(181) 및 제2 줄기 전극(182)은 각각 제1 방향(D1)을 따라 서로 평행하게 이격되도록 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 줄기 전극(181)은, 도 1의 시점에서, 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)의 좌측 가장자리를 따라 연장될 수 있다. 또한, 제2 줄기 전극(182)은, 도 1의 시점에서, 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)의 우측 가장자리를 따라 연장될 수 있다.
한편, 제1 줄기 전극(181)은 제1 돌기 패턴(173_2a)의 일부를 오버랩하도록 배치되며, 제2 줄기 전극(182)은 제2 돌기 패턴(173_2b)의 일부를 오버랩하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 줄기 전극(181)은 제1 돌기 패턴(173_2a)의 단차를 반영하도록 형성될 수 있으며, 제2 줄기 전극(182)은 제2 돌기 패턴(173_2b)의 단차를 반영하도록 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 줄기 전극(181)과 제1 돌기 패턴(173_2a)은 모두 제1 방향(D1)을 따라 평행하게 연장될 수 있다. 다만, 제1 줄기 전극(181)은 제1 돌기 패턴(173_2a)이 배치된 모든 영역을 오버랩하는 것은 아니며, 제1 돌기 패턴(173_2a)의 일부만을 오버랩하도록 배치될 수 있다. 즉, 예시적으로, 도 1의 시점에서, 제1 줄기 전극(181)은 제1 돌기 패턴(173_2a)의 우측 일부를 오버랩하도록 배치될 수 있다. 여기서, 제1 줄기 전극(181)이 제1 돌기 패턴(173_2a)과 오버랩되는 영역을 제2 방향(D2)으로 측정한 폭(dt1)은 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 제1 줄기 전극(181)이 제1 돌기 패턴(173_2a)과 오버랩되는 영역을 제2 방향(D2)으로 측정한 폭(dt1)은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하일 수 있다.
마찬가지로, 제2 줄기 전극(182)과 제2 돌기 패턴(173_2b)은 모두 제1 방향(D1)을 따라 평행하게 연장될 수 있다. 다만, 제2 줄기 전극(182)은 제2 돌기 패턴(173_2b)이 배치된 모든 영역을 오버랩하는 것은 아니며, 제2 돌기 패턴(173_2b)의 일부만을 오버랩하도록 배치될 수 있다. 즉, 예시적으로, 도 1의 시점에서, 제2 줄기 전극(182)은 제2 돌기 패턴(173_2b)의 우측 일부를 오버랩하도록 배치될 수 있다. 여기서, 제2 줄기 전극(182)이 제2 돌기 패턴(173_2b)과 오버랩되는 영역을 제2 방향(D2)으로 측정한 폭은 1.5㎛ 이상 3㎛ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 제2 줄기 전극(182)이 제2 돌기 패턴(173_2b)과 오버랩되는 영역을 제2 방향(D2)으로 측정한 폭은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하일 수 있다.
상술한 제1 줄기 전극(181)과 제1 돌기 패턴(173_2a)의 오버랩 및 제2 줄기 전극(182)과 제2 돌기 패턴(173_2b)의 오버랩에 의하여, 액정 표시 장치의 시인성이 개선되고, 투과율이 향상될 수 있다.
구체적으로, 제1 줄기 전극(181)과 제1 돌기 패턴(173_2a)이 오버랩된 영역에서는, 제1 줄기 전극(181)과 후술할 공통 전극(340) 사이의 거리가 감소하므로, 액정층(200)에 형성되는 전계의 세기가 더욱 강력해질 수 있다.
또한, 제1 줄기 전극(181)에는 제1 돌기 패턴(173_2a)에 의하여 형성된 단차가 그대로 반영되므로, 제1 줄기 전극(181)과 제1 돌기 패턴(173_2a)이 오버랩된 영역을 따라 배치된 액정(210)은 도 1의 시점에서 우측을 향하여 기울어지도록 보다 쉽게 제어될 수 있다. 마찬가지로, 제2 줄기 전극(182)에는 제2 돌기 패턴(173_2b)에 의하여 형성된 단차가 그대로 반영되므로, 제2 줄기 전극(182)과 제2 돌기 패턴(173_2b)이 오버랩된 영역을 따라 배치된 액정(210)은 도 1의 시점에서 좌측을 향하여 기울어지도록 보다 쉽게 제어될 수 있다.
이에 따라, 액정 표시 장치의 시인성이 개선되고 투과율이 향상될 수 있다.
상술한 오버랩 영역의 폭의 수치와 관련한 더욱 구체적인 설명을 위하여 아래 표 1이 참조된다.
제1 및 제2 돌기 패턴과 제1 및 제2 줄기 전극이 오버랩 된 폭[㎛] 1.5 2.0 2.5 3.0
투과율[%] 115.8 119 116.2 113.7
시인성 수치 0.343 0.333 0.313 0.318
표 1은 제1 돌기 패턴(173_2a)과 제1 줄기 전극(181)이 오버랩 된 폭(dt1) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭에 따라 측정된 각각의 화소(10)의 투과율 및 시인성 수치를 나타낸 표이다. 여기서, 제1 돌기 패턴(173_2a)과 제1 줄기 전극(181)이 오버랩 된 폭(dt1) 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭의 단위는 [㎛]이며, 투과율의 단위는 [%]이고, 시인성 수치의 단위는 없을 수 있다. 투과율은 높은 값을 가질수록 더 양호한 것으로 판단될 수 있으며, 시인성 수치는 낮은 값을 사질수록 개선된 것으로 판단될 수 있다.
표 1을 참조하면, 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)이 각각 2.0㎛인 경우 가장 양호한 투과율을 가짐을 확인할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)이 각각 2.5㎛인 경우 가장 양호한 시인성을 가짐을 확인할 수 있다.
반면, 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)이 각각 1.5㎛인 경우는 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)이 각각 2.0㎛인 경우보다 투과율 및 시인성이 모두 악화됨을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)이 각각 3.0㎛인 경우는 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)이 각각 2.5㎛인 경우보다 투과율 및 시인성이 모두 악화됨을 확인할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 돌기 패턴(173_2b)과 제1 및 제2 줄기 전극(182)이 오버랩 된 폭(dt1)의 최적값은 2.0㎛ 이상 2.5㎛ 이하로 결정될 수 있다.
복수의 가지 전극(183)은 제1 줄기 전극(181) 및 제2 줄기 전극(182)으로부터 제1 방향(D1)과 경사진 방향, 즉 제1 방향(D1)과 평행하지 않은 비스듬한 방향으로 각각 연장될 수 있다. 다만, 각각의 가지 전극(183)은 제1 도메인 영역(DM1), 제2 도메인 영역(DM2), 제3 도메인 영역(DM3) 및 제4 도메인 영역(DM4)에서 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다. 구체적으로, 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)에 배치된 가지 전극(183)은 제1 줄기 전극(181)으로부터 연장될 수 있다. 또한, 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)에 배치된 가지 전극(183)은 제2 줄기 전극(182)으로부터 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 도메인 영역(DM1)에 배치된 가지 전극(183)은 좌측 상단을 향하도록 연장되고, 제2 도메인 영역(DM2)에 배치된 가지 전극(183)은 우측 상단을 향하도록 연장되며, 제3 도메인 영역(DM3)에 배치된 가지 전극(183)은 우측 하단을 향하도록 연장되고, 제4 도메인 영역(DM4)에 배치된 가지 전극(183)은 좌측 하단을 향하도록 연장될 수 있다. 도 1의 시점에서, 각각의 가지 전극(183)은 제1 줄기 전극(181) 또는 제2 줄기 전극(182)과 45도의 사이각을 형성하며 연장되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이며, 이에 제한되지 않고 다양한 사이각을 형성할 수 있다.
한편, 제1 줄기 전극(181)의 중심에 배치된 가지 전극(183), 다시 말하면, 제2 도메인 영역(DM2)과 제3 도메인 영역(DM3)의 경계에 배치되며 제1 줄기 전극(181)으로부터 연장된 가지 전극(183)은, 제2 방향(D2)과 평행하게 우측을 향하여 연장될 수 있다. 다만, 이는 생략될 수도 있다. 마찬가지로, 제2 줄기 전극(182)의 중심에 배치된 가지 전극(183), 다시 말하면, 제1 도메인 영역(DM1)과 제4 도메인 영역(DM4)의 경계에 배치되며 제2 줄기 전극(182)으로부터 연장된 가지 전극(183)은, 제2 방향(D2)과 평행하게 좌측을 향하여 연장될 수 있다. 다만, 이는 생략될 수도 있다.
상술한 가지 전극(183)의 연장 방향에 의하여, 도 1의 시점에서, 액정(210)은 액티브 영역(11)의 상측 끝단과 하측 끝단으로부터 중심을 향하여 기울어지는 경향을 가질 수 있으며, 액티브 영역(11)의 중심에 배치된 액정(210)은 각각 좌측 또는 우측을 향하여 기울어지는 경향을 가질 수 있다.
제1 연결 전극(184) 및 제2 연결 전극(185)은 일부의 가지 전극(183)의 끝단을 서로 연결하며 제1 방향(D1)에 평행하도록 연장될 수 있다. 구체적으로, 제1 연결 전극(184)은 제1 줄기 전극(181)으로부터 연장된 가지 전극(183)의 끝단을 서로 연결하며 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있다. 제2 연결 전극(185)은 제2 줄기 전극(182)으로부터 연장된 가지 전극(183)의 끝단을 서로 연결하며 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 연결 전극(184)은 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)에 걸쳐 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)에 배치된 가지 전극(183)의 끝단을 서로 연결할 수 있다. 제2 연결 전극(185)은 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)에 걸쳐 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)에 배치된 가지 전극(183)의 끝단을 서로 연결할 수 있다.
상술한 제1 연결 전극(184) 및 제2 연결 전극(185)의 구조에 의하여, 제1 도메인 영역(DM1) 및 제2 도메인 영역(DM2)의 경계 및 제3 도메인 영역(DM3) 및 제4 도메인 영역(DM4)의 경계를 따라 배치된 액정(210)에 대한 화소 전극(180)의 제어력이 강해져, 시인성 개선 및 투과율 향상 효과를 얻어낼 수 있다.
제1 커버 전극(186)은 제1 줄기 전극(181) 및 제1 연결 전극(184)과 연결되며, 제1 줄기 전극(181)과 제1 연결 전극(184) 사이의 영역 중 일부를 제2 절연막(173)을 상부로 노출시키는 개구부 없이 오버랩하도록 배치될 수 있다. 제2 커버 전극(187)은 제2 줄기 전극(182) 및 제2 연결 전극(185)과 연결되며, 제2 줄기 전극(182)과 제2 연결 전극(185) 사이의 영역 중 일부를 제2 절연막(173)을 상부로 노출시키는 개구부 없이 오버랩하도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 커버 전극(186) 및 제2 커버 전극(187)은 별도의 개구된 패턴 없이 통판 형태로 형성될 수 있다.
