KR101553940B1 - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시장치 및 그 제조방법은 게이트라인 상부에 데이터 배선으로 차광막을 형성하는 동시에, 상기 차광막과 중첩되도록 화소전극을 형성함으로써 블랙매트릭스 폭을 감소시켜 화소영역의 개구율을 향상시키기 위한 것이다.
게이트라인, 데이터 배선, 차광막, 화소전극, 블랙매트릭스

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화소영역의 개구율을 향상시킨 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.
상기 액정표시장치는 크게 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
상기 액정표시장치에 주로 사용되는 구동 방식인 능동 매트릭스(Active Matrix; AM) 방식은 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon Thin Film Transistor; a-Si TFT)를 스위칭소자로 사용하여 화소부의 액정을 구동하는 방식이다.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 액정표시장치의 구조에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치는 크게 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 및 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10) 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)(30)으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터(7)로 구성된 컬러필터(C)와 상기 서브-컬러필터(7) 사이를 구분하고 액정층(30)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(30)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 어레이 기판(10)은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트라인(16)과 데이터라인(17), 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터(T) 및 상기 화소영역(P) 위에 형성된 화소전극(18)으로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정표 시장치를 구성하며, 상기 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)의 합착은 상기 컬러필터 기판(5) 또는 어레이 기판(10)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다.
도 2는 일반적인 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 3은 상기 도 2에 도시된 어레이 기판과 이에 대향하는 컬러필터 기판이 합착된 액정표시패널을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 어레이 기판(10)에는 상기 어레이 기판(10) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(16)과 데이터라인(17)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(16)과 데이터라인(17)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 컬러필터 기판(5)의 공통전극(8)과 함께 액정층(30)을 구동시키는 화소전극(18)이 형성되어 있다.
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(16)의 일부를 구성하는 게이트전극(21), 상기 데이터라인(17)에 연결된 소오스전극(22) 및 상기 화소전극(18)에 연결된 드레인전극(23)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(21)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(22)과 드레인전극(23) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 액티브패턴(24)을 포함한다.
이때, 상기 소오스전극(22)의 일부는 일 방향으로 연장되어 상기 데이터라인(17)의 일부를 구성하며, 상기 드레인전극(23)의 일부는 화소영역 쪽으로 연장되어 보호막(15b)에 형성된 콘택홀(40)을 통해 상기 화소전극(18)에 전기적으로 접속하게 된다.
이때, 화소영역 내에 상기 게이트라인(16) 방향으로 배열된 공통라인(12)의 일부는 게이트절연막(15a)과 상기 보호막(15b)을 사이에 두고 그 상부의 화소전극(18)의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 형성하게 된다.
상기와 같은 어레이 기판(10)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 상기 컬러필터 기판(5)과 대향하도록 합착되어 액정표시장치(1)를 구성하게 된다.
전술한 바와 같이 상기 컬러필터 기판(5)은 적, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터(7)와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층(30)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)(6), 그리고 상기 액정층(30)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(8)으로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 일반적인 액정표시장치(1)는 게이트라인(16)의 신호간섭에 의해 액정이 원하지 않은 방향으로 배열하는 것을 방지하도록 그 상부의 화소전극(18)을 상기 게이트라인(16)으로부터 소정거리 떨어져 형성하는 한편, 게이트라인(16) 상부의 컬러필터 기판(5)에 블랙매트릭스(6)를 형성하게 된다. 특히, 전술한 바와 같이 원하지 않는 방향으로 배열된 액정을 투과한 빛을 차단하는 한편, 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(10)의 합착에 따른 정렬오차를 고려해 상기 게이트라인(16) 상부의 블랙매트릭스(6)는 상기 화소전극(18)의 가장자리 일부와 중첩하도록 형성하게 된다.
이때, 도면부호 W는 상기 게이트라인(16) 상부에 형성된 블랙매트릭스(6)의 폭을 나타내며, 이웃하는 화소전극(18)들의 가장자리 일부와 중첩하도록 형성됨에 따라 화소영역의 개구율이 감소하게 되는 문제가 발생하게 된다.
이와 같은 개구율의 감소는 화소영역의 형태가 가로로 길게 되어있는 구조에서 특히 문제가 되고 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 개구율을 향상시키도록 한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법은 어레이 기판 위에 게이트전극과 게이트라인을 형성하는 단계, 상기 게이트라인 상부에 차광막을 형성하는 단계, 콘택홀을 통해 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하는 단계 및 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 단계를 포함하며, 상기 차광막은 전기적으로 차폐되어 상기 게이트라인으로부터의 신호간섭을 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정표시장치는 어레이 기판 위의 게이트전극과 게이트라인, 상기 게이트라인 위에 위치하며, 전기적으로 차폐되어 상기 게이트라인으로부터의 신호간섭을 차단하는 차광막, 콘택홀을 통해 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극 및 상기 어레이 기판과 대향하여 합착하는 컬러필터 기판을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법은 화소영역의 개구율 향상으로 인해 액정표시장치의 투과율이 향상되는 효과를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이때, 실제의 액정표시장치에서는 N개의 게이트라인과 M개의 데이터라인이 교차하여 MxN개의 화소가 존재하지만 설명을 간단하게 하기 위해 도면에는 하나의 화소를 나타내고 있다.
또한, 도 5는 상기 도 4에 도시된 어레이 기판과 이에 대향하는 컬러필터 기 판이 합착된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 5번의 마스크공정으로 제작한 액정표시장치의 단면 구조를 예를 들어 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 어레이 기판(110)에는 상기 어레이 기판(110) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(116)과 데이터라인(117)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(116)과 데이터라인(117)의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 컬러필터 기판(105)의 공통전극(108)과 함께 액정층(130)을 구동시키는 화소전극(118)이 형성되어 있다.
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(116)의 일부를 구성하는 게이트전극(121), 상기 데이터라인(117)에 연결된 소오스전극(122) 및 상기 화소전극(118)에 연결된 드레인전극(123)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(121)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 간에 전도채널을 형성하는 액티브패턴(124)을 포함한다. 참고로, 도면부호 125n은 상기 액티브패턴(124)의 소오스/드레인영역과 그 상부의 소오스/드레인전극(122, 123) 사이를 오믹-콘택(ohmic contact)시키는 오믹-콘택층을 나타낸다.
이때, 상기 소오스전극(122)의 일부는 일 방향으로 연장되어 상기 데이터라인(117)의 일부를 구성하며, 상기 드레인전극(123)의 일부는 화소영역 쪽으로 연장되어 보호막(115b)에 형성된 콘택홀(140)을 통해 상기 화소전극(118)에 전기적으로 접속하게 된다.
이때, 상기 화소영역 내에는 상기 게이트라인(116) 방향으로 공통라인(112)이 배열되어 있으며, 상기 공통라인(112)의 일부는 게이트절연막(115a)과 상기 보호막(115b)을 사이에 두고 그 상부의 화소전극(118)의 일부와 중첩하여 스토리지 커패시터(Cst)를 형성하게 된다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터에 인가된 전압을 다음 신호가 들어올 때까지 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 즉, 상기 어레이 기판(110)의 화소전극(118)은 컬러필터 기판(105)의 공통전극(108)과 함께 액정 커패시터를 이루는데, 일반적으로 상기 액정 커패시터에 인가된 전압은 다음 신호가 들어올 때까지 유지되지 못하고 누설되어 사라진다. 따라서, 인가된 전압을 유지하기 위해서는 스토리지 커패시터(Cst)를 액정 커패시터에 연결해서 사용해야 한다.
이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 신호 유지 이외에도 계조(gray scale) 표시의 안정과 플리커(flicker) 및 잔상(afterimage) 감소 등의 효과를 가진다.
여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(101)는 게이트라인(116) 상부의 게이트절연막(115a) 위에 상기 소오스/드레인전극(122, 123) 및 데이터라인(117)을 구성하는 데이터 배선으로 이루어진 차광막(126)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 어레이 기판(110)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 상기 컬러필터 기판(105)과 대향하도록 합착되어 액정표시장치(101)를 구성하게 된다.
상기 컬러필터 기판(105)은 적, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터(107)와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층(130)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(106), 그리고 상기 액정층(130)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(108)으로 이루어져 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(101)는 게이트라인(116) 상부에 데이터 배선으로 차광막(126)을 형성하는 한편, 상기 차광막(126)과 중첩되도록 화소전극(118)을 형성함으로써 게이트라인(116) 상부의 블랙매트릭스(106) 폭(W')을 감소(W→W')시킬 수 있게 되어 화소영역의 개구율이 향상되게 된다.
즉, 게이트라인(116)과 화소전극(118)의 수직구조 사이에 전기적으로 차폐된 차광막(126)을 형성함으로써 그 하부의 게이트라인(116)으로부터의 신호간섭을 차단할 수 있게 된다. 그 결과 화소전극(118)을 그 하부의 차광막(126) 및 게이트라인(116)과 일부 중첩하도록 형성할 수 있어 게이트라인(116) 상부의 블랙매트릭스(106) 폭(W')을 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 5번의 마스크공정을 통해 어레이 기판을 형성한 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 게이트라인 상부에 데이터 배선으로 차광막을 형성하고 상기 차광막과 중첩하도록 화소전극을 형성하기만 하면 마스크공정의 수에 관계없이 적용 가능하다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도로써, 액티브패턴과 데이터 배선 및 차광막을 한번의 마스크공정을 통해 형성한 4마스크공정의 액정표시장치를 예를 들어 나타내고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 어레이 기판(210)에는 상기 어레이 기판(210) 위에 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트라인(216)과 데이터라인(미도시)이 형성되어 있다. 또한, 상기 게이트라인(216)과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 상기 화소영역 내에는 상기 박막 트랜지스터에 연결되어 컬러필터 기판(205)의 공통전극(208)과 함께 액정층(230)을 구동시키는 화소전극(218)이 형성되어 있다.
상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트라인(216)의 일부를 구성하는 게이트전극(221), 상기 데이터라인에 연결된 소오스전극(222) 및 상기 화소전극(218)에 연결된 드레인전극(223)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트전극(221)에 공급되는 게이트 전압에 의해 상기 소오스전극(222)과 드레인전극(223) 간에 전도채널을 형성하는 액티브패턴(224)을 포함한다. 참고로, 도면부호 225n은 상기 액티브패턴(224)의 소오스/드레인영역과 그 상부의 소오스/드레인전극(222, 223) 사이를 오믹-콘택 시키는 오믹-콘택층을 나타낸다.
이때, 상기 소오스전극(222)의 일부는 일 방향으로 연장되어 상기 데이터라인의 일부를 구성하며, 상기 드레인전극(223)의 일부는 화소영역 쪽으로 연장되어 보호막(215b)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 화소전극(218)에 전기적으로 접속하게 된다.
여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(201)는 전술한 본 발명 의 제1 실시예에 따른 액정표시장치와 동일하게 게이트라인(216) 상부의 게이트절연막(215a) 위에 상기 소오스/드레인전극(222, 223) 및 데이터라인을 구성하는 데이터 배선으로 이루어진 차광막(226)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
다만, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치(201)는 상기 액티브패턴(224)과 소오스/드레인전극(222, 223) 및 차광막(226)을 한번의 마스크공정을 통해 형성함에 따라 상기 차광막(226) 하부에 비정질 실리콘 박막 및 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며 상기 차광막(226)과 실질적으로 동일한 형태로 패터닝된 비정질 실리콘 박막패턴(224') 및 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(225')이 형성되게 된다.
상기와 같은 어레이 기판(210)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(미도시)에 의해 상기 컬러필터 기판(205)과 대향하도록 합착되어 액정표시장치(201)를 구성하게 된다.
상기 컬러필터 기판(205)은 적, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터(207)와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층(230)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(206), 그리고 상기 액정층(230)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(208)으로 이루어져 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 하프-톤 마스크 또는 회절마스크(이하, 하프-톤 마스크를 지칭하는 경우에는 회절마스크를 포함하는 것으로 한다)를 이용하여 한번의 마스크공정으로 액티브패턴과 데이터 배선 및 차광막을 형성함으로써 4번의 마스크공정으로 어레이 기판을 제작할 수 있게 되 는데, 이를 다음의 액정표시장치의 제조방법을 통해 상세히 설명한다.
도 7a 내지 도 7d는 상기 도 6에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도이며, 도 8a 내지 도 8d는 상기 도 6에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.
도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연물질로 이루어진 어레이 기판(210)에 게이트전극(221)과 게이트라인(216) 및 공통라인(212)을 형성한다.
이때, 상기 게이트전극(221)과 게이트라인(216) 및 공통라인(212)은 제 1 도전막을 상기 어레이 기판(210) 전면에 증착한 후 포토리소그래피공정(제 1 마스크공정)을 통해 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.
여기서, 상기 제 1 도전막으로 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 크롬(chromium; Cr), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 몰리브덴 합금(Mo alloy) 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 도전막은 상기 저저항 도전물질이 두 가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수도 있다.
다음으로, 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 게이트전극(221)과 게이트라인(216) 및 공통라인(212)이 형성된 어레이 기판(210) 전면에 게이트절연막(215a), 비정질 실리콘 박막, n+ 비정질 실리콘 박막 및 제 2 도전막을 증착한 후, 포토리소그래피공정(제 2 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(210)에 상기 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 액티브패턴(224)을 형 성하는 한편, 상기 제 2 도전막으로 이루어지며 상기 액티브패턴(224)의 소오스/드레인영역과 전기적으로 접속하는 소오스/드레인전극(222, 223)을 형성한다.
또한, 상기 제 2 마스크공정을 통해 상기 제 2 도전막으로 이루어지며, 상기 게이트라인(216)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터라인(217)을 형성하는 동시에 상기 게이트라인(216) 상부에 차광막(226)을 형성하게 된다.
이때, 상기 액티브패턴(224) 상부에는 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며 상기 소오스/드레인전극(222, 223)과 동일한 형태로 패터닝된 오믹-콘택층(225n)이 형성되게 된다.
또한, 상기 차광막(226) 하부에는 각각 상기 비정질 실리콘 박막과 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며 상기 차광막(226)과 동일한 형태로 패터닝된 비정질 실리콘 박막패턴(224')과 n+ 비정질 실리콘 박막패턴(225')이 형성되게 된다.
여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상기 액티브패턴(224), 소오스/드레인전극(222, 223), 데이터라인(217) 및 차광막(226)은 하프-톤 마스크를 이용하여 한번의 마스크공정(제 2 마스크공정)으로 동시에 형성할 수 있게 된다.
이때, 상기 제 2 도전막은 소오스/드레인전극과 데이터라인 및 차광막을 구성하기 위해 알루미늄, 알루미늄 합금, 텅스텐, 구리, 크롬, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금 등과 같은 저저항 불투명 도전물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 2 도전막은 상기 저저항 도전물질이 두 가지 이상 적층된 다층구조로 형성할 수도 있다.
다음으로, 도 7c 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 액티브패턴(224), 소오 스/드레인전극(222, 223), 데이터라인(217) 및 차광막(226)이 형성된 어레이 기판(210) 전면에 보호막(215b)을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 3 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 어레이 기판(210)에 상기 드레인전극(223)의 일부를 노출시키는 콘택홀(240)을 형성한다.
여기서, 상기 보호막(215b)은 실리콘질화막이나 실리콘산화막과 같은 무기절연막으로 이루어질 수 있으며, 포토아크릴이나 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)과 같은 유기절연막으로 이루어질 수도 있다.
다음으로, 도 7d 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 보호막(215b)이 형성된 어레이 기판(210) 전면에 제 3 도전막을 형성한 후, 포토리소그래피공정(제 4 마스크공정)을 통해 선택적으로 제거함으로써 상기 콘택홀(240)을 통해 상기 드레인전극(223)과 전기적으로 접속하는 화소전극(218)을 형성한다.
이때, 상기 제 3 도전막은 화소전극을 구성하기 위해 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)와 같은 투과율이 뛰어난 투명한 도전물질을 포함한다.
이와 같이 제작된 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 어레이 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트에 의해 컬러필터 기판과 대향하여 합착되게 되는데, 이때 상기 컬러필터 기판에는 상기 박막 트랜지스터와 게이트라인 및 데이터라인으로 빛이 새는 것을 방지하는 블랙매트릭스와 적, 녹 및 청색의 컬러를 구현하기 위한 컬러필터가 형성되어 있다.
이때, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착은 상기 컬러필터 기판 또는 어레이 기판에 형성된 합착키를 통해 이루어진다.
상기 본 발명의 제 2 실시예는 액티브패턴으로 비정질 실리콘 박막을 이용한 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 상기 액티브패턴으로 다결정 실리콘 박막을 이용한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에도 적용된다.
또한, 상기 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 네마틱상의 액정분자를 기판에 대해 수직 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN)방식의 액정표시장치를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식 액정표시장치에도 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라 박막 트랜지스터를 이용하여 제작하는 다른 표시장치, 예를 들면 구동 트랜지스터에 유기전계발광소자(Organic Light Emitting Diodes; OLED)가 연결된 유기전계발광 디스플레이장치에도 이용될 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 2는 일반적인 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 3은 상기 도 2에 도시된 어레이 기판과 이에 대향하는 컬러필터 기판이 합착된 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 5는 상기 도 4에 도시된 어레이 기판과 이에 대향하는 컬러필터 기판이 합착된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 7a 내지 도 7d는 상기 도 6에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 평면도.
도 8a 내지 도 8d는 상기 도 6에 도시된 어레이 기판의 제조공정을 순차적으로 나타내는 단면도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
101,201 : 액정표시장치 105,205 : 컬러필터 기판
106,206 : 블랙매트릭스 107,207 : 컬러필터
108,208 : 공통전극 110,210 : 어레이 기판
115a,215a : 게이트절연막 115b,215b : 보호막
116,216 : 게이트라인 117,217 : 데이터라인
118,218 : 화소전극 121,221 : 게이트전극
122,222 : 소오스전극 123,223 : 드레인전극
126,226 : 차광막

Claims (12)

  1. 어레이 기판 위에 게이트전극과 게이트라인을 형성하는 단계;
    상기 게이트전극과 게이트라인 위에 게이트절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트절연막 위에 액티브패턴을 형성하는 단계;
    상기 액티브패턴 위에 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인을 형성하며, 상기 게이트라인 상부에 차광막을 형성하는 단계;
    상기 소오스/드레인전극과 데이터라인 및 차광막 위에 보호막을 형성하는 단계;
    상기 보호막의 일부 영역을 제거하여 상기 드레인전극의 일부를 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 콘택홀을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극을 형성하는 단계; 및
    상기 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착하는 단계를 포함하며,
    상기 차광막은 전기적으로 차폐되어 상기 게이트라인으로부터의 신호간섭을 차단하는 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브패턴, 상기 소오스/드레인전극, 상기 데이터라인 및 상기 차광막은 동일한 마스크공정을 통해 형성하는 액정표시장치의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 차광막은 상기 소오스/드레인전극 및 상기 데이터라인을 구성하는 도전막으로 형성하는 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 액티브패턴 하부에 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브패턴과 상기 소오스/드레인전극 사이를 오믹-콘택 시키는 오믹-콘택층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 차광막 하부에 각각 상기 액티브패턴을 구성하는 비정질 실리콘 박막 및 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 비정질 실리콘 박막패턴 및 n+ 비정질 실리콘 박막패턴을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 화소전극의 상하 일부는 그 하부의 상기 차광막의 일부와 중첩하도록 형성하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 화소전극의 상하 일부는 그 하부의 상기 게이트라인의 일부와 중첩하도록 형성하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 어레이 기판 위의 게이트전극과 게이트라인;
    상기 게이트전극과 게이트라인 위의 게이트절연막;
    상기 게이트절연막 위의 액티브패턴;
    상기 액티브패턴 위의 소오스전극과 드레인전극 및 데이터라인;
    상기 게이트라인 상부에 위치하며, 전기적으로 차폐되어 상기 게이트라인으로부터의 신호간섭을 차단하는 차광막;
    상기 소오스/드레인전극과 데이터라인 및 차광막 위의 보호막;
    상기 보호막의 일부 영역이 제거되어 상기 드레인전극의 일부를 노출시키는 콘택홀;
    상기 콘택홀을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 접속하는 화소전극; 및
    상기 어레이 기판과 대향하여 합착하는 컬러필터 기판을 포함하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 액티브패턴 위에 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어지며, 상기 액티브패턴과 상기 소오스/드레인전극 사이를 오믹-콘택 시키는 오믹-콘택층을 추가로 포함하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 차광막 하부에 각각 상기 액티브패턴을 구성하는 비정질 실리콘 박막 및 상기 n+ 비정질 실리콘 박막으로 이루어진 비정질 실리콘 박막패턴 및 n+ 비정질 실리콘 박막패턴을 추가로 포함하는 액정표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극의 상하 일부는 그 하부의 차광막의 일부와 중첩하는 액정표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 화소전극의 상하 일부는 그 하부의 게이트라인의 일부와 중첩하는 액정표시장치.
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