KR20070113864A - Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 배치도이고,1 is a layout view of a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널에서 공통전극을 설명하기 위한 도면이고,2 is a view for explaining a common electrode in a liquid crystal display panel according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ를 따른 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1,
도 4은 도 3의 A부분의 확대도이고,4 is an enlarged view of a portion A of FIG. 3,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
121 : 게이트선 122 : 게이트 전극 121: gate line 122: gate electrode
123 : 공통전극선 131 : 게이트 절연막 123: common electrode line 131: gate insulating film
132 : 반도체층 133 : 저항 접촉층132: semiconductor layer 133: ohmic contact layer
141 : 데이터선 142 : 소스 전극141: data line 142: source electrode
143 : 드레인 전극 151 : 보호막143: drain electrode 151: protective film
160 : 화소전극 162 : 서브 화소전극160: pixel electrode 162: sub pixel electrode
180 : 공통전극 182 : 서브 공통전극180: common electrode 182: sub common electrode
본 발명은 액정표시패널과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same.
액정표시장치는 액정표시패널을 포함하며, 액정표시패널은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터가 형성되어 있는 컬러필터 기판, 그리고 이들 사이에 액정층이 위치하고 있는 액정 표시 패널을 포함한다. 액정 표시 패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 이러한 구성의 액정표시장치는 박형, 소형, 저소비 전력에는 유리하나, 대형화, 풀컬러(full color) 실현, 컨트라스트(contrast) 향상 및 시야각 등에 있어서는 약점이 있다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel includes a thin film transistor substrate on which a thin film transistor is formed, a color filter substrate on which a color filter is formed, and a liquid crystal display panel on which a liquid crystal layer is positioned. . Since the liquid crystal display panel is a non-light emitting device, a backlight unit for irradiating light is disposed on the rear surface of the thin film transistor substrate. The liquid crystal display device having such a configuration is advantageous for thin, small size, and low power consumption, but has disadvantages in size, realization of full color, contrast enhancement, and viewing angle.
액정표시패널의 시야각을 향상시키기 위해 PVA(patterned vertically aligned) 모드, IPS(in-plane switching) 모드, FFS(fringe-field switching) 모드 등이 개발되었다.In order to improve the viewing angle of the LCD panel, a patterned vertically aligned (PVA) mode, an in-plane switching (IPS) mode, and a fringe-field switching (FFS) mode have been developed.
이 중 FFS 모드에서는 박막트랜지스터 기판에 공통전극과 화소전극을 모두 형성하고 공통전극과 화소전극 간의 수평전계를 조절하여 화상을 형성한다. 그런데 공통전극과 화소전극 간에 일부 형성되는 수직전계에 의해 액정의 움직임이 제어되지 않는 부분이 발생하고, 이에 의해 투과율이 저하되는 문제가 있다.In the FFS mode, both the common electrode and the pixel electrode are formed on the thin film transistor substrate, and an image is formed by adjusting a horizontal electric field between the common electrode and the pixel electrode. However, a portion in which the movement of the liquid crystal is not controlled due to a vertical electric field partially formed between the common electrode and the pixel electrode may cause a problem in that the transmittance is lowered.
따라서 본 발명의 목적은 시야각이 우수하면서도 투과율이 높은 액정표시패 널을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel having excellent viewing angle and high transmittance.
본 발명의 다른 목적은 시야각이 우수하면서도 투과율이 높은 액정표시패널의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display panel having excellent viewing angle and high transmittance.
상기의 목적은, 제1절연기판과; 상기 제1절연기판 상에 형성되어 있으며, 절개부를 사이에 두고 있는 한 쌍의 서브 공통전극을 포함하는 공통전극과; 상기 공통전극 상에 형성되어 있는 절연막과; 상기 절연막 상에 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 서브공통전극과 이격되어 상기 한 쌍의 서브공통전극 사이에 위치하는 서브 화소전극을 포함하는 화소전극과; 상기 화소전극 상에 형성되어 있는 액정층과; 상기 액정층을 사이에 두고 상기 제1절연기판과 마주하는 제2절연기판을 포함하는 액정표시패널에 의하여 달성된다.The object is that the first insulating substrate; A common electrode formed on the first insulating substrate and including a pair of sub common electrodes having a cutoff portion therebetween; An insulating film formed on the common electrode; A pixel electrode formed on the insulating layer, the pixel electrode including a sub pixel electrode spaced apart from the pair of sub common electrodes and positioned between the pair of sub common electrodes; A liquid crystal layer formed on the pixel electrode; The liquid crystal display panel may include a second insulating substrate facing the first insulating substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween.
상기 절개부는 길게 연장되어 있으며, 복수로 마련되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the said incision part extends long and is provided in plurality.
상기 절개부는 경사져 있는 것이 바람직하다. The cutout is preferably inclined.
상기 공통전극 및 상기 화소전극은 투명도전물질로 이루어진 것이 바람직하다. The common electrode and the pixel electrode are preferably made of a transparent conductive material.
상기 개구부, 상기 서브 공통전극 및 상기 서브 화소전극은 띠 형상이며, 인접한 상기 서브 화소전극 간의 간격은 상기 서브 화소전극 폭의 약 80% 내지 120%인 것이 바람직하다. Preferably, the opening, the sub common electrode, and the sub pixel electrode have a band shape, and an interval between adjacent sub pixel electrodes is about 80% to 120% of the width of the sub pixel electrode.
상기 서브 공통전극의 폭은 상기 서브 화소전극 폭의 약 50% 내지 80%인 것 이 바람직하다. The width of the sub common electrode is preferably about 50% to 80% of the width of the sub pixel electrode.
상기 서브 공통전극과 서브 화소전극의 간격은 약 0.3㎛ 내지 1㎛인 것이 바람직하다. The spacing between the sub common electrode and the sub pixel electrode is preferably about 0.3 μm to 1 μm.
본 발명의 목적은 절연기판과; 상기 절연기판 상에 형성되어 있으며 길게 연장되어 있는 복수의 서브 공통전극을 포함하는 공통전극과; 상기 공통전극 상에 형성되어 있는 절연막과; 상기 절연막 상에 형성되어 있으며, 길게 연장되어 있으며 상기 복수의 서브 공통전극과 겹치지 않는 복수의 서브 화소전극을 포함하는 화소전극을 포함하는 액정표시패널에 의하여도 달성된다.An object of the present invention and the insulating substrate; A common electrode formed on the insulating substrate and including a plurality of sub common electrodes extending for a long time; An insulating film formed on the common electrode; It is also achieved by a liquid crystal display panel including a pixel electrode formed on the insulating film and extending for a long time and including a plurality of sub pixel electrodes that do not overlap with the plurality of sub common electrodes.
본 발명의 다른 목적은 절연기판 상에 제1투명도전층을 형성하는 단계와; 상기 제1투명도전층을 길게 연장된 복수의 광차단패턴을 가지는 마스크를 이용하여 사진식각하여 길게 연장되어 있는 복수의 서브 공통전극을 포함하는 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 공통전극 상에 절연막을 형성하는 단계와; 상기 절연막 상에 제2투명도전층을 형성하는 단계와; 상기 제2투명도전층을 상기 마스크를 이용하여 사진식각하여 길게 연장되어 있으며 상기 복수의 서브 공통전극과 겹치지 않는 복수의 서브 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시패널의 제조방법에 의하여 달성된다.Another object of the present invention is to form a first transparent conductive layer on an insulating substrate; Forming a common electrode including a plurality of sub common electrodes extending by photolithography using a mask having a plurality of light blocking patterns extending over the first transparent conductive layer; Forming an insulating film on the common electrode; Forming a second transparent conductive layer on the insulating film; The second transparent conductive layer is formed by photolithography using the mask, and is formed by a method of manufacturing a liquid crystal display panel, the method including forming a plurality of sub-pixel electrodes that do not overlap with the plurality of sub common electrodes.
상기 서브 공통전극과 상기 서브 화소전극 간의 간격은 상기 공통전극을 형성하기 위한 노광시간을 변경하여 조절하는 것이 바람직하다. The interval between the sub common electrode and the sub pixel electrode may be adjusted by changing an exposure time for forming the common electrode.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다. 이하에서 어떤 막(층)이 다른 막(층)의‘상에’형성되어(위치하고) 있다는 것은, 두 막 (층)이 접해 있는 경우 뿐 아니라 두 막(층) 사이에 다른 막(층)이 존재하는 경우도 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a film is formed (located) on another layer, not only when two films are in contact with each other but also when another film is between two layers. It also includes the case where it exists.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 배치도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널에서 공통전극을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.1 is a layout view of a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a common electrode in the liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is III- of FIG. 1. It is sectional drawing along III.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널(10)은 박막트랜지스터 기판(100)과 이에 대면하고 있는 컬러필터 기판(200), 그리고 이들 사이에 위치하고 있는 액정층(300)을 포함한다.The liquid
우선 박막트랜지스터 기판(100)에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, the thin
제1절연기판(111) 상에 공통전극(180)이 형성되어 있다. 공통전극(180)은 화소마다 분리되어 있고 각각은 직사각형 형상이다. 공통전극(180)에는 복수의 절개부(181)가 형성되어 있다. 절개부(181)는 길게 연장되어 있으며, 절개부(181) 사이에서 길게 연장되어 있는 부분은 서브 공통전극(182)을 형성한다.The
절개부(181)는 게이트선(121)에 대하여 경사져 있으며, 전체적으로 공통전극선(123)을 중심으로 상하 대칭인 형태를 가지고 있다. 절개부(181)의 형태에 따라 서브 공통전극(182) 역시 경사져 있으며, 전체적으로 상하 대칭인 형태를 가지고 있다. The
본 발명에서의 서브 공통전극(182)은 공통전극(180) 중에서 절개부(181) 사이에 위치하는 부분을 나타낸다. 서브 공통전극(182)의 형태는 길게 연장되어 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The sub
공통전극(180)은 투명도전물질인 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 마련될 수 있다.The
제1절연기판(111) 상에는 게이트 배선(121, 122, 123)이 형성되어 있다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 금속 단일층 또는 다중층일 수 있다. 게이트 배선(121, 122, 123)은 가로 방향으로 뻗어 있는 게이트선(121) 및 게이트선(121)에 연결되어 있는 게이트 전극(122), 화소전극(160)과 중첩되어 저장 용량을 형성하는 공통전극선(123)을 포함한다. 공통전극선(123)은 화소의 중간 부분에서 공통전극(180)과 접촉하여, 공통전극(180)에 공통전압을 인가한다.
실시예와 달리 공통전극(180)과 공통전극선(123) 사이에 별도의 절연막이 형성될 수도 있으며, 이 경우 절연막에는 공통전극(180)과 공통전극선(123)사이의 연결을 위해 접촉구가 형성된다.Unlike the embodiment, a separate insulating film may be formed between the
제1절연기판(111)위에는 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 이루어진 게이트 절연막(131)이 게이트 배선(121, 122, 123)을 덮고 있다.On the first
게이트 전극(122)의 게이트 절연막(131) 상부에는 비정질 실리콘 등의 반도체로 이루어진 반도체층(132)이 형성되어 있으며, 반도체층(132)의 상부에는 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 등의 물질로 만들어진 저항 접촉층(133)이 형성되어 있다. 소스 전극(142)과 드레인 전극(143) 사이의 채널부에서는 저항 접촉층(133)이 제거되어 있다.A
저항 접촉층(133) 및 게이트 절연막(131) 위에는 데이터 배선(141, 142, 143)이 형성되어 있다. 데이터 배선(141, 142, 143) 역시 금속층으로 이루어진 단 일층 또는 다중층일 수 있다. 데이터 배선(141, 142, 143)은 세로방향으로 형성되어 게이트선(121)과 교차하여 화소를 형성하는 데이터선(141), 데이터선(141)의 분지이며 저항 접촉층(133)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(142), 소스전극(142)과 분리되어 있으며 소스전극(142)의 반대쪽 저항 접촉층(133) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(143)을 포함한다.
데이터 배선(131, 132, 133) 및 이들이 가리지 않는 반도체층(132)의 상부에는 보호막(151)이 형성되어 있다. 보호막(151)에는 드레인 전극(143)을 드러내는 접촉구(171)가 형성되어 있다.The
보호막(151)의 상부에는 화소전극(160)이 형성되어 있다. 화소전극(160)은 화소마다 분리되어 있고 각각은 직사각형 형상이다. 화소전극(160)에는 복수의 절개부(161)가 형성되어 있다. 절개부(161)는 길게 연장되어 있으며, 절개부(161) 사이에서 길게 연장되어 있는 부분은 서브 화소전극(162)을 형성한다.The
절개부(161)는 경사져 있으며, 전체적으로 상하 대칭인 형태를 가지고 있다. 절개부(161)의 형태에 따라 서브 화소전극(162) 역시 경사져 있으며, 전체적으로 상하 대칭인 형태를 가지고 있다.The
각 절개부(161, 181)는 서로 평행하게 형성되어 있으며, 서브 공통전극(181)과 서브 화소전극(161)도 서로 평행하게 형성되어 있다.The
화소전극(160)은 투명도전물질인 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 마련될 수 있다.The
이상 설명한 공통전극(180)과 화소전극(160)은 거의 같은 영역에 걸쳐 형성 되어 있다. 단 서브 공통전극(182)과 서브 화소전극(162)은 서로 겹치지 않도록 마련되어 있다.The
이어 컬러필터 기판(200)에 대하여 설명하겠다.Next, the
제2절연기판(211) 위에 블랙매트릭스(221)가 형성되어 있다. 블랙매트릭스(221)는 일반적으로 적색, 녹색 및 청색 필터 사이를 구분하며, 박막트랜지스터 기판(100)에 위치하는 박막트랜지스터로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다. 블랙매트릭스(221)는 통상 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어져 있다. 상기 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.The
컬러필터(231)는 블랙매트릭스(221)를 경계로 하여 적색, 녹색 및 청색 필터가 반복되어 형성된다. 컬러필터(231)는 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터 조사되어 액정층(300)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터(231)는 통상 감광성 유기물질로 이루어져 있다.The
박막트랜지스터 기판(100)과 컬러필터 기판(200)의 사이에는 액정층(300)이 위치한다. 액정층(300)은 양의 유전율 이방성을 가지고 있으며, 전계에 따라 평면상에서 회전하며 화면을 형성한다. The
이와 같은 액정표시패널(10)에서 투과율이 향상되는 이유를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.The reason why the transmittance of the liquid
설명한 바와 같이 서브 화소전극(162)과 서브 공통전극(182)은 서로 겹치지 않는다. 한편 서브 화소전극(162)과 서브 공통전극(182)은 화소의 대부분 영역을 차지하고 있기 때문에, 액정층(300)의 대부분은 서브 화소전극(162)과 서브 공통전 극(182)이 형성하는 전계에 영향을 받는다.As described above, the
실시예에서 서브 화소전극(162) 간의 간격(w1), 즉 개구부(161)의 폭은 일정하며, 각 서브 화소전극(162)의 폭(w2)도 일정하다. 개구부(161)의 폭은 서브 화소전극(162)의 폭(w2)의 80% 내지 120%일 수 있다. 더 구체적으로, 서브 화소전극(162) 간의 간격(w1)과 각 서브 화소전극(162)의 폭(w2)은 동일하며, 약 4㎛ 정도일 수 있다.In an embodiment, the interval w1 between the
서브 화소전극(162)과 서브 공통전극(182) 사이에는 게이트 절연막(131)과 보호막(151)이 위치하며, 각각의 두께는 약 4000Å과 약 2000Å일 수 있다. 게이트 절연막(131)과 보호막(151)은 질화 실리콘으로 이루어질 수 있다.The
서브 공통전극(182)은 인접한 약 서브 화소전극(162)의 가운데 위치하고 있다. 서브 공통전극(182)의 폭(w3)은 개구부(161)의 폭(w1)의 50% 내지 80%일 수 있다. 서브 공통전극(182)과 인접한 서브 화소전극(162) 간의 간격(w4)은 약 0.3㎛ 내지 1㎛ 일 수 있다.The sub
이와 같이 서브 화소전극(162)과 서브 공통전극(182)이 일정 간격(w4)으로 이격되어 있기 때문에, 전계는 주로 수평방향으로 형성되고 수직방향으로의 전계형성은 억제된다. 따라서 수직방향 전계의 영향을 받는 액정(300)이 감소하여 투과율이 향상된다.In this way, since the
여기서 서브 화소전극(162)과 서브 공통전극(182)의 간격(w4)이 증가할수록 수직방향으로의 전계 형성은 효과적으로 억제된다. 그러나 간격(w4)이 증가할수록 적절한 전계 형성을 위해 높은 구동전압이 필요한 문제가 있다. 간격(w4)이 좁아지 면 수직방향의 전계가 증가하여 투과율 향상이 방해된다.Herein, as the distance w4 between the
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
여기서 설명하는 방법에서는 공통전극(180)과 화소전극(160)이 같은 마스크(400)를 사용하여 패터닝되며, 공통전극(180)의 형성과정만을 설명한다.In the method described herein, the
도 5a는 제1절연기판(111) 상에 투명도전층(183)과 감광층(190)을 순차적으로 형성하고, 감광층(190)을 노광하는 상태를 나타낸다.5A illustrates a state in which the transparent
투명도전층(183)은 ITO 또는 IZO를 스퍼터링하여 형성할 수 있으며, 감광층(190)은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 스크린 코팅 등을 통해 형성할 수 있다.The transparent
감광층(190)의 노광은 마스크(400)를 이용하여 형성한다. 마스크(400)는 화소전극(160)의 형성에서도 사용될 수 있다. 마스크(400)는 쿼츠 등으로 이루어진 베이스판(410)과 베이스판(410)에 형성되어 있는 광차단패턴(420)을 포함하다. 광차단패턴(420)은 크롬 등으로 이루어져 있으며 절개부(161, 181)에 대응하는 부분에는 형성되어 있지 않다. 광차단패턴(420)은 길게 연장되어 있으며, 그 폭(w5)과 간격(d6)은 동일하게 마련되어 있다.The exposure of the
이 상태에서 노광을 하는데, 노광은 통상의 경우보다 더 강하게, 즉 더 긴시간 동안 행한다.The exposure is performed in this state, and the exposure is performed more intensely than usual, that is, for a longer time.
도 5b는 노광 후 감광층(190)을 현상한 상태를 나타낸 것이다. 광차단패턴(420)에 의해 가려진 부분은 분해되어 제거되며, 광차단패턴(420)에 의해 가려진 부분은 남게 된다.5B illustrates a state in which the
여기서, 노광이 강하게 이루어졌기 때문에, 남은 감광층(190)의 폭(w7)은 광차단패턴(420)의 폭(w5)보다 다소 작게 된다. 이에 따라 감광층(190) 간의 간격(w8)은 광차단패턴(420) 간의 간격(w6) 보다 크게 된다.Here, since the exposure is made strong, the width w7 of the remaining
이 후 감광층(190)을 마스크로 하여 투명도전층(183)을 식각하면 도 3에 표시한 공통전극(180)이 형성된다. 공통전극(180)의 폭(w3)은 감광층(190)의 폭(w7)에 대응한다.Thereafter, when the transparent
이상에서 설명한 바와 같이 투명전극층(183)의 폭(w3)은 감광층(190)에 대한 노광량을 조절하여 변화시킬 수 있다.As described above, the width w3 of the
도시하지는 않았지만 이후 게이트 절연막(131) 및 보호막(151) 등을 형성한 후 화소전극(160)을 형성한다. 화소전극(160)은 공통전극(180)과 유사한 방법으로 형성하되, 마스크(400)는 서브 화소전극(161)과 서브 공통전극(181)이 서로 겹치지 않도록 정렬시킨다. Although not shown, the
화소전극(160) 형성을 위한 노광을 정상적으로 실시하면 광차단패턴(420)의 폭(w5)과 유사한 폭을 가지는 서브 화소전극(162)을 얻을 수 있다.When the exposure for forming the
이상 설명한 실시예에서는 화소전극(160)과 공통전극(180)을 동일한 마스크(400)를 사용하여 형성하였다. 실시예와 달리 화소전극(160)과 공통전극(180)은 서로 다른 마스크를 사용하여 형성될 수 있다.In the above-described embodiments, the
비록 본발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항 과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although embodiments of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that the present embodiments may be modified without departing from the spirit or principles of the present invention. The scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시야각이 우수하면서도 투과율이 높은 액정표시패널이 제공된다.As described above, according to the present invention, a liquid crystal display panel having excellent viewing angle and high transmittance is provided.
또한 시야각이 우수한면서도 투과율이 높은 액정표시패널의 제조방법이 제공된다.In addition, a method of manufacturing a liquid crystal display panel having excellent viewing angle and high transmittance is provided.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060047705A KR20070113864A (en) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same |
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2006
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