KR20080053710A - Thin film transistor array panel - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 및 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 개략적인 등가 회로도이다.1 and 2 are schematic equivalent circuit diagrams of two subpixels of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 배치도이다.3 is a layout view of one pixel of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 액정 표시판 조립체용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이다.FIG. 4 is a layout view of a thin film transistor array panel for the liquid crystal panel assembly of FIG. 3.
도 5는 도 3의 액정 표시판 조립체용 공통 전극 표시판의 배치도이다.FIG. 5 is a layout view of a common electrode panel for the liquid crystal panel assembly of FIG. 3.
도 6은 도 3의 액정 표시판 조립체를 V-V선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel assembly of FIG. 3 taken along the line V-V.
도 7은 도 3의 액정 표시판 조립체를 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel assembly of FIG. 3 taken along the line VII-VII. FIG.
도 8은 도 3의 액정 표시판 조립체를 VIII-VIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel assembly of FIG. 3 taken along the line VIII-VIII.
도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에서 하나의 화소 전극의 개략적인 배치도이다.9 is a schematic layout view of one pixel electrode in a liquid crystal panel assembly according to various embodiments of the present disclosure.
도 10 내지 도 12는 도 9에 도시한 각 부화소 전극의 기본이 되는 전극편의 평면도이다.10-12 is a top view of the electrode piece used as the basis of each subpixel electrode shown in FIG.
도 13은 본 발명 및 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 휘도차를 설명하기 위한 그래프이다.13 is a graph illustrating a luminance difference of the liquid crystal display according to the present invention and the prior art.
도 14는 도 13을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 14 is a diagram for explaining FIG. 13.
<도면 부호의 설명><Description of Drawing>
12, 22: 편광판 11, 21: 배향막12, 22: polarizing
71, 71a, 71b: 공통 전극 절개부71, 71a, 71b: common electrode incision
81a, 81b, 82s, 82n: 접촉 보조 부재81a, 81b, 82s, 82n: contact auxiliary member
91a, 92a: 화소 전극 절개부 110, 210: 기판91a and 92a:
121a, 121b, 129a, 129b: 게이트선121a, 121b, 129a, 129b: gate line
124a, 124b: 게이트 전극124a and 124b: gate electrode
131: 유지 전극선 137: 유지 전극131: sustain electrode line 137: sustain electrode
140: 게이트 절연막 154a, 154b: 반도체140: gate
161s, 161n, 163a, 165a, 163b, 165b: 저항성 접촉 부재161s, 161n, 163a, 165a, 163b, 165b: resistive contact member
171s, 171n, 179s, 179n: 데이터선171s, 171n, 179s, 179n: data line
173a, 173b: 소스 전극 175a, 175b: 드레인 전극173a and 173b:
180: 보호막180: shield
181a, 181b, 182s, 182n, 185a, 185b: 접촉 구멍181a, 181b, 182s, 182n, 185a, 185b: contact hole
191, 191a, 191b: 화소 전극 220: 차광 부재191, 191a, and 191b: pixel electrode 220: light blocking member
230: 색필터 250: 덮개막230: color filter 250: overcoat
270: 공통 전극270 common electrode
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 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 flat panel display devices most widely used. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes, such as a pixel electrode and a common electrode, are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of the liquid crystal molecules of 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, 전기장이 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 방식(vertically aligned mode)의 액정 표시 장치는 대비비가 크고 기준 시야각이 넓어서 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.Among such liquid crystal display devices, a liquid crystal display device having a vertically aligned mode in which the long axis of the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the upper and lower display panels without an electric field applied to the liquid crystal display device is gaining attention due to its large contrast ratio and wide reference viewing angle. . Here, the reference viewing angle refers to a viewing angle having a contrast ratio of 1:10 or a luminance inversion limit angle between gray levels.
액정 표시 장치에서 개구율을 높이기 위하여 화소 전극을 넓힌 초개구율 구 조가 제시되었다. In order to increase the aperture ratio in a liquid crystal display, a super-opening ratio structure in which a pixel electrode is widened is proposed.
그러나 초개구율 구조는 화소 전극의 형태가 변경되어 화소 전극과 데이터선이 중첩하고 이에 따른 기생 용량이 증가한다. 또한, 화소 전극과 데이터선 사이에 형성되어 있는 절연막의 두께가 얇아 두 금속 사이의 거리가 가깔울 때 기생 용량은 증가한다.However, in the ultra-opening ratio structure, the shape of the pixel electrode is changed so that the pixel electrode and the data line overlap, and thus the parasitic capacitance increases. In addition, the parasitic capacitance increases when the thickness of the insulating film formed between the pixel electrode and the data line is thin and the distance between the two metals is small.
이러한 기생 용량은 데이터선과 화소 전극의 중첩 위치에 따라서 그 값이 달라지며 이러한 용량 차이는 휘도 차를 유발한다.The value of the parasitic capacitance varies depending on the overlapping position of the data line and the pixel electrode, and the difference in capacitance causes a difference in luminance.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기생 용량 차로 인한 휘도 변화를 최소화하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to minimize the luminance change caused by the parasitic capacitance difference.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 기판, 기판 위에 형성되어 있는 제1 게이트선 및 제2 게이트선, 제1 게이트선 및 제2 게이트선과 교차하며 복수의 수직부와 사선부가 반복적으로 연결되어 이루어지는 복수의 굽은 부분을 포함하는 제1 데이터선, 제1 데이터선과 이웃하며 제1 데이터선과 평행한 제2 데이터선, 제1 게이트선 및 제1 데이터선과 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터, 제2 게이트선 및 제1 데이터선과 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터, 제1 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제1 부화소 전극과 제2 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제2 부화소 전극을 포함하는 화소 전극을 포함하고, 제2 부화소 전극은 제1 데이터선 및 제2 데이터선과 중첩하고, 제2 게이트선과 교차하 는 데이터선의 수직부와 제2 부화소 전극이 중첩하는 제1 영역은 제1 게이트선과 인접한 굽은 부분과 제2 부화소 전극이 중첩하는 제2 영역보다 좁다.In accordance with an aspect of the present invention, a thin film transistor array panel includes a substrate, a first gate line and a second gate line, a first gate line, and a second gate line formed on the substrate, and a plurality of vertical portions and diagonal portions are repeated. A first data line including a plurality of bent portions connected to the first data line, a first thin film transistor adjacent to the first data line and connected with the first data line, the first gate line, and the first data line; A pixel electrode including a second thin film transistor connected to a second gate line and a first data line, a first subpixel electrode connected to a first thin film transistor, and a second subpixel electrode connected to a second thin film transistor; And the second subpixel electrode overlaps the first data line and the second data line, and the vertical portion and the second portion of the data line intersect the second gate line. The first region is smaller than that of the second region overlapping the bent portion and the second sub-pixel electrode adjacent to the gate line and the first pixel electrode overlap.
