KR102175812B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극, 그리고 상기 화소 전극과 절연막을 사이에 두고 중첩하고, 복수의 가지 전극, 그리고 상기 복수의 가지 전극을 연결하고, 상기 데이터선과 중첩하고, 상기 데이터선과 나란하게 뻗어 있는 연결부를 포함하는 공통 전극을 포함하고, 상기 공통 전극의 상기 연결부의 폭은 약 8.0㎛ 내지 약 13.5㎛이다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 박형화가 용이한 장점을 지니고 있지만, 전면 시인성에 비해 측면 시인성이 떨어지는 단점이 있어 이를 극복하기 위한 다양한 방식의 액정 배열 및 구동 방법이 개발되고 있다. 이러한 광시야각을 구현하기 위한 방법으로서, 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치가 주목받고 있다.
그러나, 이러한 액정 표시 장치는 액정 분자가 기판과 거의 수평한 방향으로 회전하기 때문에, 측면에서의 대비비(contrast ratio)가 낮아질 수 있고, 측면에서의 빛샘이 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치에서, 측면에서의 대비비(contrast ratio)가 낮아지지 않고, 측면에서의 빛샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극, 그리고 상기 화소 전극과 절연막을 사이에 두고 중첩하고, 복수의 가지 전극, 그리고 상기 복수의 가지 전극을 연결하고, 상기 데이터선과 중첩하고, 상기 데이터선과 나란하게 뻗어 있는 연결부를 포함하는 공통 전극을 포함하고, 상기 공통 전극의 상기 연결부의 폭은 약 8.0㎛ 내지 약 13.5㎛이다.
상기 데이터선의 제1 가장자리와 가장 가까운 상기 연결부의 제2 가장자리와 상기 제1 가장자리 사이의 제1 간격은 상기 제1 가장자리와 가장 가까운 상기 화소 전극의 제3 가장자리와 상기 제1 가장자리 사이의 제2 간격보다 좁을 수 있다.
상기 화소 전극의 상기 제3 가자자리와 상기 연결부와 서로 중첩하지 않고, 상기 제2 가장자리와 상기 제3 가장자리 사이의 제3 간격은 약 3.0㎛ 이하일 수 있다.
상기 데이터선의 제1 가장자리와 가장 가까운 상기 연결부의 제2 가장자리와 상기 제1 가장자리 사이의 제1 간격은 상기 제1 가장자리와 가장 가까운 상기 화소 전극의 제3 가장자리와 상기 제1 가장자리 사이의 제2 간격보다 넓을 수 있다.
상기 화소 전극의 상기 제3 가자자리와 상기 연결부는 서로 중첩하고, 상기 제2 가장자리와 상기 제3 가장자리 사이의 제3 간격은 약 1.25㎛ 이하일 수 있다.
상기 화소 전극은 면형(planar shape)을 가지고 상기 면형의 상기 화소 전극은 상기 복수의 가지 전극과 중첩할 수 있다.
상기 가지 전극은 상기 게이트선과 거의 나란한 방향으로 뻗을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치에서, 측면에서의 대비비(contrast ratio)가 낮아지지 않고, 측면에서의 빛샘을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치의 일부를 도시한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 액정 표시 장치의 일부를 도시한 확대도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 제1 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 제1 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 공통 전압선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 공통 전압선(131)은 일정한 공통 전압을 전달하며, 뒤에서 설명할 공통 전극(270)과의 접속을 위한 확장부(135)를 포함한다. 공통 전압선(131)은 뒤에서 설명할 공통 전극(270)과 연결되어 공통 전극(270)에 공통 전압을 전달한다. 공통 전압선(131)은 게이트선(121)과 평행할 수 있으며, 게이트선(121)과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 도전체(121, 131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 반도체(151)가 형성되어 있다. 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 제1 돌출부(projection)(154)를 포함한다.
반도체(151) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다.
제1 저항성 접촉 부재(161)는 반도체(151)의 제1 돌출부(154)를 향해 돌출된 복수의 제2 돌출부(163)을 포함하고, 제2 돌출부(163)와 제2 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 제1 돌출부(154)위에 배치되어 있다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 공통 전압선(131)과 교차한다.
각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
데이터선(171)은 게이트선(121) 및 공통 전압선(131)의 인접한 부분에서 확장되어 단선을 방지할 수 있다.
