KR20040107649A - 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 - Google Patents

횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040107649A
KR20040107649A KR1020030036675A KR20030036675A KR20040107649A KR 20040107649 A KR20040107649 A KR 20040107649A KR 1020030036675 A KR1020030036675 A KR 1020030036675A KR 20030036675 A KR20030036675 A KR 20030036675A KR 20040107649 A KR20040107649 A KR 20040107649A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wiring
electrode
gate
common
pixel
Prior art date
Application number
KR1020030036675A
Other languages
English (en)
Inventor
김광민
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 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 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020030036675A priority Critical patent/KR20040107649A/ko
Publication of KR20040107649A publication Critical patent/KR20040107649A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/10—Refrigerator top-coolers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 개구율 및 콘트라스트(contrast)가 개선된 횡전계 방식 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명을 요약하면, 게이트 배선과 데이터 배선의 상부에 투명한 공통 배선이 구성되고, 공통 배선에서 화소 영역으로 공통 전극이 수직하게 연장되고, 상기 공통 전극과 평행하게 이격하여 투명한 화소 전극이 구성된 액정표시장치용 어레이기판의 구성에 있어서, 상기 화소 전극의 말단과 이와 근접한 공통 배선의 이격영역과, 공통 배선과 게이트 배선의 사이영역(공통배선이 게이트 배선에 비해 넓게 구성되므로 발생하는 영역)에 분포하는 전계의 방향이 러빙방향과 일치하도록 하는 것이다.
이를 위해, 상기 게이트 배선과 이것의 상부에 위치한 공통 배선을 상기 러빙방향과 90도가 되도록 설계한다.
이와 같이 하면, 화소 전극의 말단과 이와 근접한 공통 배선의 이격영역과, 공통 배선과 게이트 배선의 사이영역에서 빛샘이 발생하지 않아 이에 따른 개구율과 콘트라스트 특성을 개선할 수 있는 장점이 있다.

Description

횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법{An array substrate for In-Plane switching mode LCD and method of the same}
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로 특히, 고개구율 및 고 콘트라스트를 구현하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성을 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 화소 전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 공통 전극이 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 화소 전극이 형성된 어레이기판(하부기판)과, 상부 및 하부기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통 전극과 화소 전극이 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 횡전계 방식 액정표시장치에 관해 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 횡전계 방식 액정표시장치의 단면을 도시한 확대 단면도이다.
도시한 바와 같이, 종래에 따른 횡전계 방식 액정표시장치(B)는 컬러필터 기판(B1)과 어레이기판(B2)이 대향하여 구성되며, 컬러필터 기판 및 어레이기판 (B1,B2)사이에는 액정층(28)이 개재되어 있다.
상기 어레이기판(B2)은 투명한 절연 기판(10)에 정의된 다수의 화소마다 박막트랜지스터(T)와, 공통 전극(24)과 화소 전극(22)이 구성된다.
상기 박막트랜지스터(T)는 게이트 전극(12)과, 게이트 전극(12) 상부에 절연막(14)을 사이에 두고 반도체층(16)과, 반도체층(16)의 상부에 서로 이격하여 구성된 소스 및 드레인 전극(18,20)으로 구성된다.
전술한 구성에서, 상기 공통 전극(24)과 화소 전극(22)은 동일 기판 상에 서로 평행하게 이격하여 구성된다.
그런데 일반적으로, 상기 공통 전극(24)은 상기 게이트 전극(12)과 동일층 동일물질로 구성되고, 상기 화소 전극(22)은 상기 소스 및 드레인 전극(18,20)과 동일층 동일물질로 구성되나, 개구율을 높이기 위해 도시한 바와 같이, 상기 공통 전극(24)은 투명한 전극으로 형성할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 화소의 일 측을 따라 연장된 게이트 배선(미도시)과, 이와 수직하게 구성되어 연장된 데이터 배선(미도시)이 구성되고, 상기 공통 전극(24)에 전압을 인가하는 공통 배선(미도시)이 구성된다.
상기 컬러필터 기판(B1)은 투명한 절연 기판(30) 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)과 박막트랜지스터(T)에 대응하는 부분에 블랙매트릭스(32)가 구성되고, 상기 화소(P1,P2)에 대응하여 컬러필터(34a,34b)가 구성된다.
상기 액정층(28)은 상기 공통 전극(24)과 화소 전극(22)의 수평전계(29)에 의해 작동된다.
이하, 도 2a와 도 2b를 참조하여, 전압의 온/오프(on/off)에 따른 횡전계 모드의 동작특성을 알아본다.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.
도 2a에서는, 오프상태(off state)로 수평전계가 인가되지 않으므로 액정층(28)의 움직임이 없는 상태이다.
도 2b에서는, 전압이 인가된 온(on)상태에서의 액정의 배열상태를 도시한 도면으로, 상기 공통 전극(24) 및 화소 전극(22)과 대응하는 위치의 액정(28a)의 배향변화는 없지만 공통 전극(24)과 화소 전극(22)사이에 위치한 액정(28b)은 이 공통 전극(24)과 화소 전극(22)사이에 전압이 인가됨으로써 형성되는 수평전계(29)에 의하여, 상기 수평전계(29)와 같은 방향으로 배열하게 된다. 즉, 상기 횡전계 방식 액정표시장치는 액정이 수평 전계에 의해 이동하므로, 시야각이 넓어지는 특성을 띠게 된다.
이하, 도 3을 참조하여, 종래에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 구성을 설명한다.
도시한 바와 같이, 기판(50)상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선(52)과, 게이트 배선(52)과는 수직하게 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(54)이 구성된다.
또한, 상기 게이트 배선(52)과는 평행하게 이격하여 화소 영역(P)을 가로지르는 공통 배선(56)을 구성한다.
상기 게이트 배선(52)과 데이터 배선(54)의 교차지점에는 상기 게이트 배선(52)과 연결된 게이트 전극(58)과, 게이트 전극(58) 상부의 반도체층(60)과,반도체층(60) 상부의 소스 전극(62)과 드레인 전극(64)을 포함하는 박막트랜지스터가 구성된다.
상기, 화소 영역(P)에는 상기 공통 배선(56)에 수직하게 연장되고 서로 평행하게 이격된 공통 전극(66)이 구성되고, 상기 공통 전극(66)사이에는 공통 전극(66)과 평행하게 이격된 화소 전극(68)이 구성된다.
전술한 바와 같이 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판을 포함한 액정패널은 앞서 설명한 바와 같이, 일반적인 TN모드에 비해 광시야각 특성은 우수하나 개구율이 현저히 떨어지는 구조이다.
상세히 설명하면, 공통 전극(66)과 데이터 배선(54)의 이격공간(A1)에도 액정이 존재하나, 이는 전압이 인가되었을 경우, 화소 영역(P) 중앙부의 공통 전극(66)과 화소 전극(68)의 이격공간(A2)에 위치한 액정(미도시)과는 다른 배열특성을 가지게 된다.
즉, 전계 분포 특성이 화소 영역(P)과는 다르기 때문에 전압이 인가되었을 경우, 화소 영역(P)에 존재하는 액정의 배열과는 다른 배열특성을 가지게 된다.
또한, 상기 화소 전극(68)의 말단과 공통 전극(66)의 이격공간(A3)에 위치한 액정 또한 앞서 설명한 바와 같이, 화소영역 중심부의 공통 전극(66)과 화소 전극(68)의 이격 공간(A2)에 위치한 액정과는 다른 배열특성을 가진다.
또한, 상기 공통 전극(66)과 게이트 배선(52)의 이격 공간(A4)은 상기 게이트 배선(52)의 on/off에 따라 전계가 분포하게 되는데, 이 부분에 위치한 액정 (미도시)또한 다른 배열특성을 가지게 된다.
이러한 경우는 특히, 액정패널이 블랙상태를 나타낼 때 빛샘불량으로 나타나게 된다.
이에 대해 이하, 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3의 D를 확대한 확대 평면도이다.
도시한 바와 같이, 초기에 액정(90)은 러빙방향(R)에 의해 초기배열하게 된다.
그러나, 액정(90)은 전계(92a,92b)가 분포하게 되면 전계(92a,92b)의 방향으로 배열하게 된다.
이는 액정(90)이 러빙방향(R)과 전계방향의 차이에 의한 정전에너지(electrostatic energy)를 최소화하기 위한 것이다.
이러한 특성을 가진 액정에 처음 블랙전압을 인가하게 되면, 앞서 언급한 상기 데이터 배선(54)과 공통 전극(66)사이의 이격공간(도 3의 A1)과, 화소 전극(68)의 말단과 공통 전극(66)의 이격 공간(A3)과, 공통전극(66)과 게이트 배선(52)의 이격공간(A4)은 화소 영역(도 3의 P) 중앙부의 공통 전극(66)과 화소 전극(68)사이의 이격공간(A2)에 비해 근접하게 설계되기 때문에 블랙 전압의 영향을 받게 된다.
따라서, 액정(90)은 전계(92a)의 방향과 일치하도록 재배열하게 된다.
즉, 공통 전극(66)과 화소 전극(68)의 이격공간(A2)은 전계(92b)가 인가되더라도 블랙전압의 영향을 받지 않도록 설계되었기 때문에 액정이 초기 배열상태를 유지하게 되지만, 나머지 영역(도 3의 A1,A3,A4)들은 전계(92a)분포의 영향을 받아 이에 따라 배열하게 된다.
따라서, 이 부분에서는 블랙상태일 때 빛샘이 관찰되는 불량이 발생하게 된다.
이러한 빛샘 불량을 차단하기 위해 상판에 차단수단을 더욱 구성하여 이 부분을 가려주거나, 이격 공간을 넓게 해주어야 한다.
그러나, 이와 같이 하면 액정패널의 개구율이 현저히 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 목적으로 제안된 것으로, 본 발명의 제 1 특징은 종래에 게이트 배선과 데이터 배선에 근접하게 구성되었던 공통 전극(실시예의 공통배선)의 일부를 상기 두 배선의 상부에 구성하여, 공통 전극과 데이터 배선 그리고 공통 전극(실시예의 공통배선)과 게이트 배선과의 이격 공간을 최소화하는 것이다.
본 발명의 제 2 특징은 상기 평면적으로 겹쳐진 게이트 배선과 공통 전극을 러빙방향과 90도의 각을 이루도록 설계하여, 화소 전극의 말단과 공통 전극(실시예의 공통 배선)의 이격 공간과, 공통 전극(실시예의 공통배선)과 게이트 배선이 이루는 공간에 분포하는 전계의 방향이 러빙방향과 일치하게 되어 블랙전압 인가 시, 상기 이격 공간에 위치하는 액정이 초기 배열상태를 그대로 유지하도록 하는 것이다.
이와 같이 하면, 빛샘이 발생하지 않아 선명한 블랙상태를 통한 콘트라스트 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 특징에 의해 상부기판에 구성하는 차단수단의 면적을 최소화 할 수 있기 때문에 개구율을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 횡전계 방식 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계 방식 액정표시장치의 오프(off), 온(on)상태의 동작을 각각 도시한 단면도이고,
도 3은 종래에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 구성을 도시한 확대 평면도이고,
도 4는 도 3의 D를 도시한 확대 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 구성을 도시한 확대 평면도이고,
도 6은 도 5의 F를 도시한 확대 평면도이고,
도 7a 내지 도 7e와 도 8a 내지 도 8e는 도 5의 Ⅴ-Ⅴ`,Ⅵ-Ⅵ`를 따라 절단하여 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
100 : 기판 102 : 게이트 배선
104 : 게이트 전극 106 : 스토리지 배선
110 : 반도체층 114 : 소스 전극
116 : 드레인 전극 118 : 데이터 배선
124a,124b : 화소전극 126 : 공통 배선
128 : 공통 전극
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 기판과; 상기 기판 상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 수직한 방향으로 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 게이트 배선 및 데이터 배선이 구성된 기판의 전면에 위치한 보호막과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 상부에 상기 보호막을 사이에 두고 평면적으로 구성된 공통배선과; 상기 화소영역에 구성되고 서로 평행하게 이격되고, 상기 게이트 배선과 근접한 말단은 게이트 배선과 평행하게 이격하여 구성된 투명한 화소 전극과; 상기 화소 전극과 평행하게 이격하여 구성된 투명한 공통 전극과; 상기 화소 전극과 공통 전극 상부에 구성되고, 러빙방향이 상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선과 90도를 이루는 배향막을 포함한다.
상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선은 상기 러빙방향과 기울기를 가지고 구성된다.
상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 스토리지 배선이 구성되며, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과, 상기 데이터 배선과 연결된 소스 전극과 이와는 소정간격 이격된 드레인 전극으로 구성된다.
상기 화소 전극은, 수평부와, 수평부의 양측 끝단에 각각 상하로 수직하게 연장된 수직부로 구성되며, 상기 드레인 전극은 상기 화소전극의 수평부와 접촉하는 연장부를 더욱 포함한다.
이때, 상기 드레인 전극의 연장부를 제 1 전극으로 하고 그 하부의 스토리지 배선을 제 2 전극으로 하는 스토리지 캐패시터가 구성된다.
상기 데이터 배선 상부의 공통 배선은 상기 화소영역에 구성된 화소 전극과 평행하게 이격하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 보호막은 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)중 하나로 형성된다.
본 발명의 특징에 따른 액정표시장치용 어레이기판 제조방법은 기판 상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 수직한 방향으로 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터와 게이트 배선 및 데이터 배선이 구성된 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 상부에 보호막을 사이에 두고 평면적으로 겹쳐지는 투명한 공통 배선을 형성하는 단계와; 상기 화소영역에 위치하고 상기 공통배선에 근접한 말단은 상기 공통배선과 평행하게 이격된 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와; 상기 투명한 화소 전극과 평행하게 이격하여 투명한 공통 전극을 형성하는 단계와; 상기 화소 전극과 공통 전극 상부에 구성되고, 러빙방향이 상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선과 90도를 이루는 배향막을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
-- 실시예 --
본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 특징은, 고개구율 구조를 도입하는 동시에, 화소 전극 말단과 공통 배선의 이격영역 그리고 공통배선과 게이트 배선의 사이영역에 분포하는 전계의 분포 방향과 러빙방향이 일치하도록 하여 빛샘현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 어레이기판의 구성을 개략적으로 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 한 화소를 확대한 확대 평면도이다.
도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(100)상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선(102)과, 게이트 배선(102)과 교차하여 화소 영역(P)을 정의하는 데이터 배선(118)을 구성한다.
상기 게이트 배선(102)과 평행하게 이격된 스토리지 배선(106)을 구성한다.
상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선(118)의 상부에는 유전율이 3이하인 유기 절연막(미도시)을 사이에 두고 공통 배선(126)을 겹쳐 구성한다.
상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선(118)의 교차지점에는 게이트 전극(104)과, 액티브층(110)과 소스 전극(114)과 드레인 전극(116)으로 구성된 박막트랜지스터(T)를 구성한다.
전술한 구성에서, 상기 소스 전극(114)은 상기 데이터 배선(118)과 연결되고, 상기 게이트 전극(104)은 상기 게이트 배선(102)과 연결한다.
이때, 상기 드레인 전극(116)은 상기 스토리지 배선(106)의 상부로 연장된 연장부(G)를 더욱 포함한다.
상기 화소 영역(P)에는 공통 배선(126)에 수직하게 연장되고 서로 평행하게 이격된 공통 전극(128)을 구성하고, 상기 공통 전극(128)과는 평행하게 이격하여 화소전극(124a,124b)을 구성한다.
상기 화소 전극(124a,124b)은 상기 스토리지 배선(106)의 상부에 위치하고 상기 드레인 전극(116)의 연장부(G)와 접촉하면서 위치한 수평부(124a)와, 수평부(124a)의 양끝단에서 이와 수직하게 연장된 수직부로(124b) 구성된다.
이러한 구성에서, 상기 화소 전극(124a)과 접촉하는 드레인 전극(116)의 연장부(G)를 제 1 전극으로 하고 그 하부의 스토리 배선(106)을 제 2 전극으로 하는 스토리지 캐패시터(CST)가 구성된다.
본 발명의 제 1 특징은 도시하지는 않았지만, 상기 게이트 배선(102)과 이것의 상부에 위치한 공통 배선(126)을 기판(100)에 전면에 구성된 배향막(미도시)의 러빙방향(R)이 90도를 이루도록 구성하는 것이다.
본 발명의 제 2 특징은 전술한 구성 중 특징적인 것은, 상기 공통 배선(126)을 게이트 배선(102)과 데이터 배선(118)의 상부에 구성하는 것이다.
이때, 상기 데이터 배선(118) 및 게이트 배선(102)과 이것의 상부에 구성된공통 배선(126)사이에는 유전율이 낮은 유기 절연막을 두텁게 구성하여, 상기 데이터 배선(118) 및 게이트 배선(102)과 공통 배선(126) 사이에 서로 신호간섭이 일어나지 않도록 한다.
이와 같은 구성은, 종래와는 달리 상기 데이터 배선(118)과 공통 배선(126) 사이의 이격 공간이 존재하지 않기 때문에 기존의 이격 공간만큼 개구율을 더욱 확보 할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 6을 참조하여 전술한 제 1 특징에 대해 설명한다.
도 6은 도 5의 F를 확대한 확대 평면도이다.
도시한 바와 같이, 상기 러빙 방향(R)과 공통 배선(126)및 게이트 배선(102)이 이루는 각을 90도가 되도록 상기 게이트 배선 및 공통 배선(102,126)을 기울어지게 설계하게 되면, 상기 화소 전극(124b)의 말단과 공통 배선(126)과, 상기 게이트 배선(102)과 공통 배선(126)의 사이영역(J1,J2)에 분포하는 전계(200)의 방향과 러빙방향(R)을 일치시킬 수 있다.
이와 같이 구성하면, 블랙 전압에 의해 상기 화소 전극(124b)의 말단과 공통 배선(126) 사이의 이격영역(J1) 및 공통 배선(126)과 게이트 배선(102)의 사이영역(J2)에 위치하는 액정(300)을 움직일만한 전계(200)가 분포되더라도, 전계(200)의 분포가 러빙방향(R)과 일치하기 때문에 액정(300)은 초기 배열상태를 그대로 유지하게 되는 것이다.
따라서, 완벽한 블랙상태를 구현할 수 있으므로 종래와는 달리 블랙매트릭스에 의해 차단되는 부분을 최소화 할 수 있어 개구율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도7a 내지 도 7e와 도 8a 내지 도 8e를 참조하여, 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이기판의 제조공정을 설명한다.
도 7a 내지 도 8e와 도 8a 내지 도 8e는 각각 도 5의 Ⅴ-Ⅴ`와 도 Ⅵ-Ⅵ`을 따라 절단하여, 본 발명의 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.
도 7a와 도 8a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 알루미늄(Al)과 이를 포함한 알루미늄 계열의 금속을 증착하고 패턴하여, 게이트 배선(102)과 이것에 연결된 게이트 전극(104)을 형성한다.
동시에, 상기 게이트 배선(102)과 이격하여 평행하게 위치하는 스토리지 배선(106)을 형성한다.
이때, 게이트 배선(102)은 어레이기판의 마지막 공정에서 행해지는 러빙방향(미도시)과 90도를 이루도록 설계한다.
상기 게이트 배선(102)을 알루미늄 계열로 형성하는 것은 저항을 낮추어 신호지연(signal delay)을 방지하기 위한 것이며, 일반적으로는 상기 알루미늄계열의금속이 화학적 물리적으로 약하여 핀홀(pin-hole)또는 힐락(hillock)과 같은 불량이 발생하기 쉽기 때문에 이를 보호하기 위한 보호층으로 별도의 금속(크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo))을 적층하여 구성한다.
다음으로, 도 7b와 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(102)과 게이트 전극(104)과 스토리지 배선(106)이 형성된 기판(100)의 전면에 산화실리콘(SiO2)과 질화 실리콘(SiNX)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 게이트 절연막(108)을 형성한다.
연속하여, 상기 게이트 절연막(108)의 상부에 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H)을 적층한 후 패턴하여, 상기 게이트 전극(102)에 대응하는 게이트 절연막(108)의 상부에 액티브층(active layer, 110)과 오믹 콘택층(ohmic contact layer, 112)을 형성한다.
다음으로, 도 7c와 도 8c에 도시한 바와 같이, 상기 액티브층(110)과 오믹 콘택층(112)이 형성된 기판(100)의 전면에 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등을 포함하는 도전성 금속 그룹 중 선택된 금속을 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(112)의 상부에 서로 이격하여 구성되도록 소스 전극(114)과 드레인 전극(116)과, 상기 소스 전극(114)과 연결되고 상기 게이트 배선(102)과는 수직방향으로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(118)을 형성한다.
이때, 상기 드레인 전극(116)은 상기 스토리지 배선(106)의 상부로 연장된 연장부(G)를 가진다.
도 7d와 도 8d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 전극 및 드레인 전극(114,116)과 데이터 배선(118)이 형성된 기판(100)의 전면에 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)와 같이 유전율이 작은 유기절연막을 도포하여 보호막(120)을 형성한 후 이를 패턴하여, 상기 드레인전극(116)의 연장부(G)를 노출하는 드레인 콘택홀(122)을 형성한다.
도 7e와 도 8e에 도시한 바와 같이, 상기 보호막(122)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(116)의 연장부(G)와 접촉하는 화소 전극(124a,b)을 형성한다.
이때, 상기 화소 전극(124a,124b)은 상기 스토리지 배선(106)의 일부와 겹쳐지는 수평부(124a)와, 수평부의 양측으로 수직하게 연장된 수직부(124b)를 포함하는 "H"형상으로 구성할 수 있다.
상기 화소 전극(124a,124b)과 동일한 공정에서, 상기 게이트 배선(102)과 데이터 배선(118)의 상부에 이와 겹쳐지는 공통배선(126)과, 공통배선(126)에서 화소 영역(P)으로 연장된 공통 전극(128)을 구성한다.
이때, 게이트 배선(126) 상부의 공통 배선(126)은 게이트 배선(102)과 동일하게 이후 공정에서 형성되는 배향막(미도시)의 러빙방향(미도시)과 90도가 되는 기울기를 가지도록 구성한다.
상기 화소 영역(P)에 구성된 공통 전극(128)은 상기 "H"형상의 화소 전극(124a,124b)의 상부와 하부로 각각 연장되어, 상기 화소 전극(124a,124b)의 수직부(124b)와는 서로 평행하게 이격하여 위치한 형상으로 구성한다.
이때, 상기 화소 전극(124b)의 말단은 상기 공통배선(126)과 평행하게 이격되도록 구성한다.
다음으로, 상기 공통 전극(128)과 화소 전극(124a,124b)이 구성된 기판(100)의 전면에 폴리이미드(polyimide)와 같은 배향물질을 도포하여 배향막(130)을 형성하고 소정의 방향으로 러빙하는 공정을 진행한다.
이때, 러빙방향(미도시)은 상기 게이트 배선(102)과 이것의 상부에 위치한 공통 배선(126)과 90도를 이룬다.
전술한 구성에서, 상기 화소 전극(124a,124b)과 연결된 드레인 전극(116)의 연장부(G)를 제 1 전극으로 하고 그 하부의 스토리지 배선(106)을 제 2 전극으로 하는 스토리지 캐패시터(CST)가 구성된다.
전술한 공정을 통해, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판은 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 게이트 배선과 데이터 배선의 상부에 공통배선을 형성하는 구조를 도입하여, 데이터 배선 상부의 공통배선과 화소영역에 구성된 화소전극이 이격영역을 개구영역으로 사용함으로써, 종래와는 달리 개구율을 향상시키는 효과가 있다.
둘째, 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선을 러빙 방향과 90도를 이루도록 설계하여, 게이트 배선 상부의 공통 배선과 화소 전극 말단의 이격공간과 공통 배선과 게이트 배선의 사이 영역은 블랙전압을 인가하여도 액정은 초기 배열상태를 유지하게 된다.
따라서, 빛샘현상이 발생하지 않아 이 부분은 최소한의 영역만 차단되므로 개구율을 개선하는 효과가 있다.
셋째, 선명한 블랙상태를 얻을 수 있으므로 콘트라스트를 개선하는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선과;
    상기 게이트 배선과 수직한 방향으로 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터와 게이트 배선 및 데이터 배선이 구성된 기판의 전면에 위치한 보호막과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 상부에 상기 보호막을 사이에 두고 평면적으로 구성된 공통배선과;
    상기 화소영역에 구성되고 서로 평행하게 이격되고, 상기 게이트 배선과 근접한 말단은 게이트 배선과 평행하게 이격하여 구성된 투명한 화소 전극과;
    상기 화소 전극과는 평행하게 이격된 투명한 공통 전극과;
    상기 화소 전극과 공통 전극 상부에 구성되고, 러빙방향이 상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선과 90도를 이루는 배향막
    을 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선은 상기 러빙방향과 기울기를 가지고 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 전극은 수평부와, 수평부의 양측 끝단에 각각 상하로 수직하게 연장된 수직부로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화소전극의 수평부와 절연막을 사이에 두고 평면적으로 겹쳐지고, 상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 스토리지 배선이 더욱 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과, 상기 데이터 배선과 연결된 소스 전극과 이와는 소정 간격 이격되고, 상기 화소 전극의 수평부로 연장된 연장부를 포함하는 드레인 전극으로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 드레인 전극의 연장부를 제 1 전극으로 하고 그 하부의 스토리지 배선을 제 2 전극으로 하는 스토리지 캐패시터가 구성된 액정표시장치용 어레기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 배선 상부의 공통 배선은 상기 화소영역에 구성된 화소 전극과 평행하게 이격하여 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)중 하나로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판.
  9. 기판 상에 일 방향으로 연장된 게이트 배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 수직한 방향으로 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 박막트랜지스터를 형성하는단계와;
    상기 박막트랜지스터와 게이트 배선 및 데이터 배선이 구성된 기판의 전면에 보호막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 상부에 보호막을 사이에 두고 평면적으로 겹쳐지는 투명한 공통 배선을 형성하는 단계와;
    상기 화소영역에 위치하고 상기 공통배선에 근접한 말단은 상기 공통배선과 평행하게 이격된 투명한 화소 전극을 형성하는 단계와;
    상기 화소 전극과 평행하게 이격하여 투명한 공통 전극을 형성하는 단계와;
    상기 화소 전극과 공통 전극 상부에 구성되고, 러빙방향이 상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선과 90도를 이루는 배향막을 형성하는 단계를 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 게이트 배선과 이것의 상부에 구성된 공통 배선은 상기 러빙방향과 기울기를 가지고 형성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 화소 전극은, 수평부와, 수평부의 양측 끝단에 각각 상하로 수직하게연장된 수직부로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 화소전극의 수평부와 절연막을 사이에 두고 평면적으로 겹쳐지고, 상기 게이트 배선과 평행하게 이격된 스토리지 배선을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극과, 상기 데이터 배선과 연결된 소스 전극과 이와는 소정 간격 이격되고, 상기 화소 전극의 수평부로 연장된 연장부를 포함하는 드레인 전극으로 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 드레인 전극의 연장부를 제 1 전극으로 하고 그 하부의 스토리지 배선을 제 2 전극으로 하는 스토리지 캐패시터가 구성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레기판 제조방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 공통 전극과 화소 전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)증 선택된 하나로 형성된 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
KR1020030036675A 2003-06-09 2003-06-09 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법 KR20040107649A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030036675A KR20040107649A (ko) 2003-06-09 2003-06-09 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030036675A KR20040107649A (ko) 2003-06-09 2003-06-09 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040107649A true KR20040107649A (ko) 2004-12-23

Family

ID=37381711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030036675A KR20040107649A (ko) 2003-06-09 2003-06-09 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040107649A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160077511A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치용 어레이 기판
CN113946074A (zh) * 2020-07-17 2022-01-18 合肥京东方显示技术有限公司 显示面板和显示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160077511A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치용 어레이 기판
CN113946074A (zh) * 2020-07-17 2022-01-18 合肥京东方显示技术有限公司 显示面板和显示装置
CN113946074B (zh) * 2020-07-17 2023-04-07 合肥京东方显示技术有限公司 显示面板和显示装置
US11740523B2 (en) 2020-07-17 2023-08-29 Hefei Boe Display Technology Co., Ltd. Display panel and display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101293950B1 (ko) 표시기판 및 이를 갖는 표시패널
KR101269002B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
US7019805B2 (en) Liquid crystal display device having a multi-domain structure and a manufacturing method for the same
KR100587217B1 (ko) 횡전계 방식의 액정표시장치용 어레이기판 및 그제조방법
KR20070121122A (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법
US7751009B2 (en) Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display
KR20030048489A (ko) 횡전계형 액정표시장치
KR100348288B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치
KR100801153B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR100920923B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR101217661B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
KR20030054142A (ko) 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR100844003B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR101609826B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR100672215B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20050097175A (ko) 횡전계형 액정표시장치
KR101189144B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR20040107649A (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR101142886B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
KR20060104709A (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
KR100887668B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR20120058231A (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판
KR100921451B1 (ko) 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
KR101041613B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치
KR20050059810A (ko) 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid