(57)【要約】【課題】本発明は合着の際合着装備のミスアラインに起因した上下左右マージンを除去して高開口率を確保することができる液晶表示装置及びそれの製造方法を提供する。【解決手段】本発明は第１及び第２基板と、前記第１基板上に形成されるゲート線と、前記第１基板上に形成され前記ゲート線と交差されるデータ線と、前記第１基板上に形成され前記ゲート線及び前記データ線と接続される薄膜トランジスタと、前記第１基板上に形成され前記ゲート線と平行であるストレージ線と、前記第１基板上に形成され前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続される画素電極と、前記第２基板上に形成され前記薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるブラックマトリックスと、を含み、１つの前記ストレージ線上で２つの前記画素電極が上下に隣接して分離されることを特徴とする液晶表示装置及びそれの製造方法に関する。【選択図】図２
2007133412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び第２基板と、
前記第１基板上に形成されるゲート線と、
前記第１基板上に形成され前記ゲート線と交差されるデータ線と、
前記第１基板上に形成され前記ゲート線及び前記データ線と接続される薄膜トランジスタと、
前記第１基板上に形成され前記ゲート線と平行なストレージ線と、
前記第１基板上に形成され前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続される画素電極と、
前記第２基板上に形成され前記薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるブラックマトリックスと、
を含み
１つの前記ストレージ線上で２つの前記画素電極が上下に隣接して分離されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１基板は薄膜トランジスタ基板であり、前記第２基板はカラーフィルタ基板であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記画素電極は、前記ストレージ線と前記ゲート線との間の領域において、前記ストレージ線と接続されたストレージ電極と重畳されることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１基板上に形成され、前記画素電極と前記データ線との絶縁のための有機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１基板上に形成され前記データ線と重畳され前記データ線より線幅がより広いダミーゲートパターンをさらに含むことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記データ線の線幅は２μｍ〜１０μｍであり、
前記ダミーゲートパターンの線幅は６μｍ〜１４μｍであることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記画素電極の両側は、前記データ線及び前記ダミーゲートパターンのうち少なくともいずれか一つと重畳されることを特徴とする請求項４または５記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１基板上に形成され、前記ストレージ線と接続されたストレージ電極と前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極とが少なくとも一層の絶縁膜を間に置いて重畳されて形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２基板上に形成され、前記画素電極と重畳され前記データ線及び前記ストレージ線のうち少なくともいずれか一つと対応される領域で所定間隔で離隔されたカラーフィルタを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
互いに交差するゲート線及びデータ線、前記ゲート線と平行なストレージ線、前記ゲート線及び前記データ線と接続された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続された画素電極を含む薄膜トランジスタアレイを第１基板上に備える段階と、
前記薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるブラックマトリックスを含むカラーフィルタアレイを第２基板上に備える段階と、
液晶を間に置いて前記第１基板と第２基板とを合着する段階と、
を含み、
一つの前記ストレージ線上で2つの前記画素電極が上下に隣接して分離されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記薄膜トランジスタアレイを前記第１基板上に備える段階は、
前記ゲート線、前記薄膜トランジスタのゲート電極、前記ストレージ線及びストレージ電極を含むゲートパターンを形成する段階と、
前記ゲートパターンを覆うようにゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上に前記薄膜トランジスタの活性層及びオーミックコンタクト層を形成する段階と、
前記活性層及び前記オーミック接触層が形成された第１基板上に前記データ線、前記薄膜トランジスタのソース電極及び前記ドレイン電極を含むデータパターンを形成する段階と、
前記データパターンを覆うように有機絶縁膜を形成する段階と、
前記有機絶縁膜上に画素電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記薄膜トランジスタアレイを前記第１基板上に備える段階は、
前記ゲートパターン形成と同時に前記データ線と重畳され前記データ線より線幅がより広いダミーゲートパターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記画素電極を形成する段階は、
