액정표시장치의 제조방법 document_id A220623035451

정보화 사회가 급진전함에 따라 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이(display) 분야가 나날이 발전해 가고 있다. 최근 들어서는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위하여 평판표시장치(Flat Panel Display Device)의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 색 재현성이 우수하고 박형인 박막트랜지스터 액정표시장치에 초점이 맞추어져 있다. 이러한 액정표시장치의 디스플레이 방법은 액정분자의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는데, 이는 액정분자의 구조가 가늘고 길며 그 배열에 있어서 방향성을 띠는 선경사각(pretilt angle)을 갖고 있기 때문에 액정에 전압을 인가하면 액정분자가 갖는 선경사각을 변화시켜 액정분자의 배열 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 액정표시장치는 액정층에 적절한 전압을 인가함으로써 그 액정분자의 배열 방향을 임의로 조절하여 액정의 분자배열을 변화시키고, 이러한 액정이 가지고 있는 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛을 임의로 변조함으로써 원하는 화상정보를 표현한다. 예컨대 TN 방식의 액정표시장치는 상부기판에 형성된 공통전극과, 하부기판에 형성된 화소전극 사이에 전계를 형성하여, 기판 사이에 개재되어 있는 액정을 트위스트(twist) 시킴으로써 화상을 디스플레이하게 된다. 그러나, 최근 들어서는 상기 TN 방식의 시야각 문제를 개선한 IPS(In-Plane Switching) 또는 OCB(Optically compensated birefrigence) 방식이 개발되어 이 분야에서도 기술 발전에 박차가 가해지고 있다. 그 가운데 IPS 방식의 액정표시장치는 2개의 전극, 즉 공통전극과 화소전극을 박막트랜지스터 어레이기판상에 형성한 후 두 전극 사이에 전압을 인가하여 기판상에 수평한 방향의 전계를 발생시키고, 그 결과 액정분자를 기판에 대하여 수평한 상태를 유지하도록 구동시키는 방식이다. 이는 시야각 방향에 대한 액정의 복굴절율의 변화가 작아 TN 방식의 액정표시장치에 비하여 우수한 시야각 특성을 띠고 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 IPS 방식의 액정표시장치에 대하여 구체적으로 살펴보고자 한다. 도 1은 IPS 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터 어레이기판상에는 구동신호를 인가하는 게이트 배선(11)과 데이터 신호를 인가하는 데이터 배선(14)이 서로 교차하여 단위화소영역이 정의되고, 상기 게이트 배선(11)과 데이터 배선(14)이 교차하는 영역에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 TFT는 게이트 배선(11)에 연결되어 형성되는 게이트 전극(11a), 상기 데이터 배선(14)에 연장·형성되어 상기 게이트 전극(11a)과 소정영역이 오버랩(overlap)되는 소스 전극(16) 및 상기 게이트 전극(11a)을 기준으로 소스 전극(16)과 대응하는 위치에 형성된 드레인 전극(17)으로 구성된다. 그리고 상기 화소전극(19)은 TFT의 드레인 전극(17)상에 형성된 콘택홀(18)을 통하여 드레인 전극(17)과 전기적으로 접속한다. 또한, 단위화소영역 내에는 게이트 배선(11)에 수평하게 형성된 공통배선(13)에 연장되어 단위화소 방향으로 공통전극(13a)이 슬릿(slit) 형태로 분기되어 형성되어 있고, 또한 상기 슬릿 형태로 분기되는 공통전극(13a)의 사이사이에는 슬릿 형태의 화소전극(19)이 형성되어 TFT에 전기적으로 접속(contact)되어 있다. 또한, 단위화소영역 내에서 게이트 배선(11)에 수평하게 형성되는 공통 배선(13)은 절연막(미도시)을 사이에 두고 화소전극(15)과 오버랩되어 스토리지 커패시터(21)를 형성하고, 상기 스토리지 커패시터(21)는 데이터 배선(14)으로부터 인가된 화소 신호를 일정시간 동안 유지하게 된다. 최근 들어서는 시장 다변화에 따라 액정표시장치가 점점더 대형화되어가면서 그 규모가 증가하는 만큼 단위화소영역 내에 형성되는 슬릿 형태의 공통전극 및 화소전극의 개수도 함께 증가하고 있는데, 가령 42인치 모델의 경우 공통전극 및 화소전극은 총 12개 정도의 블록(block)을 이룰 수 있다. 이와 같이 단위화소영역 내에 형성되는 공통전극 및 화소전극의 개수가 증가하면 증가할수록 그만큼 액정표시장치의 개구율은 감소하게 된다. 다시 말해 단위화소영역 내에서 전극이 위치하는 부위에서는 액정 구동이 원활하게 이루어지지 않게 되므로 액정표시장치의 개구율은 감소하게 되고, 이는 액정표시장치의 구동시 휘도를 저하시켜 화면의 전체적인 화질을 떨어뜨리게 된다. 이를 해결하기 위하여 현재에는 공통전극 및 화소전극의 선폭(L1)을 줄이려는 노력이 강구(講究)되고 있지만, 포토리소그래피 공정시 노광장비의 해상도 등의 한계로 인해 공통전극 및 화소전극의 선폭(L1)을 4㎛ 이하로 형성하기에는 많은 제약이 뒤따르고 있기도 하다.