KR100640986B1 - Method for fabricating liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TFT를 구동시키지 않고 데이터 라인에만 전압을 인가하여 안료 전착이 가능한 액정표시장치 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 액정표시장치 제조방법은 교차 배치되는 주사 라인 및 데이터 라인, 그리고 TFT를 구비한 액정표시장치의 제조에 있어서, 상기 TFT의 소오스 및 드레인 전극을 우회하여 연결시킨 후 화소 전극을 형성하는 제 1 공정과, 상기 데이터 라인에 전압을 인가하고 칼라 필터용 안료를 전착시키는 제 2 공정과, 상기 소오스 및 드레인 전극을 전기적으로 절단시키는 제 3 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention is to provide a liquid crystal display device manufacturing method capable of electrodeposition of pigment by applying a voltage only to the data line without driving the TFT, the liquid crystal display device manufacturing method of the present invention is a scanning line and data line, and a TFT arranged cross A manufacturing method of a liquid crystal display device comprising: a first step of forming a pixel electrode after bypassing and connecting source and drain electrodes of the TFT; and applying a voltage to the data line and depositing a pigment for a color filter. And a third step of electrically cutting the source and drain electrodes.
칼라 필터, 연결 패턴 Color filter, connection pattern
Description
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 따른 액정표시장치 제조방법을 설명하기 위한 레이아웃 공정도1A to 1D are layout process diagrams for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the related art.
도 2a 내지 2h는 본 발명 제 1 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법을 설명하기 위한 레이아웃 공정도2A to 2H are layout process diagrams for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 3g는 본 발명 제 2 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법을 설명하기 위한 레이아웃 공정도3A to 3G are layout process diagrams for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
41 : 기판 43 : 주사 라인41
43a : 게이트 전극 45 : 액티브 패턴43a: gate electrode 45: active pattern
47 : 데이터 라인 47a,47b : 소오스, 드레인 전극47:
47c : 연결 패턴 49 : 화소 전극47c: connection pattern 49: pixel electrode
51 : 광 차단층 53 : 칼라 필터 51: light blocking layer 53: color filter
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly to a method for manufacturing a liquid crystal display device.
디스플레이 장치중 하나인 씨알티(CRT: Cathode Ray Tube)는 텔레비젼을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 왔으나, CRT자체의 무게나 크기로 인하여 전자제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수가 없었다.One of the display devices, Cathode Ray Tube (CRT) has been used mainly for monitors such as TVs, measuring devices, information terminal devices, etc., but the size and weight of CRT itself make it necessary to reduce the size and weight of electronic products. Couldn't respond positively.
이러한 CRT를 대체하기 위해 경박,단소화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)가 활발하게 개발되어져 왔고, 최근에는 평판형 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 그 수요가 점차 증가하고 있는 추세에 있다.In order to replace the CRT, Liquid Crystal Display (LCD), which has the advantages of light and thin, has been actively developed, and recently, the liquid crystal display (LCD) has been developed enough to perform a role as a flat panel display device. Demand is on the rise.
TFT-LCD의 칼라 화면은 백라이트(B/L)에서 나오는 백색광의 투과율을 조절하는 TFT 및 액정 셀의 동작과 R, G, B의 칼라 필터를 투과해 나오는 3원색의 가법 혼색을 통하여 이루어진다. The color display of the TFT-LCD is performed through the operation of the TFT and the liquid crystal cell for controlling the transmittance of white light emitted from the backlight (B / L) and the additive mixing of three primary colors passing through the color filters of R, G, and B.
칼라 필터는 제조에 사용되는 유기 필터의 재료에 따라 염료 방식과 안료 방식이 있으며, 제작 방법에 따라 염색법, 분산법, 전착법, 인쇄법 등으로 분류할 수 있다. The color filter has a dye method and a pigment method according to the material of the organic filter used in the production, and may be classified into a dyeing method, a dispersion method, an electrodeposition method, a printing method, and the like according to the production method.
칼라 필터 기판은 색상을 구현하는 R, G, B의 칼라 필터 패턴과 R, G, B 패턴 사이의 구분과 광차단 역할을 하는 광 차단층(블랙 매트릭스), 그리고 액정 셀에 전압을 인가하기 위한 공통전극(ITO)으로 구성된다. The color filter substrate is a light blocking layer (black matrix) that serves to distinguish between R, G, and B color filter patterns and R, G, and B patterns that implement color, and block light, and to apply voltage to the liquid crystal cell. It is composed of a common electrode (ITO).
