KR20070037146A - Panel and liquid crystal display including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시판은 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 기판 위에 형성되어 있으며, 상기 게이트선과 빗각을 이루는 긴 변을 갖는 화소 전극, 상기 화소 전극의 긴 변과 평행하고, 중앙 부분에서 꺾어져 상기 화소 전극의 일부와 중첩하는 데이터선, 상기 기판 위에 부착되어 있는 제1 편광판, 그리고 상기 제1 편광판과 마주하는 제2 편광판을 포함한다.The present invention relates to a display panel and a liquid crystal display including the same. According to an exemplary embodiment of the present invention, a display panel includes a substrate, a gate line formed on the substrate, a pixel electrode formed on the substrate, the pixel electrode having a long side formed at an oblique angle with the gate line, and parallel to the long side of the pixel electrode. And a data line that is folded and overlaps with a portion of the pixel electrode, a first polarizing plate attached to the substrate, and a second polarizing plate facing the first polarizing plate.
TN, 사선, 화소 전극, 개구율 TN, oblique line, pixel electrode, aperture ratio
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 배치도.1 is a layout view illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시한 액정 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 배치도.FIG. 2 is a layout view of the liquid crystal display shown in FIG. 1 taken along the line II-II. FIG.
도 3은 도 1에 도시한 액정 표시 장치를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 배치도.FIG. 3 is a layout view of the liquid crystal display shown in FIG. 1 taken along line III-III. FIG.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to still another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 배치도.5 is a layout view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도.6 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 배치도.7 is a layout view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 장치를 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 잘라 도시한 단면도.FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display shown in FIG. 7 taken along the line VIII-VIII. FIG.
<도면 부호의 설명><Description of Drawing>
3: 액정층 11, 21: 배향막3:
81, 82: 접촉 보조 부재 100: 박막 트랜지스터 표시판81, 82: contact auxiliary member 100: thin film transistor array panel
110: 절연 기판 121: 게이트선110: insulating substrate 121: gate line
124: 게이트 전극 131: 유지 전극선124: gate electrode 131: sustain electrode line
133a, 133b: 유지 전극133a and 133b: sustain electrodes
140: 게이트 절연막 154: 반도체140: gate insulating film 154: semiconductor
161, 163, 165: 저항성 접촉 부재161, 163, and 165: ohmic contact members
171, 179: 데이터선 173: 소스 전극171 and 179: data line 173: source electrode
175: 드레인 전극 180: 보호막175: drain electrode 180: protective film
181, 182, 185: 접촉 구멍181, 182, 185: contact hole
191: 화소 전극 200: 공통 전극 표시판191: pixel electrode 200: common electrode display panel
210: 절연 기판 220: 차광 부재210: insulating substrate 220: light blocking member
230: 색필터 250: 덮개막230: color filter 250: overcoat
270: 공통 전극270 common electrode
본 발명은 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display panel and a liquid crystal display including the same.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판 과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 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, and includes two display panels on which electric field generating electrodes, such as a pixel electrode and a common electrode, are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. The liquid crystal display generates an electric field in the liquid crystal layer by applying a voltage to the field generating electrode, thereby determining an orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.
액정 표시 장치는 또한 각 화소 전극에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 스위칭 소자를 제어하여 화소 전극에 전압을 인가하기 위한 게이트선과 데이터선 등 다수의 신호선을 포함한다.The liquid crystal display also includes a switching element connected to each pixel electrode and a plurality of signal lines such as a gate line and a data line for controlling the switching element and applying a voltage to the pixel electrode.
