KR20080000012A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저전압 구동이 가능하면서 넓은 개구 영역을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는, 교차 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차영역에 형성된 스위칭 소자; 상기 화소영역에 형성된 화소전극; 및 상기 화소전극 상부에 형성된 공통전극을 포함하고, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 스위칭 소자와 오버랩되도록 형성된 제 1 공통전극과 상기 화소영역에 형성되는 제 2 공통전극을 포함한다.
본 발명은 보호막을 유기절연막으로 사용함으로써, 고개구율을 구현한 효과가 있다.
액정표시장치, 횡전계, 공통전극, 개구율, 저전압
Description
도 1은 종래 기술에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소구조를 도시한 도면이다.
도 2는 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선과 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소구조를 도시한 도면이다.
도 4는 상기 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선과 Ⅳ-Ⅳ'선을 절단한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 상기 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선과 Ⅳ-Ⅳ'선을 절단한 단면도를 따라 액정표시장치 제조공정을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101: 게이트 배선 101a: 게이트 전극
105a, 105b: 데이터 배선 107: 화소전극
113: 제 1 공통전극 113a: 제 2 공통전극
115: 공통배선 150: 콘택부
본 발명은 저전압 구동이 가능하면서 넓은 개구 영역을 갖는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 액정표시장치의 협소한 시야각 문제를 해결하기 위하여 여러가지 새로운 방식을 채용한 액정표시장치 개발이 활발하게 진행되었는데, 상기 방식으로는 횡전계 방식(IPS:in-plane switching mode) 또는 OCB 방식(optically compensated birefrigence mode) 등이 있다.
이 가운데 상기 횡전계 방식 액정표시장치는 액정 분자를 기판에 대해서 수평을 유지한 상태로 구동시키기 위하여 2개의 전극을 동일한 기판(하부기판) 상에 형성하고, 상기 2개의 전극 사이에 전압을 인가하여 기판에 대해서 수평방향으로 전계를 발생시키는 방식이다.
따라서, 이와 같은 횡전계 방식에서는 액정 분자의 장축이 기판에 대하여 수직한 방향(트위스트 네마틱 방식)으로 일어서지 않게 된다. 이 때문에, 시야각 방향에 대한 액정의 복굴절율 변화가 작아 종래의 TN 방식 액정표시장치에 비해 우수한 시야각 특성이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래 기술에 따른 횡전계 방식 액정표시 장치의 화소구조를 구체적으로 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 게이트 배선(1)과 데이터 배선(5)이 교차되어 단위 화소 영역이 정의되어 있고, 그 교차 영역에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 배치되어 있다.
상기 단위 화소 영역에는 상기 게이트 배선(1)과 평행한 방향으로 제 1 공통 배선(3)이 상기 데이터 배선(5)과 교차되어 있고, 단위 화소 영역 양측 가장자리는 상기 제 1 공통 배선(3)으로부터 분기되는 제 1 공통 전극(3a)이 상기 데이터 배선(5)과 평행한 방향으로 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(1)과 인접한 상기 제 1 공통 전극(3a) 가장자리에는 스토리지 커패시턴스를 형성하기 위한 제 1 스토리지 전극(6)이 형성되어 있어, 상기 제 1 공통 배선(3), 제 1 공통 전극(3a) 및 제 1 스토리지 전극(6)이 폐루프 구조를 이루고 있다.
또한, 상기 제 1 스토리지 전극(6)과 인접하는 게이트 배선(1)에는 TFT의 게이트 전극(1a) 기능을 할 수 있도록 폭이 확장되어 형성되어 있다.
상기 제 1 공통 배선(3)과 제 1 공통 전극(3a) 상부에는 상기 제 1 공통 배선(3)과 전기적으로 연결되면서 상기 제 1 공통 배선(3) 및 제 1 공통 전극(3a)에 오버랩(overlap)되는 제 2 공통 배선(13)과 제 3 공통 전극(13b)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제 2 공통 배선(13)으로부터 상기 단위 화소 영역 중심을 따라 상기 데이터 배선(5)과 평행한 방향으로 슬릿 형상의 제 2 공통 전극(13a)이 분기되어 있다.
여기서, 상기 제 2 공통 배선(13), 제 2 공통 전극(13a) 및 제 3 공통 전극(13b)은 화소 전극(7a)과 동일한 투명금속으로 형성되면서, 서로가 전기적으로 연결된 일체형 구조이다.
이때, 상기 제 2 공통 배선(13)은 상기 제 1 공통 배선(3)과 전기적으로 연결되어 있기 때문에 상기 제 2 공통 전극(13a)과 제 3 공통 전극(13b)에 공통 전압 신호가 인가된다.
상기 화소 전극(7a)은 단위 화소 중심 영역에서 상기 제 2 공통 배선(13)으로부터 분기되는 제 2 공통 전극(13a)을 사이에 두고 양측에 형성되어 있고, 상기 화소전극(7a)은 상기 제 1 스토리지 전극(6)과 오버랩 되도록 형성된 제 2 스토리지 전극(7)과 전기적으로 연결되어 있다.
따라서, 상기 화소 전극(7a)과 전기적으로 연결된 제 2 스토리지 전극(7)과 제 1 공통 전극(3a)과 전기적으로 연결된 제 1 스토리지 전극(6)은 단위 화소 영역에서 스토리지 커패시턴스를 형성한다.
또한, 2 ITO 전극 구조로서, 종래 단위 화소 영역에 형성되던 공통 전극을 투명 금속으로 형성함으로써, 개구율을 향상시켰다.
도 2는 상기 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선과 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, Ⅰ-Ⅰ' 영역에서는 투명성 절연기판(10) 상에 게이트 배선(1)과 게이트 전극(1a) 및 공통 배선(미도시)과 연결된 제 1 스토리지 전극(6)이 형성되어 있다.
상기 게이트 배선(1), 게이트 전극(1a) 및 제 1 스토리지 전극(6)이 형성된 절연기판(10) 상에는 게이트 절연막(12)과, 상기 게이트 절연막(12) 상에 채널층(14), 오믹 콘택층(15), 소스 전극(17a) 및 드레인 전극(17b)으로 형성된 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.
상기 박막 트랜지스터의 소스 전극(17a)은 도 1에 도시된 데이터 배선(5)으로부터 분기되어 있고, 상기 드레인 전극(17b)은 단위 화소 영역에 형성된 상기 제 1 스토리지 전극(6) 상부까지 확장 형성되어 있다.
상기 소스 전극(17a) 및 드레인 전극(17b)이 형성된 절연기판(10) 상에는 보호막(19)이 형성되어 있고, 상기 보호막(19) 상에는 상기 화소 전극과 일체로 형성된 제 2 스토리지 전극(7)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 제 2 스토리지 전극(7)은 상기 보호막(19) 상에 형성된 콘택홀을 통하여 상기 드레인 전극(17b)과 연결되어 있다.
이와 대응되는 Ⅱ-Ⅱ' 영역은 상기 절연기판(10) 상에 게이트 전극(1a)과 동일한 금속으로 형성되는 제 1 공통전극(3a)이 화소 영역 양측 가장자리에 형성되어 있고, 상기 제 1 공통전극(3a) 상에는 게이트 절연막(12)이 형성되어 있다.
상기 게이트 절연막(12) 상에는 상기 제 1 공통전극(3a)과 평행한 방향으로 데이터 배선(5)이 형성되어 있고, 상기 데이터 배선(5)이 형성된 절연기판(10) 상에는 보호막(19)이 형성되어 있다.
상기 보호막(19) 상에는 제 2 공통전극(13b), 화소전극(7a)이 교대로 형성되어 있다.
이와 같이, 도 1과 도 2를 참조하면, 개선된 2 ITO 구조의 액정표시장치는 화소 영역에 배치된 제 2 공통 전극(13a)과 화소 전극(7a)이 모두 투명 금속이므로 개구율이 향상시켰다.
그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 종래 액정표시장치의 화소 영역의 양측가장자리 영역은 제 1 공통전극(3a)이 형성되고, 게이트 전극(1a)과 인접한 영역에는 불투명 금속인 제 1 스토리지 전극(6)이 형성되기 때문에 개구율을 넓히는데는 한계가 있다.
또한, 상기 게이트 전극(1a)과 인접한 영역에는 불투명 금속으로된 제 1 스토리지 전극(6)이 형성되어 있기 때문에 화소 영역의 개구율은 그 넓이만큼 감소하는 문제가 있다.
본 발명은, 보호막을 유기절연막으로 사용함으로써, 고개구율을 구현한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 데이터 배선을 Cu, W과 같은 저저항 배선으로 형성함으로써, 고속응답이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 화소 영역에 투명금속으로된 공통전극과 화소전극을 형성함으로써, 고개구율을 구현한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 유기절연막 상에 화소전극과 공통전극을 형성함으로써, 저전압 구동이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치는,
교차 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선;
상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차영역에 형성된 스위칭 소자;
상기 화소영역에 형성된 화소전극; 및
상기 화소전극 상부에 형성된 공통전극을 포함하고,
상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 스위칭 소자와 오버랩되도록 형성된 제 1 공통전극과 상기 화소영역에 형성되는 제 2 공통전극을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는,
화소 영역들이 정의된 기판;
상기 기판의 화소 영역 상에 형성된 박막 트랜지스터;
상기 박막 트랜지스터 상에 형성된 유기절연막;
상기 유기절연막 상에 형성된 화소전극;
상기 화소전극 상에 형성된 보호막; 및
상기 보호막 상에 형성된 공통전극을 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 액정표시장치 제조방법은,
기판 상에 게이트 전극, 게이트 배선을 형성하는 단계;
상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 액티브층과 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;
상기 데이터 배선이 형성된 기판 상에 유기절연막을 형성한 다음, 상기 드레인 전극 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계;
상기 유기절연막 상에 화소전극을 형성하는 단계;
상기 화소전극 상에 보호막을 형성하는 단계; 및
상기 보호막이 형성된 기판 상에 공통전극이 형성된 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 보호막을 유기절연막으로 사용함으로써, 고개구율을 구현하였고, 데이터 배선을 Cu, W과 같은 저저항 배선으로 형성함으로써, 고속응답이 가능하다.
또한, 본 발명은, 화소 영역에 투명금속으로된 공통전극과 화소전극을 형성함으로써, 고개구율을 구현하고, 유기절연막 상에 화소전극과 공통전극을 형성함으로써, 저전압 구동이 가능하다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정표시장치의 화소구조를 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 게이트 배선(101)과 데이터 배선(105a, 105b)이 교차하여 단위 화소 영역을 한정하고, 상기 게이트 배선(101)과 데이터 배선(105a)이 교차하는 영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.
상기 단위 화소 영역 중심에는 상기 게이트 배선(101)과 평행한 방향을 따라 공통배선(115)이 형성되어 있다. 또한, 상기 공통 배선(115)은 화소 영역에 형성된 화소전극(107)을 관통하여 상기 화소 전극(107) 상부에 형성된 제 1 공통전극(113)과 제 2 공통전극(113a)과 전기적으로 연결된다.
상기 제 1 공통전극(113)은 기판의 전 영역에 형성되고, 화소 영역과 대응되는 영역에는 슬릿 형태로 제 2 공통전극(113a)이 형성되어 있다. 즉, 기판의 전영역 상에 투명금속막으로된 제 1 공통전극(113)이 형성되고, 각각의 화소 영역에는 다수개의 슬릿 형태로 패터닝된 제 2 공통전극(113a)이 형성된다.
따라서, 화소 영역에 형성된 공통배선(115)은 화소전극(107)을 관통하여 화소 영역에 형성된 제 2 공통전극(113a)과 직접 연결되어 상기 공통배선(115)으로부터 인가되는 공통전압을 상기 제 1 공통전극(113)과 제 2 공통전극(113a)에 전달한다.
상기 데이터 배선(105a, 105b)과 게이트 배선(101)이 교차하는 영역에는 박막 트랜지스터가 형성되는데, 상기 박막 트랜지스터의 구조는 화소 영역에서 다소 게이트 배선(101) 폭이 넓게 형성된 게이트 전극(101a)과, 상기 게이트 전극(101a) 상에 상기 데이터 배선(105a)으로부터 분기된 소스전극과, 상기 소스전극과 대향하면서 상기 화소전극(107)과 전기적으로 연결된 드레인 전극으로 구성되어 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 액정표시장치는 화소 영역에 형성된 공통배선(115)을 제외하고 모두 투명 금속으로된 제 1 공통전극(113)과 제 2 공통전극(113a) 및 화소전극(107)이 배치되어 있어 개구율을 향상시켰다.
즉, 종래 2ITO 구조의 경우에는 화소 영역에 불투명 금속으로된 공통전극과 스토리지 전극이 존재하였으나, 본 발명에서는 전극들을 모두 투명금속으로 형성하였다.
본 발명에서는 상기 제 2 공통전극(113a)을 상기 데이터 배선(105a, 105b)과 평행한 슬릿 구조로 형성하였지만, 이것은 일 실시예이고 이에 한정되지 않고 광시야각 구현을 위해 소정의 경사각을 갖는 슬릿 패턴으로 형성할 수 있다.
도 4는 상기 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선과 Ⅳ-Ⅳ'선을 절단한 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, Ⅲ-Ⅲ' 영역은 절연기판(110) 상에 게이트 전극(101a)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(101a) 상에는 게이트 절연막(112)이 형성되어 있다.
상기 게이트 전극(101a)과 대응되는 상기 게이트 절연막(112) 상에는 채널층과 오믹콘택층으로된 액티브층(114)이 형성되어 있고, 상기 액티브층(114) 상에는 소스/드레인 전극(117a, 117b)이 서로 마주하도록 형성되어 있다.
상기 소스/드레인 전극(117a, 117b)이 형성된 절연기판(110) 상에는 유기절연막(118)이 형성되어 있고, 상기 유기절연막(118) 상에는 상기 드레인 전극(117b)과 전기적으로 콘택되는 화소전극(107)이 형성되어 있다.
또한, 상기 화소전극(107)이 형성된 절연기판(110) 전 영역에는 무기절연막인 SiNx 계열의 보호막(119)이 형성되어 있고, 상기 보호막(119) 상에는 화소전극(107)과 같은 투명금속(ITO)으로된 제 1 공통전극(113)이 형성되어 있다.
화소 중심 영역인 Ⅳ-Ⅳ' 영역에서는 절연기판(110) 상에 게이트 절연막(112)이 형성되어 있고, 상기 게이트 절연막(112) 상에는 데이터 배선(105a, 105b)이 화소 영역 양측에 각각 형성되어 있다.
본 발명에서는 소스/드레인 전극(117a, 117b)과 액티브층(114)을 동시에 패터닝하는 회절 마스크 또는 하프톤 마스크 공정을 사용하기 때문에 상기 데이터 배 선(105a, 105b)의 하측에는 액티브층(114)이 존재한다.
상기 데이터 배선(105a, 105b)이 형성된 절연기판(110) 상에는 유기절연막(118)이 형성되어 있고, 상기 유기절연막(118) 상에는 화소전극(107)이 형성되어 있다.
상기 화소전극(107) 상에는 보호막(119)이 형성되어 있고, 상기 보호막(119) 상에는 투명금속으로된 제 1 공통전극(113)과 제 2 공통전극(113a)이 형성되어 있다.
상기 제 2 공통전극(113a)은 화소영역에 다수개의 슬릿 구조로 형성되어 있고, 제 1 공통전극(113)은 데이터 배선(105a,105b) 상부와 박막 트랜지스터 및 게이트 배선 영역 전체를 덮는 구조로 되어 있다.
본 발명에서는 유기절연막(118) 상에 상기 화소전극(107)이 형성되고, 상기 화소전극(107)과 슬릿 형태의 제 2 공통전극(113a) 사이에 보호막(119) 만이 존재하기 때문에 화소전극(107)과 제 2 공통전극(113a)이 갖는 스토리지 커패시턴스의 크기가 증가한다.
보통 게이트 절연막(112)의 두께와 보호막(119)의 두께는 4000Å이고, 유기절연막(118)은 포토아크릴을 사용할 경우 1~2㎛를 갖는다.
따라서, 종래 도 1에서와 같이 제 1 스토리지 전극(6)과 제 2 스토리지 전극(7) 사이에 게이트 절연막과 보호막이 존재하는 경우보다 더 큰 스토리지 커패시턴스를 본 발명에서는 얻을 수 있다.
또한, 유기절연막 하측에 공통전극 또는 화소전극을 형성하고, 상기 유기절 연막 상측에 화소전극 또는 공통전극을 형성하는 경우에는 본 발명보다 더 작은 스토리지 커패시턴스가 형성된다.
따라서, 본 발명에서는 화소 영역에 불투명 금속층을 제거하여 개구 영역을 확대하면서, 화소전극과 공통전극 사이의 스토리지 커패시턴스를 크게 하여 구동전압을 낮추었다.
또한, 본 발명에서는 데이터 배선(105a, 105b)을 저저항 배선인 Cu, W 금속을 사용하기 때문에 종래 데이터 배선의 선폭 보다 좁게 형성할 수 있어 개구율을 더욱 높일 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 상기 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선과 Ⅳ-Ⅳ'선을 절단한 단면도를 따라 액정표시장치 제조공정을 도시한 도면이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 투명성 절연기판(110)을 스퍼터링 챔버에 제공하여 금속막을 증착한 다음, 제 1 마스크 공정을 진행하여 박막 트랜지스터 형성 영역(Ⅲ-Ⅲ' 영역)에 게이트 전극(101a)을 형성한다. 이때, 상기 게이트 전극(101a)과 일체로 형성되는 게이트 배선 및 화소 영역에 공통 배선을 형성한다.
Ⅳ-Ⅳ' 영역은 절연기판(110) 상에 금속막이 모두 식각되기 때문에 상기 절연기판(110)이 외부로 노출되어 있다.
상기와 같이 게이트 전극(101a)이 형성되면, 도 5b에 도시한 바와 같이, 절연기판(110) 상에 게이트 절연막(12)을 형성한 다음, 계속해서 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막 및 금속막을 형성한다.
그런 다음, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하는 제 2 마스크 공정에 따라 상기 게이트 전극(101a) 영역에 채널층과 오믹콘택층으로된 액티브층(114)과 소스/드레인 전극(117a, 117b)을 형성한다. 이때, Ⅳ-Ⅳ' 영역에서는 데이터 배선(105a, 105b)이 형성된다.
상기 소스/드레인 전극(117a, 117b) 및 데이터 배선(105a, 105b)을 형성하는 금속막은 저저항 배선인 Cu, W 금속을 사용한다.
따라서, 알루미늄 또는 그 합금, 몰리브덴을 사용할 때보다 데이터 배선(105a, 105b)의 선폭을 줄일 수 있는 이점이 있다. 이것은 또한 화소 영역의 개구율을 향상시키는 요인이 된다.
상기와 같이 데이터 배선(105a, 105b)이 형성되면, 도 5c에 도시한 바와 같이, 절연기판(110) 상에 포토아크릴과 같은 유기절연막(118)을 전면에 형성한다.
상기 유기절연막(118)이 절연기판(110) 상에 형성되면, 제 3 마스크 공정을 진행하여 상기 드레인 전극(117b)의 일부를 노출하고, 본 발명의 화소 영역 중심에 형성된 공통배선의 일부를 노출하는 콘택홀 공정을 진행한다.
이때, 게이트 패드와 데이터 패드 영역도 노출된다.
상기와 같이, 드레인 전극(117b)의 일부를 노출하는 콘택홀 공정이 완료되면, 도 5d에 도시한 바와 같이, 절연기판(110) 상의 전 영역에 투명금속을 형성한 다음, 제 4 마스크 공정에 따라 패터닝하여 화소 영역에 화소전극(107)을 형성한다.
이때, 유기절연막(118) 형성후 화소 영역에 형성된 공통배선의 일부를 노출하기 위해 형성된 콘택홀에는 투명금속이 채워져 있는 상태가되는데, 상기 화소전 극(107)을 패터닝할 때, 투명금속을 식각하여 제거한다.
따라서, 상기 화소전극(107)의 중심 영역은 오픈된 구조가 되고, 오픈된 영역은 유기절연막(118)이 제거되어 공통배선이 외부로 노출된 형태가 된다.
상기와 같이 화소전극(107)이 형성되면, 도 5e에 도시한 바와 같이, 절연기판(110)의 전 영역에 무기절연물질(SiNx)로된 보호막(119)을 형성한다.
상기 보호막(119)의 두께는 대략 4000Å 정도이고, 유기절연막(118)의 두께는 대략 1~2㎛ 정도이다.
상기와 같이 보호막(119)이 형성되면, 화소 영역 중심에 형성된 공통배선의 일부를 노출하기 위해 제 5 마스크 공정을 진행하여 콘택홀을 형성한다. 이전 공정에서 유기절연막(118) 형성후 콘택홀을 형성하고, 화소전극(107) 형성후 콘택홀에 채워진 투명금속을 식각하여 제거하였기 때문에 화소 중심의 콘택홀에는 보호막(119) 만이 채워져 있어 보호막(119)을 식각함으로써, 공통배선을 외부로 노출시킬 수 있다.
동시에 게이트 패드와 데이터 패드 영역을 노출한다.
상기와 같이, 보호막(119) 상에 콘택홀에 형성되면, 도 5f에 도시한 바와 같이, 절연기판(110) 전 영역 상에 투명 금속막을 형성한 다음, 제 6 마스크 공정을 진행하여 화소 영역에 다수개의 슬릿 패턴의 제 2 공통전극(113a)을 형성한다.
상기 절연기판(110)의 전영역 상에 형성된 투명금속막은 식각되지 않고, 그대로 보호막(119) 상에 형성되어 제 1 공통전극(113)이 된다.
따라서, 화소 영역 이외(박막트랜지스터, 게이트 배선, 데이터 배선 영역)에 형성되는 투명 금속막은 제 1 공통전극(113)이 되어 박막 트랜지스터 또는 데이터 배선(105a, 105b) 상부에 오버랩된다.
또한, 화소 영역에 슬릿 형태로 형성되는 투명 금속막은 제 2 공통전극(113a)이 되어 하부의 화소전극(107)과 전계를 형성한다.
상기 제 2 공통전극(113a)중 화소 중심 영역에 형성되는 공통전극은 노출된 공통배선과 전기적으로 콘택되어 상기 제 1 공통전극(113)과 제 2 공통전극(113a)에 공통전압이 인가된다.
따라서, 본 발명에서는 유기절연막을 사용한 고개구율 액정표시장치이지만, 화소전극과 공통전극 사이에 보호막만이 존재하여 스토리지 커패시턴스의 크기가 증대되었다.
또한, 화소 영역에 공통배선을 제외하고는 모두 투명금속으로된 전극들만으로 형성되기 때문에 개구율이 증대되었다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 보호막을 유기절연막으로 사용함으로써, 고개구율을 구현한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 데이터 배선을 Cu, W과 같은 저저항 배선으로 형성함으로써, 고속응답이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 화소 영역에 투명금속으로된 공통전극과 화소전극을 형성함으로써, 고개구율을 구현한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 유기절연막 상에 화소전극과 공통전극을 형성함으로써, 저 전압 구동이 가능한 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.
Claims (26)
- 교차 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선;상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차영역에 형성된 스위칭 소자;상기 화소영역에 형성된 화소전극; 및상기 화소전극 상부에 형성된 공통전극을 포함하고,상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 스위칭 소자와 오버랩되도록 형성된 제 1 공통전극과 상기 화소영역에 형성되는 제 2 공통전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 공통전극과 제 2 공통전극은 전기적으로 연결된 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 화소영역에 형성되는 제 2 공통전극은 다수개의 슬릿 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 공통전극의 다수개의 슬릿은 소정의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 화소 영역에 상기 게이트 배선과 평행한 방향으로 공통배선을 더 포함하는 액정표시장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 공통배선은 상기 제 2 공통전극과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 배선은 Cu 또는 W 계열의 저저항 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 동일한 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 ITO 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 화소 영역들이 정의된 기판;상기 기판의 화소 영역 상에 형성된 박막 트랜지스터;상기 박막 트랜지스터 상에 형성된 유기절연막;상기 유기절연막 상에 형성된 화소전극;상기 화소전극 상에 형성된 보호막; 및상기 보호막 상에 형성된 공통전극을 포함하는 액정표시장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 공통전극은 상기 화소전극과 대응되는 제 2 공통전극과 상기 화소전극이외의 영역과 대응되는 제 1 공통전극을 포함하는 액정표시장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 공통전극과 제 2 공통전극은 전기적으로 연결된 일체형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 공통전극은 다수개의 슬릿 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 공통전극의 다수개의 슬릿은 소정의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 화소전극과 보호막 및 공통전극은 스토리지 커패시턴스를 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 화소 영역에 상기 게이트 배선과 평행한 방향으로 공통배선을 더 포함하는 액정표시장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 공통배선은 상기 제 2 공통전극과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 데이터 배선은 Cu 또는 W 계열의 저저항 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 동일한 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 제 19 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 ITO 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
- 기판 상에 게이트 전극, 게이트 배선을 형성하는 단계;상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 액티브층과 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계;상기 데이터 배선이 형성된 기판 상에 유기절연막을 형성한 다음, 상기 드레인 전극 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계;상기 유기절연막 상에 화소전극을 형성하는 단계;상기 화소전극 상에 보호막을 형성하는 단계; 및상기 보호막이 형성된 기판 상에 공통전극이 형성된 단계를 포함하는 액정표 시장치 제조방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 게이트 전극이 형성된 기판 상에 액티브층과 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 형성하는 단계는, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 액티브층과 소스/드레인 전극 및 데이터 배선을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 유기절연막은 포토아크릴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 데이터 배선은 Cu 또는 W 계열의 저저항 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 동일한 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
- 제 25 항에 있어서, 상기 화소전극과 공통전극은 ITO 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
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