前記画素電極の両側が前記データ線及び前記ダミーゲートパターンのうち少なくともいずれか一つと重畳されるように形成する段階であることを特徴とする請求項１７または請求項１２記載の液晶表示装置の製造方法。  
【請求項１４】
前記画素電極を形成する段階は、
前記画素電極が前記ストレージ線と接続されたストレージ電極及び前記ストレージ線と前記ゲート線との間の領域と重畳されるように形成する段階であることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記薄膜トランジスタアレイを前記第１基板上に備える段階は、
前記ストレージ線と接続されたストレージ電極と前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極が少なくとも一層の絶縁膜を間に置いてストレージキャパシタを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記カラーフィルタアレイを前記第２基板上に備える段階は、
前記画素電極と重畳され前記データ線及び前記ストレージ線のうち少なくともいずれか一つと対応される領域で所定間隔で離隔されたカラーフィルタを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置及びそれの製造方法に係り、特に合着時合着装備のミスアラインに起因する上下左右マージンを除去して高開口率を確保することができる液晶表示装置及びそれの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、表示装置として最も多く使用されているのは性能及び価額側面で有利であるＣＲＴである。しかし、ＣＲＴは多くの長所にもかかわらず軽薄短小化に難しさがあって、最近にはＣＲＴの代替手段として液晶表示装置が幅広く使用されている。
一般的に、液晶表示装置は電界を用いて液晶の光透過率を調節することで画像を表示する装置である。このような液晶表示装置は液晶を間に置いて合着された薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルタ基板を含む。ところで、液晶表示装置は合着時合着装備に起因したミスアラインが発生できるので上下左右マージンを有するように形成される。即ち、ブラックマトリックスをゲート線及びデータ線と重畳されるようにマトリックス形態で形成すると同時に画素電極及び薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるように形成する。しかし、このような液晶表示装置は高開口率を確保することができない。
【０００３】
高開口率確保のために最近には図１に示されたように有機絶縁膜を使用して画素電極２０２をデータ線１３２と重畳させることで左右マージンを除去することができる液晶表示装置１２が開発されつつある。
このような液晶表示装置１２の薄膜トランジスタ基板には互いに交差されるように形成されたゲート線５２とデータ線１３２、それらの交差部に形成された薄膜トランジスタ４５、薄膜トランジスタ４５と接続された画素電極２０２、ゲート線５２と平行に形成されたストレージ線７２、ストレージ線７２に接続されたストレージ電極８２が基板上に形成されている。
【０００４】
そして、カラーフィルタ基板には光漏れ防止のためのブラックマトリックス２４２、色具現のためのカラーフィルタ、カラーフィルタを保護するためのオーバーコート、画素電極２０２と電界を成す共通電極、カラーフィルタ基板が薄膜トランジスタ基板と所定間隔、即ちセルギャップを保持するようにするためのコラムスペーサがさらに他の基板上に形成されている。
【０００５】
しかし、このような液晶表示装置１２ではゲート線５２とストレージ電極８２との間の領域Ａで光漏れが発生することができ薄膜トランジスタのチャンネルで光漏洩電流が発生することができる。言い替えれば、このような液晶表示装置１２は左右マージンを除去することができるが上下マージンを除去することはできない。このため、ブラックマトリックス２４２をゲート線５２とストレージ電極８２との間の領域Ａ及び薄膜トランジスタ４５のチャンネルと重畳されるように形成しなければならないので高開口率確保に限界が発生する。
【０００６】
一方、高開口率確保のための従来のさらに他の液晶表示装置では隣接する２つの画素電極を一つのゲート線と重畳されるように形成する。しかし、この液晶表示装置は上下マージンを除去することができるが左右マージンを除去することはできない。また、隣接した２つの画素電極を一つのゲート線に重畳させなければならないのでゲート線の線幅を大きくしなければならない。このため、キックバック電圧（Kick−back）が増加されストレージ線及びストレージ電極の幅を大きく形成しなければならない。  
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明が具現しようとする技術的課題は合着時合着装備のミスアラインに起因して上下左右マージンを除去して高開口率を確保することができる液晶表示装置及びそれの製造方法を提供する。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は第１基板及び第２基板と、前記第１基板上に形成されるゲート線と、前記第１基板上に形成され前記ゲート線と交差されるデータ線と、前記第１基板上に形成され前記ゲート線及び前記データ線と接続される薄膜トランジスタと、前記第１基板上に形成され前記ゲート線と平行なストレージ線と、前記第１基板上に形成され前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続される画素電極と、前記第２基板上に形成され前記薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるブラックマトリックスと、含み  １つの前記ストレージ線上で２つの前記画素電極が上下に隣接して分離されることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【０００９】
前記画素電極は、前記ストレージ線と接続されたストレージ電極及び前記ストレージ線と前記ゲート線の間の領域と重畳されることを特徴とする。
また、第１基板上に形成され前記画素電極と前記データ線の絶縁のための有機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする。
ここで、前記第１基板上に形成され前記データ線と重畳され前記データ線より線幅がより広いダミーゲートパターンをさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
前記データ線の線幅は２μｍ〜１０μｍであり、前記ダミーゲートパターンの線幅は６μｍ〜１４μｍであることを特徴とする。
前記画素電極の両側は、前記データ線及び前記ダミーゲートパターンのうち少なくともいずれか一つと重畳されることを特徴とする。
一方、前記第１基板上に形成され前記ストレージ線と接続されたストレージ電極と前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極が少なくとも一層の絶縁膜を間に置いて重畳されて形成されるストレージキャパシタをさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記第２基板上に形成され前記画素電極と重畳され前記データ線及び前記ストレージ線のうち少なくともいずれか一つと対応される領域で所定間隔で離隔されたカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする。  
本発明は第１基板、前記第１基板上に形成され互いに交差するゲート線及びデータ線、前記ゲート線と平行なストレージ線、前記ゲート線及び前記データ線と接続された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続された画素電極を含む薄膜トランジスタ基板と、液晶を間に置いて前記第１基板と対向する第２基板、前記第２基板上に形成され前記薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるブラックマトリックスを含むカラーフィルタ基板とを含み、一つの前記ストレージ線上で2つの前記画素電極が上下に隣接して分離されることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１２】
前記薄膜トランジスタ基板の前記画素電極は、前記ストレージ線と接続されたストレージ電極及び前記ストレージ線と前記ゲート線との間の領域と重畳されることを特徴とする。
前記薄膜トランジスタ基板は、前記画素電極と前記データ線の絶縁のための有機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記薄膜トランジスタ基板は、前記データ線と重畳され前記データ線より線幅がより広いダミーゲートパターンをさらに含むことを特徴とする。
具体的に、前記画素電極の両側は、前記データ線及び前記ダミーゲートパターンのうち少なくともいずれか一つと重畳されることを特徴とする。
一方、前記薄膜トランジスタ基板は、前記ストレージ線と接続されたストレージ電極と前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極が少なくとも一層の絶縁膜を間に置いて重畳されて形成されるストレージキャパシタをさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記カラーフィルタ基板は、前記画素電極と重畳され前記データ線及び前記ストレージ線のうち少なくともいずれか一つと対応される領域で所定間隔で離隔されたカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする。
本発明は互いに交差するゲート線及びデータ線、前記ゲート線と平行なストレージ線、前記ゲート線及び前記データ線と接続された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタのドレイン電極と接続された画素電極を含む薄膜トランジスタアレイを第１基板上に備える段階と、前記薄膜トランジスタのチャンネルと重畳されるブラックマトリックスを含むカラーフィルタアレイを第２基板上に備える段階と、液晶を間に置いて前記第１基板と第２基板とを合着する段階と、を含み、一つの前記ストレージ線上で2つの前記画素電極が上下に隣接して分離されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。
【００１５】
前記薄膜トランジスタアレイを前記第１基板上に備える段階は、
前記ゲート線、前記薄膜トランジスタのゲート電極、前記ストレージ線及びストレージ電極を含むゲートパターンを形成する段階と、  前記ゲートパターンを覆うようにゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上に前記薄膜トランジスタの活性層及びオミックコンタクト層を形成する段階と、前記活性層及び前記オミック接触層が形成された第１基板上に前記データ線、前記薄膜トランジスタのソース電極及び前記ドレイン電極を含むデータパターンを形成する段階と、前記データパターンを覆うように有機絶縁膜を形成する段階と、前記有機絶縁膜上に画素電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
続いて、前記薄膜トランジスタアレイを前記第１基板上に備える段階は、前記ゲートパターン形成と同時に前記データ線と重畳され前記データ線より線幅がより広いダミーゲートパターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
具体的に、前記画素電極を形成する段階は、前記画素電極の両側が前記データ線及び前記ダミーゲートパターンのうち少なくともいずれか一つと重畳されるように形成する段階であることを特徴とする。
【００１７】
また、前記画素電極を形成する段階は、前記画素電極が前記ストレージ線と接続されたストレージ電極及び前記ストレージ線と前記ゲート線との間の領域と重畳されるように形成する段階であることを特徴とする。
そして、前記薄膜トランジスタアレイを前記第１基板上に備える段階は、前記ストレージ線と接続されたストレージ電極と前記薄膜トランジスタの前記ドレイン電極が少なくとも一層の絶縁膜を間に置いてストレージキャパシタを形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
一方、前記カラーフィルタアレイを前記第２基板上に備える段階は、前記画素電極と重畳され前記データ線及び前記ストレージ線のうち少なくともいずれか一つと対応される領域で所定間隔で離隔されたカラーフィルタを形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。
図２は本発明の実施例による液晶表示装置を示す平面図であり、図３は図２のIII−III‘線に沿って切断した断面図である。
図２及び図３を参照すると、本発明の実施例による液晶表示装置１０は入射される光透過量を調節する液晶２０、液晶２０を間に置いて合着された薄膜トランジスタ基板３０、及びカラーフィルタ基板２２０を含む。
【００２０】
液晶２０は画素電極２００からの画素電圧と共通電極２７０から共通電圧との差異によって回転して光透過量を調節する。これのために、液晶２０は誘電率異方性及び屈折率異方性を有する物質からなる。
薄膜トランジスタ基板３０は第１基板４０上に互いに交差されるように形成されたゲート線５０及びデータ線１３０、ゲート線５０とデータ線１３０の交差部に形成された薄膜トランジスタ４７、薄膜トランジスタ４７と接続された画素電極２００、ゲート線５０に対して平行に形成されたストレージ線７０、ストレージ線７０に対して突出されて形成されたストレージ電極８０、データ線１３０及び画素電極２００と重畳されるように形成されたダミーゲートパターン９０、画素電極２００及び保護膜１８０を覆うように形成された第１配向膜２１０を含む。
【００２１】
ゲート線５０はＣｒまたはＣｒ合金、ＡｌまたはＡ合金、ＭｏまたはＭｏ合金、ＡｇまたはＡｇ合金などの単一層または多重層で形成されている。このようなゲート線５０はゲート駆動回路からのゲートオン/オフ電圧を自身と接続された薄膜トランジスタ４７のゲート電極６０に供給する。これのためにゲート線５０の一側は伸長されゲート駆動回路と接続されている。
【００２２】
データ線１３０はＣｒまたはＣｒ合金、ＡｌまたはＡ合金、ＭｏまたはＭｏ合金、ＡｇまたはＡｇ合金、ＴｉまたはＴｉ合金などの単一層または多重層で形成されている。このようなデータ線１３０はデータ駆動回路からのデータ電圧を自身と接続された薄膜トランジスタ４７のソース電極１４０に供給する。このために、データ線１３０の一側は伸長されてデータ駆動回路と接続されている。データ線１３０は合着の際左右マージンを除去するために画素電極２００と重畳されている。ここで、データ線１３０の線幅は２μｍ〜１０μｍであることが望ましい。
【００２３】
薄膜トランジスタ４７はゲート線５０からのゲートオン/オフ電圧に応答してデータ線１３０からのデータ電圧を画素電極２００に供給する。これのために、薄膜トランジスタ４７はゲート線５０と接続されたゲート電極６０、データ線１３０と接続されたソース電極１４０、ソース電極１４０と向き合って形成されており画素電極２００と接続されたドレイン電極１５０、ゲート絶縁膜１００を間に置いてゲート電極６０と重畳された活性層１１０及びオミックコンタクト層１２０を含んでいる。
【００２４】
ゲート電極６０はゲート線５０と同一平面上にゲート線５０と同一材質から形成されている。このようなゲート電極６０はゲート線５０に対して突出されて形成されており、ゲート線５０からのゲートオン/オフ電圧を使用して薄膜トランジスタ４７をオン/オフさせる。
ソース電極１４０はデータ線１３０と同一平面上にデータ線１３０と同一材質から形成されている。このようなソース電極１４０はデータ線１３０に対して突出されて形成されておりデータ線１３０からのデータ電圧を薄膜トランジスタ４７のチャンネルを経由してドレイン電極１５０に供給する。
【００２５】
ドレイン電極１５０はデータ線１３０と同一平面上にデータ線１３０と同一材質から形成されている。このようなドレイン電極１５０はソース電極１４０からのデータ電圧を有機絶縁膜１６０を貫通するバイア１７０と保護膜１８０を貫通するコンタクトホール１９０を通じて自身と接続された画素電極２００に供給する。
活性層１１０は非晶質シリコンから形成されており薄膜トランジスタ４７のチャンネルを形成する。活性層１１０はポリシリコンから形成され薄膜トランジスタのチャンネルを形成することができるが以下では非晶質シリコンから形成された場合のみについて説明する。
【００２６】
オミックコンタクト層１２０はソース電極１４０及びドレイン電極１５０と活性層１１０のオミック接触のために形成される。これのために、オミックコンタクト層１２０には非晶質シリコンにｎ＋のような不純物がドーピングされている。
画素電極２００はＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）またはＩＺＯ（Indium  Zinc  Oxide）のような透明な金属から形成されておりドレイン電極１５０からの画素電圧を液晶２０に印加する。このような画素電極２００の両側は合着の際合着装備のミスアラインに起因した左右マージンを除去するためにデータ線１３０及びダミーゲートパターン９０と重畳され形成されている。このため、画素電極２００下にはアクリル、ポリイミードまたはＢＣＢ（Benzoclylobutene）などのように低誘電常数を有する有機絶縁膜１６０及びＳｉＮｘなどの保護膜１８０が形成されている。このような有機絶縁膜１６０及び保護膜１８０は画素電極２００とデータ線１３０を絶縁させる。ここで、有機絶縁膜１６０のみ形成し保護膜１８０は形成しないこともできる。一方、ダミーゲートパターン９０を形成しないで画素電極２００をデータ線１３０とさらに重畳して形成することで左右マージンを除去することができる。画素電極２００のさらに他の両側は合着の際合着装備のミスアラインに起因した上下マージンを除去するためにストレージ線７０及びストレージ電極８０と重畳され形成されている。即ち、このような構造に起因してゲート線５０とストレージ線７０及びストレージ電極８０の間の領域Ａ‘を画素電極２００が覆うように形成されるので高開口率を確保することができる。また、上下に隣接した２つの画素電極２００は一つのストレージ線７０と重畳されて形成されている。とことで、現在の工程装備及び工程条件上、上下に隣接した２つの画素電極２００間の距離を２．５μｍ以下に形成するに難しく上下に隣接した２つの画素電極２００間の距離が２．５μｍ以下であると上下に隣接した２つの画素電極２００間に接続及び干渉が生じることができる。従って、上下に隣接した２つの画素電極２００間の距離は２．５μｍ以上に確保されることが望ましい。
【００２７】
ストレージ線７０はゲート線５０と同一平面上にゲート線５０と同一材質から形成される。このようなストレージ線７０は共通電極圧発生部からの共通電圧をストレージ電極８０に供給する。ここで、ストレージ線７０は合着の際合着装備のミスアラインに起因した上下マージンを除去するために上下に隣接した２つの画素電極２００と重畳されている。即ち、一つのストレージ線７０上で２つの画素電極２００は上下に隣接して分離される。このため、上下に隣接した２つの画素電極２００が一つのゲート線５０と重畳して形成されないので低いキックバック電圧を確保することができる。ここで、ストレージ線７０の線幅Ｄは多少多きく形成することが望ましい。具体的に、ストレージ線７０の線幅Ｄは６μｍ〜１０μｍであることが望ましい。それは、ストレージ線７０と画素電極２００間のオーバーレイなどを考慮し、上下に隣接した２つの画素電極２００間の距離が２．５μｍ以上になることが望ましいからである。ところで、ストレージ線７０の線幅Ｄが大きくなるとキックバック電圧を低くすることができるのでストレージ電極８０の大きさを減少することができて開口率をさらに確保することができる。また、一つのストレージ線７０と上下に隣接した２つの画素電極２００が重畳されるので画素電極２００でゲート線５０までの距離Ｃが長くなって寄生キャパシタが減少される。従って、キックバック電圧を従来の液晶表示装置と同等水準で保持するとストレージ電極８０の大きさを減少させることができるので開口率をさらに確保することができる。
【００２８】
ストレージ電極８０はゲート線５０と同一平面上にゲート線５０と同一材質から形成される。このようなストレージ電極８０はゲート絶縁膜１００を間に置いて薄膜トランジスタ４７のドレイン電極１５０と重畳されることでストレージキャパシタを形成する。即ち、ストレージ電極８０はストレージ線７０からの共通電圧を使用して画素電極２００に供給された画素電圧が一つのフレームの間保持されるようにする。
【００２９】
ダミーゲートパターン９０はゲート線５０と同一平面上にゲート線５０と同一材質から形成される。このようなダミーゲートパターン９０は合着の際合着装備のミスアラインに起因する左右マージンを除去するために画素電極２００の両側と重畳されて形成される。このとき、ダミーゲートパターン９０の線幅はデータ線１３０の線幅より広いことが望ましい。具体的に、ダミーゲートパターン９０の線幅は６μｍ〜１４μｍであることが望ましい。しかし、ダミーゲートパターン９０はデータ線１３０と画素電極２００をさらに重畳して形成したときには形成しなくてもよい。
【００３０】
第１配向膜２１０は界面効果によって液晶２０の配列状態を規制する。これのために、配向膜は数百Å〜数千Åの膜厚さに形成され液晶２０と画素電極２００との間で電気的に安定を保持するために高い非抵抗値を有する。
カラーフィルタ基板２２０は第２基板２３０上に薄膜トランジスタ４７の光漏洩電流を防ぐために形成されたブラックマトリックス２４０、色具現のために形成されたカラーフィルタ２５０、ブラックマトリックス２４０及びカラーフィルタ２５０を覆うように形成されたオーバーコート２６０、オーバーコート２６０上に形成された共通電極２７０、セルギャップを保持するためのコラムスペーサ２８０、共通電極２７０及びコラムスペーサ２８０を覆うように形成された第２配向膜２９０を含む。
【００３１】
ブラックマトリックス２４０は薄膜トランジスタ４７のチャンネルへの直接的な光照射を遮断して薄膜トランジスタ４７の光漏洩電流を防ぐために不透明な有機物質または不透明金属から形成されている。このようなブラックマトリックス２４０は図１に示された従来の液晶表示装置１２と異なって薄膜トランジスタ４７のチャンネル部分でのみ重畳されるように形成される。このため、本発明の液晶表示装置１０は高開口率を確保することができる。
【００３２】
カラーフィルタ２５０は色を具現するために赤色、緑色カラーフィルタＲ、Ｇ及び青色カラーフィルタを含む。 赤色、緑色カラーフィルタＲ、Ｇ及び青色カラーフィルタはそれぞれ自身が含んでいる赤色、緑色、青色顔料を通じて特定波長の光を吸収または透過させることで赤色、緑色、青色を帯びるようになる。この際、 赤色、緑色カラーフィルタＲ、Ｇ及び青色カラーフィルタをそれぞれ透過した赤色、緑色、青色光の加法混色を通じて多様な色相が具現される。このようなカラーフィルタの配置は 赤色、緑色カラーフィルタＲ、Ｇ及び青色カラーフィルタそれぞれが一列に形成されたストライフ形態を有する。即ち、データ線を基準にして 赤色、緑色カラーフィルタＲ、Ｇ及び青色カラーフィルタが交番的に形成される。この際、ストレージ線７０を基準にして 赤色、緑色カラーフィルタＲ、Ｇ及び青色カラーフィルタそれぞれが分離できる。
【００３３】
オーバーコート２６０は透明な有機物質から形成されておりカラーフィルタ２５０を保護し共通電極２７０の良好なステップカバリッジのために形成される。
共通電極２７０はＩＴＯまたはＩＺＯのような透明な金属から形成されており共通電圧発生部からの共通電圧を液晶２０に印加する。このために、共通電極２７０は薄膜トランジスタ基板３０上に形成された共通電極線と、薄膜トランジスタ基板３０とカラーフィルタ基板２２０との間に形成されたショートを通じて共通電圧の印加を受ける。
【００３４】
コラムスペーサ２８０は有機または無機物質から形成されておりブラックマトリックス２４０と重畳されて形成されセルギャップを保持する。一方、コラムスペーサ２８０を形成しないで薄膜トランジスタ基板３０とカラーフィルタ基板２２０との間にボールスペーサを散布してセルギャップを保持することができる。
第２配向膜２９０は薄膜トランジスタ基板３０に形成された第１配向膜２１０と同一材質から形成される。このような第２配向膜２９０は界面効果によって液晶２０の配列状態を規制する。このために、配向膜は数百Å〜数千Åの膜厚さに形成され液晶２０と共通電極２７０との間で電気的に安定を保持するために高い非抵抗値を有無。
【００３５】
上述した液晶表示装置１０は図４〜図１３に示すように製造工程を通じて形成される。ここで、図４〜図９は薄膜トランジスタアレイ工程を示し、図１０〜図１２はカラーフィルタアレイ工程を示し、図１３はセル工程を示す。
まず、図４〜図９を参照して薄膜トランジスタアレイ工程について説明する。
図４を参照すると、ガラスやプラスチックのような第１基板４０上にゲート線及びゲート電極６０、ストレージ線及びストレージ電極８０、ダミーゲートパターン９０を含むゲートパターンを単一層または多重層に形成する。
【００３６】
具体的に、スパッタリングなどの方法を使用して第１基板４０上にＣｒまたはＣｒ合金、ＡｌまたはＡ合金、ＭｏまたはＭｏ合金、ＡｇまたはＡｇ合金などのゲート金属物を単一層または多重層で蒸着する。例えば、Ａｌを２５００Åの厚さに蒸着しその上Ｃｒを１０００Åの厚さに蒸着する。続いて、ゲートマスクを使用したフォトリソグラフィ工程を通じてゲート金属層をパターニングして単一層または多重層のゲートパターンを形成する。
【００３７】
図５を参照すると、ゲートパターンを形成した後ゲート絶縁膜１００及び活性層１１０、オミックコンタクト層１２０を形成する。
具体的に、ケ゛ートハ゜ターンを形成した後PECVD(plasma Enhanced chemical Vapor deposition)などの方法を使用してSiNxまたはSiOxなどのケ゛ート絶縁膜100とa-Siのような活性層110とnト゛ーヒ゜ンク゛されたa-Siのようなオミックコンタクト層120を連続蒸着する。例えば、SiH4、H2、NH3を使用してSiNxを4500Åに蒸着してケ゛ート絶縁膜100を形成する。続いて、SiH4、H2を使用してa-Siを1500Åに蒸着し、続いて、SiH4、H2、PH3を使用してPがトーヒ゜ンク゛されてa-Siを600Åに蒸着する。その後、アクチィフ゛マスクを使用したフォトリソク゛ラフィ工程を通じて活性層110及びオミックコンタクト層120を形成する。
【００３８】
図６を参照すると、ゲート絶縁膜１００及び活性層１１０、オミックコンタクト層１２０を形成した後、データ線１３０及びソース電極１４０、ドレイン電極１５０を含むデータパターンを単一層または多重層に形成する。
具体的に、スパッタリングなどの方法を使用してゲート絶縁膜１００とオミックコンタクト層１２０上に ＣｒまたはＣｒ合金、ＡｌまたはＡ合金、ＭｏまたはＭｏ合金、ＡｇまたはＡｇ合金、ＴｉまたはＴｉ合金などの単一層または多重層に蒸着する。例えば、Ｃｒを１５００Åの厚さに蒸着する。続いて、データマスクを使用したフォトリソグラフィ工程を通じてデータ金属層をパターニングして単一層または多重層のデータパターンを形成する。その後、ソース電極１４０及びドレイン電極１５０の間に露出されているオミックコンタクト層１２０を乾式エッチングして活性層１１０を露出させる。この際、活性層１１０も若干エッチングされオーバーエッチングされることができる。
【００３９】
一方、それぞれ異なるアクティブマスクとデータマスクを使用しないで一つのマスクである部分露光マスクを使用してゲート絶縁膜１００及び活性層１１０、オミックコンタクト層１２０、データパターンを同時に形成することができる。ここで、部分露光マスクはスリットパターンを有する回折露光マスクや半透過マスクである。
図７を参照すると、データパターンを形成した後バイア１７０を含む有機絶縁膜１６０を形成する。
【００４０】
具体的に、データパターンを形成した後ＢＣＢ、ポリイミード、アクリルなどのような有機物質を塗布して有機絶縁膜１６０を形成する。例えば、アクリル２μｍ厚さに塗布する。続いて、有機絶縁膜マスクを使用したフォト工程を通じてバイア１７０を形成することでドレイン電極１５０を露出させる。
図８を参照すると、有機絶縁膜１６０を形成した後コンタクトホール１９０を含む保護膜１８０を形成する。
【００４１】
具体的に、有機絶縁膜１６０を形成した後ＰＥＣＶＤなどの方法を使用してＳｉＮｘまたはＳｉＯxのような保護膜１８０を蒸着する。例えば、ＳｉＨ４、Ｈ２、ＮＨ３を使用してＳｉＮｘを２０００Åに蒸着する。続いて、保護膜マスクを使用したフォトリソグラフィ工程を通じてコンタクトホール１９０を形成することでドレイン電極１５０を露出させる。しかし、このような保護膜１８０は場合によって形成しないこともできる。即ち、保護膜１８０は形成しないで有機絶縁膜１６０のみを形成することができる。
【００４２】
図９を参照すると、保護膜１８０を形成した後画素電極２００を形成する。
具体的に、保護膜１８０を形成した後スパッタリングなどの方法を使用してＩＴＯまたはＩＺＯなどのような透明導電金属層を形成する。例えば、ＩＴＯを７００Åに蒸着して透明導電金属層を形成する。続いて、画素電極マスクを使用したフォトリソグラフィ工程を通じて透明導電金属層をパターニングして画素電極２００を形成する。
【００４３】
次に、図１０ないし図１１を参照してカラーフィルタアレイ工程について説明する。
図１０を参照すると、ガラスやプラスチックのような第２基板２３０上にブラックマトリックス２４０を形成する。
具体的に、スパッタリングなどの方法を使用して ＣｒまたはＣｒ合金などのブラック層を単一層または多重層に蒸着する。例えば、ＣｒＯｘを５００Åに蒸着し、続いてＣｒを１５００Åに蒸着する。その後、ブラックマトリックスマスクを使用したフォトリソグラフィ工程を通じてブラックマトリックス２４０を形成する。このようなブラックマトリックス２４０はＣｒまたはＣｒ合金を使用しないで有機物質を使用して形成することができる。即ち、例えば、不透明な有機物質を１．５μｍの厚さに塗布した後ブラックマトリックスマスクを使用したフォト工程を通じてブラックマトリックス２４０を形成することができる。
【００４４】
図１１を参照すると、ブラックマトリックス２４０を形成した後カラーフィルタ２５０を形成する。
具体的に、陰の感光性を有する赤色カラー層を塗布した後赤色カラーフィルタマスクを使用したフォト工程を通じて赤色カラーフィルタＲを形成する。続いて、陰の感光性を有する緑色カラー層を塗布した後緑色カラーフィルタマスクを使用したフォト工程を通じて緑色カラーフィルタＧを形成する。続いて、陰の感光性を有する青色カラー層を塗布した後青色カラーフィルタマスクを使用したフォト工程を通じて青色カラーフィルタを形成する。
【００４５】
図１２を参照すると、カラーフィルタ２５０を形成した後オーバーコート２６０及び共通電極２７０、コラムスペーサ２８０を形成する。
具体的に、カラーフィルタ２５０を形成した後有機物質を全面に塗布してオーバーコート２６０を形成する。例えば、有機物質１．２μｍの厚さに塗布してオーバーコート２６０を形成する。続いて、スパッタリングなどの方法を使用してＩＴＯやＩＺＯのような金属を蒸着して共通電極２７０を形成する。例えば、ＩＴＯを７００Åに蒸着して共通電極２７０を形成する。その後、有機物質を全面に塗布したコラムスペーサ層を形成する。例えば、有機物質４μｍの厚さに塗布してコラムスペーサ層を形成する。続いて、コラムスペーサマスクを使用したフォト工程を通じてコラムスペーサ２８０を形成する。
【００４６】
一方、薄膜トランジスタアレイ工程が進行された第１基板４０とカラーフィルタアレイ工程が進行された第２基板２３０を使用して図１３のようなセル工程を行う。
図１３を参照すると、まず、薄膜トランジスタアレイ工程Ｓ１が行われた第１基板を洗浄装置を使用して洗浄しＳ２、カラーフィルタアレイ工程Ｓ５が進行された第２基板を洗浄装置を使用して洗浄するＳ６。
【００４７】
具体的に、第１基板及び第２基板をＵＶを照射して洗浄する。この際、ＵＶの波長は２００ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲であることが望ましい。続いて、ブラシbrushとテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Tetramethyl  ammonium  hydroxide、ＴＭＡＨ）を使用して第１基板及び第２基板を洗浄する。ここで、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドは第１基板及び第２基板表面で回転するブラシと第１基板及び第２基板の摩擦が柔らかくできるようにする潤滑剤及びブラシが第１基板及び第２基板を洗浄できるようにする洗浄剤役割をする。続いて、超純水を使用して第１基板及び第２基板を洗浄した後エアーナイフを使用して第１基板及び第２基板を乾燥させる。
【００４８】
その後、洗浄された第１基板上に第１配向膜を形成しＳ３、洗浄された第２基板上に第２配向膜を形成するＳ７。
具体的に、樹脂板を使用して水平配向剤を含む配向液を第１基板と第２基板上に塗布する。水平配向剤としてはポリアミド酸（polyamic  acid）を使用する。または水平配向剤の代わりにポリアミド酸の垂直配向剤を使用することができる。この際、溶媒に対する水平配向剤の溶解度、粘性などが適切に調節されることが望ましい。また、第１及び第２配向膜による印加電圧降下を防止するために０．０５μｍ〜０．１μｍ程度の厚さに塗布することが望ましい。続いて、配向液を焼成させて配向液に塗布されている溶媒を除去することでポリイミードの第１及び第２配向膜を形成する。
【００４９】
その後、第１基板の薄膜トランジスタアレイに備えられた表示領域上に液晶を滴下するＳ４。または、液晶滴下工程の代わりに液晶注入を適用することができる。しかし、この際には工程順序及び方法が変わってもよいのである。
具体的に、陽の誘電率異方性を有する液晶を第１基板の薄膜トランジスタアレイに備えられた表示領域上に滴下する。または、陰の誘電率異方性を有する液晶を使用することができる。
【００５０】
一方、第１基板の薄膜トランジスタアレイに備えられた表示領域上に液晶を滴下する時には第２基板のカラーフィルタアレイに備えられた非表示領域上にショート塗布及びシーラントを塗布するＳ８。または、第２基板に備えられた表示領域上に液晶を滴下し第１基板上に備えられた非表示領域上にショート塗布及びシーラント塗布することができる。
具体的に、第２基板のカラーフィルタアレイに備えられた非表示領域にＡｇのような導電物質であるショートを塗布する。その後、第２基板のカラーフィルタアレイに備えられた非表示領域にエポキシ樹脂のようなシーラントを塗布する。ここで、ショート塗布とシーラント塗布順序は変わることができる。
【００５１】
その後、液晶が滴下された第１基板とショート及びシーラントが塗布された第２基板を合着するＳ９。
具体的に、第１基板と第２基板とを合着装置にローディングして第１基板と第２基板を合着する。この際、液晶は真空によってシーラントによって備えられた閉鎖領域内に均等に広がる。ところで、このような合着の際合着装備は第１基板と第２基板のミスアラインを発生させることができる。しかし、本発明の液晶表示装置は画素電極の両側がデータ線及びダミーゲートパターンと重畳されるように形成されており画素電極のさらに他の両側がストレージ線と重畳され形成されているのでミスアラインが発生するとしても合着不良による光漏れが発生しない。
【００５２】
その後、合着された第１基板と第２基板のシーラントを熱硬化するＳ１０。
具体的に、合着された第１基板と第２基板を加温、加圧させシーラントを熱硬化する。例えば、熱硬化する１時間の間１２０℃で行うことができる。以後、合着された第１基板と第２基板を実温状態に冷やす。一方、加温前ネマチック状態の液晶は加温の後等方性（Isotropic）状態となり、その後の実温状態では再度ネマチック状態に戻ってくるのでより均一な液晶配向を得ることができる。
【００５３】
その後、合着された第１基板と第２基板を切断してそれぞれの液晶表示パネルを形成するＳ１１。
具体的に、グラス罫書き針（Glass  Scriber）装置に合着された第１基板と第２基板とローディングしてｘ、ｙ方向のうちいずれか一つの方向に第１次切断を行った後、９０°回転させ第２次切断を行って液晶表示パネルを形成する。
【００５４】
その後、液晶表示パネルの不均一な側面を研磨するＳ１２。
具体的に、液晶表示パネルをグラインディング（Grinding）装置にローディングして液晶表示パネルの切断部分の不均一な側面を研磨して均一にする。
その後、液晶表示パネルを検査した後Ｓ１３良品の液晶表示パネルをモジュール工程に引継して液晶表示装置を製造するＳ１４。
【００５５】
具体的に、オートプローブステイション（Auto  Probe  Station）に液晶表示パネルをローディングした後、液晶表示パネルのパッド部と液晶表示パネルを駆動するためのゲート駆動回路とデータ駆動回路が装着されたジグを接触させて定められた画像パターンを表示する。その後、画像パターンを変えながら検査を実施し液晶表示パネルの状態を検査して液晶表示パネルの状態に合わせて等級別に分離した後、良品の液晶表示パネルをモジュール工程に引継する。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の液晶表示装置及びそれの製造方法は画素電極の両側がデータ線及びダミーゲートパターンと重畳されるように形成されており画素電極のさらにまたの両側がストレージ線と重畳されて形成されている。このため、合着の際合着装備のミスアラインに起因した上下左右マージンを除去して高開口率を確保することができる。また、ストレージ線の厚い線幅に起因してストレージ電極の大きさを小さくすることができるので高開口率を確保することができる。また、ブラックマトリックスは薄膜トランジスタ基板のチャンネル領域とのみ重畳されるように形成されるので高開口率を確保することができチャンネルでの光漏洩電流が発生しない。
【００５７】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の液晶表示装置を示した平面図である。
【図２】本発明の実施例による液晶表示装置を示した平面図である。
【図３】図２のIII−III‘線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図５】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図６】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図７】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図８】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図９】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図１０】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図１１】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図１２】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【図１３】本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法を示した図面である。
【符号の説明】
【００５９】
１０      液晶表示装置
２０      液晶
３０      薄膜トランジスタ基板
４０      第１基板
４７      薄膜トランジスタ
５０      ゲート線
６０      ゲート電極
７０      ストレージ線
８０      ストレージ電極
９０      ダミーゲートパターン
１００      ゲート絶縁膜
１１０      活性層
１２０      オミックコンタクト層
１３０      データ線
１４０      ソース電極
１５０      ドレイン電極
１６０      有機絶縁膜
１７０      バイア
１８０      保護膜
１９０      コンタクトホール
２００      画素電極
２１０      第１配向膜
２２０      カラーフィルタ基板
２３０      第２基板
２４０      ブラックマトリックス
２５０      カラーフィルタ
２６０      オーバーコート
２７０      共通電極
２８０      コラムスペーサ
２９０      第２配向膜
【図１】
2007133412.tif 000003
【図２】
2007133412.tif 000004
【図３】
2007133412.tif 000005
【図４】
2007133412.tif 000006
【図５】
2007133412.tif 000007
【図６】
2007133412.tif 000008
【図７】
2007133412.tif 000009
【図８】
2007133412.tif 000010
【図９】
2007133412.tif 000011
【図１０】
2007133412.tif 000012
【図１１】
2007133412.tif 000013
【図１２】
2007133412.tif 000014
【図１３】
2007133412.tif 000015