KR20060008426A - Thin film transistor array panel and liquid crystal display device including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 전극을 가지는 게이트선, 게이트선과 나란하며 다수의 가지를 가지는 유지 전극선, 게이트선을 덮는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층과 일부 중첩하는 소스 전극을 가지며 게이트선과 교차하는 데이터선, 반도체층과 일부 중첩하며 게이트 전극을 중심으로 소스 전극과 대향하는 드레인 전극, 데이터선 및 드레인 전극을 덮는 보호막, 보호막 위에 형성되어 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있으며, 복수의 절개부를 가지는 화소 전극을 포함하고, 화소 전극의 가장 자리와 중첩하는 유지 전극선 또는 가지는 절개부를 향해 돌출되어 있는 복수개의 돌기를 가지고, 게이트 절연막 및 보호막은 돌기에 의해 골을 형성한다. The thin film transistor array panel according to the present invention is formed on an insulating substrate, a gate line having a gate electrode, a storage electrode line having a plurality of branches parallel to the gate line, a gate insulating film covering the gate line, and a semiconductor formed on the gate insulating film. A layer having a source electrode partially overlapping with the semiconductor layer, a data line intersecting the gate line, a drain electrode partially overlapping the semiconductor layer and facing the source electrode around the gate electrode, a protective film covering the data line and the drain electrode, and formed on the passivation layer. A pixel electrode having a plurality of cutouts electrically connected to the drain electrode, and having a plurality of protrusions protruding toward the cutout portion or the sustain electrode line overlapping the edge of the pixel electrode. Forming a valley by turning .
액정표시장치, 도메인규제수단LCD, Domain Control Means
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 1 is a layout view of a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,2 is a layout view of a thin film transistor array panel of the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 대향 표시판의 배치도이고,3 is a layout view of an opposing display panel in a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention;
도 4는 도 1의 IV-IV'-IV"선을 따라 자른 단면도이고,4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV′-IV ″ of FIG. 1,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,5 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 VI-VI'-VI"선을 따라 자른 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI′-VI ″ of FIG. 5.
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 광시야각을 얻기 위하여 화소를 복수의 도메인으로 분할하는 수직 배향 모드의 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것 이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor array panel and a liquid crystal display including the same, and more particularly, to a thin film transistor array panel having a vertical alignment mode for dividing a pixel into a plurality of domains to obtain a wide viewing angle, and a liquid crystal display including the same.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전계 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 것이다. 이중에서도 한 표시판에는 복수의 화소 전극이 행렬의 형태로 배열되어 있고 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 액정 표시 장치가 주류이다. 이 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 전압을 인가함으로써 이루어진다. 이를 위해서 화소 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자 소자인 박막 트랜지스터를 각 화소 전극에 연결하고 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 신호를 전달하는 게이트선과 화소 전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터선을 표시판에 설치한다.Among the liquid crystal display devices, a field generating electrode is provided in each of two display panels. Among them, a liquid crystal display device having a structure in which a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix form on one display panel and one common electrode covering the entire display panel on the other display panel is mainstream. The display of an image in this liquid crystal display device is performed by applying a separate voltage to each pixel electrode. To this end, a thin film transistor, which is a three-terminal element for switching a voltage applied to a pixel electrode, is connected to each pixel electrode, and a gate line for transmitting a signal for controlling the thin film transistor and a data line for transmitting a voltage to be applied to the pixel electrode are provided. Install on the display panel.
