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KR100341126B1 - 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100341126B1
KR100341126B1 KR1019990024179A KR19990024179A KR100341126B1 KR 100341126 B1 KR100341126 B1 KR 100341126B1 KR 1019990024179 A KR1019990024179 A KR 1019990024179A KR 19990024179 A KR19990024179 A KR 19990024179A KR 100341126 B1 KR100341126 B1 KR 100341126B1
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Abstract

본 발명은 데이타 버스 라인과 카운터 전극의 쇼트를 방지할 수 있는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 하부 기판; 하부 기판상에 소정 방향으로 연장된 게이트 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 교차되도록 하부 기판상에 배치되어 단위 화소를 한정하는 데이타 버스 라인; 상기 이웃하는 게이트 버스 라인 사이에, 게이트 버스 라인과 평행하게 배치되는 공통 신호선; 상기 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 배치된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터와 콘택되며, 상기 단위 화소 공간에 각각 배치되는 화소 전극; 및 상기 화소 전극 상부에 오버랩되고, 상기 화소 전극과 함께 프린지 필드를 형성하며, 상기 공통 신호선과 소정 부분 콘택되는 카운터 전극을 포함하며, 상기 화소 전극과 카운터 전극은 투명한 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 카운터 전극은 상기 데이타 버스 라인과 평행한 수개의 브렌치와, 상기 브렌치의 일단을 연결하면서 상기 공통 전극선과 콘택되는 바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법{LCD having high aperture ratio and high transmittance ratio and method for manufacturing the same}
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카운터 전극과 데이타 버스 라인간의 쇼트를 방지할 수 있는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치(Fringe Field switching mode LCD)는 일반적인 IPS 모드 액정 표시 장치의 낮은 개구율 및 투과율을 개선시키기 위하여 제안된 것으로, 이에 대하여 대한민국 특허출원 제98-9243호로 출원된 바 있다.
이러한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치는 카운터 전극과 화소 전극을 투명 전도체로 형성하면서, 카운터 전극과 화소 전극과의 간격을 상하 기판 사이의 간격보다 좁게 형성하여, 카운터 전극과 화소 전극 상부에 프린지 필드(fringe filed)가 형성되도록 한다.
이러한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치가 도 1에 도시되어 있다.
도면을 참조하여, 하부 기판(1) 상에는 게이트 버스 라인(3) 및 데이터 버스 라인(7)이 교차 배열되어, 단위 화소를 한정하고, 게이트 버스 라인(3)과 데이터 버스 라인(7)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된다.
카운터 전극(2)은 투명한 도전체로서, 단위 화소별로 형성되고, 사각 플레이트 형상을 갖는다. 이러한 카운터 전극(2)은 공통 신호선(3a)과 콘택되어, 지속적으로 공통 신호를 인가받는다. 공통 신호선(3a)은 게이트 버스 라인(3)과 평행하게 연장된다.
화소 전극(9)은 카운터 전극(5)과 소정 부분이 오버랩되도록, 단위 화소 공간 각각에 형성된다. 화소 전극(9)은 데이타 버스 라인(7)과 평행하면서 카운터 전극(5)상에 오버랩되고 등간격으로 형성된 빗살부(9a)와, 빗살부(9a)의 일단을 연결하면서 박막 트랜지스터(TFT)의 소정 부분과 콘택되는 제 1 바(9b) 및 빗살부(9a)의 타단을 연결하면서 카운터 전극(5)과 오버랩되는 제 2 바(9c)를 포함한다.
여기서, 미설명 부호 CT는 카운터 전극(5)과 공통 전극선(3a)의 콘택부를 나타낸다.
