KR20150069805A - Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device - Google Patents
Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150069805A KR20150069805A KR1020130156371A KR20130156371A KR20150069805A KR 20150069805 A KR20150069805 A KR 20150069805A KR 1020130156371 A KR1020130156371 A KR 1020130156371A KR 20130156371 A KR20130156371 A KR 20130156371A KR 20150069805 A KR20150069805 A KR 20150069805A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- pixel
- pixel electrode
- layer
- liquid crystal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136227—Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/121—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode common or background
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
- G02F2201/123—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode pixel
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로, 특히, 피크 전압을 감소시킴으로서 소비전력을 저감시킬 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
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.Generally, the driving principle of a liquid crystal display device utilizes the optical anisotropy and polarization properties of a liquid crystal. Since the liquid crystal has a long structure, it has a directionality in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
따라서 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Accordingly, when the molecular alignment direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular alignment direction of the liquid crystal due to optical anisotropy, so that image information can be expressed.
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.At present, an active matrix liquid crystal display (AM-LCD: hereinafter referred to as liquid crystal display) in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has excellent resolution and video realization capability, It is attracting attention.
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.The liquid crystal display device includes a color filter substrate on which a common electrode is formed, an array substrate on which pixel electrodes are formed, and a liquid crystal interposed between the two substrates. In such a liquid crystal display device, The liquid crystal is driven to have excellent properties such as transmittance and aperture ratio.
그러나 상하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. However, liquid crystal driving by an electric field which is applied to the upper and lower sides has a disadvantage that the viewing angle characteristic is not excellent.
따라서 상기의 단점을 극복하기 위해 시야각 특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치가 제안되었다. Therefore, a transverse electric field type liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics has been proposed to overcome the above disadvantages.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 횡전계형 액정표시장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a general transverse electric field type liquid crystal display device will be described in detail with reference to FIG.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
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. As shown in the figure, the
상기 하부기판(10) 상에는 투명 도전성 물질로 이루어진 바 형태의 공통전극(17)과 바 형태의 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.A bar-shaped
도 2a와 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views respectively showing the on and off states of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
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. 2A showing the alignment state of the liquid crystal in the ON state to which the voltage is applied, the phase of the liquid crystal 11a at the position corresponding to the
그러므로 상기 횡전계형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때, 상/하/좌/우방향으로 85 내지 89도 방향에서도 반전현상 없이 가시 할 수 있다.Therefore, when viewed from the front, the transverse electric-field-type liquid-crystal display device can be seen in the direction of 85 to 89 degrees in the up / down / left / right directions without reversal.
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.2B, a horizontal electric field is not formed between the
도 3은 종래의 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다.3 is a plan view showing one pixel region including a switching element in a conventional array substrate for a conventional lateral electric field type liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(40)에는 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. As shown in the figure, a plurality of
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. A thin film transistor Tr composed of a
그리고 상기 공통배선(47)과 중첩하여 상기 공통배선(47) 자체가 제 1 스토리지 전극으로 하여 스토리지 커패시터가 구비되고 있다.A storage capacitor is provided so as to overlap the common wiring (47) and the common wiring (47) itself serves as a first storage electrode.
또한, 상기 화소영역(P) 내에는 상기 드레인 콘택홀(67)을 통해 상기 드레인 전극(55)과 전기적으로 연결되는 화소전극(70)과, 상기 화소전극(70)과 평행하게 서로 엇갈리며 구성되고, 상기 공통배선(47)으로부터 분기한 형태의 공통전극(49)이 형성되어 있다.In the pixel region P, a
이러한 구성을 갖는 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(40)은 바(bar) 형태의 공통전극(49)과 화소전극(70)이 교대하며 형성되고 있음으로서 이들 두 전극(49, 70) 사이에 발현되는 횡전계에 의해 구동되고 있다.A
이들 두 전극(49, 70)에서 횡전계를 발생시켜 액정층(미도시) 내에 구비된 액정분자를 구동할 때 충분히 강한 횡전계를 발현시키기 위해서는 서로 교대하는 화소전극(70)과 공통전극(49)간의 이격간격을 좁히거나, 또는 이들 두 전극(70, 49)에 대해 큰 전압차를 가질 수 있도록 보다 강한 구동전압을 인가하면 된다.In order to generate a transverse electric field which is strong enough when the liquid crystal molecules provided in the liquid crystal layer (not shown) are driven by these two
하지만, 서로 교대하는 화소전극(70)과 공통전극(49)의 이격간격을 좁히게 되면 화소영역(P)의 크기가 변경되어야 하거나, 또는 화소전극(70)과 공통전극(49)의 개수를 늘려야 하는데, 화소영역(P)의 면적 변경은 횡전계형 액정표시장치의 해상도와 관련됨으로서 설계 변경의 어려움이 있으며, 나아가 해상도의 변경은 이를 구동하기 위한 구동회로 등도 모두 바뀌어야 하므로 적용이 어려운 실정이며, 각 화소영역(P) 내에서 화소전극(70)과 공통전극(49)의 개수를 늘리는 것은 이들 두 전극(70, 49) 자체가 차지하는 면적이 증가하여 투과율 및 개구율이 저감된다.However, if the distance between the
또한 상기 공통전극(49)과 화소전극(70) 간에 큰 구동 전압을 인가 시에는 소비전력이 증가하는 문제가 발생되고 있다.
Further, when a large driving voltage is applied between the
본 발명은 이러한 종래의 횡전계형 액정표시장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 각 화소영역 자체의 면적 변화 없이, 나아가 각 화소영역 내에서 화소전극과 공통전극의 개수 증가 없이 즉, 상기 화소전극과 공통전극의 이격간격을 좁히지 않고 동일한 전압 인가에 의해 보다 강한 횡전계가 발현됨으로서 전력 소비를 낮출 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the conventional transverse electric field type liquid crystal display device and to provide a liquid crystal display device capable of reducing the number of pixel electrodes and common electrodes in each pixel area, And an object of the present invention is to provide an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device in which a strong transverse electric field is exhibited by applying the same voltage without narrowing the interval between the common electrodes.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 절연막을 사이에 두고 서로 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역 내에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터 위로 형성되며 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀이 구비된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 위로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 상기 드레인 콘택홀을 통해 접촉하며 형성된 화소전극과; 상기 화소전극 위로 형성되며 상기 화소전극을 노출시키는 화소 콘택홀이 구비된 절연층과; 상기 절연층 위로 형성되며 상기 각 화소영역에 대해 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 개구를 구비한 공통전극과; 상기 절연층 위로 상기 제 1 개구 내부에 상기 공통전극과 이격하며 형성되며 상기 화소전극과 중첩하며 상기 화소 콘택홀을 통해 상기 화소전극과 접촉하며 형성된 보조화소전극을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an array substrate for a liquid crystal display (LCD) device, comprising: a substrate; and; A thin film transistor connected to the gate wiring and the data wiring and formed in each pixel region; A first passivation layer formed on the thin film transistor and having a drain contact hole exposing a drain electrode of the thin film transistor; A pixel electrode formed on the first passivation layer in contact with the drain electrode of the thin film transistor through the drain contact hole; An insulating layer formed on the pixel electrode and having a pixel contact hole exposing the pixel electrode; A common electrode formed on the insulating layer and having a first opening exposing the pixel electrode with respect to each pixel region; And an auxiliary pixel electrode which is formed on the insulating layer so as to be spaced apart from the common electrode in the first opening and which overlaps the pixel electrode and is in contact with the pixel electrode through the pixel contact hole.
이때, 상기 화소전극 및 보조화소전극은 각 화소영역 내에 하나씩 형성된 것이 특징이다.At this time, the pixel electrode and the auxiliary pixel electrode are formed one by one in each pixel region.
또한, 상기 화소전극 및 보조화소전극은 각 화소영역 내에 다수개 형성되며, 상기 다수개의 화소전극은 그 일끝단이 연결되며 일정간격 이격하며 형성되고, 서로 이웃한 화소전극간의 각 이격영역에는 상기 공통배선에서 분기한 바(bar) 형태의 보조공통전극이 구비된 것이 특징이다.A plurality of pixel electrodes and a plurality of auxiliary pixel electrodes are formed in each pixel region. The plurality of pixel electrodes are connected to one ends of the pixel electrodes and are spaced apart from each other by a predetermined distance. And a bar-shaped auxiliary common electrode branched from the wiring is provided.
한편, 상기 화소전극은 그 일끝단이 상기 게이트 배선과 중첩하도록 형성됨으로서 상기 게이트 배선과 중첩하는 부분이 제 1 스토리지 전극을 이루며, 상기 공통전극 중 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하는 부분은 제 2 스토리지 전극을 이루며, 상기 제 1 스토리지 전극과 절연층과 제 2 스토리지 전극은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징이다.The pixel electrode is formed so that one end of the pixel electrode overlaps with the gate wiring, so that a portion overlapping the gate wiring forms a first storage electrode, and a portion of the common electrode overlapping the first storage electrode is connected to the second storage And the first storage electrode, the insulating layer, and the second storage electrode form a storage capacitor.
그리고 상기 제 1 보호층은 유기절연물질로 이루어져 그 표면이 평탄한 상태를 이루는 것이 특징이며, 나아가 상기 공통전극에는 상기 박막트랜지스터에 대응하여 제거된 제 2 개구가 더 구비된 것이 특징이다.The first protective layer is made of an organic insulating material and has a flat surface. Further, the common electrode is further provided with a second opening corresponding to the thin film transistor.
또한, 상기 박막트랜지스터는, 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 비정질 실리콘의 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지며 서로 이격하는 오믹콘택층의 이중층 구조를 갖는 반도체층과, 상기 오믹콘택층과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극의 적층 구조를 갖거나, 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 산화물 반도체물질로 이루어진 단일층 구조의 반도체층과, 에치스토퍼와, 상기 반도체층과 각각 접촉하며 상기 에치스토퍼 상부에서 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극의 적층 구조를 갖거나, 폴리실리콘의 반도체층과, 게이트 절연막과, 게이트 전극과, 상기 폴리실리콘의 반도체층을 노출시키는 반도체층 콘택홀을 구비한 층간절연막과, 상기 반도체층 콘택홀을 통해 상기 폴리실리콘의 반도체층과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극의 적층 구조를 갖는 것이 특징이다.The thin film transistor includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer made of an amorphous silicon active layer and an impurity amorphous silicon and having a two-layer structure of an ohmic contact layer spaced from each other, A gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer of a single-layer structure made of an oxide semiconductor material, an etch stopper, a gate electrode, a gate insulating film, and an etch stopper, An interlayer insulating film having a lamination structure of a source electrode and a drain electrode spaced from each other at an upper portion thereof, or a semiconductor layer contact hole exposing a semiconductor layer of polysilicon, a gate insulating film, a gate electrode, And contact with the semiconductor layer of the polysilicon through the semiconductor layer contact hole It is characterized by having the laminated structure of the source electrode and the drain electrode spaced.
그리고 상기 화소전극과 공통전극과 보조화소전극은 투명 도전성 물질로 이루어진 것이 특징이다.
The pixel electrode, the common electrode, and the auxiliary pixel electrode are made of a transparent conductive material.
본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은, 절연층을 두고 서로 중첩하며 전기적으로 연결된 듀얼 핑거 타입으로 화소전극 및 보조화소전극이 구비됨으로서 화소전극과 공통전극, 보조화소전극과 공통전극 간에 횡전계가 이중으로 발현됨으로서 서로 다른 층에 각각 소정간격 이격하여 형성되는 화소전극과 공통전극에 의해 하나의 횡전계만이 발생되는 종래의 횡전계형 어레이 기판 대비 횡전계 강도가 증가됨으로서 소비전력을 절감시키는 효과를 갖는다.The array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the present invention includes a pixel electrode and a plurality of auxiliary pixel electrodes electrically connected to each other with an insulating layer therebetween and electrically connected to each other to form a pixel electrode and a common electrode, The transverse electric field intensity is increased compared with the conventional transverse electric field array substrate in which only one transverse electric field is generated by the pixel electrode and the common electrode which are formed at the predetermined intervals in the different layers, .
나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 경우, 게이트 배선이 형성된 부분 즉 화소영역의 경계에 대해 투명 도전성 물질로 이루어지며 서로 다른 층에 형성된 화소전극과 공통전극의 일부를 이용하여 형성함으로서 개구율을 저하없이 형성될 수 있으므로 이러한 스토리지 커패시터 형성 특성에 의해 개구율을 향상시키는 효과를 갖는다. In addition, in the case of the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, a pixel electrode formed of a transparent conductive material and formed on different layers and a part of a common electrode The opening ratio can be reduced without deteriorating the aperture ratio. Thus, the aperture ratio can be improved by the storage capacitor forming characteristics.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은 공통전극이 각 화소영역별로 제 1 및 제 2 개구를 구비하여 표시영역 전면에 형성되는 구성을 이룸으로서 표시영역 외측에서 상기 공통전극에 공통전압을 인가할 수 있으므로 각 화소영역 별도의 공통전압 인가를 위한 공통배선을 생략할 수 있으므로 각 화소영역별로 공통전극이 구비된 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 대비 더욱더 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display, wherein the common electrode is formed on the entire surface of the display region with first and second openings for each pixel region, Since the common voltage can be applied to the common electrode, the common wiring for applying the common voltage for each pixel region can be omitted, so that the aperture ratio is further increased compared to the conventional array substrate for the transverse electric field type liquid crystal display, .
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 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어, 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 하나의 화소영역에 대한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치와 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치의 최대 휘도치를 갖는 구동 전압을 측정한 결과를 나타낸 그래프.
도 7은 도 4를 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 8은 도 4를 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views respectively showing the on and off states of a general transverse electric field liquid crystal display device;
3 is a plan view showing one pixel region including a switching element in a conventional array substrate for a lateral liquid crystal display device.
4 is a plan view showing one pixel region including a switching element in a substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of one pixel region in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to a modification of the embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the relationship between the driving voltage having the maximum luminance value of the liquid crystal display device having the array substrate for the liquid crystal display device of the present invention and the liquid crystal display device having the array substrate for the conventional liquid crystal display device A graph showing the measured results.
Fig. 7 is a cross-sectional view of a portion cut along line VII-VII of Fig. 4; Fig.
8 is a cross-sectional view of a portion cut along line VIII-VIII of FIG. 4;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 기판에 있어, 스위칭 소자를 포함하는 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다.4 is a plan view showing one pixel region including a switching element in a substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와같이, 투명한 기판(101) 상에 제 1 방향으로 연장하며 일정간격 이격하는 다수의 게이트 배선(103)이 구비되고 있으며, 상기 게이트 배선(103)과 교차하는 제 2 방향으로 연장하며 다수의 데이터 배선(130)이 구비되고 있다.As shown in the drawing, a plurality of
이때, 서로 교차하는 상기 게이트 배선(103)과 데이터 배선(130)에 의해 포획되며 화소영역(P)이 정의되고 있다. At this time, the pixel region P is defined by being captured by the
한편, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 게이트 배선(103)과 소정간격 이격하며 나란하게 공통배선(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다. Although not shown in the drawings, a common wiring (not shown) may be further formed so as to be spaced apart from the
하지만, 이러한 공통배선(미도시)은 본 발명의 일 실시예 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어 개구율 향상을 위해 생략되는 것이 더 바람직하다. However, it is more preferable that such a common wiring (not shown) is omitted for improving the aperture ratio in the
또한, 상기 각 화소영역(P)에 있어 상기 게이트 배선(103)과 데이터 배선(130)의 교차하는 부근에는 이들 게이트 및 데이터 배선(103, 130)과 연결된 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. A thin film transistor Tr which is a switching element connected to the gate and
이때, 상기 박막트랜지스터(Tr)는, 게이트 전극(106)이 게이트 배선(103)에서 분기하고, 소스 전극(133)은 데이터 배선(130)에 분기하여 회전한 'U'자 형태를 이루며, 상기 회전한 'U'자 형태의 소스 전극(133)의 개구에 대해 소정간격 이격하며 바(bar) 형태의 드레인 전극(136)이 삽입 배치된 구성을 이룸을 일례로 보이고 있지만, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 다양하게 그 형태가 변형될 수 있다. At this time, the thin film transistor Tr has a 'U' shape in which the
한편, 상기 각 화소영역(P) 내부에는 투명 도전성 물질로 이루어지며 드레인 콘택홀(dch)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 접촉하는 화소전극(150)이 구비되고 있다.In each pixel region P, a
이때, 상기 화소전극(150)은 상기 드레인 콘택홀(dch)과 인접하여 위치하는 상기 게이트 배선(103)이 형성된 부분까지 연장 형성됨으로서 제 1 스토리지 전극(152)을 이루는 것이 특징이다.At this time, the
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 화소전극(150)과 화소 콘택홀(pch)을 통해 접촉하며 상기 화소전극(150)과 중첩하는 형태로 보조화소전극(172)이 구비되고 있다.One of the most distinctive features of the
이때, 상기 보조화소전극(172)은 투명 도전성 물질로 이루어지는 것이 특징이며, 상기 화소전극(150)이 형성된 층이 아닌 다른층에 형성되고 있는 것이 특징이다. At this time, the
즉, 상기 화소전극(150)과 보조화소전극(172) 사이에는 절연층(미도시)이 개재되고 있으며, 이러한 절연층(미도시)에는 상기 화소전극(150)을 노출시키는 화소 콘택홀(pch)이 구비되고 있는 것이 특징이다.That is, an insulating layer (not shown) is interposed between the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어 또 따른 특징적인 구성으로서 상기 보조화소전극(172)이 형성된 동일한 층 즉, 상기 절연층(미도시) 상부에는 투명도전성 물질로 이루어지며 상기 화소영역(P)에 대해 상기 화소전극(150) 및 상기 보조화소전극(172) 전체를 노출시키는 제 1 개구(op1)가 구비되고 있으며, 상기 박막트랜지스터(Tr)에 대응해서도 제거된 제 2 개구(op2)를 갖는 공통전극(170)이 형성되고 있는 것이 특징이다. In addition, in the
이때, 상기 보조화소전극(172)과 상기 공통전극(170)은 동일한 층에 형성되지만 상기 보조화소전극(172)이 상기 공통전극(170)의 제 1 개구(op1) 내부에 구비됨으로서 서로 이격하는 구성을 이루게 된다.At this time, the
이러한 제 1 및 제 2 개구(op1,op2)를 갖는 공통전극(170)은 화상을 표시하는 표시영역 전면에 걸쳐 각 화소영역(P)의 구분없이 연결되며 형성된 구성을 이루는 것이 특징이다.The
이때, 상기 공통전극(170) 중 상기 제 1 스토리지 전극(152)과 중첩하는 부분은 제 2 스토리지 전극(171)을 이루며, 상기 제 1 스토리지 전극(152)과 절연층과 제 2 스토리지 전극(171)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이루는 것이 특징이다. A portion of the
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 상기 화소전극(150)과 이와 이웃하는 공통전극(170) 간에 1차 횡전계가 발생되며, 나아가 상기 화소전극(150)과 접촉하며 형성된 상기 보조화소전극(172)과 이와 인접하는 공통전극(170) 간에 2차 횡전계가 발생된다.In the
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 절연층(미도시)을 두고 서로 중첩하며 전기적으로 연결된 듀얼 핑거 타입으로 화소전극(150)이 구비됨으로서 화소전극(150)과 공통전극(170), 보조화소전극(172)과 공통전극(170)간에 횡전계가 이중으로 발현됨으로서 서로 다른 층에 각각 소정간격 이격하여 형성되는 화소전극(도 3의 70)과 공통전극(도 3의 49)에 의해 하나의 횡전계만이 발생되는 종래의 횡전계형 어레이 기판(도 3의 40) 대비 횡전계 강도가 증가됨으로서 소비전력을 절감시키는 효과를 갖는다.Accordingly, the
나아가 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 40)은 스토리지 커패시터(도 3의 StgC)를 서로 다른 층에 구성된 공통전극(도 3의 49)과 화소전극(도 3의 70)의 일부를 이용하여 화소영역(P) 내에 형성함으로서 개구율을 저하시키는 요인이 되었지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)의 경우, 게이트 배선(103)이 형성된 부분 즉 화소영역(P)의 경계에 대해 투명 도전성 물질로 이루어지며 서로 다른 층에 형성된 화소전극(150)과 공통전극(170)의 일부를 이용하여 형성함으로서 개구율을 저하없이 형성될 수 있으므로 이러한 스토리지 커패시터(StgC) 형성 특성에 의해 개구율을 향상시키는 효과를 갖는 것이 또 다른 특징이라 할 것이다.3) of the common electrode (49 in FIG. 3) and the pixel electrode (70 in FIG. 3) formed in different layers are formed on the storage capacitor (StgC in FIG. 3) of the array substrate for a conventional lateral electric field type liquid crystal display However, in the case of the
나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 상기 제 1 및 제 2 개구(op1,op2)를 갖는 공통전극(170)이 화소영역(P)별 구분없이 표시영역 전면에 형성되는 구성이므로 상기 공통전극(170)은 표시영역 외측에 구비된 보조배선(미도시)을 통해 인가될 수 있다.Furthermore, the
따라서 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 40)과는 달리 반드시 공통배선을 반드시 형성할 필요가 없으므로 공통배선 생략에 의해 더욱더 개구율을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, unlike the conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device (40 in Fig. 3), it is not necessarily required to form a common wiring, so that the aperture ratio can be further improved by omitting the common wiring.
한편, 도면에 있어서는 각 화소영역(P) 내에 하나의 화소전극(150)과 이와 연결된 보조화소전극(172)이 형성된 것을 일례로 보이고 있다. 이러한 구성은 화소영역(P)의 폭이 상대적으로 작은 고해상도 모델에 적용될 수 있으며, 화소영역(P)의 폭이 상대적으로 큰 저해상도 모델에 있어서는 상기 화소전극(150)과 이와 중첩한 형태의 보조화소전극(172)으로 이루어진 세트가 소정간격 이격하는 형태로 2개 이상 다수개 형성될 수도 있다.In the drawing, one
즉, 도 5(본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 하나의 화소영역에 대한 평면도)에 도시한 바와같이, 하나의 화소영역(P) 내에는 일 끝단이 연결된 형태를 가지며 일정간격 이격하며 다수의 화소전극(150)이 구비되고 있다. That is, as shown in Fig. 5 (a plan view for one pixel region in the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to a modified example of the embodiment of the present invention), one pixel region And has a plurality of
이때, 상기 각 화소전극(150)과 중첩하며 바(bar) 형태의 보조화소전극(172)이 각각 구비되고 있으며, 상기 보조화소전극(172)은 각각 이와 중첩하는 화소전극(150)과 화소콘택홀을 통해 접촉하고 있다.The
그리고 각 화소영역(P) 사이에는 상기 보조화소전극(172)이 형성된 동일한 층 즉, 절연층(미도시) 위로 상기 각 화소영역(P)에 구비된 모든 보조화소전극(172)을 노출시키는 크기를 갖는 제 1 개구(op1)를 갖는 공통전극(170)이 표시영역 전면에 형성되고 있으며, 각 화소영역(P)에는 상기 제 1 개구(op1)의 내부로 상기 각 보조화소전극(172) 사이의 이격영역으로 상기 공통전극(170)에서 분기된 바(bar) 형태의 다수의 보조공통전극(174)이 형성되고 있는 것이 특징이다.The
따라서 상기 각 화소영역(P)에는 상기 제 1 개구(op1) 내에 다수의 보조화소전극(172)과 보조공통전극(174)이 교대하는 형태를 이루게 된다.Accordingly, a plurality of the
이러한 서로 교대하는 다수의 보조화소전극(172)과 보조공통전극(174)이 구비된 본 발명의 일실시예의 변형예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201) 또한 상기 다수의 각 보조화소전극(172)은 그 하부에 화소전극(150)이 구비됨으로서 서로 전기적으로 연결되며 서로 중첩되는 화소전극(150) 및 보조화소전극(172)의 구성에 의해 이들 전극과 이웃한 공통전극(170) 또는 보조공통전극(174)과의 사이에서 발현되는 횡전계는 2중으로 구현될 수 있다. The
따라서 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(201) 또한 하나의 화소전극(도 3의 70)과 이와 이웃하는 공통전극(도 3의 49)을 구비한 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 40) 대비 상대적으로 더 큰 세기를 갖게 되므로 소비전력을 저감시키는 효과를 갖는다.Therefore, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치와 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치의 최대 휘도치를 갖는 구동 전압을 측정한 결과를 나타낸 그래프로서 그 각각이 동일한 해상도(700PPI)를 가져 동일한 공통전극과 화소전극간의 이격간격을 갖는 어레이 기판에 있어서의 구동 전압을 측정한 것이다. 이때, 그래프에 있어서 가로축은 구동전압을 세로축은 휘도값을 나타내며, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은 '700 ppi 제안구조'로, 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판은 '700 ppi 기존구조'라 지침되어 있다.6 is a graph showing the relationship between the driving voltage having the maximum luminance value of the liquid crystal display device having the array substrate for the liquid crystal display device of the present invention and the liquid crystal display device having the array substrate for the conventional liquid crystal display device A graph showing the results of measurement shows the driving voltage of an array substrate having the same resolution (700 PPI) and having a spacing between the common electrode and the pixel electrode. In this graph, the horizontal axis represents the driving voltage and the vertical axis represents the luminance value. The array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to an embodiment of the present invention is a 700 ppi proposed structure, The array substrate is referred to as '700 ppi conventional structure'.
본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치의 경우, 구동 전압이 약 3V인 곳에서 0.192 정도의 최대 휘도값을 갖는 반면, 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판을 구비한 액정표시장치의 경우, 구동 전압이 약 5.2V인 곳에서 0.172 정도의 최대 휘도값을 가짐을 알 수 있다. The liquid crystal display device having the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the embodiment of the present invention has a maximum luminance value of about 0.192 at a driving voltage of about 3 V, In the case of a liquid crystal display device having an array substrate, it can be seen that the maximum luminance value is about 0.172 at a driving voltage of about 5.2V.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판이 최대 휘도치 구현을 위한 구동전압이 낮음을 알 수 있으며, 최대 휘도값에 있어서도 0.2 정도 향상되었음을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the driving voltage for realizing the maximum luminance value is low in the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to the embodiment of the present invention, and the maximum luminance value is improved by about 0.2.
구동전압이 낮은 경우 최종적으로 액정표시장치가 소비하는 소비전력을 낮추는 효과를 구현하게 되며, 최대 휘도값이 증가되면 투과율이 증가함을 의미하므로 이는 스토리지 커패시터 등이 비표시영역이 게이트 전극과 중첩하도록 형성되거나, 또는 공통배선 생략에 의한 화소영역(P)의 개구율이 개선되었음을 의미한다 할 것이다.When the driving voltage is low, the power consumption consumed by the liquid crystal display device is finally reduced. When the maximum luminance value is increased, the transmittance is increased. This means that the non-display area of the storage capacitor or the like overlaps the gate electrode Or the aperture ratio of the pixel region P is improved by omitting the common wiring.
이후에는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 단면 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, a sectional configuration of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described.
도 7은 도 4를 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이며, 도 8은 도 4를 절단선 Ⅷ-Ⅷ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 이때, 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.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 4, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. Here, for convenience of description, a region where the thin film transistor Tr as a switching element is formed is defined as a switching region TrA, and a region where the storage capacitor StgC is formed is defined as a storage region StgA.
도시한 바와 같이, 기판(101) 상에 제 1 방향으로 연장하는 게이트 배선(103)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서 상기 게이트 배선(103)에서 분기하거나, 또는 상기 게이트 배선(103) 그 자체로써 그 일부 영역이 게이트 전극(106)을 형성하고 있다.
As shown in the figure, a
다음, 상기 게이트 배선(103)과 게이트 전극(106) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(110)이 형성되어 있다. Next, a
또한, 상기 게이트 절연막(110) 위로 상기 스위칭 영역(TrA)에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(120a)과 상기 액티브층(120a) 상부로 서로 이격하며 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층(120b)으로 구성된 반도체층(120)이 형성되어 있다.An
그리고 상기 게이트 절연막(110) 위로 상기 게이트 배선(103)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)이 제 2 방향으로 연장하며 형성되어 있다.A
또한, 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 절연막(110) 위로 상기 반도체층(120) 더욱 정확히는 상기 오믹콘택층(120b) 위로 상기 데이터 배선(130)에서 분기하여 소스 전극(133)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(133)과 이격하며 상기 오믹콘택층(120b) 위로 드레인 전극(136)이 형성되어 있다. A
이때, 상기 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(106)과 게이트 절연막(110)과 반도체층(120) 및 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다. The
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 상기 박막트랜지스터(Tr)에 있어 반도체층(120)이 비정질 실리콘으로 이루어짐을 특징으로 하여 전술한 바와같은 보텀 게이트 구조의 적층 구성을 갖는 것을 일례로 보이고 있지만, 이러한 박막트랜지스터(Tr)의 적층 구조는 다양하게 변형될 수 있다.Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the
즉, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 또 다른 보텀 게이트 구조로서 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 산화물 반도체 물질로 이루어진 단일층 구조의 산화물 반도체층과, 에치스토퍼와, 상기 에치스토퍼 상에서 서로 이격하며 각각 상기 산화물 반도체층과 접촉하는 소스 및 드레인 전극의 적층구조를 이룰 수도 있다.That is, the thin film transistor (Tr) is a bottom gate structure having a gate electrode, a gate insulating film, an oxide semiconductor layer of a single layer structure made of an oxide semiconductor material, an etch stopper, A stacked structure of source and drain electrodes in contact with the oxide semiconductor layer may be formed.
또한, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 반도체층이 폴리실리콘으로 이루어져 탑 게이트 구조를 이룸으로서, 폴리실리콘의 반도체층과, 게이트 절연막과, 게이트 전극과, 상기 폴리실리콘의 반도체층을 노출시키는 반도체층 콘택홀을 갖는 층간절연막과, 상기 반도체층 콘택홀을 통해 상기 폴리실리콘의 반도체층과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극의 적층 구조를 이룰 수도 있다. Further, the thin film transistor (Tr) has a top gate structure in which the semiconductor layer is made of polysilicon. The thin film transistor Tr has a semiconductor layer of polysilicon, a gate insulating film, a gate electrode, a semiconductor layer An interlayer insulating film having a contact hole and a stacked structure of source and drain electrodes which are in contact with the semiconductor layer of the polysilicon through the semiconductor layer contact hole and are spaced apart from each other.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어서는 상기 반도체층(120)이 비정질 실리콘으로 이루어지며 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)의 이중층 구조를 이루며 이러한 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 하나의 마스크 공정에 의해 패터닝하는 제조 방법 특성 상 상기 데이터 배선(130) 하부에는 상기 액티브층(120a)과 동일한 물질로 이루어진 제 1 더미패턴(121a)과 상기 오믹콘택층(120b)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 제 2 더미패턴(121b)의 이중층 구조를 갖는 더미 반도체 패턴(121)이 구비되고 있는 것을 보이고 있지만, 이러한 더미 반도체 패턴(121)은 상기 반도체층(120)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 서로 다른 마스크 공정을 통해 패터닝하는 경우 생략될 수 있으며, 나아가 상기 반도체층(120)이 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 또는 폴리실리콘으로 이루어지는 변형예의 경우도 상기 데이터 배선(130) 하부에 구비된 상기 더미 반도체 패턴(121)은 생략된다. In the
한편, 전술한 바와 같은 다양한 적층 구조를 갖는 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 평탄한 표면을 갖는 제 1 보호층(140)이 구비되고 있다. 이러한 평탄한 표면을 갖는 제 1 보호층(140)은 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl)로 이루어질 수 있다.On the other hand, the
이렇게 상기 제 1 보호층(140)이 유기절연물질로 평탄한 표면을 갖도록 형성한 것은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)의 특성 상 스토리지 커패시터(StgC)가 개구율 저하를 억제하기 위해 게이트 배선(103)과 중첩하도록 형성되고 있는데, 이때 상기 스토리지 커패시터(StgC)에 의한 상기 게이트 배선(103)에의 영향을 최소화하기 위함이다.The reason why the
이때, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 1 보호층(140) 하부에는 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제 2 보호층(미도시)이 더욱 구비될 수도 있다. 이러한 제 2 보호층(미도시)은 유기절연물질 재질의 제 1 보호층(140)이 액티브층(120b)과 직접 접촉함에 기인하는 채널부 오염을 방지하기 위함이다. A second protective layer (not shown) made of an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiN x) may be further provided under the
한편, 상기 제 1 보호층(140)(제 2 보호층(미도시)이 구비된 경우, 상기 제 2 보호층(미도시)도 포함)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(dch)이 구비되고 있다.Meanwhile, the
다음, 상기 제 1 보호층(140) 위로 각 화소영역(P)에는 투명 도전성 물질 예들들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지며 상기 드레인 콘택홀(dch)을 통해 상기 드레인 전극(136)과 접촉하며 바(bar) 형태를 갖는 화소전극(150)이 형성되고 있다.Next, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) is formed in each pixel region P above the
이러한 화소전극(150)은 도면에 있어서는 각 화소영역(P)의 중앙부에 하나가 형성됨을 보이고 있지만, 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 횡전계형 어레이 기판(도 5의 201)의 경우 각 화소영역(P) 내에 일 끝단이 연결된 형태를 가지며 일정간격 이격하는 형태로 다수개 형성될 수도 있다.Although it is shown that one
이때, 상기 화소전극(150)의 일 끝단, 더욱 정확히는 상기 드레인 콘택홀(dch) 하단에 위치하는 부분은 게이트 배선(103)이 형성된 부분 즉, 스토리지 영역(StgA)까지 연장 형성됨으로서 제 1 스토리지 전극(152)을 이루는 것이 특징이다. The portion of the
다음, 상기 화소전극(150)과 제 1 스토리지 전극(152) 위로 상기 기판(101) 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)로 이루어진 절연층(160)이 구비되고 있다.Next, an insulating
이때, 상기 절연층(160)에는 상기 각 화소전극(150)을 노출시키는 화소 콘택홀(pch)이 구비되고 있는 것이 특징이다. At this time, the insulating
그리고 상기 절연층(160) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지며 표시영역 전면에 공통전극(170)이 형성되고 있다.The
이때, 상기 공통전극(170)은 각 화소영역(P)에 있어 상기 바(bar) 형태를 갖는 화소전극(150)에 대응되는 부분과 더불어 이의 양측의 소정폭에 대응하여 제 1 개구(op1)를 가지며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 대해서 제 2 개구(op2)를 구비한 것이 특징이다.The
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판(101)에 있어 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 공통전극(170)을 이루는 동일한 물질로 이루어지며 상기 절연층(160) 위로 각 화소영역(P)에는 상기 제 1 개구(op1) 내부에 상기 각 화소전극(150)과 각각 중첩하며 상기 각 화소 콘택홀(pch)을 통해 상기 각 화소전극(150)과 접촉하는 보조화소전극(172)이 구비되고 있다.One of the most distinctive features of the
이러한 보조화소전극(172)은 상기 공통전극(170)과 이격하여 형성되는 것이 특징이다.The
상기 보조화소전극(172)은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어서는 각 화소영역(P) 내에 하나가 형성된 것을 일례로 보이고 있지만, 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 횡전계형 어레이 기판(도 5의 201)에서와 같이 각 화소영역(P) 내에 다수의 화소전극(150)이 형성되는 각 화소영역(P) 내에 바(bar) 형태의 화소전극(150)이 형성된 동일한 개수만큼이 형성되는 것이 특징이다. In the
한편, 스토리지 영역(StgA)에 있어서는 상기 공통전극(170) 중 상기 제 1 스토리지 전극(152)과 상기 절연층(160)을 사이에 두고 중첩하는 영역 제 2 스토리지 전극(171)을 이룸으로서 순차 적층된 상기 제 1 스토리지 전극(152)과 절연층(160)과 제 2 스토리지 전극(171)은 스토리지 커패시터(StgC)를 이룬다.On the other hand, in the storage region StgA, the
전술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 상기 제 1 보호층(140) 상에 형성된 화소전극(150)과 상기 절연층(160) 상에 형성된 보조화소전극(172)이 동일한 전위를 가지며 이들 각각에 대해 이와 이웃하는 공통전극(170)(또는 보조공통전극) 간에 횡전계가 발현되므로 보조화소전극(172)없이 화소전극(도 3의 70)과 공통전극(도 3의 49)만이 구비된 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 40) 대비 강한 횡전계가 발생되는 효과를 갖는다.
The
본 발명은 상기 실시예 및 변형예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
101 : 기판
110 : 게이트 절연막
121 : 더미 반도체 패턴
121a, 121b : 제 1 및 제 2 더미패턴
130 : 데이터 배선
140 : 제 1 보호층
150 : 화소전극
160 : 절연층
170 : 공통전극
172 : 보조화소전극
P : 화소영역
pch : 화소콘택홀101: substrate
110: gate insulating film
121: dummy semiconductor pattern
121a and 121b: first and second dummy patterns
130: Data wiring
140: first protective layer
150: pixel electrode
160: insulating layer
170: common electrode
172: auxiliary pixel electrode
P: pixel area
pch: Pixel contact hole
Claims (8)
상기 게이트 배선과 데이터 배선과 연결되며 상기 각 화소영역 내에 형성된 박막트랜지스터와;
상기 박막트랜지스터 위로 형성되며 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀이 구비된 제 1 보호층과;
상기 제 1 보호층 위로 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 상기 드레인 콘택홀을 통해 접촉하며 형성된 화소전극과;
상기 화소전극 위로 형성되며 상기 화소전극을 노출시키는 화소 콘택홀이 구비된 절연층과;
상기 절연층 위로 형성되며 상기 각 화소영역에 대해 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 개구를 구비한 공통전극과;
상기 절연층 위로 상기 제 1 개구 내부에 상기 공통전극과 이격하며 형성되며 상기 화소전극과 중첩하며 상기 화소 콘택홀을 통해 상기 화소전극과 접촉하며 형성된 보조화소전극
을 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
A gate line and a data line formed on the substrate, the gate line and the data line intersecting each other with the insulating film therebetween to define the pixel region;
A thin film transistor connected to the gate wiring and the data wiring and formed in each pixel region;
A first passivation layer formed on the thin film transistor and having a drain contact hole exposing a drain electrode of the thin film transistor;
A pixel electrode formed on the first passivation layer in contact with the drain electrode of the thin film transistor through the drain contact hole;
An insulating layer formed on the pixel electrode and having a pixel contact hole exposing the pixel electrode;
A common electrode formed on the insulating layer and having a first opening exposing the pixel electrode with respect to each pixel region;
A pixel electrode formed on the insulating layer so as to be spaced apart from the common electrode in the first opening and in contact with the pixel electrode through the pixel contact hole,
And a plurality of pixel electrodes formed on the substrate.
상기 화소전극 및 보조화소전극은 각 화소영역 내에 하나씩 형성된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method according to claim 1,
And the pixel electrode and the auxiliary pixel electrode are formed one by one in each pixel region.
상기 화소전극 및 보조화소전극은 각 화소영역 내에 다수개 형성되며, 상기 다수개의 화소전극은 그 일끝단이 연결되며 일정간격 이격하며 형성되고,
서로 이웃한 화소전극간의 각 이격영역에는 상기 공통배선에서 분기한 바(bar) 형태의 보조공통전극이 구비된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method according to claim 1,
A plurality of pixel electrodes and a plurality of auxiliary pixel electrodes are formed in each pixel region, and the plurality of pixel electrodes are connected to one ends of the plurality of pixel electrodes,
And an auxiliary common electrode in the form of a bar branched from the common wiring is provided in each of the spaced apart regions between the adjacent pixel electrodes.
상기 화소전극은 그 일끝단이 상기 게이트 배선과 중첩하도록 형성됨으로서 상기 게이트 배선과 중첩하는 부분이 제 1 스토리지 전극을 이루며,
상기 공통전극 중 상기 제 1 스토리지 전극과 중첩하는 부분은 제 2 스토리지 전극을 이루며,
상기 제 1 스토리지 전극과 절연층과 제 2 스토리지 전극은 스토리지 커패시터를 이루는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method according to claim 1,
The pixel electrode is formed so that one end of the pixel electrode overlaps with the gate wiring, and a portion overlapping the gate wiring forms a first storage electrode,
Wherein a portion of the common electrode that overlaps with the first storage electrode is a second storage electrode,
Wherein the first storage electrode, the insulating layer, and the second storage electrode constitute storage capacitors.
상기 제 1 보호층은 유기절연물질로 이루어져 그 표면이 평탄한 상태를 이루는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the first passivation layer is made of an organic insulating material and has a flat surface. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 공통전극에는 상기 박막트랜지스터에 대응하여 제거된 제 2 개구가 더 구비된 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the common electrode further comprises a second opening removed corresponding to the thin film transistor.
상기 박막트랜지스터는,
게이트 전극과, 게이트 절연막과, 비정질 실리콘의 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지며 서로 이격하는 오믹콘택층의 이중층 구조를 갖는 반도체층과, 상기 오믹콘택층과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극의 적층 구조를 갖거나,
게이트 전극과, 게이트 절연막과, 산화물 반도체물질로 이루어진 단일층 구조의 반도체층과, 에치스토퍼와, 상기 반도체층과 각각 접촉하며 상기 에치스토퍼 상부에서 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극의 적층 구조를 갖거나,
폴리실리콘의 반도체층과, 게이트 절연막과, 게이트 전극과, 상기 폴리실리콘의 반도체층을 노출시키는 반도체층 콘택홀을 구비한 층간절연막과, 상기 반도체층 콘택홀을 통해 상기 폴리실리콘의 반도체층과 각각 접촉하며 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극의 적층 구조를 갖는 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.
The method according to claim 1,
The thin-
A gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer having a bilayer structure of an amorphous silicon active layer and an impurity amorphous silicon and an ohmic contact layer spaced from each other, and a source electrode and a drain contacted with the ohmic contact layer, Electrode,
A gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer of a single-layer structure made of an oxide semiconductor material, an etch stopper, a source electrode and a drain electrode which are in contact with the semiconductor layer and are spaced apart from each other above the etch stopper Or,
An interlayer insulating film having a polysilicon semiconductor layer, a gate insulating film, a gate electrode, and a semiconductor layer contact hole exposing the semiconductor layer of the polysilicon, and a semiconductor layer of the polysilicon via the semiconductor layer contact hole, And a source electrode and a drain electrode which are in contact with each other and are spaced apart from each other.
상기 화소전극과 공통전극과 보조화소전극은 투명 도전성 물질로 이루어진 것이 특징인 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판.The method according to claim 1,
Wherein the pixel electrode, the common electrode, and the auxiliary pixel electrode are made of a transparent conductive material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130156371A KR102100263B1 (en) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130156371A KR102100263B1 (en) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150069805A true KR20150069805A (en) | 2015-06-24 |
KR102100263B1 KR102100263B1 (en) | 2020-04-13 |
Family
ID=53516835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130156371A KR102100263B1 (en) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102100263B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110875156A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 群光电子股份有限公司 | Thin film switch device and keyboard device |
CN112736091A (en) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 夏普株式会社 | Active matrix substrate, method for manufacturing same, and in-cell touch panel display device |
US11296297B2 (en) | 2019-09-04 | 2022-04-05 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device having an inorganic layer covering an end of a first electrode |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020031455A (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-02 | 구본준, 론 위라하디락사 | Inplain swiching mode liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
KR20050001951A (en) * | 2003-06-28 | 2005-01-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid crystal display device of in-plane switching and method for fabricating the same |
KR20050097175A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | In-plane switching mode liquid crystal display device |
-
2013
- 2013-12-16 KR KR1020130156371A patent/KR102100263B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020031455A (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-02 | 구본준, 론 위라하디락사 | Inplain swiching mode liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
KR20050001951A (en) * | 2003-06-28 | 2005-01-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Liquid crystal display device of in-plane switching and method for fabricating the same |
KR20050097175A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | In-plane switching mode liquid crystal display device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110875156A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 群光电子股份有限公司 | Thin film switch device and keyboard device |
US11296297B2 (en) | 2019-09-04 | 2022-04-05 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device having an inorganic layer covering an end of a first electrode |
CN112736091A (en) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 夏普株式会社 | Active matrix substrate, method for manufacturing same, and in-cell touch panel display device |
CN112736091B (en) * | 2019-10-28 | 2023-08-11 | 夏普株式会社 | Active matrix substrate, method of manufacturing the same, and in-cell touch panel type display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102100263B1 (en) | 2020-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101250319B1 (en) | Fringe field switching mode liquid crystal display device and Method of fabricating the same | |
KR101269002B1 (en) | An array substrate for In-Plane switching mode LCD and method of fabricating of the same | |
KR101246719B1 (en) | Array substrate for In-Plane switching mode LCD and the method for fabricating the same | |
KR101325068B1 (en) | Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device | |
KR100829785B1 (en) | In-Plane Switching Mode Liquid Crystal Display Device | |
KR20130015733A (en) | In-plane switching mode liquid crystal display device | |
KR20120073905A (en) | Method for fabricating array substrate for in plane switching mode liquid crystal display device | |
KR20140129504A (en) | Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device | |
JP5683874B2 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
KR101307961B1 (en) | Array substrate for In-Plane Switching mode LCD | |
KR20130030975A (en) | Liquid crystal display device | |
KR102100263B1 (en) | Array substrate for In-Plane switching mode liquid crystal display device | |
KR20130018057A (en) | Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device | |
KR101007206B1 (en) | Fringe Field Switching Mode Liquid Crystal Display Device and Method for Manufacturing the same | |
KR20130102864A (en) | Narrow bezel type liquid crystal display device | |
KR101609826B1 (en) | Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device | |
KR20110024602A (en) | Array substrate for liquid crystal display device | |
KR20090091250A (en) | Array substrate for liquid crystal display device | |
KR101170950B1 (en) | Fringe field switching mode liquid crystal display device | |
KR20120116715A (en) | Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device | |
KR20110105893A (en) | Array substrate for double rate drive type liquid crystal display device | |
KR20110066724A (en) | Array substrate for in-plane switching mode lcd and the method of fabricating the same | |
KR20120058231A (en) | Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device | |
KR20140083414A (en) | Array substrate for Fringe field switching mode liquid crystal display device | |
KR101969428B1 (en) | Array subsDAte for fringe field switching mode liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |