KR100262227B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 능동 매트릭스형 액정표시장치에 관한 것으로서, 이면노광기술에 의해 패턴형성되는 화소전극(34)을 절연성 보호막(41)에 개재시키는 것에 의해 신호선(38)과 다른 면에 형성하고, 또한 절연성 보호막(41)을 관통하여 형성되는 제1접점 홀(42)과 접속되는 투명도전막으로 이루어지는 제1접점 전극(33)에 의해 소스전극(37) 및 화소전극(43)을 접속하고, 또한 접점 홀에 의한 소스전극과 화소전극의 접속부분, 화소전극과 보조용량전극과의 접속부분은 투명도전막이기 때문에 개구율은 제한을 받지 않으며, 화소전극 및 신호선은 절연성 보호막을 개재시킨 다른 면에 배치되기 때문에 쇼트할 우려가 없고, 쇼트에 의한 점결함의 발생이 없는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치
제1도는 본 발명의 실시예가 적용되는 AM기판을 나타내는 부분 개략평면도.
제2도는 제1도의 AM기판을 포함하는 LCD의 부분 개략단면도.
제3도는 제1도의 AM기판의 A-A'선을 따른 개략단면도.
제4도는 제1도의 AM기판의 B-B'선을 따른 개략단면도.
제5도는 제1도의 AM기판의 C-C'선을 따른 개략단면도.
제6도는 제1도에 나타낸 AM기판의 다른 실시예를 나타내는 부분 개략평면도.
제7도는 제6도의 AM기판의 A-A'선을 따른 개략단면도.
제8도는 제1도에 나타낸 AM기판의 또다른 실시예를 나타내는 부분 개략평면도.
제9도는 제8도의 AM기판의 A-A'선을 따른 개략단면도.
제10도는 제1도에 나타낸 AM기판의 또 다른 실시예를 나타내는 부분 개략평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : AM-LCD 21 : TFT
27 : 네마틱형 액정 28 : AM기판
33 : 제1접점 전극 43 : 화소 전극
38 : 신호선 41 : 절연성 보호막
42 : 제1접점홀
본 발명은 복수의 박막 트랜지스터(TFT) 구동소자 및 이미지를 나타내기 위한 액정부재를 구비한 능동 매트릭스형 액정표시장치(LCD)에 관한 것이다.
최근 고밀도이고 대용량이며, 또 고속이고 고해상도 표시가 가능한 액정표시장치(LCD)가 실용화되고 있다.
인접하는 화소 상호간의 누화(cross-talk)가 없고, 높은 콘트라스트의 표시를 얻으며, 또한 투과형 표시가 가능하고, 게다가 대면적화도 용이한 등의 이유에서 여러가지 종류의 복수의 액정표시장치에 있어서 제어소자로서 TFT를 갖는 능동 매트릭스형 액정표시장치가 많이 사용되고 있다.
TFT를 구동소자로 하는 능동 매트릭스 배선구조가 주어진 기판(기판=유리판, 이하 AM-기판이라고 함)을 사용한 투과형 AM-LCD에 있어서는 플레이트상에 배치되는 화소 전극은 포토리소그래피방법에 의해 게이트 절연막층상에서 신호전극(선)과 동일면 상에 평면적으로 형성되어 있다.
이 때문에 화소 전극의 외주는 패턴형성시에 포토레지스트상에 형성되는 패턴의 어긋남 등을 고려하여 TFT부분, 각 배선에 대해서 2∼4㎛내측이 되도록 형성되어 있다.
특히 신호 전극(선)에 대해서는 화소 전극과(신호전극)사이의 결합 용량이 커짐에 따라 화소전극전위가 신호전위에 누설되어 표시의 선명도가 떨어지는 것을 방지하기 위해서 상기 간격보다 더 수 ㎛내측이 되도록 형성되어 있다.
결과적으로 화소영역의 면적이 축소되고, 능동 매트릭스 기판, 더 나아가서는 액정표시장치의 개구율이 낮아지는 문제가 발생되었다.
또한, 능동 매트릭스 기판의 화소전극 사이에서 누설되는 빛에 의해 콘트라스트율이 저하되는 것을 방지하기 위해서 대향기판에 블랙 마스크를 설치하여 차광하고 있지만, 화소전극과 블랙 마스크 사이의 위치 정밀도는 액정표시장치 셀(AM-기판과 대향기판을 조립한 것)의 조립 정밀도에 의존하고 있으며, 블랙 마스크의 폭은 6∼1O㎛의 조립 정밀도를 허용할 수 있도록 크게 설정된다. 따라서 이것을 사용하여 액정표시장치를 형성한 경우 액정표시장치의 개구율이 더 저하되는 문제가 있다.
또, 능동 매트릭스 기판형성시의 TFT의 소스 전극 및 화소전극간의 접속불량에 의한 표시불량을 방지하기 위해서 그 겹치는 부분을 크게 할 필요가 있지만, 종래는 소스 전극이 불투명한 금속으로 형성되어 있어서 양 전극을 충분하게 접촉시키기 위해서 겹치는 부분의 면적을 크게 하면 액정표시장치의 개구율이 한층 저하되는 문제가 있다.
상기한 개구율의 저하에 의해 액정표시장치로서의 광투과량이 적어지고, 표시된 화면의 휘도가 저하한다. 이것으로부터 소요되는 휘도를 확보하기 위해서 백 라이트 램프(back light lamp)의 휘도(빛의 양)를 증가시키면 이로 인한 소비전력이 커지는 문제가 있다.
또, 상기한 능동 매트릭스 기판의 구조상, 동일면 상에 설치되는 화소전극과 신호선이 단락될 우려가 있으며, 단락된 경우에는 대응하는 화소가 ON상태를 유지하여 [화면의 흑점이 없어지지 않는] 결함이 되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 액정표시장치에 있어서의 백 라이트 램프에 요구되는 에너지를 적게 할 수 있는 가능한 액정표시장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 TFT를 구동소자로 하는 능동 매트릭스 기판을 사용한 액정표시장치의 개구율을 향상시키고, 빛의 투과율을 증대시키며, 화면의 휘도를 높이는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 화면에 있어서의 점결함(ON 상태가 유지되는 화소의 발생)을 방지하고, 품위가 높은 액정표시장치를 제공함에 있다.
본 발명은 상기 문제점에 기초하여 실시된 것으로, 절연기판상에 형성되고, 주사배선에 접속되는 게이트, 상기 게이트에 반도체층을 끼워 상대(相對)하며, 또한 서로 분리하여 설치된 소스 및 드레인을 갖는 박막 트랜지스터, 상기 소스를 덮어 형성된 층간 절연막, 및 상기 층간 절연막에 설치된 접점 홀(contact hole)을 통하여 상기 소스와 전기적으로 접속되는 투명화소전극을 포함하며, 상기 소스는 상기 드레인에 상대되는 쪽의 해당 드레인과 동일공정에서 형성되는 전극 영역과, 접점 홀 근방의 투명전극영역을 갖는 능동 매트릭스형 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 의하면 접점 홀에 의한 소스전극과 화소전극과의 접속부분, 화소전극과 보조용량전극과의 접속부분은 각각 투명도전막에 의해 제공되기 때문에 개구율이 낮아지는 일이 없다.
또한 본 발명에 의하면 화소전극 및 신호선은 절연성 보호막을 개재(介在)시켜 서로 다른 면에 배치되기 때문에 단락의 우려가 없으며, 단락에 의한 점결함의 발생이 없다.
이하 도면을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
제1도 내지 제5도는 본 발명의 제1실시예가 적용되는 능동 매트릭스 기판 및 그 능동 매트릭스 기판을 포함하는 액정표시장치를 나타내는 도면이다.
제1도 내지 제5도에 나타내는 바와 같은 능동 매트릭스형 액정표시장치(AM-LCD)(20)는 구동소자로서의 복수의 TFT(21)가 형성된 능동 매트릭스 기판(AM기판, 제1기판)(22) 및 대향기판(제2기판)(23)을 갖는다. 각각의 기판(22,23)의 내측의 표면에는 폴리이미드로 이루어지는 얼라인먼트층[배향막, 폴리이미드의 표면을 러빙한 면](24,26)이 배치되어 있다. 양 기판(22,23) 각각의 배향막(24,26) 사이에는 액정조성물인 네마틱형 액정(27)이 주입되어 있다. 또한 양 기판(22,23)의 외측에는 각각 편광판(53,54)이 배치되어 있다.
능동 매트릭스 기판(22)은 투명한 유리인 절연기판(28)과 절연기판(28)상에 차광성 재료인 탄탈(Ta)에 의해 형성된 주사선(30)을 갖는다. 이 주사선(30)은 외부로 부터의 주사신호의 공급에 이용되며, 또한 일부는 게이트 전극(31)으로 사용된다.
주사선(30) 및 게이트 전극(31) 및 AM기판(28)의 노출부상에는 산화 실리콘(Si0x)로 이루어지는 투명한 게이트 절연막(32)이 소정의 두께로 배치되어 있다. 게이트 전극(31)의 윗쪽에 대응하는 게이트 절연막(32)상에는 i형의 수소화 아몰퍼스 실리콘(이하 i형 a-Si:H나라고 칭함)을 포함하는 반도체층(34)(B 및 C), 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어지는 에칭 스토퍼층(35)(A) 및 양호한 저항 접속을 가능하게 하기 위한 n형 아몰퍼스 실리콘(이하 n형 a-Si라고 칭함)막(저저항층)(40)이 패턴 형성되어 있다. 또한 반도체층(34)(B 및 C)과 에칭 스토퍼층(35)(A)은 각각 채널 영역(A), 소스 영역(B) 및 드레인 영역(C)으로서 기능하는 TFT(21)를 형성하고 있다.
게이트 절연막(32)상에는 투명도전막으로서의 인듐주석산화물(이하 ITO라고 칭함)로 이루어지는 제1 및 제2접점 전극(33,36)이 패턴형성되어 있다.
또한 게이트 절연막(32)상에는 알루미늄(Al)로 이루어지며, 제1접점 전극(33)과 소스 영역(B)에 접속되어 있는 n형 a-Si막(40)을 접속하는 소스 젼극(37), 신호선(38), 신호선(38)에서 분기하고, 또 드레인 영역(C)과 접속된 n형 a-Si막(40)에 접속되는 드레인 전극(39) 및 보조용량전극(44)이 패턴형성되어 있다. 또한, 보조용량전극(44)은 1행 앞의 주사선(30)의 위쪽에 게이트 절연막(32)을 끼워 적층되며, 1행 앞의 주사선(30)과 겹치는 부분에서 보조용량(Cs)을 제공한다.
상기한 각각의 패턴 및 전극은 질화 실리콘(SiNx)인 절연성 보호막(41)에 의해 피복되어 있다. 이 절연성 보호막(41)의 소정의 위치에는 이하에 설명하는 화소전극(43)과 제1접점 전극(33)을 접속하는 제1접점 홀(42) 및 보조용량전극(44)과 제2접점 전극(36)을 접속하는 제2접점 홀(52)이 형성되어 있다.
절연성 보호막(41)상에는 또한 TFT(21), 주사선(30), 신호선(38), 보조용량전극(44)에 대해서 자기정합(self aglign)수법과 동일 수법으로 패턴형성되는 IT0막으로 이루어지는 화소전극(43)이 설치되어 있다. 화소전극(43)은 제1접점 홀(42)및 제1접점 전극(33)에 의해 소스 전극(37)에 접속되며, 또한 제2접점 홀(52) 및 제2접점 전극(36)에 의해 보조용량전극(44)에 접속되어 있다.
대향기판(23)은 투명한 유리인 절연기판(46)과, 절연기판(46)상에 패턴형성된(패터닝된) 크롬(Cr) 등의 차광성 재료에 의한 블랙 마스크(47)와, 각 영역에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 표시시키는 착색층 및 ITO로 이루어지는 대향전극(48)을 가지고 있다. 블랙 마스크(47)는 TFT(21)로의 빛의 입사를 방지하는 것으로 TFT(21)에서 발생되는 빛의 누설 전류를 낮춘다.
다음에 AM-LCD(20)의 제조방법에 대해서 서술한다.
능동 매트릭스 기판(22)은 스패터법에 의해 절연기판(28)상에 Ta(탈륨)를 막형성하고, 포토 레지스트(도시하지 않음)를 마스크로 하여 포토리소그래피법에 의해 Ta를 에칭가공하여 주사선(30) 및 그 일부인 게이트 전극(31)을 패턴형성한다.
계속해서, 플라즈마 CVD법에 의해 게이트 절연막(32), i형 a-Si:H막(반도체층(34), SiNx막(에칭 스토퍼층)(35)을 순서대로 적층한다.
다음에 포토리소그래피법에 의해 SiNx막(32) 및 i형 a-Si:H막을 에칭가공하고, 또 보호절연막(35) 및 반도체층(34)을 패턴형성한다.
계속해서 스패터법에 의해 게이트 절연막(32)상에 ITO막을 형성하고, 포토리소그래피법에 의해 제1 및 제2접점 전극(33,36)을 에칭하여 패턴형성한다.
다음에 반도체층(34)상에 n형 a-Si막(40)을 형성하고, 또 알루미늄(Al)막을 퇴적하여 에칭가공하고, 소스 전극(37), 신호선(38) 및 이것과 일체의 드레인 전극(39), 보조용량전극(44)을 각각 패턴형성 한다.
계속해서, SiNx로 이루어지는 절연성 보호막(41)을 TFT(21)부근에서 거의 평탄하게 되도록 0.8∼1㎛의 막두께로 퇴적하고, 제1, 제2접점 전극(33,36)에 대응하는 위치에 제1, 제2접점 홀(42,52)을 각각 에칭에 의해 형성한다.
또한, 스패터법에 의해 절연성 보호막(41)상에 IT0막을 형성하고, 표면에 네가티브(Nega)형 레지스트를 도포한다. 이후, 차광성 재료로 형성된 주사선(30), 신호선(38), 소스 전극(37), 드레인 전극(39) 멎 보조용량전극(44)의 각각을 차광 마스크로서 이용하고, 절연기판(28)의 배면에서 노광하고, 네가티브형 레지스트를 패턴형성한다. 이 경우 절연기판(28)의 배면으로부터의 노광에 있어서 차광된 부분이 패턴으로서 남는다.
다음에 상기한 배면으로부터의 노광에 의해 형성된 례지스트를 마스크로 하여 ITO막을 에칭하면 ITO막은 차광성 재료에 자기정합적으로 형상가공되어 화소전극(43)이 형성된다.
이와 같은 일련의 공정에 의해 능동 매트릭스 기판(제1기판, AM-기판)(22)이 제공된다.
다음에 대향기판(23)에 대해서 설명한다.
대향기판(23)은 스패터법에 의해 절연기판(46)상에 소정의 두께로 막형성된 크롬(Cr)을 포토리소그래피법으로 섬같은 모양으로 에칭한 블랙 마스크(47)를 갖는다.
이 블랙 마스크(47)는 AM기판(22)에 형성되는 TFT(21)와 대향하는 위치에 형성한다. 또한 안료를 분산시긴 층을 도포후, 패턴노광, 현상을 반복하여 적색, 녹색, 청색의 3색의 영역을 스트라이프형상의 영역을 형성한 후 스패터법에 의해 ITO로 이루어지는 대향전극(48)을 전면에 형성하여 대향기판(23)을 형성한다.
계속해서, 능동 매트릭스 기판(22)의 화소전극(43)측(대향기판을 향하는 면) 및 대향기판(23)의 대향전극(48)측(능동 매트릭스 기판(22)) 각각의 전면에 배향막(24,26)을 도포하고, 양 기판(22,23)을 대향시켜 조립할 때에 배향축의 방향이 90˚가 되도록 러빙을 실시한 후, 양 기판(22,23)을 대향하여 조립하여 셀화하고, 그 사이에 네마틱형 액정(27)을 주입하여 밀봉한다.
다음에 양 기판(22,23)의 절연기판(28,46)측(외측에 면해 있는 면)에 편광판(53,54)을 부착하여 액정표시장치(20)로 한다.
이와 같이 하여 얻어진 능동 매트릭스 기판(22)은 화소전극(43)의 면적이 종래의 장치의 화소전극에 비교하여 약 1.3배가 되며, 종래와 같이 대향기판측의 블랙 마스크로 개구부를 규정할 필요가 없으며, 개구율은 종래와 비교하여 약 1.8배 증가되었다.
이상 설명한 바와 같이 제1 및 제2접점 전극(33,36)을 투명하게 하는 한편, 화소전극(43)을 절연기판(28)측에서 노광하는 이면 노광기술에 의해 주사선(30), 신호선(38), 소스전극(37), 드레인 전극(39), 보조용량전극(44)을 마스크로 하여 자기정합적으로 패턴형성함으로써 레지스트의 어긋남을 고려하여 화소전극을 작게 형성할 필요가 없어지며, 종래에 비해서 화소전극(43)의 광투과면적을 확대할 수 있다. 또한 개구부가 차광성 재료의 배선이나 전극패턴으로 규정된 화소전극(43)의 면적과 거의 같아지기 때문에 능동 매트릭스 기판(22)의 개구율이 향상된다. 이것에 의해 AM-LCD(20)의 화면휘도를 향상할 수 있다. 따라서 백 라이트의 광량을 적게 할 수 있으며, 소비전력을 낮출 수 있다.
또, 소스 전극(37) 및 화소전극(43)과의 접속부분인 제1접점 전극(33)이 투명하기 때문에 TFT(21)의 ON전류를 충분하게 얻기 위해서 소스 전극(37) 및 화소전극(43)과의 접속부분을 확대해도 AM-LCD(20)의 개구율이 감소되는 일이 없다.
또한, 화소전극(43) 및 신호선(38)은 절연성 보호막(41)의 존재에 의해 다른 면에 형성되기 때문에 신호선(38) 및 화소전극(43) 사이에서 단락이 발생할 우려가 없으며, 단락으로 발생되는 점결함을 방지할 수 있으며, 또한 절연성 보호막(41)이 충분히 두껍기 때문에 신호선(38)과 화소전극(43)의 결합 용량이 감소하고, 누화가 없는 균일한 표시가 얻어진다.
제6도 및 제7도는 본 발명의 제2실시예를 나타내고 있다. 또한 이 실시예는 보조용량선을 주사선과 독립된 위치에 설치한 것이며, 또한 제1도 내지 제5도에 나타낸 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
능동 매트릭스 기판(70)에는 주사선(30)과, 주사선(30)과 동일 재료로 형성된 보조용량선(71)이 주사선(30)과 겹치지 않는 위치에 동시에 패턴형성되어 있다.
그 위에 게이트 절연막(32)이 피복되고, ITO막으로 이루어지는 제1접점 전극(33)과 동시에 제2접점 전극(72)이 패턴형성된다.
이 위에는 제1 및 제2접점 홀(42,73)이 일체적으로 형성된 절연성 보호막(41)이 피복되어 있다(절연성 보호막(41)을 형성한 후 2개의 접점 홀(42,73)이 열려 있다). 또 ITO막으로 이루어지는 화소전극(74,75)이 설치되며, 제2접점 홀(73) 및 컨택트 전극(72)을 통하여 화소전극(74,75)이 접속되어 있다. 또한, 화소전극(74,75)과 보조용량선(71)과의 겹치는 부분은 보조용량(Cs)이 된다.
이와 같은 구성으로 하면 종래와 동일하게 주사선과 별도의 보조용량선을 설치하면서, 종래에 비해서 화소전극의 면적을 확대할 수 있으며, 개구율을 향상시킬 수 있다.
제8도 및 제9도는 본 발명의 제3실시예를 나타내고 있다. 또한 게이트 절연막을 2층으로 하고, 그 사이에 투명도전막인 ITO로 이루어지는 보조용량선을 주사선과 독립적으로 설치한 것이다. 또한 제1도 내지 제5도에 나타낸 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
능동 매트릭스 기판(57)은 제1게이트 절연막(80)상에 형성된 보조용량선(58)을 가지고 있다. 보조용량선(58)은 ITO에 의해 제공된다. 또한 보조용량선(58)은 주사선(30)과 겹치지 않는 위치에 제1접점 전극(33)을 형성하는 공정전의 공정에서 패턴형성된다.
보조용량선(58) 및 주사선(30)의 두께 방향에는 제2게이트 절연막(81) 및 절연성 보호막(41)이 적층되어 있다. 절연성 보호막(41)상에는 배면 노광기술에 의해 화소전극(61)이 패턴형성된다.
이것에 의해 보조용량은 절연성 보호막(41)을 개재시긴 제2게이트 절연막(81)과 보조용량선(58) 및 화소전극(61)의 겹치는 부분에 형성된다.
이와 같이 구성하면 보조용량선을 주사선과 독립하여 충분히 넓게 배치해도 투명하기 때문에 이면 노광기술에 의한 화소전극의 패턴형성시, 보조용량선에 의해 패턴형성이 곤란하게 될 우려가 없으며, 제1도 내지 제5도에 나타낸 예와 동일하게, 종래와 비교하여 화소전극의 면적을 확대할 수 있으며, 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한 화소전극이 제1접점 전극의 주위를 제외하고 평탄하게 형성할 수 있으며, 액정의 배향을 향상할 수 있다.
제10도는 본 발명의 제4실시예를 나타내고 있다. 또한 이 실시예는 게이트 절연막을 2층으로 하고, 그 사이에 투명도전막인 ITO로 이루어지는 보조용량선을 주사선과 독립적으로 설치한 보조용량선의 윗쪽의 절연성 보호막에 접점 홀을 형성하는 것이다. 또한 제1도 내지 제5도에 나타낸 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
능동 매트릭스 기판(62)은 제1게이트 절연막(80)상에 형성되는 보조용량선(63)을 갖는다. 보조용량선(63)은 ITO에 의해 제공된다. 보조용량선(63)상에는 제2게이트 절연막(81), 절연성 보호막(41)이 형성된다. 또한 보조용량선(63)의 윗쪽에 위치하는 절연성 보호막(41)에는 접점 홀(64)이 형성되어 있다.
화소전극(66)은 절연성 보호막(41)상에 이면 노광기술에 의해 패턴형성되어 있다.
이것에 의해 보조용량은 제2게이트 절연막(81)을 끼워 보조용량선(63)과 화소전극(66)과의 겹치는 부분에서 형성된다.
이 구성에 의하면 제8도 또는 제9도에 나타낸 예와 동일, 보조용량선(63)이 투명하기 때문에 이면 노광기술에 의한 화소전극(66)의 패턴형성시에 보조용량선(63)에 의해 패턴형성이 방해받을 우려가 없으며, 화소전극(66)의 면적을 확대할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는 접점 홀(64)의 형성에 의해 보조용량을 형성하는 보조용량선(63)과 화소전극(66)과의 전극간 거리가 제8도 및 제9도에 나타낸 예와 비교하여 근접되기 때문에 보조용량선(63)의 폭을 좁게 해도 제6도 및 제7도에 나타낸 예와 동등한 충분한 보조용량을 얻는 것이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 그 취지를 바꾸지 않는 범위내에서 변경이 가능한데, 예를 들면 게이트 전극이나 주사선 또는 신호선의 재질 또는 게이트 절연막이나 절연성 보호막의 재료 등을 임의로 할 수 있다. 또한 주사선이나 게이트 전극의 형상 등도 한정되지 않고, 제1실시예와 같이 주사선의 일부를 게이트 전극으로 하는 것이 아니며, 게이트 전극을 주사선에서 나눌 수 있는 것처럼 돌출되게 설치해도 좋다.
또한 주사선, 신호선과 화소전극을 자기 정합적으로 형성하는 대신에 주사선 또는 신호선이 화소전극의 둘레 가장지리부와 평면적으로 겹치는 형상으로 해도 좋다.
또한 블랙 마스크도 대향기판이 아니라 능동 매트릭스 기판측에 설치해도 좋다. 이와 같이 하면 대향기판에 설치하는 경우에 비해서 액정셀의 조립정밀도의 영향을 받는 일이 없으며, 블랙 마스크의 면적을 최소로 할 수 있으며, 더 나아가서는 액정표시장치의 개구율을 보다 향상할 수 있다. 또한 블랙 마스크의 재료나 형성방법 등도 임의이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 화소전극을 이면 노광기술에 의해 차광성 재료로 이루어지는 배선 및 전극을 마스크로 하여 자기정합적으로 패턴형성하는 것에 의해 종래의 포토리소그래피 기술에 의한 패턴 형성시와 같이 레지스트의 어긋남을 고려할 필요가 없으며, 화소전극의 면적을 확대할 수 있기 때문에 AM기판(22)의 개구율, 나아가서는 AM-LCD의 화면휘도를 향상할 수 있으며, 백라이트의 빛의 양에 소비되는 전력을 낮출 수 있다.
또한 화소전극 및 신호선은 절연성 보호막을 개재시켜 다른 면에 설치되어 있으며, 화소전극 및 신호선간이 단락되는 일이 없으며, 단락으로 발생된 점결함에 의한 표시불량을 방지할 수 있으며, 또한 신호선과 화소전극간의 결합 용량도 적어지며, 누화가 없는 균일한 표시를 얻을 수 있고, 표시품위를 향상할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 투명절연기판상에 매트릭스형상으로 배열되는 화소전극을 갖는 능동 매트릭스 기판과, 이 능동 매트릭스 기판과 대향된 대향전극을 갖는 대향기판과, 능동 매트릭스 기판과, 상기 능동 매트릭스 기판과 상기 대향기판 사이에 봉입되는 액정조성물로 이루어지는 능동 매트릭스형 LCD로서, 상기 능동 매트릭스 기판이 게이트 절연막을 통하여 게이트 전극 위쪽에 설치되는 활성 영역, 활성 영역을 끼워 배치되는 드레인 전극 및 소스 전극을 구비하여 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 TFT와, 차광성 재료로 이루어지며 상기 게이트 전극에 접속되어 주사신호를 공급하는 복수의 주사선과, 차광성 재료로 이루어지며 상기 드레인 전극에 접속되어 영상신호를 공급하는 복수의 신호선과, 상기 TFT 및 상기 주사선 및 상기 신호선을 피복하는 투명한 절연성 보호막과, 이 절연성 보호막상에 설치되며, 상기 투명절연기판측으로부터의 이면 노광기술에 의해 상기 절연성 보호막에 의해 피복되는 모든 차광성 재료를 마스크로 하여 자기정합적으로 형상가공되며, 일부가 상기 소스 전극에 접속되는 화소전극이 설치되는 능동 매트릭스형 LCD이다.
또한 본 발명은 절연성 보호막상에 화소전극을 형성하고, 이면 노광기술에 의해 TFT부분, 주사선 및 신호선 등을 차광성 재료에 의해 형성하고, 그것을 마스크로 하여 자기정합적으로 패턴형성하는 것에 의해 화소전극 자신의 면적을 확대하는 것으로 능동 매트릭스 기판의 개구율, 즉 화면 휘도를 향상하며, 백라이트에 의해 요구되는 전력의 절약을 도모하는 것이다.
또한, 본 발명에 의하면 접점 홀에 의한 소스 전극과 화소 전극과의 접속부분, 화소전극과 보조용량전극과의 접속부분은 모두 투명도전막이기 때문에 개구율이 저하되는 일이 없다.
또한, 본 발명에 의하면 화소전극 및 신호선은 절연성 보호막을 개재시킨 다른면에 배치되기 때문에 단락의 우려가 없으며, 단락에 의한 점결함의 발생이 없다.

Claims (9)

  1. (2회정정) 절연기판과, 상기 절연기판 상에 형성된 복수개의 주사선과, 상기 주사선에 직교하여 형성된 복수개의 신호선과, 상기 주사선과 상기 신호선과의 교점 근방에 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터상에 접점 홀을 갖고 형성되는 층간절연막과, 상기 층간절연막 상에 형성된 화소전극을 구비하고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 주사선에 접속된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극에 반도체층을 끼워 상대(相對)하고, 또한 서로 분리하여 설치된 소스전극 및 드레인 전극과, 상기 소스전극에 일부 영역이 중첩하여 접속되고, 또한 상기 반도체층에 대해 평면적으로 분리하여 형성된 투명한 제1접점 전극을 구비하고, 상기 화소전극은 상기 접점 홀을 통해 상기 제1접점 전극에 상기 일부 영역 이외의 영역에서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 화소전극은 상기 주사선 및 상기 신호선 가운데 적어도 한쪽에 상기 층간절연막을 사이에 두고 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  3. (정정) 제1항에 있어서, 상기 화소전극은 상기 주사선 및 상기 신호선에 대해 자기정합적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  4. (정정) 제1항에 있어서, 상기 주사선상에 게이트 절연막을 사이에 두고 보조용량전극을 구비하고, 상기 화소전극은 상기 층간절연막에 형성된 제2접점 홀을 사이에 두고 상기 보조용량전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  5. (정정) 제1항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터의 채널을 차광하는 차광층을 갖는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  6. (정정) 제4항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터의 채널은 상기 주사선상에 형성되고, 또한 상기 보조용량전극은 상기 채널의 근방에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  7. (정정) 제1항에 있어서, 상기 주사선과 동일면에 형성된 보조용량선과, 상기 제1접점 전극과 동일면상에 동일재료로 형성된 제2접점 전극을 구비하고, 상기 층간절연막은 상기 화소전극과 상기 제2접점 전극을 접속하는 제2접점 홀을 갖는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  8. (신설) 제4항에 있어서, 상기 제1접점 전극과 동일면상에 동일재료로 형성된 제2접점 전극을 구비하고, 상기 제2접점 전극은 상기 화소전극 및 상기 보조용량전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
  9. (신설) 제8항에 있어서, 상기 층간절언막은 상면과 하면을 갖고, 상기 제2접점 전극은 상기 층간절연막의 하면에 직접 접하고 있는 것을 특징으로 하는 능동 매트릭스형 액정표시장치.
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