KR100925459B1 - Liquid crystal display having multi domain and panel for the same - Google Patents
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Abstract
절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 게이트선과 절연되어 교차하고 있는 데이터선, 게이트선과 데이터선이 교차하여 정의하는 각 화소 영역마다 형성되어 있는 제1 화소 전극, 게이트선, 데이터선 및 제1 화소 전극에 3단자가 각각 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 화소 영역마다 형성되어 있으며 제1 화소 전극에 용량성으로 결합되어 있는 제2 화소 전극을 포함하는 액정 표시 장치를 마련한다. 이렇게 하면, 측면 시인성을 향상된 광시야각 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.A gate line formed on an insulating substrate, a data line insulated from and intersecting the gate line, a first pixel electrode, a gate line, a data line, and a first pixel electrode formed in each pixel region defined by the intersection of the gate line and the data line A liquid crystal display device including a thin film transistor having three terminals connected to each other and a second pixel electrode formed in each pixel area and capacitively coupled to the first pixel electrode is provided. In this way, a wide viewing angle liquid crystal display device having improved side visibility can be obtained.
액정표시장치, 수직배향, 절개부, 결합전극LCD, vertical alignment, cutout, coupling electrode
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,1 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 색필터 표시판의 배치도이고,2 is a layout view of a color filter display panel for a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,3 is a layout view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 IV-IV'선에 대한 단면도이고,4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 3,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이고,5 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,6 is a layout view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,7 is a layout view of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 VIII-VIII'선에 대한 단면도이고,FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII ′ of FIG. 7;
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,9 is a layout view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,10 is a layout view of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,11 is a layout view of a liquid crystal display according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,12 is a layout view of a liquid crystal display according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이고, 13 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to a seventh embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이고,14 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to an eighth embodiment of the present invention;
도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,15 is a layout view of a liquid crystal display according to an eighth exemplary embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 제9 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이고,16 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to a ninth embodiment of the present invention;
도 17은 본 발명의 제9 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
17 is a layout view of a liquid crystal display according to a ninth embodiment of the present invention.
121 게이트선, 123 게이트 전극,121 gate line, 123 gate electrode,
133a, 133b, 133c 유지 전극, 176 결합 전극,133a, 133b, 133c sustain electrode, 176 bond electrode,
171 데이터선, 173 소스 전극,171 data lines, 173 source electrodes,
175 드레인 전극, 190 화소 전극,175 drain electrodes, 190 pixel electrodes,
191, 192, 193 절개부, 151, 154 비정질 규소층,191, 192, 193 incisions, 151, 154 amorphous silicon layer,
270 기준 전극, 271, 272, 273 절개부
270 reference electrode, 271, 272, 273 incision
본 발명은 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 표시판에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a display panel used therefor.
액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 색필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 표시판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 표시판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전압을 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛 의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device injects a liquid crystal material between an upper display panel on which a common electrode and a color filter are formed, and a lower display panel on which a thin film transistor and a pixel electrode are formed. By applying a different voltage to form an electric field to change the arrangement of the liquid crystal molecules, and through this to control the light transmittance is a device that represents the image.
그런데 액정 표시 장치는 시야각이 좁은 것이 중요한 단점이다. 이러한 단점을 극복하고자 시야각을 넓히기 위한 다양한 방안이 개발되고 있는데, 그 중에서도 액정 분자를 상하 표시판에 대하여 수직으로 배향하고 화소 전극과 그 대향 전극인 공통 전극에 일정한 절개 패턴을 형성하거나 돌기를 형성하는 방법이 유력시되고 있다. However, it is an important disadvantage that the liquid crystal display device has a narrow viewing angle. In order to overcome these disadvantages, various methods for widening the viewing angle have been developed. Among them, liquid crystal molecules are oriented vertically with respect to the upper and lower display panels, and a method of forming a constant incision pattern or forming protrusions on the pixel electrode and the common electrode that is opposite thereto. This is becoming potent.
절개 패턴을 형성하는 방법으로는 화소 전극과 공통 전극에 각각 절개 패턴을 형성하여 이들 절개 패턴으로 인하여 형성되는 프린지 필드(fringe field)를 이용하여 액정 분자들이 눕는 방향을 조절함으로써 시야각을 넓히는 방법이 있다. As a method of forming an incision pattern, an incision pattern is formed on each of the pixel electrode and the common electrode, and the viewing angle is widened by adjusting the direction in which the liquid crystal molecules lie down using a fringe field formed by the incision patterns. .
돌기를 형성하는 방법은 상하 표시판에 형성되어 있는 화소 전극과 공통 전극 위에 각각 돌기를 형성해 둠으로써 돌기에 의하여 왜곡되는 전기장을 이용하여 액정 분자의 눕는 방향을 조절하는 방식이다.The protrusions are formed by forming protrusions on the pixel electrode and the common electrode formed on the upper and lower display panels, respectively, to adjust the lying direction of the liquid crystal molecules using an electric field distorted by the protrusions.
또 다른 방법으로는, 하부 표시판 위에 형성되어 있는 화소 전극에는 절개 패턴을 형성하고 상부 표시판에 형성되어 있는 공통 전극 위에는 돌기를 형성하여 절개 패턴과 돌기에 의하여 형성되는 프린지 필드를 이용하여 액정의 눕는 방향을 조절함으로써 도메인을 형성하는 방식이 있다.In another method, an incision pattern is formed on the pixel electrode formed on the lower panel, and protrusions are formed on the common electrode formed on the upper panel, so that the liquid crystal lies down using a fringe field formed by the incision pattern and the protrusion. There is a way to form a domain by controlling.
