KR101232044B1 - Array substrate, method of manufacturing the same and display panel having the same - Google Patents
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Abstract
시야각 및 개구율을 향상시키기 위한 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 패널이 개시된다. 어레이 기판은 스위칭 소자, 스토리지 캐패시터 및 전압 분배 캐패시터를 포함한다. 스위칭 소자는 인접한 게이트 배선들과 인접한 데이터 배선들에 의해 정의된 화소 영역에 형성된다. 스토리지 캐패시터는 데이터 배선을 가로지른 스토리지 공통배선 상에 형성되고, 스위칭 소자와 전기적으로 연결된다. 전압 분배 캐패시터는 스토리지 캐패시터와 게이트 배선 사이에 형성되고, 스토리지 캐패시터와 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 시야각의 개선 및 화소 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다.
스토리지 캐패시터, PAV, 개구율, 시야각
An array substrate for improving a viewing angle and an aperture ratio, and a display panel having the same are disclosed. The array substrate includes a switching element, a storage capacitor, and a voltage distribution capacitor. The switching element is formed in a pixel region defined by adjacent gate lines and adjacent data lines. The storage capacitor is formed on the storage common line across the data line and is electrically connected to the switching element. The voltage distribution capacitor is formed between the storage capacitor and the gate wiring and is electrically connected to the storage capacitor. As a result, the viewing angle and the aperture ratio of the pixel region can be improved.
Storage Capacitor, PAV, Opening Ratio, Viewing Angle
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 화소부를 설명하는 평면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel unit of a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 I-I'라인을 따라서 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 3 내지 도 10은 도 1에 도시된 어레이 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도들이다.3 to 10 are process diagrams for describing a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 1.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 액정 분자의 경사각을 설명하기 위한 개념도이다. 11 is a conceptual diagram illustrating an inclination angle of liquid crystal molecules according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판의 화소부를 설명하는 평면도이다. 12 is a plan view illustrating a pixel unit of an array substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 13은 도 12에 도시된 다른 실시예에 따른 액정 분자의 경사각을 설명하기 위한 개념도이다. FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating an inclination angle of liquid crystal molecules according to another exemplary embodiment shown in FIG. 12.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 스위칭 소자 111 : 게이트 전극110
113 : 소스 전극 114 : 드레인 전극113: source electrode 114: drain electrode
131 : 메인 화소전극 132 : 제1 서브 화소전극131: main pixel electrode 132: first sub pixel electrode
133 : 제2 서브 화소전극 150 : 스토리지 캐패시터133: second sub-pixel electrode 150: storage capacitor
160 : 제1 전압분배 캐패시터 170 : 제2 전압분배 캐패시터160: first voltage-distributing capacitor í ° ° 170: second voltage-distributing capacitor
본 발명은 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시야각 및 개구율을 개선하기 위한 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 패널에 관한 것이다. The present invention relates to an array substrate and a display panel having the same, and more particularly, to an array substrate for improving a viewing angle and an aperture ratio, and a display panel having the same.
일반적으로 액정표시장치는 CRT 방식의 표시 장치에 비하여 좁은 시야각(viewing angle)을 갖는다는 단점을 갖는다. 액정표시장치에서 발생된 영상의 시야각을 보다 확장하기 위하여, 최근에는 PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, IPS(In-Plane Switching) 모드의 액정 표시 장치가 개발된 바 있다.In general, a liquid crystal display device has a disadvantage in that it has a narrower viewing angle than a CRT display device. In order to further extend the viewing angle of an image generated in the liquid crystal display device, recently, a liquid crystal display device having a patterned vertical alignment (PVA) mode, a multi-domain vertical alignment (MVA) mode, and an in-plane switching (IPS) mode has been developed. There is a bar.
상기 PVA 모드 액정 표시 장치는 상부 및 하부 기판에 대하여 수직으로 배향된 액정분자들을 구비하고, 화소전극과 이에 대향하는 공통 전극에는 일정한 개구 패턴이 형성된다. 상기 PVA 모드 액정 표시 장치에서 발생된 영상의 시야각은 화소전극 및 공통 전극에 의하여 형성되는 프린지 필드(Fringe Field)에 의하여 확장된다.The PVA mode liquid crystal display includes liquid crystal molecules vertically aligned with respect to the upper and lower substrates, and a constant opening pattern is formed on the pixel electrode and the common electrode opposite thereto. The viewing angle of the image generated in the PVA mode liquid crystal display is extended by a fringe field formed by the pixel electrode and the common electrode.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 안출된 것으로, 본 발명의 목 적은 시야각 및 개구율을 향상시키기 위한 어레이 기판을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 어레이 기판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.본 발명의 또 다른 목적은 상기 어레이 기판을 구비한 표시 패널을 제공하는 것이다. The technical problem of the present invention has been devised in this respect, and an object of the present invention is to provide an array substrate for improving the viewing angle and aperture ratio. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the array substrate. Another object of the present invention is to provide a display panel having the array substrate.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 어레이 기판은 스위칭 소자와, 스토리지 캐패시터 및 전압 분배 캐패시터를 포함한다. 상기 스위칭 소자는 인접한 게이트 배선들과 인접한 데이터 배선들에 의해 정의된 화소 영역에 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터는 상기 데이터 배선을 가로지른 스토리지 공통배선 상에 형성되고, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된다. 상기 전압 분배 캐패티서는 상기 스토리지 캐패시터와 상기 게이트 배선 사이에 형성되고, 상기 스토리지 캐패시터와 전기적으로 연결된다.An array substrate according to an embodiment for realizing the above object of the present invention includes a switching element, a storage capacitor and a voltage distribution capacitor. The switching element is formed in a pixel region defined by adjacent gate lines and adjacent data lines. The storage capacitor is formed on the storage common line across the data line and is electrically connected to the switching element. The voltage distribution capacitor is formed between the storage capacitor and the gate line and is electrically connected to the storage capacitor.
바람직하게, 상기 스토리지 캐패시터의 크기는 상기 전압 분배 캐패시터의 크기 보다 크게 형성된다.Preferably, the size of the storage capacitor is formed larger than the size of the voltage distribution capacitor.
또한, 상기 스토리지 캐패시터는 상기 스위칭 소자의 드레인 전극으로부터 연장되어 상기 스토리지 공통배선상부에 배치된 스토리지 전극 및 상기 스토리지 공통배선에 의해 정의된다.In addition, the storage capacitor is defined by the storage common wiring and the storage electrode disposed on the storage common wiring extending from the drain electrode of the switching element.
또한, 상기 전압 분배 캐패시터는 상기 스토리지 공통배선과 분리되어 상기 화소 영역 내에 섬 형상으로 형성된 플로팅 전극을 포함한다.In addition, the voltage distribution capacitor includes a floating electrode formed in an island shape in the pixel area separated from the storage common line.
보다 상세하게는, 상기 전압 분배 캐패시터는 상기 스토리지 전극으로부터 연장되어 상기 플로팅 전극 상부에 배치된 전압분배 캐패시터 전극 및 상기 플로팅 전극에 의해 정의된다.In more detail, the voltage divider capacitor is defined by the voltage divider capacitor electrode and the floating electrode which extends from the storage electrode and is disposed on the floating electrode.
또한 상기 어레이 기판은 제1 콘택홀을 통해서 상기 스토리지 전극과 전기적으로 연결된 메인 화소전극 및 제2 콘택홀을 통해서 상기 플로팅 전극과 전기적으로 연결된 서브 화소전극을 더 포함한다. The array substrate may further include a main pixel electrode electrically connected to the storage electrode through a first contact hole, and a sub pixel electrode electrically connected to the floating electrode through a second contact hole.
본 발명의 다른 실시예에 의한 어레이 기판은 스위칭 소자, 스토리지 캐패시터, 제1 전압분배 캐패시터 및 제2 전압분배 캐패시터를 포함한다. 상기 스위칭 소자는 화소영역에 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터는 상기 화소 영역을 제1 영역 및 제2 영역으로 나누는 스토리지 공통배선과, 상기 스위칭 소자의 드레인 전극으로부터 연장되어 상기 상기 스토리지 공통배선 상부에 배치된 스토리지 전극을 포함한다. 상기 제1 전압 분배 캐패시터는 상기 제1 영역에 형성된 제1 플로팅 전극과, 상기 스토리지 전극으로부터 연장되어 상기 제1 플로팅 전극 위에 형성된 제1 전압분배 캐패시터 전극을 포함한다. 상기 제2 전압 분배 캐패시터는 상기 제2 영역에 형성된 제2 플로팅 전극과, 상기 스토리지 전극으로부터 연장되어 상기 제2 플로팅 전극 위에 형성된 제2 전압분배 캐패시터 전극을 포함한다. An array substrate according to another embodiment of the present invention includes a switching element, a storage capacitor, a first voltage sharing capacitor, and a second voltage sharing capacitor. The switching element is formed in the pixel region. The storage capacitor includes a storage common line dividing the pixel area into a first area and a second area, and a storage electrode extending from the drain electrode of the switching element and disposed on the storage common line. The first voltage divider capacitor includes a first floating electrode formed in the first region, and a first voltage divider capacitor electrode extending from the storage electrode and formed on the first floating electrode. The second voltage divider capacitor includes a second floating electrode formed in the second region, and a second voltage divider capacitor electrode extending from the storage electrode and formed on the second floating electrode.
바람직하게, 상기 어레이 기판은 상기 스토리지 캐패시터의 스토리지 전극과 전기적으로 연결된 메인 화소전극, 상기 제1 전압 분배 캐패시터의 제1 플로팅 전극과 전기적으로 연결되고 상기 메인 화소전극의 일측에 형성된 제1 서브 화소전극, 및 상기 제2 전압 분배 캐패시터의 제2 플로팅 전극과 전기적으로 연결되고 상기 메인 화소전극의 타측에 형성된 제2 서브 화소전극을 포함한다.Preferably, the array substrate includes a main pixel electrode electrically connected to a storage electrode of the storage capacitor and a first sub pixel electrode electrically connected to a first floating electrode of the first voltage distribution capacitor and formed at one side of the main pixel electrode. And a second sub pixel electrode electrically connected to the second floating electrode of the second voltage distribution capacitor and formed on the other side of the main pixel electrode.
예컨데, 상기 메인 화소전극과, 상기 제1 및 제2 서브 화소전극에는 일정 영 역이 개구된 개구 패턴이 형성된다.For example, an opening pattern in which a predetermined region is opened is formed in the main pixel electrode and the first and second sub pixel electrodes.
예컨데, 상기 제1 및 제2 전압 분배 캐패시터는 동일 크기로 형성될 수 있으며, 선택적으로 상기 제1 및 제2 전압 분배 캐패시터는 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다. For example, the first and second voltage distribution capacitors may be formed in the same size, and optionally, the first and second voltage distribution capacitors may be formed in different sizes.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시패널은 액정층, 제1 기판 및 제2 기판을 포함한다. 상기 제1 기판은 공통전극을 포함한다. 상기 제2 기판은 상기 제1 기판과의 합체를 통해 상기 액정층을 수용한다. 상기 제2 기판은 스토리지 캐패시터와 제1 전압분배 캐패시터를 포함한다. 상기 스토리지 캐패시터는 스토리지 공통배선과 상기 스토리지 공통배선 상에 형성된 스토리지 전극을 포함하고, 상기 제1 전압 분배 캐패시터는 제1 플로팅 전극과 상기 제1 플로팅 전극 위에 형성되고 상기 스토리지 전극과 전기적으로 연결된 제1 전압분배 캐패시터 전극을 포함한다.The display panel according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal layer, a first substrate, and a second substrate. The first substrate includes a common electrode. The second substrate receives the liquid crystal layer through coalescence with the first substrate. The second substrate includes a storage capacitor and a first voltage sharing capacitor. The storage capacitor includes a storage common wiring and a storage electrode formed on the storage common wiring, and the first voltage distribution capacitor is formed on a first floating electrode and the first floating electrode and is electrically connected to the storage electrode. And a voltage-sharing capacitor electrode.
상기 전압 분배 캐패시터의 상기 제1 플로팅 전극은 상기 스토리지 공통배선과 이격되어 형성된다.The first floating electrode of the voltage distribution capacitor is formed spaced apart from the storage common line.
상기 제2 기판은 상기 스토리지 캐패시터의 스토리지전극과 전기적으로 연결된 메인 화소전극 및 상기 제1 전압 분배 캐패시터의 상기 제1 플로팅 전극과 전기적으로 연결된 제1 서브 화소전극을 더 포함하며, 상기 메인 화소전극과, 상기 제1 서브 화소전극은 일정 영역이 개구된 제1 개구 패턴이 형성된다.The second substrate further includes a main pixel electrode electrically connected to the storage electrode of the storage capacitor, and a first sub pixel electrode electrically connected to the first floating electrode of the first voltage distribution capacitor. The first sub pixel electrode has a first opening pattern in which a predetermined region is opened.
바람직하게, 상기 공통전극은 상기 제1 개구 패턴이 형성된 영역과 어긋난 일정 영역이 개구된 제2 개구 패턴을 포함한다.Preferably, the common electrode includes a second opening pattern in which a predetermined region that is shifted from the region in which the first opening pattern is formed is opened.
예컨데, 상기 스토리지 캐패시터와 상기 제1 전압 분배 캐패시터는 서 로 다른 크기로 형성된다. 따라서, 상기 메인 화소전극과 상기 액정 공통전극 사이에 개재된 액정층은 제1 경사각으로 구동되고, 상기 서브 화소전극과 상기 액정 공통전극 사이에 개재된 액정층은 상기 제1경사각과 상이한 제2 경사각으로 구동된다.For example, the storage capacitor and the first voltage distribution capacitor are formed in different sizes. Therefore, the liquid crystal layer interposed between the main pixel electrode and the liquid crystal common electrode is driven at a first inclination angle, and the liquid crystal layer interposed between the sub pixel electrode and the liquid crystal common electrode has a second inclination angle different from the first inclination angle. Is driven.
바람직하게, 상기 제2 기판은 제2 플로팅 전극과 상기 제2 플로팅 전극 위에 형성되고 상기 스토리지 전극과 전기적으로 연결된 제2 전압분배 캐패시터 전극을 더 포함하는 제2 전압 분배 캐패시터를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 전압 분재 캐패시터들은 상기 스토리지 공통배선을 기준으로 서로 반대편에 배치된다.Preferably, the second substrate further includes a second voltage dividing capacitor further comprising a second floating electrode and a second voltage dividing capacitor electrode formed on the second floating electrode and electrically connected to the storage electrode. The first and second voltage bonsai capacitors are disposed opposite each other based on the storage common wiring.
또한, 상기 상기 제1 전압 분배 캐패시터와 상기 제2 전압 분배 캐패시터는 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.The first voltage divider capacitor and the second voltage divider capacitor may have different sizes.
본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시장치는 메인 액정 캐패시터, 제1 서브 액정캐패시터, 스토리지 캐패시터 및 제1 전압분배 캐패시터를 포함한다. 상기 메인 액정 캐패시터는 스위칭 소자로부터 화소전압이 인가된다. 상기 제1 서브 액정 캐패시터는 상기 메인 액정 캐패시터에 인접하게 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터는 상기 메인 액정 캐패시터에 인가된 화소전압을 일정시간동안 지속시켜준다. 상기 제1 전압분배 캐패시터는 상기 화소전압이 인가되고, 상기 인가된 화소전압보다 작은 전압을 제 1 서브 액정캐패시터에 인가한다.The liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a main liquid crystal capacitor, a first sub liquid crystal capacitor, a storage capacitor, and a first voltage distribution capacitor. The main liquid crystal capacitor is applied with a pixel voltage from the switching element. The first sub liquid crystal capacitor is formed adjacent to the main liquid crystal capacitor. The storage capacitor maintains the pixel voltage applied to the main liquid crystal capacitor for a predetermined time. The pixel voltage is applied to the first voltage sharing capacitor, and a voltage smaller than the applied pixel voltage is applied to the first sub liquid crystal capacitor.
예컨데, 상기 제1 서브 액정 캐패시터와 상기 스토리지 캐패시터는 병렬로 연결되고, 상기 제1 서브 액정 캐패시터와 상기 제1 전압분배 캐패시터는 직렬로 연결되어 상기 인가된 화소전압을 분배하여 상기 제1 서브 액정 캐패시터에 인가한다.For example, the first sub liquid crystal capacitor and the storage capacitor are connected in parallel, and the first sub liquid crystal capacitor and the first voltage division capacitor are connected in series to distribute the applied pixel voltage to the first sub liquid crystal capacitor. To apply.
또한, 상기 메인 액정 캐패시터는 제2 기판에 형성된 공통전극, 제 1기판에 형성된 메인 화소전극 및 상기 공통전극 및 상기 메인 화소전극 사이에 형성된 액정층을 포함하고, 상기 스토리지 캐패시터는 상기 메인 화소전극 및 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되어 상기 화소전압이 인가되는 스토리지 전극과 상기 스토리지 전극과 이격되어 마주보는 스토리지 공통배선을 포함한다.The main liquid crystal capacitor may include a common electrode formed on a second substrate, a main pixel electrode formed on a first substrate, and a liquid crystal layer formed between the common electrode and the main pixel electrode, and the storage capacitor may include the main pixel electrode; The storage electrode may be electrically connected to the switching element, and may include a storage electrode to which the pixel voltage is applied, and a storage common wiring spaced apart from the storage electrode.
또한, 상기 제 1 서브 액정 캐패시터는 상기 제 2 기판에 형성된 공통전극, 상기 제 1 기판에 형성된 제1 서브 화소전극 및 상기 공통전극과 상기 제 1 서브화소 전극사이에 형성된 액정층을 포함하고, 상기 제 1 전압분배 캐패시터는 상기 제 1 금속 패턴과 전기적으로 연결되어 상기 화소전압이 인가되는 제1 전압분배 캐패시터 전극 및 상기 제1 전압분배 캐패시터 전극과 이격되고 상기 제 2금속패턴과 마주보며 상기 제1 서브화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 플로팅 전극을 포함한다.The first sub liquid crystal capacitor may include a common electrode formed on the second substrate, a first sub pixel electrode formed on the first substrate, and a liquid crystal layer formed between the common electrode and the first sub pixel electrode. The first voltage-sharing capacitor is electrically connected to the first metal pattern to be spaced apart from the first voltage-sharing capacitor electrode and the first voltage-sharing capacitor electrode to which the pixel voltage is applied, and faces the second metal pattern. And a first floating electrode electrically connected to the subpixel electrode.
바람직하게, 상기 스토리지 캐패시터와 인접하는 제2 서브 액정 캐패시터, 및 상기 화소전압이 인가되고 상기 제2 서브 액정 캐패시터와 직렬로 연결되어 상기 인가된 화소전압을 분배하여 제 2 서브 액정캐패시터에 인가하는 제2 전압분배 캐패시터를 더 포함한다.Preferably, a second sub liquid crystal capacitor adjacent to the storage capacitor and the pixel voltage are applied and connected in series with the second sub liquid crystal capacitor to distribute the applied pixel voltage to the second sub liquid crystal capacitor. It further comprises a two voltage distribution capacitor.
예컨데, 상기 제1 및 제 2 액정 캐패시터들은 상기 메인 액정 캐패시터를 기준으로 서로 반대방향에 위치한다.For example, the first and second liquid crystal capacitors are located in opposite directions with respect to the main liquid crystal capacitor.
예컨데, 상기 제 1 액정 캐패시터의 용량은 상기 제 2 액정 캐패시터 의 용량과 동일하지만, 상이하게 형성될 수도 있다..For example, the capacity of the first liquid crystal capacitor is the same as that of the second liquid crystal capacitor, but may be formed differently.
