KR20080051296A - Thin film transistor substrate and method of manufacturing the same, and liquid crystal panel having the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 평면도.1 is a plan view of a liquid crystal display panel according to the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1;
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 1.
도 4(a) 내지 도 4(d)는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도.4 (a) to 4 (d) are cross-sectional views of devices sequentially shown in order to explain a method of manufacturing a thin film transistor substrate taken along the line II ′ of FIG. 1.
도 5(a) 내지 도 5(d)는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절취한 상태의 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도.5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views of devices sequentially shown in order to explain a method for manufacturing a thin film transistor substrate taken along the line II-II 'of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 박막 트랜지스터 기판 200 : 컬러 필터 기판100 thin
300 : 액정 표시 패널 121 : 게이트 라인300: liquid crystal display panel 121: gate line
141 : 데이터 라인 151 : 화소 전극141: data line 151: pixel electrode
171 : 제 1 배향막171: first alignment layer
본 발명은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)에 관한 것으로, 특히 박막 트랜지스터 기판에서 화소 전극 상부에만 배향막을 형성하는 박막 트랜지스터 기판, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 액정 표시 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display (LCD), and more particularly, to a thin film transistor substrate having an alignment layer formed only on a pixel electrode in a thin film transistor substrate, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display panel having the same.
액정 표시 장치는 일반적으로 화소 전극이 형성된 박막 트랜지스터 기판과 공통 전극이 형성된 컬러 필터 기판, 그리고 이들 사이에 형성된 액정층으로 구성되어 화상을 표시하는 액정 표시 패널과 여기에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 포함하여 구성된다. 이러한 액정 표시 장치의 화소 전극 및 공통 전극에 전압을 인가하면 두 전극의 전위차로 인하여 액정층에 전기장이 생성되고, 이 전기장의 세기에 따라 액정 분자들의 배열이 변화된다. 액정 분자의 배열 변화는 액정층을 통과하는 빛의 편광을 변화시키고, 이는 기판의 바깥면에 구비된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다. 그러므로 두 전극의 전위차를 조절하여 전기장의 세기를 바꿈으로써 액정 표시 장치를 통과하는 빛의 투과율을 조절할 수 있다.BACKGROUND ART A liquid crystal display generally includes a thin film transistor substrate on which a pixel electrode is formed, a color filter substrate on which a common electrode is formed, and a liquid crystal layer formed therebetween to display an image, and a backlight unit for irradiating light thereto. It is configured to include. When a voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode of the liquid crystal display, an electric field is generated in the liquid crystal layer due to the potential difference between the two electrodes, and the arrangement of the liquid crystal molecules changes according to the intensity of the electric field. The change in the arrangement of the liquid crystal molecules changes the polarization of light passing through the liquid crystal layer, which is represented by a change in the transmittance of light by the polarizer provided on the outer surface of the substrate. Therefore, the transmittance of light passing through the liquid crystal display may be controlled by changing the electric field intensity by adjusting the potential difference between the two electrodes.
그런데, 액정 표시 장치가 균일한 밝기와 높은 대비비(contrast ratio)를 얻기 위해서는 액정 표시 패널내의 액정 분자들이 일정한 방향으로 배열되어야 한다. 이와 같이 액정 분자들을 일정한 방향으로 배열시키기 위해 폴리이미드(polyimide)등의 유기 고분자 물질을 기판 상부에 도포하여 배향막을 형성한다.However, in order for the liquid crystal display to obtain uniform brightness and high contrast ratio, the liquid crystal molecules in the liquid crystal display panel should be arranged in a certain direction. In order to arrange the liquid crystal molecules in a predetermined direction, an organic polymer material such as polyimide is coated on the substrate to form an alignment layer.
일반적으로 배향막 형성 공정은 APR 플레이트(Asahikasei Photosensitive Resin plate)에 전사된 폴리이미드 용액을 화소 전극이 패터닝된 글래스 기판 상에 도포하는 플렉소그래피(flexography) 방식을 이용하고 있다. APR 플레이트의 표면에는 폴리이미드의 균일한 도포와 단차부의 원활한 도포를 위해 원형 또는 삼각뿔 형태의 돌기들이 형성되어 있다. 이러한 플렉소그래피 방법을 이용한 배향막 형성 공정은 배향막의 균일한 두께 조절이 어렵고, 배향막의 뭉침등의 문제점을 가지고 있어 사선 얼룩 등의 표시 불량을 발생시킨다. 그리고, 플렉소그래피 방식은 재료의 낭비가 심하여 생산비가 상승하게 된다.In general, an alignment layer forming process uses a flexography method in which a polyimide solution transferred to an APR plate (Asahikasei Photosensitive Resin plate) is applied onto a glass substrate on which a pixel electrode is patterned. On the surface of the APR plate, protrusions in the form of circular or triangular pyramids are formed for uniform application of polyimide and smooth application of stepped portions. The alignment film formation process using this flexographic method is difficult to uniformly adjust the thickness of the alignment film, has problems such as aggregation of the alignment film, and causes display defects such as diagonal stains. In addition, in the flexographic method, waste of materials is severe and production costs increase.
또한, 배향막은 박막 트랜지스터 기판에서 화소 전극을 패터닝한 후 전체적으로 형성된다. 즉, 박막 트랜지스터 기판의 보호막 상부에 화소 전극을 형성하기 위한 도전층을 형성하고 식각 공정을 실시하여 패터닝한 후 배향막을 형성하게 된다. 화소 전극을 형성하기 위해서는 도전층 상부에 감광막 패턴을 형성하고, 이를 식각 마스크로 도전층을 식각하는데, 도전층을 식각한 후 감광막 패턴을 제거하기 위한 애싱(ashing) 공정을 진행하게 된다. 그런데, 화소 전극을 형성하기 위한 도전층 식각 공정 후 도전층 내에 파티클이 잔존하게 되고, 애싱 공정 후에도 감광막 잔류물이 잔류하게 된다. 예를들어 화소 전극을 형성하기 위한 도전층의 식각 공정에는 왕수(산 혼합물)가 사용되는데, 사용된 식각 용액중 황산의 SO4 2- 이온은 상당량 도전층 내에 잔류하게 된다. 이러한 잔류물들을 제거하기 위해 유기 세정액을 이용한 세정 공정을 실시하지만, 완전히 제거되지 않아 배향막 내에 불순물이 혼입 되게 된다. 이러한 불순물은 유기물과 배향막의 반응에 의해 배향막의 잔류 DC를 증가시키거나 프리틸트(pretilt)를 증가시키는 등의 부작용을 일으킨다.The alignment layer is formed as a whole after patterning the pixel electrode on the thin film transistor substrate. That is, the conductive layer for forming the pixel electrode is formed on the passivation layer of the thin film transistor substrate, the etching process is performed and patterned to form the alignment layer. In order to form the pixel electrode, a photoresist pattern is formed on the conductive layer, and the conductive layer is etched using an etching mask. An ashing process is performed after the conductive layer is etched to remove the photoresist pattern. However, particles remain in the conductive layer after the conductive layer etching process for forming the pixel electrode, and the photoresist residue remains after the ashing process. For example, aqua regia (acid mixture) is used in the etching process of the conductive layer for forming the pixel electrode, and SO 4 2- ions of sulfuric acid in the used etching solution remain in the conductive layer. In order to remove these residues, a cleaning process using an organic cleaning solution is performed, but impurities are not incorporated completely into the alignment layer. Such impurities cause side effects such as increasing residual DC of the alignment layer or increasing pretilt by the reaction of the organic material and the alignment layer.
또한, 폴리이미드를 이용하여 형성한 배향막은 실라인(sealine)과 액티브 까지의 거리가 점점 줄어들고 있기 때문에 실(seal)과 배향막이 오버랩되면서 실 버블(seal bubble)등의 불량이 발생하여 표시 품질 저하가 발생된다.In addition, since the distance between the sealine and the active is gradually reduced in the alignment layer formed by using polyimide, defects such as seal bubbles occur due to overlap of the seal and the alignment layer, thereby degrading display quality. Is generated.
본 발명의 목적은 화소 전극 상부에만 배향막을 형성함으로써 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있는 박막 트랜지스터 기판, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 액정 표시 패널을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin film transistor substrate, a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display panel having the same, by forming an alignment layer only on the pixel electrode.
본 발명의 다른 목적은 화소 전극을 형성하기 위한 도전층 상부에 배향막을 형성한 후 배향막 및 도전층을 동시에 패터닝하여 화소 전극 상부에만 배향막을 형성할 수 있는 박막 트랜지스터 기판, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 액정 표시 패널을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to form an alignment layer on the conductive layer for forming a pixel electrode, and then patterning the alignment layer and the conductive layer at the same time to form an alignment layer only on the pixel electrode, a method of manufacturing the same and having the same It is to provide a liquid crystal display panel.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판상에 일 방향으로 연장되어 형성된 게이트 라인; 상기 게이트 라인과 교차되도록 연장되어 형성된 데이터 라인; 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극; 및 상기 화소 전극 상부에 형성되며, 상기 화소 전극과 동시에 패터닝되어 형 성된 배향막을 포함한다.A thin film transistor substrate according to the present invention includes a gate line extending in one direction on the substrate; A data line extending to intersect the gate line; A pixel electrode formed in the pixel region defined by the gate line and the data line; And an alignment layer formed on the pixel electrode and patterned and formed simultaneously with the pixel electrode.
상기 게이트 라인에서 돌출되어 형성된 게이트 전극; 상기 데이터 라인에서 돌출되어 형성되며, 상기 게이트 전극과 일부 중첩되어 형성된 소오스 전극; 및 상기 게이트 전극과 일부 중첩되어 상기 소오스 전극과 소정 간격 이격된 드레인 전극을 더 포함한다.A gate electrode protruding from the gate line; A source electrode protruding from the data line and partially overlapping the gate electrode; And a drain electrode partially overlapping the gate electrode and spaced apart from the source electrode by a predetermined distance.
본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법은 기판 상부에 제 1 도전층을 형성한 후 패터닝하여 일 방향으로 연장되는 게이트 전극 및 이로부터 돌출된 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 전체 상부에 게이트 절연막을 형성한 후 상기 게이트 전극을 덮도록 활성층 및 오믹 콘택층을 형성하는 단계; 상기 기판 전체 상부에 제 2 도전층을 형성한 후 패터닝하여 상기 게이트 라인과 교차하여 연장되는 데이터 라인 및 상기 게이트 전극과 일부 중첩되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 전체 상부에 보호막을 형성한 후 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 기판 전체 상부에 제 3 도전층 및 고분자 물질층을 형성하는 단계; 및 상기 제 3 도전층 및 고분자 물질층을 패터닝하여 화소 전극 및 배향막을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor substrate, the method comprising: forming a first conductive layer on the substrate and patterning the gate electrode to extend in one direction and a gate electrode protruding therefrom; Forming an active layer and an ohmic contact layer to cover the gate electrode after forming a gate insulating film over the entire substrate; Forming a second conductive layer over the entire substrate and patterning the second conductive layer to form a data line extending across the gate line and a source electrode and a drain electrode partially overlapping the gate electrode; Forming a contact hole exposing the drain electrode after forming a passivation layer over the entire substrate; Forming a third conductive layer and a polymer material layer over the entire substrate; And patterning the third conductive layer and the polymer material layer to form a pixel electrode and an alignment layer.
상기 고분자 물질층은 스핀 코팅에 의해 형성되며, 상기 고분자 물질층은 폴리이미드를 이용하여 형성한다.The polymer material layer is formed by spin coating, and the polymer material layer is formed using polyimide.
본 발명에 따른 액정 표시 패널은 제 1 기판상에 일 방향으로 연장되어 형성 된 게이트 라인, 이와 교차하도록 연장되어 형성된 데이터 라인, 이들에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극, 및 상기 화소 전극과 동시에 패터닝되어 상기 화소 전극 상부에 형성된 제 1 배향막을 포함하는 박막 트랜지스터 기판; 및 제 2 기판상에 상기 화소 영역 이외의 영역에 대응하여 형성된 블랙 매트릭스, 상기 화소 영역에 대응하여 형성된 컬러 필터, 이들 상부에 형성된 공통 전극 및 상기 공통 전극 상부에 형성된 제 2 배향막을 포함하는 컬러 필터 기판을 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display panel includes a gate line extending in one direction on a first substrate, a data line extending to cross the pixel line, a pixel electrode formed in a pixel region defined by the same, and the pixel electrode. A thin film transistor substrate including a patterned first alignment layer formed over the pixel electrode; And a black matrix formed on a second substrate corresponding to a region other than the pixel region, a color filter formed corresponding to the pixel region, a common electrode formed on the upper portion, and a second alignment layer formed on the common electrode. It includes a substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 패널의 평면도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 패널을 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다.1 is a plan view of a liquid crystal display panel according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display panel of FIG. 1 taken along line II ′, and FIG. 3 is a line II-II ′ of FIG. It is sectional drawing of the state cut along.
도 1, 도 2 및 도 3를 참조하면, 액정 표시 패널(300)은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200), 그리고 이들 사이에 위치하는 액정층(미도시)을 포함한다.1, 2, and 3, the liquid
박막 트랜지스터 기판(100)은 제 1 절연 기판(110) 상부에 일 방향으로 연장되는 다수의 게이트 라인(121)과, 게이트 라인(121)과 교차하는 다수의 데이터 라인(141)과, 게이트 라인(121)과 데이터 라인(141)에 의해 정의된 화소 영역에 형성된 화소 전극(151)과, 게이트 라인(121), 데이터 라인(141) 및 화소 전극(151)에 접속된 박막 트랜지스터(125)를 포함한다. 또한, 화소 전극(151) 상부에 형성된 제 1 배향막(171)을 더 포함한다.The thin
게이트 라인(121)은 제 1 도전층을 패터닝하여 가로 방향으로 연장되도록 형성하며, 게이트 라인(121)의 일부가 상부 또는 하부로 돌출되어 게이트 전극(122)을 이루도록 형성한다.The
데이터 라인(141)은 제 2 도전층을 패터닝하여 게이트 라인(121)과 수직으로 교차되도록 연장 형성되며, 그 일부가 돌출되어 소오스 전극(142)을 이루도록 형성한다. 또한, 데이터 라인(141) 형성시 소오스 전극(142)과 소정 간격 이격되어 드레인 전극(143)이 형성되도록 한다.The
또한, 게이트 라인(121)을 형성하기 위한 제 1 도전층은 알루미늄(Al), 네오디뮴(Nd), 은(Ag), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 및 몰리브덴(Mo) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 도전층은 단일층 뿐 아니라 복수 금속층의 다중층으로 형성될 수 있다. 즉, 물리 화학적 특성이 우수한 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 등의 금속층과 비저항이 작은 알루미늄(Al) 계열 또는 은(Ag) 계열의 금속층을 포함하는 이중층으로 형성할 수도 있다. 또한, 데이터 라인(141) 및 소오스 전극(142) 그리고, 드레인 전극(143)을 형성하기 위한 제 2 도전층도 상술한 금속으로 형성될 수 있고, 다중층으로 형성될 수도 있다.In addition, the first conductive layer for forming the
박막 트랜지스터(125)는 게이트 라인(121)에 공급되는 신호에 응답하여 데이터 라인(141)에 공급되는 화소 신호가 화소 전극(151)에 충전되도록 한다. 따라서, 박막 트랜지스터(125)는 게이트 라인(121)에 접속된 게이트 전극(122)과, 데이터 라인(141)에 접속된 소오스 전극(142)과, 화소 전극(151)에 접속된 드레인 전극(143)과, 게이트 전극(122)과 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143) 사이에 순차적으로 형성된 게이트 절연막(131) 및 활성층(132)과, 활성층(132)의 적어도 일부에 형성된 결정화된 오믹 접촉층(133)을 포함한다. 이때, 오믹 접촉층(133)은 상기한 바와 같이 도핑된 비정질 실리콘막을 엑시머 레이저를 조사하거나 질소 분위기에서 열처리 공정을 실시하여 결정화시킨다.The
게이트 라인(121), 데이터 라인(141) 및 박막 트랜지스터(125)의 상부에는 보호막(144)이 형성되어 있다. 보호막(144)은 질화 실리콘 또는 산화 실리콘 등의 무기 물질로 형성될 수도 있고, 저유전율 유기 절연막으로 형성될 수도 있다. 물론 무기 절연막과 유기 절연막의 이중막으로 형성될 수도 있다.The
화소 전극(151)은 투명한 제 3 도전층을 패터닝하여 게이트 라인(121)과 데이터 라인(141)에 의해 확정된 화소 영역의 기판(110)상에 형성되도록 하며, 드레인 전극(143)과 접속되도록 형성된다.The
제 1 배향막(171)은 액정 표시 패널(300)의 액정 분자들이 일정한 방향으로 배열되도록 하기 위한 것으로, 폴리이미드(polyimide)등의 유기 고분자 물질을 이용하여 화소 전극(151) 상부에만 형성된다.The
한편, 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200) 사이에 위치하는 액정층(미도시)에 인가된 액정 전압을 안정적으로 유지하기 위하여 스토리지 캐패시터 라인(미도시)이 형성될 수 있는데, 예를들어 스토리지 캐패시터 라인(미도시)은 게이트 라인(121)이 형성될 때 게이트 라인(121)과 평행한 방향으로 형성될 수 있다.Meanwhile, a storage capacitor line (not shown) may be formed to stably maintain the liquid crystal voltage applied to the liquid crystal layer (not shown) positioned between the thin
컬러 필터 기판(200)은 제 2 절연 기판(210) 상에 형성된 블랙 매트릭스(221)와, 컬러 필터(231)와, 오버 코트막(241)과, 공통 전극(251)을 포함한다. 또한, 공통 전극(251) 상부에 형성된 제 2 배향막(271)을 더 포함한다.The
블랙 매트릭스(221)는 화소 영역 이외의 영역에 형성되어 화소 영역 이외의 영역으로 빛이 새는 것과 인접한 화소 영역들 사이의 광 간섭을 방지한다. 즉, 블랙 매트릭스(221)는 박막 트랜지스터 기판(100)의 화소 전극(151)이 형성된 영역을 개방하는 개구부를 갖는다.The
컬러 필터(231)는 블랙 매트릭스(221)를 경계로 하여 적색, 녹색 및 청색 필터가 반복되어 형성된다. 컬러 필터(231)는 광원으로부터 조사되어 액정층(미도시)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러 필터(231)는 감광성 유기 물질로 형성될 수 있다.The
오버 코트막(241)은 컬러 필터(231)와 컬러 필터(231)가 덮고 있지 않은 블랙 매트릭스(221)의 상부에 형성된다. 오버 코트막(241)은 컬러 필터(231)를 평탄화하면서, 컬러 필터(231)를 보호하는 역할과 상하부 도전층 사이를 절연하는 역할을 하며 아크릴계 에폭시 재료를 이용하여 형성될 수 있다.The
오버 코트막(241)의 상부에는 공통 전극(251)이 형성된다. 공통 전극(251)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전 물질로 이루어진다.The
공통 전극(251)은 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극(151)과 함께 액정층(미도시)에 전압을 인가한다.The
제 2 배향막(271)은 액정 표시 패널(300)의 액정 분자들이 일정한 방향으로 배열되도록 하기 위한 것으로, 폴리이미드(polyimide)등의 유기 고분자 물질을 이용하여 공통 전극(251) 상부에 형성된다.The
도 4(a) 내지 도 4(d)는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절취한 상태로 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도이도, 도 5(a) 내지 도 5(d)는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절취한 상태로 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도이다.4 (a) to 4 (d) are cross-sectional views of devices sequentially shown to explain a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention, taken along the line II ′ of FIG. 1. 5A to 5D are cross-sectional views of devices sequentially illustrated to explain a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention, taken along the line II-II ′ of FIG. 1.
도 4(a) 및 도 5(a)를 참조하면, 기판(110) 상부에 제 1 도전층을 형성한 후 제 1 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 1 도전층을 패터닝한다. 이에 의해 소정 간격으로 가로 방향으로 연장된 게이트 라인(121)과 게이트 라인(121)으로부터 일부 돌출된 게이트 전극(122)이 형성된다. 그리고, 전체 상부면에 게이트 절연막(131)을 형성한다. 여기서, 게이트 절연막(131)은 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막을 포함하는 무기 절연막을 이용하여 형성한다. 전체 상부에 예컨데 수소화 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 순차적으로 형성한다. 제 2 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 게이트 전극(122)과 중첩되도록 수소화 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 패터닝하여 활성층(132) 및 오믹 접촉 층(133)을 형성한다.Referring to FIGS. 4A and 5A, after forming the first conductive layer on the
도 4(b) 및 5(b)를 참조하면, 전체 상부에 제 2 도전층을 형성한 후 제 3 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 제 2 도전층을 패터닝한다. 이에 의해 게이트 라인(121)과 교차되도록 데이터 라인(141)이 형성되며, 게이트 전극(122) 상부에서 일부 중첩되고 서로 소정 간격 이격된 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143)이 형성된다. 이때, 소오스 전극(142)은 데이터 라인(141)에서 돌출되어 형성되며, 소오스 전극(142) 및 드레인 전극(143)에 의해 노출된 활성층(132)이 채널 영역이 된다. 여기서, 제 2 도전층으로는 금속 단일층 또는 다중층을 이용하는 것이 바람직하며, 제 2 도전층은 게이트 라인(121)을 형성하기 위한 제 1 도전층과 동일한 물질을 이용할 수도 있다.Referring to FIGS. 4B and 5B, after forming the second conductive layer over the entire surface, the second conductive layer is patterned by a photolithography and an etching process using a third mask. As a result, the
도 4(c) 및 도 5(c)를 참조하면, 전체 상부에 보호막(144)을 형성한다. 보호막(144)은 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막 등의 무기 절연막을 이용하여 형성하거나, BCB(Benzocyclobutane), 아크릴계 수지(acryl resine) 등의 유기 절연막을 이용하여 형성하며, 이들을 적층하여 형성할 수도 있다. 이후 제 3 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 보호막(144)의 소정 영역을 식각하여 드레인 전극(143)을 노출시키는 콘택홀(161)을 형성한다. 전체 구조 상부에 제 3 도전층(151a)을 형성하고, 그 상부에 폴리이미드 등이 고분자 물질층(171a)을 형성한다. 고분자 물질층(171a)은 종래의 플렉소그래피 방식의 배향막 형성 장치를 이용하지 않고 스핀 코팅(spin coating) 등의 코팅 방법을 이용하여 형성한다. 여기서, 제 3 도전층(151a)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO)이나 인듐 아연 산화 물(Indium Zinc Oxide : IZO)을 포함하는 투명 도전층을 이용하는 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 4C and 5C, the
도 4(d) 및 도 5(d)를 참조하면, 제 4 마스크를 이용한 사진 및 식각 공정으로 고분자 물질층(171a) 및 제 3 도전층(151a)을 패터닝하여 화소 전극(151) 및 제 1 배향막(171)을 형성한다. 즉, 화소 전극(151)은 게이트 라인(121) 및 데이터 라인(141)이 교차하는 화소 영역에 형성되며, 제 1 배향막(171)은 화소 전극(151) 상부에만 형성된다.Referring to FIGS. 4D and 5D, the
상기와 같이 박막 트랜지스터 기판(100)의 제조와 별도로 컬러 필터 기판(200)을 제조한다. 컬러 필터 기판(200)을 제조하기 위해 제 2 기판(211)의 소정 영역, 즉 박막 트랜지스터 기판(100)의 화소 전극(151)이 형성되지 않은 영역에 대응되는 영역에 블랙 매트릭스(221)를 형성하고, 화소 전극(151)이 형성된 영역에 대응되는 영역에 컬러 필터(231)를 형성한다. 그리고, 블랙 매트릭스(221)와 컬러 필터(231)의 단차를 제거하기 위해 오버 코트막(241)을 선택적으로 형성한다. 또한, 컬러 필터 기판(200)의 전체 상부에 공통 전극(251)을 형성한 후 공통 전극(251) 상부에 제 2 배향막(271)을 형성한다.As described above, the
상기와 같이 제조된 박막 트랜지스터 기판(100)과 컬러 필터 기판(200)은 각각의 화소 전극(151)과 공통 전극(251)이 서로 대향되도록 두 기판을 가압하여 합착된다. 이때, 두 기판 사이의 밀봉을 위해 소정의 실링막이 도포될 수 있다. 그리고, 두 기판 사이의 셀갭을 유지하기 위해 스페이서가 마련될 수도 있다. 이후, 합 착된 두 기판 사이에 액정을 주입하고 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다.The thin
상술한 바와 같이 제작된 액정 표시 패널은 박막 트랜지스터 기판(100)의 박막 트랜지스터(125)를 턴온시켜 화소 형성에 필요한 전기적 신호를 화소 전극(151)에 인가하고, 컬러 필터 기판(200)의 공통 전극(251)에 공통 전압을 인가하면 화소 전극(151)과 공통 전극(251) 사이에 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 액정층의 배열이 변화하고, 변화된 배열에 따라 광투과도가 변경되어 목표로 하는 화상을 표시하게 된다.The liquid crystal display panel fabricated as described above turns on the
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극을 형성하기 위한 도전층 상부에 배향막을 형성한 후 소정의 식각 마스크를 이용하여 동시에 패터닝함으로써 화소 전극 상부에만 선택적으로 배향막을 형성할 수 있다. 따라서, 화소 전극 및 배향막을 식각하는 공정에서 배향막에 불순물이 혼입되는 것을 방지할 수 있어 배향막과 불순물의 반응을 최소화하고, 이로 인한 불량을 방지할 수 있다. 또한, 화소 전극과 배향막을 동시에 패터닝함으로써 배향막과 실의 오버랩을 방지할 수 있어 이로 인한 불량을 방지할 수 있다. 그리고, APR 플레이트를 이용하지 않고 코팅에 의해 배향막을 형성함으로써 배향막의 두께 및 균일도 조절이 용이하고, 공정 재료비를 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, the alignment layer may be selectively formed only on the pixel electrode by forming an alignment layer on the conductive layer for forming the pixel electrode of the thin film transistor substrate and simultaneously patterning the same by using a predetermined etching mask. Therefore, in the process of etching the pixel electrode and the alignment layer, impurities can be prevented from being mixed in the alignment layer, thereby minimizing the reaction between the alignment layer and the impurity and preventing defects. In addition, by simultaneously patterning the pixel electrode and the alignment film, overlap between the alignment film and the yarn can be prevented, thereby preventing the defect. By forming the alignment film by coating without using the APR plate, the thickness and uniformity of the alignment film can be easily adjusted, and the process material cost can be reduced.
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