이러한 액정 표시 장치 중에서도, 양의 유전율 이방성을 가지는 비틀린 네마틱 액정을 사용하는 비틀린 네마틱(twisted nematic) TN 방식의 액정 표시 장치는, 전기장을 인가하지 않을 때 두 기판 사이에 채워진 액정층의 액정 분자들이 두 기판에 평행하며 일정한 피치(pitch)를 가지고 나선상으로 꼬여 있어 액정 분자의 장축 배열 방위가 연속적으로 변화되는 비틀린 구조를 가진다. 두 기판에 형성된 전극 사이에 전기장을 형성하였을 때에는, 액정 분자의 장축 배열 방위가 일정하게 전기장의 방향과 평행하게 배열되어 두 기판에 대하여 수직한 구조를 가진다.Among such liquid crystal displays, a twisted nematic TN type liquid crystal display using a twisted nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is a liquid crystal molecule of a liquid crystal layer filled between two substrates when an electric field is not applied. They are parallel to the two substrates and are twisted in a spiral with a constant pitch, and thus have a twisted structure in which the long-axis alignment orientation of the liquid crystal molecules is continuously changed. When the electric field is formed between the electrodes formed on the two substrates, the long-axis alignment direction of the liquid crystal molecules is constantly arranged parallel to the direction of the electric field to have a structure perpendicular to the two substrates.
이러한 TN 액정 표시 장치는 전기장이 인가되었을 때 측방향 전기장(lateral field)로 인하여 이러한 측방향 전기장으로 인하여 액정 분자들의 배향이 흐트러지고 이에 따라 텍스처(texture)나 빛샘이 생기며 응답 시간이 길어진다. 편광판의 광축 오정렬이 있을 때에는 화소 전극 외곽부에서 빛샘 현상은 더욱 심해질 수 있다.In the TN liquid crystal display, when the electric field is applied, the lateral electric field causes the orientation of the liquid crystal molecules to be disturbed, resulting in texture or light leakage and a long response time. When there is an optical axis misalignment of the polarizing plate, light leakage may be more severe at the outer edge of the pixel electrode.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 빛샘 현상이 발생하지 않으면서도, 개구율의 감소도 방지하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to prevent the reduction of the aperture ratio without the occurrence of light leakage.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 기판 위에 형성되어 있으며, 상기 게이트선과 빗각을 이루는 긴 변을 갖는 화소 전극, 상기 화소 전극의 긴 변과 평행하고, 중앙 부분에서 꺾어져 상기 화소 전극의 일부와 중첩하는 데이터선, 상기 기판 위에 부착되어 있는 제1 편광판, 그리고 상기 제1 편광판과 마주하는 제2 편광판을 포함한다.A liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate, a gate line formed on the substrate, a pixel electrode formed on the substrate, the pixel electrode having a long side formed at an oblique angle with the gate line, and parallel to the long side of the pixel electrode. And a data line that is bent at a center portion and overlaps a part of the pixel electrode, a first polarizer attached to the substrate, and a second polarizer facing the first polarizer.
상기 빗각은 45°일 수 있다.The oblique angle may be 45 °.
상기 화소 전극의 긴 변과 상기 제1 편광판의 광축은 일치할 수 있다.The long side of the pixel electrode and the optical axis of the first polarizing plate may coincide.
상기 제1 편광판과 상기 제2 편광판의 광축이 이루는 각은 90°일 수 있다.An angle formed by an optical axis of the first polarizing plate and the second polarizing plate may be 90 °.
상기 화소 전극과 상기 데이터선 사이에 형성되어 있는 유기막을 더 포함할수 있다.The organic layer may further include an organic layer formed between the pixel electrode and the data line.
상기 화소 전극은 서로 분리되어 있는 제1 및 제2 부화소 전극을 포함할 수 있다.The pixel electrode may include first and second subpixel electrodes that are separated from each other.
상기 제1 및 제2 부화소 전극은 상하로 나뉘어 배치되어 있을 수 있다.The first and second subpixel electrodes may be disposed to be divided up and down.
상기 제1 및 제2 부화소 전극은 용량성 결합되어 있을 수 있다.The first and second subpixel electrodes may be capacitively coupled.
상기 게이트선은 상기 제1 및 제2 부화소 전극의 경계에 배치되어 있을 수 있다.The gate line may be disposed at a boundary between the first and second subpixel electrodes.
