KR20060062908A - Liquid crystal display panel - Google Patents

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KR20060062908A KR1020040101909A KR20040101909A KR20060062908A KR 20060062908 A KR20060062908 A KR 20060062908A KR 1020040101909 A KR1020040101909 A KR 1020040101909A KR 20040101909 A KR20040101909 A KR 20040101909A KR 20060062908 A KR20060062908 A KR 20060062908A
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이덕중
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Abstract

본 발명은 액정 표시 패널에 관한 것이다. 본발명의 액정 표시 패널은 박막트랜지스터 기판, 상기 박막트랜지스터 기판에 대향하는 절연 기판, 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 절연 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 박막트랜지스터 기판은, 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 교차하여 화소를 형성하는 데이터 배선과, 상기 화소 내에 위치하며, 동일한 게이트 전압과 소스 전압을 인가받고 서로 다른 드레인 전류를 상기 액정층에 인가하는 제1박막트랜지스터 및 제2박막트랜지스터와, 상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터에 연결되어 있으며 화소전극 절개패턴이 형성되어 있는 화소전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 PVA 모드의 액정 표시 패널에서 시인성을 개선할 수 있다.The present invention relates to a liquid crystal display panel. The liquid crystal display panel of the present invention includes a thin film transistor substrate, an insulating substrate facing the thin film transistor substrate, a liquid crystal layer positioned between the thin film transistor substrate and the insulating substrate, wherein the thin film transistor substrate includes a gate wiring, A data line intersecting a gate line to form a pixel, a first thin film transistor and a second thin film transistor positioned in the pixel and receiving the same gate voltage and source voltage and applying different drain currents to the liquid crystal layer; And a pixel electrode layer connected to the first thin film transistor and the second thin film transistor and having a pixel electrode cutting pattern formed thereon. Thereby, visibility can be improved in the liquid crystal display panel of PVA mode.

Description

액정 표시 패널{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL} Liquid crystal display panel {LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 배치도이고,1 is a layout view of a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 액정 표시 패널의 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel according to II-II of FIG. 1.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 박막트랜지스터 기판의 단면도이고,3 is a cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to III-III of FIG.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정 표시 패널의 등가회로도이고,4 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display panel according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터들의 게이트 전압에 따른 드레인 전류를 나타낸 그래프이고,5 is a graph showing the drain current according to the gate voltage of the thin film transistors according to the first embodiment of the present invention,

도 6a 내지 도 6c는 각각 본발명의 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 배치도이다.6A to 6C are layout views of a thin film transistor substrate according to the second to fourth embodiments of the present invention, respectively.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *Explanation of Signs of Major Parts of Drawings

121 : 게이트선 122 : 게이트 전극 141 : 데이터선 142a, 142b : 소스 전극 121: gate line 122: gate electrode 141: data line 142a, 142b: source electrode

143a, 143b : 드레인 전극 151a : 제1도메인143a and 143b: drain electrode 151a: first domain

151b : 제2도메인 152 : 절단패턴151b: Second domain 152: Cutting pattern

153 : 화소전극 절개패턴153: pixel electrode incision pattern

본 발명은, 액정 표시 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, PVA모드에서 화소 내에 동일한 게이트 전압과 소스 전압을 인가받아 서로 다른 드레인 전류를 액정층에 인가하는 한 쌍의 박막트랜지스터를 마련하여 시인성을 개선한 액정 표시 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display panel. More particularly, in a PVA mode, a pair of thin film transistors for applying different drain currents to a liquid crystal layer by applying the same gate voltage and source voltage to a pixel may be used to provide visibility. It is related with the improved liquid crystal display panel.

액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터층이 형성되어 있는 컬러필터 기판, 그리고 이들 사이에 액정층이 위치하고 있는 액정 표시 패널을 포함한다. 액정 표시 패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 위치할 수 있다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정층의 배열상태에 따라 투과량이 조절된다. The liquid crystal display device includes a thin film transistor substrate on which a thin film transistor is formed, a color filter substrate on which a color filter layer is formed, and a liquid crystal display panel on which a liquid crystal layer is positioned. Since the liquid crystal display panel is a non-light emitting device, a backlight unit for irradiating light may be disposed on the rear surface of the thin film transistor substrate. Light transmitted from the backlight unit is controlled according to the arrangement of the liquid crystal layer.

액정 표시 패널은 박형, 소형, 저소비전력에는 유리하나, 대형화, 풀컬러(full color) 실현, 컨트라스트(contrast) 향상 및 광시야각 등에 있어서는 약점이 있다.Liquid crystal display panels are advantageous for thin, small, and low power consumption, but have disadvantages such as large size, full color, contrast enhancement, and wide viewing angle.

액정 표시 패널의 단점인 광시야각 보상을 위해 다중영역(multi-domain) 기술, 위상 보상 기술, IPS 모드, VA 모드, 광경로 조절 기술 등의 많은 연구가 이루어져 적용되어 오고 있다. 나아가, VA모드에 다중영역 기술 중 화소전극의 부분적 식각 슬릿 및 다른 기술들(예를 들어, 콜레스테릭 도펀트, 배향조절전극, 돌기 및 러빙과 같은 배향법 등)을 각각 결합한 PVA(patterned vertical alignment), SE(surrounding electrode), REFMH(ridge fringe field multidomain homeotropic), LFIVA(lateral field induced VA) 등도 개발되어 있다. In order to compensate for the wide viewing angle, which is a disadvantage of the liquid crystal display panel, many researches such as multi-domain technology, phase compensation technology, IPS mode, VA mode, and optical path control technology have been applied. Furthermore, the patterned vertical alignment combines the partial etching slit of pixel electrode and other techniques (e.g., cholesteric dopant, alignment control electrode, orientation method such as protrusion and rubbing) among VA mode in VA mode. ), Surround electrode (SE), ridge fringe field multidomain homeotropic (REFMH), and lateral field induced VA (LFIVA).                         

이중 PVA(patterned vertically aligned)모드는 VA모드 중 화소전극층과 공통전극층에 각각 절개패턴을 형성한 것을 가리킨다. 이들 절개패턴으로 인하여 형성되는 프린지 필드(fringe field)를 이용하여 액정 분자들이 눕는 방향을 조절함으로써 시야각을 넓히는 방법이다.The patterned vertically aligned (PVA) mode refers to the formation of cutout patterns in the pixel electrode layer and the common electrode layer in the VA mode. It is a method of widening the viewing angle by controlling the direction in which the liquid crystal molecules lie down using a fringe field formed by these incision patterns.

PVA 모드는 액정이 수직거동하므로 정면과 측면에서 관찰할 때 액정 지연(retardation)변화가 크다. 이로 인해 측면에서의 액정 방향자(director) 왜곡으로 인한 감마 왜곡량을 크게 되며, 측면에서 낮은 계조의 휘도가 급격히 상승하여 대비비(contrast ratio)저하를 수반한 시인성 저하를 유발시키는 문제가 있다.In the PVA mode, the liquid crystal behaves vertically, so the liquid crystal retardation change is large when viewed from the front and side. As a result, the amount of gamma distortion due to the liquid crystal director distortion at the side is increased, and the brightness of the low gray scale is rapidly increased at the side, which causes a problem of deterioration of visibility accompanied by a decrease in contrast ratio.

따라서 본 발명의 목적은 측면시인성이 개선된 PVA모드 액정 표시 패널을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a PVA mode liquid crystal display panel with improved side visibility.

상기의 목적은, 박막트랜지스터 기판, 상기 박막트랜지스터 기판에 대향하는 절연 기판, 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 절연 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 액정 표시 패널에 있어서, 상기 박막트랜지스터 기판은, 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 교차하여 화소를 형성하는 데이터 배선과, 상기 화소 내에 위치하며, 동일한 게이트 전압과 소스 전압을 인가받고 서로 다른 드레인 전류를 상기 액정층에 인가하는 제1박막트랜지스터 및 제2박막트랜지스터와, 상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터에 연결되어 있으며 화소전극 절개패턴이 형성되어 있는 화소전극층을 포함하는 것에 의하여 달성될 수 있다. The above object is a liquid crystal display panel comprising a thin film transistor substrate, an insulating substrate facing the thin film transistor substrate, a liquid crystal layer positioned between the thin film transistor substrate and the insulating substrate, wherein the thin film transistor substrate is a gate wiring; A first thin film transistor and a second thin film disposed in the pixel to intersect the gate line, the first thin film transistor and a second thin film positioned in the pixel to receive the same gate voltage and source voltage and to apply different drain currents to the liquid crystal layer. It may be achieved by including a transistor, a pixel electrode layer connected to the first thin film transistor and the second thin film transistor and having a pixel electrode cutting pattern formed thereon.                     

상기 화소전극층은, 상기 제1박막트랜지스터와 연결되어 있는 제1도메인과,상기 제2박막트랜지스터와 연결되어 있으며 상기 제1도메인과 분리되어 있는 제2도메인을 포함하는 것이 바람직하다.The pixel electrode layer may include a first domain connected to the first thin film transistor, and a second domain connected to the second thin film transistor and separated from the first domain.

상기 제1도메인과 상기 제2도메인의 면적은 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.Preferably, the area of the first domain and the second domain is substantially the same.

상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터는 채널부의 폭이 서로 다른 것이 바람직하다.Preferably, the first thin film transistor and the second thin film transistor have different widths of channel portions.

상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터는 채널부의 길이가 서로 다른 것이 바람직하다.Preferably, the first thin film transistor and the second thin film transistor have different channel lengths.

상기 액정층은 수직배향(vertically aligned, VA) 모드인 것이 바람직하다.The liquid crystal layer is preferably in a vertically aligned (VA) mode.

상기 절연기판에는 공통전극 절개패턴이 형성되어 있는 공통전극층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that a common electrode layer having a common electrode cutting pattern formed thereon is formed on the insulating substrate.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다. 이하에서 어떤 막(층)이 다른 막(층)의 '상부에'형성되어(위치하고) 있다는 것은, 두 막(층)이 접해 있는 경우뿐 아니라 두 막(층) 사이에 다른 막(층)이 존재하는 경우도 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a film is formed (located) on top of another film, not only when two films are in contact with each other but also when another film is between two layers. It also includes the case where it exists.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터 기판(100)의 배치도, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 액정 표시 패널(10)의 단면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 박막트랜지스터 기판(100)의 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor substrate 100 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel 10 according to II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is III-III of FIG. 1. A cross-sectional view of the thin film transistor substrate 100 along.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 패널(10)은 박막트랜지스터 기판(100)과 이에 대면하고 있는 컬러필터 기판(200), 그리고 이들 사이에 위치하고 있는 액정층(300)을 포함한다.The liquid crystal display panel 10 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a thin film transistor substrate 100, a color filter substrate 200 facing the thin film transistor substrate, and a liquid crystal layer 300 positioned therebetween.

우선 박막트랜지스터 기판(100)에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, the thin film transistor substrate 100 will be described.

제1절연기판(111)위에 게이트 배선(121, 122, 123)이 형성되어 있다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 금속 단일층 또는 다중층일 수 있다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121) 및 게이트선(121)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터(TR1, TR2)의 게이트 전극(122), 화소전극층(151)과 중첩되어 저장 용량을 형성하는 공통전극선(123)을 포함한다. Gate wirings 121, 122, and 123 are formed on the first insulating substrate 111. The gate wirings 121, 122, and 123 may be a metal single layer or multiple layers. The gate lines 121, 122, and 123 may include the gate line 121 and the pixel electrode layer 151 of the thin film transistors TR1 and TR2 connected to the gate line 121 and the gate line 121 extending in the horizontal direction. The common electrode line 123 overlaps with each other to form a storage capacitor.

제1절연기판(111)위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 게이트 배선(121, 122, 123)을 덮고 있다.On the first insulating substrate 111, a gate insulating layer 131 made of silicon nitride (SiNx) or the like covers the gate lines 121, 122, and 123.

게이트 전극(122)의 게이트 절연막(131) 상부에는 비정질 규소 등의 반도체로 이루어진 반도체층(132)이 형성되어 있으며, 반도체층(132)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(133)이 형성되어 있다. 저항 접촉층(133)은 게이트 전극(122)을 중심으로 2부분으로 나누어져 있다.A semiconductor layer 132 made of a semiconductor such as amorphous silicon is formed on the gate insulating layer 131 of the gate electrode 122, and n + is doped with silicide or n-type impurities at a high concentration on the semiconductor layer 132. An ohmic contact layer 133 made of a material such as hydrogenated amorphous silicon is formed. The ohmic contact layer 133 is divided into two parts around the gate electrode 122.

저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 데이터 배선(141, 142a, 142b, 143a, 143b)이 형성되어 있다. 데이터 배선(141, 142a, 142b, 143a, 143b) 역시 금속층으로 이루어진 단일층 또는 다중층일 수 있다. 데이터 배선(141, 142a, 142b, 143a, 143b)은 세로방향으로 형성되어 게이트선(121)과 교차하여 화소를 형성하는 데이터선(141), 데이터선(141)의 분지이며 저항 접촉층(133)의 상부까지 연 장되어 있는 소스 전극(142a, 142b), 소스전극(142a, 142b)과 분리되어 있으며 게이트 전극(122)을 중심으로 소스전극(142a, 142b)의 반대쪽 저항 접촉층(133) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(143a, 143b)을 포함한다.Data lines 141, 142a, 142b, 143a, and 143b are formed on the ohmic contact layer 133 and the gate insulating layer 131. The data lines 141, 142a, 142b, 143a, and 143b may also be a single layer or multiple layers of a metal layer. The data wires 141, 142a, 142b, 143a, and 143b are branches of the data line 141 and the data line 141 which are formed in the vertical direction and intersect the gate line 121 to form pixels, and are ohmic contacts 133. Is separated from the source electrodes 142a and 142b and the source electrodes 142a and 142b extending up to the upper portion of the panel), and the ohmic contact layer 133 opposite to the source electrodes 142a and 142b around the gate electrode 122. And drain electrodes 143a and 143b formed thereon.

이와 같이 한 화소 내에 동일한 게이트 전극(122)에 연결되어 있는 박막트랜지스터(TR1, TR2)가 한 쌍으로 마련되어 있다. 여기서 각 박막트랜지스터(TR1, TR2)의 채널부(144a, 144b)의 채널길이(L1, L2)와 채널폭(W1, W2)은 서로 상이하다. 구체적으로는 제1박막트랜지스터(TR1)의 채널부(144a)의 채널 길이(L1)와 채널폭(W1)은 제2박막트랜지스터(TR2)에 비하여 각각 크고 작다. 따라서 제1박막트랜지스터(TR1)는 박막트랜지스터의 특성을 결정하는 채널폭/채널길이(W/L)값이 제2박막트랜지스터(TR2)에 비하여 작게 된다.   In this way, a pair of thin film transistors TR1 and TR2 connected to the same gate electrode 122 are provided in one pixel. Here, the channel lengths L1 and L2 and the channel widths W1 and W2 of the channel portions 144a and 144b of the thin film transistors TR1 and TR2 are different from each other. Specifically, the channel length L1 and the channel width W1 of the channel portion 144a of the first thin film transistor TR1 are larger and smaller than the second thin film transistor TR2. Therefore, the first thin film transistor TR1 has a smaller channel width / channel length (W / L) value for determining the characteristics of the thin film transistor than the second thin film transistor TR2.

데이터 배선(141, 142a, 142b, 143a, 143b) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 질화규소, PECVD 방법에 의하여 증착된 a-Si:C:O 막 또는 a-Si:O:F막 및 아크릴계 유기절연막 등으로 이루어진 보호막(134)이 형성되어 있다. 보호막(134)에는 드레인 전극(143)을 드러내는 접촉구(161a, 161b)가 형성되어 있다.On the data wirings 141, 142a, 142b, 143a, and 143b and the semiconductor layer 132 which is not covered by these, silicon nitride, an a-Si: C: O film or a-Si: O: F film deposited by PECVD method And a protective film 134 made of an acrylic organic insulating film or the like. In the passivation layer 134, contact holes 161a and 161b exposing the drain electrode 143 are formed.

보호막(134)의 상부에는 화소전극층(151a, 151b)이 형성되어 있다. 화소전극층(151a, 151b)은 통상 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. The pixel electrode layers 151a and 151b are formed on the passivation layer 134. The pixel electrode layers 151a and 151b are usually made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

화소전극층(151a, 151b)에는 절단패턴(152)과 화소전극 절개패턴(153)이 형성되어 있다. 화소전극 절개패턴(153)은 후술한 공통전극 절개패턴(252)과 함께 액정 층(300)을 다수의 도메인으로 분할하기 위해 형성되어 있는 것이다. 절단패턴(152)은 화소전극층(151a, 151b)을 분리시켜 제1도메인(151a)와 제2도메인(151b)으로 나눈다. 제1도메인(151a)과 제2도메인(151b)의 면적은 동일한 것이 바람직하다. 여기서 제1도메인(151a)은 접촉구(161a)를 통해 제1박막트랜지스터(TR1)의 드레인 전극(143a)와 연결되어 있으며, 제2도메인(151b)은 접촉구(161b)를 통해 제2박막트랜지스터(TR2)의 드레인 전극(143b)과 연결되어 있다.A cutting pattern 152 and a pixel electrode cutting pattern 153 are formed in the pixel electrode layers 151a and 151b. The pixel electrode cutting pattern 153 is formed to divide the liquid crystal layer 300 into a plurality of domains together with the common electrode cutting pattern 252 described later. The cut pattern 152 separates the pixel electrode layers 151a and 151b into a first domain 151a and a second domain 151b. The area of the first domain 151a and the second domain 151b is preferably the same. The first domain 151a is connected to the drain electrode 143a of the first thin film transistor TR1 through the contact hole 161a, and the second domain 151b is connected to the second thin film through the contact hole 161b. It is connected to the drain electrode 143b of the transistor TR2.

이어 컬러필터 기판(200)에 대하여 설명하겠다. Next, the color filter substrate 200 will be described.

제2절연기판(211) 위에 블랙매트릭스(221)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스(221)는 일반적으로 적색, 녹색 및 청색 필터 사이를 구분하며, 박막트랜지스터 기판(100)에 위치하는 박막트랜지스터로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다. 블랙매트릭스(221)는 통상 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다. The black matrix 221 is formed on the second insulating substrate 211. The black matrix 221 generally distinguishes between red, green, and blue filters, and serves to block direct light irradiation to the thin film transistor positioned on the thin film transistor substrate 100. The black matrix 221 is usually made of a photosensitive organic material to which black pigment is added. As the black pigment, carbon black or titanium oxide is used.

컬러필터층(231)은 블랙매트릭스(221)를 경계로 하여 적색, 녹색 및 청색 필터가 반복되어 형성된다. 컬러필터층(231)은 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터의 조사되어 액정층(300)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터층(231)은 통상 감광성 유기물질로 이루어져 있다.The color filter layer 231 is formed by repeating the red, green, and blue filters on the black matrix 221. The color filter layer 231 serves to impart color to light emitted from the backlight unit (not shown) and passed through the liquid crystal layer 300. The color filter layer 231 is usually made of a photosensitive organic material.

컬러필터층(231)과 컬러필터층(231)이 덮고 있지 않은 블랙매트릭스(221)의 상부에는 오버코트막(241)이 형성되어 있다. 오버코트막(241)은 컬러필터층(231)을 평탄화하면서, 컬러필터층(231)을 보호하는 역할을 하며 통상 아크릴계 에폭시재료 가 많이 사용된다.An overcoat layer 241 is formed on the black matrix 221 which is not covered by the color filter layer 231 and the color filter layer 231. The overcoat layer 241 serves to protect the color filter layer 231 while planarizing the color filter layer 231, and an acrylic epoxy material is generally used.

오버코트막(241)의 상부에는 공통전극층(251)이 형성되어 있다. 공통전극층(251)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 공통전극층(251)은 박막트랜지스터 기판의 화소전극층(151a, 151b)과 함께 액정층(300)에 직접 전압을 인가한다. 공통전극층(251)에는 공통전극 절개패턴(252)이 형성되어 있다. 공통전극 절개패턴(252)은 화소전극층(151a, 151b)의 화소전극 절개패턴(153)과 함께 액정층(300)을 다수의 도메인으로 나누는 역할을 한다.The common electrode layer 251 is formed on the overcoat layer 241. The common electrode layer 251 is made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). The common electrode layer 251 directly applies a voltage to the liquid crystal layer 300 along with the pixel electrode layers 151a and 151b of the thin film transistor substrate. The common electrode cutout pattern 252 is formed on the common electrode layer 251. The common electrode cutout pattern 252 divides the liquid crystal layer 300 into a plurality of domains along with the pixel electrode cutout patterns 153 of the pixel electrode layers 151a and 151b.

화소전극 절개패턴(153)과 공통전극 절개패턴(252)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 화소전극 절개패턴(153)과 공통전극 절개패턴(252) 모두 사선으로 형성되고 서로 직교하게 형성될 수 있다.The pixel electrode cut pattern 153 and the common electrode cut pattern 252 may be formed in various shapes. For example, both the pixel electrode cutting pattern 153 and the common electrode cutting pattern 252 may be formed diagonally and orthogonally to each other.

박막트랜지스터 기판(100)과 컬러필터 기판(200)의 사이에 액정층(300)이 위치한다. 액정층(300)은 VA(vertically aligned)모드로서, 액정분자는 전압이 가해지지 않은 상태에서는 길이방향이 수직을 이루고 있다. 전압이 가해지면 액정분자는 유전율 이방성이 음이기 때문에 전기장에 대하여 수직방향으로 눕는다. 그런데 화소전극 절개패턴(153)과 공통전극 절개패턴(252)이 형성되어 있지 않으면, 액정분자는 눕는 방위각이 결정되지 않아서 여러 방향으로 무질서하게 배열하게 되고, 배향방향이 다른 경계면에서 전경선(disclination line)이 생긴다. 화소전극 절개패턴(153)과 공통전극 절개패턴(252)은 액정층(300)에 전압이 걸릴 때 프린지 필드를 만들어 액정 배향의 방위각을 결정해 준다. 또한 액정층(300)은 화소전극 절개패턴(153)과 공통전극 절개패턴(252)의 배치에 따라 다중영역으로 나누어진다.The liquid crystal layer 300 is positioned between the thin film transistor substrate 100 and the color filter substrate 200. The liquid crystal layer 300 is a VA (vertically aligned) mode, and the liquid crystal molecules are vertical in the length direction when no voltage is applied. When voltage is applied, the liquid crystal molecules lie perpendicular to the electric field because the dielectric anisotropy is negative. However, when the pixel electrode incision pattern 153 and the common electrode incision pattern 252 are not formed, the liquid crystal molecules are randomly arranged in various directions because the azimuth of the lying down is not determined, and the foreground line is disposed at different boundary surfaces. ) The pixel electrode incision pattern 153 and the common electrode incision pattern 252 form a fringe field when a voltage is applied to the liquid crystal layer 300 to determine an azimuth angle of the liquid crystal alignment. In addition, the liquid crystal layer 300 is divided into multiple regions according to the arrangement of the pixel electrode cutting pattern 153 and the common electrode cutting pattern 252.

이하에서는 제1실시예의 제1박막트랜지스터(TR1) 및 제2박막트랜지스터(TR2)와 이에 각각 연결되어 있는 제1도메인(151a)과 제2도메인(151b)이 액정 표시 패널(10)의 시인성 향상에 어떻게 작용하는지 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다. Hereinafter, the first thin film transistor TR1 and the second thin film transistor TR2 of the first embodiment, and the first domain 151a and the second domain 151b connected thereto, respectively, improve visibility of the liquid crystal display panel 10. It will be described with reference to Figures 4 and 5 how it works.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정 표시 패널(10)의 등가회로도이고, 도 5는 본발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터(TR1, TR2)들의 게이트 전압에 따른 드레인 전류를 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal display panel 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows drain currents according to gate voltages of the thin film transistors TR1 and TR2 according to the first embodiment of the present invention. The graph shown.

도 4에서와 같이 박막트랜지스터(TR1, TR2)는 모두 동일한 게이트 라인(GL)에 연결되어 있어 동일한 게이트 전압을 받는다. 또한 동일한 데이터 라인(DL)에 연결되어 있어 동일한 소스 전압(데이터 신호)을 인가받는다. 그러나 양 박막트랜지스터(TR1, TR2)의 채널특성은 상이하다. As shown in FIG. 4, the thin film transistors TR1 and TR2 are all connected to the same gate line GL to receive the same gate voltage. It is also connected to the same data line DL and receives the same source voltage (data signal). However, the channel characteristics of both thin film transistors TR1 and TR2 are different.

게이트 전압(Vg)에 따른 드레인 전류(Ion), 즉 화소전극층(151a, 152b)에 인가되는 전압은 다음 식을 따른다.The drain current I on according to the gate voltage Vg, that is, the voltage applied to the pixel electrode layers 151a and 152b is as follows.

식 1    Equation 1

Figure 112004057397267-PAT00001
Figure 112004057397267-PAT00001

여기서, Ci는 단위면적당 채널의 전기용량, μ는 이동도(mobility), Vg는 게이트 전압, Vsd는 소스와 게이트 사이에 걸리는 전압, Vth는 문턱 전압을 나타낸다.Where Ci is the capacitance of the channel per unit area, μ is the mobility, Vg is the gate voltage, Vsd is the voltage across the source and gate, and Vth is the threshold voltage.

식 1에서와 같이 드레인 전류는 채널폭/채널길이(W/L)에 비례한다. 제1실시예 에서 제1박막트랜지스터(TR1)의 W/L의 값은 제2박막트랜지스터(TR2)의 W/L에 비하여 작다. 따라서 도 5에서와 같이 동일한 게이트 전압(Vg)과 소스 전압(Vsd)이 인가되어도 제1박막트랜지스터(TR1)의 드레인 전류는 제2박막트랜지스터(TR2)의 드레인 전류보다 작으며, 제1도메인(151a)에 인가되는 전류는 제2도메인(151b)에 인가되는 전류보다 작게 된다. 따라서 제1도메인(151a)상의 액정층(300)은 제2도메인(151b)상의 액정층(300)보다 덜 눕는다. 이와 같이 하나의 화소 내에서 액정층(300)의 누운 정도, 즉 투과율이 서로 다른 2개의 영역이 존재하게 되어 시인성이 개선되는 것이다.As in Equation 1, the drain current is proportional to the channel width / channel length (W / L). In the first embodiment, the value of W / L of the first thin film transistor TR1 is smaller than that of the second thin film transistor TR2. Accordingly, even when the same gate voltage Vg and the source voltage Vsd are applied as shown in FIG. 5, the drain current of the first thin film transistor TR1 is smaller than the drain current of the second thin film transistor TR2, and the first domain The current applied to 151a is smaller than the current applied to second domain 151b. Therefore, the liquid crystal layer 300 on the first domain 151a is less laid down than the liquid crystal layer 300 on the second domain 151b. As described above, two regions in which the liquid crystal layer 300 is laid down, that is, the transmittances are different in one pixel, may improve visibility.

제1박막트랜지스터(TR1)에 연결된 액정층(300)은 공통전극층(251)과 제1액정용량(Clc1)을, 공통전극선(123)과는 제1저장용량(Cst1)을 형성한다. 반면, 제2박막트랜지스터(TR2)에 연결된 액정층(300)은 공통전극층(251)과 제2액정용량(Clc2)을, 공통전극선(123)과는 제2저장용량(Cst2)을 형성한다.The liquid crystal layer 300 connected to the first thin film transistor TR1 forms a common electrode layer 251, a first liquid crystal capacitor Clc1, and a first storage capacitor Cst1 with the common electrode line 123. On the other hand, the liquid crystal layer 300 connected to the second thin film transistor TR2 forms a common electrode layer 251, a second liquid crystal capacitor Clc2, and a second storage capacitor Cst2 with the common electrode line 123.

이와 같이 본발명의 제1실시예에 따르면 화소를 액정이 눕는 각도가 서로 다른 2개의 도메인으로 나누어 시인성을 향상시킨다. 시인성이 향상되면서도 게이트 라인의 개수는 동일하여 개구율을 높게 유지할 수 있다. 또한 투과율이 저하되지도 않는다. As described above, according to the first exemplary embodiment of the present invention, visibility is improved by dividing a pixel into two domains having different angles at which liquid crystals lie down. While the visibility is improved, the number of gate lines is the same, so that the aperture ratio can be maintained high. In addition, the transmittance does not decrease.

도 6a 내지 도 6c는 각각 본발명의 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 박막트랜지스터 기판의 배치도이며, 박막트랜지스터 부분만을 나타내었다.6A to 6C are layout views of thin film transistor substrates according to the second to fourth embodiments of the present invention, respectively, and show only the thin film transistor portion.

제2실시예 내지 제4실시예도 화소 내에 2개의 박막트랜지스터(TR1, TR2)가 형성되어 있으며, 모두 동일한 게이트 전압과 소스 전압을 인가받는다. In the second to fourth embodiments, two thin film transistors TR1 and TR2 are formed in the pixel, and both are applied with the same gate voltage and source voltage.                     

제2실시예에서의 박막트랜지스터(TR1, TR2)는 채널의 길이(L3)는 동일하나, 채널의 폭(W4, W5)은 상이하다.In the second embodiment, the thin film transistors TR1 and TR2 have the same channel length L3 but different channel widths W4 and W5.

제3실시예에서의 박막트랜지스터(TR1, TR2)는 채널의 폭(W6)은 동일하나, 채널의 길이(L4, L5)가 상이하다. In the third embodiment, the thin film transistors TR1 and TR2 have the same channel width W6 but different channel lengths L4 and L5.

따라서 제2실시예와 제3실시예 모두 하나의 화소 내에 W/L이 서로 다른 박막트랜지스터(TR1, TR2)를 통해 서로 다른 드레인 전류를 얻을 수 있어 시인성이 개선된다.Therefore, in both the second embodiment and the third embodiment, different drain currents can be obtained through the thin film transistors TR1 and TR2 having different W / L in one pixel, thereby improving visibility.

제4실시예는 J-타입의 박막트랜지스터(TR1, TR2)에 대한 것으로, 역시 시인성 개선효과를 얻을 수 있다.The fourth embodiment is for the J-type thin film transistors TR1 and TR2, and also improves visibility.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 측면시인성이 개선된 PVA 액정 표시 패널이 제공된다.As described above, according to the present invention, a PVA liquid crystal display panel with improved side visibility is provided.

Claims (7)

박막트랜지스터 기판, 상기 박막트랜지스터 기판에 대향하는 절연 기판, 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 절연 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 액정 표시 패널에 있어서,A liquid crystal display panel comprising a thin film transistor substrate, an insulating substrate facing the thin film transistor substrate, and a liquid crystal layer positioned between the thin film transistor substrate and the insulating substrate. 상기 박막트랜지스터 기판은,The thin film transistor substrate, 게이트 배선과;Gate wiring; 상기 게이트 배선과 교차하여 화소를 형성하는 데이터 배선과;A data line crossing the gate line to form a pixel; 상기 화소 내에 위치하며, 동일한 게이트 전압과 소스 전압을 인가받고 서로 다른 드레인 전류를 상기 액정층에 인가하는 제1박막트랜지스터 및 제2박막트랜지스터와;A first thin film transistor and a second thin film transistor positioned in the pixel and configured to receive the same gate voltage and source voltage and apply different drain currents to the liquid crystal layer; 상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터에 연결되어 있으며 화소전극 절개패턴이 형성되어 있는 화소전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And a pixel electrode layer connected to the first thin film transistor and the second thin film transistor and having a pixel electrode cutting pattern formed thereon. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 화소전극층은,The pixel electrode layer, 상기 제1박막트랜지스터와 연결되어 있는 제1도메인과;A first domain connected to the first thin film transistor; 상기 제2박막트랜지스터와 연결되어 있으며 상기 제1도메인과 분리되어 있는 제2도메인을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And a second domain connected to the second thin film transistor and separated from the first domain. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1도메인과 상기 제2도메인의 면적은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널. The area of the first domain and the second domain is substantially the same. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터는 채널부의 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.The first thin film transistor and the second thin film transistor, the width of the channel portion is characterized in that the liquid crystal display panel. 제 1항에 있어서,      The method of claim 1, 상기 제1박막트랜지스터와 상기 제2박막트랜지스터는 채널부의 길이가 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.The first thin film transistor and the second thin film transistor, the length of the channel portion is characterized in that the liquid crystal display panel. 제 1항에 있어서,      The method of claim 1, 상기 액정층은 수직배향(vertically aligned, VA) 모드인 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And the liquid crystal layer is in a vertically aligned (VA) mode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연기판에는 공통전극 절개패턴이 형성되어 있는 공통전극층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널.And a common electrode layer having a common electrode cutting pattern formed thereon.
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