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KR102389875B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR102389875B1
KR102389875B1 KR1020150123469A KR20150123469A KR102389875B1 KR 102389875 B1 KR102389875 B1 KR 102389875B1 KR 1020150123469 A KR1020150123469 A KR 1020150123469A KR 20150123469 A KR20150123469 A KR 20150123469A KR 102389875 B1 KR102389875 B1 KR 102389875B1
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KR
South Korea
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sub
electrode
pixel
liquid crystal
main unit
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Application number
KR1020150123469A
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남궁완
오익한
이호준
정연학
이승규
조미현
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US15/097,475 priority patent/US10008168B2/en
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는, 하나의 화소영역에 위치하고 제1부화소전극 및 제2부화소전극을 포함하는 화소전극, 상기 제1절연기판과 대향하는 제2절연기판, 상기 화소영역과 대향하고 상기 화소영역과 중첩하는 공통전극, 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 상기 제1부화소 전극은, 제1메인단위전극 및 상기 제1메인단위전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1메인단위전극보다 면적이 작은 제1서브단위전극을 포함하고, 상기 제2부화소 전극은, 제2메인단위전극을 포함하고, 상기 공통전극은, 상기 제1메인단위전극과 중첩하는 제1절개부, 상기 제2메인단위전극과 중첩하는 제2절개부 및 상기 제1서브단위전극과 중첩하고 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부와 형상이 상이한 제3절개부를 포함할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치 중에서도, 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode)의 액정 표시 장치가 대비비가 크고 기준 시야각이 넓어서 각광받고 있다.
이러한 방식의 액정 표시 장치의 경우에는 측면 시인성을 정면 시인성에 가깝게 하기 위하여, 하나의 화소를 두개의 부화소로 분할하고, 어느 한 화소의 전압을 낮춰, 두 개의 부화소의 전압을 다르게 함으로써 투과율을 다르게 하는 방법이 제시되었다.
그러나, 이처럼, 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고, 어느 한 화소의 전압을 낮춰 두 개의 부화소 전압을 다르게 하는 경우, 저계조에서 정면에 비하여 측면의 휘도가 높아져서 저계조 영역에서 정확한 계조 표현이 어려운 문제점이 발생하고, 전체적인 휘도가 인가되는 화소 전압에 비하여 저하되어, 구동 효율이 낮아지는 문제점이 발생한다.
또한 액정 표시 장치는, 일정한 패턴을 갖는 화소 전극을 포함하는데, 화소 전극의 설계 또는 배치에 따라, 액정 표시 장치의 시인성이나, 개구율 등이 큰 영향을 받을 수 있다. 따라서, 이러한 화소 전극의 설계에 있어 높은 자유도가 보장될수록, 더욱 성능이 좋은 액정 표시 장치를 제조할 수 있으며, 화소 전극의 설계에 있어 높은 자유도가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시인성 및 투과율이 향상되고, 설계 자유도가 향상된 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 하나의 화소영역에 위치하고 제1부화소전극 및 제2부화소전극을 포함하는 화소전극; 상기 제1절연기판과 대향하는 제2절연기판; 상기 화소영역과 대향하고 상기 화소영역과 중첩하는 공통전극; 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 위치하는 액정층; 을 포함하고, 상기 제1부화소 전극은, 제1메인단위전극 및 상기 제1메인단위전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1메인단위전극보다 면적이 작은 제1서브단위전극을 포함하고, 상기 제2부화소 전극은, 제2메인단위전극을 포함하고, 상기 공통전극은, 상기 제1메인단위전극과 중첩하는 제1절개부, 상기 제2메인단위전극과 중첩하는 제2절개부 및 상기 제1서브단위전극과 중첩하고 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부와 형상이 상이한 제3절개부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1메인단위전극의 형상과 상기 제2메인단위전극의 형상은 동일하고, 상기 제1절개부의 형상과 상기 제2절개부의 형상은 동일할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부의 평면 형상은 십자 형상이고, 상기 제3절개부의 평면 형상은 Y자 형상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1서브단위전극은, 상기 제1부화소전극의 가장자리 측에 위치할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1메인단위전극은, 상기 제1절개부와 중첩하는 제1메인통판부분 및 상기 제1메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1메인가지전극을 포함하고, 상기 제2메인단위전극은, 상기 제2절개부와 중첩하는 제2메인통판부분 및 상기 제2메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제2메인가지전극을 포함하고, 상기 제1서브단위전극은, 상기 제3절개부와 중첩하는 제1서브통판부분 및 상기 제1서브통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1서브가지전극을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제3절개부는, 상기 제1서브가지전극과 인접한 상기 제1서브통판부분의 가장자리와 실질적으로 평행한 방향으로 연장된 서브절개부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 서브절개부의 평면 형상은 V자 형상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 서브절개부 주변에는 노치가 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1서브통판부분에는 적어도 하나의 슬릿이 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1기판; 상기 제1기판 상에 위치하고 제1방향으로 연장된 게이트선; 상기 제1기판 상에 위치하고 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되며 상기 게이트선과 절연된 데이터선; 상기 제1기판 상에 위치하는 기준전압선; 하나의 화소영역에 위치하고, 제1부화소전극 및 제2부화소전극을 포함하는 화소전극; 상기 게이트선, 상기 데이터선 및 상기 제1부화소전극에 연결된 제1스위칭소자; 상기 게이트선, 상기 데이터선 및 상기 제2부화소전극에 연결된 제2스위칭소자; 상기 게이트선, 상기 기준전압선 및 상기 제2부화소전극에 연결된 제3스위칭소자; 상기 제1기판과 대향하는 제2기판; 상기 제1기판을 향하는 상기 제기판의 일면 상부에 위치하는 공통전극; 상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 위치하는 액정층; 을 포함하고, 상기 제1부화소 전극은, 제1메인단위전극 및 상기 제1메인단위전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1메인단위전극보다 면적이 작은 제1서브단위전극을 포함하고, 상기 제2부화소 전극은, 제2메인단위전극을 포함하고, 상기 공통전극은, 상기 제1메인단위전극과 중첩하는 제1절개부, 상기 제2메인단위전극과 중첩하는 제2절개부 및 상기 제1서브단위전극과 중첩하고 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부와 형상이 상이한 제3절개부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 데이터선에 인가되는 데이터 전압과 상기 기준 전압선에 인가되는 기준 전압은, 상기 공통전극에 인가되는 공통 전압을 기준으로 동일한 극성을 가질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 기준 전압은 일정한 크기를 갖고, 상기 공통 전압에 대한 상기 기준 전압의 극성은, 프레임마다 변화할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제2부화소 전극에 인가되는 전압은, 상기 제1부화소 전극에 인가되는 전압보다 클 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1메인단위전극의 형상과 상기 제2메인단위전극의 형상은 동일하고, 상기 제1절개부의 형상과 상기 제2절개부의 형상은 동일할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부의 평면 형상은 십자 형상이고, 상기 제3절개부의 평면 형상은 Y자 형상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1서브단위전극은, 상기 제1부화소전극의 가장자리 측에 위치할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1메인단위전극은, 상기 제1절개부와 중첩하는 제1메인통판부분 및 상기 제1메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1메인가지전극을 포함하고, 상기 제2메인단위전극은, 상기 제2절개부와 중첩하는 제2메인통판부분 및 상기 제2메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제2메인가지전극을 포함하고, 상기 제1서브단위전극은, 상기 제3절개부와 중첩하는 제1서브통판부분 및 상기 제1서브통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1서브가지전극을 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제3절개부는, 상기 제1서브통판부분의 가장자리와 실질적으로 평행한 방향으로 연장된 서브절개부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 서브절개부 주변에는 노치가 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 있어서, 상기 제1서브통판부분에는 적어도 하나의 슬릿이 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 시인성 및 투과율이 향상된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 설계 자유도가 향상된 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 인접 화소들에 대한 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 3은 도 2에 도시된 액정 표시 장치를 Ⅰ- Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 액정 표시 장치를 Ⅱ- Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 A1부분을 확대 도시한 도면이다.
