KR20070001656A - 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device;LCD)에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 액정 표시 장치에서 광시야각 보상 필름을 인셀(in-cell) 구조로 적용한 고개구율의 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하고, 위상차 필름을 액정패널의 내부에 초박막의 형태로 패터닝하여 구성함으로서 컴팩트(compact)한 박형의 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 효과가 있다.
보상 필름, 인셀, 고개구율, 위상차 필름

Description

액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법{Array substrate for Liquid Crystal Display device and the fabrication method thereof}
도 1은 종래 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도.
도 3은 도 2에서 A-A',B-B',C-C'선을 따라 자른 단면도.
도 4a 내지 도 4i는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 공정 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
210 : 절연 기판 221 : 게이트 배선
222 : 게이트 전극 230 : 게이트 절연막
241 : 액티브층 251, 252 : 오믹 콘택층
261 : 데이터 배선 262 : 소스 전극
263 : 드레인 전극 265 : 캐패시터 전극
270 : 보호층 271 : 제 1 콘택홀
272 : 제 2 콘택홀 273 : 제 3 콘택홀
274 : 제 4 콘택홀 277 : 게이트 패드
278 : 데이터 패드 280 : 평탄화막
281 : 화소 전극 283 : 게이트 패드 상부 전극
284 : 데이터 패드 상부 전극
291 : 배향막 290 : 위상차 필름
본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device;LCD)에 관한 것으로, 특히 콤팩트(compact)하고 제조 공정을 단순화한 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었다.
일반적으로, 평판형 표시장치의 하나인 액정 표시 장치는 음극선관 (CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel)나 전계방출표시장치(FED: Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼의 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.
액정표시장치는 전계 생성전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
일반적으로, 액정은 그 분자가 이방성을 가지고 있고, 그 분자로 이루어진 액정셀이나 필름의 이방성이 액정분자들의 분포 및 기판에 대해 기울어진 각도(tilt angle)의 분포정도에 의해 바뀌는 성질을 가지고 있다.
또한, 이러한 특성은 액정으로 이루어진 셀이나 필름을 보는 각도에 따라 빛의 편광성을 변화시키는 중요한 요인이 된다.
한편, 도 1은 종래 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는, 박막트랜지스터를 구비한 하판(120)과; 컬러필터를 구비한 상판(130)과; 상기 상판(130)과 상기 하판(120)의 이격된 사이에 충진된 액정층(140)과; 상기 하판(120)의 하부면에 부착되어 자연광을 선편광으로 투과시키는 제 1 편광판(129)과; 상기 상판(130)의 상부면에 부착되고, 상기 제 1 편광판(129)과 수직인 투과축을 갖는 제 2 편광판(139)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 하판(120), 상기 상판(130) 및 상기 액정층(120)으로 이루어진 액정패널의 하부에 구비되어, 광원(111)으로부터 빛을 공급하는 백라이트 유닛(110)을 더 포함하게 된다.
상기 하판(120)에는 투명기판(121)상에 교차 배치되는 게이트 배선 및 데이터 배선이 형성되고, 상기 게이트 배선과 연장되는 게이트 전극(122)과, 상기 게이트 전극(122)을 포함한 전면에 형성된 게이트 절연막(123)과, 상기 게이트 절연막(123) 상에 형성된 반도체층(124)과, 상기 반도체층(124) 상에 형성된 소스/드레인 전극(125a,125b)으로 이루어진 박막트랜지스터(TFT)가 형성되며, 보호막(126)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(125b)과 연결되는 화소전극(127)이 형성된다.
상기 상판(130)에는 상기 화소전극(127)을 제외한 영역으로 빛이 투과되는 것을 차단하기 위해 투명기판(131)상에 블랙매트릭스(132)가 형성되고, 상기 블랙매트릭스(132)상에 색상을 표현하기 위한 적, 녹, 청의 칼라필터 패턴(133)이 형성되고, 상기 칼라필터 패턴(133)상에 공통전극(134)이 형성된다.
상기 제 1, 제 2 편광판(129, 139)은 투과축이 서로 90도 교차되도록 각각 상기 하판(120) 및 상기 상판(130)의 바깥면에 형성되어, 입사되는 자연광을 편광 성분으로 나누어, 그 한쪽만을 통과시켜 다른 성분을 흡수 또는 분산시키게 된다.
즉, 빛은 전자파이고, 그 진동 방향은 진행 방향에 수직이다. 편광은 그 진동 방향에 치우치고 있는 빛이다. 즉, 진행 방향에 수직인 방향 가운데 특정 방향에 강하게 진동하고 있는 빛을 말한다.
따라서, 상기 액정패널의 하부에 구비된 백 라이트 유닛(110)에서 나오는 빛은 그 진동 방향이 모든 방향으로 같은 확률을 가진다. 이때, 상기 제 1, 제 2 편광판(129, 139)은 이러한 빛 중에서 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 나머지 방향으로 진동하는 빛은 적당한 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정한 한 방향으로 진동하는 빛을 만드는 역할을 한다.
상기 액정층(140)의 상하로 편광축이 서로 직교하도록 하판 및 상판에 제 1 , 제 2 편광판(129, 139)이 부착되기 때문에, 상기 액정층(140)을 통과하는 동안 편광축의 회전 정도에 따라 투과광의 세기가 조절되어 블랙(black)과 화이트(white) 사이의 그레이(gray) 표현이 가능하게 된다.
그러나, 상기 액정패널의 하판에 부착된 제 1 편광판(129)에 의해 투과된 편광은 상기 액정패널의 내부를 통과하면서 비편광된 빛을 발생시킨다.
이는, 상기 하판(120)에 형성된 단차부와 상기 상판(130)에 형성된 컬러필터층(133)에 의해 빛의 산란이 일어나 비편광된 빛으로 바뀌게 된다.
따라서, 상기 발생된 비편광된 빛들에 의해 액정표시장치의 광투과율이 매우 작아져서 콘트라스트비가 떨어지는 문제점이 발생된다.
이를 보상하기 위한 방법으로 액정패널의 외부 또는 내부에 고휘도 필름을 형성하여 광시야각과 고휘도를 구현하려는 연구가 진행되고 있다.
그러나, 상기 고휘도 필름은 원편광필름과 위상차 필름(보상필름)등 최소 1층 또는 2층을 적층하는 공정을 포함하고 있어, 층간 접착제를 도포하는 공정을 포함해서 최소 4층에서 많게는 7~8층을 쌓아야 하는 복잡한 공정을 거치게 된다.
따라서, 공정이 길어지는 단점과 함께 여러번의 합착과정에서 필름 자체에 결함이 발생할 가능성이 매우 크다.
또한, 액정패널을 컴팩트(compact)하게 구성하기에는 한계가 있다.
본 발명은 액정 표시 장치에서 광시야각 보상 필름을 인셀(in-cell) 구조로 적용한 고개구율의 컴팩트(compact)한 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판은, 복수의 화소 영역을 정의하며 각 화소 영역에 매칭되는 박막 트랜지스터가 형성된 기판과; 상기 기판 상에 형성된 제 1 절연막과; 상기 화소 영역에 형성된 위상차 필름과; 상기 위상차 필름의 단차를 보상하는 위치에 형성된 제 2 절연막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 복수의 화소 영역을 정의하며 각 화소 영역에 매칭되는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 기판 상에 제 1 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 절연막 상에서 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 소정 영역에 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 절연막 상에 상기 제 2 절연막과 중첩되지 않으며 상기 화소 영역에 위상차 필름을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판은, 기판 상에 형성된 게이트 배선 및 박막 트랜지스터 영역에 형성되는 게이트 전극과; 상기 게이트 배선 및 게이트 전극이 형성된 기판의 전면에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 전극 상부에 형성되어 있는 액티브층과; 상기 액티브층 상에 형성되어 있는 오믹 콘택층과; 상기 게이트 배선과 직교하는 데이터 배선과, 상기 박막 트랜지스터 영역에서 상기 오믹 콘택층 상에 형성되어 있고 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극 및 드레인 전극과; 상기 기판 전면에 형성되어 있으며, 상기 드레인 전극을 일부 드러내는 콘택홀을 가지는 제 1 절연막과; 상기 게이트 배선 및 데이터 배선과, 박막 트랜지스터 영역 상에 형성된 제 2 절연막과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역에 형성된 위상차 필름과; 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 위에 일 방향을 가지는 다수의 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 직교하는 다수의 데이터 배선과, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 박막 트랜지스터 상에 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 가지는 제 1 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제 1 절연막 상에 상기 박막 트랜지스터, 게이트 배선, 데이터 배선을 포함하는 소정 영역에 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 절연막 상에 상기 제 2 절연막 패턴과 중첩되지 않는 위상차 필름을 형성하는 단계와; 상기 위상차 필름 상에 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도이고, 도 3은 도 2에서 A-A',B-B',C-C'선을 따라 자른 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 투명한 절연 기판(210) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(221)과, 게이트 배선(221)에서 돌출된 게이트 전극(222)이 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(221)은 가로 방향으로 더욱 연장되어 게이트 패드(277)와 연결된다.
상기 게이트 패드(277) 상에는 투명한 도전성 전극 물질로 이루어진 게이트 패드 상부 전극(283)이 제 3 콘택홀(273)을 통해서 서로 접속되어 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(221)과 게이트 전극(222) 상부에는 게이트 절연막(230)이 전면에 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극 위에 액티브층(241)과 오믹 콘택층(251, 252)이 순차적으로 형성되어 있다.
그리고, 상기 오믹 콘택층(251, 252) 위에 게이트 배선(221)과 직교하는 데이터 배선(261), 데이터 배선(261)에서 연장된 소스 전극(262), 상기 게이트 전극(222)을 중심으로 소스 전극(262)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(263) 및 상기 게이트 배선(221)과 중첩하는 캐패시터 전극(265)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 게이트 전극(222)과 액티브층(241) 및 오믹콘택층(251, 252), 소스 전극(262) 및 드레인 전극(263)은 상기 게이트 배선(221)과 데이터 배선(261)의 교차점에서 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하게 된다.
그리고, 상기 데이터 배선(261)에서 더욱 연장되어 데이터 패드(278)가 형성된다.
상기 데이터 패드(278) 상에는 투명한 도전성 전극 물질로 이루어진 데이터 패드 상부 전극(284)이 제 4 콘택홀(274)을 통해 접속하여 형성된다.
여기서, 상기 데이터 배선(261)과 소스 및 드레인 전극(262, 263), 그리고 캐패시터 전극(265)은 보호막(270)으로 덮여 있으며, 보호막(270)은 드레인 전극(263)과 캐패시터 전극(265)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(271, 272)을 가진다.
또한, 상기 보호막(270) 또는 상기 게이트 절연막(230)을 관통하여 상기 게이트 패드(277) 및 데이터 패드(278)를 각각 드러내는 제 3 및 제 4 콘택홀(273, 274)이 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(221)과 데이터 배선(261)이 교차하여 정의되는 화소 영역에는 화소 전극(281)이 형성되어 있는데, 화소 전극(281)은 제 1 및 제 2 콘택홀(271, 272)을 통해 각각 드레인 전극(262) 및 캐패시터 전극(265)과 연결되어 있다.
상기 보호막(270)은 무기 절연물질인 실리콘 질화막(SiNx)을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 게이트 배선(221), 데이터 배선(261), 박막 트랜지스터 상에는 평탄화막(280)이 더 형성된다.
상기 평탄화막(280)은 유기 절연물질인 포토 아크릴(photo acryl)등을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 화소 영역 상에는 배향막(291)과 위상차 필름(보상 필름)(290)이 형성되어 있다.
상기 배향막(291)은 폴리이미드(polyimid)와 같은 배향물질을 코팅(coating) 또는 도포하여 형성한다.
상기 배향막(291)의 상부에는 반응성 액정(reactive liquid crystal)을 이용한 인-셀 타입의 위상차 필름(compensation plate)(290)을 구성한다.
이때, 반응성 액정분자를 포함하는 용액을 스핀코팅(spin coating)방법 또는 바 코팅(bar coating)방법 또는 슬릿-다이 코팅(slit die coating)방법을 이용하여 코팅하고, 광경화와 열경화 과정을 거쳐 굳히는 공정을 진행한다.
이와같이, 반응성 액정물질을 사용할 경우에는 상기 인-셀 위상차 필름과 같이 하부에 배향막을 형성한다. 상기 배향막은 상기 반응성 액정 물질을 배향하기 위한 목적으로 사용된다.
이때, 상기 평탄화막(280)은 상기 화소 전극(281) 상부 전면에 배향막(도시되지 않음)을 형성하는데 있어서 상기 위상차 필름(290)과의 단차를 해소하여 배향막 러빙(rubbing)시 배향 불균일로 인한 액정 전계 왜곡(disclination)등의 발생을 방지하기 위한 것이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 과정을 도시한 공정 순서도로서, 도 2의 A-A', B-B', C-C'로 자른 단면에 해당한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(210) 상에 금속 물질을 증착하고 패터닝함으로써, 게이트 배선(221)과 게이트 전극(222) 및 게이트 패드(277)를 형성한다.
다음으로, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 패드(277)과 게이트 전극 (222)이 형성된 기판(210)의 전면에 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함한 무기절연 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 게이트 절연막(230)을 형성한다.
그리고, 상기 게이트 절연막(230) 상에 비정질 실리콘, 불순물이 함유된 비정질 실리콘을 순차적으로 증착한 후, 포토리쏘그래피(photolithography) 공정으로 패터닝하여 아일랜드(island) 형상의 액티브층(241)과 불순물 반도체층(251, 242)을 형성한다.
이어서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(221)과 교차하는 데이터 배선(261)으로 금속층을 증착하고 패터닝하여 형성하고, 상기 데이터 배선(261)에서 돌출된 소스 전극(262), 상기 소스 전극(262)과 소정 간격 이격된 드레인 전극(263)과, 상기 데이터 배선(261)에서 연장된 데이터 패드(278)를 형성하고, 상기 소스 전극(262)과 드레인 전극(263) 사이에 드러난 불순물 반도체층을 식각하여 오믹 콘택층(251, 252)을 완성한다.
또한, 상기 게이트 배선(221)과 중첩하는 캐패시터 전극(265)이 형성된다.
다음으로, 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 소스 전극(262), 드레인 전극(263), 데이터 패드(278) 등이 형성되어 있는 기판(210) 상에 보호막(270)을 증착한다.
상기 보호막(270)은 질화 실리콘(SiNX)과 산화 실리콘(SiO2)을 포함한 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 도포하여 형성한다.
그리고, 상기 보호막(270)을 패터닝하여 상기 드레인 전극(263)과 캐패시터 전극(265)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(271, 272)을 형성한다.
또한, 상기 보호막(270) 또는 상기 게이트 절연막(230)을 관통하여 상기 게이트 패드(277) 및 데이터 패드(278)를 각각 드러내는 제 3 및 제 4 콘택홀(273, 274)이 형성되어 있다.
이어서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 배선(221), 데이터 배선(261), 박막 트랜지스터 상에는 평탄화막(280)이 더 형성된다.
상기 평탄화막(280)은 유기 절연물질인 포토 아크릴(photo acryl)등을 사용할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 평탄화막(280)은 상기 기판(210)의 전면에 포토 아크릴(photo Acryl)계 수지(resin)를 등의 유기절연 물질그룹 중 선택된 하나를 도포하여 형성한다.
상기 평탄화막(280)으로 감광성 물질인 포토 아크릴 유기 절연 물질을 사용할 경우, 상기 상기 보호막(270) 상에 상기 포토 아크릴 유기 절연 물질을 스핀(spin)법, 롤 코팅(roll coating)법 등으로 도포하고, 사진식각(photolithography) 기술을 이용하여 상기 포토 아크릴 유기 절연 물질을 패터닝한다. 즉, 상기 포토 아크릴 유기 절연 물질 상부에 포토 마스크를 씌우고 UV를 조사하여 포토 마스크에 형성된 패턴을 통해 포토 아크릴 유기 절연 물질에 노광시킨 다음, 노광된 부분을 현상액을 이용하여 현상하여 상기 포토 아크릴 유기 절연 물질을 패터닝함으로써, 상기 게이트 배선과 데이터 배선, 박막 트랜지스터 영역 상에 평탄화막 패턴을 형 성한다.
이때, 상기 평탄화막(280)은 화소 전극 상부 전면에 배향막(도시되지 않음)을 형성하는데 있어서 상기 위상차 필름(290)과의 단차를 해소하여 배향막 러빙(rubbing)시 배향 불균일로 인한 액정 전계 왜곡(disclination)등의 발생을 방지하기 위한 것이다.
이후, 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 화소 영역 상에 배향막(291)이 기판 전면에 형성된다.
상기 배향막(291)은 상기 위상차 필름을 형성하기 위한 것으로, 폴리이미드(polyimid)와 같은 배향물질을 코팅(coating) 또는 도포하여 형성한다.
이어서, 도 4g에 도시된 바와 같이, 상기 배향막이 형성된 기판 전면에 위상차 필름(보상 필름)(290)이 형성된다.
이때, 상기 배향막(291)의 상부에는 반응성 액정(reactive liquid crystal)을 이용한 인-셀 타입의 위상차 필름(quater wave plate)(290)을 구성한다.
상기 반응성 액정분자를 포함하는 용액을 스핀코팅(spin coating)방법 또는 바 코팅(bar coating)방법 또는 슬릿-다이 코팅(slit die coating)방법을 이용하여 코팅하고, 광경화와 열경화 과정을 거쳐 굳히는 공정을 진행한다.
여기서, 도 4h에 도시된 바와 같이, 상기 반응성 액정 분자를 포함하는 위상차 필름(290)과 배향막(291)은 패터닝되어 화소 영역에 형성하는데, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 위상차 필름(290)으로 감광성 물질인 반응성 액정 분자를 포함하는 용 액을 스핀코팅(spin coating)방법 또는 바 코팅(bar coating)방법 또는 슬릿-다이 코팅(slit die coating)방법을 이용하여 코팅하고, 사진식각(photolithography) 기술을 이용하여 상기 위상차 필름 물질을 패터닝한다. 즉, 상기 위상차 필름 상부에 포토 마스크를 씌우고 UV를 조사하여 포토 마스크에 형성된 패턴을 통해 상기 위상차 필름에 노광시킨 다음, 노광된 부분을 현상액을 이용하여 현상하여 위상차 필름 물질을 패터닝함으로써, 상기 화소 영역 상에 배향막(291) 및 위상차 필름(290)을 형성한다.
최종적으로, 도 4i에 도시된 바와 같이, 상기 화소 영역의 위상차 필름(290) 상에 화소 전극(281)을 형성한다.
이때, 상기 화소 전극은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide), 인듐-징크-옥사이드(Indium-Zinc-Oxide) 등의 투명한 도전성 전극으로 이루어진다.
그리고, 상기 화소 전극은 (281)은 제 1 및 제 2 콘택홀(271, 272)을 통해 각각 드레인 전극(262) 및 캐패시터 전극(265)과 연결되어 있다.
이와 같이, 상기 평탄화막(280)을 패터닝하여 화소 영역 이외의 영역에 형성함으로써 인-셀 타입의 위상차 필름(290)을 화소 영역에 형성시 단차를 보상하여 액정의 전계 왜곡을 개선하는 장점이 있다.
또한, 상기 평탄화막(280)을 액정 패널 내부에 형성하고, 하부 기판 상에 형성함으로써 데이터 배선(261)과 화소 전극(281) 간의 간격을 줄일 수 있어 개구율을 향상시키는 장점도 있다.
아울러, 상기 위상차 필름(290)을 액정패널 내부에 형성함으로써 액정패널을 컴팩트(compact)하게 구성할 수 있다.
본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판에 있어서 인-셀 타입의 위상차 필름을 화소 영역에 형성함으로써 고개구율을 구현하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위상차 필름을 액정패널의 내부에 초박막의 형태로 패터닝하여 구성함으로서 박형의 액정 표시 장치를 제작하는 것이 가능한 효과가 있다.

Claims (37)

  1. 복수의 화소 영역을 정의하며 각 화소 영역에 매칭되는 박막 트랜지스터가 형성된 기판과;
    상기 기판 상에 형성된 제 1 절연막과;
    상기 화소 영역에 형성된 위상차 필름과;
    상기 위상차 필름의 단차를 보상하는 위치에 형성된 제 2 절연막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위상차 필름 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은 무기 절연막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 유기 절연막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 감광성 유기 절연막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 포토 아크릴(photo acryl)인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 반응성 액정(reactive mesogen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 절연막과 위상차 필름은 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 절연막과 상기 위상차 필름 사이에 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  10. 기판 상에 복수의 화소 영역을 정의하며 각 화소 영역에 매칭되는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 기판 상에 제 1 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 절연막 상에서 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 소정 영역에 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 절연막 상에 상기 제 2 절연막과 중첩되지 않으며 상기 화소 영역에 위상차 필름을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은 무기 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 유기 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 감광성 유기 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 포토 아크릴(photo acryl)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 반응성 액정(reactive mesogen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 화소 영역에 위상차 필름을 형성하는 단계 이전에,
    상기 제 1 절연막 상에 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 제 2 절연막 상에 포토마스크를 씌우고 노광 및 현상하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 화소 영역에 위상차 필름을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 위상차 필름 상에 포토마스크를 씌우고 노광 및 현상하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  19. 기판 상에 형성된 게이트 배선 및 박막 트랜지스터 영역에 형성되는 게이트 전극과;
    상기 게이트 배선 및 게이트 전극이 형성된 기판의 전면에 형성된 게이트 절연막과;
    상기 게이트 전극 상부에 형성되어 있는 액티브층과;
    상기 액티브층 상에 형성되어 있는 오믹 콘택층과;
    상기 게이트 배선과 직교하는 데이터 배선과, 상기 박막 트랜지스터 영역에서 상기 오믹 콘택층 상에 형성되어 있고 상기 데이터 배선에서 연장된 소스 전극 및 드레인 전극과;
    상기 기판 전면에 형성되어 있으며, 상기 드레인 전극을 일부 드러내는 콘택홀을 가지는 제 1 절연막과;
    상기 게이트 배선 및 데이터 배선과, 박막 트랜지스터 영역 상에 형성된 제 2 절연막과;
    상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역에 형성된 위상차 필름과;
    상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 화소 전극;을 포함하 여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 화소전극은 상기 위상차 필름 상에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은 무기 절연막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 유기 절연막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 감광성 유기 절연막인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 포토 아크릴(photo acryl)인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  25. 제 19항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 반응성 액정(reactive mesogen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  26. 제 19항에 있어서,
    상기 제 2 절연막과 위상차 필름은 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  27. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 절연막과 상기 위상차 필름 사이에 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판.
  28. 기판 위에 일 방향을 가지는 다수의 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 직교하는 다수의 데이터 배선과, 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 상에 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 콘택홀을 가지는 제 1 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 절연막 상에 상기 박막 트랜지스터, 게이트 배선, 데이터 배선을 포함하는 소정 영역에 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 절연막 상에 상기 제 2 절연막 패턴과 중첩되지 않는 위상차 필름을 형성하는 단계와;
    상기 위상차 필름 상에 상기 콘택홀을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 상기 게이트배선과 데이터 배선이 교차하는 화소 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은 무기 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  31. 제 28항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 유기 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  32. 제 28항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 감광성 유기 절연막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  33. 제 28항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은 포토 아크릴(photo acryl)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  34. 제 28항에 있어서,
    상기 위상차 필름은 반응성 액정(reactive mesogen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  35. 제 28항에 있어서,
    상기 화소 영역에 위상차 필름을 형성하는 단계 이전에,
    상기 제 1 절연막 상에 배향막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  36. 제 28항에 있어서,
    상기 제 2 절연막 패턴을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 제 2 절연막 상에 포토마스크를 씌우고 노광 및 현상하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
  37. 제 28항에 있어서,
    상기 화소 영역에 위상차 필름을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 위상차 필름 상에 포토마스크를 씌우고 노광 및 현상하여 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법.
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