KR102089328B1 - 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소 수직부와 공통 수직부 사이의 간격을 등차적으로 감소시키거나 증가시켜, 화소 영역 내의 화소 수직부와 공통 수직부에 의한 회절 격자 현상을 감소시킬 수 있는 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 투명 표시 장치는 기판 상에 형성되며, 게이트 절연막을 사이에 두고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선; 상기 게이트 배선과 평행하도록 상기 기판 상에 형성된 공통 배선; 상기 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및 상기 공통 배선과 접속되며, 상기 화소 전극과 교번하도록 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격은 상기 데이터 배선과 인접한 상기 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 등차적으로 감소하거나 증가한다.

Description

투명 표시 장치 및 이의 제조 방법{TRANSPARENT DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 투명 표시 장치에 관한 것으로, 회절 현상을 개선하여 투명 시인성을 향상시킬 수 있는 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
특히, 최근 화상 구현이 가능하면서도 후방의 물체를 보여줄 수 있는 투명 표시 장치가 활발히 연구되고 있다. 이러한 투명 표시 장치를 자동차의 전면 유리, 가정용 유리 등에 적용하여 사용자에게 원하는 정보를 제공하여 줄 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 일반적인 투명 표시 장치를 어플리케이션에 적용한 사시도 및 사진이며, 도 2a 및 도 2b는 회절 격자 현상이 발생한 투명 표시 장치의 사진이다.
도 1a와 같이, 상부 편광판(10b), 액정 패널(10a) 및 하부 편광판(10c)을 포함하는 투명 표시 장치(10)를 쿨러 도어(Cooler door)와 같은 어플리케이션(20)에 적용하면, 도 1b와 같이, 어플리케이션(20) 내부의 조명에 의해 후방의 물체를 확인함과 동시에 투명 표시 장치(10)에 화상이 구현된다.
그런데, 투명 표시 장치(10)의 각 화소 영역에는 배선 및 전극이 규칙적으로 배열되므로, 배선 및 전극이 회절 격자 역할을 한다. 구체적으로, 투명 표시 장치(10)의 화소 영역이 화소 전극과 공통 전극이 교번하여 횡전계를 발생시키는 횡전계 모드로 구동되는 경우, 복수 개로 나란히 배열된 화소 전극과 공통 전극에 의해 어플리케이션 내부의 조명이 투명 표시 장치를 통과하면서 파장에 따라 회절 격자 현상이 발생한다. 그리고, 회절 격자 현상이 심해져, 도 2a 및 도 2b와 같이, 여러 파장의 빛이 섞여 무지개와 같은 얼룩이 발생하여, 어플리케이션 내부의 사물 경계가 흐릿하게 보이며, 고스트 이미지(Ghost image) 현상이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 화소 영역의 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격을 등차적으로 증가 및 감소시켜, 회절 현상을 개선하여 투명 시인성을 향상시킬 수 있는 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투명 표시 장치는 기판 상에 형성되며, 게이트 절연막을 사이에 두고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선; 상기 게이트 배선과 평행하도록 상기 기판 상에 형성된 공통 배선; 상기 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및 상기 공통 배선과 접속되며, 상기 화소 전극과 교번하도록 형성된 공통 전극을 포함하며, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격은 상기 데이터 배선과 인접한 상기 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 등차적으로 감소하거나 증가한다.
또한, 동일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투명 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 서로 평행하는 게이트 배선과 공통 배선을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선과 공통 배선을 덮도록 상기 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계; 상기 화소 영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극을 형성하는 단계; 및 상기 공통 배선과 접속되며, 상기 화소 전극과 교번하는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격은 상기 데이터 배선과 인접한 상기 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 등차적으로 감소하거나 증가한다.
상기 화소 영역의 양 가장자리와 인접한 2 개의 상기 데이터 배선 사이의 중심 영역을 기준으로 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격이 대칭이다.
상기 등차는 0.5㎛ 내지 1㎛이다.
