KR20050082666A - 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 게이트 전극을 가지는 게이트선, 이후의 화소 전극과 중첩하여 유지 용량을 형성하는 유지 전극, 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 반도체층 위에 형성되어 있으며 게이트선과 직교하는 데이터선, 게이트 전극 상부에서 소스 전극과 각각 대향하고 있는 드레인 전극, 반도체층을 덮으며 유기 절연 물질로 이루어진 보호막과, 드레인 전극과 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극 및 데이터선을 덮으며 공통 전압이 전달되는 보조 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판과 화소 전극과 마주하여 액정 용량을 형성하는 대향 전극이 형성되어 있는 기판을 가지며, 액정은 노말리 블랙 모드를 갖는 장치이며, 그 예로서 수직 배향 액정으로 형성된 액정 표시 장치이다.

Description

박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{THIN FILM TRANSISTOR PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY INCLUDING THE PANEL}

본 발명은 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 노멀리 블랙 모드(Normally Black Mode)와 관련되며, 노멀리 블랙 모드에는 IPS(in-plane switching) 모드, TN(Twisted Nematic ) 모드 및 수직 배향 모드의 액정 표시 장치로서 이중에서 IPS 모드와 수직 배향 모드 등 광시야각 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 일반적으로 대향 전극과 색필터(color filter) 등이 형성되어 있는 상부 표시판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 표시판과 이들 사이에 형성되어 있는 액정층을 포함하고, 화소 전극과 대향 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.

이러한 일반적인 액정 표시 장치에서는 화소의 개구율을 확보하는 것이 중요한데, 이를 위하여 화소 전극과 데이터선을 서로 인접하게 또는 중첩하도록 배치한다. 이로 인하여 화소 전압이 인가된 화소 전극과 연속적으로 변하는 데이터 전압을 전달하는 데이터선 사이에서 기생 용량이 형성되며, 이러한 기생 용량으로 인하여 여러 가지 불량이 발생한다. 하나의 예로, 액정 표시 장치의 제조 공정 중 사진 공정에서 기판의 액티브 영역보다 작은 노광 마스크를 이용하는 사진 식각 공정에서는 기판을 몇 개의 블록으로 나누어 노광 공정을 실시하게 되는데, 화소 전극과 데이터선 사이의 거리가 블록마다 약간 달라질 수 있다. 이로 인하여 블록을 단위로 화소 전극과 데이터선 사이에서 발생하는 기생 용량의 차이가 발생하고 스티치 불량이 유발된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화소 전극과 데이터선 사이에서 발생하는 기생 용량을 최소화할 수 있는 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 공통 전압이 전달되는 보조 전극이 데이터선 상부에 배치되어 있다.

더욱 상세하게, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 통상 노멀리 블랙 모드는 전원이 들어가지 않은 상태 즉 액정에 아무런 전기장을 가하지 않은 상태에서는 빛을 통하지 못하게 하고 전기장을 가하였을 때 빛을 통과시키는 장치로서 대표적으로 IPS 모드, 수직 배향 모드, TN 모드 등으로 구현할 수 있다. 이들의 차이는 대향 전극을 어느 곳에 두느냐? 액정을 어떤 것으로 쓰느냐? 혹은 어떻게 배향 시키느냐? 등으로 구별되는 것이나 본 발명의 실시예에 대하여서는 어느 경우에나 적용할 수 있는 것이다. 즉, IPS 모드는 공통 전극을 박막 트랜지스터 표시판 측에 두고 데이터선 위에 형성된 보조 전극과 대향 전극이 거의 나란하게 배치되어서 양측의 전위차가 없으므로 노멀리 블랙 모드에서는 양 전극 사이에 빛을 차단하는 효과를 갖는다. 또 다른 방법인 수직 배향 모드는 본 발명이 실시예들의 대부분을 이루는 것으로서 위의 IPS 모드에 대비하여, 공통전극이 박막 트랜지스터 표시판의 반대측에 설계되어 있는 면에서 차이가 있다. 또한 TN 모드의 경우에도 대향 전극이 수직 배향 모드와 동일하나 액정의 배열과 상하의 편광자의 배치가 다른 것으로서 노멀리 블랙 모드를 구현할 수 있다. 이하에는 실시예는 주로 수직 배향 모드를 위주로 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판에는 주사 신호를 전달하는 게이트선, 게이트선과 교차하며 영상 신호를 전달하는 데이터선, 게이트선과 데이터선이 정의하는 화소마다 배치되어 있는 화소 전극, 게이트선에 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터선의 일부로 연결된 소스 전극 및 화소 전극에 연결되어 있는 드레인 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 및 데이터선을 덮고 있는 보조 전극이 형성되어 있다.

보조 전극과 화소 전극은 동일한 층으로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 박막 트랜지스터, 게이트선 및 데이터선을 덮는 절연막을 더 포함하며, 보조 전극과 화소 전극은 절연막 상부에 형성되어 있는 것이 바람직하며, 절연막은 유기 절연 물질 또는 색필터로 이루어질 수 있다.

화소 전극과 중첩하여 유지 용량을 형성하는 유지 전극을 더 포함할 수 있으며, 보조 전극과 유지 전극은 서로 전기적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.

데이터선은 화소의 길이를 단위로 하여 반복적으로 나타나는 굽은 부분과 게이트선과 교차하는 부분을 가지며, 데이터선의 굽은 부분은 적어도 2개의 직선 부분을 포함하고, 직선 부분은 게이트선에 대하여 실질적으로 ±45도를 이루는 것이 바람직하고, 화소 전극은 화소에서 데이터선의 굽은 모양을 따라 패터닝되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판과 마주하며, 화소 전극과 마주하는 대향 전극을 가지는 대향 표시판과 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판 사이에 형성되어 있는 액정층을 더 포함한다.

대향 전극과 보조 전극은 동일한 신호가 전달되는 것이 바람직하며, 보조 전극은 대향 전극과 데이터선 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이때, 액정층에 포함되어 있는 액정은 음의 유전율 이방성을 가지며 액정의 그 장축이 두 표시판에 대하여 수직으로 배향되어 있다.

대향 전극과 화소 전극은 액정층의 액정 분자를 분할 배향하는 화소 분할 수단을 가지며, 화소 분할 수단은 절개부 또는 돌기인 것이 바람직하다.

박막 트랜지스터 표시판은 게이트 전극과 소스 및 드레인 전극 사이에 형성되어 있는 반도체층을 더 포함하며, 반도체층은 데이터선의 하부까지 연장되어 있는 것이 바람직하며, 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널부를 제외한 반도체층은 데이터선과 드레인 전극과 동일한 평면 패턴을 가질 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 대향 전극 표시판의 배치도이고, 도 3 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3의 액정 표시 장치를 V-V'선 및 V'-V''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 도 4에서 보는 바와 같이, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 대향 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 형성되어 있는 액정층(300)으로 이루어진다. 액정층(300)에 포함되어 있는 액정 분자(310)의 장축이 이들 표시판(100, 200)에 대하여 거의 수직으로 배향되어 있다. 이때, 각각의 표시판(100, 200)에는 배향막(11, 21)이 형성되어 있으며, 배향막(11, 21)은 액정층(300)의 액정 분자(310)를 표시판(100, 200)에 대하여 수직으로 배향되도록 하는 수직 배향막인 것이 바람직하나, 그렇지 않을 수도 있다.

먼저, 도 1, 도 4 및 도 5를 참고로 하여 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.

절연 기판(110) 위에 주로 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(gate line)(121)과 복수의 유지 전극선(131)이 형성되어 있다.

게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며, 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 게이트 전극(gate electrode)을 이룬다. 게이트선(121)의 한쪽 끝 부분(129)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있는데, 절연 기판(110)의 상부에 게이트 구동 회로를 직접 설계할 때에는 게이트선(121)의 끝 부분이 게이트 구동 회로의 출력단과 직접 연결된다.

유지 전극선(131)은 마름모꼴, 또는 직사각형을 45도 기울여 놓은 형태를 가지는 유지 전극(135)을 포함한다. 이때, 유지 전극(135)의 경계선은 화소의 굽은 모양을 경계선과 평행한 것이 바람직하다. 유지 전극선(131)에는 대향 표시판(200)의 대향 전극에 인가되는 공통 전압 등 소정의 전압이 인가된다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 물리적 성질이 다른 두 개의 막, 즉 하부막과 그 위의 상부막을 포함한다. 상부막은 게이트 신호의 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진다. 이와는 달리, 하부막은 다른 물질, 특히 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금], 크롬(Cr) 등으로 이루어진다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금을 들 수 있다. 도 4 및 도 5에서 게이트 전극(124)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 124p, 124q로, 게이트선의 끝 부분(129)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 129p, 129q로, 유지 전극(135)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 135p, 135q로 표시되어 있다.

하부막(124p, 129p, 135p)과 상부막(124q, 129q, 135q)의 측면은 각각 경사져 있으며 그 경사각은 기판(110)의 표면에 대하여 약 30-80°이다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 이루어진 복수의 선 모양의 반도체(151)가 형성되어 있다. 선 모양의 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 이후의 데이터선(171)과 중첩하고 있으며, 이로부터 복수의 돌출부(extension)(154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 또한 선 모양의 반도체(151)는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 만나는 지점 부근에서 폭이 커져서 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 넓은 면적을 덮고 있다.

반도체(151)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선 모양 및 섬 모양의 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 선 모양의 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬 모양의 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다.

반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 경사져 있으며 경사각은 30-80°이다.

저항 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.

데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다. 각 데이터선(171)은 반복적으로 굽어 있고, 복수 쌍의 사선부(oblique portion)와 복수의 세로부(longitudinal portion)를 포함한다. 한 쌍을 이루는 사선부는 서로 연결되어 갈매기(chevron) 모양을 이루며 그 양 끝이 각 세로부에 연결되어 있다. 데이터선(171)의 사선부는 게이트선(121)과 약 45°의 각을 이루며, 세로부는 게이트선(121)과 교차한다. 이때, 한 쌍의 사선부와 하나의 세로부의 길이의 비는 1:1 내지 9:1 사이이다. 즉, 한 쌍의 사선부와 하나의 세로부 전체 길이에서 한 쌍의 사선부가 차지하는 비율이 50%에서 90% 사이이다. 인접한 세로부 사이의 사선부는 세 개 이상일 수 있다.