또한, 화소 전극(180)은 복수의 제1 커버 전극(186)을 포함할 수 있고, 복수의 제2 커버 전극(187)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 각각의 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)에 하나씩의 제1 커버 전극(186)이 배치될 수 있으며, 각각의 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)에 하나씩의 제2 커버 전극(187)이 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1의 시점에서, 제1 커버 전극(186)은 제2 도메인 영역(DM2)의 상측 및 제3 도메인 영역(DM3)의 하측에 배치되며, 두개의 제1 커버 전극(186) 사이에는 가지 전극(183)이 배치될 수 있다. 또한, 도 1의 시점에서, 제2 커버 전극(187)은 제1 도메인 영역(DM1)의 상측 및 제4 도메인 영역(DM4)의 하측에 배치되며, 두개의 제2 커버 전극(187) 사이에는 가지 전극(183)이 배치될 수 있다.
상술한 제1 커버 전극(186) 및 제2 커버 전극(187)은 통판 모양으로 형성됨에 따라, 제1 커버 전극(186) 및 제2 커버 전극(187)이 배치된 영역에 강한 전계가 형성되도록 하여, 투과율 향상 효과를 얻어낼 수 있다.
가장자리 전극(188)은 각각의 제1 줄기 전극(181) 및 제2 줄기 전극(182)의 끝단으로부터 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다. 도 1의 시점에서, 가장자리 전극(188)은 제1 도메인 영역(DM1)의 상측 가장자리, 제2 도메인 영역(DM2)의 상측 가장자리, 제3 도메인 영역(DM3)의 하측 가장자리, 제4 도메인 영역(DM4)의 하측 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
상술한 가장자리 전극(188)의 배치에 의하여, 도 1의 시점에서, 액티브 영역(11)의 상측 및 하측에 인접하여 배치된 액정(210)에 대한 화소 전극(180)의 제어력이 강화되어, 시인성이 개선되고 투과율이 향상될 수 있다.
확장 전극(189)은 액티브 영역(11)의 외부로 연장되며, 컨택홀(174)을 오버랩하며, 컨택홀(174)의 측벽에 배치될 수 있다. 이에 따라, 확장 전극(189)은 패시베이션막(171), 컬러 필터층(172) 및 제2 절연막(173)의 하부에 배치된 드레인 전극(166)과 연결되어, 드레인 전극(166)으로부터 소정의 전압을 제공받을 수 있다. 본 실시예에서, 확장 전극(189)은 가장자리 전극(188)으로부터 액티브 영역(11)의 외부로 연장되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예시적으로, 확장 전극(189)은 제1 줄기 전극(181) 및 제2 줄기 전극(182)으로부터 연장될 수 있고, 화소 전극(180)을 구성하는 다른 구성 요소로부터 연장될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 액티브 영역(11) 내에서 화소 전극(180)은 크게 2개로 구분될 수 있다. 다시 말하면, 액티브 영역(11) 내의 화소 전극(180)은 제1 줄기 전극(181) 및 이와 연결된 구성들과, 제2 줄기 전극(182) 및 이와 연결된 구성들로 구분될 수 있다. 다만, 제1 줄기 전극(181) 및 이와 연결된 구성들과, 제2 줄기 전극(182) 및 이와 연결된 구성들에는 모두 컨택홀(174)을 통하여 드레인 전극(166)으로부터 동일한 전압을 제공받을 수 있으며, 동일한 전압을 가질 수 있다.
차폐 전극(190)은 화소 전극(180)과 동일층에 배치된다. 차폐 전극(190)은 화소 전극(180)과 접하거나 중첩되지 않도록 일정 거리만큼 이격되어 배치되며, 물리적 및 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 이에 따라, 화소 전극(180)에 제공되는 상기 데이터 전압은 차폐 전극(190)에는 제공되지 않을 수 있다.
차폐 전극(190)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 화소 전극(180)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
차폐 전극(190)은 액티브 영역(11) 이외의 영역 중 화소 전극(180)의 일부가 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역과 오버랩하도록 배치될 수 있다. 다만, 화소 전극(180)이 배치되는 영역을 제외한 나머지 모든 영역과 반드시 오버랩하여야 하는 것은 아니며, 일부 영역을 제외하고 오버랩될 수도 있음은 물론이다.
특히, 차폐 전극(190)은 데이터 라인(162)과 오버랩하도록 배치될 수 있다. 데이터 라인(162)에는 상기 데이터 전압이 제공되어 데이터 라인(162)과 중첩되도록 배치되는 액정(210)이 상기 데이터 전압의 전압 레벨 변화에 영향을 받는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 빛샘을 방지할 수 있다.
한편, 화소 전극(180) 및 차폐 전극(190) 상에는 제1 배향막(도시되지 않음)이 추가로 배치될 수 있다. 상기 제1 배향막은 액정층(200)에 주입되는 액정(210)의 초기 배향 각도를 제어할 수 있다.
이하, 제2 표시 기판(300)에 대하여 설명한다.
제2 표시 기판(300)은 제2 베이스 기판(310), 차광 부재(320), 오버코트층(330) 및 공통 전극(340)을 포함한다.
