KR20070082202A - Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 부화소에 대한 등가 회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of one subpixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 배치도이다.4 is a layout view of a thin film transistor array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 Ⅳb-Ⅳb'선을 따라 자른 단면도이다. FIG. 5 is a cross-sectional view of the thin film transistor array substrate of FIG. 4 taken along line IVb-IVb '.
도 6은 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 Ⅳc-Ⅳc'선을 따라 자른 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of the thin film transistor array substrate of FIG. 4 taken along line IVc-IVc '.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 컬러필터 기판의 배치도이다.7 is a layout view of a color filter substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 도 7의 컬러필터 기판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이다. 8 is a layout view of a liquid crystal display including the thin film transistor array substrate of FIG. 4 and the color filter substrate of FIG. 7.
도 9 및 도 10은 도 6의 광 차단막을 형성하는 과정을 나타내는 공정 단면도들이다.9 and 10 are cross-sectional views illustrating a process of forming the light blocking film of FIG. 6.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1: 편광판의 투과축 3: 액정층1: Transmission axis of polarizing plate 3: Liquid crystal layer
22a, 22b: 게이트선 24a, 24b: 게이트선 끝단22a, 22b:
26a, 26b: 게이트 전극 28: 유지 전극선26a, 26b: gate electrode 28: sustain electrode line
29: 유지 전극 40a, 40b : 반도체층29: sustain
62: 데이터선 65a, 65b: 소오스 전극62:
66a, 66b: 드레인 전극 67a, 67b : 드레인 전극 확장부66a, 66b:
68: 데이터선 끝단 70: 보호막68: end of data line 70: protective film
71: 하부 보호막 72: 상부 보호막71: lower protective film 72: upper protective film
74a, 74b, 76a, 76b, 78: 접촉 구멍 82a, 82b: 부화소 전극74a, 74b, 76a, 76b, 78:
83: 간극 84: 절개부83: gap 84: incision
86a, 86b: 보조 게이트선 끝단 88: 보조 데이터선 끝단86a, 86b: end of auxiliary gate line 88: end of auxiliary data line
90: 공통 전극 92: 절개부90: common electrode 92: cutout
93: 개구부 95: 스페이서93: opening 95: spacer
97a, 97b: 제1 및 제2 광 차단막 100: 박막 트랜지스터 어레이 기판97a and 97b: first and second light blocking films 100: thin film transistor array substrate
200: 컬러필터 기판 300: 액정 패널 어셈블리200: color filter substrate 300: liquid crystal panel assembly
400: 게이트 구동부 500: 데이터 구동부400: gate driver 500: data driver
600: 신호 제어부 800: 계조 전압 생성부600: signal controller 800: gray voltage generator
본 발명은 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유지 캐패시터의 주변부에서 발생하는 빛샘 현상을 방지하여 명암비를 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor array substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a thin film transistor array substrate and a method for manufacturing the same, which can improve the contrast ratio by preventing light leakage occurring at the periphery of the holding capacitor.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes such as a pixel electrode and a common electrode are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.
그 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.Among them, the vertical alignment mode liquid crystal display in which the long axis of the liquid crystal molecules are arranged perpendicular to the upper and lower display panels without an electric field is applied, and thus a high contrast ratio and a wide reference viewing angle can be easily realized. Here, the reference viewing angle refers to a viewing angle having a contrast ratio of 1:10 or a luminance inversion limit angle between gray levels.
수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전계 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 이들 모두는 프린지 필드(fringe filed)를 형성하여 액정의 기우는 방향을 4방향으로 고르게 분산시킴으로써 광시야각을 확보하는 방법이다. 이 중 에서 전극에 절개 패턴을 형성하는 PVA(Patterned Vertically Aligned) 모드는 IPS(In Plane Switching) 모드를 대체할 수 있는 광시야각 기술로 인정받고 있다.Means for implementing a wide viewing angle in a vertical alignment mode liquid crystal display include a method of forming a cutout in the field generating electrode and a method of forming a protrusion on the field generating electrode. All of them form a fringe filed to secure a wide viewing angle by evenly dispersing the tilting direction of the liquid crystal in four directions. Among these, the patterned vertically aligned (PVA) mode, which forms an incision pattern on the electrode, is recognized as a wide viewing angle technology that can replace the in plane switching (IPS) mode.
또한, PVA 모드 액정 표시 장치에서 유지 캐패시터는 유지 전극 및 화소 전극과 그 사이에 개재되는 게이트 절연막 및 보호막으로 이루어진다. 여기에서, 보호막은 무기막과 그 상부에 형성되는 유기막으로 이루어지며, 보호막 패터닝 형성 공정에 의해 소정의 기울기를 갖는 개구부가 형성된다. 그리고, 개구부가 형성된 유기막 상에 화소 전극이 형성된다. In the PVA mode liquid crystal display, the storage capacitor includes the storage electrode and the pixel electrode, and a gate insulating film and a protective film interposed therebetween. Here, the protective film is composed of an inorganic film and an organic film formed thereon, and an opening having a predetermined slope is formed by a protective film patterning forming process. The pixel electrode is formed on the organic film having the opening.
