KR20060065329A - A thin film transistor array panel, liquid crystal display and repairing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 게이트선과 동일한 층에 수리선을 형성하여 하나의 화소에 두 개의 트랜지스터를 사용하는 구조의 박막 트랜지스터 표시판에서 트랜지스터 불량이 발생하는 경우에 이를 이용하여 수리할 수 있도록 한다.According to the present invention, a repair line is formed on the same layer as the gate line, so that a transistor failure occurs in a thin film transistor array panel having two transistors in one pixel, so that repair can be performed by using the repair line.
이를 이용하여 4회의 쇼팅과 3번의 커팅으로 트랜지스터의 불량이 있는 부화소를 수리할 수 있으며, 이로 인하여 수율이 향상된다.By using this, four shortings and three cuttings can be used to repair a defective sub-pixel, thereby improving yield.
트랜지스터 불량, 수리선, 부화소, 데이터선Transistor failure, repair line, subpixel, data line
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 II-II'선에 대한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공통 전극 표시판의 배치도이다.3 is a layout view of a common electrode display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 1 및 도 3의 표시판을 포함하는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.4 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention including the display panel of FIGS. 1 and 3.
도 5는 도 1의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 수리 방법을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a repairing method of the thin film transistor array panel for the liquid crystal display of FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110: 제1 기판 121: 게이트선110: first substrate 121: gate line
124a: 제1 게이트 전극 124b: 제2 게이트 전극124a:
131: 유지 전극선 140: 게이트 절연막131: storage electrode line 140: gate insulating film
137a: 제1 수리선 137b: 제2 수리선137a:
154a: 제1 채널부 반도체층 154b: 제2 채널부 반도체층154a: first channel
157a: 제1 수리선용 반도체층 157b: 제2 수리선용 반도체층157a: first repair
163a, 163b, 165a, 165b, 167a, 167b: 저항성 접촉층 163a, 163b, 165a, 165b, 167a, 167b: ohmic contact layer
171a: 제1 데이터선 171b: 제2 데이터선171a:
171c: 데이터선 연결부171c: data line connection
173a: 제1 소스 전극 173b: 제2 소스 전극173a:
175a: 제1 드레인 전극 175b: 제2 드레인 전극175a:
180: 보호막180: shield
185a: 제1 접촉 구멍 185b: 제2 접촉 구멍185a:
190a: 제1 화소 전극 190b: 제2 화소 전극190a:
210: 제2 기판 270: 공통 전극210: second substrate 270: common electrode
72a, 72b: 공통전극 절개부72a, 72b: common electrode incision
92a: 제1 화소 전극 절개부 92b: 제2 화소 전극 절개부92a: first pixel electrode cutout 92b: second pixel electrode cutout
본 발명은 트랜지스터에 불량이 발생한 경우에 이를 수리할 수 있는 박막 트랜지스터 표시판, 액정 표시 장치 및 그 수리 방법에 대한 발명이다.The present invention relates to a thin film transistor array panel, a liquid crystal display, and a repair method thereof, which can repair a defect in a transistor.
표시 장치는 화상을 통하여 정보를 제공하는 장치이다. 그 중에서도 평판 표시 장치로 각광을 받고 있는 것이 액정 표시 장치, 유기 이엘 표시 장치 등이 있으며, 그 중 액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 컬러 필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전 위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.The display device is a device that provides information through an image. Among them, a liquid crystal display device and an organic EL display device are in the spotlight as a flat panel display device. Among them, a liquid crystal display device generally includes an upper substrate and a thin film transistor on which a common electrode and a color filter are formed. And a liquid crystal material are injected between the lower substrate where the pixel electrode and the like are formed, and different electric potentials are applied to the pixel electrode and the common electrode to form an electric field to change the arrangement of the liquid crystal molecules, thereby adjusting the light transmittance. This is an apparatus which expresses an image.
이들 액정 표시 장치나 유기 이엘 표시 장치는 그 구동을 위하여 박막 트랜지스터 표시판을 사용한다.These liquid crystal display devices and organic EL display devices use a thin film transistor array panel for its driving.
박막 트랜지스터가 형성되는 표시판에는 복수의 게이트선과 데이터선이 각각 행과 열 방향으로 형성되어 있고, 박막 트랜지스터를 통하여 이들 게이트선과 데이터선에 연결된 화소 전극이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터를 통하여 이들 게이트선과 데이터선에 연결된 화소 전극이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터는 게이트선을 통해 전달되는 게이트 신호에 따라 데이터선을 통해 전달되는 데이터 신호를 제어하여 화소 전극으로 전송한다. 게이트 신호는 구동 전압 생성부에서 만들어진 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 공급받는 복수의 게이트 구동 IC(integrated circuit)가 신호 제어부로부터의 제어에 따라 이들을 조합하여 만들어낸다. 데이터 신호는 신호 제어부로부터의 계조 신호를 복수의 데이터 구동 IC가 아날로그 전압으로 변화함으로써 얻어진다.In the display panel on which the thin film transistor is formed, a plurality of gate lines and data lines are formed in row and column directions, respectively, and pixel electrodes connected to the gate lines and data lines are formed through the thin film transistors. Pixel electrodes connected to these gate lines and data lines are formed through the thin film transistors. The thin film transistor controls the data signal transmitted through the data line according to the gate signal transmitted through the gate line and transmits the data signal to the pixel electrode. The gate signal is generated by combining a plurality of gate driving integrated circuits (ICs) receiving the gate on voltage and the gate off voltage generated by the driving voltage generator according to control from the signal controller. The data signal is obtained by changing the gradation signal from the signal controller to the analog voltage by the plurality of data driving ICs.
