KR20090016341A - LCD Display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 TN 모드방식의 고주파 구동 액정표시장치에서 스토리지 온 커먼(storage on common) 구조의 스토리지 배선이 단위화소마다 비대칭적으로 형성된 액정표시장치에 관련된다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device in which a storage wiring of a storage on common structure is asymmetrically formed for each unit pixel in a TN mode high frequency driving liquid crystal display device.
정보화 사회가 급진전함에 따라 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display) 분야가 나날이 발전해 가고 있다. 최근 들어서는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위하여 평판표시장치(Flat Panel Display)의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막트랜지스터 액정표시장치에 초점이 맞추어져 있다.As the information society progresses rapidly, the field of displaying and processing large amounts of information is developing day by day. Recently, in order to meet the times of thinning, light weight, low power consumption, and the like, a need for a flat panel display (Flat Panel Display) has emerged. Accordingly, the focus is on a thin film transistor liquid crystal display device having excellent color reproducibility and thinness.
이러한 액정표시장치의 디스플레이 방법은 액정분자의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는데, 이는 액정분자의 구조가 가늘고 길며 그 배열에 있어서 방향성을 띠는 선경사각(pretilt angle)을 갖고 있기 때문에 액정에 전압을 인가하면 액정분자가 갖는 선경사각을 변화시켜 액정분자의 배열 방향을 제어할 수 있다. The display method of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal molecules. Since the structure of the liquid crystal molecules is thin and long and has a pretilt angle oriented in the arrangement, voltage is applied to the liquid crystal. When applied, the alignment direction of the liquid crystal molecules can be controlled by changing the pretilt angle of the liquid crystal molecules.
따라서, 액정표시장치는 액정층에 적절한 전압을 인가함으로써 그 액정분자의 배열 방향을 임의로 조절하여 액정의 분자배열을 변화시키고, 이러한 액정이 가 지고 있는 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛을 임의로 변조함으로써 원하는 화상정보를 표현한다. Accordingly, the liquid crystal display device arbitrarily adjusts the arrangement direction of the liquid crystal molecules by applying an appropriate voltage to the liquid crystal layer to change the molecular arrangement of the liquid crystal, and arbitrarily modulates the polarized light by the optical anisotropy of the liquid crystal. Represents image information.
일반적인 액정표시장치를 이루는 기본적인 소자인 액정패널은 상부의 컬러필터기판과 하부의 TFT(Thin Film Transistor) 어레이기판이 서로 대향하여 소정의 간격을 두고 이격되어 있고, 이러한 두 기판 사이에 액정분자를 포함하는 액정이 충진되어 있는 구조이다. 이때 이러한 액정에 전압을 인가하는 전극은 컬러필터기판에 위치하는 공통전극과 어레이기판에 위치하는 화소전극이 되고, 이러한 두 개의 전극에 전압이 인가되면 그 인가되는 전압의 차이에 의하여 형성되는 상하의 수직선 전기장이 그 사이에 위치하는 액정분자의 방향을 제어하는 방식이 사용된다.In the liquid crystal panel, which is a basic element of a general liquid crystal display device, the upper color filter substrate and the lower TFT (Thin Film Transistor) array substrate are spaced apart from each other at a predetermined interval, and include liquid crystal molecules between the two substrates. It is a structure in which a liquid crystal is filled. In this case, the electrodes applying the voltage to the liquid crystal are the common electrode located on the color filter substrate and the pixel electrode located on the array substrate. When voltage is applied to these two electrodes, the vertical lines above and below are formed by the difference in the applied voltage. The manner in which the electric field controls the direction of the liquid crystal molecules positioned therebetween is used.
