KR20000004372A - 박막 트랜지스터 액정표시소자 - Google Patents

박막 트랜지스터 액정표시소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 개구율을 향상시킨 박막 트랜지스터 액정표시소자에 관한 것이다. 본 발명의 박막 트랜지스터 액정표시소자는 게이트 라인들과, 이에 수직으로 교차하는 데이터 라인들, 상기 인접된 게이트 라인들 사이마다 배치되는 스토리지 전극 라인들, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 배치되는 박막 트랜지스터, 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 한정된 각 화소에 배치되는 화소 전극들을 포함하는 박막 트랜지스터 액정표시소자에 있어서, 상기 스토리지 전극 라인은 미세 폭의 불투명 금속 라인과 도트형 ITO 전극으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

박막 트랜지스터 액정표시소자
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 개구율을 향상시킨 박막 트랜지스터 액정표시소자에 관한 것이다.
텔레비젼 및 그래픽 디스플레이 등의 표시 장치에 이용되는 액정표시소자(Liquid Crystal Display : 이하, LCD)는 CRT(Cathod-ray tube)를 대신하여 개발되어져 왔다. 특히, 매트릭스 형태로 배열된 각 화소에 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT)가 구비되는 TFT LCD는 고속 응답 특성을 갖는 잇점과 높은 화소수에 적합하다는 잇점 때문에 CRT에 필적할만한 표시 화면의 고화질화 및 대형화, 컬러화 등을 실현하는데 크게 기여하고 있다.
여기서, TFT LCD는 매트릭스 형태로 배열된 각 화소에 TFT 및 화소 전극이 형성된 하부기판과, 컬러 필터 및 상대 전극이 형성된 상부 기판과, 상기 하부 기판과 상부 기판사이에 충진되는 액정으로 구성된다.
한편, TFT LCD에서 좋은 화상을 얻기 위해서는 데이터 라인을 통하여 인가된 첫 번째 신호의 전압을 두 번째 신호가 전달될 때까지 일정하게 유지시키는 것이 필요하며, 이를 위해 각 화소에는 스토리지 캐패시터(CS)가 형성된다.
스토리지 캐패시터(CS)는 통상 화소 내에 스토리지 전극 라인을 형성함으로써 구현되며, 스토리지 전극 라인은 게이트 라인의 형성시에 함께 형성된다. 그리고, 그 형태는 게이트 라인과 독립된 라인으로 형성되는 스토리지 캐패시터 온 커먼(CSOn Common)과, 게이트 라인에 연장된 형태인 스토리지 캐패시터 온 게이트(CSOn Gate)가 있다.
도 1 은 스토리지 캐패시터 온 커먼 형태의 스토리지 전극 라인이 구비된 종래 TFT LCD의 하부기판을 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 하부기판(1) 상에 게이트 라인들(2)과 데이터 라인들(4)이 직교하도록 배열되어 있으며, 인접된 게이트 라인들 사이에는 스토리지 전극 라인(6)이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 라인(2) 및 데이터 라인(4)에 의해 한정된 화소에는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 금속으로된 화소 전극(8)이 배치되어 있다. 여기서, 도시되지는 않았지만 스토리지 전극 라인(6)과 화소전극(8) 사이에는 절연막이 개재되어 있으며, 이에 따라, 스토리지 전극 라인(6)과 화소전극(8) 사이에 스토리지 캐패시터(CS)가 형성된다.
계속해서, 게이트 라인(2)과 데이터 라인(4)의 교차점에는 TFT(20)가 형성되어 있으며, 도시된 바와 같이, TFT(20)는 게이트 라인의 돌출부인 게이트 전극(2a)과, 그 상부에 패턴의 형태로 형성된 반도체층(10), 및 반도체층(10) 상에 형성된 소오스 전극(12a) 및 드레인 전극(12b)을 포함한다.
그러나, 상기와 같은 종래 TFT LCD는 스토리지 캐패시터(CS)를 구현하기 위한 스토리지 전극 라인이 불투명 금속으로 형성되기 때문에 각 화소에서의 개구율이 감소되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 개구율을 향상시킬 수 있는 TFT LCD를 제공하는데, 그 목적이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 박막 트랜지스터 액정표시소자의 하부기판을 도시한 평면도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정표시소자의 하부기판을 도시한 평면도.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 액정표시소자의 하부기판을 도시한 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
30 : 하부기판 32 : 게이트 라인
32a : 게이트 전극 34 : 데이터 라인
36 : 스토리지 전극 라인 36a : 불투명 금속 라인
36b,60 : ITO 전극 38 : 화소전극
40 : 반도체층 42a : 소오스 전극
42b : 드레인 전극 50 : 박막 트랜지스터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TFT LCD는, 게이트 라인들과, 이에 수직으로 교차하는 데이터 라인들, 상기 인접된 게이트 라인들 사이마다 배치되는 스토리지 전극 라인들, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 배치되는 TFT, 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 한정된 각 화소에 배치되는 화소전극들을 포함하는 TFT LCD에 있어서, 상기 스토리지 전극 라인은 미세 폭의 불투명 금속 라인과 도트형 ITO 전극으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 스토리지 전극 라인을 종래 보다 감소된 폭의 불투명 금속 라인과 도트형 ITO 전극이 적층된 형태로 형성함으로써, 캐패시턴스를 감소시키지 않으면서도 화소에서의 개구율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 TFT LCD의 하부기판을 도시한 평면도이다.
도시된 바와 같이, 하부기판(30) 상에 돌출부(32a : 이하, 게이트 전극이라 칭함)를 포함한 수 개의 게이트 라인들(32)이 행방향으로 배열되고, 열방향으로는 수 개의 데이터 라인들(34)이 상기 게이트 라인들(32)과 수직 교차하도록 배열된다. 그리고, 인접된 게이트 라인들(32) 사이에는 상기 게이트 라인(32)과 소정 간격 이격되어 독립된 스토리지 전극 라인(36)이 형성된다.
상기에서, 스토리지 전극 라인(36)은 불투명 금속 라인(36a)과 도트형 ITO 전극(36b)이 적층된 형태이다. 이때, 불투명 금속 라인(36a)은 종래 보다는 적은 미세 폭으로 형성되고, ITO 전극(36b)은 캐패시턴스의 감소분을 보상하기 위하여 화소내에만 형성된다. 따라서, 불투명 금속으로된 스토리지 전극 라인이 화소내에서 차지하게 되는 면적이 종래 보다 감소되기 때문에 그 만큼 종래 보다는 개구율을 향상시킬 수 있게 된다.
계속해서, 게이트 라인(32) 및 데이터 라인(34)에 의해 한정된 화소에는 ITO로된 화소 전극(38)이 상기 스토리지 전극 라인(36)과 오버랩되게 배치된다. 여기서, 스토리지 전극 라인(36)과 화소 전극(38) 사이에는 하부기판의 제조 공정시에 게이트 라인(32)과 데이터 라인(34)간을 절연시키기 위한 절연막(도시안됨)이 개재되기 때문에 이러한 절연막을 사이에 두고 스토리지 전극 라인(36)과 화소 전극(38) 사이에는 스토리지 캐패시터(CS)가 형성된다. 여기서, 불투명 금속 라인의 폭이 종래 보다 감소됨으로 인하여 캐패시턴스의 값이 감소되지만, 본 발명의 실시예에서는 화소내에 ITO 전극을 더 형성하기 때문에 스토리지 캐패시터(CS)는 감소되지 않는다.
다음으로, 게이트 라인(32)과 데이터 라인(34)의 교차점에는 각 화소의 구동을 독립적으로 제어하는 TFT(50)가 배치되며, 여기서 TFT(50)는 게이트 전극(32a)과, 이를 덮는 게이트 절연막(도시안됨), 상기 게이트 절연막 상에 패턴의 형태로 형성된 반도체층(40), 및 반도체층(40) 상에 형성된 소오스 전극(42a) 및 드레인 전극(42b)으로 구성되며, 소오스 전극(42a)은 화소전극(38)과 콘택된다.
한편, 다른 실시예로서 도 3 에 도시된 바와 같이, 스토리지 전극 라인을 스토리지 캐패시터 온 커먼 형태가 아닌 스토리지 캐패시터 온 게이트 형태로 형성하는 경우에도 앞선 실시예에 마찬가지의 효과, 즉, 개구율을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 불투명 금속 라인은 형성할 필요가 없으며, 다만 화소내에 도트형으로된 ITO 전극(60)만을 형성하되, ITO 전극의 폭은 종래 보다는 크게 하여 게이트 라인(32)과 콘택시킴과 동시에 스토리지 캐패시터(CS)가 감소되지 않도록 한다.
이상에서와 같이, 본 발명은 불투명 금속으로된 스토리지 전극 라인을 최소 폭으로 감소시킴과 아울러 각 화소내에는 투명한 ITO전극을 더 형성시킴으로써, 각 화소에서 불투명 금속 라인에 의해 가려지는 면적을 감소시키는 것에 기인하여 각 화소에서의 개구율을 향상시킬 수 있다.
한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (2)

  1. 게이트 라인들과, 이에 수직으로 교차하는 데이터 라인들, 상기 인접된 게이트 라인들 사이마다 배치되는 스토리지 전극 라인들, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에 배치되는 박막 트랜지스터, 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 한정된 각 화소에 배치되는 화소 전극들을 포함하는 박막 트랜지스터 액정표시소자에 있어서,
    상기 스토리지 전극 라인은 미세 폭의 불투명 금속 라인과 도트형 ITO 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도트형 ITO 전극은 각 화소에만 배치된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 액정표시소자.
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