이러한, 액정 표시 장치는 시야각이 좁은 것이 중요한 단점이다. 이러한 단점을 극복하고자 시야각을 넓히기 위한 다양한 방안이 개발되고 있는데, 그 중에서도 액정 분자를 상하 기판에 대하여 수직으로 배향하고 화소 전극과 그 대향 전극인 공통 전극에 일정한 절개 패턴을 형성하여 다중 도메인으로 분할하는 방법이 개발되고 있다 In such a liquid crystal display, a narrow viewing angle is an important disadvantage. In order to overcome these disadvantages, various methods for widening the viewing angle have been developed. Among them, liquid crystal molecules are oriented vertically with respect to the upper and lower substrates, and a predetermined incision pattern is formed on the pixel electrode and the common electrode, which is divided into multiple domains. Method is being developed
그런데 이러한 절개 패턴을 가지는 수직 배향 액정 표시 장치는 화소 전극의 가장자리 부분에서 액정 분자의 배열이 왜곡되어 디스클리네이션 선(disclination line) 등이 발생하며, 이로 인하여 휘도 및 대비비 등이 떨어지는 문제점이 있다. However, in the vertically aligned liquid crystal display device having such an incision pattern, the alignment of the liquid crystal molecules is distorted at the edges of the pixel electrode, resulting in a disclination line, which causes a problem in that luminance and contrast ratio are inferior. .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화소 전극의 가장자리 부분의 디스클리네이션 선의 발생을 최소화하여 휘도 및 대비비 등이 떨어지지 않는 박막 트랜지 스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel and a liquid crystal display including the same, in which luminance and contrast ratios are not reduced by minimizing the generation of disclination lines at edge portions of pixel electrodes.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 화소 전극의 가장자리와 중첩하는 유지 전극선에 데이터선 또는 화소 전극의 경계와 수직하거나 평행하지 않는 경계선을 가지는 돌기가 더 형성되어 있다. In order to solve this problem, in the present invention, a protrusion having a boundary line that is not perpendicular or parallel to the boundary of the data line or the pixel electrode is further formed on the storage electrode line overlapping the edge of the pixel electrode.
구체적으로는 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 전극을 가지는 게이트선, 게이트선과 나란하며 다수의 가지를 가지는 유지 전극선, 게이트선을 덮는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층과 일부 중첩하는 소스 전극을 가지며 게이트선과 교차하는 데이터선, 반도체층과 일부 중첩하며 게이트 전극을 중심으로 소스 전극과 대향하는 드레인 전극, 데이터선 및 드레인 전극을 덮는 보호막, 보호막 위에 형성되어 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있으며, 복수의 절개부를 가지는 화소 전극을 포함하고, 화소 전극의 가장 자리와 중첩하는 유지 전극선 또는 가지는 절개부를 향해 돌출되어 있는 복수개의 돌기를 가지고, 게이트 절연막 및 보호막은 돌기에 의해 골을 형성한다. Specifically, a gate line having a gate electrode, a gate electrode having a gate electrode, and a storage electrode line having a plurality of branches, a gate insulating film covering the gate line, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and a semiconductor layer formed on the insulating substrate. A data line having a partially overlapping source electrode and intersecting the gate line, a drain electrode partially overlapping the semiconductor layer and facing the source electrode around the gate electrode, a passivation layer covering the data line and the drain electrode, and formed on the passivation layer to be electrically connected with the drain electrode. And a plurality of protrusions connected to each other, the pixel electrode having a plurality of cutouts, and having a plurality of protrusions protruding toward the cutout portion or the sustain electrode line overlapping the edge of the pixel electrode. Form.
여기서 소스 전극 및 드레인 전극과 반도체층 사이에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재를 더 포함할 수 있다. The semiconductor device may further include an ohmic contact formed between the source electrode and the drain electrode, and the semiconductor layer.
그리고 데이터선 및 드레인 전극은 소스 전극과 드레인 전극 사이의 소정 영역을 제외하고 반도체층과 동일한 평면 패턴을 가질 수 있다. The data line and the drain electrode may have the same planar pattern as the semiconductor layer except for a predetermined region between the source electrode and the drain electrode.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판, 제1 절연 기판 위에 형성되어 있으며 게이트 전극을 가지는 게이트선, 게이트 선과 나란하며 다수의 가지를 가지는 유지 전극선, 게이트선을 덮는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층과 일부 중첩하는 소스 전극을 가지며 게이트선과 교차하는 데이터선, 반도체층과 일부 중첩하며 게이트 전극을 중심으로 소스 전극과 대향하는 드레인 전극, 데이터선 및 드레인 전극을 덮는 보호막, 보호막 위에 형성되어 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있으며, 복수의 절개부를 가지는 화소 전극을 포함하고, 화소 전극의 가장 자리와 중첩하는 유지 전극선 또는 가지는 절개부를 향해 돌출되어 있는 복수개의 돌기를 가지고, 게이트 절연막 및 보호막은 돌기에 의해 골을 형성하는 박막 트랜지스터 표시판, 제1 절연 기판과 대향하는 제2 절연 기판, 제2 절연 기판 위에 형성되어 있으며 화소 전극과 마주하고, 화소 전극의 절개부와 나란하며 교대로 형성되어 있는 절개부를 가지는 공통 전극이 형성되어 있는 대향 표시판, 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판 사이에 형성되어 있는 액정층을 포함하고, 박막 트랜지스터 표시판 및 대향 표시판에 전압이 인가될 때 골에 위치하는 액정층의 액정 분자는 골의 길이 방향을 따라 나란하게 배열되어 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including a first insulating substrate, a gate line having a gate electrode, a storage electrode line having a plurality of branches, and parallel to the gate line. A gate insulating film covering the gate insulating film, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, a source electrode partially overlapping the semiconductor layer, and a data line intersecting the gate line, a drain electrode partially overlapping the semiconductor layer and facing the source electrode around the gate