KR20010003754A - 개구율이 개선된 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개구율을 개선할 수 있는 액정 표시 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 일정 방향으로 연장된 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인 상부에 형성되고, 상기 게이트 버스 라인과 평행하게 연장되면서, 상기 게이트 버스 라인내에서 소정 방향으로 돌출된 채널부를 포함하는 액티브층; 상기 게이트 버스 라인과 오버랩되도록, 액티브층 상부에 연장되는 데이타 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인 상부의 채널부 부근에 형성되는 박막 트랜지스터; 및 상기 게이트 버스 라인과 소정 부분 오버랩되면서, 상기 박막 트랜지스터와 콘택되도록 배치되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

개구율이 개선된 액정 표시 장치{LCD improved aperture ratio}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 게이트 버스 라인 상부에 데이터 버스 라인을 배치하여, 개구율을 증대시키는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치의 단위셀은 도 1 에 도시된 바와 같이, 하부 기판(10) 상부에 한 쌍의 게이트 버스 라인(1)이 x축 방향으로 연장된다. 여기서, 게이트 버스 라인(1)의 폭은 약 10 내지 12㎛이다. 게이트 버스 라인(1)이 배치된 하부 기판(10) 상부에는 게이트 절연막(도시되지 않음)이 덮혀진다. 이어서, 게이트 버스 라인(10)과 실질적으로 수직인 y 방향으로 한쌍의 데이터 버스 라인(3)이 연장되어, 격자 형태의 단위셀을 한정한다. 이때, 데이터 버스 라인(3)은 7 내지 9㎛ 정도의 폭을 갖는다. 여기서, 게이트 버스 라인(10)은 단위셀내로 소정 부분이 돌출되어진 부분을 포함하며, 이 돌출되어진 부분이 박막 트랜지스터의 게이트 전극(1a)이 된다. 데이터 버스 라인 역시, 게이트 전극(1a)의 일측 부분과 오버랩될 수 있도록 소정 부분 돌출된다. 이 돌출되어진 부분이 박막 트랜지스터의 소오스 전극(3a)이 된다.
또한, 단위셀 내측에는 화소 전극(5)이 형성된다. 이때, 화소 전극(5)은 공지된 바와 같이, 투명한 전도 물질인 ITO(imdium tin oxide)가 이용되고, 게이트 버스 라인(1) 및 데이터 버스 라인(3)과 소정 거리만큼 이격된다.
여기서, 미설명 부호 3b는 박막 트랜지스터의 드레인 전극이다.
그러나, 상기 단위셀에는 불투명 소재로 된 전극들이 배치되어 있으므로, 개구율이 저하된다.
예를들어, VGA급 패널의 단위화소 사이즈는 240×80㎛인데, 이 면적에 거의 10㎛의 폭을 갖는 버스 라인이 상하좌우로 배치되어 있으므로, 버스 라인의 선폭만큼 개구 면적이 감소된다.
따라서, 본 발명의 목적은 개구율을 개선할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 평면도.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 액정 표시 장치의 평면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 패드 구조를 나타낸 평면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
21 : 게이트 버스 라인 23 : 액티브층
23a : 채널층 25 : 데이타 버스 라인
25a : 소오스 전극 25b : 드레인 전극
27 : 화소 전극
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 하부 기판; 상기 하부 기판 상에 일정 방향으로 연장된 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인 상부에 형성되고, 상기 게이트 버스 라인과 평행하게 연장되면서, 상기 게이트 버스 라인내에서 소정 방향으로 돌출된 채널부를 포함하는 액티브층; 상기 게이트 버스 라인과 오버랩되도록, 액티브층 상부에 연장되는 데이타 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인 상부의 채널부 부근에 형성되는 박막 트랜지스터; 및 상기 게이트 버스 라인과 소정 부분 오버랩되면서, 상기 박막 트랜지스터와 콘택되도록 배치되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인 상부의 소정 부분에 형성된 채널층과, 상기 채널층의 일측과 콘택되도록 데이타 버스 라인으로 부터 연장된 소오스 전극과, 상기 채널층의 타측과 콘택되면서 상기 화소 전극과 콘택되는 드레인 전극을 포함한다.
상기 액티브층의 선폭은 상기 게이트 버스 라인의 선폭보다 작음이 바람직하고, 상기 데이타 버스 라인의 선폭은 상기 액티브층의 선폭보다는 크고, 상기 게이트 버스 라인의 선폭보다는 작은 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 게이트 버스 라인 상부에 데이타 버스 라인 및 박막 트랜지스터를 배치시키고, 아울러 화소 전극이 게이트 버스 라인과 소정 부분 오버랩되도록 형성된다. 이에따라, 데이타 버스 라인, 박막 트랜지스터 및 스토리지 전극의 면적만큼 개구 면적을 확보할 수 있어, 개구율이 크게 개선된다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 액정 표시 장치의 평면도이고,도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 패드 구조를 나타낸 평면도이다.
먼저, 도 2를 참조하여, 하부 기판(20) 상부에 불투명 소재 예를들어, Cr, Mo, MoW 등의 금속막을 게이트 버스 라인(21)이 형성된다. 이때, 게이트 버스 라인(21)은 도면의 일정 방향으로 연장된다.
게이트 버스 라인(21)과 오버랩되도록 액티브층(23)이 배치된다. 이때, 액티브층(23)은 게이트 버스 라인(21)보다 좁은 폭을 가지며, 전체적으로 게이트 버스 라인(21)과 평행하게 연장되고, 소정 부분이 돌출되어 있다. 이 액티브층(23)의 돌출부(23a)는 실제적으로 박막 트랜지스터의 채널층이 될 영역이며, 돌출부(23a: 이하 채널층) 역시 게이트 버스 라인(23) 상부에 배치된다.
또한, 채널층(23a) 상부에는 채널층을 식각으로 부터 보호하기 위한 에치 스톱퍼(E/S)가 구비된다.
게이트 버스 라인(21) 상부에는 데이터 버스 라인(25)이 배치된다. 이때, 데이타 버스 라인(25)의 전 부분은 게이트 버스 라인(21)과 오버랩된다. 아울러, 데이타 버스 라인(25)은 상기 액티브층(23)과 콘택되고, 게이트 버스 라인(21)보다는 작은 폭을 가지면서, 액티브층(23)보다는 큰 폭을 갖도록 형성된다. 또한, 데이타 버스 라인(25)은 채널층(23a)의 일측과 콘택될 수 있도록 소정 부분 연장되어 있으며, 이 연장 부분이 소오스 전극(25a)이 된다. 한편, 데이타 버스 라인(25) 형성과 동시에, 채널층(23a)의 타측과 콘택되도록 드레인 전극(25b)이 배치된다. 이에따라, 게이트 버스 라인(21) 상부에 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다.
드레인 전극(25b)과 콘택되도록 화소 전극(27)이 형성된다. 이때, 화소 전극(27)의 일측은 드레인 전극(25b)과 콘택되면서, 게이트 버스 라인(21)의 소정 부분과 오버랩된다. 이에따라, 화소 전극(27)과 게이트 버스 라인(21)의 오버랩되는 부분에서 보조 용량이 형성된다.
이와같은 액정 표시 장치의 단면은 도 3에 도시된 바와 같다.
즉, 도 3을 참조하여, 기판(20) 상부에 게이트 버스 라인(21)이 형성된후, 기판(20) 상부에 게이트 산화막(22)이 증착된다. 그다음, 비정질 실리콘층 또는 폴리실리콘층이 증착된다음, 소정 부분 패터닝되어, 액티브층(23) 및 액티브층(23)으로 부터 연장된 채널층(23a)이 형성된다. 이어 채널층(23a) 상부에는 실리콘 질화막과 같은층으로 에치 스톱퍼(E/S)가 형성된다. 또한, 액티브층(23), 보다 구체적으로 채널층(23a)의 일측에는 게이트 버스 라인(21)과 소정 부분이 오버랩되도록 게이트 산화막(22) 상부에 화소 전극(27)이 형성된다. 이어, 액티브층(23) 상부에는 액티브층(23)을 포함하도록 데이타 버스 라인(25)이 형성되고, 채널층(23a)상부에는 화소 전극(27)과 동시에 콘택되도록 드레인 전극(25b)이 형성된다. 그후, 결과물 상부에 보호막(29)이 덮혀진다.
이와같은 본 발명의 액정 표시 장치는 게이트 버스 라인(21) 상부에 데이타 버스 라인(25)이 배치되므로, 종래의 데이타 버스 라인(25)이 형성되었던 부분이 개구 공간이 된다. 이에따라, 데이타 버스 라인(25)의 면적만큼 개구율이 향상된다. 또한, 박막 트랜지스터(TFT)가 게이트 버스 라인(21) 상부에 형성되므로, 종래의 박막 트랜지스터(TFT) 면적분 만큼 개구율을 증진시킬 수 있다.
또한, 화소 전극(27)의 소정 부분이 게이트 버스 라인(21)과 오버랩되므로, 별도의 스토리지 전극없이도 보조 용량이 형성된다. 따라서, 스토리지 전극의 면적만큼 개구율이 개선된다.
또한, 도 3 및 도 4는 본 발명의 액정 표시 장치의 패드 구조를 나타낸 도면으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 게이트 버스 라인(21)과 데이타 버스 라인(25)이 동일한 방향으로 연장되므로, 액정 표시 장치의 게이드, 데이타 패드(G1,D1)들은 동일한 방향 즉, 유리 기판의 일주면에 서로 평행하게 나열된다.
이에따라, 예를들어, 도 3에 도시된 것과 같이, 게이트 패드(G1∼Gn)과 데이타 패드(D1∼Dn)들은 동일한 주면에서 서로 평행하면서 교대로 배치될 수도 있고, 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 패드(G1∼Gn)과 데이타 패드(D1∼Dn-1)가 동일한 주면에서 서로 교대로 배열되면서 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
이와같이, 동일방향으로 패드가 나열되면, 후속의 어레이 테스트(array test)시 프로브(probe) 장치를 단순화시킬 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 게이트 버스 라인 상부에 데이타 버스 라인 및 박막 트랜지스터를 배치시키고, 아울러 화소 전극이 게이트 버스 라인과 소정 부분 오버랩되도록 형성된다. 이에따라, 데이타 버스 라인, 박막 트랜지스터 및 스토리지 전극의 면적만큼 개구 면적을 확보할 수 있어, 개구율이 크게 개선된다.
따라서, 높은 휘도를 얻기 위한 소비 전력 소모를 방지할 수 있다.
또한, 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인이 동일한 방향으로 연장되므로, 게이트 패드 및 데이타 패드가 동일측단에 서로 평행하게 배열된다. 이에따라, 후속의어레이 테스트 공정시 프로브 장치를 단순화 시킬 수 있다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 하부 기판;
    상기 하부 기판 상에 일정 방향으로 연장된 게이트 버스 라인;
    상기 게이트 버스 라인 상부에 형성되고, 상기 게이트 버스 라인과 평행하게 연장되면서, 상기 게이트 버스 라인내에서 소정 방향으로 돌출된 채널부를 포함하는 액티브층;
    상기 게이트 버스 라인과 오버랩되도록, 액티브층 상부에 연장되는 데이타 버스 라인;
    상기 게이트 버스 라인 상부의 채널부 부근에 형성되는 박막 트랜지스터; 및
    상기 게이트 버스 라인과 소정 부분 오버랩되면서, 상기 박막 트랜지스터와 콘택되도록 배치되는 화소 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 개구율이 개선된 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 게이트 버스 라인과, 상기 게이트 버스 라인 상부의 소정 부분에 형성된 채널층과, 상기 채널층의 일측과 콘택되도록 데이타 버스 라인으로 부터 연장된 소오스 전극과, 상기 채널층의 타측과 콘택되면서 상기 화소 전극과 콘택되는 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 개구율이 개선된 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브층의 선폭은 상기 게이트 버스 라인의 선폭보다 작은 것을 특징으로 하는 개구율이 개선된 액정 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 데이타 버스 라인의 선폭은 상기 액티브층의 선폭보다는 크고, 상기 게이트 버스 라인의 선폭보다는 작은 것을 특징으로 하는 개구율이 개선된 액정 표시 장치.
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