이러한 다중 도메인 액정 표시 장치는 1:10의 대비비를 기준으로 하는 대비비 기준 시야각이나 계조간의 휘도 반전의 한계 각도로 정의되는 계조 반전 기준 시야각은 전 방향 80°이상으로 매우 우수하다. 그러나 정면의 감마(gamma)곡선과 측면의 감마 곡선이 일치하지 않는 측면 감마 곡선 왜곡 현상이 발생하여 TN(twisted nematic) 모드 액정 표시 장치에 비하여도 좌우측면에서 열등한 시인성을 나타낸다. 예를 들어, 도메인 분할 수단으로 절개부를 형성하는 PVA(patterned vertically aligned) 모드의 경우에는 측면으로 갈수록 전체적으로 화면이 밝게 보이고 색은 흰색 쪽으로 이동하는 경향이 있으며, 심한 경우에는 밝은 계조 사이의 간격 차이가 없어져서 그림이 뭉그러져 보이는 경우도 발생한다. 그런데 최근 액정 표시 장치가 멀티 미디어용으로 사용되면서 그림을 보거나 동영상을 보는 일이 증가하면서 시인성이 점점 더 중요시되고 있다.In such a multi-domain liquid crystal display, the gray scale inversion reference viewing angle defined as a contrast ratio reference viewing angle based on a contrast ratio of 1:10 or a limit angle of luminance inversion between gray scales is excellent, more than 80 ° in all directions. However, the gamma curve of the front side and the gamma curve of the side do not coincide with each other, resulting in inferior visibility in the left and right sides compared to the TN (twisted nematic) mode liquid crystal display. For example, in the patterned vertically aligned (PVA) mode, which makes an incision by domain dividing means, the screen looks brighter and the color tends to shift toward white as the side faces. Occasionally, the picture appears clumped and disappears. However, as liquid crystal display devices are used for multimedia in recent years, visibility has become increasingly important as pictures and moving pictures are viewed.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 시인성이 우수한 다중 도메인 액정 표시 장치를 구현하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to implement a multi-domain liquid crystal display device having excellent visibility.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 화소 전극을 둘로 나누고 두 서브 화소 전극에 서로 다른 전위가 인가되도록 한다.In order to solve this problem, in the present invention, the pixel electrode is divided into two and different potentials are applied to the two sub pixel electrodes.
구체적으로는, 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선, 상기 제1 신호선과 절연되어 교차하고 있는 제2 신호선, 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선이 교차하여 정의하는 각 화소 영역마다 형성되어 있는 제1 화소 전극, 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 제1 화소 전극에 3단자가 각각 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 화소 영역마다 형성되어 있으며 상기 제1 화소 전극에 용량성으로 결합되어 있는 제2 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판을 마련한다. Specifically, for each pixel region defined by an insulation substrate, a first signal line formed on the insulation substrate, a second signal line insulated from and intersecting the first signal line, and the first signal line and the second signal line intersect. A thin film transistor having three terminals connected to the formed first pixel electrode, the first signal line, the second signal line, and the first pixel electrode, respectively, formed in each of the pixel regions, and capacitively coupled to the first pixel electrode. A thin film transistor array panel including the second pixel electrode is provided.
이 때, 상기 제1 화소 전극과 연결되어 있고, 상기 제2 화소 전극과 절연 상태로 중첩하고 있는 결합 전극을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 중의 적어도 하나는 도메인 분할 수단을 가질 수 있으며, 상기 결합 전극은 상기 박막 트랜지스터의 3단자 중 드레인 전극으로부터 연장되어 있거나, 보호막에 형성되어 있는 접촉구를 통하여 상기 제1 화소 전극과 연결되어 있는 것이 바람직하다. 또, 상기 제1 및 제2 화소 전극이 상기 화소 영역의 상하 이등분선에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이룰 수 있고, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극의 서로 인접한 경계선 중 긴변 2개는 제1 신호선과 45°를 이룰 수 있다.In this case, the display device may further include a coupling electrode connected to the first pixel electrode and overlapping the second pixel electrode in an insulated state, wherein at least one of the first pixel electrode and the second pixel electrode is a domain. Preferably, the coupling electrode may extend from the drain electrode among the three terminals of the thin film transistor, or may be connected to the first pixel electrode through a contact hole formed in the passivation layer. In addition, the first and second pixel electrodes may be substantially mirror-symmetrical with respect to the upper and lower bisectors of the pixel region, and two long sides of the boundary lines between the first pixel electrode and the second pixel electrode are adjacent to each other. 45 ° can be achieved with the signal line.
여기서, 상기 제2 신호선과 절연되어 교차하고 있으며 기준 전위가 인가되는 제3 신호선, 상기 제1 신호선, 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 신호선에 3단자가 각각 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터, 및 상기 제1 신호선, 상기 결합 전극 및 상기 제2 화소 전극에 3단자가 각각 연결되어 있는 제3 박막 트랜지스터를 더 포함할 수도 있다. 이 때, 동일한 화소 영역 내의 상기 제2 박막 트랜지스터와 상기 제3 박막 트랜지스터는 동일한 제1 신호선에 연결되어 있고, 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 인접하는 서로 다른 제1 신호선에 각각 연결되어 있을 수 있다. A second thin film transistor having three terminals connected to the second signal line, the third signal line being insulated from and crossing the second signal line, to which a reference potential is applied, and the third terminal connected to the first signal line, the second pixel electrode and the third signal line, The display device may further include a third thin film transistor having three terminals connected to the first signal line, the coupling electrode, and the second pixel electrode, respectively. In this case, the second thin film transistor and the third thin film transistor in the same pixel region are connected to the same first signal line, and the first thin film transistor and the second thin film transistor are connected to adjacent first signal lines, respectively. It may be.
또는, 상기 제2 신호선과 절연되어 교차하고 있으며 기준 전위가 인가되는 제3 신호선, 상기 제1 신호선, 상기 제2 화소 전극 및 상기 제3 신호선에 3단자가 각각 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있고, 동일한 화소 영역 내의 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 인접하는 서로 다른 제1 신호선에 각각 연결되어 있는 것이 바람직하다.Or a second thin film transistor having three terminals connected to the third signal line, the first signal line, the second pixel electrode, and the third signal line, which are insulated from and cross the second signal line and to which a reference potential is applied. The first thin film transistor and the second thin film transistor in the same pixel area may be connected to adjacent first signal lines, respectively.
또는, 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선, 상기 제1 신호선과 절연되어 교차하고 있는 제2 신호선, 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선이 교차하여 정의하는 각 화소 영역마다 형성되어 있는 제1 화소 전극, 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 제1 화소 전극에 3단자가 각각 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 상기 화소 영역마다 형성되어 있는 제2 화소 전극, 상기 제1 신호선, 상기 제2 신호선 및 상기 제2 화소 전극에 3단자가 각각 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 박막 트랜지스터의 채널 저항과 상기 제2 박막 트랜지스터의 채널 저항은 서로 다른 박막 트랜지스터 표시판을 마련한다.Alternatively, an insulating substrate, a first signal line formed on the insulating substrate, a second signal line insulated from and intersecting the first signal line, and formed in each pixel region defined by the first signal line and the second signal line intersecting with each other. A first thin film transistor having three terminals connected to a first pixel electrode, the first signal line, the second signal line, and the first pixel electrode, a second pixel electrode formed in each of the pixel regions, the first signal line, And a second thin film transistor having three terminals connected to the second signal line and the second pixel electrode, respectively, wherein the channel resistance of the first thin film transistor and the channel resistance of the second thin film transistor are different from each other. Prepare.
이 때, 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제2 박막 트랜지스터는 소스 전극을 공유하고, 상기 제1 박막 트랜지스터의 3단자를 각각 제1 게이트 전극, 소스 전극 및 제1 드레인 전극이라 하고, 상기 제2 박막 트랜지스터의 3단자를 제2 게이트 전극, 소스 전극 및 제2 드레인 전극이라 할 때, 상기 소스 전극과 상기 제1 드레인 전극 사이의 거리보다 상기 소스 전극과 상기 제2 드레인 전극 사이의 거리가 더 멀거나, 상기 소스 전극과 상기 제1 드레인 전극이 대향하는 폭이 상기 소스 전극과 상기 제2 드레인 전극이 대향하는 폭에 비하여 더 넓은 것이 바람직하다.In this case, the first thin film transistor and the second thin film transistor share a source electrode, and the three terminals of the first thin film transistor are referred to as a first gate electrode, a source electrode, and a first drain electrode, respectively, and the second thin film When the three terminals of the transistor are referred to as the second gate electrode, the source electrode, and the second drain electrode, the distance between the source electrode and the second drain electrode is greater than the distance between the source electrode and the first drain electrode. The width of the source electrode and the first drain electrode facing each other is wider than the width of the source electrode and the second drain electrode facing each other.
또, 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 중의 적어도 하나는 도메인 분할 수단을 가지는 것이 바람직하다.At least one of the first pixel electrode and the second pixel electrode preferably has domain dividing means.
좀 더 구체적으로는, 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있 으며 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 비정질 규소층, 상기 비정질 규소층 위에 형성되어 저항성 접촉층, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 적어도 일부가 상기 저항성 접촉층 위에 형성되어 있는 소스 전극을 포함하는 데이터선, 적어도 일부가 상기 저항성 접촉층 위에 형성되어 있으며 상기 소스 전극과 대향하는 드레인 전극, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 결합 전극, 상기 데이터선, 상기 드레인 전극 및 상기 결합 전극 위에 형성되어 있는 보호막, 상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 드레인 전극 및 상기 결합 전극과 연결되어 있는 제1 화소 전극, 상기 제1 화소 전극과 절연되어 있고, 상기 결합 전극과 적어도 일부분이 중첩하는 제2 화소 전극, 상기 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중의 적어도 하나에 형성되어 있는 제1 도메인 분할 수단, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중의 적어도 하나에 형성되어 있으며 상기 제1 도메인 분할 수단과 함께 화소 영역을 다수의 소도메인으로 분할하는 제2 도메인 분할 수단을 포함하는 액정 표시 장치를 마련한다.More specifically, a first insulating substrate, a gate line formed on the first insulating substrate and including a gate electrode, a gate insulating film formed on the gate line, an amorphous silicon layer formed on the gate insulating film, A data line formed on the amorphous silicon layer and including a source electrode formed on the ohmic contact layer and the gate insulating layer, and at least a portion of which is formed on the ohmic contact layer, and at least a portion of the data line formed on the ohmic contact layer. A drain electrode facing the electrode, a coupling electrode formed on the gate insulating film, a passivation layer formed on the data line, the drain electrode and the coupling electrode, and formed on the passivation layer and connected to the drain electrode and the coupling electrode; A first pixel electrode, the first A second pixel electrode insulated from a small electrode and overlapping at least a portion of the coupling electrode, a second insulating substrate facing the first insulating substrate, and a common electrode formed on the second insulating substrate; A plurality of small domains formed on at least one of the first and second substrates, the first domain dividing means and the first domain and the second substrate, together with the first domain dividing means A liquid crystal display device including second domain dividing means for dividing into portions is provided.
이 때, 상기 결합 전극은 상기 드레인 전극으로부터 연장되어 있거나 상기 보호막이 가지는 접촉구를 통하여 상기 제1 화소 전극과 연결되어 있는 것이 바람직하고, 상기 제1 도메인 분할 수단은 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극 중의 적어도 하나가 가지는 절개부이고, 상기 제2 도메인 분할 수단은 상기 공통 전극이 가지는 절개부일 수 있다. 또, 상기 결합 전극은 상기 제2 도메인 분할 수 단과 1/2 이상의 부분이 중첩하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the coupling electrode extends from the drain electrode or is connected to the first pixel electrode through a contact hole of the passivation layer, and the first domain dividing means comprises the first pixel electrode and the first electrode. At least one of the two pixel electrodes may be a cutout, and the second domain dividing unit may be a cutout of the common electrode. In addition, the coupling electrode preferably overlaps the second domain division means with a half or more portion.
