KR100729777B1 - a thin film transistor array panel for a liquid crystal display and a manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
절연 기판 위에 제1 및 제2 게이트선과 제1 및 제2 게이트 전극, 제1 및 제2 게이트 패드를 포함하는 게이트 배선과 유지 전극이 형성되어 있고 그 위에 게이트 절연막이 형성되어 있다. 제1 및 제2 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 위에는 각각 제1 및 제2 반도체층이 형성되어 있으며, 그 위에 제1 및 제2 데이터선과 제1 및 제2 소스 전극, 이들과 각각 마주하는 제1 및 제2 분지를 갖는 드레인 전극, 제1 및 제2 데이터 패드를 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선 위에 드레인 전극과 제1 및 제2 게이트 패드, 제1 및 제2 데이터 패드를 각각 드러내는 접촉 구멍을 갖는 보호막이 형성되어 있다. 보호막 위에 화소 전극과 제1 및 제2 보조 게이트 패드, 제1 및 제2 보조 데이터 패드가 형성되어 있다. 여기서, 제1 게이트 전극, 제1 소스 전극, 드레인 전극의 제1 분지 및 제1 반도체층은 제1 박막 트랜지스터를 이루며, 제2 게이트 전극, 제2 소스 전극, 드레인 전극의 제2 분지 및 제2 반도체층은 제2 박막 트랜지스터를 이루며, 제1 박막 트랜지스터를 통해 화상 신호보다 높은 전압의 신호를 인가하고 제2 박막 트랜지스터를 통해 화상 신호를 인가하여 응답 속도를 향상시킬 수 있다.Gate wirings and storage electrodes including first and second gate lines, first and second gate electrodes, and first and second gate pads are formed on an insulating substrate, and a gate insulating film is formed thereon. First and second semiconductor layers are formed on the gate insulating layer on the first and second gate electrodes, respectively, and the first and second data lines and the first and second source electrodes, respectively, A data wiring including a drain electrode having a second branch and first and second data pads is formed. On the data line, a protective film having a drain electrode, contact holes exposing the first and second gate pads and the first and second data pads, respectively, is formed. The pixel electrode, the first and second auxiliary gate pads, and the first and second auxiliary data pads are formed on the passivation layer. Here, the first branch of the first gate electrode, the first source electrode, the drain electrode, and the first semiconductor layer constitute the first thin film transistor, and the second gate electrode, the second source electrode, the second branch of the drain electrode, and the second The semiconductor layer forms a second thin film transistor, and a response speed may be improved by applying a signal having a higher voltage than the image signal through the first thin film transistor and applying an image signal through the second thin film transistor.
박막 트랜지스터, 화상 신호, 응답 속도Thin film transistor, image signal, response speed
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 배치도이고,1 is a layout view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1;
도 3a는 본 발명의 실시예에 따라 제조하는 첫 단계에서의 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 도시한 배치도이고,3A is a layout view illustrating a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device in a first step of manufacturing according to an embodiment of the present invention;
도 3b는 도 3a에서 Ⅲb-Ⅲb 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line IIIb-IIIb in FIG. 3A;
도 4a는 도 3a 다음 단계에서의 배치도이고,FIG. 4a is a layout view in the next step of FIG. 3a;
도 4b는 도 4a에서 Ⅳb-Ⅳb선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG. 4A;
도 5a는 도 4a 다음 단계에서의 배치도이고,FIG. 5A is a layout view of the next step of FIG. 4A;
도 5b는 도 5a에서 Ⅴb-Ⅴb선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb of FIG. 5a;
도 6a는 도 5a 다음 단계에서의 배치도이고,FIG. 6a is a layout view in the next step of FIG. 5a;
도 6b는 도 6a에서 Ⅵb-Ⅵb 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb in FIG. 6A.
본 발명은 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중의 하나로서, 전기장을 생성하는 다수의 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 두 기판 사이의 액정층, 각각의 기판의 바깥 면에 부착되어 빛을 편광시키는 두 장의 편광판으로 이루어지며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다. The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal layer between the two substrates and the two substrates on which the plurality of electrodes are formed to generate an electric field is attached to the outer surface of each substrate to polarize light. It consists of two polarizing plates, and is a display device for controlling the amount of light transmitted by rearranging the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer by applying a voltage to the electrode.
액정 표시 장치의 한 기판에는 박막 트랜지스터가 형성되어 있는데, 이는 전극에 인가되는 전압을 스위칭하는 역할을 한다. 박막 트랜지스터가 형성되는 기판에는 다수의 신호선, 즉 다수의 게이트선 및 데이터선이 각각 행과 열 방향으로 형성되어 있다. 게이트선과 데이터선의 교차로 정의되는 화소 영역에는 화소 전극이 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터는 게이트선을 통하여 전달되는 주사 신호에 따라 데이터선을 통하여 전달되는 화상 신호를 제어하여 화소 전극으로 내보낸다. A thin film transistor is formed on one substrate of the liquid crystal display, which serves to switch a voltage applied to the electrode. On the substrate on which the thin film transistor is formed, a plurality of signal lines, that is, a plurality of gate lines and data lines, are formed in row and column directions, respectively. A pixel electrode is formed in the pixel region defined by the intersection of the gate line and the data line, and the thin film transistor controls the image signal transmitted through the data line according to the scan signal transmitted through the gate line and sends it out to the pixel electrode.
이 박막 트랜지스터 기판과 마주하는 기판에는 화소 전극에 대응하는 색 필터와 그 외의 영역에 대응하는 블랙 매트릭스가 형성되어 있으며, 박막 트랜지스터 기판의 화소 전극과 함께 전기장을 생성하는 공통 전극이 형성되어 있다.On the substrate facing the thin film transistor substrate, a color filter corresponding to the pixel electrode and a black matrix corresponding to the other region are formed, and a common electrode which generates an electric field together with the pixel electrode of the thin film transistor substrate is formed.
이러한 액정 표시 장치는 소형의 모니터를 갖는 휴대용 기기에서부터 컴퓨터의 모니터, 텔레비전 등에 적용되고 있는데, 40 인치 이상의 대화면을 갖는 텔레비젼 등에 적용하는데 있어서는 응답 속도가 느려지고 화소 전극의 충전(charging) 마진이 줄어드는 문제점이 있다.Such liquid crystal displays are applied to portable devices having small monitors, to monitors and televisions of computers, and the like. When applied to televisions having a large screen of 40 inches or more, the response speed is slowed and the charging margin of pixel electrodes is reduced. have.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치의 응답 속도를 향상시키는 것이다.An object of the present invention is to improve the response speed of the liquid crystal display.
이러한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 하나의 화소 영역에 두 개의 박막 트랜지스터를 형성한다.In order to achieve this problem, the present invention forms two thin film transistors in one pixel area.
본 발명에 따르면, 절연 기판 위에 제1 게이트선이 형성되어 있고 제1 게이트선과 평행하게 제2 게이트선이 형성되어 있다. 제1 게이트선과 절연되어 교차하는 제1 데이터선이 형성되어 있고, 제2 게이트선과 절연되어 교차하며 제1 데이터선과 평행하게 제2 데이터선이 형성되어 있다. 제1 및 제2 게이트선과 제1 및 제2 데이터선이 교차하여 이루는 화소 영역에는 화소 전극이 형성되어 있다. 제1 게이트선과 제1 데이터선 및 화소 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제1 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 제2 게이트선과 제2 데이터선 및 화소 전극과 전기적으로 연결되어 있는 제2 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. According to the present invention, a first gate line is formed on an insulating substrate, and a second gate line is formed in parallel with the first gate line. A first data line is formed to insulate and intersect the first gate line, and a second data line is formed to insulate and intersect the second gate line and be parallel to the first data line. The pixel electrode is formed in the pixel region where the first and second gate lines intersect the first and second data lines. A first thin film transistor electrically connected to the first gate line, the first data line, and the pixel electrode is formed, and a second thin film transistor electrically connected to the second gate line, the second data line and the pixel electrode is formed. have.
여기서, 제1 및 제2 박막 트랜지스터의 드레인 전극은 서로 연결되어 있고, 제1 및 제2 게이트선과 평행하게 동일한 층으로 유지 배선이 더 형성되어 있을 수 있다. Here, the drain electrodes of the first and second thin film transistors are connected to each other, and the storage wiring may be further formed in the same layer in parallel with the first and second gate lines.
한편, 제1 및 제2 게이트선에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 게이트 패드와 제1 및 제2 데이터선에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 데이터 패드가 더 형성되어 있을 수 있다. 이때, 화소 전극과 동일한 층으로 제1 및 제2 게이트 패드와 각각 연결되는 제1 및 제2 보조 게이트 패드와 제1 및 제2 데이터 패드와 각각 연결되는 제1 및 제2 보조 데이터 패드가 더 형성되어 있을 수도 있다.Meanwhile, first and second gate pads respectively connected to the first and second gate lines and first and second data pads respectively connected to the first and second data lines may be further formed. In this case, the first and second auxiliary gate pads connected to the first and second gate pads and the first and second auxiliary data pads connected to the first and second data pads, respectively, are formed on the same layer as the pixel electrode. It may be.
이러한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판에 따르면, 절연 기판 위에 제1 게이트선과 제1 게이트선의 일부인 제1 게이트 전극, 제1 게이트선과 평행한 제2 게이트선, 제2 게이트선의 일부인 제2 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선이 형성되어 있다. 게이트 배선은 게이트 절연막으로 덮여 있고, 제1 및 제2 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 위에는 각각 제1 및 제2 반도체층이 형성되어 있다. 게이트 절연막과 제1 및 제2 반도체층 위에는 제1 데이터선과 제1 데이터선의 일부인 제1 소스 전극, 제1 데이터선과 평행한 제2 데이터선, 제2 데이터선의 일부인 제2 소스 전극, 제1 및 제2 게이트 전극을 중심으로 제1 및 제2 소스 전극과 각각 마주하는 제1 및 제2 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있다. 그 위에 제1 및 제2 드레인 전극을 드러내는 제1 접촉 구멍을 갖는 보호막이 형성되어 있고, 제1 접촉 구멍을 통해 제1 및 제2 드레인 전극과 연결되는 화소 전극이 형성되어 있으며, 제1 및 제2 드레인 전극은 서로 연결되어 있다.The thin film transistor substrate for a liquid crystal display device includes a first gate electrode and a first gate electrode that is a part of the first gate line, a second gate line that is parallel to the first gate line, and a second gate electrode that is part of the second gate line on the insulating substrate. The gate wiring is formed. The gate wiring is covered with a gate insulating film, and first and second semiconductor layers are formed on the gate insulating film on the first and second gate electrodes, respectively. On the gate insulating layer and the first and second semiconductor layers, a first source electrode which is part of the first data line and the first data line, a second data line that is parallel to the first data line, and a second source electrode that is part of the second data line, first and second A data line including first and second drain electrodes facing the first and second source electrodes, respectively, is formed around the two gate electrodes. A protective film having a first contact hole for exposing the first and second drain electrodes is formed thereon, and a pixel electrode connected to the first and second drain electrodes through the first contact hole is formed. The two drain electrodes are connected to each other.
여기서, 게이트 배선과 동일한 층으로 유지 배선이 더 형성되어 있을 수도 있다. Here, the sustain wiring may be further formed in the same layer as the gate wiring.
한편, 게이트 배선은 제1 및 제2 게이트선에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 게이트 패드를 더 포함하고 데이터 배선은 제1 및 제2 데이터선에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 데이터 패드를 더 포함할 수 있다. 이때, 보호막 및 게이트 절연 막은 제1 및 제2 게이트 패드를 각각 드러내는 제2 및 제3 접촉 구멍과 제1 및 제2 데이터 패드를 각각 드러내는 제4 및 제5 접촉 구멍을 가지고 있으며, 제2 및 제3 접촉 구멍을 통해 각각 제1 및 제2 게이트 패드와 연결되며 화소 전극과 동일한 층으로 형성되어 있는 제1 및 제2 보조 게이트 패드와 제4 및 제5 접촉 구멍을 통해 각각 제1 및 제2 데이터 패드와 연결되며 화소 전극과 동일한 층으로 형성되어 있는 제1 및 제2 보조 데이터 패드를 더 포함할 수도 있다. Meanwhile, the gate wiring further includes first and second gate pads connected to the first and second gate lines, respectively, and the data wiring is first and second data pads respectively connected to the first and second data lines. It may further include. In this case, the passivation layer and the gate insulating layer have second and third contact holes exposing the first and second gate pads and fourth and fifth contact holes exposing the first and second data pads, respectively. First and second data through first and second auxiliary gate pads and fourth and fifth contact holes respectively connected to the first and second gate pads through three contact holes and formed in the same layer as the pixel electrode. The display device may further include first and second auxiliary data pads connected to the pads and formed of the same layer as the pixel electrode.
또한, 제1 반도체층 위에 제1 게이트 전극을 중심으로 분리되어 있는 제1 및 제2 저항성 접촉층과 제2 반도체층 위에 제2 게이트 전극을 중심으로 분리되어 있는 제3 및 제4 저항성 접촉층이 더 형성되어 있을 수도 있다.In addition, the first and second ohmic contacts separated from the first gate electrode on the first semiconductor layer and the third and fourth ohmic contacts separated from the second gate electrode on the second semiconductor layer. It may be further formed.
이러한 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판을 제조할 때 먼저, 절연 기판 위에 제1 게이트선과 제1 게이트선의 일부인 제1 게이트 전극, 제1 게이트선과 평행한 제2 게이트선, 제2 게이트선의 일부인 제2 게이트 전극을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 다음, 게이트 절연막을 형성하고, 제1 및 제2 반도체층을 형성한다. 다음, 제1 데이터선과 제1 데이터선의 일부인 제1 소스 전극, 제1 데이터선과 평행한 제2 데이터선, 제2 데이터선의 일부인 제2 소스 전극, 제1 및 제2 소스 전극과 각각 마주하는 제1 및 제2 분지를 갖는 드레인 전극을 포함하는 데이터 배선을 형성한다. 다음, 드레인 전극을 드러내는 제1 접촉 구멍을 갖는 보호막을 형성한 후, 제1 접촉 구멍을 통해 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 형성한다.When manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device, first, a first gate electrode, a part of a first gate line and a part of a first gate line, a second gate line parallel to the first gate line, and a second gate part of a second gate line on the insulating substrate. A gate wiring including an electrode is formed. Next, a gate insulating film is formed, and first and second semiconductor layers are formed. Next, a first source electrode that is part of the first data line and the first data line, a second data line that is parallel to the first data line, a second source electrode that is part of the second data line, and a first facing the first and second source electrodes, respectively And a drain electrode having a second electrode having a second branch. Next, after forming a protective film having a first contact hole that exposes the drain electrode, a pixel electrode connected to the drain electrode is formed through the first contact hole.
여기서, 드레인 전극 하부에 게이트 배선과 동일한 층으로 유지 배선을 더 형성할 수 있다. Here, the storage wiring may be further formed under the drain electrode in the same layer as the gate wiring.
한편, 게이트 배선은 제1 및 제2 게이트선에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 게이트 패드를 더 포함하고 데이터 배선은 제1 및 제2 데이터선에 각각 연결되어 있는 제1 및 제2 데이터 패드를 더 포함하며, 보호막 및 게이트 절연막은 제1 및 제2 게이트 패드를 각각 드러내는 제2 및 제3 접촉 구멍과 제1 및 제2 데이터 패드를 각각 드러내는 제4 및 제5 접촉 구멍을 가지고 있으며, 제2 및 제3 접촉 구멍을 통해 각각 제1 및 제2 게이트 패드와 연결되며 화소 전극과 동일한 층으로 제1 및 제2 보조 게이트 패드를 형성하고, 제4 및 제5 접촉 구멍을 통해 각각 제1 및 제2 데이터 패드와 연결되며 화소 전극과 동일한 층으로 제1 및 제2 보조 데이터 패드를 형성할 수도 있다.Meanwhile, the gate wiring further includes first and second gate pads connected to the first and second gate lines, respectively, and the data wiring is first and second data pads respectively connected to the first and second data lines. The protective layer and the gate insulating layer may further include second and third contact holes exposing the first and second gate pads, and fourth and fifth contact holes exposing the first and second data pads, respectively. First and second auxiliary gate pads are connected to the first and second gate pads through the second and third contact holes, respectively, and have the same layer as the pixel electrode, and the first and second contact holes are respectively formed through the fourth and fifth contact holes. The first and second auxiliary data pads may be formed on the same layer as the pixel electrode and connected to the second data pad.
또한, 제1 반도체층 위에 제1 게이트 전극을 중심으로 분리되어 있는 제1 및 제2 저항성 접촉층과 제2 반도체층 위에 제2 게이트 전극을 중심으로 분리되어 있는 제3 및 제4 저항성 접촉층을 더 형성할 수도 있다.In addition, the first and second ohmic contacts separated from the first gate electrode on the first semiconductor layer and the third and fourth ohmic contacts separated from the second gate electrode on the second semiconductor layer. It may form further.
이러한 본 발명에서는 하나의 화소 영역에 게이트 배선과 데이터 배선을 이중으로 형성하고 두 개의 박막 트랜지스터를 형성하여 하나의 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 화소 전압보다 높은 전압의 신호를 인가하여 응답 속도를 향상시킬 수 있다.In the present invention, the gate line and the data line are doubled in one pixel area and two thin film transistors are formed to apply a signal having a voltage higher than the pixel voltage to the pixel electrode through one thin film transistor to improve the response speed. Can be.
그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Next, a thin film transistor substrate for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the same. do.
먼저, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 용 박막 트랜지스터 기판의 구조에 대하여 상세히 설명한다.First, a structure of a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 2.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 배치도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a layout view schematically illustrating a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
도 1 및 도 2에서와 같이, 절연 기판(10) 위에 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴-텅스텐 합금(MoW), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 등의 금속 또는 도전체로 이루어진 게이트 배선(21, 22, 23, 24, 25, 26) 및 유지 전극(27)이 형성되어 있다. 게이트 배선은 가로 방향으로 뻗어 있는 제1 및 제2 게이트선(21, 22), 제1 게이트선(21)과 제2 게이트선(22)의 각각의 일부인 제1 및 제2 게이트 전극(23, 24), 제1 및 제2 게이트선(21, 22)의 끝에 각각 연결되어 외부로부터 게이트 신호를 인가받는 제1 및 제2 게이트 패드(25, 26)를 포함한다. 유지 전극(27)은 제1 및 제2 게이트선(21)과 평행하게 화소 영역을 가로질러 형성되어 있으며, 후술할 드레인 전극(67)과 중첩되어 화소의 전하 보존 능력을 향상시키는 유지 축전기를 이룬다.1 and 2, on the insulating
게이트 배선(21, 22, 23, 24, 25, 26) 및 유지 전극(27)은 단일층으로 형성될 수도 있지만, 이중층 이상으로 형성될 수도 있다. 이때, 한 층은 저항이 작은 물질로 하고 다른 층은 다른 물질과의 접촉 특성이 좋은 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 그 예로 크롬과 알루미늄의 이중층 또는 알루미늄과 몰리브덴의 이중층을 들 수 있다.The gate wirings 21, 22, 23, 24, 25, and 26 and the
게이트 배선(21, 22, 23, 24, 25, 26) 및 유지 전극(27)은 질화규소 따위로 이루어진 게이트 절연막(30)으로 덮여 있다.
The gate wirings 21, 22, 23, 24, 25, 26 and the
제1 및 제2 게이트 전극(23, 24) 상부의 게이트 절연막(30) 위에는 비정질 규소 따위의 반도체로 이루어진 제1 및 제2 반도체층(41, 42)이 각각 형성되어 있으며, 제1 및 제2 반도체층(41, 42) 위에는 인(P)과 같은 n형 불순물이 도핑되어 있는 비정질 규소 따위의 반도체로 이루어진 저항성 접촉층(53, 54, 55, 56)이 형성되어 있다. 이때, 저항성 접촉층(53, 55)은 제1 게이트 전극(23)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 있고, 저항성 접촉층(54, 56)은 제2 게이트 전극(24)을 중심으로 양쪽으로 분리되어 있다. First and second semiconductor layers 41 and 42 formed of semiconductors such as amorphous silicon are formed on the
저항성 접촉층(53, 54, 55, 56) 및 게이트 절연막(30) 위에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 몰리브덴 또는 몰리브덴-텅스텐 합금, 크롬, 탄탈륨 등의 금속 또는 도전체로 이루어진 데이터 배선(61, 62, 63, 64, 67, 68, 69)이 형성되어 있다. 데이터 배선은 세로 방향으로 뻗어 있는 제1 및 제2 데이터선(61, 62), 제1 및 제2 데이터선(61, 62)의 각각의 분지인 제1 및 제2 소스 전극(63, 64), 유지 전극(27) 위에 형성되어 있는 드레인 전극(67), 제1 및 제2 데이터선(61, 62)의 끝에 연결되어 있는 제1 및 제2 데이터 패드(68, 69)를 포함한다. 이때, 드레인 전극(67)의 일부이면서 드레인 전극(67)의 양쪽에 연결되어 있는 제1 및 제2 분지(65, 66)는 각각 제1 및 제2 게이트 전극(23, 24)을 중심으로 제1 및 제2 소스 전극(63, 64)과 마주하고 있다. On the ohmic contact layers 53, 54, 55, 56 and the
데이터 배선(61, 62, 63, 64, 67, 68 ,69)도 게이트 배선(21, 22, 23, 24, 25, 26)과 마찬가지로 단일층으로 형성될 수도 있지만 이중층 이상으로 형성될 수 있다. The data lines 61, 62, 63, 64, 67, 68, and 69 may also be formed in a single layer like the gate lines 21, 22, 23, 24, 25, and 26, but may be formed in more than one layer.
데이터 배선(61, 62, 63, 64, 67, 68, 69), 제1 및 제2 반도체층(41, 42), 게이트 절연막(30) 위에는 질화규소 따위로 이루어진 보호막(70)이 형성되어 있다. 보호막(70)은 게이트 절연막(30)과 함께 제1 및 제2 게이트 패드(25, 26)를 각각 드러내는 접촉 구멍(75, 76)을 가지고 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2 데이터 패드(68, 69)를 각각 드러내는 접촉 구멍(78, 79)과 드레인 전극(67)을 드러내는 접촉 구멍(77)을 가지고 있다. A
보호막(70) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 따위의 투명 도전 물질 또는 반사율이 우수한 불투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(80), 제1 및 제2 보조 게이트 패드(85, 86), 제1 및 제2 보조 데이터 패드(88, 89)가 형성되어 있다. The
화소 전극(80)은 접촉 구멍(77)을 통하여 드레인 전극(67)과 연결되어 있다. 제1 및 제2 보조 게이트 패드(85, 86)는 각각 접촉 구멍(75, 76)을 통해 제1 및 제2 게이트 패드(25, 26)와 연결되어 있으며, 제1 및 제2 보조 데이터 패드(88, 89)는 각각 접촉 구멍(78, 79)을 통해 데이터 패드(68, 69)와 연결되어 있으며, 이들은 패드(25, 26, 78, 79)와 외부 회로 장치와의 접착성을 보완하고 패드(25, 26, 78, 79)를 보호하는 역할을 한다. The
이러한 구조를 갖는 박막 트랜지스터 기판에는 제1 게이트 전극(23)과 제1 소스 전극(63), 드레인 전극(67)의 제1 분지(65), 제1 반도체층(41)이 제1 박막 트랜지스터(TFT1)를 이루고 있으며, 제2 게이트 전극(24)과 제2 소스 전극(64), 드레인 전극(67)의 제2 분지(66), 제2 반도체층(42)이 제2 박막 트랜지스터(TFT2)를 이 루고 있다. 하나의 화소 영역에 대하여 두 개의 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2)가 형성되어 있으며, 이때 드레인 전극(67)은 두 박막 트랜지스터의 공통 드레인 전극으로서 역할을 한다. The thin film transistor substrate having such a structure includes a
이러한 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 제1 게이트 패드(25) 및 제1 게이트선(21)으로부터 제1 게이트 신호를 인가받아 제1 반도체층(41)으로 전류가 흐를 수 있는 도전성 채널(channel)이 형성되는 온(on) 상태가 되고, 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 제2 게이트 패드(26) 및 제2 게이트선(22)으로부터 제2 게이트 신호를 인가받아 제2 반도체층(42)으로 전류가 흐를 수 있는 도전성 채널이 형성되는 온 상태가 된다. 이와 같이 박막 트랜지스터(TFT1, TFT2)가 온 상태가 되면, 화소 전극(80)은 제1 데이터 패드(68) 및 제1 데이터선(61)으로부터 인가되는 제1 데이터 신호와 제2 데이터 패드(69) 및 제2 데이터선(62)으로부터 인가되는 제2 데이터 신호를 함께 인가받을 수 있다. The first thin film transistor TFT1 receives a first gate signal from the
이때, 제1 데이터 신호를 화상 신호인 제2 데이터 신호보다 높은 전압을 인가하여 응답 속도를 빠르게 한다.At this time, the response speed is increased by applying a voltage higher than the second data signal as the image signal to the first data signal.
하나의 화소 영역에 게이트선(21, 22)과 데이터선(61, 62)이 이중으로 형성되어 있어 개구율 감소가 있을 것으로 예상되나, 대화면의 경우 화소 영역의 크기가 커지므로 큰 영향을 미치지 않는다.Since the gate lines 21 and 22 and the data lines 61 and 62 are formed in a single pixel area, the aperture ratio is expected to be reduced. However, in the case of the large screen, the size of the pixel area is increased, so that it does not have a large influence.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대하여 도 3a 내지 도 6b, 앞서의 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a thin film transistor substrate for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 6B and FIGS. 1 and 2.
먼저, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 절연 기판(10) 위에 스퍼터링 따위의 방법 으로 게이트 배선용 도전체층을 1,000Å 내지 3,000Å의 두께로 증착하고 패터닝하여 게이트 배선(21, 22, 23, 24, 25, 26) 및 유지 전극(27)을 형성한다.First, as shown in FIGS. 3A and 3B, the gate wiring conductor layer is deposited and patterned on the insulating
다음, 도 4a 및 도 4b에서와 같이 화학 기상 증착법 따위로 게이트 절연막(30), 반도체층 및 저항성 접촉층을 각각 1,500Å 내지 5,000Å, 500Å 내지 1,500Å, 300Å 내지 600Å의 두께로 차례로 증착하고 상부의 두 층을 패터닝하여 제1 및 제2 반도체층(41, 42) 및 저항성 접촉층(51, 52)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
다음, 도 5a 및 도 5b에서와 같이 스퍼터링 따위의 방법으로 데이터 배선용 도전체층을 1,500Å 내지 3,000Å의 두께로 증착하고 패터닝하여 데이터 배선(61, 62, 63, 64, 67, 68, 69)을 형성한다. 다음, 제1 소스 전극(63)과 드레인 전극(67)의 제1 분지(65) 사이에 드러난 저항성 접촉층(51)을 제거하여 두 부분(53, 55)으로 분리하고, 제2 소스 전극(64)과 드레인 전극(67)의 제2 분지(66) 사이에 드러난 저항성 접촉층(52)을 제거하여 두 부분(54, 56)으로 분리한다.Next, as illustrated in FIGS. 5A and 5B, the data wiring conductor layer is deposited to a thickness of 1,500 Å to 3,000 Å and patterned by a method such as sputtering to form the data lines 61, 62, 63, 64, 67, 68, and 69. Form. Next, the
다음, 도 6a 및 도 6b에서와 같이 화학 기상 증착법 또는 스핀 코팅 방법으로 보호막(70)을 3,000Å 이상의 두께로 증착하고 패터닝하여 접촉 구멍(75, 76, 77, 78, 79)을 형성한다.Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
다음, 도 1 및 도 2에서와 같이 스퍼터링 따위의 방법으로 투명 또는 불투명 도전 물질을 400Å 내지 500Å의 두께로 증착하고 패터닝하여 화소 전극(80), 제1 및 제2 보조 게이트 패드(85, 86), 제1 및 제2 보조 데이터 패드(88, 89)를 형성한다. Next, as illustrated in FIGS. 1 and 2, a transparent or opaque conductive material is deposited and patterned to have a thickness of 400 kPa to 500 kPa by a method such as sputtering, to form the
이와 같이 본 발명에서는 하나의 화소 영역에 게이트 배선과 데이터 배선을 이중으로 형성하고 두 개의 박막 트랜지스터를 형성하여 하나의 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 데이터 신호를 인가하여 응답 속도를 향상시킬 수 있다. As described above, in the present invention, the gate line and the data line are doubled in one pixel area, and two thin film transistors are formed to apply a data signal to the pixel electrode through one thin film transistor to improve the response speed.
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