그러나, 유지 전극의 일측이 유기막의 개구부가 시작되는 곳과 정렬되어야 하는데 이때에 오정렬(misalign)이 발생하게 되면, 유지 캐패시터 주변부에서 빛샘 현상이 발생하게 된다. 또한, 유지 전극의 면적이 보호막 패터닝 시 사용되는 슬릿 마스크보다 작을 경우에는 빛샘 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 블랙 휘도의 상승으로 인해 액정 표시 장치의 전체 명암비(Contrast Ratio)가 저하된다.However, one side of the storage electrode should be aligned with the start of the opening of the organic layer. If misalignment occurs at this time, light leakage occurs at the periphery of the storage capacitor. In addition, when the area of the storage electrode is smaller than that of the slit mask used for the protective film patterning, light leakage may occur. Therefore, the overall contrast ratio of the liquid crystal display is lowered due to the increase in black brightness.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유지 캐패시터의 주변부에서 발생하는 빛샘 현상을 방지하여 명암비를 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 어레이 기판을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a thin film transistor array substrate capable of improving contrast by preventing light leakage occurring at the periphery of a holding capacitor.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유지 캐패시터의 주변부에서 발생하는 빛샘 현상을 방지하여 명암비를 향상시킬 수 있는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor array substrate that can improve the contrast ratio by preventing light leakage occurring at the periphery of the holding capacitor.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으 며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판은, 절연 기판 상에 형성된 유지 전극, 상기 유지 전극을 덮는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 상에 형성된 보호막, 상기 보호막 상에 형성되며, 상기 유지 전극 상의 보호막을 노출하는 개구부를 구비하는 유기막, 상기 개구부에 노출된 보호막 및 상기 유기막 상에 형성된 화소 전극 및 상기 개구부의 측벽 상의 상기 화소 전극을 덮는 광 차단막을 포함한다.A thin film transistor array substrate according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is formed on a sustain electrode formed on an insulating substrate, a gate insulating film covering the sustain electrode, a protective film formed on the gate insulating film, the protective film And a protective layer exposed through the opening, a protective layer exposed through the opening, a pixel electrode formed on the organic layer, and a light blocking layer covering the pixel electrode on the sidewall of the opening.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법은, 절연 기판 상에 유지 전극을 형성하는 단계, 상기 유지 전극을 덮는 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에 보호막을 형성하는 단계, 상기 보호막 상에 형성되며, 상기 유지 전극 상의 보호막을 노출하는 개구부를 구비하는 유기막을 형성하는 단계, 상기 개구부에 노출된 보호막 및 상기 유기막 상에 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 유기막 상에 상기 화소 전극을 덮도록 스페이서용 유기 물질층을 형성하는 단계 및 상기 스페이서용 유기 물질층을 패터닝하여 스페이서 및 상기 개구부의 측벽 상의 상기 화소 전극을 덮는 광 차단막을 형성하는 단계를 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, a method of manufacturing a thin film transistor array substrate includes forming a storage electrode on an insulating substrate, forming a gate insulating film covering the storage electrode, and forming the gate insulating film. Forming a passivation layer on the passivation layer, forming an organic layer formed on the passivation layer, the organic layer having an opening exposing the passivation layer on the sustain electrode, and forming a pixel electrode on the passivation layer exposed on the opening and the organic layer Forming an organic material layer for a spacer on the organic layer to cover the pixel electrode; and patterning the organic material layer for the spacer to form a light blocking film covering the pixel electrode on a sidewall of the spacer and the opening. It includes.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various forms, and the present embodiments are merely provided to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 부화소에 대한 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is an equivalent circuit diagram of one subpixel of the liquid crystal display device which concerns on an example.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널 어셈블리(liquid crystal panel assembly)(300), 이에 연결된 한 쌍 또는 하나의 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 패널 어셈블리(300)는 등가 회로로 볼 때 다수의 표시 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 다수의 화소(PX)를 포함한다. 여기서, 도 3을 참조하면, 액정 패널 어셈블리(300)는 서로 마주 보는 박막 트랜지스터 어레이 기판(100), 컬러필터 기판(200) 및 둘 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한 다.The liquid
표시 신호선은 박막 트랜지스터 어레이 기판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호를 전달하는 다수의 게이트선(G1a-Gnb)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1a-Gnb)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The display signal line is provided in the thin film transistor array substrate 100 and includes a plurality of gate lines G1a-Gnb transferring gate signals and data lines D1-Dm transferring data signals. The gate lines G1a-Gnb extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D1-Dm extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.
도 2에는 표시 신호선과 화소의 등가 회로가 나타나 있는데, 표시 신호선은 도면 부호 GLa, GLb로 나타낸 게이트선, 도면 부호 DL로 나타낸 데이터선, 그리고 게이트선(GLa, GLb)과 거의 나란하게 뻗은 유지 전극선(SL) 등을 포함한다.In Fig. 2, an equivalent circuit of a display signal line and a pixel is shown. The display signal line includes a gate line indicated by reference numerals GLa and GLb, a data line denoted by reference numeral DL, and a storage electrode line extending substantially parallel to the gate lines GLa and GLb. (SL) and the like.
도 2를 참조하면, 각 화소(PX)는 한 쌍의 부화소(PXa, PXb)를 포함하며, 각 부화소(PXa, PXb)는 해당 게이트선(GLa, GLb) 및 데이터선(DL)에 연결되어 있는 스위칭 소자(Qa, Qb)와, 이에 연결된 액정 커패시터(liquid crystal capacitor)(Clca, Clcb)와, 스위칭 소자(Qa, Qb) 및 유지 전극선(SL)에 연결된 유지 커패시터(storage capacitor)(Csta, Cstb)를 포함한다. Referring to FIG. 2, each pixel PX includes a pair of subpixels PXa and PXb, and each of the subpixels PXa and PXb is connected to the corresponding gate lines GLa and GLb and the data line DL. The switching elements Qa and Qb connected thereto, the liquid crystal capacitors Clca and Clcb connected thereto, and the storage capacitors connected to the switching elements Qa and Qb and the storage electrode line SL. Csta, Cstb).
도 3을 참조하면, 각 부화소(PXa, PXb)의 스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 각각 게이트선(GL)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(DL)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다.Referring to FIG. 3, the switching elements Q of each of the subpixels PXa and PXb are formed of thin film transistors or the like provided in the thin film transistor array substrate 100, and are respectively connected to the gate lines GL. A three-terminal device having a terminal, an input terminal connected to the data line DL, and an output terminal connected to the liquid crystal capacitor Clc and the sustain capacitor Cst.
액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(100)의 부화소 전극(PE) 과 컬러필터 기판(200)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며, 부화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 부화소 전극(PE)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(CE)은 컬러필터 기판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 여기서, 공통 전극(CE)이 박막 트랜지스터 어레이 기판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 부화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor Clc has two terminals of the subpixel electrode PE of the thin film transistor array substrate 100 and the common electrode CE of the
액정 커패시터(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(100)에 구비된 유지 전극선(SL)과 부화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 유지 전극선(SL)에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다.The storage capacitor Cst, which serves as an auxiliary role of the liquid crystal capacitor Clc, is formed by overlapping the storage electrode line SL and the subpixel electrode PE provided in the thin film transistor array substrate 100 with an insulator interposed therebetween. A predetermined voltage such as the common voltage Vcom is applied to the electrode line SL.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 원색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있다. 도 3은 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 컬러필터 기판(200)의 영역에 원색 중 하나를 나타내는 색필터(CF)를 구비할 수 있다. 또한, 색필터(CF)는 박막 트랜지스터 어레이 기판(100)의 부화소 전극(PE) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel alternately displays three primary colors over time (time division) so that the spatial and temporal combinations of these three primary colors can be achieved. To recognize the desired color. Examples of primary colors include red, green and blue. 3 illustrates an example of spatial division, and each pixel may include a color filter CF representing one of primary colors in a region of the
도 1을 참조하면, 게이트 구동부(400)는 게이트선(G1a-Gnb)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1a-Gnb)에 인가한다. 게이트 구동부(400)는 액정 패널 어셈 블리(300)의 한 쪽에 위치하며 모든 게이트선(G1a-Gnb)에 연결되어 있다. Referring to FIG. 1, the
계조 전압 생성부(gray voltage generator)(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 개의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 개의 계조 전압 집합은 하나의 화소를 이루는 한쌍의 부화소에 독립적으로 제공될 것으로서, 각 계조 전압 집합은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 두 개의 계조 전압 집합 대신 하나의 계조 전압 집합만을 생성할 수도 있다.The
데이터 구동부(500)는 액정 패널 어셈블리(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 두 개의 계조 전압 집합 중 하나를 선택하고 선택된 계조 전압 집합에 속하는 하나의 계조 전압을 데이터 전압으로서 화소에 인가한다. 여기서, 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 기본 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기본 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 전압을 선택한다. The
게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 다수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 패널 어셈블리(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(미도시) 위에 장착되어 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package)의 형태로 액정 패널 어셈블리(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 표시 신호선(G1a-Gnb, D1-Dm)과 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 패널 어셈블리 (300)에 집적될 수도 있다.The
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.The
이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여, 앞서 설명한 본 발명의 액정 표시 장치의 일 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the liquid crystal display of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 10.
우선, 도 4 내지 도 8을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치를 설명한다. 여기서, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판의 배치도이고, 도 5는 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 Ⅳb-Ⅳb'선을 따라 자른 단면도이고, 도 6은 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 Ⅳc-Ⅳc'선을 따라 자른 단면도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 컬러필터 기판의 배치도이고, 도 8은 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 도 7의 컬러필터 기판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도이다. 그리고, 도 9 및 도 10은 도 6의 광 차단막을 형성하는 과정을 나타내는 공정 단면도들이다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 8. 4 is a layout view of a thin film transistor array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of the thin film transistor array substrate of FIG. 4 taken along line IVb-IVb ', and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IVc-IVc 'of the thin film transistor array substrate. FIG. 7 is a layout view of a color filter substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment, and FIG. 8 is a layout view of a liquid crystal display including the thin film transistor array substrate of FIG. 4 and the color filter substrate of FIG. 7. . 9 and 10 are cross-sectional views illustrating a process of forming the light blocking film of FIG. 6.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이 기판, 이와 마주보고 있는 컬러필터 기판 및 이들 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다.The liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes a thin film transistor array substrate, a color filter substrate facing the same, and a liquid crystal layer interposed therebetween.
먼저, 도 4 내지 도 8를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판에 대하여 상세하게 설명한다.First, a thin film transistor array substrate of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8.
투명한 유리 등으로 이루어진 절연 기판(10) 위에 한쌍의 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)과 유지 전극선(28)이 형성되어 있다.A pair of first and
제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있고 물리적, 전기적으로 서로 분리되어 있으며 게이트 신호를 전달한다. 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)은 각각 하나의 화소에 대하여 위쪽 및 아래쪽에 배치되어 있다. 그리고, 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)에는 각각 아래 및 위로 분지된 한쌍의 제1 및 제2 게이트 전극(26a, 26b)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 게이트 신호를 인가받아 각각 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)에 전달하는 게이트선 끝단(24a, 24b)이 형성되어 있다. 게이트선 끝단(24a, 24b)은 외부와의 연결을 위하여 면적이 넓으며 화소 영역에 대하여 왼쪽 또는 오른쪽에 배치되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트선 끝단(24a, 24b)은 모두 왼쪽 또는 오른쪽에 배치될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이러한 게이트선(22a, 22b), 게이트 전극(26a, 26b) 및 게이트선 끝단(24a, 24b)을 게이트 배선이라고 한다.The first and
유지 전극선(28)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 유지 전극선(28)에는 유지 전극선(28)에 비해 폭이 넓은 유지 전극(29)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 유지 전극선(28)은 화소 영역의 가운데를 지나가도록 형성되어 있다. 다만, 이러한 유지 전극선(28) 및 유지 전극(29)의 모양 및 배치는 여러 형태로 변형될 수 있다. 이러한 유지 전극선(28) 및 유지 전극(29)을 유지 전극 배선이라고 한다.The
게이트 배선(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)과 유지 전극 배선(28, 29)은 예를 들어 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo) 과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 배선(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)과 유지 전극 배선(28, 29)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)과 유지 전극선(28)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선(22a, 22b, 24a, 24b, 26a, 26b)과 유지 전극 배선(28, 29)은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 만들어질 수 있다.The
제1 및 제2 게이트선(22a, 22b) 및 유지 전극선(28) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(30) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 또는 다결정 규소 등으로 이루어진 한쌍의 반도체층(40a, 40b)이 형성되어 있다. 반도체층(40a, 40b)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 본 실시예에서와 같이 데이터선(62) 아래에 위치하여 게이트 전극(26a, 26b) 상부까지 연장된 형상을 가지는 선형으로 형성될 수 있다. 선형 반도체 층을 형성하는 경우, 데이터선(62)과 동일하게 패터닝하여 형성할 수 있다. A pair of
각 반도체층(40a, 40b)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항성 접촉층(ohmic contact layer)(55, 56)이 형성되어 있다. 저항성 접촉층(55, 56)은 쌍(pair)을 이루어 반도체층(40a, 40b) 위에 위치한다. 이러한 저항성 접촉층(55, 56)은 섬형, 선형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 본 실시예에서와 같이 선형 저항성 접촉층(55, 56)의 경우 데이터선(62)의 아래까지 연장되어 형성될 수 있다.On top of each of the semiconductor layers 40a and 40b, ohmic contact layers 55 and 56 made of a material such as n + hydrogenated amorphous silicon doped with silicide or high concentration of n-type impurities are formed. have. The
각 저항 접촉층(55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 데이터선(62)과 한 쌍의 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)이 형성되어 있다.A
데이터선(62)은 주로 세로 방향으로 뻗어 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b) 및 유지 전극선(28)과 교차하며 데이터 전압을 전달한다. 데이터선(62)에는 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)을 향하여 각각 뻗은 제1 및 제2 소오스 전극(65a, 65b)이 형성되어 있다. 그리고, 데이터선(62)의 끝에는 다른 층 또는 외부로부터 데이터 신호를 인가 받아 각각 데이터선(62)에 전달하는 데이터선 끝단(68)이 형성되어 있다. 이 때, 데이터선 끝단(68)은 외부 회로와의 연결을 위하여 폭이 확장되어 있다. The
제1 및 제2 소오스 전극(65a, 65b)은 각각 반도체층(40a, 40b)과 적어도 일부분이 중첩되고, 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)은 각각 게이트 전극(26a, 26b)을 중심으로 제1 및 제2 소오스 전극(65a, 65b)과 대향하며 반도체층(40a, 40b)과 적어도 일부분이 중첩된다. 여기서, 앞서 언급한 저항성 접촉층(55, 56)은 그 하부의 반도체층(40a, 40b)과, 그 상부의 제1 및 제2 소오스 전극(65a, 65b) 및 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b) 사이에 존재하며 접촉 저항을 낮추어 주는 역할을 한다.The first and
제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)은 각각 반도체층(40a, 40b)과 중첩되는 막대형 패턴과, 막대형 패턴으로부터 연장되어 넓은 면적을 가지며 접촉 구멍(76a, 76b)이 위치하는 드레인 전극 확장부(67a, 67b)를 가진다. The first and
제1 및 제2 소오스 전극(65a, 65b)은 각각 두개의 가지로 분리되어 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)의 막대형 끝 부분을 감싸도록 형성되어 있다. The first and
이러한 데이터선(62), 데이터선 끝단(68), 제1 및 제2 소오스 전극(65a, 65b) 및 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)을 데이터 배선이라고 한다.The
데이터 배선(62, 65a, 65b, 66a, 66b, 68)은 크롬, 몰리브덴 계열의 금속, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속 따위의 하부막(미도시)과 그 위에 위치한 저저항 물질 상부막(미도시)으로 이루어진 다층막 구조를 가질 수 있다. 다층막 구조의 예로는 앞서 설명한 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 또는 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막의 이중막 외에도 몰리브덴막-알루미늄막-몰리브덴막의 삼중막을 들 수 있다.The data wirings 62, 65a, 65b, 66a, 66b, and 68 are preferably made of refractory metals such as chromium, molybdenum-based metals, tantalum, and titanium. It may have a multilayer structure consisting of a resistive material upper layer (not shown). Examples of the multilayer film structure include a triple film of molybdenum film, aluminum film, and molybdenum film in addition to the above-described double film of chromium lower film and aluminum upper film or aluminum lower film and molybdenum upper film.
본 실시예에서는 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하여 반도체층(40a, 40b), 저항성 접촉층(55, 56) 및 데이터 배선(62, 65a, 65b, 66a, 66b, 68)을 동시에 패터닝하는 경우를 예로 들어 설명하고 있다. 따라서, 드레인 전극 확장부(67a, 67b) 하부에도 반도체층(40a, 40b)이 형성되어 있다. 드레인 전극 확장부(67a, 67b)가 유지 전극(29)과 중첩하여 유지 커패시터를 구성하는 경우, 드레인 전극 확장부(67a, 67b) 하부에 위치하는 반도체층(40a, 40b)에 의해 유지 커패시터의 커패시턴스가 일정한 값을 갖지 않고 변동하게 된다. 따라서 드레인 전극 확장부(67a, 67b)는 유지 전극(29)과 중첩되지 않게 형성하고, 유지 커패시터는 도 8에 도시된 바와 같이 유지 전극(29)과 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)으로 구성하는 것이 바람직하며 이에 대해서는 후에 자세히 설명한다.In this embodiment, when the semiconductor layers 40a and 40b, the ohmic contact layers 55 and 56, and the data lines 62, 65a, 65b, 66a, 66b and 68 are simultaneously patterned using a slit mask or a halftone mask. This is illustrated with an example. Therefore, the semiconductor layers 40a and 40b are formed under the
데이터선(62), 드레인 전극(66a, 66b) 및 노출된 반도체층(40a, 40b) 부분의 위에는 보호막(passivation layer)(70)이 형성되어 있다. 보호막(70)은 예를 들어 질화규소 또는 산화규소로 이루어진 무기물, 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기물 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 이루어진다. 예를 들어, 본 발명의 보호막(70)은 유기막의 우수한 특성을 살리면서도 노출된 반도체층(40a, 40b) 부분을 보호하기 위하여 무기물로 이루어진 하부 보호막(71)과 유기물로 이루어진 상부 보호막(72)의 이중막 구조를 가질 수 있다.A
보호막(70)에는 데이터선 끝단(68) 및 드레인 전극 확장부(67a, 67b)를 각각 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(78, 76a, 76b)이 형성되어 있으며, 보호막(70)과 게이트 절연막(30)에는 게이트선 끝단(24a, 24b)을 드러내는 접촉 구멍(74a, 74b)이 형성되어 있다. 또한, 유지 전극(29)의 상부에 형성된 게이트 절연막(30)의 일부분을 드러내는 접촉 구멍(79)이 형성되어 있다. 접촉 구멍(76a, 76b)을 통하여 각각 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)과 전기적으로 연결되어 화소 영역에 위치하는 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)이 형성되어 있다. 또한, 보호막(70) 위에는 접촉 구멍(74a, 74b, 78)을 통하여 각각 게이트선 끝단(24a, 24b)과 데이터선 끝단(68)과 연결되어 있는 보조 게이트선 끝단(86a, 86b) 및 보조 데이터선 끝단(88)이 형성되어 있다. 여기서, 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)과 보조 게이트 및 데이터선 끝단(86a, 86b, 88)은 ITO 또는 IZO 따위의 투명 도전체 또는 알루미늄 따위의 반사성 도전체로 이루어진다.In the
제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)은 각각 접촉 구멍(76a, 76b)을 통하여 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)과 물리적·전기적으로 연결되어 제1 및 제2 드레인 전극(66a, 66b)으로부터 데이터 전압을 인가받는다.The first and
데이터 전압이 인가된 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)은 컬러필터 기판의 공통 전극과 함께 전기장을 생성함으로써 부화소 전극(82a, 82b)과 공통 전극 사이의 액정층의 액정 분자들의 배열을 결정한다.The first and
또한 앞서 설명하였듯이, 각 부화소 전극(82a, 82b)과 공통 전극은 액정 커패시터(Clca, Clcb)를 이루어 박막 트랜지스터(Qa, Qb)가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지하며, 전압 유지 능력을 강화하기 위하여 액정 커패시터(Clca, Clcb)와 병렬로 연결된 유지 커패시터(Csta, Cstb)는 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b) 또는 이에 연결되어 있는 드레인 전극(66a, 66b)과 유지 전극선(28)의 중첩 등으로 만들어진다.In addition, as described above, each of the
하나의 화소 영역을 이루는 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)은 소정의 간극(gap)(83)을 사이에 두고 서로 분리되어 있으며, 그 바깥 경계는 대략 사각형 형태이다. 제2 부화소 전극(82b)은 회전한 V자 형상을 가지며 화소 영역의 가운데에 배치된다. 제1 부화소 전극(82a)은 사각형 형태의 화소 영역에서 제2 부화소 전극(82b)을 제외한 부분에 형성된다. 여기서, 간극(83)은 편광판의 투과축(1)과 실질적으로 45도를 이루는 부분과 -45도를 이루는 부분을 포함한다. 따라서 제2 부화소 전극(82b)의 위쪽 사선부와 아래쪽 사선부는 편광판의 투과축(1)과 실질적으로 -45도 또는 45도(이하, 사선 방향이라 함)를 이룬다. 제1 부화소 전극(82a)은 사선 방향으로 다수의 절개부(84) 또는 돌출부가 형성될 수 있다. 이와 같은 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b) 및 절개부(84) 또는 돌출부의 크기 및 형태는 설계 요소에 따라서 다양하게 변화될 수 있다. The first and
제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)에는 서로 다른 계조 전압이 인가되는데, 예를 들어 제1 부화소 전극(82a)에는 기준 계조 전압보다 낮은 계조 전압이, 제2 부화소 전극(82b)에는 기준 계조 전압보다 높은 계조 전압이 인가된다. Different gradation voltages are applied to the first and
보조 게이트선 및 데이터선 끝단(86a, 86b, 88)은 접촉 구멍(74a, 74b, 78)을 통하여 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)의 게이트선 끝단(24a, 24b) 및 데이터선(62)의 데이터선 끝단(68)과 각각 연결된다. 보조 게이트선 및 데이터선 끝단(86a, 86b, 88)은 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)의 게이트선 끝단(24a, 24b) 및 데이터선(62)의 데이터선 끝단(68)과 외부 장치를 접합하는 역할을 한다.The auxiliary gate line and the data line ends 86a, 86b, and 88 are connected to the gate line ends 24a, 24b and the data line of the first and
제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b), 보조 게이트선 및 데이터선 끝단(86a, 86b, 88) 및 보호막 위에는 액정층을 배향할 수 있는 배향막(미도시)이 도포되어 있다.On the first and
이하, 도 4 및 도 8를 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치에 사용되는 유지 커패시터에 대하여 자세히 설명한다. Hereinafter, the holding capacitor used in the liquid crystal display of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 8.
도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 절연 기판(10) 상에 유지 전극(29)을 포함하는 유지 전극선(28)이 형성되어 있으며, 유지 전극(29) 위에는 게이트 절연막(30)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(30) 상에는 하부 보호막(71)과 상부 보호막(72)으로 이루어진 보호막(70)이 형성되어 있다. 보호막(70)에는 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)이 간극(83)을 사이에 두고 서로 분리되어 있으며, 간극(83)을 중심으로 제1 유지 커패시터 영역(A)과 제2 유지 커패시터 영역(B)이 형성된다. 4 and 8, the
제1 유지 커패시터 영역(A)에 형성된 제1 유지 커패시터는 제1 부화소 전극(82a) 및 유지 전극(29)으로 이루어진 두 단자와, 두 단자 사이에 개재된 하부 보호막(71)과 게이트 절연막(30)으로 이루어진 유전체로 구성된다. The first storage capacitor formed in the first storage capacitor region A includes two terminals including the
제2 유지 커패시터 영역(B)에 형성된 제2 유지 커패시터는 제2 부화소 전극(82b) 및 유지 전극(29)으로 이루어진 두 단자와, 두 단자 사이에 개재된 게이트 절연막(30)으로 이루어진 유전체로 구성된다. 여기에서, 제1 및 제2 유지 커패시터 영역(A, B)의 보호막(70)에는 상부 보호막(72)이 제거되어 있다.The second storage capacitor formed in the second storage capacitor region B is a dielectric composed of two terminals composed of the
본 발명에서는 유지 전극(29)의 오정렬(misalign) 및 면적에 의한 빛샘 현상을 방지하기 위해 개구부(93)의 측벽 상의 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)을 덮는 제1 및 제2 광 차단막(97a, 97b)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 광 차단막(97a, 97b)은 유지 전극(29)과 오버랩되도록 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b) 상에 형성되어 있으며, 스페이서 형성 공정시 스페이서와 동일한 물질로 형성될 수 있다. In the present invention, the first and
다음, 도 7 및 도 8을 참조로 하여, 컬러필터 기판에 대하여 설명한다.Next, the color filter substrate will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
투명한 유리 등으로 이루어진 절연 기판(미도시) 위에 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스 (미도시)와 적색, 녹색, 청색의 색필터(미도시) 및 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 이루어져 있는 공통 전극(common electrode)(90)이 형성되어 있다. 여기서, 블랙 매트릭스는 제1 및 제2 게이트선(22a, 22b)과 데이터선(62)에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터(Qa, Qb)에 대응하는 부분으로 형성될 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스는 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)과 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 부근에서의 빛샘을 차단하기 위하여 다양한 모양을 가질 수 있다.A common electrode made of a black matrix (not shown) to prevent light leakage, a red, green, and blue color filter (not shown) on an insulating substrate (not shown) made of transparent glass, or a transparent conductive material such as ITO or IZO. A
그리고, 공통 전극(90)은 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)과 마주보며, 다수의 절개부(92) 또는 돌출부를 가지고 있다. 여기서, 절개부(92) 또는 돌출부는 편광판의 투과축(1)과 실질적으로 -45도 또는 45도를 이루는 사선부를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)과 공통 전극(90)은 절개부 또는 돌출부를 포함할 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위하여 절개부를 이용하여 설명한다.The
공통 전극(90) 위에는 액정 분자들을 배향하는 배향막(미도시)이 도포될 수 있다.An alignment layer (not shown) may be coated on the
도 8은 도 4의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 도 7의 컬러필터 기판을 포함하는 액정 표시 장치의 배치도로서, 공통 전극(90)의 절개부(92) 중 사선부는 제1 부화소 전극(82a)과 제2 부화소 전극(82b) 사이의 간극(83) 및 제1 부화소 전극(82a)의 절개부(84) 또는 돌출부의 사이에 배열된다. FIG. 8 is a layout view of a liquid crystal display including the thin film transistor array substrate of FIG. 4 and the color filter substrate of FIG. 7, wherein an oblique portion of the
이와 같은 구조의 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판을 정렬하여 결합하고 그 사이에 액정 물질을 개재하여 수직 배향하면 액정 표시 장치의 기본 구조가 마련된다. When the thin film transistor array substrate and the color filter substrate having such a structure are aligned and combined, and vertically aligned through the liquid crystal material therebetween, a basic structure of the liquid crystal display device is provided.
박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판을 정렬했을 때, 제1 부화소 전극(82a)과 제2 부화소 전극(82b) 사이의 간극(83), 제1 부화소 전극(82a)의 절개부(84) 및 공통 전극(90)의 절개부(92)는 화소의 표시 영역을 다수의 도메인으로 분할하며, 이에 따라 기준 시야각이 확대되어 측면 시인성이 개선될 수 있다. 여기서, 간극, 절개부 또는 돌출부를 도메인 분할 수단이라 한다.When the thin film transistor array substrate and the color filter substrate are aligned, the
액정 표시 장치는 이러한 기본 구조에 편광판, 백라이트 등의 요소들을 배치하여 이루어진다. 이 때 편광판(미도시)은 기본 구조 양측에 각각 하나씩 배치되며 그 투과축(1)은 게이트선(22)에 대하여 나란하고 나머지 하나는 이에 수직을 이루도록 배치된다. 이상과 같은 구조로 액정 표시 장치를 형성하면 액정에 전계가 인가되었을 때 각 도메인 내의 액정이 도메인을 분할하는 간극(83) 또는 절개부(84, 92)에 대하여 수직을 이루는 방향으로 기울어지게 된다. 따라서, 각 도메인의 액정은 편광판의 투과축(1)에 대하여 대략 45도 또는 -45도로 기울어진다. 이러한 간극(83) 또는 절개부(84, 92) 사이에서 형성되는 측방향 전계(lateral field)가 각 도메인의 액정 배향을 도와주게 된다.The liquid crystal display device is formed by disposing elements such as a polarizing plate and a backlight on the basic structure. At this time, one polarizing plate (not shown) is disposed on both sides of the basic structure, and the transmission axis 1 thereof is arranged to be parallel to the gate line 22 and the other one is perpendicular to this. When the liquid crystal display device is formed as described above, when an electric field is applied to the liquid crystal, the liquid crystal in each domain is inclined in a direction perpendicular to the
다수의 도메인을 액정이 기우는 방향에 따라 4 종류의 도메인 그룹으로 분류 할 때 각 도메인 그룹의 면적이 실질적으로 같은 경우 상하좌우 방향에 대한 균일한 시인성을 확보할 수 있다. 특히, 기준 계조 전압보다 높은 계조 전압이 인가되는 제2 부화소 전극(82b)에 의해 액정 표시 장치의 표시 특성이 주로 결정되므로, 제2 부화소 전극(82b)을 구성하는 4 종류의 도메인의 면적이 실질적으로 같을 경우 상하좌우 방향으로 균일한 시인성을 확보할 수 있다.When a plurality of domains are classified into four types of domain groups according to the direction in which the liquid crystal is tilted, uniform visibility in the up, down, left, and right directions can be ensured when the area of each domain group is substantially the same. In particular, since the display characteristics of the liquid crystal display are mainly determined by the
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 차단막을 형성하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of forming a light blocking film according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10.
우선 도 9를 참조하면, 절연 기판(10) 위에 유지 전극(29)이 형성되어 있고, 유지 전극(29) 위에 게이트 절연막(30)을 형성되어 있다. 그리고, 게이트 절연막(30) 상에 무기물로 이루어지는 하부 보호막(71)과 유기물로 이루어지는 상부 보호막(72)을 포함하는 보호막(70)이 형성되어 있다. 이때, 게이트 절연막(30)은 약 0.4 내지 0.5㎛, 하부 보호막(71)은 약 0.15 내지 0.25㎛ 및 상부 보호막(72)은 2.5 내지 3.5㎛의 두께로 형성될 수 있다. 상부 보호막(72)의 두께는 드레인 전극과 부화소 전극 사이의 기생 용량을 줄이면서 상부 보호막(72)의 투과율의 감소를 최소화할 수 있는 약 3.0㎛가 바람직하다. 이때, 유지전극(29) 위에 형성된 상부 보호막(72)에는 유지 전극(29) 상의 하부 보호막(71)을 노출시키는 형성되어 있다.9, a
상부 보호막(72) 위에는 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)가 형성되어 있다.First and
그리고, 상부 보호막(72) 상에 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)을 덮도록 스페이서용 유기 물질층을 형성한 후, 기판(10) 상에 광마스크(910)를 정렬한다. 광마스크(910)는 투명한 기판과 그 하부에 차광층으로 이루어지며, 입사광을 투과시키도록 차광층이 없는 투과 영역, 입사광 중 일정 부분만 투과시키도록 차광층에 슬릿이 형성된 일정한 반투과 영역 및 입사광을 차단하는 차단 영역을 포함한다. 여기에서, 반투과 영역은 제1 유지 커패시터 영역(A)과 제2 유지 커패시터 영역(B)에 대응하여 배치되고, 차단 영역은 스페이서가 형성될 영역에 대응하여 배치된다. 본 실시예에서는 광마스크(910)의 투과율을 조절하기 위하여 슬릿 패턴을 사용하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 투과율이 다른 별도의 차광층을 사용한 하프톤 마스크(half-tone mask) 또는 격자 패턴을 사용하여 투과율을 조절할 수도 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 슬릿 마스크로 구성된 광마스크를 사용하여 본 발명의 실시예를 설명한다.The organic material layer for spacers is formed on the
이러한 광마스크(910)를 통하여 노광 및 현상을 진행한다.Exposure and development are performed through the
그러면, 도 10에 도시된 바와 같이, 반투과 영역에 대응하는 제1 및 제2유지 캐패시터 영역(A, B)에는 제1 및 제2 광 차단막(97a, 97b)이 형성되고, 차단 영역에 대응하는 상부 보호막(72) 상에는 스페이서(95)가 형성된다. 즉, 개구부(93)의 측벽 상의 제1 및 제2 부화소 전극(82a, 82b)을 덮도록 제1 및 제2 광 차단막(97a, 97b)이 형성된다. Then, as shown in FIG. 10, first and second
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이 며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 의하면, 유지 전극의 가장자리 부분에서 발생하는 빛샘 현상을 방지하여 액정 표시 장치의 전체 명암비를 향상시킬 수 있다.According to the liquid crystal display device according to the present invention as described above, it is possible to prevent the light leakage phenomenon occurring at the edge portion of the sustain electrode to improve the overall contrast ratio of the liquid crystal display device.
Claims (8)
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KR1020060014708A KR20070082202A (en) | 2006-02-15 | 2006-02-15 | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
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