도 6은 도 2의 A2부분을 확대 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 구조의 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 프레임 별로 인가되는 전압에 따른 화소 영역의 전압 변화를 설명하기 위한 파형도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전압에 따른 투과율 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11 내지 도 15는 비교예에 따른 액정 표시 장치와 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 비교 설명하기 위한 이미지이다.
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)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
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. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 인접 화소들에 대한 등가 회로도로서, 보다 구체적으로 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 네개의 화소에 대한 등가회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 화소 행 방향으로 이웃하는 제1화소(PX11) 및 제2화소(PX12), 제1화소(PX11)와 화소 열 방향으로 이웃하는 제3화소(PX21) 및 제2화소(PX12)와 화소 열 방향으로 이웃하는 제4화소(PX22), 그리고 복수의 신호선(Gn, Gn+1, Dm, Dm+1, Dm+2)을 포함한다.
신호선(Gn, Gn+1, Dm, Dm+1, Dm+2)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(Gn, Gn+1)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(Dm, Dm+1, Dm+2)을 포함한다. 그리고 도면에는 미도시 하였으나, 소정의 기준 전압(Vh1, Vh2)을 전달하는 복수 쌍의 기준전압선을 포함할 수 있다. 상기 기준전압선은 서로 다른 극성의 기준 전압을 전달하는 제1기준전압선과 제2기준전압선을 포함할 수 있으며, 몇몇 실시예에서 상기 제1기준전압선과 상기 제2기준전압선은 하나의 화소마다 위치할 수 있다. 상기 제1기준전압선에는 일정한 크기의 제1기준전압(Vh1)이 인가될 수 있으며, 상기 제2 기준전압선에는 일정한 크기의 제2기준전압(Vh2)이 인가될 수 있다. 그리고 제1기준전압(Vh1)과 제2 기준전압(Vh2)은 프레임 별로 극성이 변화한다. 예를 들어, 공통 전압(Vcom)의 크기가 약 7.5V인 경우, 제1기준전압(Vh1)은 프레임 별로 약 15V 또는 약 0V의 값을 가지고, 제2기준전압(Vh2)은 제1기준전압(Vh1)과는 반대로 약 0V 또는 약 15V의 값을 가질 수 있다. 제1기준전압(Vh1)과 제2기준전압(Vh2)은 상기 데이터 전압의 최대값보다 크거나 작을 수도 있다.
제1화소(PX11)는 제1게이트선(Gn), 제1데이터선(Dn), 제1스위칭 소자(Qa), 제2스위칭 소자(Qc), 제3스위칭 소자(Qc), 제1액정 축전기(Clca)와 제2액정 축전기(Clcb)를 포함한다. 그리고 제1기준전압선 및 제2기준전압선을 더 포함할 수 있다.
제1스위칭 소자(Qa) 및 제2스위칭 소자(Qb)는 각각 제1게이트선(Gn) 및 제1데이터선(Dn)에 연결되어 있으며, 제3 스위칭 소자(Qc)는 제1게이트선(Gn), 상기 제1기준전압선 및 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자에 연결되어 있다.
제1스위칭 소자(Qa) 및 제2스위칭 소자(Qb)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로써, 각각의 제어 단자는 제1게이트선(Gn)에 연결되고, 입력 단자는 제1데이터선(Dn)에 연결되어 있다. 또한, 제2스위칭 소자(Qb)의 출력단자는 제2액정 축전기(Clcb) 및 제3스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어 있고, 제1스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1액정 축전기(Clca)에 연결되어 있다.
제3스위칭 소자(Qc) 역시 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 제어 단자는 제1게이트선(Gn)에 연결되고, 입력 단자는 상기 제1기준전압선에 연결되어 제1기준전압(Vh1)을 인가받고, 출력 단자는 제2액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있다.제2화소(PX12)는 제1게이트선(Gn), 제2데이터선(Dm+1), 제1스위칭 소자(Qa), 제2스위칭 소자(Qc), 제3스위칭 소자(Qc), 제1액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)를 포함한다. 그리고 제1기준전압선 및 제2기준전압선을 더 포함할 수 있다.
제2화소(PX12)의 제1스위칭 소자(Qa) 및 제2스위칭 소자(Qb)의 제어 단자는 각각 제1게이트선(Gn)에 연결되고, 입력 단자는 각각 제2 데이터선(Dn+1)에 연결되어 있다. 제2화소(PX12)의 제2스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어 있고, 제2화소(PX12)의 제1스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제1액정 축전기(Clca)에 연결되어 있다.
제2화소(PX12)의 제3스위칭 소자(Qc)의 제어 단자는 제1 게이트선(Gn)에 연결되고, 입력 단자는 제2기준전압(Vh2)이 인가되는 제2기준전압선에 연결되고, 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있다.
제3화소(PX21)는 제2게이트선(Gn+1), 제2데이터선(Dm+1), 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qc), 제3 스위칭 소자(Qc), 제1 액정축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)를 포함한다. 그리고 상술한 제1기준전압선 및 제2기준전압선을 더 포함할 수 있다.
제3화소(PX21)의 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)의 제어 단자는 각각 제2게이트선(Gn+1)에 연결되고, 입력 단자는 각각 제2 데이터선(Dm+1)에 연결되어 있다. 제3화소(PX21)의 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어 있고, 제3화소(PX21)의 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clca)에 연결되어 있다.
제3화소(PX12)의 제3 스위칭 소자(Qc)의 제어 단자는 제2 게이트선(Gn+1)에 연결되고, 입력 단자는 제2기준전압(Vh2)이 인가되는 제2기준전압선에 연결되고, 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있다.
제4화소(PX22)는 제2 게이트선(Gn+1), 제3 데이터선(Dm+2), 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qc), 제3 스위칭 소자(Qc), 제1 액정축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)를 포함한다. 그리고 제1기준전압선 및 제2기준전압선을 더 포함할 수 있다.
제4화소(PX22)의 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)의 제어 단자는 각각 제2 게이트선(Gn+1)에 연결되고, 입력 단자는 각각 제3 데이터선(Dm+2)에 연결되어 있다.
제4화소(PX22)의 제2 스위칭 소자(Qb)의 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb) 및 제3 스위칭 소자(Qcc)의 출력 단자에 연결되어 있고, 제4 화소(PX22)의 제1 스위칭 소자(Qa)의 출력 단자는 제1 액정 축전기(Clcb)에 연결되어 있다.
제4화소(PX22)의 제3 스위칭 소자(Qc)의 제어 단자는 제2게이트선(Gn+1)에 연결되고, 입력 단자는 제1기준전압(Vh1)이 인가되는 제1기준전압선에 연결되고, 출력 단자는 제2 액정 축전기(Clcb)와 연결되어 있다.
제1게이트선(Gn)에 게이트 온 신호가 인가되면, 이에 연결된 제1화소(PX11)와 제2화소(PX12)의 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온 된다. 이에 따라, 제1 데이터선(Dm)에 인가된 데이터 전압은 턴 온 된 제1화소(PX11)의 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통해 각각 제1화소(PX11)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자에 인가되고, 제2데이터선(Dm+1)에 인가된 데이터 전압은 턴 온 된 제2화소(PX12)의 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통해 각각 제2화소(PX12)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자에 인가된다. 이때, 제1화소(PX12)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)는 동일한 전압으로 충전되고, 제2 화소(PX12)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)는 동일한 전압으로 충전된다.
