KR20070092896A - Liquid crystal display device - Google Patents

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KR20070092896A
KR20070092896A KR1020060022304A KR20060022304A KR20070092896A KR 20070092896 A KR20070092896 A KR 20070092896A KR 1020060022304 A KR1020060022304 A KR 1020060022304A KR 20060022304 A KR20060022304 A KR 20060022304A KR 20070092896 A KR20070092896 A KR 20070092896A
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탁영미
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

An LCD(Liquid Crystal Display) device is provided to reduce an area by forming an aperture in a plate type common electrode, thereby preventing storage capacitance from being formed more than needed. An LCD(Liquid Crystal Display) device comprises the followings: a gate line and a data line which are vertically crossed on a substrate and define a pixel; a TFT(Thin Film Transistor)(111) which is arranged at an intersection of the gate line and the data line; a common line in parallel to the gate line; a pixel electrode(117) which is connected to the TFT, and insulated from the common line and has plural slits(160); and a plate type common electrode(124) which is contacted with the common line, and insulated from the pixel electrode and has an aperture(161) in an area between the slits.

Description

액정표시소자{Liquid Crystal Display Device}Liquid Crystal Display Device

도 1은 종래 기술에 의한 액정표시소자의 평면도.1 is a plan view of a liquid crystal display device according to the prior art.

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선상에서의 절단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시소자의 평면도.3 is a plan view of a liquid crystal display device according to the present invention;

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선상에서의 절단면도.4 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 3.

도 5는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선상에서의 절단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 3.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

111 : TFT 어레이 기판 112 : 게이트 배선 111: TFT array substrate 112: gate wiring

113 : 게이트 절연막 115 : 데이터 배선 113: gate insulating film 115: data wiring

116 : 보호막 117 : 화소전극116: protective film 117: pixel electrode

124 : 공통전극 125 : 공통배선 124: common electrode 125: common wiring

160 : 슬릿 161 : 개구부 160: slit 161: opening

본 발명은 액정표시소자(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 필요이상으로 커진 스토리지 커패시턴스를 줄임으로써 TFT 크기를 적정한 크기로 형성하고자 하는 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a liquid crystal display device (LCD), and more particularly to a liquid crystal display device for forming a TFT size to an appropriate size by reducing a storage capacitance that is larger than necessary.

최근, 액티브 매트릭스 액정표시소자는 그 성능이 급속하게 발전함에 따라, 평판 TV, 휴대용 컴퓨터, 모니터 등에 광범위하게 사용되고 있다.In recent years, active matrix liquid crystal display devices have been widely used in flat panel TVs, portable computers, monitors, and the like, as their performance is rapidly developed.

상기 액티브 매트릭스 액정표시소자 중 트위스티드 네마틱(TN : Twisted Nematic) 방식의 액정표시소자가 주로 사용되고 있는데, 트위스티드 네마틱 방식은 두 기판에 각각 전극을 설치하고 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 다음, 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 기술이다.Among the active matrix liquid crystal display devices, twisted nematic (TN) type liquid crystal display devices are mainly used. In the twisted nematic method, electrodes are installed on two substrates and the liquid crystal directors are arranged to be twisted by 90 °. It is a technique of driving a liquid crystal director by applying a voltage to an electrode.

트위스티드 네마틱 방식 액정표시소자는 우수한 콘트라스트(contrast)와 색상 재현성을 제공한다는 이유로 각광받고 있지만, 시야각이 좁다는 고질적인 문제를 안고 있다. Twisted nematic liquid crystal display devices are spotlighted for providing excellent contrast and color reproducibility, but suffer from the chronic problem of narrow viewing angles.

이러한 TN방식의 시야각 문제를 해결하기 위해서, 한 기판 상에 두개의 전극을 형성하여 액정의 방향자가 배향막의 나란한 평면에서 꼬이게 하는 IPS 모드(In-Plane Switching Mode)와, 공통전극과 화소전극을 투명전도체로 형성하면서 공통전극과 화소전극 사이의 간격을 좁게 형성하여 상기 공통전극과 화소전극 사이에서 형성되는 프린지 필드에 의해 액정분자를 동작시키는 FFS 모드(Fringe Field Switching)가 도입되었다. In order to solve the TN-type viewing angle problem, an IPS mode (In-Plane Switching Mode) in which two electrodes are formed on one substrate and the liquid crystal is twisted in a parallel plane of the alignment layer, and the common electrode and the pixel electrode are transparent. The FFS mode (Fringe Field Switching), in which a liquid crystal molecule is operated by a fringe field formed between the common electrode and the pixel electrode while forming a conductor and forming a narrow gap between the common electrode and the pixel electrode, has been introduced.