제2 베이스 기판(310)은 제1 베이스 기판(110)에 대향하여 배치된다. 제2 베이스 기판(310)은 외부로부터의 충격을 견뎌낼 수 있는 내구성을 가질 수 있다. 제2 베이스 기판(310)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제2 베이스 기판(310)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어질 수 있다. 제2 베이스 기판(310)은 평탄한 평판형일 수 있지만, 특정 방향으로 커브드될 수도 있다.
제1 표시 기판(100)을 향하는 제2 베이스 기판(310)의 일면 상에는 차광 부재(320)가 배치된다. 차광 부재(320)는 게이트 라인(122), 데이터 라인(162), 박막 트랜지스터(167) 및 컨택홀(174)과 오버랩하도록, 즉, 액티브 영역(11) 이외의 영역과 오버랩하도록 배치될 수 있으며, 액티브 영역(11) 이외의 영역에서의 빛의 투과를 차단할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 몇몇 실시예의 경우 액티브 영역(11) 이외의 영역 중에서 화소 전극(180)에 인접하여 배치된 데이터 라인(162)의 일부 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수도 있다. 이 경우, 차광 부재(320)에 의하여 오버랩되지 않는 데이터 라인(162)의 일부 영역은 차폐 전극(190)에 의하여 오버랩될 수 있으며, 이에 따라 빛의 투과를 차단할 수 있다.
제1 표시 기판(100)을 향하는 차광 부재(320)의 일면 상에는 오버코트층(330)이 배치된다. 오버코트층(330)은 차광 부재(320)로 인하여 발생한 단차를 완화할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 오버코트층(330)은 생략될 수도 있다.
제1 표시 기판(100)을 향하는 오버코트층(330)의 일면 상에는 공통 전극(340)이 배치된다.
공통 전극(340)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
공통 전극(340)은 제2 베이스 기판(310)의 전면에 걸쳐 통판으로 형성될 수 있다. 공통 전극(340)에는 외부로부터 제공되는 공통 전압이 인가되어 화소 전극(180)과 함께 액정층(200)에 전계를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 공통 전압은 외부로부터 제공될 수 있으며, 액정 표시 장치가 동작하는 동안 상기 공통 전압의 전압 레벨은 일정하게 유지될 수 있다. 이에 따라, 서로 중첩되도록 배치된 화소 전극(180)과 공통 전극(340) 사이의 공간에는 화소 전극(180)과 공통 전극(340)에 제공된 상기 데이터 전압과 상기 공통 전압의 전압 레벨의 차이에 의하여 전계가 형성될 수 있으며, 이러한 전계에 의하여 액정(210)이 회전하거나 기울어질 수 있다.
한편, 몇몇 실시예에서, 차폐 전극(190)에는 상기 공통 신호와 실질적으로 동일한 레벨의 전압이 제공될 수 있다. 이에 따라, 액정 표시 장치가 동작하는 동안, 서로 중첩되도록 배치된 차폐 전극(190)과 공통 전극(340) 사이에 배치되는 액정층(200)의 일부 영역에는 방향성을 가지는 전계가 형성되지 않을 수 있다. 차폐 전극(190)과 공통 전극(340)에 동일한 전압값을 갖는 신호가 제공되므로, 전위차가 발생하지 않기 때문이다. 이에 따라, 서로 중첩되도록 배치된 차폐 전극(190)과 공통 전극(340) 사이의 공간에 배치된 액정(210)은 회전하거나 기울어지지 않을 수 있으며, 액정 표시 장치의 전원이 오프된 상태와 동일하게 유지될 수 있다. 예시적으로, 빛을 투과를 차단할 수 있다.
한편, 제1 표시 기판(100)을 향하는 공통 전극(340)의 일면 상에는 제2 배향막(도시되지 않음)이 배치될 수 있다. 상기 제2 배향막은 상기 제1 배향막과 마찬가지로 액정층(200)에 주입된 액정(210)의 초기 배향 각도를 제어할 수 있다.
이하, 액정층(200)에 대하여 설명한다.
액정층(200)은 유전율 이방성 및 굴절율 이방성을 가지는 복수의 액정(210)을 포함한다. 액정(210)은 액정층(200)에 전계가 형성되지 않은 상태에서 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300)에 수직한 방향으로 배열될 수 있다. 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에 전계가 형성되면 액정(210)이 제1 표시 기판(100)과 제2 표시 기판(300) 사이에서 특정 방향으로 회전하거나 기울어짐으로써 빛의 편광을 변화시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 절연막(173) 및 화소 전극(180)의 구조의 투과율 향상 효과 및 시인성 개선 효과에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 1의 화소 전극에 데이터 전압이 인가되지 않은 경우 액티브 영역의 사진이며, 도 5는 도 1의 화소 전극에 저계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이고, 도 6은 도 1의 화소 전극에 고계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이다.
