KR102207621B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1기판 상에 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선과 연결되는 게이트전극과, 상기 게이트전극 상에 위치하는 반도체층과, 상기 반도체층 상에 상기 데이터배선과 연결된 소스전극과, 상기 소스전극과 이격되며 상기 게이트배선의 일측에 위치하는 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터와; 상기 화소영역에 위치하고 상기 드레인전극과 연결된 화소전극과; 상기 게이트배선의 연장 방향을 따라 연장되고, 상기 게이트배선의 일측에 위치하며, 상기 드레인전극과 중첩되는 공통배선과; 상기 공통배선과 연결되고 상기 화소전극과 대향하는 공통전극과; 제2기판 상에 상기 게이트배선과 박막트랜지스터와 공통배선을 가리는 제1부분을 포함하는 블랙매트릭스를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.The present invention includes a gate wiring and a data wiring crossing each other on a first substrate to define a pixel region; A gate electrode connected to the gate line, a semiconductor layer disposed on the gate electrode, a source electrode connected to the data line on the semiconductor layer, and a drain spaced apart from the source electrode and disposed on one side of the gate line A thin film transistor including an electrode; A pixel electrode located in the pixel region and connected to the drain electrode; A common wiring extending along an extension direction of the gate wiring, positioned on one side of the gate wiring, and overlapping the drain electrode; A common electrode connected to the common wiring and facing the pixel electrode; A liquid crystal display device including a black matrix including a first portion covering the gate wiring, the thin film transistor, and the common wiring on a second substrate is provided.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공통배선을 구비한 액정표시장치에서 블랙매트릭스의 폭을 감소시켜 개구율 및 광투과율을 향상시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of improving the aperture ratio and light transmittance by reducing the width of a black matrix in a liquid crystal display device having a common wiring.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자(OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCD), plasma display panels (PDP), organic Various flat display devices such as OLED (organic light emitting diodes) are being used.
이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다. Among these flat panel display devices, liquid crystal display devices are widely used because they have advantages of miniaturization, weight reduction, thinness, and low power driving.
액정표시장치는 화소전극과 공통전극 사이에 전계를 발생시켜 액정을 구동함으로써 화상을 표시하게 된다. A liquid crystal display device displays an image by driving a liquid crystal by generating an electric field between a pixel electrode and a common electrode.
최근에는, 화소전극과 공통전극이 어레이기판에 함께 형성되어 횡전계로 액정을 구동하는 횡전계 방식의 액정표시장치가 널리 사용된다. 이와 같은 횡전계 방식의 액정표시장치로서는, 예를 들면, 화소전극과 공통전극의 전극패턴이 교대로 배치된 IPS(in-plane switching) 모드 액정표시장치나, 화소전극과 공통전극이 서로 다른 층에 배치되고 이들 중 하나를 전극패턴으로 구성한 FFS(fringe-field switchig) 모드 액정표시장치가 사용된다.Recently, a horizontal electric field type liquid crystal display device in which a pixel electrode and a common electrode are formed together on an array substrate to drive a liquid crystal with a horizontal electric field is widely used. As such a transverse electric field type liquid crystal display device, for example, an in-plane switching (IPS) mode liquid crystal display device in which electrode patterns of pixel electrodes and common electrodes are alternately arranged, or layers having different pixel electrodes and common electrodes A fringe-field switchig (FFS) mode liquid crystal display device is used, which is disposed on and configured one of them as an electrode pattern.
