KR20150109544A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150109544A
KR20150109544A KR1020140032369A KR20140032369A KR20150109544A KR 20150109544 A KR20150109544 A KR 20150109544A KR 1020140032369 A KR1020140032369 A KR 1020140032369A KR 20140032369 A KR20140032369 A KR 20140032369A KR 20150109544 A KR20150109544 A KR 20150109544A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
data line
pattern portion
insulating substrate
width
Prior art date
Application number
KR1020140032369A
Other languages
English (en)
Inventor
이봉준
정지영
김슬기
백주현
최경섭
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140032369A priority Critical patent/KR20150109544A/ko
Priority to US14/486,378 priority patent/US9459505B2/en
Publication of KR20150109544A publication Critical patent/KR20150109544A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134318Electrodes characterised by their geometrical arrangement having a patterned common electrode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 게이트선, 상기 게이트선 위에 위치하는 반도체층, 상기 게이트선과 절연되어 교차하며, 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 상기 소스 전극과 이격되어 마주하는 드레인 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 위에 위치하는 제1 절연막, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 위치하는 제2 절연막, 상기 제2 절연막 위에 위치하는 공통 전극, 및 상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며, 상기 데이터선과 중첩하는 차단 패턴부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 평판 표시 장치가 사용될 수 있으며, 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 전기 습윤 표시 장치 등 다양한 표시 장치가 사용될 수 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 액정층에 전기장을 생성하는 두 개의 전기장 생성 전극을 모두 박막 트랜지스터 표시판 위에 형성할 수 있다.
이러한 박막 트랜지스터 표시판은 게이트선, 데이터선, 화소 전극 및 박막 트랜지스터는 두 표시판 중 한쪽에 배치되어 있으며 다른 표시판에는 색필터 및 차광부재 따위가 구비되어 있는 것이 일반적이며, 패널의 높은 개구율 확보를 위한 연구가 계속되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 개구율을 확보하면서, 핀홀 등에 의해 발생 가능한 쇼트를 방지하는 차단 패턴부를 포함하는 박막 트랜지스터 표시판을 제공하는데에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 절연 기판, 상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 게이트선, 상기 게이트선 위에 위치하는 반도체층, 상기 게이트선과 절연되어 교차하며, 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 상기 소스 전극과 이격되어 마주하는 드레인 전극, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 위에 위치하는 제1 절연막, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 위치하는 제2 절연막, 상기 제2 절연막 위에 위치하는 공통 전극, 및 상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며, 상기 데이터선과 중첩하는 차단 패턴부를 포함한다.
상기 데이터선과 상기 차단 패턴부의 평면 형상은 닮음일 수 있다.
상기 차단 패턴부의 너비는 상기 데이터선의 너비보다 클 수 있다.
상기 제1 절연 기판과 이격되게 마주하는 제2 절연 기판, 상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 차광 부재 및 색 필터, 및 상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 주입되는 액정층을 더 포함할 수 있다.
상기 공통 전극은 차폐 전극을 포함하며, 상기 차폐 전극은 상기 차광 부재 및 상기 데이터선과 중첩할 수 있다.
상기 차폐 전극의 너비는 상기 차광 부재의 너비보다 넓을 수 있다.
상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 어느 하나는 면형이고, 나머지 하나는 가지형일 수 있다.
상기 차단 패턴부는 각 화소마다 구분될 수 있다.
상기 차단 패턴부는 투명 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 절연 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계, 상기 게이트선 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 위에 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층 위에 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 상기 데이터선 및 상기 드레인 전극 위에 개구부를 포함하는 제1 절연층을 적층 및 식각하는 단계, 상기 제1 절연층 및 상기 개구부 위에 제1 도전층을 적층하는 단계, 그리고 상기 제1 도전층을 식각하여 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극 및 상기 데이터선과 중첩하는 차단 패턴부를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 화소 전극 및 상기 차단 패턴부 위에 위치하는 제2 절연막을 적층하는 단계, 및 상기 제2 절연막 위에 위치하는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차단 패턴부의 평면 형상은 상기 데이터선과 닮음이도록 형성될 수 있다.
상기 차단 패턴부의 너비는 상기 데이터선의 너비보다 크도록 형성될 수 있다.
