KR102639294B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하며, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 게이트선, 상기 제1 기판 위에 위치하며, 상기 제1 방향으로 뻗어 있고, 평면상 상기 제1 방향과 수직인 방향인 제2 방향으로 상기 제1 게이트선의 앞선(previous) 행에 위치하는 제2 게이트선, 상기 제1 기판 위에 위치하며, 상기 제1 게이트선 및 상기 제2 게이트선과 절연되어 있고, 서로 인접하게 위치하는 제1 데이터선 및 제2 데이터선, 상기 제1 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되는 제1 트랜지스터, 상기 제2 게이트선 및 상기 제2 데이터선에 연결되는 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제1 게이트선과 중첩하는 제1 화소 전극, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제2 게이트선과 중첩하는 제2 화소 전극, 그리고 상기 제1 게이트선, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 및 상기 제1 화소 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 반사막을 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 평면상 상기 제2 방향으로 상기 제2 화소 전극의 다음 행에 위치하고, 상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극에 연결된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 개시는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 반사형 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 표시 장치 중 하나이다.　 액정 표시 장치는 액정층을 포함하는 액정 표시 패널에 전계를 인가하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 장치이다.　
액정 표시 장치는 비발광성(non-emissive)이므로, 액정 표시 장치는 일반적으로 액정 표시 패널의 배면에서 액정 표시 패널에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛(backlight unit)을 포함한다. 이러한 액정 표시 장치를 투과형 모드 액정 표시 장치라고 한다.
또한, 액정 표시 장치는 백라이트 유닛 없이, 자연광을 포함하는 외부광으로 액정 표시 패널의 반사막에 반사시켜 영상을 표시하는 반사형 모드 액정 표시 장치를 포함한다.
이러한 반사형 모드 액정 표시 장치는 광을 제공하는 백라이트 유닛이 없기 때문에 반사율을 높이기 위한 연구가 진행되고 있다.
실시예들은 반사율을 향상시키고, 화소 전극에 인가되는 전압의 왜곡을 방지할 수 있는 반사형 액정 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 위치하며, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 게이트선, 상기 제1 기판 위에 위치하며, 상기 제1 방향으로 뻗어 있고, 평면상 상기 제1 방향과 수직인 방향인 제2 방향으로 상기 제1 게이트선의 앞선(previous) 행에 위치하는 제2 게이트선, 상기 제1 기판 위에 위치하며, 상기 제1 게이트선 및 상기 제2 게이트선과 절연되어 있고, 서로 인접하게 위치하는 제1 데이터선 및 제2 데이터선, 상기 제1 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되는 제1 트랜지스터, 상기 제2 게이트선 및 상기 제2 데이터선에 연결되는 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제1 게이트선과 중첩하는 제1 화소 전극, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제2 게이트선과 중첩하는 제2 화소 전극, 그리고 상기 제1 게이트선, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 및 상기 제1 화소 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 반사막을 포함하고, 상기 제1 화소 전극은 평면상 상기 제2 방향으로 상기 제2 화소 전극의 다음 행에 위치하고, 상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극에 연결된다.
상기 제1 반사막은 상기 제1 게이트선 전체 및 상기 제1 트랜지스터를 덮고 있으며, 상기 제1 데이터선의 폭의 전체 및 상기 제2 데이터선의 폭의 전체를 덮고 있을 수 있다.
상기 제2 게이트선, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 및 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 반사막을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 반사막은 상기 제2 게이트선 전체 및 상기 제2 트랜지스터를 덮고 있으며, 상기 제1 데이터선의 폭의 전체 및 상기 제2 데이터선의 폭의 전체를 덮고 있을 수 있다.
상기 제1 기판 위에 위치하며, 평면상 상기 제2 방향으로 상기 제1 게이트선의 다음 행에 위치하는 제3 게이트선, 상기 제3 게이트선과 상기 제2 데이터선에 연결되는 제3 트랜지스터, 상기 제3 게이트선과 상기 제3 트랜지스터에 중첩하며, 평면상 상기 제2 방향으로 상기 제1 화소 전극의 다음 행에 위치하는 제3 화소 전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 전극은 상기 제3 트랜지스터에 연결될 수 있다.
상기 제3 게이트선, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선 및 상기 제3 화소 전극 사이에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제3 반사막을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 반사막은 상기 제3 게이트선 전체 및 상기 제3 트랜지스터를 덮고 있으며, 상기 제1 데이터선의 폭의 전체 및 상기 제2 데이터선의 폭의 전체를 덮고 있을 수 있다.
상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극의 경계는 상기 제1 반사막과 중첩하고, 상기 제1 화소 전극 및 상기 제3 화소 전극의 경계는 상기 제3 반사막과 중첩할 수 있다.
상기 제1 기판 위에 위치하며, 평면상 상기 제1 게이트선과 상기 제2 게이트선 사이에 위치하는 제1 유지 용량선, 그리고 상기 제1 기판 위에 위치하며, 평면상 상기 제1 게이트선과 상기 제3 게이트선 사이에 위치하는 제3 유지 용량선을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유지 용량선은 평면상 상기 제2 방향으로 돌출된 제1 유지 전극을 포함하고, 상기 제3 유지 용량선은 평면상 상기 제2 방향으로 돌출된 제3 유지 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 제1 유지 전극과 중첩하는 제1 유지 축전판을 포함하고, 상기 제3 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 제3 유지 전극과 중첩하는 제3 유지 축전판을 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 전극은 제3 유지 축전판에 연결되고, 상기 제2 화소 전극은 제1 유지 축전판에 연결될 수 있다.
상기 제1 반사막 및 상기 제2 반사막의 경계는 상기 제1 유지 축전판과 중첩하고, 상기 제1 반사막 및 상기 제3 반사막의 경계는 상기 제3 유지 축전판과 중첩할 수 있다.
상기 제1 반사막, 상기 제2 반사막, 상기 제3 반사막, 상기 제1 유지 축전판 및 상기 제3 유지 축전판은 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 화소 전극과 상기 제1 반사막 사이에 위치하는 제1 색필터, 상기 제2 화소 전극과 상기 제1 반사막 사이에 위치하는 제2 색필터를 더 포함하고, 상기 제1 색필터와 상기 제2 색필터는 서로 다른 색을 나타낼 수 있다.
상기 제1 기판은 영상이 표시되는 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하고, 상기 제1 반사막, 상기 제2 반사막 및 상기 제3 반사막은 상기 표시 영역 및 상기 주변 영역에 위치하고, 상기 제1 반사막, 상기 제2 반사막 및 상기 제3 반사막은 각각 상기 주변 영역에서 그라운드 전압 또는 공통 전압을 인가 받을 수 있다.
실시예들에 따르면, 반사형 액정 표시 장치에서 반사율이 향상되고, 화소 전극에 인가되는 전압의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 액정 표시 장치의 일부 화소의 예를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 절단선 III-III선을 따라 자른 단면의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 절단선 IV-IV선을 따라 자른 단면의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 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. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 영상이 표시되는 표시 영역(Display Area, DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(Peripheral Area, PA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 액정 표시 장치(1000)의 전체 영역의 대부분을 차지하고 있다. 주변 영역(PA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 비표시 영역(non-display area) 또는 베젤(bezel)로도 불린다.
표시 영역(DA)에는 복수의 화소가 위치한다. 복수의 화소는 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 청색 화소(B) 및 백색 화소(W)를 포함한다. 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 청색 화소(B) 및 백색 화소(W)는 각각 이후에 설명하는 적색 색필터(230R), 녹색 색필터(230G), 청색 색필터(230B) 및 백색 색필터(230W)를 포함한다.
적색 화소(R)와 녹색 화소(G)는 x축 방향인 제1 방향으로 인접하게 위치하고, 적색 화소(R)와 청색 화소(B)는 y축 방향인 제2 방향으로 인접하게 위치한다. 청색 화소(B)와 백색 화소(W)는 제1 방향으로 인접하게 위치하고, 녹색 화소(G)와 백색 화소(W)는 제2 방향으로 인접하게 위치한다. 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 청색 화소(B) 및 백색 화소(W)는 상기와 같은 배치 구조로 표시 영역(DA)에 반복적으로 위치한다.
또한, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1000)는 자연광을 포함하는 외부광을 반사시키는 복수 개의 반사막(165)을 포함한다. 각 반사막(165)은 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA) 위치한다. 각 반사막(165)은 제2 방향으로 인접한 두 화소와 중첩하며, 제1 방향으로 연장되어 뻗어 있다. 각 반사막(165)은 주변 영역(PA)에서 그라운드 전압 또는 공통 전압을 인가 받을 수 있다. 이러한 반사막(165)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 은 합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금 등과 같이 반사율이 높은 도전 물질을 포함할 수 있다.
