KR100956341B1 - Thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에는, 절연 기판 상부에 형성되어 있는 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 표시 셀 어레이 회로, 다수의 데이터선에 전달되는 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동 회로, 기판 상부에 형성되어 있으며, 다수의 게이트선에 주사 또는 게이트 신호를 전달하는 게이트 구동 회로, 기판 상부에 형성되어 있으며, 외부로부터 게이트 구동 회로에 전원 전압 또는 타이밍 신호를 전달하는 다수의 신호선을 포함한다. 이때, 신호선은 서로 다른 층으로 이루어진 제1 배선, 제2 배선, 제1 및 제2 배선을 드러내며, 꽃잎 모양 또는 요철 구조의 경계선을 가지는 절연막의 접촉구를 통하여 제1 및 제2 배선과 접촉하여 제1 및 제2 배선을 연결하는 연결 부재를 포함한다.In a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, a display cell array circuit including a plurality of gate lines, a plurality of data lines, a thin film transistor, and a pixel electrode formed on an insulating substrate, and data transferred to a plurality of data lines. A data driver circuit for transmitting a signal, a gate driver circuit for transmitting a scan or gate signal to a plurality of gate lines, and a gate driver circuit for forming a power supply voltage or a timing signal to the gate driver circuit from outside. It includes a plurality of signal lines to transmit. At this time, the signal line exposes the first wiring, the second wiring, the first wiring, and the second wiring formed of different layers, and contacts the first wiring and the second wiring through the contact hole of the insulating film having the boundary line of petal shape or uneven structure. It includes a connecting member for connecting the first and second wiring.
액정, 쉬프트 레지스터, 접촉부, 게이트 구동회로, 신호선Liquid crystal, shift register, contact, gate driving circuit, signal line
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 분해 사시도를 나타낸다. 1 is an exploded perspective view illustrating a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a thin film transistor array panel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 데이터 구동 회로의 쉬프트 레지스터의 블록도이다.3 is a block diagram of a shift register of the data driving circuit of FIG. 2.
도 4는 상기 도 2의 게이트 구동 회로에 채용되는 쉬프트 레지스터를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram for describing a shift register employed in the gate driving circuit of FIG. 2.
도 5는 도 4의 쉬프트 레지스터에 구동 신호를 전달하기 위한 신호선의 구조를 도시한 배치도이다.FIG. 5 is a layout view illustrating a structure of a signal line for transmitting a driving signal to the shift register of FIG. 4.
도 6은 도 5에서 VI-VI' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI 'of FIG. 5.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 박막 트랜지스터 표시판 200 : 색필터 표시판100 thin film
300 : 액정 패널 어셈블리 340 : 백라이트 어셈블리300: liquid crystal panel assembly 340: backlight assembly
320 : 샤시 320 : 커버320: chassis 320: cover
170, 164 : 쉬프트 레지스터170, 164: shift register
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 장치의 한 기판으로 사용되는 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태, 다양한 기능, 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전되고 있다. 이러한 정보처리 장치에서 처리된 정보는 전기적인 신호 형태를 갖는다. 사용자가 정보처리 장치에서 처리된 정보를 육안으로 확인하기 위해서는 인터페이스 역할을 하는 디스플레이 장치를 필요로 한다.Recently, information processing devices have been rapidly developed to have various forms, various functions, and faster information processing speed. Information processed in such an information processing device has an electrical signal form. In order for the user to visually check the information processed by the information processing apparatus, a display apparatus that serves as an interface is required.
최근에 액정 표시 장치가 대표적인 CRT방식의 디스플레이 장치에 비하여, 경량, 소형이면서, 고해상도, 저전력 및 친환경적인 잇점을 가지며 풀 컬러화가 가능하여 차세대 디스플레이 장치로 부각되고 있다. Recently, a liquid crystal display device has a light weight, a small size, high resolution, low power, and an environment-friendly advantage compared to a typical CRT display device, and is capable of full color and is emerging as a next generation display device.
액정 표시 장치는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이이다.A liquid crystal display device applies a voltage to a specific molecular array of a liquid crystal to convert it into another molecular array, and visually changes the optical properties such as birefringence, photoreactivity, dichroism, and light scattering characteristics of the liquid crystal cell that emit light by the molecular array. It is a display using the modulation of the light by a liquid crystal cell by converting into.
액정 표시 장치는 크게 TN(Twisted Nematic) 방식과 STN(Super-Twisted Nematic)방식으로 나뉘고, 구동방식의 차이로 스위칭 소자 및 TN 액정을 이용한 액티브 매트릭스(Active matrix)표시 방식과 STN 액정을 이용한 패시브 매트릭스(passive matrix)표시 방식이 있다. The liquid crystal display is largely divided into twisted nematic (TN) and super-twisted nematic (STN) methods, and the difference between the driving methods is an active matrix display method using a switching element and a TN liquid crystal and a passive matrix using an STN liquid crystal. There is a passive matrix display method.
이 두 방식의 큰 차이점은 액티브 매트릭스 표시 방식은 박막 트랜지스터 표시판을 사용하는 점이며, 이것은 박막 트랜지스터를 이용하여 각각의 화소를 구동하는 방식이며, 패시브 매트릭스 표시방식은 트랜지스터를 사용하지 않기 때문에 이와 관련한 복잡한 회로를 필요로 하지 않는다. The main difference between the two methods is that the active matrix display method uses a thin film transistor array panel, which uses a thin film transistor to drive each pixel, and the passive matrix display method does not use a transistor, which is a complicated method. No circuit needed
박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 반도체층을 비정질 규소를 이용하거나 다결정 규소를 이용하느냐에 따라 구분된다. 다결정 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 소비전력이 작고, 가격이 저렴하지만 비정질 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치와 비교하여 박막 트랜지스터의 제조 공정이 복잡한 단점이 있다. 그래서, 다결정 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 IMT-2000 휴대용 전화기의 디스플레이와 같이 소형 디스플레이 장치에 주로 적용된다.Thin film transistor liquid crystal display devices are classified according to whether the semiconductor layer uses amorphous silicon or polycrystalline silicon. Although the polycrystalline silicon thin film transistor liquid crystal display device has a small power consumption and a low price, the manufacturing process of the thin film transistor is complicated compared to the amorphous silicon thin film transistor liquid crystal display device. Thus, the polycrystalline silicon thin film transistor liquid crystal display device is mainly applied to a small display device such as a display of an IMT-2000 portable telephone.
비정질 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 대면적이 용이하고 수율이 높아서 주로 노트 북 PC, LCD 모니터, HDTV 등의 대화면 디스플레이 장치에 적용된다. The amorphous silicon thin film transistor liquid crystal display device has a large area and a high yield, and is mainly applied to a large screen display device such as a notebook PC, an LCD monitor, and an HDTV.
그러나, 비정질 규소 액정 표시 장치에서는 다결정 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치와 비교하여 연성 인쇄 회로 기판 상에 COF(Chip On Film) 방식으로 데이터 구동 칩을 실장하고, 연성 인쇄 회로 기판을 통하여 데이터 인쇄 회로 기판과 픽셀 어레이의 데이터 라인 단자부를 연결한다. 또한, 연성 인쇄 회로 기판 상에 COF 방식으로 게이트 구동 칩을 형성하고, 연성 인쇄 회로 기판을 통하여 게이트 인쇄 회로 기판과 픽셀 어레이의 게이트 라인 단자부를 연결한다. 즉, 비정질 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 비정질 규소를 이용하여 공정의 장점인 높 은 생산성에도 불구하고, 다결정 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치와 비교하여 비용 측면과 슬림(slim)한 구조 측면에서 불리한 위치에 있다.However, in an amorphous silicon liquid crystal display device, a data driving chip is mounted on a flexible printed circuit board by a chip on film (COF) method, compared to a polycrystalline silicon thin film transistor liquid crystal display device, and the data printed circuit board and Connect the data line terminal portion of the pixel array. In addition, a gate driving chip is formed on the flexible printed circuit board by a COF method, and the gate printed circuit board and the gate line terminal portion of the pixel array are connected through the flexible printed circuit board. That is, the amorphous silicon thin film transistor liquid crystal display device has a disadvantage in terms of cost and slim structure compared with the polycrystalline silicon thin film transistor liquid crystal display device, despite the high productivity, which is an advantage of the process using amorphous silicon. have.
한편, 박막 트랜지스터 표시판 제조시 서로 다른 층의 배선을 절연막의 접촉구를 통하여 연결하여 신호선으로 이용할 때, 전달되는 신호를 정상적으로 전달하기 위해서는 접촉부에서 신호선이 부식되거나 단선되지 않도록 접촉부를 설계하는 것이 바람직하다. On the other hand, when manufacturing the thin film transistor array panel when connecting the wiring of the different layers through the contact hole of the insulating film to use as a signal line, it is preferable to design the contact portion so that the signal line is not corroded or disconnected at the contact portion in order to transfer the signal transmitted normally. .
이에 본 발명의 기술과 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 슬림한 구조를 채택할 수 있는 비정질 규소 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an amorphous silicon thin film transistor array panel capable of adopting a slim structure.
또한, 본 발명의 다른 목적은 접촉부의 신뢰도를 확보할 수 있는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel that can ensure the reliability of the contact portion.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 절연 기판 상부에 형성되어 있는 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 표시 셀 어레이 회로, 다수의 데이터선에 전달되는 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동 회로, 기판 상부에 형성되어 있으며, 다수의 게이트선에 주사 또는 게이트 신호를 전달하는 게이트 구동 회로, 기판 상부에 형성되어 있으며, 외부로부터 게이트 구동 회로에 전원 전압 또는 타이밍 신호를 전달하는 다수의 신호선을 포함한다. 이때, 신호선은 서로 다른 층으로 이루 어진 제1 배선, 제2 배선, 제1 및 제2 배선을 드러내며, 꽃잎 모양 또는 요철 구조의 경계선을 가지는 절연막의 접촉구를 통하여 제1 및 제2 배선과 접촉하여 제1 및 제2 배선을 연결하는 연결 부재를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a thin film transistor array panel includes a display cell array circuit including a plurality of gate lines, a plurality of data lines, a thin film transistor, and a pixel electrode formed on an insulating substrate. A data driving circuit for transmitting a data signal transmitted to a data line, and is formed on the substrate, a gate driving circuit for transmitting a scan or gate signal to a plurality of gate lines, formed on the substrate, the gate driving circuit from the outside It includes a plurality of signal lines for carrying a power supply voltage or a timing signal. At this time, the signal line exposes the first wiring, the second wiring, the first wiring, and the second wiring formed of different layers, and contacts the first and second wiring through the contact hole of the insulating film having the boundary line of petal shape or uneven structure. And a connection member connecting the first and second wires.
접촉구에서 제1 또는 제2 배선의 경계선이 드러날 수 있으며, 접촉구를 통하여 드러난 제1 또는 제2 배선의 경계선은 꽃잎 모양 또는 요철 구조를 포함하는 것이 바람직하다.The boundary line of the first or second wiring line may be exposed in the contact hole, and the boundary line of the first or second wire line exposed through the contact hole may include a petal shape or an uneven structure.
제1 또는 제2 배선은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 은 또는 은 합금을 포함하는 제1 도전막과 크롬 또는 몰리브덴 또는 티타늄 또는 탄탈륨을 포함하는 제2 도전막을 포함하는 것이 바람직하며, 접촉구를 통하여 드러난 제1 또는 제2 배선에는 제2 절연막이 드러나는 것이 바람직하다.Preferably, the first or second wiring comprises a first conductive film containing aluminum or an aluminum alloy or silver or silver alloy and a second conductive film containing chromium or molybdenum or titanium or tantalum, and is exposed through contact holes. It is preferable that the second insulating film be exposed on the first or second wiring.
제1 또는 제2 배선은 게이트선 또는 데이터선과 동일한 층으로 이루어지며, 연결 부재는 화소 전극과 동일한 층으로 이루어질 수 있다.The first or second wiring may be formed of the same layer as the gate line or the data line, and the connection member may be formed of the same layer as the pixel electrode.
게이트 구동 회로는 복수의 스테이지들이 종속 연결되고, 첫 번째 스테이지에는 개시신호가 입력단자에 결합되고, 각 스테이지들의 출력 신호들을 순차적으로 출력하는 쉬프트 레지스터로 구성하고, 쉬프트 레지스터의 홀수 번째 스테이지들에는 제1 클럭과, 제1 클럭의 출력을 제거하기 위한 제1 제어 신호가 제공되고, 짝수 번째 스테이지들에는 제1 클럭에 위상 반전된 제2 클럭과, 제2 클럭의 출력을 제거하기 위한 제2 제어 신호가 제공된다.The gate driving circuit is composed of shift registers in which a plurality of stages are cascade-connected, a first signal is coupled to an input terminal, and a shift register sequentially outputs output signals of the respective stages. A first clock and a first control signal for removing the output of the first clock are provided, the even stages have a second clock phase-inverted to the first clock and a second control for removing the output of the second clock. A signal is provided.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한 다. 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 practice 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 또다른 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 portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" 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 비정질 규소 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 설명한다.Next, a structure of a thin film transistor array panel for an amorphous silicon liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 a-Si TFT 액정 표시 장치의 분해 사시도를 나타낸다. 1 is an exploded perspective view of an a-Si TFT liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 크게 액정 표시패널 어셈블리(300), 백라이트 어셈블리(340), 샤시(3200) 및 커버(310, 320)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal
액정표시패널 어셈블리(300)는 액정표시패널, 연성 인쇄회로기판(510), 통합 제어 및 데이터 구동칩(540)을 포함한다. 액정표시패널은 박막 트랜지스터 표시판(100)과 색필터 표시판(200)을 포함한다. 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 비정질 규소를 이용한 박막 트랜지스터의 제조 공정에 의해 형성된 화소 전극, 박막 트랜지스터, 데이터 구동 회로, 게이트 구동 회로 및 외부 연결단자 등이 형성 되어 있다. 색필터 표시판(200)에는 각각의 화소에 순차적으로 배열되어 있는 적, 녹, 청의 색 필터 및 화소 전극과 함께 액정 분자를 구동하기 위한 신호가 전달되는 공통 전극 등이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터 표시판(100)과 색필터 표시판(200)은 서로 대향하여 정렬되고 이(100, 200)들 사이에 액정이 형성된 다음에 봉입된다. The liquid crystal
연성 인쇄 회로 기판(210)에 설치된 통합 제어 및 데이터 구동칩(540)과 박막 트랜지스터 표시판(100))에 형성된 회로들은 연성 인쇄 회로 기판(510)에 의해 전기적으로 연결된다. 연성 인쇄 회로 기판(510)은 데이터신호, 데이터 타이밍 신호, 게이트 타이밍신 호 및 게이트 구동 전압들을 박막 트랜지스터 표시판(100)의 데이터 구동 회로 및 게이트 구동 회로에 제공한다. Circuits formed in the integrated control and
백라이트 어셈블리(340)는 램프 어셈블리(342), 도광판(344), 광학시트들(346), 반사판(128) 및 몰드 프레임(349)을 포함하여 이루어진다. The
도 2는 본 발명의 실시예 의한 액정 표시 장치용 비정질 규소 박막 트랜지스터 표시판의 구성을 나타낸 배치도이다.2 is a layout view illustrating a configuration of an amorphous silicon thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판(100) 위에는 표시 셀 어레이 회로(150), 데이터 구동 회로(160), 게이트 구동 회로(170), 데이터 구동 회로 외부 연결 단자(162, 163), 게이트 구동 회로 외부 연결 단자부(169)가 형성되어 있다. 이들은 비정질 규소를 반도체층으로 이용하는 박막 트랜지스터 제조 공정시 함께 형성된다. 2, the display
표시 셀 어레이 회로(150)는 행 방향으로 연장된 m 개의 데이터선들(DL1~DLm)과 열 방향으로 연장된 n 개의 게이트선들(GL1~GLn)을 포함한다. The display
본 발명의 실시예는 2인치 액정 표시 패널에서 데이터선 및 게이트선의 수는 각각 528(즉, 176×3)×192 해상도를 가진다. In the exemplary embodiment of the present invention, the number of data lines and gate lines in the 2-inch liquid crystal display panel has a resolution of 528 (ie, 176 × 3) × 192.
데이터선들과 게이트선들의 각 교차점들에는 스위칭 트랜지스터(STi)가 형성되어 있다. 스위칭 트랜지스터(STi)의 소스 전극은 데이터선(DLi)에 연결되고, 게이트 전극은 게이트선(GLi)에 연결된다. 스위칭 트랜지스터(STi)의 드레인 전극은 투명 화소 전극(PE)에 연결된다. 투명 화소 전극(PE)과 색필터 표시판(200)에 형성된 투명 공통 전극(CE)의 사이에 액정(LC)이 위치하게 된다.The switching transistor STi is formed at each intersection of the data lines and the gate lines. The source electrode of the switching transistor STi is connected to the data line DLi, and the gate electrode is connected to the gate line GLi. The drain electrode of the switching transistor STi is connected to the transparent pixel electrode PE. The liquid crystal LC is positioned between the transparent pixel electrode PE and the transparent common electrode CE formed on the color
그러므로, 투명 화소 전극(PE)과 투명 공통 전극(CE) 사이에 인가된 전압에 의해 액정 배열이 제어되어 통과되는 광량이 조절되고 각 픽셀의 계조 표시를 하게 된다.Therefore, the liquid crystal array is controlled by the voltage applied between the transparent pixel electrode PE and the transparent common electrode CE, so that the amount of light passing through is adjusted, and gray scale display of each pixel is performed.
데이터 구동 회로(160)는 쉬프트 레지스터(164)와 528개의 스위칭 트랜지스터들(SWT)을 포함한다. 528개의 스위칭 트랜지스터들(SWT)은 66개씩 8개의 데이터 라인블록(BL1~BL8)을 형성한다. The
각 데이터 라인블록(BLi)은 66개의 데이터 입력 단자로 구성된 외부 입력 단자(163)에 66개의 입력단자들이 공통으로 연결되고, 대응하는 66개의 데이터 라인들에 66개의 출력단자들이 연결된다. 또한, 쉬프트 레지스터(164)의 8개의 출력단자들 중 대응하는 하나의 출력 단자에 블록 선택 단자가 연결된다. Each data line block BLi has 66 input terminals commonly connected to an
528개의 스위칭 트랜지스터들(SWT) 각각은 대응하는 데이터선에 드레인 전극 이 연결되고, 66개의 데이터 입력 단자들 중 대응하는 입력 단자에 소스 전극이 연결되고, 게이트 전극에 블록 선택 단자에 연결된 비정질 규소 박막 트랜지스터로 구성된다.Each of the 528 switching transistors SWT has a drain electrode connected to a corresponding data line, a source electrode connected to a corresponding input terminal among 66 data input terminals, and an amorphous silicon thin film connected to a block selection terminal at a gate electrode. It consists of a transistor.
따라서, 528개의 데이터선들은 66개씩 8개의 블록으로 분할되고, 쉬프트 레지스터(164)의 8개의 블록 선택 신호에 의해 순차적으로 각 블록들이 선택된다. Thus, the 528 data lines are divided into eight blocks of 66 pieces, and each block is sequentially selected by the eight block selection signals of the
쉬프트 레지스터(164)는 3단자의 외부 연결 단자(162)를 통하여 제1 클럭(CKH), 제2 클럭(CKHB), 블록선택 개시신호(STH)를 제공받는다. 쉬프트 레지스터(164)의 출력단자들은 각각 대응하는 라인 블록들의 블록 선택 단자에 연결된다. The
도 3은 도 2의 데이터 구동 회로의 쉬프트 레지스터의 블록도이다.3 is a block diagram of a shift register of the data driving circuit of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 쉬프트 레지스터(164)는 9개의 스테이지(SRH1~SRH9)들이 연결된다. 즉, 각 스테이지의 출력단자(OUT)가 다음 스테이지의 입력단자(IN)에 연결된다. 스테이지들의 수는 데이터선 블록들에 대응하는 8개의 스테이지(SRH1~SRH8)와 하나의 더미 스테이지(SRH9)로 구성된다. 각 스테이지는 입력 단자(IN), 출력 단자(OUT), 제어 단자(CT), 클럭 입력 단자(CK), 제1 전원 전압 단자(VSS), 제2 전원 전압 단자(VDD)를 가진다. 8개의 스테이지들(SRH1~SRH8)은 각 데이터선 블록들(BL1~BL8)의 블록 선택 단자에 블록 선택 개시 신호(DE1~DE8)들을 각각 제공한다. 블록 선택 개시 신호는 각 라인 블록들의 인에이블 신호이다.Referring to FIG. 3, the
홀수 번째 스테이지들(SRH1, SRH3, SRH5, SRH7, SRH9)에는 제1 클럭(CKH)이 제공되고, 짝수 번째 스테이지들(SRC2, SRC4, SRH6, SRH8)에는 제2 클럭(CKHB)이 제공된다. 제1 클럭(CKH)과 제2 클럭(CKHB)은 서로 반대되는 위상을 가진다. 클럭 CKH, CKHB의 듀티 기간은 1/66ms 이하로 한다. The first clock CKH is provided to the odd-numbered stages SRH1, SRH3, SRH5, SRH7, and SRH9, and the second clock CKHB is provided to the even-numbered stages SRC2, SRC4, SRH6, and SRH8. The first clock CKH and the second clock CKHB have phases opposite to each other. The duty periods of the clocks CKH and CKHB are 1/66 ms or less.
각 스테이지들의 각 제어 단자(CT)에는 다음 스테이지의 출력 신호가 제어 신호로 제어 단자(CT)에 입력된다. 즉, 제어 단자(CT)에 입력되는 제어 신호는 자신의 출력 신호의 듀티 기간만큼 지연된 신호가 된다. The output signal of the next stage is input to the control terminal CT as a control signal to each control terminal CT of each stage. That is, the control signal input to the control terminal CT becomes a signal delayed by the duty period of its output signal.
따라서, 각 스테이지의 출력 신호들이 순차적으로 액티브 구간(즉, 하이상태)을 가지고 발생되므로, 각 출력 신호의 액티브 구간에서 대응되는 데이터선 블록들이 선택되어 인에이블되게 된다. Accordingly, since output signals of each stage are sequentially generated with an active period (that is, a high state), corresponding data line blocks are selected and enabled in the active period of each output signal.
더미 스테이지(SRH9)는 이전 스테이지(SRH8)의 제어 단자(CT)에 제어 신호를 제공하기 위한 것이다. The dummy stage SRH9 is for providing a control signal to the control terminal CT of the previous stage SRH8.
도 4는 도 2의 게이트 구동 회로에 채용되는 쉬프트 레지스터를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram for describing a shift register employed in the gate driving circuit of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 도 2의 게이트 구동 회로(170)는 하나의 쉬프트 레지스터로 구성되고, 이러한 쉬프트 레지스터는 복수의 스테이지들(SRC1~SRC193)이 연결된다. 즉, 각 스테이지의 출력 단자(OUT)가 다음 스테이지의 입력 단자(IN)에 연결된다. 스테이지들은 게이트선들에 대응하는 192개의 스테이지들(SRC1~SRC192)과 하나의 더미 스테이지(SRC193)로 구성된다. 각 스테이지는 입력 단자(IN), 출력 단자(OUT), 제어 단자(CT), 클럭 입력 단자(CK), 제1 전원 전압 단자(VSS), 제2 전원 전압 단자(VDD)를 가진다. Referring to FIG. 4, the
첫 번째 스테이지(SRC1)의 입력 단자(IN)에는 스캔 개시 신호(STV)가 입력된 다. 여기서 스캔 개시 신호(STV)는 수직 동기 신호(Vsync)에 동기된 펄스이다. The scan start signal STV is input to the input terminal IN of the first stage SRC1. The scan start signal STV is a pulse synchronized with the vertical synchronization signal Vsync.
각 스테이지의 출력 신호(GOUT1~GOUT192)는 대응되는 각 게이트선에 연결된다. 홀수 번째 스테이지들(SRC1, SRC3, ...)에는 제1 클럭(CKV)이 제공되고, 짝수 번째 스테이지들(SRC2, SRC4, ...)에는 제2 클럭(CKVB)이 제공된다. 여기서, 제1 클럭(CKV)과 제2 클럭(CKVB)은 서로 반대되는 위상을 가진다. 또한 제1 클럭(CKV)과 제2 클럭(CKVB)의 듀티 기간은 16.6/192ms의 기간이 될 것이다. The output signals GOUT1 to GOUT192 of each stage are connected to the corresponding gate lines. The odd clock stages SRC1, SRC3,... Are provided with a first clock CKV, and the even stages SRC2, SRC4, ... are provided with a second clock CKVB. Here, the first clock CKV and the second clock CKVB have phases opposite to each other. In addition, the duty period of the first clock CKV and the second clock CKVB may be a period of 16.6 / 192 ms.
각 스테이지(SRC1, SRC2, SRC3, ...)의 각 제어 단자(CT)에는 다음 스테이지(SRC2, SRC3, SRC4, ...)의 출력 신호(GOUT2, GOUT3, GOUT4)가 제어 신호로 제어 단자(CT)에 입력된다. 즉, 제어 단자(CT)에 입력되는 제어 신호는 자신의 출력 신호의 듀티 기간만큼 지연된 신호가 된다. In each control terminal CT of each stage SRC1, SRC2, SRC3, ..., the output signal GOUT2, GOUT3, GOUT4 of the next stage SRC2, SRC3, SRC4, ... is a control terminal as a control terminal. It is input to (CT). That is, the control signal input to the control terminal CT becomes a signal delayed by the duty period of its output signal.
따라서, 각 스테이지의 출력 신호들이 순차적으로 액티브 구간(하이 상태)을 가지고 발생되므로, 각 출력 신호의 액티브 구간에서 대응되는 수평 라인이 선택되게 된다.Therefore, since the output signals of each stage are sequentially generated with an active period (high state), the corresponding horizontal line is selected in the active period of each output signal.
이러한 본 발명의 실시예에서, 도 1 및 도 4에서 보는 바와 같이 게이트 구동 회로 외부 연결 단자부(169)에 연결되어 제1 클럭(CKV), 제2 클럭(CKVB)을 전달하거나 제1 전원 전압 단자(VSS), 제2 전원 전압 단자(VDD)를 연결하는 신호선은 스테이지(SRC1, SRC2, SRC3, ...)와 함께 박막 트랜지스터 표시판에 형성되어 있다. 그런데, 이러한 신호선은 적어도 서로 다른 층에 형성되어 있는 배선과 이러한 배선을 서로 연결하는 연결 부재를 포함하고 있으며, 연결 부재는 서로 다른 배선 사이에 형성되어 있는 절연막의 접촉구를 통하여 서로 층으로 형성되어 있는 배 선을 전기적으로 연결하고 있다. 이에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.In this embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 4, the gate driving circuit external
도 5는 도 4의 쉬프트 레지스터에 구동 신호를 전달하기 위한 신호선의 구조를 도시한 배치도이고, 도 6은 도 5에서 VI-VI' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.5 is a layout view illustrating a structure of a signal line for transmitting a driving signal to the shift register of FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI ′ of FIG. 5.
도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판(100)에는, 절연 기판(110) 상부에 크롬 또는 몰리브덴 또는 탄탈륨 또는 티타늄 또는 이들을 포함하는 합금 등과 같이 다른 물질과 양호한 접촉 특성을 가지는 도전 물질로 이루어진 제1 도전막(201)과 알루미늄 또는 은 또는 이들을 포함하는 합금 등과 같이 저저항을 가지는 도전 물질로 이루어진 제2 도전막으로 이루어진 제1 배선(120S)이 형성되어 있다. 5 and 6, in the thin film
또한, 질화 규소 또는 산화 규소로 이루어져 있으며, 제1 배선(120S)을 덮는 제1 절연막(140)의 상부에는 다른 물질과 양호한 접촉 특성을 가지는 도전 물질로 이루어진 제1 도전막(701)과 저저항을 가지는 도전 물질로 이루어진 제2 도전막(702)을 포함하는 제2 배선(170S)이 형성되어 있다. In addition, the first
제1 절연막(140)의 상부에는 질화 규소 등과 같은 무기 절연 물질 또는 낮은 유전율을 가지는 유기 절연 물질로 이루어져 있으며, 제2 배선(170S)을 덮는 제2 절연막(180)이 형성되어 있다. 제2 절연막(180)에는 제1 및 제2 배선(120S, 170S)을 드러내는 접촉구(182S, 187S)를 가지고 있다. 이때, 도 5에서 보는 바와 같이, 접촉구(182S, 187S)에서는 제2 도전막(202, 702)이 제거되어 제1 및 제2 배선(120S, 170S)의 하부막(201, 701)이 드러나 있으며, 접촉구(182S, 187S)의 측벽은 완만한 경사각을 가지는 테이퍼 구조를 취하고 있다. 이를 통하여 이후에 제2 절연막(180)의 상부에 형성되는 다른 도전막의 프로파일(profile)을 양호하게 유도할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 배선(120S, 170S)을 드러내는 접촉구(182S, 187S)는 꽃잎 모양 또는 요철 구조를 가지는 경계선을 취하고 있으며, 제1 배선(120S)을 드러내는 접촉구(182S)는 제1 배선(120S)의 경계선을 드러내고 있으며, 접촉구(182S)를 통하여 드러난 제1 배선(120S)의 경계선은 꽃잎 모양 또는 요철 구조를 취하고 있다. 이렇게 접촉구(182S, 187S) 및 제1 배선(120S)의 경계선을 꽃잎 모양 또는 요철 구조로 형성되어 있어, 접촉구(182S, 187S)를 통하여 드러난 제1 및 제2 배선(120S, 170S)의 하부막(201, 701)의 면적을 넓거나 혹은 길게 확보할 수 있다. 여기서, 접촉구(182S, 187S)를 통하여 드러난 제1 및 제2 배선(120S, 170S)의 하부막(201, 701) 일부는 제2 절연막(180)의 상부에 형성되는 다른 도전막과 접하는 접촉부가 된다. 물론, 제2 배선(170S)의 경계선이 드러나도록 접촉구(187S)도 제1 배선(120S)을 드러내는 접촉구(182S)와 동일하게 설계할 수 있다. An upper portion of the first insulating
제2 절연막(180)의 상부에는 도전 물질로 이루어져 있으며, 접촉구(182S, 187S)를 통하여 제1 및 제2 배선(120S, 170S)과 접하여 이들(120S, 170S)을 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재(190S)가 형성되어 있다. The upper portion of the second insulating
이러한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에서, 제1 및 제2 배선(120S, 170S)과 이들(120S, 170S)을 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재(190S)는 게이트 구동 회로 외부 연결 단자부(169)와 제1 전원 전압 단자(VSS)를 연결하는 전원 전압 인가용 신호선이다. 이때, 제1 및 제2 배선(120S, 170S)을 통하여 흐르는 전류는 1.5㎃ 정도로 표시 셀 어레이 회로(150, 도 2 참조)를 통하여 흐르는 전류보다 10배정도 높다. 그래서, 본 발명의 실시예에서는 접촉구(182S, 187S) 및 제1 또는 제2 배선(120S)의 경계선을 꽃잎 모양 또는 요철 구조로 설계하여 접촉구(182S, 187S)를 통하여 드러난 제1 및 제2 배선(120S, 170S)의 하부막(201, 701)의 면적을 넓게 확보함으로써 제1 및 제2 배선(120S, 170)과 이들을 연결하는 연결 부재(190S) 사이의 접촉 저항을 최소화할 수 있고, 하부막(201, 701)이 드러나는 경계선을 길게 확보함으로써 높은 전류가 흐르더라도 제1 및 제2 배선(120S, 170)과 이들을 연결하는 연결 부재(190S) 사이의 접촉부에서 단선이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 또는 제2 배선(120S, 170S)의 경계선이 드러나도록 접촉구(182S, 187S)를 설계함으로써 제조 공정시 제1 및 제2 배선(120S, 170S)의 상부막(202, 702) 전면 식각을 통하여 제거할 때, 상부막(202S, 702S)이 제1 및 제2 절연막(140, 180)의 하부까지 식각도어 언더 컷 구조가 발생하더라도 접촉구(182S, 187S)를 통하여 드러난 제1 또는 제2 배선(120S, 170S)의 경계선에서는 언더 컷 구조가 발생하지 않게 된다. 이를 통하여 제1 또는 제2 배선(120S, 170S)에 연결되는 연결 부재(190S)의 프로파일을 양호하게 유도할 수 있고, 접촉부의 접촉 구조를 안정적으로 확보하며, 접촉부의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.In the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment of the present invention, the
앞의 실시예에서는 전원 전압을 전달하는 신호선에 대하여 설명하였지만, 도 5에서 보는 바와 같이, 게이트 구동 회로 외부 연결 단자부(169)에 연결되어 제1 클럭(CKV), 제2 클럭(CKVB)을 전달하는 신호선을 구성하는 제1 및 제2 배선(120V, 170V, 120B, 170B)과 이들을 드러내는 접촉구(182V, 187V, 182B, 187B) 및 접촉구(182V, 187V, 182B, 187B)를 통하여 이들(120V, 170V, 120B, 170B)을 각각 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재(190V, 190B)도 전원 전압을 연결하는 신호선과 동일한 구조를 취하고 있어, 앞에서 기재한 효과를 동일하게 취할 수 있다.In the above embodiment, the signal line for transmitting the power supply voltage has been described, but as shown in FIG. 5, the first and second clocks CKV and CKVB are transferred by being connected to the gate driving circuit external
이때, 제1 및 제2 배선(120S, 102V, 120B, 170S, 170V, 170B)들은 표시 셀 어레이 회로(150, 도 2 참조)의 게이트선 및 데이터선과 각각 동일한 층으로 이루어지며, 연결 부재(190S, 190V, 190B)는 표시 셀 어레이 회로(150, 도 2 참조)의 화소 전극과 동일한 층으로 이루어져 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와 같이 투명한 도전 물질 또는 반사도를 가지는 저저항의 도전 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 배선(120S, 102V, 120B, 170S, 170V, 170B)중 하나가 게이트선 또는 데이터선으로 이루어지는 경우에 연결 부재(190S, 190V, 190B)는 데이터선 또는 게이트선으로 이루어질 수 있다. In this case, the first and second wirings 120S, 102V, 120B, 170S, 170V, and 170B are made of the same layer as the gate line and the data line of the display cell array circuit 150 (refer to FIG. 2), respectively, and the
한편, 제1 또는 제2 배선(120S, 102V, 120B, 170S, 170V, 170B)들의 하부에는 제조 방법 또는 필요에 따라 비정질 규소층을 잔류시킬 수 있다. Meanwhile, an amorphous silicon layer may be left under the first or second wirings 120S, 102V, 120B, 170S, 170V, and 170B, depending on the manufacturing method or the need.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 비정질 규소 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판에 쉬프트 레지스터를 포함하는 게이트 구동 회로를 설계함으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 동시에 슬림(slim)한 구조 취할 수 있다. 또한, 접촉부에서 배선을 드러내는 접촉구 또는 배선의 경계선을 꽃잎 모양 또는 요철 구조로 설계하고, 배선의 경계선을 드러내도록 접촉구를 설계함으로서 접촉부의 접촉 저항을 최소화할 수 있으며, 배선을 연결하는 연결 부재의 프로파일을 양호하게 유도할 수 있어, 접촉부의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
As described above, according to the present invention, by designing a gate driving circuit including a shift register in a thin film transistor array panel of an amorphous silicon thin film transistor liquid crystal display device, a manufacturing cost can be reduced and a slim structure can be taken. . In addition, by designing a contact or wire boundary of the wire in the contact portion in the shape of a petal or uneven structure, and by designing the contact hole to expose the wire boundary, the contact resistance of the contact can be minimized, and the connecting member connecting the wire The profile of can be derived well, and the reliability of the contact portion can be improved.
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