KR20060070837A - Thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선, 제1 신호선과 절연되어 교차하는 제2 신호선, 제1 신호선과 제2 신호선이 교차하여 정의하는 영역마다 형성되어 있는 화소 전극, 제1 신호선, 제2 신호선 및 화소 전극에 전기적으로 연결되어 있으며, 채널이 형성되는 반도체를 가지는 박막 트랜지스터를 포함한다. 이때, 채널이 형성되는 반도체는 게이트 전극 또는 데이터선의 경계선 안에 배치되어 있으며, 드레인 전극 하부에 위치한 다른 반도체와 분리되어 있다.The thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment of the present invention includes an insulating substrate, a first signal line formed on the insulating substrate, a second signal line insulated from and intersecting the first signal line, and an area defined by the crossing of the first signal line and the second signal line. And a thin film transistor electrically connected to the pixel electrode, the first signal line, the second signal line, and the pixel electrode formed each time, and having a semiconductor in which a channel is formed. In this case, the semiconductor in which the channel is formed is disposed within the boundary of the gate electrode or the data line, and is separated from other semiconductors under the drain electrode.
반도체, 누설전류, 박막 트랜지스터, 액정표시장치Semiconductor, Leakage Current, Thin Film Transistor, Liquid Crystal Display
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 1 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel illustrated in FIG. 1 taken along the line II-II ′.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 3 is a layout view of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 공통 전극 표시판의 구조를 도시한 배치도이고,4 is a layout view illustrating a structure of a common electrode display panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 3 및 도 4의 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도이고,FIG. 5 is a layout view illustrating a structure of a liquid crystal display including the display panels of FIGS. 3 and 4.
도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display of FIG. 5 taken along the line VI-VI '. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110, 210 : 기판 121, 129 : 게이트선110, 210:
124 : 게이트 전극 140 ; 게이트 절연막124:
151, 154, 155 : 반도체 161, 163, 165 : 저항성 접촉 부재
151, 154, and 155
171, 179 : 데이터선 173 : 소스 전극171, 179: data line 173: source electrode
175 : 드레인 전극 180 : 보호막 175: drain electrode 180: protective film
181, 182, 185 : 접촉 구멍 190 : 화소 전극181, 182, 185: contact hole 190: pixel electrode
81, 82 : 접촉 보조 부재 270 : 공통 전극 81, 82: contact auxiliary member 270: common electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비정질 규소를 반도체로 사용하여 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array panel, and more particularly, to a thin film transistor array panel using amorphous silicon as a semiconductor.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes such as a pixel electrode and a common electrode are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.
이러한 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 트랜지스 터를 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 on 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 device for switching a voltage applied to a pixel electrode, is connected to each pixel electrode, and a gate line transferring a signal for controlling the thin film transistor and data transferring a voltage to be applied to the pixel electrode. Install the wire on the display panel.
이러한 액정 표시 장치에서 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에는 이들 사이에 반도체층을 삽입하여, 이들 사이에서 발생하는 기생 용량을 최소화하거나 게이트선 또는 데이터선의 단락 또는 단선을 방지한다.In such a liquid crystal display, a semiconductor layer is interposed between the gate line and the data line, thereby minimizing parasitic capacitance generated therebetween or preventing short or disconnection of the gate line or data line.
하지만, 신호선으로 가려지지 않은 부분은 광원에 노출되어 있어, 빛에 의한 누설 전류(leakage current)가 발생하며, 이는 화상에서 잔상을 발생시키는 원인으로 작용한다.However, the portion not covered by the signal line is exposed to the light source, so that leakage current due to light is generated, which causes an afterimage in the image.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 잔상을 최소화할 수 있는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a thin film transistor array panel capable of minimizing afterimages.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판에서 박막 트랜지스터 채널이 형성되는 반도체는 신호선의 경계선 안에 배치되어 있다.In order to solve this problem, the semiconductor in which the thin film transistor channel is formed in the thin film transistor array panel according to the present invention is disposed in the boundary line of the signal line.
더욱 상세하게, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 절연 기판, 절연 기판 위에 형성되어 있는 제1 신호선, 제1 신호선과 절연되어 교차하는 제2 신호선, 제1 신호선과 제2 신호선이 교차하여 정의하는 영역마다 형성되어 있는 화소 전극, 제1 신호선, 제2 신호선 및 화소 전극에 전기적으로 연결되어 있으 며, 채널이 형성되는 제1 반도체를 가지는 박막 트랜지스터를 포함한다. 이때, 제1 반도체는 게이트 전극 또는 데이터선의 경계선 안에 배치되어 있다.More specifically, the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment of the present invention may include an insulating substrate, a first signal line formed on the insulating substrate, a second signal line insulated from and intersecting the first signal line, and a first signal line and a second signal line intersecting each other. And a thin film transistor having a first semiconductor, which is electrically connected to a pixel electrode, a first signal line, a second signal line, and a pixel electrode formed in each of the regions defined by the channel, and has a channel formed thereon. In this case, the first semiconductor is disposed within the boundary between the gate electrode and the data line.
제1 반도체와 동일한 층으로 이루어져 있으며, 제1 반도체와 분리되어 박막 트랜지스터의 드레인 전극 하부에 배치되어 있는 제2 반도체를 더 포함할 수 있다.The semiconductor device may further include a second semiconductor including the same layer as the first semiconductor and separated from the first semiconductor and disposed under the drain electrode of the thin film transistor.
제1 반도체는 데이터선을 따라 선형으로 형성되어 있을 수 있으며, 화소 전극은 절개부를 가질 수 있다.The first semiconductor may be linearly formed along the data line, and the pixel electrode may have a cutout.
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 또다른 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 portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right on" 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 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a thin film transistor array panel and a method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 2를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조에 대하여 상세히 설명한다. First, the structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 2.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 2는 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 II-II' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the thin film transistor array panel of FIG. 1 taken along line II-II ′.
절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. A plurality of
게이트선(121)은 서로 분리되어 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 또한 각 게이트선의 다른 일부는 아래 방향으로 돌출하여 복수의 확장부(expansion)(127)를 이루며, 다른 층 또는 외부 장치의 접속을 위한 면적이 넓은 끝 부분(129)을 가진다.The
게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 두 개의 막, 즉 하부막(121p)과 그 위의 상부막(121q)을 포함한다. 상부막(121q)은 다른 물질, 특히 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질 , 이를테면 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금], 크롬(Cr) 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 하부막(121p)은 게이트 신호의 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진다. 하부막(121p)과 상부막(121q)의 조합의 예로는 알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금/크롬을 들 수 있으며, 위치가 서로 바뀔 수도 있다. 도 2에서 게이트 전극(124)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 124p, 124q로, 게이트선(121) 끝 부분(129)의 하부막 과 상부막은 각각 도면 부호 129p, 129q로 표시되어 있다.The
하부막(121p)과 상부막(121q)의 측면은 각각 경사져 있으며 그 경사각은 기판(110)의 표면에 대하여 약 30-80°이다.Side surfaces of the
게이트선(121) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 이루어진 복수의 선형 반도체(151) 및 섬형 반도체(156)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 이로부터 복수의 돌출부(154)가 게이트 전극(124) 상부까지 뻗어 있고. 섬형 반도체(156)는 선형 반도체(151)로부터 분리되어 있다. 이때, 선형 반도체(151)의 돌출부(154)는 게이트 전극(124)의 경계선 안에 위치한다.A plurality of
반도체(151, 156)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165, 166)가 각각 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치되어 있는데, 게이트 전극(124)을 중심으로 서로 마주한다. 섬형 저항성 접촉 부재(166)는 섬형 반도체(156) 상부에 위치한다.On top of the
반도체(151, 156)와 저항성 접촉 부재(161, 165, 166)를 포함하는 박막 트랜지스터의 반도체층의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 30-80°이다.
Side surfaces of the semiconductor layer of the thin film transistor including the
저항 접촉 부재(161, 165, 166) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175) 및 복수의 유지 축전기용 도전체(storage capacitor conductor)(177)가 형성되어 있다.The 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. 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 선형 반도체(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 선형 반도체(151)의 돌출부(154)에 형성된다. 이때, 반도체(154)는 불투명막인 게이트 전극(124)의 경계선 안쪽에 배치되어 있어, 광원에 노출되지 않는다. 또한, 드레인 전극(175) 하부에 위치하며, 드레인 전극(175)의 경계선 밖으로 드러난 섬형 반도체(156)와 분리되어 있다. 따라서, 반도체(151)의 돌출부(154)에서 빛에 의한 누설 전류가 발생하는 것을 최소화할 수 있으며, 이를 통하여 화상을 표시할 때 누설 전류로 인한 잔상을 최소화할 수 있다.The
유지 축전기용 도전체(177)는 게이트선(121)의 확장부(127)와 중첩되어 있다.The
이때, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 다른 물질, 특히 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질 , 이를테면 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금, 크롬 등으로 이루어진 도전막과 데이터 신호의 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진 도전막을 포함하며, 단일막 또는 다층막일 수 있다.In this case, the
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체(177)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 약 30-80°의 각도로 각각 경사져 있다.The
저항성 접촉 부재(161, 165, 166)는 그 하부의 반도체(151, 155)와 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선형 반도체(151)는 대부분의 곳에서 선형 반도체(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 게이트선(121)과 만나는 부분에서 폭이 커질 수 있으며, 이를 통하여 게이트선(121)과 데이터선(171) 사이의 절연을 강화하고, 데이터선(171)이 단선되는 것을 방지한다.The
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체(177)와 노출된 반도체(154) 부분의 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질 또는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 등으로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.On the
보호막(180)인 유기 물질로 이루어진 실시예에서는 데이터선(171)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)가 드러난 부분으로 보호막(180)의 유기 물질이 접하 는 것을 방지하기 위해 보호막(180)은 반도체(154)를 덮는 질화 규소 또는 산화 규소로 이루어진 절연막을 포함하는 것이 바람직하다.In an embodiment made of an organic material, which is the
보호막(180)에는 드레인 전극(175), 유지 축전기용 도전체(177) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(185, 187, 182)이 형성되어 있으며, 게이트 절연막(140)과 함께 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다. The
접촉 구멍(185, 187, 182, 181)은 드레인 전극(175), 유지 축전기용 도전체(177), 데이터선(171) 및 게이트선(121)의 끝 부분(129, 179)을 드러내는데, 접촉 구멍(185, 187, 182, 181)에서는 이후에 형성되는 ITO 또는 IZO의 도전막과 접촉 특성을 확보하기 위해 알루미늄 계열의 도전막이 드러나지 않는 것이 바람직하다.The contact holes 185, 187, 182, and 181 expose the
보호막(180) 위에는 IZO 또는 ITO로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(82, 81)가 형성되어 있다.A plurality of
화소 전극(190)은 접촉 구멍(185, 187)을 통하여 드레인 전극(175) 및 유지 축전기용 도전체(177)와 각각 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고 도전체(177)에 데이터 전압을 전달한다. The
데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(도시하지 않음)의 공통 전극(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 액정층의 액정 분자들을 재배열시킨다.The
또한 앞서 설명한 것처럼, 화소 전극(190)과 공통 전극은 축전기[이하 “액 정 축전기(liquid crystal capacitor)”라 함]을 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) 및 이와 이웃하는 게이트선(121)[이를 "전단 게이트선(previous gate line)"이라 함]의 중첩 등으로 만들어지며, 유지 축전기의 정전 용량, 즉 유지 용량을 늘이기 위하여 게이트선(121)을 확장한 확장부(127)를 두어 중첩 면적을 크게 하는 한편, 화소 전극(190)과 연결되고 확장부(127)와 중첩되는 유지 축전기용 도전체(177)를 보호막(180) 아래에 두어 둘 사이의 거리를 가깝게 한다.In addition, as described above, the
