KR20050030788A - 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이타 라인의 간섭 필드를 완전히 차단시킬 수 있는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법에 관해 개시한다.
개시된 본 발명의 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조방법은 하부 기판 상부에 게이트 전극 및 공통전극부를 각각 형성하는 단계와, 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 게이트 절연막 상부에 액티브 패턴을 형성하는 단계와, 액티브 패턴을 포함한 기판 전면에 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 형성하는 단계와, 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 드레인전극을 노출시키는 보호막을 형성하는 단계와, 보호막 상부에 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 결과의 기판 전면에 상기 공통전극부를 노출시키는 저유전 물질막을 형성하는 단계와, 저유전 물질막 위에 형성되며 공통전극부와 연결되고 데이타라인과 대응된 부분을 오버랩시키는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 액정표시장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 데이타 라인의 간섭 필드를 완전히 차단시킬 수 있는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 FFS 모드 액정 표시 장치는 일반적인 IPS 모드 액정 표시 장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여, 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원되었다.
이러한 FFS 모드 액정 표시 장치는 카운터 전극과 화소 전극을 투명 전도체로 형성하면서, 카운터 전극과 화소 전극과의 간격을 상하 기판 사이의 간격보다 좁게 형성하여, 카운터 전극과 화소 전극 상부에 프린지 필드(fringe filed)가 형성되도록 하므로써, 전극들 상부에 존재하는 액정 분자들이 모두 동작되도록 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
상술한 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정 표시 장치의 제조 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 투명한 하부 절연 기판(1) 상부에 제 1ITO(indium tin oxide)막을 형성한 다음, 제 1포토리쏘그라피 공정에 의해 제 1ITO막을 식각하여 빗살 형태 또는 플레이트(plate) 형상을 가진 공통전극(2)을 형성한다. 그 다음, 공통 전극(2)이 형성된 하부 기판(1) 상부에 제 1불투명 금속막을 형성한 다음, 제 2포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 제 1불투명 금속막을 소정 부분 식각하여 게이트 전극(미도시)을 형성한다.
이어서, 공통 전극(2) 및 게이트 전극을 포함한 투명 절연 기판(1) 전면에 게이트 절연막(3)을 증착한다. 그 다음, 게이트 절연막(3) 상부에 채널용 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 적층한 다음, 제 3포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 도핑된 비정질 실리콘막과 채널용 비정질 실리콘막을 식각하여 액티브 패턴(미도시)을 형성한다. 이어서, 결과물 상부에 제 2불투명 금속막을 증착한 다음, 제 4포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 제 2불투명 금속막을 식각하여, 소오스/드레인 전극(미도시) 및 데이타 라인(4)을 형성한다.
그 다음, 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인(4)이 형성된 기판 상에 보호막(5)을 형성한 다음, 제 5포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 보호막(5)을 식각하여 소오스 전극이 소정 부분 노출된 콘택홀(미도시)을 형성한다.
이 후, 상기 보호막(7) 상부에 제 2ITO막을 형성한 다음, 제 6포토리소그라피 공정에 의해 상기 제 2ITO막을 식각하여 콘택홀을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극(6)을 형성한다. 이때, 상기 화소 전극(6)은 슬릿 형태를 가진다.
미설명된 도면부호 7은 상부 기판을, 도면부호 8은 블랙 매트릭스를 각각 나타낸 것이다.
도 2는 종래 기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 평면도로서, 점선처리된 부분이 화이트(white)시 광효율이 없는 다크영역을 나타낸 것이다.
그러나, 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 화소전극(6)과 데이타라인(4) 간 커플링 필드에 의해 수직 X-토크가 발생되며, 이로써 광의 효율영역이 적어지는 문제점이 있었다.
상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 데이타 라인의 간섭 필드를 완전히 차단시킬 수 있는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 제공하려는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법은 하부 기판 상부에 게이트 전극 및 공통전극부를 각각 형성하는 단계와, 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 게이트 절연막 상부에 액티브 패턴을 형성하는 단계와, 액티브 패턴을 포함한 기판 전면에 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 형성하는 단계와, 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 드레인전극을 노출시키는 보호막을 형성하는 단계와, 보호막 상부에 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계와, 상기 결과의 기판 전면에 상기 공통전극부를 노출시키는 저유전 물질막을 형성하는 단계와, 저유전 물질막 위에 형성되며 공통전극부와 연결되고 데이타라인과 대응된 부분을 오버랩시키는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 화소전극은 박스 형태이고, 상기 공통 전극은 슬릿 형태를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법은 하부 기판 상에 게이트 전극 및 공통전극부를 각각 형성하는 단계와, 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, 게이트 절연막 상부에 소정 형상의 액티브 패턴을 형성하는 단계와, 액티브 패턴을 포함한 기판에 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 형성하는 단계와, 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 상기 소오스전극을 노출시키는 가진 보호막을 형성하는 단계와, 보호막 상에 상기 데이타라인과 대응된 부분을 오버랩시키는 공통 전극을 형성하는 단계와, 공통 전극을 포함한 기판 상에 상기 공통전극부를 노출시키는 저유전 물질막을 형성하는 단계와, 상기 결과의 기판 상에 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 화소 전극은 슬릿 형태이고, 상기 공통 전극은 박스 형태를 가진다.
(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 투명한 하부 절연 기판(10) 상부에 제 1불투명 금속막을 형성한 다음, 포토리쏘그라피 공정에 의해 제 1불투명 금속막을 식각하여 게이트 전극(미도시) 및 공통전극부(미도시)를 형성한다. 이어, 상기 결과의 기판 전면에 게이트 절연막(11)을 증착한다. 그 다음, 게이트 절연막(11) 상부에 채널용 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 적층한 다음, 제 2포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 도핑된 비정질 실리콘막과 채널용 비정질 실리콘막을 식각하여 액티브 패턴(미도시)을 형성한다.
이 후, 상기 액티브 패턴을 포함한 기판 전면에 제 1ITO막을 형성한 다음, 제 3포토리쏘그라피 공정에 의해 제 1ITO막을 식각하여 소오스/드레인 전극(미도시) 및 데이타 라인(12)을 형성한다.
이어, 상기 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 보호막(13)을 형성하고 나서, 제 4포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 보호막을 식각하여 소오스전극을 노출시킨다.
그런 다음, 상기 보호막(13) 상부에 제 1ITO막을 형성한 다음, 제 5포토리소그라피 공정에 의해 상기 제 1ITO막을 식각하여 보호막(13)을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극(14)을 형성한다. 이때, 상기 화소 전극(14)은 기존의 슬릿 형태가 아닌 박스 타입의 형태를 가진다.
이 후, 상기 결과의 기판 전면에 저유전 물질막(15)을 형성하고 나서, 제 6포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 저유전 물질막을 식각하여 공통전극부를 노출시킨다. 이때, 상기 저유전 물질막(15)은 저유전율 특성을 가진 레진막 등을 이용하며, 상기 레진막 대신 유전막을 상당히 두꺼운 두께로 형성하여도 무관하다. 왜냐하면 후속 공정에서 슬릿 형태의 공통전극이 데이타라인의 필드를 완전히 차단하기 위하여 데이타라인을 충분히 덮어야 하므로, 데이타라인과의 캐패시턴스를 줄이기 위해 저유전 물질막 또는 상당히 두꺼운 유전막을 필요로 한다. 즉, 상기 저유전 물질막또는 두꺼운 유전막을 이용하면 데이타라인과의 캐패시턴스를 줄이고 공통전극이 데이타라인의 필드를 완전히 차단하게 되므로 X-토크의 발생 우려가 없다.
이어, 상기 저유전 물질막(15) 위에 제 2ITO막을 형성하고 나서, 제 7포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 제 2ITO막을 식각하여 공통 전극(16)을 형성한다. 이때, 상기 공통 전극(16)은 슬릿 형태를 가지며, 상기 데이타라인(12)과 대응된 부위를 완전 오버랩시킨다.
도 3에서, 미설명된 도면부호 17은 상부 기판을, 도면부호 18은 블랙 매트릭스를 각각 나타낸 것이다. 상기 블랙 매트릭스(18)는 20㎛ 이내의 폭으로 제작된다.
본 발명의 제 1실시예에 따르면, 도 3의 A부분에서와 같이, 액정층에 영향을 주는 필드를 공통 전극이 완전히 차단함으로써, X-토크의 발생 우려가 없다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 공통 전극이 데이타라인의 필드를 완전히 차단함과 동시에 화소전극과의 상대전위에 의해 광투과영역(화이트영역)이 확장되어 블랙 매트릭스에 의한 고개구율을 가진 프린지 필드 구동 액정표시장치의 디자인이 가능하다. 또한, 본 발명은 듀얼 도메인(dual domain) 형성 시 전극을 꺽어주기만 하면 되므로 광효율 손실이 거의 발생하지 않는다.
도 4에서, 점선처리된 부분은 화이트시 광효율이 없는 다크영역으로서 기존보다 훨씬 감소됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 투명한 하부 절연 기판(20) 상부에 제 1불투명 금속막을 형성한 다음, 포토리쏘그라피 공정에 의해 제 1불투명 금속막을 식각하여 게이트 전극(미도시) 및 공통전극부(미도시)를 형성한다. 이어, 상기 게이트 전극을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막(21)을 증착한다. 그 다음, 게이트 절연막(21) 상부에 채널용 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 적층한 다음, 제 2포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 도핑된 비정질 실리콘막과 채널용 비정질 실리콘막을 식각하여 액티브 패턴(미도시)을 형성한다.
이 후, 상기 액티브 패턴을 포함한 기판 전면에 제 1ITO막을 형성한 다음, 제 3포토리쏘그라피 공정에 의해 제 1ITO막을 식각하여 소오스/드레인 전극(미도시) 및 데이타 라인(22)을 형성한다.
이어, 상기 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 보호막(23)을 형성하고 나서, 제 4포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 보호막을 식각하여 소오스전극을 노출시킨다.
그런 다음, 상기 보호막(23) 상부에 제 1ITO막을 형성한 다음, 제 5포토리소그라피 공정에 의해 상기 제 1ITO막을 식각하여 공통 전극(24)을 형성한다. 이때, 상기 공통 전극(24)은 박스 형태로 형성된다. 또한, 상기 공통 전극은 데이타라인(22)과 대응된 부분을 완전히 오버랩시켜 데이타 라인의 필드의 누설을 방지한다.
이 후, 상기 공통 전극(24)을 포함한 기판 전면에 저유전 물질막(25)을 형성하고 나서, 제 6포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 저유전 물질막을 식각하여 공통전극부를 노출시킨다.
이어, 상기 결과의 기판 전면에 제 2ITO막을 형성한 다음, 제 7포토리쏘그라피 공정에 의해 상기 제 2ITO막을 식각하여 드레인 전극과 연결되는 화소 전극(26)을 형성한다. 이때, 상기 화소 전극(26)은 슬릿 형태로 형성된다.
미설명된 도면부호 27은 상부 기판을, 도면부호 28은 블랙 매트릭스를 각각 나타내며, 상기 블랙 매트릭스(28)은 20㎛ 이내의 폭으로 형성된다.
본 발명은 기존의 프린지 필드 구동 액정표시장치와 대비하여 약 15∼20% 이상 개구율이 향상되고, 고정세 프린지 필드 구동 액정표시장치 디자인 시 최대의 개구율을 얻을 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에서는 액정층에 영향을 주는 필드를 공통 전극이 완전히 차단함으로써, X-토크의 발생 우려가 없다.
또한, 본 발명은 저유전 물질막을 이용하여 데이타라인을 충분히 덮음으로써, 공통전극이 데이타라인의 필드를 완전히 차단할 수 있으며, 이로써 데이타라인과의 캐패시턴스를 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명을 적용하면 고휘도 및 광시야각의 특징을 가진 프린지 필드 구동 액정표시장치에 개구율이 증가된 디자인이 가능하여 고휘도가 가능하다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정단면도.
Claims (4)
- 하부 기판 상부에 게이트 전극 및 공통전극부를 각각 형성하는 단계와,상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와,상기 게이트 절연막 상부에 액티브 패턴을 형성하는 단계와,상기 액티브 패턴을 포함한 기판 전면에 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 형성하는 단계와,상기 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 드레인전극을 노출시키는 보호막을 형성하는 단계와,상기 보호막 상부에 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계와,상기 결과의 기판 전면에 상기 공통전극부를 노출시키는 저유전 물질막을 형성하는 단계와,상기 저유전 물질막 위에 형성되며, 상기 공통전극부와 연결되고 상기 데이타라인과 대응된 부분을 오버랩시키는 공통 전극을 형성하는 단계를 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 화소전극은 박스 형태이고, 상기 공통 전극은 슬릿 형태인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법.
- 하부 기판 상에 게이트 전극 및 공통전극부를 각각 형성하는 단계와,상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와,상기 게이트 절연막 상부에 소정 형상의 액티브 패턴을 형성하는 단계와,상기 액티브 패턴을 포함한 기판에 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 형성하는 단계와,상기 소오스/드레인 전극 및 데이타 라인을 포함한 기판 전면에 상기 소오스전극을 노출시키는 가진 보호막을 형성하는 단계와,상기 보호막 상에 상기 데이타라인과 대응된 부분을 오버랩시키는 공통 전극을 형성하는 단계와,상기 공통 전극을 포함한 기판 상에 상기 공통전극부를 노출시키는 저유전 물질막을 형성하는 단계와,상기 결과의 기판 상에 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법.
- 제 3항에 있어서, 상기 화소 전극은 슬릿 형태이고, 상기 공통 전극은 박스 형태인 것을 특징으로 하는 프린지 필드 구동 액정표시장치의 제조 방법.
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|---|---|---|---|---|
| EP1813979A3 (en) * | 2006-01-26 | 2007-09-05 | Epson Imaging Devices Corporation | Liquid crystal apparatus and electronic device |
| US8169579B2 (en) | 2008-02-18 | 2012-05-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display |
| KR101323488B1 (ko) * | 2007-03-02 | 2013-10-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시패널 및 그 제조 방법 |
| KR101356171B1 (ko) * | 2007-10-24 | 2014-01-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 프린지 필드형 액정표시장치 및 그 제조방법 |
-
2003
- 2003-09-26 KR KR1020030066967A patent/KR20050030788A/ko not_active Application Discontinuation
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