KR20070080349A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070080349A
KR20070080349A KR1020060011574A KR20060011574A KR20070080349A KR 20070080349 A KR20070080349 A KR 20070080349A KR 1020060011574 A KR1020060011574 A KR 1020060011574A KR 20060011574 A KR20060011574 A KR 20060011574A KR 20070080349 A KR20070080349 A KR 20070080349A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
line
sustain electrode
gate
liquid crystal
pixel
Prior art date
Application number
KR1020060011574A
Other languages
English (en)
Inventor
장종웅
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060011574A priority Critical patent/KR20070080349A/ko
Publication of KR20070080349A publication Critical patent/KR20070080349A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

공통 전압의 왜곡을 줄여 수평 크로스 토크를 억제할 수 있는 액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는, 제1 절연 기판과, 제1 절연 기판 위에 형성된 게이트선 및 게이트선과 실질적으로 나란히 배열된 가로 유지 전극선과, 게이트선과 절연되어 교차하여 화소를 형성하는 데이터선 및 데이터선을 따라 실질적으로 뻗은 세로 유지 전극선과, 게이트선과 데이터선에 연결되어 화소마다 형성된 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극으로서, 게이트선과 평행한 제1 변 및 제1 변보다 길이가 짧고 제1 변과 이웃하는 제2 변을 갖는 화소 전극을 포함한다.
LCD, 유지 전극선, 크로스 토크, 쇼트바

Description

액정 표시 장치{Liquid crystal display}
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1b의 액정 표시 장치의 화소 배열(pixel array)를 나타내는 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 표시판의 배치도이다.
도 3b는 도 3a의 하부 표시판을 Ⅲb-Ⅲb' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 하부 표시판을 Ⅲc-Ⅲc' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3d는 도 3a의 하부 표시판을 Ⅲd-Ⅲd' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상부 표시판의 배치도이다.
도 5a는 도 3a의 하부 표시판과 도 4의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 5b는 도 5a의 액정 표시 장치를 Ⅴb-Ⅴb'선을 따라 절개한 단면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1: 쇼트바 2: 공통 전압 전달 배선
10: 절연 기판 22: 게이트선
24: 게이트선 끝단 26: 게이트 전극
28: 가로 유지 전극선 40: 반도체층
55, 56: 저항성 접촉층 62: 데이터선
64: 세로 유지 전극선 65: 소스 전극
66: 드레인 전극 67: 드레인 전극 확장부
68: 데이터선 끝단 74, 76, 78: 접촉 구멍
82: 화소 전극 86: 보조 게이트선 끝단
88: 보조 데이터선 끝단 90: 공통 전극
94: 블랙 매트릭스 98: 색필터
96: 절연 기판 100: 하부 표시판
150: 액정층 200: 상부 표시판
300: 액정 패널 어셈블리 310: 표시 영역
400a, 400b: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부
600: 신호 제어부 800: 계조 전압 생성부
900: 인쇄회로기판
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치 에 관한 것이다.
최근에 텔레비전 등의 표시 장치의 대형화 추세에 따라 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Tube; CRT) 대신에 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기 이엘 표시 장치(Organic ElectroLuminiscent Display; OELD) 등과 같은 평판 패널형 표시 장치가 개발되고 있다. 이러한 평판 패널형 표시 장치 중에서 경량화 및 박형화가 가능한 액정 표시 장치가 특히 주목 받고 있다.
액정 표시 장치는 공통 전극, 색필터, 블랙 매트릭스 등이 형성되어 있는 상부 표시판과, 박막 트랜지스터, 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 표시판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입해 놓고, 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 액정 물질에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다.
하부 표시판은 주사 신호를 전달하는 게이트선과 화상 신호를 전달하는 데이터선이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 화소에는 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극이 형성되어 있다.
이때 박막 트랜지스터는 게이트선의 일부인 게이트 전극, 채널을 형성하는 반도체층, 및 데이터선의 일부인 소스 전극과 드레인 전극 등을 포함하고 있으며, 게이트선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터선을 통하여 전달되는 화상 신호를 화소 전극에 전달 또는 차단하는 스위칭 소자이다.
액정 표시 장치의 해상도가 증가함에 따라 데이터선의 수 및 데이터 구동 칩의 개수가 증가하여 제조 단가가 상승하고 액정 표시 장치를 소형화하기 어려운 문제가 있었다. 이를 해결하고자 화소의 장변을 가로 방향으로 배열하고, 적색, 녹색, 청색의 색필터를 가로 스트라이프(stripe) 형태로 배열함으로써 데이터 구동 칩의 개수를 현저히 줄여 제조 단가를 낮출 수 있었다.
하지만 이와 같은 구조의 액정 표시 장치에서 화소 전극에 인가되는 데이터 전압의 극성이 한쪽으로 치우칠 때, 화소 전극과 커패시터를 구성하는 공통 전극에 인가되는 공통 전압에 왜곡이 발생하여 수평 크로스 토크(horizontal cross-talk)가 발생한다. 이는 게이트선이 일반 액정 표시 장치보다 3배 많고 1H 주기(즉, Hsync 주기)가 1/3로 짧아지게 되므로, 공통 전극에 인가되는 공통 전압의 왜곡을 외부 전원이 충분히 보상할 수 없기 때문이다.
또한 상부 표시판의 공통 전극은 하부 표시판과 쇼트바(short bar)에 의해 공통 전압이 인가된다. 화소의 장변이 가로 방향으로 배열된 액정 표시 장치의 경우 쇼트바에 연결된 배선이 굵기 때문에 쇼트바는 일반적으로 데이터 구동 칩 사이에 배치된다. 앞서 언급한 바와 같이 데이터 구동 칩의 개수가 현저히 줄어듬에 따라 쇼트바의 개수도 줄어 들어 공통 전압의 왜곡을 보상하기 어려운 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공통 전압의 왜곡을 줄여 수평 크로스 토크를 억제할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 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 액정 표시 장치는, 제1 절연 기판과, 상기 제1 절연 기판 위에 형성된 게이트선 및 상기 게이트선과 실질적으로 나란히 배열된 가로 유지 전극선과, 상기 게이트선과 절연되어 교차하여 화소를 형성하는 데이터선 및 상기 데이터선을 따라 실질적으로 뻗은 세로 유지 전극선과, 상기 게이트선과 상기 데이터선에 연결되어 상기 화소마다 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극으로서, 상기 게이트선과 평행한 제1 변 및 상기 제1 변보다 길이가 짧고 상기 제1 변과 이웃하는 제2 변을 갖는 화소 전극을 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 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도이고, 도 1b는 도 1a의 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 도 1b의 액정 표시 장치의 화소 배열(pixel array)를 나타내는 개략도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널 어셈블리(liquid crystal panel assembly)(300), 이에 연결된 게이트 구동부(400a, 400b) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다. 여기서 계조 전압 생성부(800) 및 신호 제어부(600)는 인쇄회로기판(900) 상에 형성될 수 있다.
액정 패널 어셈블리(300)는 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 다수의 화소(PX)를 포함한다. 여기서 액정 패널 어셈블리(300)는 서로 마주 보는 하부 표시판, 상부 표시판 및 이들 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
표시 신호선은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소(PX)는 해당 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있는 스위칭 소자와, 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)를 포함한다. 여기서 필요에 따라 스위칭 소자에 유지 커패시터(storage capacitor)를 형성할 수 있다.
여기서 각 화소(PX)의 스위칭 소자는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 각각 해당 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 커패시터에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다.
게이트 구동부(400a, 400b)는 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 한 쌍의 게이트 구동부(400a, 400b)는 각각 액정 패널 어셈블리(300)의 좌우에 위치하여 홀수 번째 및 짝수 번째 게이트선(G1-Gn)에 각각 연결되어 있다. 물론 게이트 구동부(400a, 400b)는 액정 패널 어셈블리(300)의 한쪽에 배치될 수 있다. 또한 게이트 구동부(400a, 400b)는 집적 회로 형태로 액정 패널 어셈블리(300)의 하부 표시판 상에 내장될 수 있다.
