JP2008033265A - アレイ基板及びこれを有する表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】画像の表示品質を向上させたアレイ基板及びこれを有する表示パネルが開示される。
【解決手段】アレイ基板は、ゲート配線、データ配線、薄膜トランジスタ、画素電極、共通電圧配線、及び共通電極を含む。ゲート配線は第１方向に形成され、データ配線は、ゲート配線と交差され単位画素を規定するように第２方向に形成される。薄膜トランジスタは、ゲート配線及びデータ配線と電気的に接続される。画素電極は、薄膜トランジスタと電気的に接続される。共通電圧配線は、データ配線に対して平行に第２方向に形成される。共通電極は、画素電極と電気的に離隔するように単位画素内に形成され、共通電圧配線と電気的に接続される。
【選択図】 図３

Description

本発明はアレイ基板及びこれを有する表示パネルに関し、より詳細には、画像の表示品質を向上させたアレイ基板及びこれを有する表示パネルに関する。

最近、キーボードの代わりに、タッチスクリーンを利用するタブレット個人用コンピュータの利用が増加している。これは、ユビキタス時代を迎えて、個人用コンピュータの移動性機能が強化される傾向にあるためである。

タブレット個人用コンピュータは、画像を表示して外部のペンから信号の入力を受けるフラットパネルディスプレイ装置を含み、このようなフラットパネルディスプレイ装置の代表的なものとして、液晶表示装置がある。

一般的に、液晶表示装置は、液晶の光透過率を利用して画像を表示するフラットパネルディスプレイ装置であって、光を利用して画像を表示する液晶表示パネル及び液晶表示パネルに光を提供するバックライトアセンブリを含む。

この際、液晶表示パネルは、薄膜トランジスタを有するアレイ基板、カラーフィルタを有するカラーフィルタ基板、及びアレイ基板とカラーフィルタ基板との間に介在される液晶層を含む。

液晶表示装置内に介在された液晶は、一般的にペンによる圧力によって配列された形態が容易に変更されることがある。このように、液晶が前記ペンの圧力によって配列形態が変更される場合、液晶表示装置は、局部的に画質が悪くなる現象が発生される虞がある。

従って、本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、外部の圧力によって液晶の配列が変更されることを防止して、画像の表示品質を向上させたアレイ基板を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記したアレイ基板を有する表示パネルを提供することにある。

前記した本発明の目的を達成するための一実施例によるアレイ基板は、ゲート配線、データ配線、薄膜トランジスタ、画素電極、共通電圧配線、及び共通電極を含む。

ゲート配線は、第１方向に形成される。データ配線は、ゲート配線と交差されるように第２方向に形成される。薄膜トランジスタは、ゲート配線及びデータ配線と電気的に接続される。画素電極は、ゲート配線及びデータ配線によって規定された単位画素内に形成され、薄膜トランジスタと電気的に接続される。共通電圧配線は、データ配線に対して平行に第２方向に形成される。共通電極は、画素電極と電気的に離隔するように単位画素内に形成され、共通電圧配線と電気的に接続される。この際、画素電極及び共通電極は、透明な導電性物質からなることが好ましい。

選択的に、まず、画素電極は、第１メイン電極部、第２メイン電極部、及びサブ電極部を含んでもよい。第１メイン電極部は、ゲート配線と隣接するように第１方向に沿って形成される。第２メイン電極部は、前記ゲート配線と隣り合う他のゲート配線と隣接するように第１メイン電極部から第２方向に所定距離だけ離隔し、第１方向に沿って形成される。サブ電極部は、第１及び第２メイン電極部の間に配置され、第１及び第２メイン電極部を直線で接続し、第１方向に沿って第２方向に対して平行に複数個が形成される。この際、共通電極は画素電極の下部に形成され、共通電極及び画素電極の間には、絶縁膜が形成されることが好ましい。

これと異なり、画素電極は、画素メイン電極部及び画素サブ電極部を含む。画素メイン電極部は、ゲート配線と隣接するように第１方向に沿って形成される。画素サブ電極部は、画素メイン電極部から前記ゲート配線と隣り合う他のゲート配線に向かって直線に突出され、第１方向に沿って第２方向に対して平行に複数個が形成される。この際、共通電極は、画素電極と同じ層に形成され、共通メイン電極部及び共通サブ電極部を含んでもよい。共通メイン電極部は、前記他のゲート配線と隣接するように第１方向に沿って形成される。共通サブ電極部は、共通メイン電極部からゲート配線に向かって直線に突出され、第１方向に沿って第２方向に対して平行に複数個が形成される。

前記した本発明の他の目的を達成するための一実施例による表示パネルは、アレイ基板、前記アレイ基板と対向する対向基板、及びアレイ基板と対向基板との間に介在された液晶層を含む。

アレイ基板は、第１方向に形成されたゲート配線、ゲート配線と交差されるように第２方向に形成されたデータ配線、ゲート配線及びデータ配線と電気的に接続された薄膜トランジスタ、ゲート配線及びデータ配線によって規定された単位画素内に形成され、薄膜トランジスタと電気的に接続された画素電極、データ配線と平行に第２方向に形成された共通電圧配線、及び画素電極と電気的に離隔するように単位画素内に形成され、共通電圧配線と電気的に接続された共通電極を含む。

この際、液晶層内の液晶は、アレイ基板の表面と平行に横になって配置され、画素電極及び共通電極の間で発生された電界によって表面に横になったままで所定の角度に回転することが好ましい。

