KR20050104785A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 데이터 배선과 화소 전극 또는 반사판 사이에 형성되는 커패시턴스의 크기를 감소시켜, 콘트라스트 비(Contrast Ratio)를 개선시킨 액정표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 버퍼층과 채널층이 형성된 기판 상에 절연막과 금속막을 차례대로 형성한 다음, 게이트 전극과 데이터 배선이 형성될 영역에 보조 배선을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 보조 배선이 형성된 기판 상에 절연막을 도포하고 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 콘택홀이 형성된 절연막 상에 금속막을 증착한 다음, 이를 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계; 상기 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 도포하고, 이를 식각하여 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 콘택홀이 형성된 보호막 상에 감광성 유기막을 도포하고 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 감광성 유기막 상에 금속막을 증착하고 식각하여 반사판을 형성하는 단계; 및 상기 반사판이 형성된 기판 상에 투명 금속막을 증착하고 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LCD AND METHOD FOR MANUFACTURING LCD}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화소 전극 또는 반사판과 데이터 배선 사이의 커패시턴스(capacitance) 크기를 줄여, 화상의 콘트라스 비(Contrast Ratio: C/R)를 개선하고 화면 품위를 향상시킨 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급진전함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display) 분야가 발전하고 있다. 최근까지 브라운관(cathode-ray tube ; CRT)이 표시장치의 주류를 이루고 발전을 거듭해 오고 있다.

그러나, 최근 들어 소형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판 표시소자(Flat panel display)의 필요성이 대두되었다. 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막 트랜지스터형 액정 표시소자(Thin film transistor-liquid crystal display ; 이하 TFT-LCD라 한다)가 개발되었다.

상기 TFT-LCD의 동작을 살펴보면, 박막 트랜지스터에 의해 임의의 화소(pixel)가 스위칭 되면, 스위칭된 임의의 화소는 하부 광원의 빛 투과 량을 조절할 수 있게 한다.

상기 스위칭 소자는 반도체 층을 비정질 실리콘으로 형성한, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous silicon thin film transistor ; a-Si:H TFT)가 주류를 이루고 있다. 이는 비정질 실리콘 박막이 저가의 유리기판과 같은 대형 절연기판 상에 저온에서 형성하는 것이 가능하기 때문이다.

일반적으로 사용되는 TFT-LCD는 패널의 하부에 위치한 백라이트라는 광원의 빛에 의해 영상을 표현하는 방식을 써왔다.

그러나, TFT-LCD는 백라이트에 의해 입사된 빛의 3∼8%만 투과하는 매우 비효율적인 광 변조기이다.

두 장의 편광판의 투과율은 45%, 하판과 상판의 유리 두 장의 투과율은 94%, TFT어레이 및 화소의 투과율은 약 65%, 컬러필터의 투과율은 27%라고 가정하면 TFT-LCD의 광 투과율은 약 7.4%이다.

그래서, 액정표시장치의 외부 광원과 내부 광원을 디스플레이를 위한 광원으로 사용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치가 제안되어져 왔는데, 그 구조는 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 반사투과형 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 반사투과형 액정표시장치의 구조는 크게 컬러 필터 기판과 어레이 기판 및 액정층으로 구분되는데, 상기 컬러 필터 기판은 투명성 절연 기판(20) 상에 크롬을 이용하여 블랙 매트릭스(23)가 형성되어 있고, 상기 블랙 매트릭스(23)가 형성된 내부 공간에 R, G, B 컬러 필터층(25)이 형성되어 있으며, 화소에서 사용하는 공통 전압을 인가하기 위하여 투명 금속으로 형성된 공통전극(21)이 배치되어 있다.

그리고, 상기 컬러 필터 기판과 대응하는 상기 어레이 기판은 투명성 절연 기판으로된 하부 기판(10) 상에 다수개의 게이트 배선(12)과 데이터 배선(11)을 수직으로 교차시켜 단위 화소 영역을 한정하고, 상기 단위 화소 영역 상에 스위칭 동작을 하는 TFT(15)와 투과 영역의 화소 전극(13b) 및 반사 영역의 반사 판(13a)이 형성되어 있다.