이러한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치는 다음과 같이 형성된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기판(1)상에 신호 전도 특성이 매우 우수한 알루미늄막이 형성된다음, 소정 부분 패터닝하여, 게이트 버스 라인(도시되지 않음)과 공통 신호선(3a)이 형성된다. 그후, 게이트 버스 라인과 공통 신호선(3a)이 형성된 하부 기판(1) 상부에 게이트 절연막(4)이 증착된다. 그후, 공통 신호선(3a)의 소정 부분이 노출될 수 있도록, 게이트 절연막(4)이 식각되어 콘택홀을 형성한다음, 게이트 절연막(4) 상부에 ITO(indium tin oxide)층이 증착된다. 그후, ITO층이 소정 부분 패터닝되어 카운터 전극(5)이 형성된다. 여기서, 도면에는 제시되지 않았지만, 카운터 전극(5)을 형성하는 단계와 게이트 절연막(4)을 형성하는 단계 사이에 채널층 및 오믹층 형성하는 과정이 실시된다.
이때, 카운터 전극(5)을 게이트 절연막(4) 상부에 형성하는 것은, 알루미늄 계열의 금속막으로 된 게이트 버스 라인 및 공통 신호선이 ITO 에천트에 의하여 쉽게 반응,부식되므로, ITO 에천트와 알루미늄 계열의 금속막으로 된 게이트 버스 라인 및 공통 신호선과의 반응을 최소화시키기 위함이다.
그후, 게이트 절연막(4) 상부에 금속막(7)을 증착하고, 카운터 전극(5)의 일측에 배치되도록 금속막(7)을 패터닝하여, 데이타 버스 라인(7)을 형성한다.
그 다음, 데이타 버스 라인(7) 및 카운터 전극(5)이 형성된 결과물 상부에 보호막(8)을 증착한다. 이어서, 보호막(8) 상부에 ITO막을 증착하고 카운터 전극(5)과 오버랩되도록 보호막(8) 상부에 화소 전극(9a)을 형성한다.
이와같이 형성하면, 카운터 전극을 형성하는 공정시, 공통 전극선 및 게이트 버스 라인이 카운터 전극의 에천트로 부터 영향을 받지 않게 된다.
그러나, 상기한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치는 카운터 전극이 게이트 절연막 상부에 배치됨으로 인하여 다음과 같은 문제점이 발생된다.
즉, 카운터 전극(5)이 게이트 절연막(4) 상부에 배치됨으로 인하여, 카운터 전극(5)은 데이타 버스 라인(7)과 동일선상에 배치된다. 이로 인하여, 데이타 버스 라인(7)을 형성하는 공정시, 데이타 버스 라인(7)의 잔재가 카운터 전극(5) 상부에 남게 된다. 이에따라, 데이타 버스 라인(7)과 카운터 전극(5)사이에 쇼트가 발생되어, 라인 결함이 발생된다.
따라서, 본 발명은 데이타 버스 라인과 카운터 전극간의 쇼트를 방지할 수 있는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 카운터 전극 형성시 카운터 전극의 식각액에 의하여 게이트버스 라인 및 공통 신호선이 반응되는 것을 최소화시킬 수 있는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치의 평면도.
도 2는 도 1을 Ⅱ-Ⅱ'선으로 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치의 평면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치의 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
20 - 하부 기판 21 - 게이트 버스 라인
21a- 공통 신호선 22 - 게이트 절연막
25 - 화소 전극 26 - 데이타 버스 라인
27 - 보호막 28 - 카운터 전극
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 고개구율 및 고투과울 액정표시장치는 하부 기판; 하부 기판 상에 소정 방향으로 연장된 게이트 버스 라인; 하부 기판상에 배치되어 단위 화소를 한정하며, 게이트 버스 라인과 교차되는 데이타 버스 라인; 이웃하는 게이트 버스 라인 사이에 게이트 버스 라인과 평행하게 배치되는 공통 신호선; 게이트 버스 라인과 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 배치된 박막 트랜지스터; 박막 트랜지스터와 콘택되며, 단위 화소 공간에 각각 배치되는 화소 전극; 데이타 버스라인 및 화소전극이 형성된 결과물 상부에 형성되며, 공통전극선을 노출시키는 보호막; 및 보호막 상에서 화소 전극과 오버랩되며, 보호막에 의해 노출된 공통전극선과 콘택되는 카운터 전극을 포함한 것을 특징으로 한다.본 발명의 고개구율 및 고투과울 액정표시장치의 제조방법은 하부 기판 상부에 게이트 버스 라인 및 공통 신호선을 형성하는 단계; 하부 기판 결과물 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 게이트 절연막 상부에 화소 전극을 형성하는 단계; 상기 결과물 상부에 상기 게이트 버스라인과 교차되는 데이타 버스 라인을 형성하는 단계; 화소 전극 및 데이타 버스 라인이 형성된 기판 상부에 공통 전극선의 소정 부분을 노출시키는 보호막을 형성하는 단계; 및 보호막 상에서 화소 전극과 오버랩되며, 보호막에 의해 노출된 공통전극선과 콘택되는 카운터 전극을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
첨부한 도면 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치의 단면도이다.
먼저, 도 3을 참조하여, 하부 기판(20) 상부에 게이트 버스 라인(21)이 도면의 x 방향으로 연장되고, 데이터 버스 라인(26)은 게이트 버스 라인(21)과 실질적으로 수직인 y 방향으로 연장되어, 직사각형 형태의 단위 화소 공간이 한정된다. 이때, 게이트 버스 라인(21)은 전도 특성이 매우 우수한 알루미늄 계열의 금속막으로 증착된다.
게이트 버스 라인(21)과 데이터 버스 라인(26)의 교차점 부근에는 박막 트랜지스터(TFT)가 각각 배치된다.
이웃하는 한쌍의 게이트 버스 라인(21) 사이에는 공통 신호선(21a)이 게이트 버스 라인(21)과 평행하게 연장된다. 여기서, 공통 신호선(21a)과 게이트 버스 라인(21)은 동일한 물질로 형성된다.
단위 화소 공간에는 화소 전극(25) 투명한 물질로 단위 화소 공간에 각각 형성된다. 화소 전극(25)은 도 3과 같이 플레이트 형상 또는 빗살 형태로 형성될 수 있다.
화소 전극(25) 상부에 카운터 전극(28)이 오버랩된다. 카운터 전극(28)은 투명한 물질로 형성되며, 데이타 버스 라인과 평행하게 연장된 수개의 브렌치(28a)와, 상기 브렌치(28a)의 일단을 연결시키면서 공통 신호선과 콘택되는 바(28b)를 포함한다. 이때, 브렌치(28a) 타측단도 또 다른 바(28c)에 의하여 모두 연결될 수 있다.
여기서, 본 실시예에서의 화소 전극(25)과 카운터 전극(28)은 두 전극들 사이에서 프린지 필드를 형성할 수 있도록, 투명한 물질로 형성되고, 간격은 셀갭(상하 기판간의 거리)보다 좁게 형성되며, 카운터 전극 및 화소 전극의 선폭은 프린지 필드에 의하여 전극 상부의 액정 분자들이 충분히 움직일수 있을 정도로 한다.
이와같은 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치는 다음과 같이 형성된다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 기판(20) 상부에 알루미늄 계열의 금속막이 증착되고, 소정 부분 패터닝되어, 게이트, 버스 라인(21)과 공통 신호선(21a)이 형성된다. 그 다음, 게이트 버스 라인(21)과 공통 신호선(21a)이 형성된 하부 기판(20) 상부에 게이트 절연막(22)이 증착된다. 그후, 게이트 절연막(22) 상부에 ITO(indium tin oxide)층이 증착되고, 소정 부분 패터닝되어 화소 전극(25)이 형성된다. 이때, 게이트 절연막(22)을 형성하는 단계와, 화소 전극(25)을 형성하는 단계 사이에 공지의 방식으로 채널층을 형성하는 공정과 오믹층 형성하는 공정이 실시된다.
그후, 화소 전극(25)이 형성된 게이트 절연막(22) 상부에 금속막이 증착되고, 화소 전극(25)과 소정 부분 콘택되면서, 게이트 버스 라인(21)과 직교하도록 소정 부분 패터닝되어, 데이타 버스 라인(26)이 형성된다.
그 다음, 데이타 버스 라인(26) 및 화소 전극(25)이 형성된 결과물 상부에 보호막(27)이 증착된다. 그후, 하부의 공통 신호선(22) 표면이 노출되도록 보호막(27) 및 게이트 절연막(22)이 식각되어, 콘택홀이 형성된다. 그 다음, 보호막(27) 상부에 노출된 공통 신호선(22)과 콘택되도록 ITO막이 증착되고, 보호막(27) 하부의 화소 전극(25)과 오버랩되어 프린지 필드를 형성할 수 있도록 ITO막이 패터닝되어, 카운터 전극(28a)이 형성된다.
이와같은 본 발명의 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치는, 카운터 전극(28)과 데이타 버스 라인(26)이 보호막(27)을 사이에 두고 절연되어 있으므로,데이타 버스 라인(26) 형성시 그 잔재가 카운터 전극(28)에 영향을 미치지 않게 된다. 따라서, 데이타 버스 라인(26)과 카운터 전극(28)간의 쇼트가 방지된다.
또한, 카운터 전극(26)과 게이트 버스 라인(또는 공통 신호선)사이에 게이트 절연막(22) 및 보호막(27)이 개재되어 있어, 공통 신호선 및 게이트 버스 라인은 카운터 전극을 식각하기 위한 에천트로 부터 영향을 받지 않는다.
본 실시예에서는 화소 전극을 플레이트 형상으로 형성하였지만, 이에 국한되지 않고, 도 5에 도시된 것과 같이 화소 전극을 빗살 형태로 형성하여도 동일한 효과를 거둘 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 배향막, 편광판, 액정에 대한 설명을 배제하였지만, 이들은 종래의 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치와 동일하다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 카운터 전극은 화소 전극 상부에 오버랩되도록 보호막 상부에 형성되면서, 공통 신호선과 콘택된다. 이에따라, 카운터 전극과 데이타 버스 라인간에 보호막이 개재되어, 절연을 확보할 수 있다.
이에따라, 카운터 전극의 쇼트가 방지되어, 라인 결함이 방지된다.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 하부 기판;
    상기 하부 기판상에 소정 방향으로 연장된 게이트 버스 라인;
    상기 하부 기판상에 배치되어 단위 화소를 한정하며, 상기 게이트 버스 라인과 교차되는 데이타 버스 라인;
    상기 이웃하는 게이트 버스 라인 사이에 상기 게이트 버스 라인과 평행하게 배치되는 공통 신호선;
    상기 게이트 버스 라인과 상기 데이타 버스 라인의 교차부에 각각 배치된 박막 트랜지스터;
    상기 박막 트랜지스터와 콘택되며, 상기 단위 화소 공간에 각각 배치되는 화소 전극;
    상기 데이타 버스라인 및 상기 화소전극이 형성된 결과물 상부에 형성되며, 공통전극선을 노출시키는 보호막; 및
    상기 보호막 상에서 상기 화소 전극과 오버랩되며, 상기 보호막에 의해 노출된 공통전극선과 콘택되는 카운터 전극을 포함한 것을 특징으로 하는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카운터 전극은 상기 데이타 버스 라인과 평행한 수개의 브렌치와, 상기 브렌치의 일단을 연결하면서 상기 공통 전극선과 콘택되는 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치.
  3. 하부 기판 상부에 게이트 버스 라인 및 공통 신호선을 형성하는 단계;
    상기 하부 기판 결과물 상부에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연막 상부에 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 결과물 상부에 상기 게이트 버스라인과 교차되는 데이타 버스 라인을 형성하는 단계;
    상기 화소 전극 및 데이타 버스 라인이 형성된 기판 상부에 상기 공통 전극선의 소정 부분을 노출시키는 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 보호막 상에서 상기 화소 전극과 오버랩되며, 상기 보호막에 의해 노출된 공통전극선과 콘택되는 카운터 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 게이트 버스라인과 상기 공통 신호선 형성용 물질은 알루미늄 계열의 금속막인 것을 특징으로 하는 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치.
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JPH09160073A (ja) * 1995-12-12 1997-06-20 Sharp Corp 液晶表示装置

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