electrode; A passivation layer covering the data line and the drain electrode, and a pixel electrode formed on the passivation layer and electrically connected to the drain electrode, the pixel electrode having a plurality of cutouts, and protruding toward the cutoff portion or the sustain electrode line overlapping the edge of the pixel electrode; Having a plurality of projections, a gate insulating film and The arc film is formed on the thin film transistor array panel forming a valley by the projection, the second insulating substrate facing the first insulating substrate, and the second insulating substrate, facing the pixel electrode, and alternately formed in parallel with the cutout of the pixel electrode. A liquid crystal layer formed between the thin film transistor array panel and the opposing display panel, the liquid crystal layer positioned between the thin film transistor array panel and the opposing display panel and having a common electrode having a cutout; The liquid crystal molecules are arranged side by side along the longitudinal direction of the valleys.
여기서 골은 박막 트랜지스터 표시판 및 대향 표시판에 전압이 인가될 때 절개부에 의해 형성되는 전기장에 의해 배열되는 액정 분자의 배열 방향과 나란하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.Here, the valley is preferably formed in parallel with the array direction of the liquid crystal molecules arranged by the electric field formed by the cutout when a voltage is applied to the thin film transistor array panel and the opposing display panel.
그리고 대향 표시판은 게이트선 및 데이터선과 대응하도록 형성되어 있는 블랙 매트릭스, 블랙 매트릭스에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되어 있는 적, 녹, 청의 색필터을 더 포함하는 것이 바람직하다. The opposing display panel may further include a black matrix formed to correspond to the gate line and the data line, and a red, green, and blue color filter formed in the pixel region defined by the black matrix.
또한, 박막 트랜지스터 표시판 및 대향 표시판 위에 형성되어 있으며 액정층과 접촉하는 배향막을 더 포함하고, 배향막은 골에 의해 형성되는 골을 가지는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the thin film transistor display panel and the counter display panel further include an alignment film in contact with the liquid crystal layer, wherein the alignment film has a valley formed by the valley.
또한, 소스 전극 및 드레인 전극과 반도체층 사이에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재를 더 포함할 수 있다. In addition, the method may further include an ohmic contact formed between the source electrode and the drain electrode and the semiconductor layer.
또한, 데이터선 및 드레인 전극은 소스 전극과 드레인 전극 사이의 소정 영역을 제외하고 반도체층과 동일한 평면 패턴을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the data line and the drain electrode preferably have the same planar pattern as the semiconductor layer except for a predetermined region between the source electrode and the drain electrode.
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.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
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 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.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 도메인 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.Next, a multi-domain liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치 장치에서 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 장치에서 대향 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV'-IV"선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. FIG. 1 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a layout view of a thin film transistor array panel in the liquid crystal display of FIG. 1, and FIG. 3 is a liquid crystal display of FIG. 1. FIG. 4 is a layout view illustrating the structure of the opposing display panel in the apparatus, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 3 taken along the line IV-IV'-IV ".
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하측의 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 상측의 대향 표시판(200) 및 이들 사이에 형성되어 있으며, 두 표시판(100, 200)에 대하여 거의 수직으로 배향되어 있는 액정 분자(310)를 포함하는 액정층(3)으로 이루어진다.1 to 4, the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is formed on the thin film
유리등의 투명한 절연 물질로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(191, 192, 193)를 가지고 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(190)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. 이 때, 박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 화소 전극(190)을 온(on), 오프(off)한다. 또, 박막 트랜지스터 표시판(100)의 아래 면에는 하부 편광판이 부착되어 있다. 여기서, 화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있고, 이 경우에는 하부 편광판도 불필요하게 된다.The thin film
역시 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어져 있으며, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 화소의 가장자리에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적, 녹, 청의 색 필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역의 둘레 부분뿐만 아니라 공통 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)와 중첩하는 부분에도 형성할 수 있다. 이는 절개부(271, 272, 273)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다.It is also made of a transparent insulating material such as glass, and the
제1 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 좀 더 상세히 한다.The liquid crystal display according to the first embodiment will be described in more detail.