このような本発明によると、画素電極及び共通電極がアレイ基板に形成され液晶が基板に対して水平な方向に配列されることにより、タッチスクリーンを実現するときに、外部の圧力によって液晶の配列が変更されることを防止して、画像の表示品質をより向上させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。

表示パネルの第１実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施例による表示パネルを示す斜視図である。

まず、図１を参照して、本実施例による表示パネル４００を簡単に説明する。表示パネル４００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含み、光を利用して画像を外部に表示する。

アレイ基板１００は、マトリックス形状に配置された複数の画素電極、各画素電極に駆動電圧を印加する薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタをそれぞれ作動させるための信号線を含む。アレイ基板１００は、共通電圧が印加される共通電極を更に含む。

対向基板２００は、アレイ基板１００と向かい合うように配置される。対向基板２００は、選択的に画素電極と向かい合う位置に配置されたカラーフィルタを含んでもよい。カラーフィルタには、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、及び青色カラーフィルタ等がある。

液晶層３００は、アレイ基板１００及び対向基板２００の間に介在し、画素電極及び共通電極の間に形成された電界によって再配列される。再配列された液晶層３００は、外部から印加された光の光透過率を調節し、光透過率が調節された光は、カラーフィルタを通過することにより、画像を外部に表示する。

図２は、図１の表示パネルのうち、アレイ基板の配置関係を概念的に示す平面図である。

図２を参照して、アレイ基板１００の配置関係を簡単に説明すると、アレイ基板１００は、ゲート配線ＧＬ、データ配線ＤＬ、薄膜トランジスタＴＦＴ、及び画素電極１５０を含む。

ゲート配線ＧＬは第１方向に沿って複数個が形成され、データ配線ＤＬは第１方向と垂直な第２方向に沿って複数個が形成される。一例として、図２では９つのゲート配線（ＧＬ１、ＧＬ２、...、ＧＬ９）及び７つのデータ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）が形成されたことを図示した。ゲート配線（ＧＬ１、ＧＬ２、...、ＧＬ９）は、ゲート駆動部（図示せず）と電気的に接続されゲート信号の印加を受け、データ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）は、データ駆動部（図示せず）と電気的に接続されデータ信号の印加を受ける。

ここで、ゲート駆動部は、奇数列のゲート配線（ＧＬ１、ＧＬ３、ＧＬ５、ＧＬ７、ＧＬ９）の左側端部と電気的に接続された左側ゲート駆動部（図示せず）及び偶数列のゲート配線（ＧＬ２、ＧＬ４、ＧＬ６、ＧＬ８）の右側端部と電気的に接続された右側ゲート駆動部（図示せず）を含む。これとは異なり、ゲート駆動部は、各ゲート配線（ＧＬ１、ＧＬ２、...、ＧＬ９）の一端部と電気的に接続されてもよい。

ゲート配線（ＧＬ１、ＧＬ２、...、ＧＬ９）とデータ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）が互いに垂直に交差されることにより、アレイ基板１００上には複数の単位画素が規定される。各単位画素内には画素電極１５０が形成され、これによって画素電極１５０はアレイ基板１００にマトリックス形状に複数個が配置される。

各単位画素は、第１方向が長い長方形形状を有することが好ましく、その結果、各単位画素内に形成された画素電極１５０も第１方向に長い形状を有する。

一方、薄膜トランジスタＴＦＴも画素電極１５０と対向されるように各単位画素内に形成される。薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬと電気的に接続され、画素電極１５０とも電気的に接続される。その結果、薄膜トランジスタＴＦＴはゲート配線ＧＬのゲート信号によってスイッチングされ、データ配線ＤＬのデータ信号を画素電極１５０に印加する。この際、薄膜トランジスタＴＦＴは、いずれか１つのデータ配線ＤＬを基準として一側及びその他側に第２方向に沿って交互に形成されることが好ましい。

より具体的に例を挙げて説明すると、まず、ゲート配線（ＧＬ１、ＧＬ２、...、ＧＬ９）のそれぞれは、各列に配置された薄膜トランジスタＴＦＴの全部と電気的に接続される。

反面、データ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）のうち、左側端部に配置されたデータ配線ＤＬ１は、奇数列の薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に接続され、データ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）のうち、右側端部に配置されたデータ配線ＤＬ７は偶数列の薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に接続される。データ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）のうち、残りデータ配線（ＤＬ２、...、ＤＬ６）は、奇数列のものとは各データ配線（ＤＬ２、...、ＤＬ６）の右側に配置された薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に接続され、偶数列のものとは各データ配線（ＤＬ２、...、ＤＬ６）の左側に配置された薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に接続される。

一方、データ配線（ＤＬ１、ＤＬ２、...、ＤＬ７）のそれぞれには、垂直反転のためのデータ信号が印加されることが好ましい。例えば、１フレームの間、第１データ配線ＤＬ１には正電圧（＋）のデータ信号が印加されると、第１データ配線ＤＬ１と隣り合う第２データ配線ＤＬ２には、負電圧（−）のデータ信号が印加される。反面、前記フレームの次ぎのフレームの間には、第１データ配線ＤＬ１には負電圧（−）のデータ信号が印加され、第２データ配線ＤＬ２には正電圧（＋）のデータ信号が印加される。その結果、画素電極１５０は各フレーム毎にドット反転をする。

図３は図２の一部を拡大して示す平面図で、図４は図３のＲ１部分を拡大して示す平面図で、図５は図４のＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図で、図６は図３のＲ２部分を拡大して示す平面図で、図７は図６のＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図で、図８は図３のＲ３部分を拡大して示す平面図で、図９は図８のＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切断した断面図である。

