KR100992122B1 - Thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되며 게이트 전극을 가지는 게이트선, 게이트선을 덮는 게이트 절연막, 게이트 절연막의 상부에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층과 적어도 일부분이 중첩하는 소스 전극을 가지는 데이터선, 게이트 전극을 중심으로 소스 전극과 대향하며 적어도 일부분이 반도체층과 중첩하는 드레인 전극, 드레인 전극과 연결되어 있으며 가장자리는 게이트선 또는 데이터선과 중첩하는 화소 전극을 포함하고, 게이트선에는 절개부가 형성되어 있다. The thin film transistor array panel according to the present invention includes an insulating substrate, a gate line having a gate electrode formed on the insulating substrate, a gate insulating film covering the gate line, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and a source at least partially overlapping the semiconductor layer. A data line having an electrode, a drain electrode facing the source electrode centering on the gate electrode and at least partially overlapping the semiconductor layer, connected to the drain electrode, and the edge includes a pixel electrode overlapping the gate line or the data line; An incision is formed.
박막트랜지스터, 빛샘, 게이트선 Thin film transistor, light leakage, gate line
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 II-II' -II''-II'''선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel illustrated in FIG. 1 taken along the line II-II'-II ''-II '' '.
도 3은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 일부에서 누설되는 빛을 측정한 그래프이고, 3 is a graph measuring light leaking from a part of a liquid crystal display according to the related art.
도 4는 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 일부에서 누설되는 빛을 측정한 그래프이고, 4 is a graph measuring light leaking from a part of a liquid crystal display including a thin film transistor array panel according to the present invention;
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 5 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 박막 트랜지스터 표시판을 VI-VI'-VI''-VI'''선을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 5 taken along the line VI-VI′-VI ″ -VI ′ ″.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]
110 : 절연 기판 121 : 게이트선110: insulated substrate 121: gate line
140 : 게이트 절연막 151 : 반도체층140: gate insulating film 151: semiconductor layer
161, 165 : 저항성 접촉층 171 : 데이터선161 and 165: ohmic contact layer 171: data line
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film transistor array panel.
액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판과 색필터 표시판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 액정에 전계를 인가하여 액정의 배향을 변경시킴으로써 이를 통과하는 빛의 편광 상태에 변화를 유도하고 편광 상태에 따라 편광판을 통과하는 빛의 양이 달라짐으로서 화상을 표시하는 장치이다. A liquid crystal display injects a liquid crystal material between a thin film transistor array panel and a color filter panel and applies an electric field to the liquid crystal to change the orientation of the liquid crystal to induce a change in the polarization state of light passing therethrough and pass through the polarizer according to the polarization state. It is a device that displays an image by changing the amount of light.
여기서 박막 트랜지스터 표시판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호선 또는 게이트선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터선, 각각의 화소에 있는 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극으로 이루어진다. The thin film transistor array panel may include a scan signal line or a gate line for transmitting a scan signal and an image signal line or data line for transmitting an image signal, a thin film transistor connected to a gate line and a data line in each pixel, and a pixel electrode connected to the thin film transistor. Is done.
이러한 액정 표시 장치의 개구율을 증가시키기 위해서 박막 트랜지스터 표시판의 보호막을 유전 상수가 적은 유기 물질로 형성한다. 즉, 유기 물질로 보호막을 형성할 경우에는 화소 전극을 데이터선 및 게이트선과 중첩하여 형성할 수 있기 때문에 화소의 개구율이 향상된다. In order to increase the aperture ratio of the liquid crystal display, the protective film of the thin film transistor array panel is formed of an organic material having a low dielectric constant. In other words, when the protective film is formed of an organic material, the pixel electrode can be formed to overlap the data line and the gate line, so that the aperture ratio of the pixel is improved.
그러나 화소 전극의 경계부는 게이트선 위에 위치하기 때문에 화소 전극의 경계부에 위치하는 액정은 화소 전극에 의한 전계뿐 아니라 게이트선에 의한 전계에도 영향을 받게된다. However, since the boundary portion of the pixel electrode is positioned on the gate line, the liquid crystal positioned at the boundary portion of the pixel electrode is affected by not only an electric field by the pixel electrode but also an electric field by the gate line.
이처럼 액정에 화소 전극뿐 아니라 게이트선에 의한 전계가 함께 가해지게 되면 액정을 배향하기 위한 프린지 필드가 화소 전극과 공통 전극만으로 형성되는 프린지 필드에 영향을 미치기 때문에 액정의 배향이 흐트러지게되어 이 부분에 빛샘이 발생하는 문제점이 있다. When the electric field is applied not only to the pixel electrode but also to the liquid crystal as described above, the fringe field for aligning the liquid crystal affects the fringe field formed by only the pixel electrode and the common electrode, and thus disorients the alignment of the liquid crystal. There is a problem that light leakage occurs.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 게이트선의 전계로 인한 영향을 최소화하여 화소 영역의 가장자리에서 누설되는 빛을 최소화할 수 있는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel that can minimize the light leakage from the edge of the pixel area by minimizing the effect of the electric field of the gate line to solve the above problems.
이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에서 서로 이웃하는 화소의 화소 전극에 배치되어 있는 게이트선에는 절개부가 형성되어 있다. In the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment of the present invention, a cutout is formed in a gate line of the pixel electrode of a neighboring pixel.
좀 더 구체적으로는 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되며 게이트 전극을 가지는 게이트선, 게이트선을 덮는 게이트 절연막, 게이트 절연막의 상부에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층과 적어도 일부분이 중첩하는 소스 전극을 가지는 데이터선, 게이트 전극을 중심으로 소스 전극과 대향하며 적어도 일부분이 반도체층과 중첩하는 드레인 전극, 드레인 전극과 연결되어 있으며 가장자리는 게이트선 또는 데이터선과 중첩하는 화소 전극을 포함하고, 게이트선에는 절개부가 형성되어 있다. More specifically, an insulating substrate, a gate line formed on the insulating substrate and having a gate electrode, a gate insulating film covering the gate line, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and a source electrode at least partially overlapping the semiconductor layer A drain electrode which faces the data line, the gate electrode, and is opposite to the source electrode and overlaps at least a portion of the semiconductor layer; and a pixel electrode that is connected to the drain electrode and whose edge is overlapped with the gate line or the data line. Formed.
여기서 반도체층과 소스 전극을 가지는 데이터선 및 드레인 전극 사이에 형성되어 있는 저항성 접촉층을 더 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable to further include an ohmic contact layer formed between the semiconductor layer and the data line having the source electrode and the drain electrode.
또한, 드레인 전극 및 데이터선을 덮도록 보호막이 더 형성되어 있고, 화소 전극은 보호막에 형성되어 있는 접촉구를 통해 드레인 전극과 연결되어 있는 것이 바람직하다. In addition, a protective film is further formed to cover the drain electrode and the data line, and the pixel electrode is preferably connected to the drain electrode through a contact hole formed in the protective film.
이때, 반도체층은 저항성 접촉층과 소정 영역을 제외하고 동일한 평면 패턴을 가지며, 소스 전극을 가지는 데이터선 및 드레인 전극은 저항성 접촉층과 동일한 평면 패턴을 가지는 것이 바람직하다. In this case, the semiconductor layer has the same planar pattern as the ohmic contact layer except for a predetermined region, and the data line and the drain electrode having the source electrode preferably have the same planar pattern as the ohmic contact layer.
또한, 소정 영역은 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널을 형성하는 채널부인 것이 바람직하다. In addition, the predetermined region is preferably a channel portion forming a channel between the source electrode and the drain electrode.
또한, 화소 전극의 경계부는 절개부와 중첩하여 형성되어 있거나, 절개부는 이웃하는 화소 전극의 경계부 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the boundary portion of the pixel electrode is formed to overlap the cutout portion, or the cutout portion is formed between the boundary portions of the neighboring pixel electrodes.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 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. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
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 part of a layer, film, area, plate, etc. is said "on top" of another part, this includes not only the other part "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.
[제1 실시예] [First Embodiment]
먼저, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 상세히 설명한다. First, the structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판이고, 도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 II-II' -II''-II'''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 1 is a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is cut along the line II-II'-II ''-II '' 'of the thin film transistor array panel shown in FIG. It is sectional drawing.
절연 기판(110) 위에 몰리브덴, 탄탈륨, 티타늄, 알루미늄 또는 이들의 합금 등의 금속이 단층 또는 복수층으로 이루어진 게이트선(121)이 일방향으로 길게 형성되어 있다. 게이트선(121)의 일부분 또는 분지형으로 형성된 부분은 게이트 전극(124)으로 사용된다. On the insulating substrate 110, a
이때, 게이트선(121)은 절개부(201)를 가진다 절개부(201)는 후술하는 데이터선(171) 사이에 위치하며, 화소 전극(190)의 경계선은 절개부(201)와 중첩한다. In this case, the
게이트선(121)의 한쪽 끝부분(129)은 구동 회로(도시하지 않음)로부터 신호를 입력받기 위해서 게이트선(121)의 폭보다 넓게 형성할 수 있다. One
또한, 유지 용량을 증가시키기 위해서 게이트선(121)과 평행하며 후술하는 드레인 전극(175)과 중첩하는 유지 전극선(131)이 형성되어 있다. 화소 전극(190)과 이웃하는 전단의 게이트선과 중첩하여 형성하는 유지 용량이 충분할 경우 유지 전극선(131)은 생략될 수 있다. In addition, in order to increase the storage capacitance, a
기판(110) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 게이트선(121, 124) 및 유지 전극선(131)을 덮고 있다. On the substrate 110, a
게이트 절연막(140)의 소정 영역에는 불순물이 도핑되지 않은 비정질 규소 로 이루어진 반도체층(151)이 형성되어 있다. 반도체층(151)은 후술하는 데이터선(171)을 따라 뻗어 선형으로 이루어져 있으며, 드레인 전극(175)의 아래에까지 확대 형성되어 있다. A
그리고 반도체층(151)의 상부에는 불순물로 도핑되어 있는 비정질 규소 또는 실리사이드를 포함하는 저항성 접촉층(161, 165)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층(161, 165)은 반도체층(151)과 함께 데이터선(171)을 따라 뻗어 있는 선형부(161)와 게이트 전극(124)을 중심으로 선형부(161)의 일부와 마주하는 섬형부(165)로 이루어진다. 섬형부(165)는 선형부(161)로부터 일정거리 떨어져 형성되어 있으며, 이들은 반도체층(151)의 소정 영역을 제외하고 반도체층(151)과 동일한 평면 패턴을 가진다. 반도체층(151)의 소정 영역은 박막 트랜지스터의 채널을 형성하는 채널부이다. In addition,
저항성 접촉층(161) 위에는 게이트선(121)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선(171)이 형성되어 있다. 데이터선(171)은 분지형으로 형성되며 게이트 전극(124)과 중첩하는 소스 전극(173)을 가진다. A
또한, 저항성 접촉층(165) 위에는 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 일정거리 떨어져 대향하고 있으며 게이트 전극(124)과 일부분이 중첩하는 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 이때 데이터선(171)은 저항성 접촉층의 선형부(161)와 접하고 드레인 전극(175)은 섬형부(165)와 접한다. 데이터선의 한 쪽 끝부분(179)은 데이터 구동 회로(도시하지 않음)로부터 전달되는 신호를 전달받기 위해서 데이터선(171) 폭 보다 넓을 수 있다.
In addition, a
데이터선(171) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(154) 상부에는 저유전율 물질인 유기 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다. A passivation layer 180 made of an organic material, which is a low dielectric constant material, is formed on the
보호막(180)에는 드레인 전극(175)을 노출하는 접촉구(183), 게이트선 및 데이터선의 한쪽 끝부분(129, 179)을 각각 노출하는 접촉구(181, 182)가 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 투명한 도전 물질인 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 이루어지며, 접촉구(183)를 통해 드레인 전극(175)과 연결되는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. The passivation layer 180 is provided with a
이때 화소 전극(190)의 경계선은 게이트선(121)과 중첩하여 형성되어 있다. 그리고 게이트선(121)에 형성되어 있는 절개부(201)는 화소 전극(190)의 경계선 사이에 위치한다. In this case, the boundary line of the
또한, 보호막(180) 위에는 접촉구(181, 182)를 통해 각각 게이트선 및 데이터선의 한쪽 끝부분(129, 179)과 연결되는 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉성을 보완하기 위한 것으로 필요에 따라 선택적으로 형성한다. In addition, contact
이상 설명한 바와 같이, 게이트선(121)에 절개부(201)를 형성하고, 화소 전극(190)의 경계선을 절개부(201)와 중첩하도록 형성하면 화소 전극(190)의 경계부에 위치하는 액정에 게이트선(121)에 의한 전계가 미치지 못한다. 따라서 화소 전극(190)의 경계부에서 액정이 흐트러지는 범위가 좁아져 빛샘 발생 영역이 축소된다. 즉, 빛샘의 발생 영역이 화소 전극(190)의 경계부와 인접한 영역으로 이동하여 게이트선(121)의 가장자리에 인접한 부분에는 빛샘이 발생하지 않는다.
As described above, when the
도 3은 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 일부에서 누설되는 빛을 측정한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 일부에서 누설되는 빛을 측정한 그래프이다. 도 3에서 게이트선(121)의 일측에 발생하였던 빛샘이 도 4에서는 완전히 없어진 것을 확인할 수 있으며, 타측에 발생하는 빛샘은 종래보다 더 게이트선(121)의 중심부로 빛샘 발생 영역이 이동한 것을 확인할 수 있다. FIG. 3 is a graph illustrating light leaking from a part of a liquid crystal display according to the related art, and FIG. 4 shows light leaking from a part of a liquid crystal display including a thin film transistor array panel according to a first embodiment of the present invention. It is a graph measured. In FIG. 3, light leaks generated at one side of the
이처럼 빛샘 발생 영역이 게이트선(121)의 중앙으로 이동함에 따라 게이트선(121) 주위에 발생하는 빛샘을 완벽하게 차단할 수 있다. 따라서 게이트선(121) 폭을 형성하기 위한 공정 마진이 증가되어 좀 더 좁은 폭으로 게이트선(121)을 형성할 수 있으므로 줄어든 게이트선(121) 폭만큼 화소 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다. As the light leakage generating region moves to the center of the
[제2 실시예] Second Embodiment
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 6은 도 5의 VI-VI'-VI''-VI'''선을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 5 is a layout view of a thin film transistor array panel according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI′-VI ″ -VI ′ ″ of FIG. 5.
도시한 바와 같이, 제2 실시예는 제1 실시예와 달리 데이터선(171, 173) 및 드레인 전극(175)이 저항성 접촉층(161, 165)과 동일한 평면 패턴을 가지며, 저항성 접촉층(161, 165)은 반도체층(154)의 소정 영역을 제외하고 동일한 평면 패턴을 가진다. 소정 영역은 박막 트랜지스터의 채널을 형성하는 채널부이다. As shown, the second embodiment has a planar pattern in which 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. 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.
이상 기술한 바와 같이, 게이트선의 일부분을 제거하면 화소 전극의 경계부 사이의 전계를 약화시켜 빛샘을 방지할 수 있다. 또한, 게이트선 폭의 공정 마진이 증가하고, 화소 영역의 개구율이 증가하여 고품질의 박막 트랜지스터 표시판을 제공할 수 있다. As described above, when a part of the gate line is removed, light leakage can be prevented by weakening the electric field between the boundary portions of the pixel electrode. In addition, the process margin of the gate line width is increased and the aperture ratio of the pixel region is increased to provide a high quality thin film transistor array panel.
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