이와 동시에, 제1화소(PX11)의 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어, 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력단자를 통해 인가되는 제1기준전압(Vh1)에 의하여 승압된다. 이때, 제1기준전압(Vh1)은 제1데이터선(Dm)에 인가되는 데이터 전압과 동일한 극성을 가지고, 제1데이터선(Dm)에 인가되는 데이터 전압보다 크기가 클 수 있다. 따라서, 제3 스위칭 소자(Qc)를 통하여 인가되는 제1기준전압(Vh1)이 분압됨으로써, 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전되는 전압은 제1데이터선(Dm)을 통해 인가되는 데이터 전압보다 높은 값을 가지게 된다.
또한, 제2 화소(PX12)의 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어, 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 인가되는 제2기준전압(Vh2)에 의하여 승압된다. 이때, 제2기준전압선을 통해 인가되는 제2기준전압(Vh2)은 제2데이터선(Dm+1)에 인가되는 데이터 전압과 동일한 극성을 가지고, 제2 데이터선(Dm+1)에 인가되는 데이터 전압보다 높은 값을 가질 수 있다. 따라서, 제3 스위칭 소자(Qc)를 통하여 인가되는 제2기준전압(Vh2)이 분압되어, 제2화소(PX12)의 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전되는 전압은 제2 데이터선(Dm+1)에 인가되는 데이터 전압보다 높은 값을 가지게 된다.
제1 게이트선(Gn)의 게이트 전압이 게이트 오프 전압으로 바뀌고, 제2 게이트선(Gn+1)의 게이트 전압이 게이트 온 전압으로 바뀌면, 이에 연결된 제3 화소(PX21)와 제4 화소(PX22)의 제1 스위칭 소자(Qa), 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제3 스위칭 소자(Qc)가 턴 온 된다. 이에 따라, 제2 데이터선(Dm+1)에 인가된 데이터 전압은 턴 온 된 제3화소(PX21)의 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통해 각각 제3화소(PX21)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자에 인가되고, 제3 데이터선(Dm+2)에 인가된 데이터 전압은 턴 온 된 제4화소(PX22)의 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)를 통해 각각 제4화소(PX22)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자에 인가된다.
이때, 제3화소(PX21)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)는 동일한 전압으로 충전되고, 제4화소(PX22)의 제1 액정 축전기(Clca)와 제2 액정 축전기(Clcb)는 동일한 전압으로 충전된다. 이와 동시에, 제3화소(PX21)의 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어, 제3 스위칭 소자(Qc)의 입력단자를 통해 인가되는 제2기준전압(Vh2)에 의하여 승압된다. 이때, 제2기준전압선에 인가되는 제2기준전압(Vh2)은 제2데이터선(Dm+1)에 인가되는 데이터 전압과 동일한 극성을 가지고, 제2 데이터선(Dn+1)에 인가되는 데이터 전압보다 높은 값을 가질 수 있다. 따라서, 제3 스위칭 소자(Qc)를 통하여 인가되는 제2기준전압(Vh2)이 분압되어, 제3화소(PX21)의 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전되는 전압의 크기는 제2 데이터선(Dm+1)을 통해 인가되는 데이터 전압보다 높은 값을 가지게 된다.
또한, 제4 화소(PX22)의 제2 액정 축전기(Clcb)의 한 단자는 제3 스위칭 소자(Qc)의 출력 단자에 연결되어, 제3 스위칭 소자(Qc)를 통해 인가되는 제1기준전압(Vh1)에 의하여 승압된다. 이때, 제1기준전압선에 인가되는 제1기준전압(Vh1)은 제3 데이터선(Dm+2)에 인가되는 데이터 전압과 동일한 극성을 가지고, 제3 데이터선(Dm+2)에 인가되는 데이터 전압보다 높은 값을 가질 수 있다. 따라서, 제3 스위칭 소자(Qc)를 통하여 인가되는 제1기준전압(Vh1)이 분압되어, 제4화소(PX22)의 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전되는 전압의 크기는 제3 데이터선(Dm+2)을 통해 인가되는 데이터 전압의 크기보다 커지게 된다.
제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압은 서로 달라지게 된다. 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압이 서로 다르므로 제1 부화소와 제2 부화소에서 액정 분자들이 기울어지는 각도가 다르게 되고, 이에 따라 두 부화소의 휘도가 달라진다. 따라서, 제 1 액정 축전기(Clca)에 충전되는 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 충전되는 전압을 적절히 조절하면 측면에서 바라보는 영상이 정면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 되도록 할 수 있고, 이에 따라 측면 시인성을 개선할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도로서, 보다 구체적으로 도 1의 설명에서 상술한 액정 표시 장치의 복수의 화소 중, 제1화소 및 제3화소를 도시한 배치도, 도 3은 도 2에 도시된 액정 표시 장치를 Ⅰ- Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도, 도 4는 도 2에 도시된 액정 표시 장치를 Ⅱ- Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도, 도 5는 도 2의 A1부분을 확대 도시한 도면, 도 6은 도 2의 A2부분을 확대 도시한 도면, 도 7은 도 6에 도시된 구조의 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 어레이 기판(10), 어레이 기판(10)과 대향하는 대향 기판(20), 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 위치하는 액정층(30)을 포함할 수 있으며, 이외 어레이 기판(10)과 대향 기판(20)의 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 편광자(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다.
본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제1화소(P11)와 제3화소(P21)는 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 따라서 이하에서는 제1화소(P11)을 기준으로 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 설명하며, 제3화소(P21)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
먼저 어레이 기판(10)에 대해 설명한다.
제1절연기판(SUB1)은 투명 절연 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1절연기판(SUB1)은 유리 기판, 석영 기판, 투명 수지 기판 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1절연기판(SUB1)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서 제1절연기판(SUB1)은 가요성을 가질 수도 있다. 즉, 제1절연기판(SUB1)은 롤링(rolling), 폴딩(folding), 벤딩(bending) 등으로 형태 변형이 가능한 기판일 수 있다.
제1절연기판(SUB1)은 한 화소가 위치하는 화소영역을 포함할 수 있으며, 화소영역은 후술할 제1게이트선(Gn)과 제1데이터선(Dm)이 교차하여 정의되는 영역 또는 화소전극(PX1, PX2)이 위치하는 영역으로 정의될 수 있다.
제1절연기판(SUB1) 위에는 제1게이트선(Gn)이 위치할 수 있다. 제1게이트선(Gn)은 주로 제1방향(예시적으로 D1 방향)으로 뻗어 있으며, 게이트 신호를 전달한다.
제1절연기판(SUB1) 위에는 제1게이트선(Gn)으로부터 돌출되고 서로 연결된 제1게이트 전극(GEa), 제2게이트 전극(GEa) 및 제3게이트 전극(GEc)이 위치할 수 있다. 제1 내지 제3 게이트 전극(GEa, GEb, GEc)은 동일한 제1게이트선(Gn)에 연결되어 있고, 동일한 게이트 신호가 인가될 수 있다.
제1게이트선(Gn), 제1게이트 전극(GEa), 제2게이트 전극(GEb) 및 제3게이트 전극(GEc)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은합금 등 은계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 등을 포함할 수 있다 제1게이트선(Gn), 제1게이트 전극(GEa), 제2게이트 전극(GEb) 및 제3게이트 전극(GEc)은 단일층 구조를 가질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
제1게이트선(GLn) 및 제1 내지 제3 게이트 전극(GEa, GEb, GEc) 위에는 게이트 절연막(GI)이 위치할 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 무기절연물질, 예컨대 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등으로 이루어질 수 있다. 게이트 절연막(GI)은 단일층 구조로 이루어질 수 있으며, 또는 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(GI) 위에는 제1 반도체층(SMa), 제2 반도체층(SMb), 및 제3 반도체층(SMc)이 형성되어 있다. 제1 반도체층(SMa)은 제1 게이트 전극(GEa)과 중첩하고, 제2 반도체층(SMb)은 제2 게이트 전극(GEb)과 중첩하고, 제3 반도체층(SMc)은 제3 게이트 전극(GEc)과 중첩할 수 있다. 제1 반도체층(SMa), 제2 반도체층(SMb) 및 제3 반도체층(SMc) 은, 비정질 규소, 다결정 규소, 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
제1 반도체층(SMa), 제2 반도체층(SMb) 및 제3 반도체층(SMc) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2 Ohb1, Ohb2, Ohc1, Ohc2)가 위치할 수 있다. 복수의 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2 Ohb1, Ohb2, Ohc1, Ohc2)는 후술할 제1 내지 제3 소스 전극(SEa, SEb, SEc)의 하부에 위치하는 소스 저항성 접촉부재(Oha1, Ohb1, Ohc1), 제1 내지 제3 드레인 전극(DEa, DEb, DEc) 하부에 위치하는 드레인 저항성 접촉부재(Oha2, Ohb2, Ohc2)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 복수의 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2, Oha3, Ohb1, Ohb2, Ohb3, Ohd)는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등으로 형성되거나 실리사이드(silicide)로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 반도체층(SMa), 제2 반도체층(SMb), 제3 반도체층(SMc) 및 반도체 패턴(SMd)이 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2 Ohb1, Ohb2, Ohc1, Ohc2)는 생략될 수 있다.
저항성 접촉 부재(Oha1, Oha2 Ohb1, Ohb2, Ohc1, Ohc2)및 게이트 절연막(GI) 위에는 제1데이터선(Dm), 제2데이터선(DLm+1), 제1 소스 전극(SEa), 제1 드레인 전극(DEa), 제2 소스 전극(SEb), 제2 드레인 전극(DEb), 제3 소스 전극(SEc), 및 제3 드레인 전극(DEc)이 형성되어 있다.
제1데이터선(Dm) 및 제2데이터선(Dm+1)은 데이터 전압을 전달하며 주로 제2방향(예시적으로 D2방향)으로 뻗어 제1게이트선(Gn)과 교차한다.
제1 소스 전극(SEa)은 제1데이터선(Dm)으로부터 제1 게이트 전극(GEa) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 몇몇 실시예에서 제1 소스 전극(SEa)은 제1 게이트 전극(GEa) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 드레인 전극(DEa)은 제1 게이트 전극(GEa) 위에서 제1 소스 전극(SEa)과 이격되도록 형성되어 있다. 제1 반도체층(SMa) 중 서로 이격되도록 형성된 제1 소스 전극(SEa)과 제1 드레인 전극(DEa) 사이로 노출된 부분에는 채널이 형성되어 있다.
제2 소스 전극(SEb)은 제1데이터선(Dm)으로부터 제2 게이트 전극(GEb) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제2 소스 전극(SEb)은 제1 소스 전극(Sea)과 물리적 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 소스 전극(SEb)은 제2 게이트 전극(GEb) 위에서 C자형으로 구부러진 형태를 가질 수 있다.
제2 드레인 전극(DEb)은 제2 게이트 전극(GEb) 위에서 제2 소스 전극(SEb)과 이격되도록 형성되어 있다. 제2 반도체층(SEb) 중 서로 이격되도록 형성된 제2 소스 전극(SEb)과 제2 드레인 전극(DEb) 사이로 노출된 부분에는 채널이 형성되어 있다. 제2 드레인 전극(DEb)은 넓게 확장된 확장부를 포함할 수 있다.
제3 드레인 전극(DEc)은 제2 드레인 전극(DEb)과 연결되어 있으며, 제3 게이트 전극(GEc) 위에서 제3 소스 전극(SEc)과 이격되도록 형성되어 있다. 서로 이격되도록 형성된 제3 소스 전극(SEc)과 제3 드레인 전극(DEc) 사이로 노출된 부분의 제3 반도체층(SMc)에 채널이 형성되어 있다.
제3 소스 전극(SEc)은 후술할 제1기준전압선(LVh1)으로부터 제3 게이트 전극(GEc) 위로 돌출되어 형성되어 있다. 제3 소스 전극(SEc)은 후술할 제1기준전압선 (LVh1)과 연결되어 일정한 전압, 예컨대 제1기준전압(도 1의 Vh1)을 인가 받게 된다.
제1, 제2데이터선(Dm, Dm+1), 제1 소스 전극(SEa), 제1 드레인 전극(DEa), 제2 소스 전극(SEa), 제2 드레인 전극(DEa), 제3 소스 전극(SEa) 및 제3 드레인 전극(DEa)은 알루미늄, 구리, 은, 몰리브덴, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 내화성 금속(refractory metal) 등의 하부막(미도시)과 그 위에 형성된 저저항 상부막(미도시)으로 이루어진 다층 구조를 가질 수도 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 제1 게이트 전극(GEa), 제1 반도체층(SMa), 제1 소스 전극(SEa), 및 제1 드레인 전극(DEa)은 제1 스위칭 소자(Qa)를 이룰 수 있다. 또한, 제2 게이트 전극(GEb), 제2 반도체층(SMb), 제2 소스 전극(SEb) 및 제2 드레인 전극(DEb)은 제2 스위칭 소자(Qb)를 이룰 수 있고, 제3 게이트 전극(GEa), 제3 반도체층(SMa), 제3 소스 전극(SEa), 및 제3 드레인 전극(DEa)은 제3 스위칭 소자(Qc)를 이룰 수 있다.
제1 기준 전압선(LVh1)과 제2 기준 전압선(LVh2)은 제1데이터선(Dm) 및 제2데이터선(Dm+1)과 나란하게 뻗으며, 평면 시점에서 제1데이터선(Dm)과 제2데이터선(Dm+1) 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1 기준 전압선(LVh1)과 제2 기준 전압선(LVh2)은 제1데이터선(Dm) 및 제2데이터선(Dm+1)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제1데이터선(Dm) 및 제2데이터선(Dm+1)과 동일층에 위치할 수 있다.
제1, 제2데이터선(Dm, Dm+1), 제1 소스 전극(SEa), 제1 드레인 전극(DEa), 제2 소스 전극(SEa), 제2 드레인 전극(DEa), 제3 소스 전극(SEa) 및 제3 드레인 전극(DEa), 제1 기준 전압선(LVh1) 및 제2 기준 전압선(LVh2) 위에는 보호층(IL)이 위치할 수 있다. 보호층(IL)은 무기 절연물 또는 유기 절연물을 포함할 수 있다.
보호층(IL)에는 제1 드레인 전극(DEa)의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍(CH1), 제2 드레인 전극(DEb)의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍(CH2)이 형성되어 있다.
보호층(IL) 위에는 화소 전극(PE1, PE2)이 위치할 수 있다. 화소 전극(PE1, PE2)은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 전극(PE1, PE2)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등의 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치에 포함된 화소 전극(PE1, PE2)의 제1방향(또는 D1방향) 폭은, 제2방향(또는 D3방향) 폭보다 클 수 있다. 예컨대, 도 2를 기준으로 화소 전극(PE1, PE2)의 가로방향 폭은 세로방향 폭보다 클 수 있다. 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 화소 전극(PE1, PE2)의 제1방향(또는 D1방향) 폭은, 제2방향(또는 D3방향) 폭보다 작게 구현될 수도 있다.
화소전극(PE1, PE2)은 제1게이트선(Gn) 및 제1데이터선(Dm)에 의해 정의된 화소영역 내에 위치할 수 있으며, 서로 물리적으로 분리된 제1부화소전극(PE1) 및 제2부화소전극(PE2)를 포함할 수 있다.
본 예시적인 실시예에서, 제1부화소전극(PE1) 및 제2부화소전극(PE2)은 도면을 기준으로 모두 제1게이트선(Gn)의 상부에 위치할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 화소 전극(PE1, PE2)의 제1방향(또는 D1방향) 폭은, 제2방향(또는 D3방향) 폭보다 작게 구현되는 경우, 제1부화소전극(PE1)은 제1게이트선(Gn)의 하측에 위치하고, 제2부화소전극(PE2)은 제1게이트선(Gn)의 상측에 위치할 수도 있다. 즉, 다른 실시예에서 제1부화소전극(PE1)과 제2부화소전극(PE2) 사이에 제1게이트선(Gn)이 위치할 수도 있다.
제1부화소전극(PE1)의 면적은 제2부화소전극(PE2)의 면적보다 클 수 있다. 몇몇 실시예에서 시인성 개선을 위해 제1부화소전극(PE1)과 제2부화소전극(PE2)간의 면적 비율은 일정할 수 있다. 예시적으로, 제1부화소전극(PE1)과 제2부화소전극(PE2)간의 면적 비율은 1.4:1일 수 있다.
제1부화소전극(PE1)은 제2부화소전극(PE2)에 비해 상대적으로 제1데이터선(Dm)에 인접하여 배치될 수 있다.
제1부화소전극(PE1)은 일부가 제1 스위칭 소자(Qa)측으로 연장되어 제1 접촉 구멍(185a)를 통해 제1 스위칭 소자(Qa)의 제1 드레인 전극(CH1)과 물리적 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 제2부화소전극(PE2)은 일부가 제2 스위칭 소자(Qb)측으로 연장되어 제2접촉 구멍(CH2)을 통해 제2 스위칭 소자(Qb)의 제2 드레인 전극(DEb)과 물리적 전기적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2드레인 전극(DEb)과 연결된 제2부화소전극(PE2)의 연장부분은, 도 2에 도시된 바와 같이 제1화소(P11)의 열방향(또는 D2방향) 상부에 위치하는 화소의 게이트선과 중첩하도록 배치될 수 있다.
제1부화소전극(PE1)은 제1메인단위전극(PE11) 및 제1메인단위전극(PE11)보다 작은 면적을 갖는 제1서브단위전극(PE12)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1부화소전극(PE1)은 복수개의 제1메인단위전극(PE11)과 복수개의 제1서브단위전극(PE12)을 포함할 수 있다.
복수개의 제1메인단위전극(PE11)은 제1방향(또는 D1방향)을 따라 나란해 배열되어 서로 연결될 수 있다.
복수개의 제1서브단위전극(PE12)은, 제1부화소전극(PE1)의 가장자리측에 위치할 수 있다. 복수개의 제1서브단위전극(PE12)중 일부는 제1메인단위전극(PE11)과 연결될 수 있다. 또한 복수개의 제1서브단위전극(PE12)중 다른 일부는 복수개의 제1서브단위전극(PE12)중 일부와 연결될 수 있으며, 제2부화소전극(PE2) 주변에 위치할 수 있다. 복수개의 제1서브단위전극(PE12)은 제1기준전압선(LVh1) 또는 제2기준전압선(LVh2)과 중첩할 수 있다.
제2부화소전극(PE2)은 제2메인단위전극(PE21)을 포함할 수 있으며, 몇몇 실시예에서 제2부화소전극(PE2)은 복수개의 제2메인단위전극(PE21)을 포함할 수 있다.
복수개의 제2메인단위전극(PE21)은 제1방향(또는 D1방향)을 따라 나란해 배열되어 서로 연결될 수 있다.
제1메인단위전극(PE11)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 판형으로 이루어진 제1메인통판전극(PE11a) 및 제1메인통판전극(PE11a)으로부터 뻗은 복수의 제1메인가지전극(PE11b)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1메인통판전극(PE11a)은 마름모 형태 또는 팔각형 형태를 가질 수 있으며, 복수의 제1메인가지전극(PE11b)은 제1메인통판전극(PE11a)으로부터 서로 다른 네 방향으로 뻗어 나올 수 있다. 복수의 제1메인가지전극(PE11b)은 도면을 기준으로 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 부분, 오른쪽 아래 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 부분, 오른쪽 위 방향으로 비스듬하게 뻗어 있는 부분, 그리고 왼쪽 아래 방향으로 뻗어 있는 부분을 포함할 수 있다. 복수의 제1메인가지전극(PE11b) 각각은 마이크로미터 단위의 거리로 이격되어 복수의 미세 슬릿들을 형성할 수 있다.
제1메인단위전극(PE11)은, 도면을 기준으로 상하대칭 및 좌우대칭인 형태를 가질 수 있다.
유사하게 제2메인단위전극(PE21)은 판형으로 이루어진 제2메인통판전극(PE21a) 및 제2메인통판전극(PE21a)으로부터 뻗은 복수의 제2메인가지전극(PE21b)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2메인통판전극(PE21a)은 마름모 형태 또는 팔각형 형태를 가질 수 있으며, 복수의 제2메인가지전극(PE21b)은 제2메인통판전극(PE21a)으로부터 서로 다른 네 방향으로 뻗어 나올 수 있다.
제2메인단위전극(PE21)은, 도면을 기준으로 상하대칭 및 좌우대칭인 형태를 가질 수 있다.
이처럼, 복수의 제1메인가지전극(PE11b) 및 복수의 제2메인가지전극(PE21b)이 뻗어 있는 방향이 서로 다른 부분에서 액정층(30)의 액정 분자가 기울어지는 방향이 서로 다르게 된다. 따라서, 액정 분자가 기울어지는 방향이 서로 다른 네 개의 도메인이 액정층(30)에 형성된다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
몇몇 실시예에서 제1메인단위전극(PE11) 각각의 형상은 제2메인단위전극(PE21) 각각의 형상과 실질적으로 동일할 수 있으며, 하나의 제1메인단위전극(PE11)의 면적은 하나의 제2메인단위전극(PE21)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제1메인단위전극(PE11)과 제2메인단위전극(PE21)은 서로 동일할 수 있다.
제1서브단위전극(PE12)은 판형으로 이루어진 제1서브통판전극(PE12a) 및 제1서브통판전극(PE12a)으로부터 뻗은 복수의 제1서브가지전극(PE12b)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1서브통판전극(PE12a)은 제1메인통판전극(PE11a) 및 제2메인통판전극(PE21a) 각각의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 제1서브통판전극(PE12a)은 제1방향(또는 D1방향)을 향하는 임의의 선을 기준으로 대칭인 형상을 가질 수 있으며, 제2방향(또는 D2방향)을 향하는 임의의 선을 기준으로 비대칭인 형상을 가질 수 있다. 즉, 제1서브단위전극(PE12)은 도면을 기준으로 상하대칭이고 좌우 비대칭인 형태를 가질 수 있다.
또한 몇몇 실시예에서 제1서브통판전극(PE12a)에는 슬릿(SL)이 형성될 수도 있으며, 슬릿(SL)은 제1방향(또는 D1방향)을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 슬릿(SL)은 후술할 제3절개부(OP3)의 제3가로절개부(OP3c)와 실질적으로 동일 방향으로 연장될 수 있으며, 서브절개부(OP3a, OP3b)와 가로절개부(OP3c)의 경계를 향해 뻗을 수 있다.
복수의 제1서브가지전극(PE12b)은 제1서브통판전극(PE12a)으로부터 서로 다른 방향으로 뻗어 나올 수 있다. 도면에는 복수의 제1서브가지전극(PE22b)이 제1서브통판전극(PE22a)으로부터 서로 다른 두 방향으로 뻗어나온 경우를 도시하고 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이다.
화소 전극(PE1, PE2)의 상부에는 하부 배향막(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 하부 배향막은 수직 배향막일 수 있고, 또는 광반응 물질을 포함하는 광배향막일 수 있다.
상술한 바와 같이, 화소 전극(PE1, PE2)이 제1메인단위전극(PE11) 및 제2메인단위전극(PE12)뿐만 아니라 제1메인단위전극(PE11) 및 제2메인단위전극(PE12)보다 면적이 작은 제1서브단위전극(PE12)을 더 포함함으로써, 제1부화소 전극(PE1)과 제2부화소 전극(PE2)간의 면적비를 보다 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 제1기준전압선(LVh1) 또는 제2기준전압선(LVh2)을 상대적으로 면적이 작은 제1서브단위화소전극(PE12)과 중첩 배치함에 따라, 제1기준전압선(LVh1) 또는 제2기준전압선(LVh2)으로 인한 개구율 저하를 상대적으로 감소시킬 수 있다.
이하 대향 기판(20)에 대해 설명한다.
대향 기판(20)은 제2절연기판(SUB2), 차광부재(BM), 오버코트층(OC), 컬러필터(CF) 및 공통 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제2절연기판(SUB2)은 제1절연기판(SUB1)과 유사하게 투명 절연 기판일 수 있다. 또한, 제2절연기판(SUB2)은 고내열성을 갖는 고분자 또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서 제2절연기판(SUB2)은 가요성을 가질 수도 있다.
제1절연기판(SUB1)을 향하는 제2절연기판(SUB2)의 일면에는 차광부재(light blocking member)(BM)가 위치한다. 차광부재(BM)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 제2절연기판(SUB2)및 차광 부재(BM) 위에는 복수의 색필터(CF)가 위치한다. 색필터(CF) 위에는 오버코트층(OC)이 위치한다. 오버코트층(OC)은 색필터(CF) 및 차광부재(BM)가 들뜨는 것을 방지하고 색필터(CF)로부터 유입되는 용제(solvent)와 같은 유기물에 의한 액정층(30)의 오염을 억제할 수 있다. 몇몇 실시예에서 오버코트층(OC)은 생략될 수도 있다.
도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서, 차광 부재(BM)와 색필터(CF)는 대향기판(20)에 위치하지만, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 차광 부재(BM) 및 색필터(CF)는 어레이 기판(10)에 위치할 수도 있다. 이 경우, 어레이 기판(10)의 보호층(IL) 대신 색필터(CF)가 위치할 수 있다.
오버코트층(OC) 위에는 공통전극(CE)이 위치한다. 공통전극(CE)은 ITO, IZO 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서 공통전극(CE)은 제2절연기판(SUB2)의 전면에 걸쳐 전체적으로 형성될 수 있다. 공통전극(270)에는 공통 전압(Vcom)이 인가되어 화소 전극(PE1, PE2)과 함께 전계를 형성할 수 있다.
제1 부화소 전극(PE1)과 공통 전극(CE)은 그 사이의 액정층(30)과 함께 제1 액정 축전기(Clca)를 이루고, 제2 부화소 전극(PE2)과 공통 전극(CE)은 그 사이의 액정층(30)과 함께 제2 액정 축전기(Clcb)를 이룬다. 제1 부화소 전극(PE1)과 제2 부화소 전극(PE2)에 인가된 전압과 공통전극(CE)에 인가되는 공통전압(Vcom)에 의해 액정층(30)에 전기장이 가해지고, 상기 전기장 세기에 따라 액정층(30)의 액정 분자의 방향이 결정될 수 있으며, 액정 분자의 배열 방향에 따라 액정층(30)을 통과하는 빛의 휘도가 달라질 수 있다. 결과적으로, 빛의 휘도가 액정층(30)을 통과하며 결정되고, 색필터(CF)를 통과하며 색이 결정되어, 하나의 화소는 임의의 색을 표시할 수 있다.
공통전극(CE)은 서로 이격된 제1절개부(OP1), 제2절개부(OP2) 및 제3절개부(OP3)을 포함할 수 있으며, 몇몇 실시예에서 공통전극(CE)은 복수개의 제1절개부(OP1), 복수개의 제2절개부(OP2) 및 복수개의 제3절개부(OP3)을 포함할 수 있다.
제1절개부(OP1)는 제1메인단위전극(PE11)과 중첩하고, 제2절개부(OP2)는 제2메인단위전극(PE21)과 중첩하고, 제3절개부(OP3)는 제1서브단위전극(PE12)과 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1절개부(OP1)는 제1메인통판전극(PE11a)과 중첩하고, 제2절개부(OP2)는 제2메인통판전극(PE21a)과 중첩하고, 제3절개부(OP3)는 제1서브통판전극(PE12a)과 중첩할 수 있다. 제1절개부(OP1), 제2절개부(OP2) 및 제3절개부(OP3)는 액정 분자의 제어력을 향상시키는 역할을 수행한다.
제1절개부(OP1)는 제1게이트선(Gn)과 나란한 제1가로절개부(OP1a)와 제1데이터선(Dm)과 나란한 제1세로절개부(OP1a)를 포함하는 십자형 절개부로 이루어진다. 즉, 제1절개부(OP1)의 평면 형상은 십자형상일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제1절개부(OP1)는 제1가로절개부(OP1a)와 제1세로절개부(OP1a)의 교차점 부근에 위치하는 제1절개패턴(OP1c)을 더 포함할 수 있으며, 제1절개패턴(OP1c)의 평면 형상은 실질적으로 마름모 형상일 수 있다. 제1절개부(OP1)는 제1절개패턴(OP1c)을 더 포함함으로써 액정 제어력을 향상시키고, 그 결과 전계에 의하여 액정 분자가 빠르게 배향되도록 하여 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
제1절개부(OP1)와 유사하게, 제2절개부(OP2)는 제1게이트선(Gn)과 나란한 제2가로절개부(OP2a)와 제1데이터선(Dm)과 나란한 제2세로절개부(OP2a)를 포함하는 십자형 절개부로 이루어진다. 즉, 제2절개부(OP2)의 평면 형상은 십자 형상일 수 있다. 몇몇 실시예에서 제2절개부(OP1)는 제2가로절개부(OP2a)와 제2세로절개부(OP2a)의 교차점 부근에 위치하는 제2절개패턴(OP2c)을 더 포함할 수 있으며, 제2절개패턴(OP2c)의 평면 형상은 실질적으로 마름모 형상일 수 있다.
몇몇 실시예에서 제1절개부(OP1) 각각의 형상은 제2절개부(OP2) 각각의 형상과 실질적으로 동일할 수 있으며, 하나의 제1절개부(OP1)의 면적은 하나의 제2절개부(OP2)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제1절개부(OP1)과 제2절개부(OP2)는 서로 동일할 수 있다.
제3절개부(OP3)의 평면 형상은 제1절개부(OP1)의 형상 및 제2절개부(OP2)의 형상과 상이할 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3절개부(OP3)는, 도 6에 도시된 바와 같이 서브절개부(OP3a, OP3b) 및 제1게이트선(Gn)과 실질적으로 나란한 제3가로절개부(OP3c)를 포함할 수 있다. 예시적으로 서브절개부(OP3a, OP3b)의 평면 형상은 V자 형상일 수 있으며, 제3가로절개부(OP3c)는 서브절개부(OP3a, OP3b)의 제1부분(OP3a)과 제2부분(OP3b)이 만나는 부근에 위치할 수 있다. 예컨대, 제3절개부(OP3)의 평면 형상은 Y자 형상일 수 있다.
또는 변형 실시예로서 도 7에 도시된 바와 같이 공통전극(CE)은 제3절개부(OP3) 주변에 형성된 노치(OP3n)를 더 포함할 수 있으며, 노치(OP3n)는 서브절개부(OP3a, OP3b) 주변에 형성될 수 있다. 노치(OP3n)는 도 7에 도시된 바와 같이 서브절개부(OP3a, OP3b) 내측으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 즉, 노치(OP3n)는 양각형태의 노치일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 노치(OP3n)는 음각형태의 노치일 수도 있다.