본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판제조방법은 베이스 기판상에 제 1 금속층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 금속층을 패터닝하여 게이트 전극, 스토리지 공통배선, 상기 스토리지 공통배선과 이격된 제1 플로팅 전극을 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극, 상기 스토리지 공통배선, 상기 제1 플로팅 전극이 형성된 베이스 기판상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 절연막의 일부를 제거하여 상기 제1 플로팅 전극을 노출시키는 단계와, 상기 게이트 절연막 상부에 제 2 금속층을 형성하는 단계와, 상기 제 2 금속층을 식각하여 상기 게이트 전극 상부에 드레인 전극, 상기 드레인 전극과 이격된 소오스 전극, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되고 상기 스토리지 공통 배선 상부에 배치된 상기 스토리지 전극, 상기 제 1 금속 패턴과 전기적으로 연결되고 상기 제1 플로팅 전극 상부에 배치된 제1 전압분배 캐패시터 전극을 형성하는 단계와, 상기 제1 전압분배 캐패시터 전극을 일부를 제거하여 상기 제1 플로팅 전극을 노출시키는 단계와, 상기 베이스 기판 상부에, 상기 제1 플로팅 전극 및 상기 스토리지 전극과 전기적으로 연결된 투명 도전층을 형성하는 단계, 및 상기 투명 도전층을 패터닝하여, 상기 제1 플로팅 전극과 전기적으로 연결된 제 1 서브화소 전극, 및 상기 제 1 서브 화소전극과 절연되고 상기 제 1 금속 패턴과 전기적으로 연결된 메인 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.이러한 어레이 기판 및 이를 구비한 표시 패널에 의하면, 스토리지 캐패시터의 공통 전극 및 서브 캐패시터의 플로팅 전극과 데이터 배선들간의 오버랩 되는 영역을 줄여, 시야각의 개선 및 화소 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an array substrate manufacturing method includes forming a first metal layer on a base substrate, patterning the first metal layer to form a gate electrode, a storage common wiring, and a first floating electrode spaced apart from the storage common wiring. Forming a gate insulating film on a base substrate on which the gate electrode, the storage common wiring, and the first floating electrode are formed; and exposing a portion of the gate insulating film to expose the first floating electrode. Forming a second metal layer on the gate insulating layer; etching the second metal layer to form a drain electrode on the gate electrode; a source electrode spaced apart from the drain electrode; and electrically connected to the drain electrode. The storage electrode disposed on the storage common wiring, the first metal pattern and the electrical Forming a first voltage division capacitor electrode connected to the first floating electrode and disposed on the first floating electrode; exposing the first floating electrode by removing a portion of the first voltage division capacitor electrode; Forming a transparent conductive layer electrically connected to the first floating electrode and the storage electrode, and patterning the transparent conductive layer to form a first subpixel electrode electrically connected to the first floating electrode; And forming a main pixel electrode insulated from the first sub pixel electrode and electrically connected to the first metal pattern. According to the array substrate and the display panel having the same, a floating of the common electrode and the sub capacitor of the storage capacitor is performed. Reduced overlapping area between electrodes and data lines, improving viewing angle and It can improve guyul.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 화소부를 설명하는 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'라인을 따라서 절단한 단면도이다.1 is a plan view illustrating a pixel unit of a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 패널은 어레이 기판(100)과 대향 기판 (200)및 액정층(300)을 갖는다.1 and 2, the display panel includes an
상기 어레이 기판(100)은 베이스 기판(101) 위에 제1 방향으로 연장된 복수의 게이트 배선(GL)과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수의 데이터(또는 소스) 배선(DL)들과, 상기 게이트 배선(GL)들과 데이터 배선(DL)들에 의해 정의되는 복수의 화소부들을 포함한다. The
각각의 화소부는 스위칭 소자로부터 화소전압이 인가되는 메인 액정 캐패시터와, 상기 메인 액정 캐패시터에 인접하게 형성된 제1 서브 액정캐패시터와, 상기 메인 액정 캐패시터와 병렬로 연결되어 상기 메인 액정 캐패시터에 인가된 화소전압을 일정시간동안 지속시켜주는 스토리지 캐패시터 및 상기 화소전압이 인가되고, 상기 제1 서브 액정캐패시터와 직렬로 연결되어 상기 인가된 화소전압을 분배하여 제 1 서브 액정캐패시터에 인가하는 제1 전압분배 캐패시터를 포함한다.Each pixel unit includes a main liquid crystal capacitor to which a pixel voltage is applied from a switching element, a first sub liquid crystal capacitor formed adjacent to the main liquid crystal capacitor, and a pixel voltage applied to the main liquid crystal capacitor in parallel with the main liquid crystal capacitor. The storage capacitor and the pixel voltage is applied to maintain a predetermined time, the first voltage distribution capacitor is connected in series with the first sub liquid crystal capacitor to distribute the applied pixel voltage to the first sub liquid crystal capacitor Include.
보다 상세히 설명하면, 상기 화소부는 스위칭 소자(110), 메인 화소전극(131), 제1 서브 화소전극(132), 제2 서브 화소전극(133), 스토리지 캐패시터(150), 제1 전압 분배 캐패시터(160) 및 제2 전압 분배 캐패시터(170)를 포함한다. In more detail, the
상기 스위칭 소자(110)는 상기 게이트 배선(GL)과 연결되는 게이트 전극(111)과, 상기 데이터 배선(DL)과 연결되는 소스 전극(113)과 드레인 전극(114)을 포함한다. 상기 게이트 전극(111)과, 상기 소스 및 드레인 전극(113,114) 사이에는 반도체층(112)이 형성된다. 상기 반도체층(112)은 활성층(112a)과 저항성 접촉층(112b)을 포함한다. 도 2에 도시된 상기 스위칭 소자(110)는 일반적인 역스태거드 구조를 예시하고 있다. The switching
상기 메인 화소전극(131)은 상기 드레인 전극(114)과 제1 콘택홀(153)을 통해서 전기적으로 연결된다. 상기 제1 서브 화소전극(132) 및 제2 서브 화소전극(133)은 상기 메인 화소전극(131)에 대해 대칭적으로 형성된다. The
상기 메인 화소전극 및 제1 내지 제2 서브 화소전극(131,132,133)에는 V 자형의 제1 개구 패턴(135)이 형성된다. 상기 메인 화소전극 및 제 1 내지 2 서브화소전극(131,132,133)은 서로 이격되어 전기적으로 절연된다. V-shaped first opening
상기 스토리지 캐패시터(150)는 스토리지 공통배선(151)과 스토리지 전극(152)을 포함한다. 상기 스토리지 공통배선(151)은 상기 게이트 배선(GL)과 평행하게 형성되고, 상기 화소부를 제1 영역(P1)과 제2 영역(P2)으로 이등분한다. 상기 스토리지 캐패시터(150)는 상기 메인 화소전극(131), 상기 액정층(300) 및 공통전극(230)으로 형성되는 액정 캐패시터와 병렬로 연결된다. 따라서, 스토리지 캐패시터(150)은 한 프레임동안 액정 캐패시터에 인가된 전압이 유지될 있도록 액정 캐패시터를 보조한다.The
구체적으로, 상기 화소부에 배치된 제1 크기를 갖는 상기 스토리지 공통배선(151)은 스토리지 캐패시터(150)의 제1 전극이고, 상기 드레인 전극(114)으로부터 연장된 스토리지 전극(152)은 상기 스토리지 캐패시터(150)의 제2 전극이다. 또 한, 상기 스토리지 전극(152)의 상부에 위치하는 절연층(104)에는 제1 콘택홀(153)이 형성되어, 상기 드레인 전극(114)과 상기 메인 화소전극(131)을 전기적으로 연결한다. 상기 스토리지 전극(152)과 스토리지 공통배선(151) 사이에 형성된 게이트 절연층(102)은 상기 스토리지 전극(152)과 상기 스토리지 공통배선(151)을 이격시킨다.In detail, the storage
스토리지 전극(152)은 스위칭 소자(110)의 드레인 전극(114)과 전기적으로 연결되어 스위칭 소자로부터 출력되는 화소전압이 인가되며, 상기 화소전압은 스토리지 전극(152)과 전기적으로 연결된 메인 화소전극(131)에 인가된다. The
따라서, 동일한 전압(화소전압)이 인가되는 스토리지 전극(152)과 메인 화소전극(131)이 전기적으로 연결되어 있으므로, 상기 스토리지 전극(152)를 포함하는 스토리지 캐패시터(150)과 상기 메인 화소전극(131)을 포함하는 액정 캐패시터의 연결관계는 전기적으로 병렬 연결에 대응된다. 상기 제1 전압분배 캐패시터(160)는 제1 플로팅 전극(161)과, 제1 전압분배 캐패시터 전극(162)을 포함한다. Therefore, since the
상기 제1 플로팅 전극(161)은 상기 스토리지 공통배선의 상기 제1 크기 보다 작은 제2 크기로 형성된다. 상기 제1 플로팅 전극(161) 위에는 상기 스토리지 전극(152)으로부터 연장된 제1 전압분배 캐패시터 전극(162)이 형성된다. 상기 제1 플로팅 전극(161)은 제2 콘택홀(163)을 통해서 상기 제1 서브 화소전극(132)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 전압분배 캐패시터 전극(162)은 상기 스토리지 전극(152)과 전기적으로 연결되어 상기 스위칭 소자(110)의 드레인 전극(114)로부터 출력되는 화소전압이 상기 스토리지 전극(152)를 통해서 인가된다. The first floating
따라서, 상기 제 1 서브 화소전극이 상기 제1 전압분배 캐패시터와 대향하는 상기 제1 플로팅 전극(161)에 전기적으로 연결되므로, 상기 제 1 서브 화소전극을 포함하는 제1 서브 액정 캐패시터와 상기 제1 플로팅 전극(161)을 포함하는 제 1 전압분배 캐패시터의 연결관계는 직렬연결에 대응된다. 그러므로 상기 제1 전압분배 캐패시터 전극(162)에 인가되는 화소전압이 상기 제 1 전압분배 캐패시터와 상기 제1 서브액정 캐패시터에 의해 분압되므로 상기 제 1 서브 액정 캐패시터에는 상기 화소전압보다 작은 전압이 인가된다.Accordingly, since the first sub pixel electrode is electrically connected to the first floating
상기 제2 서브 캐패시터(170)는 제2 플로팅 전극(171)과, 제2 전압분배 캐패시터 전극(172)과, 제3 콘택홀(173)과, 제2 서브 화소전극(133) 및 상기 플로팅 전극(230)을 포함한다. The
상기 제2 플로팅 전극(171)은 상기 제1 플로팅 전극(161)의 상기 제2 크기와 동일크기로 형성된다. 즉, 상기 제1 및 제2 플로팅 전극(161,171)은 상기 스토리지 공통배선(151)에 대해 대칭되게 형성된다. The second floating
상기 제2 플로팅 전극(171) 위에는 상기 스토리지 전극(152)으로부터 연장된 제2 전압분배 캐패시터 전극(172)이 형성된다. 상기 제2 플로팅 전극(171)은 제3 콘택홀(173)을 통해서 상기 제2 서브 화소전극(133)과 전기적으로 연결되어 상기 제2 서브 캐패시터(170)의 제1 전극이 된다. 한편, 상기 제2 서브 캐패시터(170)의 제2 전극은 상기 액정 공통전극이다. A second voltage
상기 대향 기판(200)은 베이스 기판(201) 상에 차광층(210), 칼라필터층(220) 및 공통 전극(230)을 형성한다. The opposing
상기 차광층(210)은 패터닝되어 베이스 기판(201) 상에 상기 화소부에 대응하는 내부 공간을 정의하고, 누설 광을 차단한다. The
상기 칼라필터층(220)은 상기 차광층(210)에 의해 정의된 상기 내부 공간에 형성된다. 상기 칼라필터층(220)은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 칼라를 포함하며, 입사광에 응답하여 고유의 색을 발현한다. The
상기 공통 전극(230)은 상기 칼라필터층(220) 위에 형성되며, 상기 어레이 기판(100)의 상기 화소전극(130)에 대향하는 액정 공통전극이다. 상기 공통 전극(230)에는 상기 제1 내지 제2 서브 화소전극(131,132,133)의 제1 개구 패턴(135)과 어긋나도록 제2 개구 패턴(235)이 형성된다. 즉, 상기 제1 개구 패턴(135)이 형성되지 않은 영역에 대응하여 상기 제2 개구 패턴(235)이 형성된다. The
상기 차광층(210)과 칼라필터층(220) 위에 평탄화막 및 보호막 역할을 수행하는 평탄화층을 형성할 수도 있다. A planarization layer may be formed on the
상기 액정층(300)은 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200) 사이에 개재되어, 상기 화소전극(131,132,133)과, 상기 대향 기판(200)의 상기 공통전극(230) 간의 전위차에 의해 액정 분자의 배열각이 변화된다.The
도 3 내지 도 10은 도 1에 도시된 어레이 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도들이다.3 to 10 are process diagrams for describing a manufacturing process of the array substrate illustrated in FIG. 1.
도 3 및 도 4를 참조하면, 베이스 기판(101) 상에 게이트 금속층을 형성한다. 제1 마스크(410)를 이용해 사진 식각하여 상기 게이트 금속층을 패터닝한다. 상기 베이스 기판(101) 상에는 상기 게이트 배선(GL), 스토리지 공통배선(151), 상 기 제1 플로팅 전극(161), 상기 제2 플로팅 전극(171) 및 상기 게이트 전극(111)이 형성된다. 3 and 4, a gate metal layer is formed on the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스토리지 공통배선(151)은 인접한 두 개의 게이트 배선(GLn-1,GLn)들 사이에 형성된다. 상기 스토리지 공통배선(151)은 상기 인접한 두 개의 게이트 배선(GLn-1,GLn)에 의해 정의되는 화소부를 제1 영역(P1) 및 제2 영역(P2)으로 이등분한다. As shown in FIG. 4, the storage
상기 제1 및 제2 플로팅 전극(161,171)은 상기 제1 및 제2 영역(P1,P2)에 각각 섬(island) 형상으로 각각 형성된다. 바람직하게는 상기 스토리지 공통배선(151)에 대해 대칭되도록 형성된다.The first and second floating
상기 제1 및 제2 플로팅 전극(161,171)이 상기 화소부 내에 섬 형상으로 형성됨에 따라서 추후 형성되는 데이터 배선(DL)과 오버랩(overlap)되는 영역이 줄어든다. As the first and second floating
이러한 구조에 의해 상기 화소부의 개구율이 향상되고, 데이터 배선(DL)의 RC 지연(delay)을 줄인다. 또한, 상기 스토리지 공통배선(또는 게이트 배선)과 데이터 배선간의 전기적인 쇼트(short) 발생 가능성을 줄인다.This structure improves the aperture ratio of the pixel portion and reduces the RC delay of the data line DL. In addition, the possibility of generating an electrical short between the storage common line (or gate line) and the data line is reduced.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 게이트 금속층 위에 게이트 절연층(102)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(102)은 질화 실리콘 및 산화 실리콘과 같은 절연 물질로 대략 4500 옹스토롱의 두께로 형성한다. 5 to 8, a
상기 게이트 절연층(102) 위에 반도체층(112)을 형성한다. The
구체적으로, 상기 게이트 절연층(102) 위에 아몰퍼스 실리콘막 및 인 시튜 (in-situ)도핑된 n+ 아몰퍼스 실리콘막을 플라즈마 화학 기상 증착 방법으로 차례로 적층한다. 적층된 아몰퍼스 실리콘막 및 n+ 아몰퍼스 실리콘막을 패터닝하여 상기 게이트 전극(111)이 위치한 부분의 상부에는 활성층(112a) 및 저항성 접촉층(112b)을 포함하는 반도체층(112)이 형성된다.Specifically, an amorphous silicon film and an in-situ doped n + amorphous silicon film are sequentially stacked on the
상기 반도체층(112)이 형성된 결과물 상에 데이터 금속층을 형성한다. The data metal layer is formed on the resultant product on which the
상기 데이터 금속층이 형성된 상기 베이스 기판(101) 위에 제2 마스크(420)를 이용한 사진 식각 공정에 의해 상기 데이터 금속층을 패터닝한다. 패턴닝된 데이터 금속층은 데이터 배선(DL), 스토리지 전극(152), 제1 전압분배 캐패시터 전극(162), 제2 전압분배 캐패시터 전극(172), 소스 전극(113) 및 드레인 전극(114)을 포함한다. 상기 제2 및 제2 전압분배 캐패시터 전극(162,172)에는 각각 제2 및 제3 콘택홀(163,173)이 형성된다.The data metal layer is patterned by a photolithography process using a
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 배선(DL)은 상기 게이트 배선(GL)과 교차하는 방향으로 배열되도록 형성된다. 상기 스토리지 전극(152)은 상기 스토리지 공통배선(151) 위에 형성되며, 상기 제1 및 제2 전압분배 캐패시터 전극(162,172)은 상기 제1 및 제2 플로팅 전극(161,171) 위에 각각 형성된다. As illustrated in FIG. 8, the data line DL is formed to be arranged in a direction crossing the gate line GL. The
상기 제1 전압분배 캐패시터 전극(162)은 상기 스토리지 전극(152)으로부터 연장되어 상기 제1 플로팅 전극(161) 위에 형성되고, 상기 제2 전압분배 캐패시터 전극(172)은 상기 스토리지 전극(152)으로부터 연장되어 상기 제2 플로팅 전극(171) 위에 형성된다. 상기 제1 및 제1 전압분배 캐패시터 전극(162,172)에는 제2 및 제3 콘택홀(163,173)이 각각 형성된다. The first voltage
상기 소스 및 드레인 전극(113,114)은 상기 반도체층(112)의 일부 영역에 오버레이 되도록 형성되며, 상기 소스 및 드레인 전극(113,114)을 마스크로 하여 상기 저항성 접촉층(112b)을 제거함으로써 상기 스위칭 소자(110)의 채널 영역을 형성한다. The source and drain
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 패터닝된 데이터 금속층 위에 패시베이션층(103)을 형성한다. 상기 패시베이션층(103)은 무기 보호막으로 대략 4000 옹스트롱 이하의 두께로 형성한다. 6 and 7, a
상기 패시베이션층(103) 위에 감광성 유기 레지스트(resist)를 스핀 코팅 방법으로 대략 2㎛ 내지 4 ㎛ 정도의 두께로 도포하여 유기 절연층(104)을 형성한다. 상기 유기 절연층(104)은 형성하지 않을 수도 있다.An organic insulating
제3 마스크(430)를 이용한 사진 식각 공정에 의해 상기 제1 내지 제3 콘택홀(153,163,173)에 형성된 유기 절연층(104) 및 게이트 절연층(102)을 제거한다. 구체적으로, 상기 드레인 전극(114)으로부터 연장된 상기 스토리지 전극(152)의 일부 영역을 노출시킨 제1 콘택홀(153)을 형성하고, 상기 제2 및 제3 콘택홀(163,173) 위에 형성된 유기 절연층(104)과 패시베이션층(103) 및 게이트 절연층(102)을 제거한다. 물론, 도시되지는 않았으나, 제1 내지 제3 콘택홀(153,163,173)에 형성된 패시베이션층(103)을 먼저 식각 한 후, 유기 절연층(104)을 식각할 수도 있다. The organic insulating
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 배선(DL)과 게이트 금속층이 오버랩되는 영역은 상기 스토리지 공통배선(151)과 상기 데이터 배선(DL)이 교차하는 영역뿐이다. 즉, 상기 제1 및 제2 플로팅 전극(161,171)은 상기 스토리지 공통배선 (151)으로부터 연장되어 섬 형상으로 형성됨에 따라서 상기 데이터 배선(DL)과 오버랩되지 않는다. As illustrated in FIG. 8, the only area where the data line DL overlaps the gate metal layer is an area where the storage
결과적으로, 상기 게이트 배선, 즉, 스토리지 공통배선(151)과 데이터 배선(DL)간의 오버랩되는 영역이 줄어들어 화소부의 개구율이 향상되며, 또한, 데이터 배선의 RC 지연을 줄인다. As a result, the overlapping area between the gate wiring, that is, the storage
또한, 상기 스토리지 공통배선(151)과 데이터 배선(DL) 간의 전기적인 쇼트 발생 가능성을 줄일 수 있다. In addition, the possibility of an electrical short between the storage
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 유기 절연층(104)이 형성된 상기 베이스 기판(101) 위에 화소전극층(130)을 형성한다. 상기 화소전극층(130)은 상기 투명한 전도성 물질로서, 인듐-틴-옥사이드(Indium-Tin-Oxide : ITO), 인듐-아연-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide : IZO) 또는 인듐-틴-아연 옥사이드(Indium-Tin-Zinc-Oxide)를 포함한다. 9 and 10, a pixel electrode ¸ µ 130 is formed on the
제4 마스크(440)를 이용한 사진 식각 공정에 의해 상기 화소전극층(130)을 패터닝하여 제1 내지 제2 서브 화소전극(131,132,133)을 형성한다. 또한, 각각의 제1 내지 제2 서브 화소전극(131,132,133) 내에 V 자 형상의 제1 개구 패턴(135)을 형성한다. The pixel electrode layer 130 is patterned by a photolithography process using a
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 화소부에는 메인 화소전극(131), 제1 서브 화소전극(132) 및 제2 서브 화소전극(133)이 형성된다. 상기 메인 화소전극(131)은 상기 스토리지 캐패시터(150)에 대응하여 형성되고, 상기 제1 서브 화소전극(132)은 상기 제1 전압분배 캐패시터(160)에 대응하여 형성되고, 상기 제2 서브 화소전 극(133)은 상기 제2 서브 캐패시터(170)에 대응하여 형성된다. As illustrated in FIG. 10, a
즉, 상기 메인 화소전극(131)에는 상기 스토리지 캐패시터(150)에 충전된 제1 전압이 인가되고, 상기 제1 서브 화소전극(132)에는 상기 제1 전압분배 캐패시터(160)에 충전된 제2 전압이 인가되고, 상기 제2 서브 화소전극(133)에는 상기 제2 서브 캐패시터(170)에 충전된 제3 전압이 인가된다. That is, a first voltage charged in the
상기 제1 및 제2 전압분배 캐패시터(160,170)는 동일한 크기로 형성됨에 따라서 동일한 용량의 전압이 충전되며, 이에 의해 상기 제1 및 제2 서브 화소전극(132,133)에는 동일한 전압이 인가된다. As the first and second
도 11은 도 1에 도시된 액정 표시 패널에 구비되는 액정 분자의 경사각을 설명하기 위한 개념도이다. 설명의 편의를 위해 어레이 기판에 평행하는 평면을 기준으로 배열된 액정 분자의 경사각(tilt angle)을 도시한다.FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an inclination angle of liquid crystal molecules included in the liquid crystal display panel illustrated in FIG. 1. For convenience of explanation, the tilt angle of the liquid crystal molecules arranged with respect to the plane parallel to the array substrate is shown.
도 1 및 도 11을 참조하면, 무전계 상태에서 액정 분자는 기준면에서 90도의 경사각을 갖고서 배열된다.1 and 11, the liquid crystal molecules are arranged at an angle of inclination of 90 degrees from the reference plane in the electroless state.
표시 동작을 위해 일정 전계가 인가됨에 따라, 스토리지 캐패시터(150) 및 제1 및 제2 전압분배 캐패시터(160,170)에는 서로 다른 레벨의 전압이 충전되고, 이에 따라, 액정 분자들의 경사각(θ)은 서로 다르도록 조정된다. As a predetermined electric field is applied for the display operation, the
구체적으로, 상기 스토리지 캐패시터에는 제1 전압(V1)이 충전되고, 상기 스토리지 캐패시터(150)에 대응하는 메인 화소전극(131)에 배열된 액정분자는 상대적으로 작은 제1 각도의 경사각(θ1)을 갖도록 배열된다. 상기 제1 및 제2 전압분배 캐패시터(160,170)에는 상기 제1 전압(V1)보다는 낮은 제2 전압(V2)이 충전되고, 상기 제1 및 제2 전압분배 캐패시터(160,170)에 대응하는 제1 및 제2 서브 화소전극(132,133)에 배열된 액정분자는 상대적으로 높은 제2 각도의 경사각(θ2)을 갖도록 배열된다.(여기서, 0 < θ1,θ2 < 90 이며, θ1 < θ2 이다.) In detail, the storage capacitor is charged with a first voltage V1, and the liquid crystal molecules arranged on the
이와 같이, 하나의 화소부는 충전용량이 서로 다른 두 개의 스토리지 캐패시터에 의해 상기 액정층이 서로 다르게 구동함에 따라서 시야각이 넓어지는 효과를 얻는다. As described above, one pixel unit has an effect of widening the viewing angle as the liquid crystal layer is driven differently by two storage capacitors having different charge capacities.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 기판의 화소부를 설명하는 평면도이다. 12 is a plan view illustrating a pixel unit of an array substrate according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 상기 어레이 기판은 제1 방향으로 연장된 복수의 게이트 배선(GL)과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수의 데이터(또는 소스) 배선(DL)들과, 상기 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)에 의해 정의되는 복수의 화소부들을 포함한다. Referring to FIG. 12, the array substrate includes a plurality of gate lines GL extending in a first direction and a plurality of data (or source) lines DL extending in a second direction crossing the first direction. And a plurality of pixel parts defined by the gate line GL and the data line DL.
상기 화소부는 스위칭 소자(510), 메인 화소전극(531), 제1 서브 화소전극(532), 제2 서브 화소전극(533), 스토리지 캐패시터(550), 제1 전압 분배 캐패시터(560) 및 제2 전압 분배 캐패시터(570)를 포함한다.The pixel unit includes a
상기 스위칭 소자(510)는 상기 게이트 배선(GL)과 연결되는 게이트 전극(511)과, 상기 데이터 배선(DL)과 연결되는 소스 전극(513)과 드레인 전극(514)을 포함한다. 상기 게이트 전극(511)과, 상기 소스 및 드레인 전극(513,514) 사이에는 반도체층이 형성된다.The switching
상기 메인 화소전극(531)은 상기 드레인 전극(514)과 제1 콘택홀(553)을 통 해서 전기적으로 연결된다. 상기 제1 서브 화소전극(532) 및 제2 서브 화소전극(533)은 상기 메인 화소전극(131)에 대해 대칭적으로 형성된다. The main pixel electrode 531 is electrically connected to the
상기 제1 내지 제2 서브 화소전극(531,532,533)에는 V 자형의 제1 개구 패턴(535)이 형성된다. 여기서는 상기 제1 및 제2 서브 화소전극(532,533)이 분리된다.V-shaped first opening
상기 스토리지 캐패시터(550)는 스토리지 공통배선(551)과 스토리지 전극(552)을 포함한다. 상기 스토리지 공통배선(551)은 상기 게이트 배선(GL)과 평행하게 형성되고, 상기 화소부를 제1 영역(P1)과 제2 영역(P2)으로 이등분한다. The
구체적으로, 상기 화소부에 배치된 제1 크기를 갖는 상기 스토리지 공통배선(551)은 스토리지 캐패시터(550)의 제1 전극이고, 상기 드레인 전극(514)으로부터 연장된 스토리지 전극(552)은 상기 스토리지 캐패시터(550)의 제2 전극이다. 또한, 상기 스토리지 전극(552)에는 제1 콘택홀(553)이 형성되어, 상기 드레인 전극(114)과 상기 메인 화소전극(531)을 전기적으로 연결한다.In detail, the storage
상기 제1 전압분배 캐패시터(560)는 제1 플로팅 전극(561)과, 제1 전압분배 캐패시터 전극(562)을 포함한다. The first
상기 제1 플로팅 전극(561)은 상기 스토리지 공통배선의 상기 제1 크기 보다 작은 제2 크기로 형성된다. 상기 제1 플로팅 전극(561) 위에는 상기 스토리지 전극(552)으로부터 연장된 제1 전압분배 캐패시터 전극(562)이 형성된다. 상기 제1 플로팅 전극(561)은 제2 콘택홀(563)을 통해서 상기 제1 서브 화소전극(532)과 전기적으로 연결된다. The first floating
상기 제2 전압분배 캐패시터(570)는 제2 플로팅 전극(571)과, 제2 전압분배 캐패시터 전극(572)을 포함한다. The second voltage division capacitor 570 includes a second floating
상기 제2 플로팅 전극(571)은 상기 제1 플로팅 전극의 제2 크기 보다 작은 제3 크기로 형성된다. 즉, 상기 제1 및 제2 플로팅 전극(561,571)은 상기 스토리지 공통배선(551)에 대해 대칭되게 형성되되, 서로 다른 크기로 형성된다.The second floating
상기 제1 플로팅 전극(561) 위에는 상기 스토리지 전극(552)으로부터 연장된 제2 전압분배 캐패시터 전극(572)이 형성된다. 상기 제2 플로팅 전극(571)은 제3 콘택홀(573)을 통해서 상기 제2 서브 화소전극(533)과 전기적으로 연결된다. A second voltage distribution capacitor electrode 572 extending from the storage electrode 552 is formed on the first floating
도시되지는 않았으나, 상기 어레이 기판을 포함하는 표시 패널은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 개구 패턴을 갖는 공통 전극층이 형성된 대향 기판을 포함한다.Although not shown, the display panel including the array substrate includes an opposite substrate on which a common electrode layer having a second opening pattern is formed, as shown in FIGS. 1 and 2.
도 13은 도 12에 도시된 표시 패널에 구비되는 액정 분자의 경사각을 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating an inclination angle of liquid crystal molecules included in the display panel illustrated in FIG. 12.
도 1 및 도 13을 참조하면, 무전계 상태에서 액정 분자는 기준면에서 90도의 경사각을 갖고서 배열된다.1 and 13, the liquid crystal molecules are arranged at an inclination angle of 90 degrees from the reference plane in the electroless state.
표시 동작을 위해 일정 전계가 인가됨에 따라, 스토리지 캐패시터(550), 제1 전압 분배 캐패시터(560) 및 제2 전압분배 캐패시터(570)에는 서로 다른 레벨의 전압이 충전되고, 이에 따라, 액정 분자들의 경사각(θ)은 서로 다르도록 조정된다. As a predetermined electric field is applied for the display operation, the
구체적으로, 상기 스토리지 캐패시터(550)에는 제1 전압(V1)이 충전되고, 상기 스토리지 캐패시터(550)에 대응하는 메인 화소전극(531)에 배열된 액정분자는 상대적으로 작은 제1 각도의 경사각(θ1)을 갖도록 배열된다. In detail, the
상기 제1 전압분배 캐패시터(560)에는 상기 제1 전압(V1)보다는 낮은 제2 전압(V2)이 충전되고, 상기 제1 전압분배 캐패시터(560)에 대응하는 제1 서브 화소전극(532)에 배열된 액정분자는 상대적으로 높은 제2 각도의 경사각(θ2)을 갖도록 배열된다. The first
상기 제2 전압분배 캐패시터(570)에는 상기 제2 전압(V2)보다는 낮은 제3 전압(V3)이 충전되고, 상기 제2 전압분배 캐패시터(570)에 대응하는 제2 서브 화소전극(533)에 배열된 액정분자는 상대적으로 높은 제3 각도의 경사각(θ3)을 갖도록 배열된다. (여기서, V1> V2> V3 인 경우, 0 < θ1< θ2< θ3 < 90 이다.) The second voltage division capacitor 570 is charged with a third voltage V3 which is lower than the second voltage V2, and is charged to the second
이와 같이, 하나의 화소부는 충전용량이 서로 다른 세 개의 스토리지 캐패시터에 의해 상기 액정층이 서로 다르게 구동함에 따라서 시야각이 더욱 더 넓어지는 효과를 얻는다.As described above, one pixel unit has an effect of wider viewing angle as the liquid crystal layer is driven differently by three storage capacitors having different charge capacities.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 첫째, 단위 화소 영역에 형성된 전압 분배 캐패시터의 플로팅 전극을 상기 화소 영역 내에 섬 형상으로 형성함으로써, 데이터 배선과 오버랩 영역을 줄인다. 이에 의해 데이터 배선의 RC 지연을 줄일 수 있으며, 화소 영역의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 데이터 배선과의 쇼트 발생 가능성을 줄일 수 있다.As described above, according to the present invention, first, the floating electrode of the voltage distribution capacitor formed in the unit pixel region is formed in the pixel region in an island shape, thereby reducing the data wiring and the overlap region. As a result, the RC delay of the data wiring can be reduced, and the aperture ratio of the pixel region can be improved. In addition, the possibility of short generation with the data wiring can be reduced.
둘째, 크기가 다른 두 개의 전압 분배 캐패시터를 구현함으로써 시야각을 더욱 개선할 수 있다. Second, by implementing two different voltage distribution capacitors, the viewing angle can be further improved.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업 자는 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. You will understand.
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