図３、図４、図５、図６、図７、図８、及び図９を参照すると、本実施例による表示パネル４００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含む。

まず、アレイ基板１００から説明すると、アレイ基板１００は、第１透明基板１１０、ゲート配線ＧＬ、共通電極ＣＥ、水平連結電極ＨＥ、第１絶縁膜１２０、データ配線ＤＬ、薄膜トランジスタＴＦＴ、共通電圧配線１３０、第２絶縁膜１４０、画素電極１５０、及び層間接続電極１３５を含む。

第１透明基板１１０はプレート形状を有し、透明な物質からなる。一例として、第１透明基板１１０は、ガラス、石英、及び透明な合成樹脂からなる。

図３を参照すると、ゲート配線ＧＬは、第１透明基板１１０上に第１方向に形成され、第２方向に沿って複数個が第1方向に対して平行に形成される。

第１絶縁膜１２０は、ゲート配線ＧＬをカバーするように第１透明基板１１０上に形成される。この際、第１絶縁膜１２０は窒化シリコン（ＳｉＮｘ）又は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等を含んでもよい。

図３を参照すると、データ配線ＤＬは、ゲート配線ＧＬと交差するように第１絶縁膜１２０上に第２方向に形成され、第１方向に沿って複数個が第２方向に対して平行に形成される。データ配線ＤＬは、第２方向に沿って直線に形成されてもよいが、図３に示すように、ジグザグに屈曲された形態に形成されることもできる。一方、このようなゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬが垂直に交差されることにより、複数の単位画素が規定される。

共通電極ＣＥは各単位画素内に形成され、ゲート電極ＧＬと同じ層に形成される。即ち、共通電極ＣＥは、第１絶縁膜１２０によってカバーされるように第１透明基板１１０上に形成される。共通電極ＣＥは、一例として、長方形形状を有することが好ましく、透明な導電性物質からなる。

水平接続電極ＨＥは、第１方向に互いに隣り合う共通電極ＣＥ間に配置され、共通電極ＣＥを前記電気的に接続させる。水平接続電極ＨＥは、共通電極ＣＥと同じ層に形成される。即ち、水平接続電極ＨＥは、第１透明基板１１０上に形成され、第１絶縁膜１２０によってカバーされる。この際、水平接続電極ＨＥは透明な導電性物質からなることが好ましい。

図３、図４、及び図５を参照すると、薄膜トランジスタＴＦＴは各単位画素内に形成され、ゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬと電気的に接続され、後述される画素電極１５０とも電気的に接続される。

具体的に、薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極Ｇ、アクティブ層Ａ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、及びオーミックコンタクト層Ｏを含む。

ゲート電極Ｇは、ゲート配線ＧＬから所定の長さで突出される。一例として、ゲート電極Ｇは、ゲート配線ＧＬからデータ配線ＤＬに対して平行な方向に突出される。

アクティブ層Ａは、ゲート電極Ｇと重なるように第１絶縁膜１２０上に形成される。一例として、アクティブ層Ａは長方形形状を有し、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなることが好ましい。

ソース電極Ｓは、データ配線ＤＬから所定の長さで突出され、アクティブ層Ａの一部と重なる。一例として、ソース電極Ｓは、ゲート配線ＧＬに対して平行な方向に突出される。

ドレイン電極Ｄは、ソース電極Ｓから所定の距離だけ離隔して、ソース電極Ｓと同じ層に形成される。ドレイン電極Ｄはアクティブ層Ａの一部と重なり、画素電極１５０の一部とも重なるように延長され、画素電極１５０と電気的に接続される。

オーミックコンタクト層Ｏは、ソース電極Ｓとアクティブ層Ａとの間、及びドレイン電極Ｄとアクティブ層Ａとの間に形成される。オーミックコンタクト層Ｏは、高密度イオンドーピングアモルファスシリコン（ｎ^＋ａ−Ｓｉ）であることが好ましい。

第２絶縁膜１４０は、薄膜トランジスタＴＦＴ及びデータ配線ＤＬをカバーするように第１絶縁膜１２０上に形成される。一例として、第２絶縁膜１４０は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）又は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等を含んでもよい。

図３、図６、及び図７を参照すると、共通電圧配線１３０は、各単位画素を横切るように第２方向に形成され、第１方向に沿って複数個が第２方向に対して平行に形成される。この際、共通電圧配線１３０は、各単位画素の中心を横切ることが好ましい。一方、共通電圧配線１３０は、データ配線ＤＬと同じ層に形成される。即ち、共通電圧配線１３０は、第１絶縁膜１２０上に形成され、第２絶縁膜１４０によってカバーされる。又、共通電圧配線１３０には、共通電極ＣＥと電気的に接続されるための共通電圧接続部１３２が形成される。一例として、共通電圧接続部１３２は中央が開口された形状を有し、好ましくは、各単位画素の中心を第２方向に沿って横切る仮想の中心線を基準として対称形状を有する。

層間接続電極１３５は第２絶縁膜１４０上に形成され、共通電圧配線１３０及び共通電極ＣＥの間を電気的に接続させる。

具体的に説明すると、共通電極ＣＥの上部には、第１絶縁膜１２０及び第２絶縁膜１４０の一部が除去され、第１共通コンタクトホールＣＨ１が形成される。好ましくは、第１共通コンタクトホールＣＨ１は、共通電圧接続部１３２の開口された部分に形成される。又、共通電圧接続部１３２の上部には第２絶縁膜１４０の一部が除去され、第２共通コンタクトホールＣＨ２が形成される。

