KR100773876B1 - 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 횡전계방식 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 충분한 보조 용량을 확보할 수 있는 구조로 제작된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 구성과 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명을 요약하면, 화소영역을 가로질러 구성되는 스토리지 배선의 상부에 제 1 보조 용량부를 구성하고, 게이트 배선 일부의 상부에 제 2 보조 용량부를 구성한다.
상기 제 1 보조 용량부는 제 1 전극으로 스토리지 배선의 일부를 사용하고, 상기 드레인 전극에서 제 1 전극의 상부로 연장된 금속패턴을 제 2 전극으로 한다.
상기 금속패턴은 상기 드레인 전극과 콘택홀을 통해 연결된 투명 전극과 접촉하도록 구성한다.
이와 같이 하면, 하부 스토리지 배선의 단차에 의해 상기 드레인 전극과 금속패턴을 연결하는 부분이 단선 되더라도 상기 투명전극 패턴을 통해 금속패턴에 신호가 전달되기 때문에 보조 용량 불량이 발생하지 않는다.
Description
도 1은 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동작을 각각 도시한 단면도이고,
도 3은 종래에 따른 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판의 한 화소부에 대한 평면을 도시한 평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 5a 내지 도 5d는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ`,Ⅵ-Ⅵ`,Ⅶ-Ⅶ`을 따라 절단하여, 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
100 : 기판 112 : 게이트 배선
114 : 게이트 전극 116 : 스토리지배선
120 : 액티브층 124 : 데이터 배선
126 : 소스 전극 128 : 드레인 전극
130 : 화소 전극 132 : 연장부
140a,140b: 콘택홀 142 : 화소 전극
146 : 공통 전극
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로 특히, 보조 용량을 충분히 확보할 수 있고 보조 용량부에 단선이 발생하지 않는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 구성과 그 제조방법에 관한 것이다.
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.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표 시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 화소전극이 형성된 어레이기판(하부기판)과, 상부 및 하부기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.
그러나, 상-하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. 따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 새로운 기술이 제안되고 있다. 하기 기술될 액정표시장치는 횡전계에 의한 액정 구동방법으로 시야각 특성이 우수한 장점을 갖고 있다.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 횡전계방식 액정표시장치에 관해 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 횡전계방식 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 컬러필터 기판인 상부기판(10)과 어레이기판인 하부기판(20)이 서로 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(10,20)사이에는 액정층(12)이 개재되어 있다.
상기 하부기판(20)상에는 공통전극(38)과 화소전극(36)이 동일 평면상에 형성되어 있다.
상기 액정층(12)은 상기 공통전극(38)과 화소전극(36)의 수평전계(21)에 의해 작동된다.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동 작을 각각 도시한 단면도이다.
도 2a에서는, 오프상태로 수평전계가 인가되지 않으므로 액정층(12)의 상변이가 일어나지 않은 상태이다.
도 2b에서는, 전압이 인가된 온(on)상태에서의 액정의 상변이를 도시한 도면으로, 상기 공통전극(38) 및 화소전극(36)과 대응하는 위치의 액정(12a)의 상변이는 없지만 공통전극(38)과 화소전극(36)사이 구간에 위치한 액정(12b)은 이 공통전극(38)과 화소전극(36)사이에 전압이 인가되므로써 형성되는 수평전계(21)에 의하여, 상기 수평전계(21)와 같은 방향으로 배열하게 된다. 즉, 상기 횡전계형 액정표시장치는 액정이 수평전계에 의해 이동하므로, 시야각이 넓어지는 특성을 띠게 된다.
그러므로, 상기 횡전계형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때, 상/하/좌/우방향으로 약 80∼85o방향에서 가시할 수 있다.
도 3은 종래의 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 구성한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판(10)은 소정간격 이격되어 평행하게 일 방향으로 구성된 다수의 게이트배선(32)과, 상기 게이트 배선과 근접하여 평행하게 일 방향으로 구성된 스토리지 배선(35)과, 상기 두 배선과 교차하며 특히 게이트배선(32)과는 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(44)이 구성된다.
상기 게이트배선(32)과 데이터배선(44)의 교차지점에는 게이트 전극(34)과 액티브층(40)과 소스 전극(46)및 드레인 전극(48)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성되며, 상기 소스 전극(46)은 상기 데이터배선(44)과 연결되고, 상기 게이트 전극(34)은 상기 게이트배선(32)과 연결된다.
상기 화소영역(P)의 상부에는 상기 드레인 전극(48)과 연결되는 화소전극(38)과, 상기 화소전극(38)과 평행하게 구성되고 상기 스토리지 배선(35)과 연결되는 공통전극(36)이 구성된다.
상기 화소전극(38)은 상기 게이트 배선(32)의 상부에 일 방향으로 구성된 수평부(38a)와, 상기 수평부(38a)의 양측에서 화소영역(P)으로 연장된 제 1 수직부(38b)와 제 2 수직부(38c)로 구성된다.
이때, 상기 제 1 수직부(38b)의 끝단은 드레인 전극(48)과 연결된다.
상기 공통전극(36)은 상기 스토리지배선(35)의 상부에 구성되고, 스토리지 배선(35)과 전기적으로 접촉된 수평부(37)와, 수평부에서 상부로 연장된 다수의 제 1 수직부(36a)와, 수평부(37)에서 하부로 연장된 다수의 제 2 수직부(36b)로 구성된다.
전술한 구성에서, 상기 공통전극(36)은 투명한 금속전극으로 형성하였고, 상기 화소전극(38)은 상기 소스 및 드레인 전극(46,48)과 동일한 물질로 구성하였다.
전술한 구성에서, 상기 게이트 배선(32)의 일부를 제 1 전극으로 하고, 게이트 배선(32)의 상부에 형성한 화소전극의 수평부(38a)를 제 2 전극으로 하는 보조 용량(C)이 구성된다.
그러나, 전술한 바와 같은 구성은 상기 화소전극을 불투명한 금속으로 형성하였기 때문에 개구율을 개선할 수 없고, 미세화소로 갈수록 상기 게이트 배선의 폭이 작아지기 때문에 충분한 보조용량을 확보할 수 없는 구조이다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 목적으로 안출 되었으며, 개구율을 개선하고 보조 용량을 충분히 확보하여 고화질의 횡전계 방식 액정표시장치를 제작하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 기판과; 상기 기판 상에 서로 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과; 상기 게이트배선과 평행하게 소정간격 이격하여 구성되고, 화소 영역으로 연장된 제 1 수직부와 제 2 수직부를 갖는 스토리지 배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 지점에 구성되고, 게이트 전극과 액티브층과 소스전극 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터와; 상기 드레인 전극에서 화소영역으로 연장된 연결부와 연결되고, 상기 스토리지 배선의 상부에 구성된 금속패턴과; 상기 화소영역 내에서 상기 드레인 전극과 접촉하여 소정 길이로 연장된 제 1 수평부와, 상기 제 1 수평부의 일측에서 연장된 제 1 수직부와, 상기 제 1 수평부의 타측에서 연장된 제 2 수직부와, 상기 제 2 수직부에서 수직하게 소정 길이로 연장되며 상기 게이트 배선과 중첩하는 제 2 수평부와, 상기 제 2 수평부의 끝단에서 수직하게 연장되고, 상기 금속패턴과 연결된 제 3 수직부를 갖는 화소전극과; 상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 1 수직부와, 제 1 수직부에서 상기 스토리지 배선의 상부로 연장된 제 1 수평부와, 제 1 수평부의 끝단에서 수직하게 연장된 제 2 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 2 수직부를 갖는 공통전극을 포함한다.
상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 공통전극의 제 1 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 상기 공통전극의 제 3 수직부는 전기적으로 연결되어 구성된다.
상기 게이트 배선과 스토리지 배선은 동일층 동일물질로 형성한다.
상기 스토리지 배선의 일부와 금속패턴을 각각 제 1, 2 전극으로 하는 제 1 보조 용량부와, 상기 게이트 배선의 일부와 화소전극의 제 2 수평부를 각각 제 1, 2 전극으로 하는 제 2 보조 용량부로 구성된다.
상기 액티브층에서 상기 데이터 배선의 하부로 연장된 반도체라인을 더욱 포함한다.
상기 소스 전극은 "U"자 형상이고 드레인 전극을 소정간격 이격하여 감싸는 형상으로 구성한다.
본 발명의 특징에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 기판 상에 서로 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 평행하게 소정간격 이격하여 구성되고, 상기 화소영역 내부로 연장된 제 1 수직부와 제 2 수직부를 갖는 스토리지 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 지점에 게이트전극과 액티브층과 소스전극 및 드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극에서 상기 화소영역으로 연장된 연결부와, 상기 스토리지 배선의 상부에 금속패턴을 형성하는 단계와; 상기 금속패턴이 형성된 기판의 전면에 절연물질로 보호막을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 접촉하여 소정 길이로 연장된 제 1 수평부와, 상기 제 1 수평부의 일측에서 연장된 제 1 수직부와, 상기 제 1 수평부의 타측에서 상기 스토리지 배선까지 연장된 제 2 수직부와, 상기 제 2 수직부에서 상기 게이트 배선과 중첩하며 이와 평행하게 연장된 제 2 수평부와, 상기 제 2 수평부에서 수직하게 연장되어 상기 금속패턴과 연결된 제 3 수직부를 갖는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 1 수직부와, 제 1 수직부에서 스토리지 배선의 상부로 연장된 제 1 수평부와, 제 1 수평부에서 연장된 제 2 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 2 수직부로 구성된 공통전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 실시예 --
본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 공통전극과 화소전극을 투명전극으로 형성하고, 화소영역 상에 별도의 보조용량을 더욱 구성한 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 한 화소를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 기판(100)상에 다수의 게이트 배선(112)이 형성되고, 상기 게이트 배선(112)을 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(124)을 형성한다.
상기 게이트 배선(112)과 평행하게 이격되어 화소영역(P)을 가로지르는 스토리지 배선(116)을 형성한다.
상기 게이트 배선(112)과 데이터 배선(124)의 교차지점에는 게이트 전극(114)과 액티브층(120)과 소스 전극(126)과 드레인 전극(128)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
이때, 상기 소스 전극(126)은 "U"형상으로 구성하고, 상기 드레인 전극(128)은 상기 소스전극(126)의 내부에 소정간격 이격된 형상으로 구성한다.
이와 같은 구성은 상기 소스 전극(126)과 드레인 전극(128) 사이의 채널 길이를 짧게 하고, 채널 폭은 넓게 하는 효과가 있어, 캐리어(carrier)의 이동도를 개선할 수 있다.
상기 액티브층(120)에서 상기 데이터 배선(124)에서 연장된 반도체 라인(121)을 형성한다.
상기 스토리지 배선(116)은 화소영역(P)의 일측과 타측에서 각각 상하로 수직하게 연장된 제 1 수직부(116a)와 제 2 수직부(116b)를 포함한다.
상기 제 1 수직부(116a)와 제 2 수직부(116b)는 상기 스토리지 배선(116)과 교차하는 형상이다.
전술한 구성에서, 상기 화소영역(P)을 지나는 스토리지 배선(116)의 상부에는 상기 데이터 배선(124)과 소스 및 드레인 전극(126,128)과 동일층 동일물질로 아일랜드 형상의 금속패턴(130)을 형성하고, 상기 금속 패턴(130)은 연결배선(132)을 통해 드레인 전극(128)과 연결한다.
상기 금속패턴(130)을 구성한 화소영역(P)에는 절연막을 사이에 두고 공통전극(146)과 화소전극(142)을 평행하게 이격하여 구성한다.
상기 화소전극(142)은 상기 드레인 전극(128)과 접촉하여 연장된 제 1 수평부(142a)와, 상기 제 1 수평부(142a)의 일 끝에서 상기 스토리지 배선(116)에 근접하는 위치로 수직하게 연장된 제 1 수직부(142b)와, 상기 제 1 수평부(142a)의 타 끝에서 상기 게이트 배선(112)의 상부까지 수직하게 연장된 제 2 수직부(142c)와, 상기 제 2 수직부(142c)에서 박막 트랜지스터(T)방향으로 연장된 제 2 수평부(142d)와, 상기 제 2 수평부(142d)에서 스토리지 배선(116)에 근접하게 위치로 수직하게 연장된 제 3 수직부(142e)로 구성된다.
이때, 상기 제 1 수직부(142b)는 상기 드레인 전극(128)과 금속패턴(130)을 연결하는 연결배선(132)과 평면적으로 겹쳐 구성한다.
공통전극(146)은 상기 스토리지 배선의 제 1 수직부(116a)와 평면적으로 겹쳐 형성된 제 1 수직부(146a)와, 상기 제 1 수직부(146a)에서 스토리지 배선(116)을 따라 소정 길이로 연장된 제 1 수평부(146b)와, 상기 화소전극의 제 1 , 제 3 수직부(142b,142e)와 제 2 수직부(142c) 사이에 위치하여 평행하게 이격된 제 2 수직부(146c)와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부(116b)와 겹쳐 형성된 제 3 수직부(146d)로 구성한다.
전술한 구성은, 상기 스토리지 배선(116)과 금속패턴(130)을 제 1 전극과 제 2 전극으로 하는 제 1 보조 용량부(C1)와, 상기 게이트 배선(112)의 일부와 상기 화소전극의 제 2 수평부(142d)를 각각 제 1 전극과 제 2 전극으로 하는 제 2 보조 용량부(C2)를 구성할 수 있다.
전술한 구성에서, 상기 공통전극(146)은 제 1 수직부(146a)와 제 3 수직부(146d)에 형성된 콘택홀(140a,140b)을 통해 하부 스토리지 배선의 제 1 수직부(116a)와 제 2 수직부(116b)에 연결된 상태이므로, 상기 스토리지 배선(116)을 통해 공통신호를 인가 받는 구성으로 한다.
또한, 상기 공통전극(146)과 화소전극(142)은 투명전극으로 형성하며, 상기 공통전극(146)과 겹쳐지는 스토리지 배선의 제 1 수직부(116a)와 제 2 수직부(116b)는 상기 공통전극(146)의 폭보다 좌우로 약 1㎛씩 작은 폭으로 구성하 여, 개구율의 저하는 없다.
이에 대해 간략히 설명하면, 투명 전극으로 공통전극(146)과 화소전극(142)을 형성하게 되면, 패턴된 전극의 에지(edge)로 부터 양측으로 각각 1㎛정도의 개구율 향상 효과가 있다.
이는 횡전계 분포에 의한 액정의 배향 특성에 관련이 있으며, 각 전극의 에지로 부터 1㎛의 거리에 위치하는 액정의 배향 특성은 상기 두 전극 사이에 위치하는 액정의 배향 특성과 유사한 특성을 가진다.
따라서, 투명 전극은 빛을 완전히 차단하는 불투명 금속전극에 비해 상기 이격거리 만큼 개구율이 개선되는 효과가 있다.
결과적으로, 상기 하부의 금속패턴을 상부의 투명 금속패턴에 비해 작은 폭으로 형성하면 개구율에는 영향을 미치지 않는다.
또한, 전술한 구성에서, 상기 제 1 보조 용량부(C1)를 구성하는 제 2 전극인 금속패턴(130)은 연결배선(132)을 통해 드레인 전극(128)과 연결되는 구성이다.
이때, 상기 연결배선(132)이 하부의 스토리지 배선(116)의 측면 단차에 의해 단선되는 불량이 발생할 수 있기 때문에, 상기 화소전극의 제 3 수직부(142e)와 상기 금속패턴(130)을 연결한다.
이때, 서로 다른 층에 구성되므로 별도의 콘택홀(138)을 통해 연결하면 된다.
이와 같은 구성은 상기 연결배선(132)이 단선되더라도, 상기 드레인 전극(128)과 연결되는 화소전극(142)을 통해 신호를 받는 상태이므로 보조 용량을 계속 축적할 수 있도록 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 어레이 기판 구성은 개구율을 개선하는 동시에 충분한 보조 용량을 확보할 수 있는 구조이므로 고 개구율과 고 화질을 가지는 액정패널을 제작할 수 있다.