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주 본다.
드레인 전극(175)은 막대형인 한 쪽 끝 부분과 면적이 넓은 확장부를 포함한다. 막대형 끝 부분은 구부러진 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 제1 돌출부(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(151)의 제1 돌출부(154)에 형성된다.
드레인 전극(175)의 확장부 및 게이트 절연막(140) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 데이터선(171)과 게이트선(121)과 거의 나란한 가장자리를 가지고, 거의 사각 형의 형태를 가진다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)의 확장부를 덮고 있어, 그 위에 배치되어 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 직접 연결된다.
화소 전극(191)은 다결정, 단결정 또는 비정질의 ITO(Indium tin oxide), 또는 IZO(Indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.
데이터 도전체(171, 175) 및 노출된 반도체(151)의 제1 돌출부(154), 그리고 화소 전극(191) 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화규소와 산화규소 따위의 무기 절연물로 만들어진다. 그러나 보호막(180)은 유기 절연물로 만들어질 수 있으며 표면이 평탄할 수 있다. 유기 절연물의 경우 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하일 수 있다. 보호막(180)은 또한 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151)의 제1 돌출부(154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수도 있다. 또한, 보호막(180)은 색필터일 수 있으며, 이 경우, 보호막(180) 위에는 추가적인 절연막이 형성되어, 색필터 성분이 액정층(3)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 공통 전압선(131)의 연결부(135)를 드러내는 접촉 구멍(183) 및 게이트선(121)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 중첩한다. 공통 전극(270)은 복수의 절개부(72)를 가지며, 복수의 절개부(72)에 의해 정의되는 복수의 가지 전극(271)과, 데이터선(171)과 중첩하며, 복수의 가지 전극(271)을 연결하는 연결부(272)를 포함한다.
공통 전극(270)은 다결정, 단결정 또는 비정질의 ITO(indium tin oxide), 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어진다.
공통 전극(270)의 가지 전극(271)은 게이트선(121)과 거의 나란한 방향으로 뻗어 있으며, 게이트선(121)과 약 5° 내지 약 20°의 각도를 이루도록 기울어질 수 있다. 또한, 공통 전극(270)의 가지 전극(271)은 뒤에서 설명할 배향막의 러빙 방향과 약 7° 내지 13°, 보다 구체적으로는 약 10°의 각도를 이루도록 기울어질 수 있다.
공통 전극(270)의 가지 전극(271)은 일정한 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(271a)과 연결부(272)에 인접한 부분에 배치되어 있으며, 제1 부분(271a)의 양단에 배치되어 있는 제2 부분(271b)을 포함한다.
공통 전극(270)의 가지 전극(271)의 제1 부분(271a)은 뒤에서 설명할 배향막의 러빙 방향과 약 7° 내지 13°, 보다 구체적으로는 약 10°의 각도를 이루고, 제2 부분(271b)은 제1 부분(271a)과 약 7° 내지 약 15°를 이루도록 더 굽어 있을 수 있다.
공통 전극(270)의 가지 전극(271)을 제1 부분(271a) 및 제2 부분(271b)으로 구분하여 형성함으로써, 화소 영역의 중앙부와 가장 자리부분의 전기장 생성 방향을 변화할 수 있다. 일반적으로, 가지 전극(271)의 끝단부는 전기장의 방향이 가지 전극(271)의 중앙부와 달라, 액정층(3)에 전기장이 인가될 때, 액정의 회전 방향이 불규칙하게 되어, 텍스처가 발생할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 가지 전극(271)의 제1 부분(271a)의 끝단에 배치되어 있으며, 제1 부분(271a) 보다 더 큰 각도로 굽어 있는 제2 부분(271b)을 포함함으로써, 액정층(3)에 인가되는 전기장의 방향을 변화시켜, 액정층(3)의 액정 분자가 일정한 방향으로 회전할 수 있게 할 수 있다. 또한, 제1 부분(271a) 보다 더 큰 각도로 굽어 있는 제2 부분(271b)을 포함함으로써 액정 분자(31)의 회전 시, 회전 방향을 결정해줄 수 있다. 따라서, 화소 영역의 좌우 경계부에서의 액정 분자(31)의 불규칙한 회전에 따른 텍스처를 방지할 수 있다. 또한, 공통 전극(270)의 가지 전극(271)을 제1 부분(271a) 및 제2 부분(271b)으로 구분하여 형성함으로써, 액정 분자(31)의 회전 각도를 서로 다르게 설정할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 시야각을 높이고, 색톤을 보상할 수도 있다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 화소 행 방향으로 서로 이웃한 화소 영역에 배치되어 있는 공통 전극(270)은 연결부(272)에 의해 서로 연결되어 있으며, 연결부(272)는 데이터선(171)의 적어도 일부를 덮고 있다.
공통 전극(270)은 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에 형성되어 있는 접촉 구멍(183)을 통해 공통 전압선(131)과 물리적 전기적으로 연결된다.
도시하지는 않았지만, 공통 전극(270) 및 보호막(180) 위에는 배향막 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 배향막의 러빙 방향은 공통 전극(270)의 가지 전극의 제1 부분(271a)이 뻗어 있는 방향과 약 10° 정도 이룰 수 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다.
제2 기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 제1 표시판(100)의 보호막(180)이 색필터인 경우, 제2 기판(210) 위에 형성된 색필터(230)는 생략될 수 있고, 차광 부재(220) 역시 제1 표시판(100)에 형성될 수도 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가지고, 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있는 복수의 액정 분자들을 포함한다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(270)은 공통 전압선(131)으로부터 일정한 크기의 공통 전압을 인가 받는다.
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압을 인가 받는 공통 전극(131)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(191)은 게이트 절연막(140)과 보호막(180) 사이에 배치되어 있고, 드레인 전극(175)의 일부를 덮어 직접 물리적 전기적으로 연결되기 때문에, 접촉 구멍을 통해 연결되는 기존의 액정 표시 장치에 비하여 개구율이 증가하게 된다.
그러면, 도 3을 참고하여, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 3을 참고하면, 인접한 두 개의 화소, 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2) 사이에 위치하는 데이터선(171)과 중첩하고, 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2)에 위치하는 공통 전극(270)의 복수의 가지 전극들(271)을 서로 연결하는 공통 전극(270)의 연결부(272)의 제1 폭(W1)은 약 8.0㎛ 내지 약 13.5㎛일 수 있다. 제1 폭(W1)은 게이트선(121)과 나란한 방향으로 측정한 연결부(272)의 폭이다.
이처럼, 공통 전극(270)의 연결부(272)의 제1 폭(W1)을 데이터선(171)을 충분히 덮도록 형성함으로써, 인접한 두 화소(PX1, PX2)에 위치하는 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이의 불필요한 커플링(coupling)을 방지할 수 있고, 이에 따라 불필요한 커플링에 의해 발생할 수 있는 표시 품질 저하를 방지할 수 있다. 화소 전극(191)의 가장자리에서 발생하는 표시 품질 저하는 측면에서의 대비비 감소로 이어진다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 화소 전극(191)의 가장자리에서 발생하는 표시 품질 저하를 방지함으로써, 액정 표시 장치의 측면에서의 대비비 저하를 방지할 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 데이터선(171)의 제1 가장자리(171a)를 기준으로 가장 가까운 공통 전극(270)의 연결부(272)의 제2 가장자리(272a)와 데이터선(171)의 제1 가장자리(171a) 사이의 제1 간격(D1)은 제1 가장자리(171a)를 기준으로 가장 가까운 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)와 제1 가장자리(171a) 사이의 제2 간격(D1)보다 좁다. 공통 전극(270)의 연결부(272)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)는 위와 아래를 기준으로 서로 중첩하지 않고, 화소 전극(191)은 공통 전극(270)의 가지 전극(271)과 중첩한다. 따라서, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)에 대응하는 위치에 배치되어 있는 액정층(3)의 액정 분자들은 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 사이에 발생하는 프린지 필드의 영향을 충분히 받아, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)에서 액정 분자가 잘 제어되지 않는 것을 방지할 수 있다. 만일 액정 분자가 잘 제어되지 않는 경우, 빛샘 등이 발생할 수 있는데, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)에서 액정 분자가 잘 제어되지 않는 것을 방지함으로써, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)에서 발생할 수 있는 빛샘 등의 표시품질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 사이의 제3 간격(D3)은 약 3.0㎛ 이하일 수 있다. 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 사이의 제3 간격(D3)을 너무 넓게 형성하면, 액정 표시 장치의 개구율이 감소할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 사이의 제3 간격(D3)을 약 3.0㎛ 이하로 형성함으로써, 화소 전극(191)이 형성되는 면적을 불필요하게 좁히지 않아서, 액정 표시 장치의 개구율 저하를 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 액정 표시 장치의 측면에서의 대비비 저하 및 빛샘 등의 표시 품질 저하를 방지하면서도, 액정 표시 장치의 개구율 저하를 방지할 수 있다.
그러면, 도 5 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 7은 도 6의 액정 표시 장치의 일부를 도시한 확대도이다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 실시예에 따른 액정 표시 장치와 유사하다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 제1 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 제1 표시판(100)에 대하여 설명한다.
제1 기판(110) 위에 게이트선(121) 및 공통 전압선(131)이 형성되어 있고, 게이트 도전체(121, 131) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 반도체(151)가 형성되어 있다. 반도체(151)는 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 제1 돌출부(154)를 포함한다.
반도체(151) 위에는 복수의 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 163, 165)가 형성되어 있다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 공통 전압선(131)과 교차한다.
각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(173)을 포함한다. 드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주 본다.
드레인 전극(175)의 확장부 및 게이트 절연막(140) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 데이터선(171)과 게이트선(121)과 거의 나란한 가장자리를 가지고, 거의 사각 형의 형태를 가진다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)의 확장부를 덮고 있어, 그 위에 배치되어 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 직접 연결된다.
데이터 도전체(171, 175), 반도체(151)의 제1 돌출부(154) 중 노출된 부분, 그리고 화소 전극(191) 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 공통 전압선(131)의 연결부(135)를 드러내는 접촉 구멍(183) 및 게이트선(121)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 화소 전극(191)과 중첩한다. 공통 전극(270)은 복수의 절개부(72)를 가지며, 복수의 절개부(72)에 의해 정의되는 복수의 가지 전극(271)과, 데이터선(171)과 중첩하며, 복수의 가지 전극(271)을 연결하는 연결부(272)를 포함한다.
공통 전극(270)의 가지 전극(271)은 일정한 방향으로 뻗어 있는 제1 부분(271a)과 연결부(272)에 인접한 부분에 배치되어 있으며, 제1 부분(271a)의 양단에 배치되어 있는 제2 부분(271b)을 포함한다.
화소 행 방향으로 서로 이웃한 화소 영역에 배치되어 있는 공통 전극(270)은 연결부(272)에 의해 서로 연결되어 있으며, 연결부(272)는 데이터선(171)의 적어도 일부를 덮고 있다.
공통 전극(270)은 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에 형성되어 있는 접촉 구멍(183)을 통해 공통 전압선(131)과 물리적 전기적으로 연결된다.
도시하지는 않았지만, 공통 전극(270) 및 보호막(180) 위에는 배향막 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다.
제2 기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성 또는 음의 유전율 이방성을 가지고, 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있는 복수의 액정 분자들을 포함한다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 공통 전극(270)은 공통 전압선(131)으로부터 일정한 크기의 공통 전압을 인가 받는다.
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압을 인가 받는 공통 전극(131)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(191)은 게이트 절연막(140)과 보호막(180) 사이에 배치되어 있고, 드레인 전극(175)의 일부를 덮어 직접 물리적 전기적으로 연결되기 때문에, 접촉 구멍을 통해 연결되는 기존의 액정 표시 장치에 비하여 개구율이 증가하게 된다.
그러면, 도 7을 참고하여, 화소 전극(191)과 공통 전극(270)에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7을 참고하면, 공통 전극(270)의 연결부(272)는 인접한 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2) 사이에 위치하는 데이터선(171)과 중첩하고, 제1 화소(PX1)와 제2 화소(PX2)에 위치하는 공통 전극(270)의 복수의 가지 전극들(271)을 서로 연결한다. 공통 전극(270)의 연결부(272)의 제1 폭(W1)은 약 8.0㎛ 내지 약 13.5㎛일 수 있다. 제1 폭(W1)은 게이트선(121)과 나란한 방향으로 측정한 연결부(272)의 폭이다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 공통 전극(270)의 연결부(272)의 제1 폭(W1)을 데이터선(171)을 충분히 덮도록 형성함으로써, 인접한 두 화소(PX1, PX2)에 위치하는 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이의 불필요한 커플링을 방지하여, 이에 따라 불필요한 커플링에 의해 발생할 수 있는 표시 품질 저하를 방지할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 측면에서의 대비비 감소를 방지할 수 있다.
다시 도 7을 참고하면, 데이터선(171)의 제1 가장자리(171a)를 기준으로 가장 가까운 공통 전극(270)의 연결부(272)의 제2 가장자리(272a)와 데이터선(171)의 제1 가장자리(171a) 사이의 제1 간격(D1)은 제1 가장자리(171a)를 기준으로 가장 가까운 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)와 제1 가장자리(171a) 사이의 제2 간격(D1)보다 넓다. 즉, 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)는 위와 아래를 기준으로 서로 중첩한다. 이처럼, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)와 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)를 서로 중첩하게 형성하면, 화소 전극(191)이 형성되는 영역의 면적이 넓어진다. 따라서, 액정 표시 장치의 개구율 저하를 방지할 수 있다.
한편, 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 사이의 제3 간격(D3)은 약 1.25㎛ 이하일 수 있다. 제3 간격(D3)를 넓게 형성할 경우, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)와 공통 전극(270)의 가지 전극(271) 사이의 간격이 넓어지게 되고, 이에 따라 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a)에 대응하는 액정 가지 전극(271)에 의해 생성되는 프린지 필드의 영향을 적게 받을 수 있다. 이 경우, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 주변에서 액정 분자들은 원하는 방향으로 회전하지 못하게 되고, 이에 따라, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 주변에서 빛샘 등이 발생할 수 있고, 이러한 빛샘 등은 액정 표시 장치의 측면에서의 대비비를 감소시키게 된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 공통 전극(270)의 제2 가장자리(270a)와 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 사이의 제3 간격(D3)은 약 1.25㎛ 이하이기 때문에, 액정 표시 장치의 개구율을 높이면서도, 화소 전극(191)의 제3 가장자리(191a) 주변에서 발생할 수 있는 빛샘을 방지하고, 이에 따라 액정 표시 장치의 측면에서의 대비비 감소를 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 액정 표시 장치의 측면에서의 대비비 저하 및 빛샘 등의 표시 품질 저하를 방지하면서도, 액정 표시 장치의 개구율 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110, 210: 기판 3: 액정층
121: 게이트선 124: 게이트 전극
140: 게이트 절연막 151: 반도체
161, 163, 165: 저항성 접촉 부재 171: 데이터선
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
180: 보호막 191: 화소 전극
270: 공통 전극 271: 가지 전극

Claims (11)

  1. 서로 마주하는 제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 데이터선,
    상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 화소 전극, 그리고
    상기 화소 전극과 절연막을 사이에 두고 중첩하고, 복수의 가지 전극, 그리고 상기 복수의 가지 전극을 연결하고, 상기 데이터선과 중첩하고, 상기 데이터선과 나란하게 뻗어 있는 연결부를 포함하는 공통 전극을 포함하고,
    상기 화소 전극은 상기 절연막 아래에 위치하고, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 직접 접촉하고,
    상기 공통 전극의 상기 연결부는 상기 데이터선과 상기 화소 전극 사이의 이격 부분을 완전히 덮는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 공통 전극의 상기 연결부의 폭은 8.0㎛ 내지 13.5㎛인 액정 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 데이터선의 제1 가장자리와 가장 가까운 상기 연결부의 제2 가장자리와 상기 제1 가장자리 사이의 제1 간격은 상기 제1 가장자리와 가장 가까운 상기 화소 전극의 제3 가장자리와 상기 제1 가장자리 사이의 제2 간격보다 넓은 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 화소 전극의 상기 제3 가장자리와 상기 연결부는 서로 중첩하고,
    상기 제2 가장자리와 상기 제3 가장자리 사이의 제3 간격은 1.25㎛ 이하인 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 화소 전극은 면형(planar shape)을 가지고 상기 면형의 상기 화소 전극은 상기 복수의 가지 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 가지 전극은 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 화소 전극은 면형(planar shape)을 가지고 상기 면형의 상기 화소 전극은 상기 복수의 가지 전극과 중첩하는 액정 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 가지 전극은 상기 게이트선과 나란한 방향으로 뻗어 있는 액정 표시 장치.
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