KR101535810B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
액정 표시 장치는 기판, 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선, 게이트선과 같은 방향으로 뻗은 복수의 유지 전극선, 게이트선과 교차하는 복수의 데이터선, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있으며, 드레인 전극을 포함하는 복수의 박막 트랜지스터, 그리고 박막 트랜지스터와 각각 연결되어 있고 행렬을 이루도록 배열되어 있으며, 게이트선에 평행한 제1변 및 제1변보다 길이가 짧으며 데이터선과 평행한 제2변을 갖는 복수의 화소 전극을 포함하고, 복수의 화소 전극 중 유지 전극선의 양쪽에 위치하는 두 화소 전극을 제1 화소 전극과 제2 화소 전극이라 할 때, 제1 화소 전극의 제1변 중 하나와 제2 화소 전극의 제1변 중 하나는 유지 전극선과 중첩한다.
드레인 전극, 기생 용량, 개구율
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
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 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
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. 게이트선은 게이트 구동 회로가 생성한 게이트 신호를 생성하며, 데이터선은 데이터 구동 회로가 생성한 데이터 전압을 전달하며, 스위칭 소자는 게이트 신호에 따라 데이터 전압을 화소 전극에 전달한다.
이러한 게이트 구동 회로 및 데이터 구동 회로는 다수의 집적 회로 칩의 형태로 표시판에 직접 장착되거나 가요성 회로막 등에 장착되어 표시판에 부착되는데, 이러한 집적 회로 칩은 액정 표시 장치의 제조 비용에 높은 비율을 차지한다. 특히 데이터 구동 집적 회로 칩의 경우 게이트 구동 회로 칩에 비하여 그 가격이 매우 높기 때문에 고해상도, 대면적 액정 표시 장치의 경우 그 수효를 줄일 필요가 있다. 게이트 구동 회로의 경우 게이트선, 데이터선 및 스위칭 소자와 함께 표시판에 집적함으로써 그 가격을 줄일 수 있으나, 데이터 구동 회로는 그 구조가 다소 복잡하여 표시판에 집적하기 어려워 더욱 더 그 수효를 줄일 필요가 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치에 설치되는 데이터 구동 회로 칩의 수효를 줄이는 것이고, 개구율을 증가시킬 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선, 게이트선과 같은 방향으로 뻗은 복수의 유지 전극선, 게이트선과 교차하는 복수의 데이터선, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있으며, 드레인 전극을 포함하는 복수의 박막 트랜지스터, 그리고 박막 트랜지스터와 각각 연결되어 있고 행렬을 이루도록 배열되어 있으며, 게이트선에 평행한 제1변 및 제1변보다 길이가 짧으며 데이터선과 평행한 제2변을 갖는 복수의 화소 전극을 포함하고, 복수의 화소 전극 중 유지 전극선의 양쪽에 위치하는 두 화소 전극을 제1 화소 전극과 제2 화소 전극이라 할 때, 제1 화소 전극의 제1변 중 하나와 제2 화소 전극의 제1변 중 하나는 유지 전극선과 중첩한다.
제1 변은 열방향으로 뻗어있고, 제2 변은 행방향으로 뻗어 있으며, 열을 이루는 화소 전극의 수가 행을 이루는 화소 전극의 수보다 많을 수 있다.
화소 전극은 전단의 게이트선과 중첩할 수 있다.
전단의 게이트선은 화소 전극을 양분하는 위치에 배치되어 있을 수 있다.
행방향으로 이웃하는 두 화소 전극 중 우측 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극은 좌측 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 게이트선을 덮고 있을 수 있다.
박막 트랜지스터는 게이트선으로부터 뻗은 게이트 전극 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 반도체와 중첩하며 데이터선으로부터 뻗은 소스 전극, 소스 전극과 마주하며 반도체와 중첩하는 드레인 전극을 포함하고, 드레인 전극은 유지 전극선 및 게이트선을 가로질러 형성되어 있을 수 있다.
드레인 전극은 화소 전극과 연결된 제1 부분과 소스 전극과 마주하는 제2 부분을 포함하고, 제1 부분과 제2 부분은 게이트선 및 유지 전극선을 중심으로 반대편에 위치할 수 있다.
화소 전극은 전단의 게이트선과 중첩할 수 있다.
전단의 게이트선은 화소 전극을 양분하는 위치에 배치되어 있을 수 있다.
박막 트랜지스터는 게이트선으로부터 뻗은 게이트 전극 게이트 전극과 중첩하는 반도체, 반도체와 중첩하며 데이터선으로부터 뻗은 소스 전극, 소스 전극과 마주하며 반도체와 중첩하는 드레인 전극을 포함하고, 드레인 전극은 유지 전극선 및 게이트선을 가로질러 형성되어 있을 수 있다.
드레인 전극은 화소 전극과 연결된 제1 부분과 소스 전극과 마주하는 제2 부분을 포함하고, 제1 부분과 제2 부분은 게이트선 및 유지 전극선을 중심으로 반대편에 위치할 수 있다.
제1변의 길이는 제2변의 길이의 3배일 수 있다.
게이트선과 연결되어 있는 게이트 구동부를 더 포함하고, 게이트 구동부는 게이트선, 데이터선 및 박막 트랜지스터와 동일한 층에 위치하는 요소들을 포함할 수 있다.
유지 전극선의 경계선으로부터 화소 전극의 제1변까지의 거리는 3㎛이하일 수 있다.
박막 트랜지스터와 화소 전극 사이에 형성된 보호막을 더 포함하고, 보호막은 무기 절연막일 수 있다.
데이터선 및 반도체는 동일한 평면 패턴을 가질 수 있다.
제1 기판과 마주하는 제2 기판, 제2 기판 위에 형성되어 있는 차광 부재, 차광 부재 위에 형성되어 있는 색필터를 더 포함하고, 차광 부재는 유지 전극선과 대응하는 선형부로 이루어질 수 있다.
차광 부재는 박막 트랜지스터와 대응하는 면부와 데이터선과 대응하는 선형부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 액정 표시 장치에 설치되는 데이터 구동 회로 칩의 수효를 줄이고, 개구율을 증가시킬 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
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.
그러면 도 1 내지 3을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 장치의 등가 회로도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 서로 마주하는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200), 그리고 두 표시판(100, 200) 사이에 들어있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어지며 가로 방향의 길이가 세로 방향의 길이보다 긴 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 유지 전극선(storage electrode line) (131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 좌측 또는 우측으로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
유지 전극선(131)은 공통 전압 등 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 평행하게 뻗어 있다. 유지 전극선(131)은 유지 전극선(131)과 연결되며 다양한 형태의 유지 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 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. 또한, 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속막과 다른 물질과의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질의 도전막으로 이루어지는 복수층 구조일 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀)로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 게이트 전극(124)으로 뻗어 있으며 게이트 전극과 중첩하는 돌출부(154)를 포함한다.
반도체(151, 154) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)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(161)는 선형 저항성 접촉 부재(161)로부터 뻗은 돌출부(163)를 포함하고, 돌출부(163)는 섬형 저항성 접촉 부재(165)와 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치되어 있다.
반도체(151, 154)와 저항성 접촉 부재(161, 163, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171) 및 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주 본다. 각 드레인 전극(175)은 면적이 넓은 한 쪽 끝 부분(177)과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 막대형 끝 부분은 U자형으로 구부러진 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있고, 넓은 끝 부분(177)은 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)을 가로 지르며 막대형 끝 부분과 게이트선(121)을 중심으로 반대편에 위치한다.
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 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. 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165)는 그 아래의 반도체(151, 154)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(154)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165)와 데이터선(171, 175)는 실질적으로 동일한 평면 패턴을 가지고, 저항성 접촉 부재(161, 163, 165)는 반도체(154)의 노출된 부분을 제외하고 동일한 평면 패턴을 가진다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 질화규소와 산화규소 따위의 무기 절연물로 만들어진다. 그러나 보호막(180)은 유기 절연물로 만들어질 수 있으며 표면이 평탄할 수 있다. 유기 절연물의 경우 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 보호막(180)은 또한 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수도 있다.
보호막(180)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191)이 행렬을 이루도록 형성되어 있다.
각 화소 전극(191)은 게이트선(121) 또는 데이터선(171)과 거의 평행한 네 개의 주 변을 가진다. 이 중 게이트선(121)과 평행한 두 개의 세로 변(90v)은 데이터선(171)과 평행한 두 개의 가로 변(90h) 길이보다 길며, 대략 3배이다. 따라 서 화소 전극(191)은 행 방향의 화소 전극 수가 열 방향의 화소 전극 수보다 많다.
이처럼 가로 방향으로 데이터선(171)을 형성하고, 세로 방향으로 게이트선(121)을 형성하면 게이트선(121)의 수효는 증가하나 데이터선(171)의 전체 수효가 줄어들므로 데이터 구동부용 집적 회로 칩의 수효를 줄여 재료비를 절감할 수 있다. 물론 게이트선(121)의 수효가 그만큼 늘긴 하지만 게이트 구동부는 게이트선(121), 데이터선(171), 박막 트랜지스터 등과 기판(110)에 집적할 수 있으므로 게이트선(121) 수의 증가가 별로 문제되지 않는다. 또한 게이트 구동부가 집적 회로 칩의 형태로 장착되더라도, 게이트 구동부용 집적 회로 칩의 가격이 상대적으로 싸기 때문에 데이터 구동부용 집적 회로 칩의 수효를 줄이는 것이 더 유리하다.
또한, 화소 전극(191)과 데이터선(171)과 인접한 부분이 데이터선(171) 방향으로 긴 화소 전극(191)을 가지는 종래 구조에 비해서 줄어들어 화소 전극(191)과 데이터선(171) 사이의 기생 용량을 줄일 수 있다. 따라서 이들의 기생 용량으로 인해 보호막으로 저유전율의 유기막을 사용하였으나, 본 발명의 실시예에서는 무기막을 사용하더라도 이들 사이의 기생 용량의 영향을 최소화할 수 있다.
화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 액정 축전기를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
유지 전극선(131)은 이웃하는 두 화소 전극(191) 사이에 위치하며 화소 전극(191)의 양쪽 세로변(90v)은 유지 전극선(131) 위에 위치한다. 따라서 유지 전극선(131) 위에는 이웃하는 두 화소 전극(191)의 세로변이 함께 위치한다. 화소 전극(191)의 가장자리와 유지 전극선(131)이 중첩된 폭, 즉 화소 전극(191)의 세로변(90v)으로부터 유지 전극선(131)의 경계선까지의 거리는 3㎛이하가 되도록 형성한다.
화소 전극(191)은 유지 전극선(131)과 중첩하여 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화하는 유지 축전기를 이룬다.
행 방향으로 이웃하는 두 화소 전극(191n, 191p) 중 우측에 위치하는 제1 화소 전극(191p)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터(Qp)의 게이트 전극(124)이 연결되어 있는 게이트선(121p)은 제1 화소 전극(191p)과 중첩하지 않고, 좌측에 위치하는 제2 화소 전극(191n)과 중첩한다. 또한 우측 화소 전극(191n)에 연결되어 있는 박막 트랜지스터(Qn)의 게이트 전극(124)이 연결되어 있는 게이트선(121n)은 제1 화소 전극(191n)의 우측으로 인접한 제3 화소 전극(191m)과 중첩한다.
이와 같이 행방향으로 이웃하는 화소 전극(191) 사이에 화소 전극(191)의 가장자리와 중첩하는 유지 전극선(131)을 형성하고, 전단의 게이트선(121p)과 중첩하면 유지 전극선(131)의 폭을 감소시키더라도 충분한 유지 용량을 얻을 수 있어 개구율을 증가시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 한 화소의 유지 용량(Cst)이 화소 전극(191)과 유지 전극선(131) 사이에 형성되는 주 유지 용량과 게이트선(121)과 화소 전극(191) 사이에 형성되는 보조 유지 용량의 합으로 이루어진다. 따라서 종래와 같은 유지 용량을 필요로 한다면 보조 유지 용량만큼 주 유지 용량을 적게 형성할 수 있으므로 유지 전극선(131)의 폭을 감소시켜 주 유지 용량을 줄일 수 있기 때문이다.
한편, 보조 유지 용량에 전단 게이트선(121n)으로 인한 기생 용량의 영향은 다음 수학식으로 구할 수 있다. 전단의 게이트선으로 인한 기생 용량은 자기 화소 전극(191p)의 주 유지 용량 및 보조 유지 용량과 직렬로 결합하여 그 증가량이 많지 않아 이로 인한 영향은 무시할 수 있다.
[수학식 1]
Ccross: 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분 사이에 발생하는 기생 용량
Cgd: 게이트선과 드레인 전극 사이에 발생하는 기생 용량
Cpre: 전단의 게이트선과 화소 전극 사이에 발생하는 기생 용량
Cgs: 게이트선과 소스 전극 사이에 발생하는 기생 용량
Clc: 화소 전극과 공통 전극 사이에 발생하는 액정층의 정전 용량
Cst: 유지 전극선과 화소 전극 사이에 발생하는 주 정전 용량
또한, 게이트선(121)과 화소 전극(191) 사이에 발생하는 기생 용량으로 인해 킥백 전압(kickback voltage)이 발생할 수 있고, 이들의 중첩되는 면적에 따라서 킥백 전압 편차가 발생할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 게이트선(121)이 화소 전극(191)을 가로질러 화소 전극(191)으로 덮여 있기 때문에 화소 전극(191)과 게이트선(121) 사이에 발생하는 킥백 전압 편차가 감소한다.
다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 차광 부재(220)는 유지 전극선(131) 및 데이터선(171)을 따라 형성된 선형부와 박막 트랜지스터와 대응하는 면부로 이루어진다.
본 실시예에서는 화소 전극(191)의 세로변(90v)을 유지 전극선(131) 위에 위치함으로써, 게이트선(121)과 유지 전극선(131) 사이에 위치하는 액정 분자도 화소 전극(191)과 공통 전극(131) 사이에 형성되는 전계에 의해 배열되도록 함으로써, 게이트선(121)과 유지 전극선(131) 사이의 빛샘을 줄일 수 있다.
따라서 차광 부재를 유지 전극선(131)과 거의 같은 폭으로 형성할 수 있어 개구율을 증가시킬 수 있다. 즉, 종래에는 유지 전극선(131)과 게이트선(121) 사이를 가려주기 위해서 차광 부재(220)의 폭을 넓게 하였으나 본 발명에서는 유지 전극선(131)과 게이트(121)선 사이를 가려주지 않아도 되므로 차광 부재(220)의 유지 전극선(131) 폭만큼 줄일 수 있다.
종래에는 유지 전극선(131)의 폭을 12㎛라 하면 게이트선(121)을 중심으로 좌, 우에 유지 전극선(131)이 위치하고, 유지 전극선(131)과 게이트선(121) 사이의 거리가 7㎛가 되어 차광 부재(220)의 폭이 26㎛정도였다.
그러나 본 발명에서는 유지 전극선(131)의 폭을 12㎛라 하면, 유지 전극선(131)과 게이트선(121) 사이에 빛샘이 발생하지 않으므로 차광 부재(220)의 폭은 유지 전극선(131) 폭인 12㎛ 정도로 형성할 수 있어 개구율이 증가한다.
기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 행을 따라서 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.
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.
표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(11, 21)이 도포되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다. 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(12, 22)가 구비되어 있는데, 두 편광자의 편광축은 평행 또는 직교할 수 있다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자 중 하나가 생략될 수 있다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정층(3)의 지연을 보상하기 위한 위상 지연막(retardation film)(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 액정 표시 장치는 또한 편광자(12, 22), 위상 지연막, 표시판(100, 200) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
액정층(3)은 양 또는 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자(31)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 거의 평행 또는 수직을 이루도록 배향되어 있다.
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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치의 등가 회로도이다.
<도면 부호의 설명>
11, 21: 배향막 12, 22: 편광판
90v: 세로변 90b: 가로변
100: 트랜지스터 표시판 110, 210: 기판
121, 121p, 121n, 121m: 게이트선 124: 게이트 전극
131: 유지 전극선
140: 게이트 절연막 151, 154: 반도체
161, 163, 165: 저항성 접촉 부재 171: 데이터선
173: 소스 전극 175, 177: 드레인 전극
180: 보호막 185: 접촉 구멍
191: 화소 전극 200: 공통 전극 표시판
220: 차광 부재 230: 색필터
270: 공통 전극
Claims (18)
- 기판,상기 기판 위에 형성되어 있는 복수의 게이트선,상기 게이트선과 같은 방향으로 뻗은 복수의 유지 전극선,상기 게이트선과 교차하는 복수의 데이터선,상기 게이트선 및 상기 데이터선과 연결되어 있으며, 드레인 전극을 포함하는 복수의 박막 트랜지스터, 그리고상기 박막 트랜지스터와 각각 연결되어 있고 행렬을 이루도록 배열되어 있으며, 상기 게이트선에 평행한 제1변 및 상기 제1변보다 길이가 짧으며 상기 데이터선과 평행한 제2변을 갖는 복수의 화소 전극을 포함하고,상기 복수의 화소 전극 중 상기 유지 전극선의 양쪽에 위치하는 두 화소 전극을 제1 화소 전극과 제2 화소 전극이라 할 때, 상기 제1 화소 전극의 제1변 중 하나와 상기 제2 화소 전극의 제1변 중 하나는 상기 유지 전극선과 중첩하고,상기 박막 트랜지스터는상기 게이트선으로부터 뻗은 게이트 전극상기 게이트 전극과 중첩하는 반도체,상기 반도체와 중첩하며 상기 데이터선으로부터 뻗은 소스 전극, 그리고상기 소스 전극과 마주하며 상기 반도체와 중첩하는 드레인 전극을 포함하고,상기 드레인 전극은 상기 유지 전극선 및 상기 게이트선을 가로질러 형성되어 있고,상기 드레인 전극은 상기 화소 전극과 연결된 제1 부분과 상기 소스 전극과 마주하는 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 게이트선 및 유지 전극선을 중심으로 반대편에 위치하는액정 표시 장치.
- 제1항에서,상기 제1 변은 열 방향으로 뻗어있고, 상기 제2 변은 행 방향으로 뻗어 있으며,상기 행 방향의 화소 전극의 수가 상기 열 방향의 화소 전극의 수보다 많은 액정 표시 장치.
- 제2항에서,상기 화소 전극은 전단의 게이트선과 중첩하는 액정 표시 장치.
- 제3항에서,상기 전단의 게이트선은 상기 화소 전극을 양분하는 위치에 배치되어 있는 액정 표시 장치.
- 제4항에서,행방향으로 이웃하는 두 화소 전극 중 우측 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극은 좌측 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 게이트선을 덮고 있는 액정 표시 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에서,상기 화소 전극은 전단의 게이트선과 중첩하는 액정 표시 장치.
- 제8항에서,상기 전단의 게이트선은 상기 화소 전극을 양분하는 위치에 배치되어 있는 액정 표시 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에서,상기 제1변의 길이는 상기 제2변의 길이의 3배인 액정 표시 장치.
- 제1항에서,상기 게이트선과 연결되어 있는 게이트 구동부를 더 포함하고,상기 게이트 구동부는 상기 게이트선, 상기 데이터선 및 상기 박막 트랜지스터와 동일한 층에 위치하는 요소들을 포함하는 액정 표시 장치.
- 제1항에서,상기 유지 전극선의 경계선으로부터 상기 화소 전극의 제1변까지의 거리는 3㎛이하인 액정 표시 장치.
- 제1항에서,상기 박막 트랜지스터와 상기 화소 전극 사이에 형성된 보호막을 더 포함하고,상기 보호막은 무기 절연막인 액정 표시 장치.
- 제1항에서,상기 데이터선 및 상기 반도체는 동일한 평면 패턴을 가지는 액정 표시 장치.
- 제1항에서,상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판,상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 차광 부재,상기 차광 부재 위에 형성되어 있는 색필터를 더 포함하고,상기 차광 부재는 상기 유지 전극선과 대응하는 선형부로 이루어지는 액정 표시 장치.
- 제17항에서,상기 차광 부재는 상기 박막 트랜지스터와 대응하는 면부와 상기 데이터선과 대응하는 선형부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
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