박막 트랜지스터 표시판(100)에는 하부 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부 또는 돌출된 부분은 박막 트랜지스터의 게이트 전극(gate electrode)(124)으로 사용된다. In the thin film
게이트선(121)은 외부로부터의 게이트 신호를 게이트선(121)으로 전달하기 위한 접촉부를 가질 수 있으나, 그렇지 않은 경우에 게이트선(121)의 끝 부분은 기판(110) 상부에 직접 형성되어 있는 게이트 구동 회로의 출력단에 연결된다. The gate line 121 may have a contact portion for transmitting a gate signal from the outside to the gate line 121, but otherwise, an end portion of the gate line 121 is directly formed on the
절연 기판(110) 위에는 게이트선(121)과 동일한 층으로 유지 전극선(131)이 형성되어 있다. 각 유지 전극선은 화소 영역의 가장자리에서 게이트선(121)과 나란하게 뻗어 있으며, 유지 전극선(131)으로부터 뻗어 나온 여러 벌의 유지 전극(storage electrode)(133a, 133b, 133c, 133d)을 포함한다. 한 벌의 유지 전극(133a, 133b, 133c, 133d)은 세로 방향으로 뻗어나오며 가로 방향으로 뻗은 유지 전극선(131)에 의하여 서로 연결되어 있는 세로부(133a, 133b)와 이후에 설명하는 화소 전극(190)의 절개부(191, 193)와 중첩하며 세로부(133a, 133b)를 연결하는 사 선부(133c, 133d)로 이루어진다. 이들 유지 전극 중 화소 전극(190)의 가장 자리와 중첩하는 세로부(133b)는 화소 전극(190)의 가장 자리 경계 또는 데이터선(171)이 뻗은 방향에 대하여 수직하거나 평행하지 않은 경계선을 가지는 가지 형태의 돌기(137)를 가진다. 돌기(137)는 유지 전극선(131) 및 유지 전극(133a, 133b)이 뻗은 방향에 대해서 10~80도 사이로 기울어져 있다. The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 따위로 이루어진 도전막을 포함하며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기:몰리브덴-텅스텐(MoW)합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(AlNd)합금을 들 수 있다. The gate line 121 and the
게이트선(121, 124)과 유지 전극선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)의 측면은 경사져 있으며 기판에 대하여 30-80°의 경사각을 가지는 것이 바람직하다.The side surfaces of the
게이트선(121, 124)과 유지 전극선(131, 133a, 133b, 133c, 133d)의 위에는 산화 규소(SiO2) 또는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 4,000~5,000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.A
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon, a-Si)등으로 이루어진 복수의 선형 반도체층(151)이 형성되어 있다. 선형 반도체층(151)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로부터 복수의 돌출부(extension, 154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 또한, 선형 반도체층(151)은 게이트선(121)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 게이트선(121)의 넓은 면적을 덮고 있다. A plurality of linear semiconductor layers 151 made of hydrogenated amorphous silicon (a-Si) or the like are formed on the
반도체층(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 N+수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact, 161, 165)이 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체층(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다. 반도체층(151)과 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 기판(110)에 대해서 30-80°이다.On the
저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.A plurality of
데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다. The
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체층(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. The
또한, 게이트 절연막(140) 위에는 게이트선(121)과 중첩하는 다리부 금속편(172)이 형성되어 있다. In addition, a
데이터선(171), 드레인 전극(175), 다리부 금속편(172)도 게이트선(121)과 같이 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 따위의 도전막으로 형성될 수 있으며, 이러한 도전막에 더하여 다른 물질 특히 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금[보기 : 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금] 따위로 이루어진 다른 도전막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 이러한 구조의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(AlNd) 합금을 들 수 있다. 이중막일 때 알루미늄 계열의 도전막은 다른 도전막 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 삼중막일 때에는 중간층으로 위치하는 것이 바람직하다.Like the gate line 121, the
데이터선(171), 드레인 전극(175)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 기판(110)에 대해서 약 30-80°의 각도로 각각 경사져 있다. Similarly to the gate line 121, the
저항성 접촉층(161, 165)은 그 하부의 반도체층(151)과 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체층(151)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 곳에서는 선형 반도체층(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 앞서 설명했듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 게이트선(121)과 데이터선(171) 사이의 절연을 강화한다.The
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 산화 규소 또는 질화 규소 따위로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 1,800~2,200Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.A
보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부와 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분을 각각 노출시키는 복수의 접촉 구멍(185, 182)이 구비되어 있다. 한편, 게이트선(121)의 끝 부분도 외부의 구동 회로와 연결되기 위한 접촉부를 가지는 경우에는 복수의 접촉 구멍이 게이트 절연막(140)과 보호막(180)을 관통하여 게이트선(121)의 끝 부분을 드러낼 수 있다. The
보호막(180) 위에는 절개부(191, 192, 193)를 가지는 복수의 화소 전극(190)을 비롯하여 복수의 접촉 보조 부재(82) 및 유지 배선 연결 다리(194)가 형성되어 있다. 화소 전극(190), 접촉 보조 부재(82) 및 유지 배선 연결 다리(194)는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전막으로 형성되어 있다. On the
화소 전극(190)은 복수개의 절개부(191, 192, 193)를 가지며, 절개부(191, 192, 193)는 화소 전극(190)을 상하로 반분하는 위치에 가로 방향으로 형성되어 있는 가로 절개부(192)와 반분된 화소 전극(190)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(191, 193)를 포함한다. 절개부(192)는 화소 전극(190) 의 오른쪽 변에서 왼쪽 변을 향하여 파고 들어간 형태이고, 입구는 넓게 대칭적으로 확장되어 있다. 따라서, 화소 전극(190)은 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하여 정의하는 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루고 있다.The
이 때, 상하의 사선 절개부(191, 193)는 서로 수직을 이루고 있는데, 이는 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다. 그리고 화소 전극(190)의 가장 자리는 유지 전극(133a, 133b)과 중첩하고 있으며, 화소 전극(190)의 경계는 유지 전극(133a, 133b)의 경계 밖에 위치하는데, 그렇지 않을 수도 있다. At this time, the upper and
또, 화소 전극(190)과 동일한 층에는 게이트선(121)을 건너 서로 이웃하는 화소의 유지 전극(133a)과 유지 전극선(131)을 연결하는 유지 배선 연결 다리(194)가 형성되어 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에 걸쳐 형성되어 있는 접촉구(183, 184)를 통하여 유지 전극(133a) 및 유지 전극선(131)에 접촉하고 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 다리부 금속편(172)과 중첩하고 있으며, 이들은 서로 전기적으로 연결할 수도 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 하부 기판(110) 위의 유지 배선 전체를 전기적으로 연결하는 역할을 하고 있다. 이러한 유지 배선은 필요할 경우 게이트선(121)이나 데이터선 (171)의 결함을 수리하는데 이용할 수 있고, 다리부 금속편(172)은 이러한 수리를 위하여 레이저를 조사할 때, 게이트선(121)과 유지 배선 연결 다리(194)의 전기적 연결을 보조하기 위하여 형성한다.In addition, a storage
그리고 접촉 보조 부재(82)는 접촉구(182)를 통하여 데이터선(171)의 끝 부분 과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 것으로, 필요에 따라 선택한다. In addition, the contact
화소 전극(190) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다. An alignment layer 11 is formed on the
한편, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 상부의 절연 기판(210)에 화소 가장자리에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)의 위에는 적, 녹, 청색의 색 필터(230)가 형성되어 있다. 색 필터(230)의 위에는 전면적으로 평탄화막(250)이 형성되어 있고, 그 상부에는 절개부(271, 272, 273)를 가지는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전체로 형성한다.In the
공통 전극(270)도 복수개의 절개부(271, 272, 273)를 가지는데, 절개부(271, 272, 273)는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193) 중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 사선 부분(191, 193)과 나란하며 교대로 배치되어 있는 사선부와 화소 전극(190)의 변과 중첩되어 있는 단부를 포함하고 있다. 이 때, 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 분류된다. The
그리고 공통 전극(270) 위에는 배향막(21)이 형성되어 있다. The
이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 기판과 대향 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다. When the thin film transistor substrate and the opposing display panel having the above structure are aligned and combined, and a liquid crystal material is injected and vertically aligned therebetween, a basic structure of the liquid crystal display according to the present invention is provided.
박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 정렬했을 때 화소 전극 (190)의 절개부(191, 192, 193)와 기준 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 화소 영역을 다수의 도메인으로 분할한다. 이들 도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자(3)의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류된다. When the thin film
이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 앞에서 설명한 바와 같이 유지 전극(133a, 133b)은 화소 전극(190)의 가장자리와 중첩하는 부분에 돌기(137)를 가지고 있고, 배향막(11)의 표면은 돌기(137)에 의한 단차로 인하여 오목한 골이 형성된다. 이때 골은 돌기(137)의 배열 모양과 동일하게 형성되는데 다수의 도메인 중에서 돌기(137) 주변에 위치하는 액정 분자(310)들은 측방향 전기장의 영향을 받지 않고 배향막(11)에 형성된 골(V)의 영향을 받아 골(V)의 길이 방향을 따라 골(V)과 나란하게 배열되어, 화소 전극(190)의 경계선에 대하여 임의의 각을 가지면서 배열된다. In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, as described above, the sustain
본 발명에서는 골(V)의 길이 방향이 화소 전극(190)과 공통 전극(270)의 절개부(1191, 192, 193, 271, 272, 273)에 의해 배열되는 액정 분자(310)의 배향 방향과 거의 동일한 방향으로 형성되어 골(V)에 위치하는 액정 분자(310)의 배향 방향도 절개부에 의해 배열되는 액정 분자(310)의 배향 방향과 같게 되므로 디스클리네이션 선의 발생을 최소화할 수 있다. In the present invention, the longitudinal direction of the valleys V is an alignment direction of the
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 도 1 내지 도 4와 다른 구조를 가질 수 있으며, 이에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Meanwhile, the TFT panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention may have a structure different from that of FIGS. 1 to 4, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도 이고, 도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI' VI"선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.5 is a layout view illustrating a structure of a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 5 taken along the line VI-VI ′ VI ″.
도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 층상 구조는 대개 도 1 도 4에 도시한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 층상 구조와 동일하다. 즉, 기판(110) 위에 복수의 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있고, 그 위에 게이트 절연막(140), 복수의 돌출부(154)를 포함하는 복수의 선형 반도체(151), 복수의 돌출부(163)를 각각 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161) 및 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)가 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 소스 전극(173)을 포함하는 복수의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있고 그 위에 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및/또는 복수의 접촉 구멍(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(190), 복수의 접촉 보조 부재(82) 및 유지 배선 연결 다리(194)가 형성되어 있다.As shown in Figs. 5 and 6, the layer structure of the thin film transistor array panel for liquid crystal display according to the present embodiment is generally the same as the layer structure of the thin film transistor array panel for liquid crystal display shown in Fig. 1. That is, the plurality of linear semiconductors including the plurality of gate lines 121 including the plurality of
그러나 도 1 내지 도 4에 도시한 박막 트랜지스터 표시판과 달리, 본 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에서 반도체층(151)은 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극 사이에 형성되는 채널부를 제외하면 데이터선(171), 드레인 전극(175a, 175b) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161, 165)와 실질적으로 동일한 평면 형태를 가지고 있다. However, unlike the thin film transistor array panel illustrated in FIGS. 1 to 4, in the thin film transistor array panel according to the present exemplary embodiment, the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 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. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
이상과 같이, 화소 전극의 가장 자리와 중첩하는 유지 전극에 돌기를 형성하면 측방향 전기장의 영향을 받지 않도록 액정 분자를 배열할 수 있으므로 이 부분의 디스클리네이션 선의 발생을 최소화할 수 있다. 따라서 휘도 또는 대비비 등이 감소되거나 하지 않으므로 고품질의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
As described above, when the protrusion is formed on the sustain electrode overlapping the edge of the pixel electrode, the liquid crystal molecules can be arranged so as not to be affected by the lateral electric field, thereby minimizing the generation of the disclination lines in this portion. Therefore, since the luminance or the contrast ratio is not reduced, it is possible to provide a high quality liquid crystal display device.
Claims (9)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101358828B1 (en) * | 2006-05-30 | 2014-02-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display |
-
2004
- 2004-07-22 KR KR1020040057126A patent/KR20060008426A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101358828B1 (en) * | 2006-05-30 | 2014-02-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | Liquid crystal display |
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