신호 제어부 및 구동 전압 생성비 등은 통상 표시판 바깥에 위치한 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에 구비되어 있고 구동 IC는 PCB와 액정 표시판 조립체의 사이에 위치한 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC) 기판 위에 장착되어 있다. PCB는 통상 두 개를 두며 이 경우 액정 표시판 조립체 위쪽과 왼쪽에 하나씩 배치하며, 왼쪽의 것을 게이트 PCB, 오른쪽의 것을 데이터 PCB라 한다. 게이트 PCB와 표시판 사이에는 게이트 구동 IC가, 데이터 PCB와 표시판 사이에는 데이터 구동 IC가 위치하며, 각각 대응하는 PCB로부터 신호를 받는다.The signal controller and driving voltage generation ratio are usually provided on a printed circuit board (PCB) located outside the display panel, and the driving IC is a flexible printed circuit (FPC) located between the PCB and the liquid crystal panel assembly. ) It is mounted on the substrate. Two PCBs are usually placed in this case, one above and one left of the liquid crystal panel assembly, and the left one is called a gate PCB and the right one is called a data PCB. A gate driving IC is positioned between the gate PCB and the display panel, and a data driving IC is positioned between the data PCB and the display panel, and each receives a signal from a corresponding PCB.
그러나 게이트 PCB는 사용하지 않고 데이터 PCB만을 사용할 수도 있으며, 이 경우에도 게이트쪽 FPC 기판과 그 위의 게이트 구동 IC의 위치는 그대로 일 수 있다. 이때에는 데이터 PCB에 위치한 신호 제어부와 구동 전압 생성부 등으로부터의 신호를 모든 게이트 구동 IC로 전달하기 위해서는 데이터 FPC 기판과 표시판에 배선을 따로 만든다. 또한 게이트 FPC 기판에도 배선을 만들어 다음 게이트 구동 IC로 신호가 전달될 수 있도록 한다.However, only the data PCB can be used without using the gate PCB. In this case, the gate side FPC board and the gate driver IC thereon may be left as it is. In this case, in order to transfer signals from the signal controller and the driving voltage generator located in the data PCB to all the gate driver ICs, wires are separately formed on the data FPC board and the display panel. Wiring is also made on the gate FPC board so that signals can be passed to the next gate driver IC.
액정 표시 장치는 시야각이 좁다는 것이 커다란 단점으로 부각되면서 다양한 방식으로 액정 표시 장치의 시야각을 넓히는 방법이 제시되고 있다. 그 중 하나의 화소를 2 이상의 부화소로 나누고 상부 및 하부의 전극에 패턴을 삽입하여 액정 회전 방향을 제어함으로써 시야각을 넓히는 방법에 대한 연구가 증가되고 있다. 이러한 연구중 2 이상의 부화소를 각각의 트랜지스터와 연결하여 제어하는 방식도 연구가 증대되고 있다.The narrow view angle of the liquid crystal display has been a major disadvantage, and a method of widening the view angle of the liquid crystal display has been proposed in various ways. Increasingly, research has been made on how to widen a viewing angle by dividing one pixel into two or more subpixels and inserting patterns into upper and lower electrodes to control the liquid crystal rotation direction. Among these studies, a method of controlling two or more subpixels by connecting them with each transistor has been increased.
이렇게 하나의 화소를 2 이상의 부화소로 나누고 각각의 트랜지스터와 연결하여 제어하는 구조에는 삽입되는 배선 및 트랜지스터가 기존 구조보다 더 많이 필요하게 된다. As such, a structure in which one pixel is divided into two or more subpixels and connected and controlled with each transistor requires more wires and transistors to be inserted than the existing structure.
즉, 박막 트랜지스터 표시판에는 수많은 미세한 배선이 형성되는데 이들 배선 중의 일부가 단선 또는 단락되는 경우가 발생할 수 있으며, 뿐만 아니라 수많은 트랜지스터 중의 일부에서 불량이 발생할 수도 있다. That is, a large number of fine wires are formed in the thin film transistor array panel, and some of these wires may be disconnected or short-circuited. In addition, defects may occur in some of the many transistors.
