액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.

도 2 및 도 3은 도 1의 액정 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ선 및 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.

도 5 및 도 6은 도 4의 액정 표시 장치를 Ⅴ-Ⅴ 선 및 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이다.

도 8 및 도 9는 도 7의 액정 표시 장치를 Ⅷ-Ⅷ 선 및 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

<도면 부호의 설명>

3...액정층 81, 82...접촉 보조 부재

100...박막 트랜지스터 표시판 110...기판

121, 129...게이트선 124...게이트 전극

140...게이트 절연막 152, 154...반도체

162, 163, 165...저항성 접촉층 171, 179...데이터선

173...소스 전극 175...드레인 전극

180...보호막 181, 182, 185...접촉 구멍

187...층간 절연막 191...화소 전극

200...공통 전극 표시판 210...기판

220...차광 부재 230...색필터

235...접촉 구멍 250...덮개막

270...공통 전극 801, 802...보호층

900...후광 장치

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극과 편광판이 구비된 한 쌍의 표시판 사이에 위치한 액정층을 포함한다. 전기장 생성 전극은 액정층에 전기장을 생성하고 이러한 전기장의 세기가 변화함에 따라 액정 분자들의 배열이 변화한다. 예를 들면, 전기장이 인가된 상태에서 액정층의 액정 분자들은 그 배열을 변화시켜 액정층을 지나는 빛의 편광을 변화시킨다. 편광판은 편광된 빛을 적절하게 차단 또는 투과시켜 밝고 어두운 영역을 만들어냄으로써 원하는 영상을 표시한다.

액정 표시 장치의 한쪽 표시판에는 각 화소에 대응되는 영역에 색필터가 형성되어 있고, 각 화소의 경계 부근에 차광 부재가 형성되어 있다. 색필터는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color)을 표현하는 역할을 하고, 차광 부재는 화소 전극으로 제어되지 않는 부분의 액정을 통과하여 나오는 빛을 차단하여 액정 표시 장치의 대비비를 향상시키는 역할을 한다.

일반적으로 색필터와 차광 부재는 화소 전극이 형성되어 있는 표시판에 대향하는 표시판에 형성하고, 완성된 두 표시판을 서로 마주보게 결합하고 그 사이에 액정을 주입함으로써, 액정 표시 장치를 완성한다.

한편, 액정 표시 장치에는 액정 화소 전극의 전압을 유지하기 위하여 유지 축전기가 더 필요하다. 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터에 게이트 온 전압이 인가되면, 전기 광학 활성층인 액정층에 전하가 충전되고, 이 충전된 전하는 박막 트랜지스터에 다시 게이트 온 전압이 인가될 때까지 유지된다. 일반적으로, 게이트 온 전압에서 게이트 오프 전압으로 바뀔 때, 화소 전압이 다소 하강하는데, 유지 축전기는 이러한 변동 정도를 줄여서 화소 전압을 일정하게 유지한다.

따라서, 액정 표시 장치의 유지 축전기의 유지 용량은 가능한 한 큰 것이 바람직하다.

그러나, 액정 표시 장치의 두 표시판을 마주보게 조립하는 과정에서 화소 전극과 색필터 및 차광 부재 사이의 오정렬이 발생할 수 있고, 이러한 오정렬은 액정 표시 장치의 색재현성을 감소하고, 액정 표시 장치의 대비비를 감소하게 된다.

또한, 액정 표시 장치의 유지 축전기의 유지 용량을 크게 유지하기 위하여 유지 전극을 크게 형성할수록 액정 표시 장치의 개구율은 감소하게 된다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치의 대비비를 높게 유지하고, 개구율을 높이면서도 유지 축전기의 유지 용량을 크게 할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 색필터, 상기 색필터 위에 형성되어 있는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 형성되어 있는 층간 절연막, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 일부 중첩하는 차광 부재, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극, 그리고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 들어 있는 액정층을 포함하며, 상기 차광 부재와 상기 제1 전극은 상기 층간 절연막을 사이에 두고 중첩하여 유지 축전기를 이룰 수 있다.

상기 액정 표시 장치는 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며, 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 게이트 절연막 및 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선 및 드레인 전극, 상기 데이터선 및 드레인 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함할 수 있다.

상기 차광 부재에는 유지 전압이 인가될 수 있다.

본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 형성되어 있는 층간 절연막, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며, 상기 제1 전극과 일부 중첩하는 차광 부재, 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 제2 전극, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 들어 있는 액정층, 상기 제1 및 제2 기판 및 상기 액정층에 빛을 공급하는 광원부를 포함하고, 상기 광원부는 기본색을 각각 표시하는 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원을 순차적으로 점멸시켜 상기 기본색의 시간적 합으로 원하는 색상을 표현할 수 있다.

상기 차광 부재와 상기 제1 전극은 상기 층간 절연막을 사이에 두고 중첩하여 유지 축전기를 이룰 수 있다.

상기 차광 부재에는 유지 전압이 인가될 수 있다.

상기 액정 표시 장치는 상기 제1 기판 위에 형성되어 있으며, 게이트 전극을 포함하는 게이트선, 상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 게이트 절연막 및 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 데이터선 및 드레인 전극, 상기 데이터선 및 드레인 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 포 함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 배치도이고, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅱ-Ⅱ 선 및 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주 보는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

그러면, 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 상세하게 설명한다.

투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다.

각 게이트선(121)은 위로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연 장되어 이와 직접 연결될 수 있다.

게이트선(121)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선(121)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.

게이트선(121)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.

게이트선(121) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 또는 다결정 규소(polysilicon) 등으로 만들어진 복수의 섬형 반도체(152, 154)가 형성되어 있다. 반도체(154)는 게이트 전극(124) 위에 위치하고, 반도체(152)는 게이트선(121)의 경계를 덮어 데이터선(171)의 단선을 방지한다.

반도체(154) 위에는 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(162, 163, 165)는 인 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 배치되어 있다. 반도체(152) 위에도 별도의 섬형 저항성 접촉 부재(162)가 있다.

반도체(152, 154)와 저항성 접촉 부재(162, 163, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80° 정도이다.

저항성 접촉 부재(162, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.

데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 U자형으로 굽은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.

드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있으며 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주한다. 각 드레인 전극(175)은 다소 넓은 한 쪽 끝 부분과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 넓은 끝 부분은 접촉 구멍(185)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있으며, 막대형 끝 부분은 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.

하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(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 돌출부(154)에 형성된다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 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) 및 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.

데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80° 정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.

저항성 접촉 부재(162, 163, 165)는 그 아래의 반도체(152, 154)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다.

데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(154) 부분 위에는 질화 규소나 산화 규소 따위의 무기 물질로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 그러나 보호막(180)은 유기 물질로 이루어질 수 있고, 막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(152, 154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.

보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)이 형성되어 있다.

보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 이들은 ITO 또는 IZO 등의 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있다.

화소 전극(191) 및 보호막(180) 위에는 층간 절연막(187)이 형성되어 있는데, 층간 절연막(187)은 질화 규소 또는 산화 규소를 포함하는 투명한 무기 절연물로 만들어질 수 있고, 외부 회로와의 접합을 위한 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179)에는 제거될 수 있다.

층간 절연막(187) 위에는 도전성 물질로 이루어진 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며, 화소 전극(191), 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 부분과 박막 트랜지스터에 대응하는 부분으로 이루어질 수 있는데, 화소 전극(191), 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 경계부와 중첩한다. 차광 부재(220)는 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 주고, 외부로부터 공통 전압(common voltage)을 인가받는다.

화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.

화소 전극(191)은 외부에서 공통 전압을 인가받는 차광 부재(220)와 중첩하는데, 화소 전극(191)이 차광 부재(220)와 중첩하여 이루는 축전기를 "유지 축전기(storage capacitor)"라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.

다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 도 2 및 도 3을 참고로 하여 설명한다.

투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(210) 위에 공통 전극(270)이 형성되어 있는데, 공통 전극(270)은 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어진다.

표시판(100, 200)의 안쪽 면에는 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 도포되어 있으며 이들은 수평 배향막 또는 수직 배향막일 수 있다. 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비될 수 있는데, 두 편광자의 편광축은 직교하며 이중 한 편광축은 게이트선(121)에 대하여 나란한 것이 바람직하다. 반사형 액정 표시 장치의 경우에는 두 개의 편광자 중 하나가 생략될 수 있다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정층(3)의 지연을 보상하기 위한 위상 지연막(retardation film)(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 또한 편광자, 위상 지연막, 표시판(100, 200) 및 액정층(3)에 빛을 공급하는 조명부(backlight unit)(900)를 포함할 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 조명부(900)는 발광 다이오드 등으로 이루어져 있고, 기본색을 각각 표시하는 복수의 광원을 포함한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 적색, 녹색 및 청색용 광원을 순차적으로 점멸시켜 각 화소가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다.

한편, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대응하는 공통 전극 표시판(200)에 색 필터가 형성되어 있는 액정 표시 장치의 경우, 공통 전극 표시판(200)에 차광 부재를 형성하는 것이 일반적이다. 그러나, 이처럼 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대향하는 공통 전극 표시판(200)에 차광 부재를 형성하면, 두 표시판(100, 200)을 결합할 때 정렬 오차가 발생할 수 있고, 이러한 정렬 오차는 화소 전극으로 제어할 수 없는 부분의 빛을 차단하지 못하여 액정 표시 장치의 대비비가 감소할 수 있다.

또한, 일반적으로 액정 표시 장치의 유지 축전기는 화소 전극(191)과 전기적으로 연결되어 있는 드레인 전극(175)이 기판 위에 형성되어 있는 유지 전극과 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 중첩하여 형성된다.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 색필터를 형성하지 않고, 조명부를 이용하여 삼원색을 표현함과 동시에, 차광 부재(220)를 박막 트랜지스터 표시판(100)에 형성함으로써, 두 표시판(100, 200)의 정렬 오차에 따른 색 재현성의 저하 및 화면의 대비비 감소를 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 유지 축전기는 화소 전극(191)이 층간 절연막(187)을 사이에 두고 공통 전극을 인가 받는 차광 부재(220)와 중첩하여 이루어진다.

즉, 박막 트랜지스터 표시판(100) 위에 도전성 물질로 이루어진 차광 부재(220)를 형성하여, 차광 부재로서의 역할뿐만 아니라, 유지 전극으로서의 역할을 함으로써, 박막 트랜지스터 표시판에 형성되어 있는 유지 전극을 포함하는 액정 표시 장치에 비하여 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.

그러면, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 액정 표시 장치를 Ⅴ-Ⅴ 선 및 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치 역시 서로 마주 보는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

먼저, 박막 트랜지스터 표시판(100)을 보면, 기판(110) 위에 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있다. 게이트선(121) 위에 게이트 절연막(140), 복수의 섬형 반도체(152, 154), 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(162, 163, 165)가 차례로 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(162, 163, 165) 위에는 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140), 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 제1 보호층(801)이 형성되어 있다. 제1 보호층(801)은 이후에 형성되는 색필터(230R, 230G, 230B)의 안료가 반도체층(154)으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

제1 보호층(801) 위에는 색필터(230R, 230G, 230B)가 형성되어 있다. 색필터(230R, 230G, 230B)는 데이터선(171)에 의하여 구획되는 화소 열을 따라 데이터선(171)과 나란한 방향으로 길게 뻗어 있으며, 화소 열에 따라 번갈에 형성되어 있다. 이러한 색필터(230R, 230G, 230B)는 외부 회로와 접합되는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179) 및 드레인 전극(175)을 드러내는 접촉 구멍이 형성될 영역에는 제거되어 있다.

색필터(230R, 230G, 230B) 위에는 제2 보호층(802)이 형성되어 있는데, 제2 보호층(802)은 색필터의 안료가 액정층(3)으로 유입되는 것을 방지한다.

여기서 제2 보호층(802)은 생략할 수 있다.

제1 및 제2 보호층(802)에는 게이트선의 끝부분(129) 게이트선의 끝부분(129), 드레인 전극(175) 및 데이터선의 끝부분(179)을 각각 드러내는 접촉 구멍(181, 182, 185)이 형성되어 있다.

제2 보호층(802) 위에는 ITO 또는 IZO 등으로 이루어진 복수의 화소 전극(191) 및 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)가 형성되어 있다.

화소 전극(191) 및 제2 보호층(802) 위에는 질화 규소 또는 산화 규소를 포함하는 투명한 무기 절연물로 이루어진 층간 절연막(187)이 형성되어 있는데, 외부 회로와 접합되는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179)에서는 제거될 수 있다.

층간 절연막(187) 위에는 도전성 물질로 이루어진 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 주고, 화소 전극(191)과 중첩하여 유지 축전기를 이룬다.

화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(270)과 함께 전기장을 생성 함으로써 두 전극 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.

화소 전극(191)은 외부에서 공통 전압을 인가받는 차광 부재(220)와 중첩하는데, 화소 전극(191)이 차광 부재(220)와 중첩하여 이루는 축전기를 "유지 축전기(storage capacitor)"라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.

다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(210) 위에 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 박막 트랜지스터 표시판(100)에 색필터(230R, 230G, 230B) 및 도전성 물질로 이루어진 차광 부재(220)를 형성함으로써, 두 표시판(100, 200)의 정렬 오차에 따른 색 재현성의 저하 및 화면의 대비비 감소를 방지할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 데이터 신호를 인가받는 화소 전극(191) 및 공통 전극을 인가받는 도전성 차광 부재(220)가 층간 절연막(187)을 사이에 두고 중첩하여 이루는 유지 축전기를 포함함으로써, 차광 부재(220)가 차광 부재로서의 역할뿐만 아니라 유지 전극으로서의 역할을 하게함으로써, 별도의 유지 전극을 포함하는 액정 표시 장치에 비하여 액정 표시 장치의 개구율이 증가한다.

그러면, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 7 내지 도 9를 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 액정 표시 장치를 Ⅷ-Ⅷ 선 및 Ⅸ-Ⅸ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치도 역시 서로 마주 보는 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)과 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

먼저, 박막 트랜지스터 표시판(100)을 보면, 기판(110) 위에 게이트 전극(124)을 포함하는 복수의 게이트선(121)이 형성되어 있다.

게이트선(121) 위에 게이트 절연막(140), 복수의 섬형 반도체(152, 154), 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(162, 163, 165)가 차례로 형성되어 있다.

저항성 접촉 부재(162, 163, 165) 위에는 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140), 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있는데, 보호막(180)은 보호막(180)은 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며, 그 유전 상수(dielectric constant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 무기 물질로 이루어질 수 있고, 보호막(180)은 막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(152, 154) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.

화소 전극(191) 및 보호막(180) 위에는 질화 규소 또는 산화 규소를 포함하는 투명한 무기 절연물로 이루어진 층간 절연막(187)이 형성되어 있는데, 외부 회로와의 접합을 위한 게이트선(121)의 끝 부분(129) 또는 데이터선(171)의 끝 부분(179)에는 제거될 수 있다.

층간 절연막(187) 위에는 도전성 물질로 이루어진 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 주고, 화소 전극(191)과 중첩하여 유지 축전기를 이룬다.

화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(270)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(3)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다.

화소 전극(191)은 외부에서 공통 전압을 인가받는 차광 부재(220)와 중첩하는데, 화소 전극(191)이 차광 부재(220)와 중첩하여 이루는 축전기를 "유지 축전기"라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.

다음, 공통 전극 표시판(200)에 대하여 설명하면, 투명한 유리 또는 플라스틱 따위로 만들어진 절연 기판(210) 위에 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 화소 전극(191) 열을 따라서 세로 방향으로 길게 뻗을 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색 중 하나를 표시할 수 있다.

색필터(230) 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 ITO, IZO 등의 투명한 도전체 따위로 만들어진 공통 전극(270)이 형성되어 있다.

본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판(100)에 형성되어 있는 차광 부재(220)를 포함함으로써, 두 표시판(100, 200)의 정렬 오차에 따른 화면의 대비비 감소를 방지할 수 있고, 데이터 신호를 인가받는 화소 전극(191) 및 공통 전극을 인가받는 도전성 차광 부재(220)가 층간 절연막(187)을 사이에 두고 중첩하여 이루는 유지 축전기를 포함함으로써, 액정 표시 장치의 개구율이 증가할 수 있다.

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.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터 표시판에 색필터 및 도전성 물질로 이루어진 차광 부재를 형성함으로써, 두 표시판의 정렬 오차에 따른 색 재현성의 저하 및 화면의 대비비 감소를 방지할 수 있고, 차광 부재가 화소 전극과 중첩하여 이루는 유지 전극을 포함함으로써, 별도의 유지 전극을 포함하는 액정 표시 장치에 비하여 액정 표시 장치의 개구율이 증가한다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 색필터를 형성하지 않고, 조명부를 이용하여 삼원색을 표현함과 동시에, 차광 부재를 박막 트랜지스터 표시판에 형성함으로써, 두 표시판의 정렬 오차에 따른 색 재현성의 저하 및 화면의 대비비 감소를 방지할 수 있고, 공통 전극을 인가받는 차광 부재가 화소 전극과 중첩하여 유지 전극을 이루게 하여, 액정 표시 장치의 개구율을 증가한다.

이처럼, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 두 표시판의 정렬 오차에 따른 색 재현성의 저하 및 화면의 대비비 감소를 방지할 수 있고, 액정 표시 장치의 개구율이 증가한다.