상기와 같은 본 발명의 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 화소 수직부와 공통 수직부 사이의 간격을 등차적으로 감소시키거나 증가시켜, 화소 영역 내의 화소 수직부와 공통 수직부에 의한 회절 격자 현상을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 회절 현상을 개선하여 투명 시인성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 화소 수직부와 공통 수직부 사이의 간격을 등차적으로 감소시키거나 증가시켜도 화소 영역 내의 화소 수직부와 공통 수직부 사이의 총 간격이 일정하다. 따라서, 한 화소 영역 내의 화소 수직부와 공통 수직부 개수 및 개구율 역시 일정하게 유지되어 표시 특성이 달라지는 것을 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 일반적인 투명 표시 장치를 어플리케이션에 적용한 사시도 및 사진이다.
도 2a 및 도 2b는 회절 격자 현상이 발생한 투명 표시 장치의 사진이다.
도 3a은 본 발명의 투명 표시 장치의 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 4a는 일반적인 투명 표시 장치의 평면도이며, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 투명 표시 장치의 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 도 4a 내지 도 4c의 투명 표시 장치의 피크 강도(Peak Intensity)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 4a 내지 도 4c의 회절 정도를 비교한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 투명 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 투명 표시 장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a은 본 발명의 투명 표시 장치의 평면도이며, 도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b와 같이, 본 발명의 투명 표시 장치는 기판(100) 상에 교차하여 복수 개의 화소 영역을 정의하는 게이트 배선(Gate Line; GL) 및 데이터 배선(Data Line; DL), 게이트 배선(GL)과 평행하는 공통 배선(Commom Line; CL), 각 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극(150) 및 공통 배선(CL)과 접속되며, 화소 전극(150)과 교번하여 횡전계를 발생시키는 공통 전극(160)을 포함한다. 특히, 본 발명의 투명 표시 장치는 적색 화소 영역, 녹색 화소 영역 및 청색 화소 영역을 포함하며, 투과율을 향상시키기 위해 백색 광을 방출하는 백색 화소 영역을 더 포함한다.
화소 전극(150)과 공통 전극(160)은 각각 수평부와 수직부를 포함한다. 이 때, 화소 전극의 수직부(150a)와 공통 전극의 수직부(160a) 사이의 간격(Block)은 화소 영역의 중앙부분과 화소 영역의 가장자리 부분이 서로 상이하다. 도면에서는 화소 영역의 중앙 부분의 간격(Block)이 데이터 배선(DL)과 인접한 화소 영역의 가장자리 부분의 간격(Block)보다 좁은 것을 도시하였으며, 간격(Block)은 등차적으로 좁아진다.
구체적으로, 기판(100) 상에 게이트 전극(100a), 게이트 배선(GL) 및 공통 배선(CL)이 형성된다. 이 때, 공통 배선(CL)은 게이트 배선(GL)과 평행한 방향으로 형성된다. 게이트 전극(100a)은 게이트 배선(GL)의 일측에서 돌출 형성되거나 게이트 배선(GL)의 일부 영역으로 정의될 수 있다.
게이트 배선(GL), 게이트 전극(100a) 및 공통 배선(CL)을 포함한 기판(100) 전면에 게이트 절연막(110)이 형성되며, 게이트 절연막(110) 상에 반도체층(120)이 형성된다. 반도체층(120)은 게이트 전극(100a)과 중첩되며, 액티브층(미도시)과 오믹 콘택층(미도시)이 차례로 적층된 구조이다.
소스 전극(130a)은 반도체층(120)과 중첩되도록 데이터 배선(DL)에서 돌출 형성된다. 그리고, 드레인 전극(130b)은 반도체층(120)의 채널을 사이에 두고 소스 전극(130a)과 마주하도록 형성되어 데이터 배선(DL)의 화소 신호를 화소 전극(150)에 공급한다.
게이트 전극(100a), 게이트 절연막(110), 반도체층(120), 소스 전극(130a) 및 드레인 전극(130b)을 포함하는 박막 트랜지스터를 덮도록 기판(100) 전면에 보호막(140)이 형성된다. 보호막(140)은 드레인 전극(130b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(140a)을 포함한다. 보호막(140)은 드레인 전극(130b)과 게이트 절연막(110)을 선택적으로 제거하여 공통 배선(CL)을 노출시키는 공통 콘택홀(140b)을 더 포함한다. 공통 콘택홀(140b)은 도시된 바와 같이 화소 영역의 양 가장자리에 각각 형성될 수 있다.
보호막(140) 상에는 드레인 콘택홀(140a)을 통해 드레인 전극(130b)과 접속되는 화소 전극(150)이 형성된다. 화소 전극(150)은 틴 옥사이드(Tin Oxide: TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성된다. 화소 전극(150)은 공통 배선(CL)과 중첩되는 영역에서 스토리지 커패시터를 구성하는 화소 수평부와 화소 수평부에서 돌출된 복수 개의 화소 수직부(150a)를 포함한다.
또한, 보호막(140) 상에는 상기와 같은 투명 전도성 물질로 공통 전극(160)이 더 형성된다. 공통 전극(160)은 공통 콘택홀(140b)을 통해 공통 배선(CL)과 접속된다. 공통 전극(160)은 화소 수직부(150a)와 교번하는 복수 개의 공통 수직부(160a) 및 복수 개의 공통 수직부(160)를 서로 연결시키는 공통 수평부를 포함한다. 공통 수직부(160a)와 화소 수직부(150a)는 화소 영역 내에서 서로 교번하도록 형성되어 횡전계를 발생시킨다.
그런데, 상술한 바와 같이, 투명 표시 장치를 어플리케이션에 적용할 때, 투명 표시 장치의 각 화소 영역의 배선 및 전극이 회절 격자 역할을 한다. 특히, 화소 영역이 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)가 교번하여 횡전계를 발생시키는 횡전계 모드로 구동되는 경우, 복수 개로 나란히 배열된 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)에 의해 어플리케이션 내부의 조명이 투명 표시 장치를 통과하면서 파장에 따라 회절 현상이 발생한다.
이에 따라, 본 발명의 투명 표시 장치는 상기와 같은 회절 격자 현상을 감소시키기 위해, 데이터 배선(DL)과 인접한 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)을 등차적으로 감소시키거나 증가시킨다. 도면에서는 간격(Block)이 등차적으로 감소되는 것을 도시하였다.
등차는 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)에 따른 화소 영역의 투과율을 고려하여 결정된다. 구체적으로, 간격(Block)이 넓어지면 투과율이 높아지며, 간격(Block)이 좁아지면 투과율이 낮아지므로, 등차는 0.5㎛ 내지 1㎛인 것이 바람직하다.
따라서, 화소 영역의 양 가장자리와 인접한 2 개의 데이터 배선(DL) 사이의 중심 영역을 기준으로 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)은 대칭 구조를 이룬다.
예를 들어, 도시된 바와 같이, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 총 14개 존재하며, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 1㎛씩 등차적으로 감소할 수 있다. 이 경우, 데이터 배선(DL)과 인접한 최 외곽의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 12.5㎛이면, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 인접한 데이터 배선(DL) 사이의 중앙 영역으로 갈수록 11.5㎛, 10.5㎛, 9.5㎛, 8.5㎛, 7.5㎛, 6.5㎛로 차례로 감소한다. 그리고, 다시 6.5㎛, 7.5㎛, 8.5㎛, 9.5㎛, 10.5㎛, 11.5㎛, 12.5㎛로 차례로 증가한다.
또한, 등차가 0.5㎛인 경우에도 한 화소 영역 내의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 총 간격(Block)은 일정하도록 데이터 배선(DL)과 인접한 최 외곽의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)을 조절하는 것이 바람직하다. 즉, 등차가 0.5㎛인 경우에는 데이터 배선(DL)과 인접한 최 외곽의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)사이의 간격(Block)이 11㎛이며, 인접한 데이터 배선(DL) 사이의 중앙 영역으로 갈수록 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 10.5㎛, 10㎛, 9.5㎛, 9㎛, 8.5㎛, 8㎛로 차례로 감소한다. 그리고, 다시 8㎛, 8.5㎛, 9㎛, 9.5㎛, 10㎛, 10.5㎛, 11㎛로 차례로 증가한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 투명 표시 장치는 어플리케이션 내부의 조명에 의해 투명 표시 장치를 통해 내부 물질을 확인할 때, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)끼리 상쇄 간섭이 발생한다. 이에 따라, 회절 격자 현상이 감소되어 투명 표시 장치의 회절 현상이 개선된다. 그리고, 투명 시인성이 향상된다.
도 4a는 일반적인 투명 표시 장치의 평면도이며, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 투명 표시 장치의 평면이다. 도 4a 내지 도 4c에는 화소 전극과 공통 전극만이 도시되었다. 그리고, 표 1은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 투명 표시 장치의 특성을 도시하였다.
일반적인 투명 표시 장치(간격 일정) 본 발명의 투명 표시 장치(0.5㎛ 등차 간격) 본 발명의 투명 표시 장치(1㎛ 등차 간격)
전극 CD 2.2㎛ 2.2㎛ 2.2㎛
전극 간격 9.51㎛ 0.5㎛씩 등차적으로 감소 1㎛씩 등차적으로 감소
간격(Block) 수 14개 14개 14개
개구율 66.5% 66.5% 66.5%
도 4a의 투명 표시 장치는 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 일정한 일반적인 투명 표시 장치이다. 그리고, 도 4b는 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 0.5㎛씩 등차적으로 감소하는 투명 표시 장치이며, 도 4c는 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)사이의 간격(Block)이 1㎛씩 등차적으로 감소하는 투명 표시 장치이다.
이 때, 도 4b 및 도 4c와 같이, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 등차적으로 감소하는 경우에는 일반적인 투명 표시 장치에 비해 한 화소 영역 내의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 개수 및 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 총 간격(Block)이 달라질 수 있다. 그리고, 이에 따라, 투명 표시 장치의 개구율 및 표시 특성이 달라질 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격이 일정하지 않은 경우에는 데이터 배선과 인접한 최 외곽의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)을 조절하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 도 4a의 투명 표시 장치는 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 총 14개 존재하며, 전극 간격이 9.51㎛이다. 따라서, 총 간격(Block)은 9.51x14=133.14㎛이다. 그리고, 도 4b와 같이, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 0.5㎛씩 등차적으로 감소하는 경우에도 한 화소 영역의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 총 간격(Block)을 일정하게 유지하기 위해, 데이터 배선과 인접한 화소 영역 최 외곽의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)을 11㎛로 증가시키는 것이 바람직하다.
즉, 도 4b의 투명 표시 장치는 데이터 배선과 인접한 화소 영역의 최 외곽 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 11㎛, 10.5㎛, 10㎛, 9.5㎛, 9㎛, 8.5㎛, 8㎛로 차례로 감소하고, 다시 8㎛, 8.5㎛, 9㎛, 9.5㎛, 10㎛, 10.5㎛, 11㎛로 차례로 증가한다. 따라서, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 총 간격(Block)은 133㎛이다.
마찬가지로, 도 4c와 같이, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격이 1㎛씩 등차적으로 감소하는 경우에도, 데이터 배선과 인접한 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)사이의 간격이 12.5㎛, 11.5㎛, 10.5㎛, 9.5㎛, 8.5㎛, 7.5㎛, 6.5㎛로 차례로 감소하고, 다시 6.5㎛, 7.5㎛, 8.5㎛, 9.5㎛, 10.5㎛, 11.5㎛, 12.5㎛로 차례로 증가한다. 따라서, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 총 간격(Block)은 133㎛이다.
즉, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격을 등차적으로 감소시키는 경우에도 한 화소 영역 내의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)의 개수 및 개구율을 일정하게 유지시켜 표시 특성이 달라지는 것을 방지할 수 있다.
특히, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격이 달라지면, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 액정 분자의 회전 정도가 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 투명 표시 장치는 구동 전압을 조절함으로써, 액정 분자의 구동 전압 차를 상쇄시킬 수 있다.
또한, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격을 등차적으로 증가시킬 때 역시 한 화소 영역 내의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 총 간격이 동일하도록, 데이터 배선과 인접한 최 외곽의 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격을 조절하는 것이 바람직하다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 도 4a 내지 도 4c의 투명 표시 장치의 피크 강도(Peak Intensity)를 나타낸 그래프이며, 도 6은 도 4a 내지 도 4c의 회절 정도를 비교한 그래프이다.
도 5a와 같이, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a) 사이의 간격(Block)이 일정한 경우, 거리에 따라 회절 피크가 발생한다. 그리고, 이에 따라, 어플리케이션 내부의 사물 경계가 흐릿하게 보이며, 고스트 이미지(Ghost image) 현상이 발생한다. 그러나, 도 5b 및 도 5c와 같이, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)사이의 간격(Block)을 등차적으로 감소시킨 경우, 화소 수직부(150a)와 공통 수직부(160a)끼리 상쇄 간섭이 발생한다. 이에 따라, 회절 피크가 감소한다. 따라서, 도 6과 같이, 회절 정도가 감소하여 투명 표시 장치의 회절 현상을 개선하여 투명 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 투명 표시 장치의 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
7a 내지 도 7d는 본 발명의 투명 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 7a와 같이, 기판(100) 상에 스퍼터링(Sputtering) 방법 등의 증착 방법으로 불투명 전도성 물질층을 형성한다. 불투명 전도성 물질층은 Al/Cr, Al/Mo, Al(Nd)/Al, Al(Nd)/Cr, Mo/Al(Nd)/Mo, Cu/Mo, Ti/Al(Nd)/Ti, Mo/Al, Mo/Ti/Al(Nd), Cu 합금/Mo, Cu 합금/Al, Cu 합금/Mo 합금, Cu 합금/Al 합금, Al/Mo 합금, Mo 합금/Al, Al 합금/Mo 합금, Mo 합금/Al 합금, Mo/Al 합금 등과 같이 이중층 이상이 적층된 구조이거나, Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr, Mo 합금, Cu 합금, Al 합금 등의 단일층 구조로 형성될 수 있다.
그리고, 불투명 전도성 물질층을 패터닝하여 게이트 전극(100a), 게이트 배선(GL) 및 공통 배선(CL)을 형성한다. 게이트 배선(GL)과 공통 배선(CL)은 서로 평행하다. 게이트 전극(100a)은 게이트 배선(GL)의 일부 영역으로 정의될 수도 있으나, 도면에서는 게이트 전극(100a)이 게이트 배선(GL)의 일측에서 돌출 형성된 것을 도시하였다. 그리고, 게이트 배선(GL), 게이트 전극(100a) 및 공통 배선(CL)을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(110)을 형성한다.
이어, 도 7b와 같이, 게이트 절연막(110) 상에 반도체층(120), 데이터 배선(DL), 소스 전극(130a) 및 드레인 전극(130a)을 형성한다. 반도체층(120)은 액티브층(미도시)과 오믹 콘택층(미도시)이 차례로 적층된 구조로 형성된다. 데이터 배선(DL)은 게이트 절연막(110)을 사이에 두고 게이트 배선(GL)과 교차하도록 형성되어 화소 영역을 정의한다. 소스 전극(130a)은 데이터 배선(DL)에서 돌출되어 반도체층(120) 상에 형성되며, 드레인 전극(130b)은 오믹 콘택층이 제거되어 형성된 반도체층(미도시)의 채널을 사이에 두고 소스 전극(130a)과 마주하도록 형성된다.
이어, 도 7c와 같이, 게이트 전극(100a), 게이트 절연막(110), 반도체층(120), 소스 전극(130a) 및 드레인 전극(130b)을 포함하는 박막 트랜지스터를 덮도록 보호막(140)을 형성한다. 도시하지는 않았으나 보호막(140)은 무기 보호막과 유기 보호막이 차례로 적층된 구조로 형성될 수 있다. 그리고, 상기와 같은 보호막(140)을 선택적으로 제거하여 드레인 전극(130b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(140a)을 형성하고, 동시에 보호막(140)과 게이트 절연막(100)을 선택적으로 제거하여 공통 배선(CL)을 노출시키는 공통 콘택홀(140b)을 형성한다.
도 7d와 같이, 보호막(140) 상에 틴 옥사이드(Tin Oxide: TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 등과 같은 투명 도전 물질층을 형성하고, 이를 패터닝하여 화소 전극(150)과 공통 전극(160)을 형성한다.
화소 전극(150)은 드레인 콘택홀(140b)을 통해 드레인 전극(130b)과 전기적으로 접속된다. 이 때, 화소 전극(150)은 공통 배선(CL)과 중첩되는 영역에서 스토리지 커패시터를 구성하는 화소 수평부와 화소 수평부에서 돌출된 복수 개의 화소 수직부(150a)를 포함한다. 그리고, 공통 전극(160)은 공통 콘택홀(140b)을 통해 공통 배선(CL)과 접속된다. 공통 전극(160)은 화소 수직부(150b)와 교번하는 복수 개의 공통 수직부(160b)와 복수 개의 공통 수직부(160b)를 서로 연결시키는 공통 수평부를 포함한다.
공통 수직부(160b)와 화소 수직부(150b)는 서로 교번하도록 형성되어 횡전계를 발생시킨다. 특히, 데이터 배선(DL)과 인접한 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b) 사이의 간격(Block)이 등차적으로 감소한다. 따라서, 화소 영역의 양 가장자리에 인접한 데이터 배선(DL) 사이의 중심 영역을 기준으로 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b)사이의 간격(Block)은 대칭 구조를 이룬다.
즉, 상기와 같은 본 발명의 투명 표시 장치 및 이의 제조 방법은 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b)사이의 간격(Block)을 등차적으로 감소시키거나 증가시켜, 화소 영역 내의 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b)에 의한 회절 격자 현상을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 회절 현상을 개선하여 투명 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b) 사이의 간격을 등차적으로 감소시키거나 증가시켜도, 화소 영역 내의 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b)사이의 총 간격이 일정하다. 따라서, 한 화소 영역 내의 화소 수직부(150b)와 공통 수직부(160b)의 개수 및 개구율 역시 일정하게 유지되어 표시 특성이 달라지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
CL: 공통 배선 DL: 데이터 배선
GL: 게이트 배선 100: 기판
100a: 게이트 전극 110: 게이트 절연막
120: 반도체층 130a: 소스 전극
130b: 드레인 전극 140: 보호막
140a: 드레인 콘택홀 140b: 공통 콘택홀
150: 화소 전극 150a: 화소 수직부
160: 공통 전극 160a: 공통 수직부

Claims (6)

  1. 기판 상에 형성되며, 게이트 절연막을 사이에 두고 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선;
    상기 게이트 배선과 평행하도록 상기 기판 상에 형성된 공통 배선;
    상기 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극; 및
    상기 공통 배선과 접속되며, 상기 화소 전극과 교번하도록 형성된 공통 전극을 포함하며,
    상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격은 상기 데이터 배선과 인접한 상기 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 0.5㎛ 내지 1㎛만큼 등차적으로 감소하거나 증가하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 영역의 양 가장자리와 인접한 2 개의 상기 데이터 배선 사이의 중심 영역을 기준으로 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격이 대칭인 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 기판 상에 서로 평행하는 게이트 배선과 공통 배선을 형성하는 단계;
    상기 게이트 배선과 공통 배선을 덮도록 상기 기판 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 배선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계;
    상기 화소 영역에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 공통 배선과 접속되며, 상기 화소 전극과 교번하는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격은 상기 데이터 배선과 인접한 상기 화소 영역의 양 가장자리에서 중앙 영역으로 갈수록 0.5㎛ 내지 1㎛만큼 등차적으로 감소하거나 증가하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화소 영역의 양 가장자리와 인접한 2 개의 상기 데이터 배선 사이의 중심 영역을 기준으로 상기 화소 전극과 공통 전극 사이의 간격이 대칭인 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 제조 방법.
  6. 삭제
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