KR101969429B1 - 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법 - Google Patents

에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101969429B1
KR101969429B1 KR1020120073512A KR20120073512A KR101969429B1 KR 101969429 B1 KR101969429 B1 KR 101969429B1 KR 1020120073512 A KR1020120073512 A KR 1020120073512A KR 20120073512 A KR20120073512 A KR 20120073512A KR 101969429 B1 KR101969429 B1 KR 101969429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
liquid crystal
substrate
thin film
crystal display
Prior art date
Application number
KR1020120073512A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130028642A (ko
Inventor
최승규
이선화
신동수
이철환
박원근
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to TW101129747A priority Critical patent/TWI490615B/zh
Priority to US13/592,064 priority patent/US8760595B2/en
Priority to DE102012108165.4A priority patent/DE102012108165B4/de
Priority to CN201210330036.7A priority patent/CN102998863B/zh
Publication of KR20130028642A publication Critical patent/KR20130028642A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101969429B1 publication Critical patent/KR101969429B1/ko

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
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • 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
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • 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
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • 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
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

본 발명은 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 개시된 발명은 서로 합착되는 제1 기판과 제2 기판; 상기 제1 기판의 일면에 일 방향으로 형성된 게이트 배선; 상기 제1 기판상에 형성되고, 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선; 상기 제1 기판상에 형성되고, 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터 상부에 위치하고 상기 박막트랜지스터의 적어도 게이트 부위를 노출시키는 개구부를 구비한 절연막; 상기 절연막 상부에 형성되고, 상기 노출된 박막트랜지스터와 접속하는 화소전극; 상기 화소전극을 포함한 절연막 상부에 형성된 패시베이션막; 및 상기 패시베이션막 상부에 형성되고 서로 이격된 다수의 공통전극;을 포함하여 구성된다.

Description

에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법{ARRAY SUBSTRATE FOR FRINGE FIELD SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치의 구동 원리는 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 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정표시장치(AM-LCD: Active Matrix LCD, 이하 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판(즉, 상부기판)과 화소전극이 형성된 어레이기판(즉, 하부기판)과, 상부기판 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 액정 구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점이 있다. 따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 새롭게 제안된 기술이 횡전계에 의한 액정 구동방법인데, 이 횡전계에 의한 액정 구동방법은 시야각 특성이 우수한 장점을 가지고 있다.
이러한 횡정계 방식 액정표시장치는 컬러필터기판과 어레이기판이 서로 대향하여 구성되며, 컬러필터기판 및 어레이기판 사이에는 액정층이 개재되어 있다.
상기 어레이기판에는 투명한 절연기판에 정의된 다수의 화소마다 박막트랜지스터와 공통전극 및 화소전극으로 구성된다.
또한, 상기 공통전극과 화소전극은 동일 기판 상에 서로 평행하게 이격하여 구성된다.
그리고, 상기 컬러필터기판은 투명한 절연기판 상에 게이트배선과 데이터배선과 박막트랜지스터에 대응하는 부분에 블랙매트릭스가 구성되고, 상기 화소에 대응하여 컬러필터가 구성된다.
더욱이, 상기 액정층은 상기 공통전극과 화소전극의 수평 전계에 의해 구동된다.
여기서, 상기 공통전극과 화소전극은 휘도를 확보하기 위해 통상적으로 투명전극으로 형성한다.
따라서, 이러한 휘도 개선 효과를 극대화시키기 위해 제안된 기술이 FFS (Fringe Field Switching) 기술이다. 상기 FFS 기술은 액정을 정밀하게 제어함으로써 색상 변이(Color shift)가 없고 높은 명암비(Contrast Ratio)를 얻을 수 있는 특징이 있다.
이러한 종래기술에 따른 FFS(Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치 제조방법에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 FFS(Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 확대한 평면도로서, 합착마진을 고려하여 드레인 콘택홀 부위를 가려 주는 블랙매트릭스(BM; Black Matrix)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도로서, FFS(Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
종래기술에 따른 에프에프에스(FFS) 방식 액정표시장치용 어레이기판은, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 투명한 절연기판(11) 상에 일 방향으로 연장되고, 서로 평행하게 이격된 다수의 게이트배선(13)과; 상기 게이트배선(13)과 교차하고, 이 교차하여 이루는 지역에 화소영역을 정의하는 다수의 데이터배선(21)과; 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(21)의 교차지점에 마련되고, 상기 게이트배선(13)으로부터 수직되게 연장된 게이트전극(13a), 게이트절연막(15), 액티브층(17), 소스전극(23) 및 드레인전극(25)으로 이루어진 박막트랜지스터(T)과; 상기 박막트랜지스터(T)를 포함한 기판 전면에 형성된 포토아크릴층(29)과; 상기 포토아크릴층(29) 상에 형성된 대면적의 공통전극(33)과; 상기 공통전극(33)을 포함한 상기 포토아크릴층(29) 상에 형성되고, 상기 드레인전극(25)을 노출시키는 보호막(35)과; 상기 보호막(35) 상에 형성되고, 상기 드레인전극(25)과 전기적으로 연결되는 다수의 화소전극(37)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 화소영역의 전면에는 대면적의 공통전극(33)이 상기 게이트배선(13) 및 데이터배선(21)과 이격된 공간을 두고 배치되어 있다.
또한, 상기 공통전극(33) 상부에는 상기 보호막(35)을 사이에 두고 다수의 막대 형상의 화소전극(37)들이 배치되어 있다. 이때, 공통전극(33)과 다수의 화소전극(37)은 투명 도전물질인 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된다.
그리고, 상기 화소전극(37)은 포토아크릴층(29)에 형성된 드레인 콘택홀 (31)을 통해 상기 드레인전극(25)과 전기적으로 접속된다.
더욱이, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극(33)과 다수의 화소전극 (37)이 형성된 절연기판(11)과 이격되어 합착되는 칼라필터 기판(41) 상에는 칼라필터층(45)과 이 칼라필터층(45) 사이에 배치되어 광의 투과를 차단하기 위한 블랙매트릭스(43)가 적층된다. 이때, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(43)은 게이트배선(13)과 데이터배선(21)을 포함한 드레인콘택홀(31) 부위와 대응하는 칼라필터 기판(41) 상에 형성된다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 합착되는 상기 칼라필터 기판(41)과 절연기판(11) 사이에는 액정층(51)이 형성된다.
상기한 바와 같이, 기존에는 기생 캐패시턴스를 줄이기 위하여 포토아크릴층을 사용한다.
그러나, 상기 포토아크릴층에 화소전극과 박막트랜지스터의 드레인전극을 연결시켜 주기 위하여 드레인 콘택홀(31)을 형성해야 하고, 이 드레인 콘택홀 형성시에 드레인 콘택홀(31) 주변부의 액정 디스클리네이션(disclination) 영역이 발생함으로 인해 빛샘이 발생하게 된다.
따라서, 기존에는 이러한 드레인 콘택홀(31) 주변부의 액정 디스클리네이션 (disclination) 영역이 발생함으로 인해 나타나는 빛샘을 차단하기 위해, 블랙매트릭스(43)를 이용하여 상기 드레인 콘택홀(31) 주변 부위를 전부 가려 주어야 하기 때문에, 그만큼 개구 영역, 즉 투과영역의 면적이 줄어들게 됨으로써 픽셀의 투과율이 감소하게 된다. 특히, 도 2 및 3에서와 같이, 드레인 콘택홀(31)에 의하여 발생하는 액정의 디스클리네이션 영역에 의해 나타나는 빛샘 차단을 위해 블랙매트릭스(43)으로 면적(A1) 만큼 합착 마진을 고려하여 개구영역의 일부를 가려 주어야 하기 때문에, 그만큼 화소의 투과영역이 감소하게 되므로 그만큼 투과율이 하락하게 된다.
이에 본 발명은 상기 문제점들을 개선하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치에서의 드레인전극 콘택용 드레인 콘택홀을 별도로 형성하지 않음으로써 픽셀의 개구영역을 극대화하여 투과율을 증가시킬 수 있는 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판의 일면에 일 방향으로 형성된 게이트 배선; 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터 상부에 위치하고 상기 박막트랜지스터의 적어도 게이트 부위를 노출시키는 개구부를 구비한 절연막; 상기 절연막 상부에 형성되고, 상기 노출된 박막트랜지스터와 직접 접속하는 화소전극; 상기 화소전극을 포함한 절연막 상부에 형성된 패시베이션막; 상기 패시베이션막 상부에 형성되고 서로 이격된 다수의 공통전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은, 기판의 일면에 일 방향으로 게이트배선을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과, 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차 지점에 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터 상부에 위치하고 상기 박막트랜지스터의 적어도 게이트 부위를 노출시키는 개구부를 구비한 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막 상부에 상기 노출된 박막트랜지스터와 접속하는 화소전극을 형성하는 단계; 상기 화소전극을 포함한 절연막 상부에 패시베이션막을 형성하는 단계; 및 상기 패시베이션막 상부에 서로 이격된 다수의 공통전극을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판은, 기판의 표면상에 일 방향으로 형성된 게이트배선과; 상기 게이트배선과 수직으로 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과; 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 상부에 위치하는 개구부를 가지며, 박막트랜지스터의 소스전극과 게이트 부분을 노출시키는 절연막과; 상기 절연막의 상부에 형성되고, 상기 노출된 박막트랜지스터와 직접 연결되는 화소전극과; 상기 화소전극을 포함한 절연막의 상부에 형성된 패시베이션막과; 상기 패시배이션막의 상부에 형성되고, 서로 이격되어 분기된 다수의 공통전극들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 따르면, 기존의 드레인전극과 화소전극을 전기적으로 연결시켜 주기 위해 형성하였던 드레인 콘택홀을 생략하고, 유기절연막에 박막트랜지스터 상부를 노출시키는 개구부를 형성하여, 이 노출된 박막트랜지스터과 화소전극을 전기적으로 직접 접속시켜 줌으로써, 기존의 드레인 콘택홀을 형성하기 위해 사용되었던 면적, 즉 블랙매트릭스에 의해 덮여졌던 영역이 개구 영역으로 사용됨으로 인하여 투과율 감소의 원인이었던 기존의 드레인 콘택홀 형성부분을 제거할 수 있으므로 투과율을 기존에 비해 약 20% 이상 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존의 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해 사용하는 감광성 포토아크릴층(Photo Acryl)을 그대로 이용함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 FFS(Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부를 확대한 평면도로서, 합착마진을 고려하여 드레인 콘택홀 부위를 가려 주는 블랙매트릭스(BM; Black Matrix)와 드레인 콘택홀 부위를 개략적으로 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도로서, FFS(Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS) 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 6o는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판의 제조 공정 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 8a 내지 8o는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판의 제조 공정 단면도들이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치는, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 절연기판(101)의 일면에 일 방향으로 형성된 게이트 배선(103)과; 상기 게이트 배선(103)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선(113a)과; 상기 게이트배선(103)과 데이터배선(113a)의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터(T)와; 상기 박막트랜지스터(T) 상부에 위치하고, 상기 박막트랜지스터(T)를 노출시키는 개구부(121)를 구비한 유기절연막(117)과; 상기 유기절연막(117) 상부에 형성되고, 상기 노출된 박막트랜지스터(T)와 직접 접속하는 화소전극(123a)과; 상기 화소전극(123a)을 포함한 유기절연막(117) 상부에 형성된 패시베이션막(127)과; 상기 패시베이션막(127) 상부에 형성되고, 서로 이격된 다수의 공통전극(133a)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 화소영역의 전면에는 상기 게이트배선(103)과 데이터배선 (113a)과 이격된 공간을 두고 대면적의 투명한 화소전극(123a)이 배치되어 있으며, 상기 화소전극(123a) 상측에는 패시베이션막(127)을 사이에 두고 서로 일정간격만큼 이격되게 다수의 막대 형상의 투명한 공통전극(133a)들이 배치되어 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 화소전극(123a)은 별도의 드레인 콘택홀 없이 상기 박막트랜지터스터(T) 상부에 위치하는 개구부(121)를 통해 드레인전극(113c)과 전기적으로 직접 접속된다. 이때, 상기 개구부(121)는 상기 박막트랜지스터(T)의 채널영역(미도시; 도 6j의 109a 참조)과 드레인전극(113c) 부위를 노출시키도록 형성된다.
한편, 상기 화소전극(123a)과 다수의 공통전극 (133a)이 형성된 절연기판(101)과 이격되어 합착되는 칼라필터 기판(141) 상에는 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(145)과 이들 칼라필터층(145) 사이에 배치되어 광의 투과를 차단하기 위한 블랙매트릭스(143)가 적층된다.
이때, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 블랙매트릭스(143)가 가려주는 부위는상기 절연기판(101)과의 합착 마진을 고려하여, 상기 박막트랜지스터(T) 상부의 개구부(121) 만큼 가려 준다.
여기서, 상기 블랙매트릭스(143)는 상기 박막트랜지스터(T) 상부를 가려 주지만, 기존의 블랙매트릭스(43)는, 도 1에서와 같이, 박막트랜지스터(T) 상부뿐만 아니라 게이트배선(13)으로부터 돌출된 드레인전극(25) 상부에 형성되는 드레인 콘택홀(31) 영역 상부까지의 면적(A1)만큼 가려 주어야 했기 때문에, 기존에는 그만큼 개구 영역이 줄어들게 된다.