일반적으로 액정표시장치는 전술한 칼라 필터 기판과, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT) 및 화소 전극이 형성된 TFT기판과 두 기판 사이에 봉입되는 액정으로 구분할 수 있는데, 상기 칼라 필터 기판에 형성되는 칼라 필터 패턴과 블랙 매트릭스를 TFT기판에 형성하는 구조가 제안되었다.In general, a liquid crystal display device may be classified into the above-described color filter substrate, a thin film transistor (TFT), a TFT substrate on which a pixel electrode is formed, and a liquid crystal encapsulated between two substrates, which are formed on the color filter substrate. A structure for forming a color filter pattern and a black matrix on a TFT substrate has been proposed.
이른 바, 칼라 필터 온 티에프티 기판(Color filter on TFT) 구조는 블랙 매트릭스 및 칼라 필터 패턴을 TFT기판상에 형성하고, 대향 기판에는 공통전극만을 형성한 후, 그 사이에 액정을 봉입한 구조를 갖는다.The so-called color filter on TFT substrate has a structure in which a black matrix and a color filter pattern are formed on a TFT substrate, and only a common electrode is formed on an opposing substrate, and a liquid crystal is enclosed therebetween. Have
이하에서 설명할 종래 기술 및 본 발명은 상기 칼라 필터 및 블랙 매트릭스가 TFT기판에 형성된 구조를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.The related art and the present invention described below relate to a liquid crystal display device having a structure in which the color filter and the black matrix are formed on a TFT substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시장치 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a liquid crystal display device manufacturing method according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.1A to 1D are process drawings for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the prior art.
도 1a에 도시된 바와 같이, 기판(11)상에 게이트 전극(13a)을 포함한 주사 라인(13)을 형성한 후, 주사 라인(13)과 교차하며 게이트 전극(13a)의 상부를 지나는 액티브 패턴(15)을 형성한다.As shown in FIG. 1A, after the
도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 액티브 패턴(15)상에 메탈층을 형성한 후, 패터닝하여 상기 주사 라인(13)과 교차되는 데이터 라인(17)을 형성하고, 상기 게이트 전극(13a) 상부의 액티브 패턴(15)상에서 분리되는 소오스 전극(17a)과 드레인 전극(17b)을 형성한다.As shown in FIG. 1B, a metal layer is formed on the
이와 같은 과정을 통해 기판상에 TFT를 형성한 후, 도 1c에 도시된 바와 같이, 전면에 ITO층을 형성한 다음, 선택적으로 제거하여 접속홀을 통해 상기 드레인 전극(17b)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(19)을 형성한다.After forming the TFT on the substrate through such a process, as shown in FIG. 1C, an ITO layer is formed on the entire surface, and then selectively removed to be electrically connected to the
이어, 도 1d에 도시된 바와 같이, 화소 전극(19)이 형성되지 않은 영역에 광 차단층(20)을 형성한 후, 칼라 필터의 안료를 전착하기 위해서 상기 TFT를 구동시키면 드레인 전극(17b)을 통해 화소 전극(19)에 전압이 인가되어 상기 화소 전극(19) 상부에 칼라 안료가 전착되면서 칼라 필터층(21)이 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 1D, after the
즉, 종래에는 칼라 필터 형성을 위한 안료 전착을 위해서 화소 전극에 전압을 인가해 주어야 하기 때문에 TFT에 전압을 인가하여 채널을 열어주어야 하고, 동시에 데이터 라인에 전압을 인가해 주면서 안료를 전착시킨다.That is, in the related art, a voltage must be applied to the pixel electrode in order to deposit the pigment for forming the color filter. Therefore, a voltage must be applied to the TFT to open the channel, and at the same time, the pigment is electrodeposited while applying a voltage to the data line.
그러나 상기와 같은 종래 액정표시장치의 제조방법에 따르면 칼라 필터 형성을 위한 안료 전착을 위해서는 필연적으로 TFT를 구동시켜야 하고, 데이터 라인에 전압을 인가해 주어야 하기 때문에 TFT의 특성 변화에 따른 균일도가 저하되고, 안료 전착시, 주사 라인에 의해 발생 가능한 불량을 예방할 수 없어 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.However, according to the manufacturing method of the conventional liquid crystal display device as described above, in order to pigment electrode for forming the color filter, the TFT must be driven inevitably, and a voltage must be applied to the data line. In the case of the pigment electrodeposition, the defect which may be prevented by the scanning line cannot be prevented and there is a problem of lowering the yield.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, TFT를 구동시키지 않고 데이터 라인에만 전압을 인가하여 안료 전착이 가능한 액정표시장치 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device capable of electrodeposition of a pigment by applying a voltage only to a data line without driving a TFT.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치 제조방법은 교차 배치되는 주사 라인 및 데이터 라인, 그리고 TFT를 구비한 액정표시장치의 제조에 있어서, 상기 TFT의 소오스 및 드레인 전극을 우회하여 연결시킨 후 화소 전극을 형성하는 제 1 공정과, 상기 데이터 라인에 전압을 인가하고 칼라 필터용 안료를 전착시키는 제 2 공정과, 상기 소오스 및 드레인 전극을 전기적으로 절단시키는 제 3 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention for achieving the above object, in the manufacture of a liquid crystal display device having a scan line and a data line, and a TFT intersected, the source and drain electrodes of the TFT are bypassed and connected. A first step of forming a post pixel electrode, a second step of applying a voltage to the data line and electrodelizing a pigment for a color filter, and a third step of electrically cutting the source and drain electrodes. It is done.
이하, 본 발명의 액정표시장치 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 2h는 본 발명 제 1 실시예에 따른 액정표시장치 제조방법을 설명하기 위한 레이아웃 공정도이다.2A to 2H are layout process diagrams for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 2a에 도시한 바와 같이, 기판(41)상에 Al, Cr, Ta 등의 전도성 물질층을 형성한 후, 패터닝하여 TFT의 게이트 전극(43a) 및 게이트 구동회로(도시하지 않음)로부터 주사 신호가 인가되는 주사 라인(43)을 패터닝한다. As shown in Fig. 2A, after forming a conductive material layer such as Al, Cr, Ta, etc. on the
이후, 상기 주사 라인(43) 및 게이트 전극(43a)을 포함한 기판(41) 전면에 게이트 절연층(도시되지 않음)을 형성한 후, 도 2b에 도시한 바와 같이, 비정질 실리콘 등의 반도체층을 형성한 후, 패터닝하여 상기 주사 라인(43)과 교차하며 그 일부가 게이트 전극(43a)의 상부를 지나도록 액티브 패턴(45)을 형성한다. 그리고 상기 액티브 패턴(45)을 포함한 전면에 메탈층(도시하지 않음)을 형성한다.Thereafter, a gate insulating layer (not shown) is formed on the entire surface of the
도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 메탈층을 선택적으로 제거하여 주사 라인(43)과 교차하는 방향으로 데이터 라인(47)을 형성하고, 게이트 전극(43a) 상부의 액티브 패턴(45)상에서 분리되는 소오스 전극(47a)과 드레인 전극(47b)을 형성한다.As shown in FIG. 2C, the metal layer is selectively removed to form a
또한, 소오스 및 드레인 전극(47a, 47b)을 우회하여 전기적으로 연결시키는 연결 패턴(47c)을 형성한다. 이때, 상기 연결 패턴(47c)은 데이터 라인(47), 소오스 및 드레인 전극(47a,47b) 형성을 위한 메탈층을 패터닝할 때 동시에 형성하거나, 또는 별도로 형성하는 것이 가능하다. 동시에 형성할 경우에는 소오스 및 드레인 전극(47a,47b)과 동일 물질인 메탈의 패터닝에 의해 소오스 및 드레인 전극(47a,47)과 일체형으로 형성하며, 상기 주사 라인(43)쪽으로 우회시켜 형성한다.In addition, a
이와 같이, TFT의 채널영역에서는 서로 분리되나, 우회적으로 연결되는 소오스 및 드레인 전극(47a, 47b)을 형성한 후, 전면에 패시베이션층(도시되지 않음)을 형성한다.In this manner, source and
이후, 도 2d에 도시한 바와 같이, 드레인 전극(47b)의 소정부위가 노출되도록 패시베이션층(도시되지 않은)을 선택적으로 제거하여 접속홀을 형성하고, 접속홀을 포함한 전면에 화소 전극용 ITO층을 형성한 후, 패터닝하여 접속홀을 통해 드레인 전극(47b)과 전기적으로 연결되는 화소 전극(49)을 형성한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 2D, a passivation layer (not shown) is selectively removed to expose a predetermined portion of the
이어서, 도 2e에 도시한 바와 같이, 화소 전극(49)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역에 빛의 투과를 차단하기 위한 광 차단층(51)을 패터닝한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2E, the
상기 광 차단층(51)은 크롬(Cr) 등의 금속 박막 또는 카본(Carbon) 계통의 유기 재료를 사용하거나, 저 반사화를 목적으로 크롬화합물층과 크롬층의 2중막 또는 크롬화합물층과 크롬층 사이에 또다른 크롬화합물층이 개재된 3중막으로 형성할 수도 있다.The
이어, 도 2f에 도시한 바와 같이, 순서에 상관없이 R, G, B의 칼라 안료를 선택적으로 전착시켜 칼라 필터(53)를 형성한다. 이때, 데이터 라인(47)에는 전압을 인가하여 상기 연결 패턴(47c)을 통해 드레인 전극(47b)으로 전압이 전달되고, 최종적으로 화소 전극(49)에 전압이 전달되어 화소 전극(49)의 상부에 칼라 안료가 전착된다.Then, as shown in FIG. 2F, color pigments 53 of R, G, and B are selectively electrodeposited regardless of the order to form the
이와 같이, 칼라 필터(53)를 형성한 후, 도 2g에 도시한 바와 같이, 상기 연결 패턴(47c)이 노출되도록 광 차단층(51)을 선택적으로 제거한 다음, 도 2h에 도시한 바와 같이, 상기 노출된 연결 패턴(47c)을 제거하면 본 발명 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정이 완료된다.As described above, after the
이어서, 본 발명 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described.