이하, 도 5a 내지 도 5d를 참조하여, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 제조공정을 설명한다.
도 5a 내지 도 5d는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ`,Ⅵ-Ⅵ`,Ⅶ-Ⅶ`을 따라 절단하여, 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 알루미늄(Al), 알루미늄 네오디뮴(AlNd)과 같은 알루미늄 합금, 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)을 포함하는 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하여, 게이트 전극(114)을 포함하는 게이트배선(112)과, 상기 게이트배선(112)과 평행하게 이격된 스토리지배선(116)을 형성한다.
상기 스토리지 배선(116)의 상부와 하부로 동일 선상에 연장된 수직부를 구성한다. 상기 수직부는 단일 화소영역에서 일측과 타측에 위치하도록 구성하는데, 편의상 일측에 위치한 수직부를 제 1 수직부(도 4의 116a)라 하고, 타측에 위치한 수직부를 제 2 수직부(116b)라 한다.
다음으로, 상기 게이트배선(112)과 스토리지배선(116)등이 포함된 기판(100)의 전면에 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 게이트 절연막(118)을 형성한다.
다음으로, 상기 게이트 절연막(118) 상부에 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 증착하고 패턴하여, 액티브층(120)과 오믹 콘택층(122)을 형성한다.
상기 비정질 실리콘의 액티브층(120)과 오믹 콘택층(122)은 이후 공정에서 형성되는 데이터 배선 영역으로 연장 형성하는데, 편의상 두층을 합하여 반도체 라인(121)이라 한다.
상기 반도체 라인(121)은 이후 형성되는 데이터 배선의 부착특성을 개선하기 위한 목적으로 형성한다.
도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 액티브층(120)과 오믹 콘택층(122)과 반도체 라인(121)이 형성된 기판(100)의 전면에 전술한 바와 같은 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 게이트배선(112)과 스토리지배선(116)과 교차하고 게이트 배선(112)과는 화소영역을 정의하는 데이터배선(124)과, 상기 데이터배선(124)에서 돌출 형성되고 상기 액티브층(120)의 일 측 상부에 겹쳐 구성되는 소스 전극(126)과 이와는 소정간격 이격된 드레인 전극(128)을 형성한다.
동시에, 상기 스토리지 배선(116)의 상부에 상기 스토리지 배선(116)을 따라 아일랜드 형상으로 금속패턴(130)을 형성하고, 상기 금속패턴(130)과 드레인 전극(128)을 연결하는 연결부(132)를 형성한다.
전술한 공정에서, 상기 소스 전극(126)과 드레인 전극(128)을 마스크로 하여 상기 두 전극(126, 128) 사이에 노출된 오믹 콘택층(122)을 식각하여 액티브층(120)을 노출한다.
도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(126,128)과 데이터 배선(124)이 형성된 기판(100)의 전면에 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함한 무기절연 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 보호막(134)을 형성한다.
연속하여 상기 보호막(134)을 패턴하여, 상기 드레인 전극(128)의 일부를 노출하는 제 1 콘택홀(136)과, 상기 금속패턴(130)의 일부를 노출하는 제 2 콘택홀(138)과, 상기 스토리지 배선(116)의 제 1 수직부(도 4의 116a)와 제 2 수직부(116b)를 노출하는 제 3 콘택홀(도 4의 140a)과 제 4 콘택홀(140b)을 형성한다.
도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(134)이 형성된 기판(100)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(128)과 접촉하는 제 1 수평부(142a)와, 상기 제 1 수평부(142a)의 일 끝에서 상기 스토리지 배선(116)에 근접하는 위치로 수직하게 연장된 제 1 수직부(142b)와, 상기 제 1 수평부(142a)의 타 끝에서 상기 게이트 배선(112)의 상부까지 수직하게 연장된 제 2 수직부(142c)와, 상기 제 2 수직부(142c)에서 박막 트랜지스터(T) 방향으로 연장된 제 2 수평부(142d)와, 상기 제 2 수평부(142d)에서 스토리지 배선(116)에 근접한 위치로 수직하게 연장된 제 3 수직부(142e)로 구성된 화소전극(142)를 형성한다.
상기 제 3 수직부(142e)는 상기 제 2 콘택홀(138)을 통해 하부의 금속패턴(130)과 연결한다.
화소전극(142)을 형성하는 동시에, 상기 화소전극(142)과 소정간격 이격하여 공통전극(146)을 형성하며, 상기 공통전극(146)은 상기 스토리지 배선(116)의 제 1 수직부(116a)와 평면적으로 겹쳐진 제 1 수직부(도 4의 146a)와, 상기 제 1 수직부(146a)에서 스토리지 배선(116)을 따라 소정 길이로 연장된 제 1 수평부(146b)와, 상기 화소전극(138)의 제 1 , 제 3 수직부(142b,142e)와 제 2 수직부(142c) 사이에 위치하여 평행하게 이격된 제 2 수직부(도 4의 146c)와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부(116b)와 겹쳐 형성된 제 3 수직부(146d)로 구성된다.
이때, 상기 공통전극(146)의 제 1 수직부(146a)는 상기 제 3 콘택홀(도 4의 40a)을 통해 하부 스토리지 배선(116)의 제 1 수직부(도 4의 116a)와 연결하고, 상기 제 3 수직부(146d)는 제 4 콘택홀(140b)을 통해 하부 스토리지 배선의 제 2 수직부(116b)와 연결한다.
전술한 구성에서, 상기 스토리지 배선(116)과 금속패턴(130)을 제 1 전극과 제 2 전극으로 하는 제 1 보조 용량부(C1)와, 상기 게이트 배선(112)의 일부와, 상기 화소전극의 제 2 수평부(142d)를 각각 제 1 전극과 제 2 전극으로 하는 제 2 보조 용량부(C2)를 구성할 수 있다.
상기 제 1 보조 용량부(C1)를 구성하는 제 2 전극인 금속패턴(130)과 상기 화소전극의 제 3 수직부(142e)를 연결하는 것은, 상기 드레인 전극(128)과 금속패턴(130)을 연결하는 연결배선(132)이, 상기 하부의 스토리지 배선(116)의 측면 단차(K)에 의해 단선될 경우를 대비한 것이다.
상기 연결배선(132)이 단선되더라도, 상기 금속패턴(130)은 화소전극의 제 3 수직부(142e)를 통해 신호를 인가받을 수 있으므로 제 1 보조 용량부(C1)는 보조 용량부로서 기능을 계속 유지할 수 있다.
전술한 바와 같은 공정을 통해 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시 장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 공통전극과 화소전극을 투명전극으로 구성하여 개구율을 개선함과 동시에, 화소영역을 가로지르는 스토리지 배선의 상부에 구성되는 보조 용량부의 불량을 사전에 방지 할 수 있기 때문에 충분한 보조 용량을 확보할 수 있어서 고개구율과 고 화질을 구현하는 횡전계 방식 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.
Claims (15)
- 기판과;상기 기판 상에 서로 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선과;상기 게이트배선과 평행하게 소정간격 이격하여 구성되고, 화소 영역으로 연장된 제 1 수직부와 제 2 수직부를 갖는 스토리지 배선과;상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 지점에 구성되고, 게이트 전극과 액티브층과 소스전극 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터와;상기 드레인 전극에서 화소영역으로 연장된 연결부와 연결되고, 상기 스토리지 배선의 상부에 구성된 금속패턴과;상기 화소영역 내에서 상기 드레인 전극과 접촉하여 소정 길이로 연장된 제 1 수평부와, 상기 제 1 수평부의 일측에서 연장된 제 1 수직부와, 상기 제 1 수평부의 타측에서 연장된 제 2 수직부와, 상기 제 2 수직부에서 수직하게 소정 길이로 연장되며 상기 게이트 배선과 중첩하는 제 2 수평부와, 상기 제 2 수평부의 끝단에서 수직하게 연장되고, 상기 금속패턴과 연결된 제 3 수직부를 갖는 화소전극과;상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 1 수직부와, 제 1 수직부에서 상기 스토리지 배선의 상부로 연장된 제 1 수평부와, 제 1 수평부의 끝단에서 수직하게 연장된 제 2 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 2 수직부를 갖는 공통전극을 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 공통전극의 제 1 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 상기 공통전극의 제 3 수직부는 전기적으로 연결되어 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 공통전극과 화소전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명한 도전성 금속물질 중 선택된 하나로 구성한 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 게이트 배선과 스토리지 배선은 동일층 동일물질로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 스토리지 배선의 일부와 금속패턴을 각각 제 1, 2 전극으로 하는 제 1 보조 용량부와, 상기 게이트 배선의 일부와 화소전극의 제 2 수평부를 각각 제 1, 2 전극으로 하는 제 2 보조 용량부로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 액티브층에서 상기 데이터 배선의 하부로 연장된 반도체라인을 더욱 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 소스 전극은 "U"자 형상이고 상기 드레인 전극을 소정간격 이격하여 감싸는 형상으로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
- 기판 상에 서로 수직하게 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선을 형성하는 단계와;상기 게이트배선과 평행하게 소정간격 이격하여 구성되고, 상기 화소영역 내부로 연장된 제 1 수직부와 제 2 수직부를 갖는 스토리지 배선을 형성하는 단계와;상기 게이트배선과 데이터배선이 교차하는 지점에 게이트전극과 액티브층과 소스전극 및 드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;상기 드레인 전극에서 상기 화소영역으로 연장된 연결부와, 상기 스토리지 배선의 상부에 금속패턴을 형성하는 단계와;상기 금속패턴이 형성된 기판의 전면에 절연물질로 보호막을 형성하는 단계와;상기 드레인 전극과 접촉하여 소정 길이로 연장된 제 1 수평부와, 상기 제 1 수평부의 일측에서 연장된 제 1 수직부와, 상기 제 1 수평부의 타측에서 상기 스토리지 배선까지 연장된 제 2 수직부와, 상기 제 2 수직부에서 상기 게이트 배선과 중첩하며 이와 평행하게 연장된 제 2 수평부와, 상기 제 2 수평부에서 수직하게 연장되어 상기 금속패턴과 연결된 제 3 수직부를 갖는 화소전극을 형성하는 단계와;상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 1 수직부와, 제 1 수직부에서 스토리지 배선의 상부로 연장된 제 1 수평부와, 제 1 수평부에서 연장된 제 2 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 평면적으로 겹쳐진 제 2 수직부로 구성된 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 스토리지 배선의 제 1 수직부와 상기 공통전극의 제 1 수직부와, 상기 스토리지 배선의 제 2 수직부와 공통전극의 제 3 수직부는 각각 전기적으로 연결되도록 형성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 공통전극과 화소전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명한 도전성 금속물질 중 선택된 하나로 형성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 게이트 배선과 스토리지 배선은 동일층 동일물질로 형성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 스토리지 배선의 일부와 금속패턴을 각각 제 1, 2 전극으로 하는 제 1 보조 용량부를 이루며, 상기 게이트 배선의 일부와 화소전극의 제 2 수평부를 각각 제 1, 2 전극으로 하는 제 2 보조 용량부를 이루는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 액티브층에서 상기 데이터 배선의 하부로 연장된 반도체라인을 더욱 형성하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 소스 전극은 "U"자 형상이고 드레인 전극을 소정간격 이격하여 감싸는 형상으로 형성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 박막트랜지스터 상부에는 상기 드레인 전극과, 상기 스토리지 배선과, 상기 금속패턴을 각각 노출시키는 제 1, 2 및 제 3 콘택홀을 갖는 보호막이 더욱 형성되며, 상기 화소전극과 드레인 전극과, 상기 스토리지 배선과 공통전극과, 상기 금속패턴과 화소전극의 제 3 수직부는 각각 상기 제 1, 2 및 제 3 콘택홀을 통해 서로 접촉하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
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