최근에는 상기 두가지 모드가 더욱 개발되어 전극의 구조가 조금씩 변형되고 있지만, 하나의 기판 상에 화소전극과 공통전극을 동시에 구비하고 두 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정을 구동하는 원리는 동일하다.In recent years, the two modes have been further developed so that the structure of the electrode is gradually changed. However, the principle of driving the liquid crystal by the electric field formed between the two electrodes and the pixel electrode and the common electrode on the same substrate is the same.

이러한 액정표시소자에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. The liquid crystal display device will be described in detail as follows.

도 1은 종래 기술에 의한 액정표시소자의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선상에서의 절단면도이다.1 is a plan view of a liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cutaway view taken along the line II ′ of FIG. 1.

종래 액정표시소자의 TFT 어레이 기판(11)에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 불투명한 금속으로 형성되고 서로 수직교차하여 서브픽셀을 정의하는 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(15)과, 상기 게이트 배선(12)에 평행하게 배치되는 공통배선(25)과, 상기 두 배선의 교차지점에서 전압의 온/오프를 스위칭하는 박막트랜지스터와, 투명한 금속으로 형성되고 게이트 절연막(13) 및 보호막(16)의 적층막에 의해 절연되며 화소영역 내에서 서로 오버랩되는 공통전극(24) 및 화소전극(17)이 형성되어 있다. 이 때, 상기 공통전극(24)과 공통배선(25)은 서로 콘택된다. In the TFT array substrate 11 of the conventional liquid crystal display device, as shown in FIGS. 1 and 2, a gate wiring 12 and a data wiring 15 formed of an opaque metal and vertically intersecting with each other to define a subpixel. And a common wiring 25 arranged in parallel with the gate wiring 12, a thin film transistor for switching voltage on / off at the intersection of the two wirings, a transparent metal and a gate insulating film 13 and The common electrode 24 and the pixel electrode 17 which are insulated by the laminated film of the protective film 16 and overlap each other in the pixel area are formed. At this time, the common electrode 24 and the common wiring 25 are in contact with each other.

상기와 같은 TFT 어레이 기판은 컬러필터층이 구비된 대향기판에 의해 대향합착되고 그 사이에 액정층이 구비된다. The TFT array substrate as described above is opposed to each other by an opposing substrate provided with a color filter layer, and a liquid crystal layer is provided therebetween.

구체적으로, 상기 공통전극(24)은 화소영역 내에서 플레이트형으로 형성되어 있으며, 상기 화소전극(17)은 데이터 배선 방향으로 다수개 분기되고 서로 분기된 화소전극 사이에는 슬릿(60)이 존재하는 구조로 형성되어 있다. 이 때, 공통전극(24)에는 Vcom 신호가 전달되고, 화소전극(17)에는 박막트랜지스터를 통과한 픽셀신호가 전달되어, 공통전극(24)과 화소전극(17) 사이에 전계가 발생한다. In detail, the common electrode 24 is formed in a plate shape in the pixel area, and the pixel electrode 17 is divided into a plurality of pixel electrodes in the data line direction, and a slit 60 exists between the pixel electrodes branched from each other. It is formed in a structure. At this time, the Vcom signal is transmitted to the common electrode 24, and the pixel signal passing through the thin film transistor is transmitted to the pixel electrode 17, so that an electric field is generated between the common electrode 24 and the pixel electrode 17.

상기 슬릿(60)의 폭은 대략 2~6㎛ 사이의 값을 가지며, 화소전극(17)과 공통전극(24) 사이에 형성되는 전계에 의하여 액정이 구동된다. 즉, 전압 무인가시 러빙에 의해 초기 배향되어 있던 액정들이 전계에 의해 회전하여 빛을 투과하게 된다.The width of the slit 60 has a value between approximately 2 μm and 6 μm, and the liquid crystal is driven by an electric field formed between the pixel electrode 17 and the common electrode 24. That is, the liquid crystals that were initially oriented by rubbing when no voltage is applied are rotated by an electric field to transmit light.

이때, 기생용량에 의한 화질저하를 방지하기 위해 대응하는 박막트랜지스터의 턴오프 구간에서 액정 커패시터에 충전된 전압을 유지시켜 주는 스토리지 커패시턴스(storage capacitance)가 요구되는데, 상기 스토리지 커패시턴스는 서로 오버랩되는 공통전극과 화소전극 사이에서 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 화소영역 가장자리에서 공통배선(25)과 화소전극(17)이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst1)를 형성하고, 화소영역 내부에서 공통전극(24)과 화소전극(17)이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst2)를 형성한다. In this case, storage capacitance is required to maintain the voltage charged in the liquid crystal capacitor in the turn-off period of the corresponding thin film transistor in order to prevent deterioration of image quality due to parasitic capacitance, and the storage capacitance is overlapped with each other. And between the pixel electrodes. That is, as shown in FIG. 2, the common wiring 25 and the pixel electrode 17 overlap each other at the edge of the pixel region to form a storage capacitance Cst1, and the common electrode 24 and the pixel electrode ( 17) overlaps to form the storage capacitance Cst2.

그러나, 상기와 같은 종래의 액정표시소자는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional liquid crystal display device as described above has the following problems.

즉, 화소영역 내부에서 플레이트형의 공통전극과 슬릿을 가지는 화소전극이 서로 오버랩되고, 서로 오버랩된 부분에서 스토리지 커패시턴스(Cst2)가 형성되는데, 서로 오버랩되는 면적이 넓어 스토리지 커패시턴스가 커지게 된다. That is, in the pixel area, the plate-shaped common electrode and the pixel electrode having the slit overlap each other, and the storage capacitance Cst2 is formed at the overlapped portion, and the overlapping area is large, thereby increasing the storage capacitance.

구체적으로, 일반적인 IPS 모드 액정표시소자의 경우, 화소영역 가장자리에서 공통배선과 화소전극이 오버랩되는 것에 의한 스토리지 커패시턴스만 형성된다. 그러나, 화소전극 하부에 플레이트형의 공통전극이 구비되는 액정표시소자의 경우, 화소영역 가장자리 이외에 화소영역 내부에서도 공통전극과 화소전극이 오버랩되는 것에 의한 스토리지 커패시턴스가 추가발생하여 필요량 이상으로 스토리지 커패시턴스가 커지게 된다.Specifically, in the general IPS mode liquid crystal display device, only storage capacitance is formed by overlapping the common wiring and the pixel electrode at the edge of the pixel region. However, in the case of a liquid crystal display device having a plate-type common electrode under the pixel electrode, storage capacitance is increased due to the overlap of the common electrode and the pixel electrode inside the pixel region in addition to the edge of the pixel region, thereby increasing the storage capacitance beyond the required amount. It becomes bigger.

이와같이, 스토리지 커패시턴스가 커지게 되면 △Vp에서 기인되는 플리커 등의 특성 향상에 이점으로 작용하지만, 스토리지 커패시터를 충전하기 위해서 TFT의 크기가 커져야 한다는 문제점이 있다. 즉, 스토리지 커패시터의 크기가 커지게 되면 상기 스토리지 커패시터를 충전하기 위해 충분한 시간동안 TFT를 구동시켜야 하는데, 시간을 늘이는데는 한계가 있으므로 TFT의 크기를 크게 형성해야 하는 것이다. As such, when the storage capacitance is increased, it serves as an advantage in improving characteristics such as flicker due to ΔVp, but there is a problem in that the size of the TFT must be increased to charge the storage capacitor. That is, when the size of the storage capacitor increases, the TFT must be driven for a sufficient time to charge the storage capacitor. However, since the time is limited, the size of the TFT needs to be large.