상기 게이트과 연결되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 전극 위에 위치하며, 상기 데이터선과 연결되어 있는 소스 전극, 상기 소스 전극과 각각 마주하는 드레인 전극 및 결합 전극을 포함하고, 상기 드레인 전극은 상기 제1 부화소 전극과 연결되어 있으며, 상기 결합 전극은 상기 제2 부화소 전극과 중첩할 수 있다.A gate electrode connected to the gate, a source electrode on the gate electrode, a source electrode connected to the data line, a drain electrode facing the source electrode, and a coupling electrode, respectively, wherein the drain electrode includes the first subpixel electrode. And the coupling electrode may overlap the second subpixel electrode.
상기 화소 전극 아래에 형성되어 있는 복수의 색필터를 더 포함할 수 있다.The display apparatus may further include a plurality of color filters formed under the pixel electrode.
상기 화소 전극과 상기 색필터 사이에 형성되어 있는 덮개막을 더 포함할 수있다.The display device may further include an overcoat formed between the pixel electrode and the color filter.
상기 화소 전극과 중첩하는 유지 전극을 더 포함할 수 있다.The display device may further include a storage electrode overlapping the pixel electrode.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선,상기 기판 위에 형성되어 있으며, 긴 변이 상기 게이트선과 빗각을 이루는 화소 전극, 상기 화소 전극의 긴 변과 평행하고, 상기 화소 전극의 일부와 중첩하는 데이터선, 상기 화소 전극과 마주보는 공통 전극, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 위치하는 액정층, 상기 기판 위에 부착되어 있는 제1 편광판, 그리고 상기 제1 편광판과 마주보는 제2 편광판을 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a substrate, a gate line formed on the substrate, a pixel electrode formed on the substrate, the long side of which is parallel to the long side of the pixel electrode, the pixel electrode having an oblique angle with the gate line, and the pixel electrode A data line overlapping a portion of the substrate, a common electrode facing the pixel electrode, a liquid crystal layer positioned between the pixel electrode and the common electrode, a first polarizer attached on the substrate, and a first polarizer facing the first polarizer. There is provided a liquid crystal display device comprising two polarizing plates.
그러면 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 Hereinafter, exemplary 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 포함 한다. 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, area, 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.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 표시판을 도시하는의 배치도이며, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 액정 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ 선 및 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 배치도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 단면도이다.1 is a layout view of a display panel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are along the lines II-II and III-III of the liquid crystal display shown in FIG. 4 is a layout view cut away and illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 이들 사이에 들어있는 액정층(3)을 포함한다.1 to 3, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a thin film
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.First, the thin film
기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다.A plurality of
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.The
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수 쌍의 유지 전극(133a, 133b)을 포함한다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선 중 아래쪽에 가깝다. 유지 전극(133a, 133b) 각각은 줄기선과 연결된 고정단과 그 반대 쪽의 자유단을 가지고 있다. 한 쪽 유지 전극(133b)의 고정단은 면적이 넓으며, 그 자유단은 직선 부분과 굽은 부분의 두 갈래로 갈라진다. 그러나 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부 막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.Side surfaces of the
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 만들어진 복수의 섬형 반도체(154)가 형성되어 있다. 섬형 반도체(154)는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 부근에서 너비가 넓어져 이들을 폭넓게 덮고 있다.A plurality of island-
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(154)에 배치되어 있다.A plurality of linear and island ohmic
반도체(154)와 저항성 접촉 부재(161, 163, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80°정도이다.Side surfaces of the
저항성 접촉 부재(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.A plurality of
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 게이트선(121)과 빗각을 이루며 아래로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며, 중앙부에서 옆으로 꺽이는 부분(171a)을 갖는다. 데이터선(171)과 게이트선(121) 사이의 빗각은 45°이다. 각 데이터선(171)은 또한 유지 전극선(131)과 교차하며 인접한 유지 전극(133a, 133b) 집합 사이를 달린다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.The
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주 본다. 각 드레인 전극(175)은 면적이 넓은 한 쪽 끝 부분(177)과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 가지고 있다. 넓은 끝 부분(177)은 유지 전극선(131)과 중첩하며, 막대형 끝 부분은 J자형으로 구부러진 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다The
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극 (175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다.One
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80°정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.The side of the
저항성 접촉 부재(161, 163, 165)는 그 아래의 반도체(154)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 대부분의 곳에서는 섬형 반도체(154)의 너비가 데이터선(171)의 너비보다 작지만, 앞서 설명하였듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 너비가 넓어져 표면의 프로파일을 부드럽게 함으로써 데이터선(171)이 단선되는 것을 방지한다. 반도체(151, 154)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.The
데이터 도전체(171, 175, 175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 더욱 낮은 유전율을 가지며 두께를 크게 형성할 수 있는 유기 절연물로 만들어질 수 있다. 이로써 화소 전극(191)과 데이터선(171)이 중첩하더라도 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이를 절연하여 기생 용량이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 유기 절연물은 4.0 이하의 유전 상수를 가지는 것이 바람직하하며, 감광성(photosensitivity)을 가질 수도 있다. 또한 보호막(180)은 무기 절연물로 이루어질 수 도 있으며, 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154a, 154b) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.A
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.In the
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적ㅇ전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결 정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.A plurality of
화소 전극(191)은 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(175)이 유지 전극선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 "유지 축전기(storage capacitor)"라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.The
화소 전극(191)의 두 개의 긴 변은 게이트선(121)과 빗각을 이루며, 빗각은 45°로 할 수 있다. 따라서 데이터선(171)과 화소 전극(191)의 긴 변은 서로 평행하다. 또한 화소 전극(191)의 중앙 부분에서 데이터선(171)은 화소 전극(191)을 가로지르도록 꺽여 화소 전극(191)과 일부 중첩한다. 이로써, 화소 전극(191)과 데이터선(171)의 중첩 면적을 최소한으로 줄여서, 개구율의 감소를 방지할 수 있다.The two long sides of the
접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.The contact
다음으로 색필터 표시판(200)에 대하여 설명한다.Next, the color
기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 화소 전극(191)과 마주 하는 복수의 개구 영역을 정의하는 한편, 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 준다.A
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(color filter)(230)가 형성되어 있으며, 차광 부재(220)로 둘러싸인 개구 영역 내에 거의 다 들어가도록 배치되어 있다. 색필터(230)는 화소 전극(190)을 따라 세로 방향으로 길게 뻗어 띠(stripe)를 이룰 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.A plurality of
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)를 보호하고 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하며 평탄면을 제공한다.An
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO나 IZO 등 투명한 도전 도전체로 만들어지는 것이 바람직하다.The
표시판(100, 200)의 안쪽 면 위에는 액정층(3)을 배향하기 위한 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 도포되어 있으며, 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 하나 이상의 편광자(polarizer)(11, 22)가 구비되어 있다.An alignment layer (not shown) for aligning the
편광자(11, 22)의 광축은 서로 수직하게 배열할 수 있다. 이때 화소 전극(191)의 긴 변은 어느 한 편광자(11, 22)의 광축과 일치한다. 따라서 화소 전극(191)의 변에서 발생하는 측방향 전기장과 어느 한 편광자(11, 22)의 광축이 일치하므로 빛샘 현상이 방지될 수 있다.The optical axes of the
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 단면도의 다른 예로서, 도 1을 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 도면이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display illustrated in FIGS. 1 to 3, illustrating FIG. 1, taken along the line II-II.
도 4에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 이들 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a thin film
본 실시예에 따른 표시판(100, 200)의 층상 구조는 대개 도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 층상 구조와 유사하다.The layered structure of the
박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 기판(110) 위에 복수의 게이트선(121) 및 복수의 유지 전극선(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(124)과 끝 부분(129)을 포함하며, 유지 전극선은 복수의 유지 전극(133a, 133b)를 포함한다. 게이트선(121) 및 유지 전극선 위에는 게이트 절연막(140), 섬형 반도체(154), 돌출부(163)를 가지는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161) 및 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)가 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 복수의 데이터선(171)이 형성되어 있고 그 위에 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있으며, 그 위에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.Referring to the thin film
공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 차광 부재(220), 공통 전극(270), 및 배향막(도시하지 않음)이 절연 기판(210) 위에 형성되어 있다.Referring to the common
표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 하나 이상의 편광자(polarizer)(11, 22)가 구비되어 있다.One or
그러나 도 1 내지 도 4에 도시한 액정 표시 장치와 달리, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 공통 전극 표시판(200)에 색필터(230)가 없고, 그대신 박막 트랜지스터 표시판(100)의 보호막(180) 아래에 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다.However, unlike the liquid crystal display device shown in FIGS. 1 to 4, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, the common
색필터(230)는 화소 전극(191) 열을 따라 띠 형태로 세로로 길게 뻗어 있으며, 이웃하는 두 색필터(230)가 데이터선(171) 상부에서 중첩되어 있다. 서로 중첩되어 있는 색필터(230)는 유기막으로 이루어져 있어 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이를 절연한다. 따라서 절연막(180)을 유기막으로 형성하지 않더라도 화소 전극(191)과 데이터선(171)이 중첩하는 부분에서 기생 용량이 발생하는 것을 방지한다. 또한 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막는 차광 부재의 역할을 할 수 있다. 이 경우 공통 전극 표시판(200) 위의 차광 부재(220)를 생략할 수 있어 공정이 간소화된다.The
색필터(230)에는 접촉 구멍(185)이 통과하는 관통 구멍(235)이 형성되어 있으며 관통 구멍(235)은 접촉 구멍(185)보다 크다. 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)이 위치한 주변 영역에는 색필터(230)가 존재하지 않는다.The
색필터(230) 아래에도 보호막(도시하지 않음)을 둘 수 있다.A passivation layer (not shown) may be provided under the
도 1 내지 도 3에 도시한 액정 표시 장치의 많은 특징들이 도 4에 도시한 액 정 표시 장치에도 해당할 수 있다.Many features of the liquid crystal display illustrated in FIGS. 1 to 3 may correspond to the liquid crystal display illustrated in FIG. 4.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시하는 배치도이다.5 is a layout view illustrating a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 액정 표시판 조립체는 도 1 내지 도 4에 도시한 액정 표시판 조립체와 같이 서로 마주하는 하부 표시판(도시하지 않음)과 상부 표시판(도시하지 않음), 이들 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음) 및 표시판 바깥 면에 부착되어 있는 한 쌍의 편광자(도시하지 않음)를 포함한다.The liquid crystal panel assembly illustrated in FIG. 5 includes a lower panel (not shown) and an upper panel (not shown) facing each other, such as the liquid crystal panel assembly illustrated in FIGS. 1 to 4, and a liquid crystal layer interposed between these two display panels. (Not shown) and a pair of polarizers (not shown) attached to the outer surface of the display panel.
본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 층상 구조는 대개 도 1 내지 도 4에 도시한 액정 표시판 조립체의 층상 구조와 동일하다.The layered structure of the liquid crystal panel assembly according to the present embodiment is usually the same as that of the liquid crystal panel assembly shown in FIGS. 1 to 4.
하부 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(100) 위에 복수 쌍의 게이트선(121)과 복수의 유지 전극선(131)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다. 게이트 도전체(121) 위에는 게이트 절연막(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 게이트 절연막 위에는 복수의 섬형 반도체(154)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수 쌍의 상부 및 하부 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터선(171)은 소스 전극(173)과 끝 부분(179)을 포함하며, 드레인 전극(175)은 확장부(177)를 포함한다. 데이터 도전체(171, 173, 175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 보호막 및 게이트 절연막에는 복수의 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 게이트선(121)과 45°각을 이루는 화소 전극(191)과 복 수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.Referring to the
본 실시예에서 데이터선(171)은 도 1 내지 도 4의 실시예에서와 달리 주로 세로 방향으로 곧게 뻗어 게이트선(121)과 대략 수직으로 교차한다.Unlike the embodiment of FIGS. 1 to 4, the
상부 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 복수의 색필터(230), 덮개막(250), 공통 전극(270), 그리고 배향막(도시하지 않음)이 형성되어 있다.Referring to the
이제 도 6 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.A liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 6 to 8.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 7은 도 6에 도시한 액정 표시 장치의 배치도의 한 예이며, 도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 장치를 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.6 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG. 7 is an example of the layout of the liquid crystal display shown in FIG. 6, and FIG. 8 is the liquid crystal shown in FIG. 7. It is sectional drawing which cut | disconnected and showed the display apparatus along the VIII-VIII line.
