KR101193448B1 - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101193448B1 KR101193448B1 KR1020050058924A KR20050058924A KR101193448B1 KR 101193448 B1 KR101193448 B1 KR 101193448B1 KR 1020050058924 A KR1020050058924 A KR 1020050058924A KR 20050058924 A KR20050058924 A KR 20050058924A KR 101193448 B1 KR101193448 B1 KR 101193448B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- liquid crystal
- substrate
- crystal display
- light blocking
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136209—Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136213—Storage capacitors associated with the pixel electrode
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
본 발명은 고개구율 액정표시소자에 관한 것으로, 본 발명에 따른 액정표시소자는, 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 제 1 기판 상에 종횡으로 배열되어 단위 화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인; 상기 제 1 기판 상에 형성되는 반도체층; 상기 데이터라인으로부터 신호를 인가받는 소스전극 및 드레인전극; 상기 소스전극 및 드레인전극으로부터 신호를 인가받는 화소전극; 공통신호를 전달하는 공통라인; 상기 단위 화소의 외곽라인을 따라 형성되어, 상기 화소전극과 제 1 폭으로 오버랩되는 제 1 차광층; 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성된다.The present invention relates to a high aperture liquid crystal display device, the liquid crystal display device according to the present invention, the first substrate and the second substrate; Gate lines and data lines arranged vertically and horizontally on the first substrate to define unit pixels; A semiconductor layer formed on the first substrate; A source electrode and a drain electrode receiving a signal from the data line; A pixel electrode receiving a signal from the source electrode and the drain electrode; A common line transferring a common signal; A first light blocking layer formed along an outer line of the unit pixel and overlapping the pixel electrode with a first width; And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
액정표시소자, 개구율, 제 1 차광층 Liquid crystal display device, aperture ratio, first light blocking layer
Description
도 1은 종래 액정표시소자를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a conventional liquid crystal display device.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 평면도.2A is a plan view of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2b는 도 1a의 I-I'선에 대한 단면도.FIG. 2B is a sectional view taken along line II ′ of FIG. 1A; FIG.
도 3a ~ 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 제조과정을 나타내는 공정도.3A to 3D are flowcharts illustrating a manufacturing process of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
1, 101: 게이트라인 3, 103: 데이터라인1, 101: gate line 3, 103: data line
111: 공통라인 111a: 제 1 차광층111:
20, 120: 화소전극 W1: 제 1 폭 20, 120: pixel electrode W1: first width
W2: 제 2 폭W2: 2nd width
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히, 설정된 스토리지 커패시턴스(storage capacitance)를 형성하면서도, 개구율을 최대화할 수 있는 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of maximizing the aperture ratio while forming a set storage capacitance.
액정표시소자는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.The liquid crystal display device is a display device in which data signals according to image information are individually supplied to liquid crystal cells arranged in a matrix form so that a desired image can be displayed by adjusting the light transmittance of the liquid crystal cells.
도 1은 종래 액정표시소자를 개략적으로 나타내는 사시도로서, 액정표시소자는 일반적으로 박막트랜지스터 어레이기판인 제 1 기판(10)과 컬러필터기판인 제 2 기판(50) 및 상기 제 1 및 제 2 기판(10, 50) 사이에 형성된 액정층(30)으로 구성된다.1 is a perspective view schematically illustrating a conventional liquid crystal display device, wherein a liquid crystal display device generally includes a
그리고, 상기 제 1 기판(10)에는 복수의 게이트라인(1) 및 데이터라인(3)이 교차되어 화소영역을 정의하고, 상기 게이트라인(1)과 데이터라인(3)이 교차하는 영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터(T)가 형성되어, 각각의 화소영역을 스위칭한다. 상기 화소영역 내에는 액정층(30)의 액정을 구동시키기 위한 화소전극(20)이 형성된다.In addition, a plurality of gate lines 1 and data lines 3 intersect the
그리고, 제 2 기판(50)에는 R(red), G(green), B(blue) 등의 컬러필터(52)들이 제 1 기판(10) 상의 각 화소영역에 일대일로 대응되도록 배치되며, 상기 화소영역들간의 경계영역에서 액정의 비정상적인 동작에 의해 빛샘 현상이 발생하는 부분을 차폐하기 위한 블랙 매트릭스(51)가 바둑판 무늬로 형성된다. 그리고, 상기 컬러필터(52)들의 상부에는 상기 화소전극(20)과 함께 전계를 발생시킴으로써, 액정분자를 구동시키기 위한 공통전극(53)이 형성된다.In addition,
그런데, 상기와 같은 종래 액정표시소자에서 블랙 매트릭스(51)는 빛샘을 차폐하는 역할을 하지만, 공정 마진(processing margin)을 두고 설계하기 때문에 액 정패널의 개구율을 잠식하는 문제가 있다.By the way, in the conventional liquid crystal display device as described above, the
블랙 매트릭스를 형성할 때, 공정 마진을 두는 이유는 상기 제 1 기판(10)과 제 2 기판(50) 사이에 합착 오차가 발생할 경우를 대비한 것이다.When forming the black matrix, the reason for the process margin is to prepare for the case where the bonding error between the
따라서, 이와 같은 이유로 공정 마진만큼 액정패널의 개구율이 저하되는 문제가 발생하였다.Thus, for this reason, there is a problem that the opening ratio of the liquid crystal panel is lowered by the process margin.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 어레이 기판 상의 화소 간 경계영역, 즉, 전계왜곡에 의해 액정분자가 비정상적으로 동작하는 영역 상에 제 1 차광층을 형성함으로써, 컬러필터 기판과의 합착 마진을 최소화하여 개구율을 향상시킬 수 있는 액정표시소자를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and by forming the first light blocking layer on the boundary region between pixels on the array substrate, that is, the region in which the liquid crystal molecules are abnormally operated by the electric field distortion, the color filter is formed. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of improving the aperture ratio by minimizing the bonding margin with the substrate.
또한, 본 발명은 어레이 기판상의 공통라인을 연장하여 상기 제 1 차광층을 형성하고, 상기 제 1 차광층과 화소전극의 일부를 오버랩시켜, 상기 제 1 차광층과 상기 화소전극 사이에 새로운 스토리지 커패시턴스(storage capacitance)를 형성함으로써, 이 형성된 스토리지 커패시턴스에 대응하는 만큼 화소내에 배열되는 광차단영역인 스토리지 커패시터의 폭을 감소시켜, 개구율을 향상시킬 수 있는 액정표시소자를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention extends a common line on an array substrate to form the first light blocking layer, and overlaps a portion of the first light blocking layer and the pixel electrode, thereby providing a new storage capacitance between the first light blocking layer and the pixel electrode. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of improving the aperture ratio by forming a storage capacitance, thereby reducing the width of the storage capacitor, which is a light blocking region arranged in the pixel, corresponding to the formed storage capacitance.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and claims.
따라서, 상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명에 따른 액정표시소자는, 제 1 기판 및 제 2 기판; 상기 제 1 기판 상에 종횡으로 배열되어 단위 화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인; 상기 제 1 기판 상에 형성되는 반도체층; 상기 데이터라인으로부터 신호를 인가받는 소스전극 및 드레인전극; 상기 소스전극 및 드레인전극으로부터 신호를 인가받는 화소전극; 공통신호를 전달하는 공통라인; 상기 단위 화소의 외곽라인을 따라 형성되어, 상기 화소전극과 제 1 폭으로 오버랩되는 제 1 차광층; 및 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 형성되는 액정층을 포함하여 구성된다.Therefore, the liquid crystal display device according to the present invention to achieve the above object, the first substrate and the second substrate; Gate lines and data lines arranged vertically and horizontally on the first substrate to define unit pixels; A semiconductor layer formed on the first substrate; A source electrode and a drain electrode receiving a signal from the data line; A pixel electrode receiving a signal from the source electrode and the drain electrode; A common line transferring a common signal; A first light blocking layer formed along an outer line of the unit pixel and overlapping the pixel electrode with a first width; And a liquid crystal layer formed between the first and second substrates.
이때, 상기 제 1 폭은 0.1 ㎛ ~ 3 ㎛의 범위로 형성됨을 특징으로 한다.At this time, the first width is characterized in that it is formed in the range of 0.1 ㎛ ~ 3 ㎛.
그리고, 상기 제 1 차광층은 상기 공통라인의 일부가 연장되어 형성될 수 있으며, 상기 제 1 차광층과 상기 화소전극 사이에 스토리지 커패시턴스가 발생될 수 있다.The first light blocking layer may be formed by extending a portion of the common line, and a storage capacitance may be generated between the first light blocking layer and the pixel electrode.
그리고, 상기 제 2 기판상에 제 2 차광층이 더 형성될 수 있으며, 상기 제 2 차광층은 상기 데이터라인과 제 1 차광층 사이의 이격공간 및 게이트라인과 제 1 차광층사이의 이격공간에 대응되는 영역에 형성될 수 있다.In addition, a second light blocking layer may be further formed on the second substrate, and the second light blocking layer may be disposed in a space between the data line and the first light blocking layer and a space between the gate line and the first light blocking layer. It may be formed in a corresponding region.
그리고, 상기 반도체층은 다결정 실리콘 반도체층임을 특징으로 한다.And, the semiconductor layer is characterized in that the polycrystalline silicon semiconductor layer.
그리고, 상기 액정표시소자는, 상기 반도체층의 일부가 연장되어 형성된 스토리지 제 1 전극; 및 상기 공통라인의 일부로 이루어진 스토리지 제 2 전극을 더 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 드레인전극이 상기 스토리지 제 1 전극 및 스토리지 제 2 전극 상부로 연장되어, 상기 스토리지 제 1 전극 및 스토리지 제 2 전극 과 함께 스토리지 커패시터를 형성할 수 있다.The liquid crystal display device may further include a storage first electrode formed by extending a portion of the semiconductor layer; And a storage second electrode formed as a part of the common line, wherein the drain electrode extends over the storage first electrode and the storage second electrode, and the storage first electrode and the storage second electrode. Together, the storage capacitors can be formed.
또한, 상기 액정표시소자는 상기 게이트라인으로 돌출되어 나오는 적어도 하나의 게이트전극을 더 포함하여 구성될 수 있다.The liquid crystal display device may further include at least one gate electrode protruding from the gate line.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시소자에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시소자의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 I-I'선에 대한 단면도이다.FIG. 2A is a plan view of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2A.
먼저, 본 발명의 액정표시소자는 어레이 기판인 제 1 기판과 컬러필터 기판인 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이의 액정층을 포함하여 구성된다.First, the liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate, which is an array substrate, a second substrate, which is a color filter substrate, and a liquid crystal layer between the first and second substrates.
그리고, 투명한 상기 제 1 기판상에는, 도면에 도시된 바와 같이, 게이트라인(101) 및 데이타라인(103)이 종횡으로 배열되어 단위 화소를 정의한다. 그리고, 상기 게이트라인(101)과 데이타라인(103)의 교차영역 부근에는 박막트랜지스터(109)가 형성된다. 상기 박막트랜지스터(109)는 다결정실리콘으로 형성된 반도체층(105), 그 위에 형성된 두 개의 게이트전극(101a, 101b) 및 소스/드레인전극(102a, 102b)으로 구성된다. 이때, 듀얼게이트를 구성하는 두 개의 게이트전극(101a, 101b)은 게이트라인(101)으로부터 돌출되어 형성되는데, 이렇듯 듀얼(dual) 게이트전극을 사용하게 되면, 게이트신호가 차단되었을 때 발생되는 누설전류를 줄일 수가 있는 장점이 있다. 그러나, 단일 게이트전극을 사용하는 것 역시 가능하다.On the transparent first substrate, as shown in the figure, the
그리고, 상기 소스전극(102a)은 데이타라인(103)으로부터 돌출 형성되어, 제 1 콘택홀(107a)을 통해 반도체층(105)에 접속되고, 드레인전극(119b)은 그 일측이 제 2 콘택홀(107b)을 통해 반도체층(105)에 접속되며, 그 타측은 제 3 컨택홀(107c)을 통해 투명한 화소전극(120)에 신호를 인가한다. 이렇게 신호를 인가받은 화소전극(320)은 제 2 기판(150) 위에 형성되는 공통전극(미도시)과 함께 전계를 형성하여 액정층(미도시)의 액정을 구동한다.The
그리고, 상기 반도체층(105)의 일부는 연장되어 스토리지 제 1 전극(105')을 구성한다. 또한, 상기 스토리지 제 1 전극(105')의 상부에는 상기 공통라인(111)의 일부로 이루어진 스토리지 제 2 전극(111')이 형성되고, 상기 스토리제 제 2 전극(111')의 상부에는 드레인전극(102b)이 연장 형성되어, 상기 스토리지 제 1 및 제 2 전극(105', 111')과 함께 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 형성한다.A portion of the
상기한 바와 같이 구성된 액정표시소자는 게이트전극(101a, 101b)에 게이트신호가 인가되면 반도체층(105)에 채널(channel)이 형성되어 소스전극(102a)의 데이타신호가 반도체층(105)을 경유하여 드레인전극(102b)으로 전달되며, 스토리지 커패시터는 게이트전극(101a, 101b)에 게이트신호가 인가되는 동안 게이트전압을 충전한 후, 다음 게이트라인(101) 구동시 화소전극(120)에 데이타전압이 공급되는 동안 충전된 전압을 방전하여 화소전극(120)의 전압 변동을 방지하는 역할을 한다. 반면에, 게이트전극(101a, 101b)에 로우 레벨(low level)을 갖는 게이트신호가 인가되면 반도체층(105)에 형성된 채널이 차단되어 드레인전극(102b)으로 데이타신호의 전송이 중단된다.In the liquid crystal display device configured as described above, when a gate signal is applied to the
한편, 공통신호가 전달되는 공통라인(111)은 단위 화소의 외곽영역을 따라 연장형성되어, 제 1 차광층(111a)을 형성한다. 상기 제 1 차광층(111a)의 일측은 화소전극(120)의 모서리 영역과 오버랩되며, 타측은 상기 화소전극(120)과 데이터라인(103)의 이격공간 및 상기 화소전극(120)과 이웃하는 화소의 게이트라인(101)의 이격공간에 대응되도록 형성된다. 그래서, 상기 단위 화소의 외곽영역, 즉, 전계왜곡에 의해 액정분자가 비정상적으로 동작하는 영역으로 광이 새어나가는 것을 차단한다.The
본 발명의 제 1 차광층(111a)은 어레이 기판인 제 1 기판(100) 상에 형성되어, 컬러필터 기판과의 합착 마진을 고려하지 않아도 되므로, 광투과영역인 화소전극과의 오버랩 영역을 최소화할 수 있고, 이에 따라, 단위 화소 내에서 개구면적을 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 제 2 기판 상에 형성되었던 종래 블랙 매트릭스보다 좁은 폭으로 화소전극(120)과 오버랩되어, 액정표시소자의 개구율을 증가시킬 수 있는 것이다.Since the first
도 2b는 도 2a의 I-I'선에 대한 단면도로서, 본 발명의 제 1 차광층(111a)으로 인해 액정표시소자의 개구율이 증가하는 것을 보여주고 있다.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2A, and shows that the aperture ratio of the liquid crystal display is increased due to the first
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 기판(100) 상에는 최하부에 버퍼층(100a)이 형성되고, 상기 버퍼층(100a)의 상부에는 반도체층(미도시)이 형성된다. 그리고, 상기 반도체층의 상부에는 제 1 절연막(100b)이 형성되고, 상기 제 1 절연막(100b) 상부에는 본 발명의 게이트신호를 전달하는 게이트라인(101)과, 공통신호를 전달하는 공통라인(미도시) 및 상기 공통라인의 일부로 구성되는 스토리지 제 1 전극(미도시)와 상기 공통라인의 일부가 단위 화소의 외곽라인을 따라 연장 형성되는 제 1 차광층(111a)이 형성된다. 그리고, 상기 제 1 차광층(111a)를 포함하는 제 1 기판(111) 상부에는 제 2 절연막(111b)이 형성되고, 그 상부에 데이터라인(103)이 형성된다. 또한, 상기 데이터라인(103)의 상부에는 제 3 절연막(100d)이 형성되고, 그 상부에 화소전극(120)이 형성된다.As shown in the figure, a
그리고, 상기 제 1 기판(100)에 대향되는 제 2 기판(150) 상에는 블랙 매트릭스로 이루어진 제 2 차광층(151)이 형성되어, 액정의 비정상적인 동작으로 인해 광누설이 발생되는 곳 중 상기 제 1 차광층(111a)에 의해 광이 차단되지 않는 영역에서 광을 차폐한다.In addition, a second
한편, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 차광층(111a)과 화소전극(120)은 상기 화소전극(120)의 모서리를 따라 제 1 폭(W1)으로 오버랩되어 형성되는데, 이는 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(150)의 합착 마진이 아닌, 제 1 기판(100)상에 형성되는 배선들 간의 패터닝오차를 고려한 폭으로, 종래 합착 마진을 고려한 오버랩 폭보다 상대적으로 좁은 폭으로 형성된다. 즉, 종래 액정표시소자에서는 일반적으로 블랙 매트릭스의 일측과 화소전극이 약 5 ㎛의 폭으로 오버랩되었던 반면, 본 발명에서는 두 기판의 합착마진을 고려하지 않아도 되므로, 제 1 차광층(111a)과 화소전극(120)이 0.1 ㎛ ~ 3 ㎛의 범위에서 오버랩되어 형성될 수 있다.Meanwhile, as shown in the drawing, the first
결과적으로 본 발명의 제 2 차광층(151)은 데이터라인(103)과 제 1 차광층(111a) 사이의 이격공간 및 게이트라인(101)과 제 1 차광층(111a)사이의 이격공간에 대응되는 영역에 형성되어, 제 2 차광층(151)의 폭을 최소 제 2 폭(W2) 만큼 줄일 수 있어, 단위 화소 내에서 개구면적이 증가시키는 효과를 내는 것이다.As a result, the second
한편, 본 발명의 제 1 차광층(111a)은 공통라인(111)이 연장되어 형성되므로, 공통신호를 인가받는다. 따라서, 상기 제 1 차광층(111a)과 화소전극(120)이 오버랩되는 영역에서 새로운 스토리지 커패시턴스(storage capacitance)가 형성된다.Meanwhile, since the
따라서, 화소 전면적에 걸쳐 스토리지 커패시턴스가 증가하므로, 광차단영역인 스토리지 커패시터의 폭을 감소시켜 형성할 수 있다. 즉, 스토리지 커패시터를 구성하는 스토리지 제 1 전극(105') 및 스토리지 제 2 전극(111')과 그 상부에 배치되는 드레인전극(102b)의 폭을 줄일 수 있어, 이차적으로 개구율을 증가시키는 효과를 얻는다. 결국, 본 발명은 설정된 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 형성하면서도, 액정표시소자의 개구율을 최대화할 수 있는 것이다.Therefore, since the storage capacitance is increased over the entire pixel area, it can be formed by reducing the width of the storage capacitor as the light blocking region. That is, the widths of the storage first electrode 105 'and the storage second electrode 111' constituting the storage capacitor and the
이하, 첨부한 도면을 통해 상기한 실시예에 따른 액정표시소자의 제조방법을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the above embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a ~ 도 3d는 본 발명에 따른 액정표시소자의 제조과정을 나타내는 도면으로서, 먼저 도 3a에 도시된 바와 같이, 투명한 제 1 기판(100)을 준비한 다음, 그 상부에 반도체막(미도시)을 형성한 후, 제 1 마스크 공정을 통해 아일랜드 형태의 다결정 실리콘 반도체층(105)과, 상기 반도체층(105)의 연장선으로 이루어진 스토리지 제 1 전극(105')을 형성한다.3A to 3D illustrate a manufacturing process of a liquid crystal display according to the present invention. First, as shown in FIG. 3A, a transparent
반도체막은 제 1 기판(100) 상에 플라즈마화학기상증착(plasma enhanced chemical vapor deposition;PECVD) 방법을 통해 비정질의 실리콘층을 소정두께로 증착한 다음, 탈수소화 공정 및 결정화 공정을 통해 형성한다. 이때, 탈수소화 공 정은 비정질실리콘층 내에 결합된 수소를 제거하는 공정으로 가열로에 넣고 400℃내외의 온도에서 가열함으로써 이루어진다. 즉, 비정질실리콘층을 형성하는 과정에서 분자들 결합이 불안정한 비정질로 형성되기 때문에 분자들이 가지는 잉여 결합기 내에 수소이온이 결합하게 되는데, 이러한 수소이온은 비정질실리콘을 결정화하는 과정에서 불순물(defect)로 작용하게 되며, 결정화 과정에서 실리콘층을 손상시킬 수 있으므로 미리 제거되어야 한다.The semiconductor film is deposited on the
결정화 공정은 고온의 가열로 내에서 비정질실리콘층을 가열하는 가열방식과 엑시머 레이저 에너지를 이용하여 비정질실리콘층을 순간적으로 가열하고 결정화 하는 레이저 결정화방법이 사용될 수 있다. 레이저 결정화 방법은 결정화 과정에서 그레인의 크기를 크게 형성할 수 있기 때문에, 가열방식보다 전기 이동도를 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 고속 동작을 요하는 박막트랜지스터를 형성하고자 할 때 효과적이다.The crystallization process may be a heating method for heating the amorphous silicon layer in a high temperature furnace and a laser crystallization method for instantaneously heating and crystallizing the amorphous silicon layer using excimer laser energy. Since the laser crystallization method can form a large grain size during the crystallization process, there is an advantage that can significantly improve the electrical mobility than the heating method, it is effective when forming a thin film transistor requiring a high speed operation.
한편, 도면에 도시하진 않았지만, 반도체층을 형성하기 전, 제 1 기판(100) 위에 SiOx 또는 SiNx와 같은 버퍼층(미도시)을 형성한다. 이때, 버퍼층은 상기 비정질실리콘을 다결정실리콘으로 바꾸는 열처리 공정에서 온도가 높아짐에 따라, 제 1 기판(100)내에 함유되어 있던 불순물들이 반도체층으로 유입되어 오염시키는 것을 막아주는 역할을 한다.Although not shown, a buffer layer (not shown) such as SiOx or SiNx is formed on the
그 다음으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 반도체층(105) 및 스토리지 제 1 전극(105')을 포함하는 제 1 기판(100) 전면에 게이트절연막인 실리콘산화막(SiO2) 또는 실리콘질화막(SiNx)과 같은 제 1 절연막(미도시) 및 알루미늄(Al), 몰리브덴 (Mo), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 및 몰리브덴의(Mo)의 이중층과 같은 제 1 금속막(미도시)을 증착한다. 이어서, 제 2 마스크 공정을 통해 제 1 금속막을 패터닝함으로써, 게이트라인(101)과 상기 게이트라인(101)으로부터 분리되는 게이트전극 즉, 제 1 및 2게이트전극(101a, 101b)과, 공통신호를 전달하는 공통라인(111)과 상기 스토리지 제 1 전극(105') 상부에서 상기 공통라인(111)의 일부로 형성되는 스토리지 제 2 전극(111')을 형성한다. 또한, 상기 공통라인(111)으로 부터 연장 형성되는 제 1 차광층(111a)을 형성한다. 이때, 상기 스토리지 제 1 전극(105') 및 스토리지 제 2 전극(111')은 제 1 절연막(미도시)을 사이에 두고 스토리지 커패시터를 형성하게 되고, 상기 제 1 차광층(111a)은 후술될 과정에서 형성될 화소전극(120)과 함께 추가의 스토리지 커패시턴스를 형성하게 된다.Next, as shown in FIG. 3B, a silicon oxide film (SiO 2) or a silicon nitride film (SiNx), which is a gate insulating film, on the entire surface of the
이어서, 상기 제 1 및 2 게이트전극(101a, 101b)를 마스크로 적용하여 반도체층(105) 내로 불순물 이온을 주입함으로써, 불순물 이온이 주입된 영역에 소스영역(112a) 및 드레인영역(112b)을 각각 형성한다. 이때, 소스/드레인영역(112a, 112b)은 다결정실리콘으로 형성된 반도체층의 일부를 메탈화함으로써, 이 영역에 접속하는 전극과의 오믹컨택(ohmic contact) 특성을 향상시키기 위해 형성하는 것으로, 불순물 이온은 주로 3족 불순물 이온(예를 들면, 붕소(Boron;B))를 사용한다. 이것은 다결정실리콘을 반도체층으로 사용하는 액정표시소자의 제조공정에서는 N형의 박막 트랜지스터에 비해 공정이 단순하고 장치의 열화문제가 없기 때문이다. 그러나 N형의 박막 트랜지스터를 제조하고자 할 경우에는 인(P)등의 5족 불순물 이온을 주입하여 사용할 수 있다.Subsequently, the impurity ions are implanted into the
상기한 바와 같이, 불순물 주입을 통해 소스/드레인영역(112a, 112b)의 형성이 완료되면, 그 상부에 제 2 절연막(미도시)을 증착한 다음, 제 3 마스크 공정을 통해 이들을 패터닝함으로써, 상기 소스영역(117a) 및 드레인영역(117b)의 일부를 노출시키는 제 1 및 제 2 콘택홀(미도시)을 형성한다.As described above, when the formation of the source /
다음으로, 그 상부에 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTa, MoW)과 같은 제 2 금속막을 도포한 후, 제 4 마스크 공정을 통해 이를 패터닝함으로써, 도 3c와 같이, 데이타라인(104)과, 소스/드레인전극(102a, 102b)을 형성한다. 이때, 상기 소스전극(102a)은 제 1 콘택홀(107a)을 통해 소스영역(112a)과 접속하고, 드레인전극(119b)은 제 2 콘택홀(107b)을 통해 드레인영역(412b)과 접속하게 된다.Next, by applying a second metal film such as molybdenum (Mo), molybdenum alloys (MoTa, MoW) on top of it, and patterning it through a fourth mask process, as shown in Figure 3c, the data line 104, Source /
이어서, 소스전극(102a) 및 드레인전극(102b)을 포함하는 제 1 기판(100) 전면에 BCB(benzocyclobutene) 또는 포토아크릴(phto acryl)과 같은 유기막을 도포함으로써, 제 3 절연막(미도시)을 형성한 후, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제 5 마스크 공정을 통해 제 3 절연막(미도시)을 패터닝함으로써, 드레인전극(102b)의 일부를 노출시키는 제 3 콘택홀(107c)을 형성한다. 이어서, 상기 제 3 콘택홀(107c)이 형성된 제 3 절연막(미도시) 위에 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 또는 TO(tin oxide)와 같은 투명도전체층(미도시)을 도포하고, 제 6 마스크 공정을 통해 상기 투명도전체층을 패터닝하여 화소전극(120)을 형성하는데, 상기 화소전극(120)은 제 3 컨택홀(107c)을 통해 상기 드레인전극(102b)과 전기적으로 연결되도록 한다. 이때, 상기 화소전극(120)은 소정 영역이 상기 제 1 차광층(111a)과 오버랩되도록 형성된다.Subsequently, a third insulating film (not shown) is applied by coating an organic film such as benzocyclobutene (BCB) or photoacryl (BCB) on the entire surface of the
이상에서 기술된 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 예시된 것으로, 본 발명의 권리 범위를 한정하는 것은 아니다.The embodiments described above are illustrated to illustrate the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.Accordingly, the scope of the invention should be determined by the appended claims rather than by the foregoing description.
상술한 바와 같이, 본 발명은 공통라인으로 이루어진 제 1 차광층을 어레이 기판 상에 형성함으로써, 컬러필터 기판과의 합착 마진을 최소화하여 종래 블랙 매트릭스에 의한 광차단영역의 폭을 줄이고, 광차단영역인 스토리지 커패시터의 폭을 감소시켜, 액정표시소자의 개구율을 향상시키게 된다.As described above, the present invention forms a first light blocking layer formed of a common line on the array substrate, thereby minimizing the bonding margin with the color filter substrate, thereby reducing the width of the light blocking region by the conventional black matrix, By reducing the width of the phosphorus storage capacitor, the aperture ratio of the liquid crystal display device can be improved.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050058924A KR101193448B1 (en) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050058924A KR101193448B1 (en) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Liquid crystal display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070003170A KR20070003170A (en) | 2007-01-05 |
KR101193448B1 true KR101193448B1 (en) | 2012-10-25 |
Family
ID=37870062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050058924A Expired - Lifetime KR101193448B1 (en) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101193448B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11762245B2 (en) | 2020-02-25 | 2023-09-19 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003140172A (en) * | 2001-08-22 | 2003-05-14 | Advanced Display Inc | Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device |
-
2005
- 2005-06-30 KR KR1020050058924A patent/KR101193448B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003140172A (en) * | 2001-08-22 | 2003-05-14 | Advanced Display Inc | Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11762245B2 (en) | 2020-02-25 | 2023-09-19 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070003170A (en) | 2007-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101250789B1 (en) | Method of fabricating liquid crystal display device | |
US7436474B2 (en) | Thin film transistor array panel and liquid crystal display including the panel | |
JP4420462B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
USRE43557E1 (en) | Thin film transistor array panel for a liquid crystal display and a method for manufacturing the same | |
EP3173861B1 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
JP4722118B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
US8324003B2 (en) | Method for manufacturing a thin film transistor array panel | |
CN101145566A (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
US20190243194A1 (en) | Active matrix substrate and method for manufacturing same | |
US20070254415A1 (en) | Thin film transistor substrate, method of manufacturing the same and method of manufacturing liquid crystal display panel including the same | |
US8163606B2 (en) | Method of manufacturing liquid crystal display device | |
JP2018200429A (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
KR101338106B1 (en) | Liquid crystal display and method for fabricating the same | |
US7396765B2 (en) | Method of fabricating a liquid crystal display device | |
KR100546707B1 (en) | Thin film transistor and its formation method | |
KR20050014060A (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
KR20040019593A (en) | Method For Manufacturing of Liquid Crystal Display Device | |
JPH1012882A (en) | Thin film transistor and manufacture thereof | |
KR101107251B1 (en) | Poly thin film transistor substrate and manufacturing method thereof | |
JP2006209130A (en) | Thin film transistor display panel, liquid crystal display device having the display panel, and manufacturing method thereof | |
KR101193448B1 (en) | Liquid crystal display device | |
US7564511B2 (en) | Method of fabricating a circuit array substrate | |
KR20100069902A (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method of the same | |
KR20070109162A (en) | Thin film transistor substrate and manufacturing method thereof | |
US20050042817A1 (en) | Circuit array substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20050630 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20100623 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20050630 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20111011 Patent event code: PE09021S01D |
|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Final Notice of Reason for Refusal Patent event date: 20120502 Patent event code: PE09021S02D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20121008 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20121016 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20121017 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180917 Year of fee payment: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180917 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200925 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240919 Start annual number: 13 End annual number: 13 |