제1 영역과 제2 영역의 면적비는 1: 0.2~0.45일 수 있다.The area ratio of the first region and the second region may be 1: 0.2 to 0.45.
화소 전극의 가로 폭이 150~200㎛일 때 제1 영역과 제2 영역의 면적비는 1:0.3~0.45일 수 있다.When the width of the pixel electrode is 150 to 200 μm, an area ratio of the first region to the second region may be 1: 0.3 to 0.45.
화소 전극의 가로 폭이 200~250㎛일 때 제1 영역과 제2 영역의 면적비는 1:0.2~0.3일 수 있다.When the width of the pixel electrode is 200 to 250 μm, an area ratio of the first region to the second region may be 1: 0.2 to 0.3.
제1 및 제2 부화소 전극은 경사 방향이 서로 다른 적어도 두 개의 평행사변형 전극편을 포함할 수 있다.The first and second subpixel electrodes may include at least two parallelogram electrodes having different inclination directions.
제1 부화소 전극은 하나의 우경사 평행사변형 전극편과 하나의 좌경사 평행사변형 전극편을 포함하고, 제2 부화소 전극은 3개의 우경사 평행사변형 전극편과 3개의 좌경사 평행사변형 전극편을 포함할 수 있다.The first subpixel electrode includes one right inclination parallelogram electrode piece and one left inclination parallelogram electrode piece, and the second subpixel electrode is three right inclination parallelogram electrode piece and three left inclination parallelogram electrode pieces It may include.
제2 부화소 전극의 면적은 제1 부화소 전극의 면적보다 넓을 수 있다.An area of the second subpixel electrode may be larger than an area of the first subpixel electrode.
제2 부화소 전극은 제1 부화소 전극을 일부 둘러싸고 있을 수 있다.The second subpixel electrode may partially surround the first subpixel electrode.
기판 위에 형성되어 있고, 데이터선과 중첩하며 게이트선과 분리되어 있는 광차단막을 더 포함할 수 있다.A light blocking layer formed on the substrate and overlapping the data line and separated from the gate line may be further included.
제1 부화소 전극과 제2 부화소 전극의 전압은 서로 다를 수 있다.Voltages of the first subpixel electrode and the second subpixel electrode may be different from each other.
제1 및 제2 박막 트랜지스터는 각각 제1 및 제2 게이트선으로부터의 신호에 따라 턴온되어 제1 데이터선으로부터의 신호를 전달할 수 있다.The first and second thin film transistors may be turned on according to signals from the first and second gate lines, respectively, to transmit signals from the first data line.
데이터선 및 드레인 전극과 화소 전극 사이에 형성되어 있는 유기막을 더 포 함할 수 있다.The organic layer may further include an organic layer formed between the data line and the drain electrode and the pixel electrode.
제1 데이터선에 인가되는 데이터 전압 극성과 제2 데이터선에 인가되는 데이터 전압 극성은 서로 반대일 수 있다.The data voltage polarity applied to the first data line and the data voltage polarity applied to the second data line may be opposite to each other.
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 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, 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.
이제 본 발명의 액정 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A liquid crystal display of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 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 and 2.
도 1 및 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 두 부화소에 대한 개략적인 등가 회로도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 1 and 2 are schematic equivalent circuit diagrams of two subpixels of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. to be.
도 1에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시 장치는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.In the structure shown in FIG. 1, the liquid crystal display includes lower and
도 1을 참조하면, 신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(도시하지 않음)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선을 포 함한다. 게이트선은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선은 대략 열 방향으로 뻗어 게이트선과 교차하고 서로가 거의 평행하다.Referring to FIG. 1, a signal line includes a plurality of gate lines (not shown) that transmit gate signals (also referred to as “scan signals”) and a plurality of data lines that transmit data signals. The gate lines extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines extend substantially in the column direction to intersect the gate lines and are substantially parallel to each other.
각 화소는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa, PXb)는 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clca, Clcb)를 포함한다. 두 부화소(PXa, PXb) 중 적어도 하나는 게이트선, 데이터선 및 액정 축전기(Clca, Clcb)와 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)를 포함한다.Each pixel includes a pair of subpixels PXa and PXb, and each subpixel PXa and PXb includes liquid crystal capacitors Clca and Clcb. At least one of the two subpixels PXa and PXb includes a switching element (not shown) connected to the gate line, the data line, and the liquid crystal capacitors Clca and Clcb.
액정 축전기(Clca, Clcb)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(PEa, PEb)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며 부화소 전극(PEa, PEb)과 공통 전극(CE) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 한 쌍의 부화소 전극(PEa, PEb)은 서로 분리되어 있으며 하나의 화소 전극(PE)을 이룬다. 공통 전극(CE)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다.The liquid crystal capacitors Clca and Clcb have the subpixel electrodes PEa and PEb of the
액정층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.The
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시(공간 분할)하거나 각 화소가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시(시간 분할)하게 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. On the other hand, in order to implement color display, each pixel may display one of the primary colors uniquely (spatial division) or each pixel may display the primary colors alternately (time division) according to time. In this way, the desired color can be recognized in time. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue.
도 1은 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(CF)를 구비함을 보여주고 있다. 도 1과는 달리 색 필 터(CF)는 하부 표시판(100)의 부화소 전극(PEa, PEb) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.1 illustrates that each pixel includes a color filter CF representing one of the primary colors in an area of the
표시판(100, 200)의 바깥 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있는데, 두 편광자의 편광축은 직교할 수 있다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자 중 하나가 생략될 수 있다. 직교 편광자인 경우 전기장이 없는 액정층(3)에 들어온 입사광을 차단한다.Polarizers (not shown) are provided on the outer surfaces of the
액정 표시 장치는 위상 지연막(도시하지 않음) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.The liquid crystal display may include a phase delay film (not shown) and a backlight unit (not shown) for supplying light to the
도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 복수 쌍의 게이트선(GLa, GLb), 복수의 데이터선(DL) 및 복수의 유지 전극선(SL)을 포함하는 신호선과 이에 연결된 복수의 화소(PX)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the liquid crystal panel assembly according to the present exemplary embodiment includes a signal line including a plurality of pairs of gate lines GLa and GLb, a plurality of data lines DL, and a plurality of storage electrode lines SL, and a plurality of connected signal lines. The pixel PX is included.
각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa/PXb)는 각각 해당 게이트선(GLa, GLb) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa, Qb)와 이에 연결된 액정 축전기(Clca, Clcb), 그리고 스위칭 소자(Qa, Qb) 및 유지 전극선(SL)에 연결되어 있는 유지 축전기(storage capacitor)(Csta, Cstb)를 포함한다.Each pixel PX includes a pair of subpixels PXa and PXb, and each subpixel PXa / PXb is a switching element connected to corresponding gate lines GLa and GLb and data lines DL, respectively. Qa and Qb, liquid crystal capacitors Clca and Clcb connected thereto, and storage capacitors Csta and Cstb connected to the switching elements Qa and Qb and the storage electrode line SL.
각 스위칭 소자(Qa, Qb)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(GLa, GLb)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clca, Clcb) 및 유지 축전기(Csta, Cstb)와 연결되어 있다.Each of the switching elements Qa and Qb is a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the
액정 축전기(Clca, Clcb)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Csta, Cstb)는 하부 표시판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Csta, Cstb)는 부화소 전극(PEa, PEb)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitors Csta and Cstb, which serve as an auxiliary role of the liquid crystal capacitors Clca and Clcb, are formed by overlapping the storage electrode line SL and the pixel electrode PE provided in the
액정 축전기(Clca, Clcb) 등에 대해서는 앞에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.Since the liquid crystal capacitors Clca and Clcb have been described above, detailed descriptions thereof will be omitted.
이와 같은 액정 표시판 조립체를 포함하는 액정 표시 장치에서는, 두 부화소(PXa, PXb)에 대한 계조 전압 집합을 따로 만들고 이를 번갈아 데이터 구동부(도시하지 않음)에 제공하거나, 데이터 구동부에서 이를 번갈아 선택함으로써, 두 부화소(PXa, PXb)에 서로 다른 전압을 인가할 수 있다. 단, 이때 두 부화소(PXa, PXb)의 합성 감마 곡선이 정면에서의 기준 감마 곡선에 가깝게 되도록 영상 신호를 보정하거나 계조 전압 집합을 만드는 것이 바람직하다. 예를 들면 정면에서의 합성 감마 곡선은 이 액정 표시판 조립체에 가장 적합하도록 정해진 정면에서의 기준 감마 곡선과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선은 정면에서의 기준 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 한다.In the liquid crystal display device including the liquid crystal panel assembly as described above, by separately generating a set of gradation voltages for the two subpixels PXa and PXb, alternately providing them to a data driver (not shown), or alternately selecting them in the data driver, Different voltages may be applied to the two subpixels PXa and PXb. However, at this time, it is preferable to correct the image signal or to create a set of gray voltages so that the composite gamma curve of the two subpixels PXa and PXb is close to the reference gamma curve at the front. For example, the composite gamma curve at the front side matches the reference gamma curve at the front side determined to be most suitable for this liquid crystal panel assembly, and the composite gamma curve at the side side is closest to the reference gamma curve at the front side.
도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시판 조립체의 한 예에 대하여 도 3 내지 도 8을 참고하여 상세하게 설명한다.An example of the liquid crystal panel assembly illustrated in FIGS. 1 and 2 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 한 화소에 대한 배치도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시판 조립체용 박막 트랜지스터 표시판의 배치 도이고, 도 5는 도 3의 액정 표시판 조립체용 공통 전극 표시판의 배치도이고, 도 6은 도 3의 액정 표시판 조립체를 V-V선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 7은 도 3의 액정 표시판 조립체를 VII-VII선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8은 도 3의 액정 표시판 조립체를 VIII-VIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.3 is a layout view of one pixel of a liquid crystal panel assembly according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4 is a layout view of a thin film transistor array panel for the liquid crystal panel assembly of FIG. 3, and FIG. 5 is for the liquid crystal panel assembly of FIG. 3. 6 is a cross-sectional view illustrating the liquid crystal panel assembly of FIG. 3 taken along the line VV, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the liquid crystal panel assembly of FIG. 3 taken along the line VII-VII. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel assembly of FIG. 3 taken along the line VIII-VIII.
도 3 내지 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 액정 표시판 조립체는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.3 to 8, the liquid crystal panel assembly according to the present exemplary embodiment includes a
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.First, the
도 3, 도 4, 도 6 내지 도 8을 참고하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수 쌍의 제1 및 제2 게이트선(gate line)(121a, 121b), 복수의 유지 전극선(storage electrode lines)(131), 복수의 광차단막(120s, 120n) 을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.Referring to FIGS. 3, 4, 6 and 8, a plurality of pairs of first and
제1 및 제2 게이트선(121a, 121b)은 게이트 신호를 전달하고 주로 가로 방향으로 뻗어 있다.The first and
제1 게이트선(121a)은 아래로 돌출한 복수의 제1 게이트 전극(gate electrode)(124a)과 다른 층 또는 게이트 구동부(도시하지 않음)와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129a)을 포함한다. 제2 게이트선(121b)은 위로 돌출한 복수의 제2 게이트 전극(124b)과 다른 층 또는 게이트 구동부와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(129b)을 포함한다. 게이트 구동부가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121a, 121b)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.The
유지 전극선(131)은 공통 전압(Vcom) 등 소정의 전압을 인가 받으며, 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 유지 전극선(131)은 각각 제1 게이트선(121a) 및 제2 게이트선(121b) 사이에 위치하며, 제1 게이트선(121a)과 제2 게이트선(121b)로부터 거의 같은 거리에 위치한다. 각 유지 전극선(131)은 아래위로 확장된 복수의 유지 전극(storage electrode)(137)을 포함한다. 그러나 유지 전극(137)을 비롯한 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있다.The
광차단막(120s, 120n)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 서로 떨어져 있는 복수의 소차단막을 포함한다. 광차단막(120n, 120s)은 제1 및 제2 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)과 단락되지 않도록 여러 부분으로 나뉘어 있다.The
게이트 도전체(120s, 120n, 121a, 121b, 131)는 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, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부 막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트 도전체(120s, 120n, 121a, 121b, 131)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The
게이트 도전체(120s, 120n, 121a, 121b, 131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.Side surfaces of the
게이트 도전체(120s, 120n, 121a, 121b, 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) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151s, 151n)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151s, 151n)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 뻗어 나온 복수의 제1 및 제2 돌출부(projection)(154a, 154b)를 포함한다.On the
반도체(151s, 151n) 위에는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(ohmic contact) (161s, 161n), 제1 섬형 저항성 접촉 부재(165a) 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165b165b)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161s, 161n, 165a, 165b)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(161s, 161n)는 복수의 제1 돌출부(163a) 및 제2 돌출부(163b)를 가지고 있으며, 이 제1 및 제2 돌출부(163a)와 제1 및 제2 섬형 저항성 접촉 부재(165a, 165b)는 쌍을 이루어 반도체(151s, 151n)의 제1 및 제2 돌출부(154a, 154b) 위에 배치되어 있다.On the
반도체(151s, 151n)와 저항성 접촉 부재(161s, 161n, 165a, 165b)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.Side surfaces of the
저항성 접촉 부재(161s, 161n, 165a, 165b) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171s, 171n)과 복수 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(drain electrode)(175a, 175b)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.On the
데이터선(171s, 171n)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121a, 121b) 및 유지 전극선(131)과 교차한다. The data lines 171s and 171n transmit data signals and mainly extend in the vertical direction to intersect the
각 데이터선(171s, 171n)은 전체에 걸쳐 일직선 상에 있지 않으며, 적어도 두 번 꺾여 있다. 즉, 데이터선(171s, 171n)은 게이트선(121s, 121n)에 수직한 복수의 수직부와 수직부에 대해서 기울어진 사선부를 포함한다. 수직부와 사선부는 반복하여 연결되어 있으며, 수직부와 사선부가 연결되어 복수개의 굽은 부분(Cs1~Cs8, Cn1~Cn8)을 이룬다. 데이터선(171s, 171n)은 광차단막(120s, 120n)과 중첩하며, 광차단막(120s, 120n)은 데이터선(171s, 171n)의 형태에 따라서 굽은 부분을 가지며, 데이터선(171s, 171n)보다 폭이 같으나 넓을 수도 있다.각 데이터선(171s, 171n)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 향하여 각각 뻗은 복수 쌍의 제1 및 제2 소스 전극(source electrode)(173a, 173b)과 다른 층 또는 데이터 구동부(도시하지 않음)와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179s, 179n)을 포함한다. 데이터 구동부가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171s, 171n)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.Each
제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 서로 분리되어 있고 데이터선(171s, 171n)과도 분리되어 있다.The first and
제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b)을 중심으로 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 마주하며, 막대형 끝 부분은 소스 전극(173a, 173b) 방향으로 꺽여 소스 전극(173a, 173b)으로 일부 둘러싸여 있다.The first and
제1 및 제2 게이트 전극(124a, 124b), 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b) 및 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 제1 및 제2 반도체(154a, 154b)와 함께 각각 제1 및 제2 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(Qa, Qb)를 이루며, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)의 채널(channel)은 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b) 사이의 제1 및 제2 반도체(154a, 154b)에 형성된다.The first and
데이터 도전체(171s, 171n, 175a, 175b)는 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 데이터 도전체(171, 175a, 175b)는 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만 들어질 수 있다.The
데이터 도전체(171s, 171n, 175a, 175b) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.The
저항성 접촉 부재(161s, 161n, 165a, 165b)는 그 아래의 반도체(154a, 154b)와 그 위의 데이터 도전체(171s, 171n, 175a, 175b) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(154a, 154b)에는 소스 전극(173a, 173b)과 드레인 전극(175a, 175b) 사이를 비롯하여 데이터 도전체(171s, 171n, 175a, 175b)로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.The
한편, 선형 반도체(151s, 151n), 데이터 도전체(171s, 171n, 175a, 175b) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(161s, 161n, 165a, 165b)와 실질적으로 동일한 평면 모양을 가지고 있다. On the other hand, it has substantially the same planar shape as the
데이터 도전체(171s, 171n, 175a, 175b) 및 노출된 반도체(154a, 154b) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평탄할 수 있다. 유기 절연물은 4.0 이하의 유전 상수를 가지는 것이 바람직하고, 감광성(photosensitivity)을 가질 수도 있다. 그러나 보호막(180)은 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(171s, 171n)의 끝 부분(179s, 179n)과 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 한 쪽 부분을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182s, 182n, 185a, 185b)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(181a, 181b)이 형성되어 있다.The
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81a, 81b, 82s, 82n)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있다.A plurality of
각 화소 전극(191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다.Each
제1 부화소 전극(191a)은 각각 접촉 구멍(185a)을 통하여 각각의 제1 드레인 전극(175a)과 연결되어 있으며, 제2 부화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185b)을 통하여 각각의 제2 드레인 전극(175b)과 연결되어 있다.The
화소 전극(191)은 데이터선(171s, 171n)과 보호막(180)을 사이에 두고 중첩한다. 하나의 데이터선(171s, 171n)은 이웃하는 화소 전극(191)과 모두 중첩한다. 데이터선(171s, 171n)은 굽어진 화소 전극(191)으로 인해서, 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb)를 통하여 연결되어 있는 자기 화소 전극(191)과 자기 화소 전극(191)과 이웃하는 화소 전극(191)과 모두 중첩한다.The
그러면 도 9 내지 도 12를 참고하여 이러한 액정 표시판 조립체의 화소 전극의 상세 구조에 대하여 설명한다.Next, a detailed structure of the pixel electrode of the liquid crystal panel assembly will be described with reference to FIGS. 9 through 12.
도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 액정 표시판 조립체에서 하나의 화소 전극의 개략적인 배치도이고, 도 10 내지 도 12는 도 9에 도시한 각 부화소 전극의 기본이 되는 전극편의 평면도이다.FIG. 9 is a schematic layout view of one pixel electrode in a liquid crystal panel assembly according to various embodiments of the present disclosure, and FIGS. 10 to 12 are plan views of electrode pieces that are the basis of each subpixel electrode illustrated in FIG. 9.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시판 조립체의 각 화소 전극(pixel electrode)(191)은 서로 분리되어 있는 한 쌍의 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)을 포함한다. 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 행 방향으로 인접하며, 절개부(cutout)(91a, 91b)를 가진다. 공통 전극(270)은 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 마주하는 절개부(71a, 71b)를 가진다.As shown in FIG. 9, each
제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b) 각각은 적어도 도 10에 도시한 평행사변형의 전극편(196) 하나와 도 11에 도시한 평행사변형의 전극편(197) 하나를 포함한다. 도 10 및 도 11에 도시한 전극편(196, 197)을 상하로 연결하면 도 12에 도시한 기본 전극(198)이 되는데, 각 부화소 전극(191a, 191b)은 이러한 기본 전극(198)을 근간으로 하는 구조를 가진다.Each of the first and
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 전극편(196, 197) 각각은 한 쌍의 빗변(oblique edge)(196o, 197o) 및 한 쌍의 가로변(transverse edge)(196t, 197t)을 가지며 대략 평행사변형이다. 각 빗변(196o, 197o)은 가로변(196t, 197t)에 대하여 빗각(oblique angle)을 이루며, 빗각의 크기는 대략 45° 내지 135°인 것이 바람직하다. 편의상 앞으로 밑변(196t, 197t)을 중심으로 수직인 상태에서 기울어진 방향("경사 방향")에 따라 구분하며, 도 10와 같이 오른쪽으로 기울어진 경우를 "우경사"라 하고 도 11과 같이 왼쪽으로 기울어진 경우를 "좌경사"라 한다.10 and 11, each of the
전극편(196, 197)에서 가로변(196t, 197t)의 길이, 즉 너비(W)와 가로변(196t, 197t) 사이의 거리, 즉 높이(H)는 표시판 조립체의 크기에 따라서 자유롭게 결정할 수 있다. 또한 각 전극편(196, 197)에서 가로변(196t, 197t)은 다른 부분과의 관계를 고려하여 꺾이거나 튀어나오는 등 변형될 수 있으며, 앞으로는 이러한 변형도 모두 포함하여 평행사변형이라 일컫는다.The lengths of the
공통 전극(270)에는 전극편(196, 197)과 마주하는 절개부(61, 62)가 형성되어 있으며 전극편(196, 197)은 절개부(61, 62)를 중심으로 두 개의 부영역(S1, S2)으로 구획된다. 절개부(61, 62)에는 오목하거나 볼록한 노치(notch)가 적어도 하나 이상 형성되어 있다. 절개부(61, 62)는 전극편(196, 197)의 빗변(196o, 197o)과 나란한 사선부(61o, 62o)와 사선부(61o, 62o)와 둔각을 이루면서 전극편(196, 197)의 가로변(196t, 197t)과 중첩하는 가로부(61t, 62t)를 포함한다.The
각 부영역(S1, S2)은 절개부(61, 62)의 사선부(61o, 62o) 및 전극편(196, 197)의 빗변(196t, 197t)에 의하여 정의되는 두 개의 주 변(primary edge)을 가진다. 주 변 사이의 거리, 즉 부영역의 너비는 약 25-40㎛ 정도인 것이 바람직하다.Each of the subregions S1 and S2 has two primary edges defined by the oblique portions 61o and 62o of the
도 12에 도시한 기본 전극(198)은 우경사 전극편(196)과 좌경사 전극편(197)이 결합하여 이루어진다. 우경사 전극편(196)과 좌경사 전극편(197)이 이루는 각도는 대략 직각인 것이 바람직하며, 두 전극편(196, 197)의 연결은 일부에서만 이루어진다. 연결되지 않은 부분은 절개부(90)를 이루며 오목하게 들어간 쪽에 위치한다. 그러나 절개부(90)는 생략될 수도 있다.The
두 전극편(196, 197)의 바깥 쪽 가로변(196t, 197t)은 기본 전극(198)의 가 로변(198t)을 이루며, 두 전극편(196)의 대응하는 빗변(196o, 197o)는 서로 연결되어 기본 전극(198)의 굴곡변(curved edge)(198o1, 198o2)을 이룬다.Outer
굴곡변(198o1, 198o2)은 가로변(198t)과 둔각, 예를 들면 약 135°를 이루며 만나는 볼록변(convex edge)(198o1) 및 가로변(198t)과 예각, 예를 들면 약 45°를 이루며 만나는 오목변(concave edge)(198o2)을 포함한다. 굴곡변(198o1, 198o2)은 한 쌍의 빗변(196o, 197o)이 대략 직각으로 만나 이루어지므로 그 꺾인 각도는 대략 직각이다.Curved edges 198o1 and 198o2 meet convex edges 198o1 and
절개부(60)는 오목변(198o2) 상의 오목 꼭지점(CV)에서 볼록변(198o1) 상의 볼록 꼭지점(VV)을 향하여 대략 기본 전극(198) 중심까지 뻗는다고 할 수 있다.The
또한, 공통 전극(270)의 절개부(61, 62)는 서로 연결되어 하나의 절개부(60)를 이룬다. 이때, 절개부(61, 62)에서 중복되는 가로부(61t, 62t)는 합쳐져서 하나의 가로부(60t1)를 이룬다. 이 새로운 형태의 절개부(60)는 다음과 같이 다시 설명할 수 있다.In addition, the
절개부(60)는 굴곡점(CP)을 가지는 굴곡부(60o), 굴곡부(60o)의 굴곡점(CP)에 연결되어 있는 중앙 가로부(60t1), 그리고 굴곡부(60o)의 양 끝에 연결되어 있는 한 쌍의 종단 가로부(60t2)를 포함한다. 절개부(60)의 굴곡부(60o)는 직각으로 만나는 한 쌍의 사선부로 이루어지고, 기본 전극(198)의 굴곡변(198o1, 198o2)과 거의 평행하며, 기본 전극(198)을 좌반부와 우반부로 이등분한다. 절개부(60)의 중앙 가로부(60t1)는 굴곡부(60o)와 둔각, 예를 들면 약 135°를 이루며, 대략 기본 전극(198)의 볼록 꼭지점(VV)을 향하여 뻗어 있다. 종단 가로부(60t2)는 기본 전극(198)의 가로변(198t)과 정렬되어 있으며 굴곡부(60o)와 둔각, 예를 들면 약 135°를 이룬다.The
기본 전극(198)과 절개부(60)는 기본 전극(198)의 볼록 꼭지점(VV)과 오목 꼭지점(CV)를 잇는 가상의 직선(앞으로 "가로 중심선"이라 함)에 대하여 대략 반전 대칭이다.The
도 9에 도시한 각 화소 전극(191)에서 제1 부화소 전극(191a)의 크기는 제2 부화소 전극(191b)의 크기보다 작다. 특히 제2 부화소 전극(191b)의 높이가 제1 부화소 전극(191a)의 높이보다 높으며, 두 부화소 전극(191a, 191b)의 너비는 실질적으로 동일하다. 제2 부화소 전극(191b)의 전극편의 수효는 제1 부화소 전극(191b)의 전극편 수효보다 많다.In each
제1 부화소 전극(191a)은 좌경사 전극편(197)과 우경사 전극편(196)으로 이루어지며, 도 12에 도시한 기본 전극(198)과 실질적으로 동일한 구조를 가진다. 두 전극편(196, 197)은 일부분이 연결되어 있으며 연결되지 않은 부분은 절개부(91a)를 이루며, 오목하게 들어간 쪽에 위치한다.The
제2 부화소 전극(191b)은 두 개 이상의 좌경사 전극편(197)과 두 개 이상의 우경사 전극편(196)의 조합으로 이루어지며, 도 12에 도시한 기본 전극(198)과 이에 결합된 좌경사 및 우경사 전극편(196, 197)을 포함한다. The