도 1은 종래의 횡전계 방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 하부의 어레이기판과 상부의 컬러필터기판과, 이들 두 기판 사이의 액정층(10)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a liquid crystal display device includes an array substrate below, a color filter substrate above, and a
어레이기판에는, 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(22)과 데이터배선(미도시)이 제1기판(11) 내면 상에 형성되어 있다. 화소영역(P)에는 게이트전극(24)과 소스전극 및 드레인전극(54, 56)을 포함하는 박막트랜지스터(T)와, 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(56)과 연결되는 화소전극(72)이 형성되어 있다. 그리고, 화소전극(72) 상에는 공통전극(82)이 형성되어 있으며, 공통전극(82)은 화소영역(P)에 대응하여 바(bar) 형상의 다수의 전극패턴(83)을 갖게 된다. In the array substrate, a
또한, 어레이기판에는, 게이트배선(22)과 이격되고 평행하게 연장되며 공통전극(82)과 연결되는 공통배선(26)이 형성된다.In addition, a
한편, 게이트배선(22) 상에는 게이트절연막(30)이 형성되고, 소스전극 및 드레인전극(54, 56) 상에는 제1 및 2보호막(60, 62)이 형성되고, 화소전극(72) 상에는 제3보호막(80)이 형성된다.On the other hand, the
어레이기판과 대향하는 컬러필터기판에는, 제2기판(91) 내면 상에 화소영역(P)에 대응하는 컬러필터(94)와, 어레이기판의 게이트배선(22)과 데이터배선과 박막트랜지스터(T)와 공통배선(26) 등의 비표시소자에 대응하는 블랙매트릭스(92)가 형성된다.In the color filter substrate facing the array substrate, the
이와 같은 종래의 액정표시장치에 있어, 공통배선(26)과 박막트랜지스터(T)는 게이트배선(22)을 사이에 두고 양측 근방에 배치된다.In such a conventional liquid crystal display device, the
이에 따라, 게이트배선(22) 상에 위치하는 블랙매트릭스(92)는, 게이트배선(22) 뿐만 아니라 게이트배선(22) 양측에 위치하는 박막트랜지스터 및 공통배선(T, 26)을 모두 가리도록 형성되어야 한다.Accordingly, the
따라서, 블랙매트릭스(92)의 폭(wbp)이 증가하게 되어, 개구율 및 광투과율을 저하된다.
Accordingly, the width (wbp) of the
본 발명은 게이트배선 상부에 위치하는 블랙매릭스의 폭을 감소시켜 개구율과 투과율을 향상시킬 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
An object of the present invention is to provide a method of improving the aperture ratio and transmittance by reducing the width of the black matrix located above the gate wiring.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 제1기판 상에 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선과 연결되는 게이트전극과, 상기 게이트전극 상에 위치하는 반도체층과, 상기 반도체층 상에 상기 데이터배선과 연결된 소스전극과, 상기 소스전극과 이격되며 상기 게이트배선의 일측에 위치하는 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터와; 상기 화소영역에 위치하고 상기 드레인전극과 연결된 화소전극과; 상기 게이트배선의 연장 방향을 따라 연장되고, 상기 게이트배선의 일측에 위치하며, 상기 드레인전극과 중첩되는 공통배선과; 상기 공통배선과 연결되고 상기 화소전극과 대향하는 공통전극과; 제2기판 상에 상기 게이트배선과 박막트랜지스터와 공통배선을 가리는 제1부분을 포함하는 블랙매트릭스를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the above-described problems, the present invention provides a gate wiring and a data wiring crossing each other on a first substrate to define a pixel region; A gate electrode connected to the gate line, a semiconductor layer disposed on the gate electrode, a source electrode connected to the data line on the semiconductor layer, and a drain spaced apart from the source electrode and disposed on one side of the gate line A thin film transistor including an electrode; A pixel electrode located in the pixel region and connected to the drain electrode; A common wiring extending along an extension direction of the gate wiring, positioned on one side of the gate wiring, and overlapping the drain electrode; A common electrode connected to the common wiring and facing the pixel electrode; A liquid crystal display device including a black matrix including a first portion covering the gate wiring, the thin film transistor, and the common wiring on a second substrate is provided.
여기서, 상기 공통배선은 상기 화소전극과 연결된 상기 드레인전극의 접속부와 중첩될 수 있다.Here, the common wiring may overlap a connection portion of the drain electrode connected to the pixel electrode.
상기 공통배선과 게이트배선과 게이트전극 상에 위치하고, 상기 소스전극 및 드레인전극 하부에 위치하는 게이트절연막을 포함할 수 있다.It may include a gate insulating layer positioned on the common wiring, the gate wiring, and the gate electrode, and positioned under the source electrode and the drain electrode.
상기 공통전극과 화소전극 중 적어도 하나는 바 형상의 다수의 전극패턴을 가질 수 있다.At least one of the common electrode and the pixel electrode may have a plurality of bar-shaped electrode patterns.
상기 공통전극과 화소전극 사이에 위치하는 절연막을 포함할 수 있다.An insulating layer disposed between the common electrode and the pixel electrode may be included.
상기 블랙매트릭스는 상기 데이터배선을 가리는 제2부분을 포함할 수 있다.
The black matrix may include a second portion covering the data line.
본 발명에서는, 박막트랜지스터와 공통배선이 게이트배선의 일측 근방에 함께 위치하게 된다. In the present invention, the thin film transistor and the common wiring are positioned together near one side of the gate wiring.