계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800)는 화소의 투과율과 관련된 계조 전압을 생성한다. 계조 전압은 각 화소에 제공되며, 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 액정 패널 어셈블리(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 데이터 전압으로서 화소에 인가한 다. 여기서 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 기본 계조 전압만을 제공하는 경우, 데이터 구동부(500)는 기본 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 전압을 선택할 수 있다.
게이트 구동부(400a, 400b)는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 박막 트랜지스터 스위칭 소자 등과 함께 액정 패널 어셈블리(300)에 집적될 수 있다. 그리고 데이터 구동부(500)는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(미도시) 위에 장착되어 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package)의 형태로 액정 패널 어셈블리(300)에 부착될 수도 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400a, 400b) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.
도 1a를 참조하면 액정 패널 어셈블리(300)에서 하부 표시판 위에 가장자리를 따라 다수의 쇼트바(short bar)(1)가 형성되어 있다. 쇼트바(1)는 상부 표시판의 공통 전극(도 5b의 도면부호 90 참조)에 연결되어 있다. 인쇄회로기판(900)으로부터 전달된 공통 전압은 하부 표시판에 형성된 공통 전압 전달 배선(2)과 쇼트바(1)를 경유하여 상부 표시판의 공통 전극에 전달된다. 본 실시예에서 쇼트바(1)는 칩 형태의 데이터 구동부(500) 사이뿐만 아니라 액정 패널 어셈블리(300)의 단변부, 즉 게이트 구동부(400a, 400b)와 인접한 하부 표시판의 단변부를 따라 형성된다. 다수의 쇼트바(1)는 하부 표시판 상에 형성된 공통 전압 전달 배선(2)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 여기서 공통 전압 전달 배선(2)은 외부 전원으로부터 공통 전압(Vcom)을 쇼트바(1)로 전달한다. 이와 같이 다수의 쇼트바(1)를 이용하여 상부 표시판의 공통 전극에 공통 전압을 인가함으로써 공통 전압의 왜곡을 충분히 보상할 수 있다. 미설명된 도면 부호 310은 액정 패널 어셈블리(300)의 표시 영역을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 각 화소의 가로 길이가 세로 길이보다 길기 때문에 적색, 녹색, 청색의 색필터를 가로 스트라이프 형태로 배열한다. 즉 데이터선(D1-Dm)을 따라 순차적으로 적색, 녹색, 청색의 색필터가 반복 배열된다.
이하, 도 3a 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명한다. 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하부 표시판, 이와 마주보고 있는 상부 표시판 및 이들 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다.
여기서 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 하부 표시판의 배치도이고, 도 3b는 도 3a의 하부 표시판을 Ⅲb-Ⅲb' 선을 따라 절개한 단면도이고, 도 3c는 도 3a의 하부 표시판을 Ⅲc-Ⅲc' 선을 따라 절개한 단면도이고, 도 3d는 도 3a의 하부 표시판을 Ⅲd-Ⅲd' 선을 따라 절개한 단면도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상부 표시판의 배치도이다. 그리고 도 5a는 도 3a의 하부 표시판과 도 4의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 5b는 도 5a의 액정 표시 장치를 Ⅴb-Ⅴb'선을 따라 절개한 단면도이다.
먼저 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 하부 표시판에 대하여 상세하게 설명한다.
절연 기판(10) 위에 대략 가로 방향으로 게이트선(22)이 형성되어 있고, 게이트선(22)에는 돌기의 형태로 이루어진 게이트 전극(26)이 형성되어 있다. 그리고 게이트선(22)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 게이트 신호를 인가받아 게이트선(22)에 전달하는 게이트선 끝단(24)이 형성되어 있고, 게이트선 끝단(24)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. 이러한 게이트선(22), 게이트 전극(26) 및 게이트선 끝단(24)을 게이트 배선이라고 한다.
또한, 절연 기판(10) 위에는 게이트선(22)과 실질적으로 평행하게 가로 방향으로 뻗어 있는 가로 유지 전극선(28)이 형성되어 있다. 가로 유지 전극선(28)에는 공통 전압(Vcom)이 인가되며, 가로 유지 전극선(28)은 화소 전극(82)와 유지 커패시터를 형성한다. 액정 표시 장치의 개구율을 높이기 위해 가로 유지 전극선(28)은 게이트선(22)과 인접하게 배치되고 상부 표시판의 블랙 매트릭스(도 5a의 도면부호 94 참조)와 중첩하도록 형성하는 것이 바람직하다.
게이트 배선(22, 24, 26) 및 가로 유지 전극선(28)은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 배선(22, 24, 26) 및 가로 유지 전극선(28)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 게이트 배선(22, 24, 26) 및 가로 유지 전극선(28)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(22, 24, 26) 및 가로 유지 전극선(28)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트 배선(22, 24, 26) 및 가로 유지 전극선(28) 위에는 게이트 절연막(30)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소 등으로 이루어진 반도체층(40)이 형성되어 있다. 이러한 반도체층(40)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 본 실시예와 같이 게이트 전극(26) 상에 섬형으로 형성될 수 있다. 또한 반도체층(40)이 선형으로 형성되는 경우, 데이터선(62) 아래에 위치하여 게이트 전극(26) 상부까지 연장된 형상을 가질 수 있다.
반도체층(40)의 위에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항성 접촉층(55, 56)이 형성되어 있다. 이러한 저항성 접촉층(55, 56)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 본 실시예에서와 같이 섬형 저항성 접촉층 (55, 56)의 경우 드레인 전극(66) 및 소스 전극(65) 아래에 위치하고, 선형의 저항성 접촉층의 경우 데이터선(62)의 아래까지 연장되어 형성될 수 있다.
저항성 접촉층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 데이터선(62) 및 드레인 전극(66)이 형성되어 있다. 데이터선(62)은 길게 뻗어 있으며 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의한다. 데이터선(62)으로부터 가지 형태로 반도체층(40)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65)이 형성되어 있다. 그리고 데이터선(62)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 데이터 신호를 인가받아 데이터선(62)에 전달하는 데이터선 끝단(68)이 형성되어 있고, 데이터선 끝단(68)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. 드레인 전극(66)은 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 대향하도록 반도체층(40) 상부에 위치한다. 드레인 전극(66)은 반도체층(40) 상부의 막대형 패턴과, 막대형 패턴으로부터 연장되어 넓은 면적을 가지며 접촉 구멍(76)이 위치하는 드레인 전극 확장부(67)를 포함한다. 이러한 데이터선(62), 데이터선 끝단(68), 소스 전극(65), 및 드레인 전극(66)을 데이터 배선이라고 한다.
또한 게이트 절연막(30) 위에는 데이터선(62)을 따라 실질적으로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트선(22)과 교차하는 세로 유지 전극선(64)이 형성되어 있다. 액정 표시 장치의 개구율을 높이기 위해 세로 유지 전극선(64)은 화소 내에는 화소 전극(82)의 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 즉 세로 유지 전극선(64)은 게이트선(22)과 나란한 부분 및 데이터선(62)과 나란한 부분으로 이루어져 있으며, 전체적으로 데이터선(62)을 따라 세로 방향으로 뻗어 있다. 세로 유지 전극선(64) 에는 공통 전압(Vcom)이 인가된다.
데이터 배선(62, 65, 66, 67)과 세로 유지 전극선(64)은 크롬, 몰리브덴 계열의 금속, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속 따위의 하부막(미도시)과 그 위에 위치한 저저항 물질 상부막(미도시)으로 이루어진 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다.
소스 전극(65)은 반도체층(40)과 적어도 일부분이 중첩되고, 드레인 전극(66)은 게이트 전극(26)을 중심으로 소스 전극(65)과 대향하며 반도체층(40)과 적어도 일부분이 중첩된다. 여기서 저항성 접촉층(55, 56)은 반도체층(40)과 소스 전극(65) 및 반도체층(40)과 드레인 전극(66) 사이에 개재되어 이들 사이에 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다.
데이터선(62), 드레인 전극(66), 세로 유지 전극선(64) 및 노출된 반도체층(40) 위에는 절연막으로 이루어진 보호막(70)이 형성되어 있다. 여기서 보호막(70)은 질화규소 또는 산화규소로 이루어진 무기물, 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기물 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 이루어진다. 또한, 보호막(70)은 유기막의 우수한 특성을 살리면서도 노출된 반도체층(40) 부분을 보호하기 위하여 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(70)에는 드레인 전극(66) 및 데이터선 끝단(68)을 각각 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(76, 78)이 형성되어 있으며, 보호막(70)과 게이트 절연막(30)에는 게이트선 끝단(24)을 드러내는 접촉 구멍(74)이 형성되어 있다.
보호막(70) 위에는 화소의 모양을 따라 대략 가로 방향으로 긴 직사각형 형상의 화소 전극(82)이 형성되어 있다. 화소 전극(82)은 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 전기적으로 연결된다.
또한 보호막(70) 위에는 접촉 구멍(74, 78)을 통하여 각각 게이트선 끝단(24)과 데이터선 끝단(68)과 연결되어 있는 보조 게이트선 끝단(86) 및 보조 데이터선 끝단(88)이 형성되어 있다. 여기서, 화소 전극(82), 보조 게이트선 끝단(86), 및 보조 데이터선 끝단(88)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체 또는 알루미늄 따위의 반사성 도전체로 이루어질 수 있다. 보조 게이트선 및 데이터선 끝단(86, 88)은 게이트선 끝단(24) 및 데이터선 끝단(68)과 외부 장치를 접합하는 역할을 한다.
화소 전극(82)은 접촉 구멍(76)을 통하여 드레인 전극(66)과 물리적·전기적으로 연결되어 드레인 전극(66)으로부터 데이터 전압을 인가받는다.
화소 전극(82), 보조 게이트선 끝단(86), 보조 데이터선 끝단(88) 및 보호막(70) 위에는 액정층을 배향할 수 있는 배향막(미도시)이 도포될 수 있다.
이하 도 3a 및 도 3d를 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치에서 유지 커패시터에 대하여 설명한다.
우선 앞서 언급한 바와 같이, 가로 유지 전극선(28)은 게이트선(22)과 실질적으로 동일한 물질로 동일한 층에 형성되며, 게이트선(22)과 실질적으로 평행하게 가로 방향으로 뻗어 있다. 그리고 세로 유지 전극선(64)은 데이터선(62)과 실질적으로 동일한 물질로 동일한 층에 형성되며, 데이터선(62)을 따라 실질적으로 세로 방향으로 뻗어 있다. 이와 같이 세로 유지 전극선(64)과 더불어 가로 유지 전극선(28)을 추가로 형성함으로써 유지 전극선 자체의 저항에 따른 신호 지연을 줄일 수 있다.
그리고 도 3d를 참조하면 화소 전극(82)은 가로 유지 전극선(28) 및 세로 유지 전극선(64)과 유지 커패시터를 형성한다. 그리고 화소 전극(82)은 공통 전극(도 5b의 도면부호 90 참조)과 액정 커패시터를 형성한다. 따라서 공통 전극의 공통 전압에 왜곡이 발생하더라도 화소 전극(82)과 가로 유지 전극선(28) 및 세로 유지 전극선(64) 사이의 강력한 유지 커패시터에 의해 공통 전압의 왜곡 현상을 줄일 수 있다.
또한 가로 유지 전극선(28) 및/또는 세로 유지 전극선(64)은 앞서 도 1a에 설명한 쇼트바(도 1a의 도면부호 1 참조)와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 가로 유지 전극선(28), 세로 유지 전극선(64) 및 쇼트바에 연결된 공통 전극(도 5b의 도면부호 90 참조)에는 동일한 공통 전압이 인가되므로 공통 전압의 왜곡 현상을 억제할 수 있다.
이하 도 4 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 상부 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 상부 표시판의 배치도이다. 도 5a는 도 3a의 하부 표시판과 도 4의 상부 표시판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이다. 도 5b는 도 5a의 액정 표시 장치를 Ⅴb-Ⅴb'선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 유리 등의 투명한 절연 물질로 이루어진 절연 기판(96) 위에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(94)와 화소에 순차적으로 배열되어 있는 적색, 녹색, 청색의 색필터(98)가 형성되어 있고, 색필터(98) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(90)이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(94)는 하부 표시판(100) 상의 게이트선(22) 및 데이터선(62)을 가려주기 위해 게이트선(22) 및 데이터선(62) 상에 위치한다.
공통 전극(90) 위에는 액정 분자들을 배향하는 배항막(미도시)이 도포될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 이와 같은 구조의 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정층(150)을 형성하면 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 이루어진다.
액정 표시 장치는 이러한 기본 구조에 편광판, 백라이트 등의 요소들을 배치하여 이루어진다.
이 때 편광판(미도시)은 기본 구조 양측에 각각 하나씩 배치되며 그 투과축은 서로 수직을 이루도록 배치한다.
도 5a를 참조하면 만약 가로 유지 전극선(28) 또는 세로 유지 전극선(64)이 단선되는 경우 가로 유지 전극선(28)과 세로 유지 전극선(64)이 교차하는 지점(A)을 레이저빔을 이용하여 단락시킴으로써 가로 유지 전극선(28) 또는 세로 유지 전 극선(64)을 복구할 수 있다.
또한 TN 모드(Twisted Nematic mode)에서 특정 화소에 불량이 발생하는 경우, 불량 화소를 통과하는 가로 유지 전극선(28)과 세로 유지 전극선(64)에 차등 전압을 인가함으로써 해당 불량 화소를 오프(off)시킬 수 있다. 예를 들어 불량 화소를 통과하는 세로 유지 전극선(64)에는 공통 전압(Vcom)을 인가하고 가로 유지 전극선(28)에는 오프 전압(Voff)(즉, 게이트 오프 전압)을 인가함으로써 불량 화소를 오프시킬 수 있다. 이 경우 불향 화소를 통과하지 않는 가로 유지 전극선(28)에는 공통 전압(Vcom)을 인가함으로써 잔상문제를 해결할 수 있다. 물론 불량 화소를 오프시키기 위해 세로 유지 전극선(64)에 오프 전압(Voff)을 인가하고, 가로 유지 전극선(28)에 공통 전압(Vcom)을 인가할 수도 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 액정 표시 장치에 의하면, 쇼트바를 데이터 구동부(500) 사이뿐만 아니라 액정 패널 어셈블리(300)의 단변부에도 형성함으로써 공통 전극에 인가되는 공통 전압의 왜곡을 줄일 수 있다. 또한 가로 유지 전극선과 세로 유지 전극선을 이용하여 화소 전극에 유지 커패시터를 형성함으로써 공통 전압의 왜곡을 줄여 수평 크로스 토크를 억제할 수 있다. 나아가 유지 전극선이 단선되는 경우 레이저빔을 이용하여 유지 전극선을 쉽게 복구할 수 있다. 그리고 가로 유지 전극선 및 세로 유지 전극선에 차등 전압을 인가함으로써 불향 화소를 오프시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 제1 절연 기판:
    상기 제1 절연 기판 위에 형성된 게이트선 및 상기 게이트선과 실질적으로 나란히 배열된 가로 유지 전극선;
    상기 게이트선과 절연되어 교차하여 화소를 형성하는 데이터선 및 상기 데이터선을 따라 실질적으로 뻗은 세로 유지 전극선;
    상기 게이트선과 상기 데이터선에 연결되어 상기 화소마다 형성된 박막 트랜지스터; 및
    상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극으로서, 상기 게이트선과 평행한 제1 변 및 상기 제1 변보다 길이가 짧고 상기 제1 변과 이웃하는 제2 변을 갖는 화소 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 세로 유지 전극선은 상기 화소 전극의 가장자리를 따라 형성된 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 세로 유지 전극선은 상기 게이트선과 나란한 부분 및 상기 데이터선과 나란한 부분으로 이루어져 있으며, 전체적으로 상기 데이터선을 따라 뻗어 있는 액 정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가로 유지 전극선은 상기 게이트선과 동일한 층에 동일한 물질로 형성되는 