그러나, 본 발명의 경우에는, 기존의 드레인 콘택홀 형성 지역이 생략되어, 도 4에서와 같이, 블랙매트릭스(143)가 면적(A2) 만큼만 가려 주어도 되기 때문에, 이 생략된 드레인 콘택홀 형성지역의 면적(A3) 만큼이 개구 영역으로 사용되어져, 기존에 블랙매트릭스에 의해 가려 주었던 영역, 즉 면적(A1) 중 일부 면적(A3)이 개구영역으로 확보되므로 그만큼 픽셀의 투과율이 개선된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(145)들 상부에는 상기 절연기판(101)과의 셀 갭을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(147)가 돌출되게 형성되어져, 상기 절연기판(101) 상에 형성된 박막트랜지스터(T) 상부에 형성된 개구부(121) 내에 삽입되도록 구성된다.
그리고, 서로 합착되는 상기 칼라필터 기판(141)과 절연기판(101) 사이에는 액정층(151)이 형성됨으로써 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치가 구성된다.
상기 구성을 통해, 상기 다수의 공통전극(133a)은 액정 구동을 위한 기준 전압, 즉 공통전압을 각 화소에 공급한다.
상기 다수의 공통전극(133a)은 각 화소영역에서 패시베이션막(127)을 사이에 두고 상기 대면적의 화소전극(123a)과 중첩되어 프린지 필드(fringe field)를 형성한다.
이렇게 하여, 상기 박막트랜지스터(T)를 통해 화소전극(123a)에 데이터 신호가 공급되면, 공통전압이 공급된 공통전극(133a)이 프린지 필드(fringe field)를 형성하여 절연기판(101)과 칼라필터 기판(141) 사이에서 수평 방향으로 배열된 액정분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 됨으로써, 액정분자들이 회전 정도에 따라 화소영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.
따라서, 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치에 따르면, 기존의 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해 사용하는 감광성 포토아크릴층(Photo Acryl)을 그대로 이용함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존의 드레인전극과 화소전극을 전기적으로 연결시켜 주기 위해 형성하였던 드레인 콘택홀을 생략하고, 유기절연막에 박막트랜지스터 상부를 노출시키는 개구부를 형성하여, 이 개구부를 통해 노출된 박막트랜지스터과 화소전극을 전기적으로 직접 접속시켜 줌으로써, 기존의 드레인 콘택홀을 형성하기 위해 사용되었던 면적(A1) 중 일부 면적(A3)이 개구 영역으로 사용됨으로 인하여 투과율 감소의 원인이었던 기존의 드레인 콘택홀 형성부분을 제거할 수 있으므로 투과율을 기존에 비해 약 20% 이상 개선시킬 수 있다.
한편, 상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이 기판 제조방법에 대해 도 6a 내지 도 6o를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6a 내지 6o는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판의 제조 공정 단면도들이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상에 스위칭 역할을 포함하는 다수의 화소영역을 정의하고, 상기 투명한 절연기판(101) 상에 제1 도전 금속층(102)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한다. 이때, 상기 제1 도전 금속층(102)을 형성하는 타겟 물질로는, 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 구리 (Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 사용한다.
그 다음, 상기 제1 도전 금속층(102) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트 (photo-resist)를 도포하여 제1 감광막(105)을 형성한다.
이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 노광 마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제1 감광막(105)에 노광 공정을 진행한 다음 현상공정을 통해 상기 제1 감광막(105)을 선택적으로 제거하여 제1 감광막패턴(105a)을 형성한다.
그 다음, 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 감광막패턴(105a)을 차단막으로 상기 제1 도전 금속층(102)을 선택적으로 식각하여, 게이트배선(103, 도 4 참조)과 이 게이트배선(103)으로부터 연장된 게이트전극(103a) 및 상기 게이트배선(103)과 이격되어 평행한 공통배선(미도시)을 동시에 형성한다.
이어서, 상기 제1 감광막패턴(105a)을 제거한 후, 상기 게이트전극(103a)을 포함한 기판 전면에 질화실리콘(SiNx) 또는 실리콘산화막(SiO2)으로 이루어진 게이트절연막(107)을 형성한다.
그 다음, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 게이트절연막(107) 상에 비정질실리콘층(a-Si:H)(109)과 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(111)을 차례로 적층한다. 이때, 상기 비정질실리콘층(a-Si:H)(109)과 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(111)은 화학기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition method)으로 증착한다. 이때, 상기 게이트절연막(107) 상에 비정질실리콘층(a-Si:H)(109) 대신에 IGZO와 같은 산화물 계열의 물질층을 형성하여 산화물 박막트랜지스터(Oxide Thim Film Transistor)를 적용할 수도 있다.
이어서, 상기 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(111)을 포함한 기판 전면에 제2 도전층(113)을 스퍼터링 방법으로 증착한다. 이때, 상기 제2 도전 금속층(113)은, 단일 층 또는 복수 층, 및 알루미늄 (Al), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬 (Cr), 티타늄(Ti), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi), ITO(Indium Tin Oxide), Cu/ITO를 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 사용한다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2 도전 금속층(113) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트 (photo-resist)를 도포하여 제2 감광막(미도시)을 형성한다.
그 다음, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제2 감광막(미도시)에 노광 공정을 진행한 다음 현상 공정을 통해 상기 제2 감광막(미도시)을 선택적으로 제거하여 제2 감광막패턴(115)을 형성한다.
이어서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 제2 감광막패턴(115)을 식각마스크로 사용하여, 상기 제2 도전층(113)을 선택적으로 습식 식각하여 상기 게이트배선(103)과 수직되게 교차하는 데이터배선(113a)과 함께 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)을 정의한다.
그 다음, 도 6f에 도시된 바와 같이, 건식 식각 공정을 통해 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(113) 부위 및 데이터배선(113a) 아래의 상기 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(111) 및 비정질실리콘 층(a-Si:H)(109)을 순차적으로 식각하여, 오믹콘택층(111a)과 액티브층(109a)을 형성한다. 이때, 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(113) 부위 및 상기 데이터배선(113a) 아래의 상기 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(111) 및 비정질실리콘층(a-Si:H)(109)이 동시에 패터닝되기 때문에, 액티브 테일(active tail)이 발생할 염려가 없게 된다.
이어서, 상기 제2 감광막패턴(115)을 제거한 후, 상기 액티브층(109a)과 오믹콘택층(111a), 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(113) 부위 및 데이터배선(113a)을 포함한 기판 전면에 무기절연막 또는 유기절연막(117)을 증착한다. 이때, 상기 유기절연막(117)으로는 감광성을 띄는 포토 아크릴(Photo Acryl) 물질 또는 기타 다른 감광성 유기 절연물질을 사용한다. 또한, 상기 포토 아크릴(Photo Acryl)은 감광성을 띄기 때문에, 노광 공정시에 별도의 포토레지스트(photoresist)를 형성하지 않아도 노광 공정을 진행할 수 있다. 그리고, 상기 무기절연막으로는 실리콘 질화막(SiNx) 또는 기타 무기 절연물질 중에서 어느 하나를 사용할 수 있다.
그 다음, 도 6g에 도시된 바와 같이, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 유기 절연막(117)에 노광 공정을 진행한 다음 현상 공정을 통해 상기 유기 절연막(117)을 선택적으로 제거하여 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(113) 상부를 노출시키는 개구부(121)를 형성한다. 이때, 상기 개구부(121)는 박막트랜지스터(T) 형성 부위, 즉 소스전극 및 드레인전극 형성지역에 형성된다. 또한, 상기 개구부(121)에 의해 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(113) 상부를 포함한 상기 오믹콘택층(111a)과 액티브층(109a)의 측벽 및 게이트절연막(107)의 일부 상면이 노출된다. 상기 개구부(121)는 상기 게이트전극(103a) 상의 적어도 게이트부의 상부를 노출시킨다.
이어서, 도 6h에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(121)를 포함한 상기 유기절연막(117) 상부에 투명 도전물질을 스퍼터링 방법으로 증착하여 제 1 투명 도전물질층(123)을 형성한다. 이때, 상기 투명 도전물질로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한 투명한 도전 물질 그룹 중에서 어느 하나의 조성물 타겟을 사용한다. 또한, 상기 제1 투명 도전물질층(123)은 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(113) 표면과, 상기 오믹콘택층(111a) 및 액티브층(109a)의 측벽과 직접 접촉한다.
그 다음, 도면에 도시하지 않았지만, 상기 제1 투명 도전 물질층(123) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트(photo-resist)를 도포하여 제3 감광막(미도시)을 형성한다.
이어서, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제3 감광막(미도시)에 노광 공정을 진행한 다음 현상 공정을 통해 상기 제3 감광막(미도시)을 선택적으로 제거하여 제3 감광막패턴(125)을 형성한다. 이때, 상기 제3 감광막패턴(125)은 상기 액티브층(109a)의 채널영역과 대응하는 상기 소스전극 및 드레인전극 형성용 도전층(113) 부위를 노출시킨다.
그 다음, 도 6i에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(125)을 식각 마스크로 사용하여, 상기 제1 투명 도전물질층(123)을 선택적으로 식각하여 소스전극(113b) 및 드레인전극(113c)과 함께, 상기 드레인전극(113c)과 전기적으로 직접 접속하는 화소전극(123a)을 동시에 형성한다. 이때, 상기 화소전극(123a)은 상기 개구부(121)를 통해 상기 드레인전극(113c)과 함께 상기 오믹콘택층(111a) 및 액티브층(109a)의 측벽과 직접 접촉한다. 또한, 상기 소스전극(113b)과 드레인전극(113c) 형성시에, 이들 상기 소스전극(113b)과 드레인전극(113c) 사이의 오믹콘택층(111a) 부위도 노출된다. 그리고, 상기 소스전극(113b)을 포함한 개구부(121)의 일 측벽에는 더미 투명도전층패턴(123b)이 형성된다.
따라서, 상기 개구부(121)는 상기 소스전극(113b)의 부위, 게이트전극(103a) 상의 게이트 부위, 채널영역에 대응하는 액티브층(109a), 및 드레인전극(113c)의 상부 부분들을 노출시킨다.
이어서, 도 6j에 도시된 바와 같이, 상기 노출된 오믹콘택층(111a) 부위를 선택적으로 식각함으로써, 액티브층(109a)의 채널영역(미도시)이 노출된다.
그 다음, 도 6k에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(125)을 제거한 후, 상기 소스전극(113b)과 드레인전극(113c) 및 화소전극(123a)을 포함한 기판 전면에 무기 절연물질 또는 유기 절연물질을 증착하여 패시베이션막(passivation layer)(127)을 형성한다.
이어서, 도 6l에 도시된 바와 같이, 상기 패시베이션막(127) 상부에 투명 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 제2 투명 도전물질층(133)을 형성한다. 이때, 상기 제2 투명 도전물질(133)로는, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한 투명한 도전 물질 그룹 중에서 어느 하나의 조성물 타겟을 사용한다.
그 다음, 상기 제2 투명 도전물질층(133) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트 (photo-resist)를 도포하여 제4 감광막(135)을 형성한다.
이어서, 도 6m에 도시된 바와 같이, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제4 감광막(135)에 노광 공정을 진행한 후 현상 공정을 통해 상기 제4 감광막(135)을 선택적으로 제거하여 제4 감광막패턴(135a)을 형성한다.
그 다음, 도 6n에 도시된 바와 같이, 상기 제4 감광막패턴(135a)을 식각 마스크로, 상기 제2 투명 도전물질층(133)을 선택적으로 식각하여 상기 화소전극(123a)과 오버랩되면서 서로 이격되는 다수의 공통전극(133a)을 형성한다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 남아 있는 제4 감광막패턴(135a)을 제거함으로써, 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조공정을 완료하게 된다.
이후에, 도 6o에 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(141) 상에 화소영역을 제외한 지역으로 입사되는 광을 차단하기 위한 블랙매트릭스층(143)을 형성한다.
이때, 상기 블랙매트릭스(143)가 가려주는 부위는 상기 절연기판(101)과의 합착 마진을 고려하여, 상기 박막트랜지스터(T) 상부의 개구부(121) 만큼 가려 준다.
상기 블랙매트릭스( 143)는 상기 박막트랜지스터(T) 상부를 가려 주지만, 기존의 블랙매트릭스(43)는, 도 1에서와 같이, 박막트랜지스터(T) 상부뿐만 아니라 게이트배선(13)으로부터 돌출된 드레인전극(25) 상부에 형성되는 드레인 콘택홀 (31) 영역 상부까지의 면적 (A1)만큼 가려 주어야 했기 때문에, 기존에는 그만큼 개구 영역이 줄어들게 된다.
그러나, 본 발명의 경우에는, 기존의 드레인 콘택홀 형성 지역이 생략되어, 도 4에서와 같이, 블랙매트릭스(143)가 면적(A2) 만큼만 가려 주어도 되기 때문에, 이 생략된 드레인 콘택홀 형성지역의 면적(A3) 만큼이 개구 영역으로 사용되어져, 기존에 블랙매트릭스에 의해 가려 주었던 영역, 즉 면적(A1) 중 일부 면적(A3)이 개구영역으로 확보되므로 그만큼 픽셀의 투과율을 개선시킬 수 있다.
그 다음, 상기 블랙매트릭스층(143)을 포함한 컬러필터 기판(141) 상에 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 컬러필터층(145)들을 형성한다.
이어서, 상기 컬러필터층(145) 상부에 서로 합착되는 상기 컬러필터 기판(141)과 상기 절연기판(101) 사이의 셀 갭을 유지시켜 주기 위한 컬럼 스페이서(147)을 형성함으로써, 컬러필터 어레이기판 제조공정을 완료한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 컬러필터층(145) 표면에 배향막(미도시)을 형성하는 공정을 추가로 형성할 수도 있다. 또한, 상기 컬러필터 기판(141)과 상기 절연기판(101) 을 서로 합착하는 경우에, 상기 컬럼 스페이서(147)는 상기 절연기판(101)에 형성된 개구부(121) 내에 삽입됨으로써, 상기 절연기판(101)이 좌우로 이탈하는 것이 방지되므로, 틀어짐이 없이 합착이 제대로 이루어지게 된다. 즉, 상기 개구부(121)는 상기 컬럼 스페이서(147)를 고정시켜 주는 역할을 한다.
이후에, 서로 합착되는 상기 컬러필터 기판(141)과 상기 절연기판(101) 사이에 액정층(151)을 형성하는 공정을 수행함으로써 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치를 제조하는 공정을 완료한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, 절연기판(201)의 일면에 일 방향으로 형성된 게이트 배선(미도시; 도 4의 103 참조)과; 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선(213a)과; 상기 게이트배선(미도시)과 데이터배선(213a)의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터(T)와; 상기 박막트랜지스터(T) 상부에 위치하고, 상기 박막트랜지스터(T)를 노출시키는 개구부(221)를 구비한 유기절연막(217)과; 상기 유기절연막(217) 상부에 형성되고, 상기 노출된 박막트랜지스터(T)와 직접 접속하는 화소전극(223a)과; 상기 화소전극(223a)을 포함한 유기절연막(217) 상부에 형성된 패시베이션막(227)과; 상기 패시베이션막(227) 상부에 형성되고, 서로 이격된 다수의 공통전극(233a)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 화소영역의 전면에는 상기 게이트배선(미도시)과 데이터배선 (213a)과 이격된 공간을 두고 대면적의 투명한 화소전극(223a)이 배치되어 있으며, 상기 화소전극(223a) 상측에는 패시베이션막(227)을 사이에 두고 서로 일정간격만큼 이격되게 다수의 막대 형상의 투명한 공통전극(233a)들이 배치되어 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 화소전극(223a)은 별도의 드레인 콘택홀 없이 상기 박막트랜지터스터(T) 상부에 위치하는 개구부(221)를 통해 드레인전극(213c)과 전기적으로 직접 접속된다. 이때, 상기 개구부(221)는 상기 박막트랜지스터(T)의 채널영역(미도시; 도 8j의 209b 참조)과 드레인전극(213c) 부위를 노출시키도록 형성된다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 화소전극(223a)과 다수의 공통전극 (233a)이 형성된 절연기판(201)과 이격되어 합착되는 칼라필터 기판(241) 상에는 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(245)과 이들 칼라필터층(245) 사이에 배치되어 광의 투과를 차단하기 위한 블랙매트릭스(243)가 적층된다.
이때, 상기 블랙매트릭스(243)가 가려주는 부위는 상기 절연기판(201)과의 합착 마진을 고려하여, 상기 박막트랜지스터(T) 상부의 개구부(221) 만큼 가려 준다.
여기서, 상기 블랙매트릭스(243)는 상기 박막트랜지스터(T) 상부를 가려 주지만, 기존의 블랙매트릭스(43)는, 도 1에서와 같이, 박막트랜지스터(T) 상부뿐만 아니라 게이트배선으로부터 돌출된 드레인전극 상부에 형성되는 드레인 콘택홀 영역 상부까지의 면적(A1)만큼 가려 주어야 했기 때문에, 기존에는 그만큼 개구 영역이 줄어들게 된다.
따라서, 본 발명의 경우에는, 도 7에서와 같이, 기존의 드레인 콘택홀 형성 지역이 생략되어, 이 생략되는 드레인 콘택홀 형성지역의 면적(A3)이 개구 영역으로 사용됨으로써, 블랙매트릭스(143)에 의해 가려 주었던 영역 중 일부 영역, 즉 면적(A3)이 개구영역으로 확보되기 때문에 그만큼 픽셀의 투과율이 개선된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 적색, 녹색 및 청색 칼라필터층(245)들 상부에는 상기 절연기판(201)과의 셀 갭을 유지하기 위한 컬럼 스페이서(247)가 돌출되게 형성되어져, 상기 절연기판(201) 상에 형성된 박막트랜지스터(T) 상부에 형성된 개구부(221) 내에 삽입되도록 구성된다.
그리고, 서로 합착되는 상기 칼라필터 기판(241)과 절연기판(201) 사이에는 액정층(251)이 형성됨으로써 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치가 구성된다.
상기 구성을 통해, 상기 다수의 공통전극(233a)은 액정 구동을 위한 기준 전압, 즉 공통전압을 각 화소에 공급한다.
상기 다수의 공통전극(233a)은 각 화소영역에서 패시베이션막(227)을 사이에 두고 상기 대면적의 화소전극(223a)과 중첩되어 프린지 필드(fringe field)를 형성한다.
이렇게 하여, 상기 박막트랜지스터(T)를 통해 화소전극(223a)에 데이터 신호가 공급되면, 공통전압이 공급된 공통전극(233a)이 프린지 필드(fringe field)를 형성하여 절연기판(201)과 칼라필터 기판(241) 사이에서 수평 방향으로 배열된 액정분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 됨으로써, 액정분자들이 회전 정도에 따라 화소영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.
따라서, 상기 구성으로 이루어진 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치에 따르면, 기존의 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해 사용하는 감광성 포토아크릴층(Photo Acryl)을 그대로 이용함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 기존의 드레인전극과 화소전극을 전기적으로 연결시켜 주기 위해 형성하였던 드레인 콘택홀을 생략하고, 유기절연막에 박막트랜지스터 상부를 노출시키는 개구부를 형성하여, 이 노출된 박막트랜지스터과 화소전극을 전기적으로 직접 접속시켜 줌으로써, 기존의 드레인 콘택홀을 형성하기 위해 사용되었던 면적이 개구 영역으로 사용됨으로 인하여 투과율 감소의 원인이었던 기존의 드레인 콘택홀 형성부분을 제거할 수 있으므로 투과율을 기존에 비해 약 20% 이상 개선시킬 수 있다.
한편, 상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이 기판 제조방법에 대해 도 8a 내지 도 8o를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 8a 내지 8o는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판의 제조 공정 단면도들이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 투명한 절연기판(201) 상에 스위칭 역할을 포함하는 다수의 화소영역을 정의하고, 상기 투명한 절연기판(201) 상에 제1 도전 금속층(202)을 스퍼터링 방법에 의해 증착한다. 이때, 상기 제1 도전 금속층(202)을 형성하는 타겟 물질로는, 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 구리 (Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 몰리텅스텐(MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 사용한다.
그 다음, 상기 제1 도전 금속층(102) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트 (photo-resist)를 도포하여 제1 감광막(105)을 형성한다.
이어서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 노광 마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제1 감광막(205)에 노광 공정을 진행한 다음 현상공정을 통해 상기 제1 감광막(205)을 선택적으로 제거하여 제1 감광막패턴(205a)을 형성한다.
그 다음, 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 감광막패턴(205a)을 차단막으로 상기 제1 도전 금속층(202)을 선택적으로 식각하여, 게이트배선(미도시, 도 4의 103 참조)과 이 게이트배선(미도시)으로부터 연장된 게이트전극(203a) 및 상기 게이트배선(미도시)과 이격되어 평행한 공통배선(미도시)을 동시에 형성한다.
이어서, 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 제1 감광막패턴(205a)을 제거한 후, 상기 게이트전극(203a)을 포함한 기판 전면에 질화실리콘(SiNx) 또는 실리콘산화막(SiO2)으로 이루어진 게이트절연막(107)을 형성한다.
그 다음, 상기 게이트절연막(207) 상에 비정질실리콘층(a-Si:H)(209)과 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(211)을 차례로 적층한다. 이때, 상기 비정질실리콘층(a-Si:H)(209)과 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(211)은 화학기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition method)으로 증착한다. 이때, 상기 게이트절연막(107) 상에 비정질실리콘층(a-Si:H)(109) 대신에 IGZO와 같은 산화물 계열의 물질층을 형성하여 산화물 박막트랜지스터(Oxide Thim Film Transistor)를 적용할 수도 있다.
이어서, 상기 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(211)을 포함한 기판 전면에 제2 도전층(213)을 스퍼터링 방법으로 증착한다. 이때, 상기 제2 도전 금속층(215)을 형성하는 타겟 물질로는, 알루미늄 (Al), 텅스텐(W), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬 (Cr), 티타늄(Ti), 몰리텅스텐 (MoW), 몰리티타늄 (MoTi), 구리/몰리티타늄 (Cu/MoTi)을 포함하는 도전성 금속 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 사용한다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2 도전 금속층(213) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트 (photo-resist)를 도포하여 제2 감광막(미도시)을 형성한다.
그 다음, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제2 감광막(미도시)에 노광 공정을 진행한 다음 현상 공정을 통해 상기 제2 감광막(미도시)을 선택적으로 제거하여 제2 감광막패턴(215)을 형성한다.
이어서, 도 8e에 도시된 바와 같이, 상기 제2 감광막패턴(215)을 식각마스크로, 상기 제2 도전층(213)을 선택적으로 습식 식각하여 상기 게이트배선(203)과 수직되게 교차하는 데이터배선(213a)과 함께 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)(미도시)을 정의한다.
그 다음, 도 8f에 도시된 바와 같이, 건식 식각 공정을 통해 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(213) 부위 및 데이터배선 (213a) 아래의 상기 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(211) 및 비정질실리콘층(a-Si:H)(209)을 순차적으로 식각하여, 오믹콘택층(211a)과 액티브층 (209a)을 형성한다. 이때, 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(213) 부위 및 상기 데이터배선(213a) 아래의 상기 불순물이 포함된 비정질실리콘층(n+ 또는 p+)(211) 및 비정질실리콘층(a-Si:H)(209)이 동시에 패터닝되기 때문에, 액티브 테일(active tail)이 발생할 염려가 없게 된다.
이어서, 상기 제2 감광막패턴(215)을 제거한 후, 상기 액티브층(209a)과 오믹콘택층(211a), 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(213) 부위 및 데이터배선(213a)을 포함한 기판 전면에 무기절연막 또는 유기절연막(217)을 증착한다. 이때, 상기 유기절연막(217)으로는 감광성을 띄는 포토 아크릴(Photo Acryl) 물질 또는 기타 다른 감광성 유기 절연물질을 사용한다. 또한, 상기 포토 아크릴(Photo Acryl)은 감광성을 띄기 때문에, 노광 공정시에 별도의 포토레지스트(photoresist)를 형성하지 않아도 노광 공정을 진행할 수 있다. 그리고, 상기 무기절연막으로는 실리콘 질화막(SiNx) 또는 기타 무기 절연물질 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수도 있다.
그 다음, 도 8g에 도시된 바와 같이, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 유기 절연막(217)에 노광 공정을 진행한 다음 현상 공정을 통해 상기 유기 절연막(217)을 선택적으로 제거하여 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(213) 상부를 노출시키는 개구부(221)를 형성한다. 이때, 상기 개구부(221)는 박막트랜지스터(T) 형성 부위, 즉 소스전극 및 드레인전극 형성지역에 형성된다. 또한, 상기 개구부(221)를 통해 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(213) 상부를 포함한 상기 오믹콘택층(211a)과 액티브층(209a)의 일 측벽 및 게이트절연막(207)의 일부 상면이 노출된다.
이어서, 도 8h에 도시된 바와 같이, 상기 개구부(221)를 포함한 상기 유기절연막(217) 상부에 투명 도전물질을 스퍼터링 방법으로 증착하여 제 1 투명 도전물질층(223)을 형성한다. 이때, 상기 투명 도전물질로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한 투명한 도전 물질 그룹 중에서 어느 하나의 조성물 타겟을 사용한다. 또한, 상기 제1 투명 도전물질층(223)은 상기 소스전극 및 드레인전극 형성영역(미도시)에 해당하는 도전층(213) 표면과, 상기 오믹콘택층(211a) 및 액티브층(209a)의 측벽과 직접 접촉한다.
그 다음, 도면에 도시하지 않았지만, 상기 제1 투명 도전 물질층(223) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트(photo-resist)를 도포하여 제3 감광막(미도시)을 형성한다.
이어서, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제3 감광막(미도시)에 노광 공정을 진행한 다음 현상 공정을 통해 상기 제3 감광막(미도시)을 선택적으로 제거하여 제3 감광막패턴(225)을 형성한다. 이때, 상기 제3 감광막패턴(225)은 상기 제1 투명 도전물질층(223) 중에서 화소전극 형성지역을 제외한 모든 부분을 노출시킨다.
그 다음, 도 8i에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(225)을 식각 마스크로, 상기 제1 투명 도전물질층(223)과 그 하부의 제2 도전층(213)을 선택적으로 식각하여 소스전극(213b) 및 드레인전극(213c)과 함께, 상기 드레인전극(213c)과 전기적으로 직접 접속하는 화소전극(223a)을 동시에 형성한다. 이때, 상기 화소전극(223a)은 상기 개구부(221)를 통해 상기 드레인전극(213c)과 함께 상기 오믹콘택층(211a) 및 액티브층(209a)의 측벽과 직접 접촉한다. 또한, 상기 소스전극(213b)과 드레인전극(213c) 형성시에, 이들 상기 소스전극(213b)과 드레인전극(213c) 사이의 오믹콘택층(211a) 부위도 함께 노출된다. 그리고, 상기 소스전극(213b)의 상부 및 이 소스전극(213b)과 대응하는 유기절연막(217) 상에 덮여져 있던 투명도전층(223) 부분도 식각 공정을 통해 제거된다.
따라서, 상기 개구부(221)는 상기 게이트전극(203a) 상의 게이트 부위, 채널영역에 대응하는 액티브층(209a), 및 드레인전극(213c)의 상부 부분들을 노출시킨다.
이어서, 도 8j에 도시된 바와 같이, 상기 노출된 오믹콘택층(211a) 부위를 건식 식각 공정을 통해 선택적으로 식각 함으로써, 상기 오믹콘택층(211a) 하부의 상기 액티브층(209a)의 채널영역(209b)이 노출된다.
그 다음, 도 8k에 도시된 바와 같이, 상기 제3 감광막패턴(225)을 제거한 후, 상기 소스전극(213b)과 드레인전극(213c) 및 화소전극(223a)을 포함한 기판 전면에 무기 절연물질 또는 유기 절연물질을 증착하여 패시베이션막(passivation layer)(227)을 형성한다.
이어서, 도 8l에 도시된 바와 같이, 상기 패시베이션막(227) 상부에 투명 도전물질을 스퍼터링방법으로 증착하여 제2 투명 도전물질층(233)을 형성한다. 이때, 상기 제2 투명 도전물질(233)로는, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한 투명한 도전 물질 그룹 중에서 어느 하나의 조성물 타겟을 사용한다.
그 다음, 상기 제2 투명 도전물질층(233) 상부에 투과율이 높은 포토레지스트 (photo-resist)를 도포하여 제4 감광막(235)을 형성한다.
이어서, 도 8m에 도시된 바와 같이, 노광마스크(미도시)를 이용한 포토리소그라피 공정 기술을 통해 상기 제4 감광막(235)에 노광 공정을 진행한 후 현상 공정을 통해 상기 제4 감광막(235)을 선택적으로 제거하여 제4 감광막패턴(235a)을 형성한다.
그 다음, 도 8n에 도시된 바와 같이, 상기 제4 감광막패턴(235a)을 식각 마스크로, 상기 제2 투명 도전물질층(233)을 선택적으로 식각하여 상기 화소전극(223a)과 오버랩되면서 서로 이격되는 다수의 공통전극(233a)을 형성한다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 남아 있는 제4 감광막패턴(235a)을 제거함으로써, 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS) 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조공정을 완료하게 된다.
이후에, 도 8o에 도시된 바와 같이, 컬러필터 기판(241) 상에 화소영역을 제외한 지역으로 입사되는 광을 차단하기 위한 블랙매트릭스층(243)을 형성한다.
이때, 상기 블랙매트릭스(243)가 가려주는 부위는 상기 절연기판(201)과의 합착 마진을 고려하여, 상기 박막트랜지스터(T) 상부의 개구부(221) 만큼 가려 준다.
상기 블랙매트릭스( 243)는 상기 박막트랜지스터(T) 상부를 가려 주지만, 기존의 블랙매트릭스(43 )는, 도 1에서와 같이, 박막트랜지스터(T) 상부뿐만 아니라 게이트배선(13)으로부터 돌출된 드레인전극(25) 상부에 형성되는 드레인 콘택홀(31) 영역 상부까지의 면적 (A1 )만큼 가려 주어야 했기 때문에, 기존에는 그만큼 개구 영역이 줄어들게 된다.
그러나, 본 발명의 경우에는, 기존의 드레인 콘택홀 형성 지역이 생략되어, 도 8o에서와 같이, 블랙매트릭스(243)가 면적(A2) 만큼만 가려 주어도 되기 때문에, 이 생략된 드레인 콘택홀 형성지역의 면적(A3 ) 만큼이 개구 영역으로 사용되어져, 기존에 블랙매트릭스에 의해 가려 주었던 영역, 즉 면적(A1) 중 일부 면적(A3)이 개구영역으로 확보되므로 그만큼 픽셀의 투과율을 개선시킬 수 있다. 그 다음, 상기 블랙매트릭스층(243)을 포함한 컬러필터 기판(241) 상에 적색 (Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 컬러필터층(245)들을 형성한다.
이어서, 상기 컬러필터층(245) 상부에 서로 합착되는 상기 컬러필터 기판 (241)과 상기 절연기판(201) 사이의 셀 갭을 유지시켜 주기 위한 컬럼 스페이서 (247)을 형성함으로써, 컬러필터 어레이기판 제조공정을 완료한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 컬러필터층(245) 표면에 배향막(미도시)을 형성하는 공정을 추가로 형성할 수도 있다. 또한, 상기 컬러필터 기판(241)과 상기 절연기판(201) 을 서로 합착하는 경우에, 상기 컬럼 스페이서(247)는 상기 절연기판(201)에 형성된 개구부(221) 내에 삽입됨으로써, 상기 절연기판(101)이 좌우로 이탈하는 것이 방지되므로, 틀어짐이 없이 합착이 제대로 이루어지게 된다. 즉, 상기 개구부(221)는 상기 컬럼 스페이서(247)를 고정시켜 주는 역할을 한다.
이후에, 서로 합착되는 상기 컬러필터 기판(241)과 상기 절연기판(201) 사이에 액정층(251)을 형성하는 공정을 수행함으로써 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS) 방식 액정표시장치를 제조하는 공정을 완료한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치 및 그 제조방법은, COT(Color on TFT) 구조의 액정표시장치에 적용이 가능하다. 즉, 칼라필터층을 박막트랜지스터 어레이기판 상에 형성한 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치에 적용이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기존의 드레인전극과 화소전극을 전기적으로 연결시켜 주기 위해 형성하였던 드레인 콘택홀을 생략하고, 유기절연막에 박막트랜지스터 상부를 노출시키는 개구부를 형성하여, 이 노출된 박막트랜지스터과 화소전극을 전기적으로 직접 접속시켜 줌으로써, 기존의 드레인 콘택홀을 형성하기 위해 사용되었던 면적(A1) 중 일부가 개구 영역으로 사용됨으로 인하여 투과율 감소의 원인이었던 기존의 드레인 콘택홀 형성부분을 제거할 수 있으므로 투과율을 기존에 비해 약 20% 이상 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 에프에프에스(FFS; Fringe Field Switching) 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법에 따르면, 기존의 기생 캐패시턴스를 감소시키기 위해 사용하는 감광성 포토아크릴층(Photo Acryl)을 그대로 이용함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
101: 절연기판 103: 게이트배선
103a: 게이트전극 107: 게이트절연막
109a: 액티브층 111a: 오믹콘택층
113a: 데이터배선 113b: 소스전극
113c: 드레인전극 117: 유기절연막
121: 개구부 123a: 화소전극
127: 패시베이션막 133a: 공통전극
141: 컬러필터 기판 143: 블랙매트릭스
145: 컬러필터층 147: 컬럼 스페이서
151: 액정층

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판의 일면에 일 방향으로 형성된 게이트 배선;
    상기 기판상에 형성되고, 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선;
    상기 기판상에 형성되고, 상기 게이트배선과 데이터배선의 교차 지점에 형성된 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터 상부에 배치된 절연막;
    상기 절연막 상부에 형성된 화소전극;
    상기 화소전극을 포함한 절연막 상부에 형성된 패시베이션막; 및
    상기 패시베이션막 상부에 형성되고 서로 이격된 다수의 공통전극으로 구성되며,
    상기 절연막에는 개구부가 형성되어 상기 박막트랜지스터의 드레인전극을 상면 및 양측면을 노출시키며, 상기 화소전극은 상기 개구부 내부로 연장되어 드레인전극의 상면 및 상기 화소영역측과 인접한 드레인전극의 측면 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 개구부는 상기 박막트랜지스터를 구성하는 소스전극 및 게이트 부위, 채널영역에 대응하는 액티브층의 상부를 노출시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서, 상기 소스전극 및 드레인전극은 ITO의 단일 층 또는 구리 및 ITO의 복수 층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 개구부의 측벽 및 소스전극의 상부에 형성된 더미투명도전층패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치..
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서, 상기 소스전극은 도전 금속층의 단일 막 구조 또는 도전금속층과 투명 도전층의 이중 막 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 절연막은 감광성 포토아크릴층(Photo Acryl)을 포함하는 유기절연물질 또는 실리콘질화막을 포함한 무기절연물질 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제1 항에 있어서, 다른 기판상에 형성되는 블랙매트랙스와, 컬러필터층 및 컬럼 스페이서와 함께, 상기 기판과 다른 기판 사이에 형성되는 액정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 컬럼 스페이서는 상기 개구부 내에 위치하여 삽입되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제1 기판 및 제 2기판을 제공하는 단계;
    상기 제1 기판의 일면에 일 방향으로 게이트배선을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판상에 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터배선과, 상기 게이트배선과 상기 데이터배선의 교차 지점에 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막트랜지스터 상부에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 절연막에 상기 박막트랜지스터의 드레인전극의 상면 및 양측면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;
    상기 절연막 상부에서 상기 개구부 내부의 드레인전극의 상면 및 상기 화소영역측과 인접한 드레인전극의 측면 전체 영역으로 연장되는 화소전극을 형성하는 단계;
    상기 화소전극을 포함한 상기 절연막 상부에 패시베이션막을 형성하는 단계;
    상기 패시베이션막 상부에 서로 이격된 다수의 공통전극을 형성하는 단계;
    상기 제2 기판상에 블랙매트릭스와, 컬러필터층 및 컬럼 스페이서를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 액정표시장치 제조방법.
  12. 제11 항에 있어서, 다른 기판 상에 블랙매트릭스, 칼라필터층 및 컬럼 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 기판과 다른 기판 사이에 액정층을 배치하는 단계를 더 포함하는 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 개구부는 상기 박막트랜지스터를 구성하는 소스전극의 적어도 일부와, 오믹콘택층과 액티브층의 일 측벽 및 채널영역과 대응하는 오믹콘택층 상부를 노출시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 화소전극은 상기 드레인전극과 함께 오믹콘택층과 액티브층의 일 측벽과 직접 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  15. 제13 항에 있어서, 소스전극과 드레인전극은 ITO의 단일 층 또는 구리와 ITO의 복수 층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  16. 제11 항에 있어서, 상기 절연막은 감광성 포토아크릴층(Photo Acryl)을 포함하는 유기절연물질 또는 실리콘질화막을 포함한 무기절연물질 중에서 선택된 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  17. 제11 항에 있어서, 상기 컬럼 스페이서는 상기 개구부 내에 위치하여 삽입되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  18. 제11 항에 있어서, 상기 화소전극 형성시에 소스전극을 포함하는 개구부의 일측벽에 더미 투명도전층패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020120073512A 2011-09-09 2012-07-05 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법 KR101969429B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101129747A TWI490615B (zh) 2011-09-09 2012-08-16 用於邊緣電場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板及其製造方法
US13/592,064 US8760595B2 (en) 2011-09-09 2012-08-22 Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
DE102012108165.4A DE102012108165B4 (de) 2011-09-09 2012-09-03 Array-Substrat für Streufeldschaltung-Modus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung und Verfahren zum Herstellen desselben
CN201210330036.7A CN102998863B (zh) 2011-09-09 2012-09-07 边缘场开关模式液晶显示装置的阵列基板及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110092252 2011-09-09
KR1020110092252 2011-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130028642A KR20130028642A (ko) 2013-03-19
KR101969429B1 true KR101969429B1 (ko) 2019-04-16

Family

ID=48179092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120073512A KR101969429B1 (ko) 2011-09-09 2012-07-05 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101969429B1 (ko)
TW (1) TWI490615B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102644240B1 (ko) 2012-07-20 2024-03-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
TWI497182B (zh) * 2013-05-03 2015-08-21 Ye Xin Technology Consulting Co Ltd 顯示裝置
KR102162755B1 (ko) * 2013-11-18 2020-10-07 엘지디스플레이 주식회사 고 투과율을 갖는 고 해상도 액정표시장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR102125224B1 (ko) * 2014-03-11 2020-06-23 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100685312B1 (ko) * 2000-02-25 2007-02-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시패널 및 그의 제조방법
KR100810814B1 (ko) * 2006-08-14 2008-03-06 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반투과형 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
KR101357042B1 (ko) * 2007-03-12 2014-02-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 제조방법
DE102008058709B4 (de) * 2008-06-25 2014-06-26 Lg Display Co., Ltd. Arraysubstrat für Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung und eine Fringe-Field-Schaltmodus-Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dasselbe aufweist
TWI400542B (zh) * 2009-10-08 2013-07-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 半穿透半反射式薄膜電晶體面板及其製造方法
KR101631620B1 (ko) * 2009-10-13 2016-06-17 엘지디스플레이 주식회사 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법
TWI408449B (zh) * 2009-11-03 2013-09-11 Wintek Corp 液晶顯示面板

Also Published As

Publication number Publication date
TW201312237A (zh) 2013-03-16
TWI490615B (zh) 2015-07-01
KR20130028642A (ko) 2013-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101905757B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
US8760595B2 (en) Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR102054233B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR101980774B1 (ko) 컬러필터를 가지는 박막트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101980765B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR20110122783A (ko) 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR20050036048A (ko) 표시 소자용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR101955992B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR20010060585A (ko) 액정 표시장치 제조방법 및 그 제조방법에 따른액정표시장치
KR101969429B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR100908849B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 한 횡전계형 액정표시장치
KR20110035531A (ko) 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR20130030975A (ko) 액정표시장치
KR20130033676A (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치
KR101799032B1 (ko) 액정표시장치의 어레이 기판 및 그의 제조방법
KR20120075207A (ko) 터치 패널 인 셀 방식의 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR101898205B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 제조방법
KR101897747B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR101887692B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
KR101888437B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR101915223B1 (ko) 에이에이치-아이피에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR101408687B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR102000039B1 (ko) 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이기판 및 그 제조방법
KR20150051531A (ko) 액정표시장치의 제조방법
KR101925991B1 (ko) 에프 에프 에스 방식 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법

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