KR102175279B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 액정표시장치는 데이터 드라이브 IC의 개수를 줄여 제조원가를 저감하도록 한 더블 레이트 드라이브(Double Rate Drive; DRD) 구조의 액정표시장치에 있어, 하나의 데이터라인을 2개의 서브-데이터라인으로 분리하는 한편, 표시영역 내의 모든 박막 트랜지스터의 채널 방향을 한 방향으로 설계함으로써 DRD 구조를 유지하면서 오버레이 틀어짐에 따른 기생용량 변동을 방지하기 위한 것으로, 복수의 서브-픽셀이 매트릭스 형태로 배치되는 표시영역 및 상기 표시영역 주변의 패드영역으로 구분되는 기판; 상기 기판 위에 형성되며, 교차하여 상기 서브-픽셀을 정의하는 복수의 게이트라인 및 복수의 서브-데이터라인; 상기 기판 위에 형성되며, 상기 서브-데이터라인으로부터 연장된 한 쌍의 소오스전극 및 상기 한 쌍의 소오스전극 사이에 위치하여 "U"자형의 채널을 형성하는 드레인전극; 및 상기 소오스/드레인전극 및 데이터라인이 형성된 기판 위에 형성되며, 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 포함하며, 이웃하는 2개의 서브-데이터라인은 하나의 데이터라인으로부터 분리되어 동일한 데이터 전압을 인가 받는 것을 특징으로 한다.The liquid crystal display of the present invention is a liquid crystal display of a double rate drive (DRD) structure to reduce manufacturing cost by reducing the number of data drive ICs. One data line is divided into two sub-data lines. On the other hand, by designing the channel direction of all the thin film transistors in the display area in one direction, this is to prevent parasitic capacitance fluctuations due to distortion of the overlay while maintaining the DRD structure. A display area in which a plurality of sub-pixels are arranged in a matrix form and A substrate divided into pad areas around the display area; A plurality of gate lines and a plurality of sub-data lines formed on the substrate and crossing each other to define the sub-pixels; A drain electrode formed on the substrate and positioned between the pair of source electrodes extending from the sub-data line and the pair of source electrodes to form a "U"-shaped channel; And a pixel electrode formed on the substrate on which the source/drain electrode and the data line are formed, and electrically connected to the drain electrode, and two adjacent sub-data lines are separated from one data line to provide the same data voltage. It is characterized by being approved.
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 드라이브 IC의 개수를 줄여 제조원가를 저감하도록 한 더블 레이트 드라이브(Double Rate Drive; DRD) 구조의 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a double rate drive (DRD) structure in which manufacturing costs are reduced by reducing the number of data drive ICs.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어들면서 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 경량화, 박형화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하고 있다.In recent years, as society enters the era of full-fledged information, the field of display processing and displaying a large amount of information has rapidly developed.In particular, thin film transistors with excellent performance of light weight, thinness, and low power consumption. TFT) Liquid Crystal Display (LCD) has been developed and is replacing the existing cathode ray tube (CRT).
특히, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 이용되는 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치는 동적인 영상을 표시하기에 적합하다.In particular, an active matrix liquid crystal display device in which a thin film transistor (TFT) is used as a switching element is suitable for displaying a dynamic image.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치의 구조를 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure of a general active matrix liquid crystal display device will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a general active matrix type liquid crystal display by way of example.
도 1을 참조하면, 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 복수의 게이트라인(GL) 및 데이터라인(DL)의 교차지점에 구비되는 복수의 스위칭 소자(T)로 이루어지는 액정패널(1)을 포함하며, 이러한 액정패널(1)은 디지털 비디오 신호를 감마전압을 기준으로 아날로그 신호로 변환하여 데이터라인(DL)에 공급함과 동시에 게이트 신호를 게이트라인(GL)에 공급함으로서, 데이터신호를 액정 셀(C)에 충전시키는 구조이다.Referring to FIG. 1, an active matrix type liquid crystal display device includes a
자세히 도시하지 않았지만, 스위칭 소자(T)의 게이트전극은 게이트라인(GL)에 접속되고, 소오스전극은 데이터라인(DL)에 접속되며, 그리고 스위칭 소자(T)의 드레인전극은 액정 셀(C)의 화소전극에 접속된다.Although not shown in detail, the gate electrode of the switching element T is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode of the switching element T is a liquid crystal cell C. Is connected to the pixel electrode of.
액정 셀(C)의 공통전극에는 공통라인(CL)을 통해 공통전압(Vcom)이 공급된다. 게이트 신호가 게이트라인(GL)에 인가되면 스위칭 소자(T)가 턴-온 되어 소오스전극과 드레인전극 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(DL) 상의 전압을 액정 셀(C)의 화소전극에 공급한다. 이때, 액정 셀(C)의 액정분자들은 화소전극과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광에 따른 영상을 표시하게 된다.The common voltage Vcom is supplied to the common electrode of the liquid crystal cell C through the common line CL. When the gate signal is applied to the gate line GL, the switching element T is turned on to form a channel between the source electrode and the drain electrode to supply the voltage on the data line DL to the pixel electrode of the liquid crystal cell C. do. At this time, the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell C are arranged to be changed by the electric field between the pixel electrode and the common electrode to display an image according to incident light.
이때, 액정표시장치의 액정패널(1)은 복수의 게이트라인(GL)을 구동하기 위한 게이트 구동부(2)와 복수의 데이터라인(DL)을 구동하기 위한 데이터 구동부(3)가 연결되며, 액정표시장치가 대형화 및 고해상도화 될수록 요구되는 구동부를 이루는 집적회로(Integrated Circuit; IC)의 개수는 증가하게 된다.In this case, the
그런데, 데이터 구동부(3)의 IC는 타 소자에 비해 상대적으로 고가이기 때문에 최근에는 액정표시장치의 생산단가를 낮추기 위해 데이터 드라이브 IC 개수를 줄이는 기술이 연구 개발되고 있으며, 이중 하나로써 기존 대비 게이트라인(GL)들의 개수는 2배로 늘리는 대신 데이터라인(DL)들의 개수를 1/2배로 줄여 필요로 하는 IC의 개수를 반으로 줄이면서도 기존과 동일한 해상도를 구현하는 더블 레이트 드라이브(Double Rate Drive; DRD) 구조가 개발되고 있다.However, since the IC of the
도 2는 일반적인 DRD 구조의 액정표시장치용 어레이 기판의 화소구조를 개략적으로 보여주는 평면도이다.2 is a plan view schematically showing a pixel structure of an array substrate for a liquid crystal display device having a general DRD structure.
도 2를 참조하면, 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 일 방향으로 연장되어 서로 평행하게 형성된 복수의 게이트라인(Gn-2, Gn-1, Gn, Gn+1) 및 게이트라인(Gn-2, Gn-1, Gn, Gn+1)과 교차하도록 배치되어 서브-픽셀(P1, P2)을 정의하는 복수의 데이터라인(Dm, Dm+1)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, an array substrate for a liquid crystal display device includes a plurality of gate lines Gn-2, Gn-1, Gn, and Gn+1 extending in one direction and formed parallel to each other on the substrate. A plurality of data lines Dm and Dm+1 are formed so as to intersect with -2, Gn-1, Gn, and Gn+1 to define the sub-pixels P1 and P2.
일 예로, 제 1 서브-픽셀(P1)에는 게이트라인(Gn)과 연결되는 게이트전극(21), 액티브층(미도시), 데이터라인(Dm)과 연결되는 소오스전극(22) 및 이에 대향하여 "U"자형 채널을 형성하는 드레인전극(23)을 포함하는 박막 트랜지스터가 구비된다.For example, in the first sub-pixel P1, the
그리고, 박막 트랜지스터의 드레인전극(23)은 컨택홀(40)을 통해 제 1 서브-픽셀(P1)의 화소전극(18)에 접속된다.In addition, the
제 1 서브-픽셀(P1)의 공통전극(미도시)에는 공통라인(CL)을 통해 공통전압이 공급된다. 전술한 바와 같이 게이트 신호가 게이트라인(Gn)에 인가되면 박막 트랜지스터가 턴-온 되어 소오스전극(22)과 드레인전극(23) 사이의 채널을 형성하여 데이터라인(Dm) 상의 전압을 제 1 서브-픽셀(P1)의 화소전극(18)에 공급한다. 이때, 제 1 서브-픽셀(P1)의 액정분자들은 화소전극(18)과 공통전극 사이의 전계에 의하여 배열이 바뀌면서 입사광에 따른 영상을 표시하게 된다.A common voltage is supplied to the common electrode (not shown) of the first sub-pixel P1 through the common line CL. As described above, when the gate signal is applied to the gate line Gn, the thin film transistor is turned on to form a channel between the
이때, DRD 기술의 경우, 어느 한 수평 라인에 존재하는 2개의 서브-픽셀(P1, P2)들은 하나의 데이터라인(Dm)에 접속되나, 2개의 서브-픽셀(P1, P2)들 각각은 서로 다른 게이트라인(Gn-1, Gn)에 접속된다.At this time, in the case of the DRD technology, two sub-pixels P1 and P2 existing on a horizontal line are connected to one data line Dm, but each of the two sub-pixels P1 and P2 It is connected to the other gate lines Gn-1 and Gn.
즉, 제 1 및 제 2 서브-픽셀(P1, P2)은 제 m(m은 1≤m≤M을 만족하는 자연수, M은 액정표시패널의 데이터라인의 개수)번째 데이터라인(Dm)에 접속되나, 제 1 서브-픽셀(P1)은 제 n(n은 1≤n≤N을 만족하는 자연수, N은 액정표시패널의 게이트라인의 개수)번째 게이트라인(Gn)에 접속되고 제 2 서브-픽셀(P2)은 제 m-1번째 게이트라인(Gn-1)에 접속된다.That is, the first and second sub-pixels P1 and P2 are connected to the m-th data line Dm (m is a natural number satisfying 1 ≤ m ≤ M, M is the number of data lines on the liquid crystal display panel). However, the first sub-pixel P1 is connected to the n-th gate line Gn (where n is a natural number satisfying 1≦n≦N, and N is the number of gate lines of the liquid crystal display panel) and the second sub- The pixel P2 is connected to the m-1th gate line Gn-1.
이와 같이 DRD 기술은 1개의 데이터라인(Dm)에서 2개의 픽셀 데이터 전압을 공급하도록 데이터 드라이브 IC를 제어하므로, 제조원가를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.As described above, the DRD technology has an advantage of significantly reducing manufacturing cost because the data drive IC is controlled to supply two pixel data voltages from one data line Dm.
하지만, 일반적인 DRD 구조에서는 서브-픽셀(P1, P2) 내에 채널이 서로 다른 방향, 일 예로 좌우 방향으로 설계되어 있어 각 층간 오버레이(overlay) 틀어짐 등에 의해 서브-픽셀(P1, P2)간 기생용량(parasitic capacitance)의 편차가 발생하게 된다.However, in a general DRD structure, the channels in the sub-pixels P1 and P2 are designed in different directions, for example, in the left and right directions, and thus the parasitic capacitance between the sub-pixels P1 and P2 ( parasitic capacitance) deviation occurs.
이러한 오버레이 틀어짐에 따른 기생용량의 변동을 제어하기 위해 보상 패턴(25)을 추가하는 경우, 기생용량이 증가하는 동시에 수평 개구 영역이 감소하는 단점이 발생한다. 이러한 기생용량 때문에 화소전압은 △Vp(level-shift voltage or kickback voltage) 만큼의 전압 변동(voltage shift)이 발생하게 된다.When the
또한, 대형 인치에서는 공통전압의 로드(load)를 감소시키는 컨택 영역(9)으로 인해 개구율이 더욱 감소하게 된다.In addition, in large inches, the aperture ratio is further reduced due to the contact area 9 reducing the load of the common voltage.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 데이터 드라이브 IC의 개수를 반으로 줄인 더블 레이트 드라이브(Double Rate Drive; DRD) 구조의 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the above problem and to provide a liquid crystal display device having a double rate drive (DRD) structure in which the number of data drive ICs is reduced in half.
본 발명의 다른 목적은 DRD 구조의 액정표시장치에 있어, 기생용량의 발생을 억제할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of suppressing the occurrence of parasitic capacitance in a liquid crystal display device having a DRD structure.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.In addition, other objects and features of the present invention will be described in the configuration and claims of the invention to be described later.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 복수의 서브-픽셀이 매트릭스 형태로 배치되는 표시영역 및 상기 표시영역 주변의 패드영역으로 구분되는 기판; 상기 기판 위에 형성되며, 교차하여 상기 서브-픽셀을 정의하는 복수의 게이트라인 및 복수의 서브-데이터라인; 상기 기판 위에 형성되며, 상기 서브-데이터라인으로부터 연장된 한 쌍의 소오스전극 및 상기 한 쌍의 소오스전극 사이에 위치하여 "U"자형의 채널을 형성하는 드레인전극; 및 상기 소오스/드레인전극 및 데이터라인이 형성된 기판 위에 형성되며, 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 포함하며, 이웃하는 2개의 서브-데이터라인은 하나의 데이터라인으로부터 분리되어 동일한 데이터 전압을 인가 받는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate divided into a display area in which a plurality of sub-pixels are arranged in a matrix form and a pad area around the display area; A plurality of gate lines and a plurality of sub-data lines formed on the substrate and crossing each other to define the sub-pixels; A drain electrode formed on the substrate and positioned between the pair of source electrodes extending from the sub-data line and the pair of source electrodes to form a "U"-shaped channel; And a pixel electrode formed on the substrate on which the source/drain electrode and the data line are formed, and electrically connected to the drain electrode, and two adjacent sub-data lines are separated from one data line to provide the same data voltage. It is characterized by being approved.
이때, 상기 하나의 데이터라인은 상기 이웃하는 2개의 서브-데이터라인으로 분리되어 링크배선을 통해 동일한 데이터 드라이버 IC로부터 동일한 데이터 전압을 인가 받을 수 있다.In this case, the one data line is divided into the two adjacent sub-data lines, and the same data voltage may be applied from the same data driver IC through a link wiring.
상기 한 쌍의 소오스전극은 상기 게이트라인에 대해 평행한 방향으로 상기 서브-데이터라인으로부터 연장될 수 있다.The pair of source electrodes may extend from the sub-data line in a direction parallel to the gate line.
이때, 상기 "U"자형의 채널은 상기 표시영역 내에서 모두 동일한 방향을 향하도록 배치될 수 있다.In this case, the “U”-shaped channels may all face the same direction in the display area.
이때, 상기 "U"자형의 채널은 하나의 수직 라인에 대해 동일한 위치에 배치되는 한편, 하나의 수평 라인에 대해서는 상하 지그재그로 배치될 수 있다.In this case, the “U”-shaped channel may be disposed at the same position with respect to one vertical line, and may be disposed in a vertical zigzag for one horizontal line.
상기 기판에 연결되어 M개의 데이터라인 각각에 데이터 전압을 공급하는 M개의 데이터 드라이브 IC를 추가로 포함할 수 있다.M data drive ICs connected to the substrate to supply data voltages to each of the M data lines may be further included.
이때, 상기 M개의 데이터라인은 2M개의 서브-데이터라인에 연결되되, m(=1, 2, 3,.., M)번째 데이터라인은 2m-1번째, 2m번째 서브-데이터라인에 연결되어 m번째 데이터 드라이브 IC로부터 동일한 데이터 전압을 인가 받을 수 있다.At this time, the M data lines are connected to 2M sub-data lines, and the m (=1, 2, 3,..., M)-th data line is connected to the 2m-1th and 2m-th sub-data lines. The same data voltage can be applied from the m-th data drive IC.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 DRD 구조의 액정표시장치에 있어, 하나의 데이터라인을 2개의 서브-데이터라인으로 분리하는 한편, 표시영역 내의 모든 박막 트랜지스터의 채널 방향을 한 방향으로 설계함으로써 DRD 구조를 유지하면서 오버레이 틀어짐에 따른 기생용량 변동을 방지하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 보상패턴을 형성하지 않아도 되어 개구율이 증가하는 동시에 △Vp 값의 감소로 품질이 향상되는 효과를 제공한다.As described above, in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, in the liquid crystal display device of the DRD structure, one data line is divided into two sub-data lines, while channels of all thin film transistors in the display area By designing the direction in one direction, it is characterized in that the DRD structure is maintained and parasitic capacitance fluctuations due to the distortion of the overlay are prevented. Accordingly, since there is no need to form a compensation pattern, the aperture ratio is increased, and the quality is improved by decreasing the ΔVp value.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 방식의 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 2는 일반적인 DRD 구조의 액정표시장치용 어레이 기판의 화소구조를 개략적으로 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 화소 어레이를 예를 들어 보여주는 회로도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 화소구조를 개략적으로 보여주는 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판에 있어, A-A'선에 따라 절단한 단면을 개략적으로 보여주는 도면.
도 7a 내지 도 7e는 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 보여주는 평면도.
도 8a 내지 도 8e는 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 보여주는 단면도.1 is a diagram illustrating a structure of a general active matrix type liquid crystal display by way of example.
2 is a plan view schematically showing a pixel structure of an array substrate for a liquid crystal display device having a general DRD structure.
3 is a diagram illustrating a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a pixel array of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a plan view schematically showing a pixel structure of an array substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing a cross section taken along line A-A' in the array substrate according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 5.
7A to 7E are plan views sequentially showing a manufacturing process of the array substrate according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 5.
8A to 8E are cross-sectional views sequentially showing a manufacturing process of the array substrate according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity of description.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.When an element or layer is another element or referred to as “on” or “on”, it includes both the case where another layer or other element is interposed in the middle as well as directly above the other element or layer. do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly on", it indicates that there is no intervening other device or layer in between.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The terms "below, beneath", "lower", "above", "upper", which are spatially relative terms, refer to one element or component as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between the and other devices or components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of the device during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if an element shown in the figure is turned over, an element described as “below” or “beneath” of another element may be placed “above” another element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments, and therefore, are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprise" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. Or does not exclude additions.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 표시영역(AA)에 화소 어레이(100)가 형성된 액정표시패널, 데이터 드라이브 IC(112)들 및 타이밍 컨트롤러(미도시)를 구비한다. 액정표시패널의 아래에는 액정표시패널에 빛을 균일하게 조사하기 위한 백라이트 유닛(미도시)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention includes a liquid crystal display panel in which a
액정표시패널은 액정층을 사이에 두고 대향하는 상부 유리기판(미도시)과 하부 유리기판(110)을 포함한다.The liquid crystal display panel includes an upper glass substrate (not shown) and a
액정표시패널에는 화소 어레이(100)가 형성된다. 화소 어레이(100)는 데이터라인(DL)들과 게이트라인(GL)들의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배열되는 서브-픽셀들을 이용하여 비디오 데이터를 표시한다. 화소 어레이(100)의 하부 유리기판(110)에는 데이터라인(DL)들, 게이트라인(GL)들, TFT(Thin Film Transistor)(미도시)들, TFT에 접속된 서브-픽셀의 화소전극(미도시) 및 화소전극에 접속된 스토리지 커패시터(미도시) 등을 포함한다.A
화소 어레이(100)의 서브-픽셀들 각각은 TFT를 통해 데이터 전압이 충전되는 화소전극과 공통전압이 인가되는 공통전극의 전압차에 의해 액정층의 액정을 구동시켜 빛의 투과량을 조정함으로써 화상을 표시한다. 화소 어레이(100)의 구체적인 구조에 대하여는 하기의 도 4 내지 도 6을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.Each of the sub-pixels of the
도시하지 않았지만, 액정표시패널의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스와 컬러필터가 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식의 경우에 상부 유리기판에 형성되며, IPS(In-Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식의 경우에 화소전극과 함께 하부 유리기판(110)에 형성된다. 본 발명의 액정표시장치는 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.Although not shown, a black matrix and a color filter are formed on the upper glass substrate of the liquid crystal display panel. The common electrode is formed on the upper glass substrate in the case of vertical electric field driving methods such as TN (Twisted Nematic) mode and VA (Vertical Alignment) mode, and the same as IPS (In-Plane Switching) mode and FFS (Fringe Field Switching) mode. In the case of the horizontal electric field driving method, it is formed on the
이러한 액정표시패널의 상부 유리기판과 하부 유리기판(110) 각각에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트 각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.A polarizing plate is attached to each of the upper and
본 발명의 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치 또는 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다. 투과형 액정표시장치와 반투과형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다.The liquid crystal display of the present invention may be implemented in any form such as a transmissive liquid crystal display, a transflective liquid crystal display, or a reflective liquid crystal display. In the transmissive liquid crystal display and the transflective liquid crystal display, a backlight unit is required. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit.
데이터 드라이브 IC(112)들은 TCP(Tape Carrier Package)(115)에 실장되고, TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 액정표시패널의 하부 유리기판(110)에 접합되며, 데이터 PCB(Printed Circuit Board)(114)에 접속된다. 데이터 드라이브 IC(112)들은 COG(Chip On Glass) 공정에 의해 액정표시패널의 하부 유리기판(110)에 접착될 수도 있다.The data drive
데이터 드라이브 IC(112)들 각각은 타이밍 컨트롤러로부터 디지털 비디오 데이터와 소스 타이밍 제어신호를 입력받는다. 데이터 드라이브 IC(112)들은 소스 타이밍 제어신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터를 정극성/부극성 데이터 전압들로 변환하여 화소 어레이(100)의 데이터라인(DL)들에 공급한다. 데이터 드라이브 IC(112)들은 타이밍 컨트롤러의 제어 하에 컬럼 인버젼(column inversion) 방식으로 데이터 전압들을 출력한다. 컬럼 인버젼 방식은 이웃한 데이터라인(DL)들에 서로 상반된 극성의 데이터 전압들을 공급하고, 데이터라인(DL)들 각각에 공급되는 데이터 전압들의 극성을 1프레임 기간 동안 동일하게 유지하는 방식을 의미한다.Each of the data drive
게이트 구동회로(113)는 타이밍 컨트롤러로부터 게이트 타이밍 제어신호를 입력받는다. 게이트 구동회로(113)는 게이트 타이밍 제어신호에 응답하여 화소 어레이(100)의 게이트라인(GL)들에 게이트 펄스(또는 스캔 펄스)를 순차적으로 공급한다. 게이트 구동회로(113)는 TCP 상에 실장되고, TAB 공정에 의해 액정표시패널의 하부 유리기판(110)에 접합될 수 있다. 또는, 게이트 구동회로(113)는 GIP(Gate In Panel) 공정에 의해 화소 어레이(100)와 동시에 하부 유리기판(110)에 직접 형성될 수도 있다. 게이트 구동회로(113)는 도시된 바와 같이 화소 어레이(100)의 양측에 배치되거나, 또는 화소 어레이(100)의 일측에 배치될 수 있다.The
도시하지 않았지만, 타이밍 컨트롤러는 외부의 시스템 보드로부터 디지털 비디오 데이터와 수직동기신호, 수평동기신호, 데이터인에이블 신호, 및 도트 클럭과 같은 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 컨트롤러는 디지털 비디오 데이터와 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 드라이브 IC(112)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 소스 타이밍 제어신호와 게이트 구동회로(113)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생한다. 타이밍 컨트롤러는 디지털 비디오 데이터와 소스 타이밍 제어신호를 데이터 드라이브 IC(112)들에 공급한다. 타이밍 컨트롤러는 게이트 타이밍 제어신호를 데이터 드라이브 IC(112)들에 공급한다. 타이밍 컨트롤러는 컨트롤 PCB에 실장 된다. 컨트롤 PCB와 데이터 PCB(114)는 FFC(Flexible Flat Cable)나 FPC(Flexible Printed Circuit)와 같은 연성회로기판을 통해 연결된다.Although not shown, the timing controller receives digital video data and timing signals such as a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, and a dot clock from an external system board. The timing controller generates a source timing control signal for controlling the operation timing of the data drive
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 화소 어레이를 예를 들어 보여주는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a pixel array of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
이때, 도 4에는 제 m-1(m은 2 이상의 자연수)번째 내지 제 m+1번째 데이터라인(Dm-1", Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")들과 제 n-1(n은 2 이상의 자연수)번째 내지 제 n+3번째 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, Gn+3)들에 둘러싸인 서브-픽셀들을 포함하는 화소 어레이를 예를 들어 보여주고 있다.In this case, in FIG. 4, the m-1th (m is a natural number greater than or equal to 2) to the m+1th data lines Dm-1", Dm', Dm", Dm+1', Dm+1") and the A pixel array including sub-pixels surrounded by n-1 (n is a natural number greater than or equal to 2) th to n+3 th gate lines Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, Gn+3 An example is shown.
그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 화소구조를 개략적으로 보여주는 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판에 있어, A-A'선에 따라 절단한 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.5 is a plan view schematically showing a pixel structure of an array substrate for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic view of the array substrate according to the embodiment of the present invention shown in FIG. It is a diagram schematically showing a cross section cut along line A'.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판(110)에 일 방향으로 연장되어 서로 평행하게 형성된 복수의 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, Gn+3) 및 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, Gn+3)과 교차하도록 배치되어 서브-픽셀들을 정의하는 복수의 데이터라인(Dm-1", Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")이 형성되어 있다.4 to 6, an array substrate for a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines Gn-1, Gn, and Gn extending in one direction and parallel to each other. +1, Gn+2, Gn+3) and gate lines Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, Gn+3, and a plurality of data lines Dm -1", Dm', Dm", Dm+1', Dm+1") are formed.
본 발명의 실시예에 따른 화소 어레이는 제 1, 제 2 서브-픽셀(P1, P2)들이 규칙적으로 배열된 형태를 가진다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The pixel array according to the exemplary embodiment of the present invention has a form in which first and second sub-pixels P1 and P2 are regularly arranged. However, the present invention is not limited thereto.
이때, 제 1 서브-픽셀(P1)은 제 1 TFT(T')를 통해 제 n번째 게이트라인(Gn)과 제 m번째 데이터라인(Dm')에 접속된다. 제 1 TFT(T')의 게이트전극(121')은 제 n번째 게이트라인(Gn)에 접속되고, 소오스전극(122')은 제 m번째 데이터라인(Dm')에 접속되며, 드레인전극(123')은 제 1 컨택홀(140')을 통해 제 1 서브-픽셀(P1)의 화소전극(118')에 접속된다.At this time, the first sub-pixel P1 is connected to the n-th gate line Gn and the m-th data line Dm' through the first TFT T'. The
제 2 서브-픽셀(P2)은 제 2 TFT(T")를 통해 제 n+1번째 게이트라인(Gn+1)과 제 m번째 데이터라인(Dm")에 접속된다. 제 2 TFT(T")의 게이트전극(121")은 제 n+1번째 게이트라인(Gn+1)에 접속되고, 소오스전극(122")은 제 m번째 데이터라인(Dm")에 접속되며, 드레인전극(123")은 제 2 컨택홀(140")을 통해 제 2 서브-픽셀(P2)의 화소전극(118")에 접속된다.The second sub-pixel P2 is connected to the n+1 th gate line Gn+1 and the m th data line Dm" through a second TFT (T"). The
이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 서브-픽셀(P1)의 제 m 데이터라인(Dm')과 제 2 서브-픽셀(P2)의 제 m 데이터라인(Dm")은 동일한 데이터 드라이버 IC(112)로부터 동일한 데이터 전압을 인가 받아 DRD 구조를 구성하게 된다(도 3 참조). 즉, 하나의 데이터라인(DL)을 2개의 서브-데이터라인(DL',DL"; Dm',Dm")으로 분리하여 링크배선(111)을 통해 동일한 데이터 드라이버 IC(112)로부터 동일한 데이터 전압을 인가 받음으로써 실질적인 DRD 구조를 구성하게 된다.In this case, according to an embodiment of the present invention, the m-th data line Dm' of the first sub-pixel P1 and the m-th data line Dm" of the second sub-pixel P2 are the same data driver IC. A DRD structure is formed by receiving the same data voltage from 112 (see Fig. 3), that is, one data line DL is converted into two sub-data lines DL', DL"; Dm', Dm". ) And receiving the same data voltage from the same
이렇게 하나의 데이터라인(DL)이 2개의 서브-데이터라인(DL',DL"; Dm',Dm")으로 분리가 일어나는 지점은 도 3과 같이 표시영역일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 패드영역 내에서 하나의 데이터라인(DL)이 2개의 서브-데이터라인(DL',DL"; Dm',Dm")으로 분리될 수도 있다.The point where one data line (DL) is divided into two sub-data lines (DL', DL"; Dm', Dm") may be a display area as shown in FIG. 3, but the present invention is limited thereto. It is not. In the pad area, one data line DL may be divided into two sub-data lines DL' and DL"; Dm' and Dm".
이때, 제 2 서브-데이터라인(Dm", Dm+1")은 기존 DRD 구조에서 공통라인을 삭제하고 그 부분에 배치함으로써 개구율의 감소를 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.At this time, the second sub-data lines Dm" and Dm+1" are characterized in that it is possible to prevent a decrease in the aperture ratio by deleting the common line from the existing DRD structure and disposing it in the portion.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 화소 어레이는 동일한 수평 라인에 존재하는 2개의 서브-픽셀(P1, P2)들이 어느 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되되, 각각 분리된 제 1, 제 2 서브-데이터라인(Dm',Dm+1', Dm",Dm+1")에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.As described above, in the pixel array according to the exemplary embodiment of the present invention, two sub-pixels P1 and P2 existing on the same horizontal line are commonly connected to any one data line, but the first and second sub- It is characterized by being connected to the data lines (Dm', Dm+1', Dm", Dm+1").
또한, 수직방향으로 연속하는 2개의 서브-픽셀(P1, P2)들은 4개의 연속하는 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2)들 중 1개와 접속되어 있다. 다만, 본 발명이 이러한 서브-픽셀(P1, P2)의 배치에 한정되는 것은 아니다.Further, the two sub-pixels P1 and P2 consecutive in the vertical direction are connected to one of the four consecutive gate lines Gn-1, Gn, Gn+1, and Gn+2. However, the present invention is not limited to the arrangement of the sub-pixels P1 and P2.
일 예로, 이러한 화소 어레이에서 적색 데이터가 인가되는 적색 액정 셀, 녹색 데이터가 인가되는 녹색 액정 셀, 청색 데이터가 인가되는 청색 액정 셀 각각은 컬럼(column) 방향을 따라 배치된다. 이 화소 어레이에서 하나의 화소는 컬럼 방향과 직교하는 로우(row) 방향을 따라 이웃하는 적색 액정 셀, 녹색 액정 셀 및 청색 액정 셀을 포함한다.For example, in such a pixel array, a red liquid crystal cell to which red data is applied, a green liquid crystal cell to which green data is applied, and a blue liquid crystal cell to which blue data is applied are arranged along a column direction. In this pixel array, one pixel includes adjacent red liquid crystal cells, green liquid crystal cells, and blue liquid crystal cells along a row direction orthogonal to a column direction.
이때, 동일한 데이터라인을 공유하는 한 쌍의 액정 셀들은 이웃한 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, Gn+3)에 각각 접속된다.At this time, a pair of liquid crystal cells sharing the same data line are respectively connected to adjacent gate lines Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2, and Gn+3.
이러한 구조에 따라, 일 예로 DRD 구조의 액정표시장치는 플리커(flicker)를 최소화함과 아울러 소비전력을 줄이기 위해 한 프레임동안 하나의 데이터라인(Dm-1", Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")에 동일 극성의 데이터신호를 인가하는 경우에 컬럼 인버젼(column inversion)이 구현될 수 있다.According to this structure, for example, a liquid crystal display of a DRD structure minimizes flicker and reduces power consumption by one data line (Dm-1", Dm', Dm", Dm+1) during one frame. When a data signal of the same polarity is applied to', Dm+1"), column inversion may be implemented.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드 또는 FFS 모드 등 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.The liquid crystal display according to an embodiment of the present invention configured as described above may be implemented in any liquid crystal mode such as the TN mode, VA mode, IPS mode, or FFS mode described above.
또한, 본 발명은 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치 또는 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the present invention can be implemented in any form such as a transmissive liquid crystal display, a transflective liquid crystal display, or a reflective liquid crystal display.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제 1, 제 2 TFT(T', T")는 기존의 DRD 구조와는 달리 "U"자형 채널을 동일한 방향을 향하도록 설계하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 DRD 구조를 유지하면서 각 층간 오버레이 틀어짐에 따른 기생용량의 편차 발생을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 기존에 비해 보상패턴을 형성하지 않아도 되어 개구율이 증가하는 동시에 △Vp 값의 감소로 품질이 향상되는 효과를 제공한다.Meanwhile, unlike the conventional DRD structure, the first and second TFTs (T', T") according to the embodiment of the present invention are characterized in that the "U"-shaped channel is designed to face the same direction. While maintaining the DRD structure, it is possible to prevent variations in parasitic capacitance due to twisting of the overlay between layers. Therefore, compared to the previous one, the aperture ratio is increased because there is no need to form a compensation pattern, and the quality is improved by a decrease in the ΔVp value. Provides an effect.
즉, 기존에는 DRD 기술을 구현하기 위해 하나의 데이터라인에 대해 2개의 서브-픽셀을 배치함에 따라 이웃하는 서브-픽셀의 TFT간 서로 다른 방향으로 채널을 설계할 수밖에 없었다.That is, in the past, two sub-pixels are arranged for one data line in order to implement the DRD technology, so that channels of adjacent sub-pixels have to be designed in different directions.
그러나, 본 발명과 같이 하나의 데이터라인을 2개의 서브-데이터라인으로 분리하는 한편, 표시영역 내의 모든 박막 트랜지스터의 채널 방향을 한 방향으로 설계함으로써 DRD 구조를 유지하면서 오버레이 틀어짐에 따른 기생용량의 편차 발생을 방지할 수 있게 된다.However, by dividing one data line into two sub-data lines as in the present invention, and designing the channel direction of all thin film transistors in the display area in one direction, the variation in parasitic capacitance due to distortion of the overlay while maintaining the DRD structure. It can be prevented from occurring.
이와 같이 기생용량의 편차가 발생하지 않아 기존과 같은 보상패턴이 불필요하게 되어 기생용량을 감소시킬 수 있게 된다. 이러한 기생용량의 감소는 △Vp 값의 감소를 가져와 액정표시장치의 품질이 향상되는 효과를 제공하게 된다.In this way, since the parasitic capacitance does not vary, the conventional compensation pattern becomes unnecessary, so that the parasitic capacitance can be reduced. This decrease in parasitic capacitance results in a decrease in the value of ΔVp, thereby providing an effect of improving the quality of the liquid crystal display.
참고로, 도면부호 115a 및 115b는 각각 게이트절연막 및 보호막을 나타낸다.For reference,
이하, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 7a 내지 도 7e는 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조방법을 순차적으로 보여주는 평면도이다.7A to 7E are plan views sequentially showing a method of manufacturing an array substrate according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 5.
그리고, 도 8a 내지 도 8e는 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도이다.In addition, FIGS. 8A to 8E are cross-sectional views sequentially showing a method of manufacturing an array substrate according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6.
도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 기판(110) 위에 게이트전극(121', 121")과 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2)을 형성한다.7A and 8A,
게이트전극(121', 121")은 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2)의 일부를 구성할 수 있다.The
이때, 게이트전극(121', 121")과 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2)은 제 1 도전막을 기판(110) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.At this time, the
제 1 도전막은 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo) 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질로 형성할 수 있다. 또한, 제 1 도전막은 저저항 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.The first conductive film is aluminum (Al), aluminum alloy, tungsten (W), copper (Cu), chromium (Cr), molybdenum (Mo), molybdenum alloy, etc. It can be formed of a low-resistance opaque conductive material. In addition, the first conductive layer may be formed in a multilayer structure in which two or more low resistance conductive materials are stacked.
다음으로, 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 게이트전극(121', 121")과 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2)이 형성된 기판(110) 전면에 게이트절연막(115a)과 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7B and 8B, a gate is formed on the entire surface of the
이후, 포토리소그래피공정을 통해 비정질 실리콘 박막과 n+ 비정질 실리콘 박막을 선택적으로 제거함으로써 기판(110)에 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브층(124', 124")을 형성한다.Thereafter, the amorphous silicon thin film and the n+ amorphous silicon thin film are selectively removed through a photolithography process to form the
이때, 비정질 실리콘 박막 대신에 다결정 실리콘 박막이나 산화물 반도체로 액티브층(124', 124")을 형성할 수도 있다.In this case, the
비정질 실리콘 박막으로 액티브층(124', 124")을 형성하는 경우에는, 액티브층(124', 124") 위에 액티브층(124', 124")과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(미도시)이 형성되게 된다.When the
다음으로, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 액티브층(124', 124")과 n+ 비정질 실리콘 박막패턴이 형성된 기판(110) 전면에 제 2 도전막을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7C and 8C, a second conductive layer is formed on the entire surface of the
이때, 제 2 도전막은 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 형성하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 크롬, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질로 형성할 수 있다. 또한, 제 2 도전막은 저저항 도전물질이 2가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수 있다.In this case, the second conductive layer may be formed of a low-resistance opaque conductive material such as aluminum, aluminum alloy, tungsten, copper, chromium, molybdenum and molybdenum alloy to form the source electrode, the drain electrode, and the data line. In addition, the second conductive layer may be formed in a multilayer structure in which two or more low-resistance conductive materials are stacked.
이후, 포토리소그래피공정을 통해 n+ 비정질 실리콘 박막 및 제 2 도전막을 선택적으로 제거함으로써 액티브층(124', 124") 상부에 제 2 도전막으로 이루어진 소오스전극(122', 122")과 드레인전극(123', 123")을 형성한다.Thereafter, by selectively removing the n+ amorphous silicon thin film and the second conductive film through a photolithography process, the
이때, 포토리소그래피공정을 통해 기판(110)의 데이터라인 영역에 제 2 도전막으로 이루어진 데이터라인(Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")을 형성하게 된다.In this case, data lines Dm', Dm", Dm+1', and Dm+1" made of the second conductive layer are formed in the data line region of the
소오스전극(122', 122")은 게이트라인(Gn-1, Gn, Gn+1, Gn+2)에 대해 평행한 방향으로 데이터라인(Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")으로부터 쌍으로 연장되는 한편, 드레인전극(123', 123")은 한 쌍의 소오스전극(122', 122") 사이에 배치되어 소오스전극(122', 122")과 함께 "U"자형 채널을 구성하게 된다.The
이때, 본 발명의 실시예의 경우에는 하나의 데이터라인이 2개의 서브-데이터라인(Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")으로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.In this case, in the embodiment of the present invention, one data line is divided into two sub-data lines (Dm', Dm", Dm+1', Dm+1").
또한, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터는 기존의 DRD 구조와는 달리 "U"자형 채널을 동일한 방향을 향하도록 설계하는 것을 특징으로 한다.In addition, unlike the conventional DRD structure, the thin film transistor according to the embodiment of the present invention is characterized in that the "U"-shaped channel is designed to face the same direction.
이러한 "U"자형 채널, 즉 박막 트랜지스터는 하나의 수직 라인에 대해 동일한 위치에 배치되는 한편, 하나의 수평 라인에 대해서는 상하 지그재그로 배치되는 것을 특징으로 한다.The "U"-shaped channel, that is, the thin film transistor, is arranged at the same position for one vertical line, while vertically zigzag for one horizontal line.
그리고, 액티브층(124', 124") 상부에는 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 액티브층(124', 124")의 소오스/드레인영역과 소오스/드레인전극(122',122", 123',123") 사이를 오믹-콘택시키는 오믹-콘택층(미도시)이 형성되게 된다.In addition, the
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층(124', 124")과 소오스/드레인전극(122',122", 123',123") 및 데이터라인(Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")은 동일한 마스크공정을 통해 형성할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
이후, 도 7d 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 소오스/드레인전극(122',122", 123',123")과 데이터라인(Dm', Dm", Dm+1', Dm+1")이 형성된 기판(110) 전면에 보호막(115b)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIGS. 7D and 8D, source/
이때, 보호막(115b)은 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiO2)과 같은 무기절연막이나 포토 아크릴과 같은 유기절연막으로 형성할 수 있다.In this case, the
이후, 포토리소그래피공정을 통해 보호막(115b)을 선택적으로 제거함으로써 드레인전극(123', 123")의 일부를 노출시키는 컨택홀(140', 140")을 형성한다.Thereafter, by selectively removing the
다음으로, 도 7e 및 도 8e에 도시된 바와 같이, 보호막(115b)이 형성된 기판(110) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정을 통해 선택적으로 제거함으로써 기판(110)에 제 3 도전막으로 이루어진 화소전극(118', 118")을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 7E and 8E, after forming a third conductive film on the entire surface of the
이때, 제 3 도전막은 화소전극(118', 118")을 형성하기 위해 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질로 형성할 수 있다.In this case, the third conductive layer is a transparent layer having excellent transmittance such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) to form the pixel electrodes 118' and 118'. It can be formed of a conductive material.
화소전극(118', 118")은 컨택홀(140', 140")을 통해 드레인전극(123', 123")에 전기적으로 접속되게 된다.The
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트에 의해 컬러필터 기판과 대향하여 합착되게 되는데, 이때 컬러필터 기판에는 적, 녹 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터가 형성되어 있다.The array substrate according to the embodiment of the present invention configured as described above is bonded to face the color filter substrate by the sealant formed on the outer edge of the image display area, and at this time, the color filter substrate has colors for realizing red, green, and blue colors. A filter is formed.
이때, 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착은 컬러필터 기판 또는 어레이 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.In this case, the bonding of the color filter substrate and the array substrate is performed through the bonding key formed on the color filter substrate or the array substrate.
본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.The present invention can be used not only for a liquid crystal display, but also for other display devices manufactured using a thin film transistor, for example, an organic light emitting display device in which organic light emitting diodes (OLEDs) are connected to a driving transistor.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Although many items are specifically described in the above description, this should be construed as an example of a preferred embodiment rather than limiting the scope of the invention. Accordingly, the invention should not be determined by the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents to the claims.
118',118" : 화소전극 121',121" : 게이트전극
122',122" : 소오스전극 123',123" : 드레인전극
Dm',Dm",Dm+1',Dm+1" : 데이터라인
Gn-1,Gn,Gn+1,Gn+2 : 게이트라인118',118":
122',122":
Dm',Dm",Dm+1',Dm+1": Data line
Gn-1,Gn,Gn+1,Gn+2: gate line
Claims (7)
상기 기판 위에 형성되며, 교차하여 상기 서브-픽셀을 정의하는 복수의 게이트라인 및 복수의 서브-데이터라인;
상기 기판 위에 형성되며, 상기 게이트라인에 대해 평행한 방향으로 상기 서브-데이터라인으로부터 연장된 한 쌍의 소오스전극 및 상기 한 쌍의 소오스전극 사이에 위치하여 상기 한 쌍의 소오스전극과 함께 "U"자형의 채널을 형성하는 드레인전극; 및
상기 소오스/드레인전극 및 데이터라인이 형성된 기판 위에 형성되며, 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 포함하며,
이웃하는 2개의 서브-데이터라인은 하나의 데이터라인으로부터 분리되어 동일한 데이터 전압을 인가 받고,
상기 "U"자형의 채널은 상기 표시영역 내에서 모두 동일한 방향을 향하도록 배치되는 액정표시장치.A substrate divided into a display area in which a plurality of sub-pixels are arranged in a matrix form and a pad area around the display area;
A plurality of gate lines and a plurality of sub-data lines formed on the substrate and crossing each other to define the sub-pixels;
A pair of source electrodes formed on the substrate and extending from the sub-data line in a direction parallel to the gate line and a “U” along with the pair of source electrodes are positioned between the pair of source electrodes. A drain electrode forming a shaped channel; And
And a pixel electrode formed on a substrate on which the source/drain electrodes and data lines are formed, and electrically connected to the drain electrode,
Two neighboring sub-data lines are separated from one data line to receive the same data voltage,
The "U"-shaped channels are all arranged to face the same direction in the display area.
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