화소 전극(190)은 또한 이웃하는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩되어 개구율(aperture ratio)을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다. The
접촉 보조 부재(81, 82)는 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 데이터선의 끝 부분(129, 179)과 각각 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 각 끝 부분(129, 179)과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다. The contact
본 발명의 다른 실시예에 따르면 화소 전극(190)의 재료로 투명한 도전성 폴리머(polymer) 등을 사용하며, 반사형(reflective) 액정 표시 장치의 경우 불투명한 반사성 금속을 사용하여도 무방하다. 이때, 접촉 보조 부재(81, 82)는 화소 전극(190)과 다른 물질, 특히 IZO 또는 ITO로 만들어질 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, a transparent conductive polymer may be used as the material of the
발명의 다른 실시예에서 화소 전극은 화소를 다수의 도메인으로 분할하여 액정 분자를 배향하는 도메인 분할 수단을 가질 수 있는데, 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.In another embodiment of the present invention, the pixel electrode may have domain dividing means for dividing the pixel into a plurality of domains to orient the liquid crystal molecules, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 5는 본 발명의 도 3 및 도 4의 표시판을 정렬하여 완성한 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도이고, 도 6은 도 5의 액정 표시 장치를 VI-VI'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.3 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor array panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. FIG. 4 is a layout view illustrating a structure of an opposing display panel for a liquid crystal display according to another exemplary embodiment. 5 is a layout view illustrating a structure of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment in which the display panels of FIGS. 3 and 4 are aligned, and FIG. 6 is a line VI-VI ′ of the liquid crystal display of FIG. 5. It is a cross-sectional view cut along.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판(100), 공통 전극 표시판(200), 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 삽입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.The liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a thin film
먼저, 도 3, 도 5 및 도 6을 참고로 하여 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 상세하게 설명한다. 여기서, 앞의 실시예와 동일한 구조에 대해서는 구체적인 설명을 생략하며, 다른 특징에 대해서만 구체적으로 설명한다.First, the thin film
절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)과 복수의 유지 전극선(storage electrodes lines)(131)이 형성되어 있다.A plurality of
각 게이트 전극(124)은 게이트선(121)의 돌출부를 이룬다.Each
각 유지 전극선(131)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있고 제1 내지 제4 유지 전 극(133a, 133b, 133c, 133d)을 이루는 복수 벌의 가지 집합을 포함한다. 제1 유지 전극(133a)과 제2 유지 전극(133b)은 세로 방향으로 뻗어 있고, 제3 및 제4 유지 전극(133c, 133d)은 사선 방향으로 뻗어 있으며 제2 유지 전극(133b)의 양단에 연결되어 있으며, 서로 인접하게 제1 유지 전극(133a)에 연결되어 있다. 제3 및 제4 유지 전극(133c, 133d)은 인접한 두 게이트선(121) 사이의 중앙선에 대하여 반전 대칭을 이룬다. 유지 전극선(131)에는 액정 표시 장치의 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)에 인가되는 공통 전압 등 소정의 전압이 인가된다. Each
박막 트랜지스터의 채널이 형성되는 돌출부(154)는 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 이때에도, 선형 반도체(151)는 데이터선(171)의 경계선 안에 배치되어 있고, 드레인 전극(175)의 경계선 밖으로 노출된 섬형 반도체(156)로부터 분리되어 있어, 앞의 실시예와 동일하게, 외부 광에 의한 누설 전류를 최소화할 수 있으며, 이를 통하여 잔상을 최소화할 수 있다. The
또한, 데이터선(171)과 동일한 층에는 게이트선(121) 위에 위치하는 복수의 다리부 금속편(under-bridge metal piece)(178)이 형성되어 있는데, 이러한 다리부 금속편(178)은 게이트선(121)과 중첩하여 배치되어 있다. In addition, a plurality of under-
보호막(180)은 게이트 절연막(140)과 함께 유지 전극선(131)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183a, 183b)을 가진다.The
보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190), 유지 전극선 연결 다리(83) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다.
A plurality of
유지 전극선 연결 다리(83)는 게이트선(121)과 소스 전극(173)을 가로지르며, 접촉 구멍(183a, 183b)을 통하여 게이트선(121)을 사이에 두고 반대쪽에 위치하는 제1 유지 전극(133a)의 노출된 끝 부분과 유지 전극선(131)의 노출된 부분에 연결되어 있다. 유지 전극선(131)은 유지 전극선 연결 다리(83) 및 금속편(178)과 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는 데 사용할 수 있다. The storage electrode
각 화소 전극(190)은 왼쪽 모퉁이에서 모따기되어 있으며, 모따기된 빗변은 게이트선(121)에 대하여 약 45도의 각도를 이룬다.Each
화소 전극(190)은 중앙 절개부(91), 하부 절개부(92a) 및 상부 절개부(92b)를 가지며, 화소 전극(190)은 이들 절개부(91, 92a, 92b)에 의하여 복수의 영역으로 분할된다. 절개부(91, 92a, 92b)는 화소 전극(190)을 게이트선(121)과 평행하게 이등분하는 가로 중심선에 대하여 거의 반전 대칭을 이루고 있다.The
하부 및 상부 절개부(92a, 92b)는 대략 화소 전극(190)의 오른쪽 변에서부터 왼쪽 변으로 비스듬하게 뻗어 있으며, 화소 전극(190)의 가로 중심선에 대하여 하반면과 상반면에 각각 위치하고 있다. 하부 및 상부 절개부(92a, 92b)는 게이트선(121)에 대하여 약 45도의 각도를 이루며 서로 수직하게 뻗어 있다.The lower and
중앙 절개부(91)는 화소 전극(190)의 중앙에 배치되어 있으며 오른쪽 변 쪽에 입구를 가지고 있다. 중앙 절개부(91)의 입구는 하부 절개부(92a)와 상부 절개부(92b)에 각각 거의 평행한 한 쌍의 빗변을 가지고 있다.The
따라서, 화소 전극의 하반면은 하부 절개부(92a)에 의하여 두 개의 영역으로 나누어지고, 상반면 또한 상부 절개부(92b)에 의하여 두 개의 영역으로 분할된다. 이 때, 영역의 수효 또는 절개부의 수효는 화소의 크기, 화소 전극의 가로변과 세로 변의 길이 비, 액정층(3)의 종류나 특성 등 설계 요소에 따라서 달라지며, 기울어진 방향도 달라질 수 있다.Accordingly, the lower half of the pixel electrode is divided into two regions by the
다음, 도 3 내지 도 6을 참고로 하여, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.Next, the common
투명한 유리 등으로 이루어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화소 전극(190)과 마주보며 화소 전극(190)과 거의 동일한 모양을 가지는 복수의 개구부를 가지고 있으며, 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터에 대응하는 부분으로 이루어지는 것이 바람직하다.The
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있으며 차광 부재(230)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 위치한다. 색필터(230)는 화소 전극(190)을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색 등의 원색 중 하나를 표시할 수 있다. A plurality of
색필터(230)의 위에는 덮개막(250)이 형성되어 있다. An
덮개막(250)의 위에는 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 이루어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다. The
공통 전극(270)은 복수 벌의 절개부(71, 72a, 72b) 집합을 가진다. The
한 벌의 절개부(71, 72a, 72b)는 하나의 화소 전극(190a, 190b)과 마주 보며 중앙 절개부(71), 하부 절개부(72a) 및 상부 절개부(72b)를 포함한다. 절개부(71, 72a, 72b) 각각은 화소 전극(190a, 190b)의 인접 절개부(91, 92a, 92b) 사이 또는 절개부(92a, 92b)와 제1 화소 전극(190a)의 모따기된 빗변 사이에 배치되어 있다. 또한, 각 절개부(71, 72a, 72b)는 화소 전극의 하부 절개부(92a) 또는 상부 절개부(92b)와 평행하게 뻗은 적어도 하나의 사선부를 포함한다.The pair of
하부 및 상부 절개부(72a, 2b) 각각은 대략 화소 전극의 왼쪽 변에서 위쪽 또는 아래쪽 변을 향하여 뻗은 사선부, 그리고 사선부의 각 끝에서부터 화소 전극의 변을 따라 변과 중첩하면서 뻗으며 사선부와 둔각을 이루는 가로부 및 세로부를 포함한다.Each of the lower and
중앙 절개부(71)는 대략 화소 전극의 왼쪽 변에서부터 가로 방향으로 뻗은 중앙 가로부, 이 중앙 가로부의 끝에서 중앙 가로부와 빗각을 이루며 화소 전극의 오른쪽 변을 향하여 뻗은 한 쌍의 사선부, 그리고 사선부의 각 끝에서부터 화소 전극의 오른쪽 변을 따라 오른쪽 변과 중첩하면서 뻗으며 사선부와 둔각을 이루는 종단 세로부를 포함한다.The
절개부(71, 72a, 72b)의 수효 및 방향 또한 설계 요소에 따라 달라질 수 있으며, 차광 부재(220)가 절개부(71, 72a, 72b)와 중첩하여 절개부(71, 72a, 72b) 부근의 빛샘을 차단할 수 있다.The number and direction of the
두 표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 수직 배향막(11, 21)이 각각 도포되어 있고, 바깥쪽 면에는 편광판(12, 22)이 각각 구비되어 있다. 두 편광판(12, 22)의 투과축은 직교하며 이중 한 투과축은 게이트선(121)에 대하여 나란하다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광판(12, 22) 중 하나가 생략될 수 있다.Vertical alignment layers 11 and 21 are coated on the inner surfaces of the two
표시판(100, 200)과 편광자(12, 22)의 사이에는 각각 액정층(3)의 지연값을 보상하기 위한 위상 지연 필름(retardation film)이 낄 수 있다. 위상 지연 필름은 복굴절성(birefringce)을 가지며 액정층(3)의 복굴절성을 역으로 보상하는 역할을 한다. 지연 필름으로는 일축성 또는 이축성 광학 필름을 사용할 수 있으며, 특히 음성(negative) 일축성 광학 필름을 사용할 수 있다.A phase retardation film may be interposed between the
액정 표시 장치는 또한 편광자(12, 22), 위상 지연 필름, 표시판(100, 200) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)를 포함할 수 있다.The liquid crystal display may also include a
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자(310)는 전계가 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있다. 따라서 입사광은 직교 편광자(12, 22)를 통과하지 못하고 차단된다.The
공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하고 화소 전극(190)에 데이터 전압을 인가하면 표시판의 표면에 거의 수직인 전계(electric field)가 생성된다. 액정 분자(310)들은 전계에 응답하여 그 장축이 전계의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다. 한편, 공통 전극(270) 및 화소 전극(190)의 절개부(71, 72a, 72b, 91, 92a, 92b)와 이들과 평행한 화소 전극(190)의 빗변은 전계를 왜곡하여 액정 분자들의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전계의 수평 성분은 절개부(71, 72a, 72b, 91, 92a, 92b)의 변과 화소 전극(190)의 빗변에 수직이다. 또한 절개부(71, 72a, 72b, 91, 92a, 92b)의 마주보는 두 변에서의 주 전계의 수평 성분은 서로 반대 방향이다.
When a common voltage is applied to the
이러한 전계를 통하여 절개부(71, 72a, 72b, 91, 92a, 92b)는 액정층(3)의 액정 분자가 기울어지는 방향을 제어한다. 인접하는 절개부(71, 72a, 76b, 91, 92a, 92b)에 의하여 정의되거나 절개부(72a, 72b)와 화소 전극(190)의 왼쪽 빗변에 의하여 정의되는 각 도메인 내에 있는 액정 분자는 절개부(71, 72a, 72b, 91, 92a, 92b)의 길이 방향에 대하여 수직을 이루는 방향으로 기울어진다. 각 도메인의 가장 긴 변 2개는 거의 나란하고 게이트선(121)과 약 ±45도를 이루며, 도메인 내에서 액정 분자 대부분은 4방향으로 기울어진다. Through these electric fields, the
절개부(91, 92a, 92b, 71, 72a, 72b)의 너비는 약 9μm 내지 약 12μm인 것이 바람직하다.The width of the
적어도 하나의 절개부(91, 92a, 92b, 71, 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(190, 270)의 위 또는 아래에 배치될 수 있으며 그 너비는 약 5μm 내지 약 10μm인 것이 바람직하다.At least one
절개부(91, 92a, 92b, 71, 72a, 72b)의 모양 및 배치는 변형될 수 있다.The shape and arrangement of the
한편, 액정 분자(310)들의 경사 방향과 편광자(12, 22)의 투과축이 45도를 이루면 최고 휘도를 얻을 수 있는데, 본 실시예의 경우 모든 도메인에서 액정 분자(310)들의 경사 방향이 게이트선(121)과 45°의 각을 이루며 게이트선(121)은 표시판(100, 200)의 가장자리와 수직 또는 수평이다. 따라서 본 실시예의 경우 편광자(12, 22)의 투과축을 표시판(100, 200)의 가장자리에 대하여 수직 또는 평행이 되도록 부착하면 최고 휘도를 얻을 수 있을 뿐 아니라 편광자(12, 22)를 저렴하게 제 조할 수 있다.Meanwhile, when the inclination direction of the liquid crystal molecules 310 and the transmission axis of the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에는 채널이 형성되는 반도체가 불투명의 게이트선 또는 데이터선의 경계선 안에 배치되어 있어, 외부 광으로 인하여 반도체에서 발생하는 누설 전류를 최소화할 수 있으며, 이를 통하여 잔상을 최소화할 수 있다.As described above, in the thin film transistor array panel according to the exemplary embodiment of the present invention, since the semiconductor in which the channel is formed is disposed in the boundary of the opaque gate line or data line, leakage current generated in the semiconductor due to external light can be minimized. Through this, the afterimage can be minimized.
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.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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KR1020040109642A KR20060070837A (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Thin film transistor array panel |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020040109642A KR20060070837A (en) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Thin film transistor array panel |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |