KR100288771B1 - Flat drive liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
투명한 절연 기판 위에 가로 방향의 게이트선, 게이트 전극, 및 게이트선의 끝에 게이트 패드로 이루어진 게이트 배선과 화소 영역 내에 다수의 공통 전극 및 이들을 연결하는 공통 전극선으로 이루어진 공통 배선이 형성되어 있다. 게이트 절연막을 통하여 절연된 게이트선과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터선, 소스/드레인 전극, 데이터 패드로 이루어진 데이터 배선 및 공통 전극과 평행하게 일정한 간격으로 마주하는 화소 전극이 형성되어 있다. 보호막에 형성되어 있는 접촉 구멍들을 통하여 데이터선, 데이터 패드 및 게이트 패드와 각각 연결되어 있는 용장 데이터선, 용장 데이터 패드로 이루어진 용장 데이터 배선 및 보조 게이트 패드 형성되어 있으며, 보호막 위에는 양쪽 가장자리가 데이터선 및 이에 인접한 공통 전극과 중첩되어 있는 광차단막이 형성되어 있다. 여기서, 광차단막은 화소 영역의 경계에서 누설되는 빛을 차단하면, 이중의 데이터선은 배선의 단선을 방지할 수 있고, 데이터선과 공통 전극은 서로 중첩되지 않아 이들이 단락될 가능성은 희박하다. 또한, 광차단막은 데이터선과 중첩되어 있어 데이터선이 단선되는 경우에 광차단막을 수리선으로 사용할 수 있다. 또한, 패드부를 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금의 단일막 또는 ITO를 포함하는 다층으로 형성하여 접촉 특성에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.On the transparent insulating substrate, a gate line made of a gate line in the horizontal direction, a gate electrode, and a gate line made of gate pads at the end of the gate line, and a common line made of a plurality of common electrodes and common electrode lines connecting them in the pixel region are formed. A data line defining a pixel region, a source / drain electrode, a data line formed of a data pad, and a pixel electrode facing at regular intervals in parallel with each other are formed to cross the gate line insulated through the gate insulating film. Redundant data lines and redundant gate pads formed of redundant data lines and redundant data pads respectively connected to the data lines, the data pads, and the gate pads are formed through the contact holes formed in the passivation layer. The light blocking film overlapping with the common electrode adjacent thereto is formed. Here, when the light blocking film blocks light leaking at the boundary of the pixel region, the double data line can prevent the disconnection of the wiring, and the data line and the common electrode do not overlap each other, so it is unlikely that they will be shorted. In addition, since the light blocking film overlaps with the data line, when the data line is disconnected, the light blocking film can be used as a repair line. In addition, the pad portion may be formed as a single layer of chromium, molybdenum, molybdenum alloy, or a multilayer including ITO to ensure reliability of contact characteristics.
Description
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device of a planar driving method.
현재 주로 사용되고 있는 액정 표시 장치로는 비틀린 네마틱(TN : twisted nematic) 방식의 액정 표시 장치를 들 수 있다. 비틀린 네마틱 방식의 경우 두 기판에 각각 전극을 설치하고 액정 방향자가 90° 비틀리도록 배열한 다음 전극에 전압을 가하여 액정 방향자를 구동하는 방식이다. 그러나, 이러한 방식의 액정 표시 장치는 시야각이 좁다는 문제점을 가지고 있어, 이를 대체하기 위한 평면 구동(IPS : in-plane switching) 방식의 액정 표시 장치가 개발되었다. 이에 대한 종래 기술은 미국 특허 제 5,598,285에 나타나 있다.A liquid crystal display device mainly used at present is a twisted nematic (TN) type liquid crystal display device. In the twisted nematic method, electrodes are installed on two substrates, the liquid crystal directors are arranged to be twisted by 90 °, and a voltage is applied to the electrodes to drive the liquid crystal directors. However, such a liquid crystal display device has a problem that the viewing angle is narrow, and an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device has been developed to replace the liquid crystal display device. This prior art is shown in US Pat. No. 5,598,285.
그러나, 상기 미국 특허 제 5,598,285에서 제시된 액정 표시 장치에는 다음과 같은 문제점들이 있다.However, the liquid crystal display device disclosed in US Pat. No. 5,598,285 has the following problems.
수평 전계를 인가하기 위한 두 전극, 즉 공통 전극과 화소 전극의 단차로 인하여 전극 위에 형성되는 배향막의 러빙이 불균일하여 이 부분에서 빛샘 현상이 나타나 대비비가 떨어지는 문제점을 가지고 있다.Due to the difference between the two electrodes for applying the horizontal electric field, that is, the common electrode and the pixel electrode, rubbing of the alignment layer formed on the electrode is nonuniform, resulting in a light leakage phenomenon in this portion, resulting in a low contrast ratio.
또한, 데이터선과 이에 인접한 화소 전극 또는 공통 전극 사이에 전위차가 발생하게 되어 데이터선의 경계 부근에서 빛이 누설되고, 누설된 빛은 측면에서 직접적으로 보이게 되는데, 이것은 크로스 토크(cross talk)의 원인이 된다.In addition, a potential difference is generated between the data line and the pixel electrode or the common electrode adjacent thereto, and light leaks near the boundary of the data line, and the leaked light is directly seen from the side, which causes cross talk. .
또한, 배선에 끝단에는 외부에 노출되어 신호를 전달받는 패드 부분이 있는데, 배선을 저저항의 알루미늄으로 형성하는 경우에는 노출되는 알루미늄이 쉽게 산화되어 이 부분에서 전기적인 접촉이 불량해지는 문제점을 가지고 있다.In addition, at the end of the wiring, there is a pad portion exposed to the outside to receive a signal. When the wiring is formed of low-resistance aluminum, the exposed aluminum is easily oxidized, and electrical contact is poor at this portion. .
본 발명에 과제는 평면 구동 방식의 액정 표시 장치에서 빛샘 현상을 제거하는 것이다.An object of the present invention is to eliminate the light leakage phenomenon in a flat drive type liquid crystal display device.
본 발명의 다른 과제는 배선의 단선을 줄이고 패드 부분의 불량을 줄이는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the disconnection of the wiring and to reduce the failure of the pad portion.
본 발명의 다른 과제는 저저항의 배선을 가지는 고정세 및 대화면의 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high definition and large screen liquid crystal display having low resistance wiring.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치를 나타낸 배치도이며,1 is a layout view of a liquid crystal display device of a planar driving method according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 II-II 선을 따라 도시한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1,
도 3은 도 1에서 박막 트랜지스터부인 III-III 선을 따라 도시한 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the thin film transistor unit of FIG. 1;
도 4 및 도 5는 도 1에서 게이트 패드 부분인 IV-IV 및 데이터 패드 부분인 V-V 선을 따라 절단한 단면도이고,4 and 5 are cross-sectional views taken along the line IV-IV of the gate pad portion and V-V of the data pad portion of FIG. 1;
도 6a 내지 도 9d는 도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같은 액정 표시 장치용 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도이고,6A to 9D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a substrate for a liquid crystal display as shown in FIGS. 1 to 5.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 도면이고,10 and 11 illustrate structures of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 도면이고,12 and 13 illustrate a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 배치도이고,FIG. 14 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 15는 도 14에서 XV - XV 선을 따라 절단한 단면도이고,15 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV in FIG. 14,
도 16 및 도 17은 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 대한 구조를 상세하게 도시한 배치도이다.16 and 17 are layout views showing in detail the structure of the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the fifth and sixth embodiments of the present invention.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 기판에는 화소 전극은 1,000Å 이하로 형성되어 있으며, 데이터선 부근에서 누설되는 빛을 차단하기 위하여 데이터선과 이에 인접하는 화소 전극 또는 공통 전극과 중첩하는 광차단막이 형성되어 있다. 또한, 배선의 단선을 방지하기 위하여 이중으로 형성되어 있으며, 구동 집적 회로와 연결되는 패드부의 상부막은 전기적인 접촉의 신뢰성을 확보하기 위해서 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 또는 ITO, 특히 ITO로 형성하는 것이 좋다.In the liquid crystal display substrate according to the present invention for solving this problem, the pixel electrode is formed to be 1,000 Å or less, and overlaps with the data line and the adjacent pixel electrode or the common electrode to block light leaking near the data line. A light blocking film is formed. In addition, in order to prevent disconnection of the wiring, a double layer is formed, and the upper layer of the pad portion connected to the driving integrated circuit is preferably formed of chromium, molybdenum, molybdenum alloy or ITO, in particular ITO, in order to secure reliability of electrical contact. .
더욱 상세하게, 발명에서는 기판 위에 게이트선, 게이트 전극, 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선과 공통 전극선과 공통 전극을 포함하는 공통 배선을 형성하고, 게이트 배선과 공통 배선 위에 게이트 절연막을 형성한다. 게이트 전극 위의 게이트 절연막 위에는 반도체층과 저항 접촉층을 형성하고, 그 위에 제1 도전층으로 소스 및 드레인 전극, 데이터선, 데이터 패드, 데이터선 연결부를 포함하는 데이터 배선과 화소 전극을 형성하고, 데이터 배선과 화소 전극 위에 보호막을 형성하고, 보호막 위에 제2 도전층으로 용장(redundancy) 데이터선, 용장 데이터 패드를 포함하는 용장 데이터 배선과 용장 게이트 패드, 플로팅(floating)되어 있는 광차단막을 형성한다.More specifically, in the present invention, a gate wiring including a gate line, a gate electrode, and a gate pad and a common wiring including a common electrode line and a common electrode are formed on a substrate, and a gate insulating film is formed over the gate wiring and the common wiring. A semiconductor layer and an ohmic contact layer are formed on the gate insulating layer on the gate electrode, and a data line including a source and drain electrode, a data line, a data pad, and a data line connection part and a pixel electrode are formed thereon as a first conductive layer. A protective film is formed on the data line and the pixel electrode, and a redundant data line including a redundant data line and a redundant data pad, a redundant gate pad, and a floating light blocking layer are formed on the protective layer as a second conductive layer. .
여기서, 용장 데이터 배선은 보호막에 형성된 접촉 구멍을 통해 데이터 배선과 전기적으로 연결되며, 광차단막의 일부는 데이터선과 중첩되어 있으며, 다른 일부는 데이터선에 인접한 공통 전극 또는 화소 전극과 중첩되어 있다.Here, the redundant data line is electrically connected to the data line through a contact hole formed in the passivation layer, a part of the light blocking layer overlaps the data line, and the other part overlaps the common electrode or the pixel electrode adjacent to the data line.
화소 전극은 제1 도전층을 이용하여 데이터 배선을 형성하는 과정에서 형성하는 대신 제2 도전층을 이용하여 용장 데이터 배선을 형성하는 과정에서 형성될 수도 있으며, 화소 전극의 두께는 1,000Å 이하로 하는 것이 좋다.The pixel electrode may be formed in the process of forming the redundant data line using the second conductive layer instead of forming the data line using the first conductive layer, and the thickness of the pixel electrode may be 1,000 Å or less. It is good.
또한, 이러한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에는 게이트선과 데이터선이 교차하는 부분에는 게이트선과 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터선 또는 용장 데이터선과 연결되어 있는 소스 전극 및 화소 전극과 연결되어 있는 드레인 전극으로 이루어진 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 또한, 데이터선 및 용장 데이터선의 끝에 각각 연결되어 있는 데이터 패드와 용장 데이터 패드는 보호막에 형성되어 있는 접촉 구멍을 통하여 연결되어 있으며, 게이트선의 끝에 연결되어 있는 게이트 패드에는 게이트 절연막 또는 보호막에 형성되어 있는 접촉 구멍을 통하여 용장 게이트 패드가 연결되어 있다.In addition, the liquid crystal display according to the present invention includes a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line or a redundant data line, and a drain electrode connected to the pixel electrode at a portion where the gate line and the data line cross each other. A thin film transistor is formed. The data pad and the redundant data pad respectively connected to the ends of the data line and the redundant data line are connected through a contact hole formed in the passivation layer, and the gate pad connected to the end of the gate line is formed in the gate insulating film or the passivation layer. A redundant gate pad is connected through the contact hole.
여기서, 보호막을 제거하고 용장 데이터선이 데이터선을 덮도록 형성할 수 있으며, 용장 데이터선을 화소 영역에서 다른 부분보다 넓게 형성하여 공통 전극 또는 화소 전극과 중첩하도록 형성할 수도 있다.The redundancy data line may be removed to cover the data line, and the redundant data line may be formed wider than other portions in the pixel region to overlap the common electrode or the pixel electrode.
그러면, 본 발명에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치의 실시예에 대하여 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Next, embodiments of the planar driving type liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평면 구동 방식의 액정 표시 장치를 나타낸 배치도이며, 도 2는 도 1에서 II-II 선을 따라 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1에서 박막 트랜지스터부인 III-III 선을 따라 도시한 단면도이다. 또한 도 4 및 도 5는 도 1에서 게이트 패드 부분인 IV-IV 및 데이터 패드 부분인 V-V 선을 따라 각각 도시한 단면도이다.1 is a layout view of a liquid crystal display device of a planar driving method according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a thin film transistor unit of FIG. 1. It is sectional drawing along the III-III line. 4 and 5 are cross-sectional views of the gate pad portion IV-IV and the data pad portion V-V line in FIG. 1, respectively.
도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 하부의 투명한 절연 기판(100) 위에 가로 방향으로 게이트선(20)이 형성되어 있고, 게이트선(20)의 끝에는 게이트 패드(22)가 형성되어 있다. 게이트선(20)의 일부는 게이트 전극(21)이 된다. 게이트선(20)과 평행하게 공통 전극선(10)이 형성되어 있으며, 화소 영역 내에는 공통 전극선(10)과 연결되어 공통 전극선(10)으로부터 공통 신호를 전달받는 서로 평행한 다수의 공통 전극(11, 12)이 세로 방향으로 형성되어 있다. 여기서, 게이트 배선(20, 21, 22)용 및 공통 배선(10, 11, 12)용 금속으로는 여러 가지 도전 물질이 이용될 수 있으며 크롬, 알루미늄, 알루미늄 합금, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등을 이용하거나, 이들 금속을 조합한 이중층으로 형성할 수도 있다.1 to 5, the gate line 20 is formed in the horizontal direction on the lower transparent insulating substrate 100, and the gate pad 22 is formed at the end of the gate line 20. Part of the gate line 20 becomes the gate electrode 21. The common electrode line 10 is formed in parallel with the gate line 20, and a plurality of common electrodes 11 are connected to the common electrode line 10 in the pixel area to receive a common signal from the common electrode line 10. , 12) is formed in the longitudinal direction. Here, various conductive materials may be used as the metals for the gate wirings 20, 21, 22 and the common wirings 10, 11, and 12, and chromium, aluminum, aluminum alloys, molybdenum, molybdenum alloys, or the like. It is also possible to form a double layer combining these metals.
게이트 배선(20, 21, 22)과 공통 배선(10, 11, 12) 위를 질화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(30)이 덮고 있다.The gate insulating film 30 made of silicon nitride or the like is covered on the gate wirings 20, 21, 22 and the common wirings 10, 11, 12.
게이트 전극(21) 위의 게이트 절연막(30) 위에는 비정질 규소로 이루어진 박막 트랜지스터의 반도체층인 비정질 규소층(40)이 섬 모양으로 형성되어 있고, 비정질 규소층(40) 위에는 인(P) 등으로 고농도 도핑된 비정질 규소로 이루어진 저항 접촉층(51, 52)이 게이트 전극(21)을 중심으로 양쪽으로 형성되어 있다.An amorphous silicon layer 40, which is a semiconductor layer of a thin film transistor made of amorphous silicon, is formed in an island shape on the gate insulating layer 30 on the gate electrode 21, and phosphorus (P) or the like is formed on the amorphous silicon layer 40. Resistive contact layers 51 and 52 made of highly doped amorphous silicon are formed on both sides of the gate electrode 21.
저항 접촉층(51, 52) 위에는 금속으로 이루어진 소스 전극(61)과 드레인 전극(62)이 각각 형성되어 있는데, 소스 전극(61)은 게이트 절연막(30) 위에 세로 방향으로 형성되어 있는 데이터선(60)과 연결되어 있으며, 드레인 전극(62)은 화소 영역 내에 공통 전극(11, 12)과 교대로 선형으로 형성되어 있는 화소 전극(65)과 연결되어 있다. 데이터선(60)의 끝에는 외부로부터 화상 신호를 전달받는 데이터 패드(63)가 형성되어 있다.A source electrode 61 and a drain electrode 62 made of metal are formed on the ohmic contact layers 51 and 52, respectively, and the source electrode 61 is formed on the gate insulating film 30 in the vertical direction. The drain electrode 62 is connected to the pixel electrode 65 which is linearly formed alternately with the common electrodes 11 and 12 in the pixel area. At the end of the data line 60, a data pad 63 for receiving an image signal from the outside is formed.
이때, 데이터 배선(60, 61, 62, 63) 및 화소 전극(65)은 크롬 혹은 알루미늄 합금 혹은 몰리브덴 혹은 몰리브덴 합금 등의 금속층으로 형성할 수 있으며, 약 1,000Å 또는 그 이하의 두께로 얇게 형성하는 것이 좋다. 왜냐하면, 화소 전극(65)으로 인한 층간의 단차를 줄여 러빙 공정에서 발생하는 배향의 불균일을 억제하여 빛샘 현상을 줄일 수 있기 때문이다.In this case, the data wires 60, 61, 62, and 63 and the pixel electrode 65 may be formed of a metal layer such as chromium or an aluminum alloy, molybdenum or molybdenum alloy, and may be thinly formed to a thickness of about 1,000 μs or less. It is good. This is because the light leakage phenomenon can be reduced by reducing the step difference between the layers due to the pixel electrode 65 to suppress the unevenness of the alignment generated in the rubbing process.
여기서 게이트 전극(21), 게이트 절연막(30), 비정질 규소층(40), 저항 접촉층(51, 52), 소스 및 드레인 전극(61, 62)은 박막 트랜지스터를 이루며, 박막 트랜지스터와 나머지 데이터 배선(60, 61, 62, 63) 및 화소 전극(65)을 덮는 보호막(70)이 질화 규소 등으로 형성되어 있다.The gate electrode 21, the gate insulating film 30, the amorphous silicon layer 40, the ohmic contact layers 51 and 52, the source and drain electrodes 61 and 62 form a thin film transistor, and the thin film transistor and the remaining data wirings. The protective film 70 covering the 60, 61, 62, 63 and the pixel electrode 65 is formed of silicon nitride or the like.
보호막(70)에는 데이터선(60)과 데이터 패드(63)의 일부를 각각 노출시키는 접촉 구멍(71, 73)이 형성되어 있으며, 또한 게이트 절연막(30) 및 보호막(70)에는 게이트 패드(22)의 일부를 노출시키는 접촉 구멍(72)이 형성되어 있다.Contact holes 71 and 73 are formed in the passivation layer 70 to expose a portion of the data line 60 and the data pad 63, and the gate pads 22 are formed in the gate insulating layer 30 and the passivation layer 70. The contact hole 72 which exposes a part of) is formed.
보호막(70) 위에는 데이터 배선(60, 63)과 같은 형태로 금속 패턴이 형성되어 있으며, 보호막(70)에 형성되어 있는 접촉 구멍(71, 73)을 통해 데이터 배선(60, 63)과 연결되어 있는 용장 데이터 배선(80, 83)이 형성되어 있다. 또한, 보호막(70) 위에는 용장 데이터선(80)과 이에 인접한 공통 전극(12)과 양쪽 가장자리 부분이 중첩하며 플로팅되어 있는 광차단막(81)이 형성되어 있다. 게이트 패드(22) 위에도 보호막(70)과 게이트 절연막(30)에 형성되어 있는 접촉 구멍(72)을 통해 게이트 패드(22)와 연결되어 있는 용장 게이트 패드(82)가 형성되어 있다.The metal pattern is formed on the passivation layer 70 in the same manner as the data lines 60 and 63, and is connected to the data line 60 and 63 through the contact holes 71 and 73 formed in the passivation layer 70. The redundant data wirings 80 and 83 are formed. Further, on the passivation layer 70, a light blocking layer 81 is formed in which the redundant data line 80, the common electrode 12 adjacent thereto, and both edge portions overlap and float. The redundant gate pads 82 connected to the gate pads 22 are formed on the gate pads 22 through the contact holes 72 formed in the passivation film 70 and the gate insulating film 30.
여기서, 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이 데이터 배선(60)과 이에 인접한 두 개의 공통 전극(12)에 양쪽 가장자리 부분이 중첩되어 있는 광차단막(81)은 데이터선(60) 및 용장 데이터선(80) 경계 부근에서 누설되는 빛을 차단한다. 또한, 데이터선(60)을 중심으로 바깥쪽으로 비스듬하게 누설되는 빛의 각을 크게 하기 위해서는 광차단막(81)과 공통 전극(12)이 중첩하는 폭(Lb)은 광차단막(81)과 데이터선(60)이 중첩하는 폭(La)보다 크게 설계하는 것이 바람직하다.1 and 2, the light blocking film 81 having both edge portions overlapped with the data line 60 and two adjacent common electrodes 12 includes the data line 60 and the redundant data line ( 80) Block out light leakage near the boundary. In addition, in order to increase the angle of light leaking obliquely outward with respect to the data line 60, the width Lb of the light blocking film 81 and the common electrode 12 overlaps the light blocking film 81 and the data line. It is preferable to design larger than the width La which (60) overlaps.
여기서, 광차단막(81)과 공통 전극(12)은 중첩하지 않도록 형성할 수 있으며, Lb는 1μm 이하로 할 수 있다. 이렇게 하면 1μm 이하의 좁은 간격을 통과하는 빛은 회절(diffraction)하여 여러 방향으로 분산되므로 인지할 수 없을 정도로 빛의 광량은 매우 감소한다. 이때, 데이터선(60)과 공통 전극(12)의 기생 용량은 충분히 감소시킬 수 있다.Here, the light blocking film 81 and the common electrode 12 may be formed so as not to overlap, and Lb may be 1 μm or less. In this case, light passing through a narrow gap of 1 μm or less is diffracted and dispersed in various directions, so the amount of light is greatly reduced. At this time, the parasitic capacitance of the data line 60 and the common electrode 12 can be sufficiently reduced.
또한, 이러한 구조에서는 데이터선(60)과 공통 전극(12)이 직접 중첩되는 경우보다 데이터선(60)과 공통 전극(12) 사이에서 발생하는 기생 용량이 현격하게 감소되어 데이터선으로 인가되는 신호의 지연을 줄일 수 있다. 왜냐하면, 플로팅되어 있는 광차단막(81)을 통하여 데이터선(60)과 공통 전극(12) 사이에는 직렬로 연결되는 두 개의 기생 축전기가 만들어지기 때문이다.Also, in this structure, the parasitic capacitance generated between the data line 60 and the common electrode 12 is significantly reduced than the case where the data line 60 and the common electrode 12 directly overlap, and thus the signal applied to the data line. Can reduce the delay. This is because two parasitic capacitors are connected in series between the data line 60 and the common electrode 12 through the floating light blocking film 81.
또한, 데이터선(60)과 공통 전극(12)은 직접 중첩되지 않아 이들이 서로 단락될 가능성을 매우 희박하며, 데이터선(60) 또는 용장 데이터선(80)이 단선되는 경우에는 데이터선(60)과 광차단막(81)을 단락시켜 데이터선(60)에 인가되는 데이터 신호를 광차단막으로 우회시킬 수 있어 광차단막(81)을 데이터선(60)의 수리선으로 사용할 수도 있다.In addition, since the data line 60 and the common electrode 12 do not directly overlap each other, there is a very small possibility that they are shorted to each other. When the data line 60 or the redundant data line 80 is disconnected, the data line 60 is disconnected. And the light blocking film 81 may be shorted to bypass the data signal applied to the data line 60 with the light blocking film, and the light blocking film 81 may be used as a repair line of the data line 60.
용장 데이터 배선(80, 83) 및 용장 게이트 패드(82)는 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 또는 알루미늄 합금의 단일막 또는 이들로 이루어진 복수의 막으로 형성할 수 있다. 여기서, 데이터 배선(60, 61, 62, 63)은 외부로 노출되지 않으므로 저항을 최소화하기 위하여 저저항 금속인 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성하며, 용장 데이터 배선(80, 83) 및 용장 게이트 패드(82)는 패드부를 구성하게 되므로 패드부로서 신뢰성을 가질 수 있는 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등으로 형성하는 것이 좋으며, 다층으로 형성하는 경우에는 패드부로서 신뢰성이 우수한 ITO를 상층막으로 하는 것이 좋다. 또한, 용장 데이터 배선(80, 83) 및 용장 게이트 패드(82)는 화소 영역 이외의 부분으로 화소 전극(65)층에 비해 두께의 제한이 적으므로 2,000 - 2,500Å 정도로 보다 두껍게 형성하여 배선의 저항을 낮추는 것이 바람직하다.The redundant data wirings 80 and 83 and redundant gate pads 82 may be formed of a single film of chromium, molybdenum, molybdenum alloy or aluminum alloy, or a plurality of films made thereof. Here, since the data lines 60, 61, 62, and 63 are not exposed to the outside, the data lines 60, 61, 62, and 63 are formed of aluminum or an aluminum alloy, which is a low resistance metal, in order to minimize resistance, and the redundant data lines 80, 83 and redundant gate pads 82 are used. Since the pad portion is formed of a pad portion, it is preferable to form the pad portion using chromium, molybdenum, molybdenum alloy or the like which can have reliability, and when forming a multilayer, it is preferable to use ITO having excellent reliability as the pad portion as an upper layer film. The redundancy data wirings 80 and 83 and the redundancy gate pads 82 are formed in a portion other than the pixel region, and have a smaller thickness than the pixel electrode 65 layer, so that the redundancy data wirings 80 and 83 and the redundancy gate pad 82 are formed to be thicker than about 2,000 to 2,500 kPa. It is desirable to lower the.
여기서, 화소 영역은 게이트선(20)과 데이터선(60, 80)의 교차로 정의되는 영역이다.Here, the pixel area is an area defined by the intersection of the gate line 20 and the data lines 60 and 80.
이제, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 대해 설명한다. 도 6a 내지 도 9d는 도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같은 액정 표시 장치용 기판의 제조 과정을 나타내는 단면도이다. 도면 번호에 표시된 a 내지 d의 영문 알파벳은 각각 그 도면이 광차단 영역, 박막 트랜지스터 영역, 게이트 패드 영역, 데이터 패드 영역을 도시하고 있음을 나타내는 것이다.Now, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described. 6A to 9D are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a substrate for a liquid crystal display as shown in FIGS. 1 to 5. The alphabets a to d shown in the numerals indicate that the figures show light blocking regions, thin film transistor regions, gate pad regions, and data pad regions.
먼저, 도 6a 내지 도 6d에 나타난 바와 같이, 유리와 같은 투명한 절연 기판(100)에 3000Å 정도의 두께를 갖는 금속층을 증착하고 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝을 실시하여 게이트선(20), 게이트 전극(21), 게이트 패드(22), 게이트선 연결부(24), 공통 전극(11, 12), 공통 전극선(10)을 형성한다. 이 때 게이트 배선용 금속으로는 여러 가지 도전 물질이 이용될 수 있으며 크롬, 알루미늄, 알루미늄 합금, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등을 이용하거나, 이들 금속을 조합한 이중 막으로 게이트 배선을 형성할 수도 있다.First, as shown in FIGS. 6A to 6D, a metal layer having a thickness of about 3000 μs is deposited on a transparent insulating substrate 100 such as glass, and patterned by a photo process using a mask to form a gate line 20 and a gate electrode. 21, the gate pad 22, the gate line connecting portion 24, the common electrodes 11 and 12, and the common electrode line 10 are formed. In this case, various conductive materials may be used as the gate wiring metal, and chromium, aluminum, aluminum alloy, molybdenum, molybdenum alloy, or the like may be used, or the gate wiring may be formed by a double film combining these metals.
다음, 도 7a 내지 도 7d에 나타난 바와 같이, 기판(100)의 전면에 질화 규소 또는 유기 절연막 등 절연성 게이트 절연막(30)을 3,000∼5,000Å의 두께로 형성하고, 약 500∼2,000Å 두께의 비정질 규소층(40)과 약 500Å의 두께의 인등의 불순물로 고농도 도핑된 비정질 규소층(50)을 차례로 증착한다. 마스크를 이용한 사진 공정으로 도핑된 비정질 규소층(50)과 비정질 규소층(40)을 함께 패터닝하여 게이트 전극(21) 위에 섬 모양으로 형성한다. 이때, 이후에 형성되는 데이터선과 공통 전극선(10) 및 게이트선(20)과 교차하는 게이트 절연막(30) 상부에 추가로 비정질 규소층을 남길 수도 있다.Next, as shown in FIGS. 7A to 7D, an insulating gate insulating film 30, such as silicon nitride or an organic insulating film, is formed on the entire surface of the substrate 100 to a thickness of 3,000 to 5,000 GPa, and is about 500 to 2,000 GPa thick. The silicon layer 40 and the amorphous silicon layer 50 heavily doped with impurities such as phosphorous having a thickness of about 500 GPa are sequentially deposited. The doped amorphous silicon layer 50 and the amorphous silicon layer 40 are patterned together using a mask to form an island shape on the gate electrode 21. In this case, an amorphous silicon layer may be further left on the gate insulating layer 30 intersecting the data line, the common electrode line 10, and the gate line 20 formed later.
도 8a 내지 도 8d에 나타난 바와 같이, 크롬 혹은 알루미늄 합금 혹은 몰리브덴 등의 금속층을 약 1,000Å 또는 그 이하로 증착하고, 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 게이트선(20)과 서로 교차되는 데이터선(60)과 소스 및 드레인 전극(61, 62), 데이터 패드(63), 화소 전극(65)을 형성한다. 다음, 소스 전극(61)과 드레인 전극(62)을 마스크로 도핑된 비정질 규소층(50)을 식각하여 도핑된 비정질 규소층(50)을 게이트 전극(21) 양쪽으로 분리하여 저항 접촉층(51, 52)을 완성한다.As shown in FIGS. 8A to 8D, a metal layer such as chromium, an aluminum alloy, or molybdenum is deposited at about 1,000 GPa or less, and patterned by a photo process using a mask to intersect the gate line 20 with the data line ( 60, the source and drain electrodes 61 and 62, the data pad 63, and the pixel electrode 65 are formed. Next, the doped amorphous silicon layer 50 is etched by etching the doped amorphous silicon layer 50 using the source electrode 61 and the drain electrode 62 as a mask, and the resistive contact layer 51 is separated from each other by the gate electrode 21. , 52).
이어, 도 9a 내지 도 9d에서 보는 바와 같이, 기판의 전면에 질화 규소 또는 유기 절연막으로 1,500∼2,500Å 두께의 보호막(70)을 형성하고, 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여 데이터선(60)과 데이터 패드(63)를 각각 드러내는 접촉 구멍(71, 73)을 형성하고, 게이트 패드(22) 위의 게이트 절연막(30)과 보호막(70)도 제거하여 접촉 구멍(72)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 9A to 9D, a protective film 70 having a thickness of 1,500 to 2,500 기판 is formed on the entire surface of the substrate using silicon nitride or an organic insulating film, and patterned by a photolithography process using a mask. Contact holes 71 and 73 exposing the data pads 63 are formed, and the gate insulating film 30 and the protective film 70 on the gate pad 22 are also removed to form the contact holes 72.
마지막으로, 도 2 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 크롬, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 2,000∼2,500Å의 두께로 증착하고, 마스크를 이용한 사진 공정으로 패터닝하여, 데이터선(60), 데이터 패드(63), 게이트 패드(22)와 유사한 모양의 용장 데이터 배선(80, 83) 및 용장 게이트 패드(82)를 형성한다. 또한, 양쪽 가장자리 부분이 데이터선(60) 및 공통 전극(12)과 각각 중첩하는 광차단막(81)을 형성한다.Finally, as shown in Figs. 2 to 5, chromium, aluminum, or aluminum alloy is deposited to a thickness of 2,000 to 2,500 microseconds, and patterned by a photo process using a mask to form a data line 60 and a data pad 63. The redundant data wirings 80 and 83 and the redundant gate pad 82 which are similar in shape to the gate pad 22 are formed. In addition, a light blocking film 81 is formed in which both edge portions overlap the data line 60 and the common electrode 12, respectively.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에서는, 화소 전극은 1,000Å 정도로 가능한 한 두께를 낮추어 줌으로서, 층간의 단차를 줄이고 러빙 공정에서 발생하는 불균일 배향을 억제하여 빛샘 현상을 줄이고, 용장 데이터 배선부는 화소 영역 이외의 부분으로 화소 전극층에 비해 두께의 제한이 적으므로 2,000 - 2,500Å 정도로 보다 두껍게 형성하여 배선의 저항을 낮춘다. 또한 용장 데이터 배선부는 패드부를 구성하게 되므로 드라이버 집적 회로 실장시 접촉 신뢰성이 높은 재료인 ITO를 사용할 수 있으며, 다른 금속층을 밑에 두고 상층을 ITO로 형성할 수 있다.In the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the pixel electrode is reduced as much as possible to about 1,000 GPa, thereby reducing the step difference between layers and suppressing the uneven alignment generated in the rubbing process, thereby reducing the light leakage phenomenon. Since portions other than the pixel region have a smaller thickness limit than the pixel electrode layer, they are formed thicker, such as 2,000-2,500 Å, to lower the resistance of the wiring. In addition, since the redundant data wiring part constitutes a pad part, ITO, which is a material having high contact reliability, may be used when mounting a driver integrated circuit, and an upper layer may be formed of ITO with another metal layer underneath.
상기의 제1 실시예에서 공정 순서를 바꾸어서, 용장 데이터선, 화소 전극, 소스 및 드레인 전극 및 광차단막을 먼저 형성한 후, 보호막을 형성하고 게이트 패드, 데이터 패드 및 데이터선 상부의 보호막에 접촉 구멍을 형성한 다음 데이터선을 형성할 수도 있다. 이러한 방법을 통하여 형성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 패드 영역 및 박막 트랜지스터 영역의 구조는 제1 실시예와 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the first embodiment, the redundancy data line, the pixel electrode, the source and drain electrodes, and the light blocking film are first formed, and then a protective film is formed, and the contact hole is formed in the protective film on the gate pad, the data pad, and the data line. Next, the data line may be formed. The structure of the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention formed through the above method will be described in detail. Here, since the structure of the pad region and the thin film transistor region is similar to that of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 도면이며, 도 11은 도 10에서 XI - XI 선을 따라 절단한 단면도이다.10 and 11 illustrate a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI of FIG. 10.
도 10 및 도 11에서 보는 바와 같이, 기판(100) 위에 공통 전극(12)이 형성되어 있다. 도 11은 단면도에는 도시되지 않았지만, 게이트 배선(20, 21, 22) 및 공통 배선(10, 11)도 공통 전극(12)과 동일한 층에 형성되어 있다.As shown in FIGS. 10 and 11, the common electrode 12 is formed on the substrate 100. Although FIG. 11 is not shown in sectional drawing, the gate wirings 20, 21, 22 and the common wirings 10 and 11 are also formed in the same layer as the common electrode 12. As shown in FIG.
게이트 절연막(30) 위에는 용장 데이터선(80), 소스 및 드레인 전극(81, 82), 용장 데이터 패드(83)를 포함하는 용장 데이터 배선, 화소 전극(85) 및 바깥 부분이 각각 공통 전극(12)과 중첩되어 있는 광차단막(84)이 형성되어 있다.On the gate insulating layer 30, the redundant data line 80, the source and drain electrodes 81 and 82, the redundant data wiring including the redundant data pad 83, the pixel electrode 85, and the outer portion thereof are common electrodes 12, respectively. ), A light blocking film 84 is formed.
보호막(70) 위에는 용장 데이터 배선(80, 83) 및 게이트 패드(22)와 유사한 모양으로 데이터 배선(60, 63) 및 용장 게이트 패드(62)가 형성되어 있다. 여기서, 데이터선(60)은 각각의 광차단막(84) 안쪽 부분과 중첩하도록 형성한다. 보호막(70)에는 용장 데이터 패드(83)와 데이터 패드(63)가 연결되는 접촉 구멍(73), 데이터선(60)과 용장 데이터선(80)이 연결되는 접촉 구멍(71) 및 게이트 패드(22)와 용장 게이트 패드(62)가 연결되는 접촉 구멍(72)이 형성되어 있다.The data lines 60 and 63 and the redundant gate pads 62 are formed on the passivation layer 70 in a similar shape to the redundant data lines 80 and 83 and the gate pads 22. Here, the data lines 60 are formed so as to overlap the inner portions of the respective light blocking films 84. The passivation layer 70 includes a contact hole 73 to which the redundant data pad 83 and the data pad 63 are connected, a contact hole 71 to which the data line 60 and the redundant data line 80 are connected, and a gate pad ( A contact hole 72 is formed between the 22 and the redundant gate pad 62.
이 경우 화소 전극(85)의 두께는 약 1,000Å 이하로 형성하는 것이 빛샘을 방지하기 위한 면에서 유리하다. 한편, 배선의 저항을 최소화하기 위하여 데이터선(60)을 알루미늄 또는 알루미늄으로 형성하는 경우에는, 이들이 물리적 및 화학적 특성이 약하기 때문에 도 11에서 보는 바와 같이 보조 보호막(90)을 형성하는 것이 바람직하다.In this case, it is advantageous to form the thickness of the pixel electrode 85 at about 1,000 GPa or less in terms of preventing light leakage. On the other hand, when the data line 60 is formed of aluminum or aluminum in order to minimize the resistance of the wiring, it is preferable to form the auxiliary protective film 90 as shown in Fig. 11 because they are weak in physical and chemical properties.
또한, 데이터 패드(63) 및 용장 게이트 패드(62)는 드라이버와 연결되는 부분이므로 이들 상부의 보조 보호막(90)은 제거하고, 게이트 패드(22) 및 용장 데이터 패드(83)를 패드부로서의 신뢰성이 우수한 도전 물질 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등으로 형성하는 경우에는 데이터 패드와 용장 게이트 패드를 형성하지 않을 수도 있다.In addition, since the data pad 63 and the redundant gate pad 62 are connected to the driver, the upper passivation layer 90 is removed, and the gate pad 22 and the redundant data pad 83 are used as pad portions. When formed of this excellent conductive material chromium, molybdenum, molybdenum alloy, or the like, the data pad and redundant gate pad may not be formed.
또한, 상기의 제1 실시예에서 공정 순서를 바꾸어서, 데이터 배선을 먼저 형성한 후, 보호막을 형성하고 게이트 패드, 데이터 패드 및 데이터선 상부의 보호막에 접촉 구멍을 형성한 다음 용장 데이터 배선, 화소 전극 및 광차단막을 형성할 수도 있다. 이러한 방법을 통하여 형성된 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 여기서도, 패드 영역 및 박막 트랜지스터 영역의 구조는 제1 실시예와 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, in the above-described first embodiment, the process order is reversed, the data wirings are first formed, a protective film is formed, and then contact holes are formed in the protective film on the gate pad, the data pad and the data line, and then the redundant data wiring and the pixel electrode. And a light blocking film. The structure of the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the third exemplary embodiment of the present invention formed through the above method will be described in detail. Here again, the structures of the pad region and the thin film transistor region are similar to those of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
이렇게, 보호막(70) 상부에 화소 전극을 형성하는 경우에는 제1 실시예와 비교하여 제조 공정에서 사진 공정을 1회 줄일 수 있으며, 액정의 구동 전압을 줄일 수 있으며, 화소 전극(85) 위에 보호막(70)이 없어서 잔상이 나타나는 불량을 줄일 수 있다.As such, when the pixel electrode is formed on the passivation layer 70, the photographic process may be reduced by one time in the manufacturing process, the driving voltage of the liquid crystal may be reduced, and the passivation layer on the pixel electrode 85 may be reduced in comparison with the first embodiment. Since there is no (70), a defect in which an afterimage appears can be reduced.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 도면이며, 도 13은 도 12에서 XIII - XIII 선을 따라 절단한 단면도이다.12 and 13 illustrate a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a third exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII to XIII of FIG. 12.
도 12 및 도 13에서 보는 바와 같이, 대부분의 구조는 제1 실시예의 구조와 유사하다.As shown in Figs. 12 and 13, most of the structure is similar to that of the first embodiment.
하지만, 화소 전극(85)이 보호막(70) 상부에 형성되어 있으며, 보호막(70)에는 드레인 전극(62)과 화소 전극(85)을 연결하기 위한 접촉 구멍(75)이 형성되어 있다.However, the pixel electrode 85 is formed on the passivation layer 70, and the contact hole 75 for connecting the drain electrode 62 and the pixel electrode 85 is formed in the passivation layer 70.
제3 실시예에서 데이터 배선(60, 61, 62, 63)은 크롬, 알루미늄, 알루미늄 합금의 단일막 또는 다중막으로 형성하며, 용장 데이터 배선(80, 83), 화소 전극(85) 및 용장 게이트 패드(82)는 크롬의 단일막 또는 질화 크롬을 추가한 이중막으로 형성하여 드라이버와의 접촉 저항을 확보하는 것이 좋으며, 패드부로서의 신뢰성을 확보하기 위하여 ITO를 추가할 수도 있다.In the third embodiment, the data wirings 60, 61, 62, and 63 are formed of a single film or multiple films of chromium, aluminum, and aluminum alloy, and the redundant data wirings 80, 83, the pixel electrode 85, and the redundant gate are formed. The pad 82 may be formed of a single layer of chromium or a double layer of chromium nitride to secure contact resistance with the driver, and ITO may be added to ensure reliability as the pad portion.
이러한 본 발명의 제3 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에서 화소 전극이 보호막의 상부에 형성되어 구동 전압을 감소시킬 수 있다.In the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the third exemplary embodiment of the present invention, the pixel electrode may be formed on the passivation layer to reduce the driving voltage.
또한, 데이터선 위의 보호막의 일부를 제거하여 용장 데이터선과 전기적으로 연결하는 본 발명의 실시예에서와 달리, 데이터선 위에 형성된 보호막을 모두 제거하고 그 위에 용장 데이터선을 형성하여 데이터 배선과 용장 데이터 배선간의 접촉 저항을 줄일 수 있다. 이때에는 제1 내지 제3 실시예와 같이 별도로 광차단막을 형성하기가 어려우므로 화소 영역을 지나는 용장 데이터선의 일부를 넓게 공통 전극과 중첩하도록 형성하여 누설되는 빛을 차단할 수도 있다. 이를 제4 실시예를 통하여 설명하기로 한다.In addition, unlike the embodiment of the present invention in which a part of the passivation layer on the data line is removed to be electrically connected to the redundant data line, all the passivation layers formed on the data line are removed and the redundant data line is formed thereon to form the data wiring and the redundant data. Contact resistance between wirings can be reduced. In this case, since it is difficult to form a light blocking film separately as in the first to third embodiments, a part of the redundant data line passing through the pixel region may be formed to overlap the common electrode to block light leakage. This will be described with reference to the fourth embodiment.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 구조를 도시한 배치도이고, 도 15는 도 14에서 XV - XV 선을 따라 절단한 단면도이다. 여기서, 패드부에 대한 도면은 생략하였다.FIG. 14 is a layout view illustrating a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to a fourth exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV in FIG. 14. Here, the drawings of the pad portion are omitted.
도 14 및 도 15에서 보는 바와 같이, 대부분의 구조는 제1 내지 제3 실시예와 유사하다.As shown in Figs. 14 and 15, most structures are similar to those of the first to third embodiments.
하지만, 데이터선(60)은 용장 데이터선(80, 81)으로 덮여 있으며, 용장 데이터 배선(80, 81)이 공통 전극선(10)과 게이트선(20) 사이에 형성되어 있는 용장 데이터선(80)의 일부(81)가 넓은 폭으로 형성되어 인접한 공통 전극(12)과 중첩되어 있다. 또한, 게이트선(20) 및 공통 전극선(10)과 교차하는 데이터선(60) 사이에 비정질 규소로 이루어진 비정질 규소층(41)이 형성되어 있으며, 용장 데이터선(80)은 데이터선(60)보다 좁은 폭으로 형성되어 데이터선(60)의 상부에 형성되어 있다.However, the data line 60 is covered with the redundant data lines 80 and 81, and the redundant data lines 80 and 81 are formed between the common electrode line 10 and the gate line 20. A portion 81 is formed to have a wide width and overlap with the adjacent common electrode 12. In addition, an amorphous silicon layer 41 made of amorphous silicon is formed between the gate line 20 and the data line 60 crossing the common electrode line 10, and the redundant data line 80 is a data line 60. It is formed in a narrower width and is formed on the data line 60.
이러한 본 발명에 제4 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서는 용장 데이터선(80, 81)은 배선의 저항을 최소화하기 위하여 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성한다, 이때, 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 비정질 규소층에 접촉되면, 비정질 규소층이 침식되기 때문에 비정질 규소층(41)을 지나는 부분에서 용장 데이터선(80)은 비정질 규소층(41)에 접하지 않도록 데이터선(60)의 상부에 형성하여야 한다. 여기서, 비정질 규소층(41)은 게이트선(20) 및 공통 전극선(10)과 데이터선(60)이 교차하는 부분에서 발생하는 단차로 인하여 데이터선(60)이 단선되는 것을 방지하는 기능을 가진다.In the method of manufacturing the thin film transistor substrate for a liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention, the redundant data lines 80 and 81 are formed of aluminum or an aluminum alloy to minimize resistance of the wiring. When the alloy is in contact with the amorphous silicon layer, the amorphous silicon layer erodes, so that the redundancy data line 80 does not contact the amorphous silicon layer 41 at the portion passing through the amorphous silicon layer 41. Should be formed in Here, the amorphous silicon layer 41 has a function of preventing the data line 60 from disconnecting due to a step that occurs at a portion where the gate line 20, the common electrode line 10, and the data line 60 cross each other. .
여기서, 패드부는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 형성되므로, 패드부의 신뢰도를 감소시킬 수 있으므로 드라이버와의 접촉 특성이 우수한 ITO로 패드부를 형성하는 공정을 추가할 수 있다.Here, since the pad part is made of aluminum or an aluminum alloy, the reliability of the pad part can be reduced, so that a step of forming the pad part with ITO having excellent contact characteristics with a driver can be added.
또한, 하나의 데이터선만으로도 저저항화가 실현되는 경우에는 광차단막만을 형성할 수도 있다. 이에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.In addition, when lowering resistance is realized with only one data line, only the light blocking film may be formed. This will be described in detail with reference to the drawings.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제5 및 제6 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 대한 구조를 상세하게 도시한 배치도이다. 여기서, 패드부에 대한 도면은 생략하였다.16 and 17 are layout views showing in detail the structure of the thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to the fifth and sixth embodiments of the present invention. Here, the drawings of the pad portion are omitted.
도 16 및 도 17에서 보는 바와 같이, 대부분의 구조는 제1 내지 제3 실시예와 유사하다.As shown in Figs. 16 and 17, most of the structures are similar to those of the first to third embodiments.
하지만, 하나의 데이터선(60)만이 형성되어 있으며, 게이트선(20) 및 공통 전극선(10)과 데이터선(60)이 교차하는 부분에 데이터선(60)의 단선을 방지하기 위한 비정질 규소층(41)이 형성되어 있다.However, only one data line 60 is formed, and an amorphous silicon layer for preventing disconnection of the data line 60 at a portion where the gate line 20, the common electrode line 10, and the data line 60 cross each other. (41) is formed.
또한, 도 17에서 보는 바와 같이, 데이터선(60)을 중심으로 양쪽에 형성되어 있는 광차단막(81)이 연결부(82)를 통하여 연결되어 있다.In addition, as shown in FIG. 17, light blocking films 81 formed on both sides of the data line 60 are connected through the connecting portion 82.
제6 실시예와 같은 구조에서는 데이터선(60)과 광차단막(81)이 오정렬되더라도 중첩되는 면적이 일정하기 때문에, 이로 인하여 발생하는 기생 용량을 일정하게 할 수 있다.In the same structure as in the sixth embodiment, even if the data line 60 and the light blocking film 81 are misaligned, the overlapping area is constant, so that the parasitic capacitance generated thereby can be made constant.
도면으로는 나타내지 않았지만, 제1 실시예와 유사하게 광차단막(81)을 형성하는 공정에서 패드부를 추가로 형성할 수 있으며, 드라이버와의 접촉 특성을 향상시키기 위하여 크롬, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등으로 형성한다.Although not shown in the drawings, similar to the first embodiment, the pad portion may be additionally formed in the process of forming the light blocking film 81, and may be made of chromium, molybdenum, molybdenum alloy, or the like to improve contact characteristics with the driver. do.
앞의 모든 실시예에서는 데이터선(60)에 공통 전극(12)을 인접하게 형성한 경우에 대해서만 언급하였지만. 화소 전극(65)을 데이터선(60)에 인접하게 형성하고 이들과 광차단막을 중첩하도록 형성할 수도 있다.In all the above embodiments, only the case where the common electrode 12 is formed adjacent to the data line 60 is mentioned. The pixel electrode 65 may be formed adjacent to the data line 60 and overlapped with the light blocking film.
본 발명의 실시예에서와 같이, 이중의 데이터선으로 배선이 단선되는 것을 방지할 수 있고, 플로팅되어 있는 광차단막으로 빛샘 현상을 제거하여 크로스 토크를 억제할 수 있으며, 데이터선에 인가되는 신호의 지연을 최소화할 수 있다. 또한, 광차단막은 데이터선이 단선되는 경우에 수리선으로 사용할 수 있으며, 패드부에 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 데이터선과 공통 전극의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 화소 전극을 보호막 상부에 형성함으로써, 공정 수를 줄일 수 있으며, 액정의 구동 전압을 최소화할 수 있어 잔상을 줄일 수 있다.As in the embodiment of the present invention, the wires can be prevented from being disconnected by the double data lines, the light leakage phenomenon can be eliminated by the floating light blocking film, and the crosstalk can be suppressed. The delay can be minimized. In addition, the light blocking film can be used as a repair line when the data line is disconnected, can improve the reliability of the pad portion, and can prevent a short circuit between the data line and the common electrode. In addition, by forming the pixel electrode on the passivation layer, the number of processes can be reduced, and the driving voltage of the liquid crystal can be minimized to reduce the afterimage.
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