상기 제1 절연 기판과 이격되게 마주하는 제2 절연 기판 위에 차광 부재 및 색 필터를 형성하는 단계, 및 상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 액정 분자를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 공통 전극은 상기 차광 부재 및 상기 데이터선과 중첩하는 차폐 전극을 포함하도록 형성될 수 있다.
상기 차폐 전극의 너비는 상기 차광 부재의 너비보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 어느 하나는 면형이고, 나머지 하나는 가지형이 되도록 형성될 수 있다.
상기 차단 패턴부는 각 화소마다 구분되도록 형성될 수 있다.
상기 차단 패턴부는 투명 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide)일 수 있다.
이상과 같은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 의하면, 제조 공정에서 발생 가능한 핀홀에 의해 데이터선과 공통 전극이 쇼트되는 것을 방지 및 개선할 수 있다. 따라서 신뢰성이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소에 대한 배치도이다.
도 2는 도 1의 II-II'선에 따라 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III'선에 따라 자른 단면도이다.
도 4, 도 6 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정에서 도 1의 II-II'선에 따라 자른 단면도이다.
도 5, 도 7 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정에서 도 1의 III-III'선에 따라 자른 단면도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 서로 마주보는 박막 트랜지스터 표시판, 즉 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이 주입되어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 이루어진 제1 절연 기판(110) 위에 게이트선(121)을 포함하는 게이트 도전체가 위치한다.
게이트선(121)은 게이트 전극(124) 및 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 넓은 게이트 패드부(129)를 포함한다.
게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등을 포함하는 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등을 포함하는 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등을 포함하는 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등을 포함하는 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 도전체(121, 124, 129) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 등으로 이루어지는 게이트 절연막(140)이 위치한다. 게이트 절연막(140)은 물리적 성질이 다른 적어도 두 개의 절연층을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 비정질 규소 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 반도체(154)가 위치한다. 반도체(154)는 전술한 비정질 규소 또는 다결정 규소 이외에 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
반도체(154) 위에는 저항성 접촉 부재(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163, 165)는 인(phosphorus) 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다.
저항성 접촉 부재(163, 165)는 쌍을 이루어 반도체(154) 위에 배치될 수 있다. 다만 반도체(154)가 산화물 반도체인 경우, 저항성 접촉 부재(163, 165)는 생략 가능하다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 소스 전극(173)을 포함하는 데이터선(171), 그리고 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체가 위치한다.
데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위한 데이터 패드부(179)를 포함한다. 데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다.
소스 전극(173)은 데이터선(171)의 일부이고, 데이터선(171)과 동일선 상에 배치된다. 드레인 전극(175)은 소스 전극(173)과 나란하게 뻗도록 형성되어 있다. 따라서, 드레인 전극(175)은 데이터선(171)의 일부와 나란하다.
드레인 전극(175)은 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주하는 막대형 끝 부분과 면적이 넓은 다른 끝 부분을 포함한다.
게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 반도체(154)에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 데이터선(171)과 동일선 상에 위치하는 소스 전극(173)과 데이터선(171)과 나란하게 뻗어 있는 드레인 전극(175)을 포함함으로써, 데이터 도전체가 차지하는 면적을 넓히지 않고도 박막 트랜지스터의 폭을 넓힐 수 있게 되고, 이에 따라 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 경우, 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 다른 형태를 가질 수 있다.
데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등을 포함하는 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터 도전체(171, 173, 175, 179), 게이트 절연막(140), 그리고 반도체(154)의 노출된 부분 위에는 제1 절연막(180p)이 배치되어 있다. 제1 절연막(180p)은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 제1 절연막(180p)은 복수의 개구부를 포함하며, 복수의 개구부는 드레인 전극(175)의 일부를 노출하거나, 게이트 패드부(129) 및 데이터 패드부(179)를 노출하는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 별도의 유기막(미도시)을 포함하지 않았으나, 다른 실시예에 따르면 유기막을 더 포함할 수도 있다.
다음, 제1 절연막(180p) 위에는 화소 전극(191) 및 차단 패턴부(192)가 위치한다.