그러나, TFT는 빛이 투과되지 못하는 부분이므로 TFT의 사이즈가 커지면 커질수록 소자의 개구율이 낮아지게 된다. However, since the TFT is a portion through which light cannot be transmitted, the larger the size of the TFT, the lower the aperture ratio of the device.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 화소전극 하부에 플레이트형 공통전극이 구비되는 액정표시소자에 있어서 필요이상으로 커진 화소영역 내에서의 스토리지 커패시턴스를 줄임으로써 TFT 크기를 적정한 크기로 형성하여 충전특성을 향상시키고자 하는 액정표시소자를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and in the liquid crystal display device having a plate-type common electrode under the pixel electrode, the TFT size is appropriately reduced by reducing the storage capacitance in the pixel area that is larger than necessary. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device which is formed to improve the charging characteristics.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시소자는 기판 상에서 수직교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 배치되는 박막트랜지스터와, 상기 게이트 배선에 평행하는 공통배선과, 상기 박막트랜지스터에 연결되고 상기 공통배선에 절연되어 복수개의 슬릿을 가지는 화소전극과, 상기 공통배선에 콘택되고 상기 화소전극으로부터 절연되며 상기 슬릿과 슬릿 사이의 영역에 개구부를 가지는 플레이트형의 공통전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display device includes a gate wiring and a data wiring defining a pixel region by vertically crossing a substrate, a thin film transistor disposed at an intersection point of the gate wiring and the data wiring, and A common wiring parallel to a gate wiring, a pixel electrode connected to the thin film transistor and insulated from the common wiring, and having a plurality of slits; a pixel electrode contacting the common wiring and insulated from the pixel electrode; It characterized in that it comprises a plate-shaped common electrode having an opening.

이때, 상기 화소전극과 플레이트형의 공통전극 사이에 스토리지 커패시턴스 가 형성되는데, 상기 플레이트형의 공통전극에 개구부가 형성되므로 플레이트형의 공통전극의 면적이 줄어들어 스토리지 커패시턴스도 낮아지게 된다. In this case, a storage capacitance is formed between the pixel electrode and the plate-type common electrode. Since an opening is formed in the plate-type common electrode, the area of the plate-type common electrode is reduced, thereby lowering the storage capacitance.

따라서, 필요량 이상으로 스토리지 커패시턴스가 형성되어 TFT의 채널을 크게 형성했던 종래와 달리, 스토리지 커패시턴스가 적정량 형성되어 TFT의 크기를 기존보다 작게 형성할 수 있게 된다. 결국, TFT의 크기가 작아져 화소영역 내의 차광면적이 줄어듦으로 소자의 개구율이 향상된다. Therefore, unlike the conventional case in which the storage capacitance is formed more than the required amount to form a large channel of the TFT, an appropriate amount of storage capacitance is formed to form the size of the TFT smaller than before. As a result, the size of the TFT is reduced and the light shielding area in the pixel area is reduced, thereby improving the aperture ratio of the device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 액정표시소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 액정표시소자의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선상에서의 절단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선상에서의 절단면도이다.3 is a plan view of a liquid crystal display device according to the present invention, FIG. 4 is a cutaway view taken along line II-II 'of FIG. 3, and FIG. 5 is a cutaway view taken along line III-III' of FIG.

먼저, 본 발명에 의한 액정표시소자의 TFT 어레이 기판(111)에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(113)에 의해 서로 절연되고 서로 수직 교차되는 게이트 배선(112) 및 데이터 배선(115)에 의해 화소영역이 정의되고, 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차 지점에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되며, 상기 화소영역 내부에는 통자로 형성되고 부분적으로 개구부(161)를 가지는 플레이트형의 공통전극(124) 및 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(115b)에 콘택되어 픽셀전압이 인가되고 상기 공통전극(124)과 절연되어 복수개의 슬릿(160)을 가지는 화소전극(117)이 형성된다. First, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the TFT array substrate 111 of the liquid crystal display device according to the present invention is insulated from each other by the gate insulating film 113 and vertically intersects with each other. A pixel region is defined by the wiring 115, and a thin film transistor TFT is formed at an intersection point of the gate wiring and the data wiring, and a plate shape is formed in a channel inside the pixel region and partially has an opening 161. The pixel electrode is applied to the common electrode 124 and the drain electrode 115b of the thin film transistor, and is insulated from the common electrode 124 to form a pixel electrode 117 having a plurality of slits 160.

그리고, 상기 공통전극(124)은 공통배선(125)에 콘택되어 Vcom 신호를 전달받는데, 상기 공통배선(125)은 상기 게이트 배선에 평행하고 상기 게이트 배선과 동일층에 형성되는 게이트 배선에 평행하도록 형성되어 액티브 영역 외곽부에서 Vcom 신호를 인가받는다. The common electrode 124 contacts the common wiring 125 to receive a Vcom signal, and the common wiring 125 is parallel to the gate wiring and parallel to the gate wiring formed on the same layer as the gate wiring. It is formed to receive the Vcom signal from the outside of the active area.

상기 화소전극(117)은 보호막(116)을 관통하여 박막트랜지스터의 드레인 전극(115b)에 콘택되어 픽셀 신호를 전달받는다. The pixel electrode 117 passes through the passivation layer 116 and contacts the drain electrode 115b of the thin film transistor to receive the pixel signal.

이때, 상기 슬릿(160)을 통해 Vcom 신호가 인가되는 공통전극과 픽셀전압이 인가되는 화소전극 사이에 전계가 형성되어 액정층을 구동하게 된다. In this case, an electric field is formed between the common electrode to which the Vcom signal is applied and the pixel electrode to which the pixel voltage is applied through the slit 160 to drive the liquid crystal layer.

그와 동시에, 상기 공통전극과 화소전극 사이에는 스토리지 커패시턴스(Cst1, Cst2)도 형성되는데, 상기 개구부(161)에 의해 공통전극의 면적이 작아지므로 기존에 비해 스토리지 커패시턴스도 줄어들게 된다.At the same time, storage capacitances Cst1 and Cst2 are also formed between the common electrode and the pixel electrode, and the area of the common electrode is reduced by the opening 161, which reduces the storage capacitance.

즉, 화소영역 가장자리에서 공통배선(125)과 화소전극(117)이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst1)를 형성하고, 화소영역 내부에서 공통전극(124)과 화소전극(117)이 오버랩되어 스토리지 커패시턴스(Cst2)를 형성하는바, 화소영역 내부에서의 공통전극 면적이 작아져 스토리지 커패시턴스(Cst2)가 작아지게 된다. That is, the common wiring 125 and the pixel electrode 117 overlap at the edge of the pixel region to form a storage capacitance Cst1, and the common electrode 124 and the pixel electrode 117 overlap within the pixel region to form a storage capacitance ( As a result of forming Cst2), the area of the common electrode in the pixel region is reduced, and the storage capacitance Cst2 is reduced.

일반적으로, 스토리지 커패시턴스는 전도성의 커패시터 상,하부전극과 상기 두 전극 사이에 구비된 절연막으로 구성되는데, 상기 커패시터 상,하부전극의 면적이 작아질수록 상기 절연막의 두께가 두꺼워질수록 스토리지 커패시턴스가 작아진다. In general, the storage capacitance is composed of an insulating film provided between a conductive capacitor upper and lower electrodes and the two electrodes, the smaller the area of the capacitor upper and lower electrodes, the smaller the thickness of the insulating film, the smaller the storage capacitance. Lose.

따라서, 전체 스토리지 커패시턴스(Cst1, Cst2)가 불필요하게 과잉되는 것이 방지되고 적정량의 스토리지 커패시턴스만 공급할 수 있게 된다. 스토리지 커패시턴스가 증가하게 되면 △Vp에서 기인되는 화면의 깜빡임(flicker), 이미지 고착 (image sticking), 화면 밝기의 뷸균일성 등이 방지되어 화질이 상당히 향상되므로 좋으나, 그만큼의 스토리지 커패시턴스를 충전시켜야 하므로 충전시간 또는 TFT 채널영역의 크기가 커져야 하는 단점이 있다. 결국, 상기와 같은 요인들을 반영한 적정량의 스토리지 커패시턴스가 요구되며, 스토리지 커패시턴스가 크다고 해서 무조건 좋은 것은 아니다. 스토리지 커패시턴스를 적정량 형성함으로써 △Vp에서 기인되는 화면의 깜빡임(flicker), 이미지 고착(image sticking), 화면 밝기의 뷸균일성 등을 방지함과 동시에 개구율 향상, 휘도 향상, 콘트라스트비 향상, 구동전압 감소의 효과를 얻을 수 있다. Therefore, unnecessary excess storage of the entire storage capacitances Cst1 and Cst2 can be prevented, and only an appropriate amount of storage capacitance can be supplied. Increasing the storage capacitance prevents flicker, image sticking, and unevenness of the screen brightness caused by △ Vp, which greatly improves image quality, but it is necessary to charge the storage capacitance There is a disadvantage that the charging time or the size of the TFT channel region must be increased. As a result, an appropriate amount of storage capacitance is required to reflect the above factors, and a large storage capacitance is not necessarily good. Proper amount of storage capacitance prevents flicker, image sticking, and unevenness of screen brightness caused by ΔVp, while increasing aperture ratio, brightness, contrast ratio, and driving voltage. The effect can be obtained.

구체적으로, 상기 공통전극(124) 상부에 화소전극(117)이 오버랩되는데, 상기 공통전극의 개구부(161)는 상기 화소전극의 슬릿과 슬릿 사이에서 상기 화소전극에 오버랩되도록 형성한다. 즉, 화소전극과 오버랩되는 공통전극을 제거하여 개구부를 형성한다. In detail, the pixel electrode 117 overlaps the common electrode 124, and the opening 161 of the common electrode is formed to overlap the pixel electrode between the slit and the slit of the pixel electrode. That is, the opening is formed by removing the common electrode overlapping the pixel electrode.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극의 개구부의 폭은 2㎛이상으로 형성하며, 상기 공통전극의 개구부(161)와 화소전극의 슬릿(160) 사이의 거리(β)는 1.5㎛이상이 되도록 형성한다. 따라서, 상기 공통전극의 개구부 상부에 오버랩되는 화소전극(117)의 폭은 (α+2β)가 되어야 하며 α≥2㎛, β≥1.5㎛이므로 (α+2β)≥5㎛의 관계식을 만족하여야 한다. 5, the width of the opening of the common electrode is 2 μm or more, and the distance β between the opening 161 of the common electrode and the slit 160 of the pixel electrode is 1.5 μm. It forms so that it may become abnormal. Therefore, the width of the pixel electrode 117 overlapping the upper part of the opening of the common electrode should be (α + 2β), and since α ≧ 2 μm and β≥1.5 μm, a relation of (α + 2β) ≥5 μm must be satisfied. do.

그러나, 상기 관계식은 화소전극의 식각 바이어스를 고려하지 않았을 경우의 화소전극 폭 설계치이며, 화소전극의 식각 바이어스 폭(γ)을 고려하였을 경우에는 화소전극의 폭은 (α+2β+γ)으로 설계한다. 즉, 화소전극을 식각하는 동안 γ만큼 화소전극의 폭이 작아질 것이기 때문에, 설계치에 식각 바이어스를 고려해야 하는 것이다. However, the above relation is the pixel electrode width design value when the etch bias of the pixel electrode is not taken into consideration, and the width of the pixel electrode is designed to be (α + 2β + γ) when the etch bias width γ of the pixel electrode is taken into account. do. That is, since the width of the pixel electrode will be reduced by γ during the etching of the pixel electrode, the etching bias should be considered in the design value.

한편, 상기 공통전극(124) 및 화소전극(117)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명도전물질을 증착하고 패터닝하여 형성한다. 이때, 상기 공통전극은 상기 게이트 배선층 하부에 구비되거나 또는 상기 데이터 배선층 상부에 구비될 수 있으며, 상기 데이터 배선 상부에 구비되는 경우 절연막을 통해 상기 화소전극과 절연되도록 형성한다. 상기 공통전극을 상기 게이트 배선층 하부에 형성하는 경우에는 상기 공통전극 및 공통배선 상부에 게이트 절연막(113) 및 보호막(116)의 적층막을 사이에 두고 화소전극과 오버랩된다. The common electrode 124 and the pixel electrode 117 are formed by depositing and patterning a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). In this case, the common electrode may be provided below the gate wiring layer or above the data wiring layer. When the common electrode is provided above the data wiring layer, the common electrode may be insulated from the pixel electrode through an insulating film. When the common electrode is formed under the gate wiring layer, the common electrode overlaps the pixel electrode with the stacked layers of the gate insulating layer 113 and the passivation layer 116 interposed therebetween.

상기 화소전극의 슬릿(160)은 그 장축이 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선 방향으로 배치되도록 형성할 수 있으며, 좌우시야각을 좁히기 위해서 데이터 배선 방향으로 형성할 수 있다. 전 화소영역에 대해서 동일한 방향으로 화소전극의 슬릿이 배치될 수 있도록 한다. The slit 160 of the pixel electrode may be formed such that its major axis is disposed in the gate wiring or data wiring direction, and may be formed in the data wiring direction to narrow the left and right viewing angles. The slits of the pixel electrodes can be arranged in the same direction with respect to all the pixel areas.

그리고, 박막트랜지스터는 전압의 온/오프를 제어하는 스위칭 역할을 하는데, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선(112)에서 분기된 게이트 전극과, 상기 게이트 배선(112)을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막(113)과, 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 비정질 실리콘(a-Si)을 증착하여 형성된 반도체층과, 상기 데이터 배선(115)에서 분기되어 상기 반도체층 상에 형성되는 소스/드레인 전극으로 구성되어 전압의 온/오프를 제어하는 스위칭 역할을 하게 된다. 상기 박막트랜지스터를 포함한 전면에는 보호막이 구비된다. The thin film transistor serves to control on / off of the voltage. The thin film transistor includes a gate electrode branched from the gate line 112 and a gate insulating layer 113 formed on the entire surface including the gate line 112. ), A semiconductor layer formed by depositing amorphous silicon (a-Si) on the gate insulating layer on the gate electrode, and a source / drain electrode branched from the data line 115 to be formed on the semiconductor layer. It serves as a switching control to turn on / off the voltage. A protective film is provided on the front surface including the thin film transistor.

이때, 상기 게이트 배선(112), 게이트 전극, 데이터 배선(115) 및 소스/드레인 전극은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), Al 합금 등의 저저항의 금속을 스퍼터링(sputtering) 방법으로 증착하고 사진식각(photolithography) 방법으로 패터닝하여 형성한다. In this case, the gate wiring 112, the gate electrode, the data wiring 115, and the source / drain electrodes may include aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), molybdenum (Mo), titanium (Ti), and tantalum ( Low-resistance metals such as Ta) and Al alloys are deposited by sputtering and patterned by photolithography.

상기 게이트 절연막(113)은 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiOx) 등의 무기절연막을 증착하여 형성하고, 상기 보호막(116)은 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화물(SiOx) 등의 무기절연막을 증착하여 형성하거나 또는 BCB, 아크릴 수지 등의 유기절연막을 도포하여 형성하며, 상기 반도체층은 비정질실리콘을 증착하여 형성한다.The gate insulating layer 113 is formed by depositing an inorganic insulating layer such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx), and the protective layer 116 is formed of an inorganic insulating layer such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx). It is formed by depositing or by coating an organic insulating film such as BCB, acrylic resin, and the like, the semiconductor layer is formed by depositing amorphous silicon.

전술한 바와 같이, 스토리지 커패시터의 사이즈가 커지면 그만큼 스토리지 커패시턴스를 충전시키기 위해서 상기 반도체층을 포함한 박막트랜지스터를 크게 형성하여야 하는데, 상기 박막트랜지스터의 구성요소인 게이트전극, 소스/드레인 전극 등이 차광물질로 형성되어 빛을 투광시키지 못하는바, 스토리지 커패시턴스를 줄여서 상기 박막트랜지스터의 크기를 줄일 수 있고 결국, 소자의 개구율, 휘도, 콘트라스트비를 향상시킴과 동시에 구동전압을 낮출 수 있다. As described above, when the size of the storage capacitor increases, a thin film transistor including the semiconductor layer must be formed to fill the storage capacitance accordingly, and the gate electrode, the source / drain electrode, and the like, which are components of the thin film transistor, are used as light blocking materials. Because the formed light does not transmit light, the size of the thin film transistor can be reduced by reducing the storage capacitance, thereby improving the aperture ratio, luminance, contrast ratio of the device and lowering the driving voltage.