먼저, 본 발명 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 광 차단층을 패터닝할 때 동시에 연결 패턴을 노출시키는 것을 특징으로 한다.First, the liquid crystal display according to the second embodiment of the present invention is characterized by exposing a connection pattern at the same time when patterning the light blocking layer.
도 3a 내지 3g는 본 발명 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 레이아웃 공정도이다.3A to 3G are layout process diagrams for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 3a 내지 3e의 공정은 본 발명 제 1 실시예인 도 2a 내지 2e와 동일하므로 이하에서는 생략한다.The process of FIGS. 3A to 3E is the same as that of FIGS. 2A to 2E which is the first embodiment of the present invention.
즉, 도 3d에 도시한 바와 같이, 드레인 전극(47b)과 연결되도록 화소 전극(49)을 형성한 후, 도 3e에 도시한 바와 같이, 소오스 및 드레인 전극(47a, 47b)을 우회적으로 연결하는 연결 패턴(47c)이 노출되면서 상기 화소 전극(49)이 형성되지 않은 부분에 광 차단층(51)을 형성한다.That is, as shown in FIG. 3D, after forming the
이후, 도 3f에 도시한 바와 같이, 순서에 상관없이 R, G, B의 칼라 안료를 선택적으로 전착시켜 칼라 필터(53)를 형성한다. 이때, 데이터 라인(47)에는 전압을 인가하여 상기 연결 패턴(47c)을 통해 드레인 전극(47b) 및 화소 전극(49)에 전압이 전달되고, 그에 따라 화소 전극(49)의 상부에 칼라 안료가 전착되는데, 상기 연결 패턴(47c)이 칼라 안료에 노출된 상태이므로 데이터 라인(47)에 전압을 인가 한 상태에서 칼라 안료를 전착시키면 상기 연결 패턴(47c)의 상부에도 안료가 전착된다.Thereafter, as shown in FIG. 3F, color pigments of R, G, and B are selectively electrodeposited regardless of the order to form the
따라서, 칼라 안료를 전착시키고, 불필요한 부분에 전착된 칼라 안료를 제거하는 공정에서 상기 연결 패턴(47c)의 상부에 전착된 안료도 동시에 제거해 주거나, 별도로 제거하지 않고 이후 공정에서 노출된 연결 패턴(47c)을 제거할 때 동시에 제거되도록 할 수도 있다. Therefore, in the process of electrodepositing the color pigment and removing the color pigment electrodeposited on the unnecessary portion, the pigment electrodeposited on the upper portion of the
이와 같이, 칼라 필터(53)를 형성한 후, 도 3g에 도시한 바와 같이, 상기 노출된 연결 패턴(47c)을 제거하면 본 발명 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정이 완료된다.As such, after the
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the liquid crystal display device manufacturing method of the present invention has the following effects.
첫째, TFT를 구동하지 않고도 데이터 라인에만 전압을 인가하는 것에 의해 칼라 안료를 전착시킬 수 있어 TFT의 특성 변화에 따른 균일도를 향상시킬 수 있다.First, color pigments can be electrodeposited by applying a voltage only to the data lines without driving the TFTs, thereby improving the uniformity according to the characteristics of the TFTs.
둘째, 안료 전착 시, 주사 라인에 의해 발생 가능한 불량을 최소화할 수 있어 소자의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있다.
Second, in the case of pigment electrodeposition, defects that may be caused by the scanning line may be minimized, thereby improving reliability and yield of the device.
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