KR19980026722A - 액정 표시장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로 전극의 폭을 조절하여 온 전류 특성을 향상시키고 기생용량(Parasitic Capacitance)을 감소시키는데 적당한 액정 표시장치 및 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위한 본 발명의 액정 표시장치는 게이트라인에 연장되는 게이트전극과 소오스라인에 연장되는 소오스전극 그리고 화소전극을 구비한 액정 표시장치에 있어서, 일영역이 상기 게이트라인의 게이트전극 상측에서 소정부분 중첩되어 형성되는 드레인전극과, 상기 드레인전극의 폭 보다 큰 폭을 갖고 게이트전극의 상측에서 상기 게이트라인에 겹치지 않도록 형성되는 사다리꼴 형상의 소오스전극을 포함하여 구성되고 본 발명의 액정 표시장치 제조방법은 게이트라인을 게이트전극으로 하고 데이타라인을 소오스전극으로 하는 액정 표시장치에 있어서, 기판상의 소정영역에 게이트전극을 형성하는 스텝과, 상기 게이트전극 상측에서 중첩되는 드레인전극을 형성하는 스텝과, 상기 게이트전극 상측에서 상기 드레인전극 보다 큰 폭을 갖고 상기 게이트라인에 겹치지 않는 사다리꼴 형상의 소오스전극을 형성하는 스텝을 포함하여 이루어진다.

Description

액정 표시장치 및 제조방법
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로 특히 전극의 폭을 조절하여 온 전류 특성을 향상시키고 기생용량(Parasitic Capacitance)을 감소시키는데 적당하도록 한 액정 표시장치 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시장치는 두장의 유리기판을 대향시켜 그 사이에 액정을 봉입한 것으로서, 하판(Bottom Plate)은 매트릭스상에 배치된 데이타라인과 게이트라인 및 각각의 교차점에 박막트랜지스터와 픽셀전극이 배치되고, 상판(Top Plate)은 공통전극과 R(적), G(녹), B(청)의 칼라필터층이 배치된다.
그리고 상판과 하판 사이에 액정을 주입하고 이를 편광판에 끼워 백색광을 입사시키면 투과형의 액정 표시장치가 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 액정 표시장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 액정 표시장치의 레이아웃도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 액정 표시장치는 투명기판에 일정간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트라인(1)이 형성되고 상기 게이트전극(1)과 수직한 방향으로 복수개의 데이타라인(2)이 일정간격을 갖고 형성된다.
그리고 각 화소영역에는 화소전극(3)이 형성되고 상기 게이트라인(1)을 게이트전극(1a)으로 하고 데이타라인(2)을 소오스전극(2a)으로 하여 게이트라인(1)의 신호에 따라 데이타라인(2)의 신호를 화소전극(3)에 인가하는 박막트랜지스터가 각 화소영역 마다 형성된다.
따라서 박막트랜지스터는 게이트전극(1a)과 소오스전극(2a) 및 드레인전극 그리고 상기 소오스전극(2a) 및 드레인전극과 게이트전극(1) 사이에 형성된 게이트 절연층을 포함하여 구현된다.
이때 상기 소오스전극(2a)의 폭과 드레인전극의 폭은 서로 동일하게 패터닝된다.
이와 같은 액정 표시장치용 박막트랜지스터에 있어서, 게이트전극(1a)에 신호 전압이 인가되면 박막트랜지스터는 턴-온(turn-on)상태가 되며 이 시간동안에 화상정보를 갖는 데이타전압이 박막트랜지스터를 통과하여 액정에 인가된다.
이때 캐패시터인 액정을 충전시키기 위해 필요한 전류를 온-전류(on-current)라고 하며 일반식은 아래와 같다.
여기서 τg는 게이트 턴-온 시간, CTOT는 액정 및 보조 캐패시터의 총 캐패시턴스 그리고 VLC는 액정에 인가되는 전압이다.
한편 도 1에 도시한 바와 같이 게이트전극(1a)과 소오스전극(2a) 그리고 게이트전극(1a)과 드레인전극 사이에 중첩되는 부분이 존재하여 각각 Cgs, Cgd의 기생용량(parasitic capacitance)을 갖게 된다.
결국, Cgd는 박막트랜지스터가 턴-오프 될 때 캐패시티브 커플링(capasitive coupling)에 의해 액정전압에 ΔVp만큼 변동을 주며 이는 화질에 중요한 영향을 미친다.
여기서 ΔVp는 아래와 같은 식으로 표현된다.
그러나 소오스전극과 폭과 드레인전극의 폭을 서로 동일하게 한 종래 액정표시장치는 화질을 향상시키는데 중요한 요인이 되는 온-전류를 증가시키고 기생용량을 감소시키는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 소오스전극의 폭을 드레인전극의 폭에 비해 더 큰 사다리꼴 형태로 구현하여 온-전류를 증가시키고 동시에 기생용량을 감소시키는데 적당한 액정 표시장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 액정 표시장치의 레이아웃도
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시장치의 레이아웃도
도 3은 도 2의 “가” 부분의 사시도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21:게이트전극21a:게이트전극
22:드레인전극23:소오스라인
23a:소오스전극
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시장치는 게이트라인에 연장되는 게이트전극과 소오스라인에 연장되는 소오스전극 그리고 화소전극을 구비한 액정 표시장치에 있어서, 일영역이 상기 게이트라인의 게이트전극 상측에서 소정부분 중첩되어 형성되는 드레인전극과, 상기 드레인전극의 폭 보다 큰 폭을 갖고 게이트전극의 상측에서 상기 게이트라인에 겹치지 않도록 형성되는 사다리꼴 형상의 소오스전극을 포함하여 구성되고 본 발명의 액정 표시장치 제조방법은 게이트라인을 게이트전극으로 하고 데이타라인을 소오스전극으로 하는 액정 표시장치에 있어서, 기판상의 소정영역에 게이트전극을 형성하는 스텝과, 상기 게이트전극 상측에서 중첩되는 드레인전극을 형성하는 스텝과, 상기 게이트전극 상측에서 상기 드레인전극 보다 큰 폭을 갖고 상기 게이트라인에 겹치지 않는 사다리꼴 형상의 소오스전극을 형성하는 스텝을 포함하여 이루어진다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시장치 및 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시장치의 레이아웃도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 액정 표시장치는 절연기판상에서 소정 부분이 게이트전극(21a)으로 이루어진 게이트라인(21)과, 상기 게이트전극(21a)에 중첩되어 형성되는 드레인전극(22)과, 상기 드레인전극(22)의 폭 보다 큰 폭을 갖고 게이트전극(21a)에 중첩되는 사다리꼴 형상의 소오스전극(23a)을 포함하여 상기 게이트라인(21)에 수직한 방향으로 형성되는 소오스라인(23)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정 표시장치 제조방법은 다음과 같다.
즉 기판상의 소정부분에 게이트전극(21a)을 패터닝한 후 상기 게이트전극(21a)을 포함한 기판 전면에 게이트절연층을 형성한다.
그리고 상기 게이트절연층상에 반도체층을 차례로 형성한 후 패터닝한다.
이어 상기 반도체층상에 소오스전극 물질을 증착한 후 소오스전극(23a)과 드레인전극(22)을 패터닝한다.
이때 상기 소오스전극(23a)은 드레인전극(22)에 비해 그 폭이 더 큰 사다리꼴 형상이 되도록 패터닝한다.
도 3의 도 2의 “A” 부분의 사시도로서, 게이트전극(21a)상에 중첩되는 소오스전극(23a)과 드레인전극(22)의 폭을 비교 할 경우 소오스전극(23a)의 폭이 드레인전극(22)의 폭 보다 크게 패터닝됨을 보여준다.
상기 소오스전극(23a)은 사다리꼴 형상을 갖도록 패터닝한다.
여기서 소오스 및 드레인전극(23a,22)과 게이트전극(21a) 사이에는 게이트절연층과 반도체층 그리고 n+층이 형성된다.(도면에는 도시되지 않음)
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 액정 표시장치 및 제조방법은 드레인전극의 폭 보다 소오스전극의 폭을 크게함과 동시에 사다리꼴 형상으로 형성하여 기생용량을 감소시키고 온-전류를 증가시켜 화질을 개선시키며 동시에 단차를 개선시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 게이트라인에 연장되는 게이트전극과 소오스라인에 연장되는 소오스전극 그리고 화소전극을 구비한 액정 표시장치에 있어서,
    일영역이 상기 게이트라인의 게이트전극 상측에서 소정부분 중첩되어 형성되는 드레인전극과,
    상기 드레인전극의 폭 보다 큰 폭을 갖고 게이트전극의 상측에서 상기 게이트라인에 겹치지 않도록 형성되는 사다리꼴 형상의 소오스전극을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트전극에 중첩되는 영역의 드레인전극과 소오스전극은 상호 평행함을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  3. 게이트라인을 게이트전극으로 하고 데이타라인을 소오스전극으로 하는 액정 표시장치에 있어서,
    기판상의 소정영역에 게이트전극을 형성하는 스텝과,
    상기 게이트전극의 상측에서 중첩되도록 드레인전극을 형성하는 스텝과,
    상기 드레인전극 보다 큰 폭을 갖고 상기 게이트라인과 겹치지 않는 사다리꼴 형상의 소오스전극을 형성하는 스텝을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 액정 표시장치 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 게이트전극을 형성한 후 상기 게이트전극을 포함한 기판상에 절연층을 형성하는 스텝과,
    상기 절연층위에 게이트전극을 충분히 포함하도록 반도체층을 형성하는 스텝을 더 구비함을 특징으로 하는 액정 표시장치 제조방법.
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