KR20080073953A - 액정 패널 - Google Patents

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KR20080073953A
KR20080073953A KR1020070012844A KR20070012844A KR20080073953A KR 20080073953 A KR20080073953 A KR 20080073953A KR 1020070012844 A KR1020070012844 A KR 1020070012844A KR 20070012844 A KR20070012844 A KR 20070012844A KR 20080073953 A KR20080073953 A KR 20080073953A
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박만우
정해광
신허영
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일진디스플레이(주)
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Abstract

본 발명은 필드 순차 구동에 적합한 액정 패널에 관한 것으로서, 본 발명에서는 상부 기판과 하부 기판과 양 기판 사이에 주입되는 액정을 구비하는 액정 패널에 있어서, 상기 하부 기판은 적어도 하나의 스위칭 소자와, 상기 액정에 전압을 인가하는 화소 전극과, 인가되는 비디오 신호를 임시 저장하는 보존 용량 캐패시터와, 광이 조사되는 동안 상기 상부 기판/하부 기판/액정에 의해 형성되는 액정 캐패시터의 용량을 충분히 유지시켜주기 위한 보조 캐패시터을 포함하고, 상기 보존 용량 캐패시터 및 상기 보조 캐패시터 중에서 선택된 어느 하나는 상기 스위칭 소자의 하부 영역에 형성되고, 선택되지 않은 나머지 캐패시터는 상기 스위칭 소자의 상부 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널이 제시된다.
필드 순차 구동; 액정 패널

Description

액정 패널{LIQUID CRYSTAL PANEL}
도 1은 종래 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치를 사용하여 액정 프로젝터를 구현한 개략도.
도 2는 종래 필드 순차 구동방식의 액정표시장치의 동작 타이밍도.
도 3은 본원 출원인이 출원한 한국특허출원 제10-2005-126548에 제시된 필드 순차 구동방식의 액정표시장치에 구비되는 일 실시예의 액정셀(C) 등가회로도.
도 4는 본원 출원인이 출원한 한국특허출원 제10-2005-126548에 제시된 필드 순차 구동방식의 액정표시장치의 동작 타이밍도.
도 5는 두 개 이상의 캐패시터를 구비하는 액정셀의 레이아웃도.
도 6은 도 5의 액정셀의 단순화된 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 일 실시예의 액정셀의 단순화된 단면도.
본 발명은 액정 패널에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필드 순차 구동 방식에 적합한 두 개 이상의 캐패시터를 구비하는 액정 패널에 관한 것이다.
액정표시장치는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하 TFT)가 형성된 TFT 기판과 컬러필터가 형성된 컬러 필터 기판이 일정한 간격으로 유지되고 그 사이에 액정이 주입된 액정 패널을 포함하는 구성을 갖는다. 이와 같은 액정표시장치에서는 빛이 컬러 필터를 통과하면서 손실되므로 휘도가 낮은 단점이 있었다. 또한 컬러필터를 사용하지 않는 액정프로젝터의 경우에는 R, G, B 광에 해당하는 액정 패널을 별도로 구비하여야 하므로 제조 원가가 상승되는 문제가 있었다. 이러한 광효율의 저하 및 제조 원가 상승을 해결할 수 있는 방안으로 필드 순차(field sequential) 구동방식의 액정표시장치가 제안되었다.
필드 순차 구동방식의 액정표시장치는 컬러 필터가 없으며, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색을 순차적으로 발광하는 순차 광원(sequential light source)을 구비한다. 이러한 종래의 필드 순차 구동방식의 액정표시장치는 하나의 필드 프레임(frame)을 세 개의 서브 프레임(sub-frame)으로 시분할하고, 각각의 서브 프레임에서 적색광, 녹색광 및 청색광을 순차적으로 디스플레이하여 색을 표시하게 된다. 도 1은 종래 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치를 사용하여 액정 프로젝터를 구현한 개략도이다. 반사경과 조명(110)으로부터 출사되는 광은 색선별 필터(120)를 이용하여 R, G, B로 선별된 후 집광기로 입사된다. 집광기(integrator, 130)에 입사된 광은 균일한 조도로 집광된 후, 액정표시장치(140)로 입사된다. 액정표시장치(140)로 입사된 광은 선택적으로 투과 또는 차단되어 이미지로 구현된 다. 액정표시장치(140)에 의해 생성된 이미지는 투사렌즈(150)를 통하여 확대된 후, 스크린(160)에 조사된다. 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치는 액정 프로젝터 외에도 반사형 액정 디바이스 또는 투과형 액정 디바이스로서 다양한 용도로 사용되고 있다.
도 2는 종래 필드 순차 구동방식의 액정표시장치의 동작 타이밍도이다. 하나의 프레임(FRAME)은 R 광 백라이트를 켜기 위한 서브 프레임(SUB FRAME), G 광 백라이트를 켜기 위한 서브 프레임(SUB FRAME) 및 B 광 백라이트를 켜기 위한 서브 프레임(SUB FRAME)으로 구성된다. 하나의 서브 프레임은 각각의 액정셀 어레이(30)를 어드레싱하는 어드레싱 시간(t1), 액정셀을 인가된 영상신호로 충전시키는 액정 셋팅 시간(t2), 광원을 조사하는 조사 시간(t3) 및 액정셀을 리셋하는 리셋 시간(t4)로 구성된다. 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치는 모든 셀(특히 마지막에 어드레스 되는 액정셀)에 영상신호 입력이 완료된 후(t2)에야 해당 광원을 조사할 수 있는 구조를 지니고 있다. 이러한 구조적인 문제로 인하여 종래 필드 순차 구동 방식의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 프레임이 3개의 서브 프레임으로 나눠진 상태에서 모든 화소에 비디오 데이터를 전달하는 시간이 필요하므로 실제 밝기를 표현할 수 있는 시간은 많은 제한을 받게 된다.
이러한 광 조사 시간을 증가시킨 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치가 제안되고 있는데, 새롭게 제안되는 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치는 하나의 셀 내에 구비되는 캐패시터와 트랜지스터 수가 증가하기 때문에 이에 적합한 액정 패널의 구조가 필요하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 대두 된 것으로서, 필드 순차 구동 방식에 적합한 액정 패널을 제시하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적은 상부 기판과 하부 기판과 양 기판 사이에 주입되는 액정을 구비하는 액정 패널에 있어서, 하부 기판은 적어도 하나의 스위칭 소자와, 상기 액정에 전압을 인가하는 화소 전극과, 인가되는 비디오 신호를 임시 저장하는 보존 용량 캐패시터와, 광이 조사되는 동안 상기 상부 기판/하부 기판/액정에 의해 형성되는 액정 캐패시터의 용량을 충분히 유지시켜주기 위한 보조 캐패시터을 포함하고, 상기 보존 용량 캐패시터 및 상기 보조 캐패시터 중에서 선택된 어느 하나는 상기 스위칭 소자의 하부 영역에 형성되고, 선택되지 않은 나머지 캐패시터는 상기 스위칭 소자의 상부 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널에 의해서 달성 가능하다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시례에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본원 출원인이 출원한 한국특허출원 제10-2005-126548에 제시된 필드 순차 구동방식의 액정표시장치에 구비되는 일 실시예의 액정셀(C) 등가회로도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이 한국특허출원 제10-2005-126548에 제시된 액정표시장치에 구비되는 액정셀은 게이트 전극이 게이트 제어 신호선(21)과 전기적으로 연결되고 소오스 전극이 소오스 제어 신호선(11) 및 고정 전원 공급선(71)과 전기적으로 연결되는 제 1 스위칭 소자(TR1)와, 일 단의 전극이 제 1 스위칭 소자(TR1)의 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 보존 용량 캐패시터(Cs)와, 소오스 전극이 보존 용량 캐패시터(Cs)의 타 단과 전기적으로 연결되고 게이트 전극이 쓰기 제어 신호선(51)과 전기적으로 연결되는 제 2 스위칭 소자(TR2)와, 게이트 전극이 리셋 제어 신호선(61)과 전기적으로 연결되고 소오스 전극이 제 2 스위칭 소자의 소오스 전극과 전기적으로 연결되고 드레인 전극에는 제 2 공통 전압(Vcom2)이 인가되는 제 3 스위칭 소자(TR3), 및 제 2 스위칭 소자(TR2)의 드레인 전극과 제 1 공통 전압(Vcom1) 사이에 전기적으로 연결되는 표시 용량 캐패시터(CL + Ca)로 구성된다. 보조 캐패시터(Ca)는 하부 기판 상에 형성되는 것으로서 액정 캐패시터(CL)의 용량이 작기 때문에 액정 캐패시터(CL)에 저장된 전하만으로는 장시간의 홀드 시간동안, 즉 해당 색상의 라이트를 켜는 시간 동안, 전압을 유지할 수 없는 문제점을 보완하기 위하여 액정 캐패시터와 병렬로 설치하는 캐패시터이다. 여기서 제 1 공통 전압(Vcom1)과 제 2 공통 전압(Vcom2)은 동일한 전위가 인가될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본원 출원인이 출원한 한국특허출원 제10-2005-126548에 제시된 필드 순차 구동방식의 액정표시장치의 동작 타이밍도이다. R광을 조사하기 위한 타이밍에 대해서 설명하기로 하며, 나머지 G광 및 B광도 동일한 타이밍에 의해서 조사가 된다. 't1' 어드레싱 시간동안 각 게이트 라인을 순차적으로 어드레싱하면서 각 게이트 라인과 전기적으로 연결된 액정셀의 보존 용량 캐패시터(Cs)에 R광에 해당되는 영상 데이터를 입력한다. 영상 데이터(비디오 신호)는 소오스 제어 신호선(11)으로부터 'on' 상태인 제 1 스위칭 소자(TR1)을 통하여 보존 용량 캐패시터(Cs)에 저장된다. 't2' 홀드 시간은 마지막 게이트 라인과 전기적으로 연결된 액정셀의 보존 용량에 영상 데이터가 기입되는 시간과 전(前)단계의 광(R/G/B광 순으로 조사될 경우 B광)을 충분히 조사하기 위해 광원을 'on'시키는 시간 간격이다. 't2' 홀드 시간의 최소 간격은 마지막 게이트 라인과 전기적으로 연결된 액정셀의 보존 용량에 영상 데이터가 기입되는 시간이 될 것이며, 최대 시간은 설계에 따라 달라질 수 있다. 이때 표시 용량 캐패시터의 전하량에는 영향을 미치지 않으므로 R광의 't2' 홀드 시간 동안에도 B광은 충분한 시간 동안 조사되고 있음을 도 4의 타이밍도에 의해서 확인할 수 있다.
충분한 't2' 홀드 시간이 지난 후에 액정셀 어레이의 모든 액정셀을 't3' 리셋 시간동안 리셋시킨다. 이때 't3' 리셋 시작 전에 B광의 조사를 종료하게 된다. 리셋 동작을 리셋라인(61)에 신호를 인가하여 액정셀 어레이의 모든 표시 용량 캐패시터를 동시에 수행하거나, 라인별 또는 섹터별로 수행할 수 있음은 물론이다. 이후 액정셀 어레이의 모든 액정셀을 't4' 쓰기(write) 시간 동안 R광 영상 데이터 로 기입하게 된다. 이때 각 액정셀의 보존 용량 캐패시터(Cs)에 축적된 전하가 표시 용량 캐패시터로 전송되는 것이다. 쓰기 동작도 액정셀 어레이의 모든 표시 용량 캐패시터를 동시에 수행하거나, 라인별 또는 섹터별로 할 수 있으나, 백라이트의 조사 시간을 보다 많이 확보하기 위해서는 동시에 하는 것이 바람직하다. 't4' 쓰기(write) 시간 후에 R광에 해당하는광원을 조사함으로써 R광의 조사가 시작된다. 도 4에 도시된 바와 같이 R광을 위한 영상 데이터를 액정셀의 보존 용량 캐패시터(Cs)에 기록하는 동안에도 표시 용량 캐패시터에는 전단계의 광에 해당하는 영상 데이터가 남아 있으므로 전단계 광(光)에 해당하는 색상의 광원을 조사할 수 있음을 알 수 있다.
한국특허출원 제10-2005-126548에 제시된 실시예와 같이 새롭게 제안되는 필드 순차 구동 방식의 액정표시소자를 구성하는 액정셀은 하부기판에 복수 개의 캐패시터(Cs, Ca)와 세 개의 스위칭 소자(TR1, TR2, TR3)를 구비하고, 하부기판과 상부기판 사이에 주입되는 액정에 의해 형성되는 액정 캐패시터(CL)를 구비하는 것을 알 수 있다. 종래 액정표시소자를 구성하는 액정셀은 통상 스위칭 소자 1개와, 스토리지 캐패시터(Cs)와 액정 캐패시터(CL)로 구성되는데 비하여 새롭게 제안되는 필드 순차 구동 액정표시소자의 액정셀은 복잡한 구조를 가짐을 알 수 있다.
하부기판에 구비되는 세 개의 스위칭 소자(TR1, TR2, TR3)는 채널을 형성하는 활성층(active layer)이 한 번의 공정으로 처리되도록 하기 위해서는 동일한 레 이어 층에 형성하는 것이 바람직하다. 그런데 액정셀의 유효면적을 감소시키지 않고 하부 기판상에 두 개 이상의 캐패시터(Cs, Ca)를 형성하고, 그 상부에 세 개의 스위칭 소자(TR1, TR2, TR3)를 형성할 경우 스위칭 소자의 채널이 단차 영역에 형성되는 문제점이 발생하게 된다. 도 5는 두 개 이상의 캐패시터를 구비하는 액정셀의 레이아웃도로서, 도 5를 예로 들어 설명하기로 한다.
액정셀은 화소 전극이 형성되어 입사광이 투과되는 광투과 영역과, 광투과 영역을 제외한 차광 영역으로 구분할 수 있다. 화소 전극이 형성되는 영역의 일부는 상부 BM이 형성되는 영역과 중첩되는 등의 영향으로 광이 투과하지 못하는 영역이 일부 포함되므로 화소 전극이 형성된 모든 영역이 광투과 영역인 것은 아니다.
캐패시터와 스위칭 소자는 광을 투과하지 못하는 재질로 형성되므로 차광 영역에 형성하여야 한다. 도 5의 실시예와 같이 보존 용량 캐패시터(Cs)를 차광 영역(210)에 형성하고, 보조 캐패시터(Ca)를 차광 영역(220)에 형성하고, 그 상부에 제 1 스위칭 소자(TR1)를 차광영역(241)에 형성하고, 제 2 스위칭 소자(TR2)를 차광영역(242), 및 제 3 스위칭 소자(TR3)를 차광영역(243)에 형성할 경우 스위칭 소자의 활성층 형성 영역이 단차가 있는 레이어 상부에 형성되는 문제가 발생된다. 제 1 스위칭 소자(TR1)는 게이트 라인(251)과 데이터 라인의 교차점에 형성되며, 데이터 라인은 게이트 라인(251)과 수직으로 연결되는 직선 형태를 가지나, 도 5에서는 설명의 편의상 데이터 라인을 선분 형태로 도시하였다.
도 6은 도 5의 액정셀의 단순화된 단면도를 도시하는 것으로, 도 6을 이용하여 상기 문제점에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 6의 도면은 실질적으로 필요한 컨택홀에 대한 단면도는 표시하지 않은 간략화된 단면도로 이해되어야 한다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 화소전극(290)이 형성되지 않은 영역에 상부 BM이 형성되므로, 상부 BM이 형성된 영역을 기준으로 단면을 나타낼 경우 화소 전극이 도시되지 않을 것이나, 도 6에서는 화소전극(290)과 상부 BM의 상하 위치 관계를 설명하기 위하여 상부 BM(270) 상부에 화소 전극(290)이 도포되는 것처럼 도시하였다.
하부기판(200) 상부에 보존 용량 캐패시터(210)와 보조 캐패시터(220)이 적층 형성된다. 그 상부에 층간 절연막(230)을 적층하고, 활성층(241, 242, 243)을 동시에 패턴 형성한다. 폴리 실리콘 액정표시장치의 경우, 무결정 활성층(241, 242, 243)을 형성한 후에 폴리실리콘화 공정을 수행한다. 다음으로 제 1 게이트 절연막(245)을 적층 형성하고, 그 상부에 제 2 스위칭 소자(TR2)용 게이트 라인(247)과 제 3 스위칭 소자(TR3)용 게이트 라인(248)을 형성한다. 다시 제 2 게이트 절연막(250)을 적층 형성하고, 그 상부에 제 1 스위칭 소자(TR1)용 게이트 라인(251)을 형성한다. 다음으로 데이터 전극을 포함되어 있는 층간막(260)을 형성한 후, 상부 BM층(270)이 형성된다. 상부 BM층(270) 상부에 절연층(280)이 형성되고, 그 상부에 화소 전극(290)이 형성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스위칭 소자를 이루는 활성층 형성 레이어 하부에 보존 용량 캐패시터(210)과 보조 캐패시터(220)를 형성할 경우, 이들 사이에 형성되는 단차 영역으로 인하여 제 2 스위칭 소자(TR2)의 활성층 영역에 단차가 발생하는 것을 알 수 있다.
스위칭 소자를 형성하는 영역 하부에 보존 용량 캐패시터(210)와 보조 캐패시터(220)을 한꺼번에 형성할 경우, 캐패시터 용량이 감소되는 문제가 발생하고, 스위칭 소자(TR2)의 채널 영역이 단차 영역에 형성되므로 이로 인한 단락이 발생하는 불량의 원인이 된다.
따라서 본 발명에서는 보존 용량 캐패시터 또는 보조 캐패시터 중의 하나를 상부 BM 영역에 형성하였다. 도 7은 본 발명에 따른 일 실시예의 액정셀의 단순화된 단면도를 도시한다. 도 7의 도면도 실질적으로 필요한 컨택홀의 표시를 생략한 간략화된 상태로 도시하였다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 화소전극(290)이 형성되지 않은 영역에 상부 BM이 형성되므로, 상부 BM이 형성된 영역을 기준으로 단면을 나타낼 경우 화소 전극이 도시되지 않을 것이나, 도 7에서는 화소전극(290)과 상부 BM의 상하 위치 관계를 설명하기 위하여 상부 BM 상부에 화소 전극이 도포되는 것처럼 도시하였다.
도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 액정셀은 보존 용량 캐패시터(210)를 스위칭 소자(TR1, TR2, TR3)의 하부 영역에 형성하였고, 보조 캐패시터(220)를 스위칭 소자(TR1, TR2, TR3)의 상부 영역에 형성하였다.
하부기판(200) 상부에 보존 용량 캐패시터(210)를 형성한다. 보존 용량 캐패시터(210)는 보존 용량 캐패시터 제 1 전극(211)을 도펀트(dopant)가 주입되어 전기 전도도를 높인 도핑된 폴리실리콘(deped polysilicon)을 증착한 후 패턴하여 형성하고, 그 상부에 절연막을 열산화 혹은 저압 화학 기상증착법(LPCVD, Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 등에 의한 방법으로 유전체막(215)을 증착 형성하고, 그 상부에 보존 용량 캐패시터 제 2 전극(213)을 도핑된 폴리실리콘과 텅스턴 실리사이드(WSix)를 연속적으로 증착하고 패턴하여 이중막으로 형성한다. 이때 보존 용량 캐패시터 제 1 전극(211) 또는 보존 용량 캐패시터 제 2 전극(213) 중의 적어도 어느 하나를 광 차단재로 형성하여 보존 용량 캐패시터(210)가 하부 BM의 기능을 동시에 수행하도록 구성한다. 바람직하게는 보존 용량 캐패시터 제 2 전극(213)을 광 차단재로 형성하는 것이 바람직하다. 이중막으로 형성하는 이유는 텅스턴 실리사이드 박막의 내부 응력에 의한 크랙(crack) 발생을 억제하여 스트레스를 완화시킬 수 있고, 또한 SiO2와 실리사이드(Six)의 계면 특성이 좋아지기 때문이다. 보존 용량 캐패시터 제 2 전극(213)은 티타늄 실리사이드(TiSix) 또는 텅스턴 실리사이드(WSix) 등의 단층막으로 형성하여도 무방하며, 이중막으로 형성할 경우 텅스턴 실리사이드 대신 티타늄 실리사이드를 사용하여도 된다. 보존 용량 캐패시터(210)의 제 1 전극(211)을 제 2 전극(213)보다 크게 형성할 경우 제 1 전극(211)이 제 1 스위칭 소자(TR1)의 드레인 전극 또는 제 2 스위칭 소자(TR2)의 소오스 전극과 용이하게 컨택할 수 있도록 하였다.
그 상부에 층간 절연막(230)을 적층하고, 활성층(241, 242, 243)을 동시에 형성한다. 폴리 실리콘 액정표시장치의 경우, 무결정 활성층(241, 242, 243)을 형성한 후에 폴리실리콘화 공정을 수행한다. 다음으로 제 1 게이트 절연막(245)을 적층 형성하고, 그 상부에 제 2 스위칭 소자(TR2)용 게이트 라인(247)과 제 3 스위칭 소자(TR3)용 게이트 라인(248)을 형성한다. 다시 제 2 게이트 절연막(250)을 적층 형성하고, 그 상부에 제 1 스위칭 소자(TR1)용 게이트 라인(251)을 형성한다.
도 7의 단면도에서는 제 2 스위칭 소자(TR2)용 게이트 라인(247)과 제 3 스위칭 소자(TR3)용 게이트 라인(248)이 제 1 스위칭 소자(TR1)용 게이트 라인(251)의 하부에 형성되는 것으로 설명하였으나, 양자의 위치는 상호 변경될 수 있음은 물론이다.
다음으로 데이터 전극이 포함되는 층간막(260)을 형성한 후, 보조 캐패시터(220)를 형성한다. 층간막(260)이란 , 데이터 전극, 스위칭 소자의 컨택 전극 등이 형성되어 있는 막을 통칭하는 것으로서, 통상 여러 층의 적층된 막 형태로 형성된다. 보조 캐패시터의 제 1 전극(271)은 TiN - Al 이중막으로 패턴하여 형성하고, 그 상부에 절연막을 플라즈마 증착법( PECVD , Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition )에 의한 방법으로 1000Å 이하 두께를 갖는 유전체막(275)을 증착 형성하고, 그 상부에 보조 캐패시터의 제 2 전극(273)을 TiN - Al 이중막으로 형성한다. 보조 캐패시터 전극을 이중막으로 형성하는 이유는 Al 만을 사용할 경우에는 스텝 커버리지가 나빠 단선 불량이 발생하기 때문이다. 따라서 Al 막 상부에 TiN 을 다시 도포하는 이중막으로 형성하거나 또는 TiN - Al - TiN 3중막 형태로 형성한다. 따라서 보조 캐패시터 제 1 전극(271) 또는 보조 캐패시터 제 2 전극(273) 이 금속재인 광 차단재로 형성되어 보조 캐패시터(220)가 상부 BM 의 기능을 하게 된다.
보조 캐패시터를 구성하는 유전체막(275)을 1000Å 보다 두꺼운 두께로 형성할 경우에는 동일한 전위차에 의해 유도되는 전하량이 작아져서 캐패시터의 용량이 감소하여 보조 캐패 시터 로 사용하는 데 어려움이 있게 된다. 또한, 보조 캐패시터 전극을 Al 을 사용하여 형성하므로 유전체막(275)을 형성할 경우에는 Al 의 녹는 점(660℃) 보다 낮은 온도에서 증착이 가능한 공정 온도가 400℃인 플라즈마 증착법(을 사용하였다. 이에 비하여 하부 BM 을 형성하는 유전체막은 공정온도가 680℃인 LPCVD법을 사용하였다.
보조 캐패시터 제 2 전극(273) 상부에 절연층(280)을 헝성하고, 그 상부에 화소 전극(290)을 형성함으로써 필드 순차 구동용 액정표시장치의 하부 기판이 완성된다.
이때 보존 용량 캐패시터(210)의 어느 한 전극에는 제 1 스위칭 소자(TR1)의 드레인 전극과 접속되는 컨택 전극과 접속시키고, 나머지 전극에는 제 2 스위칭 소자(TR1)의 소오스 전극과 접속되는 컨택 전극과 연결되도록 한다. 이와 유사하게 보조 캐패시터(220)의 어느 한 전극에는 공통 전압을 인가하는 컨택 전극을 접속시키고, 나머지 전극에는 화소 전극과 접속되는 컨택 전극과 연결되도록 한다. 보다 바람직하게는 보조 캐패시터(220)의 제 1 전극(271)에는 공통 전압을 인가하는 컨택 전극을 접속시키고, 보조 캐패시터(220)의 제 2 전극(273)에는 화소 전극과 접속되는 컨택 전극과 연결되도록 한다. 이러한 컨택 전극 구조를 가지는 것이 배선 구조를 보다 간단히 할 수 있기 때문이다. 도 7에서 보조 캐패시터(220)의 제 2 전극이 화소 전극(290)과 컨택 전극(320)에 의해서 전기적으로 접속되고, 또한 제 2 스위칭 소자(TR2)의 드레인과 컨택 전극(310)에 의해서 전기적으로 연결됨을 보여준다. 도 7의 컨택 전극(310, 320)은 전기적인 접속을 설명하기 위한 간략화된 예시도일 뿐 실질적인 적극 배선과는 차이가 있다.
도 7의 실시예에서 스위칭 소자의 하부 영역에 보존 용량 캐패시터(210)가 형성되고, 스위칭 소자의 상부 영역에 보조 캐패시터(220)가 형성되는 구조를 제안하였으나, 양자의 설치 위치를 상호 변경하는 것은 본원 발명과 관련된 기술자에게는 손쉽게 가능한 것이다. 하지만 바람직하게는 도 7에 도시된 바와 같은 위치로 구비되는 것이 회로를 보다 안정화할 수 있게 된다.
본 발명에서는 보존 용량 캐패시터를 스위칭 소자의 하부 영역에 구비하고, 보조 캐패시터를 스위칭 소자의 상부 영역에 구비함으로써 캐패시터의 용량 감소 방지할 수 있게 되었다.
또한 스위칭 소자 하부에 구비되는 캐패시터에 의하여 단차 영역이 발생되지 않으므로 복수 개 스위칭 소자를 캐패시터 상부 영역에 형성하더라도 채널 영역에서 발생하는 단차로 인한 불량을 감소시킬 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 액정셀 구조로 인하여 복잡한 셀 구조를 갖는 필드 순차 구동 방식의 액정표시장치를 용이하게 상용화할 수 있게 되었다.
본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해 되어져야 한다.

Claims (10)

  1. 상부 기판과 하부 기판과 양 기판 사이에 주입되는 액정을 구비하는 액정 패널에 있어서,
    상기 하부 기판은
    적어도 하나의 스위칭 소자와,
    상기 액정에 전압을 인가하는 화소 전극과,
    인가되는 비디오 신호를 임시 저장하는 보존 용량 캐패시터와,
    광이 조사되는 동안 상기 상부 기판, 하부 기판 및 액정에 의해 형성되는 액정 캐패시터의 용량을 충분히 유지시켜주기 위한 보조 캐패시터를 포함하고,
    상기 보존 용량 캐패시터 및 상기 보조 캐패시터 중에서 선택된 어느 하나는 상기 스위칭 소자의 하부 영역에 형성되고, 선택되지 않은 나머지 캐패시터는 상기 스위칭 소자의 상부 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보존 용량 캐패시터가 상기 스위칭 소자의 하부 영역에 구비되고, 상기 보조 캐패시터가 상기 스위칭 소자의 상부 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 외부 영상 신호를 보존 용량 캐패시터에 인가하기 위한 제 1 스위칭 소자와, 상기 보존 용량 캐패시터에 축적된 전하를 상기 액정 캐패시터로 스위칭하기 위한 제 2 스위칭 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 소자의 채널과 상기 제 2 스위칭 소자의 채널은 이들의 하부에 형성되는 상기 보존 용량 캐패시터 및 상기 보조 캐패시터 중에서 선택된 어느 하나의 캐패시터 전극 상부에 형성되는 동일한 레이어 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보존 용량 캐패시터를 형성하는 전극 중에서 적어도 어느 하나는 광차단 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보조 캐패시터를 형성하는 전극 중에서 적어도 어느 하나는 광차단 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보조 캐패시터를 형성하는 전극 중에서 어느 하나는 상기 화소 전극과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보조 캐패시터를 형성하는 유전체 물질은 1000Å이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보조 캐패시터를 형성하는 유전체 물질은 플라즈마 증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 보조 캐패시터를 형성하는 나머지 전극은 공통 전위를 인가하는 전극과 전기적으로 접속하는 것을 특징으로 하는 액정 패널.
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