서브절개부(OP3a, OP3b)의 제1부분(OP3a)의 연장방향 및 제2부분(OP3b)의 연장방향은, 제1게이트선(Gn)의 연장방향(또는 D1방향) 및 제1데이터선(Dm)의 연장방향(또는 D2방향)과는 상이할 수 있다. 몇몇 실시예에서 서브절개부(OP3a, OP3b)의 연장방향은, 제1서브통판전극(PE12a)의 가장자리 중, 제1서브가지전극(PE12b)과 인접한 부분과 실질적으로 평행할 수 있다. 보다 구체적으로 도 2 및 도 6을 기준으로, 제1서브통판전극(PE12a)의 가장자리 중 오른쪽 상부에 위치하는 제1서브가지전극(PE12b)과 인접한 부분을 제1가장자리(PE12a1)이라 지칭하고, 제1서브통판전극(PE12a)의 가장자리 중 오른쪽 하부에 위치하는 제1서브가지전극(PE12b)과 인접한 부분을 제2가장자리(PE12a2)이라 지칭하면, 서브절개부(OP3a, OP3b)의 제1부분(OP3a)은, 제1가장자리(PE12a1)과 평행할 수 있다. 유사하게 서브절개부(OP3a, OP3b)의 제2부분(OP3b)은, 제2가장자리(PE12a2)과 서로 평행할 수 있다. 이와 같이 제3절개부(OP3)가 서브절개부(OP3a, OP3b)를 포함함에 따라, 공통 전극(CE)과 화소 전극(PE1, PE2) 간에 오버레이 변동에 따른 투과율 저하를 감소시킬 수 있다.
다음으로 액정층(30)에 대해 설명한다.
액정층(30)은 유전율 이방성을 가지는 복수의 액정 분자들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 액정층(30)의 액정 분자들은 양의 유전율 이방성을 가질 수 있다. 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에 전계가 인가되면 상기 액정 분자들이 어레이 기판(10)과 대향 기판(20) 사이에서 특정 방향으로 배향되어 광을 투과시키거나 차단할 수 있다.
도 8은 프레임 별로 인가되는 전압에 따른 화소 영역의 전압 변화를 설명하기 위한 파형도이다.
도 8을 참고하면, 제1기준전압선(LVh1)에 인가되는 제1기준전압(Vh1)은 제1 프레임 동안 약 15V의 값을 가지고, 제2 프레임 동안 약 0V의 값을 가지고, 제3 프레임 동안 약 15V의 값을 가질 수 있다. 또한, 제2기준전압선(LVh2)에 인가되는 제2 기준 전압(LVh2)은 제1 프레임 동안 약 0V의 값을 가지고, 제2 프레임 동안 약 15V의 값을 가지고, 제3 프레임 동안 약 0V의 값을 가질 수 잇다.
이처럼, 서로 다른 극성을 가지는 제1기준전압(Vh1)과 제2기준전압(Vh2)이 프레임 별로 극성이 변화하더라도, 화소 전극(PE1, PE2)은 제1기준전압선(LVh1) 및 제2기준전압선(Lvh2)과 모두 중첩하기 때문에, 제1기준전압(Vh1)과 제2기준전압(Vh2)의 극성 변화에 따른 유지 용량 변화는 서로 상쇄된다. 보다 구체적으로 도 1에 도시된 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제1부화소전극(PE1)이 제1기준전압선(LVh1) 및 제2기준전압선(Lvh2)과 모두 중첩하고 제2부화소전극(PE2)은 제1기준전압선(LVh1) 및 제2기준전압선(Lvh2)과 모두 중첩하지 않는다. 따라서 제1기준전압(Vh1)과 제2기준전압(Vh2)의 극성 변화에 따른 제1부화소전극(PE1)과 제1기준전압선(LVh1) 간의 유지 용량 변화 및 제1부화소전극(PE1)과 제2기준전압선(LVh2) 간의 유지 용량 변화는 서로 상쇄된다. 이에 따라 프레임 별로 제1기준전압(Vh1)과 제2기준전압(Vh2)의 극성이 변화하더라도 화소 전압(Vp)은 변화하지 않을 수 있다.
그러면, 도 9 및 도 10을 참고하여, 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전압에 따른 투과율 변화에 대하여 설명한다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 한 실험예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전압에 따른 투과율 변화를 나타내는 그래프이다.
본 실험예에서는 기존의 액정 표시 장치와 같이, 화소 전극을 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극으로 구분한 후, 제1 부화소 전극에 인가되는 전압을 분압하여, 제1 부화소 전극의 전압을 입력된 데이터 전압보다 낮게 조절하도록 형성한 경우에서, 제2 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압에 따른 투과율 변화(H1)와 제1 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압에 따른 투과율 변화(L1)를 도 9에 나타내었다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 화소 전극을 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극으로 구분한 후, 제2 부화소 전극의 전압을 입력된 데이터 전압보다 높게 조절하도록 형성한 경우에서, 제2 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압에 따른 투과율 변화(H2)와 제1 부화소 전극에 인가되는 데이터 전압에 따른 투과율 변화(L2)를 도 10에 나타내었다.
먼저 도 9를 참고하면, 데이터선을 통해 동일한 데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 중 제1 부화소 전극의 전압이 일정한 값만큼 낮아지게 된다. 따라서, 입력되는 데이터 전압의 값이 상대적으로 낮은 경우, 예를 들어, 데이터 전압이 약 4V 이하인 경우, 전체 투과율은 제2 부화소 전극(H1)의 투과율에만 의존하게 된다. 따라서, 저계조 영역, 예를 들어, 약 20 그레이(20G) 까지는 투과율의 변화가 거의 없어, 계조 표현이 불가능함을 확인할 수 있다. 또한, 약 20 그레이(20G)부터 약 40 그레이(40G) 영역까지, 인가되는 데이터 전압에 따른 투과율 증가율이 커져서, 투과율이 갑자기 상승함으로 인해, 화면이 흰색으로 보여지는 현상이 발생할 수 있음을 확인할 수 있다. 이처럼, 저계조 영역에서는 데이터 전압에 따른 그레이 표현이 어려움을 확인할 수 있다. 또한, 고계조 영역, 예를 들어, 데이터 전압이 약 6.7V 이상인 경우, 제1 부화소 전극의 전압에 따른 투과율이 감소하게 되어, 액정 표시 장치의 전체 투과율은 입력된 데이터 전압에 비하여 낮다. 따라서, 구동 전압에 비하여 액정 표시 장치의 투과율 효율이 낮아지게 된다.
다음으로, 도 10을 참고하면, 데이터선을 통해 동일한 데이터 전압이 인가된 제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극 중 제2 부화소 전극의 전압이 일정한 값만큼 높아지게 된다. 따라서, 저계조 영역에서도 인가된 데이터 전압에 따른 투과율 변화가 명확하여, 저계조에서도 그레이 표현이 가능함을 확인할 수 있다. 또한, 저계조 영역에서도 인가된 데이터 전압에 따른 투과율의 증가율이 거의 일정함을 확인할 수 있으며, 특정 계조에서 투과율의 급상승에 따라 화면이 흰색으로 보여지는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 고계조 영역, 예를 들어, 데이터 전압이 약 6.7V 이상인 경우에도 투과율 감소가 없어, 액정 표시 장치의 전체 투과율은 높아지게 된다. 이에 따라, 액정 표시 장치의 구동 효율이 높아진다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 측면 시인성을 정면 시인성에 가깝게 하면서도, 저계조 영역에서 정확한 계조 표현이 가능하고, 인가되는 구동 전압에 비하여, 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 서로 다른 극성의 제1기준전압과 제2기준전압을 전달하는 제1 기준전압선과 제2 기준전압선에 의하여, 화소 전압의 크기가 변동되는 것을 방지할 수 있다.