배선에서 불량이 발생하는 경우에 이를 수리하는 구조는 많이 있었으나 2개 의 트랜지스터를 하나의 화소에서 사용하는 경우에 트랜지스터가 불량을 수리하는 구조는 제시되고 있지 않았다. 이와 같이 트랜지스터의 불량이 발생하는 경우에 표시판을 폐기하지 않고 사용할 수 있도록 하기 위하여 배선의 단선 또는 단락을 수리할 수 있으며 수리가 간단한 구조가 필요하다.There have been many structures for repairing defects when wiring occurs, but no structure has been proposed in which transistors repair defects when two transistors are used in one pixel. As described above, in order to use the display panel without discarding the transistor when a defect occurs, a disconnection or a short circuit of the wiring can be repaired, and a simple structure is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하나의 화소를 2 이상의 부화소로 나눈 구조에서 트랜지스터 불량이 발생하는 경우 이를 수리할 수 있는 구조를 가지는 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 그 수리 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel for a liquid crystal display device and a repairing method having a structure capable of repairing a transistor failure in a structure in which one pixel is divided into two or more subpixels.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 게이트선과 동일한 층에 수리선을 형성하여 트랜지스터 불량이 발생하는 경우에 이를 이용하여 수리할 수 있도록 한다.In order to solve this problem, in the present invention, a repair line is formed on the same layer as the gate line so that a repair can be performed by using a transistor failure.
구체적으로는, 절연 기판, 상기 절연 기판 위에 제1 방향으로 형성되어 있는 게이트선, 상기 절연 기판 위에 제2 방향으로 형성되어 있으며 상기 게이트선과 절연되어 교차하고 있으며, 제1 데이터선 및 제2 데이터선 2개가 쌍을 이루며 연결부로 연결되어 있는 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극을 포함하는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제1 박막 트랜지스터가 연결되어 있는 상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되어 있으며, 제2 드레인 전극을 포함하는 제2 박막 트랜지스터, 상기 제1 드레인 전극에 연결되어 있는 제1 화소 전극, 상기 제2 드레인 전극에 연결되어 있는 제2 화소 전극, 상기 제 1 드레인 전극 및 제2 데이터선과 중첩되어 있는 제1 수리선, 상기 제2 드레인 전극 및 제2 데이터선과 중첩되어 있는 제2 수리선을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판에 대한 것이며,Specifically, an insulating substrate, a gate line formed on the insulating substrate in a first direction, formed on the insulating substrate in a second direction, and insulated from and intersecting the gate line, the first data line and the second data line. A first thin film transistor comprising a pair of two data lines connected to the data line, the gate line, and the first data line, the first thin film transistor including a first drain electrode, and the gate connected to the first thin film transistor; A second thin film transistor connected to a line and the first data line and including a second drain electrode, a first pixel electrode connected to the first drain electrode, and a second pixel connected to the second drain electrode The first repair line overlapping the electrode, the first drain electrode and the second data line, the second drain electrode and the second data line The second repair are for the TFT array panel, including lines,
상기 제1 및 제2 수리선은 게이트선과 동일한 층에 동일한 재료로 같은 공정에서 형성되는 것이 바람직하며,Preferably, the first and second repair lines are formed in the same process with the same material on the same layer as the gate line,
상기 연결부는 2개가 쌍을 이루며, 상기 연결부는 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극에 대응하여 각각 하나씩 형성되어 있는 것이 바람직하며,Preferably, two connection units are formed in pairs, and one connection unit is formed to correspond to the first pixel electrode and the second pixel electrode.
상기 게이트선은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극의 사이에 위치하고 있으며, 상기 연결부 각각은 상기 제1 및 제2 수리선보다 게이트선에서 더 멀게 위치하도록 형성되어 있는 것이 바람직하며,Preferably, the gate line is positioned between the first pixel electrode and the second pixel electrode, and each of the connection portions is formed farther from the gate line than the first and second repair lines.
상기 제1 드레인 전극 및 상기 제2 드레인 전극은 상기 제1 수리선 및 상기 제2 수리선과 각각 중첩되기 위하여 전단 데이터선을 향하여 뻗어 있는 리페어부를 각각 포함하는 것이 바람직하며,Preferably, the first drain electrode and the second drain electrode each include a repair portion extending toward the front data line so as to overlap the first repair line and the second repair line, respectively.
