KR100462381B1 - Manufacturing method of liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 동일 유리 기판상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 게이트 버스 라인과 다수의 데이터 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 상기 데이터 버스 라인의 교차점에 형성된 다수의 박막 트랜지스터;및 각각의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인으로 둘러싸인 공간 내에, 신호 인가시 평행장을 형성하도록 구비된 화소 전극과 공통 전극을 포함하는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서, 유리 기판상에 투명 전극 물질 및 비저항이 낮은 금속 물질을 증착하는 단계; 사진 식각 공정을 통하여 상기 금속 물질을 식각함으로써, 상기 금속 물질로 된 상층 게이트 버스 라인을 형성하는 단계;및 사진 식각 공정을 통하여 상기 투명 전극 물질을 식각함으로써, 상기 투명 물질로 된 상기 공통 전극과, 상기 상층 게이트 버스 라인의 형상을 따라 하부에 상기 투명 전극 물질로 된 하층 게이트 버스 라인을 형성하여 2층의 상기 게이트 버스 라인을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of gate bus lines and a plurality of data bus lines arranged in a matrix form on the same glass substrate according to the present invention; A plurality of thin film transistors formed at intersections of the gate bus line and the data bus line; and a pixel electrode and a common electrode provided in a space surrounded by each gate bus line and the data bus line to form a parallel field when a signal is applied; A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: depositing a transparent electrode material and a metal material having a low specific resistance on a glass substrate; Etching the metal material through a photolithography process to form an upper gate bus line made of the metal material; and etching the transparent electrode material through a photolithography process, the common electrode made of the transparent material; And forming a lower gate bus line made of the transparent electrode material under the shape of the upper gate bus line to complete the two gate gate lines.
Description
본 발명은 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인-플레인 스위칭 모드 액정 표시 소자의 개구율을 향상시키기 위한 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a liquid crystal display device for improving the aperture ratio of an in-plane switching mode liquid crystal display device.
일반적으로, 텔레비젼이나 그래픽 디스플레이 등의 표시 소자를 구성하는 액정 표시 장치는 기본적으로 투명한 한 쌍의 유리 기판과 이 유리 기판사이에 봉입된 액정으로 구성된다. 이러한 액정 표시 장치는 최근 많은 진보를 거듭하며 다양한 표시 분야의 적용을 위하여 개발이 진행되고 있다.Generally, the liquid crystal display device which comprises display elements, such as a television and a graphic display, consists essentially of a pair of transparent glass substrate and the liquid crystal enclosed between this glass substrate. Such liquid crystal display devices have undergone many advances and are being developed for application in various display fields.
그러나, 복굴절 현상에 기인한 좁은 시야각으로 인해 고품질의 액정 표시 장치를 개발하는데 제약을 받고 있다.However, due to the narrow viewing angle due to the birefringence phenomenon, there is a limitation in developing a high quality liquid crystal display device.
이러한 시야각을 개선하기 위하여, 광학 보상 필름을 사용하거나 수직 배향(Vertically-aligned) 모드 또는 인-플레인 스위칭 모드(이하, “IPS 모드”라 한다)를 이용한다. IPS 모드는 능동 소자가 형성된 유리 기판상에 화소 전극과 공통 전극을 동일 기판상에 구현하고, 액정 표시 장치의 구동시 화소 전극과 공통 전극 사이에 평행장이 형성되게 함으로써 시야각을 개선한다. In order to improve this viewing angle, an optical compensation film is used or a vertically-aligned mode or an in-plane switching mode (hereinafter referred to as "IPS mode") is used. The IPS mode improves the viewing angle by implementing the pixel electrode and the common electrode on the same substrate on the glass substrate on which the active element is formed, and by forming a parallel field between the pixel electrode and the common electrode when driving the liquid crystal display.
도 1은 종래의 IPS 모드 액정 표시 소자의 사시도를 나타낸다. 도 1은 액티브 매트릭스 액정 표시 소자를 구성하는 단셀을 도시한 것이다.1 shows a perspective view of a conventional IPS mode liquid crystal display device. 1 illustrates a single cell constituting an active matrix liquid crystal display device.
하부 유리 기판상의 동일 면상에 어드레스 전극인 게이트 버스 라인(110)과 이 게이트 버스 라인(110)과 일정 거리만큼 평행하게 이격된 평행 라인과 이 평행 라인과 일체로서 게이트 버스 라인쪽으로 다수개의 라인이 소정 길이 돌출된 공통 전극(120)이 배치된다. 게이트 전극과 게이트 버스 라인(110)은 일체로서, 게이트 버스 라인상에는 반도체 소자의 게이트 유전막인 절연막(도시하지 않음)과 반도체 소자의 채널층인 비정질 실리콘층(130)이 배치된다. The
그리고, 이 게이트 버스 라인(110)과 교차하여 데이터 버스 라인(140)이 배치되며, 이 데이터 버스 라인(140)과 일체로서 게이트 버스 라인(110)과 평행하며 소정 부분 비정질 실리콘층과 일측 오버랩되도록 소정 길이만큼 소오스 전극(140a)이 돌출된다. 드레인 전극(150a)은 비정질 실리콘층(130)의 타측과 소정 부분 오버랩되도록 형성되어, 박막 트랜지스터(T)를 형성한다. 화소 전극(150)은 갈퀴 형상으로, 상기 공통 전극(120)의 돌출된 라인 사이에 서로 엇갈려 맞물리도록 구성되며 드레인 전극(150a)과 콘택된다.The
이어서, 컬러 필터 등이 형성된 상부 유리 기판과 합착하고 양 기판의 배면에 편광판을 부착한 다음, 액정을 봉입하여 액정 표시 소자를 제조한다.Subsequently, the upper glass substrate on which a color filter or the like is formed is bonded to each other, and a polarizing plate is attached to the back surface of both substrates, and then a liquid crystal is encapsulated to manufacture a liquid crystal display element.
이러한, 액정 표시 소자의 신호선에 전압을 인가하여, 화소 전극과 공통 전극 사이에 평행장을 발생시켜 시야각을 향상시킨다. The voltage is applied to the signal line of the liquid crystal display element to generate a parallel field between the pixel electrode and the common electrode, thereby improving the viewing angle.
여기서, IPS 모드의 게이트 버스 라인과 공통 전극은 몰리텅스텐이나 크롬으로 형성되며, 데이터 버스 라인과 화소 전극은 알루미늄으로 형성된다.Here, the gate bus line and the common electrode in the IPS mode are formed of molybdenum or chromium, and the data bus line and the pixel electrode are formed of aluminum.
상기에서 언급한 바와 같이, 종래 IPS 모드는 시야각은 향상시켰으나, 불투명한 전극 물질로 인해 개구율이 저하되는 문제가 있다.As mentioned above, the conventional IPS mode improves the viewing angle, but has a problem that the aperture ratio is lowered due to the opaque electrode material.
따라서, 이를 해결하기 위하여 공통 전극과 화소 전극을 투명 물질인 ITO로 형성한다. 그러나, ITO는 저항이 커서 신호 지연 시간이 길기 때문에 단독으로 게이트 전극 물질로 사용할 수 없다. 따라서, 몰리텅스텐이나 크롬 등과 함께 사용하여야 한다.Therefore, to solve this problem, the common electrode and the pixel electrode are formed of ITO, which is a transparent material. However, ITO cannot be used alone as a gate electrode material because of its large resistance and long signal delay time. Therefore, it must be used together with molybdenum or chromium.
그러나, 먼저 ITO를 증착하여 공통 전극을 형성한 후 몰리텅스텐이나 크롬을 증착하고 게이트 버스 라인을 형성하는 경우, ITO로 형성된 얼라인 키가 투명하여 다음 공정 단계에서 인식하기 어려운 문제가 있다.However, when ITO is deposited first to form a common electrode, and then molybdenum or chromium is deposited and a gate bus line is formed, an alignment key formed of ITO is transparent and difficult to recognize in the next process step.
또한, 몰리텅스텐이나 크롬을 증착하여 게이트 버스 라인을 형성한 후 ITO를 증착하고 공통 전극을 형성하는 경우, ITO 식각시 ITO의 식각액에 몰리텅스텐이나 크롬이 손상되는 문제가 있다. In addition, when the gate bus line is formed by depositing molybdenum or chromium and then ITO is deposited and the common electrode is formed, there is a problem that molybdenum or chromium is damaged in the etching liquid of ITO during ITO etching.
따라서, 본 발명은 고개구율의 IPS 모드 액정 표시 소자를 실현하기 위하여 공통 전극과 화소 전극을 각각 투명 전극 물질로 구성함과 동시에, 투명 전극 물질로 인한 신호선의 신호 지연 시간도 보상할 수 있는 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention provides a liquid crystal display capable of compensating the signal delay time of a signal line due to the transparent electrode material while simultaneously configuring the common electrode and the pixel electrode to realize a high aperture ratio IPS mode liquid crystal display device. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a device.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 동일 유리 기판상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 게이트 버스 라인과 다수의 데이터 버스 라인; 상기 게이트 버스 라인과 상기 데이터 버스 라인의 교차점에 형성된 다수의 박막 트랜지스터;및 각각의 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인으로 둘러싸인 공간 내에, 신호 인가시 평행장을 형성하도록 구비된 화소 전극과 공통 전극을 포함하는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서, 유리 기판상에 투명 전극 물질 및 비저항이 낮은 금속 물질을 증착하는 단계; 사진 식각 공정을 통하여 상기 금속 물질을 식각함으로써, 상기 금속 물질로 된 상층 게이트 버스 라인을 형성하는 단계;및 사진 식각 공정을 통하여 상기 투명 전극 물질을 식각함으로써, 상기 투명 물질로 된 상기 공통 전극과, 상기 상층 게이트 버스 라인의 형상을 따라 하부에 상기 투명 전극 물질로 된 하층 게이트 버스 라인을 형성하여 2층의 상기 게이트 버스 라인을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a plurality of gate bus lines and a plurality of data bus lines arranged in a matrix form on the same glass substrate according to the present invention; A plurality of thin film transistors formed at intersections of the gate bus line and the data bus line; and a pixel electrode and a common electrode provided in a space surrounded by each gate bus line and the data bus line to form a parallel field when a signal is applied; A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: depositing a transparent electrode material and a metal material having a low specific resistance on a glass substrate; Etching the metal material through a photolithography process to form an upper gate bus line made of the metal material; and etching the transparent electrode material through a photolithography process, the common electrode made of the transparent material; And forming a lower gate bus line made of the transparent electrode material under the shape of the upper gate bus line to complete the two gate gate lines.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 IPS 모드 액정 표시 소자의 사시도를 나타낸다. 도 2는 액티브 매트릭스 액정 표시 소자를 구성하는 단셀을 도시한 것이다.2 is a perspective view of an IPS mode liquid crystal display device according to the present invention. 2 illustrates a single cell constituting an active matrix liquid crystal display device.
하부 유리 기판상의 동일 면상에 어드레스 전극인 게이트 버스 라인(210)과 이 게이트 버스 라인(210)과 일정 거리만큼 평행하게 이격된 평행 라인과 이 평행 라인과 일체로서 게이트 버스 라인쪽으로 다수개의 라인이 소정 길이 돌출된 공통 전극(220)이 배치된다. The
이 공통 전극(220)은 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)(220a)로 구성되며, 게이트 버스 라인(210)은 ITO(220a)상에 몰리텅스텐(210a)이 적층된 구조로 이루어진다. 상기 몰리텅스텐은 크롬 등으로 대체될 수 있다.The
게이트 전극과 게이트 버스 라인(210)은 일체로서, 게이트 전극상에는 반도체 소자의 게이트 유전막인 절연막(도시하지 않음)과 반도체 소자의 채널층인 비정질 실리콘층(230)이 배치된다. The gate electrode and the
이와 같은 결과물상에 데이터 버스 라인(240)과 화소 전극(250)이 형성된다. 이 데이터 버스 라인(240)은 게이트 버스 라인(210)과 교차하여 배치되며, 이 데이터 버스 라인(240)과 일체로서 게이트 버스 라인(210)과 평행하며 소정 부분 비정질 실리콘층(230)과 일측 오버랩되도록 소정 길이만큼 소오스 전극이 돌출된다.The
드레인 전극은 비정질 실리콘층(230)의 타측과 소정 부분 오버랩되도록 형성되어, 박막 트랜지스터(T)를 형성한다. 화소 전극(250)은 상기 공통 전극(220)의 돌출된 라인 사이에 서로 엇갈려 맞물리도록 갈퀴 형상으로 구성되며 드레인 전극과 콘택된다.The drain electrode is formed to overlap the other side of the
상기 화소 전극(250)은 투명한 ITO(220a)로 구성되며, 데이터 버스 라인(240)은 ITO(220a)상에 알루미늄(240a)이 적층된 구조로 이루어진다.The
이와 같은 투명 전극은 화소의 빛의 투과 면적을 증가시켜 개구율을 향상시킨다. 그러나, 개구율만을 고려하여 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인을 ITO로 구성하는 경우, ITO의 저항으로 인하여 종래에 비해 신호 지연 시간(RC Delay)이 길어지게 된다. 따라서, 빛이 투과하는 화소 영역은 ITO 배선으로 구성하고, 개구율과 관련되지 않는 신호선은 비저항이 낮은 금속을 클래딩하여 신호 지연 시간이 길어지는 것을 방지한다. Such a transparent electrode improves the aperture ratio by increasing the light transmission area of the pixel. However, when the gate bus line and the data bus line are formed of ITO in consideration of only the aperture ratio, the signal delay time RC delay is longer due to the resistance of the ITO. Therefore, the pixel region through which light transmits is constituted by ITO wiring, and signal lines not related to the aperture ratio are cladding metal having a low specific resistance to prevent the signal delay time from lengthening.
이와 같은 액정 표시 소자를 제조하기 위하여, 먼저 유리 기판상에 ITO와 몰리 텅스텐을 증착한다. 그런 다음, 사진 식각 공정을 통하여 몰리텅스텐(210a)으로된 상부 게이트 버스 라인 패턴을 형성한다. 계속해서, 또 다른 사진 식각 공정을 통하여 하부의 ITO를 식각함으로써, ITO(220a)로 된 공통 전극(220)과 상부 게이트 버스 라인 패턴의 형상을 따라 하부에 ITO(220a)로 된 하부 게이트 버스 라인 패턴을 형성하여 게이트 버스 라인(210)을 완성한다. In order to manufacture such a liquid crystal display device, ITO and molybdenum tungsten are first deposited on a glass substrate. Then, an upper gate bus line pattern made of
이와 같이, 불투명 금속인 몰리 텅스텐으로 패턴을 먼저 형성함으로써, 공정의 좌표 기준인 얼라인 키를 가시적으로 형성할 수 있으므로 후속 공정이 용이한 잇점이 있다.As such, by forming the pattern with molybdenum tungsten, which is an opaque metal, the alignment key, which is a coordinate reference of the process, can be visually formed.
그런 다음, 전체 구조상에 질화막(도시하지 않음)을 증착하고, 박막 트랜지스터의 채널층이 되는 비정질 실리콘층(230)을 형성한다.Then, a nitride film (not shown) is deposited on the entire structure, and an
이어서, 상기 게이트 버스 라인 및 공통 전극을 형성하는 공정과 유사하게, 결과물상에 ITO와 알루미늄을 차례로 증착한 다음, 사진 식각 공정을 통하여 알루미늄(240a)과 ITO(220a)로 된 데이터 버스 라인(240)과, ITO(220a)로 된 화소 전극(250)을 형성한다. Next, similarly to the process of forming the gate bus line and the common electrode, ITO and aluminum are sequentially deposited on the resultant, and then a
이상에서 설명한 바와 같이, IPS 모드 액정 표시 소자에서 빛이 투과되는 영역의 신호선은 투명 전극 물질인 ITO으로 구성하고, 그 주변의 신호선은 ITO와 비저항이 낮은 금속 물질로 구성함으로써, 신호 지연 시간을 단축하고 개구율을 향상시킬 수 있다. As described above, in the IPS mode liquid crystal display device, the signal line in the region where light is transmitted is made of ITO, which is a transparent electrode material, and the signal lines around it are made of ITO and a metal material having a low specific resistance, thereby shortening the signal delay time. And the aperture ratio can be improved.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
도 1은 종래의 IPS 모드 액정 표시 소자의 하부 기판을 나타내는 사시도. 1 is a perspective view showing a lower substrate of a conventional IPS mode liquid crystal display device.
도 2는 본 발명에 따른 IPS 모드 액정 표시 소자의 하부 기판을 나타내는 사시도.2 is a perspective view showing a lower substrate of an IPS mode liquid crystal display device according to the present invention;
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
110, 210: 게이트 버스 라인 120, 220: 공통 전극110 and 210:
130, 230: 비정질 실리콘층 140, 240: 데이터 버스 라인130, 230:
150, 250: 화소 전극 210a: 몰리 텅스텐 150, 250:
220a: ITO 240a: 알루미늄220a: ITO 240a: aluminum
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- 1997-12-29 KR KR1019970076741A patent/KR100462381B1/en active IP Right Grant
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