드레인 전극(175)은 유지 전극(135) 쪽으로 연장되어 유지 전극(135)과 유사한 모양으로 중첩하고 있다. 데이터선(171)의 세로부 각각은 복수의 돌출부를 포함하며, 이 돌출부를 포함하는 세로부가 드레인 전극(175)을 일부 둘러싸는 소스 전극(173)을 이루고 있다. 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분(179)은 외부 회로와 연결하기 위하여 폭이 확장되어 있다.

데이터선(171) 또한 물리적 성질이 다른 두 개의 막, 즉 하부막(171p)과 그 위의 상부막(171q)을 포함한다. 하부막(171p)은 게이트 신호의 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속으로 이루어진다. 이와는 달리, 상부막(171q)은 다른 물질, 특히 IZO(indium zinc oxide) 또는 ITO(indium tin oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질 또는 알루미늄 계열의 금속이 비정질 규소층으로 확산되는 것을 방지할 수 있는, 이를테면 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금[보기: 몰리브덴-텅스텐(MoW) 합금], 크롬(Cr) 등으로 이루어진다. 하부막과 상부막의 조합의 예로는 크롬/알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금을 들 수 있다. 도 4 및 도 5에서 소스 전극(173)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 173p, 173q로, 데이터선의 끝 부분(179)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 179p, 179q로, 드레인 전극(175)의 하부막과 상부막은 각각 도면 부호 175p, 175q로 표시되어 있다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 약 30-80°의 각도로 각각 경사져 있다.

저항성 접촉 부재(161, 165)는 그 하부의 반도체(151)와 그 상부의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다. 선 모양의 반도체(151)는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)에 가리지 않고 노출된 부분을 가지고 있으며, 대부분의 곳에서는 선 모양의 반도체(151)의 폭이 데이터선(171)의 폭보다 작지만 앞서 설명했듯이 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 만나는 부분에서 폭이 커져서 데이터선(171)의 프로파일을 부드럽게 한다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 이들로 덮이지 않고 노출된 반도체(151) 부분의 위에는 낮은 유전율을 가지며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질 또는 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 등으로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.

보호막(180)이 유기물을 포함하는 경우, 노출된 반도체(151) 부분과 유기물이 접하는 것을 방지하기 위해 유기막의 하부에 질화규소 또는 산화규소로 이루어진 절연막이 추가될 수 있다.

보호막(180)에는 드레인 전극(175)을 드러내는 접촉구(185b)와 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 접촉구(182b)가 형성되어 있다. 또, 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 접촉구(181b)는 보호막(180)과 함께 게이트 절연막(140)을 관통한다.

이때, 이들 접촉구(181b, 182b, 185b)의 측벽(181a, 182a, 185a)은 기판 면에 대하여 30도에서 85도 사이의 완만한 경사를 가지거나, 계단형 프로파일(profile)을 가진다.

또, 이들 접촉구(181b, 182b, 185b)는 각을 가지거나 원형의 다양한 모양으로 형성될 수 있으며, 면적은 2㎛×60㎛를 넘지 않으며, 0.5㎛×15㎛ 이상인 것이 바람직하다.

접촉구(185b, 181b, 182b)는 드레인 전극(175), 데이터선(171)의 끝 부분(179) 및 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는데, 접촉구(181, 185, 182)에서는 이후에 설명할 도전막과 접촉 특성을 확보하기 위해 알루미늄 계열의 상부막이 전면 제거되어 있다.

보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO 따위로 이루어진 복수의 화소 전극(190)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82) 및 복수의 보조 전극(197)이 형성되어 있다.

화소 전극(190)은 데이터선(171)과 게이트선(121)으로 둘러싸인 영역 내에 거의 존재하므로 갈매기 모양 또는 꺾인 띠 모양을 이루며 접촉구(185b)를 통하여 드레인 전극(175)과 연결되어 있다.

접촉 보조 부재(82, 81)는 접촉구(182b, 181b)를 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129)과 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 각각 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 각 끝 부분(129, 179)과 구동 집적 회로와 같은 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 하는 것으로 필수적인 것은 아니며, 이들의 적용 여부는 선택적이다. 물론, 게이트선(121) 또는 데이터선(171)이 기판의 상부에 형성되어 있는 게이트 또는 데이터 구동 회로의 출력단에 연결되는 경우 접촉 보조 부재는 불필요하게 된다.

보조 전극(197)은 데이터선(171)과 중첩하며 공통 전압(common voltage)이 인가된다. 이를 위하여 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)의 접촉구(도시하지 않음)를 통하여 유지 전극선(131)에 연결될 수 있으며, 대향 전극(270)에 공통 전압을 전달하는 단락점(short point)에 연결될 수도 있다.

이렇게 본 발명의 실시예에서와 같이 공통 전압이 인가되는 보조 전극(197)을 데이터선(171) 상부에 배치함으로써 데이터선(171)과 화소 전극(190) 사이의 거리를 멀게 확보하는 동시에 데이터선(171)과 화소 전극(190) 사이에 형성되는 전계를 차단하여 데이터선(171)과 화소 전극(190) 사이에서 발생하는 기생 용량을 최소화시키며, 데이터선(171)을 통하여 전달되는 데이터 신호의 지연을 최소화시킬 수 있다. 이를 통하여 기생 용량 또는 이들의 편차로 인하여 표시 장치의 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 특히 기생 용량의 편차로 인하여 발생하는 스티치 현상을 최소화할 수 있다. 실질적으로 시뮬레이션(simulation)을 통하여 얻은 결과에서는 데이터선(171)과 화소 전극(190) 사이에서 발생하는 기생 용량은 1/10 정도 또는 그 이상으로 감소하였으며, 데이터선(171)과 대향 전극(270) 사이에서 발생하는 기생 용량 또한 70-90% 범위로 감소하는 것으로 나타났다. 이는 높은 유전율을 가지는 액정층(300)을 사이에 두고 데이터선(171)과 대향 전극(270)이 배치되어 있는 사이에 낮은 유전율을 가지는 절연 물질로 이루어진 보호막(180)을 사이에 두고 보조 전극(197)이 배치되어 있기 때문이다.

이때, 보조 전극(197)과 화소 전극(190)은 사진 식각 공정에서 패터닝이 가능한 최소의 간격을 유지한다

본 발명의 다른 실시예에 따르면 화소 전극(190)의 재료로 투명한 도전성 폴리머(polymer) 등을 사용하며, 반사형(reflective) 액정 표시 장치의 경우 불투명한 반사성 금속을 사용하여도 무방하다. 이때, 접촉 보조 부재(81, 82)는 화소 전극(190)과 다른 물질, 특히 IZO 또는 ITO로 만들어질 수 있다.

이제, 도 2, 도 4 및 도 5를 참고로 하여 대향 표시판에 대하여 설명한다.

투명한 유리 등의 절연 물질로 이루어진 상부 기판(210)의 위에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 전극(191a, 191b)과 마주 보며 거의 동일한 모양을 가지며 세로 방향으로 뻗은 개구부를 가지고 있다. 좀 더 구체적으로는 데이터선(171)의 사선부에 대응하는 선 모양의 부분과 데이터선(171)의 세로부 및 박막 트랜지스터 부분에 대응하는 삼각형 부분을 포함한다.

복수의 적색, 녹색, 청색의 색필터(230)가 블랙 매트릭스(220)의 개구부 내에 거의 들어가도록 형성되어 있고, 색필터(230) 위에는 유기 물질로 이루어진 오버코트막(250)이 형성되어 있다.

오버코트막(250)의 위에는 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(271)를 가지는 대향 전극(270)이 형성되어 있다. 절개부(271)는 화소 전극(190)의 마주 보는 가장자리와 평행하게 화소 전극(190)의 중앙을 가로질러 화소 전극(190)을 좌우로 양분하고 있다. 절개부(271)의 양단은 한번 더 구부러져서 한쪽 끝은 게이트선(121)과 나란하고 다른 한쪽 끝은 데이터선(171)의 세로부와 나란하다.

이 때, 절개부(271)는 액정층(300)의 액정 분자(310)들의 경사 방향을 제어하기 위한 것이며 그 폭은 9㎛에서 12㎛ 사이인 것이 바람직하다. 만약 절개부(271) 대신 대향 전극(170)의 상부 또는 하부에 유기물 돌기를 형성하는 경우에는 폭을 5㎛에서 10㎛ 사이로 하는 것이 바람직하다.

표시판(100, 200)의 바깥 면에는 한 쌍의 편광판(12, 22)이 부착되어 있으며, 이들의 투과축은 직교하며 그 중 한 투과축은 게이트선(121)에 평행하다.

이 액정 표시 장치는 또한 액정층(300)의 지연값을 보상하기 위한 지연막(retardation film)을 적어도 하나 포함할 수 있다.

액정층(300)의 액정 분자는 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있고, 액정층(300)은 음의 유전율 이방성을 가진다.

공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하고 화소 전극(190)에 데이터 전압을 인가하면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 주 전계(primary electric field)가 생성된다. 액정 분자들은 전계에 응답하여 그 장축이 전계의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다. 한편, 공통 전극(270)의 절개부(271)와 화소 전극(190)의 가장자리는 주 전계를 왜곡하여 액정 분자들의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 주 전계의 수평 성분은 절개부(271)의 가장자리와 화소 전극(190)의 가장자리에 수직이므로 액정층(300)에는 서로 다른 경사 방향을 가지는 네 개의 도메인이 형성된다.

이 때, 도메인의 두 장변간 거리, 즉 도메인의 폭은 10㎛에서 30㎛ 사이인 것이 바람직하다.

또, 하나의 화소, 즉 하나의 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 포함되는 도메인의 수는 화소의 크기가 100㎛ X 300㎛ 미만이면 4개이고, 100㎛ X 300㎛ 이상이면 4개 또는 8개인 것이 바람직하다.

한편, 이웃하는 화소 전극(190) 사이의 전압 차에 의하여 부차적으로 생성되는 부 전계(secondary electric field)의 방향은 절개부(271)의 가장자리와 수직이다. 따라서 부 전계의 방향과 주 전계의 수평 성분의 방향과 일치한다. 결국 화소 전극(190) 사이의 부 전계는 액정 분자들의 경사 방향을 강화하는 쪽으로 작용한다.

액정 표시 장치는 점반전, 열반전 등의 반전 구동 방법을 일반적으로 사용하므로 이웃하는 화소 전극은 공통 전압에 대하여 극성이 반대인 전압을 인가 받는다. 그러므로 부 전계는 거의 항상 발생하고 그 방향은 도메인의 안정성을 돕는 방향이 된다.

한편, 액정 분자들의 경사 방향과 편광자의 투과축이 45도를 이루면 최고 휘도를 얻을 수 있는데, 본 실시예의 경우 모든 도메인에서 액정 분자들의 경사 방향이 게이트선(121)과 45°의 각을 이루며 게이트선(121)은 표시판(100, 200)의 가장자리와 수직 또는 수평이다. 따라서 본 실시예의 경우 편광자의 투과축을 표시판(100, 200)의 가장자리에 대하여 수직 또는 평행이 되도록 부착하면 최고 휘도를 얻을 수 있을 뿐 아니라 편광판을 저렴하게 제조할 수 있다.

데이터선(171)이 구부러짐으로써 늘어나는 배선의 저항은 데이터선(171)의 폭을 늘림으로써 보상할 수 있으며, 데이터선(171)의 폭이 증가함으로써 생기는 기생 용량의 증가나 전계의 왜곡 등은 화소 전극(191a, 191b)의 크기를 최대화하고 두꺼운 유기물 보호막(180)을 사용함으로써 보완할 수 있다. 액정 분자들의 경사 방향은 공통 전극(270) 위에 형성된 복수의 유기물 돌기를 사용해서도 제어할 수 있으므로, 절개부(271)를 돌기로 대체하여도 무방하다.

도 1 내지 도 4에 도시한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 표시판을 제조하는 방법에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하부 절연 기판(110) 상부에 Cr 또는 Mo 합금 등으로 이루어지는 제1 도전막과 저항이 작은 Al 또는 Ag 합금 등으로 이루어지는 제2 도전막을 스퍼터링 따위의 방법으로 연속 적층하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 건식 또는 습식 식각하여, 하부막과 상부막으로 이루어진 게이트선(121)과 유지 전극선(131)을 형성한다.

다음, 게이트 절연막(140), 진성 비정질 규소층 및 인(P) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 불순물 비정질 규소층을 화학 기상 증착법을 이용하여 각각 1,500 Å 내지 5,000 Å, 500 Å 내지 2,000 Å, 300 Å 내지 600 Å의 두께로 연속 증착하고, 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 불순물 비정질 규소층과 진성 비정질 규소층을 차례로 패터닝하여 복수의 선 모양 불순물 반도체와 복수의 진성 반도체(151)를 형성한다.

이어, Cr 또는 Mo 합금 등으로 이루어지는 제1 도전막과, 저항이 작은 Al 또는 Ag 합금 등으로 이루어지는 제2 도전막 따위의 도전체층을 스퍼터링 등의 방법으로 1,500 Å 내지 3,000 Å의 두께로 증착한 다음 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 형성한다.

이어, 데이터선(171)과 드레인 전극(175)으로 가려지지 않은 불순물 반도체 부분을 제거함으로써 저항성 접촉 부재(161, 165)를 완성하는 한편, 그 아래의 진성 반도체(154) 부분을 노출시킨다.

이어, 감광성 유기 절연 물질을 도포하여 보호막(180)을 형성하고, 슬릿 부분을 가지는 광마스크를 통하여 노광하고 현상하여 접촉구(181b, 182b, 185b)를 형성한다.

이 때, 광마스크의 슬릿 부분은 접촉구(181b, 182b, 185b)의 접촉구 측벽(181a, 182a, 185a)의 경사를 완만하게 하거나 계단형 프로파일을 가지도록 하기 위한 부분으로 접촉구의 측벽(181a, 182a, 185a)이 될 부분에 대응하도록 배치한다.

이와 같이 슬릿 부분을 가지는 광마스크를 통하여 보호막(180)을 노광하면 보호막(180)의 접촉구(181b, 182b, 185b)가 될 부분은 모두 감광되고 접촉구의 측벽(181a, 182a, 185a)이 될 부분은 부분적으로 감광된다. 양성 감광막의 경우 감광된 부분의 폴리머가 분해된다. 음성 감광막의 경우에는 그 반대이다.

이어서, 보호막(180)을 현상하면 계단 모양의 측벽(181a, 182a, 185a)을 가지는 접촉구(181b, 182b, 185b)를 형성할 수 있다.

노출된 게이트 절연막(140)을 제거한 후, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 접촉구(181b, 182b, 185b)를 통해 노출되어 있는 배선의 상부막(175q, 179q, 129q)을 식각하여 제거하고, ITO 또는 IZO를 400 Å 내지 500 Å 두께로 증착하고 사진 식각하여 화소 전극(190), 보조 전극(197)과 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다.

이러한 방법은 각각의 층을 다른 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하는 제조 방법이지만, 서로 다른 층을 하나의 마스크를 이용해서도 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판을 제조할 수 있다. 이에 대하여 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 7은 도 6의 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 6의 VII-VII' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8은 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 6의 VIII-VIII'선 및 VIII'-VIII''선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 데이터선과 반도체층을 하나의 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝한 것으로서 제1 실시의 박막 트랜지스터 표시판에 비하여 다음과 같은 특징을 가진다. 여기서, 대향 표시판(200)의 구조는 동일하여 도 7에만 도시하였다.

반도체층(154)은 선 모양으로 데이터선(171)과 함께 뻗어 있으며, 저항성 접촉 부재(163) 또한 데이터선(171)과 함께 세로 방향으로 뻗어 있고, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 채널부가 연결되어 있는 것을 제외하고 반도체(151) 및 그 하부의 저항성 접촉 부재(163, 165)도 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 실질적으로 동일한 평면 패턴을 가진다.

그러면 이러한 구조적 특징을 가지는 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대하여 개략적으로 설명한다.

이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에서는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)과 반도체(151)는 하나의 감광막 패턴을 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝한다. 이때, 감광막 패턴은 두께가 서로 다른 제1 부분과 제2 부분을 포함하는데, 제2 부분은 박막 트랜지스터의 채널 영역에 위치하며, 제1 부분은 데이터선 및 드레인 전극 영역에 위치하며, 제2 부분은 제1 부분보다 얇은 두께를 가진다. 여기서, 제1 및 제2 부분은 반도체층(151, 154, 159)을 패터닝하기 위한 식각 마스크로 사용되며, 제1 부분은 데이터선 및 드레인 전극을 패터닝하기 위한 식각 마스크로 사용된다.

이와 같이, 위치에 따라 감광막 패턴의 두께를 달리하는 방법으로 여러 가지가 있을 수 있는데, 예를 들면 광마스크에 투명 영역(transparent area) 및 차광 영역(light blocking area) 외에 반투명 영역(translucent area)을 두는 방법이 있다. 반투명 영역에는 슬릿(slit) 패턴, 격자 패턴(lattice pattern) 또는 투과율이 중간이거나 두께가 중간인 박막이 구비된다. 슬릿 패턴을 사용할 때에는, 슬릿의 폭이나 슬릿 사이의 간격이 사진 공정에 사용하는 노광기의 분해능(resolution)보다 작은 것이 바람직하다. 다른 예로는 리플로우가 가능한 감광막을 사용하는 것이다. 즉, 투명 영역과 차광 영역만을 지닌 통상의 마스크로 리플로우 가능한 감광막 패턴을 형성한 다음 리플로우시켜 감광막이 잔류하지 않은 영역으로 흘러내리도록 함으로써 얇은 부분을 형성하는 것이다.

위의 제1 및 제2 실시예에서는 대향 전극에 하나의 화소 분할 수단만을 가지고 있으나, 액정 표시 장치가 대형화됨에 따라 대향 전극은 둘 이상의 액정 분할 수단을 가질 수 있으며, 유기 물질의 절연막 대신 색필터를 박막 트랜지스터 표시판에 배치할 수도 있는데, 이에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도이고, 도 10은 도 9의 액정 표시 장치를 X-X' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조 대부분은 도 3 및 도 6과 동일하다.

제1 및 제2 실시예와 달리, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 화소는 두 개의 부 화소(Pa, Pb)로 이루어져 있으며, 화소 전극(190)은 데이터선(171)의 모양을 따라 절개부(191)를 통하여 두 부분으로 나뉘어 부 화소(Pa, Pb)에 배치되어 있다. 또한, 대향 전극(270)에는 두 부 화소(Pa, Pb)의 액정 분자(310)들을 각각 분할 배향하는 두 개의 절개부(271a, 271b)가 데이터선(171)의 모양을 따라 형성되어 있다.

또, 드레인 전극(175) 및 유지 전극(133)은 화소의 모양을 따라 평행사변형을 취하고 있으며, 보조 전극은 데이터선(171)의 가장자리 상부에 각각 위치하는 두 부분(a, b)으로 이루어져 있다.

이러한 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 및 제2 실시예와 동일한 효과를 가진다.

또한, 질화규소 또는 산화 규소로 이루어진 보호막(180)의 상부에는 적, 녹, 청의 색필터(230R, 230G, 230B)가 형성되어 있는데, 적, 녹, 청의 색필터(230R, 230G, 230B)는 드레인 전극(175)을 드러내는 개구부를 가지는 것이 바람직하다. 적, 녹, 청의 색필터(230R, 230G, 230B) 가장자리는 데이터선(171)의 상부에서 서로 중첩되어 화소 사이에서 누설되는 빛을 차단하는 기능을 가지며, 이를 통하여 대향 표시판의 블랙 매트릭스(220)를 생략할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서 두 개의 부화소(Pa, Pb)는 데이터선(171)을 중심으로 양쪽에 배치될 수도 있다.

또한, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에서는 데이터선(171)과 화소 전극(190)이 굴곡되어 있으며 화소 전극(190)과 대향 전극(270)의 도메인 규제 수단이 데이터선(171)의 모양을 따라 분할 배향 수단을 가지는 구조에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 데이터선(171) 및 화소 전극(190)은 굴곡되지 않은 모양을 가질 수 있으며, 화소 분할 배향 수단인 절개부는 다양한 형태를 취할 수 있다.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 도메인 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 13은 본 발명의 도 11 및 도 12의 표시판을 정렬하여 완성한 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도이고, 도 14는 도 13의 액정 표시 장치를 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치는 하측의 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 상측의 대향 표시판(200) 및 이들 사이에 형성되어 있으며, 두 표시판(100, 200)에 대하여 거의 수직으로 배향되어 있는 액정 분자(310)를 포함하는 액정층(30)으로 이루어진다.

유리등의 투명한 절연 물질로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판(100)에는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(191, 192, 193)를 가지고 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(190)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다. 이 때, 박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 화소 전극(190)을 온(on)오프(off)한다. 또, 박막 트랜지스터 표시판(100)의 아래 면에는 하부 편광판(12)이 부착되어 있다. 여기서, 화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질로 이루어지지 않을 수도 있고, 이 경우에는 하부 편광판(12)도 불필요하게 된다.

역시 유리등의 투명한 절연 물질로 이루어져 있으며, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 화소의 가장자리에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적, 녹, 청의 색필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 대향 전극(270)이 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)는 화소 영역의 둘레 부분뿐만 아니라 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)와 중첩하는 부분에도 형성할 수 있다. 이는 절개부(271, 272, 273)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다.

제4 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 좀 더 상세히 한다.

박막 트랜지스터 표시판(100)에는 하부 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 게이트선(121)에는 게이트 전극(124)은 돌기의 형태로 형성되어 있고, 게이트선(121)은 외부로부터의 게이트 신호를 게이트선(121)으로 전달하기 위한 접촉부를 가질 수 있으나, 그렇지 않은 경우에 게이트선(121)의 끝 부분은 기판(110) 상부에 직접 형성되어 있는 게이트 구동 회로의 출력단에 연결된다.

절연 기판(110) 위에는 게이트선(121)과 동일한 층으로 유지 전극선이 형성되어 있다. 각 유지 전극선은 화소 영역의 가장자리에서 게이트선(121)과 나란하게 뻗어 있는 유지 전극선(131)과 그로부터 뻗어 나온 여러 벌의 유지 전극(storage electrode)(133a, 133b, 133c)을 포함한다. 한 벌의 유지 전극(133a, 133b, 133c)은 세로 방향으로 뻗어나오며 가로 방향으로 뻗은 유지 전극선(131)에 의하여 서로 연결되어 있는 세로부(133a, 133b)와 이후에 형성되는 화소 전극(190)의 절개부(192)와 중첩하며 세로부(133a, 133b)를 연결하는 가로부(133c)로 이루어진다.

게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 Al, Al 합금, Ag, Ag 합금, Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속 따위로 만들어진다. 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 단일층으로 이루어지지만, 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Mo, Ti, Ta 등의 금속층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다. 이외에도 여러 다양한 금속 또는 도전체로 게이트선(121)과 유지 전극선(131)을 만들 수 있다.

게이트선(121)과 유지 전극선(131)이 측면은 경사져 있으며 수평면에 대한 경사각은 30-80°인 것이 바람직하다.

게이트선(121)과 유지 전극선(131)의 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)을 비롯하여 복수의 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 각 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 각 드레인 전극(175)을 향하여 복수의 분지를 내어 데이터선(171)으로부터 확장된 소스 전극(173)을 가진다. 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분에 위치한 접촉부(179)는 외부로부터의 화상 신호를 데이터선(171)에 전달한다. 또, 게이트 절연막(140) 위에는 게이트선(121)과 중첩하는 다리부 금속편(172)이 형성되어 있다.

데이터선(171), 드레인 전극(175)도 게이트선(121)과 마찬가지로 크롬과 알루미늄 등의 물질로 만들어지며, 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.

데이터선(171), 드레인 전극(175)의 아래에는 데이터선(171)을 따라 주로 세로로 길게 뻗은 복수의 선 모양의 반도체(151)가 형성되어 있다. 비정질 규소 따위로 이루어진 각 선 모양의 반도체(151)는 각 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 향하여 확장되어 채널부(154)를 가진다.

반도체(151)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에는 둘 사이의 접촉 저항을 각각 감소시키기 위한 복수의 선 모양의 저항성 접촉 부재(161)와 섬 모양의 의 저항성 접촉 부재(165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161)는 실리사이드나 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소 따위로 만들어지며, 분지로 뻗은 저항성 접촉 부재(163)를 가지며, 섬 모양의 저항성 접촉 부재(165)는 게이트 전극(124)을 중심으로 저항성 접촉 부재(163)와 마주한다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 또는 질화규소 따위로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.

보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부와 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 각각 노출시키는 복수의 접촉 구멍(185, 182)이 구비되어 있다. 한편, 게이트선(121)의 끝 부분도 외부의 구동 회로와 연결되기 위한 접촉부를 가지는 경우에는 복수의 접촉 구멍이 게이트 절연막(140)과 보호막(180)을 관통하여 게이트선(121)의 끝 부분을 드러낼 수 있다.

보호막(180) 위에는 절개부(191, 192, 193)를 가지는 복수의 화소 전극(190)을 비롯하여 복수의 데이터 접촉 보조 부재(82)가 형성되어 있다. 화소 전극(190)과 데이터 접촉 보조 부재(82)는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전체나 알루미늄(Al)과 같은 광 반사 특성이 우수한 불투명 도전체를 사용하여 형성한다.

또한, 보호막(180) 상부에는 데이터선(171)과 중첩하는 보조 전극(197)이 세로 방향으로 뻗어 있다.

화소 전극(190)에 형성되어 있는 절개부(191, 192, 193)는 화소 전극(190)을 상하로 반분하는 위치에 가로 방향으로 형성되어 있는 가로 절개부(192)와 반분된 화소 전극(190)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(191, 193)를 포함한다. 절개부(192)는 화소 전극(190)의 오른쪽 변에서 왼쪽 변을 향하여 파고 들어간 형태이고, 입구는 넓게 대칭적으로 확장되어 있다. 따라서, 화소 전극(190)은 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하여 정의하는 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루고 있다.

이 때, 상하의 사선 절개부(191, 193)는 서로 수직을 이루고 있는데, 이는 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다.

또, 화소 전극(190)과 동일한 층에는 게이트선(121)을 건너 서로 이웃하는 화소의 유지 전극(133a)과 유지 전극선(131)을 연결하는 유지 배선 연결 다리(194)가 형성되어 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에 걸쳐 형성되어 있는 접촉구(183, 184)를 통하여 유지 전극(133a) 및 유지 전극선(131)에 접촉하고 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 다리부 금속편(172)과 중첩하고 있으며, 이들은 서로 전기적으로 연결할 수도 있다. 유지 배선 연결 다리(194)는 하부 기판(110) 위의 유지 배선 전체를 전기적으로 연결하는 역할을 하고 있다. 이러한 유지 배선은 필요할 경우 게이트선(121)이나 데이터선(171)의 결함을 수리하는 데 이용할 수 있고, 다리부 금속편(172)은 이러한 수리를 위하여 레이저를 조사할 때, 게이트선(121)과 유지 배선 연결 다리(194)의 전기적 연결을 보조하기 위하여 형성한다.

한편, 박막 트랜지스터 표시판(100)과 마주하는 대향 표시판(200)에는 상부의 절연 기판(210)에 화소 가장자리에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(220)의 위에는 적, 녹, 청색의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)의 위에는 전면적으로 평탄화막(250)이 형성되어 있고, 그 상부에는 절개부(271, 272, 273)를 가지는 대향 전극(270)이 형성되어 있다. 대향 전극(270)은 ITO 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전체로 형성한다.

대향 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273)는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193) 중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 부분(191, 193)과 교대로 배치되어 이와 나란한 사선부와 화소 전극(190)의 변과 중첩되어 있는 단부를 포함하고 있다. 이 때, 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 분류된다.

이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 기판과 대향 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다.

박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 정렬했을 때 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)와 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 화소 영역을 다수의 도메인으로 분할한다. 이들 도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류되며, 각각의 도메인은 길쭉하게 형성되어 폭과 길이를 가진다.

이 때, 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)와 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 액정 분자를 분할 배향하는 도메인 규제 수단으로서 작용하며 그 폭은 9㎛에서 12㎛ 사이인 것이 바람직하다. 도메인 규제 수단으로는 절개부(271, 272, 273, 191, 192, 193) 대신 화소 전극(190) 및 대향 전극(270)의 상부 또는 하부에 무기 물질 또는 유기 물질로 돌기를 형성하는 경우에는 폭을 5㎛에서 10㎛ 사이로 하는 것이 바람직하다.

또한, 서로 교대로 배치되어 있는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)의 경계와 이와 인접한 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)의 경계 사이의 간격과 화소 전극(190)의 경계로부터 이와 인접한 대향 전극(270)의 절개부(271, 273)의 경계 사이의 간격은 12㎛에서 20㎛ 범위이며, 더욱 바람직하게는 17㎛에서 19㎛ 범위인 것이 좋다. 이때, 절개부(191, 192, 193)와 평행한 화소 전극(190)의 변은 도메인 규제 수단이다. 이와 같은 간격으로 도메인 규제 수단을 배치함으로써 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 절개부(271, 272, 273, 191, 192, 193) 사이의 간격을 좁게 배치하여 액정 분자의 응답 속도를 확보할 수 있는데, 이때 화소의 개구율을 감소하였지만, 투과율은 확보할 수 있었다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판은 도 11 내지 도 14와 다른 구조를 가질 수 있으며, 박막 트랜지스터 표시판은 적, 녹, 청의 색필터를 포함할 수도 있으며, 두 가지의 특징은 택일적으로 가질 수 있다.

그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 구조를 도시한 배치도로서 도 16의 가 와 도 16의 나는 도 15의 박막 트랜지스터 표시판에 대응되는 각각 제5실시예의 변형예를 나타내는 것이고, 도 17은 본 발명의 도 15와 도 16 가, 그리고 도 15 및 도 16b를 정렬하여 완성한 제 5실시예에 따른 액정 표시 장치의 구조를 도시한 배치도로서, 위의 각각의 정렬 완성된 배치도를 도17 가 및 도 17b에 나타내었으며, 도 18은 도 17a와 도 17b의 액정 표시 장치를 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 각각 도 18a와 도 18b에 나타내고 있다. 도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도로서, 특히 신호의 인가 관계를 보여 주기 위한 도면이다. 도 20은 도19의 ⅩⅩ-ⅩⅩ' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 21은 도 19의 설명을 돕기 위한 부분 확대도이다. 도 22는 도 21의 ⅩⅩⅡ-ⅩⅩⅡ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 도 18a와 도 18b에서 보는 바와 같이, 하측의 박막 트랜지스터 표시판(100)과 이와 마주보고 있는 상측의 대향 표시판(200) 및 이들 사이에 형성되어 있으며, 두 표시판(100, 200)에 대하여 거의 수직으로 배향되어 있는 액정 분자(310)를 포함하는 액정층(300)으로 이루어진다.

박막 트랜지스터 기판(100)을 보면, 도 15에서와 같이 투명한 유리 등의 절연 기판(110) 위에 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(191, 192, 193, 193')를 가지고 있는 화소 전극(190)이 형성되어 있고, 각 화소 전극(190)은 박막 트랜지스터에 연결되어 화상 신호 전압을 인가 받는다.

이때에 절개부(191, 192, 193, 193') 부근에서는 전계가 가장자리에 대하여 수평인 성분을 가지는 이른바 프린지 필드(fringe field) 효과가 나타나며 각 절개부(191, 192, 193, 193')의 마주보는 두 가장자리에서 전계의 수평 성분의 방향이 서로 반대이다. 따라서 화소 전극(190)에 전압을 인가하는 경우에 절개부(191, 192, 193, 193') 양쪽에 위치한 액정 분자들이 서로 반대 방향으로 기울어지게 된다.

박막 트랜지스터는 주사 신호를 전달하는 게이트선(121)과 화상 신호를 전달하는 데이터선(171)에 각각 연결되어 주사 신호에 따라 온(on) 오프(off)되어 화상 신호를 선택적으로 전달한다.

또, 박막 트랜지스터 표시판(100)의 아래 면에는 투과축이 게이트선(121)과 나란하게 배치된 하부 편광판(12)이 부착되어 있으며, 편광판(12)과 기판(110) 사이에는 시야각을 확대하도록 액정의 복굴절성을 역으로 보상하는 효과를 갖는 복굴절성을 갖는 물질로 만들어진 보상판(13)이 끼어 있다. 보상판(13)으로는 통상 일축성 혹은 이축성 광학 필름을 사용하지만, 여기서는 음성(negative) 일축성 광학 필름을 예로 들 수 있다.

화소 전극(190)은 반사형 액정 표시 장치인 경우 투명한 물질 대신 은이나 알루미늄 등 불투명한 반사성 금속으로 만들어질 수 있으며, 이 경우에는 하부 편광판(12)도 불필요하다.

대향 표시판(200)을 보면, 역시 투명한 유리 등의 절연 기판(210) 위에 화소 전극(190)의 가장자리에서 발생하는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220)와 적색, 녹색, 청색의 색필터(230) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며 절개부(271, 272, 273, 274, 275)를 가지고 있는 대향 전극(270)이 형성되어 있다. 또한, 대향 표시판(200) 바깥쪽에는 박막 트랜지스터 표시판(100) 측의 편광판(12) 투과축과 직교하는 투과축 방향을 갖는 편광판(22)과 보상판(23)이 형성되어 있다.

도 16a와 같이 블랙 매트릭스(220)는 기본적으로 화소 전극(190)의 둘레를 가리는 역할을 하지만 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273, 274, 275)와 중첩할 수 있는데 이는 절개부(271, 272, 273, 274, 275)로 인해 발생하는 빛샘을 방지하기 위함이다.

절개부(271, 272, 273, 274, 275)는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193, 193')와 일부분 평행하게 뻗어 있으며 이들과 이격되어 있다. 절개부(191, 192, 193, 193', 271, 272, 273, 274, 275)는 화소 전극(190)에 중간 계조를 표시하기 위하여 전압을 인가하는 경우 앞서 설명했듯이 액정 분자들이 절개부(191, 192, 193, 193', 271, 272, 273, 274, 275)에 대략 수직인 방향으로 눕도록 하는 프린지 필드를 유도하는 기능을 한다. 따라서, 중간 계조를 표시할 때 액정 분자들은 하나의 화소 전극(190)에 대하여 4개 영역에서 서로 다른 방향으로 눕게 되는데, 절개부 (191, 192, 193, 193', 271, 272, 273, 274, 275)가 편광판(12,22)의 투과축과 약 45도를 이루는 경우 액정 분자들이 눕는 방향 또한 투과축과 거의 45도를 이루게 된다.

도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대향 표시판의 배치도로서, 도 15의 박막 트랜지스터 표시판(100)과 결합될 수 있도록 만들어진 예이다.

도 16b에 도시한 블랙 매트릭스(220), 색필터(230), 대향 전극(270)을 포함하는 대향 표시판과 및 대향 표시판 밖에 설치된 보상판(23) 및 편광판(22)은 도 16a에 도시한 대향 표시판 등과 거의 동일한 구조를 가진다.

도 16b의 박막 트랜지스터 표시판이 도 16a의 박막 트랜지스터 표시판과 다른 점 중 하나는, 대향 전극(270)에 절개부(271, 272, 273, 274, 275)를 두는 대신 대향 전극(270)과 배향막(21) 사이에 빗면을 가지는 유전체 돌기(281, 282, 283, 284, 285)를 둔 점이다. 돌기(281, 282, 283, 284, 285)는, 도 16a의 절개부(271, 272, 273, 274, 275)와 유사하게, 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193, 193')와 평행하게 뻗어 있으나, 열 방향으로 끊이지 않고 지그재그 형상으로 이어지며, 만나는 점에서 돌기(281, 282, 283, 284, 285)가 이루는 각은 대략 90도이다. 이 돌기(281, 282, 283, 284, 285)는 절개부의 프린지 필드와 유사한 역할을 한다. 즉, 수직 배향막을 채용한 경우 배향막 부근의 액정 분자들이 배향막 표면에 수직으로 배향하려는 경향이 있으므로 돌기(281, 282, 283, 284, 285)의 경사진 빗면에 수직으로 액정 분자들이 초기에 기울어져 있다. 이렇게 되면 액정 분자들은 돌기(281, 282, 283, 284, 285)가 뻗은 방향에 거의 수직인 평면 상에 위치하며 화소 전극(190)에 중간 계조 전압이 인가될 때 생성되는 전계 또한 그 평면 상에 위치하므로 결국 액정 분자들은 돌기(281, 282, 283, 284, 285)가 뻗은 방향에 대략 수직으로 눕게 된다.

제5 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 15 내지 도 23을 참고로 좀 더 상세히 한다.

먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 상세하게 설명한다.

절연 기판(110) 위에 주로 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(gate line)(121)과 복수의 유지 전극선(131), 그리고 대향 전극 전압 인가용 배선(122)(도 19 및 도 21 참고)이 형성되어 있다.

게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며, 각 게이트선(121)의 일부는 위로 돌출하여 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 게이트선(121)은 외부로부터의 게이트 신호를 게이트선(121)으로 전달하기 위한 접촉부의 역할을 하는 끝 부분(125)을 가지고 있다. 그러나 게이트선(121)의 끝 부분(125)은 기판(110) 상부에 직접 형성되어 있는 게이트 구동 회로의 출력단에 연결될 수 있다.

대향 전극 전압 인가용 배선(122)은 대향 표시판(200)의 대향 전극(270)에 공통 전압을 전달한다.

게이트선(121), 유지 전극선(131) 및 대향 전극 전압 인가용 배선(122)은 Al, Al 합금, Ag, Ag 합금, Cu, Cr, Ti, Ta, Mo 등의 금속 따위로 만들어진다. 이들은 물리 화학적 특성이 우수한 Cr, Mo, Ti, Ta 등의 내화 금속(refractory metal)층과 비저항이 작은 Al 계열 또는 Ag 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 이루어질 수도 있다. 이외에도 여러 다양한 금속 또는 도전체로 게이트선(121), 유지 전극선(131) 및 대향 전극 전압 인가용 배선(122)을 만들 수 있다.

게이트선(121)과 유지 전극선(131) 및 대향 전극 전압 인가용 배선(122)이 측면은 경사져 있으며 수평면에 대한 경사각은 30-80°인 것이 바람직하다.

게이트선(121)과 유지 전극선(131) 및 대향 전극 전압 인가용 배선(122)의 위에는 질화규소(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(171)을 비롯하여 복수의 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.

드레인 전극(175)은 유지 전극선(131)까지 연장되어 유지 전극선(131)과 중첩되는 확장부를 포함하며, 이 확장부와 유지 전극선(131)의 사이에는 최소한 게이트 절연막(140)을 포함하는 유전체층이 개재되어 있으므로 이들 사이에 유지 용량을 확보할 수 있다.

각 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 각 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 분지가 소스 전극(173)을 이룬다. 데이터선(171)의 한쪽 끝 부분에 위치한 접촉부(179)는 외부로부터의 화상 신호를 데이터선(171)에 전달한다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 삼중층 구조를 가지며 이 삼중층은 Mo층, Al층, Mo층으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 게이트선(121)과 마찬가지로 이중층 구조를 가지거나 크롬과 몰리브데늄, 알루미늄 등의 물질로 만들어진 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)의 아래에는 선 모양의 반도체(151)가 형성되어 있다. 여기서는 반도체(151)가 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 폭보다 약간 넓으나, 도 1과 같이 좁을 수도 있으며, 데이터선(171) 하부의 일부 영역에서 없고 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)사이의 채널부(154)에 섬상으로 형성될 수 있다. 비정질 규소 따위로 이루어진 각 선 모양의 반도체(151)는 각 게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 향하여 확장되어 채널부(154)를 가진다.

반도체(151)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에는 둘 사이의 접촉 저항을 각각 감소시키기 위한 복수의 선 모양의 저항성 접촉 부재(161)와 섬 모양의 저항성 접촉 부재(165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161)는 실리사이드나 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 규소 따위로 만들어지며, 도 15 에서와 같이 데이터선(171)과 소스 전극(173)을 따라서 데이터선(171)의 폭과 같은 저항성 접촉 부재(163)를 가지며, 유지 배선(131) 상부까지 연장된 드레인 전극(175) 하부에까지 섬 모양의 저항성 접촉 부재(165)는 게이트 전극(124)을 중심으로 저항성 접촉 부재(163)와 마주한다. 또한, 상기 데이터선(151)과 같은 층에 게이트선 (121)의 끝단 주변에 게이트선(121)들을 가로지르는 유지 배선(131)을 전기적으로 서로 연결시키기 위한 유지 전극선 연결 배선(178)이 위의 데이터선(171)과 동일한 재료로 형성되고, 반도체(151)와 저항성 접촉 부재(163,165)도 그 배선 하부에 존재한다. 여기서 반도체(151) 및 저항성 접촉 부재(163,165)는 데이터선(171)과 같이 배선이 좁을 수도 있으며 일부분 없게 될 수도 있다. 다만 본 실시예에서는 모두 데이터선(171) 하부에는 데이터선과 폭이 같은 저항성 접촉 부재(163,165)와 데이터선 하부에 약간 넓게 형성된 반도체(151)가 있는 경우를 도면에 나타내었다. 도 19에서와 같은 보조 전극 입력부(123)와 유지 전극선 연결 배선(178)은 데이터선(171)과 같은 층에 데이터 패드부(179) 주변부에 형성한다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등의 저유전율 절연 물질 또는 질화규소 따위로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다. 본 실시예서는 보호막(180)은 도18 에서와 같이 2층 적층 구조로서, 하부층에는 질화 규소막과 같은 무기막(180')과 그 상부에는 평탄화 특성이 우수한 감광성 유기막(180'')으로 이루어진 유전상수 3.0 이하인 저 유전율막으로 구성된다. 이때에 무기 절연막은 유기 절연막보다 얇은 300Å~600Å 정도의 두께로 형성되고, 유기절연막은 약 0.7 ㎛이상의 두께로 형성된다.

보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 적어도 일부와 데이터선(171)의 끝 부분인 데이터 패드부(179)를 각각 노출시키는 복수의 접촉 구멍(182) 및 유지 전극선(131)의 한 단부에 형성된 복수의 접촉 구멍(186) 및 유지 전극선 연결 배선(178) 상 및 그 끝 부분의 복수의 접촉 구멍(187,188)이 구비되어 있다. 또한, 도 19, 도 21의 대향 전극 입력부(122)의 양 단부 및 보조 전극 입력부(123)의 양단부의 접촉 구멍(383, 289, 189, 380) 및 이들을 배선을 전기적으로 연결하기 위한 접촉 구멍(382, 381)이 형성되어 있다. 이들 접촉 구멍은 여러 가지 용도로 사용된다. 크게 두 가지 부류로서, 박막 트랜지스터 기판 가장자리 측에 있는 것은 주로 반도체 칩 등으로부터 각종 신호를 인가 받기 위한 구조이고, 내부 측에 위치하는 것은 내부의 배선들을 전기적으로 연결하는 수단으로 사용된다. 전기적인 연결 수단은 주로 접촉 구멍들을 도전성 재료로서 연결 다리를 형성하는 방법이 사용된다.

특히 게이트선(121) 끝 부분의 게이트 패드부(129), 유지 전극선(131) 끝 부분 및 대향 전극 입력부(122) 양끝에 있는 접촉 구멍(181, 186, 289)은 이들 배선이 모두 게이트 절연막(140)의 하부에 있으므로 이들 접촉 구멍들은 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)을 관통하여 각각의 배선을 드러나게 한다. 각종 접촉 구멍들을 만드는 방법은 보호막(180)이 유기 절연막(180'')이 감광성 유기막일 경우 도15에서 보는 바와 같이 접촉 창 주변부의 단차를 완만하게 하기 위하여, 기판 상에 감광성 유기막을 도포하고 접촉 구멍 주변에 포토 Mask 형상을 패턴이 있는 부분과 없는 부분이 경계 상에 노광기의 분해능보다 작은 슬릿 폭을 갖는 패턴을 두어 일부 노광되게 하고 접촉 구멍부분은 완전 노광되게 하여 현상 공정에서 일부 노광된 영역은 유기막이 잔류되고 완전 노광된 부분은 완전히 제거 되게 하고, 드러난 무기 절연막과 게이트 절연막은 유기 절연막을 식각 저지층으로 하여 건식 식각하여 접촉 구멍을 형성한다. 이때, 데이터선(171)등과 같이 게이트 절연막(140)위에 금속층이 있는 경우는 보호막(180)의 패턴만으로 드러나며, 유지 전극선(131) 끝 부분과 같이 게이트선(121)과 같은 층의 금속층으로 배선을 드러나게 하기 위한 접촉 구멍 형성시 게이트 절연막(140)을 건식 식각시 금속과 무기 절연막이 식각 선택 비가 다르므로 데이터선(171) 같은 층에 있는 배선들 위의 접촉 구멍에 의하여 드러난 금속층은 거의 식각되지 않는 특성을 이용한다. 이때 데이터 끝 부분의 데이터 패드부(179)와 게이트 끝 부분의 게이트 패드부(129)의 접촉 구멍 주변부에 Data 전압을 인가하기 위하여 도전성 패턴이 형성되는 이방성 도전 필름 등으로 주변부는 유기 절연막(180'')이 화소 전극 측의 높이보다 낮게 하여 접촉 신뢰성을 높인다. 그렇게 하기 위하여 보호막 패턴을 형성하는 공정에서, 접촉 구멍의 주변부와 마찬가지로 노광기의 분해능보다 작은 슬릿 혹은 반투과 재료로 된 포토 마스크를 사용하여 노광하여 화소전극(197)이 있는 부분과 대비 높이가 낮은 보호막이 형성되게 한다.

보호막(180) 위에는 절개부(191, 192, 193. 193')를 가지는 복수의 화소 전극(190)을 비롯하여 복수의 데이터 접촉 보조 부재(82)가 형성되어 있다. 화소 전극(190)과 데이터 접촉 보조 부재(82)는 ITO(indium tin oxide)나 IZO(indium zinc oxide) 등과 같은 투명 도전체나 알루미늄(Al)과 같은 광 반사 특성이 우수한 불투명 도전체를 사용하여 형성한다.

화소 전극(190)에 형성되어 있는 절개부(191, 192, 193, 193')는 화소 전극(190)을 상하로 반분하는 위치에 가로 방향으로 형성되어 있는 가로 절개부(192)와 반분된 화소 전극(190)의 상하 부분에 각각 사선 방향으로 형성되어 있는 사선 절개부(191, 193)를 포함한다. 절개부(192)는 화소 전극(190)의 오른쪽 변에서 왼쪽 변을 향하여 파고 들어간 형태이고, 입구는 넓게 대칭적으로 확장되어 있다. 따라서, 화소 전극(190)은 각각 게이트선(121)과 데이터선(171)이 교차하여 정의하는 화소 영역을 상하로 이등분하는 선(게이트선과 나란한 선)에 대하여 실질적으로 거울상 대칭을 이루고 있다.

이 때, 상하의 사선 절개부는 서로 수직을 이루고 있는데, 이는 대향 표시판의 도 16a, 도 16b, 도 17a, 도 17b,도 18a, 도 18b에 나타낸 바와 같이 절개부 혹은 돌기와 함께 작용하여 프린지 필드의 방향을 4 방향으로 고르게 분산시키기 위함이다.

박막 트랜지스터 기판과 마주하고 있는 대향 표시판을 도 16, 도 17을 참고하여, 박막 트랜지스터 기판의 절개부를 어떻게 활용하여 액정 분자들의 도메인 영역을 만들 수 있는지 자세히 설명하고자 한다. 위에서 간략하게 설명한 바와 같이 두 가지의 방법이 있는데, 하나는 도 16a, 도 17a,도 18a에서 나타낸 절개부를 이용하는 방법이고 또 하나는 도 16b, 도 17b, 도18,나에서 나타낸 돌기 패턴을 이용하는 방법이다. 먼저 전자를 설명하면, 대향 표시판(200)은 절연 기판(210), 절연 기판(210) 위에 화소전극의 가장자리에서 빛이 새는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(220),색필터(230),평탄화막(250) 및 평탄화층(250) 상부에는 절개부(271, 272, 273,274,275)를 가지는 대향 전극(270)이 형성되어 있다. 대향 전극(270)은 ITO 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전체로 형성한다.

대향 전극(270)의 한 벌의 절개부(271, 272, 273, 274,275)는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193, 193') 중 게이트선(121)에 대하여 45°를 이루는 부분(191, 193)과 교대로 배치되어 이와 나란한 사선부와 화소 전극(190)의 변과 중첩되어 있는 단부를 포함하고 있다. 이 때, 단부는 세로 방향 단부와 가로 방향 단부로 분류된다.

이상과 같은 구조의 박막 트랜지스터 기판과 대향 표시판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 주입하여 수직 배향하면 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다.

박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 정렬했을 때 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193, 193')와 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273,274,275)는 화소 영역을 다수의 도메인으로 분할한다. 이들 도메인은 그 내부에 위치하는 액정 분자의 평균 장축 방향에 따라 4개의 종류로 분류되며, 각각의 도메인은 길쭉하게 형성되어 폭과 길이를 가진다.

이 때, 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193)와 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273)는 액정 분자를 분할 배향하는 도메인 규제 수단으로서 작용하며 그 폭은 9㎛에서 12㎛ 사이인 것이 바람직하다. 도메인 규제 수단으로는 절개부(271, 272, 273, 274, 275, 191, 192, 193, 193') 대신 화소 전극(190) 및 대향 전극(270)의 상부 또는 하부에 무기 물질 또는 유기 물질로 돌기를 형성하는 경우에는 폭을 5㎛에서 10㎛ 사이로 하는 것이 바람직하다.

또한, 서로 교대로 배치되어 있는 화소 전극(190)의 절개부(191, 192, 193,193')의 경계와 이와 인접한 대향 전극(270)의 절개부(271, 272, 273,274,275)의 경계 사이의 간격과 화소 전극(190)의 경계로부터 이와 인접한 대향 전극(270)의 절개부(271, 273,)의 경계 사이의 간격은 12㎛에서 20㎛ 범위이며, 더욱 바람직하게는 17㎛에서 19㎛ 범위인 것이 좋다. 이때, 절개부(191, 192, 193, 193')와 평행한 화소 전극(190)의 변은 도메인 규제 수단이다. 이와 같은 간격으로 도메인 규제 수단을 배치함으로써 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는 절개부(271, 272, 273, 274, 275, 191, 192, 193) 사이의 간격을 좁게 배치하여 액정 분자의 응답 속도를 확보할 수 있는데, 이때 화소의 개구율을 감소하였지만, 투과율은 확보할 수 있었다.

또 다른 변형예로 돌기를 이용하여 액정 분자들의 도메인을 형성하는 방법으로는 위의 절개부를 이용하는 방법과 거의 유사하지만, 도 16b에서 보는 바와 같이 돌기 패턴(281, 282, 283, 284, 285)은 서로 연결되어 있어서 도 16a에서와 같이 절개부는 서로 독립적인 패턴 형상을 하고 있는 것과 다르다. 이는 절개부는 서로 연결된 패턴을 사용하는 경우 대향 전극의 저항에 영향을 주기 때문에 필연적으로 서로 분리되나, 돌기를 이용하는 경우는 대향 전극(270)이 통으로 연결되기 때문이다. 그러나 도 17b에서 보는 바와 같이 돌기의 패턴 형상은 화소전극(190)의 내에서는 거의 절개부와 동일하기 때문에 결과적으로 액정 분자들은 서로 유사한 도메인을 형성한다. 다만 그 원리는 절개부를 이용하는 경우 양 전극 사이의 프린지 필드를 이용하는 것이나, 돌기의 경우의 대향 전극 측의 돌기는 돌기의 경사면의 일부분의 액정의 수직이지 않고 기울어져 있으므로 액정이 누울 때 그 기울진 방향으로 눕는다는 도메인 형성 원리가 다른 차이가 있다. 돌기의 형성 방법은 대향전극(270)이 형성된 기판 상에 포토 레지스트막의 일종인 감광성 막을 스핀코팅 하거나, Slit 코팅- 일종에 슬릿을 가지고 있는 노즐이 이용하여 유동성 재료를 기판 위에 덮는 방법- 잉크젯 분사 방법-잉크젯 프린터의 원리와 같이 노즐 안에 들어 있는 액체를 열을 가하여 분사하여 도포하는 방법, 프린팅 법-인쇄의 원리를 이용하여 드럼 상에 붙어 있는 피착물을 기판에 전사하는 방법 등을 이용하여 전면에 고르게 도포한 후 통상의 마스크를 이용하여 노광하고 현상함으로서, 패턴을 형성하는 방법을 사용할 수 있으며, 스크린 프린팅, 레이저 전사 방법을 이용하여 유기막을 직접 형성하는 방법으로 돌기를 형성한다.

박막 트랜지스터 기판(100)의 보호막(180) 상부에는 화소전극(197)과 같은 층으로 게이트 패드부의 접촉구멍(181), 데이터 패드부의 형성된 접촉 구멍(182), 대향전극 입력부의 접촉 구멍(289), 보조전극 입력부의 단부의 접촉구멍(189) 및 유지전극 입력부(125)상의 접촉 구멍(188) 을 통하여 각각의 배선과 전기적으로 직접 접촉되는 섬상의 패턴으로 각각의 접촉 부재들(81, 82, 392, 393, 282) 형성하여, 외부의 신호를 인가 받는 패드부에 신뢰성 향상하도록 하는 접촉 부재의 역할을 담당하는 구조를 형성하며, 또 한편으로는 서로 다른 층에 형성된 금속 배선을 연결하는 다리 역할 하는 것으로서, 이 경우에는 화소 전극 재질이 투명 금속층과 같은 도전성 재료로서, 그러한 역할을 하는 것으로서 도시되지 않았으나 정전기 방지를 위한 구조 및 도 15 의 유지 배선 연결부와 유지 용량 전극선을 전기적으로 연결하기 위한 연결 다리(196), 대향 전극 입력부(122)와 보조 전극 입력부를 연결하기 위한 연결 다리(199) 등에서 나타나는 것으로서 공통점은 적어도 두 개의 접촉 구멍을 연결하며, 한쪽은 보호막(180)과 게이트 절연막(140)을 관통하여 게이트 절연막 하부의 금속층을 드러내는 접촉 구멍이고, 다른 한쪽은 보호막(180)만을 드러내어 게이트 절연막(140)과 보호막(180)사이에 위치하는 금속층을 드러내는데 특징이 있으며, 이들 사이를 연결하는 연결의 다리 구조를 갖는다.

데이터선(171)과 게이트선(121)상에 중첩하는 보조 전극(197)이 화소전극(197)과 전기적으로 절연되어 있어서 매트릭스 형태로 형성되어 있다. 이 보조 전극(197)의 폭은 데이터선 폭이 6㎛인 경우 대략 13㎛ 정도로 넓게 형성한다. 즉, 대략 데이터선(171)의 약 2배 정도 내외가 바람직하나, 경우에 따라서는 데이터선보다 폭을 좁더라도 보조 전극은 액정 표시 장치가 동작할 때 대향 전극(270)과 거의 동일한 전압이 인가되므로 대향 전극(270)과 보조 전극사이의 전압차가 거의 없어서 액정이 초기 상태를 거의 그대로 유지하여 빛을 차단하는 역할을 한다. 여기에 대향 전극 및 보조 전극에 전압을 인가하는 방법 등 각종 신호를 박막 트랜지스터 표시판에 입력하게 하기 위한 수단들을 도 19, 20, 21에 상세하게 설명하고자 한다. 도19는 전기적인 연결관계를 계략적으로 도시한 것으로서, 대부분은 기호로 나타내었다. 도 19는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 대향 표시판(200)을 실선(600)을 통하여 결합하며 그 내부로 실질적인 표시부인 유효 화면부(500)로 구성된다. 상부에서 본 도면으로서 박막 트랜지스터 표시판 상에 도시한 바와 같이 중앙부에는 게이트선과 데이터선이 서로 수직하게 교차되고, 그 교차부 근방에 박막 트랜지스터들(도시하지 않음)이 형성된다. 대향 표시판이 외측의 각 배선의 단부에는 게이트 패드(129)부와 데이터 패드부(179)가 있다. 그리고 도 15 등에서 보는 바와 같은 보조 전극(197)층이 각각의 게이트선(121)과 데이터선(171) 위에 전기적으로 절연된 채 매트릭스 형태로 형성되는데, 데이터선(171)보다는 폭이 넓고, 게이트선(121) 폭보다는 좁게 형성된다. 위의 보조 전극(197)은 게이트 패드부(129) 측 및 데이터 패드부(179) 측의 가장자리 부분에 형성된 보조 전극 입력부(123)를 통하여 공통 전압이 인가된다. 도 21, 도 22에서 보는 바와 같이 보조 전극 전압 입력부(123)는 데이터 선(171)과 같은 층 즉, 보호막(180)과 게이트 절연막(140) 사이에 형성된 금속 패턴으로서, 대향전극 입력부(122)와는 각각의 배선 상에 형성된 접촉 구멍(382, 381)을 통하여 연결다리(199)를 통하여 형성되며, 유지 전극 입력부(125)와는 같은 층으로 직접 같은 패턴으로 연결된다. 보조 전극 입력부(123)는 보조 전극(197)과 보조 전극 입력부 상에 형성된 접촉구멍(380)을 통하여 직접 연결되어 대향 전극 전압과 같은 전압이 인가된다. 보조 전극 입력부(123)의 단부는 접촉 구멍(380) 상에 형성된 접촉 부재(393)는 보조 전극(197)과 같은 재료로서 데이터 패드부(179)의 주변에 형성되고, 그 위에 전압을 인가하는 도전성 필름(도시하지 않음) 등으로 전기적으로 연결된다. 또한, 대향 전극 입력부(122)는 게이트선(121)과 같은 층에 형성되고 V자 형(복수) 혹은 I자(단수)형으로 형성되고, 보조 전극 입력부(123)와는 위에 형성된 바와 같이 연결다리(199)로 연결되고 그 양단에는 접촉 구멍(289,383)과 그 위에 화소 전극 및 보조 전극 등과 같은 재질로서 형성된 섬상의 보조 부재(392, 383)를 두며, 유효화소부 측에는 도20에 나타낸 바와 같이 은 반죽(Paste)(610)으로 형성되거나, 금과 같은 금속으로 도금된 유기 탄성체로 이루어진 도전성 구(Ball)를 통하여 대향 전극 전압 인가 배선부의 전압을 대향 전극에 인가한다. 이러한 대향전극 입력부(122)를 게이트선(121)층에 형성하는 방법 외에 보조 전극 입력부(123)와 마찬가지로 데이터선(171)과 같은 층에 형성할 수 있다. 뿐만 아니라, 반대로 보조 전압 입력부(123)를 게이트선(121)과 같은 층에 형성할 수 있음도 물론이다. 여기서, 보조 전극의 전압과 대향 전극의 전압이 같으므로 보조 전압 인가부와 대향 전극 인가용 배선이 같은 금속층일 때는 연결된 금속층 패턴을 이용하여 동시에 인가하는 방법이 있으며, 이 경우에도 20 및 도 21과 같이, 본 실시예에서와 같이 다른 층에 있을 경우는 접촉 구멍을 통하여 화소 전극과 같은 층의 연결 다리를 사용하여 전기적으로 연결한다. 또한, 기판(110)상에서 분리된 경우라도 도전성 필름 혹은 반도체 칩 내부 등 외부에 연결되는 수단에 상에서 전기적으로 단락하여 연결할 수 있으며, 하나의 접촉 구멍으로 연결될 수 있음도 당연한 것이다.

도 19에서 유지전극선 입력부(125)는 도 15에서 자세히 나타낸 바와 같이 또한 유지 전극선 연결 배선(178)은 유지 전극선과 접촉창(186,187)을 통하여 화소전극(190)과 동일한 재질로서 형성된 연결 다리(196)가 있는 구조로 되어 있다. 유지 전극선(131)에 인가되는 전압도 대향 전극(270)과 보조 전극(197)과 같으므로 도19에 도시한 바와 같이 유지 전극선 입력부는 대향전극 입력부(122) 혹은 보조 전극 입력부(123)와 전기적으로 단락하여 인가한다. 다만 이때 단락시키는 방법은 유지 전극선 연결 배선(178)과 보조 전극 입력부(123) 혹은 대향 전극 입력부(122)가 다른 층에 있으면 접촉구멍을 화소전극과 동일한 재질로서 형성된 연결다리(도시하지 않음)를 이용하여 단락시키고, 같은 층에 있으면 같은 금속으로 연결하여 형성시킬 수 있으며, 다 분리하여 형성하고 도전성 필름 등 외부에 단락시킨 것을 사용할 수도 있다. 다 분리되고 각각 다른 전원을 사용하여 인가할 수 도 있다.