또는, 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 비정질 규소층, 상기 비정질 규소층 위에 형성되어 저항성 접촉층, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 적어도 일부가 상기 저항성 접촉층 위에 형성되어 있는 소스 전극을 포함하는 데이터선, 적어도 일부가 상기 저항성 접촉층 위에 형성되어 있으며 상기 소스 전극과 대향하는 제1 및 제2 드레인 전극, 상기 데이터선 및 상기 제1 및 제2 드레인 전극 위에 형성되어 있는 보호막, 상기 보호막 위에 형성되어 있으며 상기 제1 및 제2 드레인 전극과 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 화소 전극, 상기 제1 절연 기판과 대향하고 있는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중의 적어도 하나에 형성되어 있는 제1 도메인 분할 수단, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중의 적어도 하나에 형성되어 있으며 상기 제1 도메인 분할 수단과 함께 화소 영역을 다수의 소도메인으로 분할하는 제2 도메인 분할 수단을 포함하는 액정 표시 장치를 마련한다.Alternatively, a first insulating substrate, a gate line formed on the first insulating substrate and including a gate electrode, a gate insulating film formed on the gate line, an amorphous silicon layer formed on the gate insulating film, and on the amorphous silicon layer A data line formed on the resistive contact layer, the data line including a source electrode formed on the resistive contact layer and at least partially formed on the resistive contact layer, and at least a portion formed on the resistive contact layer and opposing the source electrode. A passivation layer formed on the first and second drain electrodes, the data line and the first and second drain electrodes, and first and second pixels formed on the passivation layer and connected to the first and second drain electrodes, respectively. An electrode, a second insulating substrate facing the first insulating substrate, and the second insulator A first domain dividing means formed on at least one of the common electrode formed on the first electrode, the first substrate and the second substrate, and formed on at least one of the first substrate and the second substrate and dividing the first domain A liquid crystal display device comprising second means for dividing the pixel region into a plurality of small domains together with the means is provided.
이 때, 상기 소스 전극과 상기 제1 드레인 전극 사이의 거리보다 상기 소스 전극과 상기 제2 드레인 전극 사이의 거리가 더 멀거나, 상기 소스 전극과 상기 제1 드레인 전극이 대향하는 폭이 상기 소스 전극과 상기 제2 드레인 전극이 대향하는 폭에 비하여 더 넓은 것이 바람직하다.In this case, the distance between the source electrode and the second drain electrode is greater than the distance between the source electrode and the first drain electrode, or the width of the source electrode and the first drain electrode facing each other is greater than the distance between the source electrode and the first drain electrode. It is preferable that the second drain electrode and the second drain electrode be wider than the width opposite each other.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기 술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 설명한다.Next, a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 색필터 기판의 배치도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV'선에 대한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a layout view of a color filter substrate for a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a layout view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV 'of FIG. 3.
액정 표시 장치는 하부 표시판과 이와 마주보고 있는 상부 표시판 및 하부 표시판과 상부 표시판 사이에 주입되어 표시판에 수직으로 배향되어 있는 액정 분자를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다.The liquid crystal display device includes a
먼저, 하부 표시판은 다음과 같은 구성을 가진다.First, the lower panel has the following configuration.
유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(110) 위에 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)이 형성되어 있다. 이중 제1 화소 전극(190a)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받고, 제2 화소 전극(190b)은 제1 화소 전극(190a)과 연결되어 있는 결합 전극(176)과 중첩함으로써 제1 화소 전극(190a)과 전자기적으로 결합(용량성 결합)되어 있다. 이 때, 박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 제1 화소 전극(190a)에 인가되는 화상 신호를 온(on)오프(off)한다. 제2 화소 전극(190b)은 절개부(192)를 가진다. 또, 절연 기판(110)의 아래 면에는 하부 편광판(12)이 부착되어 있다. 여기서, 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있고, 이 경우에는 하부 편광판(12)도 불필요하게 된다.First and
다음, 상부 표시판의 구성은 다음과 같다.Next, the configuration of the upper panel is as follows.
역시 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(210)의 아래 면에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적, 녹, 청의 색필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 여기서, 공통 전극(270)에는 절개부(271, 272, 273)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역의 둘레 부분뿐만 아니라 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)와 중첩하는 부분에도 형성할 수 있다. 이는 절개부(271, 272, 273)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다.It is also made of a
제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 좀 더 상세히 한다. The liquid crystal display according to the first embodiment will be described in more detail.
하부의 절연 기판(110) 위에 주로 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(121)과 유지 전극선(131)이 형성되어 있다. A plurality of gate lines 121 and
게이트선(121)은 복수의 부분이 아래 위로 확장되어 게이트 전극(123)을 이루고, 한쪽 끝부분(125)은 외부 회로와의 연결을 위하여 넓게 확장되어 있다. The gate line 121 has a plurality of portions extending up and down to form a
각 유지 전극선(131)은 그로부터 뻗어 나온 여러 벌의 유지 전극(storage electrode)(133a, 133b, 133c)을 포함한다. 한 벌의 유지 전극(133a, 133b, 133c) 중 두 개의 유지 전극(133a, 133b)은 세로 방향으로 뻗어나오며 가로 방향으로 뻗은 다른 하나의 유지 전극(133c)에 의하여 서로 연결되어 있다. 이 때, 각 유지 전극선(131)은 2개 이상의 가로선으로 이루어질 수도 있다.Each
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 Al, Al 합금, Ag, Ag 합금, Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속 따위로 만들어진다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 단일층으로 이루어지지만, 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Mo, Ti, Ta 등의 금속층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다. 이외에도 여러 다양한 금속 또는 도전체로 게이트선(121)과 유지 전극선(131)을 만들 수 있다.The gate line 121 and the
게이트선(121)과 유지 전극선(131)이 측면은 경사져 있으며 수평면에 대한 경사각은 30-80°인 것이 바람직하다.The sidewalls of the gate line 121 and the
게이트선(121)과 유지 전극선(131)의 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. A
게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)을 비롯하여 복수의 박막 트랜지스터 드레인 전극(drain electrode)(175), 복수의 결합 전극(176) 및 복수의 다리부 금속편(under-bridge metal piece)(172)이 형성되어 있다. 각 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 각 드레인 전극(175)을 향하여 복수의 분지를 내어 박막 트랜지스터의 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 다리부 금속편(172)은 게이트선(121) 위에 위치한다. 결합 전극(176)은 드레인 전극(175)과 연결되어 있고, V자 모양으로 굴절되어 있다.On the
데이터선(171), 드레인 전극(175), 결합 전극(176) 및 다리부 금속편(172)도 게이트선(121)과 마찬가지로 크롬과 알루미늄 등의 물질로 만들어지며, 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.Like the gate line 121, the
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)의 아래에는 데이터선(171)을 따라 주로 세로로 길게 뻗은 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 비정질 규소 따위로 이루어진 각 선형 반도체(151)는 각 게이트 전극(123), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 향하여 가지를 내어 박막 트랜지스터의 채널(154)을 이룬다.Under the
반도체(151)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에는 둘 사이의 접촉 저항을 감소시키기 위한 복수의 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161)는 실리사이드나 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소 따위로 만들어진다. A plurality of
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 다리부 금속편(172) 위에는 질화규소 등의 무기 절연물이나 수지 등의 유기 절연물로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.
On the
보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부와 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 각각 노출시키는 복수의 접촉 구멍(181, 183)이 구비되어 있으며, 게이트선(121)의 끝 부분(125)과 유지 전극선(131)의 일부를 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(182, 184, 185)이 게이트 절연막(140)과 보호막(180)을 관통하고 있다. The
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(190a, 190b)을 비롯하여 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(95, 97) 및 복수의 유지 전극선 연결 다리(storage bridge)(91)가 형성되어 있다. 화소 전극(190a, 190b), 접촉 보조 부재(95, 97) 및 연결 다리(91)는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전체나 알루미늄(Al)과 같은 광 반사 특성이 우수한 불투명 도전체 따위로 만들어진다. A plurality of
화소 전극(190a, 190b)은 제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b)으로 분류되며, 제1 화소 전극(190a)은 접촉 구멍(181)을 통하여 드레인 전극(175)과 연결되어 있고, 제2 화소 전극(190b)은 결합 전극(176)과 중첩하고 있다. 따라서, 제2 화소 전극(190b)은 제1 화소 전극(190a)에 전자기적으로 결합(용량성 결합)되어 있다.The
제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b)을 나누는 경계는 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 부분(191, 193)과 수직을 이루는 부분으로 구분되고, 이중 45°를 이루는 두 부분(191, 193)이 수직을 이루는 부분에 비하여 길이가 길다. 또, 45°를 이루는 두 부분(191, 193)은 서로 수직을 이루고 있다. The boundary dividing the
제2 화소 전극(190b)은 절개부(192)를 가지며, 절개부(192)는 제2 화소 전극(190b)의 오른쪽 변에서 왼쪽 변을 향하여 파고 들어간 형태이고, 입구는 넓게 확장되어 있다.The
제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b)은 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하여 정의하는 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루고 있다.Each of the
또, 보호막(180)의 위에는 게이트선(121)을 건너 그 양쪽에 위치하는 두 유지 전극선(131)을 연결하는 유지 배선 연결 다리(91)가 형성되어 있다. 유지 배선 연결 다리(91)는 보호막(180)과 게이트 절연막(140)을 관통하는 접촉구(183, 184)를 통하여 유지 전극(133a) 및 유지 전극선(131)에 접촉하고 있다. 유지 배선 연결 다리(91)는 다리부 금속편(172)과 중첩하고 있다. 유지 배선 연결 다리(91)는 하부 기판(110) 위의 유지 전극선(131) 전체를 전기적으로 연결하는 역할을 하고 있다. 이러한 유지 전극선(131)은 필요할 경우 게이트선(121)이나 데이터선(171)의 결함을 수리하는데 이용할 수 있고, 다리부 금속편(172)은 이러한 수리를 위하여 레이저를 조사할 때, 게이트선(121)과 유지 배선 연결 다리(91)의 전기적 연결을 보조하기 위하여 형성한다.On the
접촉 보조 부재(95, 97)는 각각 접촉 구멍(182, 183)를 통하여 게이트선의 끝부분(125)과 데이터선의 끝부분(179)에 연결되어 있다.The contact
상부의 절연 기판(210)에는 빛이 새는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220) 위에는 적, 녹, 청색 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)의 위에는 복수 벌의 절개부(271, 272, 273)를 가지는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전체로 형성한다.A
공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)는 두 화소 전극(190a, 190b)의 경계 중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 부분(191, 193)을 가운데에 끼고 있으며 이와 나란한 사선부와 화소 전극(190)의 변과 중첩되어 있는 단부를 포함하고 있다. 이 때, 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 분류된다. A pair of
이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 표시판과 색필터 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다. When the thin film transistor array panel and the color filter display panel having the above structure are aligned and combined, and a liquid crystal material is injected and vertically aligned therebetween, the basic structure of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is provided.
박막 트랜지스터 표시판과 색필터 표시판을 정렬했을 때 공통 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)는 두 화소 전극(190a, 190b)을 각각 복수의 부영역(subarea)으로 구분하는데, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이 두 화소 전극(190a, 190b)을 각각 4개의 부영역으로 나눈다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 각 부영역은 길쭉하게 형성되어 있어서 폭 방향과 길이 방향이 구별된다.When the thin film transistor array panel and the color filter panel are aligned, the
화소 전극(190a, 190b)의 각 부영역과 이에 대응하는 기준 전극(270)의 각 부영역 사이에 있는 액정층(3) 부분을 앞으로는 소영역(subregion)이라고 하며, 이들 소영역은 전계 인가시 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류되며 앞으로는 이를 도메인(domain)이라고 한다. The portion of the
이러한 구조의 액정 표시 장치에서 제1 화소 전극(190a)은 박막 트랜지스터를 통하여 화상 신호 전압을 인가받음에 반하여 제2 화소 전극(190b)은 결합 전극(176)과의 용량성 결합에 의하여 전압이 변동하게 되므로 제2 화소 전극(190b)의 전압은 제1 화소 전극(190b)의 전압에 비하여 절대값이 항상 낮게 된다. 이와 같이, 하나의 화소 영역 내에서 전압이 다른 두 화소 전극을 배치하면 두 화소 전극이 서로 보상하여 감마 곡선의 왜곡을 줄일 수 있다. In the liquid crystal display having the structure, the
그러면 제1 화소 전극(190a)의 전압이 제2 화소 전극(190b)의 전압보다 낮게 유지되는 이유를 도 5를 참고로 하여 설명한다.Next, the reason why the voltage of the
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 회로도로써 표현한 것이다.5 is a circuit diagram illustrating a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 5에서 Clca는 제1 화소 전극(190a)과 공통 전극(270) 사이에서 형성되는 액정 용량을 나타내고, Cst는 제1 화소 전극(190a)과 유지 전극선(131) 사이에서 형성되는 유지 용량을 나타낸다. Clcb는 제2 화소 전극(190b)과 공통 전극(270) 사이에서 형성되는 액정 용량을 나타내고, Ccp는 제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b) 사이에서 형성되는 결합 용량을 나타낸다.In FIG. 5, Clca represents a liquid crystal capacitor formed between the
공통 전극(270) 전압에 대한 제1 화소 전극(190a)의 전압을 Va라 하고, 제2 화소 전극(190b)의 전압을 Vb라 하면, 전압 분배 법칙에 의하여,When the voltage of the
Va=Vb×[Ccp/(Ccp+Clcb)]Va = Vb × [Ccp / (Ccp + Clcb)]
이고, Ccp/(Ccp+Clcb)는 항상 1보다 작으므로 Vb는 Va에 비하여 항상 작다. Since Ccp / (Ccp + Clcb) is always less than 1, Vb is always smaller than Va.
한편, Ccp를 조절함으로써 Va에 대한 Vb의 비율을 조정할 수 있다. Ccp의 조절은 결합 전극(176)과 제2 화소 전극(190b)의 중첩 면적과 거리를 조정함으로써 가능하다. 중첩 면적은 결합 전극(176)의 폭을 변화시킴으로써 용이하게 조정할 수 있고, 거리는 결합 전극(176)의 형성 위치를 변화시킴으로써 조정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 결합 전극(176)을 데이터선(171)과 같은 층에 형성하였으나, 게이트선(121)과 같은 층에 형성함으로써 결합 전극(176)과 제2 화소 전극(190b) 사이의 거리를 증가시킬 수 있다. On the other hand, by adjusting Ccp, the ratio of Vb to Va can be adjusted. The adjustment of Ccp is possible by adjusting the overlapping area and distance of the
결합 전극(176)의 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 이에 대하여 제2 내지 제6 실시예로써 설명한다.The arrangement of the
이하에서는 제1 실시예와 구별되는 특징에 대하여만 설명하고 나머지 동일한 부분에 대하여는 설명을 생략한다. Hereinafter, only the features distinguished from the first embodiment will be described, and the description of the same parts will be omitted.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.6 is a layout view of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
제2 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 결합 전극(176)이 드레인 전극(175)과 연결되는 위치가 제1 실시예와는 달리 소스 전극(173)과 마주보고 있는 부분에 직접 연결되어 있다.In the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment, a position where the
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 8은 도 7의 VIII-VIII'선에 대한 단면도이다.FIG. 7 is a layout view of a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII ′ of FIG. 7.
제3 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 결합 전극(176)이 제1 화소 전극(190a)에 연결된다. 이들의 연결은 보호막(180)에 형성되어 있는 접촉 구멍(186)을 통하여 이루어진다.In the liquid crystal display according to the third exemplary embodiment, the
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.9 is a layout view of a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
제4 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 제3 실시예와 마찬가지로 결합 전극(176)이 제1 화소 전극(190a)에 접촉 구멍(186)을 통하여 연결된다. 다만, 접촉 구멍(186)이 드레인 전극(175)과 가까운 쪽이 아니고 먼 쪽 유지 전극(133a) 위에 배치되는 것이 제3 실시예와 다르다.In the liquid crystal display according to the fourth exemplary embodiment, the
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.10 is a layout view of a liquid crystal display according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
제5 실시예에 따른 액정 표시 장치는 결합 전극(176)의 모양이 직선형인 점이 제1 실시예와 다르다. The liquid crystal display according to the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.11 is a layout view of a liquid crystal display according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.
제6 실시예에 따른 액정 표시 장치는 결합 전극(176)이 제5 실시예와 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 결합 전극(176)을 합한 모양을 가진다는 점이 특징이다.The liquid crystal display according to the sixth embodiment is characterized in that the
이상에서는 제2 화소 전극(190b)을 부유(floating)시키고 결합 전극(176)을 이용하여 제1 화소 전극(190a)과 용량성 결합을 형성한다. 그러나 이와는 달리 제2 화소 전극(190b)에 직접 화상 신호를 인가할 수 있다.In the above, the
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.12 is a layout view of a liquid crystal display according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 제7 실시예에서는 드레인 전극(175a, 175b)을 두 개 형성하고, 이들을 각각 제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b)에 연결한다.In the seventh embodiment of the present invention, two
이 때, 두 드레인 전극(175a, 175b)이 소스 전극(173)으로부터 떨어져 있는 거리는 서로 다르다. 제1 드레인 전극(175a)과 소스 전극(173)의 거리를 La라 하고 제2 드레인 전극(175b)과 소스 전극(173)의 거리를 Lb라 하면, La < Lb이다. 또, 소스 전극(173)과 대향하는 두 드레인 전극(175a, 175b)의 폭도 서로 다른다. 제1 드레인 전극(175a)의 폭을 Wa라 하고 제2 드레인 전극(175b)의 폭을 Wb라 하 면, Wa > Wb이다. At this time, the distances between the two
이와 같이 두 드레인 전극(175a, 175b)의 소스 전극(173)으로부터의 거리와 마주하는 폭을 달리하면, 박막 트랜지스터의 채널 저항이 서로 다르게 되어 동일한 시간 동안 채널을 통하여 제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b)에 전달되는 전하량이 다르게 된다. 따라서 두 화소 전극(190a, 190b)에 걸리는 전압도 다르게 된다. 이 때, La < Lb이고, Wa > Wb 이므로 제1 화소 전극(190a)으로 통하는 채널의 저항이 제2 화소 전극(190b)으로 통하는 채널의 저항에 비하여 더 작다. 따라서 제1 화소 전극(190a)의 전압이 제2 화소 전극(190b)의 전압에 비하여 그 절대값이 항상 더 크게 된다.As such, when the widths of the two
따라서 제1 내지 제6 실시예에서와 같은 시인성 개선의 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the effect of the visibility improvement like the 1st-6th Example can be acquired.
제1 화소 전극(190a)과 제2 화소 전극(190b)의 전압차는 La, Lb, Wa 및 Wb를 변화시킴으로써 조절할 수 있다.The voltage difference between the
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이다.13 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to a seventh embodiment of the present invention.
그런데 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우 제2 화소 전극(190b)이 항상 부유되어 있어서, 외부적인 요인으로 인하여 제2 화소 전극(190b)에 비정상적인 전하(정전기 등)가 유입되면 빠져나갈 통로가 없기 때문에 계속 잔류하면서 유효 구동 전압을 왜곡시키는 문제점이 있다. 유효 구동 전압이 달라지면 원하는 화상을 표시하기 어렵게 되고 잔상 또는 플리커(flicker)와 같은 불량이 발생하게 된다.
However, in the liquid crystal display according to the first to sixth embodiments of the present invention, since the
이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안에 대하여 제8 및 제9 실시예로써 설명한다.The solution to this problem will be described with reference to the eighth and ninth embodiments.
도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이고, 도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.14 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a layout view of a liquid crystal display according to an eighth embodiment of the present invention.
도 14를 보면, 제2 화소 전극을 기준 전위와 연결하는 박막 트랜지스터(T2)를 형성하고, 그 게이트 전극을 전단 게이트선에 연결한다. 따라서, 본단 게이트선에 온 신호가 인가되어 화상 신호가 제1 화소 전극에 충전되기 이전에 제2 화소 전극은 기준 전극 전위로 리프레시(refresh)된다. Referring to FIG. 14, the thin film transistor T2 connecting the second pixel electrode to the reference potential is formed, and the gate electrode thereof is connected to the front gate line. Therefore, before the on signal is applied to the main gate line and the image signal is charged to the first pixel electrode, the second pixel electrode is refreshed to the reference electrode potential.
이렇게 되면 비정상적인 전하가 제2 화소 전극에 유입되더라도 제2 화소 전극이 매 프레임마다 기준 전위로 리프레시되기 때문에 화상 신호를 왜곡하는 일이 없게 된다.In this case, even if abnormal charge flows into the second pixel electrode, since the second pixel electrode is refreshed at the reference potential every frame, the image signal is not distorted.
도 15는 도 14의 회로도를 구체적으로 구현한 액정 표시 장치의 배치도이다. FIG. 15 is a layout view of a liquid crystal display that specifically embodies the circuit diagram of FIG. 14.
제8 실시예에 따른 액정 표시 장치 역시 하부 표시판과 이와 마주보고 있는 상부 표시판 및 하부 표시판과 상부 표시판 사이에 주입되어 표시판에 수직으로 배향되어 있는 액정 분자를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다.The liquid crystal display according to the eighth embodiment also includes a
제8 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 표시판은 다음과 같은 구성을 가진다.The lower panel of the liquid crystal display according to the eighth embodiment has the following configuration.
유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(110) 위에 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 제1 및 제2 화소 전극(190b, 190a)이 형성되어 있다. 이중 제1 화소 전극(190b)은 제1 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175a)에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. 제2 화소 전극(190a)은 제1 화소 전극(190b)과 연결되어 있는 결합 전극(176)과 중첩함으로써 제1 화소 전극(190b)과 전자기적으로 결합(용량성 결합)되어 있고, 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175b)에 연결되어 기준 전위를 인가받는다. First and
이 때, 제1 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123a)과 소스 전극(173a)은 주사 신호를 전달하는 본단 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 제1 화소 전극(190b)에 인가되는 화상 신호를 온(on)오프(off)한다. In this case, the
제2 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123b)과 소스 전극(173b)은 전단 게이트선(121)과 유지 전극 연결 다리(91)에 각각 연결되어 전단 게이트선(121)에 인가되는 주사 신호에 따라 제2 화소 전극(190a)을 기준 전위로 리프레시한다. The gate electrode 123b and the
제2 박막 트랜지스터는 전단 게이트선(121)과 중첩하는 비정질 규소층(154b)과 그 위의 저항성 접촉층(도시하지 않음)을 포함하며, 제2 박막 트랜지스터의 소스 전극(173b)은 보호막(180)을 관통하는 접촉구(186)를 통하여 유지 전극 연결부(91)와 연결되어 있고, 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175b)은 보호막(180)을 관통하는 접촉구(187)를 통하여 제2 화소 전극(190a)과 연결되어 있다.The second thin film transistor includes an
제1 화소 전극(190b)은 절개부(192)를 가진다. The
여기서, 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있다.
Here, the first and
도 16은 본 발명의 제9 실시예에 따른 액정 표시 장치의 회로도이고, 도 17은 본 발명의 제9 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.16 is a circuit diagram of a liquid crystal display according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a layout view of a liquid crystal display according to a ninth embodiment of the present invention.
도 16을 보면, 제2 화소 전극을 기준 전위와 연결하는 제2 박막 트랜지스터(T2)를 형성하고, 그 게이트 전극을 전단 게이트선에 연결한다. 또, 제1 화소 전극과 제2 화소 전극을 연결하는 제3 박막 트랜지스터(T3)를 형성하고, 그 게이트 전극은 제2 박막 트랜지스터와 마찬가지로 전단 게이트선에 연결한다. 따라서, 본단 게이트선에 온 신호가 인가되어 화상 신호가 제1 화소 전극에 충전되기 이전에 제1 및 제2 화소 전극은 기준 전극 전위로 리프레시(refresh)된다. Referring to FIG. 16, the second thin film transistor T2 connecting the second pixel electrode to the reference potential is formed, and the gate electrode is connected to the front gate line. In addition, a third thin film transistor T3 connecting the first pixel electrode and the second pixel electrode is formed, and the gate electrode thereof is connected to the front gate line like the second thin film transistor. Therefore, before the on signal is applied to the main gate line and the image signal is charged to the first pixel electrode, the first and second pixel electrodes are refreshed to the reference electrode potential.
제1 화소 전극에 화상 신호 전압 Vd가 인가되었을 때, 제2 화소 전극에 걸리는 전압[V(b)]은 Vd×Ccp/(Ccp+Clcb)로 표현된다.When the image signal voltage Vd is applied to the first pixel electrode, the voltage V (b) applied to the second pixel electrode is represented by Vd × Ccp / (Ccp + Clcb).
이렇게 되면 비정상적인 전하가 제2 화소 전극에 유입되더라도 제1 및 제2 화소 전극이 매 프레임마다 기준 전위로 리프레시되기 때문에 화상 신호를 왜곡하는 일이 없게 된다. 또한, 제2 화소 전극 전압[V(b)]이 이전 프레임에 인가된 화소 전극 전압과는 무관하게 되어 이전 프레임의 화상이 다음 프레임의 화상에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. In this case, even if abnormal charge flows into the second pixel electrode, since the first and second pixel electrodes are refreshed at the reference potential every frame, the image signal is not distorted. In addition, the second pixel electrode voltage V (b) is independent of the pixel electrode voltage applied to the previous frame, thereby preventing the image of the previous frame from affecting the image of the next frame.
도 17은 도 16의 회로도를 구체적으로 구현한 액정 표시 장치의 배치도이다. 17 is a layout view of a liquid crystal display that specifically embodies the circuit diagram of FIG. 16.
제9 실시예에 따른 액정 표시 장치 역시 하부 표시판과 이와 마주보고 있는 상부 표시판 및 하부 표시판과 상부 표시판 사이에 주입되어 표시판에 수직으로 배향되어 있는 액정 분자를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다.The liquid crystal display according to the ninth embodiment also includes a
제9 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 표시판은 다음과 같은 구성을 가 진다.The lower panel of the liquid crystal display according to the ninth embodiment has the following configuration.
유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(110) 위에 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 제1 및 제2 화소 전극(190b, 190a)이 형성되어 있다. First and
이중 제1 화소 전극(190b)은 제1 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175a)에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. The
제2 화소 전극(190a)은 제1 화소 전극(190b)과 연결되어 있는 결합 전극(176)과 중첩함으로써 제1 화소 전극(190b)과 전자기적으로 결합(용량성 결합)되어 있고, 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175b)에 연결되어 기준 전위를 인가받는다. The
또, 결합 전극(176)은 제3 박막 트랜지스터의 소스 전극(173c)과 연결되어 있고, 제3 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175c)은 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175b)과 연결되어 있어서, 결합 전극(176)에도 제2 및 제3 박막 트랜지스터를 통하여 기준 전위가 인가된다. 결합 전극(176)은 제1 화소 전극(190b)과 연결되어 있으므로 제1 화소 전극(190b)에도 제2 화소 전극(190a)과 함께 기준 전위가 인가된다.In addition, the
제1 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123a)과 소스 전극(173a)은 주사 신호를 전달하는 본단 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 제1 화소 전극(190b)에 인가되는 화상 신호를 온(on)오프(off)한다.
The
제2 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123b)과 소스 전극(173b)은 전단 게이트선(121)과 유지 전극 연결 다리(91)에 각각 연결되어 있어서 전단 게이트선(121)에 인가되는 주사 신호에 따라 제2 화소 전극(190a)이 기준 전위로 리프레시된다. The gate electrode 123b and the
제3 박막 트랜지스터의 게이트 전극(123c)도 제2 박막 트랜지스터와 마찬가지로 전단 게이트선(121)에 연결되어 있어서 제2 화소 전극(190a)이 기준 전위로 리프레시될 때 제1 화소 전극(190b)도 함께 기준 전위로 리프레시된다. Like the second thin film transistor, the gate electrode 123c of the third thin film transistor is also connected to the front gate line 121 so that when the
제2 박막 트랜지스터는 전단 게이트선(121)과 중첩하는 비정질 규소층(154b)과 그 위의 저항성 접촉층(도시하지 않음)을 포함하며, 제2 박막 트랜지스터의 소스 전극(173b)은 보호막(180)을 관통하는 접촉구(186)를 통하여 유지 전극 연결부(91)와 연결되어 있고, 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175b)은 보호막(180)을 관통하는 접촉구(187)를 통하여 제2 화소 전극(190a)과 연결되어 있다.The second thin film transistor includes an
제3 박막 트랜지스터도 전단 게이트선(121)과 중첩하는 비정질 규소층(154c)과 그 위의 저항성 접촉층(도시하지 않음)을 포함하며, 제3 박막 트랜지스터의 드레인 전극(175c)은 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극이 연장되어 있는 형태이고, 제3 박막 트랜지스터의 소스 전극(173c)은 결합 전극(176)이 연장되어 있는 형태이다.The third thin film transistor also includes an amorphous silicon layer 154c overlapping the front gate line 121 and an ohmic contact layer (not shown) thereon, and the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. 특히, 화소 전극과 공통 전극에 형성하는 절개부의 배치는 여러 다양한 변형이 있을 수 있다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights. In particular, the arrangement of the cutouts formed in the pixel electrode and the common electrode may be variously modified.
이상과 같은 구성을 통하여 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시켜 시야각을 확장할 수 있다.Through the above configuration, the side angle of the liquid crystal display device can be improved, and the viewing angle can be extended.
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