KR20110070477A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 보호막과 제2 보호막을 포함하는 보호막을 형성함으로써, 제조 공정 시 발생할 수 있는 헤이즈(Haze) 현상을 개선함으로써, 헤이즈 현상에 따른 투과율 감소를 줄일 수 있다.
화소 전극, 기준 전극, 데이터선, 개구부, 투과율, 기생 용량

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 박형화가 용이한 장점을 지니고 있지만, 전면 시인성에 비해 측면 시인성이 떨어지는 단점이 있어 이를 극복하기 위한 다양한 방식의 액정 배열 및 구동 방법이 개발되고 있다. 이러한 광시야각을 구현하기 위한 방법으로서, 화소 전극 및 기준 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치가 주목받고 있다.
그러나, 이러한 액정 표시 장치의 경우 화소 전극과 기준 전극을 제조하는 과정에서, 두 전극의 환원 반응에 의한 해이즈(Haze) 효과에 의해 투과율이 감소할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 투명한 물질로 화소 전극과 기준 전극을 제조하는 과정에서, 두 전극의 환원 반응에 의한 투과율 감소를 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 보호막과 제2 보호막을 포함하는 보호막을 형성함으로써, 제조 공정 시 발생할 수 있는 해이즈(Haze) 현상을 개선함으로써, 헤이즈 현상에 따른 투과율 감소를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제조 공정 시 발생할 수 있는 해이즈(Haze) 현상을 개선함으로써, 해이즈 현상에 따른 투과율 감소를 줄일 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포 함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연 기판(100) 위에 게이트선(121) 및 기준 전압선(131)을 포함하는 게이트 도전체가 형성되어 있다. 게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다. 기준 전압선(131)은 일정한 기준 전압을 전달하며, 뒤에서 설명할 기준 전극(270)과의 접속을 위한 확장부(135)를 포함한다. 기준 전압선(131)은 뒤에서 설명할 기준 전극(270)과 연결되어 기준 전극(270)에 기준 전압을 전달한다. 기준 전압선(131)은 게이트선(121)과 평행할 수 있으며, 게이트선(121)과 동일 물질로 이루어질 수 있다.
게이트 도전체(121, 131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 물리 적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다.
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 배치되어 있다.
저항성 접촉 부재(161, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 기준 전압선(131)과 교차한다.
각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(도시하지 않음)을 포함한다.
데이터선(171)은 게이트선(121) 및 기준 전압선(131)의 인접한 부분에서 확장되어 단선을 방지할 수 있다.
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주 본다.
드레인 전극(175)은 막대형인 한 쪽 끝 부분과 면적이 넓은 확장부를 포함한다. 막대형 끝 부분은 구부러진 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 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.
드레인 전극(175)의 확장부 및 게이트 절연막(140) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 데이터선(171)과 게이트선(121)과 거의 나란한 가장자리를 가지고, 거의 사각 형의 형태를 가진다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)의 확장부를 덮고 있어, 그 위에 배치되어 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 직접 연결된다.
화소 전극(191)은 다결정, 단결정 또는 비정질의 ITO(Indium tin oxide), 또는 IZO(Indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.
데이터 도전체(171, 175) 및 노출된 반도체(154), 그리고 화소 전극(191) 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)은 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)을 포함하는 이중막 구조이다.
제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)은 서로 다른 굴절율을 가질 수 있다. 제1 보호막(180p)의 굴절율을 1.4 내지1.6일 수 있고, 제2 보호막(180q)의 굴절율을 1.6 내지 2.2일 수 있다. 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)은 무기 졀연물로 만들어지며, 무기 절연물의 예로는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx)를 들 수 있다. 또한, 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)은 동일한 무기 물질로 형성할 수도 있으며, 각각 서로 다른 무기 물질로 형성할 수도 있다. 또한, 보호막(180)의 두께는 약 5000Å 내지 약 6000Å일 수 있다. 또한, 보호막(180)의 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)의 두께는 약 2800Å 내지 약 3200Å일 수 있다.
제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)을 증착하는 과정에서, 화학 기상 증착 공정시 사용되는 질소(N2) 가스의 유량 및 압력을 조절하면 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)의 굴절율을 변화시킬 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(contact hole)(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 기준 전압선(131)의 연결부(135)를 드러내는 접촉 구멍(183) 및 게이트선(121)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 기준 전극(270)이 형성되어 있다. 기준 전극(270)은 화소 전극(191)과 중첩하며, 복수의 가지 전극(271)과 복수의 가지 전극(271)을 연결하는 가로 연결부(272) 및 가로 연결부(272)를 연결하는 세로 연결부(273)를 포함 한다. 기준 전극(270)은 다결정, 단결정 또는 비정질의 ITO(indium tin oxide), 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 만들어진다.
기준 전극(270)의 가지 전극(271)은 앞서 설명한 데이터선(171)의 제1 굴곡부와 제2 굴곡부와 각기 나란한 제1 부분(271a)(A 참조)과 제2 부분(271b)(A' 참조)을 포함한다. 제1 부분(271a)은 뒤에서 설명할 배향막의 러빙 방향과 약 7°를 이루고, 제2 부분(271b)은 제1 부분(271a)과 약 7° 내지 약 15°를 이루도록 더 굽어 있을 수 있다.
기준 전극(270)의 가로 연결부(272)는 게이트선(121)과 거의 나란하고, 가지 전극(271)을 위와 아래에서 서로 연결한다. 화소 영역의 하부에 배치되어 있는 기준 전극(270)의 가로 연결부(272)는 박막 트랜지스터를 이루는 게이트 전극(124), 섬형 반도체(154), 소스 전극(173)을 이루는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)을 드러내는 제1 개구부(274)를 가진다. 기준 전극(270)의 가로 연결부(272)는 기준 전압선(131)의 확장부(135)를 향해 뻗은 기준 전극 확장부(275)를 가지고, 이웃하는 화소에도 뻗어 있다. 이에 의해 인접한 화소에 배치되어 있는 기준 전극(270)은 서로 연결된다.
기준 전극(270)의 가지 전극(271)은 기준 전극(270)의 가로 연결부(272)와 연결되는 부분에 일정 각도록 굽어진 제3 부분(271c)(A" 참조)을 더 포함하는데, 제3 부분(271c)은 제1 부분(271a)과 약 7° 내지 약 15°를 이루도록 더 굽어 있을 수 있다. 즉, 기준 전극(270)의 가지 전극(271)의 제1 부분(271a)이 가로 연결부(272)와 이루는 예각의 각도는 제2 부분(271b)이 가로 연결부(272)와 이루는 예 각의 각도 또는 제3 부분(271c)이 가로 연결부(272)와 이루는 예각의 각도보다 약 7° 내지 약 15° 정도 더 크다.
기준 전극(270)의 세로 연결부(273)는 이웃하는 두 화소 사이에 배치되어 있는 데이터선(171)의 위로 뻗어 있으며, 데이터선(171)의 일부 위에 배치되어 있는 제1 개구부(274)를 가진다.
기준 전극(270)의 제1 개구부(274)는 소스 전극(173)을 이루는 데이터선(171)을 완전히 드러내고, 약 30㎛ 내지 약 60㎛ 정도의 세로 폭을 가질 수 있다.
기준 전극(270)의 확장부(275)는 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에 형성되어 있는 접촉 구멍(183)을 통해 기준 전압선(131)과 물리적 전기적으로 연결된다.
도시하지는 않았지만, 기준 전극(270) 및 보호막(180) 위에는 배향막 배향막(alignment layer)이 도포되어 있고, 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 배향막의 러빙 방향은 기준 전극(270)의 가지 전극의 제1 부분(271a)이 뻗어 있는 방향과 약 7° 정도 이룰 수 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
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 빛샘을 막아준다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230) 는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 화소 전극(191) 열을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 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)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 네마틱(nematic) 액정 물질을 포함한다. 액정층(3)의 액정 분자는 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있고, 그 방향이 하부 표시판(100)의 배향막의 러빙 방향으로부터 상부 표시판(200)에 이르기까지 나선상으로 90° 비틀린 구조를 가진다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받고, 기준 전극(270)은 기준 전압선(131)으로부터 일정한 크기의 기준 전압을 인가 받는다.
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 기준 전압을 인가 받는 기준 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.
이처럼, 기준 전극(270)의 가지부(271)의 변과 화소 전극(191) 사이에 형성되는 전기장에 의해, 액정 표시 장치의 액정층(3)의 액정 분자(31)는 회전하게 된다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정층(3)의 액정 분자(31)가 소정 각도로 선경사되도록 배향막이 러빙되어 있고, 이 러빙 각도는 기준 전 극(270)의 가지부(271)와 약 7°를 이루기 때문에, 액정 분자(31)는 선경사된 방향으로 빨리 회전할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소 전극(191)은 게이트 절연막(140)과 보호막(180) 사이에 배치되어 있고, 드레인 전극(175)의 일부를 덮어 직접 물리적 전기적으로 연결되기 때문에, 접촉 구멍을 통해 연결되는 기존의 액정 표시 장치에 비하여 개구율이 증가하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)의 일부와 나란하게 뻗어 있는 드레인 전극(175)을 포함함으로써, 데이터 도전체가 차지하는 면적을 넓히지 않고도 박막 트랜지스터의 폭을 넓힐 수 있게 되고, 이에 따라 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 보호막(180) 위에 배치되어 있는 기준 전극(270)은 박막 트랜지스터를 이루는 게이트 전극(124), 섬형 반도체(154), 소스 전극(173)을 이루는 데이터선(171)의 일부, 그리고 드레인 전극(175)을 드러내는 개구부(274)를 가짐으로써, 데이터선(171)과 기준 전극(270) 사이의 기생 용량을 줄일 수 있다.
그러면, 본 발명의 한 실험예를 참고하여, 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)을 서로 다른 굴절율을 가지도록 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 화학 기상 증착 공정시 사용되는 질소(N2) 가스 유량 및 압력이 보호층의 굴절율과 반비례 관계에 있음을 보여주는 그래프이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 질소(N2) 가스 유량 및 압력을 조절하면 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)의 굴절율을 서로 다르게 형성할 수 있다.
이처럼, 보호막(180)을 증착 시 질소(N2)의 양과 압력을 서로 다르게 하여, 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)을 포함하는 이중막 구조로 형성함으로써, 액정 표시 장치의 제조 공정에서 투명한 물질로 이루어진 화소 전극(191) 또는 기준 전극(270)의 결정화에 따른 헤이즈(Haze) 효과에 따른 투과율 저하를 방지할 수 있다.
이에 대하여 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다. 도 4는 보호막(180)의 두께에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 보여주는 그래프이고, 도 5는 보호막(180)의 굴절율에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 보호막(180)의 두께가 변함에 따라, 액정 표시 장치의 투과율이 달라짐을 알 수 있다. 보호막(180)의 두께가 약 3000Å 내지 약 4000Å 또는 약 5000Å 내지 약 6000Å 일 때, 액정 표시 장치의 투과율은 향상됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 보호막(180)의 두께를 약 5000Å 내지 약 6000Å로 형성한 경우, 액정 표시 장치의 투과율은 향상될 수 있음을 알 수 있었다.
도 5에서, 보호막(180)의 두께가 변함에 따라, 액정 표시 장치의 투과율이 달라짐을 알 수 있다. 보호막(180)의 두께가 약 3000Å 내지 약 4000Å 또는 약 5000Å 내지 약 6000Å 일 때, 액정 표시 장치의 투과율은 향상됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 보호막(180)의 두께를 약 5000Å 내지 약 6000Å로 형성한 경우, 액정 표시 장치의 투과율은 향상될 수 있음을 알 수 있었다.
도 5에 도시한 바와 같이, 보호막(180)의 굴절율에 따라, 액정 표시 장치의 투과율이 달라진다. 보호막(180)을 단일층으로 형성하였을 경우에는, 액정 표시 장치의 투과율이 0.820 내지 0.840 수준이나, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 1.4 내지 1.6의 굴절율을 가지는 제1 보호막(180p)과 1.6 내지 2.2의 굴절율을 가지는 제2 보호막(180q)를 포함하는 이중막 구조의 보호막(180)을 형성한 경우, 액정 표시 장치의 투과율이 0.900 내지 0.920으로 향상됨을 알 수 있었다.
다음으로, 본 발명의 다른 한 실험예의 결과를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 투과율 변화에 대하여 설명한다. 본 실험예에서는 보호막(180)을 단일막으로 형성한 경우(A)와 본원 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이, 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)를 포함하는 이중막 구조의 보호막(180)을 형성한 경우(B)에 대해 헤이즈 현상을 측정하였다.
아래의 표 2는 본 실험예에서 사용한 제1 보호층 및 제2 보호층의 화학 기상 증착 공정(Chemical Vapor Deposition process) 조건과 헤이즈 현상의 결과를 나타낸 것이다.
[표1]
제1 보호층 제2 보호층 헤이즈(Haze) 현상
두께 굴절율 두께 굴절율
Case A 6000Å 1.9 - - 높음
Case B 2800Å~3200Å 1.4~1.6 2800Å~3200Å 1.6~2.2 낮음
도 6A 및 도 6B는 각기 보호막(180)을 단일막으로 형성한 경우와 본원 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)를 포함하는 이중막 구조의 보호막(180)을 형성한 경우에 대해 인듐(Indium)을 포함하는 투명 전극의 단면을 도시한 사진이다.
표 1과 함께, 도 6A 및 도 6B을 참고하면, 보호막(180)을 단일막으로 형성한 기존 경우와 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치와 같이 서로 다른 굴절율을 가지는 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)를 포함하는 이중막 구조의 보호막(180)을 형성한 경우 헤이즈(Haze) 현상이 개선되었음을 알 수 있었다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 투명 전극(191, 270)의 헤이즈 현상에 따른 투과율 감소를 줄일 수 있음을 알 수 있었다.
그러면, 도 7 및 도 8을 참고하여, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 일부를 도시한 배치도이고, 도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 장치를 VIII-VIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시한 액정 표시 장치의 층 구조는 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치와 거의 같다.
기판(110) 위에 게이트 전극(124)을 포함하는 게이트선(121) 및 기준 전압선(131)이 형성되어 있고, 게이트선(121) 및 기준 전압선(131) 위에는 게이트 절연 막(140)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(140) 위에는 반도체(154) 및 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있고, 게이트 절연막(140) 및 저항성 접촉 부재(163, 165) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)과 드레인 전극(175)의 일부 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있고, 화소 전극(191), 데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 드러나 있는 반도체(154) 위에는 접촉 구멍(183)을 가지는 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)은 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)을 포함하는 이중막 구조이다.
제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)은 서로 다른 굴절율을 가질 수 있다. 제1 보호막(180p)의 굴절율을 1.4 내지1.6일 수 있고, 제2 보호막(180q)의 굴절율을 1.6 내지 2.2일 수 있다. 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)은 무기 졀연물로 만들어지며, 무기 절연물의 예로는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiOx)를 들 수 있다. 또한, 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)은 동일한 무기 물질로 형성할 수도 있으며, 각각 서로 다른 무기 물질로 형성할 수도 있다. 또한, 보호막(180)의 두께는 약 5000Å 내지 약 6000Å일 수 있다. 또한, 보호막(180)의 제1 보호막(180p) 및 제2 보호막(180q)의 두께는 약 2800Å 내지 약 3200Å일 수 있다.
제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)을 증착하는 과정에서, 화학 기상 증착 공정시 사용되는 질소(N2) 가스의 유량 및 압력을 조절하면 제1 보호막(180p)과 제2 보호막(180q)의 굴절율을 변화시킬 수 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191)과 중첩하며, 가지 전극(271)을 가지는 기준 전극(270)이 형성되어 있다.
그러나, 도 1 및 도 2에 도시한 액정 표시 장치와는 달리, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터선(171)은 액정 표시 장치의 최대 투과율을 얻기 위해서 굽어진 형상을 갖는 제1 굴곡부를 갖을 수 있으며, 굴곡부는 화소 영역의 중간 영역에서 서로 만나 V자 형태를 이룰 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에는 제1 굴곡부와 소정의 각도록 굽어진 제2 굴곡부를 더 포함할 수 있다. 데이터선(171)의 제1 굴곡부는 설명할 배향막의 러빙 방향과 약 7°정도 이루도록 굽어 있을 수 있다. 화소 영역의 중간 영역에 배치되어 있는 제2 굴곡부는 제1 굴곡부와 약 7° 내지 약 15°정도 이루도록 더 굽어 있을 수 있다.
또한, 기준 전극(270)의 가지 전극(271)은 앞서 설명한 데이터선(171)의 제1 굴곡부와 제2 굴곡부와 각기 나란한 제1 부분(271a)과 제2 부분(271b)을 포함한다. 제1 부분(271a)은 배향막의 러빙 방향과 약 5° 내지 10°, 보다 구체적으로는 약 7°를 이루고, 제2 부분(271b)은 제1 부분(271a)과 약 7° 내지 약 15°를 이루도록 더 굽어 있을 수 있다.
앞서 도 1 및 도 2를 참고로 설명한 액정 표시 장치의 많은 특징들은 도 15에 도시한 실시예에 모두 적용 가능하다.
이상의 실시예에서는 화소 전극이 화소 영역 내에서 별도의 패턴이 없는 면형상을 가지고, 기준 전극이 복수의 선형 가지 전극과 이들을 연결하는 가지 전극 연결부로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 기준 전극이 화소 영역 내에서 별도의 패턴이 없는 면형상을 가지고, 화소 전극이 복수의 선형 가지 전극과 이들을 연결하는 가지 전극 연결부로 이루어질 수도 있다. 또한, 컬러 필터 및 광차단막이 상부 기판에 형성될 경우뿐만 아니라, 절연 기판 위에 컬러 필터 및 광차단막이 위치하는 모든 경우에도 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 화학 기상 증착 공정시 사용되는 질소(N2) 가스 유량 및 압력이 보호층의 굴절율과 반비례 관계에 있음을 보여주는 그래프이다.
도 4는 보호막의 두께에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 5는 보호막(180)의 굴절율에 따른 액정 표시 장치의 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 6A 및 도 6B은 본 발명의 한 실험예에서 투명 전극의 단면을 도시한 사진이다.
도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 일부를 도시한 배치도이다.
도 8은 도 7에 도시한 액정 표시 장치를 VIII-VIII 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

Claims (18)

  1. 절연 기판,
    상기 절연 기판 위에 위치하는 게이트 전극,
    상기 게이트 전극 위에 위치하는 반도체 패턴,
    상기 반도체 패턴 위에 위치하는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 마주하는 드레인 전극,
    상기 드레인 전극의 일부와 접촉하는 화소 전극,
    상기 화소 전극 위에 위치하는 제1 보호막,
    상기 제1 보호막 위에 위치하며 상기 제1 보호막과 서로 다른 굴절율을 갖는 제2 보호막, 및
    상기 제2 보호막 위에 위치하며 상기 화소 전극과 중첩하는 기준 전극을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호막의 굴절율은 1.4 내지 1.6 이고, 상기 제2 보호막의 굴절율은 1.6 내지 2.2 인 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 보호막의 두께는 2800 Å 내지 3200 Å 인 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 보호막은 질화 규소 또는 산화 규소 물질로 이루어진 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2 보호막은 질화 규소 또는 산화 규소 물질로 이루어진 액정 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 보호막의 두께는 2800 Å 내지 3200 Å 인 액정 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 보호막은 질화 규소 또는 산화 규소 물질로 이루어진 액정 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 보호막은 질화 규소 또는 산화 규소 물질로 이루어진 액정 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 동일층에 위치하는 기준 전압선, 및
    상기 제1 및 제2 보호막은 상기 기준 전압선 위에 위치하는 접촉 구멍을 더 포함하며 상기 기준 전극은 상기 접촉 구멍을 통하여 상기 기준 전압선과 접촉하는 액정 표시 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 화소 전극의 두께는 400 Å 내지 500 Å 인 액정 표시 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 절연 기판과 마주하는 대향 기판,
    상기 절연 기판 및 상기 대향 사이에 위치하며 양의 유전율 이방성 값을 갖는 액정층을 더 포함하는 액정 표시 장치.
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