그러면, 도 2 내지 도 4를 참고하여, 도 1에 도시한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1에 따른 액정 표시 장치의 일부 화소의 예를 간략하게 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 절단선 III-III선을 따라 자른 단면의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다. 도 4는 도 2의 절단선 IV-IV선을 따라 자른 단면의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 표시판(100), 제2 표시판(200), 그리고 제1 표시판(100) 및 제2 표시판(200) 사이에 위치하는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 제1 표시판(100)에 대해 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 기판(110) 위에 복수의 게이트선 및 복수의 유지 용량선이 위치한다. 복수의 게이트선 및 복수의 유지 용량선은 x축 방향인 제1 방향으로 뻗어 있다. 복수의 게이트선 및 복수의 유지 용량선은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 은 합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금 등과 같이 반사율이 높은 도전 물질을 포함할 수 있다.
복수의 게이트선은 외부로부터 게이트 신호를 인가 받아 각 화소에 게이트 신호를 전달하며, 제1 게이트선(121n), 제2 게이트선(121ℓ) 및 제3 게이트선(121m)을 포함한다. 제2 게이트선(121ℓ)은 평면상 y축 방향인 제2 방향으로 제1 게이트선(121n)과 이격되어 제1 게이트선(121n)과 나란하게 뻗고, 제1 게이트선(121n)보다 먼저 게이트 신호를 인가 받는다. 제3 게이트선(121m)은 제2 방향으로 제1 게이트선(121n)과 이격되어 제1 게이트선(121n) 및 제2 게이트선(121ℓ)과 나란하게 뻗고, 제1 게이트선(121n)보다 나중에 게이트 신호를 인가 받는다. 제2 방향으로, 제2 게이트선(121ℓ), 제1 게이트선(121n), 그리고 제3 게이트선(121m)이 순서대로 위치한다.
제1 게이트선(121n)은 제1 게이트선(121n)으로부터 제2 방향으로 돌출된 복수의 제1 게이트 전극(124n)을 포함한다. 제2 게이트선(121ℓ)은 제2 게이트선(121ℓ)으로부터 제2 방향으로 돌출된 복수의 제2 게이트 전극(124ℓ)을 포함한다. 제3 게이트선(121m)은 제3 게이트선(121m)으로부터 제2 방향으로 돌출된 복수의 제3 게이트 전극(124m)을 포함한다.
복수 개의 유지 용량선은 공통 전압을 인가 받으며, 제1 유지 용량선(131n) 및 제3 유지 용량선(131m)을 포함한다. 제1 유지 용량선(131n)은 평면상 제1 게이트선(121n)과 제2 게이트선(121ℓ) 사이에 위치하고, 제1 게이트선(121n)에 인접하게 위치한다. 제3 유지 용량선(131m)은 평면상 제1 게이트선(121n)과 제3 게이트선(121m) 사이에 위치하고, 제3 게이트선(121m)에 인접하게 위치한다.
제1 유지 용량선(131n)은 제2 방향으로 돌출된 복수의 제1 유지 전극(135n)을 포함한다. 제3 유지 용량선(131m)은 제2 방향으로 돌출된 복수의 제3 유지 전극(135m)을 포함한다.
또한, 복수의 유지 용량선은 평면상 제2 방향으로 제2 게이트선(121ℓ) 위에 위치하는 제2 유지 용량선(도시하지 않음)을 더 포함한다. 제2 유지 용량선은 제2 게이트선(121ℓ)에 인접하게 위치한다. 제2 유지 용량선은 제2 방향으로 돌출된 복수의 제2 유지 전극(도시하지 않음)을 포함한다.
복수의 게이트선 및 복수의 유지 용량선 위에 게이트 절연막(140)이 위치한다. 게이트 절연막(140)은 산화규소(SiOx)로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 게이트 절연막(140)이 단일막 구조인 것으로 나타내었으나, 이에 한정되지 않고, 각각 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에 복수의 반도체층이 위치한다. 복수의 반도체층은 복수의 제1 반도체층(154n), 복수의 제2 반도체층(154ℓ) 및 복수의 제3 반도체층(154m)을 포함한다. 각 제1 반도체층(154n)은 각 제1 게이트 전극(124n)과 중첩하고, 각 제2 반도체층(154ℓ)은 각 제2 게이트 전극(124ℓ)과 중첩하고, 각 제3 반도체층(154m)은 각 제3 게이트 전극(124m)과 중첩한다.
복수의 반도체층 및 게이트 절연막(140) 위에 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극이 위치한다. 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 은 합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금 등과 같이 반사율이 높은 도전 물질을 포함할 수 있다.
복수의 데이터선(171)은 외부로부터 데이터 신호를 인가 받아 각 화소에 데이터 신호를 전달하며, 제2 방향으로 뻗는다. 데이터선(171)은 복수의 소스 전극을 포함하고, 복수의 소스 전극은 복수의 제1 소스 전극(173n), 복수의 제2 소스 전극(173ℓ) 및 복수의 제3 소스 전극(173m)을 포함한다.
제1 소스 전극(173n)은 제1 게이트 전극(124n) 및 제1 반도체층(154n)과 중첩하고, 제2 소스 전극(173ℓ)은 제2 반도체층(154ℓ) 및 제2 게이트 전극(124ℓ)과 중첩하고, 제3 소스 전극(173m)은 제3 반도체층(154m) 및 제3 게이트 전극(124m)과 중첩한다.
제2 소스 전극(173ℓ)과 제3 소스 전극(173m)은 데이터선(171)으로부터 동일한 방향으로 돌출되어 있고, 제1 소스 전극(173n)은 제2 소스 전극(173ℓ)과 반대 방향으로 돌출되어 있다.
복수의 드레인 전극은 복수의 제1 드레인 전극(175n), 복수의 제2 드레인 전극(175ℓ) 및 복수의 제3 드레인 전극(175m)을 포함한다.
제1 드레인 전극(175n)은 제1 소스 전극(173n)과 마주하며, 제1 반도체층(154n) 및 제1 게이트 전극(124n)과 중첩한다. 제1 드레인 전극(175n)은 제1 드레인 전극(175n)으로부터 연장되어 제1 유지 전극(135n) 중첩하는 면적이 넓은 부분인 제1 유지 축전판(177n)을 포함한다. 여기서, 제1 유지 축전판(177n)과 제1 유지 전극(135n)은 게이트 절연막(140)을 유전체로 하여 유지 커패시터를 이룬다.
제2 드레인 전극(175ℓ)은 제2 소스 전극(173ℓ)과 마주하며, 제2 반도체층(154ℓ) 및 제2 게이트 전극(124ℓ)과 중첩한다. 제2 드레인 전극(175ℓ)은 제2 드레인 전극(175ℓ)으로부터 연장되어 제2 유지 전극과 중첩하는 면적이 넓은 부분인 제2 유지 축전판(도시하지 않음)을 포함한다. 여기서, 제2 유지 축전판과 제2 유지 전극은 게이트 절연막(140)을 유전체로 하여 유지 커패시터를 이룬다.
제3 드레인 전극(175m)은 제3 소스 전극(173m)과 마주하며, 제3 반도체층(154m) 및 제3 게이트 전극(124m)과 중첩한다. 제3 드레인 전극(175m)은 제3 드레인 전극(175m)으로부터 연장되어 제3 유지 전극(135m) 중첩하는 면적이 넓은 부분인 제3 유지 축전판(177m)을 포함한다. 여기서, 제3 유지 축전판(177m)과 제3 유지 전극(135m)은 게이트 절연막(140)을 유전체로 하여 유지 커패시터를 이룬다.
제1 게이트 전극(124n), 제1 반도체층(154n), 제1 소스 전극(173n) 및 제1 드레인 전극(175n)은 제1 트랜지스터를 형성한다. 제1 트랜지스터의 채널 영역은 제1 소스 전극(173n)과 제1 드레인 전극(175n) 사이의 제1 반도체층(154n) 부분에 형성된다.
제2 게이트 전극(124ℓ), 제2 반도체층(154ℓ), 제2 소스 전극(173ℓ) 및 제2 드레인 전극(175ℓ)은 제2 트랜지스터를 형성한다. 제2 트랜지스터의 채널 영역은 제2 소스 전극(173ℓ)과 제2 드레인 전극(175ℓ) 사이의 제2 반도체층(154ℓ) 부분에 형성된다.
제3 게이트 전극(124m), 제3 반도체층(154m), 제3 소스 전극(173m) 및 제3 드레인 전극(175m)은 제3 트랜지스터를 형성한다. 제3 트랜지스터의 채널 영역은 제3 소스 전극(173m)과 제3 드레인 전극(175m) 사이의 제3 반도체층(154m) 부분에 형성된다.
하나의 화소 열을 기준으로, 제2 트랜지스터와 제3 트랜지스터는 동일한 데이터선(171)에 연결되고, 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터는 서로 다른 데이터선(171)에 연결된다.
