KR20070028138A - 박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

기생 용량에 의한 표시 특성 저하를 방지할 수 있는 박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는, 절연 기판, 상기 절연 기판상에 제 1방향으로 형성된 게이트 라인, 상기 절연 기판상에 상기 게이트 라인과 교차되는 제 2방향으로 형성된 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 따른 각 화소 영역에 형성되고, 일측이 상기 데이터 라인과 중첩되도록 위치하는 화소 전극, 및 상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 연결된 박막트랜지스터를 포함한다.
박막트랜지스터 표시판, 데이터 라인, 화소 전극

Description

박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{Thin film transistor substrate and liquid crystal display device including the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 박막트랜지스터 표시판이 도시된 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 박막트랜지스터 표시판이 도시된 평면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
110: 박막트랜지스터 표시판 111: 제 1절연 기판
112: 게이트 라인 113: 데이터 라인
114: 화소 전극 120: 공통전극 표시판
121: 제 2절연 기판 122: 컬러필터층
123: 공통전극 130: 액정층
본 발명은 박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기생 용량에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 액정 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액정 패널 내부에 주입된 액정의 전기, 광학적 성질을 이용하여 영상 정보를 표시하는 디스플레이 장치로서, 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)으로 이루어진 전자 제품에 비해 소비전력이 낮고 무게가 가벼우며, 부피가 작다는 장점을 갖는다. 따라서, 액정 표시 장치는 휴대용 컴퓨터의 디스플레이 장치, 데스크 탑 컴퓨터의 모니터 및 고화질 영상 기기의 모니터 등과 같이 다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 적용되고 있다.
액정 표시 장치는 일반적으로 액정 패널 어셈블리와 백라이트 어셈블리로 구분되는데, 액정 패널 어셈블리는 박막 트랜지스터 어레이, 화소 전극 등을 포함하는 박막트랜지스터 표시판 및 컬러 필터, 블랙 매트릭스(black matrix), 공통 전극 등을 포함하는 공통전극 표시판이 합착되고 그 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질이 주입되어 형성된 액정 패널과, COG(chip on glass) 방식에 의해 액정 패널 상에 실장되며 액정 패널에 형성된 게이트 라인, 데이터 라인 및 공통 전극에 각각 구동 신호 및 공통 전압을 인가하는 구동 IC와, 구동 IC에 소정의 데이터 및 제어 신호를 전송하는 인쇄 회로 기판과 구동 IC를 서로 연결하기 위한 연성 인쇄 회로 기판 등을 포함한다. 이러한 액정 패널 어셈블리는 램프 어셈블리 및 각종 광학시트들을 포함하는 백라이트 어셈블리에 수납되어 액정 표시 장치를 구성하게 된다.
이러한 액정 표시 장치는 구동 방식에 따라 수평 전계형 액정 표시 장치와 수직 전계형 액정 표시 장치로 나뉘게 된다. 수평 전계형 액정 표시 장치는 액정 분자의 움직임을 수평으로 제어하여 빛의 투과 여부를 조절하고, 수직 전계형 액정 표시 장치는 액정 분자의 움직임을 수직으로 제어하여 빛의 투과 여부를 조절한다.
이중에서 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향(Vertical Alignment: VA) 모드 액정 표시 장치는, 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치에서는 데이터 라인과 각 화소 전극 사이에서 기생 용량이 발생하게 되고, 발생된 기용 용량의 크기는 데이터 라인과 각 화소 전극간의 간격에 따라 달라지게 된다. 이때, 소정의 데이터 라인에 대해서 두개의 화소 전극간 간격이 다를 경우에는 각 화소 전극과 데이터 라인 사이에 발생되는 기생 용량의 크기가 달라지게 되고, 이로 인해 세로줄 등의 표시 특성 저하가 발생하게 된다. 이는 박막트랜지스 표시판에 형성되는 각 화소 전극들이 정확하게 정렬되지 않고 소정 방향으로 시프트(Shift)된 경우에는 데이터 라인과 각 화소 전극간의 간격에 차이가 발생하게 되고, 이로 인해 발생하는 기생 용량의 크기가 달라지게 되는 것이다.
따라서, 화소 전극이 소정 방향으로 시프트된 경우에도 화소 전극과 데이터 라인 사이에 발생되는 기생 용량의 크기가 달라지는 것을 방지하여 표시 특성 저하를 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화소 전극과 데이터 라인 사이에서 발생하는 기생 용량의 크기를 동일하게 유지할 수 있는 박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 표시판은, 절연 기판, 상기 절연 기판상에 제 1방향으로 형성된 게이트 라인, 상기 절연 기판상에 상기 게이트 라인과 교차되는 제 2방향으로 형성된 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 따른 각 화소 영역에 형성되고, 일측이 상기 데이터 라인과 중첩되도록 소정 방향으로 시프트되어 위치하는 화소 전극, 및 상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 연결된 박막트랜지스터를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 구동 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막트랜지스터 표시판이 도시된 평면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는, 박막트랜지스터 표시판(110), 박막트랜지스터 표시판(110)과 일정 간격 이격되어 위치하는 공통전극 표시판(120) 및 박막트랜지스터 표시판(110)과 공통전극 표시판(120) 사이에 액정층(130)이 개재되어 있는 액정 패널을 포함한다.
박막트랜지스터 표시판(110)은 제 1절연 기판(111) 일면에 횡방향으로 다수개의 게이트 라인(112)이 형성되고, 횡방향과 교차되는 종방향으로 다수개의 데이터 라인(113)이 형성된다. 게이트 라인(112)과 데이터 라인(113)이 교차되어 형성되는 영역은 화소 영역(P)이라 칭하여지며, 화소 영역(P)별로 게이트 라인(112)과 데이터 라인(113)이 교차되는 지점에 박막트랜지스터(T)와 박막트랜지스터(T)에 연결되는 화소 전극(114)이 형성된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전극(114)은 화소 전극(114)의 일측이 데이터 라인(113)에 중첩되도록 소정 방향으로 시프트되어 위치된다. 구체적으로, 소정의 게이트 라인을 기준으로 일측에 위치한 화소 전극들이 소정 방향으로 시프트되어 위치하고, 타측에 위치한 화소 전극들은 그 반대 방향으로 시프트되어 위치하는 것이다. 따라서, 소정의 게이트 라인을 기준으로 일측에 위치한 화소 전극들의 일측이 데이터 라인에 중첩되고, 타측에 위치한 화소 전극들의 타측이 데이터 라인에 중첩되는 것이다.
이와 같이, 화소 전극과 데이터 라인을 중첩시키는 것은, 데이터 라인과 화소 전극간에는 그 간격에 따라 다른 크기를 가지는 기생 용량들이 발생될 수 있는데, 발생되는 기생 용량의 크기가 다를 경우 세로줄과 같은 표시 특성 저하가 발생될 수 있기 때문에 데이터 라인에 대하여 화소 전극이 중첩되도록 하여 기생 용량의 크기를 일정하게 유지함으로써, 화소 전극과 데이터 라인과의 간격차로 인한 기생 용량의 크기가 달라지는 것을 방지하기 위함이다. 본 발명의 일 실시예에서는 소정의 게이트 라인을 기준으로 화소 전극들이 서로 반대 방향으로 시프트되어 위치된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 표시 특성에 따라 시프트되는 방향을 변경될 수 있다.
한편, 공통전극 표시판(120)은 제 2절연 기판(121) 일면에 컬러 필터층(122), 오버코트층(미도시) 및 공통 전극(123)이 형성되어 있으며, 컬러필터층(121)은 특정 파장의 빛만을 통과시키는 컬러필터 및 컬러필터의 경계를 따라 형성되어 액정(130)의 배열이 제어되지 않는 영역의 빛을 차단하는 블랙 매트릭스(Blackmatrix)를 포함한다. 오버코트층(미도시)는 컬러필터층(121)을 평탄화하고, 공통전극(123)과의 접착력을 향상시키기 위해 형성된다.
그리고, 박막트랜지스터 표시판(110) 및 공통전극 표시판(120)의 각 외부면 에는 편광축과 평행한 빛만을 투과시키는 하부 편광판(140) 및 상부 편광판(150)이 위치하고, 하부 편광판(140)의 하부에는 별도의 광원이 백라이트(미도시)가 위치된다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절개한 단면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개한 단면도이다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 제 1절연 기판(111), 데이터 라인(113) 및 화소 전극(114) 등을 포함하는 박막트랜지스터 표시판(110)과 제 2절연 기판(121), 컬러필터층(122), 블랙매트릭스(124), 오버코트층(미도시), 공통전극(123) 등을 포함하는 공통전극 표시판(120)과 박막트랜지스터 표시판(110) 및 공통전극 표시판(120) 사이에 개재되는 액정층(130)을 포함하는 액정 패널을 포함한다. 그리고, 박막트랜지스터 표시판(110) 및 공통전극 표시판(120)의 하부 및 상부에는 각각 하부 편광판(140) 및 상부 편광판(150)이 위치한다.
이때, 전술한 도 3의 화소 전극(114)은 우측 방향으로 시프트된 상태로 화소 전극(114)과 데이터 라인(113)이 중첩되게 형성된다. 또한, 화소 전극(114)이 우측 방향으로 시프트되어 데이터 라인(113)과 중첩되는 영역은 빛이 투과하지 않게 되므로 블랙 매트릭스(124)가 데이터 라인(113) 영역과 중첩되도록 해당 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 화소 전극(114) 및 데이터 라인(113)이 중첩된 후, 컬러필터층(122)의 소정 색상을 가지는 컬러필터와 데이터 라인(113)의 단측간의 거리는 0.5 내지 5㎛인 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이 는 액정 표시 장치의 제조 공정에 따라 변경될 수 있다.
한편, 도 4는 전술한 도 3에서 화소 전극이 시프트된 방향과 반대 방향으로 시프트되어 위치한 화소 전극이 도시된 도면으로서, 전술한 도 3과 마찬가지로 좌측 방향으로 시프트되어 위치한 화소 전극(114)과 데이터 라인(113)이 중첩되어 형성된다. 또한, 블랙 매트릭스(124)도 데이터 라인(113)이 위치한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 컬러필터층(114)의 소정 색상을 가지는 컬러필터와 데이터 라인(113)의 일단측간의 거리는 0.5 내지 5㎛로 전술한 도 3과 동일하다.
이와 같이, 컬러필터와 데이터 라인(113)에 거리를 유지하는 것은 화소 전극(114)의 정확하게 정렬되지 않은 경우 소정 방향으로 시프트되어도 데이터 라인(113)이 화소 전극(114)과 중첩되는 상태를 유지하도록 하기 위함이다.
이때, 전술한 도 3에서의 화소 전극(114)과 데이터 라인(113)의 일단측간 거리를 A라 하고, 전술한 도 4에서 화소 전극(114)과 데이터 라인(113)의 일단측간 거리를 B라 하는 경우, A/B는 0.2내지 5인 것이 바람직하다.
이와 같이, 전술한 도 3 및 도 4에서 소정의 게이트 라인을 기준으로 일측에 위치한 화소 전극들이 소정 방향으로 시프트되어 위치하면, 도 4와 같이 타측에 화소 전극들은 그 반대 방향으로 시프트되어 위치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 이례에 불과한 것으로 시프트되는 방향은 표시 특성에 따라 변경될 수 있는 것은 자명하다 할 수 있다.
한편, 다른 실시예로 화소 전극(114)을 시프트시켜 데이터 라인(113)과 중첩시키는 방법 이외에도 화소 전극(114)의 형태를 변경하여 데이터 라인(113)과 중첩 시킬 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 화소 전극(114)을 시프트시키지 않는 상태에서 화소 전극(114)의 일측이 돌출되도록 그 형태를 변경하여 데이터 라인(113)과 중첩되도록 함으로써, 전술한 바와 같은 화소 전극(114)을 시프트시켜 데이터 라인(113)과 중첩시키는 것과 동일한 결과를 얻어낼 수 있다.
또한, 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'선 및 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절개한 단면도는 전술한 도 2를 절개한 단면도인 도 3 및 도 4와 동일하게 생각할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 의하면, 화소 전극과 데이터 라인이 중첩되도록 하여 화소 전극과 데이터 라인간에 발생되는 기생 용량의 크기를 일정하게 유지하여 세로줄 발생과 같은 표시 특성 저하을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 절연 기판;
    상기 절연 기판상에 제 1방향으로 형성된 게이트 라인;
    상기 절연 기판상에 상기 게이트 라인과 교차되는 제 2방향으로 형성된 데이터 라인;
    상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 따른 각 화소 영역에 형성되고, 일측이 상기 데이터 라인과 중첩되도록 위치하는 화소 전극; 및
    상기 게이트 라인, 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 연결된 박막트랜지스터를 포함하는 박막트랜지스터 표시판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극은, 상기 데이터 라인과 중첩되도록 소정 방향으로 시프트되어 위치하는 박막트랜지스터 표시판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극은, 일측이 상기 데이터 라인과 중첩되도록 돌출되어 형성되는 박막트랜지스터 표시판.
  4. 제 2 항에 있어서,
    소정의 게이트 라인을 기준으로 양측에 위치한 화소 전극은, 서로 반대 방향으로 시프트되어 위치하는 박막트랜지스터 표시판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 어느 한 항의 박막트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8482709B2 (en) 2010-04-22 2013-07-09 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
CN113805392A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示面板及显示基板的制作方法

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