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 세로 유지 전극선은 상기 데이터선과 동일한 층에 동일한 물질로 형성되는 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 가로 유지 전극선 및 상기 세로 유지 전극선에 공통 전압(Vcom)이 인가되는 액정 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 가로 유지 전극선과 상기 세로 유지 전극선에 차등 전압이 인가되는 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 가로 유지 전극선 및 상기 세로 유지 전극선에 오프 전압(Voff) 및 공 통 전압(Vcom)이 각각 인가되거나, 공통 전압(Vcom) 및 오프 전압(Voff)이 각각 인가되는 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 절연 기판 위에 가장자리를 따라 형성되며 상기 가로 유지 전극선의 끝단과 전기적으로 연결된 다수의 쇼트바를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 절연 기판에 대향하는 제2 절연 기판 위에 형성되고, 상기 쇼트바와 전기적으로 연결된 공통 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 상기 다수의 쇼트바를 전기적으로 연결하며, 외부 전원으로부터 상기 쇼트바까지 공통 전압을 전달하는 공통 전압 전달 배선을 더 포함하는 액정 표시 장치.
KR1020060011574A 2006-02-07 2006-02-07 액정 표시 장치 KR20070080349A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060011574A KR20070080349A (ko) 2006-02-07 2006-02-07 액정 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060011574A KR20070080349A (ko) 2006-02-07 2006-02-07 액정 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070080349A true KR20070080349A (ko) 2007-08-10

Family

ID=38600743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060011574A KR20070080349A (ko) 2006-02-07 2006-02-07 액정 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070080349A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443385B1 (ko) * 2007-12-26 2014-09-30 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US8994712B2 (en) 2011-04-13 2015-03-31 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443385B1 (ko) * 2007-12-26 2014-09-30 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US8994712B2 (en) 2011-04-13 2015-03-31 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10223958B2 (en) Display device and driving method thereof
KR101153942B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101319595B1 (ko) 액정 표시 장치
JP5328117B2 (ja) 液晶表示装置
KR101267496B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20080015696A (ko) 액정 표시 장치
JP5317399B2 (ja) 液晶表示装置
US20060284633A1 (en) Thin film transistor array panel with improved connection to test lines
KR20080008858A (ko) 박막 트랜지스터 표시판
US9551905B2 (en) Display device
US9989818B2 (en) Liquid crystal display device
US8330917B2 (en) Thin film transistor substrate and liquid crystal display having the same
KR20080071435A (ko) 박막트랜지스터 기판
KR101435133B1 (ko) 액정 표시 장치
US20070200992A1 (en) LCD display device having dummy pixels
KR20080102798A (ko) 액정 표시 장치
KR20070041934A (ko) 액정 표시 장치
KR20070076298A (ko) 액정 표시 장치
KR20070080349A (ko) 액정 표시 장치
KR20080098882A (ko) 액정 표시 장치
KR20070088871A (ko) 표시 장치
KR20090076043A (ko) 액정 표시 장치
KR101502358B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20070080107A (ko) 빛샘 방지를 위한 액정 표시 장치
KR20080024697A (ko) 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination