KR20090073882A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 개시된 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 수직한 방향으로 배열되는 게이트라인, 공통전극라인 및 데이터라인; 상기 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 상기 데이터라인상부에 오버랩되게 형성된 불투명절연막; 및 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 접속되고 다수개의 분기된 화소전극으로 구성된 화소전극라인과, 상기 공통전극라인과 전기적으로 접속되고 다수개의 분기된 투명전극으로 구성된 투명전극라인;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
불투명절연막, 화소전극라인, 투명전극라인, 공통전극라인

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{Liquid Crystal Display device and method for fabricating the same}
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불투명 절연막을 적용하여 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거하므로써 개구율을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전압을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
현재는 박막트랜지스터(Thin-Film-Transistor)와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 매트릭스 방식으로 배열된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.
이러한 종래기술에 따른 액정표시장치의 구조에 대해 도 1 및 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 액정구동영역이외의 영역에서 빛샘이 발생하는 경우를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 데이터라인지역에서의 빛샘이 발생하는 경우를 도시한 개략적인 단면도이다.
종래기술에 따른 IPS(In-Plane Switching) 모드의 액정표시장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 화소영역과 화소영역상에 형성된 화소전극(23)과 이 화소전극(23)과 일정간격만큼 이격된 위치, 즉 동일 평면 또는 다른 층에 형성된 공통전극(13)(Vcom)과 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)를 포함한 어레이배선들 및 배향막(25)이 형성된 하부기판(11)과, 블랙매트릭스 (43) (Black Matrix: BM)와 서브 컬러필터(미도시: R, G, B)를 포함한 컬러필터(미도시) 및 이 컬러필터를 보호하는 오버코트층(미도시)을 포함하는 상부기판(41)으로 구성되며, 상기 하부기판 (11)과 상부기판 (41)사이에는 액정(51)이 충진되어 있다.
여기서, 상기 하부기판(11)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트라인(미도시)과 데이터라인(21)이 형성된다.
또한, 상기 IPS 모드 액정표시장치는 횡전계로 액정을 구동하기 때문에, 상기 전계의 왜곡을 방지하기 위해 상기 블랙매트릭스(43)는 금속이 아닌 유기물질(즉, 수지)을 사용한다.
그리고, 종래기술에 따른 액정표시장치의 하부어레이기판은 실제로 광 빔이 투과되어 화상을 표시하는 영역인 표시영역, 즉 구동영역과, 광빔이 블랙매트릭스에 의해 차단되어 화상이 표시되지 않는 비표시영역, 즉 비구동영역으로 구분될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 표시영역내의 어레이기판(11)은 가로방향으로 게이트라인(미도시)과 공통전극라인(미도시)이 평행을 이루며 형성되어 있고, 세로방향으로 데이터라인(21)이 상기 게이트라인(미도시) 및 공통전극라인(미도시)과 수직을 이루며 형성되어 있다.
그리고, 상기 게이트라인(미도시) 일측에는 게이트전극(미도시)이 형성되어 있으며, 상기 게이트전극(미도시)부근의 상기 데이터라인(21)에는 소스전극(미도시)이 상기 게이트전극(미도시)과 소정면적 겹쳐서 형성되어 있고, 상기 소스전극(미도시)과 갭(gap)을 두고 대응되는 위치에 드레인전극(미도시)이 형성되어 있다.
또한, 상기 공통전극라인(미도시)은 상기 공통전극라인에서 분기된 다수의 공통전극 (13)이 형성되어 있으며, 상기 드레인전극(미도시)에는 보호막(25)에 형성된 콘택홀(미도시)를 통해 화소전극라인선(미도시)이 연결되어 있고, 상기 화소전극라인(미도시)에는 화소전극라인에서 분기된 다수개의 화소전극(23)이 형성되어 있다.
이러한 구성에서 상기 공통전극(13)과 상기 화소전극(23)은 서로 엇갈리게 구성되어 있으며, 상기 화소영역에 구성된 공통전극(13)은 공통전극라인에서 입력받은 공통전압이 항상 인가되는 상태이다.
또한, 상기 화소전극에는 상기 게이트전극에 인가된 게이트전압의 레벨에 따라, 상기 데이터라인(21)을 통해 다양한 레벨의 화상신호가 인가된다.
따라서, 상기 화소영역에는 화소전극(23)과 공통전극(13)에 인가된 전압에 의해 횡전계가 분포하게 되고, 전계의 세기에 따라 액정배열정도가 달라진다.
한편, 상기 상부기판(41)에 형성된 블랙매트릭스(43)는 액정 구동영역이외의 부분을 통과하는 빛샘을 차단하는 역할을 한다. 여기서, 빛샘은 원하는 전계를 형성할 수 없게 되면, 액정을 제어할 수 없게 되어 원하지 않는 빛을 투과하게 되는 것을 의미한다.
상기 구성으로 이루어진 종래기술에 따른 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
종래기술에 따른 액정표시장치는 투명절연막, 즉 보호막이 하부기판상에 형성된 구조이기 때문에 액정구동영역이외의 부분에 대한 빛샘은 상부기판에 마련된 블랙매트릭스에 의해 차단되는데, 만약 장비의 공차 변동시에는 도 1 및 2에서와 같이, 빛샘이 발생하게 되어 콘트라스트비(Contrast Ratio)가 감소된다.
또한, 이렇게 발생된 빛샘을 막기 위해 블랙매트릭스의 폭을 넓게 하는 경우에는 개구율이 감소하게 되어 균형(trade off)이 깨지게 된다.
따라서, 종래기술은 원하는 전계를 형성할 수 없게 되면 액정을 제어할 수 없게 되어 원하지 않는 빛을 투과하게 되는데, 종래기술에 따른 액정표시장치의 구조 특성상 픽셀에는 이러한 원하는 전계를 형성할 수 없는 부분이 존재하게 된다.
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 불투명 절연막을 적용하여 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거하므로써 빛샘을 방지할 수 있으며, 개구율을 향상시킬 수 있는 액정표시장 치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 수직한 방향으로 배열되는 게이트라인, 공통전극라인 및 데이터라인; 상기 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터와 상기 데이터라인상부에 오버랩되게 형성된 불투명절연막; 및 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 접속되고 다수개의 분기된 화소전극으로 구성된 화소전극라인과, 상기 공통전극라인과 전기적으로 접속되고 다수개의 분기된 투명전극으로 구성된 투명전극라인;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은, 화소영역과 비화소영역으로 정의된 기판상에 게이트라인과 이 게이트라인에서 분기된 게이트전극 및 공통전극라인을 형성하는 단계; 상기 게이트전극상에 게이트절연막과 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층상에 상기 게이트라인과 수직하게 배열되는 데이터라인과 이 데이트라인에서 분기된 소스전극 및 이 소스전극과 이격되게 배치되는 드레인전극을 형성하는 단계; 상기 화소영역을 제외한 드레인전극과 소스전극 및 데이터라인상부에 형성되고 상기 드레인전극 일부를 노출시키는 불투명절연막을 형성하는 단계; 및 상기 불투명절연막상에 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극라인과 이 화소전극라인에서 분기된 다수의 화소전극과, 상기 투명전극라인을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법은 데이터라인과 이 데이터라인과 인접한 양측 공통전극상부에 불투명절연막을 형성하여 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거므로써 개구율을 향상시킬 수 있으며, 빛샘을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거할 수 있어 개구부를 증가시킬 수 있으므로 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 불투명절연막을 적용하여 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거하므로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 VAC(viewing angle cross-talk)가 발생하는 모든 부분에 적용가능하기 때문에 IPS모드(In-Plane Switching mode), TN모드(Twisted Nematic mode) 또는 VA모드(Vertical alignment mode) 등에 모두 적용가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조공정 단면도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 화소영역 과 화소영역상에 형성된 화소전극라인(117)과 이 화소전극라인(117)과 일정간격만큼 이격된 위치에 공통전극라인(103)(Vcom)과 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)를 포함한 어레이배선들 및 배향막(미도시)이 형성된 하부기판(101)과, 블랙매트릭스(143) (Black Matrix: BM)와 서브 컬러필터 (미도시: R, G, B)를 포함한 컬러필터(145) 및 이 컬러필터(145)를 보호하는 오버코트층(미도시)을 포함하는 상부기판(141)으로 구성되며, 상기 하부기판 (101)과 상부기판(141)사이에는 액정(미도시; 도 5f의 151참조)이 충진되어 있다.
여기서, 상기 하부기판(101)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭소자인 박막트랜지스터(미도시)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트라인(102)과 데이터라인(111)이 형성되어 있다.
또한, 상기 화소영역은 상기 게이트라인(102)과 데이터라인(111)이 교차하여 정의되는 영역이다. 상기 화소영역상에 형성되는 화소전극라인(117)은 인듐-틴-옥사이드 (Indium-Tin-Oxide: ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다.
또한, 상기 IPS 모드 액정표시장치는 횡전계로 액정을 구동하기 때문에, 상기 전계의 왜곡을 방지하기 위해 상기 블랙매트릭스(143)은 금속이 아닌 유기물질(즉, 수지)을 사용한다.
그리고, 본 발명에 따른 액정표시장치의 하부어레이기판은 실제로 광 빔이 투과되어 화상을 표시하는 영역인 표시영역, 즉 구동영역과, 광빔이 블랙매트릭스(143)에 의해 차단되어 화상이 표시되지 않는 비표시영역, 즉 비구동영역으로 구 분될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 표시영역내의 하부기판(101)에는 가로방향으로 게이트라인(102)과 공통전극라인(103)이 평행을 이루며 형성되어 있으며, 세로방향으로 데이터라인(111)이 상기 게이트라인(102) 및 공통전극라인(103)과 수직을 이루며 형성되어 있다.
그리고, 상기 게이트라인(102) 일측에는 게이트전극(102a)이 형성되어 있으며, 상기 게이트전극(102a) 부근의 상기 데이터라인(111)에는 소스전극(111a)이 상기 게이트전극(102a)과 소정면적 겹쳐서 형성되어 있고, 상기 소스전극(111a)과 갭(gap)을 두고 대응되는 위치에 드레인전극(111b)이 형성되어 있다.
또한, 상기 공통전극라인(103)에는 상기 공통전극라인에서 분기된 다수의 공통전극(103a)이 형성되어 있으며, 상기 드레인전극(111b)에는 불투명절연막(113)에 형성된 드레인콘택홀(미도시)를 통해 화소전극라인(117)이 연결되어 있고, 상기 화소전극라인(117)에는 화소전극라인에서 분기된 다수개의 화소전극(117a)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 불투명절연막(113)은 상기 데이터라인(111)과, 상기 공통전극라인(103)에서 분기된 공통전극(103a)에 오버랩되어 있다. 또한, 상기 불투명절연막(113)은 저유전율을 가지고, 투과율이 낮으며, 광흡수율이 우수한 특성을 가지는 절연물질로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 불순물절연막(113)의 재질로는 이러한 특성을 가지고 있는 절연물질이면 어떤 것이라도 가능하다.
또한, 상기 공통전극라인(103)은 게이트라인(103)과 동시에 형성되는데, 불투 명한 금속물질로 형성된다.
그리고, 상기 공통전극라인(103)상에는 투명전극라인(119)이 오버랩되어져 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 투명전극라인(119)에는 투명전극라인에서 분기된 다수개의 투명전극(119a)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 다수개의 투명전극(119a)중 최외곽에 위치하는 투명전극(119a)은 상기 공통전극라인(103)에서 분기된 공통전극(103a)과 오버랩되어 있다.
이러한 구성에서 상기 투명전극(119a)과 상기 화소전극(117a)은 서로 엇갈리게 구성되어 있으며, 상기 화소영역에 구성된 투명전극(119a)은 공통전극라인(103)에서 입력받은 공통전압이 항상 인가되는 상태이다.
또한, 상기 화소전극(117a)에는 상기 게이트전극(102a)에 인가된 게이트전압의 레벨에 따라, 상기 데이터라인(111)을 통해 다양한 레벨의 화상신호가 인가된다.
따라서, 상기 화소영역에는 화소전극(117a)과 투명전극(119a)에 인가된 전압에 의해 횡전계가 분포하게 되고, 전계의 세기에 따라 액정배열정도가 달라진다.
한편, 상기 상부기판(141)에 형성된 블랙매트릭스(143)는 액정 구동영역이외의 부분을 통과하는 빛샘을 차단하는 역할을 하는데, 이 블랙매트릭스(143)이외에 하부기판(101)에 형성되고 각 픽셀영역의 최외곽에 위치하는 공통전극(103a) 및 불투명절연막(113)에 의해서도 빛샘이 차폐된다. 이때, 빛샘은 원하는 전계를 형성할 수 없게 되면, 액정을 제어할 수 없게 되어 원하지 않는 빛을 투과하게 되는 것을 의미한다.
따라서, 상기 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 액정표시장치는 데이터라인(111)과 공통전극(103a)상부에 오버랩되는 불투명절연막(113)에 의해 빛샘이 차단되어 VAC(viewing angle cross-talk)를 줄임으로써 개구율을 향상시킬 수 있으며, 빛샘을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은, 기존과 같이 빛샘을 방지하기 위해 블랙매트릭스의 마진을 증가시키지 않고도, 불투명절연막을 통해 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거할 수 있어 개구부를 증가시킬 수 있으므로 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 불투명절연막을 적용하여 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거하므로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법에 대해 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조공정 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 먼저 투명한 유리 등으로 이루어진 하부기판(101)상에 스퍼터링방법으로 금속막(미도시)을 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 상기 금속막(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 게이트라인(미도시; 도 3의 102 참조)과, 상기 게이트라인에서 분기된 게이트전극(102a), 및 공통전극라인(103)과, 상기 공통전극라인(103)에서 분기된 다수의 공통전극(103a)을 형성한다.
이때, 상기 게이트라인 형성용 금속막 물질로는 Al과 Al합금등의 Al 계열 금속, Ag과 Ag합금 등의 Ag 계열금속, Mo과 Mo 합금 등의 Mo 계열금속, Cr, Ti, Ta 중에서 선택하여 사용한다.
또한, 이들은 물질적 성질이 다른 두개의 막, 즉 하부막과 그 위의 상부막을 포함할 수도 있다. 여기서, 상부막은 게이트라인의 신호지연이나 전압강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를들면 Al 계열금속 또는 Ag 계열 금속으로 이루어진다.
이와는 달리, 하부막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide)나 IZO (indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적 및 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 예를들어 Ti, Ta, Cr, Mo 계열 금속 등으로 이루어지거나, 또는 하부막과 상부막의 조합의 예로는 Cr/Al-Nd 합금을 들 수 있다.
이어서, 상기 게이트라인(102), 게이트전극(102a), 공통전극라인(103), 공통전극 (103a)을 포함한 하부기판(101) 전면에 질화규소(SiNx)와 같은 무기 절연물질로 이루어진 게이트절연막(105)을 형성한다.
그다음, 상기 게이트절연막(105)상부에는 수소화 비정질실리콘층(hydroge-nated amorphous silicon) 등으로 이루어진 반도체층(미도시)과, 실리사이드 (silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질실리콘 등의 물질로 이루어진 불순물층(미도시)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 상기 불순물층과 반도체층을 포토리소그라피공정 및 식각공정을 통해 선택적으로 제거하여 반도체패턴(107)과 오믹콘택층(109)을 형성한다. 이때, 상기 반도체패턴(107)과 오믹콘택층(109)은 활성층으로 사용된다.
그다음, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 반도체패턴(107)과 오믹콘택층 (109)을 포함한 하부기판 (101)상에 데이터라인 형성용 금속물질을 스퍼터링 방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 패터닝하여 데이터라인(미도시; 도 3의 111 참조)과, 상기 데이터라인(111)에서 분기된 소스전극(111a)과, 이 소스전극(111a)과 일정간격만큼 이격된 드레인전극(111b)을 각각 형성한다.
이때, 상기 데이터라인(111)을 형성하기 위한 금속물질로는 Al 계열 금속, Ag 계열 금속, Mo 계열 금속, Cr, Ti, Ta 등의 물질을 사용하며, 다중층으로 형성할 수도 있다.　
또한, 상기 데이터라인(111)은 상기 게이트라인(102)과 서로 교차되게 형성되어 있으며, 상기 소스전극(111a)과 드레인전극(111b)은 그 아래의 반도체패턴(107) 및 게이트전극(102a)과 함께 스위칭소자인 박막트랜지스터를 구성한다.
그리고, 상기 박막트랜지스터의 채널은 상기 소스전극(111a)과 드레인전극 (111b)사이의 반도체패턴(107)내에 형성된다.
이어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 데이터라인(111)과 소스/ 드레인 전극(111a, 111b)을 포함한 하부기판(101) 전면에 불투명절연막(113)을 형성한다. 이때, 상기 불투명절연막(113)의 재질로는 평탄화 특성이 우수하며 저유전율 특성을 가지며, 광흡수율이 우수한 절연물질중에서 하나를 선택하여 사용한다.
이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 불투명절연막(113)을 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통해 선택적으로 패터닝하여 상기 불투명절연막(113)내에 상기 드레인전극(111b)의 일부를 노출시키는 콘택홀 (미도시)을 형성한다. 이때, 상기 불투명절연막(113)은 상기 박막트랜지스터 지역과 함께 상기 데이터라인(111)과 공통전극(103a)에 걸쳐 오버랩되도록 패터닝된다. 특히, 상기 불투명절연막(113)은 상기 화소영역, 즉 박막트랜지스터(T)와 데이터라인(111)을 제외한 영역에는 존재하지 않고 제거된다.
그다음, 상기 콘택홀(미도시)을 포함한 불투명절연막(113)상에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO (indium zinc oxide) 등의 투명한 도전물질으로 이루어진 금속물질층(미도시)을 스퍼터링방법으로 증착한후 이를 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 선택적으로 제거하여 화소전극라인(117)과 투명전극라인(119)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극라인(117)에는 분기된 다수개의 화소전극(117a)이 형성되어 있으며, 상기 투명전극라인(119)상에는 투명전극라인에서 분기된 다수개의 투명전극(119a)이 형성되어 있다. 또한, 상기 다수개의 투명전극(119a)중 최외곽에 위치하는 투명전극(119a)은 상기 공통전극라인(103)에서 분기된 공통전극(103a)과 오버랩되어 있다.
그리고, 상기 투명전극(119a)과 상기 화소전극(117a)은 서로 엇갈리게 구성되어 있으며, 상기 화소영역에 구성된 투명전극(119a)은 공통전극라인(103)에서 입력받은 공통전압이 항상 인가되는 상태이다.
또한, 상기 화소전극(117a)에는 상기 게이트전극(102a)에 인가된 게이트전압의 레벨에 따라, 상기 데이터라인(111)을 통해 다양한 레벨의 화상신호가 인가된다.
이때, 상기 화소전극(119)은 데이터전압이 인가되면, 공통전압 (common voltage)을 인가받은 투명전극(119a)과 함께 전기장을 생성하므로써 화소전극(117a)과 투명전극(119a)사이의 액정층(151)의 액정분자들을 일정 방향으로 배열시키게 된다.
　이어서, 상기 화소전극(117a)을 포함한 불투명절연막(113)상부에 액정분자를 일정 방향으로 배열되도록 하는 하부배향막(미도시)을 형성하는 공정을 진행하므로써 박막트랜지스터 어레이기판 제조를 완료한다.
한편, 도 5e에 도시된 바와 같이, 먼저 상부기판(141)상에 빛샘 현상을 방지하는 블랙매트릭스를 형성하기 위해 불투명막(미도시)을 형성한다. 이때, 상기 불투명막(미도시)의 물질로는 크롬(Cr)을 포함하는 불투명 금속 또는 불투명 수지가 이용된다.
그다음, 상기 불투명막(미도시)을 포토리소그라피 공정기술을 이용한 노광 및 식각공정을 통해 선택적으로 제거하여 블랙매트릭스(143)를 형성한다.
이어서, 상기 블랙매트릭스(143)를 포함한 상부기판(141)상에 감광성 칼라수지를 전면 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하여 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(145)를 형성한다. 이때, 상기 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(145) 각각은 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 사용한다.
이렇게 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 이용하여 상기 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(145) 각각을 형성하는 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 블랙매트릭스(143)가 형성된 상부기판(141)상에 적색(R)의 감광성 칼라수지를 전면 증착한후, 마스크를 이용하여 적색(R)의 감광성 칼라수지에 대한 포토 리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 적색(R) 컬러필터를 형성한다.
그다음, 적색 컬러필터가 형성된 상부기판(141)상에 녹색(G)의 감광성 칼라수지를 전면 증착한후, 마스크를 이용하여 녹색(G)의 감광성 칼라수지에 대한 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 녹색(G) 컬러필터를 형성한다.
이어서, 적색 컬러필터 및 녹색 컬러필터가 형성된 상부기판 (141)상에　청색(B)의 감광성 칼라수지를 전면 증착한후, 마스크를 이용하여 청색(B)의 감광성 칼라수지에 대한 포토리소그라피 공정 및 식각공정을 통한 패터닝을 수행하므로써 청색(B) 컬러필터를 형성함으로써 최종적으로 컬러필터 (145)을 완성한다.
그다음, 상기 컬러필터(145)상에 유기절연물을 이용하여 상부기판(141)을 평탄화시키기 위한 오버코트층(미도시)을 형성한다.
이어서, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 오버코트층(미도시)상부에 액정을 일정 방향으로 배향시키기 위한 상부배향막(미도시)을 형성한다.
그다음, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 배향막(미도시)상에 박막트랜지스터와 컬러필터기판사이의 셀 갭을 유지시키기 위한 스페이서 (미도시)를 형성하므로써 컬러필터어레이기판 제조를 완료한다.
이렇게 제조된 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터어레이기판사이에 액정층(151)을 형성한후 이들 양 기판을 서로 합착시키므로써 액정표시장치 제조공정을 완료한다.
따라서, 상기 공정순으로 제조되는 본 발명에 따른 액정표시장치는 데이터라인 (111)과 공통전극(103a)상부에 오버랩되는 불투명절연막(113)에 의해 빛샘이 차단되어 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거하므로써 개구율을 향상시킬 수 있으며, 빛샘을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은, 기존과 같이 빛샘을 방지하기 위해 블랙매트릭스의 마진을 증가시키지 않고도, 불투명절연막을 통해 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거할 수 있어 개구부를 증가시킬 수 있으므로 개구율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 불투명절연막을 적용하여 VAC(viewing angle cross-talk)를 제거하므로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 액정구동영역이외의 영역에서 빛샘이 발생하는 경우를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 단면도로서, 데이터라인지역에서의 빛샘이 발생하는 경우를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조공정 단면도이다.

Claims (13)

  1. 기판상에 형성되고, 화소영역을 정의하기 위해 서로 수직한 방향으로 배열되는 게이트라인, 공통전극라인 및 데이터라인;
    상기 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 부분에 형성된 박막트랜지스터;
    상기 박막트랜지스터와 상기 데이터라인상부에 오버랩되게 형성된 불투명절연막; 및
    상기 박막트랜지스터와 전기적으로 접속되고 다수개의 분기된 화소전극으로 구성된 화소전극라인과, 상기 공통전극라인과 전기적으로 접속되고 다수개의 분기된 투명전극으로 구성된 투명전극라인;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 　　제 1항에 있어서, 상기 불투명절연막은 저유전율을 가지며, 투과율이 낮고, 광흡수율이 우수한 절연물질로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 　　제 1항에 있어서, 상기 공통전극라인은 상기 데이터라인과 인접되어 평행하게 배치되고 다수개의 분기된 공통전극을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 　　제 3항에 있어서, 상기 불투명절연막은 상기 데이터라인과 공통전극라인에 서 분기된 공통전극에 걸쳐 오버랩되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.　
  5. 　　제3항에 있어서, 상기 다수개의 투명전극중 최외곽에 위치하는 투명전극들은 상기 공통전극라인에서 분기된 공통전극에 오버랩되게 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 　　제1항에 있어서, 상기 박막트랜지스터는 게이트전극과 상기 게이트전극상에 형성된 게이트절연막과 활성층 및 상기 활성층의 채널지역을 사이에 두고 형성된 소스전극과 드레인전극으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 　　제1항에 있어서, 상기 기판과 합착되고, 블랙매트릭스와 컬러필터층 및 오버코트층이 적층된 컬러필터기판과;
    상기 컬러필터기판과 상기 기판사이에 형성된 액정층;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 화소영역과 비화소영역으로 정의된 기판상에 게이트라인과 이 게이트라인에서 분기된 게이트전극 및 공통전극라인을 형성하는 단계;
    상기 게이트전극상에 게이트절연막과 활성층을 형성하는 단계;
    상기 활성층상에 상기 게이트라인과 수직하게 배열되는 데이터라인과 이 데이트라인에서 분기된 소스전극 및 이 소스전극과 이격되게 배치되는 드레인전극을 형 성하는 단계;
    상기 화소영역을 제외한 드레인전극과 소스전극 및 데이터라인상부에 형성되고 상기 드레인전극 일부를 노출시키는 불투명절연막을 형성하는 단계;
    상기 불투명절연막상에 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극라인과 이 화소전극라인에서 분기된 다수의 화소전극과, 상기 투명전극라인을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  9. 　　제 8항에 있어서, 상기 불투명절연막은 저유전율을 가지며, 투과율이 낮고, 광흡수율이 우수한 절연물질로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  10. 　　제 8항에 있어서, 상기 공통전극라인은 상기 데이터라인과 인접되어 평행하게 배치되고 다수개의 분기된 공통전극을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  11. 　　제 10항에 있어서, 상기 불투명절연막은 상기 데이터라인과 공통전극라인에서 분기된 공통전극에 걸쳐 오버랩되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.　
  12. 　　제10항에 있어서, 상기 다수개의 투명전극중 최외곽에 위치하는 투명전극들은 상기 공통전극라인에서 분기된 공통전극에 오버랩되게 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  13. 　　제8항에 있어서, 상기 기판과 합착되는 컬러필터기판을 제공하는 단계;
    상기 컬러필터기판상에 블랙매트릭스와 컬러필터층 및 오버코트층을 적층하는 단계; 및
    상기 컬러필터기판과 상기 기판사이에 액정층을 형성하는 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
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