도 11 내지 도 15는 비교예에 따른 액정 표시 장치와 본 발명의 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 비교 설명하기 위한 이미지이다. 보다 구체적으로 도 11은 공통전극과 화소전극이 정 얼라인 된 경우, 도 12는 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 좌측으로 4㎛ 시프트된 경우, 도 13은 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 좌측으로 8㎛ 시프트된 경우, 도 14는 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 우측으로 4㎛ 시프트된 경우, 도 15는 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 우측으로 8㎛ 시프트된 경우의 액정 표시 장치 투과율을 비교 설명하기 위한 이미지이다. 도 11 내지 도 15의 (a)는 비교예로서, 액정 표시 장치의 제3절개부를 십자 형상의 일부분으로 구현한 경우 액정 표시 장치의 투과율을 설명하기 위한 이미지에 해당하며, 도 11 내지 도 15의 (b)는 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 설명하기 위한 이미지이다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 도 11에 도시된 정얼라인 상태에서 비교예의 액정 표시 장치의 투과율은 100.3%이고, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율은 106.4%로 확인되었다. 한편, 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 좌측으로 4㎛ 시프트된 경우, 도 12에 도시된 비교예의 액정 표시 장치의 투과율은 101.9%이고, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율은 108.2%로 확인되었으며, 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 좌측으로 8㎛ 시프트된 경우 도 13에 도시된 비교예의 액정 표시 장치의 투과율은 100.3%이고, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율은 106.4%로 확인되었다. 또한 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 우측으로 4㎛ 시프트된 경우, 도 14에 도시된 비교예의 액정 표시 장치의 투과율은 97.8%이고, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율은 107.2%로 확인되었으며, 공통전극이 정 얼라인된 경우 대비 우측으로 8㎛ 시프트된 경우 도 15에 도시된 비교예의 액정 표시 장치의 투과율은 89.82%이고, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율은 102.9%로 확인되었다.
즉, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우 제3절개부의 형상 변경을 통해 투과율 향상효과를 갖게 됨을 확인할 수 있다. 또한 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우 공통전극과 화소 전극 간의 좌우 얼라인이 일부 변화하더라도, 투과율 손실 및 투과율의 변동을 감소시킬 수 있는 이점이 존재함을 확인할 수 있다. 즉, 본 예시적 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우 공통전극과 화소전극 간의 오버레이 변동에 따라 발생할 수 있는 표시품질 저하를 방지할 수 있는 이점이 존재한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1절연기판;
    상기 제1절연기판 상에 위치하고 하나의 화소영역에 위치하고 제1부화소전극 및 제2부화소전극을 포함하는 화소전극;
    상기 제1절연기판과 대향하는 제2절연기판;
    상기 화소영역과 대향하고 상기 화소영역과 중첩하는 공통전극; 및
    상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 위치하는 액정층; 을 포함하고,
    상기 제1부화소 전극은, 제1메인단위전극 및 상기 제1메인단위전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1메인단위전극보다 면적이 작은 제1서브단위전극을 포함하고,
    상기 제2부화소 전극은, 제2메인단위전극을 포함하고,
    상기 공통전극은,
    상기 제1메인단위전극과 중첩하는 제1절개부, 상기 제2메인단위전극과 중첩하는 제2절개부 및 상기 제1서브단위전극과 중첩하고 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부와 형상이 상이한 제3절개부를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1메인단위전극의 형상과 상기 제2메인단위전극의 형상은 동일하고,
    상기 제1절개부의 형상과 상기 제2절개부의 형상은 동일한 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1절개부 및 상기 제2절개부의 평면 형상은 십자 형상이고,
    상기 제3절개부의 평면 형상은 Y자 형상인 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1서브단위전극은,
    상기 제1부화소전극의 가장자리 측에 위치하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1메인단위전극은, 상기 제1절개부와 중첩하는 제1메인통판부분 및 상기 제1메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1메인가지전극을 포함하고,
    상기 제2메인단위전극은, 상기 제2절개부와 중첩하는 제2메인통판부분 및 상기 제2메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제2메인가지전극을 포함하고,
    상기 제1서브단위전극은, 상기 제3절개부와 중첩하는 제1서브통판부분 및 상기 제1서브통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1서브가지전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3절개부는,
    상기 제1서브가지전극과 인접한 상기 제1서브통판부분의 가장자리와 실질적으로 평행한 방향으로 연장된 서브절개부를 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서브절개부의 평면 형상은 V자 형상인 액정 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 서브절개부 주변에는 노치가 형성된 액정 표시 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1서브통판부분에는 적어도 하나의 슬릿이 형성된 액정 표시 장치.
  10. 제1기판;
    상기 제1기판 상에 위치하고 제1방향으로 연장된 게이트선;
    상기 제1기판 상에 위치하고 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되며 상기 게이트선과 절연된 데이터선;
    상기 제1기판 상에 위치하는 기준전압선;
    하나의 화소영역에 위치하고, 제1부화소전극 및 제2부화소전극을 포함하는 화소전극;
    상기 게이트선, 상기 데이터선 및 상기 제1부화소전극에 연결된 제1스위칭소자;
    상기 게이트선, 상기 데이터선 및 상기 제2부화소전극에 연결된 제2스위칭소자;
    상기 게이트선, 상기 기준전압선 및 상기 제2부화소전극에 연결된 제3스위칭소자;
    상기 제1기판과 대향하는 제2기판;
    상기 제1기판을 향하는 상기 제2기판의 일면 상부에 위치하는 공통전극; 및
    상기 화소전극과 상기 공통전극 사이에 위치하는 액정층; 을 포함하고,
    상기 제1부화소 전극은, 제1메인단위전극 및 상기 제1메인단위전극과 전기적으로 연결되고 상기 제1메인단위전극보다 면적이 작은 제1서브단위전극을 포함하고,
    상기 제2부화소 전극은, 제2메인단위전극을 포함하고,
    상기 공통전극은,
    상기 제1메인단위전극과 중첩하는 제1절개부, 상기 제2메인단위전극과 중첩하는 제2절개부 및 상기 제1서브단위전극과 중첩하고 상기 제1절개부 및 상기 제2절개부와 형상이 상이한 제3절개부를 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터선에 인가되는 데이터 전압과 상기 기준 전압선에 인가되는 기준 전압은, 상기 공통전극에 인가되는 공통 전압을 기준으로 동일한 극성을 갖는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기준 전압은 일정한 크기를 갖고,
    상기 공통 전압에 대한 상기 기준 전압의 극성은, 프레임마다 변화하는 액정 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2부화소 전극에 인가되는 전압은, 상기 제1부화소 전극에 인가되는 전압보다 큰 액정 표시 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1메인단위전극의 형상과 상기 제2메인단위전극의 형상은 동일하고,
    상기 제1절개부의 형상과 상기 제2절개부의 형상은 동일한 액정 표시 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1절개부 및 상기 제2절개부의 평면 형상은 십자 형상이고,
    상기 제3절개부의 평면 형상은 Y자 형상인 액정 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제1서브단위전극은,
    상기 제1부화소전극의 가장자리 측에 위치하는 액정 표시 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1메인단위전극은, 상기 제1절개부와 중첩하는 제1메인통판부분 및 상기 제1메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1메인가지전극을 포함하고,
    상기 제2메인단위전극은, 상기 제2절개부와 중첩하는 제2메인통판부분 및 상기 제2메인통판부분으로부터 뻗은 복수의 제2메인가지전극을 포함하고,
    상기 제1서브단위전극은, 상기 제3절개부와 중첩하는 제1서브통판부분 및 상기 제1서브통판부분으로부터 뻗은 복수의 제1서브가지전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제3절개부는,
    상기 제1서브통판부분의 가장자리와 실질적으로 평행한 방향으로 연장된 서브절개부를 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 서브절개부 주변에는 노치가 형성된 액정 표시 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1서브통판부분에는 적어도 하나의 슬릿이 형성된 액정 표시 장치.
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