도 1은 종래기술에 따른 TFT 어레이기판의 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the structure of a TFT array substrate according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, TFT 어레이기판(10)은 기판상에 횡(橫)방향으로 형성된 다수의 게이트 배선(4)과, 상기 게이트 배선(4)과 직교하여 종(縱)방향으로 배열된 다수의 데이터 배선(2)과, 상기 게이트 배선(4) 및 데이터 배선(2)의 교차영역에 형성된 TFT와, 상기 게이트 배선(4)과 데이터 배선(2)이 교차하여 정의되는 단위화소영역에 형성된 화소 전극(14)과, 데이터 배선(2)으로부터 인가된 신호를 일정시간 동안 유지하기 위한 스토리지 커패시터(storage capacitor; 미도시)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
상기의 구조에서 액정표시장치에 스토리지 커패시터를 형성하는 방법은 보통 스토리지 온 게이트(storage on gate) 방식과 스토리지 온 커먼 방식으로 구분된다. 여기에서 스토리지 온 게이트 구조는 스토리지 커패시터가 게이트 배선들의 일 정한 영역에 형성되는 것이고, 반면 스토리지 온 커먼 구조는 액정 셀 내에 별도의 스토리지 배선들이 형성되고 그 스토리지 배선들의 일정한 영역에 스토리지 커패시터가 형성되는 것을 의미한다.In the above structure, a method of forming a storage capacitor in a liquid crystal display device is generally classified into a storage on gate method and a storage on common method. Here, the storage on gate structure means that the storage capacitor is formed in a predetermined region of the gate wirings, while the storage on common structure means that separate storage wirings are formed in the liquid crystal cell and the storage capacitor is formed in the constant region of the storage wirings. it means.
그러면 첨부한 도면을 참조하여 상기 스토리지 온 커먼 구조를 갖는 액정표시장치에 대하여 살펴본다. Next, a liquid crystal display device having the storage on common structure will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 도 1의 TFT 어레이기판상에 형성된 단위화소의 평면구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a planar structure of unit pixels formed on the TFT array substrate of FIG. 1.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판상에 게이트 배선(4)이 일정하게 이격되어 횡방향으로 배열되고, 데이터 배선(2)이 일정하게 이격되어 종방향으로 배열된다. 이를 통해, 게이트 배선(4)과 데이터 배선(2)은 서로 교차하여 단위화소영역이 정의된다. 이때, 액정 셀은 데이터 배선(2)과 게이트 배선(4)의 교차부마다 위치하며 각각의 액정 셀에는 TFT와 화소 전극(14)이 구비된다. 그리고, 게이트 배선(4)과 데이터 배선(2)이 서로 교차하여 정의되는 단위화소영역 내에는 게이트 배선(4) 및 데이터 배선(2)과 일정 정도 이격되어 평행하게 형성된 스토리지 배선(3)이 구비된다.As shown in Fig. 2, the gate wirings 4 are uniformly spaced apart in the transverse direction on the substrate, and the
여기서, 상기 TFT는 게이트 배선(4)에 연결되어 형성되는 게이트 전극(10), 상기 데이터 배선(2)에 연장·형성되어 상기 게이트 전극(10)과 소정영역이 오버랩(overlap)되는 소스 전극(8) 및 상기 게이트 전극(10)을 기준으로 소스 전극(8)과 대응하는 위치에 형성된 드레인 전극(12)으로 구성된다.The TFT may include a
그리고, 상기 화소 전극(14)은 TFT를 제외한 액정 셀의 전체 영역에 형성되 며, 상기 TFT의 드레인 전극(12)상에 형성된 드레인 콘택홀(16)을 통하여 드레인 전극(12)과 전기적으로 접속한다.The
또한, 상기 스토리지 배선(3)들이 형성된 단위화소영역에는 상기 화소 전극(14)과 스토리지 배선(3)의 일부가 절연막(미도시)을 사이에 두고 오버랩되어 스토리지 커패시터(18)로 기능한다.In addition, the
상기의 구조에 따라, 게이트 배선(4)마다 게이트 신호가 인가되어 게이트 배선(4)에 형성된 TFT의 채널이 턴-온되면 TFT가 턴-온되어 있는 동안 데이터 신호가 TFT에 인가되어 액정을 구동하게 된다. 이때, 화소 전극(14)에 인가된 전압은 하부에 위치하는 스토리지 배선(3)과 함께 스토리지 커패시터(18)를 형성한다. 즉, 상기의 스토리지 커패시터(18)는 화소 전극(14)에 신호가 인가되지 않는 동안 신호를 유지하는 역할을 수행한다.According to the above structure, when a gate signal is applied to each gate wiring 4 so that the channel of the TFT formed in the gate wiring 4 is turned on, the data signal is applied to the TFT while the TFT is turned on to drive the liquid crystal. Done. In this case, the voltage applied to the
그러나 상기와 같은 구조의 액정표시장치는 단위화소마다 그 가장자리영역에 스토리지 배선이 형성됨으로써 개구율이 저하되고, 뿐만 아니라 액정표시장치를 형성하는 TFT 어레이기판 및 컬러필터기판의 합착시 정확한 합착을 위한 마진(margin)을 예컨대 컬러필터의 블랙매트릭스 형성시에 고려해 넣어야 하는 등 이로 인해 또한 개구율이 저하된다.However, in the liquid crystal display device having the above structure, the storage wiring is formed in the edge region of each unit pixel, so that the aperture ratio is lowered. In addition, the margin for accurate bonding when the TFT array substrate and the color filter substrate forming the liquid crystal display device are bonded together. Margin should be taken into consideration, for example, in forming the black matrix of the color filter, which also lowers the aperture ratio.
만약 TFT 어레이기판과 컬러필터기판의 합착시 합착 마진이 고려되지 않는 경우 합착 불량으로 인해 스토리지 배선이 형성된 영역에서 빛샘이 발생하게 되어 대조비(contrast ratio)가 저하되고 화면 전체적으로는 휘도가 저하되며, 이는 곧 액정패널의 수율 감소로 이어지게 된다.If the bonding margin is not taken into consideration when the TFT array substrate and the color filter substrate are bonded together, light leakage occurs in a region where the storage wiring is formed due to a poor bonding, resulting in a lower contrast ratio and a decrease in luminance as a whole. This will lead to a decrease in yield of liquid crystal panels.
또한, 개구율 등의 문제를 고려하여 단위화소영역 내에 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 대칭하게 형성되는 스토리지 배선과 데이터 배선 사이에 형성되는 기생용량(Cdp)으로 인해 그 부위에서 크로스 토크(cross-talk) 현상이 발생함으로써 이에 따른 화질 불량이 초래되고 있다.In addition, due to the parasitic capacitance Cdp formed between the storage wiring and the data wiring formed symmetrically with respect to the direction in which the data voltage is applied in the unit pixel area in consideration of a problem such as an aperture ratio, cross-talk at the site is performed. As a result of the talk, a poor image quality is caused.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 TN 모드 방식의 고주파 구동 액정표시장치에 있어서 단위화소영역 내에 스토리지 배선을 비대칭 구조로 형성한 액정표시장치를 제공하려는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device having asymmetric structure of storage wiring in a unit pixel area in a TN mode high frequency driving liquid crystal display device.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판상에 서로 평행하게 형성된 다수의 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 교차하여 형성된 다수의 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차영역에 형성되는 박막 트랜지스터와; 상기 게이트 배선과 데이터 배선에 의해 구획되는 단위화소영역에 형성된 화소 전극; 및 상기 단위화소영역의 가장자리에 형성되고, 데이터전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 좌우 비대칭구조를 갖는 스토리지 배선을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a plurality of gate lines formed in parallel with each other on a substrate; A plurality of data lines formed to intersect the gate lines; A thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line; A pixel electrode formed in a unit pixel area partitioned by the gate line and data line; And a storage line formed at an edge of the unit pixel region and having a left and right asymmetric structure with respect to a direction in which a data voltage is applied.
상기의 구성 결과, 본 발명에 따른 액정표시장치는 단위화소영역 내에 스토리지 배선을 비대칭구조로 형성함으로써 고개구율 확보가 가능하게 되고, 또한 TFT 어레이기판과 컬러필터기판의 합착시 충분한 합착 마진의 확보가 가능해 빛샘을 미연에 방지할 수 있어 빛샘에 의해 초래되던 대조비, 휘도 및 화질저하문제를 개선할 수 있으며, 뿐만 아니라 TFT 어레이기판과 컬러필터기판의 합착시 충분한 합착 마진을 확보할 수 있게 됨으로써 합착 불량에 따른 수율 감소를 줄일 수 있을 것이 다.As a result of the above configuration, the liquid crystal display device according to the present invention can secure a high opening ratio by forming a storage wiring in an asymmetric structure in a unit pixel area, and also secures sufficient bonding margin when the TFT array substrate and the color filter substrate are bonded together. It is possible to prevent light leakage in advance, thereby improving the contrast, brightness and image quality degradation caused by the light leakage, as well as ensuring sufficient bonding margin when the TFT array substrate and the color filter substrate are bonded. This will reduce yields.
이하, 도면을 참조하여 상기 구성과 관련해 구체적으로 살펴보고자 한다. Hereinafter, the configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 TFT 어레이기판의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 스토리지 온 커먼 구조를 갖는 TFT 어레이기판 내의 단위 화소를 나타내는 평면도이다.3 is a view showing the structure of a TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view showing unit pixels in the TFT array substrate having the storage on common structure of FIG.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 TFT 어레이기판(100)은 횡방향으로 형성된 다수의 게이트 배선(102)과, 상기 게이트 배선(102)과 직교하여 종방향으로 배열된 다수의 데이터 배선(104)과, 상기 게이트 배선(102) 및 데이터 배선(104)의 교차영역에 형성된 TFT와, 상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선(104)이 교차하여 정의되는 단위화소영역에 형성된 화소전극(114) 및 상기 단위화소영역의 가장자리에 형성되어 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 "ㄷ"자형의 좌우 비대칭구조를 갖는 스토리지 배선(120a)을 포함하여 구성되며, 이때 상기 단위화소영역의 가장자리에 형성된 스토리지 배선(120a)의 적어도 일측이 화소 전극과 오버랩되어 데이터 배선(104)으로부터 인가된 신호를 일정시간 동안 유지시키는 스토리지 커패시터(118)를 형성한다. As shown in FIGS. 3 and 4, the
상기 TFT는 게이트 배선(102)과 데이터 배선(104)의 교차점 부근에 형성되며, 그 세부구성은 게이트 배선(102)에 연결되어 형성된 게이트 전극(102a)과, 상기 데이터 배선(104)에 연장·형성되어 상기 게이트 전극(102a)과 소정 영역이 오버랩되는 소스 전극(104a)과, 상기 게이트 전극(102a)을 기준으로 소스 전극(104a) 과 대응하는 위치에 형성된 드레인 전극(104b)을 포함한다.The TFT is formed near the intersection of the
그리고 상기 화소 전극(114)은 TFT를 제외한 액정 셀의 전체 영역에 형성되며, 상기 TFT의 드레인 전극(104b)상에 형성된 드레인 콘택홀(116)을 통해 드레인 전극(104b)과 전기적으로 접속한다.The
상기 스토리지 배선(120a)은 단위 화소의 가장자리영역에 형성된다. 다시 말해, 게이트 배선(102)과 데이터 배선(104)에 의해 정의되는 단위화소영역의 3면 가장자리에 스토리지 배선(120a)이 형성되는데, 더 자세하게는 양측의 게이트 배선(102)에 수평한 스토리지 배선(120a)이 단위화소영역에 각각 형성되어 있고, 또 그 각각의 스토리지 배선(120a)을 서로 연결하여 데이터 배선(104)의 일측 단위화소영역에서 데이터 배선(104)에 수평한 스토리지 배선(120a)이 형성되어 있다. 그 결과 단위화소영역의 3면 가장자리에 형성되는 스토리지 배선(120a)은 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 볼 때 "ㄷ"자형의 비대칭구조를 이루게 된다.The
상기의 스토리지 커패시터(118)는 스토리지 온 커먼 구조로서 액정 셀 내에 형성된 "ㄷ"자형의 비대칭 구조를 갖는 스토리지 배선(120a)과, 상기 스토리지 배선(120a)의 적어도 일측 상부에 위치하는 화소 전극(114)에 의해 형성된다. 이때, 상기 스토리지 배선(120a)들은 소정 영역에서 절연막(미도시)을 사이에 두고 화소 전극(114)에 오버랩되어 스토리지 커패시터(118)로서 작용하게 된다.The
상기와 같이 단위화소영역 내에 "ㄷ"자형의 비대칭구조를 갖는 스토리지 배선(120a)은 바람직하게는 액정표시장치의 고주파 구동시 스토리지 커패시터(118)의 용량을 줄이는 것이 가능케 됨으로써 실현될 수 있다.As described above, the
예컨대, 60Hz를 기준으로 하여 액정표시장치의 영상을 구현하고자 할 때 1프레임의 영상구현시간을 T라 하면, T=1/f에 의하여 1프레임의 충전시간(charging time)이 약 16.7ms가 되는데, 이보다 고주파인 75Hz를 기준으로 하면 1프레임의 영상구현시 그 충전시간은 약 13.3ms로 줄어들게 된다. 따라서, 액정표시장치의 구동 주파수가 높으면 높을수록 그만큼 스토리지 커패시터의 충전 및 방전시간이 짧아지게 되며 이로 인해 화소를 구동하기 위한 전체 전하량도 작아지게 된다.For example, when an image of a liquid crystal display device is to be implemented based on 60 Hz, the image implementation time of one frame is T, and the charging time of one frame becomes about 16.7 ms by T = 1 / f. On the basis of 75Hz, which is a higher frequency than this, the charging time is reduced to about 13.3ms when the image of one frame is implemented. Therefore, the higher the driving frequency of the liquid crystal display device, the shorter the charging and discharging time of the storage capacitor becomes. Accordingly, the total amount of charge for driving the pixel is also reduced.
이와 관련해서는 아래의 수학식을 참조하여 살펴보고자 한다.In this regard, it will be described with reference to the following equation.
여기에서 dQ는 단위시간동안 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전하량이며, 양변을 시간에 따라 적분하게 되면 전체 전하량이 된다.Here, dQ is the amount of charge charged in the storage capacitor Cst during the unit time, and when both sides are integrated over time, the total charge is obtained.
위의 <수학식 1>에서 볼 때, 액정표시장치의 충전 및 방전되는 전압은 일정하지만 전하량 Q는 주파수에 따라 달라진다. 즉, 주파수가 높을수록 충전 및 방전시간은 짧아지므로 그만큼 전체 전하량은 작아도 무관하다. 그 결과, 전하량이 감소하면 Cst가 작아도 화소를 구동하는 것이 가능하게 된다.In Equation 1, the voltage of the liquid crystal display is charged and discharged, but the charge amount Q varies depending on the frequency. In other words, the higher the frequency, the shorter the charging and discharging time, so the total amount of charge may be small. As a result, when the amount of charge decreases, the pixel can be driven even if Cst is small.
이는 결국 단위화소영역 내에서 스토리지 배선(120a)을 비대칭구조로 형성함으로써 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)이 차지하는 면적이 대칭구조를 이루는 스토리지 배선(120a)이 차지하는 면적에 비하여 작기 때문에 고개구율 구현에 더 적합하다.Since the
또한, 상기와 같은 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)이 형성된 TFT 어레이 기판(100)은 액정층을 사이에 두고 컬러필터기판(미도시)과 서로 합착한다. 이때 컬러필터기판상에는 TFT 어레이기판(100)상의 게이트 배선(102), 데이터 배선(104) 및 TFT로 빛이 투과되는 것을 방지하기 위하여 그 대응하는 부위에 크롬/크롬옥사이드(Cr/CrOx)를 재질로 하는 블랙매트릭스(Black Matrix)가 구비되고, 또한 상기 블랙매트릭스들에 의해 구획되는 영역에는 R, G, B의 컬러필터가 형성되며, 상기 블랙매트릭스 및 컬러필터상에는 컬러필터 등의 평탄화를 위한 오버코트층(Overcoat layer) 및 그 오버코트층상에 공통전극이 각각 형성되어 있다. In addition, the
따라서, 상기의 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)을 갖는 TFT 어레이기판(100)은 대칭구조의 스토리지 배선이 형성된 TFT 어레이기판(100)에 비하여 컬러필터기판과의 합착시 그 합착 마진을 충분히 확보할 수 있어 예컨대 빛샘 등과 같은 합착 오류에 기인한 액정패널의 불량을 줄일 수 있을 것이다.Therefore, the
도 5는 도 4의 절단선(I-I`)을 따라 본 제1예를 보여주는 절단면도로서, 데이터 배선(104)과 스토리지 배선(120a)간 기생용량(Cdp)을 줄이고, 아울러 스토리지 배선(120a)과 화소 전극(114)이 오버랩되는 면적을 증가시켜 스토리지 커패시터의 용량(Cst)을 증가시키기 위한 구조를 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the first example taken along the cutting line II ′ of FIG. 4, to reduce the parasitic capacitance Cdp between the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 TFT 어레이기판(100)은 유리기판(101)상에 게이트 전극(102a) 및 게이트 배선(102)과 동시에 형성되어 소정 폭(W)을 갖는 스토리지 배선(120a)과, 상기 스토리지 배선(120a)상의 유리기판(101) 전체영역에 형성된 게이트 절연막(103)과, 상기 게이트 절연막(103)상에 형성되고 스토리지 배선(120a)간 발생하는 기생용량(Cdp)을 줄이기 위해 소정 거 리(d)를 확보하여 형성된 데이터 배선(104)과, 상기 데이터 배선(104)이 형성된 유리기판(101)상에 형성된 보호막(105)과, 상기 소정 폭(W)을 갖는 스토리지 배선(120a)상의 전 영역에 오버랩되는 화소전극(114)을 포함하여 구성된다.3 to 5, the
여기에서, 본 발명에 따른 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)이 형성된 TFT 어레이기판(100)은 단위화소영역 내에서 데이터 배선(104)의 일측에 스토리지 배선(120a)을 형성함으로써 고개구율 구현이 가능하게 됨은 물론 데이터 배선(104)과 스토리지 배선(120a)간 거리(d)를 충분히 확보할 수 있게 되어 그 부위에서의 데이터 배선(104)과 스토리지 배선(120a)간 기생용량(Cdp)을 줄일 수 있게 된다. 이와 관련해서는 아래의 수학식을 참조하여 살펴본다. Here, the
여기에서, ε0 는 액정의 유전율, A는 스토리지 배선과 데이터 배선간 오버랩되는 면적, d는 스토리지 배선과 데이터 배선간 거리를 나타낸다. Here, epsilon 0 is the permittivity of the liquid crystal, A is the area overlapping between the storage wiring and the data wiring, and d is the distance between the storage wiring and the data wiring.
위의 <수학식 2>에서 볼 수 있는 바와 같이, 스토리지 배선(120a)과 데이터 배선(104)간 간격(d)이 커지게 되면 반대로 기생용량(Cdp)이 작아지게 되므로 이는 TFT 어레이기판(100)의 공정시 이를 감안하여 스토리지 배선(120a) 및 데이터 배선(104)의 패턴을 형성하게 된다.As can be seen from
따라서, 상기 스토리지 배선(120a)이 데이터 배선(104)과 이루는 소정 간격(d)이 넓어지게 됨으로써 기생용량(Cdp)에 의해 발생하던 크로스토크 현상이 개 선될 것이다.As a result, the predetermined distance d between the
또한, 도 5에서 볼 때 본 발명에 따른 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)을 갖는 TFT 어레이기판(100)상에는 소정 폭(W)을 갖는 스토리지 배선(120a)상의 전 영역에 오버랩되어 형성되는 화소 전극(114)의 면적(B)을 증가시켜 형성할 수 있게 되므로 그에 따른 스토리지 커패시터(Cst)의 용량이 증가될 것이다.In addition, as shown in FIG. 5, the pixel electrode formed on the
이는 다시 말해, 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)과 데이터 배선(104)간 기생용량(Cdp)을 줄이기 위한 소정간격의 확보가 가능하게 됨으로써 그 결과 소정 폭(W)을 갖는 스토리지 배선(120a)상의 전 영역에 화소 전극(114)을 오버랩시켜 스토리지 커패시터(Cst)를 형성할 수 있는데, 이는 TFT 어레이기판(100)의 제조시 데이터 배선(104)과 화소 전극(114)간 기생용량(Cdp)을 고려하지 않아도 됨을 의미하는 것이기도 하다.In other words, it is possible to secure a predetermined interval for reducing the parasitic capacitance Cdp between the
그러나, 예컨대 스토리지 배선(102a)이 알루미늄합금(AlNd) 등을 재질로 하여 대략 2500∼2800Å의 두께로 형성되고, 또 몰리브덴(Mo)을 재질로 하는 데이터 배선(104)이 도선의 저항을 고려해 대략 스토리지 배선(102a)의 1.5배 두께(h1)로 형성된다고 가정해 보자. 이때, 도 5에서와 같이 비대칭구조의 스토리지 배선(120a)을 형성하게 되면 데이터 배선(104)을 기준으로 하여 스토리지 배선(120a)이 형성되지 않은 일측 영역(A1)에서 빛샘 문제가 발생할 수 있다. However, for example, the
도 6은 도 5의 빛샘 현상을 개선하기 위한 데이터 라인의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 4의 절단선(I-I`)을 따라 본 제2예를 보여주는 절단면도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a data line for improving light leakage of FIG. 5, and is a cutaway view illustrating a second example along the cutting line I-I ′ of FIG. 4.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 TFT 어레이기판(200)은 유리기판(201) 상에 게이트 전극 및 게이트 배선(202)의 형성시 동시에 형성되어 소정 폭(W)을 갖는 스토리지 배선(220a)과, 스토리지 배선(220a)상의 유리기판(201) 전체영역에 형성된 게이트 절연막(203)과, 상기 게이트 절연막(103)상에 형성되어 스토리지 배선(220a)과 발생하는 기생용량을 줄이기 위하여 소정거리(d)를 확보하고 셀 갭(cell gap)을 증가시켜 측면부의 빛샘 영역(A2)을 줄이는 데이터 배선(204)과, 상기 데이터 배선(204)이 형성된 유리기판(201)상에 형성된 보호막(205)과, 상기 소정 폭(W)을 갖는 스토리지 배선(220a)상의 전 영역에 오버랩되는 화소 전극(214)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, the
여기에서, 상기 게이트 절연막(203)상에 형성되어 스토리지 배선(220a)과 발생하는 기생용량(Cdp)을 줄이기 위하여 소정거리(d)를 확보하고 셀 갭을 증가시켜 측면부의 빛샘 영역(A2)을 줄이는 데이터 배선(204)은 도 5에 나타낸 데이터 배선(104) 대비 그 두께(h2)를 줄일 수 있다.The light leakage region A2 is formed on the
예를 들어, 상기와 같은 빛샘을 줄이기 위하여 데이터 배선(204)의 두께(h2)를 스토리지 배선(220a)의 동등 수준으로 줄이게 된다고 가정해 보자. 이때 앞서서와 같이 동일 재질의 몰리브덴(Mo)을 사용하여 데이터 배선(204)을 형성하게 되면 상대적으로 데이터 배선(204)의 저항값은 커지게 된다.For example, suppose that the thickness h2 of the
따라서, 본 발명에서는 이러한 데이터 배선(204)의 저항값을 보상하기 위하여 몰리브덴보다 전기전도성이 뛰어난 구리(Cu) 등을 재질로 하여 형성되는 것이 더욱 바람직할 수 있으나, 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다. Therefore, in the present invention, in order to compensate for the resistance of the
한편, 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 TFT 어레이기판(200)의 제조방법과 관련하여 간략하게 기술하면 다음과 같다. On the other hand, with reference to Figure 6 briefly described with respect to the manufacturing method of the
먼저 유리기판(201)상에 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선(220a)을 동시에 형성하고, 상기 게이트 전극, 게이트 배선 및 스토리지 배선(220a)이 형성된 유리기판(201)의 전면(全面)에 게이트 절연막(203)을 형성한다. First, the gate electrode, the gate wiring, and the
그리고, 상기 게이트 절연막(203)상에는 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체층과, 인(P)이 고농도로 도핑된 n+ 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층이 적층된 액티브층이 형성된다.In addition, an active layer is formed on the
또한, 상기 액티브층의 상부에 소스 및 드레인 전극을 형성함으로써 게이트 전극과 함께 박막트랜지스터를 이루고, 이와 동시에 게이트 절연막(203)상에 데이터 배선(204)을 패터닝하게 된다. 이때 데이터 배선(204)은 전기전도성이 뛰어난 구리(Cu) 등이 적합할 수 있다. In addition, by forming source and drain electrodes on the active layer, a thin film transistor is formed together with the gate electrode, and at the same time, the
그리고, 상기 소스 전극과 드레인 전극을 포함하여 노출된 기판(201)의 전면에 보호막(205)이 형성된다. 이때, 보호막(205)은 질화실리콘(SiNx) 또는 산화실리콘(SiOx) 등과 같은 무기 절연막이 적용될 수 있으며, 액정표시장치의 개구율을 향상시키기 위하여 유전율이 낮은 벤조싸이클로부텐(benzocyclobuten: BCB), 스핀-온-글래스(spin on glass) 또는 아크릴과 같은 유기 절연막을 적용할 수 있다.In addition, the
상기 보호막(205)에는 드레인 전극의 일부를 노출시키는 콘택홀이 형성된다. A contact hole exposing a part of the drain electrode is formed in the
그리고, 상기 보호막(205)상에는 화소 전극(214)이 형성되며, 상기 콘택홀을 통해 화소 전극(214)과 드레인 전극이 전기적으로 접속한다.The
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 TFT 어레이기판의 구조를 나타내는 도면 이고, 도 8은 도 7의 스토리지 온 커먼 구조를 갖는 TFT 어레이기판 내의 단위 화소를 나타내는 평면도이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a TFT array substrate according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan view illustrating unit pixels in a TFT array substrate having a storage on common structure of FIG. 7.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, TFT 어레이기판(300)은 횡방향으로 형성된 다수의 게이트 배선(302)과, 상기 게이트 배선(302)과 직교하여 종방향으로 배열된 다수의 데이터 배선(304)과, 상기 게이트 배선(302) 및 데이터 배선(304)의 교차영역에 형성된 TFT와, 상기 게이트 배선(302)과 데이터 배선(304)이 교차하여 정의되는 단위화소영역에 형성된 화소 전극(314) 및 상기 단위화소영역의 가장자리에 형성되어 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 "L"자형의 좌우 비대칭구조를 갖는 스토리지 배선(320a)을 포함하여 구성되며, 이때 상기 단위화소영역의 가장자리에 형성된 스토리지 배선(320a)의 적어도 일측이 화소 전극(314)과 오버랩되어 데이터 배선(304)으로부터 인가된 신호를 일정시간 동안 유지시키는 스토리지 커패시터(318)를 형성한다.As shown in FIGS. 7 and 8, the
여기에서, 상기 스토리지 배선(320a)은 단위화소영역의 가장자리에 형성되어 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 "L"자형의 좌우 비대칭구조를 갖도록 형성되는 것이 특징이다.Here, the
이때, "L"자형의 스토리지 배선(320a)은 반드시 L자형에 한정되는 것이 아니라 도면에 도시되지는 않지만 단위화소영역 내에서 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 "L"자형과 서로 대칭된 반대 형상을 이룰 수 있다. At this time, the “L” shaped
더 나아가서, 본 발명에 따른 스토리지 배선은 "L"자형을 변형하여 단위화소영역 내에서 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 "ㄱ"자형일 수 있고, 또는 데이터 전압이 인가되는 방향을 기준으로 하여 "ㄱ"자형과 서로 대칭된 반대 모양을 띨 수도 있다. Furthermore, the storage wiring according to the present invention may be "a" shaped based on the direction in which the data voltage is applied in the unit pixel area by deforming the "L" shape, or based on the direction in which the data voltage is applied. It can also take the form of a and symmetrical opposite shapes.
그리고 본 부분을 제외한 기타 자세한 내용은 앞서서의 내용들로 대신하고자 한다. And other details except this part will be replaced with the above.
도 1은 TFT 어레이기판의 구조를 나타내는 도면1 shows the structure of a TFT array substrate.
도 2는 도 1의 TFT 어레이기판상에 형성된 단위화소의 평면구조를 나타낸 도면2 illustrates a planar structure of a unit pixel formed on the TFT array substrate of FIG.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 TFT 어레이기판의 구조를 나타내는 도면3 shows the structure of a TFT array substrate according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 스토리지 온 커먼 구조를 갖는 TFT 어레이기판 내의 단위 화소를 나타내는 평면도4 is a plan view illustrating unit pixels in a TFT array substrate having the storage on common structure of FIG.
도 5는 도 4의 절단선(I-I`)을 따라 본 제1예를 보여주는 절단면도5 is a cross-sectional view showing a first example seen along the cutting line I-I` of FIG.
도 6은 도 4의 절단선(I-I`)을 따라 본 제2예를 보여주는 절단면도FIG. 6 is a sectional view showing a second example along the cutting line I-I` of FIG.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 TFT 어레이기판의 구조를 나타내는 도면7 shows the structure of a TFT array substrate according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 TFT 어레이기판 내의 단위 화소를 나타내는 평면도8 is a plan view illustrating unit pixels in a TFT array substrate of FIG. 7;
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Explanation of symbols for main parts of drawings **
102, 202, 302: 게이트 배선 102a, 302a: 게이트 전극102, 202, and 302:
104, 204, 304: 데이터 배선 104a, 304a: 소스 전극104, 204, 304: data wiring 104a, 304a: source electrode
104b, 304b: 드레인 전극 114, 214, 314: 화소 전극104b, 304b:
116, 316: 콘택홀 118, 318: 스토리지 커패시터116, 316: contact holes 118, 318: storage capacitor
120a, 220a, 320a: 스토리지 배선120a, 220a, 320a: storage wiring
Claims (6)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020070080899A KR20090016341A (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | LCD Display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070080899A KR20090016341A (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | LCD Display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090016341A true KR20090016341A (en) | 2009-02-13 |
Family
ID=40685585
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|---|---|
| KR (1) | KR20090016341A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9508748B2 (en) | 2014-01-13 | 2016-11-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor display panel and liquid crystal display |
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2007
- 2007-08-10 KR KR1020070080899A patent/KR20090016341A/en not_active Withdrawn
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| US9508748B2 (en) | 2014-01-13 | 2016-11-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Thin film transistor display panel and liquid crystal display |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20070810 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |