횡전계 액정표시장치의 박막 트랜지스터 어레이기판 및그의 제조방법 document_id A220623029296

본 발명은 액정표시장치의 박막 트랜지스터 어레이기판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 횡전계방식 액정표시장치의 박막 트랜지스터 어레이기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)에서는 액정패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들의 광투과율을 그에 공급되는 데이터 신호를 조절함으로써 데이터 신호에 해당하는 화상을 패널 상에 표시하게 된다. 일반적으로 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다. 현재에는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다. 상기와 같은 액정표시장치들 중에서 상부기판에 형성된 공통전극과 하부기판에 형성된 화소전극이 구비된 횡전계 액정표시장치는 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상판의 공통전극이 접지역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정 셀의 파괴를 방지할 수 있다. 그러나, 상-하로 걸리는 전기장에 의한 액정 구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 갖고 있다. 따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 새로운 기술이 제안되고 있다. 하기 기술될 횡전계 액정표시장치는 한 기판에 형성된 두 전극을 통한 수평전계에 의한 액정 구동방법으로 시야각 특성이 우수한 장점을 갖고 있다. 하기 기술될 내용은 횡전계 액정표시장치에 관한 것이다. 도 1 및 도 2는 일반적인 횡전계 액정표시장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판을 도시한 평면도 및 단면도이다. 도 1 및 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 및 Ⅱ-Ⅱ'선상의 단면도인 도 2를 참조하면, 횡전계 액정표시장치의 박막 트랜지스터 어레이 기판은, 기판(150) 상에 가로방향으로 게이트 배선(151)과 공통배선(151b)이 평행을 이루며 형성되어 있고, 상기 공통배선(151b)에는 상기 공통배선(151b)에서 분기된 복수 개의 공통전극(151c)이 형성되고, 상기 게이트 배선(151)의 일측에는 게이트 전극(151a)이 돌출 형성된다. 그리고, 게이트 배선(151), 공통배선(151b), 게이트 전극(151a)이 형성된 기판(150) 상에 게이트 절연막(152)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(152)이 형성된 기판의 게이트 전극(151a)과 오버랩되도록 박막 트랜지스터의 채널층인 반도체층(153a)이 형성된다. 그리고, 상기 가로 방향으로 형성된 상기 게이트 배선(151) 및 공통배선(151b)과 수직을 이루며 형성된 세로방향의 데이터 배선(155a)이 되어 있다. 따라서, 수직 교차된 게이트 배선(151) 및 데이터 배선(155a)으로 하나의 화소영역이 정의된다. 그리고, 상기 반도체층(153a) 상의 상기 데이터 배선(155a)에는 소스 전극(155b)이 상기 게이트 전극(151)과 소정면적 오버랩되게 형성되어 있고, 상기 소스 전극(155b)과 대응되는 위치에 드레인 전극(155c)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 소스 전극(155b) 및 드레인 전극(155c)이 형성된 기판 전면에 보호막(157)이 형성되고, 상기 드레인 전극(155c)과 노출되도록 보호막(157)에 콘택홀이 형성된다. 그리고, 상기 보호막(157) 상에 화소영역에 형성된 공통전극(151c)과 서로 엇갈리게 형성된 화소전극(160a)이 형성되고, 상기 보호막(157)에 형성된 콘택홀을 통해 화소전극(160a)은 드레인 전극(155c)과 접촉하고 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 화소전극(160a)이 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판 전면에 배향막이 도포된다. 그리고, 배향막이 도포된 박막 트랜지스터 어레이 기판과 액정층을 사이에 두고 대향 배치된 컬러필터 어레이 기판이 구비된다. 상기 컬러필터 어레이 기판은 컬러필터, 블랙 매트릭스 등을 구비한다. 이와 같은 횡전계방식 액정표시소자는, 하나의 기판(150)에 형성된 두 전극 즉, 공통전극(151c) 및 화소전극(160a)에 전압을 인가하지 않으면, 블랙(black) 상태를 표시하고, 공통전극(151c) 및 화소전극(160a)에 전압을 인가하면, 화이트(white) 상태를 표시한다. 이와 같은 화이트 상태와 블랙 상태에서의 대비로 나타내어지는 콘트라스트비를 증가시켜야 하는 데, 블랙 상태의 휘도를 낮추는 것도 하나의 방법이 될 수 있다. 한편, 상기 화소전극(160a) 또는 공통전극(151c)이 형성된 영역은 인접한 영역들보다 돌출 형성되어 있어, 화소전극(160a) 또는 공통전극(151c)이 형성된 영역과 인접한 영역은 단차를 갖게 된다. 상기와 같이 전극(160a, 151c)들의 형성으로 인해 발생되는 단차 영역(R)에는 상기 증착된 배향막에 수행되는 러빙 공정시 러빙의 불균일을 초래하게 되고, 이 영역(R) 상에 위치되는 액정의 배열이 흐트러지게 된다. 이러한 액정의 배열 왜곡 현상은 기판 배면의 백라이트광(159b)을 투과시켜 액정의 배열 왜곡으로 인한 빛샘현상을 유발하게 되는 데, 이는 블랙 상태에서의 휘도를 오히려 증가시키게 하는 문제점이 있다.