즉, 도 4, 도 5 및 도 6은 모두 액티브 영역(11)을 관찰한 사진에 해당하나, 도 4의 경우에 화소 전극(180)과 공통 전극(340)에 제공된 전압 레벨 차이가 가장 작고, 도 6의 경우에 화소 전극(180)과 공통 전극(340)에 제공된 전압 레벨 차이가 가장 클 수 있다. 예시적으로, 도 4의 경우 화소 전극(180)과 공통 전극(340)의 전압 차이가 0V인 경우를 가정하며, 도 5의 경우 화소 전극(180)과 공통 전극(340)의 전압 차이가 3.4V인 경우를 가정하며, 도 6의 경우 화소 전극(180)과 공통 전극(340)의 전압 차이가 8V인 경우를 가정하기로 한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 화소 전극(180)에 별도의 상기 데이터 전압이 제공되지 않는 경우, 액티브 영역(11)은 검정색으로 시인될 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 화소 전극(180)에 저계조에 대응되는 전압값을 갖는 상기 데이터 전압이 제공되는 경우, 액티브 영역(11)은 제1 줄기 전극(181), 제2 줄기 전극(182), 가지 전극(183), 제1 연결 전극(184), 제2 연결 전극(185), 제1 커버 전극(186), 제2 커버 전극(187) 및 가장자리 전극(188)이 배치된 영역이 주로 밝게 시인될 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 화소 전극(180)에 고계조에 대응되는 전압값을 갖는 상기 데이터 전압이 제공되는 경우, 액티브 영역(11)의 대부분의 영역이 밝게 시인됨을 확인할 수 있다.
최종적으로, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 데이터 전압이 인가되지 않거나 저계조인 경우에 상대적으로 어둡게 시인되었던 영역이라 할지라도, 고계조에서는 밝게 시인됨을 확인할 수 있으며, 고계조에서의 투과율 특성이 양호함을 확인할 수 있다.
도 7은 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 데이터 전압이 인가되지 않은 경우 액티브 영역의 사진이며, 도 8은 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 저계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이며, 도 9는 비교예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극에 고계조에 대응되는 데이터 전압이 인가된 경우 액티브 영역의 사진이다.
여기서, 비교예에 따른 액정 표시 장치(미도시)란, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 각 구성을 포함하되, 제2 절연막(도 1 내지 도 3의 173)은 평탄부(도 1 내지 도 3의 173_1)만을 포함하며, 화소 전극(도 1 내지 도 3의 180)의 구성 중 제1 줄기 전극(도 1 내지 도 3의 181), 제2 줄기 전극(도 1 내지 도 3의 182) 및 가지 전극(도 1 내지 도 3의 183)만을 포함하는 구조를 갖는다. 또한, 도 7, 도 8 및 도 9는 모두 액티브 영역(미도시)을 관찰한 사진에 해당하나, 도 7의 경우에 화소 전극(미도시)과 공통 전극(미도시)에 제공된 전압 레벨 차이가 가장 작고, 도 9의 경우에 상기 화소 전극과 상기 공통 전극에 제공된 전압 레벨 차이가 가장 클 수 있다. 예시적으로, 도 7의 경우 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 전압 차이가 0V인 경우를 가정하며, 도 8의 경우 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 전압 차이가 3.4V인 경우를 가정하며, 도 9의 경우 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 전압 차이가 8V인 경우를 가정하기로 한다.
먼저, 도 7을 참조하면, 상기 화소 전극에 별도의 상기 데이터 전압이 제공되지 않는 경우, 도 4와 마찬가지로, 상기 액티브 영역은 검정색으로 시인될 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 상기 화소 전극에 저계조에 대응되는 데이터 전압값을 갖는 상기 데이터 전압이 제공되는 경우, 상기 액티브 영역은 상기 제1 줄기 전극, 상기 제2 줄기 전극 및 상기 가지 전극이 배치된 영역이 주로 밝게 시인될 수 있다. 다만, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제2 절연막(도 1 내지 도 3의 173) 및 화소 전극(도 1 내지 도 3의 180)과 같이 제1 돌기 패턴(도 1 내지 도 3의 173_2a), 제2 돌기 패턴(도 1 내지 도 3의 173_2b), 제1 연결 전극(도 1 내지 도 3의 184), 제2 연결 전극(도 1 내지 도 3의 185), 제1 커버 전극(도 1 내지 도 3의 186), 제2 커버 전극(도 1 내지 도 3의 187) 및 가장자리 전극(도 1 내지 도 3의 188)을 포함하지 않는 바, 도 5의 사진과 비교하여 더욱 어둡게 시인됨을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 상기 화소 전극에 고계조에 대응되는 전압값을 갖는 상기 데이터 전압이 제공되는 경우, 상기 액티브 영역의 상당 영역이 밝게 시인됨을 확인할 수 있다. 다만, 대부분의 영역이 밝게 시인되는 도 6과는 달리, 상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극이 배치된 영역을 따라, 다시 말하면 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예의 제1 돌기 패턴(도 1 내지 도 3의 173_2a) 및 제2 돌기 패턴(도 1 내지 도 3의 173_2b)이 배치되는 영역에 대응되는 영역에서 암부가 시인되는 바, 도 6에 도시된 사진보다 상대적으로 어둡게 시인될 수 있다. 즉, 비교예에 따른 액정 표시 장치의 경우 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치와 비교하여 상대적으로 투과율이 더 낮을 수 있다. 이에 따라, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 제1 돌기 패턴(도 1 내지 도 3의 173_2a), 제2 돌기 패턴(도 1 내지 도 3의 173_2b), 제1 연결 전극(도 1 내지 도 3의 184), 제2 연결 전극(도 1 내지 도 3의 185), 제1 커버 전극(도 1 내지 도 3의 186), 제2 커버 전극(도 1 내지 도 3의 187) 및 가장자리 전극(도 1 내지 도 3의 188)을 더 포함함으로써, 투과율이 향상됨을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 액정 표시 장치의 시인성 개선 정도를 나타낸 그래프이다.
도 10의 그래프에서 x축은 각각의 화소(도 1의 10)의 계조를 나타내고, y축은 밝기를 [%] 단위로 나타낸다. 본 그래프에서 밝기의 최대값의 기준은 63의 계조를 갖는 액정 표시 장치를 정면에서 시인하는 경우로 정의하기로 한다.
도 10을 참조하면 제1 선(L1)은 비교예에 따른 액정 표시 장치를 정면에서 본 경우의 계조별 밝기를 나타내고, 제2 선(L2)은 비교예에 따른 액정 표시 장치를 측면에서 본 경우의 계조별 밝기를 나타내며, 제3 선(L3)은 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 측면에서 본 경우의 계조별 밝기를 나타낸다.
도 10의 그래프에서는 측면에서 본 경우의 계조별 밝기의 측정값이 정면에서 본 경우의 계조별 밝기에 가까울수록 시인성이 양호하다. 즉, 제2 선(L2) 및 제3 선(L3) 중 제1 선(L1)에 가장 가깝게 도시되는 선 그래프가 가장 시인성이 양호하다. 특히, 액정 표시 장치의 시인성은 저계조에서 특히 문제되는 바, 저계조에 해당하는 0~32의 범위의 계조값에서 제1 선(L1)에 가까울수록 시인성이 양호할 수 있다.
도 10의 그래프에서 저계조 범위에서 제1 선(L1)에 가장 가까운 측정값은 제3 선(L3)에 해당한다. 따라서, 제3 선(L3)에 따른 측정 조건, 즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 이에 포함된 제2 절연막(도 1 내지 도 3의 173)과 화소 전극(도 1 내지 도 3의 180) 구조를 갖는 경우 시인성이 가장 양호함을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제1 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10a)는, 도 1에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(도 1의 10)와 비교하여, 가지 전극(183_a), 제1 커버 전극(186_a) 및 제2 커버 전극(187_a)의 모양이 상이한 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_a)은, 도 1에 도시된 화소 전극(도 1의 180)과 비교하여, 제1 커버 전극(186_a) 및 제2 커버 전극(187_a)이 차지하는 영역이 확대되고, 가지 전극(183_a)의 개수가 감소할 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(11) 내에서 화소 전극(180_a)을 구성하는 물질이 차지하는 면적이 확대되므로, 투과율이 향상 효과가 극대화 될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10b)는, 도 1에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(도 1의 10)의 제1 커버 전극(도 1의 186) 및 제2 커버 전극(도 1의 187)이 생략된 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_b)은, 도 1에 도시된 화소 전극(도 1의 180)과 비교하여, 제1 커버 전극(도 1의 186) 및 제2 커버 전극(도 1의 187)이 생략되며, 가지 전극(183_b)이 대신하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(11) 내에서 슬릿(SL)이 차지하는 면적이 확대되므로, 시인성이 향상 효과가 극대화 될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제3 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10c)는, 도 1에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(도 1의 10)의 가지 전극(도 1의 183)이 생략된 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_c)은, 도 1에 도시된 화소 전극(도 1의 180)과 비교하여, 가지 전극(도 1의 183)이 생략되며, 제1 커버 전극(186_c) 및 제2 커버 전극(187_c)이 대신하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 액티브 영역(11) 내에서 화소 전극(180_c)을 구성하는 물질이 차지하는 면적이 극단적으로 확대되므로, 투과율 향상 효과가 더욱 극대화 될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제4 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10d)는, 도 12에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10b)와 비교하여, 제1 연결 전극(184_d) 및 제2 연결 전극(185_d)의 모양이 상이한 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_d)은, 도 12에 도시된 화소 전극(180_b)과 비교하여, 제1 연결 전극(184_d) 및 제2 연결 전극(185_d)이 상대적으로 짧게 연장될 수 있다. 이에 따라, 제1 연결 전극(184_d) 및 제2 연결 전극(185_d)이 배치되지 않은 영역에서, 제2 방향(D2)에 평행하게 기울어지는 액정(210)이 증가하여, 시인성이 향상될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제5 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10e)는, 도 12 및 도 14에 도시된 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(도 12의 180_b, 도 14의 180_d)과 비교하여 제1 연결 전극(184_e) 및 제2 연결 전극(185_e)의 모양이 상이한 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_e)은, 도 12 및 도 14에 도시된 화소 전극(도 12의 180_b, 도 14의 180_d)과 비교하여, 제1 연결 전극(184_e) 및 제2 연결 전극(185_e)이 상대적으로 짧게 연장될 수 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_e)은, 도 14에 도시된 화소 전극(도 14의 180_d)과 비교하여, 제1 연결 전극(184_e) 및 제2 연결 전극(185_e)이 상대적으로 액티브 영역(11)의 가장자리에 가깝게 배치될 수 있다. 다시 말하면, 본 실시예에 따른 화소 전극(180_e)의 제1 연결 전극(184_e)은 2개의 부분으로 구분되되, 제2 도메인 영역(DM2)과 제3 도메인 영역(DM3)의 경계와 중첩되지 않도록 서로 이격 배치될 수 있다. 마찬가지로, 본 실시예에 따른 화소 전극(180_e)의 제2 연결 전극(185_e)은 2개의 부분으로 구분되되, 제1 도메인 영역(DM1)과 제4 도메인 영역(DM4)의 경계와 중첩되지 않도록 서로 이격 배치될 수 있다.
이에 따라, 제2 도메인 영역(DM2)과 제3 도메인 영역(DM3)의 경계 및 제1 도메인 영역(DM1)과 제4 도메인 영역(DM4)의 경계를 따라 배치되는 액정(210)이 제2 방향(D2)과 평행하게 기울어지려는 힘이 증가함으로써, 시인성이 향상될 수 있다.
도 16은 본 발명의 제6 변형 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소의 레이아웃도이다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 일 화소(10f)는 도 15에 도시된 화소 전극(도 12의 180_f)과 비교하여, 가지 전극(183_f) 중 일부가 제1 연결 전극(184_f) 및 제2 연결 전극(185_f)에 의하여 연결되지 않는 차이점이 존재한다. 따라서, 이하에서 중복되는 설명은 생략하며, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(180_f)은 가지 전극(180_f)이 제1 서브 가지 전극(180_1f) 및 제2 서브 가지 전극(180_2f)으로 구분될 수 있다.
제1 서브 가지 전극(180_1f)에 대한 설명은 도 15의 가지 전극(도 15의 180_e)에 대한 설명과 동일하므로, 이를 생략하기로 한다.
제2 서브 가지 전극(180_2f)은 각각 제1 줄기 전극(181) 또는 제2 줄기 전극(182)으로부터 연장된다. 동시에, 제2 서브 가지 전극(180_2f)은 제1 연결 전극(184_f) 및 제2 연결 전극(185_f)과 물리적으로 연결되지 않을 수 있다(단, 전기적으로는, 제1 줄기 전극(181) 또는 제2 줄기 전극(182) 등의 구성을 통하여 서로 연결될 수 있다). 이에 따라, 각각의 제2 서브 가지 전극(180_2f)은 제1 줄기 전극(181) 또는 제2 줄기 전극(182)과 연결되는 부분을 제외하고, 슬릿(SL)에 의하여 둘러싸이도록 배치된다.
나아가, 제2 서브 가지 전극(180_2f)은 제2 방향(D2)과 평행하도록 연장될 수 있다. 구체적으로, 제1 줄기 전극(181)으로부터 연장된 제2 서브 가지 전극(183_2f)은 제2 도메인 영역(DM2) 및 제3 도메인 영역(DM3)의 경계를 따라 제2 방향(D2)에 평행하도록 연장될 수 있다. 또한, 제2 줄기 전극(182)으로부터 연장된 제2 서브 가지 전극(183_2f)은 제1 도메인 영역(DM1) 및 제4 도메인 영역(DM4)의 경계를 따라 제2 방향(D2)에 평행하도록 연장될 수 있다. 다만, 제2 서브 가지 전극(183_2f)의 구조는 본 실시예의 도시에 제한되지 아니하고, 일부 변경될 수도 있음은 물론이다. 예시적으로, 제2 서브 가지 전극(183_2f)은 제2 방향(D2)과 평행하도록 연장되면서도, 각각의 도메인 영역의 경계를 따라 연장되지 않도록 도 16의 시점에서 액티브 영역(11)의 상단 또는 액티브 영역(11)의 하단으로 치우쳐져 배치될 수도 있음은 물론이다.
본 실시예와 같이 가지 전극(183_f)이 제1 서브 가지 전극(183_1f) 및 제2 서브 가지 전극(183_2f)을 포함함으로써, 액티브 영역(11)의 중심 인근에 배치된 액정(210)에 대한 제어력이 강해져, 투과율이 향상될 수 있다.이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 제1 표시 기판
200: 액정층
300: 제2 표시 기판
173: 제2 절연막
173_1: 평탄부
173_2: 돌기 패턴부
173_2a: 제1 돌기 패턴
173_2b: 제2 돌기 패턴
180: 화소 전극
181: 제1 줄기 전극
182: 제2 줄기 전극
183: 가지 전극
184: 제1 연결 전극
185: 제2 연결 전극
186: 제1 커버 전극
187: 제2 커버 전극
188: 가장자리 전극
10: 화소
11: 액티브 영역

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 평탄부 및 상기 평탄부로부터 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 돌기 패턴부를 포함하는 절연막;
    상기 절연막 상에 배치된 화소 전극을 포함하되,
    상기 화소 전극은
    각각 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 줄기 전극 및 제2 줄기 전극과,
    상기 제1 줄기 전극의 끝단에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 제1 가장자리 전극과,
    상기 제2 줄기 전극의 끝단에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 제2 가장자리 전극과,
    상기 제1 줄기 전극 및 상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 가지 전극을 포함하고,
    상기 돌기 패턴부는
    상기 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제1 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제1 돌기 패턴 및 상기 제1 방향을 따라 연장되며 상기 제2 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제2 돌기 패턴을 포함하고,
    상기 제1 가장자리 전극의 끝단과 상기 제2 가장자리 전극의 끝단은 상기 제2 방향을 따라 대향하고,
    상기 제1 가장자리 전극과 상기 제2 가장자리 전극은 상기 제2 방향을 따라 이격된 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 패턴이 상기 제1 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 상기 제2 방향 폭은 1㎛ 이상 4㎛ 이하고,
    상기 제2 돌기 패턴이 상기 제2 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 상기 제2 방향 폭은 1㎛ 이상 4㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴의 상기 제2 방향 폭은 4㎛ 이상 6㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴이 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 높이는 1㎛ 이상 2㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴의 측벽이 상기 기판과 형성하는 사이각은 40도 이상 80도 이하인 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 가지 전극은 상기 화소 전극이 배치된 영역의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 액정 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 화소 전극은
    상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하며 상기 제1 방향을 따라 연장된 제1 연결 전극 및
    상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하며 상기 제1 방향을 따라 연장된 제2 연결 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 가지 전극은 제1 서브 가지 전극 및 제2 서브 가지 전극을 더 포함하되,
    상기 제1 서브 가지 전극의 끝단은 상기 제1 연결 전극 또는 상기 제2 연결 전극과 연결되고,
    상기 제2 서브 가지 전극은 상기 제1 연결 전극 또는 상기 제2 연결 전극과 연결되지 않는 액정 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 서브 가지 전극은 상기 제2 방향에 평행하게 연장된 액정 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 화소 전극은
    상기 제1 줄기 전극 및 상기 제1 연결 전극과 연결되며 상기 제1 줄기 전극과 상기 제1 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제1 커버 전극 및
    상기 제2 줄기 전극 및 상기 제2 연결 전극과 연결되며 상기 제2 줄기 전극과 상기 제2 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제2 커버 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 줄기 전극은 2개의 상기 제1 연결 전극과 연결되되,
    2개의 상기 제1 연결 전극 사이에 복수의 상기 가지 전극이 배치되고,
    상기 제2 줄기 전극은 2개의 상기 제2 연결 전극과 연결되되,
    2개의 상기 제2 연결 전극 사이에 복수의 상기 가지 전극이 배치된 액정 표시 장치.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 화소 전극이 배치된 영역은 동일한 모양을 갖는 4개의 사분면으로 구분되어, 평면 시점에서 우측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 좌측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역에 걸쳐 배치되되,
    상기 제1 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 하단을 향하여 연장되고,
    상기 제2 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 하단을 향하여 연장되고,
    상기 제3 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 상단을 향하여 연장되고,
    상기 제4 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 상단을 향하여 연장된 액정 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 패턴 및 상기 제2 돌기 패턴은 동일한 전압값을 갖는 액정 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 절연막 사이에 배치되며 서로 절연된 게이트 라인 및 데이터 라인을 포함하되,
    상기 데이터 라인은 상기 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 게이트 라인은 상기 제2 방향을 따라 연장된 액정 표시 장치.
  16. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 평탄부 및 상기 평탄부로부터 상기 기판에 수직한 방향으로 돌출된 돌기 패턴부를 포함하는 절연막;
    상기 절연막 상에 배치되며 상기 기판 상에 평면 시점에서 동일한 모양을 갖는 4개의 사분면으로 구분되어 우측 상단에 배치되는 제1 도메인 영역, 좌측 상단에 배치되는 제2 도메인 영역, 좌측 하단에 배치되는 제3 도메인 영역, 우측 하단에 배치되는 제4 도메인 영역에 걸쳐 배치된 화소 전극을 포함하되,
    상기 화소 전극은
    제2 도메인 영역 및 제3 도메인 영역의 좌측 가장자리를 따라 배치되고 제1 방향을 따라 연장된 제1 줄기 전극,
    제1 도메인 영역 및 제4 도메인 영역의 우측 가장자리를 따라 배치되고 상기 제1 방향을 따라 연장된 제2 줄기 전극,
    상기 제1 줄기 전극의 끝단에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 제1 가장자리 전극,
    상기 제2 줄기 전극의 끝단에서 상기 제2 방향을 따라 연장된 제2 가장자리 전극, 및
    상기 제1 줄기 전극 및 제2 줄기 전극으로부터 연장된 가지 전극을 포함하고,
    상기 돌기 패턴부는
    상기 제2 도메인 영역 및 제3 도메인 영역의 좌측 가장자리를 따라 배치되며 상기 제1 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제1 돌기 패턴 및 상기 제1 도메인 영역 및 상기 제4 도메인 영역의 가장자리를 따라 배치되며 상기 제2 줄기 전극에 의하여 일부가 오버랩되는 제2 돌기 패턴을 포함하고,
    상기 제1 가장자리 전극의 끝단과 상기 제2 가장자리 전극의 끝단은 상기 제2 방향을 따라 대향하고,
    상기 제1 가장자리 전극과 상기 제2 가장자리 전극은 상기 제2 방향을 따라 이격된 액정 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 패턴이 상기 제1 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 폭은 1㎛ 이상 4㎛ 이하고,
    상기 제2 돌기 패턴이 상기 제2 줄기 전극에 의하여 오버랩되는 영역의 폭은 1㎛ 이상 4㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 하단을 향하여 연장되고,
    상기 제2 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 하단을 향하여 연장되고,
    상기 제3 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 좌측 상단을 향하여 연장되고,
    상기 제4 도메인 영역에 배치된 상기 가지 전극은 우측 상단을 향하여 연장된 액정 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 화소 전극은
    상기 제1 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하는 제1 연결 전극 및
    상기 제2 줄기 전극으로부터 연장된 복수의 상기 가지 전극의 끝단을 서로 연결하는 제2 연결 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 화소 전극은
    상기 제1 줄기 전극 및 상기 제1 연결 전극과 연결되며 상기 제1 줄기 전극과 상기 제1 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제1 커버 전극 및
    상기 제2 줄기 전극 및 상기 제2 연결 전극과 연결되며 상기 제2 줄기 전극과 상기 제2 연결 전극 사이 영역 중 일부를 개구부 없이 오버랩하는 제2 커버 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
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