KR20090075400A - 표시 기판 및 이를 구비한 표시 패널 - Google Patents

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Abstract

표시 기판은 트랜지스터층, 컬러 필터층 및 화소 전극을 포함한다. 상기 트랜지스터층은 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 트랜지스터와, 트랜지스터의 드레인 전극으로부터 연장된 콘택부를 포함한다. 컬러 필터층은 트랜지스터층에 형성되고, 콘택부의 중심과 어긋나는 위치에 중심이 정의되는 개구부가 형성된다. 화소 전극은 콘택부를 노출시키는 콘택홀을 통해 트랜지스터와 전기적으로 연결된다.
콘택부, 개구부, 컬러 필터층, 투과율, 개구율

Description

표시 기판 및 이를 구비한 표시 패널{DISPLAY SUBSTRATE AND DISPLAY PANEL HAVING THE SAME}
본 발명은 표시 기판 및 이를 구비한 표시 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시장치에서 사용되는 표시 기판 및 이를 구비한 표시 패널에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시패널은 박막 트랜지스터들이 어레이된 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하여 컬러 필터가 형성된 컬러필터 기판을 포함하고, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
최근 어레이 기판 상에 컬러 필터가 형성된 컬러필터-어레이(COA : Color-filter On Array) 기판을 채용한 고개구율 구조의 액정표시패널이 개발되고 있다. 상기 COA 기판은 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터층과, 상기 트랜지스터층 상에 형성된 컬러 필터층 및 상기 컬러 필터층 상에 형성된 화소 전극을 포함한다.
즉, 상기 컬러 필터층을 트랜지스터층 상에 형성함으로써 종래의 컬러필터 기판의 제조공정이 단순해졌다. 또한, 대략 2 내지 3 ㎛의 컬러 필터층이 상기 데 이터 배선과 상기 화소 전극 사이에 형성됨에 따라서, 상기 화소 전극과 데이터 배선간의 기생 커패시턴스가 감소되는 장점을 갖는다. 이러한 장점에 의해 상기 화소 전극을 상기 데이터 배선과 중첩되도록 연장시킴으로써 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 고투과율을 구조를 가지는 표시 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 기판을 구비한 표시 패널을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 기판은 트랜지스터층, 컬러 필터층 및 화소 전극을 포함한다. 상기 트랜지스터층은 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 드레인 전극으로부터 연장된 콘택부를 포함한다. 상기 컬러 필터층은 상기 트랜지스터층에 형성되고, 상기 콘택부의 중심과 어긋나는 위치에 중심이 정의되는 개구부가 형성된다. 상기 화소 전극은 상기 콘택부를 노출시키는 콘택홀을 통해 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결된다.
상기 트랜지스터는 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역과 인접하게 형성되고, 상기 콘택부는 상기 트랜지스터와 인접하게 형성된다. 상기 콘택부 및 상기 개구부는 네 측변으로 각각 이루어지며, 상기 개구부의 상측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 상측변 및 좌측변과 이격되어 상기 콘택부가 형성된 영역 내부에 정의된다. 상기 개구부의 하측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 하측변 및 좌측변으로부터 이격되어 상기 콘택부가 형성된 영역의 외부에 정의된다. 상기 콘택홀은 상기 콘택부와 상기 개구부가 중첩되는 영역 내에 형성된다.
상기 표시 기판은 상기 데이터 배선의 아래에 플로팅 구조로 형성되어 누설광을 차단하는 광차단층을 더 포함한다. 상기 광차단층은 상기 게이트 배선과 동일한 물질로 형성된다. 상기 화소 전극은 상기 데이터 배선과 이격되어 형성된다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 패널은 표시 기판 및 대향 기판을 포함한다. 상기 표시 기판은 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 드레인 전극으로부터 연장된 콘택부를 포함하는 트랜지스터층과, 상기 트랜지스터층에 형성되고 상기 콘택부의 중심과 어긋나는 위치에 중심이 정의되는 개구부가 형성된 컬러 필터층 및 상기 콘택부 위에 형성된 콘택홀을 통해 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 포함한다. 상기 대향 기판은 상기 표시 기판과 결합하여 액정층을 수용하고, 공통 전극을 포함한다.
상기 액정층은 고전압 저유전율 이방성을 가지는 액정을 포함한다. 상기 트랜지스터는 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역과 인접하게 형성되고, 상기 콘택부는 상기 트랜지스터와 인접하게 형성된다.
상기 콘택부 및 상기 개구부는 네 측변으로 각각 이루어지며, 상기 개구부의 상측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 상측변 및 좌측변과 이격되어 상기 콘택부가 형성된 영역 내부에 정의된다. 상기 개구부의 하측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 하측변 및 좌측변으로부터 이격되어 상기 콘택부가 형성된 영역의 외부에 정의된다. 상기 콘택홀은 상기 콘택부와 상기 개구부가 중첩되는 영역 내에 형성된다.
상기 대향 기판은 광을 차단하기 위해 형성된 차광 패턴을 더 포함하며, 상기 차광 패턴은 상기 콘택부의 상측변 및 하측변을 노출시키고 상기 개구부를 가리도록 형성된다. 상기 표시 기판은 상기 데이터 배선의 아래에 플로팅 구조로 형성되고 광의 차단하는 광차단층을 더 포함하고, 상기 광차단층은 상기 게이트 배선과 동일한 물질로 형성된다.
이러한 표시 기판 및 이를 구비한 표시 패널에 의하면, 컬러 필터층의 개구부를 트랜지스터의 콘택부의 상측변 및 좌측변으로부터 이격하여 형성함으로써 상기 개구부의 단차에 의한 누설광을 상기 콘택부를 통해 차단시킬 수 있다. 이에 따라 상기 콘택부의 사이즈를 줄임으로써 투과율을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 표시장치의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포 함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 패널은 표시 기판(100), 대향 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
상기 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(101), 트랜지스터층(103), 컬러 필터(170), 캡핑층(180) 및 화소 전극(190)을 포함한다. 한편, 상기 표시 기판(100)은 스토리지 커패시터의 공통 전극으로 사용되는 금속 패턴이 제거된 구조이다. 예를 들면, 스토리지 공통 배선 또는 화소 영역에 독립적으로 형성된 스토리지 전극이 제거된 구조를 가진다.
상기 트랜지스터층(103)은 게이트 배선(111), 데이터 배선(141), 트랜지스터(150) 및 콘택부(155)를 포함한다. 상기 게이트 배선(111)은 상기 제1 베이스 기판(101) 위에 제1 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 데이터 배선(141)은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 형성된다.
상기 트랜지스터(150)는 상기 게이트 배선(111) 및 데이터 배선(141)이 교차하는 영역에 인접하게 형성된다. 상기 트랜지스터(150)는 게이트 전극(113), 반도체 패턴(131), 소스 전극(143) 및 드레인 전극(144)을 포함한다. 상기 게이트 전극(113)은 상기 게이트 배선(111)과 상기 데이터 배선(141)이 교차되는 영역과 인접한 상기 게이트 배선(111)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 상기 게이트 전극(113)은 상기 게이트 배선(111)의 일부분에 정의되거나, 상기 게이트 배선(111)으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 반도체 패턴(131)은 불순물이 도핑된 활성층(130a) 및 오믹 콘택층(130b)을 포함한다. 상기 소스 전극(143)은 상기 데이터 배선(141)으로부터 상기 게이트 전극(111)으로 연장되어 상기 반도체 패턴(131)과 중첩된다. 예를 들면, 상기 소스 전극(143)은 U자 형상으로 형성된다. 상기 드레인 전극(144)은 상기 소스 전극(143)과 이격되고 상기 반도체 패턴(131)과 중첩된다.
상기 콘택부(155)는 상기 드레인 전극(144)과 전기적으로 연결되어 상기 트랜지스터(150)와 인접한 상기 제1 베이스 기판(101)에 정의된 화소 영역(P)에 형성된다. 예컨대, 상기 콘택부(155)는 상기 드레인 전극(144)의 단부에 일체로 형성되고, 상기 데이터 배선(141)과 인접한 영역에 형성된다. 즉, 상기 콘택부(155) 위에는 상기 화소 전극(190)과 상기 트랜지스터(150)를 연결하기 위한 콘택홀(165)이 형성된다.
상기 트랜지스터층(103)은 상기 게이트 배선(111) 및 게이트 전극(113) 위에 형성된 게이트 절연층(120) 및 상기 데이터 배선(141), 소스 및 드레인 전극(143, 145) 위에 형성된 보호 절연층(160)을 더 포함한다.
또한, 상기 표시 기판(100)은 반도체층과 소스 금속층을 하나의 마스크를 사용하여 동시에 패터닝하는 공정에 의해 형성됨에 따라서, 소스 금속층으로 형성된 상기 데이터 배선(141), 소스 전극(143), 드레인 전극(144) 및 콘택부(155) 아래에는 반도체 패턴(131)이 각각 형성된다.
상기 컬러 필터층(170)은 상기 트랜지스터층(103) 위에 형성된다. 상기 컬러 필터층(170)에는 상기 콘택부(155)의 중심과 어긋나는 영역에 중심이 위치하는 개구부(175)가 형성된다. 상기 개구부(175)는 상기 콘택부(155)의 사이즈보다 작다. 예를 들어, 상기 콘택부(155) 및 상기 개구부(175)는 네 변측을 각각 가진다. 상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)은 상기 콘택부(155)의 상측변 및 좌측 변(155a)으로부터 이격되어 상기 콘택부(155)의 형성 영역 내부에 정의되고, 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)은 상기 콘택부(155)의 형성 영역 외부에 정의된다. 이에 따라서, 상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)에 형성된 단차에 의해 상기 액정의 틸트되어 광이 누설되는 것을 상기 콘택부(155)를 통해 차단할 수 있다.
한편, 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)에 형성된 단차에 의해 광이 누설되는 것은 상기 대향 기판(200)의 차광 패턴(210)을 통해 차단할 수 있다.
상기 캡핑층(180)은 상기 컬러 필터층(170) 위에 형성되어, 상기 컬러 필터층(170)을 덮는다. 상기 캡핑층(180)은 상기 컬러 필터층(170)으로부터 발생되는 불순물 이온이 상기 액정층(300)으로 진입되는 것을 차단시킨다.
상기 보호 절연층(160) 및 캡핑층(180)은 상기 콘택부(155)와 상기 개구부(175)가 중첩되는 영역에 상기 콘택부(155)를 노출시키는 상기 콘택홀(165)이 형성된다.
상기 화소 전극(190)은 상기 콘택홀(165)을 통해 상기 콘택부(155)와 접촉되고, 상기 화소 영역(P)에 형성된다. 상기 화소 전극(190)은 상기 액정층(300)에 포함된 액정이 배열되는 도메인을 다수로 분할하기 위한 개구 패턴을 형성할 수 있다. 상기 화소 전극(190)의 단부는 상기 데이터 배선(141)과 일부 영역이 중첩되도록 형성된다.
상기 대향 기판(200)은 제2 베이스 기판(201), 차광 패턴(210), 오버 코팅층(230) 및 공통 전극(250)을 포함한다.
상기 차광 패턴(210)을 차단하며, 상기 화소 전극(180)이 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역, 예컨대, 상기 데이터 배선(141), 상기 트랜지스터(150) 및 상기 개구부(175)가 형성된 영역에 대응하여 형성된다. 또한, 차광 패턴(210)은 상기 게이트 배선(111)이 형성된 영역에 대응하여 형성될 수 있다.
상기 차광 패턴(210)은 상기 콘택부(155)의 상측변 및 하측변(155a)을 노출시키고 상기 개구부(175)의 완전히 가리도록 형성된다. 이에 따라서, 상기 개구부(175)의 네 측변에 형성된 단차에 의한 광이 누설되는 것을 차단할 수 있다. 즉, 상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a) 단차에 의한 누설광은 상기 콘택부(155)에서 차단하고, 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b) 단차에 의한 누설광은 상기 차광 패턴(210)에 의해 차단한다.
상기 오버 코팅층(230)은 상기 차광 패턴(210)이 형성된 제2 베이스 기판(201) 위에 형성되어 상기 대향 기판(200)의 표면을 평탄하게 한다.
상기 공통 전극(250)은 상기 오버 코팅층(230) 위에 형성된다. 상기 공통 전극(250)은 상기 액정이 배열되는 도메인을 다수로 분할하기 위해 개구 패턴을 포함할 수 있다.
상기 액정층(300)은 상기 표시 기판(100) 및 대향 기판(200) 사이에 개재된다. 상기 액정층(300)은 저전압 고유전율 이방성 또는 고전압 저유전율 이방성을 가지는 액정을 포함한다. 일반적으로 노트북 컴퓨터에서는 저전압 고유전율 이방성을 가지는 액정을 사용하는 경우 스토리지 커패시터가 없으면 액정 응답속도가 느려지는 현상이 나타난다. 반면, 고전압 저유전율 이방성을 가지는 액정은 사용하는 모니터의 경우 상기 스토리지 커패시터가 없어도 액정의 응답속도에는 거의 문제가 되지 않는다.
따라서 상기 액정층(300)은 상기 표시 기판(100)에 상기 스토리지 전극 또는 스토리지 공통배선이 제거된 구조이므로 상기 고전압 저유전율 이방성을 가지는 액정을 포함하는 것이 바람직하다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 콘택부 및 개구부에 대한 다양한 형상을 나타낸 평면도들이다.
도 1 및 도 3a를 참조하면, 상기 콘택부(155)는 상, 하, 좌 및 우측변(155a, 155b)으로 이루어지고, 상기 개구부(175)는 상, 하, 좌 및 우측변(175a, 175b)으로 이루어지고, 상기 콘택홀(165)은 상, 하, 좌 및 우측변(165a, 165b)으로 이루어진다.
상기 개구부(175)의 중심(C2)은 상기 콘택부(155)의 중심(C1)과 어긋나는 영역에 배치되도록 상기 개구부(175)를 상기 콘택부(155) 상에 형성된다. 상기 개구부(175) 및 상기 콘택부(155)가 서로 중첩되는 영역 내에 콘택홀(165)이 형성된다.
상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)은 컬러 필터층의 단차로 인한 누설광을 차단하기 위해서 상기 콘택부(155)의 상측변 및 좌측변(155a)으로부터 각각 L1 길이 만큼 이격되어 형성된다. 상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)으로부터 각각 L2 길이 만큼 이격되어 상기 콘택홀(165)이 형성된다. 상기 콘택홀(165)의 폭은 L3 길이를 가진다. 한편, 상기 콘택홀(165)의 하측변 및 우측변(165b)은 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)과 각각 L4 길이 만큼 이격 되어 형성된다. 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)은 상기 콘택부(155)의 하측변 및 우측변(155a) 보다 확장되어 형성된다. 한편, 상기 콘택홀(165)의 하측변 및 우측변(165b)은 상기 콘택부(155)의 하측변 및 우측변(155b)으로부터 각각 L5 길이 만큼 이격된다.
결과적으로 상기 콘택부(155)의 상측변의 길이(LL1)는 대략 L1+L2+L3+L5 정도로 형성되고, 상기 개구부(175)의 상측변의 길이(LL2)는 대략 L2+L3+L4 정도이다. 예컨대, 상기 L1은 6㎛, L2는 7㎛, L3은 8㎛, L4는 10㎛ 및 L5는 5㎛인 경우, 상기 콘택부(155)의 하부에 형성된 반도체 패턴(131)을 고려한다면, 상기 콘택부(155)의 상측변의 길이 LL1은 약 28㎛ 정도가 된다. 상기 개구부(175)의 상측변의 길이 LL2는 대략 25㎛ 이다.
도 3b를 참조하면, 콘택부(455), 개구부(475) 및 콘택홀(465)은 각각은 네 측변을 포함하며, 중심(C)이 서로 일치하도록 형성된 경우이다. 이 경우, 상기 개구부(475)는 컬러 필터층의 단차로 인한 누설광을 차단하기 위해서 상기 콘택부(455)의 네 측변(455a, 455b)으로부터 각각 L1 길이만큼 이격되어 배치된다.
상기 콘택홀(465)은 상기 개구부(475)의 네 측변(475a, 475b)으로부터 각각 L2 길이만큼 이격되어 배치된다. 상기 콘택홀(465)의 폭은 L3 길이를 가진다.
결과적으로 상기 콘택부(455)의 상측변의 길이(MM1)는 대략 L1+L2+L3+L2+L1 정도로 형성되고, 상기 개구부(475)의 상측변의 길이(LL2)는 대략 L2+L3+L2 정도이다. 예컨대, 상기 L1은 약 6㎛, L2는 약 7㎛ 및 L3은 약 8㎛ 인 경우, 상기 콘택부(455)의 하부에 형성된 반도체 패턴(431)을 고려한다면, 상기 콘택부(455)의 상 측변의 길이 MM1은 약 36㎛ 정도이다. 상기 개구부(475)의 상측변의 길이 MM2는 대략 23㎛ 이다.
상기 콘택부(455)의 상측변의 길이 LL1 이 상기 콘택부(455)의 상측변의 길이 MM1 보다 대략 8㎛ 정도 작다. 결과적으로 화소 영역에 금속 물질로 형성되는 상기 콘택부(455)의 사이즈를 줄일 수 있고, 상기 콘택부(455)의 사이즈가 줄어들어 상기 화소 영역의 투과율 및 개구율을 향상시킬 수 있다.
상기 실시예 1에 따른 표시 기판(100)은 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 콘택부(155)와 개구부(175)를 가진다. 또한, 화소 영역 내에 스토리지 공통 배선 및 스토리지 공통전극이 제거된 구조를 가진다.
따라서 도 3b에 도시된 콘택부(455)와 개구부(475)를 가지고, 화소 영역 내에 스토리지 공통 배선 또는 스토리지 전극이 형성된 표시 기판에 비해 상기 실시예 1에 따른 표시 기판은 약 18% 이상의 투과율을 개선시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1 및 도 2에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1 및 도 4a를 참조하면, 베이스 기판(101) 위에 게이트 금속층을 형성한다. 상기 게이트 금속층을 포토 레지스트 마스크를 이용하여 게이트 배선(111) 및 게이트 전극(113)을 포함하는 게이트 금속패턴을 형성한다. 상기 게이트 금속패턴이 형성된 베이스 기판(101) 위에 게이트 절연층(120)을 형성한다.
도 1 및 도 4b를 참조하면, 상기 게이트 절연층(120)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 반도체층 및 소스 금속층을 순차적으로 형성한다. 상기 반도체층은 불순물이 도핑된 활성층(130a) 및 오믹 콘택층(130b)을 포함한다.
포토레지스트 마스크를 이용해 상기 소스 금속층 및 반도체층을 동시에 패터닝하여 소스 금속패턴 및 상기 소스 금속패턴 아래에 반도체 패턴(131)성한다. 상기 소스 금속패턴은 데이터 배선(141), 소스 전극(143), 드레인 전극(144) 및 콘택부(155)를 포함한다. 상기 콘택부(155)는 상기 드레인 전극(144)의 단부로부터 연장되어 상기 게이트 배선(111) 및 데이터 배선(141)이 교차하는 영역에 인접하게 형성된다.
상기 소스 금속패턴이 형성된 베이스 기판(101) 위에 보호 절연층(60)을 형성하여 트랜지스터층(103)을 완성한다.
도 1, 도 2 및 도 4c를 참조하면, 상기 트랜지스터층(103) 위에 약 2㎛ 내지 3㎛ 두께로 컬러 감광성 유기막을 형성한다. 광을 투과하는 투광부와 광을 차단하는 차광부를 이루어진 마스크를 이용하여 상기 컬러 감광성 유기막을 패터닝하여 상기 화소 영역(P)에 컬러 필터층(170)을 형성한다. 상기 컬러 필터층(170)은 상기 콘택부(155)에 대응하여 상기 보호 절연층(160)을 노출시키는 개구부(175)가 형성성된다.
상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)은 상기 콘택부(155)의 상측변 및 좌측변(155a)으로부터 내측으로 이격되어 상기 콘택부(155)와 중첩되고, 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)은 상기 콘택부(155)의 하측변 및 좌측변(155b)으로부터 바깥측으로 이격되어 상기 콘택부(155)와 중첩되지 않는다. 상기 개구부(175)의 네 측변에는 단차가 형성되고, 상기 단차에 의해 액정층(300)의 액 정의 틸트가 변화되어 광이 누설될 수 있다. 따라서 상기 개구부(175)의 상측 및 좌측변(175a)의 단차에 의한 누설광은 상기 콘택부(155)의 상측 및 좌측변(155a)에 의해 차단될 수 있다. 한편, 상기 개구부(175)의 하측 및 우측변(175b)의 단차에 의한 누설광은 상기 대향 기판(200)의 차광 패턴(210)에 의해 차단될 수 있다.
상기 컬러 필터층(170)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 상기 컬러 필터층(170)의 상부면 및 측면을 커버하도록 캡핑층(180)을 형성한다. 상기 캡핑층(180)은 상기 컬러 필터층(170)으로부터 발생되는 불순물 이온들이 상기 액정층(300)으로 진행하는 것을 차단시킨다.
도 1 및 도 4d를 참조하면, 상기 캡핑층(180) 및 보호 절연층(160)을 제거하여 상기 콘택부(155)를 노출시키는 콘택홀(165)을 형성한다. 상기 콘택홀(165)은 상기 콘택부(155)와 상기 개구부(175)가 중첩되는 영역 내에 형성한다.
상기 콘택홀(165)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 투명 도전층을 형성한다. 상기 투명 도전층을 포토레지스트 마스크를 이용하여 상기 화소 영역(P)에 화소 전극(190)을 형성한다. 상기 화소 전극(190)은 상기 콘택홀(165)을 통해 상기 콘택부(155)와 접촉된다. 이에 따라 상기 트랜지스터(150)의 드레인 전극(144)과 상기 화소 전극(190)은 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극(190)의 단부는 상기 데이터 배선(141)과 일부 영역이 중첩되도록 형성된다.
이하에서는 실시예 1과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 6은 도 5의 II-II'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 표시 기판(100b)은 제1 베이스 기판(101), 트랜지스터층(103), 컬러 필터(170), 캡핑층(180) 및 화소 전극(190)을 포함한다. 한편, 상기 표시 기판(100b)은 스토리지 공통 배선 또는 화소 영역에 독립적으로 형성된 스토리지 전극이 제거된 구조를 가진다.
상기 트랜지스터층(103)은 게이트 배선(111), 광차단층(115), 데이터 배선(141), 트랜지스터(150) 및 콘택부(155)를 포함한다.
상기 광차단층(115)은 상기 데이터 배선(141) 아래에 상기 데이터 배선(141)과 중첩되도록 형성된다. 또한 상기 광차단층(115)은 전기적으로 플로팅된 구조를 가지며 누설되는 광을 차단한다. 상기 광차단층(115)에 상기 데이터 배선(141)으로부터 상기 화소 전극(191)을 이격하여 형성할 수 있다. 이에 따라서 상기 데이터 배선(141)과 상기 화소 전극(191) 간의 커패시턴스를 30% 내지 40% 감소시킬 수 있다. 또한 상기 광차단층(115)은 전기적으로 플로팅 됨에 따라 중첩된 상기 데이터 배선(141)과의 커패시턴스가 미약하여 24인치 이상의 초대형 모니터에 적합하다.
상기 콘택부(155)는 상기 트랜지스터(150)의 드레인 전극(144)과 전기적으로 연결되어 상기 화소 영역(P)에 형성된다. 예컨대, 상기 콘택부(155)는 상기 드레인 전극(144)의 단부에 일체로 형성되고, 상기 데이터 배선(141)과 인접한 영역에 형성된다. 즉, 상기 콘택부(155) 위에는 상기 화소 전극(191)과 상기 트랜지스터(150)를 연결하기 위한 콘택홀(165)이 형성된다. 상기 콘택홀(165)은 도 4d에서 설명된 바와 실질적으로 동일한 제조 공정에 의해 형성된다.
상기 트랜지스터층(103)은 상기 게이트 배선(111), 광차단층(115) 및 게이트 전극(113) 위에 형성된 게이트 절연층(120) 및 상기 데이터 배선(141), 소스 및 드레인 전극(143, 145) 위에 형성된 보호 절연층(160)을 더 포함한다.
상기 컬러 필터층(170)은 상기 트랜지스터층(103) 위에 형성된다. 상기 컬러 필터층(170)은 상기 콘택부(155)와 어긋나는 영역에 상기 콘택부(155)의 사이즈보다 작은 사이즈를 가지는 개구부(175)가 형성된다.
예를 들어, 상기 콘택부(155) 및 상기 개구부(175)는 네 측변으로 이루어진다. 상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)은 상기 콘택부(155)의 상측변 및 좌측변(155a)으로부터 이격되어 상기 콘택부(155)의 형성 영역 내에 위치하고, 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)은 상기 콘택부(155)의 형성 영역 외에 위치한다.
이에 따라서, 상기 개구부(175)의 상측변 및 좌측변(175a)에 형성된 단차에 의해 상기 액정의 틸트되어 광이 누설되는 것을 상기 콘택부(155)를 통해 차단할 수 있다. 한편, 상기 개구부(175)의 하측변 및 우측변(175b)에 형성된 단차에 의해 광이 누설되는 것은 상기 대향 기판(200)의 차광 패턴(210)을 통해 차단할 수 있다. 상기 컬러 필터층(170) 위에는 캡핑층(180)이 형성된다.
한편, 상기 화소 전극(191)은 상기 데이터 배선(141)과 중첩되지 않고 이격되도록 형성된다. 상기 데이터 배선(141) 아래에 형성된 광차단층(115)에 누설광이 차단됨으로 상기 화소 전극(191)은 상기 데이터 배선(141)과 이격되어 형성될 수 있다.
도 4a 내지 도 6을 참조하여 실시예 2에 따른 표시 기판의 제조 방법을 설명한다. 이하 설명되는 제조 방법은 상기 실시예 1의 제조 공정과 동일한 공정는 생략하고 간략하게 설명한다.
도 4a, 도 5 및 도 6을 참조하면, 베이스 기판(101) 위에 게이트 금속패턴을 형성한다. 상기 게이트 금속패턴은 게이트 배선(111), 게이트 전극(113) 및 광차단층(115)을 포함한다.
도 4b, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 광차단층(115)을 포함하는 게이트 금속패턴 위에 게이트 절연층(120)을 형성한 후, 반도체층 및 소스 금속층을 패터닝하여 반도체 패턴(131)이 아래에 형성된 소스 금속패턴(141, 143, 144, 155)을 형성한다. 상기 소스 금속패턴(141, 143, 144, 155)이 형성된 베이스 기판(101) 위에 보호 절연층(160)을 형성하여 트랜지스터층(103)을 완성한다.
도 4c, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 트랜지스터층(103) 위에 컬러 필터층(170)을 형성한다. 상기 컬러 필터층(170)은 상기 실시예 1과 실질적으로 동일한 형상의 개구부(175)가 형성된다. 상기 컬러 필터층(170) 위에 캡핑층(180)을 형성한다.
도 4d, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 보호 절연층(160) 및 캡핑층(180)을 식각하여 상기 콘택홀(165)을 형성한다. 이후, 상기 화소 영역(P)에 화소 전극(191)을 형성한다. 상기 화소 전극(191)은 상기 데이터 배선(141)과 중첩되지 않고 이격되도록 형성된다. 상기 데이터 배선(141) 아래에 형성된 광차단층(115)에 누설광이 차단됨으로 상기 화소 전극(191)은 상기 데이터 배선(141)과 이격되어 형 성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 기판은 스토리지 공통배선 또는 화소 영역에 독립적으로 스토리지 전극이 제거된 구조를 가짐에 따라 투과율이 향상될 수 있다.
또한, 컬러 필터층의 개구부를 트랜지스터의 콘택부의 상측변 및 좌측변으로부터 이격하여 형성함으로써 상기 개구부의 단차에 의한 누설광을 상기 콘택부를 통해 차단시킬 수 있다. 이에 따라 상기 콘택부의 사이즈를 줄임으로써 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 데이터 배선의 아래에 플로팅 구조의 광차단층을 형성함으로써 데이터 배선과 화소 전극 간을 커패시턴스 및 데이터 배선과 광차단층 간의 커패시턴스를 최소화하여 24인치 이상의 대형 모니터에 용이하게 채용할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 콘택부 및 개구부에 대한 다양한 형상을 나타낸 평면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1 및 도 2에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 6은 도 5의 II-II'선을 따라 절단한 표시 패널의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 100b: 표시 기판 200 : 대향 기판
103 : 트랜지스터층 111 : 게이트 배선
113 : 게이트 전극 115 : 광차단층
120 : 게이트 절연층 131 : 채널 패턴
141 : 데이터 배선 143 : 소스 전극
144 : 드레인 전극 155 : 콘택부
165 : 콘택홀 170 : 컬러 필터층
175 : 개구부 180 : 캡핑층
190, 191 : 화소 전극 210 : 차광 패턴

Claims (20)

  1. 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 드레인 전극으로부터 연장된 콘택부를 포함하는 트랜지스터층;
    상기 트랜지스터층에 형성되고, 상기 콘택부의 중심과 어긋나는 위치에 중심이 정의되는 개구부가 형성된 컬러 필터층; 및
    상기 콘택부를 노출시키는 콘택홀을 통해 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 포함하는 표시 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 데이터 배선과 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트랜지스터는 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역과 인접하게 형성되고,
    상기 콘택부는 상기 트랜지스터와 인접하게 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 콘택부 및 상기 개구부는 네 측변으로 각각 이루어지며,
    상기 개구부의 상측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 상측변 및 좌측변과 이격 되어 상기 콘택부가 형성된 영역 내부에 정의된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 개구부의 하측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 하측변 및 좌측변으로부터 이격되어 상기 콘택부가 형성된 영역의 외부에 정의된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  6. 제4항에 있어서, 상기 콘택홀은 상기 콘택부와 상기 개구부가 중첩되는 영역 내에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 데이터 배선의 아래에 플로팅 구조로 형성되어 광을 차단하는 광차단층을 더 포함하는 표시 기판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광차단층은 상기 게이트 배선과 동일한 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  9. 제7항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 데이터 배선과 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  10. 서로 교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 드레인 전극으로부터 연장된 콘택부를 포함하는 트랜지스터층과, 상기 트랜지스터층에 형성되고 상기 콘택부의 중심과 어긋나는 위치에 중심이 정의되는 개구부가 형성된 컬러 필터층 및 상기 콘택부 위에 형성된 콘택홀을 통해 상기 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 포함하는 표시 기판; 및
    상기 표시 기판과 결합하여 액정층을 수용하고, 공통 전극을 포함하는 대향 기판을 포함하는 표시 패널.
  11. 제10항에 있어서, 상기 액정층은 고전압 저유전율 이방성을 가지는 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  12. 제10항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 데이터 배선과 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  13. 제10항에 있어서, 상기 트랜지스터는 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 영역과 인접하게 형성되고,
    상기 콘택부는 상기 트랜지스터와 인접하게 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  14. 제13항에 있어서, 상기 콘택부 및 상기 개구부는 네 측변으로 각각 이루어지며,
    상기 개구부의 상측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 상측변 및 좌측변과 이격 되어 상기 콘택부가 형성된 영역 내부에 정의된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  15. 제14항에 있어서, 상기 개구부의 하측변 및 좌측변은 상기 콘택부의 하측변 및 좌측변으로부터 이격되어 상기 콘택부가 형성된 영역의 외부에 정의된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  16. 제15항에 있어서, 상기 콘택홀은 상기 콘택부와 상기 개구부가 중첩되는 영역 내에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  17. 제10항에 있어서, 상기 대향 기판은 광을 차단하기 위해 형성된 차광 패턴을 더 포함하며,
    상기 차광 패턴은 상기 콘택부의 상측변 및 하측변을 노출시키고 상기 개구부를 가리도록 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  18. 제17항에 있어서, 상기 표시 기판은 상기 데이터 배선의 아래에 플로팅 구조로 형성되고 광을 차단하는 광차단층을 더 포함하는 표시 패널.
  19. 제18항에 있어서, 상기 광차단층은 상기 게이트 배선과 동일한 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  20. 제17항에 있어서, 상기 화소 전극은 상기 데이터 배선과 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 표시 패널.
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