KR100360751B1

KR100360751B1 - 액정 표시장치

Info

Publication number: KR100360751B1
Application number: KR1019990032779A
Authority: KR
Inventors: 나카요시요시아키; 오노키쿠오; 히라카다준이치; 이시이마사히로; 오타마스유키; 스즈키노부유키
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2002-11-18
Also published as: KR20000017228A; US6404475B1; JP2000056323A; TW468081B

Abstract

간단한 구조로서 화소 전극과 대향 전극 사이에서 전계를 충분히 발생시켜, 그 사이의 액정분자의 방향을 제어하는데 적합한 액정 표시장치가 제공된다. 액정 표시장치는, 서로 포개지고, 그 사이에 액정층이 밀봉되는 한쌍의 기판과, 한쌍의 기판중 액정층과 직면하는 하나의 기판 표면상에 형성되는 적어도 하나의 영상 신호선 및 적어도 하나의 화소를 포함한다. 화소는, 적어도 하나의 화소 전극과 서로 떨어져 있는 적어도 2개의 대향 전극을 가지고, 상기 하나의 대향 전극은 상기 영상 신호선과 인접하게 배치된다. 상기 하나의 영상 신호선과 하나의 대향 전극은 상기 기판 표면을 따라서 배치되는 적어도 2개의 절연영역에 의해 서로 떨어져 있고, 하나의 절연영역은 다른 하나의 절연영역 보다 고 유전율을 가지는 재료를 포함한다.

Description

액정 표시장치{Liquid crystal display device}

본 발명은 액정 표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로서, 특히 측면 전계방식(lateral electric field schme)의 액정 표시장치에 관한 것이다.

측면 전계구동형으로 불리는 액정 표시장치는, 서로 대향되고, 그 사이에 밀봉된 액정(LC)층에 의해 떨어져 배치된 한쌍의 투명기판과, 화소 전극 및 상기 한쌍의 투명기판중 액정층 측의 하나의 투명기판 표면상에서 각 화소영역내에 형성된 화소 전극과 떨어져 있는 대향 전극을 포함한다. 각 화소영역에 배치되어 있는 한쌍의 화소 전극과 대향 전극은, 대응하는 화소영역에서 액정의 광 투과율을 제어하도록, 그 사이에서 전계를 발생시킨다. 측면 전계방식의 액정 표시장치는, 액정 분자의 방향을 전환(switching)하기 위해, 화소 전극과 대향 전극의 사이에서 주요 성분이 투명기판의 주면과 거의 평행하게 연장되는 전계를 발생시키고, 측면 전계방식은 "In-Plane-Switching(IPS) scheme"으로도 불려진다.

측면 전계방식을 채용한 액티브 매트릭스 액정 표시장치는, "x" 방향(열 방향)으로 연장되고, "y"(행) 방향(x 방향을 횡단하는)과 평행하게 병렬되는 복수의 주사 신호선 및 복수의 대향전압 신호선, 한쌍의 투명기판중 액정층 측의 하나의 투명기판 표면상에서 y 방향으로 연장되고, x 방향으로 병렬되는 복수의 영상 신호선을 포함한다. 주사 신호선, 대향전압 신호선 및 영상 신호선이, 한쌍의 투명기판중 하나의 투명기판 표면상에 배치되는 경우, 각 화소영역은 하나의 주사 신호선,하나의 주사 신호선과 인접하는 하나의 대향전압 신호선 및 서로 인접하는 한쌍의 화상(image) 신호선에 의해 둘러싸이는 영역으로 규정된다. 각 화소영역은, 스위칭 소자, 화소 전극 및 대향 전극을 가진다. 스위칭 소자는, 하나의 주사 신호선에 의해 공급되고 있는 주사신호에 의해 턴 온(turn on)되도록 동작한다. 턴 온된 스위칭 소자는, 하나의 영상 신호선에 의해 전송되고 있는 영상신호를 대응하는 화소영역내의 화소 전극으로 공급한다. 화소영역내의 대향 전극과 화소 전극의 사이에서 전위차를 발생시키는 대향전압은, 하나의 대향전압 신호선을 통해서 공급되어 대향 전극으로 인가된다.

상술한 구조의 액정 표시장치는, 높은 콘트라스트 비의 화상과 표시되고 있는 매우 넓은 시야각에 특징이 있다.

상술한 측면 전계방식의 액정 표시장치는, 일본특허 공개공보 평5-505247호(505247/1993), 일본특허 공고공보 소63-21907호(21907/1998), 일본특허 공개공보 평6-160878호(160878/1994) 등의 공보에 상세히 기술되어 있다.

상술한 구조적인 특징을 가지는 측면 전계형 액정 표시장치는, 수천 옹스트롬(Å)의 도전 박막으로 형성되는 전극(이하, 박막 전극이라 한다, 화소 전극 및 대향 전극)을 사용하여 한쌍의 투명기판 사이에서 하나의 투명기판 표면과 거의 평행하게 전계를 발생시킨다. 그러나, 박막 전극 사이에 위치된 액정층에서, 상술한 전계를 충분하고, 정확하게 재생하는 것은 곤란하다.

상기 곤란함에 더불어, 대응하는 화소내의 화소 전극과 대향 전극 사이에서 발생되고 있는 상기 전계는, 화소와 인접한 영상 신호선에서 나타나는 다른 전계에의해 악영향을 받는다.

한편, 블랙 매트릭스층(차광막)은 한쌍의 투명기판중 화소 전극 및 대향 전극이 형성된 하나의 투명기판과 직면하는 다른 투명기판의 표면상에 형성된다. 예컨대, 블랙 매트릭스층은 액정층과 직면하는 표면상에 형성되어 있다. 블랙 매트릭스층은, 화소 전극과 대향 전극 사이에서 가능한 한 강한 전계가 발생되도록 고(高)저항성을 가지는 절연재료 등으로 형성될 수 있다.

절연재료 등으로 형성된 블랙 매트릭스층은, 금속보다 높은 광투과율을 가지는 경향이 있기 때문에, 콘트라스트 비의 열화 문제는 액정 표시장치의 화상 표시동작에 손상을 미친다.

본 발명은 상술한 기술 배경을 고려하여 개발되었고, 본 발명의 목적은 단순한 구성을 이용함에도 불구하고, 화소 전극과 대향 전극 사이에서 전계를 충분히 발생시켜, 그 사이에 위치된 액정 분자의 방향을 제어하는데 적합한 향상된 액정 표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 액정 표시장치에 표시되는 화상의 콘트라스트 비를 향상시키는데 있다.

여기에 개시된 본 발명의 대표적인 수단들은, 다음과 같이 간단하게 요약된다.

<수 단 1>

본 발명은, 액정층이 밀봉된 소정의 공간을 가지고 포개져 있는 한쌍의 기판과; 액정층과 직면하는 한쌍의 기판중 하나의 기판 표면상에 형성되는 적어도 하나의 영상 신호선과; 한쌍의 기판중 하나의 기판 표면상에 형성되고, 적어도 하나의 영상 신호선을 통해 신호가 공급되는 적어도 하나의 화소 전극과 적어도 하나의 화소 전극과 떨어져 있는 적어도 2개의 대향 전극을 가지는 적어도 하나의 화소를 구비하고, 적어도 2개의 대향 전극중 하나의 대향 전극이 적어도 하나의 영상 신호선과 인접하게 배치되어 있는 액정 표시장치로서, (1) 적어도 하나의 영상 신호선과 적어도 2개의 대향 전극중 하나의 대향 전극은, 기판 표면을 따라서 배치되어 있는 적어도 2개의 절연영역에 의해 서로 떨어져 있고, (2) 적어도 2개의 절연영역중 하나의 절연영역은 다른 하나의 절연영역보다 고 유전율을 가지는 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치를 제공한다.

<수 단 2>

본 발명은, 또한 서로 대향되게 배치되고, 그 사이에 액정층이 밀봉된 한쌍의 기판과; 액정층과 직면하는 한쌍의 기판중 하나의 기판 표면상에 형성되는 적어도 하나의 영상 신호선과; 한쌍의 기판중 하나의 기판 표면상에 형성되고, 적어도 하나의 영상 신호선과 인접하게 배치되며, 화소 전극과 대향 전극 사이의 액정층으로 인가되는 전계를 공급하도록 적어도 하나의 화소 전극과 적어도 하나의 대향 전극을 가지는 적어도 하나의 화소를 구비하고, (1) 적어도 하나의 영상 신호선의 적어도 하나의 표면은 유전율(절연상수)이 6.7 이상인 절연재료로 덮여지는 것을 특징으로 하는 다른 액정 표시장치를 제공한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은, 첨부된 도면과 결합되는 다음의 설명으로부터 보다 더 명백해질 것이다.

본 발명의 다른 목적과 특징은, 도면을 참조하는 이하의 설명에서 더 구체화 될 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 액티브 매트릭스형 액정 표시장치의 화소와 그 주변회로의 투시 평면을 나타내는 도면,

도 2는 도 1의 절단선 2-2에 따른 화소의 단면을 나타내는 도면,

도 3은 도 1의 절단선 3-3에 따른 박막 트랜지스터(TFT)의 단면을 나타내는 도면,

도 4는 도 1의 절단선 4-4에 따른 축적용량(커패시터)(Cstg)의 단면을 나타내는 도면,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 외부 접속단자의 투시 평면을 나타내는 도면,

도 6a∼6g는 본 발명에 의한 액정 표시장치의 제조방법에 관련된 일련의 화상 단면을 나타내는 도면,

도 7은 도 1의 절단선 2-2에 따른 하나의 다른 실시예(실시예 2)에 의한 화소의 단면을 나타내는 도면,

도 8은 도 1의 절단선 2-2에 따른 또 하나의 다른 실시예(실시예 3)에 의한 화소의 단면을 나타내는 도면이다.

<액티브 매트릭스형 액정 표시장치>

이하, 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시장치에 적용된 본 발명의 일실시예를 설명할 것이다. 다음의 기술에서 설명되는 도면에 있어서, 서로 동일한 기능을 가지는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 이러한 구성 요소의 불필요한 반복 설명은 생략한다.

실시예 1

<매트릭스의 평면 구조(화소부)>

도 1은, 본 발명에 의한 액티브 매트릭스 방식의 컬러 액정 표시장치의 화소와 그 주변회로의 투시 평면을 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 각 화소는 주사 신호선("게이트 신호선" 또는 "수평 신호선"으로도 불린다)(GL)과, 인접한 주사 신호선을 따라 연장되는 대향전압 신호선(후에, 대향 전극용 배선층이라 한다)(CL)과, 각각 주사 신호선 및 대향전압 신호선과 교차하면서 서로 인접한 한쌍의 영상 신호선("드레인 신호선", "화상 신호선", "데이터선" 또는 "수직 신호선"으로도 불린다)(GL)으로 둘러싸이는 영역에 배치된다. 각 화소는, 박막 트랜지스터(TFT), 축적용량(커패시터)(Cstg), 화소 전극(PX) 및 대향 전극(CT)을 포함한다. 도 1에서, 복수의 주사 신호선(GL)과 복수의대향전압 신호선(CL)은 측면에서 측면까지(수평방향) 연장되고, 교대로 상하로(수직방향) 병렬된다. 도 1에서, 복수의 영상 신호선(DL)은 상하로(수직방향) 연장되고, 측면에서 측면까지(수평방향) 병렬된다. 화소 전극(PX)은 박막 트랜지스터(TFT)에 전기적으로 접속되어 있고, 대향 전극(CT)은 대향전압 신호선(CL)과 일체화된다.

화소 전극(PX)과 대향 전극(CT)은 서로 마주하게 되고, 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시장치의 표시동작을 제어하도록 그 사이에서 발생된 전계로 액정(LC)층의 광학 조건을 제어한다. 화소 전극 및 대향 전극은, 도 1에서 상하로 연장되고 측면에서 측면까지 병렬된 복수의 폭이 좁은(narrow) 전극을 포함하는 소위 빗살(comb-teeth) 형태를 가진다.

<매트릭스의 단면 구조(화소부)>

도 2는 도 1의 절단선 2-2에 따른 화소의 단면, 도 3은 도 1의 절단선 3-3에 따른 박막 트랜지스터(TFT)의 단면, 도 4는 도 1의 절단선 4-4에 따른 축적용량(커패시터)(Cstg)의 단면을 각각 나타낸다. 도 3 및 도 4는 하부 투명 유리기판(SUB1)의 액정 표시측 표면상에 형성되는 한정된 적층구조의 단면을 나타낸다. 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 액정층(LC)의 아래에 배치되어 있는 하부 투명 유리기판(SUB1)은 박막 트랜지스터(TFT)와 그 위에 형성된 축적용량(Cstg)을 가지고, 액정층(LC)의 상부에 배치되어 있는 상부 투명 유리기판(SUB2)은 컬러 필터(FIL)와 차광용 블랙 매트릭스 패턴(BM)을 가진다.

투명 유리기판(SUB1, SUB2)의 각각의 내면(액정층(LC)을 향하는)상에, 액정층(LC)내의 액정 분자의 초기 방향을 규정하는 배향막(OR1, OR2)이 형성된다. 한편, 편광판(POL1, POL2)은, 투명 유리기판(SUB1, SUB2)의 각각의 외면(액정층(LC)과 반대측)상에 형성되고, 그 편광축이 서로 직각으로 교차하도록 배치된다(즉, 크로스 니콜(cross Nicols) 또는 크로스 프리즘 배치).

<박막 트랜지스터(TFT)>

박막 트랜지스터는, 정(positive)의 바이어스(bias)를 인가하는 것에 의해 채널 저항을 감소시키고, 인가된 정의 바이어스를 감소시키는(제로 바이어스) 것에 의해 채널 저항을 증가시키도록 동작한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(GT), 게이트 절연막(GI), i형 비정질 실리콘(Si)의 i형 반도체층(즉, 도전형을 결정하는 어떤 불순물도 의도적으로 도프되지 않은, 진성 반도체층)(AS), 한쌍의 소스 전극(SD1) 및 드레인 전극(SD2)을 가진다. 소스 전극과 드레인 전극은, 그 사이로 인가되는 바이어스 극성에 대해서 본래 결정되기 때문에, 소스 및 드레인 전극 사이의 관계는 박막 트랜지스터의 동작시에 반전되는 것으로 이해하여야 한다. 그러나, 편의상 다음의 설명에서는, 좌우간 하나의 전극을 소스 전극으로, 다른 하나의 전극을 드레인 전극으로 지정한 표시가 고정될 것이다.

<게이트 전극(GT)>

게이트 전극(GT)은, 주사 신호선(GL)과 함께 연속적으로 형성되어 주사 신호선(GL)의 일부 영역이 게이트 전극(GT)으로서 형성된다. 게이트 전극(GT)은 박막 트랜지스터(TFT)의 액티브 영역을 초과하는 주사 신호선(GL)의 일부로 형성되고, i형 반도체층(AS)보다 더 넓게되어 i형 반도체층(AS)을 완전히 덮는다(하부측에서 보면).

그러므로, 게이트 전극(GT)은 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극뿐만 아니라 액정 표시장치의 외부 또는 액정 표시장치의 백라이트 유닛으로부터의 광에 의해 i형 반도체층(AS)이 조사되는 것을 방지하는 차광층으로도 기능한다. 본 실시예에 있어서, 게이트 전극(GT)은 한쌍의 도전막으로 형성되고, 하나의 도전막(g1)이 다른 하나의 도전막(g0)을 덮도록 형성된다. 이들 도전막(g0, g1)의 적층구조는, 예컨대 스퍼터링 공정에 의해 각각 형성된 도전막(g0)인 알루미늄(Al)층과 도전막(g1)인 크롬(Cr)층을 포함한다. 또한, 게이트 전극은, 즉 크롬(높은 도전성을 가지면서 알루미늄보다 부식성이 낮은 재료)의 단층 또는 주사 신호선(GL)에 사용된 상기 적층 도전막중 하나의 도전막으로도 형성될 수 있다. 후자의 경우, 적층 도전막중 하나는 거기서 부터 연장되어야 한다.

<주사 신호선(GL)>

본 실시예에 있어서, 주사 신호선(GL)은 게이트 전극(GT)과 동일한 공정에 의해 제작된 적층 도전막(g0, g1)으로 형성되고, 게이트 전극(GT)과 일체화 된다. 또한, 주사 신호선(GL)은 단일 도전막(g1)으로 형성될 수 있다. 주사 신호선(GL)은 외부 회로에서 게이트 전극(GT)으로 게이트 전압(Vg)을 공급한다.

<대향 전극(CT)>

대향 전극(CT)은, 게이트 전극(GT)과 주사 신호선(GL)이 형성된 것과 같은 레벨에서 도전막(g1)으로 형성된다. 또한, 대향 전극(CT)은 일부분이 서로 교차하도록 제작될 수 있다. 대향 전극(CT)에 대향전압(Vcom)이 인가되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 대향전압(Vcom)은 박막 트랜지스터(TFT)가 턴 오프되는 경우 나타나는 피드스루(feedthrough) 전압(△Vs)에 의한 최소 레벨(Vd_min)과 최대 레벨(Vd_max) 사이에서 영상 신호선(DL)으로 인가되는 구동전압의 중간 직류 전위보다 낮은 전압으로 설정된다. 그러나, 영상신호 구동회로에서 사용된 집적회로로 공급하는 전압을 거의 절반으로 낮추기 위해서는, 교류 전압을 대향 전극(CT)으로 인가하여야 한다.

본 실시예에 있어서, 각 화소는 3개의 대향 전극(CT)을 가지고, 이중 2개는 화소를 규정하는 어느 하나의 영상 신호선과 인접하여 각각 배치된다. 3개의 대향 전극(CT)중 나머지 1개는 2개의 대향 전극(CT) 사이에 배치된다. 각 화소는 3개 이상의 대향 전극(CT)을 가질 수 있고, 이 경우 마찬가지로 이중 2개는 어느 하나의 영상 신호선과 인접하게 배치되고, 마찬가지로 나머지도 이중 2개 사이에 배치된다.

본 실시예에서 대향 전극(CT)의 레이아웃에 의하면, 상기 2개의 대향 전극(CT)은 각각 인접하는 영상 신호선(DL)에서 발생하는 전계가 화소내의 화소 전극으로 연장되는 것을 방지함으로써, 전계를 차단한다. 이러한 목적을 위해, 상기 2개의 대향 전극(CT)은, 나머지 대향 전극(CT)보다 대개 선(line)폭이 더 넓게 형성된다. 또한, 상기 2개의 대향 전극(CT)은, 나머지 대향 전극들 보다도 대개 선폭이 더 넓게 형성된다.

그러나, 본 실시예에 있어서, 하나의 영상 신호선(DL)에 인접한 각각의 대향 전극(CT)은, 상기 영상 신호선(DL)에서 발생하는 전계로부터 화소 전극(PX)을 우선적으로 보호하기 위해 각 화소의 개구율을 향상시키기 때문에, 상기 하나의 영상 신호선보다 선폭이 넓게 형성되지 않는다.

상술한 대향 전극의 구조를 가지는 실시예의 화소 레이아웃이, 화소 전극으로 대응하는 영상 신호선에서 발생하는 전계가 접근할 수 없는 이유는, 나중에 분명히 설명될 것이다. 본 실시예의 장치 구성에 적용된, 영상 신호선으로부터 화소 전극에 대한 전계의 악영향을 억제하기 위한 연구가 행해지고 있다.

<대향전압 신호선(CL)>

본 실시예에 있어서, 대향전압 신호선(CL)은 적층구조의 도전막(g0, g1)을 포함한다. 상기 적층구조는, 게이트 전극(GT)과 주사 신호선(GL)의 적층구조와 동일한 공정에 의해 제작된다. 대향전압 신호선(CL)의 도전막(g1)은 대향 전극(CT)(g1)과 동일한 공정에 의해 제작되어 일체화 된다. 또한, 대향전압 신호선(CL)은 단일 도전막(g1)으로 형성될 수 있다. 또, 대향 전극(CT)도 게이트 전극(GT)과 주사 신호선(GL)과 같이 단일 도전막(g1)으로 형성될 수 있다. 대향전압 신호선(CL)은 외부 회로에서 대향 전극(CT)으로 대향전압(Vcom)을 공급한다.

<절연막(GI)>

절연막(GI)은, 게이트 전극(GT)과 함께 반도체층(AS)으로 인가된 전계가 통과하는 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 절연막으로서 사용된다. 절연막(GI)은 게이트 전극(GT)과 주사 신호선(GL)상에 형성된다. 본 실시예에 있어서, 플라즈마CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정에 의해 형성된 질화 실리콘막(SiN_X)은 절연층(GI)의 재료로서 선택되고, 질화 실리콘막은 1200∼2700 옹스트롬(Å)(본 실시예에서 2400Å)으로 형성된다. 절연막(GI)은, 전체 매트릭스 영역을 둘러싸도록 형성되고, 그 주변은 외부회로와 접속되는 단자(GTM, DTM)를 노출시키도록 제거된다. 또한, 절연막은 영상 신호선(DL)으로부터 주사 신호선(GL)과 대향전압 신호선(CL)을 전기적으로 분리하는데 기여한다.

<i형 반도체층(AS)>

i형 반도체층(AS)은 비정질 실리콘으로 형성되고, 두께가 200∼2200Å(본 실시예에서는 약 2000Å)이다. 층(d0)은 도전층(SD1, SD2)과 오믹(ohmic) 접촉을 형성하기 위한 인(P)이 도프된 N⁺형 비정질 실리콘의 반도체층이다. 층(d0)은 i형 반도체층(하측에 위치)과 도전층(SD1, SD2)중 하나(상측에 위치)가 서로 포개지는 영역에 잔존한다.

또한, i형 반도체층은, 주사 신호선(GL) 및 하나의 대향전압 신호선과, 영상 신호선이 서로 교차하는 영역에 형성되고, 그 사이에 삽입된다. 이후, 이 영역은 "교차 영역"으로 지정한다. 이러한 교차 영역상에 형성된 i형 반도체층은 서로 분리되고, 도전층(SD1, SD2)의 하나의 하부(또는 상부)에 형성될 수 있다. 교차 영역에 형성된 i형 반도체층은, 주사 신호선이 대향전압 신호선 및 영상 신호선중 하나와 단락되는 것을 방지한다.

<소스 전극(SD1), 드레인 전극(SD2)>

각각의 소스 전극(SD1) 및 드레인 전극은, N⁺형 반도체층(d0)(비정질 실리콘)과 접촉하는 도전막(d1)을 포함한다.

스퍼터링 공정으로 형성된 크롬막은 도전막(d1)으로 사용되고, 도전막(d1)은 두께가 1500∼3000Å(본 실시예에서는 약 3000Å)으로 형성된다. 두께를 증가시키는 것에 의해 크롬막상에 더 많은 스트레스가 가해지므로, 크롬막의 두께는 4000Å 또는 4000Å 이하로 한다. 도전막(d1)으로서 크롬막을 사용함으로써, 도전막(d1)과 N⁺형 반도체층(d0)의 접합시 충분한 접합 강도를 얻을 수 있다. 도전막(d1)은, 크롬 이외에 고융점 금속(Mo, Ti, Ta, W)과 실리사이드(디실리사이드)(MoSi₂, TiSi₂, TaSi₂, WSi₂)로 이루어지는 그룹에서 적어도 하나의 금속으로 형성될 수 있다.

i형 반도체층(AS), N⁺형 반도체층(d0) 및 도전막(d1)의 순서대로 적층된 적층구조는, 마스크 패턴(즉, 광리소그래피 공정)을 사용하여 도전막(d1)을 패터닝 하는 것에 의해 제작되고, 이때 도전막(d1)의 패턴에 따라 N⁺형 반도체층(d0)을 부분적으로 제거한다. 그러므로, 도전막(d1)의 하측에 위치된 부분 이외의 i형 반도체층(AS)상에 잔존하는 N⁺형 반도체층(d0)은 자기 정렬방식(즉, 적층된 구조, 그 자체에 속하는 도전막(d1)의 다른 패턴에 일치하는)으로 제거된다. N⁺형 반도체층(d0) 은 그 두께만큼 완전히 에칭되고, i형 반도체층(AS)도 상면 근방이 에칭된다. 그러나, 에칭되는 일부 i형 반도체층(AS)은 에칭 시간(주기)을 제어하는 것에 의해 감소될 수 있다.

<영상 신호선(DL)>

영상 신호선(DL)은, 소스 전극(SD1) 및 드레인 전극(SD2)이 형성된 것과 같은 레벨에서 N⁺형 반도체층(d0)과 도전막(g1)이 순서대로 적층되어 형성된다. 영상 신호선(DL)은 드레인 전극(SD2)과 일체화 된다.

영상 신호선(DL)의 주변에 형성된 절연막 및 보호막의 부분은, 영상 신호선(DL)의 주변에 할로우(hollow)를 형성하기 위해 마스크 패턴에 따라 함께 에칭된다. 상기 할로우는 영상 신호선(DL)이 덮여지는 액정 조성물로 충전된다.

상기 할로우는 영상 신호선(DL)이 주사 신호선 또는 대향전압 신호선과 교차하는 교차영역과 그 근방 이외의 영상 신호선(DL) 부분의 주변에 형성된다. 바꾸어 말하면, 실제 화소로서 기능하는 영상 신호선(DL) 근방 영역을 덮는 절연막(GI)과 보호막(PSV) 부분은 에칭공정으로 제거된다.

영상 신호선(DL)은 도전막(d1)과 도전막(d1)을 덮는 투명 도전막(ITO)으로 형성된다. 투명 도전막(ITO)은 산화 인듐석(Indium-Tin-Oxide)으로 형성되고, 도전막(d1)보다 선폭이 더 넓게 제작된다. 그러므로, 도전막(d1)과 액정층(LC)(액정 조성물의 층)은 화학적으로 분리되어, 그 사이에서 바람직하지 않은 화학반응이 촉진되는 것을 방지한다.

영상 신호선(DL)과 대향전극(CT) 사이의 전압차에 따른 전계가 그 사이에서 발생된다. 전계가 화소 전극(PX)으로 누설되면, 화소 전극(PX)에 대응하는 화소내에 크로스토크(crosstalk) 결함이 나타난다. 고 유전율(절연상수)을 가지는 조성물로 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT) 사이의 공간을 충전시킴으로써, 영상 신호선(DL)으로부터 전계의 누설이 방지된다. 본 실시예의 구조는, 상기 크로스토크 문제를 방지하도록 액정 조성물(즉, 액정분자)로 투명기판(SUB1)과 대향하는 다른 투명기판 사이의 공간뿐만 아니라 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT) 사이의 다른 공간을 충전시킨다. 바꾸어 말하면, 본 발명은 영상 신호선(DL)과 인접한 대향 전극(CT)을 분리하는데 사용되는 절연막(GI), 보호막(PSV) 등과 같은 적어도 하나의 종래 절연영역에, 적어도 하나의 절연영역을 추가로 배치한다. 상기 추가된 적어도 하나의 절연영역은, 바람직하게는 적어도 하나의 종래 절연영역보다 고(高) 유전율을 가진다. 본 발명에 있어서, 적어도 2종류의 절연재료 또는 유전재료는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT)이 배치된 표면을 따라서 배치된다. 바람직하게, 적어도 2종류의 절연재료 또는 유전재료는 서로 다른 유전율을 가지고, 서로 같은 레벨상에 형성된다.

보호막(PSV)과 절연막(GI)으로 사용되는 질화 실리콘막은 유전율이 6.7이지만, 액정 조성물은 유전율이 약 13이므로, 영상 신호선(DL)에서 발생된 전계 누설의 차단 효과는, 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT)을 보호막(PSV)과 질화 실리콘의 절연막(GI)으로 분리시키는 종래의 구조보다 분명히 크게 향상된다.

본 실시예에 있어서, 영상 신호선(DL)과 투명기판(SUB1) 사이에 위치된 일부 절연막(GI)은 에칭되지 않고, 영상 신호선의 패턴에 따라서 제작된다. 일부 절연막(GI)은 투명기판(SUB1)의 표면에 대해서 도전막(d1)과 투명 도전막(ITO)으로이루어지는 영상 신호선(DL)과 거의 동일한 패턴을 가진다. 이러한 구조에 의해, 일부 절연막(GI)은 투명 유리기판(SUB1)의 표면상의 결함에 의해 영상 신호선(DL)이 단선되는 것을 방지하고, 대향 전극(CT)의 도전막(g1)에 대한 광리소그래피 공정(optical lithographic process)동안 형성되는 패턴에 의해, 불량 가공에 따른 포개짐에 의한 대향 전극(CT)과 영상 신호선(DL) 사이의 단락을 방지한다. 광리소그래피 공정은 후술한다.

〈화소 전극(PX)〉

화소 전극은, 소스 전극(SD1) 및 드레인 전극(SD2)의 적층구조와 같이 N⁺형 반도체층(d0) 및 도전막(g1)의 적층구조로 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 화소 전극은 소스 전극(SD1)과 일체화 된다.

〈축적용량(Cstg)〉

화소 전극은, 박막 트랜지스터(TFT)가 접속된 단와 반대측 단부에서 대향전압 신호선(CL)과 포개지도록 형성된다. 이러한 화소 전극(PX)과 대향전압 신호선(CL)의 포개짐은, 화소 전극을 한쪽의 전극(PL2)으로, 대향전압 신호선을 한쪽의 전극(PL1)과 직면하는 다른 한쪽의 전극(PL1)으로 사용하는 축적용량(정전용량소자)(Cstg)을 제공한다. 이들 전극(PL1, PL2)을 배치하기 위한 축적용량의 유전체막은, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 절연막으로 사용되는 절연막(GI)으로 형성된다.

도 1에서와 같이 평면적으로는, 축적용량(Cstg)은 대향전압 신호선(CL)의 도전막(g1)이 넓게된 부분에 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 축적용량의 절연층(GI)의 하측에 위치되는 축적용량(Cstg)의 전극(PL1)은 크롬과 같은 고융점 금속으로 형성되어, 축적용량(Cstg)이 점 결함에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 점 결함은, 전극(PL1)의 재료에 따라 전극(PL1, PL2) 사이의 단락에 의해 야기된다. 특히, 알루미늄으로 전극(PL1)을 형성하면 전극(PL1)의 주변에 나타나는 알루미늄(Al)의 휘스커(whisker)가 그 위에 형성된 절연층(GI)을 관통하고, 전극(PL2)에 도달하여 상술한 단락을 일으킨다. 또한, 휘스커에 의해 발생된 이러한 단락은 알루미늄의 도전막(g0)과 도전막(g0)의 상면과 측면을 덮는 크롬과 같은 고융점 금속의 도전막(g1)을 구비하는 대향전압 신호선의 적층구조에 의해 억제된다.

〈보호막 (PSV)〉

보호막(PSV)은, 박막 트랜지스터(TFT)상에 형성되어 있다. 또한, 상기 보호막은 "패시베이션막(passivation film)" 이라고도 한다. 보호막(PSV)은, 주로 습기로부터 박막 트랜지스터(TFT)를 보호하기 위해 형성되고, 투명성이 높고 내습성이 좋은 재료로 형성된다. 예컨대, 보호막(PSV)은 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법에 의해 형성된 산화실리콘막 또는 질화 실리콘막으로 형성되어 있고, 두께가 약 1㎛이다.

보호막(PSV)은, 복수의 화소가 이차원으로 배열된 액정 표시패널의 매트릭스 영역(화상표시영역)에서 접속전극의 상면을 노출하도록 그 개구부에서 제거된다. 또한, 보호막(PSV)은 액정 표시패널의 외주에서 각 외부회로와 접속하는 단자영역(GTM, DTM)(이하, 외부 접속단자라고 한다)을 노출시키도록 제거된다.

〈외부 접속단자 (GTM, DTM)〉

도 5a는 외부 접속단자("게이트 단자"라 한다)(GTM)의 투시 평면을 나타낸다. 외부 접속단자(GTM)는 주사 신호선(GL)을 형성하는 단계에서 제작되고, 그 후 그 단부 영역 이외의 주사 신호선(GL)을 차례대로 절연막(GI)과 보호막(PSV)으로 덮고, 마지막으로 단부 영역에서 ITO의 도전막(d3)과 주사 신호선(GL)을 접속시킨다(도 5a의 좌반부). 상기 도전막(d3)은 보호막(PSV)의 상면상에 형성되는 제1 부분과, 그 단부 영역에서 노출된 주사 신호선(GL)의 상면상에 형성된 제2 부분을 가지며, 제1 부분에서 제2 부분까지 연속적으로 연장되어 있다.

도 5b는 외부 접속단자("드레인 단자"라 한다)(DTM)의 투시 평면을 나타낸다. 외부 접속단자(DTM)는 절연막(GI)상에 영상 신호선(GL)을 형성하는 단계에서 제작되며, 그 후 그 단부 영역 이외의 영상 신호선(DL)을 보호막(PSV)으로 덮고, 마지막으로 단부 영역에서 ITO의 도전막(d3)과 영상 신호선(DL)을 접속시킨다(도 5b의 상반부). 도전막(d3)은 보호막(PSV)의 상면상에 형성되는 제1 부분과, 그 단부에서 노출된 영상 신호선(DL)의 상면상에 형성된 제2 부분을 가지고, 제1 부분에서 제2 부분까지 연속적으로 연장되어 있다.

도전막(d3)은, 외부 접속단자(DTM, GTM)의 각각의 전기적인 접속부가 부식 등에 의해 손상되는 것을 방지한다.

또한, 본 실시예에 있어서, 도전막(d3)을 형성하는 인듐-주석-산화막(In-Tin-Oxide film)은 동일한 공정에서 영상 신호선(DL)을 덮도록 형성되고 있다.

〈제조방법〉

액정 표시장치의 기판(SUB1)상에서 상술한 구조의 제조방법은, 도 6a - 6g의 관련된 도면을 참조하여 다음에 설명한다. 각 도면에 있어서, 각각의 중앙부에 표시되어 있는 괄호안의 문자는 각 공정명의 약칭이다. 각 도면에 있어서, 그 좌반부는 도 1의 4-4선을 따라서 절단된 박막 트랜지스터의 단면을 나타내도, 그 우반부는 도 1의 3-3선을 따라서 절단된 주사 신호선(GL)(화소내의 게이트 전극(GT))과 영상 신호선(DL)의 교차부(crossing portion)의 단면을 나타낸다. 공정 C 이외의 공정 A - G는 광리소그래피 공정(포토리소그래피 처리)으로 분류되고, 각 공정의 단면도는 일련의 광리소그래피 처리, 장치 구조의 제작 및 포토레지스트 제거 후의 화상을 차례대로 나타낸다.

본 설명에서의 광리소그래피 공정(optical lithographic process)은, 기판을 회전(즉, 스핀-코팅 방법)시킴으로써 기판(피가공)상에 포토레지스트를 도포(coating)하고, 기판상에 도포된 포토레지스트를 베이킹(baking)(즉, 프리베이킹 처리)하며, 마스크(포토 마스크)를 통과되는 광에 포토레지스트를 노광(exposing)시키고, 포토레지스트를 베이킹(baking)(즉, 포스트 베이킹 처리)시키며, 포토레지스트를 현상(developing)하고, 박리제(release agent)로 포토레지스트 부분을 제거(removing)(마스크의 개구부 패턴에 따라 포토레지스트를 패터닝)하며, 피가공 기판의 표면을 세정하는 일련의 단계로 규정된다. 상술한 설명의 반복은 생략한다. 이하, 다음과 같이 구분된 공정에 따라 더 설명한다.

《공정(A) -- 도 6a》

두께가 1000Å인 도전막(g0)은, AN635 글라스형(Asaahi Glass Co.Ltd)인 하부의 투명유리 기판(SUB1)상에 형성된다. 스퍼터링 공정에 의해 형성되는 Al-Pd, Al-Si, Al-Ta, Al-Ti-Ta 등의 재료는 도전막(g0)으로 사용된다. 제1 광리소그래피 처리(제1 포토) 후에, 도전막(g0)은 제1 광리소그래피 처리기간 동안 그 위에 형성된 포토레지스트 패턴에 따라 인산(H₃PO₄), 질산(HNO₃) 및 빙초산(CH₃COOH)의 혼합용액에 의해 선택적으로 에칭되고, 도전막(g0)은 주사 신호선(GL)과 대향전압 신호선(CL)으로 가공된다.

《공정(B) -- 도 6b》

두께가 2000Å인 크롬(Cr)의 도전막(g1)은 스퍼터링 방법에 의해 형성된다. 제2 광리소그래피 처리(제2 포토) 후에, 도전막(g1)은 제2 광리소그래피 처리기간 동안 도전막(g1)상에 형성된 포토레지스트 패턴에 따른 선택적 에칭에 의해 주사 신호선(GL), 대향전압 신호선(CL) 및 대향 전극(CT)으로 가공된다. 본 실시예에서 크롬막은 도전막(g1)으로 사용되지만, 다른 고융점 재료(Mo, Ti, Ta, W 등) 또는 그 합금이 도전막(g1)으로도 사용될 수 있다.

《공정(C) -- 도 6c》

공정(B) 후에 하부의 투명유리 기판(SUB1)이 포함된 플라즈마 CVD 장치(플라즈마 화학증착용 챔버)로 암모니아 가스(NH₃), 실란가스(수소화 실리콘, Si_nH_2n+2) 및 질소가스(N₂)를 도입함으로써, 2000Å의 질화 실리콘막이 하부의 투명유리 기판(SUB1)의 상면상에 형성된다. 그 후, 플라즈마 CVD 장치로 실란가스(Si_nH_2n+2)와수소가스(H₂)를 도입함으로써 i형 비정질 실리콘층(a-실리콘층)이 형성되고, 마지막으로 플라즈마 CVD장치로 수소가스(H₂)와 수소화 인(인화수소, PH₃)을 도입함으로써, N⁺형 비정질 실리콘층이 형성된다.

《공정(D) -- 도 6d》

제3 광리소그래피 처리(제3 포토) 후에, N⁺형 비정질 실리콘층과 i형 비정질 실리콘층은 에칭가스로서 6 플루오르화황(SF₆)과 4 염화탄소(테트라클로로메탄, CCl₄)를 사용하는 건식에칭에 의해 에칭된다. 제3 광리소그래피 처리기간 동안 비정질 실리콘층(AS, d0)은 N⁺형 비정질 실리콘층 상에 형성된 포토레지스트 패턴에 따라 에칭되고, 연속적으로 i형 반도체층(AS)의 섬(island)이 형성된다.

《공정(E) -- 도 6e》

두께가 3000Å인 크롬 도전막(d1)은 스퍼터링 방법에 의해 형성된다. 제4 광리소그래피 처리(제4 포토) 후에, 도전막(d1)은 공정 B와 유사한 방식(습식처리)에 의해 에칭되고, 영상 신호선(DL), 소스 전극(SD1), 드레인 전극(SD2) 및 화소 전극(PX)으로 가공된다. 그 후, 하부의 투명유리 기판(SUB1)이 포함된 에칭장치로 6 플루오르화황(SF₆)과 4 염화탄소(CCl₄)를 도입함으로써, N⁺형 비정질 실리콘층을 에칭하고, 제4 광리소그래피 처리기간 동안 각 화소마다 소스 전극(SD1)과 드레인전극(SD2) 사이에 위치된 N⁺형 반도체층(d0)이 도전막(d1)상에 형성된 포토레지스트 패턴에 따라 선택적으로 제거된다.

《공정(F) -- 도 6f》

공정(E) 후에 하부의 투명 유리기판(SUB1)이 포함된 플라즈마 CVD 장치로 암모니아가스(NH₃), 실란가스(Si_nH_2n+2) 및 질소가스(N₂)를 도입함으로써, 보호막(PSV)용 질화 실리콘막이 1㎛ 형성된다. 제5 광리소그래피 처리(제5 포토) 후에, 질화 실리콘막(d1)은 제5 광리소그래피 처리기간 동안 질화 실리콘막 상에 형성된 포토레지스트 패턴에 따라 건식에칭 가스로서 6 플루오르화황(SF₆)을 이용하는 포토리소그래피 기술에 의해 선택적으로 에칭되고, 개구부(PSVOP)를 가지는 보호막(PSV1)으로 가공된다.

《공정(G) -- 도 6g》

두께가 1400Å인 ITO(In-Tin-Oxide)의 투명 도전막은 스퍼터링 방법에 의해 공정(F) 후 하부의 투명유리 기판(SUB1)의 상면상에 형성된다. 제6 광리소그래피 처리(제6 포토)후에, 투명 도전막은 제6 광리소그래피 처리기간 동안 투명 도전막 상에 형성된 포토레지스트 패턴에 따라 염산(HCl)과 질산(HNO₃)의 혼합용액에 의해 선택적으로 에칭되고, 액정 표시패널의 매트릭스 영역에서 영상 신호선(DL)의 도전막(ITO), 액정 표시패널의 주변부에서 게이트 단자(GTM)와 드레인 단자(DTM)로 가공된다. 본 발명에 의한 액정 표시장치의 기판(SUB1)측에서의 모든 가공은 공정(G)에 의해 완료한다.

실시예 2

이하, 도 7를 참조하여 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 설명한다.

도 7에 있어서, 보호막(PSV)은 절연막(GI)상에 형성되는 영상 신호선(DL)의 주변 영역에 형성되지 않고, 상기 영역은 다른 재료, 예컨대 플루오르화 폴리비닐리덴으로 충전되어 있다.

본 실시예에서의 액정 표시장치는, 실시예 1에서 상술한 기판(SUB1)에 대한 공정에 다음의 공정을 추가하여 제조된다.

《공정(H) -- 도 7》

두께가 10000Å님 플루오르화 폴리비닐리덴 수지는 스핀-코팅 방법에 의해 공정(G) 후 기판(SUB1)의 상면상에 형성된다. 그 후, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지는 기판(SUB1)을 가열하는 경화 처리기간 동안 경화되고, 광리소그래피 공정은 플루오르화 폴리비닐리덴 수지에 적용된다. 마지막으로, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지는 광리소그래피 처리기간 동안 형성된 포토레지스트 패턴에 따라 부분적으로 제거되므로, 매트릭스 영역에서 영상 신호선(DL)의 주변에 형성된 절연막(GI)과 보호막(PSV)의 개구부(PSVOP)는 플루오르화 폴리비닐리덴 수지(PSV2)로 충전된다.

플루오르화 폴리비닐리덴 수지는 유전율이 약 12이므로, 실시예 1에서 언급한 크로스토크(crosstalk) 결함의 방지에 유효하다.

실시예 1과 더 비교하면, 본 실시예의 액정 표시장치는 다음과 같은 부가적인 효과가 있다. 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT) 사이의 공간을 충전하는데 사용되는 액정 조성물의 유전율이, 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT) 사이에서 나타나는 유효 전압에 따라 변화하기 때문에, 각 영상 신호선(DL)에 대한 배선용량은 대응하는 화소에 의해 표시되는 화상에 따라 변화된다. 그러므로, 배선용량에서의 이러한 변동에 적응하는데 충분히 큰 구동능력을 가지는 외부 구동회로는 액정 표시장치에 설치될 필요가 있다.

본 실시예에 있어서, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지는 인가된 실효전압에 상관없이 고유한 유전율을 가지므로, 작은 구동능력을 가지는 외부 구동회로에 의해서도 충분히 양호한 화상이 표시될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지는 영상 신호선(DL) 주변에 형성된 절연막(GI)과 보호막(PSV)의 개구부(PSVOP)를 충전하는데 사용된다. 그러나, 6.7 이상의 유전율을 가지는 재료라면 플루오르화 폴리비닐리덴 수지 이외의 재료도 사용될 수 있는 것은, 상술한 실시예 1과 2로부터 명백해진다.

게다가, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지(PSV2)는, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지가 보호막(PSV)과 포개진 영역에서 영상 신호선(DL)과 인접한 대향 전극(CT) 사이의 갭(공간)을 덮도록 가공되어도 된다.

이러한 구조에 있어서, 예컨대 백라이트 유닛(back light unit)(액정 표시장치의 광원)이 투명기판(SUB1) 측에 설치되면, 플루오르화 폴리비닐리덴 수지(PSV2)는 영상 신호선(DL)과 대향 전극(CT) 사이의 갭을 통해서 백라이트 유닛으로부터 광이 누설되는 것을 방지한다.

실시예 3

이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 액정 표시장치의 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에 있어서, 흑색 안료가 혼합된 레지스트 재료는 영상 신호선(DL) 주변에 형성된 절연막(GI)과 보호막(PSV)의 개구부(PSVOP)를 충전하는 재료(PSV2)로 사용된다.

본 실시예와 상술한 2개 실시예의 제1 차이점은, 개구부를 충전하는 감광성을 가지는 레지스트 재료(예컨대, 포토레지스트)를 사용하는 것이다. 따라서, 레지스트 재료는 광리소그래피 공정의 현상단계에서 가공될 수 있으므로, 실시예 2에서 필요한 에칭단계는 본 실시예에서 생략될 수 있다. 본 실시예와 상술한 2개 실시예의 제2 차이점은, 개구부를 충전하는 흑색 안료로서 낮은 투과율(광 투과율)을 가지는 재료를 사용하므로, 영상 신호선(DL) 주변의 광차단영역이 기판(SUB1)상에 배치될 수 있다. 따라서, 기판(SUB1)과 대향하는 기판(SUB2)상에 형성된 블랙 매트릭스에 의한 차광뿐만 아니라, 화상을 표시하는데 바람직하지 않은 광을 차광할 수 있어, 화상의 콘트라스트 비는 더 향상된다.

또한, 다른 재료, 예컨대 팔라듐(Pd) 및 무전해 도금으로 처리된 니켈(Ni)을 레지스트 재료에 혼합한 것에 의해서 유사한 효과를 얻는다.

본 실시예에서 개구부(PSVOP)를 충전하기 위한 각각의 재료(PSV2)는, 각각의 재료(PSV2)가 보호막(PSV)과 포개진 영역에서 영상 신호선(DL)과 인접한 대향 전극(CT) 사이의 갭을 덮도록 더 양호하게 가공되는 것은 말할 필요도 없다.

상술한 각 실시예에서 설명된 영상 신호선(DL)은 표면상에 산화 인듐석(ITO)막을 가지고 있지만, ITO막이 항상 형성될 필요가 없는 것은 말할 필요도 없다. 상술한 바와 같이, ITO막은 액정층이 영상 신호선(DL)의 도전막(d1)과 접촉하는 것을 방지하기 위해 형성된다. 상술한 기능의 관점에서 ITO막을 대체할 수 있는 어떤 구조가 액정 표시장치에 채용(예컨대, 실시예 2 와 3에서의 재료(PSV2))되면, 영상 신호선(DL)의 ITO막은 형성될 필요가 없다.

상술한 실시예에 있어서, 보호막(PSV)뿐만 아니라 절연막(GI)도 영상 신호선(DL)의 근방에서 에칭되어 제거되고, 에칭에 의해 생기는 공동(空洞)(PSVOP)은 액정(LC)이나 절연재료(PSV2)로 충전된다.

그러나, 본 발명은 영상 신호선(DL)의 근방에서 보호막(PSV)만(절연막(GI)상에 어떠한 가공도 하지 않음)을 에칭하여 제거하고, 에칭된 보호막(PSV)에 따라 공동을 액정이나 절연재료로 충전하는 것으로 실시될 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액정 표시장치의 바람직한 구조를 제공하여 간단한 구조임에도 불구하고, 화소 전극과 대향 전극의 사이에서 효과적으로 전계를 발생시킨다.

또한, 본 발명은 액정 표시장치에 표시되는 화상의 콘트라스트 비를 향상시킨다.

본 발명에 의한 몇가지의 실시예를 나타내고 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 해당 기술분야에서 숙련된 사람들에게 공지된 것과 같이 다수의 변형과 수정이 허용될 수 있는 것으로 이해하여야 하며, 따라서 여기서 나타내고설명한 상세에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위의 영역에 포함되는 모든 변형과 수정을 포함한다.

Claims

액정층이 밀봉된 소정의 공간을 가지고 서로 포개지는 한쌍의 기판과,

액정층과 직면하는 한쌍의 기판중 하나의 기판 표면상에 형성되는 적어도 하나의 영상 신호선과,

하나의 영상 신호선과, 상기 영상 신호선을 통해 신호가 공급되는 적어도 하나의 화소 전극과, IPS(In-Plane-Switching) 구조를 형성하기 위해 상기 적어도 하나의 화소 전극으로부터 떨어져 있는 적어도 2개의 대향 전극을 가지고, 한쌍의 기판중 상기 하나의 기판의 표면상에 형성되어 있는 적어도 하나의 화소를 구비하고,

상기 적어도 2개의 대향 전극중 하나는 상기 영상 신호선에 가장 인접한 전극으로서 측면 전계를 형성하기 위해 배치되고,

상기 영상 신호선 및 상기 영상 신호선에 인접하게 배치된 상기 대향 전극은 그 사이에 배치되는 적어도 2개의 절연영역에 의해 상기 기판에 평행한 방향으로 서로 분리되어 있으며,

상기 적어도 2개의 절연영역중 하나는 다른 하나보다 상기 영상 신호선에 더 가까이 배치되고,

상기 영상신호선에 더 가까이 배치된 절연영역은 다른 하나의 절연영역보다 고 유전율을 가지는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 2개의 절연영역중 하나는 적어도 2개의 대향 전극중 하나와 대향하는 적어도 하나의 영상 신호선의 표면을 덮는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 2개의 절연영역중 하나는 액정층을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 영상 신호선은 제1 도전층과, 상기 제1 도전층과 다른 재료로 형성되는 제2 도전층을 구비하고, 상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층을 덮는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 도전층은 인듐-주석-산화물(In-Tin-Oxide)로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 영상 신호선과 상기 적어도 2개의 대향 전극중 하나는 양쪽다 각각의 선폭에 대한 제1 방향을 따라서 연장되고, 상기 적어도 2개의 대향 전극중 하나의 선폭은 상기 적어도 하나의 영상 신호선의 1/2보다 작은 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 2개의 절연영역중 다른 하나는 상기 적어도 하나의 화소상에 형성되는 보호막을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 화소 전극과 적어도 2개의 대향 전극사이에 형성된 절연막, 상기 절연막, 상기 적어도 하나의 화소 전극 및 상기 적어도 2개의 대향 전극을 덮는 보호막을 더 구비하고,

상기 적어도 2개의 절연영역중 하나는 적어도 하나의 영상 신호선을 둘러싸는 보호막의 개구부에 형성되고, 상기 적어도 2개의 절연영역중 다른 하나는 보호막과 절연막중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 신호선에 더 가까이 배치된 하나의 절연영역은 6.7보다 높은 유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 9 항에 있어서,

상기 영상 신호선에 더 가까이 배치된 하나의 절연영역은 플루오르화 폴리비닐리덴인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 9 항에 있어서,

상기 영상 신호선에 더 가까이 배치된 하나의 절연영역은 한쌍의 기판중 상기 하나의 기판 표면상에 형성된 다른 절연재료보다 더 낮은 투과율을 가지는 소자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 영상 신호선과, 적어도 하나의 화소 전극과 상기 적어도 하나의 영상 신호선에 인접하게 배치되는 적어도 하나의 대향 전극중 하나와의 사이의 공간을 덮는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 11 항에 있어서,

상기 소자는 안료인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 11 항에 있어서,

상기 영상 신호선에 더 가까이 배치된 하나의 절연영역은 상기 적어도 하나의 영상 신호선과 인접하는 적어도 하나의 대향 전극을 덮는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 11항에 있어서,

상기 영상 신호선에 더 가까이 배치된 하나의 절연영역은 투과율이 0.0001 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.