KR20150077014A - Thin film transistor substrate and Liquid Crystal Display Device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 트랜지스터 기판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고해상도의 박막 트랜지스터 기판에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film transistor substrate, and more particularly, to a thin film transistor substrate having a high resolution.
박막 트랜지스터는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device) 또는 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 디스플레이 장치의 스위칭 소자로서 널리 이용되고 있다. BACKGROUND ART [0002] Thin film transistors are widely used as switching devices for display devices such as liquid crystal display devices (OLED) or organic light emitting display devices.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함하여 이루어지는데, 이하, 도면을 참조로 종래의 박막 트랜지스터 기판에 대해서 설명하기로 한다. The thin film transistor includes a gate electrode, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode. Hereinafter, a conventional thin film transistor substrate will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 평면도이다. 1 is a schematic plan view of a conventional thin film transistor substrate.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 박막 트랜지스터 기판은 게이트 배선(10), 게이트 전극(12), 데이터 배선(20), 소스 전극(22), 드레인 전극(24), 반도체층(30), 및 화소 전극(40)을 포함하여 이루어진다. 1, the conventional thin film transistor substrate includes a
상기 게이트 배선(10)은 가로 방향으로 배열되어 있고, 상기 게이트 전극(12)은 상기 게이트 배선(10)에서 돌출되어 있다. The
상기 데이터 배선(20)은 상기 게이트 배선(10)과 교차하면서 세로 방향으로 배열되어 있다. 상기 게이트 배선(10)과 데이터 배선(20)이 교차하여 화소 영역이 정의된다. The
상기 소스 전극(22)은 상기 데이터 배선(20)에서 돌출되어 있고, 상기 드레인 전극(24)은 상기 소스 전극(22)과 마주하면서 상기 소스 전극(22)과 이격되어 있다. The
상기 반도체층(30)은 상기 게이트 전극(12), 소스 전극(22) 및 드레인 전극(24)과 오버랩되도록 형성되어 있다. The
상기 화소 전극(40)은 상기 게이트 배선(10)과 데이터 배선(20)에 의해서 정의된 화소 영역 내에 형성되어 있다. 상기 화소 전극(40)은 소정의 콘택홀을 통해서 상기 드레인 전극(24)과 연결되어 있다. The
이와 같은 종래의 박막 트랜지스터 기판은 액정표시장치 등과 같은 디스플레이 장치에 이용되는데, 최근의 고해상도 디스플레이 장치에 적용하기에는 한계가 있다. Such a conventional thin film transistor substrate is used in a display device such as a liquid crystal display device, but is limited to a recent high resolution display device.
고해상도의 디스플레이 장치의 경우 화소의 개수가 증가하면서 박막 트랜지스터의 개수도 증가하게 되는데, 종래의 박막 트랜지스터의 구조를 고해상도의 디스플레이 장치에 적용하게 되면 개구율이 줄어드는 문제점이 있다. In the case of a high-resolution display device, the number of pixels increases and the number of thin film transistors also increases. However, when the structure of a conventional thin film transistor is applied to a high-resolution display device, the aperture ratio is reduced.
본 발명은 전술한 종래의 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 개구율이 향상되어 고해상도의 디스플레이 장치에 적용할 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thin film transistor substrate and a liquid crystal display device using the thin film transistor substrate, which can be applied to a display device having an improved aperture ratio and a high resolution.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 기판 상에 제1 방향으로 차례로 배열된 제1 게이트 배선, 제2 게이트 배선, 제3 게이트 배선 및 제4 게이트 배선을 포함하는 게이트 배선; 기판 상에 제2 방향으로 차례로 배열된 제1 데이터 배선, 제2 데이터 배선, 제3 데이터 배선 및 제4 데이터 배선을 포함하는 데이터 배선; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 각각 오버랩되도록 형성되며 상기 데이터 배선과 연결되는 반도체층; 및 상기 반도체층과 연결되는 화소 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 데이터 배선과 상기 제2 데이터 배선 사이의 간격 및 상기 제3 데이터 배선과 상기 제4 데이터 배선 사이의 간격은 상기 제2 데이터 배선과 제3 데이터 배선 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor device comprising: a gate wiring including a first gate wiring, a second gate wiring, a third gate wiring and a fourth gate wiring which are sequentially arranged in a first direction on a substrate; A data line including a first data line, a second data line, a third data line, and a fourth data line arranged in order on the substrate in the second direction; A semiconductor layer formed to overlap with the gate wiring and the data wiring, respectively, and connected to the data wiring; And a pixel electrode connected to the semiconductor layer, wherein an interval between the first data line and the second data line and an interval between the third data line and the fourth data line are different from the interval between the second data line And the third data line is smaller than the interval between the third data line and the third data line.
본 발명은 또한 박막 트랜지스터 기판; 대향 기판; 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고, 상기 박막 트랜지스터 기판은 전술한 박막 트랜지스터 기판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다. The present invention also relates to a thin film transistor substrate; An opposing substrate; And a liquid crystal layer formed between the both substrates, wherein the thin film transistor substrate comprises the thin film transistor substrate described above.
이상과 같은 본 발명에 따르면 개구율이 향상되어 고해상도의 디스플레이 장치에 용이하게 적용할 수 있다. According to the present invention as described above, the aperture ratio is improved and can be easily applied to a high-resolution display device.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 A-B라인의 단면에 해당한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 C-D라인의 단면에 해당한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 E-F라인의 단면에 해당한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 관한 것이다. 1 is a schematic plan view of a conventional thin film transistor substrate.
2 is a schematic plan view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, which corresponds to the cross section of line AB in FIG.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross-section of the CD line of FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section of line EF of FIG.
6 illustrates a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 기술되는 "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 표면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다. The term "on " as used herein is meant to encompass not only when a configuration is formed on the immediate surface of another configuration, but also to the extent that a third configuration is interposed between these configurations.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 평면도이다. 2 is a schematic plan view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은, 게이트 배선(400), 데이터 배선(500), 반도체층(300), 공통 전극(600), 및 화소 전극(700)을 포함하여 이루어진다. 2, the thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention includes a
상기 게이트 배선(400)은 제1 방향, 예로서 가로 방향으로 배열되어 있다. The
상기 게이트 배선(400)은 순서대로 배열된 제1 게이트 배선(G1), 제2 게이트 배선(G2), 제3 게이트 배선(G3), 및 제4 게이트 배선(G4)을 포함하여 이루어진다. The
상기 제1 게이트 배선(G1)과 제2 게이트 배선(G2)은 서로 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 제1 게이트 배선(G1)과 제2 게이트 배선(G2)에는 동일한 게이트 전압이 인가된다. 상기 제1 게이트 배선(G1)과 제2 게이트 배선(G2)은 화상이 표시되는 표시 영역 외곽의 비표시 영역에서 서로 연결되어 있다. The first gate wiring G1 and the second gate wiring G2 are electrically connected to each other. Therefore, the same gate voltage is applied to the first gate wiring G1 and the second gate wiring G2. The first gate wiring G1 and the second gate wiring G2 are connected to each other in a non-display area outside the display area where the image is displayed.
상기 제3 게이트 배선(G3)과 제4 게이트 배선(G4)도 서로 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 제3 게이트 배선(G3)과 제4 게이트 배선(G4)에는 동일한 게이트 전압이 인가된다. 상기 제3 게이트 배선(G3)과 제4 게이트 배선(G4)도 화상이 표시되는 표시 영역 외곽의 비표시 영역에서 서로 연결되어 있다. The third gate wiring G3 and the fourth gate wiring G4 are also electrically connected to each other. Therefore, the same gate voltage is applied to the third gate wiring G3 and the fourth gate wiring G4. The third gate wiring G3 and the fourth gate wiring G4 are also connected to each other in a non-display area outside the display area where an image is displayed.
결국, 상기 제1 게이트 배선(G1)과 제2 게이트 배선(G2)의 조합에 의해서 소정의 게이트 전압이 인가되는 하나의 게이트 배선이 구성되고, 또한, 상기 제3 게이트 배선(G3)과 제4 게이트 배선(G4)의 조합에 의해서 소정의 게이트 전압이 인가되는 다른 하나의 게이트 배선이 구성된다. As a result, one gate wiring to which a predetermined gate voltage is applied is formed by the combination of the first gate wiring G1 and the second gate wiring G2, and the third gate wiring G3 and the fourth The other gate wiring to which the predetermined gate voltage is applied is constituted by the combination of the gate wiring G4.
상기 데이터 배선(500)은 상기 게이트 배선(400)과 교차하도록 제2 방향, 예로서 세로 방향으로 배열되어 있다. The data lines 500 are arranged in a second direction, for example, in the longitudinal direction so as to intersect with the gate lines 400.
상기 데이터 배선(500)은 순서대로 배열된 제1 데이터 배선(D1), 제2 데이터 배선(D2), 제3 데이터 배선(D3), 제4 데이터 배선(D4), 제5 데이터 배선(D5), 및 제6 데이터 배선(D6)을 포함하여 이루어진다. The
상기 각각의 데이터 배선(D1, D2, D3, D4, D5, D6)은 서로 연결되지 않으며 따라서 각각의 데이터 배선(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에는 각각의 데이터 전압이 인가된다. The respective data lines D1, D2, D3, D4, D5, and D6 are not connected to each other, and therefore, the respective data voltages are applied to the data lines D1, D2, D3, D4, D5, and D6.
상기 제1 데이터 배선(D1)과 제2 데이터 배선(D2) 사이의 간격, 상기 제3 데이터 배선(D3)과 제4 데이터 배선(D4) 사이의 간격, 및 상기 제5 데이터 배선(D5)과 제6 데이터 배선(D6) 사이의 간격은 상기 제2 데이터 배선(D2)과 제3 데이터 배선(D3) 사이의 간격 및 상기 제4 데이터 배선(D4)과 제5 데이터 배선(D5) 사이의 간격보다 작다. The distance between the third data line D3 and the fourth data line D4 and the distance between the fifth data line D5 and the fourth data line D4 are set to be equal to or less than the distance between the first data line D1 and the second data line D2, The interval between the sixth data lines D6 is shorter than the interval between the second data lines D2 and the third data lines D3 and the interval between the fourth data lines D4 and the fifth data lines D5 Lt; / RTI >
상대적으로 작은 간격으로 배열된 상기 제1 데이터 배선(D1)과 제2 데이터 배선(D2) 사이의 영역, 상기 제3 데이터 배선(D3)과 제4 데이터 배선(D4) 사이의 영역, 및 상기 제5 데이터 배선(D5)과 제6 데이터 배선(D6) 사이의 영역은 광이 투과하지 않는 비개구부가 된다. A region between the first data line D1 and the second data line D2 arranged at relatively small intervals, a region between the third data line D3 and the fourth data line D4, The region between the fifth data wiring D5 and the sixth data wiring D6 becomes a non-opening portion through which light is not transmitted.
상대적으로 넓은 간격으로 배열된 상기 제2 데이터 배선(D2)과 제3 데이터 배선(D3) 사이의 영역 및 상기 제4 데이터 배선(D4)과 제5 데이터 배선(D5)사이의 영역은 광이 투과하는 개구부가 된다. The region between the second data line D2 and the third data line D3 and the region between the fourth data line D4 and the fifth data line D5 arranged at a relatively wide interval are arranged in such a manner that light is transmitted .
본 발명은 이와 같이 비개구부와 개구부가 매트릭스 구조로 명확하게 구분되어 있고 상기 비개구부 내에 박막 트랜지스터가 위치하게 된다. 따라서, 상기 비개구부 내에서 큰 공정 마진을 가질 수 있고, 고해상도에서도 개구율이 향상될 수 있다. In the present invention, the non-opening portion and the opening portion are clearly divided into a matrix structure and the thin film transistor is located in the non-opening portion. Therefore, it is possible to have a large process margin in the non-opening portion, and the aperture ratio can be improved even at a high resolution.
상기 반도체층(300)은 개별 화소 별로 상기 게이트 배선(400)과 데이터 배선(500)이 교차하는 영역에서 형성된다. 도시된 바와 같이 상기 반도체층(300)은 U자형 패턴으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The
상기 반도체층(300)은 상기 게이트 배선(400) 및 데이터 배선(500) 각각과 오버랩되도록 형성되어, 상기 반도체층(300), 게이트 배선(400) 및 데이터 배선(500)의 조합에 의해서 박막트랜지스터가 구성된다. 따라서, 상기 반도체층(300)과 오버랩되는 게이트 배선(400)의 영역이 게이트 전극으로 기능하게 되고, 상기 반도체층(300)과 오버랩되는 데이터 배선(500)의 영역이 소스/드레인 전극으로 기능하게 된다. The
상기 반도체층(300)은 상기 비개구부 내에 형성되고 상기 개구부 내에는 형성되지 않는다. 즉, 상기 반도체층(300)은 상기 제1 데이터 배선(D1)과 제2 데이터 배선(D2) 사이의 영역, 상기 제3 데이터 배선(D3)과 제4 데이터 배선(D4) 사이의 영역, 및 상기 제5 데이터 배선(D5)과 제6 데이터 배선(D6) 사이의 영역에 형성되고, 상기 제2 데이터 배선(D2)과 제3 데이터 배선(D3) 사이의 영역 및 상기 제4 데이터 배선(D4)과 제5 데이터 배선(D5)사이의 영역에는 형성되지 않는다. The
도면에서 (×)로 표기한 것은 상기 반도체층(300)과 상기 데이터 배선(500)이 연결되는 제1 콘택홀(H1)을 나타낸 것이고, 도면에서 (○)로 표기한 것은 상기 반도체층(300)과 상기 화소 전극(700)이 연결되는 제2 콘택홀(H2)을 나타낸 것이다. (X) in the drawing denotes a first contact hole H1 to which the
도시된 바와 같이, 상기 (×)로 표기한 제1 콘택홀(H1)에서는 상기 화소 전극(700)이 상기 반도체층(300) 및 상기 데이터 배선(500)과 오버랩되도록 형성될 수 있지만, 상기 화소 전극(700)은 상기 (×)로 표기한 제1 콘택홀(H1)에서 상기 반도체층(300) 및 상기 데이터 배선(500)과 연결되지 않으며, 상기 (×)로 표기한 제1 콘택홀(H1)에서는 상기 반도체층(300)과 상기 데이터 배선(500)만이 연결된다. As shown in the drawing, the
개별 화소 별로 형성되는 복수 개의 반도체층(300)들 중에서 상기 제1 게이트 배선(G1)과 오버랩되는 각각의 제1 반도체층(S1)은 상기 제1 데이터 배선(D1), 상기 제3 데이터 배선(D3), 및 상기 제5 데이터 배선(D5) 중 어느 하나의 데이터 배선과 오버랩되며, 각각의 데이터 배선(D1, D3, D5)들과 제1 콘택홀(H1)을 통해서 연결되어 있다.Each of the first semiconductor layers S1 overlapping the first gate line G1 among the plurality of
개별 화소 별로 형성되는 복수 개의 반도체층(300)들 중에서 상기 제2 게이트 배선(G2)과 오버랩되는 각각의 제2 반도체층(S2)은 상기 제2 데이터 배선(D2), 상기 제4 데이터 배선(D4), 및 상기 제6 데이터 배선(D6) 중 어느 하나의 데이터 배선과 오버랩되며, 각각의 데이터 배선(D2, D4, D6)들과 제1 콘택홀(H1)을 통해서 연결되어 있다.Among the plurality of
개별 화소 별로 형성되는 복수 개의 반도체층(300)들 중에서 상기 제3 게이트 배선(G3)과 오버랩되는 각각의 제3 반도체층(S3)은 상기 제1 데이터 배선(D1), 상기 제3 데이터 배선(D3), 및 상기 제5 데이터 배선(D5) 중 어느 하나의 데이터 배선과 오버랩되며, 각각의 데이터 배선(D1, D3, D5)들과 제1 콘택홀(H1)을 통해서 연결되어 있다. The third semiconductor layer S3 overlapping the third gate line G3 among the plurality of
개별 화소 별로 형성되는 복수 개의 반도체층(300)들 중에서 상기 제4 게이트 배선(G4)과 오버랩되는 각각의 제4 반도체층(S4)은 상기 제2 데이터 배선(D2), 상기 제4 데이터 배선(D4), 및 상기 제6 데이터 배선(D6) 중 어느 하나의 데이터 배선과 오버랩되며, 각각의 데이터 배선(D2, D4, D6)들과 제1 콘택홀(H1)을 통해서 연결되어 있다.Among the plurality of
따라서, 상기 제1 반도체층(S1), 제2 반도체층(S2), 제3 반도체층(S3), 및 제4 반도체층(S4)은 도시된 바와 같이 지그재그 모양을 이루면서 비개구부 내에 배열되며, 그에 따라, 개별 화소 별로 형성되는 박막 트랜지스터도 지그재그 모양을 이루면서 비개구부 내에 형성된다. Therefore, the first semiconductor layer S1, the second semiconductor layer S2, the third semiconductor layer S3, and the fourth semiconductor layer S4 are arranged in a non-opening portion in a zigzag shape as shown in the figure, Accordingly, the thin film transistor formed for each individual pixel is also formed in the non-opening portion in a staggered shape.
상기 공통 전극(600)은 상기 화소 전극(700)과 함께 전계를 형성시켜 액정층의 배열방향을 조절할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공통 전극(600)과 상기 화소 전극(700) 사이에서 프린지 필드(fringe field)를 형성하여 액정층의 배열방향이 조절될 수 있다. The
상기 프린지 필드를 형성하기 위해서 상기 공통 전극(600)은 화상이 표시되는 표시 영역 전체에 플레이트(plate) 구조로 형성되고 상기 화소 전극(700)은 상기 공통 전극(600) 위에서 개별 화소 별로 슬릿(slit)을 구비한 구조로 형성될 수 있다. In order to form the fringe field, the
한편, 상기 공통 전극(600)이 상기 화소 전극(700)의 아래에 형성될 경우 상기 제2 콘택홀(H2) 영역에서 상기 화소 전극(700)과의 쇼트(short)를 방지하기 위해서 상기 공통 전극(600)에 오픈홀이 형성되는데, 이에 대해서는 후술하는 단면 구조를 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. When the
다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 화소 전극(700)이 상기 공통 전극(600) 아래에 형성될 수도 있으며, 이 경우에는 상기 공통 전극(600)에 프린지 필드 형성을 위한 슬릿(slit)이 구비된다. However, the present invention is not limited thereto, and the
상기 화소 전극(700)은 개별 화소 별로 형성된다. 즉, 상기 화소 전극(700)은 상기 제1 게이트 배선(G1)과 제2 게이트 배선(G2) 사이의 화소 영역, 상기 제2 게이트 배선(G2)과 제3 게이트 배선(G3) 사이의 화소 영역, 상기 제3 게이트 배선(G3)과 제4 게이트 배선(G4) 사이의 화소 영역 각각에 형성된다. The
상기 화소 전극(700)은 (○)로 표기한 제2 콘택홀(H2)을 통해서 상기 반도체층(300)과 연결된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 화소 전극(700)이 별도의 금속층을 매개로 하지 않고 상기 반도체층(300)과 직접 연결된다. The
상기 화소 전극(700)은 전술한 바와 같이 공통 전극(600)과 프린지 필드를 형성하기 위해서 슬릿(slit)을 구비하고 있다. 상기 화소 전극(700)은 슬릿을 구비하면서 전체적으로는 연결된 구조를 이루기 위해서 도시된 바와 같이 포크(fork) 구조로 이루어질 수 있다. 도면에는 화소 전극(700)에 하나의 슬릿이 형성된 모습이 도시되어 있지만 복수 개의 슬릿이 형성될 수도 있다. The
상기 화소 전극(700)은 상기 제1 반도체층(S1)과 연결되는 제1 화소 전극(P1), 상기 제2 반도체층(S2)과 연결되는 제2 화소 전극(P2), 상기 제3 반도체층(S3)과 연결되는 제3 화소 전극(P3), 및 상기 제4 반도체층(S4)과 연결되는 제4 화소 전극(P4)을 포함하여 이루어진다. The
상기 제1 화소 전극(P1)은 상기 제1 반도체층(S1)과 제2 콘택홀(H2)을 통해서 연결되면서 제1 방향, 예로서 우측 방향으로 연장된다. 이를 위해서, 상기 제2 콘택홀(H2)은 상기 제1 반도체층(S1)의 우측 끝단부를 노출시키고, 전술한 제1 콘택홀(H1)은 상기 제1 반도체층(S1)의 좌측 끝단부를 노출시킨다. The first pixel electrode P1 is connected to the first semiconductor layer S1 through a second contact hole H2 and extends in a first direction, for example, a right direction. The second contact hole H2 exposes the right end of the first semiconductor layer S1 and the first contact hole H1 exposes the left end of the first semiconductor layer S1 .
상기 제2 화소 전극(P2)은 상기 제2 반도체층(S2)과 제2 콘택홀(H2)을 통해서 연결되면서 제2 방향, 예로서 좌측 방향으로 연장된다. 이를 위해서, 상기 제2 콘택홀(H2)은 상기 제2 반도체층(S2)의 좌측 끝단부를 노출시키고, 전술한 제1 콘택홀(H1)은 상기 제2 반도체층(S2)의 우측 끝단부를 노출시킨다. The second pixel electrode P2 is connected to the second semiconductor layer S2 through a second contact hole H2 and extends in a second direction, for example, a left direction. The second contact hole H2 exposes the left end of the second semiconductor layer S2 and the first contact hole H1 exposes the right end of the second semiconductor layer S2 .
상기 제3 화소 전극(P3)은 상기 제3 반도체층(S3)과 제2 콘택홀(H2)을 통해서 연결되면서 제1 방향, 예로서 우측 방향으로 연장된다. 이를 위해서, 상기 제2 콘택홀(H2)은 상기 제3 반도체층(S3)의 우측 끝단부를 노출시키고, 전술한 제1 콘택홀(H1)은 상기 제3 반도체층(S3)의 좌측 끝단부를 노출시킨다. The third pixel electrode P3 extends in the first direction, for example, the right direction, while being connected to the third semiconductor layer S3 through the second contact hole H2. The second contact hole H2 exposes the right end of the third semiconductor layer S3 and the first contact hole H1 exposes the left end of the third semiconductor layer S3. .
상기 제4 화소 전극(P4)은 상기 제4 반도체층(S4)과 제2 콘택홀(H2)을 통해서 연결되면서 제2 방향, 예로서 좌측 방향으로 연장된다. 이를 위해서, 상기 제2 콘택홀(H2)은 상기 제4 반도체층(S4)의 좌측 끝단부를 노출시키고, 전술한 제1 콘택홀(H1)은 상기 제4 반도체층(S4)의 우측 끝단부를 노출시킨다. The fourth pixel electrode P4 is connected to the fourth semiconductor layer S4 through the second contact hole H2 and extends in the second direction, for example, the left direction. The second contact hole H2 exposes the left end of the fourth semiconductor layer S4 and the first contact hole H1 exposes the right end of the fourth semiconductor layer S4. .
이상과 같이, 상기 제1 콘택홀(H1)은 상기 제1 반도체층(S1) 및 제3 반도체층(S3)의 일측, 예로서 좌측 끝단부를 노출시키고 상기 제2 반도체층(S2) 및 제4 반도체층(S4)의 타측 예로서 우측 끝단부를 노출시킨다. 또한, 상기 제2 콘택홀(H2)은 상기 제1 반도체층(S1) 및 제3 반도체층(S3)의 타측, 예로서 우측 끝단부를 노출시키고 상기 제2 반도체층(S2) 및 제4 반도체층(S4)의 일측, 예로서 좌측 끝단부를 노출시킨다. 그에 따라, 상기 제1 화소 전극(P1) 및 제3 화소 전극(P3)은 상기 제2 콘택홀(H2)을 통해서 상기 제1 반도체층(S1) 및 제3 반도체층(S3)과 각각 연결되면서 상기 타측 방향, 예로서 우측 방향으로 연장되고, 상기 제2 화소 전극(P2) 및 제4 화소 전극(P4)은 상기 제2 콘택홀(H2)을 통해서 상기 제2 반도체층(S2) 및 제4 반도체층(S4)과 각각 연결되면서 상기 일측 방향, 예로서 좌측 방향으로 연장된다. As described above, the first contact hole H1 exposes one side of the first semiconductor layer S1 and the third semiconductor layer S3, for example, the left end, and the second semiconductor layer S2 and fourth And the right end is exposed as the other example of the semiconductor layer S4. The second contact hole H2 exposes the other side of the first semiconductor layer S1 and the third semiconductor layer S3, for example, the right end, and the second semiconductor layer S2 and the fourth semiconductor layer S3, For example, the left end portion of the rear surface S4. The first pixel electrode P1 and the third pixel electrode P3 are connected to the first semiconductor layer S1 and the third semiconductor layer S3 through the second contact hole H2, The second pixel electrode P2 and the fourth pixel electrode P4 extend in the other direction such as the right direction and the second pixel electrode P2 and the fourth pixel electrode P4 are connected to the second semiconductor layer S2 and the fourth pixel electrode P4 through the second contact hole H2. For example, leftward, while being connected to the semiconductor layer S4.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 A-B라인의 단면에 해당한다. 즉, 도 3은 박막 트랜지스터 영역의 단면에 해당한다. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along line A-B of FIG. That is, Fig. 3 corresponds to a cross section of the thin film transistor region.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은, 기판(100), 차광층(200), 버퍼층(250), 반도체층(300), 게이트 절연막(350), 게이트 배선(400), 층간 절연막(450), 데이터 배선(500), 제1 보호막(550), 공통 전극(600), 제2 보호막(650), 및 화소 전극(700)을 포함하여 이루어진다. 3, the thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention includes a
상기 기판(100)은 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. The
상기 차광층(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 상기 차광층(200)은 상기 기판(100)의 하부에서 유입되는 광에 의해서 상기 반도체층(300)에 악역향이 미치는 것을 방지한다. 따라서, 상기 차광층(200)은 상기 반도체층(300)과 오버랩되도록 형성된다. 상기 차광층(200)은 광투과를 방지할 수 있는 당업계에 공지된 다양한 재료로 이루어질 수 있다. The
상기 버퍼층(250)은 상기 차광층(200) 상에 형성되어 있다. 상기 버퍼층(250)은 고온 공정 중에 상기 기판(100) 내에 포함된 불순물이 상기 반도체층(300)으로 침투하는 것을 차단하는 기능을 수행한다. 이와 같은 버퍼층(250)은 당업계에 공지된 절연물로 이루어질 수 있다. The
상기 반도체층(300)은 상기 버퍼층(250) 상에 형성되며, 특히, 상기 차광층(200)과 오버랩되도록 형성된다. 상기 반도체층(300)은 실리콘계 반도체 물질 또는 산화물 반도체물질로 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 절연막(350)은 상기 반도체층(300) 상에 형성되어, 상기 반도체층(300)과 게이트 배선(400)을 절연시킨다. 상기 게이트 절연막(350)은 당업계에 공지된 무기 절연물로 이루어질 수 있다. The
상기 게이트 배선(400)은 상기 게이트 절연막(350) 상에 형성된다. 상기 게이트 배선(400)은 상기 반도체층(300)과 오버랩되도록 형성되어, 상기 게이트 배선(400)에 게이트 전압이 인가될 때 상기 반도체층(300)을 활성화시킨다. 상기 게이트 배선(400)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수도 있다. The
상기 층간 절연막(450)은 상기 게이트 배선(400) 상에 형성되어 상기 게이트 배선(400)과 데이터 배선(500)을 절연시킨다. 상기 층간 절연막(450)은 당업계에 공지된 무기 절연물로 이루어질 수 있다. The interlayer insulating
상기 데이터 배선(500)은 상기 층간 절연막(450) 상에 형성된다. 상기 데이터 배선(500)은 제1 콘택홀(H1)을 통해서 상기 반도체층(300)과 직접 연결된다. 상기 제1 콘택홀(H1)은 상기 게이트 절연막(350)과 상기 층간 절연막(450)의 소정 영역을 제거하여 형성됨으로써, 상기 제1 콘택홀(H1)에 의해서 상기 반도체층(300)의 소정 영역이 노출된다. 상기 데이터 배선(500)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 구리(Cu), 또는 그들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 또는 합금의 단일층 또는 2층 이상의 다중층으로 이루어질 수도 있다. The
상기 제1 보호막(550)은 상기 데이터 배선(500) 상에 형성된다. 상기 제1 보호막(550)은 포토 아크릴과 같은 유기 절연물로 이루어질 수 있다. 상기 제1 보호막(550)은 기판 평탄화 기능도 수행할 수 있다. The
상기 공통 전극(600)은 상기 제1 보호막(550) 상에 형성된다. 상기 공통 전극(600)은 상기 화소 전극(700)과 상기 반도체층(300) 사이의 연결을 위한 제2 콘택홀(H2) 영역에 오픈홀(open hole)(H3)을 구비하는 것을 제외하고 기판 전체면 상에 형성된다. 상기 공통 전극(600)은 ITO 등과 같은 투명 도전물로 이루어진다. The
상기 제2 보호막(650)은 상기 공통 전극(600) 상에 형성된다. 상기 제2 보호막(650)은 무기 절연물로 이루어질 수 있다. The second
상기 화소 전극(700)은 상기 제2 보호막(650) 상에 형성된다. 상기 화소 전극(700)은 제2 콘택홀(H2)을 통해서 상기 반도체층(300)과 직접 연결된다. 상기 제2 콘택홀(H2)은 상기 게이트 절연막(350), 층간 절연막(450), 제1 보호막(550) 및 제2 보호막(650)의 소정 영역을 제거하여 형성됨으로써, 상기 제2 콘택홀(H2)에 의해서 상기 반도체층(300)의 소정 영역이 노출된다. 상기 화소 전극(700)은 ITO 등과 같은 투명 도전물로 이루어진다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 C-D라인의 단면에 해당한다. 즉, 도 4는 반도체층(300)과 데이터 배선(500)이 오버랩되는 영역의 단면에 해당한다. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross section taken along the line C-D in FIG. That is, FIG. 4 corresponds to a cross section of a region where the
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판은, 기판(100), 차광층(200), 버퍼층(250), 반도체층(300), 게이트 절연막(350), 게이트 배선(400), 층간 절연막(450), 데이터 배선(500), 제1 보호막(550), 공통 전극(600), 제2 보호막(650), 및 화소 전극(700)을 포함하여 이루어진다. 전술한 바와 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 4, the thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 차광층(200)은 상기 기판(100) 상에 형성되어 있다. 상기 차광층(200)은 상기 반도체층(300)과 오버랩되도록 형성된다. The
상기 버퍼층(250)은 상기 차광층(200) 상에 형성되고, 상기 반도체층(300)은 상기 버퍼층(250) 상에 형성된다. 상기 반도체층(300)은 상기 차광층(200)과 오버랩되도록 형성된다. The
상기 게이트 절연막(350)은 상기 반도체층(300) 상에 형성되고, 상기 게이트 배선(400)은 상기 게이트 절연막(350) 상에 형성된다. 상기 게이트 배선(400)은 상기 반도체층(300)과 오버랩되도록 형성된다. The
상기 층간 절연막(450)은 상기 게이트 배선(400) 상에 형성되고, 상기 데이터 배선(500)은 상기 층간 절연막(450) 상에 형성된다. 상기 데이터 배선(500)은 제1 콘택홀(H1)을 통해서 상기 반도체층(300)과 연결된다. The interlayer insulating
상기 제1 보호막(550)은 상기 데이터 배선(500) 상에 형성되고, 상기 공통 전극(600)은 상기 제1 보호막(550) 상에 형성된다. The
상기 제2 보호막(650)은 상기 공통 전극(600) 상에 형성되고, 상기 화소 전극(700)은 상기 제2 보호막(650) 상에 형성된다. The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2의 E-F라인의 단면에 해당한다. 즉, 도 5는 개구부 영역의 단면에 해당한다. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention, which corresponds to a cross-section of line E-F in FIG. That is, Fig. 5 corresponds to the cross section of the opening region.
도 5에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 버퍼층(250)이 형성되고, 상기 버퍼층(250) 상에 게이트 절연막(350)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(350) 상에 층간 절연막(450)이 형성되고, 상기 층간 절연막(450) 상에 제1 보호막(550)이 형성되고, 상기 제1 보호막(550) 상에 공통 전극(600)이 형성되고, 상기 공통 전극(600) 상에 제2 보호막(650)이 형성되고, 상기 제2 보호막(650) 상에 화소 전극(700)이 형성된다. 5, a
이상은 게이트 배선(400)이 반도체층(300)의 위에 형성되는 탑 게이트(Top gate) 구조에 대해서 설명하였지만, 본 발명이 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 게이트 배선(400)이 반도체층(300)의 아래에 형성되는 바텀 게이트(Bottom gate) 구조를 포함한다. The present invention is not limited to the top gate structure in which the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 박막 트랜지스터 기판(1), 대향 기판(2), 및 양 기판(1, 2) 사이에 형성된 액정층(6)을 포함하여 이루어진다. 6, the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention includes a thin
상기 박막 트랜지스터 기판(1)은 전술한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 이용한다. The thin
상기 대향 기판(2)은 기판(3), 블랙 매트릭스(4), 및 컬러 필터(5)를 포함하여 이루어진다. The
상기 블랙 매트릭스(4)는 상기 기판(3)의 하면 상에 형성되며, 전술한 박막 트랜지스터 기판의 비개구부에 대응하도록 패턴 형성된다. The
상기 컬러 필터(5)는 상기 블랙 매트릭스(4) 사이 영역에 형성되며, 적색(R) 컬러 필터, 녹색(G) 컬러 필터, 및 청색(B) 컬러 필터를 포함하여 이루어진다. The color filter 5 is formed in the region between the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 관한 것으로서, 본 발명이 반드시 도 6과 같은 구조로 한정되는 것은 아니고, 당업계에 공지된 다양한 구조로 변경될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(5)가 상기 박막 트랜지스터 기판(1) 상에 형성될 수도 있다. FIG. 6 is a perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the structure shown in FIG. 6, and may be changed into various structures known in the art. For example, a color filter 5 may be formed on the thin
100: 기판 200: 차광층
250: 버퍼층 300: 반도체층
350: 게이트 절연막 400: 게이트 배선
450: 층간 절연막 500: 데이터 배선
550: 제1 보호막 600: 공통 전극
650: 제2 보호막 700: 화소 전극100: substrate 200: shielding layer
250: buffer layer 300: semiconductor layer
350: gate insulating film 400: gate wiring
450: interlayer insulating film 500: data wiring
550: first protective film 600: common electrode
650: second protective film 700: pixel electrode
Claims (10)
상기 기판 상에 제2 방향으로 차례로 배열된 제1 데이터 배선, 제2 데이터 배선, 제3 데이터 배선 및 제4 데이터 배선을 포함하는 데이터 배선;
상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 각각 오버랩되도록 형성되며 상기 데이터 배선과 연결되는 반도체층; 및
상기 반도체층과 연결되는 화소 전극을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 데이터 배선과 상기 제2 데이터 배선 사이의 간격 및 상기 제3 데이터 배선과 상기 제4 데이터 배선 사이의 간격은 상기 제2 데이터 배선과 제3 데이터 배선 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. A gate wiring including a first gate wiring, a second gate wiring, a third gate wiring, and a fourth gate wiring sequentially arranged in the first direction on the substrate;
A data line including a first data line, a second data line, a third data line and a fourth data line arranged in order on the substrate in a second direction;
A semiconductor layer formed to overlap with the gate wiring and the data wiring, respectively, and connected to the data wiring; And
And a pixel electrode connected to the semiconductor layer,
Wherein an interval between the first data line and the second data line and an interval between the third data line and the fourth data line are smaller than an interval between the second data line and the third data line. Transistor substrate.
상기 제1 게이트 배선과 상기 제2 게이트 배선은 서로 연결되어 있고, 상기 제3 게이트 배선과 제4 게이트 배선은 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.The method according to claim 1,
Wherein the first gate wiring and the second gate wiring are connected to each other, and the third gate wiring and the fourth gate wiring are connected to each other.
상기 제1 게이트 배선과 상기 제2 게이트 배선은 표시 영역 외곽의 비표시 영역에서 서로 연결되어 있고, 상기 제3 게이트 배선과 제4 게이트 배선은 표시 영역 외곽의 비표시 영역에서 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판.3. The method of claim 2,
The first gate wiring and the second gate wiring are connected to each other in a non-display area outside the display area, and the third gate wiring and the fourth gate wiring are connected to each other in a non-display area outside the display area .
상기 반도체층은 상기 제1 데이터 배선과 상기 제2 데이터 배선 사이 영역 및 상기 제3 데이터 배선과 상기 제4 데이터 배선 사이 영역에 형성되고, 상기 제2 데이터 배선과 제3 데이터 배선 사이 영역에는 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor layer is formed in a region between the first data line and the second data line and in an area between the third data line and the fourth data line and is formed in a region between the second data line and the third data line Wherein the thin film transistor substrate is a thin film transistor substrate.
상기 반도체층은 제1 콘택홀을 통해서 상기 데이터 배선과 직접 연결되고 제2 콘택홀을 통해서 상기 화소 전극과 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor layer is directly connected to the data line through the first contact hole and is directly connected to the pixel electrode through the second contact hole.
상기 반도체층은 상기 제1 게이트 배선과 오버랩되는 제1 반도체층 및 상기 제2 게이트 배선과 오버랩되는 제2 반도체층을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 반도체층은 상기 제1 데이터 배선과 연결되고, 상기 제2 반도체층은 상기 제2 데이터 배선과 연결되는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor layer includes a first semiconductor layer overlapping the first gate wiring and a second semiconductor layer overlapping the second gate wiring,
Wherein the first semiconductor layer is connected to the first data line and the second semiconductor layer is connected to the second data line.
상기 화소 전극은 상기 제1 반도체층과 연결되는 제1 화소 전극 및 상기 제2 반도체층과 연결되는 제2 화소 전극을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 화소 전극의 연장 방향은 상기 제2 화소 전극의 연장 방향과 상이한 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. The method according to claim 6,
Wherein the pixel electrode includes a first pixel electrode connected to the first semiconductor layer and a second pixel electrode connected to the second semiconductor layer,
Wherein the extending direction of the first pixel electrode is different from the extending direction of the second pixel electrode.
상기 화소 전극은 그 내부에 슬릿이 구비되고, 상기 화소 전극과 함께 프린지 필드를 형성하기 위한 공통 전극이 상기 화소 전극 아래에 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. The method according to claim 1,
Wherein the pixel electrode is provided with a slit therein, and a common electrode for forming a fringe field together with the pixel electrode is further formed below the pixel electrode.
상기 제1 데이터 배선과 상기 제2 데이터 배선 사이 영역 및 상기 제3 데이터 배선과 상기 제4 데이터 배선 사이 영역은 광이 투과하지 않는 비개구부에 해당하고, 상기 제2 데이터 배선과 제3 데이터 배선 사이 영역은 광이 투과하는 개구부에 해당하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판. The method according to claim 1,
A region between the first data line and the second data line and a region between the third data line and the fourth data line correspond to a non-opening portion through which light is not transmitted, and a region between the second data line and the third data line Region corresponds to an opening through which light is transmitted.
대향 기판; 및
상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어지고,
상기 박막 트랜지스터 기판은 전술한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 박막 트랜지스터 기판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치. A thin film transistor substrate;
An opposing substrate; And
And a liquid crystal layer formed between the both substrates,
Wherein the thin film transistor substrate comprises the thin film transistor substrate according to any one of claims 1 to 9.
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US10109702B2 (en) | 2016-02-17 | 2018-10-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
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KR20090073959A (en) * | 2007-12-31 | 2009-07-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array Substrate of Liquid Crystal Display Device |
KR20100069962A (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | An array substrate for trans-flective liquid crystal display device and fabrication method of the same |
KR20130117106A (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-25 | 엘지디스플레이 주식회사 | Thin film transistor substrate having metal oxide semiconductor and manufacturing method thereof |
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