KR20130122824A - 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시야각 색 편차를 보상함과 동시에, 전계 왜곡(Disclination) 영역을 감소시켜 개구율 및 투과율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 기판 상에 형성되는 게이트 배선; 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선; 및 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차로 마련된 영역마다 형성되는 복수 개의 서브 화소로 이루어진 단위 화소를 구비하며, 동일한 상기 게이트 라인과 접속되는 상기 단위 화소 사이에 위치하는 상기 데이터 배선을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들은 제 1 방향으로 기울어지게 형성되고, 상기 데이터 배선을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들은 제 2 방향으로 기울어지게 형성되며, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 상기 데이터 배선을 기준으로 대칭이다.

Description

액정 표시 장치 및 이의 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 시야각 색 편차를 보상함과 동시에, 전계 왜곡(Disclination) 영역을 감소시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정 표시 장치가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 하부 기판, 컬러 필터 어레이가 형성된 상부 기판 및 하부, 상부 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 이루어진다. 하부 기판에는 교차하는 게이트 배선과 데이터 배선이 복수 개의 서브 화소를 정의하고, 각 서브 화소에 형성되어 데이터 신호가 개별적으로 공급되는 다수의 화소 전극 및 화소 전극을 개별적으로 구동하기 위한 박막 트랜지스터가 형성된다. 그리고, 상부 기판에는 각 서브 화소에 형성된 컬러 필터, 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스 및 하부 기판과 상부 기판 사이의 간격을 유지하기 위한 컬럼 스페이서가 형성된다.
상기와 같은 액정 표시 장치에서 가장 많이 사용되는 대표적인 구동 모드(Mode)는 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 후 전압을 가하여 액정 방향자를 제어하는 TN(Twisted Nematic) 모드와, 한 기판 상에 나란하게 배열된 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 액정이 구동되는 횡전계(In-Plane Switching) 모드 등이 있다.
특히, 횡전계 모드는 화소 전극과 공통 전극을 하부 기판에 서로 교번하도록 형성하여, 화소 전극과 공통 전극 사이에 발생하는 횡전계에 의해 액정이 배향되도록 한 것이다. 그런데, 횡전계 모드 액정 표시 장치는 시야각은 넓으나 개구율 및 투과율이 낮아 프린지 전계(Fringe Field Switching; FFS) 모드 액정 표시 장치가 제안되었다.
프린지 전계 모드 액정 표시 장치는 화소 전극과 공통 전극이 절연막을 사이에 두고 프린지 전계를 형성하여, 액정 분자를 동작시키는 것으로, 액정 분자를 정밀하게 제어하여, 높은 명암비(Contrast Ratio)를 얻을 수 있으며, 횡전계 모드 액정 표시 장치에 비해 높은 화면품질을 구현할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 일반적인 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 일반적인 액정 표시 장치의 평면도이며, 도 1b는 일반적인 액정 표시 장치의 전계 왜곡(Disclination) 영역을 나타낸 평면도이다.
도 1a와 같이, 일반적인 액정 표시 장치는 기판 상에 서로 교차하여 복수 개의 서브 화소를 정의하는 복수의 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL), 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)의 교차 영역에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(10), 소스, 드레인 전극(13a, 13b) 및 반도체층(12)을 포함한다. 특히, 프린지 전계 모드 액정 표시 장치는 통전극 형태의 화소 전극(15)과 슬릿 형태의 공통 전극(16)이 절연막(미도시)을 사이에 두고 프린지 전계를 형성한다.
이 때, 프린지 전계 액정 표시 장치는 화소 전극(15)과 공통 전극(16)을 기울어지게 형성함으로써, 시야각 색 편차를 보상할 수 있다. 그런데, 이 경우, 도 1b와 같이, 데이터 배선(DL)과 화소 전극(15)의 각도 차이에 의해 액정이 비정상적으로 구동되는 전계 왜곡(Disclination) 영역(A)이 발생하여, 액정 표시 장치의 투과율이 감소된다.
구체적으로, 데이터 배선(DL)은 게이트 배선(GL)과 수직이나, 화소 전극(15)과 공통 전극(16)만 기울어지게 형성되므로, 서브 화소 내의 화소 전극(15)과 공통 전극(16)이 형성되지 않는 영역 즉, 화소 영역의 모서리에서 전계가 왜곡된다. 특히, 데이터 배선(DL)을 기준으로 인접한 서브 화소의 화소 전극(15) 및 공통 전극(16)은 서로 대칭으로 형성되므로, 각 서브 화소는 적어도 2개의 전계 왜곡 영역(A)을 가지며, 3개의 서브 화소가 하나의 단위 화소를 이루는 경우, 각 단위 화소는 적어도 6개의 전계 왜곡 영역(A)을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 인접한 단위 화소 사이의 데이터 배선을 기준으로, 좌측에 위치하는 단위 화소 내에 위치하는 데이터 배선과 우측에 위치하는 단위 화소의 데이터 배선이 대칭으로 형성되어, 전계 왜곡(Disclination) 영역을 줄일 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 기판 상에 형성되는 게이트 배선; 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선; 및 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차로 마련된 영역마다 형성되는 복수 개의 서브 화소로 이루어진 단위 화소를 구비하며, 동일한 상기 게이트 라인과 접속되는 상기 단위 화소 사이에 위치하는 상기 데이터 배선을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들은 제 1 방향으로 기울어지게 형성되고, 상기 데이터 배선을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들은 제 2 방향으로 기울어지게 형성되며, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 상기 데이터 배선을 기준으로 대칭이다.
상기 제 1 단위 화소와 제 2 단위 화소 사이의 데이터 배선은 상기 게이트 배선과 수직이다.
상기 서브 화소는 상기 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 제 1 절연막; 상기 제 1 절연막 상에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 접속하는 화소 전극; 상기 화소 전극 상에 형성되는 제 2 절연막; 및 상기 제 2 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 프린지 전계를 이루는 공통 전극을 포함한다.
상기 화소 전극과 공통 전극은 상기 데이터 배선과 평행한 방향으로 기울어진다.
또한, 동일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계; 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선을 형성하는 단계; 및 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차로 마련된 영역마다 형성되는 복수 개의 서브 화소로 이루어진 단위 화소를 구비하는 단계를 포함하며, 동일한 상기 게이트 라인과 접속되는 상기 단위 화소 사이에 위치하는 상기 데이터 배선을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들을 제 1 방향으로 기울어지게 형성하고, 상기 데이터 배선을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들을 제 2 방향으로 기울어지게 형성하며, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 상기 데이터 배선을 기준으로 대칭이다.
상기 제 1 단위 화소와 제 2 단위 화소 사이의 데이터 배선을 상기 게이트 배선과 수직인 방향으로 형성한다.
상기 서브 화소는 상기 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막 트랜지스터를 덮도록 제 1 절연막을 형성하는 단계; 상기 제 1 절연막 상에 상기 박막 트랜지스터와 접속하는 화소 전극을 형성하는 단계; 상기 화소 전극 상에 제 2 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 프린지 전계를 이루는 공통 전극을 형성하는 단계를 통해 형성된다.
상기 화소 전극과 공통 전극은 상기 데이터 배선과 평행한 방향으로 기울어지도록 형성한다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법은 단위 화소의 화소 전극, 공통 전극 및 데이터 배선을 기울어지게 형성한다. 특히, 데이터 배선을 기준으로 좌측에 위치하는 단위 화소의 화소 전극, 공통 전극 및 데이터 배선이 제 1 방향으로 기울어지고, 우측에 위치하는 단위 화소의 화소 전극, 공통 전극 및 데이터 배선은 제 2 방향으로 기울어져, 제 1 방향과 제 2 방향이 데이터 배선을 기준으로 대칭을 이루어, 전계 왜곡(Disclination) 영역을 줄일 수 있다. 이에 따라, 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율을 향상시킬 수 있다.
도 1a는 일반적인 액정 표시 장치의 평면도.
도 1b는 일반적인 액정 표시 장치의 전계 왜곡(Disclination) 영역을 나타낸 평면도.
도 2a는 본 발명의 액정 표시 장치의 평면도.
도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 전계 왜곡(Disclination) 영역을 나타낸 평면도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 단계를 나타낸 공정 단면도이며, 도 5a와 도 5f는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 단계를 나타낸 공정 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명의 액정 표시 장치의 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 기판(100) 상에 형성되는 게이트 배선(GL), 게이트 배선(GL)과 교차하는 데이터 배선(DL), 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)의 교차로 마련된 영역마다 서브 화소가 형성되며, 복수 개의 서브 화소가 하나의 단위 화소를 구성한다. 이 때, 동일한 게이트 라인(GL)과 접속되는 단위 화소 사이에 위치하는 데이터 배선(DL)을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내에 위치하는 데이터 배선(DL)들은 제 1 방향으로 기울어지게 형성되고, 데이터 배선(DL)을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내에 위치하는 데이터 배선(DL)들은 제 2 방향으로 기울어지게 형성되며, 제 1 방향과 제 2 방향은 데이터 배선(DL)을 기준으로 대칭이다.
구체적으로, 게이트 배선(GL)은 게이트 드라이버(미도시)로부터의 스캔 신호를, 데이터 배선(DL)은 데이터 드라이버(미도시)로부터의 비디오 신호를 공급한다. 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)은 게이트 절연막(111)을 사이에 두고 교차하여 각 서브 화소를 정의하며, 각 서브 화소의 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)의 교차 영역에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 배선(GL)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 배선(DL)의 비디오 신호가 화소 전극(150)에 충전되어 유지되게 한다. 상기와 같은 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 전극(110), 서로 이격된 소스 전극(130a)과 드레인 전극(130b) 및 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)이 차례로 적층된 구조의 반도체층(120)을 포함한다. 이 때, 게이트 전극(110)은 게이트 배선(GL)에서 돌출 형성될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 게이트 배선(GL)의 일부 영역으로 정의될 수도 있다.
액티브층(120a)은 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 등과 같은 무기 절연 물질로 형성된 게이트 절연막(111)을 사이에 두고 게이트 전극(110)과 중첩된다. 그리고, 액티브층(120a) 상에 형성된 오믹콘택층(120b)은 소스, 드레인 전극(130a, 130b)과 액티브층(120a) 사이의 전기 접촉 저항을 감소시키며, 소스, 드레인 전극(130a, 130b)의 이격된 구간에 대응되는 오믹콘택층(120b)이 제거되어 채널이 형성된다. 소스 전극(130a)은 데이터 배선(DL)과 접속되어 데이터 배선(DL)의 화소 신호를 인가 받으며, 드레인 전극(130b)은 채널을 사이에 두고 소스 전극(130a)과 일정 간격 이격되어 마주하도록 형성된다.
상기와 같은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 게이트 절연막(111) 전면에 제 1, 제 2 보호막(140a, 140b)이 차례로 형성된다. 이 때, 제 1 보호막(140a)은 무기 보호막이며, 제 2 보호막(140b)은 유기 보호막인 것이 바람직하다. 그리고, 제 1, 제 2 보호막(140a, 140b)을 선택적으로 제거하여 형성된 드레인 콘택홀(140h)은 드레인 전극(130b)을 노출시키며, 드레인 콘택홀(140h)을 따라 드레인 전극(130b) 전기적으로 접속되는 화소 전극(150)이 형성된다. 화소 전극(150)은 통전극 형태로 형성되며, TO(Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성된다.
화소 전극(150)을 덮도록 절연막(160)이 형성되며, 절연막(160) 상에 상기와 같은 투명 전도성 물질로 공통 전극(170)이 형성된다. 공통 전극(170)은 복수 개의 슬릿 형태로 형성되어 절연막(160)을 사이에 두고 화소 전극(150)과 프린지 전계를 형성한다. 그리고, 프린지 전계에 의해 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하며, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 서브 화소를 투과하는 광 투과율이 달라져 화상이 구현된다.
한편, 도시하지는 않았으나, 제 2 보호막(140b) 상에 통 전극 형태의 공통 전극(170)이 형성되고, 절연막(160) 상에 복수 개의 슬릿 형태의 화소 전극(150)이 형성되어도 무방하다. 그리고, 이 경우, 드레인 콘택홀(140h)은 제 1, 제 2 보호막(140a, 140b) 및 절연막(160)을 선택적으로 제거하여 형성된다.
그런데, 일반적인 액정 표시 장치와 같이 시야각 색 편차를 보상하기 위해 화소 전극(150)과 공통 전극(170)을 기울어지게 형성하는 경우, 데이터 배선(DL)과 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)의 각도 차이에 의해 서브 화소의 모서리에서 액정이 비정상적으로 구동되는 전계 왜곡(Disclination) 영역이 발생한다. 그리고, 이로 인해, 액정 표시 장치의 투과율 및 개구율이 저하된다.
이에 따라, 본 발명의 액정 표시 장치는 화소 전극(150)과 공통 전극(170)뿐만 아니라, 데이터 배선(DL) 역시 기울어지게 형성함으로써, 전계 왜곡 영역을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 액정 표시 장치는 동일한 게이트 배선(GL)과 접속되는 복수 개의 서브 화소가 하나의 단위 화소를 구성할 때, 인접한 단위 화소 사이의 데이터 배선(DL)이 게이트 배선(GL)과 수직이다. 그리고, 데이터 배선(DL)을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내의 데이터 배선(DL)은 제 1 방향으로 기울어지게 형성되며, 데이터 배선(DL)을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내의 데이터 배선(DL)은 제 2 방향으로 기울어지게 형성된다.
특히, 하나의 단위 화소를 구성하는 복수 개의 서브 화소는 R, G, B 서브 화소인 것이 바람직하며, 서브 화소의 배열은 R 서브 화소와 B 서브 화소 사이에 G 서브 화소가 위치한 것이 바람직하다. 즉, G 서브 화소는 평행사변형 모양이며, R 서브 화소와 B 서브 화소는 사다리꼴 모양이다.
또한, 제 1 단위 화소를 구성하는 복수 개의 서브 화소의 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)도 데이터 배선(DL)과 같이 제 1 방향으로 기울어지게 형성되며, 제 2 단위 화소를 구성하는 복수 개의 서브 화소의 화소 전극(150) 및 공통 전극(160) 역시 제 2 방향으로 기울어지게 형성된다. 이 때, 제 1 방향과 제 2 방향은 단위 화소를 구분하는 데이터 배선(DL)을 기준으로 대칭이며, 제 1 방향과 제 2 방향은 단위 화소를 구분하는 데이터 배선(DL)과 약 5° ~ 7°정도의 각도를 갖는다.
도 3은 본 발명의 액정 표시 장치의 전계 왜곡(Disclination) 영역을 나타낸 평면도이다.
도 3과 같이, G 서브 화소의 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)은 인접한 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성되므로, G 서브 화소에서는 전계 왜곡(Disclination)이 발생하지 않는다. 그리고, R 서브 화소 및 B 서브 화소는 게이트 배선(GL)과 수직인 데이터 배선(DL)과 인접하므로, R 서브 화소 및 B 서브 화소는 화소 전극(150)과 공통 전극(170)이 형성되지 않는 영역 즉, 단위 화소를 구분하는 데이터 배선(DL)과 인접한 영역에서 전계가 왜곡된다.
즉, 상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 단위 화소 내의 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)이 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성된다. 따라서, 단위 화소의 가운데 서브 화소, 즉, 일반적으로, R 서브 화소 및 B 서브 화소에 비해 휘도 향상에 가장 크게 기여하는 G 서브 화소의 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)은 G 서브 화소 양 측의 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성되므로, 전계 왜곡(Disclination) 영역을 갖지 않는다. 그리고, 단위 화소의 양 측의 서브 화소, 즉, R 서브 화소와 B 서브 화소의 가장자리에서만 전계 왜곡 영역(A)이 발생하므로, 하나의 단위 화소 에서 2개의 전계 왜곡 영역만을 갖는다.
이에 따라, 본 발명의 액정 표시 장치는 전계 왜곡 영역(A)을 감소시켜, 전계 왜곡 영역(A)으로 인해 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 해상도가 312ppi(Pixel Per Inch)인 일반적인 액정 표시 장치는 R, G, B 서브 화소가 모두 2개의 전계 왜곡 영역을 가지며, 모두 동일한 모양으로 형성되므로, 투과율이 동일하다. 그러나, 해상도가 312ppi인 본 발명의 액정 표시 장치는 R, G, B 서브 화소의 투과율이 일반적인 액정 표시 장치의 R, G, B 서브 화소보다 높다. 이는, 본 발명의 액정 표시 장치는 G 서브 화소는 전계 왜곡 영역을 갖지 않고, R 서브 화소와 B 서브 화소만이 각각 1개의 전계 왜곡 영역을 갖기 때문이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 방법 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 단계를 나타낸 공정 단면도이며, 도 5a와 도 5f는 본 발명의 액정 표시 장치의 제조 단계를 나타낸 공정 평면도이다.
도 4a, 도 5a와 같이, 기판(100) 상에 게이트 배선(GL)과 게이트 전극(110)을 형성한다. 게이트 전극(110)은 게이트 배선(GL)에서 돌출 형성되거나 게이트 배선(GL)의 일부 영역으로 정의된다. 그리고, 도 4b, 도 5b와 같이, 게이트 배선(GL)과 게이트 전극(110)을 포함한 기판(100) 전면에 게이트 절연막(111)을 형성하고, 게이트 절연막(111) 상에 액티브층(120a)과 오믹콘택층(120b)이 차례로 적층된 구조의 반도체층(120)을 형성한다.
이어, 도 4c, 도 5c와 같이, 반도체층(120)을 포함한 게이트 절연막(111) 전면에 데이터 금속층을 형성하고, 데이터 금속층을 패터닝하여, 데이터 배선(DL), 데이터 배선(DL)과 접속된 소스 전극(130a), 소스 전극(130a)과 일정 간격 이격된 드레인 전극(130b)을 형성하고, 소스 전극(130a)과 드레인 전극(130b)의 이격된 구간에 대응되는 오믹접촉층(120b)을 제거하여 채널을 형성한다. 도시하지는 않았으나, 반도체층(120), 데이터 배선(DL), 소스 전극(130a) 및 드레인 전극(130b)은 하나의 마스크를 이용하여 형성하여도 무방하다.
데이터 배선(DL)은 게이트 절연막(111)을 사이에 두고 게이트 배선(GL)과 서로 교차하도록 형성되어, 게이트 배선(GL)과 데이터 배선(DL)의 교차로 마련된 영역마다 서브 화소가 형성된다. 이로써, 각 서브 화소에 게이트 전극(110), 게이트 절연막(111), 반도체층(120), 소스 전극(130a) 및 드레인 전극(130b)을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
특히, 동일한 게이트 배선(GL)과 접속되는 복수 개의 서브 화소가 하나의 단위 화소를 구성하며, 인접한 단위 화소 사이의 데이터 배선(DL)은 게이트 배선(GL)과 수직 교차하도록 형성한다. 그리고, 데이터 배선(DL)을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내의 데이터 배선(DL)을 제 1 방향으로 기울어지게 형성하며, 데이터 배선(DL)을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내의 데이터 배선을 제 2 방향으로 기울어지게 형성한다. 이 때, 제 1 방향과 제 2 방향은 게이트 배선(GL)과 수직인 데이터 배선(DL)을 기준으로 대칭인 것이 바람직하다.
이어, 도 4d, 도 5d와 같이, 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 차례로 제 1, 제 2 보호막(140a, 140b)을 형성한다. 이 때, 제 1 보호막(140a)은 무기 보호막이며, 제 2 보호막(140b)은 유기 보호막인 것이 바람직하다. 그리고, 제 1, 제 2 보호막(140a, 140b)을 선택적으로 제거하여, 드레인 전극(130b)을 노출시키는 드레인 콘택홀(140h)을 형성한다.
도 4e, 도 5e와 같이, 제 2 보호막(140b) 전면에 TO(Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 등과 같은 투명 전도성 물질을 형성하고, 투명 전도성 물질을 패터닝하여, 드레인 콘택홀(140h)을 통해 드레인 전극(130b)과 접속하는 화소 전극(150)을 형성한다. 화소 전극(150)은 통전극 형태로 형성되며, 제 1 단위 화소 내의 화소 전극(150)은 제 1 단위 화소의 데이터 배선(DL)과 같이 제 1 방향으로 기울어지게 형성하며, 제 2 단위 화소 내의 화소 전극(150)은 데이터 배선(DL)과 같이 제 2 방향으로 기울어지게 형성한다.
그리고, 도 4f, 도 5f와 같이, 화소 전극(150)을 덮도록 절연막(160)을 형성하고, 절연막(160) 상에 화소 전극(150)과 중첩되는 복수 개의 슬릿 형태의 공통 전극(170)을 형성한다. 이 때, 제 1 단위 화소 내의 공통 전극(170)은 제 1 단위 화소의 데이터 배선(DL)과 같이 제 1 방향으로 기울어지게 형성하며, 제 2 단위 화소 내의 공통 전극(170) 역시, 데이터 배선(DL)과 같이 제 2 방향으로 기울어지게 형성한다.
공통 전극(170)은 절연막(160)을 사이에 두고 화소 전극(150)과 프린지 전계를 형성한다. 그리고, 프린지 전계에 의해 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하며, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 서브 화소를 투과하는 광 투과율이 달라져 화상이 구현된다. 한편, 도시하지는 않았으나, 제 2 보호막(140b) 상에 통 전극 형태의 공통 전극(170)이 형성되고, 절연막(160) 상에 복수 개의 슬릿 형태의 화소 전극(150)이 형성되어도 무방하다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 단위 화소 내의 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)이 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성된다. 따라서, 단위 화소의 가운데 서브 화소의 화소 전극(150) 및 공통 전극(170)은 서브 화소 양 측의 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성되므로, 전계 왜곡(Disclination) 영역을 갖지 않고, 단위 화소의 양 측의 서브 화소는 게이트 배선(GL)과 수직인 데이터 배선(DL)과 인접하므로, 가장자리에서 전계 왜곡 영역(A)이 발생한다.
즉, 본 발명의 액정 표시 장치는 하나의 단위 화소에서 2개의 전계 왜곡 영역만을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 액정 표시 장치는 전계 왜곡 영역(A)을 감소시켜, 전계 왜곡 영역(A)으로 인해 액정 표시 장치의 개구율 및 투과율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
DL: 데이터 배선 GL: 게이트 배선
100: 기판 110: 게이트 전극
111: 게이트 절연막 120: 반도체층
120a: 액티브층 120b: 오믹콘택층
130a: 소스 전극 130b: 드레인 전극
140a: 제 1 보호막 140b: 제 2 보호막
140h: 드레인 콘택홀 150: 화소 전극
160: 절연막 170: 공통 전극

Claims (8)

  1. 기판 상에 형성되는 게이트 배선;
    상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선; 및
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차로 마련된 영역마다 형성되는 복수 개의 서브 화소로 이루어진 단위 화소를 구비하며,
    동일한 상기 게이트 라인과 접속되는 상기 단위 화소 사이에 위치하는 상기 데이터 배선을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들은 제 1 방향으로 기울어지게 형성되고,
    상기 데이터 배선을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들은 제 2 방향으로 기울어지게 형성되며,
    상기 제 1 방향과 제 2 방향은 상기 데이터 배선을 기준으로 대칭인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단위 화소와 제 2 단위 화소 사이의 데이터 배선은 상기 게이트 배선과 수직인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 화소는 상기 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터를 덮도록 형성된 제 1 절연막;
    상기 제 1 절연막 상에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 접속하는 화소 전극;
    상기 화소 전극 상에 형성되는 제 2 절연막; 및
    상기 제 2 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 프린지 전계를 이루는 공통 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 공통 전극은 상기 데이터 배선과 평행한 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;
    상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선을 형성하는 단계; 및
    상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차로 마련된 영역마다 형성되는 복수 개의 서브 화소로 이루어진 단위 화소를 구비하는 단계를 포함하며,
    동일한 상기 게이트 라인과 접속되는 상기 단위 화소 사이에 위치하는 상기 데이터 배선을 기준으로 좌측에 위치하는 제 1 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들을 제 1 방향으로 기울어지게 형성하고,
    상기 데이터 배선을 기준으로 우측에 위치하는 제 2 단위 화소 내에 위치하는 상기 데이터 배선들을 제 2 방향으로 기울어지게 형성하며,
    상기 제 1 방향과 제 2 방향은 상기 데이터 배선을 기준으로 대칭인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 단위 화소와 제 2 단위 화소 사이의 데이터 배선을 상기 게이트 배선과 수직인 방향으로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 서브 화소는 상기 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터를 덮도록 제 1 절연막을 형성하는 단계;
    상기 제 1 절연막 상에 상기 박막 트랜지스터와 접속하는 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 화소 전극 상에 제 2 절연막을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 절연막을 사이에 두고 상기 화소 전극과 프린지 전계를 이루는 공통 전극을 형성하는 단계를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 공통 전극은 상기 데이터 배선과 평행한 방향으로 기울어지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
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