도 9에 도시한 제2 부화소 전극(191b)은 모두 6개의 전극편(191b1-191b6)으로 이루어지며, 이 중 두 개의 전극편(191b5, 191b6)은 제1 부화소 전극(191a) 상하에 배치되어 있다. 하부의 두 전극편(191b3, 191b5)은 빗변(196o)의 일부가 연결 되어 있으며 연결되지 않은 부분은 절개부를 이루며, 화소 전극(191) 절개부(91a) 중 하부 사선 절개부(91b1)가 된다. 상부의 두 전극편(191b4, 191b6)은 빗변(197o)의 일부가 연결되어 있으며 연결되지 않은 부분은 절개부를 이루며, 화소 전극(191) 절개부(91a) 중 상부 사선 절개부(91b2)가 된다. The
제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 중간 전극편(191b1, 191b2)은 간극(91b3, 91b4)을 두고 분리되어 있으며, 간극(91b3, 91b4)은 화소 전극(191)의 하부 사선 절개부(91b1)와 상부 사선 절개부(91b2)를 연결하여 화소 전극(191)의 절개부(91a)를 이룬다. 절개부(91a)는 굽은 부분의 절개부(91b)와 연결될 수 있다. 제1 부화소 전극(191a)의 상, 하부와 인접한 제2 부화소 전극(191b)의 전극편(191b5, 191b6) 사이에 형성되는 간극은 화소 전극(191)의 절개부(91a)와 연결된다.The intermediate electrode pieces 191b1 and 191b2 of the
화소 전극(191)의 절개부(91a)에는 오목하거나 볼록한 노치가 적어도 하나 이상 형성되어 있다.At least one concave or convex notch is formed in the
화소 전극(191b)은 세 번 꺾인 구조를 가지며, 한 번 굴곡된 구조에 비해 세로줄 표현이 우수하다. 또한 제1 부화소 전극(191a)의 전극편(191a1, 191a2)과 제2 부화소 전극(191b)의 전극편(191b5, 191b6)이 인접하는 곳에서 공통 전극(270)의 절개부(61, 62)의 가로부(61t, 62t)가 합쳐져서 하나의 가로부를 이루게 되므로 개구율이 더욱 증가된다.The
중간의 전극편(191a1, 191a2, 191b1, 191b2)과 그 상하에 배치된 전극편(191b3-191b6)의 높이가 서로 다르다. 예를 들면, 상하 전극편(191b3-191b6)의 높이가 중간 전극편(191a1, 191a2, 191b1, 191b2)의 약 1/2이고, 이에 따라 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)의 면적비는 대략 1:2가 된다. 이와 같이 상하 전극편(191b3-191b6)의 높이를 조절하면 원하는 면적비를 얻을 수 있다.The heights of the intermediate electrode pieces 191a1, 191a2, 191b1, and 191b2 and the electrode pieces 191b3-191b6 disposed above and below are different from each other. For example, the heights of the upper and lower electrode pieces 191b3-191b6 are about 1/2 of the intermediate electrode pieces 191a1, 191a2, 191b1, and 191b2, and thus, the
도 9에서 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 위치 관계 및 꺾인 방향은 바뀔 수 있으며, 도 9의 화소 전극(191)을 상하 좌우로 반전 대칭 이동하거나 회전 이동함으로써 변형할 수 있다.In FIG. 9, the positional relationship and the bending directions of the first and
다시 도 3 내지 도 8을 참고하면, 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)은 그 사이의 액정층(3) 부분과 함께 각각 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)를 이루어 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.Referring to FIGS. 3 to 8 again, the first and
제1 및 제2 부화소 전극(191a/191b)은 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 유지 전극(137)과 중첩하여 각각 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)를 이루며, 제1 및 제2 유지 축전기(Csta, Cstb)는 제1 및 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)의 전압 유지 능력을 강화한다.The first and
화소 전극(191)은 보호막(180)을 사이에 두고 데이터선(171)과 중첩한다. 이때 화소 전극(191)은 박막 트랜지스터를 통하여 연결된 데이터선(171s)(이하 "자기 데이터선"이라 한다) 뿐만 아니라, 화소 전극(191)과 연결되어 있지 않으며 자기 데이터선(171s)과 이웃하는 데이터선(171n)(이하 "이웃 데이터선"이라 한다)과도 중첩한다. The
하나의 데이터선(171)을 기준으로 볼 때, 데이터선(171)은 여러 번 꺽인 화 소 전극(191)과 연결되어 이웃하는 두 화소 전극(191)과 모두 중첩한다. Based on one
광차단막(120s, 120n)은 선형 반도체(151s, 151n) 및 데이터선(171)의 아래에 선형 반도체(151s, 151n) 및 데이터선(171s, 171n)의 일부를 따라 형성되어 있다. 이 때 제2 부화소 전극(191b)과 중첩하는 데이터선(171s)의 아래에 형성되어 있는 광차단막(120s)의 폭은 개구율과 공정상의 배치 오류를 고려하여 선형 반도체(151s)의 폭보다 크게 형성되어 있다. 그러나 광차단막(120s, 120n)으로 인하여 개구율이 과도하게 감소하는 것을 방지하기 위해서 광차단막(120)의 폭을 선형 반도체(151s, 151n)와 동일하게 형성할 수 있다.The
접촉 보조 부재(81a, 81b, 82s, 82n)는 각각 접촉 구멍(181a, 181b, 182s, 182n)을 통하여 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b) 및 데이터선(171s, 171n)의 끝 부분(179s, 179n)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81a, 81b, 82a, 82b)는 게이트선(121a, 121b)의 끝 부분(129a, 129b) 및 데이터선(171s, 171n)의 끝 부분(179a, 179b)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.The contact
다음, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.Next, the
도 3, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 게이트선(121a, 121b)에 대응하는 선형부와 박막 트랜지스터와 대응하는 면형부를 포함한다. 차광 부재(220)는 화소 전극(191)과 화소 전극(191) 사이의 간극과 대응할 수 있다. 차광 부재(220)는 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막고 화소 전극(191)과 마주하는 개구 영역을 정의한다.3 and 5 to 8, a
기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(220)로 둘러싸인 개구 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 길게 뻗을 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 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.An
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.The
공통 전극(270)에는 복수의 절개부(71a, 71b)가 형성되어 있다. 절개부(71a, 71b)에 대하여는 앞에서 설명하였으므로 생략한다.A plurality of
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(11, 21)이 형성되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다.Alignment layers 11 and 21 are formed on inner surfaces of the
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the liquid crystal display will be described in detail.
도 1 및 도 2를 참고하면, 액정 표시 조립체에 인력되는 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 이러한 입력 영상 신호는 신호 제어부(도시하지 않음)에 의해서 동작 조건에 맞게 적절히 처리된 후 액정 표시판 조립체의 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 통해서 데이터선과 게이트선으로 입력된다.1 and 2, the input image signals R, G, and B applied to the liquid crystal display assembly contain luminance information of each pixel PX, and luminance is determined by a predetermined number, for example, 1024 ( = 2 10 ), 256 (= 2 8 ) or 64 (= 2 6 ) grays. The input image signal is properly processed by a signal controller (not shown) according to operating conditions, and then input to the data line and the gate line through the data driver and the gate driver of the liquid crystal panel assembly.
게이트선에 게이트 온 전압 (Von)이 인가되면 게이트선에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면 데이터선에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 부화소에 인가된다.When the gate-on voltage Von is applied to the gate line, the switching element connected to the gate line is turned on. Then, the data signal applied to the data line is applied to the corresponding subpixel through the turned-on switching element.
이때, 한 화소 전극(191)을 이루는 제1 부화소 전극(191a)과 제2 부화소 전극(191b)은 별개의 스위칭 소자와 연결되어 있어, 두 부화소가 서로 다른 시간에 동일한 데이터선을 통해서 별개의 데이터 전압을 인가 받는다. 면적이 상대적으로 작은 제1 부화소 전극(191a)의 전압이 면적이 상대적으로 큰 제2 부화소 전극(191b)의 전압보다 높다.In this case, the
이렇게 제1 또는 제2 액정 축전기(Clca, Clcb)의 양단에 전위차가 생기면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 주 전기장(전계)(primary electric field)이 액정층(3)에 생성된다. [앞으로 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)을 아울러 "전기장 생성 전극(field generating electrode)"라 한다.] 그러면 액정층(3)의 액정 분자들은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 기울어지며, 액정 분자가 기울어진 정도에 따라 액정층(3)에 입사광의 편광의 변화 정도가 달라진다. 이러한 편광의 변화는 편광자에 의하여 투과율 변화로 나타나며 이를 통하여 액정 표시 장치는 영상을 표시한다.When a potential difference occurs between both ends of the first or second liquid crystal capacitors Clca and Clcb, a primary electric field substantially perpendicular to the surfaces of the
액정 분자가 기울어지는 각도는 전기장의 세기에 따라 달라지는데, 두 액정 축전기(Clca, Clcb)의 전압이 서로 다르므로 액정 분자들이 기울어진 각도가 다르고 이에 따라 두 부화소의 휘도가 다르다. 따라서 제1 액정 축전기(Clca)의 전압과 제2 액정 축전기(Clcb)의 전압을 적절하게 맞추면 측면에서 바라보는 영상이 정 면에서 바라보는 영상에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 즉 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 최대한 가깝게 할 수 있으며, 이렇게 함으로써 측면 시인성을 향상할 수 있다.The angle at which the liquid crystal molecules are inclined depends on the intensity of the electric field. Since the voltages of the two liquid crystal capacitors Clca and Clcb are different from each other, the angles at which the liquid crystal molecules are inclined are different and thus the luminance of the two subpixels is different. Therefore, if the voltage of the first liquid crystal capacitor Clca and the voltage of the second liquid crystal capacitor Clcb are properly adjusted, the image viewed from the side can be as close as possible to the image viewed from the front, that is, the side gamma curve is front- gamma. As close as possible to the curve, this improves side visibility.
또한 높은 전압을 인가 받는 제1 부화소 전극(191a)의 면적을 제2 부화소 전극(191b)의 면적보다 작게 하면 측면 감마 곡선을 정면 감마 곡선에 더욱 가깝게 할 수 있다. 특히 제1 및 제2 부화소 전극(191a, 191b)의 면적비가 대략 1:2 내지 1:3인 경우 측면 감마 곡선이 정면 감마 곡선에 더욱더 가깝게 되어 측면 시인성이 더욱 좋아진다.In addition, when the area of the
액정 분자들이 기울어지는 방향은 일차적으로 전기장 생성 전극(191, 270)의 절개부(71a, 71b, 91a)와 부화소 전극(191a, 191b)의 변이 주 전기장을 왜곡하여 만들어내는 수평 성분에 의하여 결정된다. 이러한 주 전기장의 수평 성분은 절개부(71a, 71b, 91a)의 변과 부화소 전극(191a, 191b)의 변에 거의 수직이다.The direction in which the liquid crystal molecules are inclined is determined primarily by the horizontal component generated by distorting the main electric field between the
도 9를 참고하면, 절개부(71a, 71b)에 의하여 나뉜 각 부영역 위의 액정 분자들은 대부분 주 변에 수직인 방향으로 기울어지므로, 기울어지는 방향을 추려보면 대략 네 방향이다. 이와 같이 액정 분자가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.Referring to FIG. 9, since the liquid crystal molecules on each of the subregions divided by the
한편, 부화소 전극(191a, 191b) 사이의 전압 차에 의하여 부차적으로 생성되는 부 전기장(secondary electric field)의 방향은 부영역의 주 변과 수직이다. 따라서 부 전기장의 방향과 주 전기장의 수평 성분의 방향과 일치한다. 결국 부화소 전극(191a, 191b) 사이의 부 전기장은 액정 분자들의 경사 방향의 결정을 강화 하는 쪽으로 작용한다.On the other hand, the direction of the secondary electric field generated by the voltage difference between the
한편, 도 4를 참고하면, 제2 부화소 전극(191b)은 자기 데이터선(171s)과 이웃 데이터선(171n)과 중첩하며 이들 사이에 각각 제1 및 제2 기생 용량(C1, C2)이 발생하고 자기 데이터선(171s)과 이웃 데이터선(171n)의 전압은 요동한다. 화소 전극 전압은 자기 데이터선(171s) 및 이웃 데이터선(171n)의 전압 변화에 따라 위, 아래로 요동한다. 여기서 자기 데이터선(171s)에는 정극성(+)의 전압이 인가되고, 이웃 데이터선(171n)에는 부극성(-)의 전압이 인가되면, 두 데이터선(171s, 171n) 전압의 요동 위상이 반대이므로 화소 전극 전압의 요동은 상쇄될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the
특히, 자기 데이터선(171s)과 제2 부화소 전극(191b)이 중첩하는 면적이 이웃 데이터선(171n)과 제2 부화소 전극(191b)이 중첩하는 면적이 동일하다면, 두 기생 용량(C1, C2)은 동일하여 자기 데이터선(171s)의 전압 요동과 이웃 데이터선(171n)의 전압 요동은 완전히 상쇄되어 화소 전극 전압은 변화가 없다.In particular, when the area where the
본 발명의 실시예에서는 제2 부화소 전극(191b)과 중첩하는 영역에 이웃하는 데이터선(171n)의 굽은 부분(Cn1)을 위치시킴으로써 제2 부화소 전극(191b)과 이웃하는 데이터선(171n)의 중첩 면적을 최대화하고, 제2 부화소 전극(191b)과 자기 데이터선(171s)을 최소화하였다. 따라서 두 데이터선(171s, 171n)과 중첩하는 제2 부화소 전극(191b)의 면적을 비슷하게 하여 기생 용량 차이로 인한 두 데이터선(171s, 171n)의 전압 변화를 최소화하였다. In an exemplary embodiment of the present invention, the curved portion Cn1 of the
따라서, 본 발명의 실시예에서는 제2 부화소 전극(191b)과 자기 데이터선(171s)이 중첩하는 면적과 제2 부화소 전극(191b)과 이웃 데이터선(171s)가 중첩 하는 면적비가 1:0.2~0.45일 수 있다. 화소 전극(191)의 가로 폭이 200~250㎛일 때 면적비는 1:0.2~0.3이고, 화소 전극(191)의 가로 폭이 150~200㎛일 때 면적비는 1:0.35~0.45일 수 있다.Therefore, in the exemplary embodiment of the present invention, an area ratio where the
도 13은 본 발명 및 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 휘도차를 설명하기 위한 그래프이고, 도 14는 도 13을 설명하기 위한 도면이고, 표1은 도 13에 도시한 그래프의 최대 및 최소 전압의 차를 나타낸 표이다.FIG. 13 is a graph illustrating a luminance difference of the liquid crystal display according to the present invention and the prior art, FIG. 14 is a diagram for explaining FIG. 13, and Table 1 is a graph showing the maximum and minimum voltages of the graph shown in FIG. 13. This table shows the difference.
도 13의 그래프는 도 14의 바탕이 171(gray)계조 일 때 A영역의 계조 변화에 따른 B영역과 C 영역의 전압차를 나타낸 그래프이다.The graph of FIG. 13 is a graph showing the voltage difference between the B area and the C area according to the gray level change of the A area when the background of FIG. 14 is 171 (gray) gray level.
도 13 및 도 14를 참조하면, A영역의 계조가 0부터 253 계조까지 변화할 때 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 전압차(노란색 및 붉은색 선)가 종래 기술에 따른 전압차(파란색 선)보다 작은 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 전압차가 적으므로 이에 따른 휘도 변화가 적어 안정적인 화면을 표시할 수 있다.13 and 14, when the gray level of the A region is changed from 0 to 253 gray level, the voltage difference (yellow and red line) of the liquid crystal display according to the present invention is the voltage difference according to the prior art (blue line). You can see that it is smaller. That is, since the voltage difference of the liquid crystal display device according to the present invention is small, the luminance change according to the present invention may be small, thereby displaying a stable screen.
여기서, 가로축은 A 영역의 계조 변화를 나타낸 것이고, 세로축은 B영역과 C 영역의 전압차를 나타낸 것이다. Here, the horizontal axis represents the gray level change in the A region, and the vertical axis represents the voltage difference in the B region and the C region.
아래 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 전압차 평균은 14.7mV이고 종래 기술에 따른 전압차 평균은 34mV로 종래에 비해서 1/2이상 전압차가 감소한 것을 알 수 있다.Referring to Table 1 below, it can be seen that the voltage difference average of the liquid crystal display according to the present invention is 14.7mV and the voltage difference average according to the prior art is 34mV, and the voltage difference is reduced by 1/2 or more as compared with the related art.
[표1]Table 1
본 발명에 따르면, 데이터선과 화소 전극이 중첩으로 인한 기생 용량 변화에 따른 휘도 변화를 최소화할 수 있어 안정적으로 화면을 표시하고 고품질의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize the luminance change caused by the parasitic capacitance change due to the superposition of the data line and the pixel electrode, thereby stably displaying the screen and providing a high quality liquid crystal display device.
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 (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060125597A KR20080053710A (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Thin film transistor array panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060125597A KR20080053710A (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Thin film transistor array panel |
Publications (1)
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KR20080053710A true KR20080053710A (en) | 2008-06-16 |
Family
ID=39800909
Family Applications (1)
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KR1020060125597A KR20080053710A (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Thin film transistor array panel |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20080053710A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150065002A (en) * | 2013-12-04 | 2015-06-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display divece |
US9921448B2 (en) | 2016-05-25 | 2018-03-20 | Samsung Display Co., Ltd | Display device |
CN113314064A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-27 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | Display panel and display device |
-
2006
- 2006-12-11 KR KR1020060125597A patent/KR20080053710A/en not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |