KR101365811B1 - In-plane switching mode liquid crystal display, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
데이터 라인을 수평으로 배치함으로써 개구율을 증가시킬 수 있고, 수평 방향의 합착 마진을 확보할 수 있는 횡전계 방식의 액정 표시장치 및 그 제조 방법이 제공된다. 액정 표시장치는, 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극이 형성된 액정 표시패널; 액정 표시패널의 일 방향으로 형성된 게이트 라인; 게이트 라인과 동일한 방향으로 형성된 데이터 라인; 게이트 라인에 스캔 신호를 인가하는 게이트 구동부; 스캔 신호에 동기되어 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부; 및 게이트 구동부에 게이트 제어신호를 제공하고, 데이터 구동부에 데이터 제어신호 및 데이터를 제공하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.By arranging the data lines horizontally, an opening ratio can be increased, and a horizontal electric field type liquid crystal display device capable of securing a bonding margin in the horizontal direction and a manufacturing method thereof are provided. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel in which a thin film transistor, a pixel electrode, and a common electrode are formed; A gate line formed in one direction of the liquid crystal display panel; A data line formed in the same direction as the gate line; A gate driver applying a scan signal to the gate line; A data driver for applying a data signal to a data line in synchronization with a scan signal; And a timing controller providing a gate control signal to the gate driver and providing a data control signal and data to the data driver.
액정 표시장치, 데이터 라인, 수평, 횡전계 Liquid Crystal Display, Data Line, Horizontal, Transverse Field
Description
도 1은 일반적인 액정 표시장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a general liquid crystal display.
도 2는 종래의 기술에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a liquid crystal display according to the related art.
도 3은 종래의 기술에 따른 횡전계 방식의 액정 표시장치의 단위 픽셀 구조를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a unit pixel structure of a liquid crystal display device having a transverse electric field according to the related art.
도 4는 도 3의 A-A'를 절개선으로 하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 수직 단면도이다.4 is a vertical cross-sectional view of the thin film transistor array substrate taken along the line AA ′ of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식의 액정 표시장치의 단위 픽셀 구조를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a unit pixel structure of a transverse electric field type liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 B-B' 및 C-C'를 절개선으로 하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 수직 단면도이다.FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the thin film transistor array substrate taken along line B-B ′ and C-C ′ of FIG. 6.
도 8은 도 7의 B-B'를 절개선으로 하는 수직 단면의 상세도이다.FIG. 8 is a detail view of a vertical cross section taken along line BB ′ of FIG. 7.
도 9는 도 7의 C-C'를 절개선으로 하는 수직 단면의 상세도이다.FIG. 9 is a detailed view of the vertical cross section taken along the line C-C 'of FIG.
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
200: 표시 패널 300: 게이트 구동부200: display panel 300: gate driver
400: 데이터 구동부 500: 타이밍 컨트롤러400: data driver 500: timing controller
120a: 게이트 라인 160c: 데이터 라인120a:
본 발명은 횡전계 방식의 액정 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transverse electric field type liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
일반적으로, 액정 표시장치는 액정 분자의 광학적 이방성과 복굴절 특성을 이용하여 화상을 표현하는 장치이다. 액정 표시장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정 물질을 주입하며, 이후, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 상기 액정 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써, 원하는 화상을 표현하게 된다.In general, a liquid crystal display is an apparatus that expresses an image by using optical anisotropy and birefringence characteristics of liquid crystal molecules. In the liquid crystal display, two substrates on which the field generating electrodes are formed are disposed so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, a liquid crystal material is injected between the two substrates, and then a voltage is applied to the two electrodes. By changing the arrangement of the liquid crystal molecules by the electric field, and by controlling the amount of light transmitted through the transparent insulating substrate, the desired image is expressed.
이러한 액정 표시장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다. TFT LCD는 백색광인 백라이트가 액정 화소를 통과하면서 광투과율이 조절된 후, 각 액정 화소 상에 1:1로 배치된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터층을 투과해 나오는 빛의 가법 혼색을 통해 TFT-LCD의 컬러 화면이 만들어진다.As the liquid crystal display, a thin film transistor liquid crystal display (TFT LCD) using a thin film transistor (TFT) as a switching element is mainly used. The TFT LCD transmits the red (R), green (G), and blue (B) color filter layers disposed 1: 1 on each liquid crystal pixel after the backlight having white light passes through the liquid crystal pixel and the light transmittance is adjusted. The color mixture of the TFT-LCD is produced by adding mixed color of the emitted light.
도 1은 일반적인 액정 표시장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of a general liquid crystal display.
도 1을 참조하면, 액정 표시장치 내에 구비된 액정 패널은, 일정 공간을 갖고 합착된 제1 기판(10), 제2 기판(20), 및 상기 제1 기판(10)과 제2 기판 (20) 사 이에 주입된 액정층(30)으로 구성된다. 이때, 제1 기판(10)은 스위칭 영역인 TFT 영역(TFT), 화소 영역(Pixel) 및 스토리지 영역(CST)으로 정의된다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal panel provided in a liquid crystal display device includes a
제1 기판(10)에는 투명한 글래스 기판(11) 상에 일정한 간격을 갖고 일 방향으로 복수개의 게이트 라인(12)이 배열되고, 또한 게이트 라인(12)에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 라인(16)이 배열됨으로써, 화소 영역(Pixel)을 정의하게 된다.The
그리고 각 화소 영역(Pixel)에는 화소 전극(18)이 형성되고, 각각의 게이트 라인(12)과 데이터 라인(16)이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어, 박막 트랜지스터가 상기 게이트 라인(12)을 통해 인가되는 스캔 신호에 따라 데이터 라인(16)의 데이터 신호를 각각의 화소 전극(18)에 인가한다.In addition, a
그리고 제2 기판(20)에는 투명한 글래스 기판(21) 상에 화소 영역(Pixel)을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층(22)이 형성되고, 각각의 화소 영역에 대응되는 부분에는 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층(23)이 형성되며, 칼라 필터층(23) 위에는 공통 전극(24)이 형성된다.In the
화소 전극(18)과 병렬로 연결된 충전 커패시터(CST)가 게이트 라인(12)의 상부에 구성되며, 충전 커패시터(CST)의 제1 전극으로는 게이트 라인(12)의 일부를 사용하고, 제2 전극으로는 소스 및 드레인 전극과 동일층 동일 물질로 형성된 섬(island) 형상의 금속 패턴을 사용한다.A charging capacitor C ST connected in parallel with the
이러한 액정 표시장치는 상기 화소 전극(18)과 공통 전극(24) 사이의 전계에 의해 상기 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 사이에 형성된 액정층(30)이 배향되고, 액정층(30)의 배향 정도에 따라 액정층(30)을 투과하는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현할 수 있다.In the liquid crystal display, the
도 2는 종래의 기술에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a liquid crystal display according to the related art.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 액정 표시장치는, 데이터 라인들(D1~Dm)과 게이트 라인들(S1~Sn)에 의해 정의되는 영역에 액정셀들이 형성된 액정 표시패널(80)을 포함한다. 또한, 액정 표시패널(80)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 데이터(Data)를 공급하기 위한 데이터 구동부(70), 및 액정 표시패널(80)의 게이트 라인들(S1~Sn)을 구동하기 위한 게이트 구동부(60)를 포함한다. 또한, 시스템으로부터 프레임 단위로 공급되는 데이터를 공급받아, 각 프레임 데이터를 정렬하여 데이터 구동부(70)로 출력하는 타이밍 컨트롤러(50)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a liquid crystal display according to the related art includes a liquid
상기 액정 표시패널(80)은 두 장의 기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 기판 상에 상호 교차되도록 형성되는 데이터 라인들(D1~Dm)과 게이트 라인들(S1~Sn)에 의해 정의되는 영역에 TFT가 형성된다. 이 TFT는 게이트 라인들(S1~Sn)에 공급되는 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인들(D1~Dm) 상의 데이터(Data)를 액정셀에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트 전극은 게이트 라인에 접속되며, 소스 전극은 데이터 라인에 각각 접속한다. 그리고, TFT의 드레인 전극은 액정셀의 화소 전극에 접속된다. 또한, 액정 표시패널(80)의 액정셀에는 스토리지 커패시터가 형성된다. 스토리지 커패시터는 액정셀의 화소 전극과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀의 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성 되어 액정셀의 전압을 일정하게 유지시킨다.In the liquid
타이밍 컨트롤러(50)는 외부로부터 입력되는 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 메인클럭(MCLK)을 이용하여 데이터 제어신호(DCS), 게이트 제어신호(GCS)를 발생한다.The
한편, 도 3은 종래의 기술에 따른 IPS 모드를 적용한 액정 표시패널에서의 단위 픽셀 구조이다. 도 4는 종래의 기술에 따른 IPS 모드를 적용한 액정 표시패널에서, A-A'를 절개선으로 하는 수직 단면을 나타낸다. 도 4에서, 설명을 돕기 위해, 도 1의 I-I'를 절개선으로 하는 박막트랜지스터의 수직 단면을 함께 도시한다.3 is a unit pixel structure of a liquid crystal display panel to which an IPS mode according to the related art is applied. 4 is a vertical cross-section taken along line A-A 'in a liquid crystal display panel to which an IPS mode according to the related art is applied. In FIG. 4, for clarity, the vertical cross-section of the thin film transistor, taken along the line II ′ of FIG. 1, is also shown.
도 3 및 도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 IPS 모드를 적용한 액정 표시패널은, 투명 기판(11), 게이트 전극(12a), 공통 라인(12b), 게이트 절연막(13), 액티브층인 반도체막(14), 오믹 콘택층(15), 소스 전극(16a), 드레인 전극(16b), 데이터 라인(16c), 패시베이션막(17), 화소 전극(18) 및 제3 데이터 라인(19)으로 이루어지는데, 이때, 도시된 바와 같이 데이터 라인(16c)이 공통 라인(12b)과 수직 방향으로 중첩 배치된다.3 and 4, the liquid crystal display panel to which the IPS mode according to the related art is applied is a
종래의 수직 데이터 라인 구조는 데이터 라인의 선폭 및 합착 마진을 확보하기 위해 충분한 공간 확보가 필요하여 개구영역이 좁아지게 하는 문제점이 있다.The conventional vertical data line structure requires a sufficient space to secure the line width and the bonding margin of the data line, so that the opening area is narrowed.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 데이터 라인을 수평으로 배치함으로써 개구율을 증가시킬 수 있는 횡전계 방식의 액정 표시장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same which can increase the aperture ratio by arranging data lines horizontally.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 수평 방향의 합착 마진을 확보할 수 있는 횡전계 방식의 액정 표시장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can secure a bonding margin in the horizontal direction.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시장치는, 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극이 형성된 액정 표시패널; 상기 액정 표시패널의 일 방향으로 형성된 게이트 라인; 상기 게이트 라인과 동일한 방향으로 형성된 데이터 라인; 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 인가하는 게이트 구동부; 상기 스캔 신호에 동기되어 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부; 및 상기 게이트 구동부에 게이트 제어신호를 제공하고, 상기 데이터 구동부에 데이터 제어신호 및 데이터를 제공하는 타이밍 컨트롤러를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above technical problem, a liquid crystal display device according to the present invention, a liquid crystal display panel formed with a thin film transistor, a pixel electrode and a common electrode; A gate line formed in one direction of the liquid crystal display panel; A data line formed in the same direction as the gate line; A gate driver applying a scan signal to the gate line; A data driver for applying a data signal to the data line in synchronization with the scan signal; And a timing controller providing a gate control signal to the gate driver and providing a data control signal and data to the data driver.
여기서, 상기 데이터 구동부는 상기 게이트 구동부와 반대편에 배치되는 것을 특징으로 한다.The data driver may be disposed opposite to the gate driver.
여기서, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인은 아크릴(acryl)층에 의해 서로 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 한다.The gate line and the data line may be electrically separated from each other by an acryl layer.
여기서, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성된 영역에 대응하여 컬러필 터 기판의 블랙매트릭스가 형성되고, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성된 영역의 수직 방향으로는 상기 컬러필터 기판의 블랙매트릭스가 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.Here, the black matrix of the color filter substrate is formed corresponding to the region where the gate line and the data line are formed, and the black matrix of the color filter substrate is not formed in the vertical direction of the region where the gate line and the data line are formed. It is characterized by.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판은, 투명 기판 상에 형성되고, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터; 상기 게이트 전극으로부터 연장되어 형성된 게이트 라인; 상기 소스 전극으로부터 연장되어 형성되며, 상기 게이트 라인과 동일한 방향으로 방향으로 형성된 데이터 라인; 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인 사이에 형성되어, 서로를 전기적으로 분리하는 게이트 절연막; 및 화소 영역에 형성된 화소 전극 및 공통 전극을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above technical problem, a thin film transistor array substrate according to the present invention, a thin film transistor formed on a transparent substrate, including a gate electrode, a source electrode and a drain electrode; A gate line extending from the gate electrode; A data line extending from the source electrode and formed in the same direction as the gate line; A gate insulating layer formed between the gate line and the data line to electrically isolate each other; And a pixel electrode and a common electrode formed in the pixel region.
여기서, 상기 게이트 절연막은 아크릴(acryl)층일 수 있다.The gate insulating layer may be an acryl layer.
여기서, 상기 데이터 라인은 상기 게이트 라인의 상부에 배치되거나 측면 방향에 배치될 수 있다.The data line may be disposed on the gate line or in a lateral direction.
여기서, 상기 화소 전극 및 공통 전극은 서로 수평으로 배치되어 수평 전계를 형성하는 것을 특징으로 한다.The pixel electrode and the common electrode may be disposed horizontally with each other to form a horizontal electric field.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 투명 기판 상에 형성되고 게이트 전극 및 상기 게이트 전극으로부터 연장된 게이트 라인을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 및 게이트 라인 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극이 형성된 게이트 절연막 상에 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 상기 소스 전극으로부터 연장된 데이터 라인을 상기 게이트 라인과 동일한 방향으로 형성하는 단계; 및 화소 영역에 화소 전극 및 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention, forming a gate electrode and a gate line extending from the gate electrode; Forming a gate insulating layer on the gate electrode and the gate line; Forming a source electrode and a drain electrode on the gate insulating layer on which the gate electrode is formed, and forming a data line extending from the source electrode in the same direction as the gate line; And forming a pixel electrode and a common electrode in the pixel region.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식의 액정 표시장치 및 그 제조 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
화소를 복수의 도메인으로 분할한 멀티도메인(multi-domain) IPS(In-Plane Switching) 모드 액정 표시장치의 경우, 공통 전극과 화소 전극을 지그재그 형상으로 형성하여 서로 다른 방향의 전계를 형성하는데, 데이터 라인이 공통 라인과 중첩 배치되어 개구율을 감소시키고 있다.In a multi-domain IPS (In-Plane Switching) mode liquid crystal display in which pixels are divided into a plurality of domains, a common electrode and a pixel electrode are formed in a zigzag shape to form electric fields in different directions. The lines overlap with the common lines to reduce the aperture ratio.
본 발명의 실시예는, 데이터 라인을 수평 배치하여 IPS 모델의 개구율을 향상시킬 수 있는 것을 개시한다.Embodiments of the present invention disclose that the aperture ratio of an IPS model can be improved by arranging data lines horizontally.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는, 박막트랜지스터, 화소 전극 및 공통 전극이 형성된 액정 표시패널(200); 상기 액정 표시패널(200)의 일 방향으로 형성된 게이트 라인; 상기 게이트 라인과 동일한 방향으로 형성된 데이터 라인; 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 인가하는 게이트 구동부(300); 상기 스캔 신호에 동기되어 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부(400); 및 상기 게이트 구동부(300)에 게이트 제어신호를 제공하고, 상기 데이터 구동부(400)에 데이터 제어신호 및 데이터를 제공하는 타이밍 컨트롤러(500)를 포함한다.Referring to FIG. 5, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는, 데이터 라인들(D1~Dm)과 게이트 라인들(S1~Sn)에 의해 정의되는 영역에 액정셀들이 형성된 액정 표시패널(200)을 포함한다. 또한, 액정 표시패널(200)의 데이터 라인들(D1~Dm)에 데이터(Data)를 공급하기 위한 데이터 구동부(400), 및 액정 표시패널(200)의 게이트 라인들(S1~Sn)을 구동하기 위한 게이트 구동부(300)를 포함한다. 또한, 시스템으로부터 프레임 단위로 공급되는 데이터를 공급받고, 각 프레임 데이터를 정렬하여 데이터 구동부(400)로 출력하는 타이밍 컨트롤러(500)를 포함한다. 이때, 데이터 구동부(400)는 상기 게이트 구동부(300)의 맞은 편에 배치된다.Specifically, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
상기 액정 표시패널(200)은 두 장의 기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 기판 상에 상호 동일한 방향으로 형성되는 데이터 라인들(D1~Dm)과 게이트 라인들(S1~Sn)에 의해 정의되는 영역에 TFT가 형성된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 게이트 라인들(S1~Sn)은 데이터 라인들(D1~Dm)과 서로 전기적으로 분리되지만 동일 한 방향으로 배치되며, 상기 데이터 라인들(D1~Dm)은 소스 전극과 연결된다.Liquid crystal is injected between the two substrates of the liquid
이 TFT는 게이트 라인들(S1~Sn)에 공급되는 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인들(D1~Dm) 상의 데이터(Data)를 액정 셀에 공급하게 된다. 이를 위하여, TFT의 게이트 전극은 게이트 라인에 접속되며, 소스 전극은 데이터 라인에 각각 접속한다. 그리고, TFT의 드레인 전극은 액정셀의 화소 전극에 접속된다. 또한, 액정 표시패널(200)의 액정셀에는 스토리지 커패시터가 형성된다. 스토리지 커패시터는 액정셀의 화소 전극과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀의 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되어 액정셀의 전압을 일정하게 유지시킨다. The TFT supplies the data Data on the data lines D1 to Dm to the liquid crystal cell in response to the gate signals supplied to the gate lines S1 to Sn. For this purpose, the gate electrode of the TFT is connected to the gate line, and the source electrode is connected to the data line, respectively. The drain electrode of the TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell. In addition, a storage capacitor is formed in the liquid crystal cell of the liquid
타이밍 컨트롤러(500)는 외부로부터 입력되는 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync) 및 메인클럭(MCLK)을 이용하여 데이터 제어신호(DCS), 게이트 제어신호(GCS)를 발생한다. 여기서, 데이터 제어신호(DCS)에는 도트클럭, 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭(SSC), 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 및 극성 제어신호(POL) 등을 포함한다. 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC) 및 게이트 출력 인에이블 신호(GOE) 등을 포함한다.The
헌푠, 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인은 아크릴(acryl)층에 의해 서로 전기적으로 분리된다.In other words, the gate line and the data line are electrically separated from each other by an acryl layer.
또한, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성된 영역에 대응하여 컬러필터 기판의 블랙매트릭스가 형성되고, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성된 영역의 수직 방향으로는 상기 컬러필터 기판의 블랙매트릭스가 형성되지 않게 된다. 이에 따라, 개구율을 증가시킬 수 있게 된다.In addition, a black matrix of the color filter substrate is formed corresponding to the region where the gate line and the data line are formed, and a black matrix of the color filter substrate is not formed in the vertical direction of the region where the gate line and the data line are formed. . Accordingly, the aperture ratio can be increased.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식의 액정 표시장치의 단위 픽셀 구조를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a unit pixel structure of a transverse electric field type liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 발명의 실시예에 따른 횡전계 방식의 액정 표시장치의 단위 픽셀은, 게이트 전극, 게이트 라인(120a), 소스 전극(160a), 드레인 전극(160b), 데이터 라인(160c), 공통 라인(120b), 화소 전극(180) 및 공통 전극(190)을 포함한다.Referring to FIG. 6, a unit pixel of a transverse electric field type liquid crystal display according to an exemplary embodiment may include a gate electrode, a
도시된 바와 같이, 데이터 라인(160c)이 게이트 라인(120a)과 동일한 방향으로 배치되며, 이때, 데이터 라인(160c)은 게이트 라인(120a)의 상부 또는 측면에 배치될 수 있다.As illustrated, the
한편, 도 7은 도 6의 B-B' 및 C-C'를 절개선으로 하는 박막트랜지스터 어레이 기판의 수직 단면도이다.FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the thin film transistor array substrate taken along line B-B 'and C-C' of FIG. 6.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판은, 투명 기판 상에 형성되고, 게이트 전극(120), 소스 전극(160a) 및 드레인 전극(160b)을 포함하는 박막트랜지스터; 상기 게이트 전극(120)으로부터 연장되어 형성된 게이트 라인(120a); 상기 소스 전극(160a)으로부터 연장되어 형성되며, 상기 게이트 라인(120a)과 동일한 방향으로 방향으로 형성된 데이터 라인(160c); 상기 게이트 라인(120a) 및 상기 데이터(160c) 라인 사이에 형성되어, 서로를 전기적으로 분리하는 게이트 절연막(130); 및 화소 영역에 형성된 화소 전극(180) 및 공통 전극(190)을 포함한다.Referring to FIG. 7, a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention may include a thin film transistor formed on a transparent substrate and including a gate electrode 120, a
구체적으로, 화소 내에는 데이터 라인(160c)과 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 공통 전극(190)과 화소 전극(180)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 중간에는 상기 공통 전극(190)과 접속되는 공통라인(120b)이 배치되어 있으며, 상기 공통라인(120b) 위에는 화소 전극(180)과 접속되는 화소 전극라인이 배치되어 상기 공통라인(120b)과 오버랩되어 있다. 상기 공통라인(120b)과 화소 전극 라인의 오버랩에 의해 횡전계모드 액정 표시장치에 축적용량(storage capacitance)이 형성된다.In detail, the plurality of
상기와 같이 구성된 IPS 모드의 액정 표시장치에서 액정분자는 공통 전극(190) 및 화소 전극(180)과 실질적으로 평행하게 배향되어 있다. 박막트랜지스터가 작동하여 화소 전극(180)에 신호가 인가되면, 공통 전극(190)과 화소 전극(180) 사이에는 액정 패널과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하게 된다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절률 이방성에 의한 계조 반전을 방지할 수 있게 된다.In the liquid crystal display of the IPS mode configured as described above, the liquid crystal molecules are aligned substantially in parallel with the
박막트랜지스터 어레이 기판 위에는 게이트 전극(120)이 형성되어 있으며, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 전체에 걸쳐 게이트 절연막(130)이 적층되어 있다. 상기 게이트 절연막(130) 위에는 반도체층(140)이 형성되어 있으며, 그 위에 소스 전극(160a) 및 드레인 전극(160b)이 형성되어 있다. 또한, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 전체에 걸쳐 보호층(passivation layer; 170)이 형성되어 있다.A gate electrode 120 is formed on the thin film transistor array substrate, and a
또한, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판 위에는 복수의 공통 전극(190)이 형성되어 있고 게이트 절연막(130) 위에는 화소 전극(180) 및 데이터라인(160c)이 형성되어, 상기 공통 전극(190)과 화소 전극(180) 사이에 횡전계(E)가 발생한다.In addition, a plurality of
한편, 본 발명의 실시예에 따른 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은 다음과 같다. 여기서, 구체적인 제조 공정이나 조건은 당업자에게 자명하므로, 그 설명을 생략하며, 참고로, 도 7의 도면부호를 사용한다.Meanwhile, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention is as follows. Here, since specific manufacturing processes and conditions are apparent to those skilled in the art, the description thereof is omitted, and reference numerals of FIG. 7 are used for reference.
먼저, 투명 기판(110) 상에 형성되고 게이트 전극(120) 및 상기 게이트 전극으로부터 연장된 게이트 라인(120a)을 형성한다. First, a gate electrode 120 and a
이후, 상기 게이트 전극(120) 및 게이트 라인(120a) 상부에 게이트 절연막(130)을 형성한다.Thereafter, a
다음으로, 상기 게이트 전극(120)이 형성된 게이트 절연막(130) 상에 소스 전극(160a) 및 드레인 전극(160b)을 형성하고, 상기 소스 전극(160a)으로부터 연장된 데이터 라인(160c)을 상기 게이트 라인(120a)과 동일한 방향으로 형성한다.Next, a
이후, 화소 영역에 화소 전극(180) 및 공통 전극(190)을 형성함으로써, 박막트랜지스터 어레이 기판을 완성할 수 있다.Thereafter, the
도 8은 도 7의 B-B'를 절개선으로 하는 수직 단면의 상세도이고, 도 9는 도 7의 C-C'를 절개선으로 하는 수직 단면의 상세도이다.FIG. 8 is a detailed view of a vertical cross section taken along the line BB ′ of FIG. 7, and FIG. 9 is a detailed view of a vertical cross section taken along the line CC ′ of FIG. 7.
도 8을 참조하면, C-C'로 도시된 부분에서, 종래에 비해 데이터 라인이 지나지 않기 때문에, 그 패턴 폭이 좁아지고, 결국, 좁아진 패턴의 폭만큼 공통 전극 및 화소 전극으로 이루어지는 블록(Block)을 추가 배치할 수 있기 때문에 개구율을 증가시킬 수 있다. 즉, 종래의 A-A'로 도시된 부분에 비해 그 폭이 좁게 형성되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 8, since the data line does not pass in the portion indicated by C-C ', the width of the pattern becomes narrower, and thus, a block made of the common electrode and the pixel electrode by the width of the narrowed pattern (Block). ) Can be additionally arranged to increase the aperture ratio. That is, it can be seen that the width is formed narrower than the portion shown by the conventional A-A '.
도 9를 참조하면, 도면부호 E로 도시된 바와 같이, 게이트 라인(120a) 상부에 포토 아크릴층을 게이트 절연막(130)으로 형성함으로써, 데이터 라인(160c)과 게이트 라인(120a) 사이에 형성될 수 있는 커패시턴스를 방지할 수 있다.Referring to FIG. 9, as shown by reference numeral E, a photo acrylic layer is formed as the
본 발명의 실시예에 따르면, 공통 전극과 화소 전극의 쌍을 블록(Block)이라 하는데, 화소 내부에서 블록수가 증가할수록 개구율이 상승하게 된다. 데이터 라인을 수평 배치함으로써, 화소 영역이 그만큼 늘어나게 되고, 블록수를 증가시킬 수 있기 때문에 개구율을 상승시킬 수 있다. 즉, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성된 영역에 대응하여 컬러필터 기판의 블랙매트릭스가 형성되고, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성된 영역의 수직 방향으로는 상기 컬러필터 기판의 블랙매트릭스가 형성되지 않아도 되므로, 이에 대응하여 개구율을 증가시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a pair of the common electrode and the pixel electrode is called a block, and as the number of blocks increases in the pixel, the aperture ratio increases. By arranging the data lines horizontally, the pixel area is increased by that much, and the number of blocks can be increased, so that the aperture ratio can be increased. That is, since the black matrix of the color filter substrate is formed corresponding to the region where the gate line and the data line are formed, the black matrix of the color filter substrate does not have to be formed in the vertical direction of the region where the gate line and the data line are formed. In response, the aperture ratio can be increased.
아울러, 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판의 합착시, 수평 방향의 합착 마진을 용이하게 확보할 수 있다. 즉, 데이터 라인이 없어진 것에 비례하여 수평 방향의 폭이 확보되기 때문에 합착 마진 또한 용이하게 확보된다.In addition, when the thin film transistor substrate and the color filter substrate are bonded together, the bonding margin in the horizontal direction can be easily secured. That is, since the width in the horizontal direction is secured in proportion to the missing data line, the bonding margin is also easily secured.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
본 발명에 따르면, 데이터 라인을 수평으로 배치함으로써 개구율을 증가시킬 수 있고, 수평 방향의 합착 마진을 확보할 수 있다.According to the present invention, by arranging the data lines horizontally, the aperture ratio can be increased, and the bonding margin in the horizontal direction can be secured.
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