제1, 제2, 제3 반도체층(154n, 154ℓ, 154m)과 제1, 제2 및 제3 소스 전극(173n, 173ℓ, 173m) 사이 및 제1, 제2, 제3 반도체층(154n, 154ℓ, 154m)과 제1, 제2 및 제3 드레인 전극(175n, 175ℓ, 175m) 사이에는 저항성 접촉 부재가 위치할 수도 있다.
복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극 및 채널 영역이 형성되는 제1, 제2, 및 제3 반도체층(154n, 154ℓ, 154m)의 부분 위에 보호막(160)이 위치한다. 보호막(160)은 질화규소(SiNx) 및 산화규소(SiOx) 등의 무기 물질 또는 유기 물질을 포함할 수 있다. 또한, 보호막(160)은 무기 물질층 및 유기 물질층을 포함하는 다층막 구조일 수도 있다.
보호막(160) 위에 복수의 반사막이 위치한다. 복수의 반사막은 제1 반사막(165n), 제2 반사막(165ℓ) 및 제3 반사막(165m)을 포함한다. 제1 반사막(165n), 제2 반사막(165ℓ) 및 제3 반사막(165m)은 각각 제1 방향으로 뻗어 있고, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 은(Ag), 은 합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리브덴 합금 등과 같이 반사율이 높은 도전 물질을 포함한다.
제1 반사막(165n)은 제1 게이트선(121n) 및 제1 트랜지스터의 전체를 덮고 있다. 또한, 제1 반사막(165n)은 제1 방향으로 뻗어 있으므로, 데이터선(171)의 폭 전체를 덮고 있다. 또한, 제1 반사막(165n)은 제1 유지 축전판(177n)의 일부 및 제3 유지 축전판(177m)의 일부와 중첩한다.
제2 반사막(165ℓ)은 제2 게이트선(121ℓ) 및 제2 트랜지스터의 전체를 덮고 있다. 또한, 제2 반사막(165ℓ)은 제1 방향으로 뻗어 있으므로, 데이터선(171)의 폭 전체를 덮고 있다. 또한, 제2 반사막(165ℓ)은 제1 유지 축전판(177n)의 일부 및 제2 유지 축전판(도시하지 않음)의 일부와 중첩한다.
제3 반사막(165m)은 제3 게이트선(121m) 및 제3 트랜지스터의 전체를 덮고 있다. 또한, 제3 반사막(165m)은 제1 방향으로 뻗어 있으므로, 데이터선(171)의 폭 전체를 덮고 있다. 또한, 제3 반사막(165m)은 제3 유지 축전판(177m)의 일부 및 평면상 제2 방향으로 제3 유지 축전판(177m)의 아래에 위치하는 유지 축전판(도시하지 않음)의 일부와 중첩한다.
복수의 반사막 위에 복수의 색필터가 위치한다. 복수의 색필터는 적색 색필터(230R), 녹색 색필터(230G), 청색 색필터(230B) 및 백색 색필터(230W)를 포함한다.
적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G)는 제1 방향으로 인접하게 위치하고, 적색 색필터(230R)와 청색 색필터(230B)는 제2 방향으로 인접하게 위치한다. 청색 색필터(230B)와 백색 색필터(230W)는 제1 방향으로 인접하게 위치하고, 녹색 색필터(230G)와 백색 색필터(230W)는 제2 방향으로 인접하게 위치한다. 적색 색필터(230R), 녹색 색필터(230G), 청색 색필터(230B) 및 백색 색필터(230W)는 상기와 같은 배치 구조로 반복적으로 위치한다.
적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G)는 제1 반사막(165n) 위에 위치한다. 또한, 적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G)의 일부분은 제3 반사막(165m) 위에 위치한다.
평면상 제2 방향으로 적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G) 위에 위치하는 청색 색필터(230B)와 백색 색필터(230W)는 제2 반사막(165ℓ) 위에 위치한다. 또한, 평면상 제2 방향으로 적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G) 위에 위치하는 청색 색필터(230B)와 백색 색필터(230W)의 일부분은 제1 반사막(165n) 위에 위치한다.
평면상 제2 방향으로 적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G) 아래에 위치하는 청색 색필터(230B)와 백색 색필터(230W)는 제3 반사막(165m) 위에 위치한다. 또한, 평면상 제2 방향으로 적색 색필터(230R)와 녹색 색필터(230G) 아래에 위치하는 청색 색필터(230B)와 백색 색필터(230W)의 일부분은 평면상 제2 방향으로 제3 반사막(165m) 아래에 위치하는 반사막(도시하지 않음) 위에 위치한다.
즉, 하나의 화소 열을 기준으로, 하나의 반사막 위에 서로 다른 색을 나타내는 두 개의 색필터가 위치한다.
복수의 색필터 위에 덮개막(180)이 위치한다. 덮개막(180)은 유기 물질을 포함하고, 상부면이 평탄화될 수 있다.
덮개막(180) 및 보호막(160)에는 복수의 접촉구가 위치한다. 복수의 접촉구는 제1 접촉구(185n), 제2 접촉구(도시하지 않음) 및 제3 접촉구(185m)를 포함한다. 제1 접촉구(185n)는 제1 유지 축전판(177n)과 중첩하고, 제3 접촉구(185m)는 제3 유지 축전판(177m)과 중첩한다. 또한, 제2 접촉구는 평면상 제1 접촉구(185n) 위에 위치하며, 제2 유지 축전판(도시하지 않음)과 중첩한다.
덮개막(180) 위에 복수의 화소 전극이 위치한다. 복수의 화소 전극은 ITO (Indium Tin Oxide) 또는 IZO (Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전 물질을 포함하고, 제1 화소 전극(190n), 제2 화소 전극(190ℓ) 및 제3 화소 전극(190m)을 포함한다.
화소 전극은 하나의 색필터와 중첩한다. 예를 들어, 도 2를 참고하면, 제1 화소 전극(190n)은 적색 색필터(230R)와 중첩하고, 제2 화소 전극(190ℓ)은 평면상 제2 방향으로 적색 색필터(230R) 위에 위치하는 청색 색필터(230B)와 중첩한다. 제3 화소 전극(190m)은 평면상 제2 방향으로 적색 색필터(230R) 아래에 위치하는 청색 색필터(230B)와 중첩한다.
제1 화소 전극(190n)은 제1 게이트선(121n) 및 제1 트랜지스터와 중첩하고, 제3 접촉구(185m)를 통하여 제3 유지 축전판(177m)과 연결된다. 제3 유지 축전판(177m)은 제3 드레인 전극(175m)으로부터 연장되어 있으므로, 제1 화소 전극(190n)은 제3 트랜지스터에 연결된다.
제2 화소 전극(190ℓ)은 제2 게이트선(121ℓ) 및 제2 트랜지스터와 중첩하고, 제1 접촉구(185n)를 통하여 제1 유지 축전판(177n)과 연결된다. 제1 유지 축전판(177n)은 제1 드레인 전극(175n)으로부터 연장되어 있으므로, 제2 화소 전극(190ℓ)은 제1 트랜지스터에 연결된다.
제3 화소 전극(190m)은 제3 게이트선(121m) 및 제3 트랜지스터와 중첩하고, 평면상 제1 접촉구(185n) 아래에 위치하는 접촉구(도시하지 않음)를 통하여 평면상 제3 유지 축전판(177m) 아래에 위치하는 유지 축전판(도시하지 않음)과 연결된다. 평면상 제3 유지 축전판(177m) 아래에 위치하는 유지 축전판은 평면상 제3 드레인 전극(175m) 아래에 위치하는 드레인 전극(도시하지 않음)으로부터 연장되어 있으므로, 제3 화소 전극(190m)은 평면상 제3 트랜지스터 아래에 위치하는 트랜지스터에 연결된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 화소 전극은 중첩하고 있는 트랜지스터가 아니라, 평면상 제2 방향으로 아래에 위치하는 트랜지스터에 연결된다.
일반적으로 트랜지스터가 온(on) 상태가 되어 화소 전극에 인가된 전압은 이후 트랜지스터가 오프(off) 상태가 되더라도 계속 유지되어야 하지만, 트랜지스터의 게이트 전극과 소스/드레인 전극 사이의 기생 용량에 의해 화소 전극에 인가된 전압에 왜곡이 생기게 된다. 또한, 게이트선과 화소 전극의 중첩으로 인하여 생성된 기생 용량이 더 부가되어 화소 전극에 인가된 전압의 왜곡이 더 심하게 나타난다.
본 실시예에서와 같이, 각 화소 전극이 중첩하고 있는 트랜지스터가 아니라, 평면상 제2 방향으로 다음 행에 위치하는 트랜지스터에 연결됨에 따라 트랜지스터가 온 상태가 되더라도, 중첩하고 있는 화소 전극에는 전압을 인가하지 않으므로, 트랜지스터 및 게이트선과 화소 전극의 중첩에 의한 기생 용량으로 인한 화소 전극에 인가된 전압의 왜곡을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 게이트선과 데이터선 및 화소 전극 사이에 반사막이 위치한다. 반사막은 게이트선과 데이터선 및 화소 전극 사이에서 발생하는 커플링을 방지한다.
또한, 본 실시예에서는 반사막이 제1 방향으로 뻗어 데이터선을 덮고 있다. 반사막 사이에는 유지 축전판이 위치하여 유지 축전판이 반사막의 역할을 한다. 이에 따라, 액정 표시 장치(1000)의 반사율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 화소 전극과 반사막 사이에 색필터 및 덮개막이 위치하여 화소 전극과 반사막 사이의 커패시터 발생을 감소시킬 수 있다.
이하에서는, 제2 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 기판(210)과 액정층(3) 사이에 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)과 제2 기판(210) 사이에 오버코트막(240) 및 차광막(220)이 위치한다. 오버코트막(240)은 차광막(220)을 덮고 있다. 차광막(220)은 서로 다른 색을 나타내는 색필터가 접하는 부분에 대응하여 위치한다. 즉, 차광막(220)은 데이터선(171)에 대응하고, 제2 방향으로 각 화소 전극 사이에 대응하여 위치한다.
한편, 차광막은 제2 표시판이 아니라, 제1 표시판에 포함될 수도 있다. 도 5를 참고하여, 차광막이 제1 표시판에 포함된 구조에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 단면의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 도 1에 따른 액정 표시 장치에 비교할 때, 차광막(220)의 위치만 다를 뿐, 나머지 구조는 동일하다. 이에, 동일한 구조의 설명은 생략한다.
차광막(220)은 제1 화소 전극(190n)과 제2 화소 전극(190ℓ) 사이의 덮개막(180) 위 및 제1 화소 전극(190n)의 일부분과 제2 화소 전극(190ℓ)의 일부분 위에 위치한다. 또한, 차광막(220)의 데이터선(171)에 대응하는 부분의 덮개막(180) 위 및 데이터선(171)에 대응하는 부분의 제1 화소 전극(190n) 위에 위치한다. 이에, 차광막(220)은 서로 다른 색을 나타내는 색필터가 접하는 부분에 대응하여 위치한다.
이상에서 본 발명의 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.
121n, 121ℓ, 121m: 제1, 제2, 제3 게이트선
124n, 124ℓ, 124m: 제1, 제2, 제3 게이트 전극
131n, 131m: 제1, 제3 유지 용량선
135n, 135m: 제1, 제3 유지 전극
154n, 154ℓ, 154m: 제1, 제2, 제3 반도체층
165n, 165ℓ, 165m: 제1, 제2, 제3 반사막
171: 데이터선
173n, 173ℓ, 173m: 제1, 제2, 제3 소스 전극
175n, 175ℓ, 175m: 제1, 제2, 제3 드레인 전극
177n, 177m: 제1, 제2 유지 축전판
190n, 190ℓ, 190m: 제1, 제2, 제3 화소 전극

Claims (17)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 행 방향으로 뻗어 있는 제1 게이트선,
    상기 기판 위에 상기 행 방향으로 뻗어 있고, 열 방향으로 상기 제1 게이트선과 인접하며 상기 제1 게이트선보다 앞에 위치하는 제2 게이트선,
    상기 기판 위에 상기 열 방향으로 뻗어 있는 제1 데이터선,
    상기 기판 위에 상기 열 방향으로 뻗어 있고, 상기 행 방향으로 상기 제1 데이터선과 인접하며 상기 제1 데이터선보다 앞에 위치하는 제2 데이터선,
    상기 제1 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되는 제1 트랜지스터,
    상기 제2 게이트선 및 상기 제2 데이터선에 연결되는 제2 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터 및 상기 제1 게이트선과 중첩하는 제1 화소 전극,
    상기 제2 트랜지스터 및 상기 제2 게이트선과 중첩하고, 상기 열 방향으로 상기 제1 화소 전극과 인접하며 상기 제1 화소 전극보다 앞에 위치하는 제2 화소 전극, 그리고
    상기 기판 위에 상기 행 방향으로 뻗어 있는 제1 반사막
    을 포함하며,
    상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 화소 전극과 연결되어 있고,
    상기 제1 게이트선, 상기 제1 및 제2 데이터선, 상기 제1 화소 전극은 이 순서대로 상기 기판 위에 적층되어 있고, 상기 제1 반사막은 상기 적층 구조에서 상기 제1 및 제2 데이터선과 상기 제1 화소 전극 사이에 위치하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 반사막은 상기 제1 게이트선 전체 및 상기 제1 트랜지스터와 중첩하고, 상기 제1 데이터선의 폭의 전체 및 상기 제2 데이터선의 폭의 전체와 중첩하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 게이트선, 상기 제1 및 제2 데이터선, 상기 제2 화소 전극이 이 순서대로 상기 기판 위에 적층되어 있고, 상기 적층 구조에서 상기 제1 및 제2 데이터선과 상기 제2 화소 전극 사이에 위치하며 상기 행 방향으로 뻗어 있는 제2 반사막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 반사막은 상기 제2 게이트선 전체 및 상기 제2 트랜지스터와 중첩하고, 상기 제1 데이터선의 폭의 전체 및 상기 제2 데이터선의 폭의 전체와 중첩하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 기판 위에 상기 열 방향으로 상기 제1 게이트선과 인접하며 상기 제1 게이트선보다 뒤에 위치하는 제3 게이트선,
    상기 제3 게이트선 및 상기 제2 데이터선에 연결되는 제3 트랜지스터, 그리고
    상기 제3 게이트선 및 상기 제3 트랜지스터와 중첩하고, 상기 열 방향으로 상기 제1 화소 전극과 인접하며 상기 제1 화소 전극보다 뒤에 위치하는 제3 화소 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 화소 전극은 상기 제3 트랜지스터에 연결되는 액정 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제3 게이트선, 상기 제1 및 제2 데이터선, 상기 제3 화소 전극이 이 순서대로 상기 기판 위에 적층되어 있고, 상기 적층 구조에서 상기 제1 및 제2 데이터선과 상기 제3 화소 전극 사이에 위치하며 상기 행 방향으로 뻗어 있는 제3 반사막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제3 반사막은 상기 제3 게이트선 전체 및 상기 제3 트랜지스터와 중첩하고, 상기 제1 데이터선의 폭의 전체 및 상기 제2 데이터선의 폭의 전체와 중첩하는 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극의 경계는 상기 제1 반사막과 중첩하고,
    상기 제1 화소 전극과 상기 제3 화소 전극의 경계는 상기 제3 반사막과 중첩하는 액정 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 기판 위에서 평면상 상기 제1 게이트선과 상기 제2 게이트선 사이에 위치하는 제1 유지 용량선, 그리고
    상기 기판 위에서 평면상 상기 제1 게이트선과 상기 제3 게이트선 사이에 위치하는 제3 유지 용량선을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 유지 용량선은 상기 열 방향으로 돌출된 제1 유지 전극을 포함하고,
    상기 제3 유지 용량선은 상기 열 방향으로 돌출된 제3 유지 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 제1 유지 전극과 중첩하는 제1 유지 축전판을 포함하고,
    상기 제3 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 제3 유지 전극과 중첩하는 제3 유지 축전판을 포함하는 액정 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 화소 전극은 제3 유지 축전판에 연결되고,
    상기 제2 화소 전극은 제1 유지 축전판에 연결되는 액정 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 반사막 및 상기 제2 반사막의 경계는 상기 제1 유지 축전판과 중첩하고,
    상기 제1 반사막 및 상기 제3 반사막의 경계는 상기 제3 유지 축전판과 중첩하는 액정 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 반사막, 상기 제2 반사막, 상기 제3 반사막, 상기 제1 유지 축전판 및 상기 제3 유지 축전판은 동일한 물질을 포함하는 액정 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    단면상 상기 제1 화소 전극과 상기 제1 반사막 사이에 위치하는 제1 색필터, 그리고
    단면상 상기 제2 화소 전극과 상기 제1 반사막 사이에 위치하는 제2 색필터를 더 포함하고,
    상기 제1 색필터와 상기 제2 색필터는 서로 다른 색을 나타내는 액정 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 기판은 영상이 표시되는 표시 영역 및 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역을 포함하고,
    상기 제1 반사막, 상기 제2 반사막 및 상기 제3 반사막은 상기 표시 영역 및 상기 주변 영역에 위치하고,
    상기 제1 반사막, 상기 제2 반사막 및 상기 제3 반사막은 각각 상기 주변 영역에서 그라운드 전압 또는 공통 전압을 인가 받는 액정 표시 장치.
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