KR100302281B1 - 액정표시소자의 어레이기판과 어레이기판을 갖춘 액정표시소자및어레이기판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 있어서, 액정표시소자의 어레이기판상에는 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 다수의 화소영역이 형성되어 있다. 각 화소영역에는 표시신호선과 평행하게 연장되는 표시화소전극 및 표시화소전극의 양측에 각각 소정의 간격(D)을 두고 설치되어 표시화소전극과 거의 평행하게 연장된 2개의 대향전극이 형성되어 있다. 표시화소전극의 일단은 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 제1보조용량을 형성하고, 타단은 스위칭소자에 전기적으로 접속되어 있다. 각 대향전극의 일단은 콘택트 홀을 매개로 하여 대향신호선에 전기적으로 접속되어 있다. 표시화소전극 및 대향전극은 표시신호선과 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있다.
Description
본 발명은 액정표시소자 특히, 인·플레인·스위칭(in·plain·switching)방식의 액정표시소자에 이용하는 어레이기판과 이 어레이기판을 갖춘 액정표시소자 및 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.
근래, 액정을 이용한 표시소자로서 텔레비전 표시나 그래픽 디스플레이 등에 이용되는 대용량으로 고밀도인 것이 빈번하게 개발 및 실용화되고 있다. 특히, 크로스 토크(cross talk)가 없는 높은 콘트라스트(contrast)비의 표시가 가능한 액티브 매트릭스(active matrix)형의 액정표시소자가 널리 개발 및 제품화되고 있다.
더욱이, 근래에는 모니터 용도를 대상으로 하여 액정표시소자의 고시야각화(高視野角化)가 요구되고 있고, 각종 방식의 고시야각화 기술의 개발이 행해지고 있다. 특히, 동일 기판상에 표시화소전극과 대향전극을 형성함으로써, 기판에 대해 거의 평행하게 생기는 전장에서 액정을 응답시키는 IPS(In·Plain·Switching)방식으로 불리는 액정표시소자가 주목을 집중시키고 있다.
이 IPS방식을 도입한 액티브 매트릭스형의 액정표시소자로서 표시화소전극을 표시신호선층에서, 대향전극을 주사신호선 층에서 각각 형성함과 더불어 대향신호선상에 보조용량을 배치하고, 스위칭소자로서 스태거(stagger)형의 박막 트랜지스터(이하, TFT라 칭함)를 이용한 것이 제안되고 있다.
즉, 이 액정표시소자에 의하면 먼저 절연기판상에 MoW(Molybdenum Tungsten)막을 200Å 성막한 후, 포토·에칭에 의해 게이트전극을 포함하는 주사신호선 및 이와 평행한 대향신호선을 가공함과 더불어, 대향신호선으로부터 수직으로 뻗어나온 대향전극을 소정의 형상으로 가공한다. 다음으로, 주사신호선의 패턴검사를 행한 후 SiO(Silicon Oxide)로 이루어진 3000Å 두께의 절연막 및 TFT의 채널영역으로 되는 반도체층으로서 500Å 두께의 i형 비정질·실리콘(이하, a-Si라 칭함)막을 각각 CVD(Chemica Vapor Deposition)법으로 기판 전면에 형성한다.
이어서, SiN(Silicon Nitride)으로 이루어진 TFT 채널의 에칭보호막을 마찬가지로 CVD법에 의해 2000Å 성막한 후, 이 보호막만을 소정의 형상으로 포토·에칭에 의해 가공한다. 더욱이, CVD법에 의해 n+형 a-Si막을 500Å 성막한 후, i형 a-Si막과 n+형 a-Si막을 포토·에칭에 의해 소정의 형상으로 가공한다. 이어서, 주사신호선 및 대향신호선의 급전전극을 포토·에칭에 의해 소정의 형상으로 가공한다.
다음으로, 알루미늄을 스퍼터(sputter)법에 의해 3000Å 성막한 후, 포토·에칭에 의해 표시신호선, TFT의 소스·드레인전극, 표시화소전극, 보조용량전극, 대향신호선의 급전배선 및 소스·드레인전극간의 n+형 a-Si막을 소정의 형상으로 가공한다. 이 경우, 각 화소영역에 있어서 표시화소전극은 대향전극과 평행하게 나란히 위치하고 있다.
다음으로, SiN으로 이루어진 보호막을 CVD법에 의해 2000Å 성막한 후, 포토·에칭에 의해 소정의 형상으로 가공하고, 액티브 매트릭스형의 액정표시소자용 기판(이하, 어레이기판)이 완성된다. 이 어레이기판과 절연성의 기판으로 이루어진 대향기판을 맞붙이고, 이들 기판 사이에 액정층을 끼워 유지함으로써 액티브 매트릭스형의 액정표시소자가 완성된다.
상기와 같은 구성의 IPS방식을 도입한 액티브 매트릭스형의 액정표시소자에 있어서, 1개의 화소는 동일기판상의 각 층에서 또한 독립한 포토·에칭공정으로 각각 형성된 거의 직선형상의 복수의 표시화소전극과 거의 직선형상의 복수의 대향전극으로 끼워진 복수의 개구부에 의해 구성되어 있다. 이 때문에, 노광(露光)시의 각 패턴의 맞춤오차에 의해 동일 화소내에서 표시화소전극과 대향전극 사이의 간격이 불균일하게 되어 버리는 경우가 있다.
예컨대, 1개의 화소영역이 2개의 평행한 표시화소전극과 이들 표시화소전극 사이에 평행하게 배치된 1개의 대향전극을 갖추고 있는 경우, 노광시의 맞춤오차에 의해 각 표시화소전극과 대향전극의 간격이 상호 불균일하게 된다. 이 경우, 양전극의 간격이 좁은 부위는 양전극의 간격이 넓은 부위와 비교해서 양전극 사이에 생기는 전장이 강하기 때문에, 양부위에서의 액정의 응답성이 상위하고, 동일 화소내에서 휘도(輝度)가 불균일하게 된다. 그리고, 이러한 화소내 휘도의 불균일은 화면의 표시품위를 저하시켜 거친감으로 시인(視認)된다.
한편, 액정의 응답성을 고려한 경우, 표시화소전극과 대향전극 사이에 생기는 전장은 어레이기판면에 대해 완전히 평행한 것이 바람직하지만, 실제로는 전극단(電極端) 효과에 의해 호(弧)형상으로 된다. 이 때문에, 전극간의 실효 수평전극은 전장이 기판에 대해 완전히 평행한 경우보다도 약하여 액정의 응답성도 늦어진다.
전장 강도의 저하를 보상하는 하나의 방법으로서, 양전극의 간격을 좁게 하는 것을 들 수 있지만, 이 경우 개구율의 저하를 초래하여 투과율이 저하된다. 이를 보상하기 위해, 백 라이트(back light)를 밝게 하면 소비전력의 증대를 초래하여 바람직하지 않다.
다른 방법으로서, 양전극 사이에 인가되는 전압을 크게 하는 것을 들 수 있지만, 이는 구동전압의 증대를 의미하여 소비전력의 증대를 초래한다.
또, 이와 같은 종류의 액정표시소자는 어레이기판과 대향배치된 대향기판을 구비하고, 이 대향기판에는 광차폐층으로서의 블랙 매트릭스나 컬러 필터 등이 형성되어 있다. 일반적으로, 이 블랙 매트릭스는 그 개구부가 어레이기판의 화소영역과 대향하면서, 개구 주연(周緣) 대향전극과 겹치도록 배치된다.
그렇지만, 조립시 어레이기판과 대향기판의 상대적인 위치오차에 의해 블랙 매트릭스의 각 개구 주연부가 대향전극과 화소전극 사이에 위치한 경우, 액정표시소자의 개구율이 저하하여 화면 휘도가 저하된다. 역으로, 블랙 매트릭스의 각 개구 주연부가 대향전극과 표시신호선 사이에 위치한 경우 광누출로 되고, 화면의 거침이 발생함과 더불어 콘트라스트 저하가 생겨 표시품위의 저하를 초래한다. 이러한 블랙 매트릭스의 위치오차를 방지하는 방법으로서, 대향전극의 폭을 크게 하는 것이 고려되지만, 이 경우 개구율의 저하를 초래한다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 표시품위의 향상을 도모함과 더불어 소비전력을 증대하지 않고 액정의 응답성을 향상 가능한 액정표시소자용의 어레이기판과 이를 구비한 액정표시소자 및 어레이기판의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 매트릭스형의 액정표시장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 상기 액정표시장치에서의 액정표시소자의 단면도,
도 3은 상기 액정표시소자에서의 어레이기판을 개략적으로 나타낸 평면도,
도 4는 상기 어레이기판의 화소영역을 확대하여 나타낸 평면도,
도 5는 도 4의 선 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도,
도 6은 도 4의 선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 단면도,
도 7은 도 4의 선 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도,
도 8은 상기 어레이기판의 제조공정을 개략적으로 나타낸 평면도,
도 9는 상기 어레이기판의 제조공정을 개략적으로 나타낸 평면도,
도 10은 도 9에 나타낸 제조공정에서의 어레이기판의 일부를 확대하여 나타낸 평면도,
도 11은 본 발명의 제2실시형태에 따른 액정표시소자의 어레이기판을 나타낸평면도,
도 12는 도 11의 선 XII-XII에 따른 단면도,
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자의 어레이기판을 나타낸 평면도,
도 14는 도 13의 선 XIV-XIV에 따른 단면도,
도 15는 도 13의 선 XV-XV에 따른 단면도,
도 16a 내지 도 16f는 상기 어레이기판의 제조공정을 각각 나타낸 것으로, 도 14에 대응하는 단면도,
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시소자의 어레이기판을 나타낸 평면도,
도 18은 도 17의 선 XVIII-XVIII에 따른 단면도,
도 19는 도 17의 선 XIX-XIX에 따른 단면도,
도 20a 내지 도 20f는 상기 어레이기판의 제조공정을 각각 나타낸 것으로, 도 18에 대응하는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 --- 액정표시소자,
14 --- 신호선 구동회로기판,
16 --- 주사선 구동회로기판, 18 --- TCP,
20 --- 어레이기판(제1기판), 22 --- 대향기판(제2기판),
24 --- 액정층, 25 --- 편광판(어레이기판),
26 --- 편광판(대향기판),
28 --- 유리기판(어레이기판), 30 --- 주사신호선,
30a --- 접속부, 32 --- 대향신호선,
32a --- 접속부, 34 --- 표시신호선,
36 --- 제1급전전극, 38 --- 제2급전전극,
40 --- 급전배선, 42 --- 게이트 절연막,
44 --- 제3급전전극, 46 --- 대향전극,
48 --- 표시화소전극, 48a --- 일단부,
50 --- 보조용량선, 50a --- 기부,
50b --- 연출부,
52 --- 박막 트랜지스터(TFT), 56 --- 콘택트 홀,
58 --- 콘택트 홀, 60 --- 게이트전극,
62 --- 반도체층, 64 --- 채널보호막,
66 --- n+형 a-Si막, 67 --- 소스전극,
68 --- 드레인전극, 70 --- 보호막,
80 --- 유리기판(대향기판),
82 --- 차광층(블랙 매트릭스), 84 --- 컬러 필터층,
86 --- 배향막, 90 --- 차광층,
92 --- 개구, 94 --- 차광영역,
96 --- 콘택트 홀, 105 --- 제2게이트 절연막,
115 --- 개구, P --- 화소영역,
D --- 대향전극(46)과 표시전극(48)의 간격,
W --- 차광영역의 폭, Cs1 --- 제1보조용량,
Cs2 --- 제2보조용량,
ITO --- 투명전극(Indium Tin Oxide; 도전막).
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판은, 기판과, 상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고 있다.
상기 각 화소영역은, 상기 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성한 일단(一端)과, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 타단(他端)을 갖춘 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고긴 제2전극이 설치되며, 상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판에 의하면, 상기 제1 및 제2전극은 상기 표시신호선과 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판에 의하면, 상기 제1 및 제2전극은 3000Å 이상의 두께를 갖는 막으로 형성되고, 바람직하게는 5000Å 이상의 두께를 갖는 막으로 형성되어 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 액정표시소자에 의하면 상기 제1 및 제2전극은, 각각 상기 절연기판의 표면에 대해 30도 이상 90도 이하의 경사를 가진 측면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
한편, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 대향배치된 제1 및 제2기판을 구비하고, 상기 제1기판은 절연기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 갖추며,
상기 각 화소영역은, 상기 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성한 일단과 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 타단을 갖춘 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고 긴 제2전극이 형성되고, 상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기와 같이 구성된 액정표시소자의 어레이기판 및 이를 구비한 액정표시소자에 의하면, 표시화소전극으로서 기능하는 제1전극 및 대향전극으로서 기능하는 제2전극은 동일한 도전층을 동일 공정으로 포토·에칭함으로써 형성된다. 이 때문에, 양전극간에 생기는 전장도 제1기판 전면에 걸쳐 균일하게 되고, 각 화소를 구성하는 각 개구부에서의 액정의 응답성이 표시영역의 전면에 걸쳐 균일하게 되며, 그 결과 각 화소개구부의 휘도가 균일하게 되기 때문에 화면의 거친감이 저감하여 표시품위가 향상된다.
또, 제1 및 제2전극이 형성된 제1기판과 대향기판의 간격을 일정하게 한 결과, 제1 및 제2전극을 3000Å 이상으로 후막화(厚膜化)하면 양전극의 측면 사이에 생기는 기판 표면에 대해 거의 평행한 전장에 응답하는 액정의 비율이 증가한다. 더욱이, 도체표면에서 생기는 전장의 방향은 도체표면에 대해 수직이기 때문에, 제1기판 표면에 대한 제1 및 제2전극의 측면의 경사[테이퍼(taper)각]를 크게 하면 양전극 측면 사이의 전장은 제1기판 표면과 평행에 가까워진다. 특히, 테이퍼각이 제1기판 표면에 대해 수직인 경우, 제1 및 제2전극의 측면 사이에 생기는 전장은 제1기판 표면과 평행하게 되고, 양전극의 간격 혹은 구동전압을 일정하게 한 경우에 양전극 사이에 생기는 전장의 강도를 최대로 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 소비전력을 증가시키지 않고 액정의 응답성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판은, 기판과, 상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 갖추고 있다.
상기 각 화소영역에는, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제2전극과, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에 상기 절연막을 매개로 하여 위치함과 더불어 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장되어 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하는 가늘고 긴 차광층이 설치되고, 상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 의하면, 상기 차광층은 상기 절연막을 매개로 하여 상기 제2전극과 겹쳐 위치한 옆테두리부(側緣部)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 동일한 차광성 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
더욱이, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치되고, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따른 액정표시소자는 액정층을 사이에 두고 서로 대향배치된 제1및 제2기판을 구비하고, 상기 제1기판은 절연기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 갖추고,
상기 각 화소영역에는, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제2전극과, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에 상기 절연막을 매개로 하여 위치함과 더불어 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장되어 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하는 가늘고 긴 차광층이 설치되고, 상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기와 같이 구성된 어레이기판 및 이를 구비한 액정표시소자에 의하면, 제1전극 및 제2전극은 동일한 도전층을 동일공정으로 포토·에칭함으로써 형성된다. 이 때문에, 양전극의 간격을 제1기판 전면에 걸쳐 완전히 균일하게 할 수 있다. 따라서, 양전극 사이에 생기는 전장도 제1기판 전면에 걸쳐 균일하게 되고, 각 화소를 구성하는 각 개구부에서의 액정의 응답성이 표시영역의 전면에 걸쳐 균일하게 되며, 그 결과 각 화소개구부의 휘도가 균일하게 되기 때문에 화면의 거친감이 저감하여 표시품위가 향상된다.
또, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에는 상기 절연막을 매개로 하여 가늘고 긴 차광층이 설치되고, 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장된다. 이 차광층은 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하고 있다. 이 때문에, 표시신호선과 제2전극을 전기적으로 절연하면서 화소영역의 개구율을 저하시키지 않고 차광영역의 폭을 넓힐 수 있다. 따라서, 액정표시소자의 조립시에 어레이기판과 제2기판 사이에 약간의 위치오차가 생긴 경우에도 제2기판측의 차광층의 개구의 옆테두리을 어레이기판의 차광영역과 확실하게 대향배치할 수 있다. 그 결과, 액정표시소자의 개구율의 저하 및 휘도의 저하를 발생시키지 않고, 이를 보상하기 위한 백 라이트 소비전력의 증대도 필요하지 않으며, 더욱이 위치오차에 기인하는 광누출도 방지할 수 있다. 이에 따라, 표시품위가 우수한 어레이기판 및 액정표시소자를 제공할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판은,
기판과,
상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선과,
상기 기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 설치됨과 더불어 각각 인접하는 2개의 주사신호선 사이의 거의 중앙에 배치된 복수의 대향신호선과,
상기 기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과,
상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역과,
상기 각 화소영역이 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의교차부에 전기적으로 접속된 제1전극과, 상기 제1전극과 동일한 도전층으로 형성되어 제1전극과 소정의 간격을 두고 병설(竝設)됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 제2전극을 구비하고 있다.
또, 본 발명에 다른 액정표시소자의 어레이기판은,
기판과,
상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선과,
상기 기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 설치됨과 더불어 각각 상기 주사신호선으로부터 소정의 간격을 두고 배치된 복수의 대향신호선과,
상기 기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과,
상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역과,
상기 각 화소영역은 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 제1전극과, 상기 제1전극과 동일한 도전층으로 형성되어 제1전극과 소정의 간격을 두고 병설됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 제2전극과, 상기 대향신호선과 그에 인접한 주사신호선의 사이에서 상기 절연막에 형성되고, 상기 기판 표면까지 연장된 개구부를 구비하고 있다.
더욱이, 본 발명의 제조방법은 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법에 있어서, 절연기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선 및 대향신호선을 형성한 후, 상기 주사신호선 및 대향신호선에 겹쳐서 절연막을 형성하고,
상기 절연막상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하며,
상기 절연막상에 형성된 동일한 도전층을 패터닝함으로써, 각각의 상기 주사사선 및 표시신호선으로 둘러싸인 복수의 화소영역에 상기 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성한 일단과 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 타단을 갖춘 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고 긴 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 제조방법에 의하면 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝하여 상기 주사신호선 및 대향신호선을 형성하고, 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝하여 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법은,
절연성 기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선을 형성하고,
상기 절연기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 연장됨과 더불어, 각각의 인접하는 2개의 주사신호선 사이의 거의 중앙에 배치된 복수의 대향신호선을 형성하며,
상기 절연기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선을 덮도록 절연막을 형성하고,
상기 절연막상에 상기 주사신호선을 제어단자로 하는 스위칭소자를 형성하며,
상기 절연막의 상기 대향신호선과 대향하는 위치에 콘택트 홀을 형성하고,
상기 절연막상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하는 방향으로 연장됨과 더불어 각각의 상기 스위치소자의 입력단자에 접속된 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하며,
상기 절연막상에 있어서, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 각 화소영역에 상기 스위칭소자의 출력단자에 접속된 제1전극을 형성하고,
상기 각 화소영역에 상기 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선에 접속된 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 따른 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법은,
절연성 기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선을 형성하고,
상기 절연기판상에 상기 주사신호선으로부터 소정의 간격을 두고 상기 주사신호선과 평행하게 연장되는 복수의 대향신호선을 형성하며,
상기 절연기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선을 덮도록 절연막을 형성하고,
상기 절연막상에 상기 주사신호선을 제어단자로 하는 스위칭소자를 형성하며,
상기 주사신호선과 대향신호선 사이에서 상기 절연막에 개구부를 형성하고,
상기 절연막의 상기 대향신호선과 대향하는 위치에 콘택트 홀을 형성하며,
상기 절연막상에, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하는 방향으로 연장됨과 더불어, 각각의 상기 스위칭소자의 입력단자에 접속된 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하고,
상기 절연막상에 있어서, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 각 화소영역에 상기 스위칭소자의 출력단자에 접속된 제1전극을 형성하며,
상기 각 화소영역에 상기 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선에 접속된 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 제조방법에 의하면, 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝함으로써 상기 주사신호선 및 상기 대향신호선을 형성함과 더불어, 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝함으로써 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성하고, 상기 절연막에 상기 개구부를 형성한 후, 상기 개구부를 매개로 하여 상기 제1금속막을 제거가능한 에칭처리를 실시한다.
(발명의 실시예)
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 따른 액티브 매트릭스형의 액정표시소자를 구비한 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 액정표시장치는 IPS방식의 액정표시소자(10)와, 액정표시소자를 구동하기 위한 신호선 구동회로기판(14)과, 주사선 구동회로기판 (16)과, 각 구동회로기판과 액정표시소자를 전기적으로 접속한 복수의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP라 칭함, 18)를 구비하고 있다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 액정표시소자(10)는 제1기판으로서 기능하는 어레이기판(20) 및 제2기판으로서 기능하는 대향기판(22)을 구비하고, 이들기판은 주연부를 밀봉제에 의해 맞붙임으로써 소정의 갭을 두고 대향배치되어 있다. 그리고, 어레이기판(20)과 대향기판(22)의 사이에는 액정조성물이 봉입되고, 광변조층으로서의 액정층(24)을 형성하고 있다. 또, 어레이기판(20) 및 대향기판 (22)의 외표면에는 각각 편광판(25, 26)이 배치되어 있다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 어레이기판(20)은 절연기판으로서 기능하는 유리기판(28)을 갖추고, 이 유리기판상에는 수평방향을 따라 서로 평행하게 연장된 다수의 주사신호선(30), 마찬가지로 수평방향을 따라 서로 평행하게 연장된 다수의 대향신호선(32) 및 수직방향을 따라 서로 평행하게 연장된 즉, 주사신호선 (30)및 대향신호선(32)과 직교하는 방향으로 연장된 다수의 표시신호선(34)이 설치되어 있다.
각 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)은, 예컨대 몰리브덴-텅스텐 합금 등의 저저항 재료에 의해 3000Å 두께로 형성되어 있다. 각 주사신호선(30)의 일단은 유리기판(28)상에 형성된 제1급전전극(36)에 접속되고, 각 대향신호선의 일단은 유리기판(28)상에 형성된 제2급전전극(38)에 접속되어 있다. 제2급전전극(38)은 수직방향으로 연장되는 급전배선(40)에 의해 서로 접속되어 있다. 그리고, 제1 및 제2급전전극(36, 38)은 TCP(18)를 매개로 하여 주사선 구동회로기판(16)에 접속되어 있다.
또, 표시신호선(34)은 예컨대 SiO로 이루어지는 게이트 절연막(42)을 매개로 하여 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)상에 이들 신호선과 거의 직교하여 설치되어 있다. 표시신호선(34)은, 예컨대 알루미늄에 의해 6000Å 두께 정도로 형성되어 있다. 각 표시신호선(34)의 일단은 유리기판(28)상에 설치된 제3급전전극(44)에 접속되어 있다. 그리고, 제3급전전극(44)은 TCP(18)를 매개로 하여 신호선 구동회로기판(14)에 접속되어 있다.
어레이기판(20)상에 있어서, 주사신호선(30) 및 표시신호선(34)에 의해 둘러싸인 영역은 각각 구(矩)형상의 화소영역(P)을 형성하고 있다. 그리고, 도 2 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 각 화소영역(P)에는 2개의 대향전극(46), 1개의 표시화소전극(48), 보조용량선(50)이 설치되고, 표시화소전극은 스위칭소자를 구성하는 스태거형의 박막 트랜지스터(이하, TFT라 칭함; 52)를 매개로 하여 주사신호선(30)과 표시신호선(34)의 교차부에 접속되어 있다.
상세히 설명하면, 제1전극으로서 기능하는 표시화소전극(48)과, 제2전극으로서 기능하는 대향전극(46) 및 표시신호선(34)은 게이트 절연막(42)상에 설치됨과 더불어, 동일한 도전층, 즉 6000Å 두께의 알루미늄막을 포토에칭함으로써 형성되어 있다. 또한, 알루미늄막은 3000Å 이상, 바람직하게는 5000Å 이상으로 형성된다.
보조용량선(50)은, 유리기판(28)과 게이트 절연막(42)의 사이에 설치되고, 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)과 동일한 도전층, 즉 Mo-W막을 포토에칭함으로써 형성되어 있다.
각 대향신호선(32)의 내와 화소영역(P)에 위치한 부분은 다른 부분보다도 넓은 폭으로 형성되어, 구형상의 접속부(32a)를 구성하고 있다. 표시화소전극(48)은 표시신호선(34)과 평행하게 연장됨과 더불어, 그 일단부(48a)는 대향신호선 (32)과평행하게 연장되어 전체가 거의 T자 형상으로 형성되어 있다. 일단부(48a)는 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 대향신호선(32)의 접속부(32a)와 겹쳐 설치되고, 접속부 (32)와의 사이에 제1보조용량(Cs1)을 형성하고 있다. 또, 표시화소전극(48)의 타단은 주사신호선(30)의 근방까지 연장되어 후술하는 TFT(52)에 접속되어 있다.
2개의 대향전극(46)은, 표시신호선(34)과 평행하게 연장되어 있음과 더불어 표시화소전극(48)의 양측에 설치되어 있다. 각 대향전극(46)과 표시화소전극(48)의 간격(D)은 동일하게 설정되어 있다. 그리고, 각 대향전극(46)과 표시화소전극(48) 사이의 공간에 의해 화소영역(P)의 개구부가 규정되어 있다.
도 2로부터 자세히 알 수 있는 바와 같이, 표시화소전극(48) 및 각 대향전극 (46)은 한쌍의 측면을 가지고, 각 측면의 유리기판(28)에 대한 경사(테이퍼각)는 30도 이상 90도 이하로 형성되고, 바람직하게는 90도로 형성된다. 이에 따라, 표시화소전극(48)의 측면과 각 대향전극(46)의 측면은 간격(D)을 두고 거의 평행하게 대향하고 있다.
각 대향전극(46)의 일단은, 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 대향신호선 (32)의 접속부(32a)와 겹쳐서 위치하고, 콘택트 홀(56)을 매개로 하여 접속부(32a)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 각 대향전극(46)의 타단은 주사신호선(30)의 근방까지 연장되어 있다.
제3전극으로서 기능하는 보조용량선(50)은 거의 U자 형상으로 형성되고, 주사신호선(30)과 평행하게 연장되는 기부(基部; 50a)와, 기부의 양단으로부터 대향신호선(32)을 향해 표시신호선(34)과 평행하게 뻗어나온 한쌍의 연출부(延出部; 50b)를 갖추고 있다. 그리고, 보조용량선(50)은 주사신호선(30)의 근방에 설치되고, 한쌍의 연출부(50b)는 각각 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 대향전극(46)의 타단부와 겹쳐서 위치하며, 이들 대향전극과의 사이에 제2보조용량(Cs2)을 각각 형성하고 있다. 또한, 각 연출부(50b)는 대향전극(46)보다도 좁은 폭으로 형성되고, 대향전극과 완전히 겹쳐서 설치되어 있다. 더욱이, 보조용량선950)의 기부(50a)는 콘택트 홀(58)을 매개로 하여 표시화소전극(48)의 타단부에 전기적으로 접속되어 있다.
도 4 및 도 6으로부터 자세히 알 수 있는 바와 같이, 각 TFT(52)는 주사신호선(30) 자체를 게이트전극(60)으로 하고, 게이트전극상에 게이트 절연막(42)을 매개로 하여 i형 a-Si로 이루어진 반도체층(62)이 형성되어 채널영역을 구성하고 있다. 또, 반도체층(62)상에는 주사신호선(30)에 자기정합되어 이루어지는 채널보호막(64)으로서 질화 실리콘층이 형성되어 있다.
그리고, 반도체층(62)은 n+형 a-Si막(66) 및 소스 전극(67)을 매개로 하여 표시화소전극(48)에 전기적으로 접속되어 있음과 더불어, n+형 a-Si막(66) 및 드레인전극(68)을 매개로 하여 표시신호선(34)에 접속되어 있다. 또한, 소스전극(67)은 표시화소전극(48)과 동일한 도전막에 의해 형성되고, 드레인전극(68)은 표시신호선(34)과 동일한 도전막에 의해 형성되어 있다. 그리고, 어레이기판(20)의 표면 전체는 보호막(70)에 의해 덮여져 있다.
상기 구성의 어레이기판(20)은 이하의 공정에 의해 제조된다. 먼저, 도 8에 나타낸 바와 같이 유리기판(28)상에 스퍼터법에 의해 Mo-W막을 3000Å 두께로 성막한 후, 포토·에칭에 의해 게이트전극(60), 주사신호선(30), 대향신호선(32), 보조용량선(50), 제1 및 제2급전전극(36, 38)의 일부를 소정의 형상으로 패터닝한다.
다음으로, 주사신호선(30)의 패턴검사를 행한 후, SiO로 이루어진 게이트 절연막(42)을 3000Å 두께로, 더욱이 TFT(52)의 채널영역으로 되는 반도체층(62)으로서 i형 a-Si막을 500Å 두께로 각각 CVD법으로 유리기판(28)의 전면에 성막한다.
이어서, SiN으로 이루어진 TFT(52)의 채널보호막(64)을 CVD법에 의해 2000Å 성막한 후, 이 채널보호막만을 소정의 형상으로 포토·에칭에 의해 가공한다. 더욱이, CVD법에 의해 n+형 a-Si막을 500Å 성막한 후, i형 a-Si막 및 n+형 a-Si막을 포토·에칭에 의해 소정의 형상으로 가공한다.
다음으로, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2급전전극(36, 38)용의 콘택트 홀, 대향전극 접속용의 콘택트 홀(56) 및 표시화소전극 접속용의 콘택트 홀(58)을 포토·에칭에 의해 게이트 절연막(42)에 형성한다.
이어서, 스퍼터법에 의해 유리기판(28)의 전면에 말루미늄을 6000Å 성막한 후, 도 4에 나타낸 바와 같이 포토·에칭에 의해 표시신호선(34), TFT(52)의 소스 및 드레인전극(67, 68), 표시화소전극(48), 대향전극(46), 대향신호선의 급전배선 (40) 및 소스·드레인전극 사이의 n+형 a-Si막을 소정의 형상으로 가공한다.
또한, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46)의 측면의 테이퍼각이 30도 이상 90도 이하, 바람직하게는 90도가 되도록 알루미늄막의 에칭법으로 이방성의 에칭, 예컨대 RIE(Reactive·Ion·Etching)를 이용하는 것이 바람직하다. 에칭시간이나 그 외의 에칭조건 혹은 표시신호선층의 막질(膜質)이나 성막조건의 최적화에 의해 측면의 테이퍼각이 거의 수직으로 된다면, 플라즈마·에칭이나 웨트(wet)·에칭을 이용해도 좋다.
최후로, CVD법에 의해 Si-N으로 이루어진 보호막(70)을 2000Å 성막한 후, 포토·에칭에 의해 소정 형상으로 가공하여 어레이기판(20)이 완성된다.
한편, 도 2에 나타낸 바와 같이 대향기판(22)은 절연기판으로서 기능하는 투명한 유리기판(80)을 구비하고, 이 유리기판상에는 크롬(Cr)의 산화막으로 이루어진 차광층(블랙 매트릭스; 82)이 형성되어 있다. 차광층(82)은 어레이기판(20)상의 TFT(52), 주사신호선(30), 대향신호선(32), 표시신호선(34) 각각을 차광하도록 매트릭스형상으로 형성되어 있다.
유리기판(80)상에 있어서, 어레이기판(20)측의 화소영역(P)과 대향하는 위치에는 적, 녹, 청의 컬리 필터층(84)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 차광층(82) 및 컬러 필터층(84)에 겹쳐서 배향막(86)이 설치되어 있다.
그리고, 대향기판(22)은 어레이기판(20)과 맞붙이고, 그 사이에 액정조성물을 봉입함으로써 액티브 매트릭스형의 액정표시소자(10)가 완성된다.
이상과 같이 구성된 액정표시소자에 의하면, 어레이기판의 표시화소전극 (48) 및 대향전극(46)은 동일한 도체층, 즉 알루미늄막을 동일한 공정으로 포토·에칭하여 형성되어 있기 때문에, 종래와 같은 노광시의 맞춤오차가 생기는 일없이양전극의 간격(D)을 어레이기판 전면에 걸쳐 균일하게 할 수 있다. 이 때문에, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46) 사이에 생기는 전장도 균일하게 되고, 각 화소를 구성하는 각 개구부에서의 액정의 응답성 및 휘도가 표시영역의 전면에 걸쳐 균일하게 된다. 그 결과, 화면의 거친감이 저감하여 액정표시장치의 표시품위를 향상시킬 수 있다.
또, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46)이 설치된 어레이기판(20)과 대향기판 (22)의 간격을 일전하게 한 결과, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46)을 3000Å 이상으로 후막화함으로써 도 2에 파선(破線)으로 나타낸 바와 같이 양전극의 측면 사이에 생기는 유리기판 표면에 대해 거의 평행한 전장에 응답하는 액정의 비율이 증가한다. 더욱이 도체표면에서 생기는 전장의 방향은, 도체표면에 대해 수직이기 때문에, 유리기판(28)의 표면에 대한 전극 측면의 경사(테이퍼각)를 크게 하면, 양전극 측면 사이의 전장을 유리기판 표면과 평행에 가깝게 할 수 있다.
특히, 테이퍼각이 유리기판 표면에 대해 수직인 경우, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46)의 측면 사이에 생기는 전장은 유리기판 표면과 평행하게 되고, 전장의 강도를 최대로 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 소비전력을 증가시키지 않고 액정의 응답성을 향상시킬 수 있다.
또, 각 대향전극(46)은 콘택트 홀(56)을 매개로 하여 대향신호선(32)에 접속되어 있기 때문에, 제1보조용량(Cs1)을 형성하고 있는 표시화소전극의 단부(48a)의 면적을 증대하는 것이 곤란하게 되어, 면적을 크게 한 경우에는 액정표시소자의 개구율이 저하된다. 그렇지만, 본 실시형태에 의하면 표시화소전극(48)에 접속되어표시화소전극과 동전위인 보조용량선(50)을 설치하고, 대향전극(46)과의 사이에 제2보조용량(Cs2)를 형성하고 있기 때문에 개구율을 저하시키지 않고 충분한 보조용량을 유지할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고 본 발명의 범위내에서 여러가지 변형가능하다. 예컨대, 표시신호선, 표시화소전극, 대향전극은 알루미늄으로 한정되지 않고, 예컨대 알루미늄의 양면을 Mo로 끼워 적층구조로 한 경우에도 상술한 실시형태와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또, 주사신호선상에 설치한 절연막은 SiO의 단층막으로 한정되지 않고, SiN의 단층막이나 SiO와 SiN의 적층막으로 구성되어 있어도 좋다.
도 11 및 도 12는, 본 발명의 제2실시형태에 따른 액정표시소자를 나타내고 있다. 액정표시소자의 어레이기판(20)은 상술한 실시형태와 거의 동일하게 구성되어 있고, 상술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일 참조부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략함과 더불어, 다른 부분에 대해 이하에 설명한다.
도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 어레이기판(20)상에 있어서 각각 주사신호선(30), 대향신호선(32) 및 표시신호선(34)으로 둘러싸인 각 화소영역에는 표시신호선(34)과 평행하게 연장되는 3개의 대향전극(46) 및 2개의 표시화소전극(48)이 설치되어 있다. 이들 표시화소전극(48), 대향전극(46) 및 표시신호선(34)은 게이트 절연막(42)상에 설치됨과 더불어, 동일한 도전층, 즉 6000Å 두께의 알루미늄막을 포토에칭함으로써 동일 공정으로 형성되어 있다. 또한, 알루미늄막은 3000Å 이상, 바람직하게는 5000Å 이상으로 형성된다.
각 대향신호선(32)의 내와 화소영역에 위치한 부분은, 다른 부분보다도 넓은 폭으로 형성되어 구형상의 접속부(32a)를 구성하고 있다. 2개의 표시화소전극(48)은 표시신호선(34)과 평행하게 연장되어 있음과 더불어, 일단부(48a)는 대향신호선 (32)과 평행하게 연장되어 전체가 거의 T자 형상으로 형성되어 있다. 일단부(48a)는 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 대향신호선(32)의 접속부(32a)와 겹쳐서 위치하고, 접속부(32a)와의 사이에 보조용량(Cs1)을 형성하고 있다. 또, 표시화소전극(48)의 타단은 주사신호선(30)의 근방까지 연장되어 TFT(52)에 접속되어 있다.
또, 대향전극(46)은 서로 등간격 이간하여 설치되어 표시신호선(34)과 평행하게 연장되어 있음과 더불어, 2개의 표시화소전극(48)은 인접하는 2개의 대향전극 사이에 각각 설치되어 있다. 각 대향전극(46)과 표시화소전극(48)의 간격(D)은 동일하게 설정되어 있다. 그리고, 각 대향전극(46)과 표시화소전극(48) 사이의 공간에 의해 화소영역의 개구부가 규정되어 있다.
도 12로부터 자세히 알 수 있는 바와 같이, 표시화소전극(48) 및 각 대향전극(46)은 한쌍의 측면을 갖추고, 각 측면의 유리기판(28)에 대한 경사(테이퍼각)는 30도 이상 90도 이하로 형성되고, 바람직하게는 90도로 형성된다. 이에 따라, 표시화소전극(48)의 측면과 각 대향전극(46)의 측면과는 간격(D)을 두고 거의 평행하게 대향하고 있다.
각 대향전극(46)의 일단은 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 대향신호선(32)의 접속부(32a)와 겹쳐서 위치하고, 콘택트 홀(56)을 매개로 하여 접속부(32a)에전기적으로 접속되어 있다. 또, 각 대향전극(46)의 타단은 주사신호선(30)의 근방까지 연장되어 있다.
또, 본 실시형태에 의하면 표시신호선(34)과 인접하는 대향전극(46)의 아래층에는 게이트 절연막(42)을 매개로 하여 차광층(90)이 설치되어 있다. 이들 차광층(90)은 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)과 동일한 차광성 도전층, 즉 Mo-W막을 포토에칭함으로써 형성되고, 대향신호선(32)의 접속부(32a)로부터 주사신호선(30)의 근방까지 대향전극(46)과 평행하게 연장되어 있다.
각 차광층(90)은, 대향전극(46)과 표시신호선(34) 사이의 간극과 겹쳐서 배치됨과 더불어, 적어도 대향전극(46)측의 옆테두리부가 이 대향전극(46)에 의해 덮여지는 위치에 형성되어 있다. 평면적으로 보아, 대향전극(46)과 차광층(90)으로 이루어지는 차광영역(94)의 폭(W)은 액정표시소자의 조립오차의 2배 이상, 예컨대 6㎛ 이상으로 형성되어 있다.
한편, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 대향기판(22)은 절연기판으로서 기능하는 투명한 유리기판(80)을 구비하고, 이 유리기판상에는 크롬의 산화막으로 이루어진 차광층(블랙 매트릭스; 82)가 형성되어 있다. 차광층(82)은 어레이기판 (20)상의 TFT(52), 주사신호선(30), 대향신호선(32), 표시신호선(34) 각각을 덮도록 매트릭스형상으로 형성되어 있다. 그리고, 차광층(82)은 각각 어레이기판(20)측의 화소영역과 대향하는 위치에 다수의 구형상의 개구(92)를 갖추고 있다.
유리기판(80)상에 있어서, 차광층(82)의 개구(92)내에는 적, 녹, 청의 컬러 필터층(84)이 형성되어 있다. 그리고, 이들 차광층(82) 및 컬러 필터층(84)에 겹쳐서 배향막(86)이 설치되어 있다.
상기 구성의 대향기판(22)은 어레이기판(20)과 맞붙이고, 그 사이에 액정조성물을 봉입함으로써 액티브 매트릭스형의 액정표시소자(10)가 구성되어 있다. 이 결과, 대향기판(22)의 차광막(82)의 각 개구(92)는 어레이기판(20)측의 표시신호선 (34)과 평행하게 연장되는 옆테두리이 차광층(90)과 대향전극(46)으로 이루어지는 차광영역(94)과 겹쳐서 위치하고 있다.
이상과 같이 구성된 액정표시소자에 의하면, 상술한 실시형태와 마찬가지로 어레이기판의 표시화소전극(48) 및 대향전극(46)은 동일한 도체층을 포토·에칭하여 형성되어 있기 때문에, 종래와 같은 노광시의 맞춤오차가 생기지 않고 양전극의 간격(D)을 어레이기판 전면에 걸쳐 균일하게 할 수 있다. 그 때문에, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46) 사이에 생기는 전장도 균일하게 되고, 각 화소를 구성하는 각 개구부에서의 액정의 응답성 및 휘도가 표시영역의 전면에 걸쳐 균일하게 된다. 그 결과, 화면의 거친감이 저감하여 액정표시장치의 표시품위를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면 어레이기판의 각 화소영역에 있어서 표시신호선 (34)과 대향전극(46)의 간극에 게이트 절연막(42)을 매개로 하여 차광층 (90)을 설치함으로써, 표시신호선과 대향전극을 전기적으로 절연하면서 화소영역의 개구율을 저하시키지 않고 차광영역(94)의 폭을 넓힐 수 있다. 따라서, 액정표시소자의 조립시에 어레이기판(20)과 대향기판(22)의 사이에 약간의 위치오차가 생긴 경우에도 대향기판측의 차광층(82) 개구(92)의 옆테두리을 어레이기판(20)의 차광영역(94)과 확실하게 대향배치시킬 수 있다. 그 결과, 액정표시소자의 개구율의 저하 및 휘도의 저하를 발생시키지 않아 이를 보상하기 위한 백 라이트 소비전력의 증대도 필요하지 않고, 더욱이 위치오차에 기인하는 광누출도 방지할 수 있다. 이에 따라, 표시품위가 우수한 액정표시소자를 제공할 수 있다.
그 외, 본 실시형태에 의하면 상술한 실시형태와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 실시형태에서는 차광층(90)을 대향신호선(32)과 동일층에서 형성함과 더불어, 대향신호선과 전기적으로 접속한 구성으로 했지만, 이 차광층(90)은 반드시 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있지 않아도 좋고, 또 대향신호선과 다른 층에서 형성되어 있어도 좋다. 또, 상기 실시형태에서는 표시신호선, 표시화소전극, 대향전극은 알루미늄으로 형성되어 있지만, ITO로 이루어진 투명전극으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 차광층(90)과 대향전극(46)이 겹쳐지는 영역에서 액정표시소자의 조립오차가 원만하도록 하면 좋다.
다음으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시소자에 대해 설명한다. 제3실시예에 따른 액정표시소자의 어레이기판(20)은 각 대향신호선(32)이 서로 이웃하는 2개의 주사신호선(30) 사이의 거의 중앙에 배치되어 있는 점 및 화소전극(48)의 일단은 주사신호선(30)과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성하고 있는 점에서 상술한 제1실시예와 상위하다.
즉, 도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이 어레이기판(20)은 절연기판으로서 기능하는 유리기판(28)을 갖추고, 이 유리기판상에는 수평방향을 따라 서로 평행하게 연장된 다수의 주사신호선(30) 및 동일한 수평방향을 따라 서로 평행하게 연장된 다수의 대향신호선(32)이 설치되어 있다. 각 대향신호선(32)은 서로 이웃하는 2개의 주사신호선(30) 사이의 거의 중간위치에 배치되어 있다. 각 대향신호선(32)은 인접하는 주사신호선(30)으로부터 적어도 10㎛ 이상, 바람직하게는 20㎛ 이상 이간한 위치, 즉 인접하는 2개의 주사신호선 사이의 거의 중앙위치에 배치되어 있으면 좋다.
주사신호선(30) 및 대향신호선(32)은 유리기판(28)상에 성막된 동일한 금속막, 예컨대 몰리브덴-텅스텐 합금이나 알루미늄 금속을 패터닝함으로써 형성되어 있다.
또, 유리기판(28)상에는 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)에 겹쳐서, 예컨대 SiO로 이루어진 게이트 절연막(42)이 형성되고, 더욱이 게이트 절연막상에는 수직방향을 따라 서로 평행하게 연장된, 즉 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)과 직교하는 방향으로 연장된 다수의 표시신호선(34)이 설치되어 있다. 표시신호선(34)은, 예컨대 6000Å 두께 정도로 형성된 몰리브덴과 알루미늄의 적층막을 패터닝함으로써 형성되어 있다.
그리고, 어레이기판(20)상에 있어서 주사신호선(30) 및 표시신호선(34)에 의해 둘러싸인 영역은 각각 구형상의 화소영역(P)을 형성하고 있다. 각 화소영역(P)에는 3개의 대향전극(46) 및 2개의 표시화소전극(48)이 설치되고, 표시화소전극의일단은 스위칭소자를 구성하는 TFT(52)를 매개로 하여 주사신호선(30)과 표시신호선(34)의 교차부에 접속되어 있다.
상세히 설명하면, 제1전극으로서 기능하는 표시화소전극(48)과 제2전극으로서 기능하는 대향전극(46) 및 표시신호선(34)은 게이트 절연막(42)상에 설치됨과 더불어 동일한 도전층, 즉 6000Å 두께의 몰리브덴과 알루미늄의 적층막을 패터닝함으로써 형성되어 서로 평행하게 연장되어 있다.
또, 화소영역(P)을 규정하고 있는 서로 이웃하는 2개의 주사신호선의 내와 이 화소영역(P)에 대응하는 TFT(52)가 설치되어 있는 주사신호선과 반사측의 주사신호선은 화소영역내에 돌출한 구형상의 접속부(30a)를 갖추고 있다. 2개의 표시화소전극(48)은 그 일단부(48a)가 주사신호선(30)과 평행하게 연장되어 전체가 거의 T자 형상으로 형성되어 있다. 일단부(48a)는 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 주사신호선 (30)의 접속부(30a)와 겹쳐서 설치되고, 접속부(30a)와의 사이에 보조용량(Cs1)을 형성하고 있다. 또, 표시화소전극(48)의 타단은 다른 쪽의 주사신호선(30)의 근방까지 연장되어 TFT(52)에 접속되어 있다.
3개의 대향전극(46)은, 표시신호선(34)과 평행하게 연장되어 그 중의 1개는 표시화소전극(48) 사이에, 다른 2개는 각각 표시화소전극과 표시신호선(24)의 사이에 배치되어 있다. 서로 이웃하는 대향전극(46)과 표시화소전극(48)의 간격(D)은 동일하게 설정되어, 예컨대 7㎛ 이상으로 설정되어 있다. 그리고, 각 대향전극(46)과 표시화소전극(48) 사이의 공간에 의해 화소영역(P)의 개구부가 규정되어 있다.
또, 3개의 대향전극(46)은 게이트 절연막(42)에 형성된 콘택트 홀(96)을 매개로 하여 대향신호선(32)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서, 대향신호선(32)은 화소전극(48) 및 대향전극(46)의 긴쪽 방향의 거의 중간부와 교차하도록 설치되어 있다.
TFT(52)는 상술한 제1실시예와 동일한 구성을 갖추고 있기 때문에, 동일한 부분에는 동일 참조부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 표시신호선(34), 표시화소전극(48), 대향전극(46) 및 TFT(52)는 각각의 윤곽에 따라 배치된 보호막 (70)에 의해 덮여져 있다.
상기 구성의 어레이기판(20)은 이하의 공정에 의해 제조된다.
먼저, 도 16a에 나타낸 바와 같이 유리기판(28)상에 스퍼터법에 의해 Mo-W 합금막을 250nm 두께ㄹ 성막한다. 이 Mo-W 합금막의 표면에 포토 레지스트를 도포한 후, 도시하지 않은 제1마스크 패턴(mask pattern)을 매개로 하여 포토 레지스트를 노광하고, 포토 레지스트를 현상함으로써 불필요한 영역의 포토 레지스트를 제거한다. 포토 레지스트가 제거되어 소정 영역이 노출한 Mo-W 합금막을 에칭하여 제거한 후, 포토 레지스트를 박리한다.
이러한 포토 리소그래피(photo lithography)에 의한 패터닝에 의해, 유리기판(28)상에 서로 평행한 다수의 주사신호선(30)과, 인접하는 주사신호선 사이에 각각 위치한 다수의 대향신호선(32)을 동시에 형성한다.
이때, 각각 다른 전압신호가 공급되는 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)은 서로 충분히 이간하여 배치되어 있기 때문에, 포토 리소그래피에 의한 패터닝시와 포토 레지스트상 또는 마스크 패턴상에 먼지가 부착했더라도 이들 신호선이 도통할 가능성을 저감하는 것이 가능하게 된다.
이어서, 도 16b에 나타낸 바와 같이 유리기판(28)의 전면에 플라즈마 CVD법에 의해 350nm 두께의 실리콘 질화막으로 이루어진 게이트 절연막(42)을 성막한다. 그리고, 게이트 절연막(42)상에 플라즈마 CVD법에 의해 50nm 두께의 실리콘 질화막으로 이루어진 제2게이트 절연막(105)을 성막한다. 더욱이, 이 제2게이트 절연막 (105)상에 플라즈마 CVD법에 의해 50nm 두께의 비정질·실리콘(a-Si:H)막으로 이루어진 반도체층(62)을 성막한다. 이 반도체층(62)상에 플라즈마 CVD법에 의해 300 nm 두께의 실리콘 질화막에 의해 형성된 채널보호막(64)을 성막한다.
다음으로, 채널보호막(64)을 주사신호선(30)을 마스크로 하여 이면(裏面) 노광을 행한 후, 도시하지 않은 제2마스크 패턴을 이용하고, 마찬가지의 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행함으로써 섬형상의 채널보호막(64)을 형성한다.
이어서, 도 16c에 나타낸 바와 같이 반도체층(62) 및 채널보호막(64)상에 플라즈마 CVD법에 의해 불순물로서 인화물을 함유하는 50nm 두께의 n+a-si:H막(66)을 성막한다. 이 n+a-si:H막(66)과 반도체층(62)과 제2게이트 절연막(105)을 도시하지 않은 제3마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행함으로써, 섬형상의 n+a-si:H막(66), 반도체막(62) 및 제2게이트 절연막(105)을 형성한다.
이어서, 도 16d에 나타낸 바와 같이 도시하지 않은 제4마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하고, 대향신호선(32)상의 게이트 절연막 (42)에 콘택트 홀(96)을 형성한다.
다음으로, 도 16e에 나타낸 바와 같이 유리기판(28)의 전면에 스퍼터법에 의해 50nm 두께의 Mo, 200nm 두께의 알루미늄, 50nm 두께의 Mo를 순서대로 성막함으로써, Mo와 알루미늄의 적층막을 형성한다. 이 Mo-Al-Mo의 적층막과, n+a-si:H막 (66)을 도시하지 않은 제5마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하고, 입력단자로서의 소스전극(67)과 일체인 표시신호선(34)과, 출력단자로서의 드레인전극(68)과 일체인 화소전극(48)과, 대향전극(46)을 형성함과 더불어, TFT(52)의 소스전극과 드레인전극 사이의 n+a-si:H막(66)을 제거한다. 이에 따라, 대향전극(46)은 콘택트 홀(96)을 매개로 하여 대향신호선(32)에 전기적으로 접속된다.
그후, 도 16f에 나타낸 바와 같이 유리기판(28) 전면에 플라즈마 CVD법에 의해 200nm 두께의 실리콘 질화막을 성막한다. 이 실리콘 질화막을 도시하지 않은 제6마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하여, 보호막(70)을 형성한다. 이 보호막(70)은 표시신호선(34), 화소전극(48) 및 대향전극(46)을 각각의 형상으로 맞추어 개별적으로 덮도록 형성된다.
이렇게 하여 어레이기판(20)이 완성된다.
또한, 보호막(70)을 형성한 후, 동일 마스크 패턴으로 Mo-Al-Mo 적층막을 에칭하면 포토 리소그래피 공정을 증가시키지 않고 동일층에서 형성된 화소전극(48)과 대향전극(46)의 사이 혹은 표시신호선(32)과 대향전극(46) 사이의 쇼트 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다.
즉, 각각 다른 전압신호가 공급되는 표시신호선(34), 화소전극(48) 및 대향전극(46)을 게이트 절연막(42)상에 형성하는 공정에 있어서, 포토 리소그래피에 의한 패터닝시와 포토 레지스트상 또는 마스크 패턴상에 먼지가 부착하고 있기 때문에 도통한다고 해도 보호막(70)에 의해 덮이지 않고 노출하고 있는 Mo-Al-Mo 적층막을 에칭에 의해 제거함으로써, 제조공정수를 증가하지 않고 소망하지 않는 배선 사이의 도통을 방지하는 것이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 제3실시예에 따른 어레이기판에 의하면 절연성 기판상의 동일 도전층을 패터닝함으로써, 서로 다른 전압이 공급되는 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)을 동시에 형성하고 있다. 이때 형성되는 주사신호선 및 대향신호선은 서로 충분히 이간하여 배치되고, 종래예의 약 4배로 커지기 때문에 포토 리소그래피에 의해 패터닝시에 먼지 등이 포토 레지스트나 마스크 패턴에 부착한다고 해도 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. 쇼트할 확률은, 종래예에서 3~5%였던 것에 대해 본 실시예에서는 0.5%로 되고, 쇼트에 의해 생기는 표시불량을 저감하여 어레이기판의 제조수율을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.
또, 상술한 바와 같은 구조의 어레이기판(20)에서는 상술한 다른 실시예와 마찬가지로 표시화소전극(48)과 대향전극(46)을 게이트 절연막(42)상의 동일층에 의해 형성함으로써, 종래와 같은 노광시의 맞춤오차가 생기지 않고 양전극의 간격(D)을 어레이기판 전면에 걸쳐 균일하게 할 수 있다. 이 때문에, 표시화소전극(46) 및 대향전극(46) 사이에 생기는 전장도 균일하게 되고, 각 화소를 구성하는 각 개구부에서의 액정의 응답성 및 휘도가 표시영역의 전면에 걸쳐 균일하게 된다. 그 결과, 화면의 거친감이 저감하여 액정표시장치의 표시품위를 향상시킬 수 있다.
더욱이, 상기 어레이기판에 의하면 절연막상의 동일층에 성막된 제2금속막을패터닝함으로써, 서로 다른 전압이 공급되는 표시신호선과 화소전극 및 대향전극을 동시에 형성하고 있다. 그리고, 이들 표시신호선과 화소전극 및 대향전극은 각각 배선 및 전극의 형상을 따라 보호막에 의해 덮여져 있다. 이때 형성되는 표시신호선 및 대향전극 혹은 화소전극 및 대향전극은 비교적 근접하여 배치되기 때문에, 포토 리소그래피에 의한 패터닝시에 먼지 등이 포토 레지스트나 마스크 패턴에 부착한 경우에 쇼트할 우려가 있지만, 각각의 배선이나 전극을 보호막으로 덮은 후에 보호막으로 덮여지지 않고 노출하고 있는 제2금속막을 에칭하여 제거함으로써 쇼트를 방지할 수 있다.
그리고, 이렇게 하여 형성된 어레이기판(20)과, 제1실시예와 마찬가지의 구성을 갖춘 대향기판(22)을 대향배치하고, 이 기판 사이에 액정층을 협지(挾持)함으로써 액정표시소자가 구성된다. 이ㅘ 같이, 표시화소전극(48) 및 대향전극(46) 사이에 생기는 전장이 균일하면서 배선의 쇼트를 억제한 어레이기판을 이용하여 구성한 액정표시소자는 표시 결함의 발생이 방지되어, 표시품위가 양호한 컬러화상을 표시하는 것이 가능하게 된다.
다음으로, 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시소장에 대해 설명한다. 제4실시예에 따른 액정표시소자의 어레이기판(20)은 도 17 내지 도 19에 나타낸 바와 같이, 절연기판으로서 기능하는 유리기판(28)을 갖추고, 이 유리기판상에는 수평방향을 따라 서로 평행하게 연장된 다수의 주사신호선(30) 및 마찬가지로 수평방향을 따라 서로 평행하게 연장된 다수의 대향신호선(32)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서, 각 대향신호선(32)은 제1실시예와 마찬가지로 한쪽의 주사신호선(30)에 인접하여 설치되어 있다.
주사신호선(30) 및 대향신호선(32)은 유리기판(28)상에 성막된 동일한 금속막, 예컨대 몰리브덴-텅스텐 합금이나 알루미늄 합금을 패터닝함으로써 형성되어 있다.
또, 유리기판(28)상에는 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)에 겹쳐서, 예컨대 SiO로 이루어진 게이트 절연막(42)이 형성되고, 더욱이 게이트 절연막상에는 수직방향을 따라 서로 평행하게 연장된, 즉 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)과 직교하는 방향으로 연장된 다수의 표시신호선(34)이 설치되어 있다. 표시신호선(34)은, 예컨대 6000Å 두께 정도로 형성된 몰리브덴과 알루미늄의 적층막을 패터닝함으로써 형성되어 있다.
그리고, 어레이기판(20)상에 있어서 주사신호선(30) 및 표시신호선(34)으로 둘러싸인 영역은 각각 구형상의 화소영역(P)을 형성하고 있다. 각 화소영역(P)에는 3개의 대향전극(46) 및 2개의 표시화소전극(48)이 설치되고, 표시화소전극의 일단은 스위칭소자를 구성하는 TFT(52)를 매개로 하여 주사신호선(30)과 표시신호선 (34)의 교차부에 접속되어 있다.
상세히 설명하면, 표시화소전극(48)과 대향전극(46) 및 표시신호선(34)은 게이트 절연막(42)상에 설치됨과 더불어 동일한 도전층, 즉 6000Å 두께의 몰리브덴과 알루미늄의 적층막을 패터닝함으로써 형성되어 서로 평행하게 연장되어 있다.
각 대향신호선(32)의 내와 화소영역(P)에 위치한 부분은, 다른 부분보다도 넓은 폭으로 형성되어 구형상의 접속부(32a)를 구성하고 있다. 표시화소전극(48)은 표시신호선(34)과 평행하게 연장되어 있음과 더불어, 그 일단부(48a)는 대향신호선(32)과 평행하게 연장되어 전체가 거의 T자 형상으로 형성되어 있다. 일단부(48a)는 게이트 절연막(42)을 사이에 두고 대향신호선(32)의 접속부(32a)와 겹쳐서 설치되고, 접속부(32a)와의 사이에 보조용량(Cs1)을 형성하고 있다. 또, 표시화소전극(48)의 타단은 주사신호선(30)의 근방까지 연장되어 TFT(52)에 접속되어 있다.
3개의 대향전극(46)은 표시신호선(34)과 평행하게 연장되고, 그 중의 1개는 표시화소전극(48) 사이에, 다른 2개는 각각 표시화소전극과 표시신호선(24)과의 사이에 배치되어 있다. 서로 이웃하는 대향전극(46)과 표시화소전극(48)의 간격(D)은 동일하게 설정되고, 예컨대 7㎛ 이상으로 설정되어 있다. 그리고, 각 대향전극 (46)과 표시화소전극(48) 사이의 공간에 의해 화소영역(P)의 개구부가 규정되어 있다.
또, 3개의 대향전극(46)의 대향신호선측 단부는 게이트 절연막(42)에 형성된 콘택트 홀(96)을 매개로 하여 대향신호선(32)의 접속부(32a)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시예에 의하면, 각 화소표시영역에 있어서 대향신호선(32)은 한쪽의 주사신호선(30)에 인접하여 위치하고 있다.
더욱이, 각 화소영역(P)에 있어서 대향신호선(32)과 이 대향신호선에 근접하여 배치된 주사신호선(30)과의 사이에서의 게이트 절연막(42)에는 유리기판(28)의 표면까지 관통한 가늘고 긴 개구(115)가 형성되고, 대향신호선(32)과 평행하게 연장되어 있다. 이와 같이, 개구(115)를 설치한 경우, 서로 근접하여 배치된 주사신호선(30)과 대향신호선(32)의 사이에서 쇼트되어 있더라도 게이트 절연막(42)이 제거되어 있기 때문에, 쇼트되어 있는 부분의 금속막이 노출되어 후의 금속막의 에칭처리에 의해 쇼트부분의 금속막을 제거하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 다른 전압이 공급되는 서로 근접하여 배치된 주사신호선(30)과 대향신호선(32)의 쇼트를 효과적으로 방지하는 것이 가능하게 된다.
TFT(52)는 상술한 제1실시예와 동일한 구성을 갖추고 있기 때문에, 동일한 부분에는 동일 참조부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 표시신호선(34), 표시화소전극(48), 대향전극(46) 및 TFT(52)는 각각의 윤곽을 따라 배치된 보호막 (70)에 의해 덮여져 있다.
다음으로, 상기 구성의 어레이기판(20)의 제조공정에 대해 설명한다. 먼저, 도 20a에 나타낸 바와 같이 유리기판(28)상에 스퍼터법에 의해 알루미늄 합금막을 250nm 두께로 성막한 후, 이 알루미늄 합금막상에 몰리브덴막을 50nm 두께로 성막함으로써, 제1금속막으로서의 알루미늄 합금막-몰리브덴막을 형성한다. 이 몰리브덴막의 표면에 포토 레지스트를 도포한 후, 도시하지 않은 제1마스크 패턴을 매개로 하여 포토 레지스트를 노광한다. 그후, 포토 레지스트를 현상하고, 불필요한 영역의 포토 레지스트를 제거하여 알루미늄 합금막-몰리브덴막을 부분적으로 노출시킨다. 이 상태에서 알루미늄 합금막-몰리브덴막을 에칭하여 제거한 후, 포토 레지스트를 박리한다.
이러한 포토 리소그래피에 의한 패터닝에 의해 유리기판(28)상에 복수의 주사신호선(30) 및 복수의 대향신호선(32)을 동시에 형성한다. 또, 대향신호선(32)과 일체로 접속부(32a)를 형성한다.
이어서, 도 20b에 나타낸 바와 같이 어레이기판의 전면에 플라즈마 CVD법에 의해 350nm 두께의 실리콘 질화막으로 이루어진 게이트 절연막(42)을 성막한다. 그리고, 이 게이트 절연막(42)상에 플라즈마 CVD법에 의해 50nm 두께의 비정질·실리콘(a-Si:H)막에 의해 형성된 반도체막(62)을 성막한다. 이 반도체막(62)상에 플라즈마 CVD법에 의해 300nm 두께의 실리콘 질화막으로 이루어진 채널보호막(64)을 성막한다. 그후, 채널보호막(64)을 주사신호선(30)을 마스크로 하여 이면 노광하고, 더욱이 도시하지 않은 제2마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의해 패터닝을 행함으로써 섬형상의 채널보호막(64)을 형성한다.
이어서, 도 20c에 나타낸 바와 같이 반도체막(62) 및 채널보호막(64)상에 플라즈마 CVD법에 의해 불순물로서 인화물을 포함하는 50nm 두께의 n+a-si:H막(66)을 성막한다. 이 n+a-si:H막(66)과 반도체막(62)을 도시하지 않은 제3마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하여 섬형상의 n+a-si:H막(66) 및 반도체막(62)을 형성한다.
다음으로, 도 20d에 나타낸 바와 같이 도시하지 않은 제4마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하고, 대향신호선(32)상의 게이트 절연막 (42)에 콘택트 홀(96)을 형성한다. 동시에, 주사신호선(30)과 대향신호선(32) 사이에서 게이트 절연막(42)에 구멍을 뚫어 도 17에 나타낸 바와 같은 개구(115)를 형성한다. 이 개구부(115)는 유리기판(28)의 표면까지 관통하도록 형성되어 있다.
이어서, 도 20e에 나타낸 바와 같이 유리기판(28)의 전면에 스퍼터법에 의해 50nm 두께의 Mo, 200nm 두께의 알루미늄, 50nm 두께의 Mo를 순서대로 성막함으로써, 제2금속막으로서의 Mo와 알루미늄의 적층막을 형성한다. 이 Mo-Al-Mo의 적층막과, n+a-si:H막(66)을 도시하지 않은 제5마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하고, 소스전극(67)과 일체인 표시신호선(34)과, 드레인전극 (68)과 일체인 화소전극(48) 및 대향전극(46)을 형성함과 더불어, 소스전극과 드레인전극 사이에 위치한 n+a-si:H막(66)을 제거한다. 이에 따라, 대향전극(46)은 콘택트 홀(96)을 매개로 하여 대향신호선(32)에 전기적으로 접속된다.
그후, 도 20f에 나타낸 바와 같이 유리기판(28) 전면에 플라즈마 CVD법에 의해 200nm 두께의 실리콘 질화막을 성막한다. 이 실리콘 질화막을 도시하지 않은 제6마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피에 의한 패터닝을 행하여, 보호막(70)을 형성한다. 이 보호막(70)은 표시신호선(34), 화소전극(48) 및 대향전극(46)을 각각의 형상으로 맞추어 개별적으로 덮도록 형성된다.
이렇게 하여 어레이기판(20)이 완성된다.
또한, 보호막(70)을 형성한 후, 동일 마스크 패턴으로 제1금속막으로서의 알루미늄 합금막-몰리브덴막을 에칭함으로써, 포토 리소그래피 공정을 증가시키지 않고 동일층에 근접하여 형성된 주사신호선(30)과 대향신호선(32)의 쇼트 불량을 억제하는 것이 가능하게 된다.
즉, 각각 다른 전압신호가 공급되는 주사신호선(30) 및 대향신호선(32)을 유리기판(28)상에 형성하는 공정에 있어서, 성막된 제1금속막을 포토 리소그래피에 의한 패터닝할 때에 포토 레지스트상 또는 마스크 패턴상에 먼지가 부착하고 있기 때문에 도통한다고 해도 제1금속막의 내, 게이트 절연막(42)에 의해 덮이지 않고 개구부(115)를 통해 노출하고 있는 부분을 에칭에 의해 제거함으로써, 제조공정수를 증가시키지 않고 소망하지 않는 배선 사이의 도통을 방지하는 것이 가능하게 된다.
더욱이, 보호막(70)을 형성한 후, 동일 마스크 패턴으로 제2금속막으로서의 Mo-Al-Mo 적층막을 에칭하면, 포토 리소그래피 공정을 증가시키지 않고 동일층에 형성된 화소전극(48)과 대향전극(46) 혹은 표시신호선(34)과 대향전극(46)의 쇼트불량을 억제하는 것이 가능하게 된다.
즉, 각각 다른 전압신호가 공급되는 표시신호선(34)과 화소전극(48) 및 대향전극(46)을 게이트 절연막(42)상에 형성하는 공정에 있어서, 성막된 제2금속막을 포토 리소그래피에 의한 패터닝할 때 포토 레지스트상 또는 마스크 패턴상에 먼지가 부착하고 있기 때문에 도통한다고 해도 보호막(70)에 의해 덮이지 않고 노출하고 있는 Mo-Al-Mo 적층막을 에칭에 의해 제거함으로써, 제조공정수를 증가시키지 않고 소망하지 않는 배선 사이의 도통을 방지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상술한 바와 같은 제2금속막으로서의 Mo-Al-Mo 적층막을 에칭하는 공정에 있어서, 동시에 노츨하고 있는 제1금속막으로서의 알루미늄 합금막-몰리브덴막도 에칭하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 이 실시형태에 따른 어레이기판에 의하면, 주사신호선(30)과 대향신호선(32) 사이에서 쇼트불량이 발생한 경우라도 주사신호선(30)과 대향신호선(32) 사이의 게이트 절연막(42)에 유리기판(28)의 표면까지 관통한 개구부 (115)를 설치함으로써 제1금속막을 에칭하거나, 후에 게이트 절연막(104)상에 성막된 제2금속막을 에칭함으로써 주사신호선(30)과 대향신호선(32)의 도통부분을 제거할 수 있다. 따라서, 주사신호선(30)과 대향신호선(32)이 쇼트할 확률은 종래예에서 3~5%였던 것에 대해 본 실시예에 의하면 0.5%로 저감되어 어레이기판의 제조수율이 대폭적으로 향상된다.
그 외, 제4실시예에 있어서도 상술한 제3실시예와 마찬기지의 작용효과를 얻을 수 있음과 더불어, 제1실시예와 마찬가지의 대향기판과 조합시켜 액정표시소자를 구성함으로써 표시품위가 우수하면서 배선의 쇼트를 억제한 액정표시소자를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고 본 발명의 범위내에서 여러가지 변경이 가능하다. 예컨대, 상술한 실시예에서는 반도체막을 비정질·실리콘으로 구성했지만, 다결정 실리콘막 등이어도 좋은 것은 말할 것도 없다. 또, 유리기판 표면의 주변영역에 구동회로부를 일체적으로 형성한 구성으로 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 표시품위의 향상을 도모함과 더불어 소비전력을 증대하지 않고 액정의 응답성을 향상 가능한 액정표시소자용의 어레이기판과 이를 구비한 액정표시소자 및 어레이기판의 제조방법을 제공할 수 있다.
Claims (51)
- 기판과,상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과,상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과,상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고,상기 각 화소영역은, 상기 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성한 일단과, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 타단을 갖춘 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고 긴 제2전극을 갖추며,상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 각 화소영역은, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에 상기 절연막을 매개로 하여 설치됨과 더불어, 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장되어 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하는 가늘고 긴 차광층을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제2항에 있어서, 상기 차광층은 상기 절연막을 매개로 하여 상기 제2전극과 겹쳐서 위치한 옆테두리부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제2항에 있어서, 상기 차광층 및 상기 대향신호선은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치됨과 더불어 동일한 도전층을 가공하여 형성되고, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 각 화소영역에는 서로 평행한 복수개의 상기 제2전극이 설치되고, 상기 제1전극은 서로 인접하는 2개의 상기 제2전극 사이에 각 제2전극과 같은 간격을 두고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 제1전극의 일단은 상기 대향신호선과 평행하면서 상기 제2전극과 직교하는 방향으로 연장된 보조용량선을 구성하고 있는 것을 특징으로하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 절연막은 적어도 질화규소를 함유한 단층구조 혹은 적층구조를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극은 3000Å 이상의 두께를 갖는 막으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극은 각각 상기 절연기판의 표면에 대해 30도 이상 90도 이하의 경사를 가진 측면을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 각 화소영역은 상기 절연층을 사이에 두고 상기 제2전극과 겹쳐서 설치되어 보조용량을 형성함과 더불어, 상기 제1전극에 전기적으로 접속된 제3전극을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제11항에 있어서, 상기 제3전극은 상기 대향신호선 및 주사신호선과 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제1항에 있어서, 상기 각 화소영역은 상기 주사신호선과 그에 인접한 대향신호선 사이에서 상기 절연막에 형성되고, 상기 기판 표면까지 연장된 개구부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 기판과,상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과,상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과,상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고,상기 각 화소영역은, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고 긴 제2전극과, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에 상기 절연막을 매개로 하여 위치함과 더불어, 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장되어 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하는 가늘고 긴 차광층을 갖추며,상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제14항에 있어서, 상기 차광층은 상기 절연막을 매개로 하여 상기 제2전극과 겹쳐서 위치한 옆테두리부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제14항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 동일한 차광성 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제14항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치되고, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제14항에 있어서, 상기 제2전극과 차광층으로 형성된 차광영역은 약 6㎛ 이상의 폭을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제14항에 있어서, 상기 차광층 및 상기 대향신호선은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제14항에 있어서, 상기 차광층은 상기 대향신호선에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 기판과,상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선과,상기 기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 설치됨과 더불어, 각각 인접하는 2개의 주사신호선 사이의 거의 중앙에 배치된 복수의 대향신호선과,상기 기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과,상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고,상기 각 화소영역은, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 제1전극과, 상기 제1전극과 동일한 도전층으로 형성되어 제1전극과 소정의 간격을 두고 병설됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 제2전극을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제21항에 있어서, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 표시신호선과 동일한 도전층에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제21항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치됨과 더불어, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제21항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극 및 표시신호선을 이들 윤곽에 따라 각각을 덮는 보호막을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 기판과,상기 기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선과,상기 기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 설치됨과 더불어, 각각 상기 주사신호선으로부터 소정의 간격을 두고 배치된 복수의 대향신호선과,상기 기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과,상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고,상기 각 화소영역은, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 제1전극과, 상기 제1전극과 동일한 도전층으로 형성되어 제1전극과 소정의 간격을 두고 병설됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 제2전극과, 상기 대향신호선과 그에 인접한 주사신호선의 사이에서 상기 절연막에 형성되고, 상기 기판 표면까지 연장된 개구부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제25항에 있어서, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 표시신호선과 동일한 도전층에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제25항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치됨과 더불어, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 제25항에 있어서, 상기 개구부를 제외하고, 제1전극과 제2전극 및 표시신호선을 덮는 보호막을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판.
- 액정층을 사이에 두고 서로 대향배치된 제1 및 제2기판을 구비하고,상기 제1기판은, 절연기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 갖추며,상기 각 화소영역은, 상기 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성한 일단과, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 타단을 갖춘 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고 긴 제2전극을 갖추고,상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있는 액정표시소자.
- 제29항에 있어서, 상기 각 화소영역은, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에 상기 절연막을 매개로 하여 설치됨과 더불어, 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장되어 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하는 가늘고 긴 차광층을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제29항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치됨과 더불어 동일한 도전층을 가공하여 형성되고, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제29항에 있어서, 상기 각 화소영역은, 상기 주사신호선과 그에 인접한 대향신호선 사이에서 상기 절연막에 형성되고, 상기 기판 표면까지 연장된 개구부를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 액정층을 사이에 두고 서로 대향배치된 제1 및 제2기판을 구비하고,상기 제1기판은, 절연기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선 및 대향신호선과, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 갖추며,상기 각 화소영역은, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제2전극과, 상기 표시신호선에 인접한 상기 제2전극의 아래층에 상기 절연막을 매개로 하여 위치함과 더불어 상기 제2전극과 거의 평행하게 연장되어 상기 표시신호선과 제2전극의 간극을 차광하는 가늘고 긴 차광층을 갖추고,상기 제1 및 제2전극은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제33항에 있어서, 상기 제2기판은 상기 제1기판의 화소영역과 각각 대향한 복수의 개구를 갖춘 매트릭스 형상의 차광층을 갖추고,상기 제2기판에 설치된 차광층의 각 개구는 상기 어레이기판의 차광층 및 제2전극중 어느 하나와 겹쳐서 위치한 개구 테두리를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제34항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 동일한 차광성 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제34항에 있어서, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 배치되고, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제34항에 있어서, 상기 어레이기판의 차광층 및 상기 대향신호선은 동일한 도전층을 가공하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 절연기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선과, 상기 절연기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 설치됨과 더불어 각각 인접하는 2개의 주사신호선 사이의 거의 중앙에 배치된 복수의 대향신호선과, 상기 절연기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고, 상기 각 화소영역이 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 제1전극과, 상기 제1전극과 동일한 도전층으로 형성되어 제1전극과 소정의 간격을 두고 병설됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 제2전극을 갖추고 있는 어레이기판과,상기 어레이기판과 소정의 간격을 두고 대향배치된 대향기판과,상기 어레이기판과 대향기판 사이에 밀봉됨과 더불어, 상기 어레이기판과 대향기판 사이를 통과하는 광을 상기 어레이기판의 제1전극과 제2전극의 사이에 형성되는 전계에 의해 변조하는 광변조층을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제38항에 있어서, 상기 제1전극 및 제2전극은 상기 표시신호선과 동일한 도전층에 의해 형성되어 상기 절연막상에 배치됨과 더불어, 상기 제2전극은 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 절연기판상에 서로 평행하게 설치된 복수의 주사신호선과, 상기 절연기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 설치됨과 더불어 각각 주사신호선으로부터 소정의 간격을 두고 배치된 복수의 대향신호선과, 상기 절연기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 절연막을 매개로 하여 주사신호선 및 대향신호선상에 설치된 서로 평행한 복수의 표시신호선과, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 영역에 각각 규정된 복수의 화소영역을 구비하고, 상기 각 화소영역이 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 제1전극과, 상기 제1전극과 동일한 도전층으로 형성되어 제1전극과 소정의 간격을 두고 병설됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 제2전극과, 상기 대향신호선과 그에 인접한 주사신호선 사이에서 상기 절연막에 형성되어 상기 기판 표면까지 연장된 개구부를 갖추고 있는 어레이기판과,상기 어레이기판과 소정의 간격을 두고 대향배치된 대향기판과,상기 어레이기판과 대향기판 사이에 밀봉됨과 더불어, 상기 어레이기판과 대향기판 사이를 통과하는 광을 상기 어레이기판의 제1전극과 제2전극의 사이에 형성되는 전계에 의해 변조하는 광변조층을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 제40항에 있어서, 상기 어레이기판은, 상기 개구부를 제외하고, 상기 제1전극과 제2전극 및 표시신호선을 덮는 보호막을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
- 절연기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선 및 대향신호선을 형성한 후, 상기 주사신호선 및 대향신호선에 겹쳐서 절연막을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 형성된 동일한 도전층을 패터닝함으로써, 각각 상기 주사사선 및 표시신호선으로 둘러싸인 복수의 화소영역에, 상기 대향신호선과 겹쳐서 위치하여 보조용량을 형성한 일단과, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 타단을 갖춘 가늘고 긴 제1전극과, 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖춘 가늘고 긴 제2전극을 형성하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 제42항에 있어서, 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝하여 상기 주사신호선 및 대향신호선을 형성하고, 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝하여 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 절연성 기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선과 대향신호선, 및 상기 대향신호선과 직교하는 방향으로 연장된 서로 평행한 복수의 가늘고 긴 차광층을 형성한 후, 상기 주사신호선과 대향신호선 및 차광층에 겹쳐서 절연막을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하도록 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 형성된 동일한 도전층을 패터닝함으로써, 각각 상기 주사사선 및 표시신호선으로 둘러싸인 복수의 화소영역에, 스위칭소자를 매개로 하여 주사신호선과 표시신호선의 교차부에 전기적으로 접속된 가늘고 긴 제1전극과, 상기 대향신호선과 전기적으로 접속된 일단을 갖추고 상기 제1전극과 거의 평행하게 연장됨과 더불어, 상기 차광층에 적어도 일부가 겹쳐 위치한 가늘고 긴 제2전극을 형성하는 공정를 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 제44항에 있어서, 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝하여 상기 주사신호선과 대향신호선 및 차광층을 형성하고, 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝하여 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 절연막에 콘택트 홀을 형성한 후, 상기 제2금속막을 성막하고, 이 제2금속막을 패터닝함으로써, 상기 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선에 도통하는 상기 제2전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 절연성 기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선을 형성하는 공정과,상기 절연기판상에 상기 주사신호선과 평행하게 연장됨과 더불어, 각각 인접하는 2개의 주사신호선 사이의 거의 중앙에 배치된 복수의 대향신호선을 형성하는 공정과,상기 절연기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선을 덮도록 절연막을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 상기 주사신호선을 제어단자로 하는 스위칭소자를 형성하는 공정과,상기 절연막의 상기 대향신호선과 대향하는 위치에 콘택트 홀을 형성하고,상기 절연막상에 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하는 방향으로 연장됨과 더불어 각각 상기 스위치소자의 입력단자에 접속된 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 있어서, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 각 화소영역에, 상기 스위칭소자의 출력단자에 접속된 제1전극과, 상기 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선에 접속된 제2전극을 동일한 도전층을 가공하여 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 제47항에 있어서, 상기 주사신호선 및 대향신호선은 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝하여 형성하고, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극은 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝하여 형성하며,상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성한 후, 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 이들의 윤곽에 따라 각각 보호막으로 덮고, 상기 제2금속막을 제거가능한 에칭처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 절연성 기판상에 서로 평행한 복수의 주사신호선을 형성하는 공정과,상기 절연기판상에 상기 주사신호선으로부터 소정의 간격을 두고 상기 주사신호선과 평행하게 연장되는 복수의 대향신호선을 형성하는 공정과,상기 절연기판상에 상기 주사신호선 및 대향신호선을 덮도록 절연막을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 상기 주사신호선을 제어단자로 하는 스위칭소자를 형성하는 공정과,상기 주사신호선과 대향신호선 사이에서 상기 절연막에 개구부를 형성하는 공정과,상기 절연막의 상기 대향신호선과 대향하는 위치에 콘택트 홀을 형성하는 공정과,상기 절연막상에, 상기 주사신호선 및 대향신호선과 교차하는 방향으로 연장됨과 더불어, 각각 상기 스위칭소자의 입력단자에 접속된 서로 평행한 복수의 표시신호선을 형성하는 공정과,상기 절연막상에 있어서, 상기 주사신호선 및 표시신호선으로 둘러싸인 각 화소영역에, 상기 스위칭소자의 출력단자에 접속된 제1전극과, 상기 콘택트 홀을 매개로 하여 상기 대향신호선에 접속된 제2전극을 동일한 도전층을 가공하여 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 제49항에 있어서, 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝함으로써 상기 주사신호선 및 상기 대향신호선을 형성함과 더불어, 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝함으로써 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성하고,상기 절연막에 상기 개구부를 형성한 후, 상기 개구부를 매개로 하여 상기 제1금속막을 제거가능한 에칭처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
- 제49항에 있어서, 상기 절연성 기판상에 성막된 제1금속막을 패터닝함으로써 상기 주사신호선 및 상기 대향신호선을 형성함과 더불어, 상기 절연막상에 성막된 제2금속막을 패터닝함으로써 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성하고,상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 형성한 후, 적어도 상기 표시신호선과 제1전극 및 제2전극을 이들의 윤곽에 따라 피복하는 보호막을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 어레이기판을 제조하는 제조방법.
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