도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 복수의 게이트선(GL)과 복수의 데이터선(DL)을 포함하는 신호선과 이에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the liquid crystal panel assembly according to the present exemplary embodiment includes a signal line including a plurality of gate lines GL and a plurality of data lines DL and a plurality of pixels PX connected thereto.
각 화소(PX)는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)와 두 부화소(PXa, PXb) 사이에 연결되어 있는 결합 축전기(Ccp)를 포함한다.Each pixel PX includes a pair of first and second subpixels PXa and PXb and a coupling capacitor Ccp connected between the two subpixels PXa and PXb.
제1 부화소(PXa)는 해당 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 제1 액정 축전기(Clca) 및 유지 축전기(Cst)를 포함하며, 제2 부화소(PXb)는 결합 축전기(Ccp)와 연결되어 있는 제2 액정 축전기(Clcb) 를 포함한다.The first subpixel PXa includes a switching element Q connected to the corresponding gate line GL and the data line DL, a first liquid crystal capacitor Clca, and a storage capacitor Cst connected thereto. The second subpixel PXb includes a second liquid crystal capacitor Clcb connected to the coupling capacitor Ccp.
스위칭 소자(Q) 또한 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clca), 유지 축전기(Cst) 및 결합 축전기(Ccp)와 연결되어 있다.The switching element Q is also a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the
스위칭 소자(Q)는 게이트선(GL)으로부터의 게이트 신호에 따라 데이터선(DL)으로부터의 데이터 전압을 제1 액정 축전기(Clca) 및 결합 축전기(Ccp)에 인가하고, 결합 축전기(Ccp)는 이 전압을 그 크기를 바꾸어 제2 액정 축전기(Clcb)에 전달한다.The switching element Q applies the data voltage from the data line DL to the first liquid crystal capacitor Clca and the coupling capacitor Ccp according to the gate signal from the gate line GL, and the coupling capacitor Ccp The voltage is changed in magnitude and transferred to the second liquid crystal capacitor Clcb.
유지 축전기(Cst)에 공통 전압(Vcom)이 인가되고 축전기(Clca, Cst, Clcb, Ccp)와 그 정전 용량을 동일한 도면 부호로 나타낸다고 하면, 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압(Va)과 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압(Vb)은 다음과 같은 관계를 가진다.If the common voltage Vcom is applied to the storage capacitor Cst, and the capacitors Clca, Cst, Clcb, and Ccp are represented by the same reference numerals, the voltage Va charged in the first liquid crystal capacitor Clca is applied. And the voltage Vb charged in the second liquid crystal capacitor Clcb have the following relationship.
Vb=Va×[Ccp/(Ccp+Clcb)]Vb = Va × [Ccp / (Ccp + Clcb)]
Ccp/(Ccp+Clcb)의 값이 1보다 작기 때문에 제2 액정 축전기(Clcb)에 충전된 전압(Vb)은 제1 액정 축전기(Clca)에 충전된 전압(Va)에 비하여 항상 작다. 이 관계는 유지 축전기(Cst)에 인가된 전압이 공통 전압(Vcom)이 아니라도 마찬가지로 성립한다.Since the value of Ccp / (Ccp + Clcb) is less than 1, the voltage Vb charged in the second liquid crystal capacitor Clcb is always smaller than the voltage Va charged in the first liquid crystal capacitor Clca. This relationship holds true even when the voltage applied to the storage capacitor Cst is not the common voltage Vcom.
제1 액정 축전기(Clca) 전압(Va)과 제2 액정 축전기(Clcb) 전압(Vb)의 적정한 비율은 결합 축전기(Ccp)의 정전 용량을 조절함으로써 얻을 수 있다.An appropriate ratio of the first liquid crystal capacitor Clca voltage Va and the second liquid crystal capacitor Clcb voltage Vb can be obtained by adjusting the capacitance of the coupling capacitor Ccp.
그러면 이러한 액정 표시판 조립체의 구조에 대하여 도 7 및 도 8을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Next, the structure of the liquid crystal panel assembly will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체도 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the liquid crystal panel assembly according to the present exemplary embodiment also includes a
하부 표시판(100)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(100) 위에 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 아래로 돌출한 복수 쌍의 게이트 전극(gate electrode)(124a, 124b)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다.Referring to the
게이트선(121) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. The
게이트 절연막(140) 위에는 복수의 섬형 반도체(154)가 형성되어 있고, 그 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(163a, 163b, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163a, 163b, 165) 위에는 복수의 데이터선(171)과 복수쌍의 제1 및 제2드레인 전극(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다. 데이터선(171)은 소스 전극(173)과 끝 부분(179)을 포함한다. 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b )은 소스 전극(173)과 각각 마주한다. 제2 드레인 전극(175)의 한 쪽 끝은 앞으로 "결합 전극"이라 한다.A plurality of
제1/제2 게이트 전극(124a, 124b), 소스 전극(173) 및 제1/제2 드레인 전극(175a, 175b)은 반도체(154)와 함께 각각 박막 트랜지스터를 이루며 박막 트랜지스터의 채널은 소스 전극(173)과 제1/제2 드레인 전극(175a, 175b) 사이의 반도체 (154)에 형성된다.The first and
데이터 도전체(171, 173, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 게이트선(121)과 45°각을 이루는 화소 전극(191)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다. 화소 전극(191), 접촉 보조 부재(81, 82) 및 보호막(180) 위에는 배향막(11)이 형성되어 있다. A
본 실시예에서 화소 전극(191)은 도 1 내지 도 4의 실시예에서와 달리 서로 분리되어 있는 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)를 포함한다. 제1 부화소 전극(191a)은 접촉 구멍(185)을 통하여 제1 드레인 전극(175a)과 직접 연결되어 있고, 제2 부화소 전극(191b)은 제2 드레인 전극(175b)에서 연장된 결합 전극(176)과 중첩하여 결합 축전기(Ccp)를 이루고 있다. 따라서, 제2 부화소 전극(191b)은 제1 부화소 전극(191a)에 용량성 결합되어 있다. 즉 제1 부화소 전극(191a)은 제1 드레인 전극(175a)로부터 데이터 전압을 직접 인가받고, 제2 부화소 전극(191b)은 결합 축전기(Ccp)에 의하여 낮아진 전압을 인가받는다.In the present exemplary embodiment, the
또한 게이트선(121)은 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 경계를 가로지르며 뻗어 있다.In addition, the
제1/제2 부화소 전극(191a/191b)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)은 그 사이의 액정층(3) 부분과 함께 제1/제2 액정 축전기(Clca/ Clcb)를 이루어 박막 트랜지스터(Q)가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.The first and
상부 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 절연 기판(210) 위에 차광 부재(220), 복수의 색필터(230), 덮개막(250), 공통 전극(270), 그리고 배향막(21)이 형성되어 있다.Referring to the
이와 같이 본 발명에서는 측방향 전기장과 편광자의 광축이 일치되어 빛샘 현상을 방지하면서도, 데이터선과 화소 전극의 중첩 면적을 최소화 시켜서 개구율도 향상시킬 수 있다.As described above, in the present invention, the optical field of the lateral electric field and the polarizer coincide to prevent light leakage, and the aperture ratio may be improved by minimizing the overlapping area between the data line and the pixel electrode.
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 (14)
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-
2005
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