상기 어레이 기판과 컬러 필터 기판은 액정층(30)을 사이에 두고 합착되며, 상기 어레이 기판에 배치되어 있는 게이트 배선(12)으로부터 구동 신호에 의해 TFT가 턴온(Turn On)되면, 데이터 배선(11)으로부터 데이터 신호가 턴 온(turn on)된 TFT(15)의 드레인 전극과 연결된 화소 전극에 전달된다.

상기 컬러 필터 기판 상에 배치되어 있는 상기 공통전극(21)과 데이터 신호 전압이 인가된 화소 전극(13b)의 전압에 의해 액정의 배열을 바꾸어 각화소별로 투과율을 다르게 하여, 외부에서 입사되는 광 또는 내부의 백라이트에서 입사되는 광을 이용하여 화상을 디스플레이 한다.

이와 같이 반투과형 액정표시장치는 밝은 낮에는 외부광을 주로 이용하여 화상을 디스플레이하고, 어두운 밤이나 공간에서는 내부 광원을 주로 이용함으로 화상 품질을 유지하면서 전력소비를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

도 2는 상기 도 1에 도시된 반사투과형 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기판(10) 상에 게이트 배선(12)과 데이터 배선(11)이 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 영역을 한정하고, 상기 게이트 배선(12)과 데이터 배선(11)이 수직으로 교차되는 영역 상에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 15, 이하 TFT라한다)가 배치되어 있다.

상기 TFT(15)의 구조는 상기 게이트 배선(12)으로부터 분기되는 게이트 전극(18)과, 채널층(도시되지 않음), 소스 전극(17a) 및 드레인 전극(17b)으로 되어 있다.

그리고 상기 TFT(15)는 저온 폴리 실리콘이 사용될 경우에는 탑 게이트 타입(Top Gate Type) 구조로 형성한다.

상기 단위 화소 영역 상에는 불투명 금속으로 형성된 반사판(13a)과 투명 금속으로 형성된 화소 전극(13b)이 상기 데이터 배선(11) 일부와 오버랩되면서 평행한 방향으로 배치되어 있다.

상기 화소 전극(13b)은 상기 데이터 배선(11)으로부터 인가되는 데이터 신호를 인가 받아 전계를 발생시키고, 이렇게 발생된 전계에 의해서 액정 분자들을 회전시켜 광 투과율을 조절한다.

상기 데이터 신호는 상기 게이트 배선(12)으로부터 인가되는 구동 신호에 의해서 상기 TFT(15)를 턴온(Turn On) 될 때, 상기 소스 전극(17a)으로 인가된 데이터 신호는 상기 TFT(15)의 채널층을 통하여 드레인 전극(17b)과 연결되어 있는 상기 화소 전극(13b)으로 인가된다.

상기 화소 전극(13b)에 인가된 데이터 신호에 의해서 액정 분자를 회전시킬 전계를 발생시켜, 광 투과율을 조절하게 된다.

도 3은 상기 도 2의 A-A'를 절단한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 하부 기판(10)의 전 영역 상에 버퍼층(buffer: 1)을 형성한 다음, 비정질 실리콘을 상기 버퍼층(1)이 형성된 기판(10) 상에 형성한 다음, 이를 저온 열처리 공정에 따라 다결정화(poly crystallization)시킨다.

상기 비정질 실리콘이 폴리 실리콘으로 결정화되면, 결정화된 상기 폴리 실리콘 상에 마스크 공정을 진행하여 채널층(14)을 형성한다.

그런 다음, 상기 채널층(14)이 형성된 하부 기판(10)의 전 영역 상에는 게이트 절연막(2)을 형성한 다음, 계속해서 금속막을 증착하여 게이트 전극(18)을 형성한다.

상기 게이트 전극(18)이 형성되면, 상기 게이트 전극(18)이 위치하지 않는 상기 채널층(14)의 양측에 n+ 또는 p+ 이온을 주입하여 오믹 콘택층을 형성한다(미도시).

상기와 같이 하부 기판(10) 상에 게이트 전극(18)이 형성되면, 층간절연막(3)을 형성하고, 상기 채널층(14) 상의 오믹 콘택층을 형성한 영역의 상층부에 홀을 형성하는 콘택홀(contact hole) 공정을 진행한다.

그런 다음, 상기 콘택홀이 형성된 층간절연막(3) 상에 금속막을 증착하고, 이를 식각하여 소스 전극/드레인 전극(17a, 17b) 및 데이터 배선(11)을 형성한다.

이때, 상기 소스 전극/드레인 전극(17a, 17b)은 채널층(14)과 전기적으로 연결된다.

상기 소스 전극/드레인 전극(17a, 17b) 및 데이터 배선(11)이 형성된 기판(10)의 전 영역 상에 제 1 보호막(4)을 도포하고, 상기 드레인 전극(17b)에 대응되는 상기 제 1 보호막(4) 상에 홀을 형성하는 콘택홀 공정을 진행한다.

상기 제 1 보호막(4) 상에 콘택홀 공정이 진행되면 상기 하부 기판(10) 전 영역 상에 포토아크릴(Photo Acryl:6)을 도포하고 패터닝한다. 그런 다음, 상기 패터닝된 포토아크릴(6)이 형성된 상기 하부 기판(10) 상에 금속막을 증착하고, 이를 식각하여 반사판(13a)을 형성한다.

그리고 계속해서 상기 하부 기판(10) 상에 제 2 보호막(5)을 도포한 다음, 상기 드레인 전극(17b) 상부에 홀을 형성하는 콘택홀 공정을 진행한다.

상기 제 2 보호막을 도포하고 콘택홀 공정이 진행되면, 투명 금속막을 상기 하부 기판(10)의 전 영역 상에 증착하고, 식각하여 화소 전극(13b)을 형성한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에서는 데이터 배선이 넓게 형성되어, 화소 전극과의 거리가 가까워져 상기 화소 전극과 데이터 배선 사이에 형성되는 커패시턴스 값(Cdp)이 증가하는 문제가 있다.

도 4는 종래 기술에 따라 화소 전극과 데이터 배선의 구조에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 데이터 배선(11) 하부에는 하부 기판(10) 상에 버퍼층(1), 게이트 절연막(2), 층간절연막(3)이 형성되어 있다.

상기 데이터 배선(11) 상에는 제 1 보호막(4), 포토아크릴(6), 제 2 보호막(5), 반사판(13a) 및 화소 전극(13a)이 형성되어 있다.

특히, 단위 화소 영역들을 구분하는 데이터 배선(11)의 양측에는 반사판(13a)과 화소 전극(13b)들이 상기 데이터 배선(11)의 양측 가장자리 영역까지 확장되어(dual cell gap) 형성된다.

이럴 경우에는 상기 화소 전극(13b) 또는 반사판(13a)과 데이터 배선(11)의 거리가 가까워지게 되어 커패시턴스 값이 증가된다.

상기 화소 전극(13b) 또는 반사판(13a)과 데이터 배선(11)과의 거리가 가까워지면 커패시턴스의 크기가 증가되는데, 이렇게 증가된 커패시턴스 값은 액정표시장치의 콘트라스트 비(C/R)를 저하시켜 화상 품위를 떨어뜨린다.

상기 화소 전극(13b) 또는 반사판(13a)과 데이터 배선(11) 사이의 커패시턴스 값이 커질 경우에는 화소 전극(13b) 영역에 존재하는 스토리지(storage) 커패시턴스 값에 영향을 주어(스토리지 커패시턴스 값 저하시킴) 화소 전극(13b)에 지속적으로 전압이 충전되지 못하게 된다.

아울러, 상기 데이터 배선(11)과 화소 전극(13b) 사이에 발생하는 커패시턴스의 증가는 데이터 신호에 영향을 주어 플리커(flicker) 불량을 발생시키는 원인이 되기도 한다.

본 발명은, 액정표시장치의 데이터 배선 하부에 보조 배선을 형성 배치하고, 상기 데이터 배선의 폭을 감소시켜 화소 전극 또는 반사판과 데이터 배선 사이에 발생하는 커패시턴스 크기를 감소시켜, 콘트라스트 비와 화면 품위를 개선시킨 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은,

버퍼층과 채널층이 형성된 기판 상에 절연막과 금속막을 차례대로 형성한 다음, 게이트 전극과 데이터 배선이 형성될 영역에 보조 배선을 형성하는 단계;

상기 게이트 전극과 보조 배선이 형성된 기판 상에 절연막을 도포하고 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계;

상기 콘택홀이 형성된 절연막 상에 금속막을 증착한 다음, 이를 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;

상기 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 도포하고, 이를 식각하여 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 형성하는 단계;

상기 콘택홀이 형성된 보호막 상에 감광성 유기막을 도포하고 패터닝하는 단계;

상기 패터닝된 감광성 유기막 상에 금속막을 증착하고 식각하여 반사판을 형성하는 단계; 및

상기 반사판이 형성된 기판 상에 투명 금속막을 증착하고 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 절연막을 도포한 다음 콘택홀 형성 공정에서는 상기 보조 배선 상부의 절연막을 오픈하고, 상기 데이터 배선을 형성하는 공정에서는 상기 보조 배선 상부에 형성된 절연막의 오픈 영역을 통하여 전기적으로 접촉되도록 형성하며, 상기 보조 배선의 선폭은 상기 데이터 배선의 선폭보다 크게 형성하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 데이터 배선의 선폭은 3~10㎛ 범위인 것을 특징으로 하고, 상기 보조 배선의 선폭은 5~15㎛ 범위인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치는,

기판;

상기 기판 상에 교차 배열되어 단위화소 영역을 한정하는 데이터 배선과 게이트 배선;

상기 게이트 배선과 데이터 배선이 수직으로 교차 배열되는 영역에 배치되어 있는 박막 트랜지스터(TFT);

상기 단위 화소 영역 상에 배치되고, 상기 데이터 배선과 평행하게 배치되는 화소 전극; 및

상기 데이터 배선 하부에 오버랩되도록 배치되어 있는 보조 배선;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보조 배선은 게이트 전극이 형성되는 층에 배치되어 있고, 상기 보조 배선은 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다른 실시 예에 의한 액정표시장치는,

기판;

상기 기판 상에 형성되어 있는 절연층;

상기 절연층 상에 형성되어 있는 보조 배선;

상기 보조 배선 상부에 형성되어 있는 감광성 유기막;

상기 감광성 유기막 상부에 배치되어 있는 반사판과 화소 전극; 및

상기 보조 배선의 선폭보다 작은 선폭을 갖고, 상기 반사판 및 화소 전극과 상기 보조 배선 사이에 배치되며, 상기 보조 배선과 전기적으로 연결되어 있는 데이터 배선; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 액정표시장치의 데이터 배선 하부에 보조 배선을 형성 배치하고, 상기 데이터 배선의 폭을 감소시켜 화소 전극 또는 반사판과 데이터 배선 사이에 발생하는 커패시턴스 크기를 감소시켜, 콘트라스트 비와 화면 품위를 개선시켰다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하부 기판(100) 상에 게이트 배선(112)과 데이터 배선(111)이 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 영역을 한정하고, 상기 게이트 배선(112)과 데이터 배선(111)이 수직으로 교차되는 영역 상에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 115, 이하 TFT라한다)가 배치되어 있다.

상기 TFT(115)의 구조는 상기 게이트 배선(112)으로부터 분기되는 게이트 전극(118)과, 채널층(도시되지 않음), 소스 전극(117a) 및 드레인 전극(117b)으로 되어 있다.

상기 단위 화소 영역 상에는 불투명 금속으로 형성된 반사판(113a)과 투명 금속으로 형성된 화소 전극(113b)이 배치되어 있는데, 상기 반사판(113a)과 화소 전극(113b)은 상기 데이터 배선(111) 양측 가장자리 영역에서 일부가 오버랩되도록 배치되어 있다.

그리고 상기 데이터 배선(111)의 하부에는 상기 데이터 배선(111)의 폭보다 넓은 폭을 갖는 보조 배선(150)이 배치되어 있고, 상기 보조 배선(150)은 상기 데이터 배선(111)과 전기적으로 연결되어 있다.

상기 데이터 배선(111)의 선폭은 상기 도 2에 도시된 데이터 배선보다 좁게 형성되는데, 그 선폭의 범위는 3~10㎛이다.

여기서, 상기 데이터 배선(111)의 선폭은 액정 패널의 사이즈에 따라 다양할 수 있으므로, 소정의 선폭 범위를 정하였으나, 일반적으로 본 발명에서는 동일한 사이즈의 액정 패널에 형성된 데이터 배선의 폭보다는 좁게 형성한다.

이렇게 좁은 폭을 갖도록 형성된 데이터 배선(111)은 상기 화소 전극(113b) 또는 반사판(113a)과의 거리가 종래보다 먼 거리에 위치되어 커패시턴스 값이 작아지게 된다.

상기와 같이, 화소 전극(113b) 또는 반사판(113a)과 상기 데이터 배선(111) 사이에 추가적으로 발생하는 커패시턴스 값을 작게 설계함으로써, 상기 화소 전극(113b) 영역에서의 전압 충전 능력을 향상시키게 된다.

이로써 액정표시장치의 콘트라스트 비가 개선된다.

또한, 상기 보조 배선(150)은 상기 데이터 배선(111)과 전기적으로 연결되어 있는데, 이것은 상기 데이터 배선(111)의 선폭을 줄이면서 증가된 저항 값을 낮추기는 역할을 한다.

따라서, 상기 데이터 배선(111) 폭보다 넓게 형성되면서 상기 데이터 배선(111)과 전기적으로 연결되어 있다.

상기 보조 배선(150)의 선폭은 상기 데이터 배선(111)의 선폭보다 넓게 형성되며, 그 선폭의 범위는 5~15㎛이다.

상기 보조 배선(150)의 선폭의 범위 역시 액정 패널의 사이즈에 따라 다양한 선폭을 가질 수 있지만, 상기 데이터 배선(111)의 선폭보다 크게 형성하되, 그 범위는 액정 패널의 사이즈에 따라 5~15㎛에서 정해진다.

따라서, 본 발명의 액정표시장치는 데이터 배선의 폭을 줄여, 화소 전극 또는 반사판과 데이터 배선과의 거리가 종래보다 멀게 위치하도록 설계함으로써, 상기 화소 전극 또는 반사판과 데이터 배선 사이에 발생되는 커패시턴스 값을 낮추어 콘트라스트 비 및 화면 품위를 개선시켰다.

아울러, 상기 데이터 배선의 선폭을 감소시킴으로써, 증가되는 배선 저항을 줄이기 위해서 상기 데이터 배선 하부에 보조 배선을 형성 배치하고, 상기 데이터 배선과 보조 배선을 전기적으로 연결시킴으로써, 데이터 배선의 저항 증가를 방지하였다.

도 6a 내지 도 6e는 상기 도 5의 B-B' 영역의 제조 공정 단면도이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 하부 기판(100)의 전 영역 상에 버퍼층(buffer: 101)을 형성한 다음, 비정질 실리콘을 상기 버퍼층(101)이 형성된 하부 기판(100) 상에 형성한 다음, 이를 저온 열처리하여 다결정화(poly crystallization)시킨다.

상기 비정질 실리콘이 폴리 실리콘으로 결정화되면, 결정화된 상기 폴리 실리콘 상에 마스크 공정을 진행하여 TFT가 형성될 영역 상에 채널층(114)을 패터닝하여 형성한다.

그런 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 채널층(114)이 형성된 하부 기판(100)의 전 영역 상에는 게이트 절연막(102)을 도포하고, 계속해서 게이트 금속막을 증착하고 식각하여, 게이트 전극(118)과 보조 배선(150)을 동시에 형성한다.

상기 게이트 전극(118)은 상기 채널층(114) 상부에 형성되고, 상기 보조 배선(150)은 데이터 배선이 형성될 영역에 형성된다.

상기와 같이, 게이트 전극(118)과 보조 배선(150)이 형성되면 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 하부 기판(100) 상에 층간절연막(103)을 기판의 전 영역에 도포하고, TFT의 소스 전극과 드레인 전극이 전기적으로 콘택될 상기 채널층(114) 상부에 콘택홀을 형성한다.

이때, 상기 보조 배선(150)의 상부에 형성된 층간절연막(103)도 콘택홀을 형성하여, 상기 보조 배선(150)이 외부로 노출될 수 있도록 하였다.

그런 다음, 금속막을 하부 기판(100) 상에 증착하고 식각하여, 소스 전극/드레인 전극(117a, 117b)을 형성하고, 동시에 데이터 배선(111)을 형성한다.

이때, 상기 층간절연막(103) 상에 형성된 콘택홀을 통하여 상기 소스 전극/드레인 전극(117a, 117b)은 상기 채널층(114)과 전기적으로 연결되고, 상기 데이터 배선(111)은 상기 보조 배선(150) 상에 형성되면서, 상기 보조 배선(150)과 전기적으로 연결된다.

그리고 상기 데이터 배선(111)의 선폭은 상기 보조 배선(150)의 선폭보다 작은 선폭을 갖는다.

상기 소스/드레인 전극(117a, 117b)과 데이터 배선(150)이 형성되면 도 6d에 도시된 바와 같이, 제 1 보호막(104)을 상기 하부 기판(100)의 전 영역 상에 도포하고, 상기 드레인 전극(117b) 상의 보호막을 오픈 시키는 콘택홀 공정을 진행한다.

그런 다음 도 6e에 도시된 바와 같이, 콘택홀 공정을 마친 제 1 보호막(104)이 형성된 하부 기판(100) 상에 감광성 유기 물질인, 포토아크릴(photo Acryl), BCB(Benzocyclobutene) 등을 도포하고, 이를 노광하여 패터닝한다.

상기 패터닝된 포토아크릴(106)은 TFT 영역과 데이터 배선(111) 영역에 상에 존재하고, 화소 영역에서는 포토아크릴(106)은 제거되어 상기 제 1 보호막(104)이 노출된다.

그리고 상기 패터닝된 포토아크릴(106)의 표면을 엠보싱(embossing) 처리하여 외부광의 반사율을 높일 수 있도록 한다.

그런 다음, 반사율이 높은 불투명 금속을 상기 하부 기판(100)의 전 영역에 증착한 다음, 이를 식각하여 상기 패터닝된 포토아크릴(106) 상부에 반사판(13a)을 형성한다.

상기와 같이 반사판(13a)이 형성되면, 계속해서 제 2 보호막(105)을 얇게 도포한 다음, 드레인 전극(117b) 상부에 형성된 보호막에 콘택홀을 형성한다.

상기 제 2 보호막(105) 상에 콘택홀을 형성하면, 투명성 금속인 ITO 금속막을 하부 기판(100)의 전 영역에 증착하고, 이를 식각하여 화소 전극(13b)을 형성한다.

상기 화소 전극(13b)은 상기 드레인 전극(117b) 상부에 형성된 콘택홀을 통하여 상기 드레인 전극(117b)과 전기적으로 연결된다.

도 7은 본 발명에 따라 개선된 화소 전극과 데이터 배선의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 데이터 배선(111) 하부에는 하부 기판(100) 상에 버퍼층(101), 게이트 절연막(102), 보조 배선(150), 층간 절연막(3)이 형성되어 있고, 상기 보조 배선(150)과는 전기적으로 연결되어 있다.

그리고 상기 데이터 배선(111) 상에는 제 1 보호막(104), 포토아크릴(106), 제 2 보호막(105), 반사판(113a) 및 화소 전극(113b)이 형성되어 있다.

상기 데이터 배선(111)의 폭이 종래보다 좁게 형성되어 상기 화소 전극(113b) 또는 반사판(113a)과 상기 데이터 배선(111)과의 거리가 멀어져 상기 화소 전극(113b) 또는 반사판(113a)과 상기 데이터 배선(111) 사이에 형성된 커패시턴스 값이 작아진다.

상기 데이터 배선(111)과 화소 전극(113b) 또는 반사판(113a)과의 사이에 형성된 커패시턴스 값이 작아짐으로써, 상기 화소 전극(113b)에 형성되는 스토리지 커패시턴스의 값이 작아지지 않아 충전된 전압을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

따라서, 액정표시장치의 콘트라스트 비가 개선되어 화면 품위가 향상되고, 플리커와 같은 화질 불량을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 반사투사형 액정표시장치를 중심으로 설명하였지만, 투과형 액정표시장치에도 그 기술적 영역이 벗어나지 않는 범위에서 적용할 수 있다.

아울러, 탑 게이트 방식 TFT를 적용하는 경우를 위주로 설명하였지만, 바톰 게이트(bottom gate) 방식의 TFT를 형성한 액정표시장치에서도 그대로 적용할 수 있다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정표시장치의 데이터 배선 하부에 보조 배선을 형성 배치하고, 상기 데이터 배선의 폭을 감소시켜 화소 전극 또는 반사판과 데이터 배선 사이에 발생하는 커패시턴스 크기를 감소시켜, 콘트라스트 비와 화면 품위를 개선시킨 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 반사투과형 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 상기 도 1에 도시된 반사투과형 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도.

도 3은 상기 도 2의 A-A'를 절단한 단면도.

도 4는 종래 기술에 따라 화소 전극과 데이터 배선의 구조에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도.

도 6a 내지 도 6e는 상기 도 5의 B-B' 영역의 제조 공정 단면도.

도 7은 본 발명에 따라 개선된 화소 전극과 데이터 배선의 구조를 설명하기 위한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 하부 기판 101: 버퍼층

102: 게이트 절연막 103: 층간 절연막

104: 제 1 보호막 105: 제 2 보호막

106: 포토아크릴 114: 채널층

117a: 소스 전극 117b: 드레인 전극

118: 게이트 전극 111: 데이터 배선

150: 보조 배선

Claims (10)

1. 버퍼층과 채널층이 형성된 기판 상에 절연막과 금속막을 차례대로 형성한 다음, 게이트 전극과 데이터 배선이 형성될 영역에 보조 배선을 형성하는 단계;

   상기 게이트 전극과 보조 배선이 형성된 기판 상에 절연막을 도포하고 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계;

   상기 콘택홀이 형성된 절연막 상에 금속막을 증착한 다음, 이를 식각하여 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;

   상기 데이터 배선이 형성된 기판 상에 보호막을 도포하고, 이를 식각하여 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 형성하는 단계;

   상기 콘택홀이 형성된 보호막 상에 감광성 유기막을 도포하고 패터닝하는 단계;

   상기 패터닝된 감광성 유기막 상에 금속막을 증착하고 식각하여 반사판을 형성하는 단계; 및

   상기 반사판이 형성된 기판 상에 투명 금속막을 증착하고 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 절연막을 도포한 다음 콘택홀 형성 공정에서는 상기 보조 배선 상부의 절연막을 오픈 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 배선을 형성하는 공정에서는 상기 보조 배선 상부에 형성된 절연막의 오픈 영역을 통하여 전기적으로 접촉되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 배선의 선폭은 상기 데이터 배선의 선폭보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 배선의 선폭은 3~10㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 배선의 선폭은 5~15㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
7. 기판;

   상기 기판 상에 교차 배열되어 단위화소 영역을 한정하는 데이터 배선과 게이트 배선;

   상기 게이트 배선과 데이터 배선이 수직으로 교차 배열되는 영역에 배치되어 있는 박막 트랜지스터(TFT);

   상기 단위 화소 영역 상에 배치되고, 상기 데이터 배선과 평행하게 배치되는 화소 전극; 및

   상기 데이터 배선 하부에 오버랩되도록 배치되어 있는 보조 배선; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 보조 배선은 게이트 전극이 형성되는 층에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 보조 배선은 상기 데이터 배선과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 기판;

    상기 기판 상에 형성되어 있는 절연층;

    상기 절연층 상에 형성되어 있는 보조 배선;

    상기 보조 배선 상부에 형성되어 있는 감광성 유기막;

    상기 감광성 유기막 상부에 배치되어 있는 반사판과 화소 전극; 및

    상기 보조 배선의 선폭보다 작은 선폭을 갖고, 상기 반사판 및 화소 전극과 상기 보조 배선 사이에 배치되며, 상기 보조 배선과 전기적으로 연결되어 있는 데이터 배선; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.