제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 제1 방향으로 형성되어 있는 게이트선, 상기 제1 절연 기판 위에 제2 방향으로 형성되어 있으며 상기 게이트선과 절연되어 교차하고 있으며, 제1 데이터선 및 제2 데이터선 2개가 쌍을 이루며 연결부로 연결되어 있는 데이터선, 상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극을 포함하는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제1 박막 트랜지스터가 연결되어 있는 상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되어 있으며, 제2 드레인 전극을 포함하는 제2 박막 트랜지스터, 상기 제1 드레인 전극에 연결되어 있 는 제1 화소 전극, 상기 제2 드레인 전극에 연결되어 있는 제2 화소 전극, 상기 제1 드레인 전극 및 제2 데이터선과 중첩되어 있는 제1 수리선, 상기 제2 드레인 전극 및 제2 데이터선과 중첩되어 있는 제2 수리선, 상기 제1 절연 기판과 대향하는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 주입되어 있는 액정 물질층, 상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 중의 적어도 어느 한 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 화소 전극과 상기 제2 화소 전극을 다수의 소 도메인으로 분할하는 도메인 분할 수단을 포함하는 액정 표시 장치에 대한 것이며,A first insulating substrate, a gate line formed on the first insulating substrate in a first direction, formed on the first insulating substrate in a second direction, and insulated from and intersecting with the gate line; Two data lines are paired and connected to the data line, the gate line and the first data line, which are connected to each other by a connection part, and include a first thin film transistor including a first drain electrode and the first thin film transistor. A second thin film transistor connected to the gate line and the first data line, the second thin film transistor including a second drain electrode, a first pixel electrode connected to the first drain electrode, and a second drain electrode A first repair line overlapping a second pixel electrode, the first drain electrode, and a second data line, and overlapping the second drain electrode and the second data line. Is a second repair line, a second insulating substrate facing the first insulating substrate, a common electrode formed on the second insulating substrate, a liquid crystal material layer injected between the first substrate and the second substrate, and And a domain dividing means formed on at least one of the first insulating substrate and the second insulating substrate and including domain dividing means for dividing the first pixel electrode and the second pixel electrode into a plurality of small domains. ,
상기 제1 및 제2 수리선은 게이트선과 동일한 층에 동일한 재료로 같은 공정에서 형성되는 것이 바람직하며,Preferably, the first and second repair lines are formed in the same process with the same material on the same layer as the gate line,
상기 연결부는 2개가 쌍을 이루며, 상기 연결부는 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극에 대응하여 각각 하나씩 형성되어 있는 것이 바람직하며,Preferably, two connection units are formed in pairs, and one connection unit is formed to correspond to the first pixel electrode and the second pixel electrode.
상기 게이트선은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극의 사이에 위치하고 있으며, 상기 연결부 각각은 상기 제1 및 제2 수리선보다 게이트선에서 더 멀게 위치하도록 형성되어 있는 것이 바람직하며,Preferably, the gate line is positioned between the first pixel electrode and the second pixel electrode, and each of the connection portions is formed farther from the gate line than the first and second repair lines.
상기 제1 드레인 전극 및 상기 제2 드레인 전극은 상기 제1 수리선 및 상기 제2 수리선과 각각 중첩되기 위하여 전단 데이터선을 향하여 뻗어 있는 리페어부를 각각 포함하는 것이 바람직하며,Preferably, the first drain electrode and the second drain electrode each include a repair portion extending toward the front data line so as to overlap the first repair line and the second repair line, respectively.
게이트선, 제1 데이터선과 제2 데이터선, 상기 제1 데이터선 및 제2 데이터선을 연결하는 연결선, 상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극을 포함하는 제1 박막 트랜지스터, 상기 제1 박막 트랜지스터가 연결되어 있는 상기 게이트선 및 상기 제1 데이터선에 연결되어 있으며, 제2 드레인 전극을 포함하는 제2 박막 트랜지스터, 상기 제1 드레인 전극에 연결되어 있는 제1 화소 전극, 상기 제2 드레인 전극에 연결되어 있는 제2 화소 전극, 상기 제1 드레인 전극 및 상기 제2 데이터선과 중첩되어 있는 제1 수리선, 상기 제2 드레인 전극 및 상기 제2 데이터선과 중첩되어 있는 제2 수리선을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판에서, 상기 제1 수리선의 양단을 쇼팅시켜 제1 드레인 전극 및 제2 데이터선과 연결하고, 상기 제2 수리선의 양단을 쇼팅시켜 제2 드레인 전극 및 제2 데이터선과 연결하는 단계, 상기 제1 수리선 및 상기 제2 수리선과 쇼팅된 제2 데이터선을 단선시키고, 불량 트랜지스터의 드레인 전극을 잘라서 신호가 불량 박막 트랜지스터로부터 드레인 전극에 연결되어 있는 화소 전극으로 인가되지 않도록 하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터를 수리하는 방법에 대한 것이며,A first line connected to a gate line, a first data line and a second data line, the first line and a second data line, the first line being connected to the gate line and the first data line, and including a first drain electrode A second thin film transistor connected to the thin film transistor, the gate line to which the first thin film transistor is connected, and the first data line, and including a second drain electrode, and a first pixel connected to the first drain electrode A first repair line overlapping an electrode, a second pixel electrode connected to the second drain electrode, the first drain electrode, and the second data line, a second overlapping line with the second drain electrode, and the second data line; In the thin film transistor array panel including two repair lines, both ends of the first repair line are shorted to be connected to the first drain electrode and the second data line, and Shorting both ends to connect the second drain electrode and the second data line, disconnecting the first repair line and the second repair line and the shorted second data line, and cutting the drain electrode of the defective transistor to cut off the signal. And a method for repairing the thin film transistor, the method including the step of preventing from being applied to the pixel electrode connected to the drain electrode.
상기 게이트선은 상기 제1 화소 전극 및 상기 제2 화소 전극의 사이에 위치하고 있으며, 상기 제2 데이터선을 단선시키는 단계는 상기 제1 및 제2 수리선과 쇼팅된 제2 데이터선상의 위치보다 상기 게이트선에서 더 먼 위치를 각각 단선시키는 것이 바람직하며,The gate line is positioned between the first pixel electrode and the second pixel electrode, and the disconnecting of the second data line may be performed when the gate line is positioned more than the position on the second data line shorted with the first and second repair lines. It is desirable to disconnect each of the positions farther from the line,
상기 단선 위치는 상기 제1 화소 전극에 대응하는 영역 및 상기 제2 화소 전극에 대응하는 영역에 각각 존재하는 것이 바람직하다.Preferably, the disconnection position is present in a region corresponding to the first pixel electrode and a region corresponding to the second pixel electrode, respectively.
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.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판 및 그 수리 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention and a repair method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2는 도 1의 II-II'선에 대한 단면도이다.1 is a layout view of a thin film transistor array panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 1.
전체적으로 하나의 화소는 도 1에 도시된 바와 같이 게이트선(121)을 중심으로 대칭을 이루면서 2개의 부화소로 구성되어 있다. 상부에 형성된 부화소를 제1 부화소라하고 하부에 형성된 부화소를 제2 부화소라 한다. 이하 제1 부화소를 중심으로 기술한다.As a whole, one pixel is composed of two subpixels while being symmetrical with respect to the gate line 121 as shown in FIG. 1. The subpixel formed in the upper portion is called a first subpixel, and the subpixel formed in the lower portion is called a second subpixel. In the following description, the first subpixel will be described.
유리등의 투명한 절연 기판(110) 위에 게이트 배선(121), 유지 전극선(131) 및 수리선(137a, 137b)이 형성되어 있다.The gate wiring 121, the
게이트 배선(121, 124a, 124b)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121)을 포함하며 게이트선(121)의 일부는 상하로 돌출하여 게이트 전극(124a, 124b)을 이 룬다. The gate lines 121, 124a, and 124b include gate lines 121 extending in the horizontal direction, and a portion of the gate lines 121 protrude upward and downward to form the
유지 전극선(131)은 게이트선(121)과 나란하게 형성되어 있고, 도시하지는 않았으나 가지선을 가질 수도 있다. The
수리선(137a, 137b)은 게이트선(121)과 나란하게 형성되어 있으며, 게이트선(121)과 유지 전극선(131)의 사이에 위치한다. 또한, 수리선(137a, 137b)은 유지 전극선(131)보다 게이트선(121)에 가까운 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 게이트전극(124a, 124b)과 연결되지 않도록 형성된다. 또한 수리선(137a, 137b)은 도 1에 도시된 바와 달리 게이트선(121)에 평행하지 않게 형성하는 것도 가능하다.The
게이트 배선(121, 124a, 124b), 유지 전극선(131) 및 수리선(137a, 137b)은 게이트 절연막(140)으로 덮여 있고, 게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소로 이루어진 반도체층(154a, 154b, 157a, 157b)이 형성되어 있다. 반도체층은 트랜지스터의 채널부에 형성되는 채널부 반도체층(154a, 154b)과 수리선(137a, 137b)의 일단에 형성되는 수리선용 반도체층(157a, 157b)으로 나뉜다. The gate wirings 121, 124a and 124b, the
채널부 반도체층(154a, 154b)은 게이트 전극(124a,124b)과 각각 중첩하여 박막 트랜지스터의 채널부를 형성한다. 한편, 수리선용 반도체층(157a, 157b)은 수리선(137a, 137b) 위에 형성되는 데이터선이 단차에 의하여 단선되는 것을 방지하기 위하여 형성하는 반도체층으로 반드시 포함되어야 하는 구성요소는 아니다.The channel
반도체층(154a. 154b, 157a, 157b)의 위에는 인등의 N형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항성 접촉층(163a, 163b, 165a, 165b, 167a, 167b)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층도 박막 트랜지스터에 형성되는 부분(163a, 163b, 165a, 165b)과 수리선의 일단에 형성되는 부분(167a, 167b)으로 나누어진다. On the
반도체층(154a. 154b, 157a, 157b), 접촉층(163a, 163b, 165a, 165b, 167a, 167b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터 배선(171a, 171b, 171c, 173a, 173b, 175a, 175b)이 형성되어 있다. 데이터 배선(171a, 171b, 171c, 173, 175a, 175b)은 수직으로 뻗은 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)과 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)을 연결하는 데이터선 연결부(171c)와 제1 데이터선(171a)에 연결된 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b) 및 이들과 분리된 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)을 포함한다. The
데이터선은 2개씩 쌍을 이루어 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 데이터선(171a, 171b)은 하나의 화소당 2개의 데이터선 연결부(171c)로 연결되어 있다. 연결부(171c)는 부화소당 데이터선 연결부(171c)가 하나씩 형성되는 것이 바람직하다. 데이터선 연결부(171c)는 게이트선(121)보다 유지 전극선(131)에 가깝게 형성되며, 또한 수리선(137a, 137b)보다도 유지 전극선(131)에 더 가깝게 위치하는 것이 바람직하다. Two data lines are formed in pairs, and the first and
제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b) 상부에서 제1 데이터선(171a)으로부터 돌출해 있으며, 말굽형상을 가진다. 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 말굽형상을 가지는 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)의 말굽 사이의 공간에 일단이 형성되어 있고 타단은 수리선(137a, 137b)과 중첩되기 위하여 전단 데이터선(박막 트랜지스터와 연결되어 있는 데이터선에 이웃하는 데이터선)을 향하여 뻗어 있다. 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)에서 수 리선(137a, 137b)와 중첩되기 위하여 뻗어 있는 부분을 이하에서는 리페어부라 하며, 리페어부는 게이트선과 중첩하지 않으며, 게이트선과 평행하도록 형성하는 것이 바람직하다. The first and
여기에서, 트랜지스터에 형성되어 있는 저항성 접촉층(163a, 163b, 165a, 165b)은 채널부 반도체층(154a, 154b)과 데이터 배선(173a, 173b, 175a, 175b)이 중첩하는 부분에만 형성되어 있고, 수리선 위에 형성되어 있는 저항성 접촉층(167a, 167b)은 제2 데이터선(171b)과 수리선용 반도체층(157a, 157b)이 중첩하는 부분에만 형성되어 있다.Here, the
데이터 배선(171a, 171b, 171c, 173a, 173b, 175a, 175b)의 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다. 이 때, 보호막(180)은 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 한쪽 끝을 각각 노출하는 제1 및 제2 접촉구(185a, 185b)를 가지고 있다. The
보호막(180)의 위에는 제1 접촉구(185a)와 제2 접촉구(185b)를 통하여 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)과 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)이 형성되어 있다. 화소 전극(190a, 190b)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진다.First and second pixel electrodes connected to the
제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)은 접촉 구멍(185a, 185b)을 통하여 드레인 전극(175a, 175b)과 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175a, 175b)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. The first and
데이터 전압이 인가된 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)은 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 액정층의 액정 분자를 재배열시킨다.
The first and
제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)과 공통 전극(270)은 축전기[이하 “액정 축전기(liquid crystal capacitor)”라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하는데, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 축전기와 병렬로 연결된 다른 축전기를 두며 이를 유지 축전기(storage electrode)라 한다. 유지 축전기는 화소 전극(190)과 유지 전극선(131)의 중첩 등으로 만들어지며, 유지 축전기의 정전 용량, 즉 유지 용량을 늘리기 위하여, 유지 전극선(131)에 유지 전극(135)을 두고 화소 전극(190)에 연결된 드레인 전극(175)을 연장 및 확장시켜 중첩시킴으로써 단자 사이의 거리를 가깝게 하고 중첩 면적을 크게 한다. 유지 용량 배선(131)에는 화소 전극(190a, 190b)과 대향하는 공통 전극의 전위가 인가되는 것이 보통이다.The first and
한 쌍의 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)은 간극을 사이에 두고 서로 맞물려 있으며, 제1 화소 전극(190a)의 좌상부 모퉁이와 제2 화소 전극(190b)의 좌하부 모퉁이는 모따기된 형태를 가진다.The pair of first and
한 쌍의 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)은 각각 제1 절개부(92a) 및 제2 절개부(92b)를 가지며, 화소 전극(190a, 190b)은 이들 절개부(92a, 92b)에 의하여 복수의 영역으로 분할된다. 절개부(92a, 92b)는 화소 전극을 게이트선(121)에 대하여 반전 대칭을 이룬다. 제1 및 제2 절개부(92a, 92b)는 게이트선(121)에 대하여 약 45도의 각도를 이루며 서로 수직하게 뻗어 있다.The pair of first and
따라서, 제1 부화소는 제1 절개부(92a)에 의하여 다수의 영역으로 나누어지고, 제2 부화소는 제2 절개부(92b)에 의하여 다수의 영역으로 분할된다. 이 때, 영역의 수효 또는 절개부의 수효는 화소의 크기, 화소 전극의 가로변과 세로 변의 길이 비, 액정층의 종류나 특성 등 설계 요소에 따라서 달라지며, 기울어진 방향도 달라질 수 있다.Therefore, the first subpixel is divided into a plurality of areas by the first cutout 92a, and the second subpixel is divided into a plurality of areas by the second cutout 92b. In this case, the number of regions or the number of cutouts may vary depending on the size of the pixel, the length ratio of the horizontal and vertical sides of the pixel electrode, the type and characteristics of the liquid crystal layer, and the inclination direction may also vary.
다음, 도 3 내지 도 4를 참고로 하여, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.Next, the common electrode display panel 200 will be described with reference to FIGS. 3 to 4.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공통 전극 표시판의 배치도이고, 도 4는 도 1 및 도 3의 표시판을 포함하는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.3 is a layout view of a common electrode display panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a layout view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention including the display panels of FIGS. 1 and 3.
투명한 유리등으로 이루어진 절연 기판 위에 차광 부재가 형성되어 있다. 차광 부재는 화소 전극과 마주보며 화소 전극과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부를 가지고 있으며, 게이트선 및 데이터선에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터에 대응하는 부분으로 이루어지는 것이 바람직하다.A light shielding member is formed on an insulating substrate made of transparent glass or the like. The light blocking member has a plurality of openings facing the pixel electrode and having substantially the same shape as the pixel electrode, and preferably includes a portion corresponding to the gate line and the data line and a portion corresponding to the thin film transistor.
기판 위에는 또한 복수의 색필터가 형성되어 있으며 차광 부재로 둘러싸인 영역 내에 대부분 위치한다. 색필터는 화소 전극을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 색필터는 적색, 녹색 및 청색 등의 원색 중 하나가 선택되어 사용된다. A plurality of color filters are also formed on the substrate and are mostly located in an area surrounded by the light blocking member. The color filter may extend in the vertical direction along the pixel electrode. As the color filter, one of primary colors such as red, green, and blue is selected and used.
색필터의 위에는 덮개막이 형성되어 있다. An overcoat is formed on the color filter.
덮개막의 위에는 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다. The common electrode 270 formed of a transparent conductor such as ITO or IZO is formed on the overcoat.
공통 전극(270)은 복수 벌의 절개부(72a, 72b) 집합을 가진다. The common electrode 270 has a plurality of sets of cutouts 72a and 72b.
한 벌의 절개부(72a, 72b)는 하나의 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)과 대응하는 위치에 형성되어 있으며 제1 절개부(72a) 및 제2 절개부(72b)를 포함한다. 절개부(72a, 72b) 각각은 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)의 인접 절개부(92a, 92b) 사이 또는 절개부(92a, 92b)와 화소 전극(190a, 190b)의 모따기된 빗변 사이에 배치되어 있다. The pair of cutouts 72a and 72b are formed at positions corresponding to the first and
절개부(72a, 72b)의 수효 및 방향 또한 설계 요소에 따라 달라질 수 있으며, 차광 부재가 절개부(72a, 72b)와 중첩하여 절개부(72a, 72b) 부근의 빛샘을 차단할 수 있다.The number and direction of the cutouts 72a and 72b may also vary according to design factors, and the light blocking member may overlap the cutouts 72a and 72b to block light leakage near the cutouts 72a and 72b.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 수직 배향막이 도포되어 있고, 바깥쪽 면에는 편광판이 구비되어 있다. 두 편광판의 투과축은 직교하며 이중 한 투과축은 게이트선(121)에 대하여 나란하다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광판 중 하나가 생략될 수 있다.Vertical alignment layers are coated on the inner surfaces of the display panels 100 and 200, and polarizing plates are provided on the outer surfaces thereof. The transmission axes of the two polarizing plates are orthogonal and one of the transmission axes is parallel to the gate line 121. In the case of a reflective liquid crystal display, one of two polarizers may be omitted.
액정층은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층의 액정 분자는 전계가 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다. The liquid crystal layer has negative dielectric anisotropy, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned such that their major axes are perpendicular to the surfaces of the two display panels in the absence of an electric field.
공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하고 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)에 데이터 전압을 인가하면 표시판의 표면에 거의 수직인 주 전계(primary electric field)가 생성된다. 액정 분자들은 전계에 응답하여 그 장축이 전계의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다. 한편, 공통 전극(270) 및 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)의 절개부(72a, 72b, 92a, 92b)와 이들과 평행한 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)의 변은 주 전계를 왜곡하여 액정 분자들의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 주 전계의 수평 성분은 절개부(72a, 72b, 92a, 92b)의 변과 제1 및 제2 화소 전극(190a, 190b)의 변에 수직이다. 또한 절개부(72a, 72b, 92a, 92b)의 마주보는 두 변에서의 주 전계의 수평 성분은 서로 반대 방향이다.When a common voltage is applied to the common electrode 270 and a data voltage is applied to the first and
이러한 전계를 통하여 절개부(72a, 72b, 92a, 92b)는 액정층의 액정 분자가 기울어지는 방향을 제어한다. 인접하는 절개부(72a, 76b, 92a, 92b)에 의하여 정의되거나 절개부(72a, 72b)와 제1 화소 전극(190a)의 왼쪽 빗변에 의하여 정의되는 각 도메인 내에 있는 액정 분자는 절개부(72a, 72b, 92a, 92b)의 길이 방향에 대하여 수직을 이루는 방향으로 기울어진다.Through these electric fields, the cutouts 72a, 72b, 92a, and 92b control the direction in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are inclined. The liquid crystal molecules in each domain defined by the adjacent cutouts 72a, 76b, 92a, 92b or defined by the left hypotenuse of the cutouts 72a, 72b and the
적어도 하나의 절개부(92a, 92b, 72a, 72b)는 돌기(protrusion)(도시하지 않음)나 함몰부(depression)(도시하지 않음)로 대체할 수 있다. 돌기는 유기물 또는 무기물로 만들어질 수 있고 전계 생성 전극(190a, 190b, 270)의 위 또는 아래에 배치될 수 있다.At least one cutout 92a, 92b, 72a, 72b may be replaced with a protrusion (not shown) or a depression (not shown). The protrusions may be made of organic or inorganic materials and may be disposed above or below the
절개부(92a, 92b, 72a, 72b)의 모양 및 배치는 변형될 수 있다.The shape and arrangement of the cutouts 92a, 92b, 72a, 72b can be modified.
도 5는 도 1의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 수리 방법을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a repairing method of the thin film transistor array panel for the liquid crystal display of FIG. 1.
도 1 및 도 2에서 도시된 박막 트랜지스터 표시판에서 트랜지스터에 불량이 발생하는 경우에 이를 수리하는 방법에 대하여 살펴보겠다.In the thin film transistor array panel illustrated in FIGS. 1 and 2, a method of repairing a defect in a transistor will be described.
도 5에 도시된 두 개의 트랜지스터 중 상부(제1 부화소)의 트랜지스터가 불량이라고 생각하고 이를 수리하는 방법에 대하여 기술한다. 이하에서 불량이 발생 한 박막 트랜지스터를 불량 트랜지스터라 하고 불량 트랜지스터의 드레인 전극을 불량 드레인 전극이라 한다.A description will be given of a method in which the upper (first subpixel) transistor of the two transistors shown in FIG. 5 is considered defective and repaired. Hereinafter, a thin film transistor in which a defect occurs is referred to as a defective transistor, and a drain electrode of the defective transistor is referred to as a defective drain electrode.
트랜지스터에서 불량이 발생하면 게이트 신호와 관계없이 데이터신호가 드레인 전극으로 전달되며 이로 인하여 화소 전극에 계속 전압이 인가된 상태가 된다. 이때, 제1 부화소는 Off 상태(PVA는 일반적으로 노멀리 블랙 모드(normally black mode)이므로)가 되어 제1 부화소는 인접 부화소보다 휘도가 낮은 부화소가 된다. 이를 해결하기 위하여 도 3의 A, A', B, B' 네 곳을 레이저로 쇼트(short)시키고, 제2 데이터선(171b)의 C, D 및 제1 드레인 전극의 E를 레이저로 단선시킨다. When a failure occurs in the transistor, the data signal is transmitted to the drain electrode regardless of the gate signal, and thus the voltage is continuously applied to the pixel electrode. In this case, the first subpixel becomes an Off state (since PVA is normally a black mode), and the first subpixel becomes a subpixel having a lower luminance than an adjacent subpixel. In order to solve this problem, four of A, A ', B, and B' of FIG. 3 are shorted with a laser, and C, D, and E of the first drain electrode of the
A, A', B, B'는 수리선(137a, 137b)이 드레인 전극(175a, 185b) 및 제2 데이터선(171b)과 중첩하는 부분이며, C, D는 제2 데이터선(171b) 상의 지점으로 수리선(137a, 137b)과 중첩하는 부분과 데이터선 연결부(171c)의 사이이고, E는 제1 드레인 전극(175a) 상의 지점으로 제1 드레인 전극(175a)과 제1 화소 전극(190a)의 연결을 끊는다. 즉 E는 불량 트랜지스터의 드레인 전극을 통하여 신호가 화소 전극으로 전달되지 않도록 드레인 전극을 단선시킨다.A, A ', B, and B' are portions where the
이렇게 형성하면, 제2 부화소의 트랜지스터가 온 되면, 데이터 신호가 제2 소스 전극(173b)에서 제2 드레인 전극(175b)으로 전달되며, 제2 화소 전극(190b)으로도 전달되는 한편, 데이터 신호가 제2 수리선(137b)에서 제2 데이터선(171b)을 거쳐서 제1 수리선(137a) 및 제1 드레인 전극(175b)을 통하여 제1 화소 전극(190a)으로 전달된다. 제2 데이터선(171b)은 C, D에 의하여 단선되어 있으므로 제2 데이터선(171b)을 흐르던 신호는 제1 데이터선(171a)을 통해 다음 화소로 전송된다. 또 한, E 지점의 단선에 의하여 불량 트랜지스터에 흐르는 신호가 제1 화소 전극(190a)으로 전달되지 않게된다.In this case, when the transistor of the second subpixel is turned on, the data signal is transmitted from the
상기와 같은 방법은 제2 부화소의 트랜지스터가 불량인 경우에도 적용할 수 있으며, 패널의 모든 화소에 대하여 트랜지스터가 불량인 경우에 적용하여 수리할 수 있다.The above method can be applied even when the transistor of the second subpixel is defective, and can be repaired by applying when the transistor is defective for all the pixels of the panel.
이상에서 본 발명의 바람직한 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.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 같은 구조를 가지는 박막 트랜지스터 표시판을 이용하여 하나의 화소에 2개의 박막 트랜지스터를 가지는 구조에서 트랜지스터 불량이 발생하는 경우 4회의 쇼팅과 3번의 커팅으로 트랜지스터의 불량이 있는 부화소를 수리할 수 있으며, 이로 인하여 수율이 향상된다.When transistor defects occur in a structure having two thin film transistors in one pixel by using the thin film transistor array panel having the structure as described above, the subpixels having defective transistors can be repaired by four shortings and three cuttings. This improves the yield.
Claims (13)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020040104432A KR20060065329A (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | A thin film transistor array panel, liquid crystal display and repairing method thereof |
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KR1020040104432A KR20060065329A (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | A thin film transistor array panel, liquid crystal display and repairing method thereof |
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ID=37160622
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110084707A (en) * | 2010-01-18 | 2011-07-26 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display and repari method thereof |
-
2004
- 2004-12-10 KR KR1020040104432A patent/KR20060065329A/en not_active Application Discontinuation
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