KR20050105049A - 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents

수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050105049A
KR20050105049A KR1020040030773A KR20040030773A KR20050105049A KR 20050105049 A KR20050105049 A KR 20050105049A KR 1020040030773 A KR1020040030773 A KR 1020040030773A KR 20040030773 A KR20040030773 A KR 20040030773A KR 20050105049 A KR20050105049 A KR 20050105049A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
line
pixel electrode
liquid crystal
pixel
crystal display
Prior art date
Application number
KR1020040030773A
Other languages
English (en)
Inventor
박현탁
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 KR1020040030773A priority Critical patent/KR20050105049A/ko
Publication of KR20050105049A publication Critical patent/KR20050105049A/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L1/00—Cleaning windows
    • A47L1/02—Power-driven machines or devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B08B1/12—

Abstract

본 발명은 개구율을 향상시킬 수 있는 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 제1 및 제2기판과, 상기 제1기판에 종횡으로 배열되어 화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자와, 상기 화소의 중앙에 상기 데이터라인과 평행하게 형성된 공통라인; 상기 공통라인과 중첩하여 축적용량을 발생시키는 화소전극라인과, 상기 공통라인으로부터 인출된 복수의 공통전극과, 상기 화소전극라인으로부터 인출되며, 상기 공통전극과 나란하게 배치되어 상기 공통전극과 함께 화소내에 수평전계를 발생시키는 화소전극 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다.

Description

수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법{IN PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THEREOF}
본 발명은 수평전계방식 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 개구율 및 화질을 향상시킬 수 있는 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고화질, 저전력의 평판표시소자(flat panel display device)로서 주로 액정표시소자가 사용되고 있다. 액정표시소자는 박막트랜지스터 어레이기판과 칼라필터 기판이 대향하여 균일한 간격을 갖도록 합착되며, 그 박막트랜지스터 어레이 기판과 칼라필터 기판 사이에 액정층이 형성된다.
박막트랜지스터 어레이기판은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되며, 그 단위화소에는 박막트랜지스터, 화소전극 및 커패시터가 형성되고, 상기 칼라필터기판은 상기 화소전극과 함께 액정층에 전계를 인가하는 공통전극과 실제 칼라를 구현하는 RGB 칼라필터 및 블랙매트릭스가 형성되어 있다.
한편, 상기 박막트랜지스터 어레이기판과 칼라필터기판의 대향면에는 배향막이 형성되고, 러빙이 실시되어 상기 액정층이 일정한 방향으로 배열되도록 한다. 이때, 액정은 박막트랜지스터 어레이 기판의 단위 화소별로 형성된 화소전극과 칼라필터 기판의 전면에 형성된 공통전극 사이에 전계가 인가될 경우에 유전 이방성에 의해 회전함으로써, 단위화소별로 빛을 통과사키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다. 그러나, 상기와 같은 트위스트 네마틱 모드(twisted nematic mode) 액정표시소자(liquid crystal display device)는 시야각이 좁다는 단점이 있다.
따라서, 액정분자를 기판과 거의 횡방향으로 배향하여 시야각 문제를 해결하는 수평전계방식 액정표시소자(In Plane Switching mode LCD)가 최근에 활발하게 연구되고 있다.
도 1은 일반적인 수평전계방식 액정표시소자의 단위화소를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 I-I'의 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 투명한 제1기판(10) 상에 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)이 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의한다. 실제의 액정표시소자에서는 n개의 게이트라인(1)과 m개의 데이터라인(3)이 교차하여 n×m개의 화소가 존재하지만, 도면에는 설명을 간단하게 하기 위해 단지 한 화소만을 나타내었다.
상기 게이트라인(1)과 데이터라인(3)의 교차점에는 게이트전극(1a), 반도체층(5) 및 소스/드레인전극(2a,2b)으로 구성된 박막트랜지스터(thin film transistor;9)가 배치되어 있으며, 상기 게이트전극(1a) 및 소스/드레인전극(2a,2b)은 각각 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)에 접속된다. 또한, 게이트절연막(8)은 기판 전체에 걸쳐서 적층되어 있다.
화소영역 내에는 상기 게이트라인(1)과 평행하게 공통라인(4)이 배열되고, 액정분자를 스위칭 시키는 적어도 한쌍의 전극 즉, 공통전극(6)과 화소전극(7)이 데이터라인과 평행하게 배열되어 있다. 상기 공통전극(6)은 게이트라인(1)과 동시에 형성되어 공통라인(4)에 접속되며, 화소전극(7)은 소스/드레인전극(2a,2b)과 동시에 형성되어 박막트랜지스터(9)의 드레인전극(2b)과 접속된다. 그리고, 상기 소스/드레인전극(2a,2b)을 포함하는 기판 전체에 걸쳐서 보호막(11)이 형성되어 있다. 또한, 상기 공통라인(4)과 중첩되어 형성되며, 화소전극(7)과 접속하는 화소전극라인(14)은 그 사이에 개재된 절연막(8)을 사이에 두고 축적용량(Cst)를 형성한다.
또한, 제2기판(20)에는 박막트랜지스터(9), 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스(21)와 칼라를 구현하기 위한 칼라필터(23)가 형성되어 있으며, 그 위에는 칼라필터(23)를 평탄화하기 위한 오버코트막(미도시)이 도포될 수도 있다. 그리고, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20)의 대향면에는 액정의 초기 배향방향을 결정짓는 배향막(12a,12b)이 도포되어 있다.
또한, 상기 제1기판(10) 및 제2기판(20) 사이에는 상기 공통전극(6) 및 화소전극(7)에 인가되는 전압에 의해 빛의 투과율을 조절하는 액정층(13)이 형성되어 있다.
상기와 같는 구조를 갖는 종래 수평전계방식 액정표시소자는 공통전극(6) 및 화소전극(7)이 동일한 기판 상에 배치되어 횡전계를 발생시키기 때문에 시야각을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
반면에, 화면이 표시되는 화소영역 내에 공통전극(6) 및 화소전극(7)이 배치되어 있기 때문에 개구율(aperture ratio)이 저하되어 휘도가 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 화소전극을 투명전극으로 형성함으로써, 휘도를 향상시킬 수 있는 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 화소전극의 하부에 보조라인을 추가로 형성함으로써, 화소전극의 단선에 의한 화소불량을 방지할 수 있는 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수평전계방식 액정표시소자는 제1 및 제2기판과, 상기 제1기판에 제1방향으로 배치된 게이트라인과, 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배치되어, 상기 게이트라인과 함께 화소를 정의하는 데이터라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자와, 상기 화소내에 수평전계를 발생시키는 적어도 한쌍의 공통전극 및 화소전극과, 상기 공통전극의 일측을 전기적으로 연결하는 제1공통전극 연결라인과, 상기 공통전극의 타측을 전기적으로 연결하는 제2공통전극 연결라인과, 상기 화소전극의 일측을 전기적으로 연결하며, 상기 제1공통전극 연결라인과 중첩하여 제1스토리지커패시터를 형성하는 제1화소전극 연결라인과, 상기 화소전극의 타측을 전기적으로 연결하며, 상기 제2공통전극 연결라인과 중첩하여 제2스토리지커패시터를 형성하는 제2화소전극 연결라인과, 상기 화소전극과 대응하는 영역에 형성된 화소전극 보조라인과, 상기 제1화소전극 연결라인과 화소전극 보조라인의 일측을 전기적으로 연결하는 제1콘택홀과, 상기 제2화소전극 연력라인과 화소전극 보조라인의 타측을 전기적으로 연결하는 제2콘택홀 및 상기 제1 및 제2기판 상에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다.
상기 공통전극 및 화소전극은 꺽어진 형상을 형성될 수 있으며, 이때, 데이터라인은 공통전극 및 화소전극과 동일한 형태의 꺽임 형상을 갖는다.
그리고, 개구율 향상을 위해 상기 화소전극은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성할 수 있다.
상기 스위칭소자는 게이트전극과, 상기 게이트전극 위에 형성된 게이트절연막과, 상기 게이트절연막 위에 형성된 반도체층 및 상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 구성되며, 상기 화소전극 보조라인은 상기 드레인전극의 연장패턴으로부터 형성된 것이다.
상기 데이터라인 상에 데이터라인 단선을 리페어하는 데이터라인 리페어라인 및 상기 데이터라인과 데이터라인 리페어라인을 전기적으로 연결하는 제3콘택홀을 더 포함할 수 있으며, 상기 제3콘택홀은 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된다.
상기 공통전극 및 화소전극은 게이트라인과 나란하게 배치되며, 혹은 데이터라인과 나란한 방향으로 배치될 수도 있다.
그리고, 제2기판은 칼라필터와 블랙매트릭스를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 의한 수평전계방식 액정표시소자는 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계와, 상기 제1기판 상에 게이트라인, 공통라인, 상기 공통라인의 일측을 전기적으로 연결하는 제1공통전극 연결라인 및 상기 공통라인의 타측을 전기적으로 연결하는 제2공통전극 연결라인을 형성하는 단계와, 상기 게이트라인과 수직으로 교차하여 화소를 정의하는 데이터라인, 일측이 상기 제1공통전극 연결라인과 중첩하고, 타측이 제2공통전극 연결라인과 중첩하는 화소전극 보조라인을 형성하는 단계와, 상기 화소전극 보조라인의 일측 및 타측을 각각 노출시키는 제1 및 제2콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 공통전극과 평행하게 배치되어 화소내에 수평전계를 형성하는 화소전극, 상기 화소전극의 일측을 연결하고, 상기 제1공통전극 연결라인과 중첩하여 제1스토리지커패시터를 형성하며, 상기 제1콘택홀을 통해 상기 화소전극 보조라인이 일측과 전기적으로 연결된 제1화소전극 연결라인 및 상기 화소전극의 타측을 연결하고, 상기 제2공통전극 연결라인과 중첩하여 제2스토리지커패시터를 형성하며, 상기 제2콘택홀을 통해 상기 화소전극 보조라인이 타측과 전기적으로 연결된 제2화소전극 연결라인을 형성하는 단계와, 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 데이터라인 상에 데이터라인의 단선불량을 리페어하기 위한 데이터라인 리페어라인을 형성하는 단계 및 이들 두 라인을 전기적으로 연결하는 제3콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 화소전극은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 화소전극을 투명한 물질로 형성함으로써, 개구율을 향상시킬 수 있으며, 상기 화소전극과 대응하는 영역에 화소전극 보조라인을 추가로 형성함으로써, 화소전극 단선시 발생되는 불량을 방지할 수 있다. 즉, 화소전극 형성이후, 공정중에 발생되는 스크래치로 인해 화소내에 배치된 화소전극이 단선되는 경우, 화소불량이 발생하게 된다. 따라서, 본 발명은 화소전극이 단선되도라도, 신호공급을 받을 수 있도록 화소전극 보조라인을 추가로 형성한 것이다.
이하, 도면을 첨조하여 상기한 바와 같은 본 발명에 대하여 좀더 상세히 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 일예에 의한 수평전계방식 액정표시소자의 단위화소를 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 수평전계방식 액정표시소자(100)는 투명한 제1기판(110)상에 제1방향을 배열된 게이트라인(101)과 제1방향과 교차하는 제2방향으로 배열된 데이터라인(103)에 의해 화소영역(P)이 정의된다.
상기 게이트라인(101)과 데이터라인(103)의 교차영역에 스위칭소자(109)가 형성되어 있으며, 상기 스위칭소자(109)는 게이트라인(101)의 일부로 형성된 게이트전극(101a)과 상기 게이트전극(101a) 위에 형성된 반도체층(105) 및 상기 반도체층(105) 상에 소정간격 이격하여 형성된 소스/드레인전극(102a,102b)으로 구성된다.
그리고, 화소 내에는 수평전계를 발생시키는 적어도 한쌍의 공통전극(106) 및 화소전극(107)이 형성되어 있으며, 상기 공통전극(106) 및 화소전극(107)은 데이터라인(103)과 나란한 방향으로 배치되어 있다.
이때, 화소의 외곽에 형성된 공통전극(106')은 데이터라인(103)과 화소전극(107) 간의 신호간섭을 차단하기 위해 화소중심에 형성되는 공통전극(106) 보다 넓은 폭을 가진다. 따라서, 상기 공통전극(106')은 수평전계 형성 및 데이터신호를 차단하는 역할을 하게된다.
상기 공통전극(106)의 양쪽 끝단에는 상기 게이트라인(101)과 나란하게 배치되며, 상기 공통전극(106)의 일측을 연결하는 제1공통전극 연결라인(116a)과 상기 공통전극(106)의 타측을 연결하는 제2공통전극 연결라인(116b)이 형성되어 있다.
상기 화소전극(107)의 양쪽 끝단에는 화소전극(107)의 일측을 전기적으로 연결하고, 상기 제1공통전극 연결라인(116a)과 중첩하여 제1스토리지커패시터(Cst1)를 형성하는 제1화소전극 연결라인(117a)과, 화소전극(107)의 타측을 전기적으로 연결하고, 상기 제2공통전극 연결라인(116b)과 중첩하여 제2스토리지커패시터(Cst2)를 형성하는 제2화소전극 연결라인(117b)이 형성되어 있다.
상기 공통전극(106)은 게이트라인(101)과 동일층에 형성된다. 그리고,상기 데이터라인(103)을 포함하는 기판 전면에는 보호막(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 화소전극(107)은 보호막 상에 형성된다. 이때, 상기 화소전극(107)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성된다.
그리고, 상기 화소전극(107)은 보호막 상에 형성된 드레인콘택홀(118)을 통해 드레인전극(102b)과 전기적으로 연결된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 수평전계방식 액정표시소자는 화소전극(107)이 투명한 전도성물질로 형성되기 때문에 휘도를 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
그러나, 공정 중에 발생되는 PR(pohoto resist), 스크레치(scratch) 및 PR패턴 불량등 공정상의 이유로 인해 화소전극(107)의 단선불량 및 화소전극(107)과 드레인전극(102b) 간의 접촉불량이 종종 발생하게 된다.
특히, 화소전극(107)을 형성한 후에, 상기 화소전극(107)을 가로지르는 방향 즉, 게이트라인(101)과 나란한 방향으로 스크레치(127)가 발생하는 경우, 화소전극(107)의 단선을 발생시키고, 절단선 상부에 위치하는 화소전극(107)영역에는 신호가 정상적으로 공급되지 않는 문제가 발생하게 된다.
또한, 제1및 제2화소전극 연결라인(117a,117b)으로부터 화소전극(107)이 분기되는 시작점(S)에서 주로 발생되는 단차로 인해 화소전극(107)의 단선불량 문제가 종종 발생하게 되는데, 이때에도, 단선된 화소전극(107)에 신호가 정상적으로 공급되지 않게된다.
또한, PR패턴 불량으로 인해, 상기 콘택홀(118) 영역에 PR 찌거기가 남는경우, 드레인전극(102b)과 제1화소전극 연결라인(117a)간의 전기적 접촉이 제대로 이루어지지 않기 때문에, 화소전극(107)에 신호가 정상적으로 공급되지 않는다.
이와 같이, 화소전극(107) 단선 및 드레인전극(102b)과 제1화소전극 연결라인(117a)과의 접촉불량으로 인해 화소전극(107)에 신호가 제대로 인가되지 않는 경우, 해당화소는 화면 상에 휘점 또는 흑점으로 관찰된다.
따라서, 본 발명은 특히, 이러한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 단차 및 스크레치로 인해 화소전극의 단선불량이 발생된 경우에도, 화소전극에 신호를 정성적으로 인가할 수 있는 수평전계방식 액정표시소자를 제공한다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 다른예를 나타낸 것으로, 도3a는 단위화소를 나타낸 평면도이고, 도3b는 도3a의 II-II'에 따른 단면을 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 수평전계방식 액정표시소자(200)는 투명한 제1기판(210)상에 제1방향을 배열된 게이트라인(201)과 제1방향과 교차하는 제2방향으로 배열된 데이터라인(203)에 의해 화소영역(P)이 정의된다.
상기 게이트라인(201)과 데이터라인(203)의 교차영역에 스위칭소자(209)가 형성되어 있으며, 상기 스위칭소자(209)는 게이트라인(201)의 일부로 형성된 게이트전극(201a)과 상기 게이트전극(201a) 위에 형성된 반도체층(205) 및 상기 반도체층(205) 상에 소정간격 이격하여 형성된 소스/드레인전극(202a,202b)으로 구성된다.
화소 내에는 수평전계를 발생시키는 적어도 한쌍의 공통전극(206) 및 화소전극(207)이 형성되어 있으며, 상기 공통전극(206) 및 화소전극(207)은 데이터라인(203)과 나란한 방향으로 배치되어 있다.
이때, 화소의 외곽에 형성된 공통전극(206')은 데이터라인(203)과 화소전극(207) 간의 신호간섭을 차단하기 위해 화소 중심에 형성되는 공통전극(206) 보다 그 폭이 넓게 형성되어 있다. 따라서, 상기 공통전극(206')은 수평전계 형성 및 데이터신호를 차단하는 역할을 하게된다.
또한, 상기 공통전극(206,206')의 양쪽 끝단에는 상기 게이트라인(201)과 나란하게 배치되며, 상기 공통전극(206,206')의 일측을 연결하는 제1공통전극 연결라인(216a)과 상기 공통전극(206,206')의 타측을 연결하는 제2공통전극 연결라인(216b)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 화소전극(207)의 양쪽 끝단에는 화소전극(207)의 일측을 전기적으로 연결하고, 상기 제1공통전극 연결라인(216a)과 중첩하여 제1스토리지커패시터(Cst1)를 형성하는 제1화소전극 연결라인(217a)과, 화소전극(207)의 타측을 전기적으로 연결하고, 상기 제2공통전극 연결라인(216b)과 중첩하여 제2스토리지커패시터(Cst2)를 형성하는 제2화소전극 연결라인(217b)이 형성되어 있다.
도2b에 도시된 바와 같이, 상기 공통전극(206)은 게이트라인(201)과 동일층에 형성되고, 상기 데이터라인(203)을 포함하는 기판 전면에는 보호막(211)이 형성되어 있으며, 상기 화소전극(207)은 보호막(111) 상에 형성된다. 이때, 상기 화소전극(207)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성된다.
또한, 상기 화소전극(207)과 대응하는 게이트절연막(208) 상에는 드레인전극(202b)으로부터 연장된 화소전극 보조라인(240)이 형성되어 있으며, 상기 화소전극 보조라인(240)의 일측이 제1콘택홀(218a)을 통해 제1화소전극 연결라인(217a)과 전기적으로 연결되고, 그 타측이 제2콘택홀(218b)을 통해 제2화소전극 연결라인(218b)과 전기적으로 연결되어 있다.
상기 화소전극 보조라인(240)은 제1,2화소전극 연결라인(217a,218b)을 통해 화소전극(207)과 전기적을 연결되어, 상기 화소전극(207)에 단선불량이 발생하는 경에도 신호를 정상적으로 공급하는 역할을 한다. 즉, 상기 데이터라인(203)과 수직인 방향을 따라 화소의 중심을 지나는 스크레치라인(227)로 인해, 화소내에 형성된 화소전극(207)에 단선불량이 발생된 경우, 화소전극 보조라인(240)은 제2콘택홀(218a)을 통해 스크레치라인(단선;227)을 기준으로 그 상부에 위치하는 화소전극(207)에도 신호를 정상적으로 인가할 수 있도록 한다. 이것은, 절단된 화소전극(207)의 일측이 제2화소전극 연결라인(240)에 의해 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제2화소전극 연결라인(217b)이 제2콘택홀(218b)을 통해 화소전극 보조라인(240)과 전기적으로 연결되어 있기 때문이다.
따라서, 본 실시예에서는 드레인전극(202b)으로부터 연장되어 화소전극(207)의 일측 및 타측에 각각 전기적으로 연결된 화소전극 보조라인(240)을 추가로 형성함으로써, 화소전극(207)의 단선불량이 발생하더라도, 화소를 정상적으로 구동시킬 수가 있다. 여기에서, 화소의 정성적인 구동은 공통전극(206,206') 및 화소전극(207)에 의해 수평전계가 정상적으로 형성되는 것을 의미한다.
이때, 상기 화소전극 보조라인(240)은 화소영역 내에 어느위치든 형성될 수 있으나, 화소전극(207)과 대응하는 영역에 형성함으로써, 개구율 감소를 최소화 할 수 있다. 또한, 상기 화소전극 보조라인(240)은 각각 화소전극(207)과 대응하는 영역에 형성될 수 있으나, 이것은 개구율을 감소시키기 때문에, 개구율 감소를 최소화하기 위해 한 화소당 한개 또는 두개 정도 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 데이터라인(203)에 단선 불량이 발생하는 경우, 이를 해결하기 위해, 상기 데이터라인(203) 상부에 데이터라인 리페어라인(203')을 추가로 형성할 수 있으며, 상기 데이터라인(203)과 데이터라인 리페어라인(203')은 제3콘택홀(218c)을 통해 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 제3콘택홀(218c)은 데이터라인(203) 상부의 어느 위치에나 형성될 수 있으며, 특히, 게이트라인(201)과 데이터라인(203)이 교차하는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 제1 및 제2스토리지커패시터(Cst1,Cst2)의 용량이 이전 실시예(도2)에 비해 증가시킬 수가 있다. 즉, 이전 실시예에서는 게이트절연막 및 보호막을 사이에 두고, 제1공통전극 연결라인과 제1화소전극 연결라인이 제1스토리지커패시터를 형성하고, 제2공통전극 연결라인과 제2화소전극 연결라인이 제2스토리지커패시터를 형성하게 된다. 반면에, 본 실시예에서는 상기 게이트절연막(208)과 보호막(211) 사이에 상기 제1 및 제2화소전극 연결라인(217a,217b)과 전기적으로 접속하는 화소전극 보조라인(240)이 개재되어 있기 때문에, 이전 실시예에 비해 스토리지커패시터가 증가하는 효과를 얻을 수가 있다.
스토리지커패시터는 게이트전극(201a)에 게이트신호가 인가되는 동안 게이트전압을 충전한 후, 다음 게이트라인(201)의 구동시 화소전극에 데이터 전압이 공급되는 기간동안 충전된 전압을 유지시켜 화소전극의 전압 변동을 방지하는 역할을 하는 것으로, 스토리지커패시터가 증가하게 되면, 화소전극(207)의 전압 변동에 의한 플리커(flicker)를 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는 액정의 구동방향이 대칭성을 가지는 2-도메인 구조를 형성함으로써, 액정의 복굴절(birefringence) 특성에 의한 이상 광을 서로 상쇄시켜 색전이(color shift) 현상을 최소할 수 있다. 즉, 상기 공통전극(206) 및 화소전극(207)을 꺽어진 구조를 가지며, 상기 꺽어지는 경계선을 기준으로 공통전극(206) 및 화소전극(207)이 대칭이 되도록 형성함으로써, 2-도메인 구조를 형성할 수가 있다.
액정분자가 서로 대칭인 배열을 갖는 2-도메인의 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 제1액정분자(213a)의 a1의 복굴절값은 상기 제1액정분자(213a)의 반대방향으로 분자배열을 취하는 제2액정분자의 a2의 복굴절값이 보상하게 되어 결과적으로 복굴절값이 약 0이 된다. 또한, c1의 복굴절값은 c2가 보상하게 된다. 따라서, 액정의 복굴절 특성에 의한 색전이 현상을 최소화 해줌으로써, 시야각에 따른 화질을 저하를 막을 수가 있다.
한편, 제2기판(220)에는 빛이 새는 것을 막아주는 블랙매트릭스(121)와 칼라필터가 형성되어 있으며, 상기 제1기판(210) 및 제2기판(220)의 대향면에는 액정의 초기 배향방향을 결정하는 제1 및 제2배향막(212a,212b)이 도포되어 있으며, 그 사이에는 액정층(113)이 형성되어 있다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 드레인전극을부터 연장된 화소전극 보조라인(240)을 추가로 구비하고, 제2화소전극 연결라인(217b)과 화소전극 보조라인(240)의 일측이 전기적으로 접촉하는 제2콘택홀(218b)을 형성함으로써, 화소전극 단선불량이 발생하더라도 신호공급을 정상적으로 할 수 있도록 한다.
또한, 상기 데이터라인(203)에 데이터라인 리페어라인(203')을 추가로 형성함으로써, 데이터라인(203)의 단선불량을 효과적으로 해결할 수 있도록한다.
아울러, 본 실시예에서는 상기 화소전극 보조라인(240)이 제1 및 제2공통전극 연결라인(216a,216b)과 그 일부가 중첩하도록 형성함으로써, 스토리지커패시터가 증가되는 효과를 얻을 수가 있다.
이하, 상기한 바와 같이, 구성된 수평전계방식 액정표시소자는 다음과 같은 공정을 통해 제작된다.
도5a∼도5d 및 도6a∼도6d는 본 발명에 의한 수평전계방식 액정표시소자의 제조공정을 나타낸 것으로, 도5a∼도5d는 공정평면도이고, 도6a∼도6d는 공정단면도이다.
먼저, 도5a 및 도6a에 도시된 바와 같이, 투명한 제1기판(310)을 준비한 다음, 그 위에 Cu, Ti, Cr, Al, Mo, Ta, Al 합금과 같은 제1금속물질을 증착한 후, 이를 패터닝하여 게이트라인(301), 게이트전극(301a), 상기 게이트라인(301)과 수직인 방향으로 배치된 데이터신호 차단라인(306') 및 상기 데이터신호 차단라인(306')과 일체로 형성된 공통전극(306)을 형성한다. 그리고, 상기 공통전극(306)과 수직으로 배치되어, 공통전극(306)의 일측을 연결하는 제1공통전극 연결라인(316a) 및 공통전극(306)의 타측을 연결하는 제2공통전극 연결라인(316b)도 함께 형성한다.
이후, 상기 게이트라인(301) 및 공통전극(306)을 포함하는 기판 전면에 SiNx 또는 SiOx 등과 같은 무기물을 플라즈마 CVD 방법으로 증착하여 게이트절연막(308)을 형성한다.
그 다음, 도5b 및 도6b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트절연막(308) 상부에 비정질 실리콘, n+ 비정질 실리콘을 적층한 후, 이를 패터닝함으로써, 게이트전극(301a) 상에 반도체층(305)을 형성하고, 반도체층(305)을 포함하는 기판 전면에 Cu, Mo, Ta, Al, Cr, Ti, Al 합금과 같은 제2금속물질을 증착한 후, 이를 패터닝함으로써, 상기 게이트라인(301)과 수직으로 배치되며, 상기 게이트라인(301)과 함께 화소를 정의하는 데이터라인(303), 상기 반도체층(305) 상에 소정간격 이격하는 소스/드레인전극(302a/302b)을 형성한다. 이때, 상기 드레인전극(302b)으로부터 연장되어 제1공통전극 연결라인(316a)과 일측이 중첩하고, 제2공통전극 연결라인(316b)과 그 타측이 중첩하는 화소전극 보조라인(340)도 함께 형성한다. 이후, 박막트랜지스터(309), 데이터라인(303) 및 화소전극 보조라인(340)을 포함하는 기판 전면에 SiNx나 SiOx와 같은 무기물 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)나 아크릴과 같은 유기물을 도포하여 보호막(311)을 형성한다.
이어서, 도5c 및 도6c에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(311)을 패터닝함으로써, 상기 화소전극 보조라인(340)의 일측 및 타측을 각각 노출시키는 제1 및 제2콘택홀(318a,318b)과, 상기 데이터라인(303)의 일부(특히, 게이트라인(301)과 교차하는 부위)를 노출시키는 제3콘택홀(308c)을 형성한다.
그 다음, 도5d 및 도6d에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(311) 상부에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성막을 증착한 다음, 이를 패터닝함으로써, 상기 공통전극(306)과 함께 수평전계를 발생시키는 화소전극(307)을 형성한다. 이때, 상기 제1공통전극 연결라인(316a)과 중첩하여 제1스토리지커패시터(Cst1)를 형성하고, 화소전극(307)의 일측을 연결하는 제1화소전극 연결라인(3017a)과, 상기 제2공통전극 연결라인(316b)과 중첩하여 제2스토리지커패시터(Cst2)를 형성하고, 화소전극(307)의 타측을 연결하는 제2화소전극 연결라인(317b)을 함께 형성한다. 상기 제1화소전극 연결라인(317a)은 제1콘택홀(318a)을 통해 화소전극 보조라인(340)의 일측과 연결되고, 제2화소전극 연결라인(317b)은 제2콘택홀(318b)을 통해 화소전극 보조라인(340)의 타측과 전기적으로 연결된다.
그리고, 상기 데이터라인(303)과 대응하는 보호막(311) 상에 데이터라인 리페어라인(303')을 함께 형성할 수도 있으며, 상기 데이터라인 리페어라인(303')은 상기 제3콘택홀(308c)을 통해 데이터라인(303)과 전기적으로 연결된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 개구율 향상 및 화질 향상을 꾀할 수 있는 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명은 화소전극을 투명한 전극으로 형성함으로써, 개구율을 향상시키고, 화소전극과 대응하는 위치에 데이터라인으로부터 연장된 화소전극 보조전극을 추가로 형성함으로써, 화소전극 단선불량시, 상기 호소전극 보조전극을 통해, 상기 화소전극에 신호가 정상적으로 공급될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 화소전극을 투명한 물질로 형성함으로써, 개구율을 향상시킬 수 있으며, 화소전극과 대응하는 위치에 화소전극 보조라인을 추가로 형성하여 화소전극 단선불량시 신호를 정상적으로 공급하도록 함으로써, 화소불량을 방지할 수 있으며, 이에 따라 화질을 더욱 향상시킬 수가 있다.
도1a 및 도1b는 일반적인 수평전계방식 액정표시소자를 나타낸 도면으로, 도1a는 평면도이고, 도1b는 도1a의 I-I'의 단면도.
도2는 본 발명의 의한 수평전계방식 액정표시소자의 일예를 나타낸 평면도.
도3a 및 도3b는 본 발명의 의한 수평전계방식 액정표시소자의 다른예를 나타낸 것으로, 도3a는 평면도이고, 도3b는 도3a의 II-II'의 단면도.
도4는 2-도메인의 시야각 보상을 설명하기 위한 도면.
도5a∼도5d는 본 발명에 의한 수평전계방식 액정표시소자의 제조공정을 나타낸 공정평면도.
도6a∼도6d는 본 발명에 의한 수평전계방식 액정표시소자의 제조공정을 나타낸 공정단면도.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
101, 201, 301: 게이트라인
103, 203, 303: 데이터라인
203', 303': 데이터라인 리페어라인
116a, 216a, 316a: 제1공통전극 연결라인
116b, 216b, 316b: 제2공통전극 연결라인
117a, 217a, 317a: 제1화소전극 연결라인
117b, 217b, 317b: 제2화소전극 연결라인
240, 340: 화소전극 보조라인

Claims (18)

  1. 제1 및 제2기판;
    상기 제1기판에 제1방향으로 배치된 게이트라인;
    상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배치되어, 상기 게이트라인과 함께 화소를 정의하는 데이터라인;
    상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자;
    상기 화소내에 수평전계를 발생시키는 적어도 한쌍의 공통전극 및 화소전극;
    상기 공통전극의 일측을 전기적으로 연결하는 제1공통전극 연결라인;
    상기 공통전극의 타측을 전기적으로 연결하는 제2공통전극 연결라인;
    상기 화소전극의 일측을 전기적으로 연결하며, 상기 제1공통전극 연결라인과 중첩하여 제1스토리지커패시터를 형성하는 제1화소전극 연결라인;
    상기 화소전극의 타측을 전기적으로 연결하며, 상기 제2공통전극 연결라인과 중첩하여 제2스토리지커패시터를 형성하는 제2화소전극 연결라인;
    상기 화소전극과 대응하는 영역에 형성된 화소전극 보조라인;
    상기 제1화소전극 연결라인과 화소전극 보조라인의 일측을 전기적으로 연결하는 제1콘택홀;
    상기 제2화소전극 연력라인과 화소전극 보조라인의 타측을 전기적으로 연결하는 제2콘택홀; 및
    상기 제1 및 제2기판 상에 형성된 액정층을 포함하여 구성된 수평전계방식 액정표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공통전극 및 화소전극은 꺽임형상인 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 데이터라인은 공통전극 및 화소전극과 동일한 형태의 꺽임 형상인 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화소전극은 투명한 전도성물질로 형성된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 투명한 전도성물질은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)중의 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  6. 제4항에 있어서, 상기 투명한 전도성물질은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)중의 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스위칭소자는,
    상기 게이트라인과 접속하는 게이트전극;
    상기 게이트전극 위에 형성된 게이트절연막;
    상기 게이트절연막 위에 형성된 반도체층; 및
    상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화소전극 보조라인은 상기 드레인전극으로부터 연장된 패턴인 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  9. 제1항에 있어서, 상기 데이터라인 상에 데이터라인 단선을 리페어하는 데이터라인 리페어라인을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  10. 제9항에 있어서, 상기 데이터라인과 데이터라인 리페어라인을 전기적으로 연결하는 제3콘택홀을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제3콘택홀은 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  12. 제1항에 있어서, 상기 공통전극 및 화소전극은 데이터라인과 나란한 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  13. 제1항에 있어서, 제2기판은 칼라필터와 블랙매트릭스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자.
  14. 제1기판 및 제2기판을 준비하는 단계;
    상기 제1기판 상에 게이트라인, 공통라인, 상기 공통라인의 일측을 전기적으로 연결하는 제1공통전극 연결라인 및 상기 공통라인의 타측을 전기적으로 연결하는 제2공통전극 연결라인을 형성하는 단계;
    상기 게이트라인과 수직으로 교차하여 화소를 정의하는 데이터라인, 일측이 상기 제1공통전극 연결라인과 중첩하고, 타측이 제2공통전극 연결라인과 중첩하는 화소전극 보조라인을 형성하는 단계;
    상기 화소전극 보조라인의 일측 및 타측을 각각 노출시키는 제1 및 제2콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 공통전극과 평행하게 배치되어 화소내에 수평전계를 형성하는 화소전극, 상기 화소전극의 일측을 연결하고, 상기 제1공통전극 연결라인과 중첩하여 제1스토리지커패시터를 형성하며, 상기 제1콘택홀을 통해 상기 화소전극 보조라인이 일측과 전기적으로 연결된 제1화소전극 연결라인 및 상기 화소전극의 타측을 연결하고, 상기 제2공통전극 연결라인과 중첩하여 제2스토리지커패시터를 형성하며, 상기 제2콘택홀을 통해 상기 화소전극 보조라인이 타측과 전기적으로 연결된 제2화소전극 연결라인을 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 수평전계방식 액정표시소자의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 데이터라인 상에 데이터라인의 단선불량을 리페어하기 위한 데이터라인 리페어라인을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 데이터라인과 데이터라인 리페어라인을 전기적으로 연결하는 제3콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제3콘택홀은 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성하는 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 화소전극은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명한 전도성물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 수평전계방식 액정표시소자의 제조방법.
KR1020040030773A 2004-04-30 2004-04-30 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법 KR20050105049A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040030773A KR20050105049A (ko) 2004-04-30 2004-04-30 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040030773A KR20050105049A (ko) 2004-04-30 2004-04-30 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050105049A true KR20050105049A (ko) 2005-11-03

Family

ID=37282477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040030773A KR20050105049A (ko) 2004-04-30 2004-04-30 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050105049A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101224455B1 (ko) * 2005-12-26 2013-01-22 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법
CN111954900A (zh) * 2018-04-17 2020-11-17 索尼半导体解决方案公司 显示装置和电子装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101224455B1 (ko) * 2005-12-26 2013-01-22 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 방식 액정 표시 장치 및 그의 리페어 방법
CN111954900A (zh) * 2018-04-17 2020-11-17 索尼半导体解决方案公司 显示装置和电子装置
US11581395B2 (en) 2018-04-17 2023-02-14 Sony Semiconductor Solutions Corporation Display device and electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7342621B2 (en) Thin film transistor substrate for a liquid crystal display wherein a black matrix formed on the substrate comprises an inner aperture formed completely within the black matrix
KR100652218B1 (ko) 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
US7830477B2 (en) Liquid crystal display device
US7440040B2 (en) Liquid crystal display device with storage electrode extension
JP4953416B2 (ja) 液晶表示装置
US7349051B2 (en) In plane switching mode liquid crystal display device having particular common lines
US7855767B2 (en) Transflective liquid crystal display
EP1087255A2 (en) Liquid crystal display device
KR20050079636A (ko) 표시장치 및 그 제조방법
KR100919199B1 (ko) 횡전계방식 액정표시소자
US7773165B2 (en) Liquid crystal display
KR20060001662A (ko) 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
JP2001330850A (ja) 液晶表示装置およびその欠陥修正方法
US10886355B2 (en) Liquid crystal display device
KR100585872B1 (ko) 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
KR101398641B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20050105049A (ko) 수평전계방식 액정표시소자 및 그 제조방법
KR20030089926A (ko) 횡전계방식 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20050105591A (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100909413B1 (ko) 횡전계방식 액정 표시 소자 및 그 제조방법
KR20050063006A (ko) 수평구동방식 액정표시소자 및 그 제조방법
KR100652219B1 (ko) 횡전계방식 액정표시소자

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