KR20080032754A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080032754A
KR20080032754A KR1020060098568A KR20060098568A KR20080032754A KR 20080032754 A KR20080032754 A KR 20080032754A KR 1020060098568 A KR1020060098568 A KR 1020060098568A KR 20060098568 A KR20060098568 A KR 20060098568A KR 20080032754 A KR20080032754 A KR 20080032754A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
electrode
transparent insulating
width
storage electrode
Prior art date
Application number
KR1020060098568A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101288426B1 (ko
Inventor
박현
박인호
이성영
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060098568A priority Critical patent/KR101288426B1/ko
Priority to US11/869,469 priority patent/US7733432B2/en
Publication of KR20080032754A publication Critical patent/KR20080032754A/ko
Priority to US12/769,613 priority patent/US7821585B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101288426B1 publication Critical patent/KR101288426B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318—Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136231—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps
    • G02F1/136236—Active matrix addressed cells for reducing the number of lithographic steps using a grey or half tone lithographic process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/13—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body combined with thin-film or thick-film passive components

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

서로 마주보는 제1 및 제2 기판과 그 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 상기 제1 기판상에는 스토리지 전극, 투명 절연막 패턴 및 화소 전극이 형성된다. 상기 제2 기판상에는 도메인 구분 수단을 갖는 공통 전극이 형성된다. 상기 투명 절연막 패턴은 영역별로 이중의 폭을 갖도록 개구되는 영역을 포함한다. 상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되며, 상기 투명 절연막 패턴은 상기 중첩되는 영역에서 상기 이중의 폭 중 좁은 폭을 갖도록 개구된다.
화소 전극, 액정, 스토리지 전극, 도메인, 노치

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{Liquid Crystal Display Apparatus and Method of Fabricating the Same}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 액정 표시 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 것으로, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 취해진 단면도들이다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 4는 도 1의 도메인 구분 수단에서 노치를 통하여 액정의 배열을 조절하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1의 스토리지 전극과 도메인 구분 수단이 중첩되는 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ' 라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅳ-Ⅳ' 라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 10a 내지 도 10i는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.
도 11a 내지 도 11c는 도 10e의 노광시 사용되는 다양한 포토 마스크를 도시 한 평면도들이다.
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정을 사용하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액체와 고체의 중간 상태 물성을 갖는 액정(liquid crystal)을 이용하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치에는 두 개의 기판이 구비되며, 상기 액정이 배열된 액정층이 상기 두 개의 기판 사이에 개재된다.
액정은 전기장이 인가되었을 때 그 배열 방향이 변경되며, 또한 그 배열 방향에 따라 광에 대한 투과도가 달라진다. 따라서, 액정 표시 장치는 액정의 배열 방향에 따라 광에 대한 투과도를 조절하면서 대응되는 영상을 표시한다.
영상을 표시하는 대부분의 표시 장치에 있어서, 표시 장치에 수직한 정면 방향에서 화질이 상기 정면 방향에 대해 경사지는 측면 방향의 화질에 비해 우수하다. 여기서 적정 화질의 영상이 표시될 수 있는 각도를 시야각이라 하면, 액정 표시는 다른 표시 장치에 비하여 상기 시야각이 좁다. 왜냐하면, 액정이 그 배열 방향에 따라 광에 대한 투과도가 달라져서, 액정 표시 장치를 보는 각도에 따라 측면으로 갈수록 정면에 비해 영상이 왜곡되어 화질이 저하되기 때문이다.
본 발명의 목적은 시야각이 넓어지고 고화질의 영상이 표시되는 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판, 액정층, 스토리지 전극, 제1 투명 절연막 패턴, 화소 전극 및 공통 전극을 포함한다. 상기 제1 기판에는 화소 영역이 정의된다. 상기 제2 기판은 상기 제1 기판과 마주본다. 상기 액정층은 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된다. 상기 스토리지 전극은 상기 제1 기판상에 형성된다. 상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 스토리지 전극상에 형성되며, 영역별로 상기 스토리지 전극의 폭에 대응되는 제1 폭과 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭으로 개구되는 영역을 포함한다. 상기 화소 전극은 상기 제1 투명 절연막 패턴상에 형성된다. 상기 공통 전극은 상기 제2 기판상에 형성되며, 상기 화소 영역을 복수의 도메인으로 구분하는 도메인 구분 수단을 갖는다.
상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되며, 상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 중첩되는 영역에서 상기 제2 폭으로 개구된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 다음의 과정을 포함하여 이루어진다. 즉, 화소 영역이 정의된 제1 기판상에 상호 이격된 게이트 전극과 스토리지 전극을 형성한다. 상기 게이트 전극상에 상기 게이트 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되도록 반도체막 패턴을 형성한다. 상기 반도체막 패턴상에 상 호 이격된 소오스 전극과 드레인 전극을 형성한다. 상기 소오스 전극과 드레인 전극상에 상기 기판의 전면을 덮도록 제1 투명 절연막을 형성한다. 상기 제1 투명 절연막을 패터닝하여, 영역별로 상기 스토리지 전극의 폭에 대응되는 제1 폭과 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭으로 개구되는 영역을 포함하는 제1 투명 절연막 패턴을 형성한다. 상기 제1 투명 절연막 패턴상에 화소 전극을 형성한다. 제2 기판상에 상기 화소 영역을 복수의 도메인으로 구분하는 도메인 구분 수단을 갖는 공통 전극을 형성한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 기판을 마주보도록 합착하면서 상기 제1 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성한다.
상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되며, 상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 중첩되는 영역에서 상기 제2 폭으로 개구된다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 다만 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 또한 하기 실시예와 함께 제시된 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 크기는 명확한 설명을 강조하기 위해서 간략화되거나 다소 과장되어진 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 서로 마주보는 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 구비된다. 제1 기판(100)에는 영상을 표시하는 최소 단위가 되는 화소 영역이 정의된다. 상기 화소 영역은 반복적인 구조를 갖는 복수로 정의되며, 도 1에는 상기 복수의 화소 영역 중 어느 하나 화소 영역에 대한 일부분이 도시되어 있다.
제1 기판(100)상에는 스토리지 전극(120)이 형성되고, 스토리지 전극(120)상에는 화소 전극(180)이 형성된다. 화소 전극(180)은 화소 영역에 대응되는 형상을 가지며, 화소 영역에 따라 분리되게 위치한다. 제2 기판(200)상에는 화소 전극(180)에 대응되는 공통 전극(240)이 형성된다. 공통 전극(240)은 화소 영역에 따라 분리됨이 없이 일체로 형성된다. 액정 표시 장치의 동작시, 화소 전극(180)과 공통 전극(240)에는 전압이 인가된다.
공통 전극(240)은 도메인 구분 수단(250)을 갖는다. 도메인 구분 수단(250)은 행 방향에 대해 경사지며, 상호 대칭인 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)으로 신장한다. 제1 방향(D1)으로 신장하는 부분과 제2 방향(D2)으로 신장하는 부분이 만나며, 상기 만나는 영역에서 굴곡부를 이룬다. 제1 방향(D1)으로 신장하는 부분과 제2 방향(D2)으로 신장하는 부분은 행 방향에 대해 ±45°각도로 경사질 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 액정 표시 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 것으로, 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 취해진 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 제1 및 제2 기판(100,200) 사이에 액정층(300)이 개재된다. 제1 기판(100)과 화소 전극(180)의 사이에는 투명 절연막 패턴(165,170)이 형 성된다. 상기 투명 절연막 패턴(165,170)은 상층의 제1 투명 절연막 패턴(170)과 하층의 제2 투명 절연막 패턴(165)을 포함한다. 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(170,165)은 각각 유기막과 무기막 재질로 형성되며, 그 두께에 있어서 제1 투명 절연막 패턴(170)이 제2 투명 절연막 패턴(165)에 비하여 두껍다. 제2 기판(200)상의 공통 전극(240)은 소정 영역이 절개된 절개 패턴을 가지며, 상기 절개 패턴에 의해 도메인 구분 수단(250)이 형성된다.
액정층(300)에는 액정(310)이 배열된다. 액정(310)은 장축과 단축이 상이한 타원 형상을 가지며 상기 장축의 방향에 의해 그 배열 방향이 정의된다. 액정 표시 장치의 동작 중 화소 전극(180)과 공통 전극(240)에 전압이 인가되지 않았을 때, 액정(310)은 제1 및 제2 기판(100,200)에 대해 수직한 방향으로 배열된다. 액정층(310)으로 광이 제공되며, 상기한 액정(310)의 배열 상태에서 상기 광은 위상 변화없이 액정층(310)을 투과하게 된다. 제1 및 제2 기판(100,200)의 외부에는 흡수축이 상호간에 수직으로 배치된 편광판(미도시)이 부착된다. 상기 광은 상기 제1 기판(100)의 외부에 부착된 편광판을 통과하여 선편광되고 액정층(300)을 통과한 후, 상기 제2 기판(20)의 외부에 부착된 편광판에 흡수된다. 그 결과, 액정 표시 장치는 블랙 상태가 된다.
도 2b를 참조하면, 액정 표시 장치의 동작 중 화소 전극(180)에는 표시될 영상에 대응하여 변동되는 데이터 전압이 인가된다. 또한 공통 전극(240)에는 일정한 공통 전압이 인가된다. 상기 데이터 전압과 공통 전압의 차이로 제1 및 제2 기판(100,200)의 사이에 전기장이 형성된다. 액정(310)은 유전율 이방성을 가지며, 상기 전기장에 따라 제1 및 제2 기판(100,200)에 대해 경사지게 배열된다.
이러한 배열 상태에서 액정층(300)에 제공된 광은 액정(310)을 투과하면서 액정(310)의 배열에 따라 위상이 변화된다. 상기 위상 변화 값은 액정(310)이 경사지는 정도에 따라 달라지며, 상기 경사지는 정도는 상기 전기장의 세기에 따라 조절된다. 상기 광은 제1 기판(100)의 외부에 부착된 편광판을 통과하여 선편광되고 액정층(310)을 통과하면서 위상이 변화되므로, 제2 기판(200)의 외부에 부착된 편광판을 통과하여 외부로 출사될 수 있다. 상기 출사된 광에 의해 외부에 일정한 계조를 갖는 영상이 표시된다.
위와 같은 동작시, 상기 절개 패턴으로 형성된 도메인 구분 수단(250)에는 공통 전압 인가되지 않는다. 도메인 구분 수단(250)에 의해 상기 전기장의 세기나 방향이 변경된다.
도 2b에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 변경된 전기장은 도메인 구분 수단(250)의 단부로부터 곡선 형상을 따라 형성된다. 상기 전기장은 도메인 구분 수단(250)을 경계로 하여 대략적으로 그 양측에서 대칭적으로 형성된다. 액정(310)은 상기 전기장의 방향에 대해 수직이 되도록 배열되어, 도메인 구분 수단(250)을 경계로 그 양측에서 상이하게 배열된다.
만약, 액정(310)의 배열 방향에 따라 화소 영역을 구분하고 각 구분된 영역을 하나의 도메인이라 명명하면, 도메인 구분 수단(250)에 의해 화소 영역은 복수의 도메인으로 구분된다. 상기 복수의 도메인에서 액정(310)이 여러가지 방향으로 배열되면서 액정 표시 장치의 시야각이 넓어진다.
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제1 기판(100)상에 스토리지 전극(120)이 형성된다. 제2 투명 절연막 패턴(165)은 스토리지 전극(120)상에서 스토리지 전극(120) 전체를 커버한다. 제1 투명 절연막 패턴(170)은 스토리지 전극(120)을 부분적으로 커버한다. 스토리지 전극(120), 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(165,170) 그리고 화소 전극(180)에 의해 스토리지 커패시터가 형성된다.
상기 스토리지 커패시터는 액정층(300)에 인가되는 데이터 전압을 소정 시간 유지하는 역할을 한다. 상기 유지하는 시간은 상기 스토리지 커패시터의 용량이 증가할수록 증가한다. 상기 용량은 스토리지 전극(120)과 화소 전극(180) 사이의 수직 거리가 감소될수록 증가된다. 따라서, 제1 투명 절연막 패턴(170)은 스토리지 전극(120)상에서 개구된 개구부(175)를 가지며, 개구부(175)에서 제1 투명 절연막 패턴(170)의 두께만큼 상기 스토리지 커패시터의 용량이 증가된다.
다만, 도 1의 스토리지 전극(120) 내부의 점선으로 도시된 바와 같이, 제1 투명 절연막 패턴(170)은 이중의 폭으로 개구된다. 제1 투명 절연막 패턴(170)은 스토리지 전극(120)에 대응되는 제1 폭(w1)으로 개구된다. 제1 투명 절연막 패턴(170)은 스토리지 전극(120)과 도메인 구분 수단(250)이 중첩되는 영역에서는 상기 제1 폭(w1) 보다 좁은 제2 폭(w2)으로 개구되어, 스토리지 전극(120)이 커버되도록 한다.
따라서, 상기 제2 폭(w2)으로 개구된 영역에서는 스토리지 전극(120)과 화소 전극(180)간 수직 이격 거리가 상대적으로 증가하며, 화소 전극(180)과 공통 전 극(240)간 거리가 감소된다. 상기 제1 폭(w1)으로 개구된 영역에서는 화소 전극(180)과 도메인 구분 수단(250)간 수직 이격 거리는 감소하며, 화소 전극(180)과 공통 전극(240)간 수직 이격 거리가 증가된다.
도메인 구분 수단(250)은 액정층(300)에 작용하는 전기장을 변화시키기 위한 것이므로, 도메인 구분 수단(240)과 화소 전극(180)간 이격 거리가 증가될수록 상기 변화되는 전기장이 왜곡될 수 있다.
상기 전기장이 왜곡되면, 도메인 구분 수단(250)이 액정(310)의 배열 방향을 조절하는 규제력이 약화되어 해당 영역에서 액정(310)의 배열이 흐뜨러질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 도메인 구분 수단(250)과 스토리지 전극(120)이 중첩되는 영역에서는 개구부(175)의 폭을 줄여서 화소 전극(180)과 도메인 구분 수단(240)간 이격 거리가 감소되게 한다. 또한, 도메인 구분 수단(250)이 형성되지 않은 영역에서는 개구부(175)의 폭을 넓혀서 스토리지 전극(120)과 화소 전극(180)간 거리를 줄여서 상기 스토리지 커패시터의 용량을 증가시킨다.
도 4는 도 1의 도메인 구분 수단에서 노치를 통하여 액정의 배열을 조절하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 도메인 구분 수단(250)은 적어도 하나 이상의 노치(notch)(255)를 갖는다. 노치(255)는 도메인 구분 수단(250)의 일부를 오목하게 절개하여 형성한다. 또는 노치(255)는 도메인 구분 수단(250)의 일부를 볼록하게 돌출하여 형성할 수도 있다. 앞서 살핀 바와 같이, 도메인 구분 수단(250)을 경계로 하여 그 양측에서 액정(310)은 상호 대칭적으로 배열된다. 그런데, 도메인 구분 수단(250)이 형성된 영역내에 있는 액정(310)에 대해서는, 그 배열 방향을 조절할 수단이 없어 해당 영역에서 액정(310)의 배열이 흐뜨러질 수 있다.
노치(255)는 상기한 영역에서 액정(310)의 배열이 흐뜨러지는 것을 방지하기 위한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기한 영역에서 액정(310)은 노치(255)의 표면 형상과 평면상에서 수직이 되게 배열된다. 서로 인접하는 노치(255)에 의한 액정(310)의 배열 방향은 상호 대칭이 되며, 서로 인접하는 노치(255)의 중간 지점에는 상기 액정(310)이 대칭적으로 배열되는 특이점(singular point)(256)이 형성된다.
특이점(256)의 위치는 도메인 구분 수단(250)에서 액정(310)이 임의로 배열되지 않도록 조절된다. 이를 위해, 노치(255)는 미리 설정된 위치에 형성되며 특이점(256)은 대체로 인접하는 노치(255) 사이의 중간 지점에 위치하게 된다.
도 5는 도 1의 스토리지 전극과 도메인 구분 수단이 중첩되는 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도메인 구분 수단(250)에는 스토리지 전극(120)의 단부로부터 복수의 노치(255)가 형성된다. 편의상, 노치(255)는 다음과 같이 두 종류로 구분하여 설명한다. 즉, 스토리지 전극(120)에 가장 가깝게 위치하는 것을 제1 노치(255a)라 하고, 제1 노치(255a)를 제외한 나머지 것들을 제2 노치(255b)라 한다. 도메인 구분 수단(250)이 신장하는 방향을 기준으로, 제2 노치(255b) 각각의 상호간의 거리는 모두 제2 거리(d2)로서 동일하다.
제1 노치(255a)는 제1 노치(255a)에 인접하는 제2 노치(255b)로부터 제2 거 리(d2)만큼 이격된다. 한편, 개구부(175)를 정의하는 제1 투명 절연막 패턴(170)의 단부에서 제1 노치(255a)까지의 거리를 제1 거리(d1)라 하면, 제1 거리(d1)는 제1 투명 절연막 패턴(170)의 개구된 상기 제2 폭(w2)이 좁아질수록 길어진다.
상기 제1 거리(d1)는 충분한 길이를 갖는 것이 바람직하다. 앞서 살핀 바와 같이, 개구부(175)에 의해 해당 영역에서 제1 투명 절연막 패턴(170)은 단차지게 된다. 상기 단차진 영역에서는 도메인 구분 수단(250)에 의한 액정(310)의 규제력이 약화된다. 왜냐하면, 액정(310)이 상기 단차진 표면을 따라 제1 기판(100)에 대해 경사지게 배열되어 도메인 구분 수단(250)이 규제하는 방향과 상이한 방향으로 배열되기 때문이다. 또한, 해당 영역에서는 도메인 구분 수단(250)에서 화소 전극(180)까지의 수직 거리가 증가되어 액정(310)에 작용하는 전기장이 왜곡되어 액정(310)에 대한 도메인 구분 수단(250)의 규제력이 약화될 수 있다.
따라서, 노치(255)를 통하여 액정(310)을 제어하여 원하는 위치에 특이점(256)이 형성되도록 하려면, 상기 규제력이 약화되는 영역으로부터 제1 노치(255a)가 충분히 이격되도록 제1 거리(d1)가 충분히 긴 것이 바람직하며, 구체적으로, 제1 거리(d1)는 적어도 20㎛ 이상이 됨이 바람직하다. 본 실시예에 있어서, 도메인 구분 수단(250)과 스토리지 전극(120)이 중첩되는 영역에서 제1 투명 절연막 패턴(170)의 폭을 줄임으로써 액정(310)을 제어하는데 필요한 충분한 제1 거리(d1)가 확보될 수 있다.
한편, 제1 거리(d1)는 제2 거리(d2)와 동일하게 설정될 수 있다. 이 경우, 노치(255)는 개구부(175)를 정의하는 제1 투명 절연막 패턴(170)의 단부로부터 일 정 간격으로 이격되게 배치된다. 이로써, 제1 투명 절연막 패턴(170)이 개구된 영역을 제외한, 도메인 구분 수단(250)이 형성된 나머지 영역이 동일한 간격으로 구분될 수 있다. 그 결과, 특이점(255)이 일정한 간격으로 원하는 위치에 형성되어 고화질의 영상이 표시될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ' 라인을 따라 취해진 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 실시예와 공통적인 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용되었으며, 상기 공통적인 부분에 대한 상세 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 서로 마주보는 제1 기판(100)과 제2 기판(200)이 구비된다. 제1 기판(100)에는 반복적인 구조를 갖는 복수의 화소 영역이 정의되며, 도 6 및 도 7에는 상기 복수의 화소 영역 중 어느 하나 화소 영역에 대한 일부분이 도시되어 있다.
제1 기판(100)상에는 스토리지 전극(120), 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(170,165), 화소 전극(180)이 형성된다. 제2 투명 절연막 패턴(165)은 스토리지 전극(120) 전체를 커버한다. 제1 투명 절연막 패턴(170)은 스토리지 전극(120)상의 소정 영역에서 개구부(175)를 가지며 스토리지 전극(120)을 부분적으로 커버한다.
제2 기판(200)상에는 도메인 구분 수단(250)을 갖는 공통 전극(240)이 형성된다. 도메인 구분 수단(250)은 행 방향에 대해 경사지며, 상호 대칭인 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)으로 신장한다. 상기 제1 방향(D1)으로 신장하는 부분과 제2 방향(D2)으로 신장하는 부분은 서로 스토리지 전극(120)상에서 만난다. 도메인 구분 수단(250)은 상기 만나는 영역에서 행 방향에 나란한 부분으로 신장하는 부분을 더 포함한다.
이하, 도메인 구분 수단(250)에 있어서 제1 방향(D1)에 나란한 부분을 제1 부분(251)이라 하고 제2 방향(D2)에 나란한 부분을 제2 부분(252)이라 하며 상기 행 방향에 나란한 부분을 제3 부분(253)이라 한다. 제1 및 제2 부분(251,252)이 만나는 영역에서, 액정은 제1 및 제2 부분(251,252)의 양쪽에서 영향을 받아 제1 부분(251)에 수직하게 배열되거나 제2 부분(252)에 수직하게 배열되려고 한다. 위와 같이, 액정이 제1 및 제2 부분(251,252)의 양쪽에서 영향을 받으면 그 배열이 흐뜨러질 수 있다. 제3 부분(253)은 상기 제1 및 제2 부분(251,252)이 만나는 영역에서 액정의 배열이 흐뜨러지지 않도록 제어하는 역할을 한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 투명 절연막 패턴(170)은 이중의 폭을 갖는 개구부(175)를 가지며 제3 부분(253)이 형성된 영역에서 스토리지 전극(120)을 커버한다. 앞서 살핀 바와 같이, 도메인 구분 수단(250)이 형성된 영역에서 제1 투명 절연막 패턴(170)이 개구되면 액정에 대한 규제력이 약화된다. 상기한 규제력이 약화되지 않도록, 제1 투명 절연막 패턴(170)은 도메인 구분 수단(250)에서 제3 부분(253)에 대응되는 영역이 개구되지 않는다.
도메인 구분 수단(250)은 공통 전극(240)상의 돌기로 형성된다. 상기 돌기는 절연체로 구성되어 상기 돌기가 형성된 영역에는 공통 전압이 인가될 수 없다. 상기 돌기에 의해 공통 전극(240)과 화소 전극(180) 사이에 형성되는 전기장의 세기 나 방향이 변화된다. 따라서, 상기 돌기는 앞선 제1 실시예에서 공통 전극(240)이 절개된 절개 패턴과 동일하게 작용한다. 또한 돌기에 의한 제3 부분(253)을 형성하는 것 이외에 절개 패턴에 의해서도 동일하게 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 9는 도 8의 Ⅳ-Ⅳ' 라인을 따라 취해진 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 실시예와 공통적인 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용되었으며, 상기 공통적인 부분에 대한 상세 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 제1 및 제2 기판(100,200)이 구비된다. 제1 기판(100)에는 동일한 구조를 갖는 복수의 화소 영역들이 정의되며, 각 화소 영역들에는 화소 전극(180)이 구비된다.
제1 기판(100)에는 게이트 라인(110), 데이터 라인(150) 및 화소 전극(180)이 형성된다. 화소 전극(180)은 서로 이격된 제1 화소 전극(181)과 제2 화소 전극(182)을 포함하고, 게이트 라인(110)은 제1 게이트 라인(111)과 제2 게이트 라인(112)을 포함한다.
제1 게이트 라인(111)과 데이터 라인(150)으로부터 제1 박막 트랜지스터(T1)가 형성되며 제1 화소 전극(181)은 제1 박막 트랜지스터(T1)와 연결된다. 제1 박막 트랜지스터(T1)는 제1 게이트 라인(111)으로부터 분기된 제1 게이트 전극(111g), 데이터 라인(150)으로부터 분기된 제1 소오스 전극(151s) 및 제1 소오스 전극(151s)으로부터 이격되며 제1 콘택홀(h1)을 통하여 제1 화소 전극(181)에 전기적 으로 연결되는 제1 드레인 전극(151d)을 포함한다.
마찬가지로, 제2 게이트 라인(112)과 데이터 라인(150)으로부터 제2 박막 트랜지스터(T2)가 형성되며 제2 화소 전극(182)은 제2 박막 트랜지스터(T2)와 연결된다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 제2 게이트 라인(112)으로부터 분기된 제2 게이트 전극(112g), 데이터 라인(150)으로부터 분기된 제2 소오스 전극(152s) 및 제2 소오스 전극(152s)으로부터 이격되며 제2 콘택홀(h2)을 통하여 제2 화소 전극(182)에 전기적으로 연결되는 제2 드레인 전극(152d)을 포함한다.
제1 기판(100)상에는 제1 및 제2 게이트 전극(111g,112g)에서 이격된 스토리지 전극(120)이 형성된다. 스토리지 전극(120)은 제1 및 제2 화소 전극(181,182)에 걸쳐서 형성된다. 스토리지 전극(120)과 화소 전극(180)이 중첩되는 영역에는 스토리지 커패시터가 형성된다.
게이트 라인(110)과 데이터 라인(150)에는 액정 표시 장치의 동작에 필요한 신호가 전송된다. 제1 및 제2 박막 트랜지스터(T1,T2)를 통하여, 제1 및 제2 화소 전극(181,182)에는 동일한 영상을 표시하기 위한 서로 다른 데이터 전압이 인가된다. 따라서, 제1 및 제2 화소 전극(181,182)상에서 액정의 배열이 달라지며, 해당 영역들에서 서로 다른 광특성을 나타내면서 상호간에 보상되어 액정 표시 장치의 화질이 개선된다.
화소 전극(180)은 게이트 라인(110)의 길이 방향에 대해 상호 대칭인 지그재그 형상을 갖는다. 제2 기판(200)에는 도메인 구분 수단(250)을 갖는 공통 전극(240)이 형성된다. 도메인 구분 수단(250)은 화소 전극(180)의 중심에 위치한다. 도메인 구분 수단(250)은 공통 전극(240)의 소정 영역이 절개된 절개 패턴으로 형성된다. 한편, 화소 전극(180)에 있어서 제1 및 제2 화소 전극(181,182) 사이의 이격된 영역은 화소 전극(180)의 소정 영역이 절개된 절개 패턴으로 볼 수 있다. 따라서, 도메인 구분 수단(250)과 상기 제1 및 제2 화소 전극(181,182) 사이의 이격된 영역이 상호 작용하여 화소 영역이 복수의 도메인으로 구분되어, 액정 표시 장치의 시야각이 증가된다.
도메인 구분 수단(250)은 화소 전극(180)과 동일한 방향으로 지그재그 형상을 갖는다. 이와 같이, 도메인 구분 수단(250)과 화소 전극(180)이 신장하는 방향을 일치시키면, 서로 인접하는 화소 영역에 속하는 화소 전극(180)을 최대한 밀접하게 배치하여 개구율을 향상시킬 수 있다. 한편, 도메인 구분 수단(250)은 상기 지그재그로 신장하는 부분외에 게이트 라인(110)의 길이 방향에 평행한 부분을 더 포함한다.
위와 같은 액정표시장치의 수직 구조를 살펴본다. 다만, 수직 구조에 있어서 제1 및 제2 박막 트랜지스터(T1,T2)는 유사하므로, 이하에서는 제2 박막 트랜지스터(T2)에 관한 수직 구조를 위주로 설명한다.
도 9를 참조하면, 제1 기판(100)상에 서로 이격된 제2 박막 트랜지스터(T2)와 스토리지 커패시터가 형성된다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 제2 게이트 전극(112g), 게이트 절연막(130), 액티브 패턴(141)과 오믹 콘택 패턴(142)을 갖는 반도체 패턴(140), 제2 소오스 전극(112s) 및 제2 드레인 전극(112d)을 포함한다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(170,160)에 의해 커버되 며, 제1 투명 절연막 패턴(170)상에는 화소 전극(180)이 형성된다.
제2 투명 절연막 패턴(160)은 무기막 재질을 포함하여 제2 박막 트랜지스터(T2)를 보호하는 역할을 한다. 제1 투명 절연막 패턴(170)은 유기막 재질을 포함하며, 수 마이크로 미터 정도의 두께로 데이터 라인(150)과 화소 전극(180)간 수직 거리를 증가시켜, 상호간에 커플링되는 것을 방지한다. 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(170,160)은 제2 드레인 전극(152d)을 노출하는 제2 콘택홀(h2)을 갖는다.
제1 투명 절연막 패턴(170)은 스토리지 전극(120)상에서 개구부(175)가 형성된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 개구된 영역은 그 폭이 일정하지 않다. 즉, 스토리지 전극(120)의 폭과 대응되거나 또는 도메인 구분 수단(250)이 지그재그로 굴곡지는 영역에서는 그 폭이 좁아진다. 상기 폭이 좁아지는 영역에서 제1 투명 절연막 패턴(170)의 개구된 폭은 일정하다. 또는, 도 8에 도시된 것과 달리, 상기 폭이 좁아지는 영역에서 제1 투명 절연막 패턴(170)의 개구된 폭이 영역에 따라 변경되도록 할 수 있다. 한편, 제1 투명 절연막 패턴(170)은 도메인 구분 수단(250)이 게이트 라인(110)에 대해 나란하게 형성된 영역에서 스토리지 전극(120)을 커버한다.
제2 기판(200)과 공통 전극(240) 사이에는 차광막 패턴(210), 컬러 필터(220) 및 오버코트막(230)이 형성된다. 차광막 패턴(210)은 화소 전극(180)에 의해 제어되지 않은 광의 투과를 차단한다. 컬러 필터(220)는 광의 3원색에 해당하는 적색, 녹색, 청색을 포함하며, 이들의 조합을 통하여 컬러 영상을 표시한다. 오버코트막(230)은 차광막 패턴(210)과 컬러 필터(220) 사이의 막 단차를 줄인다.
도 10a 내지 도 10i는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다. 본 실시예는 도 9에 도시된 액정 표시 장치에 대한 제조 과정을 나타낸다. 다만, 하기의 설명에서 제1 박막 트랜지스터(T1)에 대한 것은 제2 박막 트랜지스터(T2)에 관한 구조 및 제조 과정이 유사하게 적용되므로 별도의 설명은 생략된다.
도 10a를 참조하면, 제1 기판(100)상에 게이트 도전막을 형성한 후 이를 패터닝하여 제2 게이트 전극(112g)과 스토리지 전극(120)이 형성된다. 상기 게이트 도전막은 몰리브덴, 구리, 알루미늄, 은, 크롬 계열의 금속이나 이들의 합금 또는 이들 금속을 이용한 다층막을 증착하여 형성되며, 상기 게이트 도전막은 식각액을 이용한 습식 식각법 또는 플라즈마를 이용한 건식 식각법으로 식각될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 제2 게이트 전극(112g)과 스토리지 전극(120)상에 게이트 절연막(130)이 형성된다. 게이트 절연막(130)은 무기계 화합물, 예컨대 실리콘 나이트라이드막으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(130)상에는 반도체막(140a)이 형성된다. 반도체막(140a)은 비정질 실리콘막으로 형성될 수 있다. 반도체막(140a)은 액티브막(141a)과 그 상부에 불순물 이온을 포함하는 오믹 콘택막(142a)을 포함한다. 게이트 절연막(130)과 반도체막(140a)은 플라즈마 화학기상증착법으로 제1 기판(100)의 전면을 덮도록 형성된다.
반도체막(140a)상에는 데이터 도전막(150a)이 형성된다. 데이터 도전막(150a)은 상기 게이트 도전막과 마찬가지 방법으로 형성될 수 있다. 데이터 도전막(150a)상에 제1 감광막 패턴(10)이 형성된다. 제1 감광막 패턴(10)은 데이터 도 전막(150a)상에 감광막을 코팅한 후 이를 노광 및 현상하여 형성된다.
제1 감광막 패턴(10)은 위치에 따라 상이한 두께를 갖는다. 제1 감광막 패턴(10)은 제2 게이트 전극(112g)상의 소정 영역에서 제1 두께(t1)를 가지며, 이에 인접하는 영역에서 제1 두께(t1) 보다 두꺼운 제2 두께(t2)를 갖는다. 또한 제1 감광막 패턴(10)에 의해 스토리지 전극(120)상에 형성된 데이터 도전막(150a)이 노출된다.
위와 같이, 제1 감광막 패턴(10)이 영역별로 상이한 두께를 갖도록 상기 감광막에 대한 노광시 중간톤 노광이 가능한 포토 마스크가 사용된다. 예컨대, 슬릿 마스크나 하프톤 마스크가 사용될 수 있다. 상기 슬릿 마스크나 하프톤 마스크는 투광 영역과 불투광 영역외에 중간 투광 영역을 갖는다. 상기 중간 투광 영역에서는 상기 슬릿 마스크의 경우 슬릿이 형성되며, 상기 하프톤 마스크의 경우 중간톤을 갖는 물질로서 형성된다.
상기 슬릿 또는 중간톤을 갖는 물질을 이용하여, 상기 중간 투광 영역에서 일부의 광이 투과되며 상기 감광막이 중간톤으로 노광된다. 그 결과, 상기 중간 투광 영역에 대응되는 부분에서 중간 두께를 갖는 감광막 패턴이 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 중간 두께는 제1 두께(t1)에 해당한다.
도 10c를 참조하면, 제1 감광막 패턴(10)을 식각 마스크로 이용하여 데이터 도전막(150a)과 반도체막(140a)이 식각된다. 상기 식각에 의해, 데이터 도전막 패턴(150b)과 예비 반도체막 패턴(140b)이 형성된다. 예비 반도체막 패턴(140b)는 예비 액티브 패턴(141b)과 예비 오믹 콘택 패턴(142b)을 포함한다. 예비 반도체막 패 턴(140b)과 데이터 도전막 패턴(150b)은 동일 패턴으로 형성되어 평면상에서 상호간에 중첩된다.
제1 감광막 패턴(10)이 제1 두께(t1)만큼 균일하게 제거되어 제2 감광막 패턴(20)이 형성된다. 제2 감광막 패턴(20)은 제2 두께(t2)와 제1 두께(t1)의 차이에 해당하는 두께를 갖는다. 제2 감광막 패턴(20)에 의해 제2 게이트 전극(112g)을 커버하는 데이터 도전막 패턴(140b)이 노출된다.
도 10d를 참조하면, 제2 감광막 패턴(20)을 식각 마스크로 데이터 도전막 패턴(150b)이 식각된다. 데이터 도전막 패턴(150b)이 식각되어 제2 게이트 전극(112g)상에 제2 소오스 전극(152s)과 제2 드레인 전극(152d)이 형성된다. 또한 예비 반도체막 패턴(140b)이 재차 식각되어 반도체막 패턴(140)이 형성된다. 상기 재차 식각시, 예비 오믹 콘택 패턴(142b)이 두 부분으로 분리되어 오믹 콘택 패턴(142)이 형성되며, 그 하부에 액티브 패턴(141)이 형성된다.
위와 같이, 제2 박막 트랜지스터(T2)를 완성함에 있어서, 반도체 패턴(140)과 제2 소오스 전극(152s)과 제2 드레인 전극(152d)이 동일한 포토 마스크를 이용하여 형성되었으며, 그 결과 공정 절차와 그에 따른 비용이 감소될 수 있다.
제2 박막 트랜지스터(T2)상에 제1 및 제2 투명 절연막(170a,160a)이 형성된다. 제2 투명 절연막(160a)은 게이트 절연막(120)과 동일한 방법으로 형성된다. 제1 투명 절연막(170a)은 유기막, 예컨대 아크릴 성분의 수지를 도포한 후 이를 패터닝하여 형성된다. 제1 투명 절연막(170a)은 노광 및 현상이 가능하도록 감광성을 갖는다. 상기 감광성은 포지티브 타입이거나 네가티브 타입이 될 수 있는데, 이하 에서는 포지티브 타입인 경우를 예로써 설명한다.
도 10e를 참조하면, 제1 투명 절연막(170a)이 포토 마스크(30)을 이용하여 노광된다. 포토 마스크(30)는 투광부(31), 중간 투광부(32) 및 불투광부(33)를 갖는다. 앞서 살핀 바와 같이, 상기 중간 투광부(32)를 갖도록 포토 마스크(30)는 슬릿 마스크나 하프톤 마스크가 사용된다.
도 11a 내지 도 11c는 도 10e의 노광시 사용되는 다양한 포토 마스크를 도시한 평면도들이다.
도 11a를 참조하면, 포토 마스크(30)는 평면상에서 서로 인접하는 중간 투광부(32)와 불투광부(33)를 갖는다. 중간 투광부(32)는 일체로 형성되며, 해당 영역이 복수의 슬릿(1)으로 구성된다. 중간 투광부(32)는 스토리지 전극(120)상의 제1 투명 절연막 패턴(170)의 개구부(175)와 대응된다. 중간 투광부(32)는 개구부(175)에서 개구되는 폭에 따라 이중의 폭을 갖는다. 중간 투광부(32)에서 좁은 폭을 갖는 부분은 제1 투명 절연막 패턴(170)이 좁은 폭으로 개구되는 부분에 대응된다. 예컨대 도 8에 도시된 액정 표시 장치의 제조시, 상기 좁은 폭을 갖는 부분은 도메인 구분 수단(250)이 굴곡지는 부분에 대응된다.
도 11b를 참조하면, 포토 마스크(30)는 평면상에서 서로 인접하는 중간 투광부(32)와 불투광부(33)를 갖는다. 중간 투광부(32)는 복수의 슬릿(1)으로 구성되며, 이중의 폭을 갖는 부분과 단일 폭을 갖는 부분으로 분리된다. 중간 투광부(32)에서 상기 분리된 부분은 제1 투명 절연막 패턴(170)이 개구되지 않고 스토리지 전극(120)을 커버하는 부분에 대응된다. 예컨대 도 8에 도시된 액정 표시 장치의 제 조시, 상기 분리된 부분은 도메인 구분 수단(250)이 게이트 라인(110)의 길이 방향으로 형성된 부분을 커버하는 영역에 대응된다.
도 11c를 참조하면, 포토 마스크(30)는 중간 투광부(32)가 중간 정도의 투광성을 갖는 물질(2)로 구성된다. 중간 투광부(32)는 일정한 폭을 갖는 부분과 상기 일정한 폭 보다 좁은 폭을 갖되 그 폭이 일정하지 않은 부분으로 구분된다. 중간 투광부(32)에서 좁은 폭을 갖는 부분은 제1 투명 절연막 패턴(170)이 좁은 폭으로 개구되는 부분에 대응된다. 예컨대 도 8에 도시된 액정 표시 장치의 제조시, 상기 좁은 폭을 갖는 부분은 도메인 구분 수단(250)이 굴곡지는 부분에 대응된다. 상기 좁은 폭을 갖는 부분은 상기 굴곡지는 부분에 인접할수록 그 폭이 좁아진다.
도 11a 내지 도 11c에 도시된 것을 포함하여, 포토 마스크(30)는 중간 투광부(32)에서 이중의 폭을 갖는 다양한 형상을 가질 수 있다. 그 결과, 제1 투명 절연막 패턴(170)은 상기 중간 투광부(32)의 형상에 대응되는 개구부(175)를 갖게 된다.
도 10f를 참조하면, 상기 노광된 제1 투명 절연막(170a)이 현상되어 예비 제1 투명 절연막 패턴(170b)이 형성된다. 상기 투광부(31)는 제2 드레인 전극(142b)상의 소정 영역에 대응되며, 해당 영역에서 제1 투명 절연막(170a)의 전 두께가 제거되어 콘택홀(177)이 형성된다. 상기 중간 투광부(32)는 스토리지 전극(120)상의 소정 영역에 대응되며, 해당 영역에서 제1 투명 절연막(170a)의 소정 두께가 제거된다.
도 10g를 참조하면, 예비 제1 투명 절연막 패턴(170b)과 제2 투명 절연 막(160a)이 식각된다. 예비 제1 투명 절연막 패턴(170b)은 상기 중간 투광부(32)에 대응되는 영역이 제거된다. 동시에 제2 투명 절연막(160a)은 제2 드레인 전극(142b)이 노출되도록 식각된다. 그 결과, 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(170,160)이 형성된다. 제1 투명 절연막 패턴(170)은 상기 중간 투광부(32)에 대응되는 영역이 개구되어 개구부(175)를 갖는다. 제1 및 제2 투명 절연막 패턴(170,160)은 제2 드레인 전극(142b)을 노출하는 제2 콘택홀(h2)을 갖는다.
제1 투명 절연막 패턴(135)상에 투명 도전막이 형성된다. 상기 투명 도전막은 산화아연인듐(Indium Zinc Oxide)이나 산화주석인듐(Indium Tin Oxide)을 스퍼터링으로 증착하여 형성된다. 상기 투명 도전막이 식각되어 화소 전극(180)이 형성된다.
위와 같이, 제1 기판(100)의 제조 과정을 살펴보았다. 상기한 과정은 제2 박막 트랜지스터(T2)에 관한 것을 위주로 하여 살펴보았지만, 제1 박막 트랜지스터(T1)에 대한 것도 동일하게 적용된다.
도 10h를 참조하면, 제1 기판(100)과 별도로 제2 기판(200)이 제조된다. 제2 기판(200)상에 차광막을 형성한 후 이를 패터닝하여 차광막 패턴(210)이 형성된다. 차광막 패턴(210)상에 컬러를 갖는 감광막을 형성한 후 이를 패터닝하여 컬러 필터(220)가 형성된다. 컬러 필터(220)상에 아크릴 수지등을 도포하여 오버코트막(230)이 형성된다. 오버코트막(230)상에 투명 도전막이 형성되며, 상기 투명 도전막이 패터닝되어 도메인 구분 수단(250)을 갖는 공통 전극(240)이 형성된다.
도 10i를 참조하면, 제1 및 제2 기판(100,200)이 서로 마주보도록 합착되며 그 사이에 액정층(300)이 형성된다. 액정층(300)은 제1 및 제2 기판(100,200) 사이에 액정을 주입하거나, 제1 및 제2 기판(100,200) 중 어느 하나에 액정을 적하하여 형성될 수 있다.
상기한 실시예들에 따르면, 액정 표시 장치의 시야각이 넓어지고 또한 액정의 배열 방향을 적정하게 제어하여 고화질의 영상이 표시되는 효과가 있다. 다만, 상기한 실시예들은 예시적 관점에서 제시된 것으로, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 갖는 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 화소 영역이 정의된 제1 기판;
    상기 제1 기판과 마주보는 제2 기판;
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정층;
    상기 제1 기판상에 형성된 스토리지 전극;
    상기 스토리지 전극상에 형성되며, 영역별로 상기 스토리지 전극의 폭에 대응되는 제1 폭과 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭으로 개구되는 영역을 포함하는 제1 투명 절연막 패턴;
    상기 제1 투명 절연막 패턴상에 형성되는 화소 전극; 및
    상기 제2 기판상에 형성되며, 상기 화소 영역을 복수의 도메인으로 구분하는 도메인 구분 수단을 갖는 공통 전극을 포함하고,
    상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되며, 상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 중첩되는 영역에서 상기 제2 폭으로 개구된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 절연막 패턴은 상기 스토리지 전극이 형성된 영역에서 상기 개구되는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극의 길이 방향에 대해 경사지는 제1 방향으로 신장하는 제1 부분; 및
    상기 스토리지 전극의 길이 방향에 대해 상기 제1 방향과 대칭인 제2 방향으로 신장하는 제2 부분을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 부분의 단부는 상기 스토리지 전극이 형성된 영역에서 만나는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 투명 절연막 패턴은 적어도 상기 제1 및 제2 부분의 단부가 만나는 영역에서 상기 제2 폭으로 개구된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 폭은 상기 제1 및 제2 부분의 단부가 만나는 영역에 근접할수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극의 길이 방향에 평행하고, 그 단부가 상기 제1 및 제2 부분의 단부와 만나는 제3 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 제3 부분의 일부분을 커버하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 화소 전극은 상기 제1 및 제2 방향을 따라 신장하며, 상기 도메인 구분 수단은 상기 화소 전극의 중심에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극으로부터 이격된 위치에 적어도 하나 이상의 노치를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 노치는 상기 제1 투명 절연막 패턴의 상기 제2 폭으로 개구된 부분으로부터 상기 도메인 구분 수단이 신장하는 방향을 따라 적어도 20㎛ 이상 이격된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 화소 전극 사이에 형성되는 박막 트랜지스터를 더 포 함하며,
    상기 박막 트랜지스터는,
    상기 제1 기판상에 상기 스토리지 전극으로부터 이격되게 형성된 게이트 전극;
    상기 게이트 전극상에 형성되는 액티브 패턴;
    상기 액티브 패턴상에 형성되며, 채널 영역을 제외하고 상기 액티브 패턴과 평면상에서 중첩되는 오믹 콘택 패턴; 및
    상기 오믹 콘택 패턴상에 상호 분리되게 형성되며, 상기 오믹 콘택 패턴과 평면상에서 중첩되는 소오스 전극과 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 스토리지 전극과 상기 제1 투명 절연막 패턴 사이에 개재되며 상기 스토리지 전극을 커버하는 제2 투명 절연막 패턴을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 투명 절연막 패턴은 상기 화소 전극과 상기 드레인 전극을 전기적으로 연결하는 콘택홀을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 제2 투명 절연막 패턴보다 두꺼우며 유기막 재질을 포함하고, 상기 제2 투명 절연막 패턴은 무기막 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 도메인 구분 수단은 상기 공통 전극의 소정 영역이 절개된 절개 패턴 또는 상기 공통 전극상의 소정 영역에 형성된 돌기인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 화소 영역이 정의된 제1 기판상에 상호 이격된 게이트 전극과 스토리지 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극상에 상기 게이트 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되도록 반도체막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 반도체막 패턴상에 상호 이격된 소오스 전극과 드레인 전극을 형성하는 단계;
    상기 소오스 전극과 드레인 전극상에 상기 기판의 전면을 덮도록 제1 투명 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 절연막을 패터닝하여, 영역별로 상기 스토리지 전극의 폭에 대응되는 제1 폭과 상기 제1 폭 보다 좁은 제2 폭으로 개구되는 영역을 포함하는 제1 투명 절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 절연막 패턴상에 화소 전극을 형성하는 단계;
    제2 기판상에 상기 화소 영역을 복수의 도메인으로 구분하는 도메인 구분 수 단을 갖는 공통 전극을 형성하는 단계; 그리고
    상기 제1 및 제2 기판을 마주보도록 합착하면서 상기 제1 및 제2 기판 사이에 액정층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 도메인 구분 수단은 상기 스토리지 전극과 평면상에서 부분적으로 중첩되며, 상기 제1 투명 절연막 패턴은 상기 중첩되는 영역에서 상기 제2 폭으로 개구된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 투명 절연막 패턴은 상기 스토리지 전극이 형성된 영역에서 상기 개구되는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 스토리지 전극과 상기 제1 투명 절연막 패턴 사이에 상기 스토리지 전극을 커버하는 제2 투명 절연막 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 투명 절연막 패턴은 상기 화소 전극과 상기 드레인 전극을 전기적으로 연결하는 콘택홀을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 투명 절연막 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제1 투명 절연막을 포토 마스크를 이용하여 노광하는 단계;
    상기 노광된 제1 투명 절연막을 현상하는 단계; 및
    상기 현상된 제1 투명 절연막을 식각하는 단계를 포함하며,
    상기 노광시 상기 제1 및 제2 폭으로 개구된 영역에서 상기 제1 투명 절연막은 중간톤으로 노광되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 포토 마스크는 상기 제1 및 제2 폭으로 개구된 영역에 대응되는 이중폭을 갖는 중간 투광부를 포함하는 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 반도체막 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 게이트 전극상에 진성 반도체층과 그 상부의 불순물 이온을 포함하는 반도체층의 이중층으로 된 반도체막을 형성하는 단계;
    상기 반도체막상에 도전막을 형성하는 단계;
    상기 도전막상에 영역에 따라 서로 다른 제1 및 제2 두께를 갖는 제1 감광막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 감광막 패턴에 의해 노출된 상기 도전막 및 그 하부의 상기 반도체막을 1차 식각하는 단계;
    상기 제1 감광막 패턴을 상기 제1 두께만큼 균일하게 제거하여 제2 감광막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 감광막 패턴에 의해 노출된 상기 1차 식각된 도전막을 2차 식각하여 상기 소오스 전극과 상기 드레인 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 소오스 전극과 상기 드레인 전극에 사이에 노출된 상기 1차 식각된 반도체막을 부분적으로 2차 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 반도체막 패턴은 상기 불순물 이온을 포함하는 반도체층이 상기 1차 및 2차 식각되어 형성된 오믹 콘택 패턴; 및
    상기 진성 반도체층이 상기 1차 식각되어 형성된 액티브 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 도메인 구분 수단은 상기 공통 전극의 소정 영역이 절개된 절개 패턴 또는 상기 공통 전극상의 소정 영역에 형성된 돌기인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
KR1020060098568A 2006-10-10 2006-10-10 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 KR101288426B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060098568A KR101288426B1 (ko) 2006-10-10 2006-10-10 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US11/869,469 US7733432B2 (en) 2006-10-10 2007-10-09 Liquid crystal display and method of fabricating the same
US12/769,613 US7821585B2 (en) 2006-10-10 2010-04-28 Liquid crystal display and method of fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060098568A KR101288426B1 (ko) 2006-10-10 2006-10-10 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080032754A true KR20080032754A (ko) 2008-04-16
KR101288426B1 KR101288426B1 (ko) 2013-07-23

Family

ID=39274687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060098568A KR101288426B1 (ko) 2006-10-10 2006-10-10 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (2) US7733432B2 (ko)
KR (1) KR101288426B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI388909B (zh) * 2008-06-11 2013-03-11 Chimei Innolux Corp 薄膜電晶體陣列基板及其應用與製造方法
JP2013195686A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Japan Display Inc 液晶表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990003712A (ko) * 1997-06-26 1999-01-15 김영환 초고개구율 액정 표시 소자 및 그의 제조방법
US6927824B1 (en) * 1999-09-16 2005-08-09 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device and thin film transistor substrate
KR20060025781A (ko) * 2004-09-17 2006-03-22 삼성전자주식회사 다중 도메인 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는액정 표시 장치
KR101085139B1 (ko) * 2004-12-03 2011-11-21 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR20060067281A (ko) * 2004-12-14 2006-06-19 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법
TW200634413A (en) * 2005-03-22 2006-10-01 Au Optronics Corp Pixel struxture for wide-viewing angle liquid crystal display

Also Published As

Publication number Publication date
US20100210054A1 (en) 2010-08-19
US7733432B2 (en) 2010-06-08
US7821585B2 (en) 2010-10-26
US20080084514A1 (en) 2008-04-10
KR101288426B1 (ko) 2013-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7688417B2 (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
US20170160618A1 (en) Liquid crystal panel, liquid crystal display device, and manufacturing method thereof
KR100560020B1 (ko) 액정 표시 장치
JP5307319B2 (ja) 薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法
KR101293561B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
US20070024769A1 (en) Structure of switching device for liquid crystal display device and fabrication method thereof
GB2396732A (en) Liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR101391884B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
JP4717392B2 (ja) 液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置
KR20050111867A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101288426B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US20080191211A1 (en) Thin film transistor array substrate, method of manufacturing the same, and display device
KR101441427B1 (ko) 액정표시장치
US7532278B2 (en) Liquid crystal display apparatus
KR101251993B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판
KR20060070349A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
US20080149933A1 (en) Display panel
KR100695298B1 (ko) 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR20070016384A (ko) 액정 표시 장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법
KR20060129808A (ko) 표시장치용 기판과 이의 제조방법 및 액정표시장치
JP4183329B2 (ja) 液晶表示装置
KR20080008618A (ko) 액정표시장치
WO2012111522A1 (ja) アクティブマトリクス基板、表示パネル、表示装置、及びテレビ受信装置
KR20080037907A (ko) 액정 표시 장치
KR20060074734A (ko) 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee