KR20160090961A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법에 따르면, 공통 전압선 바로 위에 면형의 공통 전극을 형성하고, 공통 전극과 게이트선 위에 반도체층을 형성하여, 게이트 절연막으로 이용한다. 따라서, 하나의 기판 위에 공통 전극 및 화소 전극을 형성하고, 공통 전압선 바로 위에 공통 전극을 형성함으로써 공통 전압의 신호 지연을 방지하면서도, 제조 비용 증가를 방지할 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 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 공통 전극을 하나의 기판에 형성하는 액정 표시 장치가 주목받고 있다. 이러한 형태의 액정 표시 장치의 경우, 공통 전극에 인가되는 공통 전압의 신호 지연을 방지하기 위하여, 공통 전압을 전달하는 공통 전압선을 형성한다.
이처럼 공통 전압선과 화소 전극 및 공통 전극을 하나의 기판에 형성하기 위하여, 서로 다른 광 마스크가 필요하고, 이에 따라 제조 비용이 증가하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 기판 위에 두 개의 전기장 생성 전극을 형성하면서도, 공통 전압의 신호 지연을 방지하고 제조 비용 증가를 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 공통 전압선, 상기 공통 전압선 바로 위에 형성되어 있는 공통 전극, 상기 게이트선 및 상기 공통 전극 위에 형성되어 있는 반도체층, 그리고 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 화소 전극을 포함하고, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극은 상기 반도체층을 사이에 두고 서로 중첩한다.
상기 반도체층은 상기 기판의 전면에 형성되어 있을 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극, 그리고 상기 소스 전극 및 드레인 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함할 수 있다.
상기 보호막은 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍, 그리고 상기 데이터선의 일부분을 드러내는 절개부를 가지고, 상기 화소 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결될 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 절개부를 통해 드러나 있는 상기 데이터선의 일부의 위와 측면을 모두 덮는 차폐 전극을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 게이트선 및 공통 전압선을 형성하는 단계, 상기 공통 전압선 바로 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트선 및 상기 공통 전극 위에 반도체층을 형성하는 단계, 그리고 상기 반도체층 위에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극은 상기 반도체층을 사이에 두고 서로 중첩하도록 형성한다.
상기 반도체층은 상기 기판의 전면에 형성될 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 제조 방법은 상기 반도체층 위에 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 소스 전극 및 드레인 전극 위에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 보호막을 형성하는 단계는 상기 보호막에 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍, 그리고 상기 데이터선의 일부분을 드러내는 절개부 형성하고, 상기 화소 전극을 형성하는 단계는 상기 화소 전극을 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되도록 형성할 수 있다.
상기 액정 표시 장치의 제조 방법은 상기 절개부를 통해 드러나 있는 상기 데이터선의 일부의 위와 측면을 모두 덮는 차폐 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 따르면, 하나의 기판 위에 두 개의 전기장 생성 전극을 형성하면서도, 공통 전압의 신호 지연을 방지하고 제조 비용 증가를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4, 도 7, 도 10, 그리고 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 배치도이다.
도 5, 도 8, 도 11, 그리고 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도로서, 도 1의 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 6, 도 9, 도 12, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도로서, 도 1의 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
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 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면, 도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주하는 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200), 그리고 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200) 사이에 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 제1 표시판(100)에 대하여 설명한다.
제1 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121)과 공통 전압선(common voltage line)(131)이 형성되어 있다.
각 게이트선(121)은 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 포함한다.
공통 전압선(131)은 복수의 화소 영역에 걸쳐 연결되어 복수의 화소에 위치하는 복수의 공통 전극에 공통 전압(common voltage)을 인가한다.
공통 전압선(131) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 인접한 두 개의 게이트선(121) 사이에 위치하며, 공통 전압선(131) 바로 위에 형성되어 있다.
공통 전극(270)과 게이트선(121) 위에는 반도체층(150)이 형성되어 있다. 반도체층(150)은 기판 전면에 형성되어 있다.
반도체층(150) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있고, 저항성 접촉 부재(163, 165) 위에는 데이터선(data line)(171), 소스 전극(source electrode)(173) 및 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)과 동일선 상에 배치된다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 나란하게 뻗도록 형성되어 있다. 따라서, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 일부와 나란하다.
이처럼, 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)과 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.
반도체층(150), 데이터선(171), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍(185)과 데이터선(171)의 일부를 드러내는 제1 절개부(186)가 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 가지 전극을 포함하는 화소 전극(191)과 차폐 전극(88)이 형성되어 있다.
화소 전극(191)은 제1 접촉 구멍(185)을 통해서 드레인 전극(175)에 연결되어 있고, 차폐 전극(88)은 제1 절개부(186)를 통해 드러나 있는 데이터선(171)의 위와 측면을 모두 덮는다.
제1 표시판(100)의 안쪽 면에는 제1 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 도포되어 있다.
다음으로, 제2 표시판(200)에 대하여 설명한다. 제2 표시판(200)은 제2 기판(210)을 포함한다. 제2 기판(210)의 안쪽 면에는 제2 배향막(도시하지 않음)이 도포되어 있다.
제1 배향막과 제2 배향막은 수평 배향막일 수 있다.
제1 표시판(100)과 제2 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3)은 복수의 액정 분자(도시하지 않음)를 포함하며 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수평을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.
제1 표시판(100)의 기판(110)의 바깥쪽에는 빛을 생성하여 두 표시판(100, 200)에 빛을 제공하는 백라이트부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
공통 전극(270)은 면형(planar shape)으로 형성되어 있으며, 화소 전극(191)은 복수의 가지 전극을 포함한다. 화소 전극(191)의 복수의 가지 전극은 면형의 공통 전극(270)과 중첩한다.
데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압을 인가받는 공통 전극(270)과 함께 액정층(3)에 전기장을 생성함으로써 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정하고 해당 영상을 표시한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 공통 전압선 바로 위에 면형의 공통 전극을 형성하고, 공통 전극과 게이트선 위에 반도체층을 형성하여, 게이트 절연막으로 이용한다. 따라서, 하나의 기판 위에 공통 전극 및 화소 전극을 형성하고, 공통 전압선 바로 위에 공통 전극을 형성함으로써 공통 전압의 신호 지연을 방지하면서도, 제조 비용 증가를 방지할 수 있다.
그러면, 도 1 내지 도 3과 함께, 도 4 내지 도 15를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 4, 도 7, 도 10, 그리고 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 배치도이다. 도 5, 도 8, 도 11, 그리고 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도로서, 도 1의 II-II 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도 6, 도 9, 도 12, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 단면도로서, 도 1의 III-III 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 기판(110) 위에 복수의 게이트선(121)과 공통 전압선(131)을 형성한다. 게이트선(121)과 공통 전압선(131)은 같은 물질로 함께 형성한다.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 공통 전압선(131) 바로 위에 공통 전극(270)을 형성한다. 공통 전극(270)은 인접한 두 개의 게이트선(121) 사이에 위치하도록 형성한다.
도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 공통 전극(270)과 게이트선(121) 위에 반도체층(150)을 형성하고, 반도체층(150) 위에 저항성 접촉 부재(163, 165)를 형성하고, 저항성 접촉 부재(163, 165) 위에 데이터선(171), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 형성한다. 반도체층(150)은 기판 전면에 형성한다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 반도체층(150), 그리고 데이터선(171), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 사이에 형성한다.
다음으로, 도 12 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 반도체층(150), 데이터선(171), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 위에 보호막(180)을 형성한다. 이 때, 보호막(180)에는 드레인 전극(175)의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍(185)과 데이터선(171)의 일부를 드러내는 제1 절개부(186)을 형성한다.
다음으로, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 접촉 구멍(185)을 통해서 드레인 전극(175)에 연결되어 있는 화소 전극(191)과 제1 절개부(186)를 통해 드러나 있는 데이터선(171)의 위와 측면을 모두 덮도록 차폐 전극(88)을 형성하여 제1 표시판(100)을 형성한다.
제2 표시판(200)을 형성한 후, 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200) 사이에 액정층(3) 위치하도록 제1 표시판(100)과 제2 표시판(200)을 서로 마주보도록 배치하여, 액정 표시 장치를 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 공통 전압선 바로 위에 면형의 공통 전극을 형성하고, 공통 전극과 게이트선 위에 반도체층을 형성하여, 게이트 절연막으로 이용한다. 따라서, 하나의 기판 위에 공통 전극 및 화소 전극을 형성하고, 공통 전압선 바로 위에 공통 전극을 형성함으로써 공통 전압의 신호 지연을 방지하면서도, 제조 비용 증가를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 제1 표시판 110: 제1 기판
121: 게이트선 131: 공통 전압선
150: 반도체층 171: 데이터선
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
180: 보호막 185: 접촉 구멍
186: 절개부 191: 화소 전극
200: 제2 표시판 210: 제2 기판
270: 공통 전극 3: 액정층
88: 차폐 전극

Claims (10)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 공통 전압선,
    상기 공통 전압선 바로 위에 형성되어 있는 공통 전극,
    상기 게이트선 및 상기 공통 전극 위에 형성되어 있는 반도체층, 그리고
    상기 반도체층 위에 형성되어 있는 화소 전극을 포함하고,
    상기 공통 전극과 상기 화소 전극은 상기 반도체층을 사이에 두고 서로 중첩하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 반도체층은 상기 기판의 전면에 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극, 그리고
    상기 소스 전극 및 드레인 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 보호막은 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍, 그리고
    상기 데이터선의 일부분을 드러내는 절개부를 가지고,
    상기 화소 전극은 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되어 있는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 절개부를 통해 드러나 있는 상기 데이터선의 일부의 위와 측면을 모두 덮는 차폐 전극을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  6. 기판 위에 게이트선 및 공통 전압선을 형성하는 단계,
    상기 공통 전압선 바로 위에 공통 전극을 형성하는 단계,
    상기 게이트선 및 상기 공통 전극 위에 반도체층을 형성하는 단계, 그리고
    상기 반도체층 위에 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 공통 전극과 상기 화소 전극은 상기 반도체층을 사이에 두고 서로 중첩하도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 반도체층은 상기 기판의 전면에 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 반도체층 위에 데이터선, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 그리고
    상기 소스 전극 및 드레인 전극 위에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 보호막을 형성하는 단계는
    상기 보호막에 상기 드레인 전극을 드러내는 접촉 구멍, 그리고 상기 데이터선의 일부분을 드러내는 절개부 형성하고,
    상기 화소 전극을 형성하는 단계는 상기 화소 전극을 상기 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되도록 형성하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 절개부를 통해 드러나 있는 상기 데이터선의 일부의 위와 측면을 모두 덮는 차폐 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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