層間接続電極１３５は、第２絶縁膜１４０上に形成され第１共通コンタクトホールＣＨ１を通じて共通電極ＣＥと電気的に接続連結され、第２共通コンタクトホールＣＨ２を通じて共通電圧接続部１３２と電気的に接続される。その結果、層間接続電極１３５は、共通電圧配線１３０及び共通電極ＣＥの間を電気的に接続させる。

図３及び図４を参照すると、画素電極１５０は第２絶縁膜１４０上に形成され、各単位画素内に形成される。画素電極１５０は、第２絶縁膜１４０に形成された画素コンタクトホール１４２を通じて薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極Ｄと電気的に接続される。画素電極１５０は、透明な導電性物質からなる。この際、画素電極１５０の下部に形成された共通電極ＣＥは、画素電極１５０をカバーするように画素電極１５０より広い面積を有することが好ましい。

画素電極１５０は、第１メイン電極部１５２、第２メイン電極部１５４、及びサブ電極部１５６を含む。この際、画素電極１５０は、各単位画素の中心を横切る中心線を基準として対称形状を有することが好ましい。

第１メイン電極部１５２は、いずれか１つのゲート配線ＧＬと隣接するように第１方向に沿って形成される。

第２メイン電極部１５４は、第１メイン電極部１５２から第２方向に所定距離だけ離隔し、第１メイン電極部１５２に対応するように第１方向に沿って形成される。即ち、第２メイン電極部１５４は、前記いずれか１つのゲート配線ＧＬと隣り合う他のゲート配線ＧＬと隣接するように第１方向に沿って形成される。

サブ電極部１５６は、第１メイン電極部１５２及び第２メイン電極部１５４の間に配置され、第１メイン電極部１５２及び第２メイン電極部１５４を直線で接続する。サブ電極部１５６は、第１方向に沿って第２方向に対して平行に複数個が形成される。

サブ電極部１５６は、中心線を基準として対称形状を有する。即ち、サブ電極部１５６は、中心線を基準として対称になる第１サブ電極１５６ａ及び第２サブ電極１５６ｂを含む。

第１サブ電極１５６ａは中心線を基準として一側に形成され、好ましくは、第２方向に対して所定の角度に傾くように形成される。第１サブ電極１５６ａは、一例として、第１方向に対して０．５°〜５°の範囲で傾くように形成される。

第２サブ電極１５６ｂは前記一側の逆方向である他側に形成され、中心線を基準として第１サブ電極１５６ａと対称になるように傾く。即ち、第２サブ電極１５６ｂは、第１サブ電極１５６ａが傾いた方向の逆方向に第２方向に対して０．５°〜５°の範囲で傾くように形成される。

一方、図面には図示されていないが、アレイ基板１００は、液晶層３００の液晶を一例に配列させるために、第１配向膜（図示せず）を更に含む。第１配向膜は、画素電極１５０及び層間接続電極１３５をカバーするように第２絶縁膜１４０上に形成される。

図８及び図９を参照して、対向基板２００及び液晶層３００を説明する。

対向基板２００は、アレイ基板１００と対向するように配置される。対向基板２００は、第２透明基板２１０及び遮光膜（図示せず）を含み、選択的にカラーフィルタ２２０を更に含んでもよい。

第２透明基板２１０は、第１透明基板１４０と同様に透明な物質からなり、プレート形状を有する。

遮光膜は、アレイ基板１００と向かい合うように第２透明基板２１０上に形成される。好ましくは、遮光膜は、ゲート配線ＧＬ、データ配線ＤＬ、及び薄膜トランジスタＴＦＴを全部カバーできるように第２透明基板２１０上に形成される。

カラーフィルタ２２０は、画素電極１５０に対応するように第２透明基板２１０上に形成される。この際、カラーフィルタ２２０が対向基板２００に形成されない場合、カラーフィルタ２２０はアレイ基板１００に形成されてもよい。

一方、図示していないが、対向基板２００は、液晶層３００の液晶を一例に配列させるために、第２配向膜（図示せず）を更に含む。第２配向膜は、カラーフィルタ２２０の上部に形成される。

液晶層３００は、アレイ基板１００及び対向基板２００の間に介在される。この際、液晶層３００内の液晶３１０は、前記第１配向膜及び前記第２配向膜によって一例に配列される。具体的には、液晶３１０は、アレイ基板１００の表面と平行に横になって配置され、一例として、第２方向と平行に配置される。

一方、共通電極ＣＥに第１電圧が印加され、画素電極１５０に第１電圧と異なる第２電圧が印加されると、共通電極ＣＥ及び画素電極１５０の間に電界が形成される。このような電界は、液晶３１０をアレイ基板１００の表面に横になったままで所定の角度に回転させる。ここで、第１サブ電極１５６ａの上部に配置された液晶３１０と第２サブ電極１５６ｂの上部に配置された液晶３１０は互いに異なる方向に回転する。このように、第１サブ電極１５６ａ及び第２サブ電極１５６ｂが互いに異なる方向に傾くように形成されることにより、液晶３１０は、回転する時、回転する方向が異なって、互いに衝突することを防止することができる。

本実施例によると、液晶層３００内の液晶３１０は、アレイ基板１００の表面と平行に横になって配置されており、画素電極１５０及び共通電極ＣＥの間で発生された電界によって横になったままで所定の角度に回転する。その結果、液晶層３００内の液晶３１０は、アレイ基板１００の表面に垂直に配列されず、アレイ基板１００の表面に対して常に平行に配置される。このように、液晶層３００内の液晶３１０はアレイ基板１００の表面に対して常に平行に配置される場合、タッチスクリーンの実現のときに、外部の圧力によって配列が変更されることを防止し、画像の表示品質をより向上させることができる。

又、各単位画素が第２方向より第１方向に長い長方形形状を有することにより、従来に比べてゲート配線ＧＬの数は増加する反面、データ配線ＤＬの数は減少することができる。このように、データ配線ＤＬの数が減少する場合、データ配線ＤＬに対応するデータ駆動ＩＣの数も減少することができ、これによって表示パネル４００の製造費用及び電力消耗量がより減少することができる。

表示パネルの第２実施例について説明する。図１０は、本発明の第２実施例による表示パネルのうち、アレイ基板の一部を示す平面図で、図１１は図１０のＲ４部分を拡大して示す平面図で、図１２は図１０のＲ５部分を拡大して示す平面図で、図１３は図１０のＲ６部分を拡大して示す平面図で、図１４は図１３のＩＶ−ＩＶ’に沿って切断した断面図である。

図１及び図２を参照すると、本実施例による表示パネル４００は、アレイ基板１００、対向基板２００、及び液晶層３００を含む。

まず、図１０、図１１、図１２、図１３、及び図１４を参照してアレイ基板１００を説明すると、アレイ基板１００は、第１透明基板１１０、ゲート配線ＧＬ、第１絶縁膜１２０、データ配線ＤＬ、薄膜トランジスタＴＦＴ、共通電圧配線１３０、第２絶縁膜１４０、画素電極１５０、共通電極１６０、及び水平接続電極ＨＥを含む。

第１透明基板１１０はプレート形状を有し、透明な物質からなる。ゲート配線ＧＬは第１透明基板１１０上に第１方向に形成され、第２方向に沿って複数個が第１方向に対して平行に形成される。第１絶縁膜１２０は、ゲート配線ＧＬをカバーするように第１透明基板１１０上に形成される。データ配線ＤＬは、ゲート配線ＧＬと交差されるように第１絶縁膜１２０上に第２方向に形成され、第１方向に沿って複数個が第２方向に対して平行に形成される。一方、このようなゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬが垂直に交差されることにより、複数の単位画素が規定される。各単位画素は、第１方向が長い長方形形状を有することが好ましい。

薄膜トランジスタＴＦＴは、各単位画素内に形成されゲート配線ＧＬ及びデータ配線ＤＬと電気的に接続され、画素電極１５０とも電気的に接続される。この際、薄膜トランジスタＴＦＴは、いずれか１つのデータ配線ＤＬを基準として一側及びその他側に第２方向に沿って交互に形成されることが好ましい。

具体的に図１０及び図１１を参照すると、薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極Ｇ、アクティブ層Ａ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、及びオーミックコンタクト層（図示せず）を含む。

ゲート電極Ｇは、ゲート配線ＧＬから所定の長さに突出される。一例として、ゲート電極Ｇは、ゲート配線ＧＬからデータ配線ＤＬに対して平行な方向に突出される。

アクティブ層Ａは、ゲート電極Ｇと重なるように第１絶縁膜１２０上に形成される。一例として、アクティブ層Ａは長方形形状を有し、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなることが好ましい。

ソース電極Ｓは、データ配線ＤＬから所定の長さで突出し、アクティブ層Ａの一部と重なる。一例として、ソース電極Ｓは、ゲート配線ＧＬに対して平行な方向に突出される。

ドレイン電極Ｄはソース電極Ｓから所定の距離だけ離隔して、ソース電極Ｓと同じ層に形成される。ドレイン電極Ｄはアクティブ層Ａの一部と重なり、画素電極１５０の一部とも重なるように延長され、画素電極１５０と電気的に接続される。一例として、ドレイン電極Ｄは、データ配線ＤＬに沿って長く延長され画素電極１５０の一部と重なる。

オーミックコンタクト層は、ソース電極Ｓとアクティブ層Ａとの間、及びドレイン電極Ｄとアクティブ層Ａとの間に形成される。オーミックコンタクト層は、高密度イオンドーピングアモルファスシリコン（ｎ^＋ａ−Ｓｉ）であることが好ましい。

図１０を参照すると、共通電圧配線１３０は、各単位画素を横切るように第２方向に形成され、第１方向に沿って複数個が第２方向に対して平行に形成される。この際、共通電圧配線１３０は、各単位画素の中心を横切ることが好ましい。一方、共通電圧配線１３０は、データ配線ＤＬと同じ層に形成される。即ち、共通電圧配線１３０は、第１絶縁膜１２０上に形成される。

第２絶縁膜１４０は、薄膜トランジスタＴＦＴ、データ配線ＤＬ、及び共通電圧配線１３０をカバーするように第１絶縁膜１２０上に形成される。

画素電極１５０は第２絶縁膜１４０上に形成され、各単位画素内に形成される。画素電極１５０は、第２絶縁膜１４０に形成された画素コンタクトホール１４２を通じて薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極Ｄと電気的に接続される。画素電極１５０は、透明な導電性物質からなる。

具体的に、図１０を参照すると、画素電極１５０は画素メイン電極部１５２及び画素サブ電極部１５４を含む。この際、画素電極１５０は各単位画素の中心を第２方向に横切る仮想の中心線を基準として対称形状を有することが好ましい。

画素メイン電極部１５２は、いずれか１つのゲート配線ＧＬと隣接するように第１方向に沿って形成される。

画素サブ電極部１５４は、画素メイン電極部１５２から前記いずれか１つのゲート配線ＧＬと隣り合う他のゲート配線ＧＬに向かって直線で突出される。画素サブ電極部１５４は、第１方向に沿って第２方向に対して平行に複数個が形成される。

画素サブ電極部１５４は、各単位画素の中心を横切る中心線を基準として対称形状を有する。即ち、画素サブ電極部１５４は、中心線を基準として対称になる第１画素サブ電極１５４ａ及び第２画素サブ電極１５４ｂを含む。

第１画素サブ電極１５４ａは、各単位画素の中心を横切る中心線を基準として一側に形成され、第２方向に対して所定の角度に傾くように形成される。この際、第１画素サブ電極１５４ａは、第２方向に対して０．５°〜５°の範囲で傾くことが好ましい。

第２画素サブ電極１５４ｂは前記一側の逆方向である他側に形成され、中心線を基準として第１画素サブ電極１５４ａと対称になるように第２方向に対して傾く。即ち、第２画素サブ電極１５４ｂは、第１画素サブ電極１５４ａが傾いた方向の逆方向に第２方向に対して０．５°〜５°の範囲で傾くように形成される。

図１０及び図１２を参照すると、共通電極１６０は、画素電極１５０と同じ層に形成される。即ち、共通電極１６０は第２絶縁膜１４０上に形成され、画素電極１５０と電気的に離隔するように各単位画素内に形成される。共通電極１６０は、第２絶縁膜１４０に形成された共通コンタクトホール１４４を通じて共通電圧配線１３０と電気的に接続される。一方、共通電極１６０は、画素電極１５０と同様に透明な導電性物質からなる。

具体的に、共通電極１６０は、共通メイン電極部１６２及び共通サブ電極部１６４を含む。この際、共通電極１６０は、中心線を基準として対称形状を有することが好ましい。

共通メイン電極部１６２は、画素メイン電極部１５２と対向するように第１方向に沿って形成される。即ち、共通メイン電極部１６２は、画素サブ電極部１５４と隣接したゲート配線ＧＬと隣り合う他のゲート配線ＧＬと隣接した位置に形成される。

共通サブ電極部１６４は、共通メイン電極部１６２から画素メイン電極部１５２に向かって画素サブ電極部１５４と重ならないように直線で突出される。共通サブ電極部１６４は、第１方向に沿って第２方向に対して平行に複数個が形成される。

共通サブ電極部１６４は、各単位画素の中心を横切る中心線を基準として対称形状を有する。即ち、共通サブ電極部１６４は、中心線を基準として対称になる第１共通サブ電極１６４ａ及び第２共通サブ電極１６４ｂを含む。

第１共通サブ電極１６４ａは中心線を基準として一側に形成され、第１画素サブ電極１５４ａと同じ方向に傾く。即ち、第１共通サブ電極１６４ａは、第２方向に対して所定の角度、一例として、０．５°〜５°の範囲で傾く。この際、第１共通サブ電極１６４ａは、第１画素サブ電極１５４ａと同じ個数で形成されることが好ましく、互いに隣り合う第１画素サブ電極１５４ａ間の中央に形成されることが好ましい。

第２共通サブ電極１６４ｂは中心線を基準として他側に形成され、第２画素サブ電極１５４ｂと同じ方向に傾く。即ち、第２共通サブ電極１６４ｂは、第１共通サブ電極１６４ａが傾く方向の逆方向に第２方向に対して所定の角度、一例として、０．５°〜５°の範囲で傾くように形成される。この際、第２共通サブ電極１６４ｂは、第２画素サブ電極１５４ｂと同じ個数に形成されることが好ましく、互いに隣り合う第２画素サブ電極１５４ｂ間の中央に形成されることが好ましい。

一方、図１２を参照すると、共通電極１６０は、共通電圧配線１３０と電気的に連結される垂直連結電極１６２ａを更に含むことができる。又、共通電圧配線１３０には、共通電極１６０と電気的に接続されるための共通電圧連結部１３２が形成される。一方、第２絶縁膜１４０には共通電圧接続部１３２の一部を露出させるための共通コンタクトホール１４４が形成される。

具体的に説明すると、垂直接続電極１６２ａは、共通メイン電極部１６２から共通電圧配線１３０に沿って所定の長さで突出される。その結果、垂直接続電極１６２ａは、共通電圧接続部１３２と重なり、共通コンタクトホール１４４を通じて共通電圧接続部１３２と電気的に接続される。

水平接続電極ＨＥは、第１方向に互いに隣り合う共通電極１６０間に配置され、前記共通電極１６０を互いに電気的に接続させる。水平接続電極ＨＥは共通電極１６０と同じ層に形成される。即ち、水平接続電極ＨＥは、第２絶縁膜１４０上に形成される。この際、水平接続電極ＨＥは透明な導電性物質からなることが好ましい。

最後に、図示していないが、アレイ基板１００は、液晶層３００の液晶を一例に配列させるために、第１配向膜（図示せず）を更に含む。前記第１配向膜は、画素電極１５０及び共通電極１６０をカバーするように第２絶縁膜１４０上に形成される。

一方、本実施例では、平面的に見た時、画素電極１５０が共通電極１６０の上側に形成されると説明したが、これとは異なり、画素電極１５０及び共通電極１６０の位置が互いに変わって、共通電極１６０が画素電極１５０の上側に形成されてもよい。

続いて、図１、図２、図１０、図１３、及び図１４を参照して、対向基板２００及び液晶層３００を説明する。

対向基板２００は、アレイ基板１００と対向するように配置される。対向基板２００は、第２透明基板２１０及び遮光膜（図示せず）を含み、選択的にカラーフィルタ２２０を更に含んでもよい。

第２透明基板２１０は、第１透明基板１４０と同様に透明な物質からなり、プレート形状を有する。

遮光膜は、アレイ基板１００と向かい合うように第２透明基板２１０上に形成される。好ましくは、遮光膜は、ゲート配線ＧＬ、データ配線ＤＬ、及び薄膜トランジスタＴＦＴを全部カバーすることができるように第２透明基板２１０上に形成される。

カラーフィルタ２２０は、画素電極１５０に対応するように第２透明基板２１０上に形成される。この際、カラーフィルタ２２０が対向基板２００に形成されない場合、カラーフィルタ２２０はアレイ基板１００に形成されてもよい。

一方、図示していないが、対向基板１００は、液晶層３００の液晶を一列に配列させるために、第２配向膜（図示せず）を更に含む。前記第２配向膜は、カラーフィルタ２２０の上部に形成される。

液晶層３００は、アレイ基板１００及びカラーフィルタ基板２００の間に介在される。この際、液晶層３００内の液晶３１０は、第１配向膜及び第２配向膜によって一例に配列される。具体的には、液晶３１０は、アレイ基板１００の表面に対して平行に横になって配置され、一例として第２方向と平行に配置される。

一方、共通電極１６０に第１電圧が印加され、画素電極１５０に第１電圧と異なる第２電圧が印加されると、共通電極１６０及び画素電極１５０の間に電界が形成される。このような電界は、液晶３１０をアレイ基板１００の表面に横になったままで所定の角度に回転させる。ここで、第１サブ電極１５６ａの上部に配置された液晶３１０と第２サブ電極１５６ｂの上部に配置された液晶３１０は、互いに異なる方向に回転する。このように、第１サブ電極１５６ａ及び第２サブ電極１５６ｂが互いに異なる方向に傾斜するように形成されることにより、液晶３１０は回転する時、回転する方向が異なって互いに衝突することを防止することができる。

このような本発明によると、画素電極及び共通電極がアレイ基板に形成されることにより、液晶層内の液晶は、アレイ基板の表面に対して平行に横になって配置され、画素電極及び共通電極の間で発生された電界によって横になったままで所定の角度に回転することができる。これによって、液晶がアレイ基板の表面に垂直に配列されず、常に水平に配列されることにより、タッチスクリーンの実現のときに、外部の圧力によって配列が変更されることを防止して、画像の表示品質をより向上させることができる。

又、各単位画素が第２方向より第１方向に長い長方形形状を有することにより、データ配線の数の減少でデータ駆動ＩＣの数が減少され、表示パネルの製造費用及び電力消耗量がより減少されることができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の第１実施例による表示パネルを示す斜視図である。 図１の表示パネルのうち、アレイ基板の配置関係を概念的に示す平面図である。 図２の一部を拡大して示す平面図である。 図３のＲ１部分を拡大して示す平面図である。 図４のＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。 図３のＲ２部分を拡大して示す平面図である。 図６のＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。 図３のＲ３部分を拡大して示す平面図である。 図８のＩＩＩ−ＩＩＩ’に沿って切断した断面図である。 本発明の第２実施例による表示パネルのうち、アレイ基板の一部を示す平面図である。 図１０のＲ４部分を拡大して示す平面図である。 図１０のＲ５部分を拡大して示す平面図である。 図１０のＲ６部分を拡大して示す平面図である。 図１３のＩＶ−ＩＶ’に沿って切断した断面図である。

符号の説明

１００ アレイ基板
１１０ 第１透明基板
１２０ 第１絶縁膜
１３０ 共通電圧配線
１４０ 第２絶縁膜
１５０ 画素電極
ＣＥ、１６０ 共通電極
ＨＥ 水平接続電極
ＧＬ ゲート配線
ＤＬ データ配線
ＴＦＴ 薄膜トランジスタ
２００ 対向基板
３００ 液晶層

Claims (20)

1. 第１方向に形成されたゲート配線と、
   前記ゲート配線と交差されるように第２方向に形成されたデータ配線と、
   前記ゲート配線及び前記データ配線と電気的に接続された薄膜トランジスタと、
   前記ゲート配線及び前記データ配線によって規定された単位画素内に形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に接続された画素電極と、
   前記データ配線と平行に前記第２方向に形成された共通電圧配線と、
   前記画素電極と電気的に離隔するように前記単位画素内に形成され、前記共通電圧配線と電気的に接続された共通電極と、を含むことを特徴とするアレイ基板。
2. 前記画素電極及び前記共通電極は、透明な導電性物質からなることを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
3. 前記画素電極は、
   前記ゲート配線と隣接するように前記第１方向に沿って形成された第１メイン画素電極部と、
   前記ゲート配線と隣り合う他のゲート配線と隣接するように前記第１メイン画素電極部から前記第２方向に所定距離だけ離隔し、前記第１方向に沿って形成された第２メイン画素電極部と、
   前記第１及び第２メイン画素電極部の間に配置され、前記第１及び第２メイン画素電極部を直線で接続し、前記第１方向に沿って前記第２方向に対して平行に複数個が形成されたサブ画素電極部と、を含むことを特徴とする請求項２記載のアレイ基板。
4. 前記共通電極は前記画素電極の下部に形成され、前記共通電極及び前記画素電極の間には絶縁膜が形成されることを特徴とする請求項３記載のアレイ基板。
5. 前記共通電極は、前記画素電極をカバーするように前記画素電極より広い面積を有することを特徴とする請求項４記載のアレイ基板。
6. 前記サブ画素電極部は、前記単位画素の中心を前記第２方向に沿って横切る仮想の中心線を基準として対称形状を有することを特徴とする請求項３記載のアレイ基板。
7. 前記サブ画素電極部は、
   前記中心線を基準として一側に形成され、前記第２方向に対して所定の角度に傾いた第１サブ画素電極と、
   前記一側の逆方向である他側に形成され、前記中心線を基準として前記第１サブ画素電極と対称になるように前記第２方向に対して傾いた第２サブ画素電極と、を含むことを特徴とする請求項６記載のアレイ基板。
8. 前記共通電圧配線は前記共通電極の上部に形成され、前記画素電極は前記共通電圧配線の上部に形成され、
   前記共通電極及び前記共通電圧配線の間には第１絶縁膜が形成され、前記共通電圧配線及び前記画素電極の間には第２絶縁膜が形成され、
   前記共通電圧配線には、前記共通電極と電気的に接続されるための共通電圧接続部が形成され、前記第２絶縁膜上には前記画素電極と電気的に分離された層間連接続電極が形成され、
   前記層間接続電極は、前記第１及び第２絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通じて前記共通電圧接続部及び前記共通電極を電気的に接続させることを特徴とする請求項３記載のアレイ基板。
9. 前記共通電圧接続部は、前記単位画素の中心を前記第２方向に沿って横切る仮想の中心線を基準として対称形状を有することを特徴とする請求項８記載のアレイ基板。
10. 前記画素電極は、
    前記ゲート配線と隣接するように前記第１方向に沿って形成された画素メイン電極部と、
    前記画素メイン電極部から前記ゲート配線と隣り合う他のゲート配線に向かって直線で突出され、前記第１方向に沿って並列に複数個が形成された画素サブ電極部と、を含むことを特徴とする請求項２記載のアレイ基板。
11. 前記共通電極は、
    前記他のゲート配線と隣接するように前記第１方向に沿って形成された共通メイン電極部と、
    前記共通メイン電極部から前記画素メイン電極部に向かって直線で突出され、前記第１方向に沿って並列に複数個が形成された共通サブ電極部と、を含むことを特徴とする請求項１０記載のアレイ基板。
12. 前記共通電極は、前記画素電極と同じ層に形成されることを特徴とする請求項１１記載のアレイ基板。
13. 前記画素サブ電極部及び前記共通サブ電極部は、前記単位画素の中心を前記第２方向に沿って横切る仮想の中心線を基準として対称形状を有することを特徴とする請求項１１記載のアレイ基板。
14. 前記画素サブ電極部は、
    前記中心線を基準として一側に形成され、前記第２方向に対して所定の角度に傾いた第１画素サブ電極と、
    前記一側の逆方向である他側に形成され、前記中心線を基準として前記第１画素サブ電極と対称になるように前記第２方向に対して傾いた第２画素サブ電極と、を含み、
    前記共通サブ電極部は、
    前記中心線を基準として前記一側に形成され、前記第１画素サブ電極と同じ方向に傾いた第１共通サブ電極と、
    前記中心線を基準として前記他側に形成され、前記第２画素サブ電極と同じ方向に傾いた第２共通サブ電極と、を含むことを特徴とする請求項１３記載のアレイ基板。
15. 前記共通電極は前記共通電圧配線の上部に形成され、前記共通電圧配線及び前記共通電極の間には絶縁膜が形成され、
    前記共通電極は、前記絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通じて前記共通電圧配線と電気的に接続されることを特徴とする請求項１１記載のアレイ基板。
16. 前記第１方向に互いに隣り合う前記共通電極を互いに電気的に接続させる水平接続電極を更に含むことを特徴とする請求項２記載のアレイ基板。
17. 前記単位画素は、前記第２方向より前記第１方向に長い長方形形状を有することを特徴とする請求項２記載のアレイ基板。
18. 前記薄膜トランジスタは、前記データ配線を基準として一側及びその他側に前記第２方向に沿って交互に形成されることを特徴とする請求項１７記載のアレイ基板。
19. アレイ基板、前記アレイ基板と対向する対向基板、及び前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層を含む表示パネルにおいて、
    前記アレイ基板は、
    第１方向に形成されたゲート配線と、
    前記ゲート配線と交差されるように第２方向に形成されたデータ配線と、
    前記ゲート配線及び前記データ配線と電気的に接続された薄膜トランジスタと、
    前記ゲート配線及び前記データ配線によって規定された単位画素内に形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に接続された画素電極と、
    前記データ配線と平行に前記第２方向に形成された共通電圧配線と、
    前記画素電極と電気的に離隔するように前記単位画素内に形成され、前記共通電圧配線と電気的に接続された共通電極と、を含むことを特徴とする表示パネル。
20. 前記液晶層内の液晶は、前記アレイ基板の表面に対して平行に横になって配置され、前記画素電極及び前記共通電極の間で発生された電界によって前記表面に対して横になったままで所定の角度で回転することを特徴とする請求項１９記載の表示パネル。

Images