이에 따라, 게이트배선 상의 블랙매트릭스는 게이트배선의 일측 방향으로 확장되면 되므로 종래에 비해 월등하게 좁은 폭을 가질 수 있다. 따라서, 개구율과 광투과율이 향상될 수 있다.
Accordingly, the black matrix on the gate wiring can have a significantly narrower width compared to the prior art, since it only needs to be extended in one direction of the gate wiring. Accordingly, the aperture ratio and light transmittance can be improved.
도 1은 종래의 횡전계 방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 게이트배선 주변 부분을 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV를 따라 도시한 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device.
2 is a plan view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a portion around the gate wiring of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 게이트배선 주변 부분을 도시한 평면도이다.FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view illustrating a portion around the gate wiring of FIG. 2.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 어레이기판과 이와 마주보는 대향기판으로서 예를 들면 컬러필터기판과, 어레이기판 및 컬러필터기판 사이에 충진된 액정층을 포함한다.2 and 3, the liquid
어레이기판에는 제1기판 내면 상에 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트배선 및 데이터배선(122, 152)이 형성되어 있다. 다수의 화소영역(P)은 표시영역 내에서 매트릭스 형태로 배치된다. In the array substrate, a plurality of gate wirings and
게이트배선(122)은 제1방향으로서 예를 들면 행방향을 따라 연장되며, 데이터배선(152)은 제2방향으로서 예를 들면 열방향을 따라 연장된다.The
본 발명의 실시예에서는 Z 인버전 방식의 화소 배치 구조를 예로 든다. 이와 관련하여, 각 데이터배선(152)은 양측에 위치하는 화소영역(P)과 교대로 연결되도록 구성될 수 있다. 즉, 데이터배선(156)의 일측은 (2n-1)번째 게이트배선(122)과 연결된 화소영역(P)(즉, (2n-1)번째 행라인에 위치하는 화소영역(P))에 연결되고, 데이터배선(156)의 타측은 2n번째 게이트배선(122)과 연결된 화소영역(P)(즉, 2n번째 행라인에 위치하는 화소영역(P))에 연결되도록 구성될 수 있다.In the embodiment of the present invention, a pixel arrangement structure of the Z inversion method is taken as an example. In this regard, each of the
이와 같은 연결 구조에서, 도트 인버전(dot inversion)을 구현하는 경우에, 각 데이터배선(152)은 각 프레임 동안 동일한 극성의 데이터전압을 인가받게 된다. 즉, 데이터구동회로는 각 프레임 동안 데이터배선(156)에 동일한 극성의 데이터전압을 출력하게 된다. 이에 따라, 데이터구동회로의 전압 출력 변동폭 즉 스윙(swing)폭이 감소하게 되어, 소비전력이 절감될 수 있다. In such a connection structure, when dot inversion is implemented, each
한편, Z 인버전 구동 방식의 화소 배치 구조와 다른 형태의 화소 배치 구조가 적용될 수 있다.Meanwhile, a pixel arrangement structure different from the pixel arrangement structure of the Z inversion driving method may be applied.
화소영역(P)에는 대응되는 게이트배선 및 데이터배선(122, 152)과 연결된 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. In the pixel region P, a thin film transistor T connected to the corresponding gate and
박막트랜지스터(T)는 게이트전극(124)과, 반도체층(142)과, 소스전극 및 드레인전극(154, 156)을 포함한다.The thin film transistor T includes a
게이트전극(124)은 게이트배선(122)과 연결되며, 게이트배선(122)과 동일한 공정에서 형성될 수 있다. 이와 같은 게이트전극(124)은, 예를 들면, 게이트배선(122)으로부터 돌출되도록 구성될 수 있는데, 해당 화소영역(P) 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다. The
반도체층(142)은 게이트절연막을 사이에 두고 게이트전극(124) 상부에 위치하며, 비정질실리콘으로 이루어질 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.The
소스전극 및 드레인전극(154, 156)은 반도체층(124) 상에서 서로 이격되도록 위치한다. 소스전극(154)은 데이터배선(152)과 연결되며, 소스전극 및 드레인전극(154, 156)은 데이터배선(152)과 동일한 공정에서 형성될 수 있다. The source and
소스전극(154)은 "U" 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 이 경우 반도체층(124)의 채널 또한 "U" 형상을 갖도록 구성되는데, 이에 한정되지는 않는다. The
전술한 바에서는, 보텀 게이트(bottom gate) 구조의 박막트랜지스터(T)를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 코플라나(co-planar) 구조의 박막트랜지스터가 사용될 수도 있다.In the foregoing description, the thin film transistor T having a bottom gate structure has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, a thin film transistor having a co-planar structure may be used.
화소영역(P)에는 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(156)과 연결되는 실질적으로 판 형상의 화소전극(172)이 형성된다. 드레인전극(156)과 화소전극(172) 사이에는 적어도 하나의 절연막이 형성될 수 있다. 화소전극(172)은 드레인전극(156)을 노출하는 드레인콘택홀(161)을 통해 화소전극(172)과 접촉하도록 구성된다.In the pixel region P, a substantially plate-
화소전극(172) 상에는 실질적으로 표시영역의 전면에 걸쳐 공통전극(182)이 형성된다. 공통전극(182)은 화소영역(P)에 대응하여 제2방향을 따라 연장된 바(bar) 형상의 다수의 전극패턴(183)을 갖도록 구성될 수 있으다. 그리고, 다수의 전극패턴(183) 사이에는 개구부(184)가 형성될 수 있다.A
이와 같이 동일한 기판에 형성된 공통전극(182)과 화소전극(172) 사이에 전계가 발생되고, 이 전계에 의해 액정층을 구동할 수 있게 된다.As described above, an electric field is generated between the
전술한 바에서는, 판 형상의 화소전극(172)과 그 상부에 다수의 전극패턴(183)을 갖는 공통전극(182)이 배치된 구조를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않는다.In the above description, a structure in which the plate-
예를 들면, 판 형상의 공통전극(182)과 그 상부에 바 형상의 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)을 배치한 구조가 사용될 수 있다. For example, a structure in which a plate-shaped
다른 예로서, 다수의 전극패턴을 갖는 공통전극(182)과 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)이 동일층 또는 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하고, 공통전극(182)의 전극패턴과 화소전극(172)의 전극패턴이 화소영역(P)에서 교대로 배치된 구조가 사용될 수 있다.As another example, a
한편, 공통전극(182) 즉 공통전극(182)의 전극패턴(183)은 게이트배선(122)에 대해 일정 각도로 기울어지며, 화소영역(P)에서 중앙부가 꺽어진 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 도시한 바와 같이, 중앙의 제1꺽임부와 제1꺽임부 양측의 제2 및 3꺽임부를 갖도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the
이와 같은 경우에, 데이터배선(152) 또한 공통전극(182)과 동일한 형태로, 게이트배선(122)에 일정 각도로 기울어지며 꺽여진 형태를 갖도록 형성될 수 있다. In such a case, the
한편, 어레이기판에는 공통전극(182)과 연결되는 공통배선(126)이 형성된다. 공통배선(126)은 게이트배선(122)과 이격되며, 게이트배선(122)의 연장방향인 제1방향을 따라 연장되도록 형성된다. Meanwhile, a
이와 같은 공통배선(126)은 게이트배선(122)의 폭방향의 일측으로서 박막트랜지스터(T)가 형성된 게이트배선(122)의 일측 근방에 위치하게 된다. 즉, 공통배선(126)과 박막트랜지스터(T)는 게이트배선(122)의 일측 근방에 함께 위치하게 된다. 여기서, 설명의 편의를 위해, 공통배선 및 박막트랜지스터(182, T)이 위치하는 게이트배선(122)의 일측은 제1측이라고 하고, 이에 반대되는 게이트배선(122)의 타측은 제2측이라고 한다. The
특히, 공통배선(126)은 게이트전극(124)과는 이격되며 드레인전극(156)과 중첩되도록 구성된다. 보다 바람직하게는, 공통배선(126)은 화소전극(172)과 접촉하는 드레인전극(156) 부분인 드레인접속부(157)와 중첩하도록 구성된다.In particular, the
이처럼, 본 발명의 실시예에서는, 공통배선(126)을 박막트랜지스터(T)가 형성된 게이트배선(122)의 제1측에 함께 배치하고, 드레인전극(156)과 중첩되도록 구성하게 된다.As described above, in the embodiment of the present invention, the
전술한 바와 같이 구성된 어레이기판에 대향하는 컬러필터기판에는 블랙매트릭스(192)와 컬러필터가 구성된다.A
블랙매트릭스(192)는 어레이기판의 비표시요소를 가리도록 화소영역(P)의 주변을 따라 격자 형상으로 형성되며, 내부에는 빛을 투과하는 개구부(193)를 갖게 된다. The
컬러필터는 블랙매트릭스(192)의 개구부를 덮고 블랙매트릭스(192)와 일부 중첩되도록 형성될 수 있다. 컬러필터는, 예를 들면, 적(red), 녹(green), 청(blue) 컬러필터패턴을 포함할 수 있으며, 이와 같은 적(red), 녹(green), 청(blue) 컬러필터패턴은 적, 녹, 청 화소영역(P) 각각에 대응되도록 위치할 수 있다.The color filter may be formed to cover the opening of the
여기서, 블랙매트릭스(192)는 게이트배선(122)에 대응하여 제1방향으로 연장된 제1부분(192a)과, 데이터배선(152)에 대응하여 제2방향으로 연장된 제2부분(192b)으로 구성될 수 있다. 즉, 제1부분(192a)은 개구부(193)의 서로 마주보는 양측에 위치하며, 제2부분(192b)은 개구부(193)의 서로 마주보는 다른 양측에 위치하게 된다. Here, the
이때, 제1부분(192a)은 게이트배선(122)뿐만 아니라 박막트랜지스터(T) 및 공통배선(126) 또한 함께 가리게 된다. 이와 같은 제1부분(192a)의 폭(wb)은 종래의 게이트배선(도 1의 22)에 대응되는 블랙매트릭스(도 1의 92)의 폭(도 1의 wbp)에 비해 작다. At this time, the
즉, 도 1을 재차 참조하면, 종래에는 박막트랜지스터(T)와 공통배선(26)이 게이트배선(22)의 양측 즉 제1측 및 제2측에 각각 위치하게 되므로, 블랙매트릭스(92)는 박막트랜지스터(T)와 공통배선(26)을 모두 가리도록 게이트배선(22)의 양측 방향으로 확장되어야 하므로 넓은 폭을 갖게 된다. That is, referring again to FIG. 1, in the related art, since the thin film transistor T and the
반면에, 본 발명의 실시예에 따르면, 박막트랜지스터(T)와 공통배선(126)이 게이트배선(122)의 일측 즉 제1측 근방에 함께 위치하게 되므로, 이에 대응되는 블랙매트릭스(192) 즉 제1부분(192a)은 게이트배선(122)의 제1측 방향으로 확장되면 되는바, 상대적으로 좁은 폭(wb)을 가질 수 있다. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, since the thin film transistor T and the
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 실질적으로 종래에서 게이트배선의 타측인 제2측으로부터 공통배선의 외측(즉, 공통배선의 양측 중 게이트배선으로부터 멀리 떨어진 측) 만큼의 폭만큼 게이트배선 상부의 블랙매트리스의 폭을 감소시킬 수 있게 되므로, 종래에 비해 월등한 정도로 블랙매트릭스(192)의 폭(wb)을 감소시킬 수 있다. That is, according to the embodiment of the present invention, the upper portion of the gate wiring is substantially as wide as the outside of the common wiring (ie, the side farther from the gate wiring among both sides of the common wiring) Since it is possible to reduce the width of the black matrix, it is possible to reduce the width wb of the
이에 따라, 결과적으로 화소영역(P)의 빛을 출사시키는 블랙매트릭스(192)의 개구부(193)의 면적을 증가시킬 수 있게 되어, 개구율과 광투과율이 향상될 수 있다.Accordingly, as a result, the area of the
예를 들면, 14인치(inch) Z 인버전 모델의 경우에 있어, 종래 구조에서는 개구율이 대략 55.6%이나, 본 실시예에 따르면 대략 67.1%의 고개구율을 달성할 수 있게 된다. 그리고, 종래에 비해, 광투과율은 대략 7.1% 상승 효과를 갖게 된다.
For example, in the case of a 14-inch (inch) Z inversion model, the conventional structure has an aperture ratio of about 55.6%, but according to the present embodiment, a high aperture ratio of about 67.1% can be achieved. And, compared with the prior art, the light transmittance has an effect of approximately 7.1% increase.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면 구조를 설명한다. 도 4는 도 3의 절단선 IV-IV를 따라 도시한 단면도이다.Hereinafter, a cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
도 4를 참조하면, 어레이기판에는 제1기판(111) 내면 상에 게이트배선(122)과 게이트전극(124)과 공통배선(126)이 형성된다. 4, a
여기서, 공통배선(126)은 게이트배선(122)의 연장방향인 제1방향을 따라 연장되며, 드레인전극(156)이 위치하는 게이트배선(122)의 일측인 제1측에 게이트전극(124)과 이격되어 위치하게 된다. 공통배선(126)은 공통전극(182)과 접촉하는 공통접속부(127)를 포함할 수 있다. Here, the
게이트배선(122)과 게이트전극(124)과 공통배선(126) 상에는 실질적으로 제1기판(101) 전면을 따라 게이트절연막(130)이 형성된다. 게이트절연막(130)은 무기절연물질로서, 예를 들면, 산화실리콘(SiO2)이나 질화실리콘(SiNx)으로 형성될 수 있다. A
게이트절연막(130) 상에는 게이트전극(124)에 대응하여 반도체층(142)이 형성된다. 반도체층(142)는 비정질실리콘으로 이루어질 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.A
반도체층(142) 상에는 서로 이격된 소스전극 및 드레인전극(154, 156)이 형성된다. 소스전극(154)은 게이트절연막(130) 상에 형성된 데이터배선(도 2의 152)과 연결된다. 소스전극(154)은 "U" 형상으로 형성될 수 있으며 이에 따라 반도체층(142)의 채널 또한 "U" 형상으로 가질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.Source electrodes and drain
게이트전극(124)과 반도체층(142)과 소스전극 및 드레인전극(154, 156)은 박막트랜지스터(T)를 구성하게 된다. The
드레인전극(156)은 하부의 공통배선(126)과 중첩되도록 구성된다. 예를 들면, 화소전극(172)과 접촉하는 드레인전극(156) 부분인 드레인접속부(157)가 공통배선(126)과 중첩되도록 구성될 수 있다. The
이처럼, 공통배선(126)을 드레인전극(156) 하부에 위치하도록 함으로써, 공통배선과 드레인전극(156)의 중첩이 효과적으로 이루어질 수 있다. 즉, 만약 공통배선(126)이 드레인전극(156) 상부에 위치하게 되면, 화소전극(172)와 드레인전극(156)의 접속 부분을 우회하도록 공통배선(126)을 설계하여야 할 것이고, 이렇게 되면 드레인전극(156)과의 중첩이 어려워지게 된다. 이러한바, 공통배선(126)을 드레인전극(156) 하부에 형성하는 것이 바람직하다.As described above, by placing the
데이터배선과 소스전극 및 드레인전극(154, 156) 상에는 절연막인 제1 및 2보호막(160, 162)이 실질적으로 제1기판(101)의 전면에 형성될 수 있다. 제1 및 2보호막(160, 162)에는 드레인접속부(157)를 노출하는 드레인콘택홀(161)이 형성된다.The first and second
여기서, 제1보호막(160)은 산화실리콘(SiO2)이나 질화실리콘(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성될 수 있다. 그리고, 제1보호막(160) 상의 제2보호막(162)은 포토아크릴이나 BCB(benzocyclobutene)와 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다.Here, the
전술한 바에서는 2개의 보호막(160, 162)이 형성된 경우를 예로 들었으나, 다른 예로서 하나의 보호막이 형성될 수 있다. In the above description, the case where the two
제2보호막(162) 상에는 화소영역(P)에 대응하여 화소전극(172)이 형성된다. 화소전극(172)은 드레인콘택홀(161)을 통해 하부의 드레인전극(126) 즉 드레인접속부(127)과 접촉하게 된다. 화소전극(172)은 화소영역(P)에서 판 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같은 화소전극(162)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.A
화소전극(172) 상에는 제3보호막(180)이 형성된다. 제3보호막(180)은 무기절연물질이나 유기절연물질로 형성될 수 있다. 제3보호막(180)과 그 하부의 제2 및 1보호막(162, 160)에는 공통배선(126) 즉 공통접속부(127)를 노출하는 공통콘택홀(181)이 형성된다.A
제3보호막(180) 상에는 실질적으로 표시영역의 전면에 공통전극(182)이 형성된다. 공통전극(182)은 공통콘택홀(181)을 통해 하부의 공통배선(126) 즉 공통접속부(127)와 접촉하게 된다. A
공통전극(182)은 화소영역(P)에 내에서 하부의 화소전극(162)과 마주보면 제2방향을 따라 연장된 다수의 전극패턴(183)을 포함할 수 있다. 그리고, 다수의 전극패턴(183) 사이에는 개구부(184)가 형성될 수 있다. 이와 같은 화소전극(162)은 ITO나 IZO와 같은 투명도전성물질로 형성될 수 있다.The
한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 공통전극(182) 상에는 기판 전면을 따라 형성된 배향막이 형성될 수 있다.Meanwhile, although not specifically shown, an alignment layer formed along the entire substrate may be formed on the
한편, 전술한 바에서는 판 형상의 화소전극(172)과 그 상부에 다수의 전극패턴(183)을 갖는 공통전극(182)이 배치된 구조를 예로 들어 설명하였는데, 이에 한정되지는 않는다.Meanwhile, in the above description, a structure in which the plate-shaped
예를 들면, 판 형상의 공통전극(182)과 그 상부에 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)을 배치한 구조가 사용될 수 있다. For example, a structure in which a plate-shaped
다른 예로서, 다수의 전극패턴을 갖는 공통전극(182)과 다수의 전극패턴을 갖는 화소전극(172)이 동일층 또는 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 위치하고, 공통전극(182)의 전극패턴과 화소전극의 전극패턴이 화소영역(P)에서 교대로 배치된 구조가 사용될 수 있다.As another example, a
전술한 바와 같이 구성된 어레이기판에 대향하는 컬러필터기판에는 제2기판(191) 내면 상에 블랙매트릭스(192)와 컬러필터(194)가 구성된다.A
블랙매트릭스(192)는 어레이기판의 비표시요소로서 데이터배선(도 2의 152)과 게이트배선(122)과 공통배선(126)과 박막트랜지스터(T)를 가리도록 화소영역(P)의 주변을 따라 격자 형상으로 형성되며, 내부에는 빛을 투과하는 개구부(193)를 갖게 된다. The
블랙매트릭스(192)는 게이트배선(122)에 대응하여 제1방향으로 연장된 제1부분(192a)과, 데이터배선(152)에 대응하여 제2방향으로 연장된 제2부분(도 2의 192b)을 포함할 수 있다. The
이때, 게이트배선(122) 상부의 제1부분(192a)은, 게이트배선(122) 뿐만 아니라 게이트배선(122)의 제1측 근방에 함께 위치하는 박막트랜지스터 및 공통배선(T, 126) 또한 함께 가리도록 구성된다. At this time, the
이에 따라, 게이트배선(122) 상에 위치하는 제1부분(192a)은 종래의 게이트배선에 대응되는 블랙매트릭스의 폭(도 1의 wbp)에 비해 월등하게 작은 폭(wb)을 가질 수 있다. Accordingly, the
따라서, 화소영역(P)의 빛이 출사되는 블랙매트릭스(192)의 개구부(193)의 면적을 증가시킬 수 있게 되어, 개구율과 광투과율이 향상될 수 있다.Accordingly, the area of the
컬러필터(194)는 블랙매트릭스(192)의 개구부를 덮고 블랙매트릭스(192)와 일부 중첩되도록 형성될 수 있다. 컬러필터(194)는, 예를 들면, 적(red), 녹(green), 청(blue) 컬러필터패턴을 포함할 수 있으며, 이와 같은 적(red), 녹(green), 청(blue) 컬러필터패턴은 적, 녹, 청 화소영역(P) 각각에 대응되도록 위치할 수 있다.The
한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 컬러필터(194) 상에는 실질적으로 제2기판(191) 전면에 평탄화층이 형성될 수 있다. 그리고, 평탄화층 상에는 기판 전면에 액정 배향을 위한 배향막이 형성될 수 있다.Meanwhile, although not specifically shown, a planarization layer may be formed on the
위와 같은 어레이기판 및 컬러필터기판 사이에는 액정층(200)이 충진된다.
A
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 박막트랜지스터와 공통배선이 게이트배선의 일측 근방에 함께 위치하게 된다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the thin film transistor and the common wiring are positioned together near one side of the gate wiring.
이에 따라, 게이트배선 상의 블랙매트릭스는 게이트배선의 일측 방향으로 확장되면 되므로 종래에 비해 월등하게 좁은 폭을 가질 수 있다. 따라서, 개구율과 광투과율이 향상될 수 있다.
Accordingly, the black matrix on the gate wiring can have a significantly narrower width compared to the prior art, since it only needs to be extended in one direction of the gate wiring. Accordingly, the aperture ratio and light transmittance can be improved.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
The above-described embodiment of the present invention is an example of the present invention, and can be freely modified within the scope of the spirit of the present invention. Accordingly, the present invention includes modifications of the present invention within the scope of the appended claims and equivalents thereto.
100: 액정표시장치 111: 제1기판
122: 게이트배선 124: 게이트전극
126: 공통배선 127: 공통접속부
130: 게이트절연막 142: 반도체층
152: 데이터배선 154: 소스전극
156: 드레인전극 157: 드레인접속부
160: 제1보호막 161: 드레인콘택홀
162: 제2보호막 172: 화소전극
180: 제3보호막 181: 공통콘택홀
182: 공통전극 191: 제2기판
192: 블랙매트릭스 193: 개구부
194: 컬러필터 195: 평탄화층100: liquid crystal display 111: first substrate
122: gate wiring 124: gate electrode
126: common wiring 127: common connection
130: gate insulating film 142: semiconductor layer
152: data wiring 154: source electrode
156: drain electrode 157: drain connection portion
160: first protective layer 161: drain contact hole
162: second protective layer 172: pixel electrode
180: third protective layer 181: common contact hole
182: common electrode 191: second substrate
192: black matrix 193: opening
194: color filter 195: planarization layer
Claims (7)
상기 게이트배선과 연결되는 게이트전극과, 상기 게이트전극 상에 위치하는 반도체층과, 상기 반도체층 상에 상기 데이터배선과 연결된 소스전극과, 상기 소스전극과 이격되며 상기 게이트배선의 일측에 위치하는 드레인전극을 포함하는 박막트랜지스터와;
상기 화소영역에 위치하고 상기 드레인전극과 연결된 화소전극과;
상기 게이트배선의 연장 방향을 따라 연장되고, 상기 게이트배선의 일측에 위치하며, 상기 드레인전극과 중첩되는 공통배선과;
상기 공통배선과 연결되고 상기 화소전극과 대향하는 공통전극과;
제2기판 상에 상기 게이트배선과 박막트랜지스터와 공통배선을 가리는 제1부분을 포함하는 블랙매트릭스
를 포함하며,
상기 공통배선은 상기 공통전극과 접촉하는 공통접속부를 포함하고,
상기 제2 방향을 따라 상기 공통접속부에 대응하는 상기 블랙매트릭스의 폭은 상기 박막트랜지스터에 대응하는 블랙매트릭스의 폭보다 좁은 액정표시장치.
A gate wiring in a first direction and a data wiring in a second direction crossing each other on the first substrate to define a pixel region;
A gate electrode connected to the gate line, a semiconductor layer disposed on the gate electrode, a source electrode connected to the data line on the semiconductor layer, and a drain spaced apart from the source electrode and disposed on one side of the gate line A thin film transistor including an electrode;
A pixel electrode located in the pixel region and connected to the drain electrode;
A common wiring extending along an extension direction of the gate wiring, positioned on one side of the gate wiring, and overlapping the drain electrode;
A common electrode connected to the common wiring and facing the pixel electrode;
A black matrix including a first portion covering the gate wiring, the thin film transistor, and the common wiring on a second substrate
Including,
The common wiring includes a common connection part in contact with the common electrode,
A liquid crystal display device in which a width of the black matrix corresponding to the common connection portion along the second direction is narrower than a width of a black matrix corresponding to the thin film transistor.
상기 공통배선은 상기 화소전극과 연결된 상기 드레인전극의 접속부와 중첩되는
액정표시장치.
The method of claim 1,
The common wiring overlaps a connection portion of the drain electrode connected to the pixel electrode.
Liquid crystal display.
상기 공통배선과 게이트배선과 게이트전극 상에 위치하고, 상기 소스전극 및 드레인전극 하부에 위치하는 게이트절연막
을 포함하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
A gate insulating film positioned on the common wiring, the gate wiring, and the gate electrode, and below the source electrode and drain electrode
Liquid crystal display device comprising a.
상기 공통전극과 화소전극 중 적어도 하나는 바 형상의 다수의 전극패턴을 갖는
액정표시장치.
The method of claim 1,
At least one of the common electrode and the pixel electrode has a plurality of bar-shaped electrode patterns.
Liquid crystal display.
상기 공통전극과 화소전극 사이에 위치하는 절연막
을 포함하는 액정표시장치.
The method of claim 1,
An insulating film positioned between the common electrode and the pixel electrode
Liquid crystal display device comprising a.
상기 블랙매트릭스는 상기 데이터배선을 가리는 제2부분을 포함하는
액정표시장치.The method of claim 1,
The black matrix includes a second portion covering the data wiring.
Liquid crystal display.
상기 공통접속부는 상기 공통배선의 일측으로부터 상기 게이트배선 쪽으로 돌출되는 액정표시장치.The method of claim 1,
The common connection portion is a liquid crystal display device protruding toward the gate wiring from one side of the common wiring.
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