KR20130018057A - 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 - Google Patents

횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 Download PDF

Info

Publication number
KR20130018057A
KR20130018057A KR1020110080896A KR20110080896A KR20130018057A KR 20130018057 A KR20130018057 A KR 20130018057A KR 1020110080896 A KR1020110080896 A KR 1020110080896A KR 20110080896 A KR20110080896 A KR 20110080896A KR 20130018057 A KR20130018057 A KR 20130018057A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
pixel
common
wiring
liquid crystal
Prior art date
Application number
KR1020110080896A
Other languages
English (en)
Inventor
홍현석
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020110080896A priority Critical patent/KR20130018057A/ko
Publication of KR20130018057A publication Critical patent/KR20130018057A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device

Abstract

본 발명은, 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 나란하게 이격되어 형성된 공통배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와; 상기 공통배선과 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과; 상기 화소영역 내에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 서로 이격하며 형성된 다수의 화소전극과; 상기 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극과 서로 교대로 나란하게 형성되며 상기 공통배선과 전기적으로 연결된 다수의 중앙부 공통전극과; 상기 최외각 공통전극 및 드레인 전극과 각각 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 스토리지 전극으로 구성된 스토리지 커패시터를 포함하며, 상기 데이터 배선과 상기 화소전극과 최외각 및 중앙부 공통전극은 각 화소영역의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 각 화소영역이 이중 도메인을 이루며, 상기 각 화소영역에는 상기 드레인 전극과 상기 제 1 스토리지 전극을 동시에 노출시키는 콘택홀이 구비되며, 상기 콘택홀 내부에서 상기 드레인 전극은 상기 화소전극과 접촉하며 상기 제 1 스토리지 전극은 상기 중앙부 공통전극 연결된 도전패턴과 접촉하는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.

Description

횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판{Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로 특히, 개구율을 향상시킬 수 있는 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소전극이 형성된 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.
그러나, 상하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다.
따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 시야각 특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치가 제안되었다.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 횡전계형 액정표시장치에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 컬러필터 기판인 상부기판(9)과 어레이 기판인 하부기판(10)이 서로 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(9, 10)사이에는 액정층(11)이 개재되어 있다.
상기 하부기판(10)상에는 공통전극(17)과 화소전극(30)이 동일 평면상에 형성되어 있으며, 이때, 상기 액정층(11)은 상기 공통전극(17)과 화소전극(30)에 의한 수평전계(L)에 의해 작동된다.
도 2a와 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.
우선, 전압이 인가된 온(on)상태에서의 액정의 배열상태를 도시한 도 2a를 참조하면, 상기 공통전극(17) 및 화소전극(30)과 대응하는 위치의 액정(11a)의 상변이는 없지만 공통전극(17)과 화소전극(30)사이 구간에 위치한 액정(11b)은 이 공통전극(17)과 화소전극(30)사이에 전압이 인가됨으로써 형성되는 수평전계(L)에 의하여, 상기 수평전계(L)와 같은 방향으로 배열하게 된다. 즉, 상기 횡전계형 액정표시장치는 액정(11a, 11b)이 수평전계에 의해 동작하므로, 시야각이 넓어지는 특성을 띠게 된다.
그러므로, 상기 횡전계형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때, 상/하/좌/우방향으로 약 80~89도 방향에서도 반전현상 없이 가시 할 수 있다.
다음, 도 2b를 참조하면, 상기 액정표시장치에 전압이 인가되지 않은 오프(off)상태이므로 상기 공통전극(17)과 화소전극(30) 간에 수평전계가 형성되지 않으므로 액정(11a, 11b)의 배열 상태가 변하지 않는다.
도 3은 종래의 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(40)은 소정간격 이격되어 평행하게 가로방향 방향으로 구성된 다수의 게이트 배선(43)과, 상기 게이트 배선(43)에 근접하여 상기 게이트 배선(43)과 평행하게 구성된 공통배선(47)과, 상기 두 배선(43, 47)과 교차하며, 특히 게이트 배선(12)과는 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(60)이 구성되어 있다.
상기 게이트 배선(43)과 데이터 배선(60)의 교차지점에는 게이트 전극(45)과 반도체층(미도시)과 소스 및 드레인 전극(53, 55)으로 구성되는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(53)은 상기 데이터 배선(60)에서 분기하고 있으며, 상기 게이트 전극(45)은 상기 게이트 배선(43)의 일부분으로 이루어지고 있다.
또한, 상기 화소영역(P) 내에는 상기 드레인 콘택홀(67)을 통해 상기 드레인 전극(55)과 전기적으로 연결되는 다수의 화소전극(70a, 70b)과, 상기 화소전극(70a, 70b)과 평행하게 서로 엇갈리며 구성되고, 상기 공통배선(47)으로부터 분기한 다수의 공통전극(49a, 49b)이 형성되어 있다.
