KR100942512B1 - Array substrate for improving image quality, manufacturing method thereof and liquid crystal display including the same - Google Patents
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Abstract
어레이 기판과, 어레이 기판의 제조방법과 이러한 어레이 기판을 포함한 액정 표시장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 어레이 기판의 제조 방법은 플로팅 게이트를 형성하고, 상기 플로팅 게이트 내부를 제거하여 제 1 길이의 폭을 갖는 개구를 형성한 후, 상기 플로팅 게이트와 제 1 거리만큼 이격된 상부에 제 2 길이의 폭을 갖는 데이터 라인을 형성하고, 상기 플로팅 게이트와 제 1 거리 보다 큰 제 2 거리만큼 이격된 상부에 화소 전극을 형성한다. 본 발명은 기판의 각 화소에 배치된 박막 트랜지스터에 화소전압을 인가하는 데이터 라인과 컬러 필터간의 경계면 부위를 차단하기 위한 플로팅 게이트간의 누화(Cross-talk)를 차단하여 화질을 향상시키는 효과가 있다. 또한 데이터 라인과 플로팅 게이트 간에 발생하는 기생 커패시터를 감소시킴으로써 액정 표시장치의 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.
An array substrate, a method of manufacturing the array substrate, and a liquid crystal display including the array substrate are disclosed. According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing an array substrate includes forming a floating gate, removing an inside of the floating gate to form an opening having a width of a first length, and then spaced apart from the floating gate by a first distance. A data line having a width of a second length is formed on the pixel, and a pixel electrode is formed on the floating gate and spaced apart by a second distance greater than a first distance. The present invention improves image quality by blocking cross-talk between floating gates for blocking an interface between a data line applying a pixel voltage to a thin film transistor disposed in each pixel of a substrate and a color filter. In addition, the parasitic capacitor generated between the data line and the floating gate may be reduced to reduce power consumption of the liquid crystal display.
액정 표시장치, 누화, 데이터 라인, 플로팅 게이트, 개구Liquid Crystal Display, Crosstalk, Data Line, Floating Gate, Opening
Description
도 1은 종래 어레이 기판의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional array substrate.
도 2는 액정표시장치의 구동 원리를 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a driving principle of a liquid crystal display device.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 어레이 기판의 개략적인 단면도이다.3A is a schematic cross-sectional view of an array substrate according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 플로팅 게이트 상에 형성된 개구의 일 실시예를 도시하는 평면도이다.3B is a plan view illustrating one embodiment of an opening formed on a floating gate.
도 3c는 플로팅 게이트 상에 형성된 개구의 다를 실시예를 도시하는 평면도이다.3C is a plan view illustrating another embodiment of an opening formed on a floating gate.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치의 어레이 기판을 도시하는 레이아웃이다.4 is a layout illustrating an array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 A-A'의 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4.
도 6은 도 4의 B-B'의 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
101, 301: 플로팅 게이트 102: 데이터 라인 101, 301: floating gate 102: data line
103: 화소 전극 201: 박막 트랜지스터103: pixel electrode 201: thin film transistor
202: 스토리지 커패시터 203: 게이트 라인202: storage capacitor 203: gate line
302: 개구 501: 컬러필터 기판302: opening 501: color filter substrate
502: 어레이 기판 503: 제 1 유리기판502: array substrate 503: first glass substrate
504: 컬러필터 505: 평탄화막504: color filter 505: planarization film
506: 액정층 507: 제 3 절연층506
508: 제 2 절연층 509: 제 1 절연층508: second insulating layer 509: first insulating layer
510: 절연막 511: 제 2 유리기판510: insulating film 511: second glass substrate
512: 공통전극 513: 콘택
512: common electrode 513: contact
본 발명은 어레이 기판, 이의 제조방법 및 이를 포함한 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 어레이 기판의 각 화소에 배치된 박막 트랜지스터에 화소전압을 인가하는 데이터 라인과 컬러 필터 간의 경계면 부위를 차단하기 위한 플로팅 게이트간의 누화(Cross-talk)를 차단하여 화질을 향상시킨 어레이 기판, 이의 제조방법 및 이를 포함한 액정 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an array substrate, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display including the same. More specifically, the present invention relates to blocking an interface between a data line and a color filter applying a pixel voltage to a thin film transistor disposed in each pixel of the array substrate. The present invention relates to an array substrate having improved image quality by blocking cross-talk between floating gates, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display including the same.
액정 표시장치는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 장치이다. 액정 표시장치는 가볍고, 두께가 얇아서 그 사용범위가 점차 확대되고 있다. A liquid crystal display device is a device that displays an image using a liquid crystal. Liquid crystal displays are light and thin, and their range of use is gradually expanding.
액정 표시장치는 크게 액정 표시 패널과 백 라이트 어셈블리를 포함한다. 백 라이트 어셈블리는 액정 표시 패널 하부에 배치되어 액정 표시 패널에 광을 공급한다.The liquid crystal display largely includes a liquid crystal display panel and a backlight assembly. The backlight assembly is disposed under the liquid crystal display panel to supply light to the liquid crystal display panel.
액정 표시패널은 컬러필터 기판, 어레이 기판 및 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 게재된 액정층을 포함한다. 컬러필터 기판에는 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 포함하는 컬러필터가 매트릭스 형태로 배열되어 있다.The liquid crystal display panel includes a color filter substrate, an array substrate, and a liquid crystal layer interposed between the color filter substrate and the array substrate. The color filter substrate includes a color filter including a red color filter, a green color filter, and a blue color filter in a matrix form.
어레이 기판은 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 화소 전극을 포함한다. 이러한 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 화소 전극은 컬러필터 기판의 컬러필터와 대향한다.The array substrate includes a thin film transistor, a storage capacitor and a pixel electrode. The thin film transistor, the storage capacitor, and the pixel electrode face the color filter of the color filter substrate.
또한 어레이 기판은 데이터 라인 및 게이트 라인을 포함한다. 데이터 라인 및 게이트 라인은 컬러필터의 경계면을 향한다.The array substrate also includes data lines and gate lines. The data line and the gate line face the interface of the color filter.
데이터 라인은 상기 박막 트랜지스터의 소스(source)와 전기적으로 연결되고, 게이트 라인은 박막 트랜지스터의 게이트(gate)와 전기적으로 연결되어 있다. 박막 트랜지스터의 드레인(drain)은 화소 전극과 전기적으로 연결되어 있다.The data line is electrically connected to a source of the thin film transistor, and the gate line is electrically connected to a gate of the thin film transistor. The drain of the thin film transistor is electrically connected to the pixel electrode.
게이트 라인에 전압이 인가되면, 게이트 라인과 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터가 턴 온 (Turn on) 되고, 데이터 라인의 전압이 화소 전극에 인가된다. 화소 전극에 화소 전압이 인가되면, 어레이 기판의 화소 전극과 컬러필터 기판의 공통 전극사이에 전계가 형성되고, 이러한 전계에 의해 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 위치한 액정층의 액정 분자 배열이 변하게 되어, 액정 분자의 광학적 성질이 변하게 된다. When a voltage is applied to the gate line, the thin film transistor electrically connected to the gate line is turned on, and the voltage of the data line is applied to the pixel electrode. When the pixel voltage is applied to the pixel electrode, an electric field is formed between the pixel electrode of the array substrate and the common electrode of the color filter substrate, and the liquid crystal molecular arrangement of the liquid crystal layer positioned between the array substrate and the color filter substrate is changed by the electric field. The optical properties of the liquid crystal molecules change.
이렇게 변화된 액정을 통과하는 빛에 의해 영상이 표시된다.The image is displayed by the light passing through the changed liquid crystal.
또한 어레이 기판은 플로팅 게이트를 포함한다. 플로팅 게이트는 박막 트랜지스터의 게이트와 동시에 형성되지만, 박막 트랜지스터의 게이트 와는 달리 전기적으로 연결되지 않는다. 플로팅 게이트는 백라이트 어셈블리를 통과한 빛이 컬러필터 사이로 새어나가는 것을 방지하는 기능만을 수행하기 때문이다.The array substrate also includes a floating gate. The floating gate is formed simultaneously with the gate of the thin film transistor, but unlike the gate of the thin film transistor, it is not electrically connected. This is because the floating gate only serves to prevent light passing through the backlight assembly from leaking between the color filters.
도 1은 종래 어레이 기판의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional array substrate.
도 1을 참조하면, 플로팅 게이트(101)는 데이터 라인(102)과 마찬가지로 컬러 필터(도시안됨)의 경계면에 대향하며 상기 데이터 라인(102)의 하부에 위치한다.Referring to FIG. 1, the
플로팅 게이트(101)는 각 컬러필터의 경계면에 형성됨으로써 각 컬러필터 사이로 누출되는 빛을 차단하고, 수직 대비비(Contrast ratio)를 향상시킨다. 컬러필터 사이로 누출되는 빛을 차단하기 위해서 화소 전극(103)은 플로팅 게이트(101)와 제 1 거리 d1 만큼 오버랩(Overlap)된다.The
그런데, 플로팅 게이트와 데이터 라인이 서로 마주 보고 있으므로 제 2 거리 d2 만큼 오버랩되어 플로팅 게이트와 데이터 라인간에 기생 커패시턴스가 발생되고, 이로 인하여 누화(cross-talk)가 발생함으로써 액정 표시장치의 화질을 저하시키는 문제점이 있었다. 또한 기생 커패시턴스로 인하여 액정 표시장치의 소비전력을 증가시키는 문제점이 있었다.
However, since the floating gate and the data line face each other, parasitic capacitance is generated between the floating gate and the data line by overlapping by the second distance d 2, and thus cross-talk occurs, thereby degrading the image quality of the liquid crystal display. There was a problem letting. In addition, there is a problem of increasing power consumption of the liquid crystal display due to parasitic capacitance.
따라서 본 발명의 제 1 목적은 데이터 라인과 플로팅 게이트 사이의 누화를 감소시켜 화질을 향상시키는 어레이 기판을 제공하는 것이다.It is therefore a first object of the present invention to provide an array substrate which improves image quality by reducing crosstalk between data lines and floating gates.
또한 본 발명의 제 2 목적은 이러한 어레이 기판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is also a second object of the present invention to provide a method of manufacturing such an array substrate.
또한 본 발명의 제 3 목적은 이러한 어레이 기판을 포함하여 화질이 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
In addition, a third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having an improved image quality including the array substrate.
이러한 목적을 달성하기 위한 이러한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판의 제조 방법은 플로팅 게이트를 형성하고, 상기 플로팅 게이트의 길이방향을 따라 제 1 길이의 폭을 제거한 후, 상기 플로팅 게이트와 제 1 거리만큼 이격된 상부에 제 2 길이의 폭을 갖는 데이터 라인을 형성하고, 상기 플로팅 게이트와 제 1 거리 보다 큰 제 2 거리만큼 이격된 상부에 화소 전극을 형성한다.In order to achieve this object, a method of manufacturing an array substrate according to an exemplary embodiment of the present invention includes forming a floating gate, removing a width of a first length along a length direction of the floating gate, and A data line having a width of a second length is formed at an upper portion spaced apart from the floating gate by a first distance, and a pixel electrode is formed at an upper portion spaced apart from the floating gate by a second distance greater than the first distance.
또한 본 발명의 실시예에 의한 어레이 기판의 제조방법은 유리기판위에 금속층을 증착하고, 상기 금속층을 식각하여 게이트와 제 1 길이의 폭으로 내부가 식각된 플로팅 게이트를 형성하고, 상기 플로팅 게이트와 제 1 거리만큼 이격된 상부에 제 2 길이의 폭을 갖는 데이터 라인을 형성한 후, 상기 플로팅 게이트와 제 1 거리 보다 큰 제 2 거리만큼 이격된 상부에 화소 전극을 형성한다. In addition, in the method of manufacturing an array substrate according to an embodiment of the present invention, a metal layer is deposited on a glass substrate, and the metal layer is etched to form a gate and a floating gate etched with a width of a first length. After forming a data line having a width of a second length on an upper portion spaced by one distance, a pixel electrode is formed on the upper portion spaced by a second distance greater than a first distance from the floating gate.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판은 화소 전극, 스위칭 소자, 게이트 라인, 데이터 라인 및 플로팅 게이트를 포함한다. 화소 전극에는 화소 전압이 인가된다. 스위칭 소자는 게이트 전극, 드레인 전극, 소스 전극을 포함하며, 상기 드레인 전극은 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된다. 상기 게이트 라인은 상기 스위칭 소자의 게이트 전극과 전기적으로 연결되어 상기 스위칭 소자를 턴온/턴오프 시킨다. 상기 데이터 라인은 상기 소스 전극과 전기적으로 연결되어 상기 화소 전극에 상기 화소 전압을 인가한다. 상기 플로팅 게이트는 상기 데이터 라인 하부에 배치되고, 데이터 라인과 마주보는 영역이 제거되어 있다.In addition, the array substrate according to the embodiment of the present invention includes a pixel electrode, a switching element, a gate line, a data line, and a floating gate. The pixel voltage is applied to the pixel electrode. The switching element includes a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode, and the drain electrode is electrically connected to the pixel electrode. The gate line is electrically connected to the gate electrode of the switching device to turn on / off the switching device. The data line is electrically connected to the source electrode to apply the pixel voltage to the pixel electrode. The floating gate is disposed under the data line, and an area facing the data line is removed.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판은 i) 제 1 평면위에 형성된 복수의 화소 전극과, ii)상기 화소 전극 사이에 위치하고, 상기 제 1 평면과 제 1 수직거리 이격된 제 2 평면상에 제 1 길이의 폭을 갖도록 형성된 데이터 라인, 및 iii)상기 데이터 라인 하부에 위치하고, 상기 제 1 평면과 제 2 수직거리 이격된 제 3 평면상에 형성되고, 제 2 길이의 폭을 갖는 영역이 제거된 형성된 플로팅 게이트를 포함한다.In addition, the array substrate according to the embodiment of the present invention comprises: i) a plurality of pixel electrodes formed on the first plane, and ii) a second plane positioned between the pixel electrodes and spaced apart from the first plane by a first vertical distance. A data line formed to have a width of a first length, and iii) an area formed under the data line and formed on a third plane spaced apart from the first plane and spaced apart from the first plane by a second vertical distance, wherein the region having a width of the second length is removed. Formed floating gates.
또한 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 a)제 1 유리기판, 상기 유리기판에 형성된 다수의 컬러필터, 상기 컬러필터 상에 형성된 공통전극을 포함하는 컬러필터 기판, b)i)상기 컬러필터와 대향하게 배치된 화소 전압이 인가되는 화소 전극, ii) 게이트 전극, 드레인 전극, 소스 전극을 포함하고, 상기 드레인 전극이 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 스위칭 소자, iii) 상기 스위칭 소자의 게이트 전극과 전기적으로 연결되어 상기 스위칭 소 자를 턴온/턴오프 시키기 위한 게이트라인, iv) 상기 소스 전극과 전기적으로 연결되어 상기 화소 전극에 상기 화소 전압을 인가하기 위한 데이터 라인, 및 v) 상기 데이터 라인 하부에 배치되고, 데이터 라인과 마주보는 개구가 형성된 플로팅 게이트를 포함하는 어레이 기판, 및 c)상기 컬러필터 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개개된 액정층을 포함한다.In addition, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a) a first color glass substrate, a plurality of color filters formed on the glass substrate, a color filter substrate comprising a common electrode formed on the color filter, b) i) a pixel electrode to which a pixel voltage disposed opposite the color filter is applied, ii) a switching element comprising a gate electrode, a drain electrode and a source electrode, wherein the drain electrode is electrically connected to the pixel electrode, iii) A gate line electrically connected to the gate electrode of the switching element to turn on / off the switching element, iv) a data line electrically connected to the source electrode to apply the pixel voltage to the pixel electrode, and v An array substrate disposed below the data line and including a floating gate having an opening facing the data line; c) a liquid crystal layer separated between the color filter substrate and the array substrate.
또한 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 a)제 1 유리기판, 상기 유리기판에 형성된 다수의 컬러필터, 상기 컬러필터 상에 형성된 공통전극을 포함하는 컬러필터 기판, b)i) 상기 컬러 필터와 대향하도록 제 1 평면위에 형성된 복수의 화소 전극, ii)상기 화소 전극 사이에 위치하고, 상기 제 1 평면과 제 1 수직거리 이격된 제 2 평면상에 제 1 길이의 폭을 갖도록 형성된 데이터 라인, 및 iii)상기 데이터 라인 하부에 위치하고, 상기 제 1 평면과 제 2 수직거리 이격된 제 3 평면상에 형성되고, 제 2 길이의 폭을 갖는 영역이 제거된 플로팅 게이트를 포함하는 어레이 기판, 및 c)상기 컬러필터 기판과 상기 어레이 기판 사이에 개개된 액정층을 포함한다.In addition, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a) a first color glass substrate, a plurality of color filters formed on the glass substrate, a color filter substrate comprising a common electrode formed on the color filter, b) i) a plurality of pixel electrodes formed on a first plane facing the color filter, ii) a width of a first length on a second plane located between the pixel electrodes and spaced apart from the first plane by a first vertical distance Iii) a floating gate formed under the data line, formed on a third plane spaced apart from the first plane, and spaced apart from the first plane by a second vertical distance, and having a region having a width of a second length. An array substrate, and c) a liquid crystal layer interposed between the color filter substrate and the array substrate.
이하, 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 액정표시장치의 구동 원리를 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a driving principle of a liquid crystal display device.
도 2를 참조하면, 어레이 기판위에는 복수의 데이터 라인(102)이 제 1 방향으로 일정 거리만큼 이격되어 형성되고, 복수의 게이트 라인(203)이 상기 제 1방향과 수직한 제 2 방향으로 일정 거리만큼 이격되어 형성된다. 데이터 라인(102)과 게이트 라인(203)은 어레이 기판으로부터 서로 다른 높이에 형성되어 있다.
Referring to FIG. 2, a plurality of
각 데이터 라인(102)과 각 게이트 라인(203)으로 둘러쌓인 영역에 의해 하나의 화소가 정의된다. 하나의 화소는 박막 트랜지스터(201), 스토리지 커패시터(202) 및 액정 커패시터(화소전극과 공통전극간에 형성되는 커패시터)를 포함한다.One pixel is defined by an area surrounded by each
박막 트랜지스터(201)는 게이트 전극(G), 소오스 전극(S), 및 드레인 전극(D)를 포함한다. 박막 트랜지스터(201)의 게이트 전극(D)은 게이트 라인(203)에 전기적으로 연결되어 있다. 박막 트랜지스터(201)의 소오스 전극(S)은 데이터 라인(102)에 전기적으로 연결되어 있다. 또한 박막 트랜지스터(201)의 드레인 전극(D)은 스토리지 커패시터(202) 및 화소 전극(102)과 전기적으로 연결되어 있다.The
게이트 전극(G)에 게이트 전압이 인가되면, 박막 트랜지스터(201)가 턴온(turn on)된다. 박막 트랜지스터(201)가 턴온되면, 데이터 라인(102)의 화소전압이 박막 트랜지스터(201)를 통해서 스토리지 커패시터(202) 및 화소 전극(103)에 인가된다.When a gate voltage is applied to the gate electrode G, the
스토리지 커패시터(202)는 데이터 입력이 끝난 후, 주변의 전압이 변할 때 화소 전극에 인가된 화소전압이 변하는 것을 방지해 준다.The
화소 전극(103)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide:ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide)를 포함한다. 인듐 틴 옥사이드 및 인듐 징크 옥사이드는 투명한 물질로서 양호한 도전성을 갖는다.The
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 어레이 기판의 개략적인 단면도이다.3A is a schematic cross-sectional view of an array substrate according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 어레이 기판은 화소 전극(103), 데이터 라인(102) 및 플로팅 게이트(301)를 포함한다.Referring to FIG. 3, an array substrate according to an embodiment of the present invention includes a
플로팅 게이트(301)의 상부에는 데이터 라인(102)이 위치한다.The
플로팅 게이트(301)에는 개구(302)가 형성된다. 상기 개구(302)의 폭은 데이터 라인의 폭 d2보다 작다. 개구(302)의 폭이 데이터 라인(102)의 폭 d2보다 큰 경우 백라이트 어셈블리를 통과한 빛이 개구(302)와 데이터 라인(102) 사이 공간으로 새어나가므로 대비비(Contrast Ratio)를 약화시키고 화질의 불량을 유발하기 때문이다.An
이러한 개구(302)는 데이터 라인(102)의 길이방향(지면 상부나 하부)으로 길게 연장되거나 또는 복수의 개구들이 형성되어 데이터 라인(102)의 길이 방향으로 배열될 수 있음은 당연하다.Naturally, the
도 3b는 플로팅 게이트 상에 형성된 개구의 일 실시예를 도시하는 평면도이고, 도 3c는 플로팅 게이트 상에 형성된 개구의 다를 실시예를 도시하는 평면도이다.3B is a plan view showing one embodiment of an opening formed on a floating gate, and FIG. 3C is a plan view showing a different embodiment of an opening formed on a floating gate.
도 3b와 도 3c를 참조하면, 플로팅 게이트(301)에 형성되는 개구(302)의 형상은 플로팅 게이트(301)의 길이 방향으로 길게 연장될 수 있고, 또한 복수의 개구(302)가 플로팅 게이트(301)의 길이방향으로 배열될 수도 있다. 개구(302)의 형상은 데이터 라인과의 오버랩 면적을 줄이는 한 어떠한 형태로도 변형이 가능함은 주지의 사실이다.3B and 3C, the shape of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치의 어레이 기판을 도시하는 레이아웃이다.4 is a layout illustrating an array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 다수의 화소 전극(103)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(103) 사이의 공간에 플로팅 게이트(301)이 형성되어 있다. 플로팅 게이트(301)에는 개구(302)가 형성되어 있다. 도 4에는 개구(302)는 플로팅 게이트(301)의 길이 방향으로 길게 연장된 모습이 도시되어 있으나, 개구는 다수개 형성되어, 다수의 개구는 플로팅 게이트(301)의 길이 방향으로 배열될 수도 있다. 플로팅 게이트(301)의 상부에는 데이터 라인(102)이 형성되는데, 데이터 라인(102)의 일부가 돌출되어 트랜지스터(201)의 소오스 전극(S)을 형성한다. 게이트 라인(203)의 일부가 돌출되어 트랜지스터(201)의 게이트 전극(G)를 형성한다. 트랜지스터(201)의 드레인(D)은 화소 전극(103)과 전기적으로 연결되어 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of
도 5는 도 4의 A-A'의 단면도이고, 도 6은 도 4의 B-B'의 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 4.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제 2 유리기판(511)에는 게이트 전극(G) 및 플로팅 게이트(301)가 형성되어 있다. 게이트 전극(G) 및 플로팅 게이트(301)은 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 동시에 형성될 수 있다. 즉 제 2 유리기판(511)에 알루미늄 등을 포함하는 금속 막을 도포한 후, 식각하여 게이트 전극(G) 및 플로팅 게이트(301)를 형성한다. 플로팅 게이트(301)의 개구(302)는 이러한 식각으로 게이트 전극(G) 및 플로팅 게이트(301)을 형성하는 과정에서 동시에 형성될 수도 있고, 플로팅 게이트(301)을 형성하고 난 후, 식각하여 형성될 수도 있다.5 and 6, a gate electrode G and a floating
상기 게이트 전극(G)과 플로팅 게이트(301) 위에 절연막(510)이 형성되어 있다. 상기 절연막(510) 위, 게이트 전극(G) 형성부위에는 아몰퍼스 실리콘 막(a- Si:H)이 형성되고 그 위로 소오스 전극(S)과 드레인 전극(D)이 형성되어 있다.An insulating
그 상부에는 다시 제 1 절연층(509)이 형성된다. 상기 제 1 절연층(509)에는 데이터 라인(102)이 형성된다.The first insulating
데이터 라인(102)은 앞에서 설명한 바와 같이, 플로팅 게이트(301) 상부에 플로팅 게이트(301)의 개구(302)를 덮는다. 어레이 기판(502) 하부의 백라이트 어셈블리(도시안됨)에서 발생하여 개구(302)를 통과한 빛은 플로팅 게이트(301)에 의해서 차단되며, 플로팅 게이트(301)에 개구(302)를 형성하여 플로팅 게이트(301)와 데이터 라인(102)의 오버랩(overlap)되는 부분이 최소화됨으로써, 플로팅 게이트(301)와 데이터 라인(102)의 기생 커패시턴스가 감소 됨으로써, 전력손실이 감소한다. 또한 플로팅 게이트(301)과 데이터 라인(102)의 누화(cross-talk)가 감소되어 보다 양호한 화질의 액정 표시장치를 구현할 수 있게 된다.As described above, the
데이터 라인(102)의 상부에는 제 2 절연층(508)이 형성되어 있고, 제 2 절연층(508) 상부에 화소 전극(103)이 형성되어 있다. 데이터 라인(102)와 소오스 전극(S)의 연결은 콘택을 통하지만 본 도면에서는 생략한다.The second
화소 전극(103)은 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 인듐징크옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO)을 포함하며, 인듐틴옥사이드 및 인듐징크옥사이드는 우수한 도전성을 갖고 투명하고, 열적으로 안정하므로 전극 패턴의 가공성이 우수하다. 화소 전극(103)은 콘택(513)에 의해 트랜지스터(201)의 드레인 전극과 전기적으로 연결된다.The
화소 전극(103) 상부에는 제 3 절연층(507)이 형성된다. 이상으로 어레이 기판(502)을 설명하였다. 다음으로 컬러필터 기판(501)을 설명한다.The third
또한 제 1 유리기판(503)에는 다수의 컬러필터가 형성된다. 컬러필터는 레드 컬러필터(R), 그린 컬러필터(G) 및 블루 컬러필터(B)를 포함한다.In addition, a plurality of color filters are formed on the
각 컬러필터들(R, G, B)은 각각 하나의 화소 전극(103)에 대향하도록 형성된다.Each of the color filters R, G, and B is formed to face one
컬러필터의 배열방식으로는 스트라이프형, 모자이크형, 트라이앵글형 4화소 배치형 등이 있는데, 본 발명에서는 스트라이프 형을 예시적으로 도시 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The arrangement of the color filter includes a stripe type, a mosaic type, and a triangle type 4 pixel arrangement type. In the present invention, the stripe type is exemplarily illustrated, but the present invention is not limited thereto.
평탄화막(505)는 이러한 컬러필터를 커버하여, 이러한 컬러필터들(R, B, B)를 보호하고, 단차를 감소시켜서 평탄성을 향상시킨다. 평탄화막(505)은 아크릴 수지(Acryl resin) 또는 폴리이미드 수지(Polyimide resin)을 포함한다.The flattening
공통전극(512)은 평탄화막(505) 상부에 형성된다.The
공통전극(512)는 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 또는 인듐징크옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO)을 포함한다. 공통전극(512)은 공통전압(일반적으로 접지전압)이 인가된다. 구동시 공통전극(512)과 화소 전압이 인가되는 화소 전극(103)사이에는 전기장이 형성된다. 이상으로 컬러 필터 기판(501)을 설명하였다.The
컬러 필터 기판(501)과 어레이 기판(502)사이에는 액정층(506)이 개재된다. 액정이란 결정 또는 고체와 같은 성질을 갖는 액체상태의 물질을 말한다. 액정에 인가되는 전기장의 크기에 따라 액정의 배열이 변화하게 되어 빛이 투과하는 양이 달라진다.The
화소 전극(103)과 공통전극(512) 사이에 형성되는 전기장의 변화에 따라서 화소 전극(103)과 공통전극(512) 사이에 위치한 액정의 배열이 달라지고, 그에 따라 컬러필터 기판(501),액정층(506) 및 어레이 기판(502)를 포함하는 액정표시패널 상부로 출사되는 광량이 달라진다.According to the change in the electric field formed between the
게이트 구동회로(도시안됨)가 매트릭스 형태로 배열된 다수의 박막 트랜지스터(201) 중 하나에 게이트 구동신호 전압을 인가하면 해당 박막 트랜지스터(201)는 턴온되고, 데이터 구동회로(도시안됨)에서 해당 박막 트랜지스터(201)의 소오스 전극에 화소 전압을 인가하면, 인가된 화소 전압은 드레인 전극을 통해서 화소 전극(103)에 인가된다. 따라서 화소 전극(103)과 공통전극(512) 사이에 위치한 액정의 배열이 변화된다. 따라서 영상을 디스플레이한다.
When the gate driving signal voltage is applied to one of the plurality of
본 발명은 기판의 각 화소에 배치된 박막 트랜지스터에 화소전압을 인가하는 데이터 라인과 컬러 필터 간의 경계면 부위를 차단하기 위한 플로팅 게이트간의 누화(Cross-talk)를 차단하여 화질을 향상시키는 효과가 있다.The present invention improves image quality by blocking cross-talk between floating gates for blocking an interface between a data line and a color filter applying a pixel voltage to thin film transistors disposed in each pixel of a substrate.
또한 데이터 라인과 컬러 필터 간에 발생하는 기생 커패시터를 감소시킴으로써 액정 표시장치의 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.In addition, the parasitic capacitor generated between the data line and the color filter reduces the power consumption of the liquid crystal display.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
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