화소 전극(191) 및 차단 패턴부(192)는 ITO 또는 IZO 등을 포함하는 투명 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide)와 같은 투명한 도전층으로 이루어질 수 있다.
화소 전극(191)은 제1 절연막(180p)이 포함하는 개구부에도 위치하며, 이를 통해 드레인 전극(175)과 물리적 전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 전압을 인가 받는다. 본 명세서는 일례로써 화소 전극(191)이 면형인 경우를 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
제1 접촉 구멍(181) 및 이와 대응하는 제1 절연막(180p)의 개구부를 통해 드러나는 게이트 패드부(129) 위에는 제1 접촉 보조 부재(contact assistant)(81)가 위치하고, 제2 접촉 구멍(182) 및 이와 대응하는 제1 절연막(180p)의 개구부를 통해 드러나는 데이터 패드부(179) 위에는 제2 접촉 보조 부재(82)가 위치한다. 이때, 화소 전극(191)과 제1 접촉 보조 부재(81) 및 제2 접촉 보조 부재(82)는 동일한 층으로 동시에 형성할 수 있다.
화소 전극(191)의 형성과 함께 차단 패턴부(192)가 형성될 수 있다. 차단 패턴부(192)는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터선(171)과 중첩하며 형성된다.
차단 패턴부(192)는 도전층을 적층한 후 화소 전극(191)의 형성을 위한 식각과 함께 형성되며 데이터선(171)의 평면 형상과 닮음인 형상을 가지도록 형성된다. 일례로써, 도 1에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되게 형성될 수 있으며, 각각의 화소마다 독립적으로 형성되어 차단 패턴부(192)가 공통 전극(270)과 접촉되는 경우에도 로드(load) 발생을 감소시킬 수 있다.
차단 패턴부(192)의 너비는 데이터선(171)의 너비보다 넓을 수 있다. 평면상으로 차단 패턴부(192)는 데이터선(171)을 완전히 커버할 수 있으며, 이에 따라 데이터선(171)과 공통 전극(270)이 접촉할 가능성을 차단한다.
다음, 화소 전극(191) 및 차단 패턴부(192) 위에는 제2 절연막(180q)이 위치한다. 제2 절연막(180q)은 제1 절연막(180p)과 동일 유사한 재질로 이루어질 수 있다.
다음, 제2 절연막(180q) 위에는 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전층으로 이루어지며, 이에 제한되지 않고 어떠한 투명 전도성 산화물(TCO)도 가능하다.
제2 절연막(180q) 위에 위치하는 공통 전극(270)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 가지형을 포함할 수 있다. 구체적으로 공통 전극(270)은 서로 대체로 평행하게 뻗으며 서로 이격되어 있는 복수의 가지 전극(273)과 가지 전극(273)의 위 및 아래의 끝 부분을 연결하는 하부 및 상부의 가로부(272)를 포함한다.
본 명세서는 공통 전극(270)이 평면상으로 가지 전극을 가지고 화소 전극(191)이 면형인 실시예를 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 공통 전극(270)이 면형이며, 화소 전극(191)이 가지 전극을 가지는 형상일 수도 있다.
공통 전극(270)은 데이터선(171)과 중첩하는 차폐 전극(274)을 더 포함할 수 있다.
차폐 전극(274)은 데이터선(171) 및 후술할 차광 부재(220)와 중첩하면서 차광 부재(220)의 너비를 감소시켜 개구율을 향상시킨다. 차폐 전극(274)은 차광 부재(220) 및 데이터선(171)과 중첩하면서, 차광 부재(220)의 너비 보다 넓을 수 있으며 데이터선(171)의 너비보다도 넓을 수 있다.
또한 도시하지는 않았지만, 화소 전극(191)과 공통 전극(270) 위에는 배향막(alignment layer)이 도포되어 있다. 배향막은 수평 배향막일 수 있으며, 이때 배향막은 일정한 방향으로 러빙되어 있다. 그러나, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면, 배향막은 광반응 물질을 포함하여, 광배향될 수도 있다.
그러면, 상부 표시판(200)에 대하여 설명한다.
투명한 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어진 제2 절연 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 빛샘을 막아준다. 차광 부재(220)에 의한 개구율 감소를 방지하기 위해 차광 부재(220)의 너비는 차폐 전극(274)의 너비보다 작게 형성될 수 있다.
또한 제2 절연 기판(210) 위에는 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
덮개막(250) 위에는 전술한 바와 동일한 배향막이 배치되어 있을 수 있다.
액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 네마틱(nematic) 액정 물질을 포함한다. 액정층(3)의 액정 분자는 그 장축 방향이 표시판(100, 200)에 평행하게 배열되어 있고, 그 방향이 박막 트랜지스터 표시판(100)의 배향막의 러빙 방향으로부터 상부 표시판(200)에 이르기까지 나선상으로 90° 비틀린 구조를 가진다.
화소 전극(191)은 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가받고, 공통 전극(270)은 표시 영역 외부에 배치되어 있는 공통 전압 인가부로부터 일정한 크기의 공통 전압을 인가받는다.
전기장 생성 전극인 화소 전극(191)과 공통 전극(270)은 전기장을 생성함으로써 두 전극(191, 270) 위에 위치하는 액정층(3)의 액정 분자는 전기장의 방향과 평행한 방향으로 회전한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 회전 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.
이상과 같은 차단 패턴부를 포함하는 표시 장치는, 제조 공정에서 절연막에 발생 가능한 핀홀 또는 이물에 의해 공통 전극(270)과 데이터선(171)이 쇼트되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 신뢰성과 안정성이 향상된 표시 장치의 제공이 가능하다.
이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명한다. 도 4, 도 6 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정에서 도 1의 II-II'선에 따라 자른 단면도이고, 도 5, 도 7 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정에서 도 1의 III-III'선에 따라 자른 단면도이다.
먼저, 도 4 내지 도 5를 참고하면, 절연 기판(110) 위에 게이트선(121), 게이트 전극(124), 그리고 게이트 패드부(129)를 포함하는 게이트 도전체(121, 124, 129)를 형성하고, 그 위에 게이트 절연막(140)을 적층한다.
다음, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 게이트 절연막(140) 위에, 반도체(151, 154), 저항성 접촉 부재(161, 163, 165), 그리고 데이터선(171), 드레인 전극(175), 그리고 데이터 패드부(179)를 포함하는 데이터 도전체(171, 175, 179)를 형성한다.
다음으로 도 8 내지 도 9에 도시한 바와 같이 데이터 도전체(171) 등의 위 에 제1 절연막(180p)을 적층하고, 드레인 전극(175)의 일부를 노출하는 개구부(185a)를 형성한다.
이러한 식각에 의해 게이트 절연막(140)도 식각되어 게이트 패드부(129) 및 데이터 패드부(179)도 노출된다.
다음, ITO, IZO와 같은 투명 도전성 산화물을 포함하는 도전층을 적층하고, 상기 적층된 도전층을 식각하여 화소 전극(191) 및 차단 패턴부(192)를 형성한다.
화소 전극(191)은 도 9에 도시된 바와 같이 개구부(185a)를 통해 노출된 드레인 전극(175)과 전기적 물리적으로 연결되며, 차단 패턴부(192)는 도 8에 도시된 바와 같이 데이터선(171)을 커버하도록 형성된다.
화소 전극(191)은 일례로써 면형으로 형성되며, 차단 패턴부(192)는 데이터선(171)을 커버하기 위해 길이 방향으로 연장된 형상으로 형성된다. 특히 차단 패턴부(192)는 데이터선(171)과 닮음인 평면 형상을 가지나, 각 화소마다 독립적으로 형성되고, 데이터선(171)의 커버를 위해 데이터선(171)의 너비보다는 큰 너비를 가질 수 있다.
다음, 화소 전극(191) 및 차단 패턴부(192) 위에 제2 절연막(180q)을 적층하고 복수의 가지 전극을 포함하는 공통 전극(270) 및 차폐 전극(274)을 형성하면 도 2 내지 도 3과 같은 박막 트랜지스터 표시판 구조를 가지는 표시 장치의 제공이 가능하다.
박막 트랜지스터의 제조 공정에 따르면 절연막 등에 핀홀 등이 발생할 수 있고, 핀홀을 가지는 절연막에 공통 전극을 형성하기 위한 도전층을 적층할 경우, 핀홀을 통해 공통 전극과 데이터선이 쇼트될 위험이 있다. 그러나 이상과 같은 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 데이터선을 보호하고 있는 차단 패턴부를 통해 핀홀이 발생하더라도 공통 전극과 차단 패턴부만이 접촉하며 공통 전극과 데이터선이 쇼트되는 것을 방지하여, 신뢰성이 향상된 표시 장치를 안정적으로 제공하는 것이 가능하다.
이하에서는 도 10을 참조하여 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판을 살펴본다. 도 10(a) 내지 도 10(c)는 비교예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 단면 이미지이다.
도 10(a) 내지 도 10(c)를 참조하면, 절연막에 형성된 핀홀을 통해 데이터선(171)과 공통 전극(270)이 접촉하고 있음을 알 수 있다. 이러한 불량에 의해 표시 장치의 신뢰성 및 안정성은 감소할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터선 위에 위치하는 차단 패턴부를 통해 데이터선과 공통 전극이 접촉하는 것을 방지할 수 있는바, 안정적인 표시 장치의 제공이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 박막 트랜지스터 표시판 110 : 절연 기판
121 : 게이트선 124 : 게이트 전극
129 : 게이트 패드부 140 : 게이트 절연막
151, 154 : 반도체 161, 163, 165 : 저항성 접촉 부재
171 : 데이터선 173 : 소스 전극
175 : 드레인 전극 179 : 데이터 패드부
180p : 제1 절연막 180q : 제2 절연막

Claims (19)

  1. 제1 절연 기판,
    상기 제1 절연 기판 위에 위치하는 게이트선,
    상기 게이트선 위에 위치하는 반도체층,
    상기 게이트선과 절연되어 교차하며, 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 상기 소스 전극과 이격되어 마주하는 드레인 전극,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 위에 위치하는 제1 절연막,
    상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 화소 전극,
    상기 화소 전극 위에 위치하는 제2 절연막,
    상기 제2 절연막 위에 위치하는 공통 전극, 및
    상기 화소 전극과 동일한 층에 위치하며, 상기 데이터선과 중첩하는 차단 패턴부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 데이터선과 상기 차단 패턴부의 평면 형상은 닮음인 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 차단 패턴부의 너비는 상기 데이터선의 너비보다 큰 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 절연 기판과 이격되게 마주하는 제2 절연 기판,
    상기 제2 절연 기판 위에 위치하는 차광 부재 및 색 필터, 및
    상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 주입되는 액정층을 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 공통 전극은 차폐 전극을 포함하며,
    상기 차폐 전극은 상기 차광 부재 및 상기 데이터선과 중첩하는 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 차폐 전극의 너비는 상기 차광 부재의 너비보다 넓은 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 어느 하나는 면형이고, 나머지 하나는 가지형인 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 차단 패턴부는 각 화소마다 구분되는 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 차단 패턴부는 투명 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide)인 표시 장치.
  10. 제1 절연 기판 위에 게이트선을 형성하는 단계,
    상기 게이트선 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계,
    상기 게이트 절연막 위에 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 반도체층 위에 소스 전극을 포함하는 데이터선 및 드레인 전극을 형성하는 단계,
    상기 데이터선 및 상기 드레인 전극 위에 개구부를 포함하는 제1 절연막을 적층 및 식각하는 단계,
    상기 제1 절연막 및 상기 개구부 위에 제1 도전층을 적층하는 단계, 그리고
    상기 제1 도전층을 식각하여 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극 및 상기 데이터선과 중첩하는 차단 패턴부를 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 화소 전극 및 상기 차단 패턴부 위에 위치하는 제2 절연막을 적층하는 단계, 및
    상기 제2 절연막 위에 위치하는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 차단 패턴부의 평면 형상은 상기 데이터선과 닮음이도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 차단 패턴부의 너비는 상기 데이터선의 너비보다 크도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 절연 기판과 이격되게 마주하는 제2 절연 기판 위에 차광 부재 및 색 필터를 형성하는 단계, 및
    상기 제1 절연 기판과 상기 제2 절연 기판 사이에 액정 분자를 주입하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 공통 전극은 상기 차광 부재 및 상기 데이터선과 중첩하는 차폐 전극을 포함하도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 차폐 전극의 너비는 상기 차광 부재의 너비보다 넓게 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제11항에서,
    상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 중 어느 하나는 면형이고, 나머지 하나는 가지형이 되도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제11항에서,
    상기 차단 패턴부는 각 화소마다 구분되도록 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제11항에서,
    상기 차단 패턴부는 투명 전도성 산화물(TCO, Transparent Conductive Oxide)인 표시 장치의 제조 방법.
KR1020140032369A 2014-03-19 2014-03-19 표시 장치 및 이의 제조 방법 KR20150109544A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032369A KR20150109544A (ko) 2014-03-19 2014-03-19 표시 장치 및 이의 제조 방법
US14/486,378 US9459505B2 (en) 2014-03-19 2014-09-15 Display device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140032369A KR20150109544A (ko) 2014-03-19 2014-03-19 표시 장치 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150109544A true KR20150109544A (ko) 2015-10-02

Family

ID=54141982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140032369A KR20150109544A (ko) 2014-03-19 2014-03-19 표시 장치 및 이의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9459505B2 (ko)
KR (1) KR20150109544A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104698702B (zh) * 2015-04-01 2017-09-15 上海天马微电子有限公司 一种阵列基板、显示装置以及驱动方法
KR102471130B1 (ko) * 2016-02-17 2022-11-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN115202116B (zh) * 2022-07-29 2023-05-09 惠科股份有限公司 阵列基板、显示装置和驱动电路

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365656A (ja) 2001-06-05 2002-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜トランジスタ
JP4199501B2 (ja) 2002-09-13 2008-12-17 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP4344131B2 (ja) * 2002-12-19 2009-10-14 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
KR100914194B1 (ko) 2002-12-26 2009-08-27 엘지디스플레이 주식회사 횡전계모드 액정표시소자
KR20060073826A (ko) 2004-12-24 2006-06-29 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판
KR101133761B1 (ko) * 2005-01-26 2012-04-09 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR101229413B1 (ko) * 2006-04-18 2013-02-04 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
KR101439268B1 (ko) * 2008-02-22 2014-09-12 엘지디스플레이 주식회사 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이 기판
KR101542511B1 (ko) 2008-12-24 2015-08-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101791579B1 (ko) 2011-04-08 2017-10-31 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR101809657B1 (ko) * 2011-09-22 2017-12-18 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101524449B1 (ko) * 2011-12-22 2015-06-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20140111870A (ko) * 2013-03-12 2014-09-22 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP2014186121A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd 液晶表示装置及びその駆動方法
CN103676374B (zh) * 2013-12-06 2015-12-30 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置
TWI554931B (zh) * 2014-03-18 2016-10-21 Japan Display Inc A display device with a sensor

Also Published As

Publication number Publication date
US20150268528A1 (en) 2015-09-24
US9459505B2 (en) 2016-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4356750B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR20080014317A (ko) 표시 장치
CN104035228B (zh) 液晶显示器及其制造方法
JP6676416B2 (ja) 液晶表示装置
US9829759B2 (en) Liquid crystal display device
US9588365B2 (en) Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP4812284B2 (ja) 表示装置用薄膜トランジスタ表示板
KR20070087395A (ko) 표시판
KR102040084B1 (ko) 표시 장치
KR20080047025A (ko) 액정 표시 장치
JP5197193B2 (ja) 液晶表示パネル
KR20100065876A (ko) 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR20150107965A (ko) 액정 표시장치 및 그 제조방법
KR102262431B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20170115139A (ko) 표시 장치
US9459505B2 (en) Display device and manufacturing method thereof
KR20130085859A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US20090033855A1 (en) Liquid crystal display panel and manufacturing method thereof
KR20080051536A (ko) 액정 표시 장치
KR20160130000A (ko) 액정 표시 장치
KR102431348B1 (ko) 표시 장치
US9595542B2 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR102109678B1 (ko) 액정 표시 장치
KR102050512B1 (ko) 액정 표시 장치
KR20070087293A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment