KR20100065876A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법

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KR20100065876A
KR20100065876A KR1020080124457A KR20080124457A KR20100065876A KR 20100065876 A KR20100065876 A KR 20100065876A KR 1020080124457 A KR1020080124457 A KR 1020080124457A KR 20080124457 A KR20080124457 A KR 20080124457A KR 20100065876 A KR20100065876 A KR 20100065876A
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pixel electrode
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liquid crystal
layer
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KR1020080124457A
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황재훈
장용규
김상우
신애
심창우
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 각각 도메인을 정의하는 다수의 부 화소전극으로 이루어진 화소전극을 포함하는 제1기판과 상기 제1기판과 마주하며, 상기 각 부 화소전극에 대응하는 오프닝이 형성된 공통전극을 포함하는 제2기판과 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며, 상기 각 부 화소전극은 사각형 형상이며, 상기 부 화소전극 사이를 연결하는 부 화소 연결부를 사각형 부 픽셀 전극의 좌변 또는 우변에서 1/4 지점에 형성한 것을 특징으로 한다. 이에 의해 랜덤 텍스쳐 현상이 감소하여 투과율이 개선된 액정표시장치가 제공된다.
부 화소 연결부, 랜덤 텍스쳐, 투과율

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 {LIQUID CRYSTAL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 하나의 화소전극이 복수개의 부 화소전극으로 나누어진 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1기판과, 제1기판에 대향 배치되어 있는 제2기판, 그리고 이들 사이에 위치하는 액정층을 포함한다. 액정층은 화소전극과 공통전극이 형성하는 전기장에 의해 배향을 변화시키며 투과율을 조절한다.
액정표시장치는 여러 전자장치의 디스플레이부로 사용된다. 최근 전자장치, 특히 핸드폰과 같은 모바일 전자장치에서 고투과율 디스플레이에 대한 요구가 높아지고 있다. 이에 따라 액정 표시 장치에서 투과 영역을 확대할 필요가 있고, 화소 내 액정 구동이 불안정한 랜덤 텍스쳐 영역을 억제할 필요가 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하는 것으로, 본 발명 의 목적은 투과율 특성이 향상된 액정 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 절연 기판과 이에 대향 하는 제2 절연기판, 그 사이에 함지된 액정 층으로 구성된 액정 표시 장치에서, 제1 절연 기판 위에 게이트 선과 교차하는 데이터 선 그리고 그 교차점에 형성된 박막 트랜지스터로 이루어진 액티브 매트릭스를 형성하고, 그 위에 복수의 부 화소 전극으로 이루어진 화소 전극 부와 상기 복수의 부 화소 전극 사이를 연결하는 연결 부재를 형성한다.
상기 화소 전극에 액정 구동 전압을 유지하는 제1 절연기판 상의 축전 전극을 투명 전도성 산화물로 구성하여 투과율을 향상하고, 상기 복수의 부 화소 전극 사이에 형성된 연결 부재를 화소 전극과 동일한 층에 동일한 물질로 형성하거나, 다른 층에 다른 물질로 형성할 수 있고, 화소 전극 한 변의 중심에서 좌측 변 혹은 우측 변으로 이격된 위치, 보다 바람직하게는 좌측 변 또는 우측 변으로부터 1/4 지점에 형성할 수 있다.
상기 화소 전극은 모퉁이가 둥글려진 사각 형상으로, 상기 연결 부재가 위치하는 화소 전극의 한 변은 이웃하는 부 화소 전극과 평행하게 마주 보고 있는 최인접 변이 되도록 할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시에에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 제1 절연 기판 상에 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 연결된 게이트 전극 및 부스트 라인을 형성한다. 상기 부스트 라인이 형성된 제1 절연 기판 상에 투명한 도전물질로 상기 부스트 라인과 접촉되는 축적 전극을 형성한다. 상기 축적 전극이 형성된 제1 절연 기판 상에 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인과 상기 데이터 라인과 연결된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극을 형성한다. 상기 드레인 전극이 형성된 제1 절연 기판 상에 상기 드레인 전극과 컨택홀을 통해 접촉되고 복수의 부 화소 전극들과 상기 부 화소 전극들을 연결하는 연결 부재를 포함하는 화소 전극을 형성한다. 상기 제1 절연 기판과 결합하여 액정층을 수용하는 제2 절연 기판 상에 복수의 개구들을 포함하는 공통 전극을 형성한다.
부 화소 전극 간의 연결부 등에 위치하는 액정은 액정 도메인 분할 수단에 의해서 형성되는 정규화된 필드의 영향을 받지 못해서 액정 표시 장치가 구동 될 경우에 임의의 방향으로 배향되게 된다.
본 발명에서 제시하는 해결 수단에 의하면, 액정이 임의의 방향으로 배향하는 랜덤 텍스쳐 현상을 억제하고, 액정의 충돌로 인한 순간을 최소화 할 수 있다. 또한, 고투과율 액정 디스플레이를 구현할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1에 표시한 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 TFT 어레이 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 평면도들이다. 도 4는 도 2에 도시된 공통 전극 기판의 평면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 액정 표시 장치는 TFT 어레이 기판 (100), 공통 전극 기판 (200)과 양 기판 사이에 포함된 액정 층(3)으로 구성된다. TFT 어레이 기판 (100)에 대해 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 복수의 게이트 라인 (121)을 투명한 유리로 제조된 절연 기판 (110) 위에 형성한다. 복수의 게이트 라인 (121)은 개별적으로 게이트 신호를 각각의 연장된 방향으로 전달한다.
게이트 선 (121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비 저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다 른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선 (121)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트선 (121)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.
게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(이하 a-Si) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 섬형 반도체(154)가 형성되어 있다. 섬형 반도체(154)는 게이트 전극(124) 위에 위치한다.
반도체(154) 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인 등의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 섬형 저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치되어 있다.
반도체(154)와 저항성 접촉 부재(163, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대 하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171), 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175) 및 단수의 연결 부재 (178) 혹은 복수의 연결 부재(179a, 179b)가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있으며 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주한다.
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(154) 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다. 연결 부재(178, 179a, 179b)는 게이트선(121)과 떨어져 형성되며 데이터선(171)과 나란한 방향으로 길게 뻗어 있다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막과 저저항 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 하부막과 알루미늄 상부막의 이중막, 몰리브덴 하부막과 알루미늄 중간막과 몰리브덴 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
저항성 접촉 부재(163, 165)는 그 아래의 반도체(154)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 반도체(154)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 그 표면은 평탄할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(183), 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 188)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.
각 화소 전극(191)은 모퉁이가 둥글려진 사각형 형태의 제1 내지 제2 부 화소전극(9a1, 9a2)을 포함하며, 이들은 일렬로 배열되어 있다. 제1 부 화소전극(9a1)은 접촉 구멍(188)을 통해 드레인 전극(175)과 연결되어 있다.
화소 전극(191)은 제1 부 화소전극(9a1)과 연결되어 있는 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받으며, 연결 부재(178)에 의해서 제2 부 화소전극(9a2)에도 데이터 전압이 전달된다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극 기판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)에 인가된 전압은 투명한 축전 전극(150)과 화소 전극 사이의 커플링에 의해 장시간 보존되고, 화소 전극(191)에 보존된 전압과 공통 전극(270)은 액정 축전기(liquid crystal capacitor)를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(Turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다. 본 발명의 실시 예에서는 불투명한 금속 축전 전극 대신 투명한 축전 전극(150)을 적용함으로써 투과율을 극대화 할 수 있다. 투명 축전 전극(150)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어지고, 이러한 상기 금속 산화물층은 금속층보다 저항이 크기 때문에 상대적으로 화소 전극(191)과 오버랩 되는 면적이 커지게 된다.
제1 및 제2 부 화소 전극 (9a1, 9a2)를 연결하는 연결부재(178)는 액정 분자가 충돌하여 랜덤한 방향으로 배향되는 텍스쳐 영역에 위치한다.
연결 부재(178)는 사각형 형태의 부 화소 전극의 좌측 변 또는 우측 변에서부터 다른 부 화소 전극과 맞닿은 변의 1/4 길이에 해당하는 지점에 형성한다.
연결 부재 (178)가 사각형 형태의 부 화소 전극 중앙에 위치할 경우, 상기 랜덤 텍스쳐 경향은 더욱 커지게 된다. 연결 부재 좌측 부와 우측 부의 텍스쳐 에너지가 균등하여 랜덤화 경향이 더욱 커지기 때문이다.
이하에서는 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 TFT 어레이 기판(100)의 제조 공정을 설명한다.
도 3a를 참조하면, 제1 절연 기판(110) 위에 게이트 라인 (171), 상기 게이트 라인(121)과 연결된 게이트 전극 (175) 및 상기 게이트 전극(124)과 평행한 부스트 라인 (131)을 동일한 금속층을 패터닝하여 형성한다. 도 3b를 참조하면, 상기 부스트 라인(131)이 형성된 제1 절연 기판(110) 위에 투명한 도전 물질로 축전 전극 (150)을 화소 영역에 대응하여 형성한다. 도 3c를 참조하면, 상기 축전 전극(150)이 형성된 제1 절연 기판(110) 위에 반도체 패턴(160)을 형성한다. 상기 반도체 패턴(160)은 박막 트랜지스터의 반도체층 및 저항성 접촉 부재(154, 163, 165)를 포함한다. 도 2 및 도 3d를 참조하면, 상기 반도체 패턴(160)이 형성된 제1 절연 기판(110) 위에 상기 게이트 라인(121)과 교차하는 데이터 라인(171), 상기 데이터 라인(171)과 연결된 소스 전극(173) 및 상기 소스 전극(173)과 이격된 드레인 전극(175)을 동일한 금속층을 패터닝하여 형성한다. 상기 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 형성한 후, 상기 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 에칭 마스크로 하여 상기 반도체 패턴(160)을 에칭하여 상기 저항성 접촉부재(163, 165)를 형성한다. 한편, 상기 반도체 패턴(160)과 데이터 라인 (171)과 소스 전극 (173)은 도 3c의 공정에서 동일한 포토마스트를 이용하여 동시에 형성되고, 포토 에싱 공정을 통해 상기 소스 전극(173)과 이격된 드레인 전극 (175)이 형성될 수 있다. 상기 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)이 형성된 제1 절연 기판(110) 위에 보호층 (180)을 형성하고 상기 보호층(180)을 에칭하여 컨택 홀 (188)을 형성한다. 도 3e를 참조하면, 화소 전극(191)을 상기 보호층(180)이 형성된 제1 절연 기판(110) 위에 형성한다.
본 발명의 또 다른 한 실시 예에 따른 액정 표시 장치가 도 5와 도 6에 도시되었다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다. 이하에서는 일 실시예에 따른 액정 표시 장치와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 부 화소 전극(9a1), 제 2 부화소 전극(9a2), 제 3 부화소 전극(9a3) 그리고 이들을 연결하는 연결 부재 (179a, 179b)가 LCD 장치의 화소 전극과 동일한 층에 형성된다.
연결 부재 (179)는 사각형 형상의 부 화소 전극(9a1, 9a2, 9a3)중 두 개의 인접한 부 화소 전극간 맞닿은 면의 좌측 또는 우측에 형성된다. 예를 들어, 제 1 부 화소 전극(9a1)과 제 2 부 화소 전극(9a2) 사이의 연결 부재(179a)는 좌측에 형성되고, 제 2 부 화소 전극 (9a2)과 제 3 부 화소 전극 (9a3) 사이의 연결 부재 (179b)는 우측에 형성된다. 상기한 바와 같이 연결 부재(179a, 179b)가 좌측과 우측에 교대로 위치하는 것이 텍스쳐가 형성되는 경우에도 좌우 대칭 형상에 의해 가급적 인간의 눈에 인식되지 않게 할 수 있는 바람직한 방법이다.
다음으로 공통 전극 기판(200)에 대하여 설명한다.
도 4를 참고하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며, 화소 전극(191)과 마주하는 복수의 개구 영역을 정의하는 한편 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 준다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(color filter)(230)가 형성되어 있으며, 차광 부재(220)로 둘러싸인 개구 영역 내에 거의 다 들어가도록 배치되어 있다. 색필터(230)는 화소 전극(191)을 따라 세로 방향으로 길게 뻗어 띠(stripe)를 이룰 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 유기 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)를 보호하고 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하며 평탄면을 제공한다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO나 IZO 등 투명한 도전체로 만들어지는 것이 바람직하다.
공통 전극(270)에는 복수의 절개부(27)가 형성되어 있으며, 각각의 절개부(27)는 부 화소전극(9a1, 9a2)의 중심 부분과 대응한다. 또한, 절개부(27)는 접촉 구멍(188)과 대응하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 절개부(27)는 다양한 형상으로, 예를 들면, 사각형, 원형 등으로 형성될 수 있다. 기판들(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(11, 21)이 도포되어 있으며 이들은 수직 배향막일 수 있다. 기판들(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(112, 212)가 구비되어 있으며, 두 편광자(112, 212)의 편광축은 직교한다.
본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정층(3)의 지연을 보상하기 위한 위상 지연막(111, 211)을 더 포함할 수 있다. 위상 지연 막(111, 211)은 일축성 또는 이축성 보상 필름일 수 있고, 음의 위상 지연 값 또는 양의 위상 지연 값을 가질 수 있다.
액정 층(3)은 음의 유전율 이방성을 가지며, 액정층(3)의 액정 분자(31)는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 거의 수직을 이루도록 배향되어 있다. 따라서 입사광은 직교 편광자(112, 212)를 통과하지 못하고 차단된다.
공통 전극(270)에 공통 전압을 인가하고 화소 전극(191)에 데이터 전압을 인가하면 표시판(100, 200)의 표면에 거의 수직인 전기장이 생성된다. 액정 분자들(31)은 전기장에 응답하여 그 장축이 전기장의 방향에 수직을 이루도록 방향을 바꾸고자 한다.
공통 전극(270)의 절개부(27)와 화소 전극(191)의 변은 전기장을 왜곡하여 액정 분자들(31)의 경사 방향을 결정하는 수평 성분을 만들어낸다. 전기장의 수평 성분은 절개부(27)와 화소 전극(191)의 변에 거의 수직이다. 제1 내지 제3 부 화소전극(9a1~9a3)의 네 변과 절개부에 의해 형성되는 전기장에 의해 액정이 기울어지므로, 기울어지는 방향을 추려보면 대략 네 방향이다. 이와 같이 액정 분자(31)가 기울어지는 방향을 다양하게 하면 액정 표시 장치의 기준 시야각이 커진다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 평면도이다. 도 8은 도 7에서 표시한 III-III' 라인을 따라 절단한 단면도이다. 이하에서는 일 실시예에 따른 액정 표시 장치와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 또 다른 실시예인 액정 표시 장치의 층상 구조는 도 1 내지 도 4에 도시한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 층상 구조와 기본적으로 유사하다.
기판(110) 위에 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(124)과 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트선(121) 위에는 게이트 절연막(140), 섬형 반도체(154) 및 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(163, 165)가 차례로 형성되어 있다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 위에는 소스 전극(173) 및 끝 부분(183)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175) 및 복수의 연결 부재(178)가 형성되어 있고, 그 위에 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 복수의 접촉 구멍(181, 182, 188)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 배향막(21)이 형성되어 있다.
공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명하자면, 차광 부재(220), 복수의 색필터(230), 덮개막(250) 및 절개부(27)를 가지는 공통 전극(270) 및 배향막(11)이 절연 기판(210) 위에 형성되어 있다.
그러나 도 1 내지 도 4에 도시한 액정 표시 장치와 달리, 화소 전극의 일부 분이 반사 전극을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치이다.
따라서, TFT 어레이 기판(100), 공통 전극 기판(200) 및 액정층(3) 등을 포함하는 반투과형 액정 표시 장치가 투명 전극(192) 및 반사 전극(194)에 의하여 각각 정의되는 투과 영역(TA) 및 반사 영역(RA)으로 구획될 수 있다. 구체적으로는, 투명 전극(191) 중 반사 전극(194)으로 덮여 있지 않은 부분 아래위에 위치하는 부분은 투과 영역(TA)이 되고, 반사 전극(194) 아래위에 위치하는 부분은 반사 영역(RA)이 된다.
투과 영역(TA)에서는 액정 표시 장치의 뒷면, 즉 TFT 어레이 기판(100) 쪽에서 입사된 빛이 액정층(3)을 통과하여 앞면, 즉 공통 전극 표시판(200) 쪽으로 나옴으로써 표시를 수행한다. 반사 영역(RA)에서는 앞면에서 들어온 빛이 액정층(3)으로 들어왔다가 반사 전극(194)에 의하여 반사되어 액정층(3)을 다시 통과하여 앞면으로 나옴으로써 표시를 수행한다.
여기서 보호막(180)은 빛의 난반사를 유도하기 위해서 표면에 요철이 형성될 수 있으며, 반사 전극(194)은 보호막(180) 표면의 요철을 따라 우툴두툴하게 형성될 수 있다.
투명 화소 전극(192)은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어지고, 반사 전극(194)은 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어진다. 그러나 반사 전극(194)은 알루미늄, 은 또는 그 합금 등 저저항 반사성 상부막과 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 ITO 또는 IZO와 접촉 특성이 좋은 하부막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
반사 전극(194)은 제1 부 화소전극(9a1) 위에 존재한다. 반사 전극(194)은 투명 전극(192)의 다른 영역(9a2, 9a3) 위에 형성될 수 있다.
한편, 투과 영역(TA)과 대응하는 색필터는 반사 영역(RA)과 대응하는 색필터보다 얇게 형성하여 투과 영역(TA)의 셀 간격이 반사 영역(RA)에서의 셀 간격의 대략 두 배가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 또는 반사 영역(RA)과 대응하는 색필터(230)에 빛구멍(light hole)(260)을 더 형성하여 빛 경로차이로 인한 색감 차이를 보정할 수 있다.
본 발명은 본문에 기술된 예시에만 국한되지 않고, 당업자의 수준에서 용이하게 변형 가능한 다양한 변형 예를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1에 표시한 I-I'선을 따라 형성한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치에 대한 공정 단계별 레이 아웃이다.
도 4는 도 1의 제2 절연기판에 형성된 패턴도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시 장치의 배치도이다.
도 6 은 도 5의 II-II'선을 따라 잘라 절단된 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 8은 도 7의 III-III'선을 따라 잘라 절단된 단면도이다.

Claims (16)

  1. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판에 대향 하는 제2 절연기판,
    상기 제1 절연 기판과 제2 절연 기판 사이에 포함된 액정 층,
    상기 제1 절연 기판 위에 형성되어 있는 게이트 선,
    상기 게이트 선 위에 형성된 게이트 절연막,
    상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 박막 트랜지스터,
    상기 반도체와 중첩하는 소스 전극을 가지며 상기 게이트선과 교차하는 데이터 선,
    상기 반도체와 중첩하며 상기 소스 전극과 마주하는 드레인 전극,
    상기 데이터 선 위에 형성된 보호막,
    상기 보호막에 형성된 컨택홀을 통해 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극,
    상기 화소 전극에 형성된 복수의 부 화소 전극과 상기 부 화소 전극을 연결하는 연결 부재, 및
    상기 화소 전극에 전압을 유지하는 제1 절연기판 위의 축전 전극을 투명 전도성 산화물로 구성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 화소 전극과 동일한 층에 동일한 물질로 이루어진 것 을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극은 모퉁이가 둥글려진 사각형인 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 화소 전극 한 변의 중심에서 좌측 변 혹은 우측 변으로 이격된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결 부재의 이격 위치는 좌측 변 또는 우측 변으로부터 1/4 지점인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연결 부재가 위치하는 화소 전극의 한 변은 이웃하는 부 화소 전극과 평행하게 마주 보고 있는 최인접 변인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 화소 전극이 형성된 층과 다른 층에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부 화소 전극은 투과 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부 화소 전극은 반사 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 절연기판에 형성된 공통 전극,
    상기 공통 전극 상에 형성된 복수의 액정 도메인 규제 수단인 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제1 절연 기판 상에 게이트 라인, 상기 게이트 라인과 연결된 게이트 전극 및 부스트 라인을 형성하는 단계,
    상기 부스트 라인이 형성된 제1 절연 기판 상에 투명한 도전물질로 상기 부스트 라인과 접촉되는 축적 전극을 형성하는 단계,
    상기 축적 전극이 형성된 제1 절연 기판 상에 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인과 상기 데이터 라인과 연결된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격된 드레인 전극을 형성하는 단계,
    상기 드레인 전극이 형성된 제1 절연 기판 상에 상기 드레인 전극과 컨택홀을 통해 접촉되고 복수의 부 화소 전극들과 상기 부 화소 전극들을 연결하는 연결 부재를 포함하는 화소 전극을 형성하는 단계, 및
    상기 제1 절연 기판과 결합하여 액정층을 수용하는 제2 절연 기판 상에 복수의 절개부들이 형성된 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화소 전극은 모퉁이가 둥글려진 사각형인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 화소 전극 한 변의 중심에서 좌측 변 혹은 우측 변으로 이격된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 화소 전극이 형성된 제1 절연 기판 상의 하나의 부 화소 전극이 형성된 위치에 대응하여 반사 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 절개부들은 상기 부 화소 전극들의 중심 부분에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 절개부들 중 하나는 상기 컨택홀과 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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