이러한 박막트랜지스터 어레이 기판은, 도시하지 않았으나, 액정층을 사이에 두고 컬러필터층 어레이 기판에 대향합착되는데, 상기 컬러필터층 어레이 기판에는 R,G,B 셀 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 블랙 매트릭스와, 일정한 순서로 배열되어 색상을 구현하는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 컬러필터층이 구비된다. Although not shown, the thin film transistor array substrate is oppositely bonded to the color filter layer array substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween. The color filter layer array substrate may include a black matrix which serves to distinguish between R, G, and B cells and to block light. Red color, green color, and blue color filter layers arranged in a predetermined order to implement colors are provided.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

상기와 같은 본 발명에 의한 액정표시소자는 다음과 같은 효과가 있다.The liquid crystal display device according to the present invention as described above has the following effects.

첫째, 화소영역 내에서 오버랩되는 플레이트형의 공통전극과 화소전극 사이에 스토리지 커패시턴스가 형성되는데, 상기 플레이트형의 공통전극에 개구부를 형성하여 면적을 줄임으로써 필요량 이상의 스토리지 커패시턴스가 형성되지 않도록 할수 있다. First, a storage capacitance is formed between the plate-shaped common electrode and the pixel electrode overlapping in the pixel area. An opening is formed in the plate-shaped common electrode to reduce the area so that the storage capacitance more than the required amount can be prevented.

둘째, 스토리지 커패시턴스를 적정량 형성할 수 있으므로 필요량 이상의 스토리지 커패시턴스를 충전시키기 위해 불필요하게 크게 형성했던 TFT의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.Second, since an appropriate amount of storage capacitance can be formed, it is possible to reduce the size of the TFT that was unnecessarily large in order to charge more storage capacitance than necessary.

따라서, TFT의 크기가 작아져 화소영역 내의 차광면적이 줄어듦으로 소자의 개구율, 휘도, 콘트라스트비가 향상된다. Therefore, the size of the TFT is reduced and the light shielding area in the pixel area is reduced, thereby improving the aperture ratio, brightness, and contrast ratio of the device.

Claims (11)

기판 상에서 수직교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, Gate wirings and data wirings defining vertically crossing pixel regions on a substrate; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차 지점에 배치되는 박막트랜지스터와, A thin film transistor disposed at an intersection point of the gate line and the data line; 상기 게이트 배선에 평행하는 공통배선과, A common wiring parallel to the gate wiring; 상기 박막트랜지스터에 연결되고 상기 공통배선에 절연되어 복수개의 슬릿을 가지는 화소전극과, A pixel electrode connected to the thin film transistor and insulated from the common wiring and having a plurality of slits; 상기 공통배선에 콘택되고 상기 화소전극으로부터 절연되며 상기 슬릿과 슬릿 사이의 영역에 개구부를 가지는 플레이트형의 공통전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And a plate type common electrode contacting the common wiring, insulated from the pixel electrode, and having an opening in a region between the slit and the slit. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공통전극의 개구부는 상기 화소전극에 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The opening of the common electrode is formed to overlap the pixel electrode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공통전극의 개구부는 2㎛이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The opening of the common electrode has a width of 2㎛ or more. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공통전극의 개구부와 화소전극의 슬릿 사이의 거리가 1.5㎛이상인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And a distance between the opening of the common electrode and the slit of the pixel electrode is 1.5 μm or more. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공통전극의 개구부 상부에 오버랩되는 상기 화소전극의 폭은 5㎛이상인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And a width of the pixel electrode overlapping the upper portion of the opening of the common electrode is 5 μm or more. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 화소전극의 폭은 식각 바이어스를 고려하지 않은 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The width of the pixel electrode does not take into account the etching bias. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화소전극은, 상기 공통전극 및 공통배선 상부에 구비된 게이트 절연막 및 보호막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자. The pixel electrode is formed on a gate insulating film and a protective film provided on the common electrode and the common wiring. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공통전극 및 화소전극은 투명한 도전물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.The common electrode and the pixel electrode are formed of a transparent conductive material. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공통배선은 상기 게이트 배선과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And the common wiring is formed on the same layer as the gate wiring. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화소전극의 슬릿은 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And the slits of the pixel electrode are arranged in the gate wiring or data wiring direction. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화소영역 내의 플레이트형의 공통전극과 화소전극 사이에 스토리지 커패시턴스가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.And a storage capacitance formed between the plate-shaped common electrode and the pixel electrode in the pixel region.
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