KR101200878B1 - Thin film transistor substrate and fabricating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화질불량을 억제할 수 있는 차폐 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate including a shielding electrode capable of suppressing poor image quality and a method of manufacturing the same.
본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판 상에 형성되는 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 교차되게 형성되어 화소 영역을 마련하는 데이터 라인과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 형성되는 폴리 실리콘형 박막 트랜지스터와; 상기 폴리 실리콘형 박막 트랜지스터와 접속되며 투명 도전막으로 형성되는 화소 전극과; 상기 화소 전극과 동일 평면 상에 동일 금속으로 형성되며 상기 화소 전극과 수평 전계를 이루는 공통 전극과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나의 신호라인과 상기 화소 전극 사이에 형성되며 상기 공통 전극과 중첩되는 차폐 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.A thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention includes a gate line formed on the substrate; A data line intersecting the gate line to form a pixel area; A polysilicon thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line; A pixel electrode connected to the polysilicon thin film transistor and formed of a transparent conductive film; A common electrode formed of the same metal on the same plane as the pixel electrode and forming a horizontal electric field with the pixel electrode; And a shielding electrode formed between at least one signal line of the gate line and the data line and the pixel electrode and overlapping the common electrode.
Description
도 1은 종래 수평 전계형 액정 표시 패널을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional horizontal field type liquid crystal display panel.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 평면도.2 is a plan view illustrating a horizontal field type thin film transistor substrate according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에서 선"Ⅰ-Ⅰ'", "Ⅱ-Ⅱ'"를 따라 절취한 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 단면도.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate taken along lines "I-I '" and "II-II'" in FIG.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 차폐 전극의 다른 형태를 나타내는 단면도.4A and 4B are cross-sectional views showing another form of the shielding electrode shown in FIG. 3.
도 5a 및 도 5b는 종래와 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 액정 배열을 나타내는 도면.5A and 5B show a liquid crystal arrangement of a thin film transistor substrate according to the prior art and the present invention.
도 6a 내지 도 6f는 도 3에 도시된 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the thin film transistor substrate illustrated in FIG. 3.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 평면도.7 is a plan view illustrating a horizontal field type thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 도 7에서 선"Ⅲ-Ⅲ'"를 따라 절취한 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 단면도.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the thin film transistor substrate taken along the line “III-III ′” in FIG. 7.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
102 : 게이트 라인 104 : 데이터 라인102: gate line 104: data line
106 : 게이트 전극 108 : 소스전극106: gate electrode 108: source electrode
110 : 드레인전극 111 : 버퍼막110: drain electrode 111: buffer film
112 : 게이트 절연막 114 : 활성층112 gate
118 : 보호막 119 : 층간 절연막118: protective film 119: interlayer insulating film
122 : 화소 전극 124 : 공통 전극122: pixel electrode 124: common electrode
126 : 공통라인 130 : 차폐 전극126: common line 130: shielding electrode
154, 158 : 콘택홀 154, 158: contact hole
본 발명은 수평 전계를 이용하는 박막 트랜지스터 기판에 관한 것으로, 특히 수직 크로스토크에 의한 화질불량을 억제할 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 상부기판 상에 형성된 공통 전극과 하부기판 상에 형성된 화소 전극이 서로 대향되게 배치되어 이들 사이에 형성되는 수직 전계에 의해 TN(Twisted Nemastic) 모드의 액정을 구동하게 된다. 이러한 수직 전계형 액정 표시 장치는 개구율이 큰 장점을 가지는 반면 시야각이 90도 정도로 좁은 단점을 가진다.Conventional liquid crystal display devices display an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. In the liquid crystal display, the common electrode formed on the upper substrate and the pixel electrode formed on the lower substrate are disposed to face each other to drive the liquid crystal of TN (Twisted Nemastic) mode by a vertical electric field formed therebetween. Such a vertical electric field type liquid crystal display device has a disadvantage that the aperture ratio is large, but the viewing angle is as narrow as 90 degrees.
이에 따라, 최근에는 하부 기판에 나란하게 배치된 화소 전극과 공통 전극 간의 수평 전계에 의해 인 플레인 스위칭(In Plane Switching ; IPS) 모드의 액정을 구동하여 160도 정도의 넓은 시야각을 가지는 수평 전계형 액정 표시 장치가 제안되었다.Accordingly, in recent years, a horizontal field type liquid crystal display having a wide viewing angle of about 160 degrees is driven by driving a liquid crystal in In Plane Switching (IPS) mode by a horizontal electric field between a pixel electrode and a common electrode arranged side by side on a lower substrate. The device has been proposed.
수평 전계형 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 액정(26)을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막 트랜지스터 기판(40) 및 칼러 필터 기판(30)을 구비한다.As illustrated in FIG. 1, the horizontal field type liquid crystal display includes a thin
칼라 필터 기판(30)에는 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스(12)와, 칼러 구현을 위한 칼러 필터(14)와, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 상부 배향막을 포함하는 칼라 필터 어레이가 상부기판(11) 상에 형성된다. The
박막 트랜지스터 기판(40)에는 서로 교차되게 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인(4)과, 그들의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터와, 박막 트랜지스터와 접속된 화소 전극(22)과, 그 화소 전극(22)과 수평전계를 이루는 공통 전극(24)과, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 하부 배향막을 포함하는 박막 트랜지스터 어레이가 하부기판(1) 상에 형성된다. The thin
이러한 종래 수평 전계형 액정 표시 패널의 화소 전극(22) 및 공통 전극(24) 개구율을 높히기 위해 동일 평면 상에 투명 도전막으로 형성된다. 이 경우, 종래 수평 전계형 액정 표시 패널은 화소 전극(22)과 공통 전극(24) 사이에 기생 캐패시터가 형성되며, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(10)과 데이터 라인(4) 사이에 기생 캐패시터가 형성된다. 특히, 블랙매트릭스(12)가 블랙 도전 금속으로 형성되는 경우 화소 전극(22)[공통 전극(24), 드레인 전극(10), 데이터 라인(4)]과 블랙매트릭스(12) 사이에도 기생캐패시터가 형성된다. 이러한 기생 캐패시터로 인해 화소 전극(22), 데이터 라인(4) 및 드레인 전극(10)에 공급되는 화소 전압 신호 및 공통 전극(24)에 공급되는 공통 전압 신호가 불안정해진다. 이로 인해 액정 배열이 균일해져 수직 크로스 토크가 발생하는 문제점이 있다.In order to increase the aperture ratio of the
따라서, 본 발명의 목적은 전극 간에 형성되는 기생 커패시터의 용량을 감소시킴으로써 액정 트위스트 현상을 방지하여 화질불량을 억제할 수 있는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin film transistor substrate and a method for manufacturing the same, which can suppress a liquid crystal twist phenomenon by reducing the capacitance of a parasitic capacitor formed between electrodes.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판 상에 형성되는 게이트 라인과; 상기 게이트 라인과 교차되게 형성되어 화소 영역을 마련하는 데이터 라인과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차부에 형성되는 폴리 실리콘형 박막 트랜지스터와; 상기 폴리 실리콘형 박막 트랜지스터와 접속되며 투명 도전막으로 형성되는 화소 전극과; 상기 화소 전극과 동일 평 면 상에 동일 금속으로 형성되며 상기 화소 전극과 수평 전계를 이루는 공통 전극과; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 중 적어도 어느 하나의 신호라인과 상기 화소 전극 사이에 형성되며 상기 공통 전극과 중첩되는 차폐 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention includes a gate line formed on the substrate; A data line intersecting the gate line to form a pixel area; A polysilicon thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line; A pixel electrode connected to the polysilicon thin film transistor and formed of a transparent conductive film; A common electrode formed of the same metal on the same plane as the pixel electrode and forming a horizontal electric field with the pixel electrode; And a shielding electrode formed between at least one signal line of the gate line and the data line and the pixel electrode and overlapping the common electrode.
상기 폴리 실리콘형 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 접속되며 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극을 덮도록 형성된 층간 절연막 상에 상기 데이터 라인과 접속된 소스 전극과; 상기 층간 절연막 상에 상기 화소 전극과 접속된 드레인 전극과; 상기 게이트 전극과 중첩된 채널 영역, 상기 소스 전극과 접속된 소스 영역, 상기 드레인 전극과 접속된 드레인 영역을 가지는 폴리 실리콘형 액티브층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The polysilicon thin film transistor may include: a gate electrode connected to the gate line and formed on a gate insulating film; A source electrode connected to the data line on an interlayer insulating film formed to cover the gate electrode; A drain electrode connected to the pixel electrode on the interlayer insulating film; And a polysilicon active layer having a channel region overlapping the gate electrode, a source region connected to the source electrode, and a drain region connected to the drain electrode.
상기 차폐 전극은 상기 데이터 라인과 화소 전극 사이의 상기 게이트 절연막 상에 형성되며 상기 게이트 전극과 동일 재질로 동일 평면 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.The shielding electrode is formed on the gate insulating layer between the data line and the pixel electrode and is formed on the same plane as the gate electrode.
상기 차폐 전극은 상기 데이터 라인과 화소 전극 사이의 상기 액티브층이 형성된 기판 상에 상기 액티브층과 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The shielding electrode may be formed of the same material as the active layer on a substrate on which the active layer between the data line and the pixel electrode is formed.
상기 차폐 전극은 상기 데이터 라인과 화소 전극 사이의 상기 액티브층이 형성된 기판 상에 상기 액티브층과 동일 재질로 동일 평면 상에 형성되는 제1 차폐 전극과; 상기 데이터 라인과 화소 전극 사이의 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이트 전극과 동일 재질로 형성되는 제2 차폐 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.The shielding electrode may include a first shielding electrode formed on the same plane as the active layer on the substrate on which the active layer between the data line and the pixel electrode is formed; And a second shielding electrode formed of the same material as the gate electrode on the gate insulating layer between the data line and the pixel electrode.
상기 차폐 전극은 상기 데이터 라인과 중첩되는 공통 전극 이하의 폭으로 상 기 데이터 라인과 중첩되는 것을 특징으로 한다.The shielding electrode overlaps the data line with a width less than or equal to the common electrode overlapping the data line.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 기판 상에 폴리 실리콘형 액티브층을 형성하는 단계와; 상기 폴리 실리콘형 액티브층을 덮도록 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극, 게이트 라인 및 차폐 전극을 포함하는 제1 도전 패턴군을 형성하는 단계와; 상기 제1 도전 패턴군을 덮도록 층간 절연막을 형성하는 단계와; 상기 층간 절연막 상에 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 마련하는 데이터 라인, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 제2 도전 패턴군을 형성하는 단계와; 상기 제2 도전 패턴군을 덮도록 보호막을 형성하는 단계와; 상기 보호막 상의 상기 화소 영역에 화소 전극을 형성함과 아울러 상기 화소 영역에서 상기 화소 전극과 수평 전계를 이루며 상기 차폐 전극과 인접한 상기 데이터 라인과 중첩되게 형성되는 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention comprises the steps of forming a polysilicon active layer on the substrate; Forming a gate insulating film to cover the polysilicon active layer; Forming a first conductive pattern group including a gate electrode, a gate line, and a shielding electrode on the gate insulating film; Forming an interlayer insulating film to cover the first conductive pattern group; Forming a second conductive pattern group on the interlayer insulating layer, the second conductive pattern group including a data line, a source electrode, and a drain electrode to form a pixel region crossing the gate line; Forming a protective film to cover the second conductive pattern group; And forming a pixel electrode in the pixel area on the passivation layer, and forming a common electrode in the pixel area to form a horizontal electric field with the pixel electrode and overlap the data line adjacent to the shielding electrode. It is done.
상기 박막 트랜지스터 기판의 제조방법은 상기 기판 상에 폴리 실리콘형 액티브층을 형성시 상기 액티브층과 동일 재질로 동일 평면 상에 보조 차폐 전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing the thin film transistor substrate may further include forming an auxiliary shielding electrode on the same plane as the active layer when the polysilicon active layer is formed on the substrate.
상기 차폐 전극을 형성하는 단계는 상기 데이터 라인과 중첩되는 공통 전극 이하의 폭으로 상기 데이터 라인과 중첩되게 상기 차폐 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The forming of the shielding electrode may include forming the shielding electrode to overlap the data line with a width less than or equal to the common electrode overlapping the data line.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2에서 선"Ⅰ-Ⅰ'", "Ⅱ-Ⅱ'"를 따라 절취한 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다.2 is a plan view illustrating a horizontal field type thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate taken along lines "I-I '" and "II-II'" in FIG. 2. to be.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터는 하부 기판(101) 상에 교차되게 형성된 게이트 라인(102) 및 데이터 라인(104)과, 그 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터와, 그 교차 구조로 마련된 화소 영역에 수평 전계를 이루도록 형성된 화소 전극(122) 및 공통 전극(124)과, 데이터 라인(104)과 화소 전극(122) 사이에 위치하는 차폐 전극(130)을 구비한다.2 and 3, a horizontal field type thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
박막 트랜지스터는 게이트 라인(102)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(104) 상의 화소 전압 신호가 화소 전극(122)에 충전되어 유지되게 한다. 이러한 박막 트랜지스터는 게이트 라인(102)과 접속된 게이트 전극(106), 데이터 라인(104)과 접속된 소스 전극(108), 화소 전극(122)과 접속된 드레인 전극(110), 게이트 전극(106)에 의해 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110) 사이에 채널을 형성하는 액티브층(114)를 구비한다. The thin film transistor allows the pixel voltage signal on the
게이트 라인(102)과 접속된 게이트 전극(106)은 액티브층(114)의 채널 영역(114C)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되게 형성된다. 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 게이트 전극(106)과 층간 절연막(119)을 사이에 두고 절연되게 형성된다. 그리고, 소스 전극(108)과 드레인 전극(110)은 층간 절연막(119) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 콘택홀(124S) 및 드레인 콘택홀(124D) 각각을 통해 n+ 불순물이 주입된 액티브층(114)의 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D) 각각과 접속된다. 또한, 액티브층(114)은 하부 기판(101) 위에 채널 영역(114C)과 소스 및 드레인 영역(114S, 114D)을 포함하도록 형성된다. 액티브층(114)은 오프 전류를 감소시키기 위하여 채널 영역(114C)과 소스 및 드레인 영역(114S, 114D) 사이에 n- 불순물이 주입된 엘디디(Lightly Doped Drain ; LDD) 영역(미도시)을 더 구비하기도 한다.The
화소 전극(122)은 보호막(118)을 관통하는 콘택홀(120)을 통해 박막 트랜지스터(130)의 드레인 전극(110)과 접속되어 화소 영역에 형성된다. 특히, 화소 전극(122)은 공통 전극(124)과 나란하게 형성된 제1 및 제2 화소부(122a,122b)와, 제1 및 제2 화소부(122a,122b) 사이에 형성되며 드레인 전극(110)과 접속된 제3 화소부(122c)를 구비한다. 이러한 화소 전극(122)은 개구율 향상을 위하여 ITO 등의 투명금속으로 형성된다.The
공통 전극(124)은 공통 라인(126)과 접속되어 화소 영역에 형성된다. 특히, 공통 전극(124)은 화소 전극의 제1 및 제2 화소부(122a,122b) 사이에 그들과 나란하게 형성된다. 또한, 공통 전극(124)은 데이터 라인(104)보다 넓은 폭으로 데이터 라인(104)과 중첩되게 형성된다. 이와 같이 데이터 라인(104)보다 넓은 폭으로 형성되는 공통 전극(124)에 의해 액정은 데이터 라인(104)의 화소 전압 신호로부터 받는 영향이 감소되고, 게이트 라인(102)의 게이트신호로부터 받는 영향이 감소하게 된다. 이러한 공통 전극(124)은 개구율 향상을 위하여 ITO 등의 투명금속으로 형성된다.The
이와 같은 박막 트랜지스터 기판은 박막 트랜지스터를 통해 화소 신호가 공 급된 화소 전극(122)과 공통 라인(126)을 통해 기준 전압이 공급된 공통 전극(124) 사이에 수평 전계가 형성된다. 이러한 수평 전계에 의해 박막 트랜지스터 어레이 기판과 칼라 필터 어레이 기판 사이에서 수평 방향으로 배열된 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 화상을 구현하게 된다.In the thin film transistor substrate, a horizontal electric field is formed between the
차폐 전극(130)은 화소 전극(122)의 제1 및 제2 화소부(122a,122b) 각각과 데이터 라인(104) 사이에 공통 전극(124)과 중첩되게 형성됨과 아울러 공통라인(126)과 중첩되게 형성된다. 이러한 차폐 전극(130)은 게이트 절연막(112) 상에 게이트 라인(102) 및 게이트 전극(106)과 동일한 재질로 형성된다. 또는 도 4a에 도시된 바와 같이 버퍼막(111) 상에 액티브층(114)과 동일한 재질로 형성된다. 즉, 차폐 전극(130)은 n+불순물 또는 n- 불순물이 주입된 폴리 실리콘으로 형성된다. 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 버퍼막(111) 상에 액티브층(114)과 동일한 재질로 형성되는 제1 차폐 전극(130a)과, 게이트 절연막(112) 상에 게이트 전극(106)과 동일한 재질로 형성되는 제2 차폐 전극(130b)으로 형성된다. 여기서, 제1 차폐 전극(130a)은 불순물이 주입되지 않은 폴리 실리콘으로 형성된다.The shielding
이 차폐 전극(130)에는 액정 구동시 기준이 되는 공통 전압(Vcom) 또는 그라운드 전압(GND)을 포함하는 바이어스전압이 공급된다. 이렇게 바이어스전압이 공급된 차폐 전극(130)은 데이터 라인(104)과 중첩되는 공통 전극(124)과 함께 데이터 라인(104)의 화소 전압 신호 및 게이트 라인(102)의 게이트신호를 차폐함으로써 데이터 라인(104)과 화소 전극(122) 간의 커플링 현상을 억제한다. 차폐 전극 (130)은 층간 절연막(119)을 사이에 두고 데이터 라인(104)과 인접되게 형성됨으로써 종래보다 데이터 라인(104)의 화소 전압 신호를 차폐할 수 있는 차폐효과가 높아진다. 이러한 차폐 전극(130)에 의해 데이터 라인(104)과 중첩되는 공통 전극(124)의 폭을 줄일 수 있다. 예를 들어, 데이터 라인(104)을 끝단으로부터 화소 전극(122)쪽으로 신장되는 공통 전극(124)의 폭이 종래에는 약 10㎛이상인 반면, 본 발명에서는 약 3~5㎛, 바람직하게는 4㎛이다. 줄어든 공통 전극(124)에 의해 개구율이 종래에 비해 향상된다. 또한, 차폐 전극(130)은 박막 트랜지스터 기판과 칼라필터 기판 합착시 얼라인 마크로 이용가능하므로 합착 마진이 향상된다.The shielding
이와 같은 차폐 전극에 의해 데이터 라인과 화소 전극 사이의 위치하는 도 5a에 도시된 본 발명에 따른 액정은 도 5b에 도시된 종래 액정에 비해 액정의 트위스트 모션이 억제됨을 알 수 있다.It can be seen that the liquid crystal according to the present invention shown in FIG. 5A positioned between the data line and the pixel electrode by the shielding electrode suppresses the twist motion of the liquid crystal compared to the conventional liquid crystal shown in FIG. 5B.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 여기서는 도 3에 도시된 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a horizontal field type thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention. Here, the structure shown in FIG. 3 will be described as an example.
도 6a를 참조하면, 하부기판(101) 상에 버퍼막(111)이 형성되며, 그 버퍼막(111) 상에 액티브층(114)층이 형성된다.Referring to FIG. 6A, a
버퍼막(111)은 하부 기판(101) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. The
액티브층(114)은 버퍼막(111) 상에 아몰퍼스-실리콘을 증착한 후 그 아몰퍼스-실리콘을 레이져로 결정화하여 폴리-실리콘이 되게 한 다음, 그 폴리-실리콘을 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.The
도 6b를 참조하면, 액티브층(114)이 형성된 버퍼막(111) 상에 게이트 절연막(112)이 형성되고, 그 위에 게이트 전극(106), 게이트 라인(102) 및 차폐 전극(130)을 포함하는 제1 도전 패턴군이 형성된다.Referring to FIG. 6B, a
게이트 절연막(112)은 액티브층(114)이 형성된 버퍼막(111) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. The
게이트 전극(106), 게이트 라인(102) 및 차폐 전극(130)을 포함하는 제1 도전 패턴군은 게이트 절연막(112) 상에 게이트 금속층을 형성한 후, 그 게이트 금속층을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.In the first conductive pattern group including the
그리고, 게이트 전극(106)을 마스크로 이용하여 액티브층(114)에 n+ 불순물을 주입하여 게이트 전극(106)과 비중첩된 액티브층(114)의 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D)이 형성된다. 이러한 액티브층(114)의 소스 및 드레인 영역(114S, 114D)은 게이트 전극(106)과 중첩되는 채널 영역(114C)을 사이에 두고 마주하게 된다. The n + impurity is implanted into the
도 6c를 참조하면, 제1 도전 패턴군이 형성된 게이트 절연막(112) 상에 층간 절연막(119)이 형성되고, 층간 절연막(119) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 및 드레인 콘택홀(154S, 154D)이 형성된다.Referring to FIG. 6C, an
층간 절연막(119)은 제1 도전 패턴군이 형성된 게이트 절연막(112) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. The interlayer insulating
이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 층간 절연막(119) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 및 드레인 콘택홀(154S, 154D)이 형성된다. 소스 및 드레인 콘택홀(154S, 154D)은 층간 절연막(119) 및 게이트 절연막(112)을 관통하여 액티브층(114)의 소스 및 드레인 영역(114S, 114D)을 각각 노출시킨다. Subsequently, source and drain
도 6d를 참조하면, 층간 절연막(119) 상에 데이터 라인(104), 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)을 포함하는 제2 도전 패턴군이 형성된다.Referring to FIG. 6D, a second conductive pattern group including a
데이터 라인(104), 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)을 포함하는 제2 도전 패턴군은 층간 절연막(119) 상에 소스/드레인 금속층을 형성한 후, 그 소스/드레인 금속층을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다. The second conductive pattern group including the
소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 소스 및 드레인 콘택홀(154S, 154D) 각각을 통해 액티브층(114)의 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D) 각각과 접속된다.The
도 6e를 참조하면, 제2 도전 패턴군이 형성된 층간 절연막(119) 상에 보호막(118)이 형성되고, 그 보호막(118)을 관통하는 화소 콘택홀(158)이 형성된다. Referring to FIG. 6E, a
보호막(118)은 제2 도전 패턴군이 형성된 층간 절연막(119) 상에 포토 아크릴 등과 같은 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질이 전면 증착된다.In the
이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 보호막(118)을 관통하는 화소 콘택홀(158)이 형성된다. 화소 콘택홀(158)은 보호막(118)을 관통하여 드레인 전극(110)을 노출시킨다. Subsequently, the
도 6f를 참조하면, 보호막(118) 상에 화소 전극(122), 공통 라인(126) 및 공 통 전극(124)을 포함하는 제3 도전 패턴군이 형성된다.Referring to FIG. 6F, a third conductive pattern group including the
화소 전극(122), 공통 라인(126) 및 공통 전극(124)을 포함하는 제3 도전 패턴군은 보호막(118) 상에 ITO 등의 투명 도전막을 증착한 후, 그 투명 도전막을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.The third conductive pattern group including the
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 평면도이며, 도 8은 도 7에서 선"Ⅲ-Ⅲ'"를 따라 절취한 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다. FIG. 7 is a plan view illustrating a horizontal field type thin film transistor substrate according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate taken along the line “III-III ′” in FIG. 7.
도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판은 도 2 및 도 3에 도시된 박막 트랜지스터 기판과 대비하여 차폐 전극이 데이터 라인과 중첩되게 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.7 and 8, the horizontal field type thin film transistor substrate according to the second exemplary embodiment of the present invention is formed so that the shielding electrode overlaps the data line in comparison with the thin film transistor substrate shown in FIGS. 2 and 3. Has the same components. Accordingly, detailed description of the same constituent elements will be omitted.
도 7 및 도 8에 도시된 차폐 전극(130)은 데이터 라인(104)과 중첩되게 형성되어 데이터 라인(104)과 중첩되는 공통 전극(124)과 함께 데이터 라인(104)과 화소 전극(122) 간의 커플링 현상을 억제한다. 차폐 전극(130)은 층간 절연막(119)을 사이에 두고 데이터 라인(104)과 중첩되게 형성됨으로써 종래보다 데이터 라인(104)의 화소 전압 신호를 차폐할 수 있는 차폐효과가 높아진다. 이러한 차폐 전극(130)에 의해 데이터 라인(104)과 중첩되는 공통 전극(124)의 폭을 줄일 수 있다. 줄어든 공통 전극(124)에 의해 개구율이 종래에 비해 향상된다. 또한, 차폐 전극(122)은 박막 트랜지스터 기판과 칼라필터 기판 합착시 얼라인 마크로 이용가능하므로 합착 마진이 향상된다.7 and 8, the shielding
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판은 데이터 라인(104) 하부 영역에 데이터 라인(104) 이상의 폭을 가지는 차폐 전극(130)을 구비한다. 이러한 차폐 전극에 의해 액정의 트위스트 모션을 억제할 수 있다. The horizontal field type thin film transistor substrate according to the second exemplary embodiment having the structure as described above includes a shielding
한편, 본 발명에 따른 수평 전계형 박막 트랜지스터 기판은 데이터 라인과 화소 전극 사이에 차폐 전극이 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만 이외에도 게이트 라인과 화소 전극 사이에도 차폐 전극이 형성가능하다.On the other hand, the horizontal field type thin film transistor substrate according to the present invention has been described with the example that the shielding electrode is formed between the data line and the pixel electrode, in addition to the shielding electrode can be formed between the gate line and the pixel electrode.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법은 데이터 라인과 화소 전극 사이에 형성되거나 데이터 라인과 중첩되는 차폐 전극을 구비한다. 이 차폐 전극에 의해 액정이 배향된 화소 영역에서 데이터 라인과 공통 전극, 화소 전극 및 드레인 전극과 상부 칼라필터 어레이 기판에 형성된 블랙 매트릭스 간에 형성되는 기생 커패시터를 억제함으로써, 액정의 트위스트 모션을 방지할 수 있게 된다. 결과적으로, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조방법은 액정의 트위스트 모션을 방지함으로써, 수직 크로스토크를 억제하고 화질불량을 개선할 수 있다.As described above, the thin film transistor substrate and the method of manufacturing the same according to the present invention include a shielding electrode formed between the data line and the pixel electrode or overlapping the data line. By suppressing the parasitic capacitor formed between the data line and the common electrode, the pixel electrode and the drain electrode, and the black matrix formed on the upper color filter array substrate in the pixel region where the liquid crystal is oriented by the shielding electrode, the twist motion of the liquid crystal can be prevented. Will be. As a result, the thin film transistor substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention can prevent the twist motion of the liquid crystal, thereby suppressing vertical crosstalk and improving image quality defects.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니 라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (11)
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KR1020050100875A KR101200878B1 (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Thin film transistor substrate and fabricating method thereof |
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KR1020050100875A KR101200878B1 (en) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | Thin film transistor substrate and fabricating method thereof |
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US11175545B2 (en) | 2013-12-09 | 2021-11-16 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display |
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