또한 대향 전극 입력부(122)는 도 19 에서와 같이 데이터 패드부(179) 사이사이에 여러 곳을 둘 수 있으며 게이트 패드부(129)를 기준으로 가까운 측과 먼 측에 게이트 신호의 지연을 보상하기 위하여 서로 약간 다른 전압을 사용 할 수 있으며, 이 경우도 보조 전극 혹은 유지전극 입력부의 전압도 그 위치에 따라서 대향 전극과 같이 다른 전압을 인가 할 수 있다. 그리고, 도 19에 도시되지 않았지만 대향전극 입력부는 게이트 패드부(197)를 따라서 그 쪽 면에도 적어도 데이터 입력 패드부의 반대측 한 곳을 포함하여 한 곳 입력부를 두며 이때에 보조전극 입력부 혹은 유지전극 입력부를 모두 둘 수 있다.

본 실시예에서 보조 전극(197)의 기능은 도 18a와 도 18b에서 보듯이 대향전극(270)과 보조 전극(197)이 거의 같은 전압이 인가되어 전위차가 거의 없으므로 초기 수직 배향된 액정 상태를 그대로 유지함에 따라서, 초기의 액정 상태와 같으므로 불투명 층이 없는 부분에서도 원하지 않은 빛을 차단하는 역할을 한다. 즉 노멀리 블랙 모드(Normally Black Mode)에서 액정의 초기 상태를 유지하게 하는 보조 전극을 두어 액정의 표시 장치가 동작하는 중에도 빛을 차단하는 블랙 매트릭스 역할을 하는 것이다. 빛을 차단하는 역할은 보조 전극의 폭이 데이터선보다 작더라도 가능하다. 또한 본 발명은 보조 전극과, 화소 전극이 하나의 포토리소그라피 공정으로 형성하므로 하층과의 오정렬에 의하여 발생되는 데이터선과 화소전극간 혹은 데이터선과 대향 전극 간의 기생 용량의 변화를 없앨 수 있으므로 또한 오정렬이 있다 하더라도 데이터선보다 넓게 형성된 보조 전극의 폭에 의하여 데이터선과 보조 전극의 기생 용량이 일정함으로 오정렬의 영향을 덜 받는 효과가 있다. 즉, 기생 용량 편차가 줄어들어서, 특히 10인치 이상의 대형 액정 표시 장치에서 문제되는 분할 노광시 영역마다 다른 기생 용량에 의하여 인가 신호가 영역 별로 틀려져서 발생하는 영역 별 밝기 차이가 나타나는 현상을 줄일 수 있다.

또한 본 실시예의 또다른 변형예로서, 대향 표시판에 형성된 색 필터층은 대향 표시판에 형성하지 않고 보호막(180)과 하부에 혹은 2층으로 된 경우 무기 절연막(180')과 유기 절연막(180'') 사이에 색필터층(230)을 두거나, 도 23에서 와 같이 유기 보호막을 대신하여 무기절연막(180')상에 색필터층(230)을 형성하고 바로 색필터층(230) 상에 화소전극을 형성할 수 있다. 이때에 색필터층들(231,230)은 약간 서로 중첩된 구조를 갖도록 하고 그 경계면을 덮도록 보조 전극(197)을 형성한다. 이때에 서로 중첩되는 형상을 만들기 위하여 접촉 구멍 주변부와 같이 슬릿 혹은 반투과 재료로 형성된 패턴이 있는 포토 마스크를 사용하여 중첩시 단차를 완화하는 방법을 사용할 수 있다. 이와 같이 경우 도 18 가와 도 18b의 색필터(230) 및 평탄화막(250) 및 경우에 따라서 유효 화면 표시부 내의 화소 전극 주변부의 블랙매트릭스(220)층도 없을 수 있다.

특히 본 발명은 노멀리 블랙 모드를 갖는 액정 표시 장치에서는 위에서 자세히 설명한 수직 배향 모드와 같은 사상을 가지고 있으므로 약간의 변형으로 형성 가능하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같이, 이와 같이 구조에서는 공통 전압이 전달되는 보조 전극을 데이터선 상부에 배치함으로써 데이터선과 화소 전극 사이에서 발생하는 기생 용량을 최소화시키며, 데이터선의 주변에서 형성되는 전계를 차단하여 데이터 신호에 지연을 최소화시킬 수 있다. 이를 통하여 기생 용량 또는 이들의 편차로 인하여 표시 장치의 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 특히 기생 용량의 편차로 인하여 발생하는 스티치 현상을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 대향 표시판의 배치도이고,

도 3 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,

도 4는 도 3의 액정 표시 장치를 IV-IV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 5는 도 4의 액정 표시 장치를 V-V'선 및 V'-V''선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,

도 7은 도 6의 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 6의 VII-VII'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 8은 도 6의 박막 트랜지스터 표시판을 포함하는 액정 표시 장치를 도 6의 VIII-VIII'선 및 VIII'-VIII''선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고,

도 10은 도 9의 액정 표시 장치를 X-X' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 배치도이고,

도 13은 본 발명의 도 11 및 도 12의 표시판을 정렬하여 완성한 액정 표시 장치의 배치도이고,

도 14는 도 13의 액정 표시 장치를 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고,

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 대향 표시판의 배치도로서 도 15의 박막 트랜지스터 표시판에 대응되는 변형예를 나타내는 것이고,

도 17a 및 도 17b는 각각 도 15의 박막 트랜지스터 표시판과 도 16a의 대향 표시판, 그리고 도 15의 박막 트랜지스터 표시판과 및 도 16b의 대향 표시판을 정렬하여 완성한 액정 표시 장치의 배치도이고,

도 18a 및 도 18b는 도 17a와 도17b의 액정 표시 장치를 XIV-XIV'선을 따라 잘라 도시한 단면도로서 각각 도 18a와 도 18b에 나타내고 있다.

도 19는 본 발명의 제5실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략도로서, 특히 신호의 인가 관계를 보여 주기 위한 도면이다.

도 20은 도19의 ⅩⅩ-ⅩⅩ' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 21은 도 19의 설명을 돕기 위한 부분 확대도이다.

도 22는 도 21의 ⅩⅩⅡ-ⅩⅩⅡ'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다

도 23은 제5 실시예의 변형예로서 박막 트랜지스터 표시판의 단면도이다.

Claims (24)

1. 주사 신호를 전달하는 복수의 게이트선,

   상기 게이트선과 교차하며 영상 신호를 전달하는 복수의 데이터선,

   상기 각각의 게이트선 및 상기 각각의 데이터선과 박막 트랜지스터를 통하여 전기적으로 연결되는 복수의 화소 전극,

   상기 데이터선 상에 적어도 일부분 형성된 보호막, 그리고

   상기 데이터선과 적어도 일부분 중첩되며 전기적으로 절연된 보조 전극

   을 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
2. 제1항에서,

   상기 보조 전극과 상기 화소 전극은 상기 보호막 상의 동일한 층에 위치하는 박막 트랜지스터 표시판.
3. 제2항에서,

   상기 게이트선 및 상기 데이터선의 적어도 일부분 덮고 있는 보호막과 상기 보조 전극은 상기 데이터선 이외의 영역에서 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 표시판.
4. 제1항에서,

   상기 보호막은 유기 절연 물질로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판.
5. 제4항에서,

   상기 보호막은 색필터로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판.
6. 제1항에서,

   상기 화소 전극과 중첩하여 유지 용량을 형성하는 유지 전극을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
7. 제6항에서,

   상기 보조 전극에 인가되는 전압과 상기 유지 전극에 인가되는 전압은 거의 같은 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 표시판.
8. 제1항에서,

   상기 데이터선은 상기 화소의 길이를 단위로 하여 반복적으로 나타나는 굽은 부분과 상기 게이트선과 교차하는 부분을 가지는 박막 트랜지스터 표시판.
9. 제8항에서,

   상기 데이터선의 굽은 부분은 적어도 2개의 직선 부분을 포함하고, 상기 직선 부분은 상기 게이트선에 대하여 실질적으로 ±45도를 이루는 박막 트랜지스터 표시판.
10. 제8항에서,

    상기 화소 전극은 상기 화소에서 상기 데이터선의 굽은 모양을 따라 패터닝되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
11. 제1항의 상기 박막 트랜지스터 표시판과 마주하며, 상기 화소 전극과 마주하는 대향 전극을 가지는 대향 표시판,

    상기 박막 트랜지스터 표시판과 상기 대향 전극 표시판 사이에 형성되어 있는 액정층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
12. 제11항에서,

    상기 대향 전극에 인가되는 전압과 상기 보조 전극에 인가되는 전압이 거의 같은 것을 특징으로 하는 전달되는 액정 표시 장치.
13. 제12항에서,

    상기 보조 전극은 상기 대향 전극과 상기 데이터선 사이에 배치되어 있는 액정 표시 장치.
14. 제1항에서,

    상기 박막 트랜지스터 표시판과 대향하는 기판 사이에 액정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
15. 제13항에서,

    상기 액정층은 음의 유전율 이방성을 가지며 상기 액정층의 액정 분자들의 장축이 상기 두 표시판에 대하여 수직으로 배향되어 있는 액정 표시 장치.
16. 제15항에서,

    상기 대향 전극과 상기 화소 전극은 상기 액정층의 액정 분자를 분할 배향하는 화소 분할 수단을 가지는 액정 표시 장치.
17. 제16항에서,

    상기 화소 분할 수단은 절개부 또는 돌기인 액정 표시 장치.
18. 제1항에서,

    상기 박막 트랜지스터 표시판의 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 전극과 상기 소스 및 드레인 전극으로 이루어지고, 적어도 소스 전극 및 드레인 전극 사이에는 반도체층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
19. 제18항에서,

    상기 반도체층은 상기 데이터선의 하부까지 연장되어 있는 액정 표시 장치.
20. 제19항에서,

    상기 소스 전극과 상기 드레인 전극 사이의 채널부를 제외한 상기 반도체층은 상기 데이터선과 상기 드레인 전극과 동일한 모양으로 상기 데이터선보다 넓은 패턴을 가지는 액정 표시 장치.
21. 제1항에서,

    상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 전극과 상기 소스 및 드레인 전극으로 이루어지고, 적어도 소스 전극 및 드레인 전극 사이에는 위치한 반도체층을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
22. 제21항에서,

    상기 화소 전극의 하부에 위치하며 유지 용량을 형성하는 유지 전극을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
23. 제22항에서,

    상기 유지 전극 상에 상기 드레인 전극이 연장되고 상기 화소 전극은 유기 절연물로 이루어진 상기 보호막의 접촉 구멍을 통하여 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
24. 제14항에서,

    상기 액정 표시 장치는 전원이 꺼진 상태에서 빛을 투과시키지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.