한편, 전술한 구성을 갖는 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(40)은 각 화소영역(P)이 단일 도메인을 형성함으로써 상우, 상좌, 하우, 하좌 측에서 보면 컬러 쉬프트(color shift) 현상이 발생하고 있다.
특히, 상좌(10시방향)에서 화상을 바라보면 황색이 강하게 나타나며, 상우(2시방향)에서 바라보면 청색이 강하게 나타게 되어 표시품질이 저하되고 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하고자 상기 공통전극(49a, 49b)과 화소전극(70a, 70b)의 각 화소영역(P)의 중앙부에서 대칭적으로 꺾이도록 구성하여 2도메인 구성을 갖는 횡전계형 어레이 기판이 제안되었다.
도 4는 종래의 2도메인 구조 횡전계형 액정표시장치에 있어 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 하나의 화소영역(P)에서 서로 이격하는 다수의 공통전극(173)과 화소전극(170)이 그 중앙부를 기준을 대칭적으로 꺾인 구성을 가짐으로써 하나의 화소영역(P) 내에 상하 대칭적인 이중 도메인 구조를 이루고 있다.
따라서, 이러한 구성을 갖는 종래의 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치는 도메인 간 보상에 의해 상우, 상좌, 하우, 하좌 측에서 바라볼 때의 컬러쉬프트 현상을 방지하고 있다.
하지만, 전술한 이중 도메인 구조의 횡전계형 어레이 기판(101)의 경우, 각 화소영역(P)의 상단에는 게이트 배선(103)과 나란한 방향으로 공통전압이 인가되는 보조공통패턴(172)이 형성되고 있으며, 이와 인접하여 화소전극(170)의 끝단이 위치하고 있다.
또한, 각 화소영역(P)의 하단에는 게이트 배선(103)과 나란하게 보조화소패턴(169)이 형성되고 있으며 이와 인접하여 공통전극(173)의 끝단이 위치하고 있다.
하지만, 전술한 구성을 갖는 이중 도메인 구조 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어 각 화소영역(P) 내에는 각각 드레인 전극(136)과 화소전극(162)의 전기적 연결을 위해 드레인 콘택홀(147)과 공통배선(109)과 공통전극(173)의 전기적 연결을 위해 하나 이상의 공통 콘택홀(149)이 구비되고 있다.
각 화소영역(P) 내에서 이러한 콘택홀(147, 149)을 형성하기 위해서는 최소로 필요로 되는 면적이 있으며, 따라서 콘택홀(147, 149) 형성 개수가 많아질수록 개구율은 저감되고 있다.
본 발명은 이러한 종래의 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 개구율을 향상시킬 수 있는 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 나란하게 이격되어 형성된 공통배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와; 상기 공통배선과 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과; 상기 화소영역 내에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 서로 이격하며 형성된 다수의 화소전극과; 상기 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극과 서로 교대로 나란하게 형성되며 상기 공통배선과 전기적으로 연결된 다수의 중앙부 공통전극과; 상기 최외각 공통전극 및 드레인 전극과 각각 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 스토리지 전극으로 구성된 스토리지 커패시터를 포함하며, 상기 데이터 배선과 상기 화소전극과 최외각 및 중앙부 공통전극은 각 화소영역의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 각 화소영역이 이중 도메인을 이루며, 상기 각 화소영역에는 상기 드레인 전극과 상기 제 1 스토리지 전극을 동시에 노출시키는 콘택홀이 구비되며, 상기 콘택홀 내부에서 상기 드레인 전극은 상기 화소전극과 접촉하며 상기 제 1 스토리지 전극은 상기 중앙부 공통전극 연결된 도전패턴과 접촉하는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.
이때, 상기 공통배선은 상기 도메인 경계에 형성된 것이 특징이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 나란하게 이격되어 형성된 공통배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와; 상기 공통배선과 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과; 상기 화소영역 내에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 서로 이격하며 형성된 다수의 화소전극과; 상기 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극과 서로 교대로 나란하게 형성되며 상기 공통배선과 전기적으로 연결된 다수의 중앙부 공통전극과; 상기 공통배선을 제 1 스토리지 전극으로 하고 상기 제 1 스토리지 전극에 대응하여 이와 중첩하며 형성되며 상기 화소전극과 접촉하며 형성된 제 2 스토리지 전극으로 구성된 스토리지 커패시터를 포함하며, 상기 데이터 배선과 상기 화소전극과 최외각 및 중앙부 공통전극은 각 화소영역의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 각 화소영역이 이중 도메인을 이루며, 상기 공통배선은 상기 도메인 경계에 형성된 것이 특징이다.
이때, 상기 각 화소영역에는 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 제 2 스토리지 전극을 노출시키는 스토리지 콘택홀과, 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀이 구비되며, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 상기 화소전극이 전기적으로 연결되며, 상기 스토리지 콘택홀을 통해 상기 제 2 스토리지 전극과 상기 화소전극이 전기적으로 연결되며, 상기 공통 콘택홀을 통해 상기 최외각 공통전극과 상기 중앙부 공통전극이 전기적으로 연결된 것이 특징이다.
또한, 상기 박막트랜지스터와 상기 스토리지 커패시터 상부에는 보호층이 구비되며, 상기 화소전극과 상기 중앙부 공통전극과 상기 도전패턴은 상기 보호층 상부에 형성된 것이 특징이며, 상기 각 화소영역에는 상기 보호층 상부로 상기 중앙부 공통전극의 일끝단을 모두 연결하는 보조공통패턴과, 상기 화소전극의 일끝단을 모두 연결하는 보조화소패턴이 상기 게이트 배선과 나란하게 서로 이격하며 서로 다른 도메인 영역 구비된 것이 특징이다.
또한, 상기 화소전극과 상기 중앙부 공통전극은 그 끝단이 각각 절곡 형성될 수 있으며, 상기 공통배선과 상기 최외각 공통전극 및 상기 게이트 배선은 동일한 층에 동일한 금속 물질로 형성되는 것이 특징이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은 각 화소영역 내에서 공통배선과 공통전극의 전기적 연결과 드레인 전극과 화소전극과의 전기적 연결을 하나의 콘택홀을 통해 실현시킴으로써 각 화소영역 내에 하나의 콘택홀만을 구비하도록 함으로써 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치는 도메인 경계에 공통배선이 위치하도록 하여 도메인 경계의 디스클리네이션 발생 영역을 가리도록 함으로써 표시품질을 향상시키며, 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 데이터 배선과 이와 나란하게 형성되는 공통전극과 화소전극이 각 화소영역 내에서 상하로 꺾여 선대칭 구조를 이루도록 형성되어 이중 도메인을 형성함으로써 시야각 변화에 따른 색차를 억제하는 효과가 있다.
나아가 전술한 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 이중 도메인 구종 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은 화소영역 내의 서로 교대하며 배치되는 공통전극과 화소전극이 동일한 층에 형성되어 완벽한 횡전계를 구현시킬 수 있으므로 액정분자의 제어력이 상승하여 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도.
도 3은 종래의 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어, 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도.
도 4는 종래의 이중 도메인 구종 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어, 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도.
도 6은 도 5의 A영역에 대한 확대도.
도 7은 도 5를 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 8은 도 5를 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어, 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어, 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도이며, 도 6은 도 5의 A영역에 대한 확대도이다.
우선, 도시한 바와 같이, 어레이 기판(201) 에는 서로 종횡으로 연장되어 교차함으로서 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터 배선(230)과 게이트 배선(203)이 형성되어 있다. 또한, 각 화소영역(P)을 관통하며 상기 게이트 배선(203)과 이격하며 공통배선(210)이 형성되어 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P)에 있어 상기 게이트 배선(203)과 데이터 배선(230)의 교차하는 부근에는 이들 게이트 및 데이터 배선(203, 230)과 연결된 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다.
이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(206), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(미도시)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(233, 236)으로 구성되고 있다.
한편, 상기 각 화소영역(P) 내부에는 상기 공통배선(210)에서 분기한 형태로서 상기 데이터 배선(230)과 나란하게 최외각 공통전극(216)이 형성되고 있으며, 상기 공통 콘택홀(251)을 통해 상기 최외각 공통전극(216)과 접촉하는 보조공통패턴(264)이 형성되어 있으며, 상기 보조공통패턴(264)에서 분기하여 상기 최외각 공통전극(216)과 나란하게 다수의 중앙부 공통전극(265)이 형성되어 있다.
또한, 상기 데이터 배선(230)과 중첩하며 상기 데이터 배선(230)의 주변 전극으로의 영향을 최소화하기 위한 도전패턴(269)이 형성되어 있다. 이때, 이러한 도전패턴(269)은 공통전압이 인가되도록 하기 위해 각 화소영역(P)에 구비된 보조공통패턴(264)과 연결되고 있는 것이 특징이다.
그리고, 각 화소영역(P) 내부에는 드레인 콘택홀(249)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(236)과 연결되는 보조화소패턴(261)이 상기 공통배선(210)과 나란하게 형성되어 있으며, 상기 보조화소패턴(261)에서 분기하여 다수의 화소전극(262)이 형성되어 있다.
이때, 상기 최외각 및 중앙부 공통전극(216, 265)과 화소전극(262)은 각 화소영역(P)의 중앙부에 위치한 상기 게이트 배선(203)과 나란한 가상의 기준선을 기준으로 대칭적으로 소정의 각도를 가지며 꺾여진 구성을 이룸으로써 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 이의 상부와 하부는 상기 공통전극(216, 265)과 화소전극(262)의 방향을 달리하게 됨으로써 서로 다른 도메인 영역을 이룬다.
한편, 이들 화소전극(262) 및 공통전극(216, 265)의 꺾인 구성을 가짐으로써 상기 데이터 배선(230)과 이의 상부에 중첩하며 형성된 도전패턴(269) 또한 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구성을 가지며, 데이터 배선(230)은 각 화소영역(P)별로 분리 형성된 것이 아니라 표시영역 전체에 대해 연결된 구성을 가지므로 데이터 배선(230)은 표시영역에 있어서는 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 꺾인 지그재그 형태를 이루는 것이 특징이다.
한편, 각 화소영역(P) 내에서 상기 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 부근에는 상기 공통배선(210)에서 분기한 최외각 공통전극(216)이 타영역대비 넓은 폭을 갖도록 형성됨으로써 제 1 스토리지 전극(217)을 이루고 있으며, 상기 제 1 스토리지 전극의 상부로 게이트 절연막(미도시)을 개재하여 상기 드레인 전극(236)이 연장된 제 2 스토리지 전극(239)이 형성되고 있다. 이때, 상기 게이트 절연막(미도시)을 사이에 두고 서로 중첩하는 제 1 및 제 2 스토리지 전극(217, 239)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있다.
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201)에 있어서 가장 특징적인 것으로, 각 화소영역(P)에는 상기 드레인 전극(236)과, 상기 공통배선(210)과 연결된 제 1 스토리지 전극(217)을 동시에 노출시키는 콘택홀(246)이 구비되고 있는 것이다.
이러한 하나의 콘택홀(246) 내부에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(236)과 접촉하는 보조화소패턴(261)과 상기 공통배선과 연결된 제 1 스토리지 전극(217)과 접촉하는 도전패턴(269)이 서로 이격하며 형성되고 있다.
이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(236)과 접촉하는 보조화소패턴(261)의 폭이 타영역대비 큰 폭을 가짐으로써 상기 제 2 스토리지 전극(217)과 중첩되며, 상기 보조화소패턴(261)은 보호층(미도시)에 구비된 상기 드레인 전극(236)과 제 1 스토리지 전극(217)을 동시에 노출시키는 상기 콘택홀(246)을 통해 상기 드레인 전극(236)과 접촉하는 구성을 이루고 있는 것이 특징이다.
이러한 평면 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 액정표시장치용 어레이 기판(201)은 각 화소영역(P) 내에 하나의 콘택홀(246)만이 구비됨으로써 드레인 콘택홀과 공통 콘택홀의 최소 2개 이상의 콘택홀이 구비되는 종래의 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 대비 개구율이 향상되는 것이 특징이다.
이후에는 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 단면 구조에 대해 설명한다.
도 7은 도 5를 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이며, 도 8은 도 5를 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 설명의 편의를 위해 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의하며, 스토리지 커패시터(StgC)가 형성되는 영역을 스토리지 영역(StgA)이라 정의한다.
도시한 바와 같이, 기판(201) 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선(도 5의 203)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(도 5의 203)에서 이격하여 나란하게 공통배선(도 5의 210)이 형성되어 있다. 이때, 상기 스위칭 영역(TrA)에 대응하여 상기 게이트 배선(도 5의 203)은 그 자체로써 그 일부 영역이 게이트 전극(206)을 이루고 있음을 보이고 있지만, 상기 게이트 전극(206)은 상기 게이트 배선(도 5의 203)에서 분기하여 형성될 수도 있다.
또한, 각 화소영역(P) 내부에는 상기 공통배선(도 5의 210)에서 분기하여 데이터 배선(230)과 인접하며 최외각 공통전극(216)이 형성되어 있다.
다음, 상기 게이트 배선(도 5의 203)과 게이트 전극(206)과 상기 공통배선(도 5의 210) 및 최외각 공통전극(216) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(219)이 형성되어 있다.
또한, 상기 게이트 절연막(219) 위로 상기 스위칭 영역(TrA)에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(220a)과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층(220b)으로 구성된 반도체층(220)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 게이트 절연막(219) 위로 상기 게이트 배선(도 5의 203)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(230)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 반도체층(220) 위로 상기 데이터 배선(230)에서 분기하여 소스 전극(233)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(233)과 이격하며 드레인 전극(236)이 형성되어 있다.
이때, 상기 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 게이트 전극(206)과 게이트 절연막(219)과 반도체층(220) 및 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(233, 236)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
또한, 상기 스토리지 영역(StgA)에는 상기 게이트 절연막(219) 상부로 상기 제 1 스토리지 전극(217)에 대응하여 상기 드레인 전극(236)의 일 끝단이 연장 형성됨으로써 제 2 스토리지 전극(239)을 이루고 있다.
이때, 상기 스토리지 영역(StgA)에 순차 적층된 상기 제 1 스토리지 전극(217)과 게이트 절연막(219)과 제 2 스토리지 전극(239)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이룬다.
다음, 상기 데이터 배선(230)과 소스 및 드레인 전극(233, 236)과 제 2 스토리지 전극(239) 위로 유기절연물질 예를들어 상대적으로 저유전율을 갖는 물질인 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)으로 이루어진 보호층(245)이 형성되어 있다.
이때, 상기 보호층(245)을 저유전율 특성을 갖는 포토아크릴로서 형성할 경우, 상기 데이터 배선(230)과 이의 상부에 형성되는 도전성 물질로 이루어진 도전패턴(269)과의 중첩에 의해 발생되는 기생용량을 저감시킬 수 있으며, 나아가 상기 데이터 배선(230) 주변에 형성되는 상기 최외각 공통전극(216)으로의 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 도면에 있어서는 상기 데이터 배선(230)과 소스 및 드레인 전극(233, 236)과 제 2 스토리지 전극(239) 위로 유기절연물질로 이루어진 보호층(245)만이 형성된 것을 보이고 있지만, 변형예로서 상기 유기절연물질로 이루어진 보호층(245) 하부로 무기질연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 무기 보호층(미도시)이 더욱 구비될 수도 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201)에 있어서 특징적인 구성중 하나로서 상기 보호층(245)에는 각 화소영역(P)별로 상기 스위칭 영역(TrA)과 스토리지 영역(StgA) 사이에 상기 드레인 전극(236)과 상기 공통배선(도 5의 210)의 일부를 동시에 노출시키는 단 하나의 콘택홀(246)이 형성되고 있다.
다음, 상기 콘택홀(246)이 구비된 상기 보호층(245) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지거나 또는 도전성 물질인 몰리브덴(Mo) 또는 몰리티타늄(MoTi)으로 이루어지며, 상기 데이터 배선(230)과 중첩하며 상기 데이터 배선(230)의 주변 전극으로의 영향을 최소화하기 위한 도전패턴(269)이 형성되어 있다. 이때, 이러한 도전패턴(269)은 공통전압이 인가되도록 하기 위해 상기 콘택홀(246) 내부에서 상기 공통배선(도 5의 210)과 연결된 제 1 스토리지 전극(217)과 접촉하고 있는 것이 특징이다.
또한, 각 화소영역(P)에는 상기 보호층(245) 위로 상기 도전패턴(269)에서 분기하여 상기 게이트 배선(도 5의 203)의 연장방향을 따라 상기 게이트 배선(도 5의 203)과 나란하게 보조공통패턴(264)이 형성되고 있으며, 상기 보조공통패턴(264)에서 분기하여 상기 데이터 배선(230)과 나란하게 서로 일정간격 이격하며 다수의 중앙부 공통전극(265)이 형성되어 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P)에 있어 상기 보호층(245) 상부에는 상기 공통전극을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 콘택홀(247) 내부에서 상기 도전패턴(269)과 이격하여 상기 드레인 전극(236)과 접촉하며 상기 보조공통패턴(264)과 마주하며 상기 게이트 배선(도 5의 203)과 나란하게 보조화소패턴(261)이 형성되고 있다.
또한, 상기 보호층(245) 상부에는 각 화소영역(P)별로 상기 보조화소패턴(261)에서 분기하여 상기 다수의 중앙부 공통전극(265)과 나란하게 일정간격 이격하여 교대하며 다수의 화소전극(262)이 형성되어 있다.
이때, 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 각 화소전극(262)과 중앙부 공통전극(265)은 상기 게이트 배선(도 5의 203)과 나란하게 그 끝단이 절곡되도록 형성될 수도 있다. 이러한 구성을 갖는 이유는 각 중앙부 공통전극(265)과 화소전극(262)의 끝단에서 전계의 틀어짐에 의해 디스클리네이션(disclination)이 발생될 수 있으며 이러한 중앙부 공통전극(265)과 화소전극(262)의 끝단에서의 디스클리네이션 현상을 최소화하기 위함이다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201)은 화소영역(P) 내에 이중 도메인을 구성하기 위해, 더욱 정확히는 상기 화소영역(P) 내에 화소전압과 공통전압 인가 시 액정분자의 움직임 및 배열을 달리 형성되도록 하는 이중 도메인을 구성하도록 하기 위해 상기 데이터 배선(230)과, 상기 데이터 배선(230)과 나란하게 형성된 다수의 공통전극(216, 265)과 다수의 화소전극(262) 및 도전패턴(269)은 그 중앙부가 상기 게이트 배선(도 5의 203)과 나란한 가상의 선을 기준으로 대칭적으로 꺾여 상기 화소영역(P) 내에서 상하로 선대칭을 이루도록 형성되고 있는 것이 특징이다.
이렇게 각 화소영역(P)이 이중 도메인 영역을 갖도록 형성하는 것은 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판(201)의 특성상 단일 도메인으로 구성하게 되면 시야각 변화에 따라 색차가 발생하는데 이러한 시야각에 따른 색차를 줄이기 위함이다.
전술한 구조를 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201)은 각 화소영역(P) 내에 하나의 콘택홀(246)만이 구비되므로 각 화소영역(P)의 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 화소영역(P) 내의 서로 교대하며 배치되는 공통전극(216, 265)과 화소전극(262)이 동일한 층에 형성되어 완벽한 횡전계를 구현시킬 수 있으므로 액정분자의 제어력이 상승하여 표시품질을 향상시킬 수 있으며, 나아가 보호층(245)을 저유전율 특성을 갖는 포토아크릴로 형성하는 경우는 데이터 배선(230) 상부에 데이터 배선(230)의 주변 전극으로의 영향을 최소화하기 위한 도전패턴(269)을 형성하더라도 이에 의한 기생용량을 최소화 할 수 있으므로 데이터 배선(230)의 신호 지연 등의 문제를 억제할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다. 이때 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 100을 더하여 도면부호를 부여하였다.
도시한 바와 같이, 어레이 기판(301) 에는 서로 종횡으로 연장되어 교차함으로서 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터 배선(330)과 게이트 배선(303)이 형성되어 있다. 또한, 각 화소영역(P)을 관통하며 상기 게이트 배선(303)과 이격하여 공통배선(310)이 형성되어 있다.
또한, 상기 각 화소영역(P)에 있어 상기 게이트 배선(303)과 데이터 배선(330)의 교차하는 부근에는 이들 게이트 및 데이터 배선(303, 330)과 연결된 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다.
이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 전극(306), 게이트 절연막(미도시), 반도체층(미도시)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(333, 336)으로 구성되고 있다.
한편, 상기 각 화소영역(P) 내부에는 상기 공통배선(310)에서 분기한 형태로서 상기 데이터 배선(330)과 나란하게 최외각 공통전극(316)이 형성되고 있으며, 상기 공통 콘택홀(351)을 통해 상기 최외각 공통전극(316)과 공통 콘택홀(351)을 통해 접촉하는 보조공통패턴(364)이 형성되어 있으며, 상기 보조공통패턴(364)에서 분기하여 상기 최외각 공통전극(316)과 나란하게 다수의 중앙부 공통전극(365)이 형성되어 있다.
또한, 상기 데이터 배선(330)과 중첩하며 상기 데이터 배선(330)의 주변 전극으로의 영향을 최소화하기 위한 도전패턴(369)이 형성되어 있다. 이때, 이러한 도전패턴(369)은 공통전압이 인가되도록 하기 위해 각 화소영역(P)에 구비된 보조공통패턴(364)과 연결되고 있는 것이 특징이다.
그리고, 각 화소영역(P) 내부에는 드레인 콘택홀(347)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(336)과 연결되는 보조화소패턴(361)이 상기 공통배선(310)과 나란하게 형성되어 있으며, 상기 보조화소패턴(361)에서 분기하여 다수의 화소전극(362)이 형성되어 있다.
이때, 상기 최외각 및 중앙부 공통전극(316, 365)과 화소전극(362)은 각 화소영역(P)의 중앙부에 위치한 상기 게이트 배선(303)과 나란한 가상의 기준선을 기준으로 대칭적으로 소정의 각도를 가지며 꺾여진 구성을 이룸으로써 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 이의 상부와 하부는 상기 공통전극(316, 365)과 화소전극(362)의 방향을 달리하게 됨으로써 서로 다른 도메인 영역을 이룬다.
한편, 이들 화소전극(362) 및 공통전극(316, 365)의 꺾인 구성을 가짐으로써 상기 데이터 배선(330)과 이의 상부에 중첩하며 형성된 도전패턴(369) 또한 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구성을 가지며, 데이터 배선(330)은 각 화소영역(P)별로 분리 형성된 것이 아니라 표시영역 전체에 대해 연결된 구성을 가지므로 데이터 배선(330)은 표시영역에 있어서는 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 꺾인 지그재그 형태를 이루는 것이 특징이다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(301)에 있어 가장 특징적인 것은 상기 공통배선(310)이 상기 화소전극(365)과 공통전극(362)이 꺾인 부분인 도메인 경계에 형성되고 있다는 것이다.
이때, 상기 공통배선(310) 중 일부가 각 화소영역(P)내에서 타 영역대비 넓은 폭을 갖도록 형성됨으로써 제 1 스토리지 전극(317)을 이루고 있으며, 상기 제 1 스토리지 전극(317) 상부로 게이트 절연막(미도시)을 개재하여 아일랜드 형태로 상기 데이터 배선(330)을 이루는 동일한 물질로 제 2 스토리지 전극(339)이 형성됨으로서 스토리지 커패시터(StgC)를 이루고 있는 것이 특징이다.
이 경우, 상기 제 2 스토리지 전극(339)은 이와 중첩하는 화소전극(262)과 스토리지 콘택홀(349)을 통해 접촉하고 있는 것이 특징이다.
각 화소영역(P) 내의 공통전극(316, 365)과 화소전극(362)에 각각 공통전압과 화소전압이 인가되는 경우 액정분자들이 이들 두 전극 사이에 발현되는 수평전계에 의해 특정 방향으로 위치하게 되는데, 도메인 경계에서는 액정분자들의 회전 방향의 꼬임 등이 발생하여 비정상적인 구동을 하게 되므로 디스클리네이션이 발생되고 있다.
이러한 디스클리네이션이 발생된 영역은 표시품질을 떨어뜨리는 요인이 되므로 실질적으로 이러한 구성을 갖는 어레이 기판(301)에 대향하는 컬러필터 기판(미도시)에 구비된 블랙매트릭스(미도시)에 의해 가려지고 있는데, 상기 블랙매트릭스(미도시)는 어레이 기판(301)과 컬러필터 기판(미도시)의 합착 오차 등을 고려하여 실제 가려져야할 디스클리네이션 영역의 폭보다 넓은 폭을 갖도록 형성됨으로써 개구율 저하의 요인이 되고 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 어레이 기판(301)의 경우 디스클리네이션이 발생되는 도메인 경계에 대응하여 공통배선(310)이 형성됨으로써 블랙매트릭스의 역할을 하며, 이러한 공통배선(310)은 어레이 기판(301) 상에 형성됨으로써 합착 오차 등을 고려할 필요가 없으므로 실제 블랙매트릭스를 형성하는 것 대비 작은 폭을 갖도록 형성되어도 충분히 디스클리네이션 영역을 가릴 수 있으므로 블랙매트릭스를 통해 가리는 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치 대비 상대적으로 개구율을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다. 이때, 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 200을 더하여 도면부호를 부여하였으며, 공통배선이 형성되는 위치를 제외하고는 전술한 제 1 실시예와 동일한 구성을 가지므로 제 1 실시예와 차별적인 구성에 대해서만 설명한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(401)에 있어 각 화소영역(P)에는 하나의 콘택홀(446)이 구비되며, 공통배선(410)은 도메인 영역의 경계에 형성됨으로써 제 1 및 제 2 실시예에 따른 어레이 기판 대비 더욱 개구율을 향상시킬 수 있는 구성을 갖는 것이 특징이다.
즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(401)은 제 1 실시예와 같이 스위칭 영역(TrA)과 스토리지 영역(StgA) 사이에 공통배선(410)과 최외각 공통전극(416)을 통해 연결된 제 1 스토리지 전극(417)과 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(436)을 동시에 노출시키는 것을 특징으로 하는 단 하나의 콘택홀(446)이 구비되고 있다. 이때, 상기 콘택홀(446) 내부에서 각각 상기 드레인 전극(436)과 접촉하는 보조화소패턴(361)과 최외각 공통전극(416)을 매개로 공통배선(410)과 연결된 제 1 스토리지 전극(417)과 접촉하는 도전패턴(469)이 이격하며 형성된 것이 특징이다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(401)에 있어 또 다른 특징적인 구성은 상기 공통배선(410)이 도메인 영역의 경계 즉, 화소전극(462)과 공통전극(416, 465)의 꺾임이 발생하는 부분에 대응하여 형성되고 있다는 것이다.
그 이외의 구성요소는 전술한 제 1 실시예와 동일하므로 이하 그 설명은 생략한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중 도메인 구조 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은(401) 하나의 콘택홀(446)만이 구성되므로 2개 이상의 콘택홀이 구비되는 어레이 기판 대비 개구율이 향상되며, 나아가 디스클리네이션이 발생하는 도메인 경계에 대응하여 공통배선(410)이 형성됨으로써 더욱더 개구율을 향상시킬 수 있다.
01 : (어레이)기판 203 : 게이트 배선
206 : 게이트 전극 210 : 공통배선
216 : 최외각 공통전극 217 : 제 1 스토리지 전극
230 : 데이터 배선 233 : 소스 전극
236 : 드레인 전극 239 : 제 2 스토리지 전극
246 : 콘택홀 261 : 보조화소패턴
262 : 화소전극 264 : 보조공통패턴
265 : 중앙부 공통전극 269 : 도전패턴
P : 화소영역 StgC : 스토리지 커패시터
Tr : 박막트랜지스터

Claims (8)

  1. 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 나란하게 이격되어 형성된 공통배선과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와;
    상기 공통배선과 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과;
    상기 화소영역 내에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 서로 이격하며 형성된 다수의 화소전극과;
    상기 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극과 서로 교대로 나란하게 형성되며 상기 공통배선과 전기적으로 연결된 다수의 중앙부 공통전극과;
    상기 최외각 공통전극 및 드레인 전극과 각각 전기적으로 연결된 제 1 및 제 2 스토리지 전극으로 구성된 스토리지 커패시터
    를 포함하며, 상기 데이터 배선과 상기 화소전극과 최외각 및 중앙부 공통전극은 각 화소영역의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 각 화소영역이 이중 도메인을 이루며, 상기 각 화소영역에는 상기 드레인 전극과 상기 제 1 스토리지 전극을 동시에 노출시키는 콘택홀이 구비되며, 상기 콘택홀 내부에서 상기 드레인 전극은 상기 화소전극과 접촉하며 상기 제 1 스토리지 전극은 상기 중앙부 공통전극 연결된 도전패턴과 접촉하는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공통배선은 상기 도메인 경계에 형성된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  3. 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 나란하게 이격되어 형성된 공통배선과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 형성된 박막트랜지스터와;
    상기 공통배선과 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 상기 화소영역의 최외각에 형성된 최외각 공통전극과;
    상기 화소영역 내에 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되며 상기 데이터 배선과 나란하게 서로 이격하며 형성된 다수의 화소전극과;
    상기 화소영역 내에 상기 다수의 화소전극과 서로 교대로 나란하게 형성되며 상기 공통배선과 전기적으로 연결된 다수의 중앙부 공통전극과;
    상기 공통배선을 제 1 스토리지 전극으로 하고 상기 제 1 스토리지 전극에 대응하여 이와 중첩하며 형성되며 상기 화소전극과 접촉하며 형성된 제 2 스토리지 전극으로 구성된 스토리지 커패시터
    를 포함하며, 상기 데이터 배선과 상기 화소전극과 최외각 및 중앙부 공통전극은 각 화소영역의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 각 화소영역이 이중 도메인을 이루며, 상기 공통배선은 상기 도메인 경계에 형성된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 화소영역에는 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀과, 상기 제 2 스토리지 전극을 노출시키는 스토리지 콘택홀과, 상기 최외각 공통전극을 노출시키는 공통 콘택홀이 구비되며,
    상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 상기 화소전극이 전기적으로 연결되며, 상기 스토리지 콘택홀을 통해 상기 제 2 스토리지 전극과 상기 화소전극이 전기적으로 연결되며, 상기 공통 콘택홀을 통해 상기 최외각 공통전극과 상기 중앙부 공통전극이 전기적으로 연결된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터와 상기 스토리지 커패시터 상부에는 보호층이 구비되며, 상기 화소전극과 상기 중앙부 공통전극과 상기 도전패턴은 상기 보호층 상부에 형성된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 각 화소영역에는 상기 보호층 상부로 상기 중앙부 공통전극의 일끝단을 모두 연결하는 보조공통패턴과, 상기 화소전극의 일끝단을 모두 연결하는 보조화소패턴이 상기 게이트 배선과 나란하게 서로 이격하며 서로 다른 도메인 영역 구비된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 화소전극과 상기 중앙부 공통전극은 그 끝단이 각각 절곡 형성된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 공통배선과 상기 최외각 공통전극 및 상기 게이트 배선은 동일한 층에 동일한 금속 물질로 형성된 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
KR1020110080896A 2011-08-12 2011-08-12 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 KR20130018057A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110080896A KR20130018057A (ko) 2011-08-12 2011-08-12 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110080896A KR20130018057A (ko) 2011-08-12 2011-08-12 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130018057A true KR20130018057A (ko) 2013-02-20

Family

ID=47897102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110080896A KR20130018057A (ko) 2011-08-12 2011-08-12 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130018057A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104503167A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
KR20150068065A (ko) * 2013-12-11 2015-06-19 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이의 제조방법
US9405158B2 (en) 2013-09-03 2016-08-02 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
KR20190056751A (ko) * 2017-11-17 2019-05-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP2019517683A (ja) * 2016-06-22 2019-06-24 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. 液晶表示画素構成及び液晶表示デバイス

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9405158B2 (en) 2013-09-03 2016-08-02 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
US10663813B2 (en) 2013-09-03 2020-05-26 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display
KR20150068065A (ko) * 2013-12-11 2015-06-19 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이의 제조방법
CN104503167A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
WO2016106816A1 (zh) * 2014-12-31 2016-07-07 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器
JP2019517683A (ja) * 2016-06-22 2019-06-24 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. 液晶表示画素構成及び液晶表示デバイス
KR20190056751A (ko) * 2017-11-17 2019-05-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101246719B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법
KR101325068B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR101237791B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
KR101791578B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20100058976A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
US8018541B2 (en) Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device
KR20100000721A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판
KR20110139829A (ko) 광시야각 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법
KR101784447B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR20130018057A (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
KR20040077017A (ko) 액정 표시 장치
KR101423909B1 (ko) 표시 기판 및 이를 구비하는 액정 표시 장치
KR101904979B1 (ko) 네로우 베젤 타입 액정표시장치
KR20050078762A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101007206B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20120116715A (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
KR101609826B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR20120015162A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101170950B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
KR20150069805A (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
KR20110066724A (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법
KR101971144B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR20050097175A (ko) 횡전계형 액정표시장치
KR20120058231A (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR20120000432A (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법

Legal Events

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