KR101294693B1 - The array substrate for liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 상에 "T"자 형태로 형성된 소스 전극과; 상기 소스 전극과 동일한 층에 이격하며 형성되며, "T"자 형태로 형성된 드레인 전극과; 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 부분 및 이들 두전극 사이의 이격된 영역 상에 형성된 유기 반도체층과; 상기 유기 반도체층 위에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위에 형성된 게이트 전극을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.을 제공함으로써 채널비가 큰 유기 박막트랜지스터를 형성하면서도 특성상 소스 및 드레인 전극이 게이트 전극과 중첩되는 면적의 증가를 최소화하여 기생용량(Cgs)의 증가를 억제함으로써 플리커 등의 발생에 의한 화질저하를 억제시키는 것을 특징으로 한다.The present invention is a source electrode formed in a "T" shape on the substrate; A drain electrode spaced apart from the same layer as the source electrode and formed in a “T” shape; An organic semiconductor layer formed on portions of the source and drain electrodes that are spaced apart from each other, and areas spaced between the two electrodes; A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer; By providing an array substrate for a liquid crystal display device including a gate electrode formed on the gate insulating film, while forming an organic thin film transistor having a large channel ratio, the parasitic capacitance (Cgs) is minimized by minimizing the increase in the area where the source and drain electrodes overlap with the gate electrode. By suppressing the increase of), it is characterized in that the image quality deterioration due to the generation of flicker or the like is suppressed.

유기 반도체층, 유기 박막트랜지스터, 플리커, 기생용량, 화소전압 변화량 Organic semiconductor layer, organic thin film transistor, flicker, parasitic capacitance, pixel voltage variation

Description

액정표시장치용 어레이 기판{The array substrate for liquid crystal display device}Array substrate for liquid crystal display device

도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.

도 2 는 종래의 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역을 도시한 평면도.2 is a plan view showing one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display device including a conventional organic thin film transistor.

도 3은 본 발명에 따른 유기 반도체층을 갖는 유기 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도.3 is a plan view of one pixel region of an array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor having an organic semiconductor layer according to the present invention;

도 4는 도 3의 A영역을 확대 도시한 도면.4 is an enlarged view of a region A in Fig. 3; Fig.

도 5는 도 3을 절단선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion taken along the cutting line VV of FIG. 3. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : (어레이)기판 105 : 데이터 배선 101: (array) substrate 105: data wiring

110 : 소스 전극 110a : 소스 전극의 제 1 부분110: source electrode 110a: first portion of source electrode

110b : 소스전극의 제 2 부분 113 : 드레인 전극110b: second portion of source electrode 113: drain electrode

113a : 드레인 전극의 제 1 부분 113b : 드레인 전극의 제 2 부분113a: first portion of the drain electrode 113b: second portion of the drain electrode

116 : 화소전극 118 : 제 1 스토리지 전극116: pixel electrode 118: first storage electrode

120 : 유기 반도체층 130 : 게이트 전극120: organic semiconductor layer 130: gate electrode

138 : 게이트 콘택홀 145 : 게이트 배선138: gate contact hole 145: gate wiring

147 : 제 2 스토리지 전극 147: second storage electrode

B : 종래대비 줄어든 게이트 전극과 중첩되는 소스 및 드레인 전극부분B: source and drain electrode portions overlapping with the reduced gate electrodes

P : 화소영역 StgC : 스토리지 커패시터P: Pixel Area StgC: Storage Capacitor

Tr : 유기 박막트랜지스터 Tr: Organic Thin Film Transistor

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 유기 반도체 물질을 이용한 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a liquid crystal display device using an organic semiconductor material.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 최근에는 특히 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)형 액정표시장치(TFT-LCD)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하고 있다.In recent years, as the society enters the information age, the display field that processes and displays a large amount of information has been rapidly developed, and recently, the thin film transistor (Thin) having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption has recently been developed. Film Transistor (TFT) type liquid crystal display (TFT-LCD) has been developed to replace the existing cathode ray tube (CRT).

액정표시장치의 화상 구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우에 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변 화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 화소전극과 공통전극이 형성된 어레이 기판(array substrate)과 컬러필터 기판(color filter substrate)을 합착시켜 구성된 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 이들 전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시하게 된다.The principle of image realization of a liquid crystal display device is to use the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. As is well known, liquid crystal has a thin and long molecular structure and optical anisotropy having an orientation in an array, and when placed in an electric field, the orientation of the molecular array depends on its size. This change is polarized. Accordingly, a liquid crystal display device has a liquid crystal panel formed by laminating an array substrate and a color filter substrate on which a pixel electrode and a common electrode are formed on opposite sides of each other with a liquid crystal layer interposed therebetween as an essential component The alignment direction of the liquid crystal molecules is artificially adjusted through the change of the electric field between the electrodes, and various images are displayed by using the transmittance of the changed light.

최근에는 특히 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 스위칭 소자를 각 화소에 배치시켜 독립적으로 제어하는 능동 행렬방식(active matrix type)이 해상도 및 동영상 구현능력에서 뛰어나 주목받고 있는데, 이 같은 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 TFT-LCD(Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display device) 이다.Recently, the active matrix type, in which pixels, which are the basic units of image expression, are arranged in a matrix manner, and switching elements are arranged in each pixel, is controlled to have an excellent performance in terms of resolution and video performance. The thin film transistor (TFT) is a well-known TFT-LCD (Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display device).

좀 더 자세히, 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1에 나타낸 바와 같이 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 제 1 투명기판(12) 및 이의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막 트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.In more detail, as shown in FIG. 1, which is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device, the array substrate 10 and the color filter substrate 20 face each other with the liquid crystal layer 30 interposed therebetween. The array substrate 10 includes a plurality of gate lines 14 and data lines 16 arranged vertically and horizontally to the first transparent substrate 12 and upper surfaces thereof to define a plurality of pixel regions P. Thin film transistors T are provided at the intersections of the wirings 14 and 16 and are connected one-to-one with the pixel electrodes 18 provided in the pixel regions P. FIG.

또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막 트랜지스터(T) 등 의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 적, 녹 ,청색 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.In addition, the upper color filter substrate 20 facing the second transparent substrate 22 and its rear surface cover the non-display area of the gate line 14, the data line 16, the thin film transistor T, and the like. A grid-like black matrix 25 is formed that borders each pixel region P. The red, green, and blue color filter layers 26 are sequentially and repeatedly arranged to correspond to the pixel regions P in the grid. Is formed, and a transparent common electrode 28 is provided over the entire surface of the black matrix 25 and the red, green, and blue color filter layers 26.

그리고 도면상에 명확하게 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제 등으로 봉함(封函)된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판이 부착된다. Although not clearly shown in the drawings, these two substrates 10 and 20 are each sealed with a sealing agent or the like along the edges to prevent leakage of the liquid crystal layer 30 interposed therebetween. An upper and lower alignment layer is provided at the boundary between the substrates 10 and 20 and the liquid crystal layer 30 to provide reliability in the molecular alignment direction of the liquid crystal, and at least one outer surface of each of the substrates 10 and 20 has a polarizing plate. Attached.

더불어 액정패널 배면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.In addition, a backlight is provided on the back of the liquid crystal panel to supply light. The on / off signal of the thin film transistor T is sequentially scanned and applied to the gate wiring 14. When the image signal of the data wiring 16 is transmitted to the pixel electrode 18 of the pixel region P, the liquid crystal molecules are driven by the vertical electric field therebetween, and various images are changed due to the change in the transmittance of light. I can display it.

한편, 이 같은 액정표시장치에 있어 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)의 모체가 되는 제 1 및 제 2 절연기판(12, 22)은 전통적으로 유리 기판이 사용되었지만, 최근 들어 노트북이나 PDA(personal digital assistant)와 같은 소형의 휴대용 단말기가 널리 보급됨에 따라 이들에 적용 가능하도록 유리보다 가볍고 경량임과 동시에 유연한 특성을 지니고 있어 파손위험이 적은 플라스틱 기판을 이용한 액정 패널이 소개된 바 있다.Meanwhile, in the liquid crystal display device, glass substrates have been traditionally used for the first and second insulating substrates 12 and 22, which are the matrixes of the array substrate 10 and the color filter substrate 20. As small portable terminals such as PDAs (personal digital assistants) are widely used, liquid crystal panels using plastic substrates having a lighter weight, lighter weight, and more flexible characteristics than those of glass and having a low risk of damage have been introduced.

하지만, 플라스틱 기판을 이용한 액정패널은 액정표시장치의 제조 특성상 특히 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되는 어레이 기판의 제조에는 200℃ 이상의 고온을 필요로 하는 고온 공정이 많아 내열성 및 내화학성이 유리기판보다 떨어지는 플라스틱 기판으로 상기 어레이 기판을 제조하는 데에는 어려움이 있어, 컬러필터 기판만을 플라스틱 기판으로 제조하고 어레이 기판은 통상적인 유리 기판을 이용하여 액정표시장치를 제조하고 있는 실정이다. However, a liquid crystal panel using a plastic substrate has a high temperature process requiring a high temperature of 200 ° C. or higher, particularly in the manufacture of an array substrate on which a thin film transistor, which is a switching element, is formed. Therefore, heat resistance and chemical resistance are inferior to that of a glass substrate. It is difficult to manufacture the array substrate from a plastic substrate, and thus, only a color filter substrate is manufactured from a plastic substrate, and the array substrate is manufactured using a conventional glass substrate.

이러한 문제를 해결하고자 최근에는 유기 반도체물질을 이용하여 200℃ 이하의 저온 공정을 진행하여 박막트랜지스터를 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판을 제조 하는 기술이 제안되었다.In order to solve this problem, a technique for manufacturing an array substrate, which is characterized by forming a thin film transistor by performing a low temperature process below 200 ° C. using an organic semiconductor material, has recently been proposed.

200℃ 이하의 저온 공정에서 반도체층을 포함하는 박막트랜지스터를 기판 상에 형성함에 있어서, 전극과 배선을 이루는 금속물질과 절연막과 보호층등의 형성은 저온 증착 또는 도포의 방법 등을 통해 형성하여도 상기 박막트랜지스터의 특성에 별 영향을 주지 않지만, 채널을 형성하는 반도체층은 일반적인 반도체 물질인 비정질 실리콘을 사용하여 저온 공정에 의해 형성하게 되면, 내구 구조가 치밀하지 못하여 전기 전도도 등의 중요 특성이 저하되는 문제가 발생한다. In forming a thin film transistor including a semiconductor layer on a substrate in a low temperature process of 200 ° C. or lower, the formation of a metal material, an insulating film, a protective layer, etc., which form an electrode and wiring, may be formed by a low temperature deposition or coating method. Although it does not affect the characteristics of the thin film transistor, the semiconductor layer forming the channel is formed by a low temperature process using amorphous silicon, which is a general semiconductor material, the durable structure is not dense and important characteristics such as electrical conductivity is reduced Problem occurs.

따라서, 이를 극복하고자 비정질 실리콘 등의 종래의 반도체 물질 대신 반도체 특성을 가진 유기 반도체물질을 이용하여 반도체층을 형성하는 것이 제안되고 있다. Therefore, in order to overcome this, it is proposed to form a semiconductor layer using an organic semiconductor material having semiconductor characteristics instead of a conventional semiconductor material such as amorphous silicon.

도 2 는 종래의 유기 반도체층을 갖는 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정 표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역을 도시한 평면도이다. FIG. 2 is a plan view illustrating one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display including an organic thin film transistor having a conventional organic semiconductor layer.

도시한 바와같이, 기판(41)상에 일방향으로 데이터 배선(45)이 연장 형성되어 있으며, 상기 데이터 배선(45)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(73)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, the data line 45 extends in one direction on the substrate 41, and the gate line 73 is formed to cross the data line 45 and define the pixel region P. As shown in FIG. .

또한 이들 두 배선(45, 73)이 교차하는 영역 부근에는 상기 데이터 배선(45)에서 분기하여 일정한 폭(w1)을 갖는 바(bar) 형태로 소스 전극(50)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(50)과 이격하며 상기 소스 전극(50)과 동일한 폭(w1)을 갖는 바(bar) 형태로 드레인 전극(53)이 형성되어 있으며, 상기 동일한 폭(w1)을 갖는 바(bar) 형태의 소스 전극(50)과 드레인 전극(53)을 포함하여 상기 두 전극(50, 53)의 이격영역을 덮으며 상기 게이트 배선(73)과 연결된 게이트 전극(75)이 형성되어 있다.In addition, a source electrode 50 is formed in the form of a bar having a predetermined width w1 branching from the data line 45 near an area where these two wires 45 and 73 cross each other. A drain electrode 53 is formed in a bar shape spaced apart from the 50 and having a width w1 that is the same as that of the source electrode 50, and has a bar shape having the same width w1. A gate electrode 75 including a source electrode 50 and a drain electrode 53 covering the separation regions of the two electrodes 50 and 53 and connected to the gate line 73 is formed.

이때, 상기 게이트 전극(75) 하부에는 유기 반도체물질로 이루어진 유기 반도체층(60)과 게이트 절연막(미도시)이 형성되어 있으며, 또한 상기 드레인 전극(53)의 일끝단과 접촉하며 각 화소영역(P)별로 독립된 화소전극(57)이 형성되어 있다.In this case, an organic semiconductor layer 60 made of an organic semiconductor material and a gate insulating layer (not shown) are formed under the gate electrode 75, and contact each end of the drain electrode 53. Independent pixel electrodes 57 are formed for each P).

이때, 상기 화소전극(57)은 그 끝단 일부가 전단의 게이트 배선(73) 일부와 중첩 형성됨으로써 상기 중첩된 화소전극 및 게이트 배선이 각각 제 1, 2 스토리지 전극(58, 77)을 이루며, 이들 두 전극(58, 77) 사이에 형성된 보호층(미도시)과 더불어 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다. In this case, the pixel electrode 57 is partially overlapped with a part of the gate wiring 73 at the front end so that the overlapped pixel electrode and the gate wiring form the first and second storage electrodes 58 and 77, respectively. A storage capacitor StgC is formed along with a protective layer (not shown) formed between the two electrodes 58 and 77.

하지만, 전술한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 유기 반도체층을 갖는 액정표 시장치용 어레이 기판(41)에 있어서, 유기 반도체 물질 특히 액상의 유기반도체 물질을 이용하여 상온에서 도포 또는 코팅하여 상기 유기 반도체층(60)을 형성할 경우, 상기 유기 반도체층(60)의 특성 즉 이동도 등의 반도체 물질적 특성이 비정질 실리콘을 이용한 반도체층 대비 떨어지므로 상기 유기 반도체층(60) 내의 채널비(W/L, W는 채널의 폭, L은 채널의 길이)를 상대적으로 더욱 크게 형성해야 하는 특성에 의해 상기 유기 반도체층(60)과 중첩하는 소스 및 드레인 전극(50, 53)의 폭(w1)을 일반적인 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 어레이 기판의 소스 및 드레인 전극의 폭 대비 두껍게 형성하고 있다. However, in the array substrate 41 for liquid crystal display having a conventional organic semiconductor layer having the structure as described above, the organic semiconductor layer is applied or coated at room temperature using an organic semiconductor material, in particular a liquid organic semiconductor material. When the 60 is formed, the characteristics of the organic semiconductor layer 60, that is, the semiconductor material characteristics such as mobility, are inferior to those of the semiconductor layer using amorphous silicon, so that the channel ratio (W / L, The width w1 of the source and drain electrodes 50 and 53 overlapping the organic semiconductor layer 60 is generally amorphous due to the characteristic that W is the width of the channel and L is the length of the channel. It is formed thicker than the width of the source and drain electrodes of the array substrate having the semiconductor layer of silicon.

하지만, 이렇게 유기 반도체층(60)과 중첩하는 소스 및 드레인 전극(50, 53)의 폭(w1)을 두껍게 형성함으로써 채널비(W/L)를 향상시키게 되는 점은 있지만, 상기 유기 반도체층(60)은 패터닝을 위해 사용되는 포토레지스트를 제거하기 위한 스트립 액(stripper) 또는 식각액에 매우 취약한 바, 이를 단독으로 패터닝하지 못하고 그 상부로 형성되는 게이트 절연막(미도시)과 금속재질로 이루어지는 게이트 전극(75)과 함께 패터닝되어 형성됨으로써 상기 게이트 전극(75)과도 중첩되게 되며, 이 경우 상기 소스 및 드레인 전극(50, 53)이 종래의 비정질 실리콘을 이용한 어레이 기판 대비 상대적으로 상기 게이트 전극(75)과 중첩되는 면적이 증가하게 됨을 알 수 있다. However, the channel ratio W / L may be improved by forming a thick width w1 of the source and drain electrodes 50 and 53 overlapping the organic semiconductor layer 60. However, the organic semiconductor layer ( 60 is very vulnerable to stripping or etching liquid for removing photoresist used for patterning. The gate electrode is formed of a gate insulating film (not shown) and a metal material that is not patterned by itself but formed on top thereof. Patterned and formed together with 75, the gate electrode 75 overlaps with the gate electrode 75. In this case, the source and drain electrodes 50 and 53 are relatively larger than that of a conventional array substrate using amorphous silicon. It can be seen that the area overlapping with increases.

하지만, 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 스위칭 영역 내에서 상기 게이트 전극(75)과 소스 및 드레인 전극(50, 53)이 중첩되는 면적이 증가할수록 기생용량(상기 게이트 전극(75)과 중첩하는 소스 및 드레인 전극(50, 53)에 의해 발생하는 커 패시턴스)이 증가하며, 특히 상기 게이트 전극(75)과 소스 및 드레인 전극(50, 53)간의 기생용량 증가로 인해 화소전극 변화량(ΔVp)이 증가함으로써 화상이 깜빡거리는 플리커(flicker)가 발생하는 문제가 야기되고 있다. However, as the area where the gate electrode 75 and the source and drain electrodes 50 and 53 overlap with each other in the switching region where the thin film transistor Tr is formed increases, the parasitic capacitance (source overlapping with the gate electrode 75) is increased. And capacitance generated by the drain electrodes 50 and 53 increase, and in particular, due to an increase in the parasitic capacitance between the gate electrode 75 and the source and drain electrodes 50 and 53, the change amount of the pixel electrode ΔVp is increased. Increasingly, the problem of flickering of images is caused.

본 발명은 유기 반도체층을 가지며, 그 채널비를 크게 하여 박막트랜지스터의 특성을 향상시키는 동시에 서로 중첩하는 게이트 전극과 소스 및 드레인 전극간의 기생용량의 증가는 최소화하여 플리커(flicker) 발생을 억제할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has an organic semiconductor layer, and the channel ratio is increased to improve the characteristics of the thin film transistor and at the same time minimize the increase in the parasitic capacitance between the overlapping gate electrode and the source and drain electrodes to suppress the occurrence of flicker. It is an object of the present invention to provide an array substrate for a liquid crystal display device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 따른 유기 반도체층을 구비한 액정표시장치용 어레이 기판은, 기판 상에 "T"자 형태로 형성된 소스 전극과; 상기 소스 전극과 동일한 층에 이격하며 형성되며, "T"자 형태로 형성된 드레인 전극과; 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 부분 및 이들 두전극 사이의 이격된 영역 상에 형성된 유기 반도체층과; 상기 유기 반도체층 위에 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위에 형성된 게이트 전극을 포함한다. An array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to the present invention for achieving the above object comprises a source electrode formed in a "T" shape on the substrate; A drain electrode spaced apart from the same layer as the source electrode and formed in a “T” shape; An organic semiconductor layer formed on portions of the source and drain electrodes that are spaced apart from each other, and areas spaced between the two electrodes; A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer; It includes a gate electrode formed on the gate insulating film.

이때, 상기 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극은, 각각 시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태와 반시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태를 갖는 것이 특징이며, 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 부분을 각각 제 1 부분 및 상기 제 1 부분에서 분기한 제 2 부분으로 정의할 때, 상기 소스 및 드레인 전극이 형성된 동일한 층에 상기 소스 전극의 상기 제 2 부분과 연결되며 형성된 데이터 배선과; 상기 기판상에 상기 드레인 전극의 제 2 부분과 접촉하며 형성된 화소전극과; 상기 데이터 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 상기 게이트 전극과 접촉하며 형성된 게이트 배선을 더욱 포함한다. 이때, 상기 게이트 전극 상부에는 상기 게이트 전극 일부를 노출시키는 게이트 콘택홀과 상기 화소전극을 노출시키며 형성된 제 1 보호층을 더욱 포함하며, 상기 게이트 배선은 상기 제 1 보호층 위에 형성되며 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하는 것이 특징이며, 상기 게이트 배선 상부에 형성된 제 2 보호층을 더욱 포함한다. At this time, the source and drain electrodes of the "T" shape is characterized in that each has a "T" shape rotated 90 degrees clockwise and a "T" shape rotated 90 degrees counterclockwise, respectively, And defining portions facing each other of the drain electrode as a first portion and a second portion branching from the first portion, respectively, and connected to the second portion of the source electrode on the same layer where the source and drain electrodes are formed. A formed data wiring; A pixel electrode formed on the substrate in contact with the second portion of the drain electrode; The semiconductor device may further include a gate line formed to intersect the data line to define a pixel area and contact the gate electrode. The gate electrode further includes a gate contact hole exposing a portion of the gate electrode and a first passivation layer exposing the pixel electrode, wherein the gate line is formed on the first passivation layer and is formed on the gate contact hole. It characterized in that the contact with the gate electrode through the, further comprises a second protective layer formed on the gate wiring.

또한, 상기 게이트 절연막과 그 상부에 위치한 게이트 전극은, 상기 게이트 절연막 하부에 위치한 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 이루는 것이 특징이며, 상기 게이트 배선과 상기 화소전극은 상기 제 1 보호층을 사이에 두고 그 일부가 중첩하도록 형성됨으로써 스토리지 커패시터를 형성한다. In addition, the gate insulating layer and the gate electrode disposed above the gate insulating layer may have the same shape as the organic semiconductor layer disposed below the gate insulating layer. The gate wiring and the pixel electrode may have the first protective layer therebetween. A portion thereof overlaps to form a storage capacitor.

또한, 상기 기판내에서 동일한 방향성을 갖는 제 1, 2 폭을 정의하고, 상기 소스 및 드레인 전극 각각의 제 1 부분의 폭을 제 1 폭, 제 2 부분의 폭을 제 2 폭이라 할 때, 상기 제 2 폭이 제 1 폭보다 큰 것이 특징이다.In addition, when the first and second widths having the same directivity are defined in the substrate, and the width of the first portion of each of the source and drain electrodes is defined as the first width and the width of the second portion is defined as the second width, The second width is larger than the first width.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 유기 반도체층을 갖는 유기 박막트랜지스터를 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다. 3 is a plan view of one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor having an organic semiconductor layer according to the present invention.

도시한 바와 같이, 일방향으로 게이트 배선(145)이 연장하며 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(145)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하며 데이터 배선(105)이 형성되어 있다. As illustrated, the gate line 145 extends in one direction, intersects with the gate line 145 to define the pixel region P, and the data line 105 is formed.

또한, 상기 게이트 배선(145)과 데이터 배선(105)이 교차하는 부근에는 이들 두 배선(145, 105)과 각각 연결되며 스위칭 소자로서 유기 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 이때, 상기 유기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선(145)과 게이트 콘택홀(138)을 통해 접촉하며 형성된 게이트 전극(130)과, 유기 반도체층(120)(도면에 있어서는 상기 게이트 전극에 덮혀진 형태로 상기 게이트 전극과 동일한 패턴 형태로 상기 게이트 전극 하부에 형성됨)과, 상기 유기 반도체층(120)과 접촉하며 상기 데이터 배선(105)과 연결되며 마치 그 모양이 시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태를 갖는 소스 전극(110)과, 상기 유기 반도체층(120)과 접촉하며 상기 시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태를 갖는 소스 전극(110)과 마주하며 반시계 방향으로 90도 회전한 "T"자 형태를 갖는 드레인 전극(113)으로 구성되고 있는 것이 특징이다. 이때 설명의 편의를 위해 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)의 서로 마주하는 부분을 각각 제 1 부분(110a, 113a)이라 칭하고, 상기 제 1 부분(110a, 113a)에서 분기한 부분을 각각 제 2 부분(110b, 113b)이라 칭한다. In addition, adjacent to the intersection of the gate line 145 and the data line 105, the two thin lines 145 and 105 are connected to each other, and an organic thin film transistor Tr is formed as a switching element. In this case, the organic thin film transistor Tr is covered with the gate electrode 130 formed in contact with the gate line 145 and the gate contact hole 138 and the organic semiconductor layer 120 (in the drawing, the gate electrode). Formed under the gate electrode in the same pattern as that of the gate electrode), in contact with the organic semiconductor layer 120 and connected to the data line 105, as if the shape is rotated 90 degrees clockwise. The source electrode 110 having a “T” shape, and the source electrode 110 having a “T” shape which is in contact with the organic semiconductor layer 120 and rotated 90 degrees in the clockwise direction, are counterclockwise. It is characterized by consisting of a drain electrode 113 having a "T" shape rotated 90 degrees. In this case, for convenience of description, portions facing each other of the source and drain electrodes 110 and 113 are referred to as first portions 110a and 113a, respectively, and portions branched from the first portions 110a and 113a are respectively formed. It is referred to as two portions 110b and 113b.

이 경우, 상기 데이터 배선(105)과 연결되는 소스전극(110)에 있어서도 상기 데이터 배선(105)과 접촉하는 부분은 상기 소스 전극(110)의 제 2 부분(110b)이 되고 있음을 알 수 있다. In this case, it can be seen that also in the source electrode 110 connected to the data line 105, the portion in contact with the data line 105 is the second portion 110b of the source electrode 110. .

또한, 상기 화소영역(P) 내에는 상기 유기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전 극(113)을 이루는 구성요소 중 상기 소스 전극(110)과 마주하는 제 1 부분(113a)에서 분기한 제 2 부분(113b)의 일부와 접촉하며 화소전극(116)이 형성되어 있으며, 이때, 상기 화소전극(116)의 일 끝단은 상기 게이트 배선(145)(실제적으로는 전단의 게이트 배선)과 중첩하며 형성됨으로써 이들 서로 중첩하는 화소전극과 게이트 배선이 각각 제 1, 2 스토리지 전극(118, 147)을 이루며 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다. In the pixel region P, a second part branched from the first part 113a facing the source electrode 110 among the components constituting the drain electrode 113 of the organic thin film transistor Tr. The pixel electrode 116 is formed in contact with a portion of the 113b, and one end of the pixel electrode 116 overlaps with the gate wiring 145 (actually, the gate wiring at the front end). These overlapping pixel electrodes and gate wirings form the first and second storage electrodes 118 and 147, respectively, to form a storage capacitor StgC.

전술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서 구조적으로 가장 특징적인 부분은 각각 시계방향과 반시계 방향으로 90도 회전한 "T"자 형태로 형성된 소스 및 드레인 전극(110, 113)에 있다. In the array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention having the above-described structure, the most structurally significant portion is the source and drain electrodes 110 formed in a "T" shape rotated 90 degrees clockwise and counterclockwise, respectively. 113).

종래에 있어서는 소스 및 드레인 전극이 일관되게 동일한 폭을 가지며 바(bar) 형태로 형성됨으로써 채널비를 크게 하기 위해 상기 소스 및 드레인 전극의 폭을 크게 할 경우 게이트 전극과도 중첩되는 부분이 넓어지게 됨으로써 이들 중첩되는 전극에 의해 발생하는 커패시턴스인 기생용량이 선형적으로 증가하게 되었다.In the related art, the source and drain electrodes have the same width and are formed in a bar shape, and thus, when the width of the source and drain electrodes is increased in order to increase the channel ratio, the portion overlapping with the gate electrode becomes wider. The parasitic capacitance, which is the capacitance generated by these overlapping electrodes, has increased linearly.

하지만 본 발명의 경우, 소스 및 드레인 전극의 구조에 있어서 종래와 같은 바(bar) 형태가 아닌 각각 시계방향과 반시계 방향으로 회전한 "T"자 형태로 형성하여 채널의 너비를 결정하는 제 1 부분(110a, 113a)과, 데이터 배선(105) 및 화소전극(116)과 각각 연결되도록 상기 각 제 1 부분(110a, 113a)에서 분기한 형태로 형성된 제 2 부분(110b, 113b)으로 나누어 즉, 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)을 각각 2개의 부분으로 이원화하여 형성함으로써 채널비(W/L)를 크게 하기 위해 서로 마주하는 소스 및 드레인 전극 부분(제 1 부분)을 넓힌다 하더라도 채널의 폭(W)이 늘어나는 면적대비 상기 게이트 전극(130)과 중첩되는 부분이 늘어나는 면적은 종래에 비해 월등이 작은 값을 갖도록 한 것이 특징이다.However, in the present invention, in the structure of the source and drain electrodes, the width of the channel is determined by forming a “T” shape that is rotated clockwise and counterclockwise, respectively, rather than a bar shape. Divided into portions 110a and 113a and second portions 110b and 113b formed in a branched shape from the first portions 110a and 113a so as to be connected to the data lines 105 and the pixel electrodes 116, respectively. By forming the source and drain electrodes 110 and 113 into two parts, respectively, the source and drain electrode portions (first portions) facing each other to increase the channel ratio (W / L) may be formed. The area in which the portion overlapping with the gate electrode 130 is increased compared to the area in which the width W is increased is characterized in that the moonlight has a smaller value than the conventional area.

여기서 게이트 전극과 소스 및 드레인 전극의 중첩하여 이들 중첩되는 전극 간 기생용량이 왜 표시품질에 영향을 끼치게 되는지에 대해 간단히 설명한다.Here, why the parasitic capacitance between the overlapping gate electrodes and the source and drain electrodes and the overlapping electrodes affect the display quality will be described briefly.

통상적으로 게이트 전압은 문턱전압(Vth : threshold voltage) 이상의 크기를 갖는 VGH와 문턱전압 이하의 크기를 갖는 VGL값을 갖는 펄스파 형태로 인가되며 VGH가 인가되는 경우, 유기 박막트랜지스터가 온(on) 상태로 되어 데이터 배선(105)을 통해 공급되는 데이터 신호 전압이 상기 유기 박막트랜지스터를 통해 화소전극으로 인가되며 이러한 시점에서 상기 게이트 전극에 인가되는 전압이 VGL가 되면, 소정시간(다음의 VGH가 인가 될 때까지의 시간)동안 현재 인가된 데이터 신호전압을 상기 화소전극이 유지해야 하나 상기 게이트 전압이 문턱전압 이하로 떨어지는 순간 소정양의 전압강하가 발생하게 된다. 이때, 상기 화소전극 내에서 이러한 전압강하로 인한 화소전압의 변화량을 ΔVp라 정의하고 있다.In general, the gate voltage has a V GH having a magnitude greater than or equal to a threshold voltage (Vth) and a V GL value having a magnitude less than or equal to a threshold voltage. When applied in the form of a pulse wave and V GH is applied, the organic thin film transistor is turned on and the data signal voltage supplied through the data line 105 is applied to the pixel electrode through the organic thin film transistor. When the voltage applied to the gate electrode becomes V GL , the pixel electrode must maintain the currently applied data signal voltage for a predetermined time (the time until the next V GH is applied), but the gate voltage is the threshold voltage. At the moment of falling below, a predetermined amount of voltage drop occurs. In this case, the change amount of the pixel voltage due to the voltage drop in the pixel electrode is defined as ΔVp.

이러한 화소전압 변화량 ΔVp를 수식으로 표현하면,When the pixel voltage change amount ΔVp is expressed by a formula,

Figure 112006074972504-pat00001
---ⓛ
Figure 112006074972504-pat00001
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로 표현될 수 있다. 이때, CLC는 액정의 정전용량이며, CST는 스토리지 커패 시터의 정전용량, Cgs(또는 Cgd)는 중첩된 게이트 전극과 소스 전극(또는 드레인 전극)간의 기생용량이다.It can be expressed as. At this time, C LC is the capacitance of the liquid crystal, C ST is the capacitance of the storage capacitor, C gs (or C gd ) is the parasitic capacitance between the overlapping gate electrode and the source electrode (or drain electrode).

이때 상기 수식 ⓛ을 살펴보면 게이트 전극과 소스 전극간의 기생용량 Cgs가 증가하면 할수록 ΔVp가 커지게 됨을 알 수 있다.In this case, it can be seen that as the parasitic capacitance C gs between the gate electrode and the source electrode increases, ΔVp increases.

한편, 액정표시장치에 있어서는 상기 화소전극 변화량 ΔVp가 커지게 되면, 액정표시장치 구동 시 액정 차징(charging)이 제대로 이루어지지 않게 됨으로써 화면이 부분적으로 깜빡이는 것처럼 느껴지는 플리커(flicker)가 발생하게 된다.On the other hand, in the liquid crystal display device, if the change amount of the pixel electrode ΔVp is large, flickering may be generated when the screen is partially flickered due to improper charging of the liquid crystal while driving the liquid crystal display device.

액정표시장치에 있어서 위치별 ΔVp의 분포가 균일하지 못하고 그 차이가 클 경우, VLC(액정층에 걸리는 전압) 또한 위치별로 차이가 나게 되므로 광 투과량의 위치별 불균일을 초래하여 결국 국부적 플리커(flicker) 악화등과 같은 화질 저하를 야기시키게 된다. 이 경우 위치별 ΔVp의 분포 불균일은 상기 ΔVp의 크기기 커지면 커질수록 더욱 증가하게 되는 바, 이로 인해 플리커(flicker) 발생이 증가하게 된다.In the liquid crystal display, if the distribution of ΔVp for each position is not uniform and the difference is large, the V LC (voltage applied to the liquid crystal layer) also differs for each position, resulting in non-uniformity of light transmission and thus local flicker. ) Will cause deterioration of image quality. In this case, the distribution nonuniformity of the positional ΔVp increases as the size of the ΔVp increases, thereby increasing flicker.

하지만, 본 발명의 경우, 유기 반도체층(120)과 접촉하며 상기 유기 반도체층(120)과 동일한 형태를 갖는 게이트 전극(130)과 중첩되는 소스 및 드레인 전극(110, 113)은, 이들 두 전극(110, 113)이 서로 마주하는 부분(각 전극의 제 1 부분)의 면적(도면상에 있어서는 마주하는 부분의 길이)을 크게 하고자 각각 회전한 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극의 제 1 부분(110a, 113a)이 마주하도록 위치하고 있으며, 이들 제 1 부분(110a, 113a)에서 분기한 형태로 각각 상기 데이터 배 선(105)과 화소전극(116)과 연결되는 각 제 2 부분(110b, 113b)은 채널의 너비(W)의 증감에 관계없이 일정한 폭(w2)을 갖도록 형성되고 있다. 도면에 있어서는 채널이 너비(W)가 상기 소스 및 드레인 전극의 제 2 부분의 폭(w2) 보다 크게 형성됨을 보이고 있다(W > w2).However, in the present invention, the source and drain electrodes 110 and 113 which are in contact with the organic semiconductor layer 120 and overlap the gate electrode 130 having the same shape as the organic semiconductor layer 120 are the two electrodes. The first of the source and drain electrodes of the " T " shape rotated so as to increase the area (the length of the portions facing each other in the drawing) where the parts 110 and 113 face each other (the first part of each electrode). The portions 110a and 113a are positioned to face each other, and the second portions 110b and the second portions 110b connected to the data line 105 and the pixel electrode 116 in a form branched from the first portions 110a and 113a, respectively. 113b) is formed to have a constant width w2 regardless of the increase or decrease of the width W of the channel. In the drawing, the channel width W is formed to be larger than the width w2 of the second portions of the source and drain electrodes (W> w2).

따라서, 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판(101)은, 상기 유기 반도체층(120)을 포함하는 유기 박막트랜지스터(Tr) 특성 상 채널의 폭(W)을 증가시키면서도 상기 유기 반도체층(120)과 동일한 형태를 갖는 게이트 전극(130)과의 중첩되는 부분의 면적 증가는 억제하는 구조가 되는 바, 채널 폭(W) 증가에 의한 채널비(W/L) 향상을 도모하면서 화소전극 변화량인 ΔVp의 증가는 억제하는 구조가 됨으로써 플리커(flicker) 발생을 최소화할 수 있는 것이 특징이다. Therefore, the liquid crystal display array substrate 101 including the organic thin film transistor Tr according to the present invention has a width W of the channel due to the organic thin film transistor Tr including the organic semiconductor layer 120. While increasing, the area of the overlapping portion with the gate electrode 130 having the same shape as the organic semiconductor layer 120 is suppressed, the channel ratio (W / L) by the increase in the channel width (W) In addition, it is possible to minimize the occurrence of flicker by providing a structure that suppresses an increase in the change amount of ΔVp, which is a pixel electrode, while improving the efficiency.

이때, 도 3의 A영역(스위칭 영역)을 확대 도시한 도 4를 참조하면, 도면에 있어서 점선 부분으로 나타낸 부분(B)은 종래와 본 발명에 있어 동일한 크기의 채널 폭(W)을 갖도록 형성하였을 경우, 본 발명의 소스 및 드레인 전극(110, 113) 대비 종래의 바(bar) 형태의 소스 및 드레인 전극의 게이트 전극과 더욱 중첩되는 영역을 나타낸 것이다. At this time, referring to FIG. 4, which is an enlarged view of the region A (switching region) of FIG. 3, the portion B indicated by the dotted line in the drawing is formed to have the same channel width W in the conventional and the present invention. In this case, the region of the source and drain electrodes 110 and 113 of the present invention is further overlapped with the gate electrodes of the source and drain electrodes having a bar shape.

종래와 본 발명에 따른 어레이 기판에 있어 동일한 크기의 채널 폭을 갖도록 유기 박막트랜지스터를 형성했다고 가정했을 경우, 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판(101)의 경우, 상기 점선으로 도시된 부분(B)의 면적만큼이, 동일한 폭으로 바(bar) 형태의 소스 및 드레인 전극을 갖는 종래의 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판 대비 상기 게이트 전극(130)과 중첩되지 않게 되는 바, 상기 점선으로 도시된 부분(B)의 면적에 대한 기생용량(Cgs)의 크기가 줄어들게 됨으로써 최종적으로 ΔVp의 크기를 줄일 수 있게 됨을 알 수 있다.Assuming that the organic thin film transistor is formed to have the same channel width in the array substrate according to the prior art and the present invention, in the case of the array substrate 101 for a liquid crystal display device having the organic thin film transistor (Tr) according to the present invention And the gate electrode 130 as compared to an array substrate for a liquid crystal display device including a conventional organic thin film transistor having a bar-shaped source and drain electrode having the same width as the area of the portion B shown by the dotted line. As shown in FIG. 2, the parasitic capacitance C gs for the area of the portion B shown by the dotted line is reduced, thereby reducing the size of ΔVp.

이후에는 본 발명에 따른 그 제 1 부분이 서로 마주하도록 각각 시계방향과 반시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극을 갖는 유기 반도체층을 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 단면 구조에 대해 간단히 설명한다.Subsequently, an array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer having source and drain electrodes having a "T" shape rotated 90 degrees clockwise and counterclockwise, respectively, so that the first portion thereof faces each other. The cross-sectional structure of is briefly described.

도 5는 도 3을 절단선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view of a portion cut along line V-V in Fig. 3; Fig.

도시한 바와 같이, 기판(101)상에 금속물질 예를들면 금(Au)으로 이루어진 데이터 배선(105)과, 상기 데이트 배선(105)과 동일한 금속물질로써 이루어지며 서로 이격하며 소스 및 드레인 전극(110, 113)이 형성되어 있다. 이때, 상기 소스 전극(110)은 그 제 2 부분(미도시)이 상기 데이터 배선(미도시)과 연결되며 형성되고 있다. As shown in the drawing, the data line 105 made of a metal material, for example, gold (Au), and the same metal material as the data line 105 and spaced apart from each other, the source and drain electrodes ( 110 and 113 are formed. In this case, the source electrode 110 has a second portion (not shown) connected to the data line (not shown).

한편, 도면에서는 잘 나타나지 않았지만, 상기 소스 및 드레인 전극(110, 113)은 각각 시계방향과 반시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태를 함으로써 상기 소스 및 드레인 전극의 제 1 부분(미도시, 113a)이 서로 마주하는 형태로 서로 이격하여 형성된 것이 특징이다. On the other hand, although not shown in the drawings, the source and drain electrodes 110 and 113 have a "T" shape rotated 90 degrees clockwise and counterclockwise, respectively, so that the first portion of the source and drain electrodes (not shown). , 113a) is spaced apart from each other in a form facing each other.

다음, 상기 데이터 배선(미도시)과 각각 90도 회전한 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극(110, 113)과, 이들 구성요소 외부로 노출된 기판(101) 상에 투명 도전 성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로써 이루어지며, 상기 반시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태의 드레인 전극의 제 2 부분(113b) 즉 상기 드레인 전극의 제 1 부분(113a)에서 분기하여 형성된 부분 일부와 직접 접촉하며 각 화소영역(P)별로 패터닝 된 형태로 화소전극(116)이 형성되어 있다.Next, an example of a transparent conductive material on the source and drain electrodes 110 and 113 having a “T” shape rotated 90 degrees with the data line (not shown) and the substrate 101 exposed to the outside of these components. For example, the second portion 113b of the “T” shaped drain electrode formed of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) and rotated 90 degrees counterclockwise, that is, the drain The pixel electrode 116 is formed in direct contact with a portion of the portion formed by branching from the first portion 113a of the electrode and patterned for each pixel region P. FIG.

또한, 상기 서로 이격한 소스 및 드레인 전극(110, 113) 상부로 유기 반도체물질 예를들면 액상의 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiophene)으로 이루어진 유기 반도체층(120)이 형성되어 있으며, 상기 유기 반도체층(120) 상부로 상기 유기 반도체층(120)과 반응하지 않고 또한 영향을 끼치지 않는 유기 절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 PVA(poly vinyl alcohol)로 이루어진 게이트 절연막(125)이 형성되어 있다. In addition, an organic semiconductor layer 120 formed of an organic semiconductor material, for example, liquid pentacene or polythiophene, is formed on the source and drain electrodes 110 and 113 spaced apart from each other. A gate insulating layer made of an organic insulating material, for example, photo acryl or polyvinyl alcohol (PVA), that does not react with or affect the organic semiconductor layer 120 on the organic semiconductor layer 120. 125) is formed.

또한, 상기 게이트 절연막(125) 위로는 제 2 금속물질 예를들면 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 게이트 전극(130)이 형성되어 있다.In addition, a gate electrode 130 made of a second metal material such as molybdenum (Mo) is formed on the gate insulating layer 125.

이때, 상기 유기 반도체층(120) 상부에 형성된 상기 게이트 절연막(125)과 그 상부에 형성된 게이트 전극(130)은 상기 유기 반도체층(120)과 동일한 패턴 형태를 이루고 있는 것이 특징이며, 상기 기판면으로부터 순차 적층된 형태의 구성요소 즉, 각각 90도 회전한 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극(110, 113)과 유기 반도체층(120)과 게이트 절연막(125)과 게이트 전극(130)은 유기 박막트랜지스터(Tr)를 이루고 있다. In this case, the gate insulating layer 125 formed on the organic semiconductor layer 120 and the gate electrode 130 formed on the organic semiconductor layer 120 have the same pattern shape as that of the organic semiconductor layer 120. From the components stacked in sequence, that is, the source and drain electrodes 110 and 113, the organic semiconductor layer 120, the gate insulating layer 125, and the gate electrode 130, each rotated 90 degrees, may be formed. An organic thin film transistor (Tr) is formed.

다음, 상기 게이트 전극(130) 위로는 상기 게이트 전극(130) 일부를 노출시 키는 게이트 콘택홀(138)을 가지며, 상기 화소영역(P)내에 형성된 화소전극(116) 대부분을 노출시키며 유기 절연물질로 이루어진 보호층(135)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(135) 위로 상기 게이트 콘택홀(138)을 통해 상기 게이트 전극(130)과 접촉하며, 상기 데이터 배선(미도시)과 교차하여 상기 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(145)이 형성되어 있다.Next, a gate contact hole 138 exposing a part of the gate electrode 130 is exposed on the gate electrode 130, and most of the pixel electrode 116 formed in the pixel area P is exposed and organic insulation is performed. A protective layer 135 made of a material is formed, and contacts the gate electrode 130 through the gate contact hole 138 over the protective layer 135 and crosses the data line (not shown). The gate wiring 145 defining the pixel region P is formed.

이때 상기 게이트 배선(145)은 상기 보호층(135) 하부에 위치한 화소전극(116)의 일끝단과 중첩하도록 형성됨으로써 이와 중첩하는 화소전극과 더불어 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다. 즉, 상기 서로 중첩하는 게이트 배선과 화소전극 부분(118, 147)은, 상기 보호층(135)을 사이에 두고 그 하부에 위치한 중첩된 화소전극 부분을 제 1 스토리지 전극(118), 상기 보호층(135) 상부로 형성되며 중첩된 게이트 배선 부분을 제 2 스토리지 전극(147)으로 하며, 상기 제 1, 2 스토리지 전극(118, 147) 사이에 위치한 보호층(135)을 유전체층으로 하여 스토리지 커패시터(StgC)를 구성하고 있다. In this case, the gate line 145 is formed to overlap one end of the pixel electrode 116 under the protective layer 135 to form a storage capacitor StgC along with the pixel electrode overlapping the gate electrode 145. That is, the overlapping gate line and the pixel electrode portions 118 and 147 may include the first storage electrode 118 and the passivation layer with an overlapping pixel electrode portion disposed below the passivation layer 135. An upper portion of the gate wiring portion formed as an upper portion of the second storage electrode 147 and a protective layer 135 disposed between the first and second storage electrodes 118 and 147 as a dielectric layer. StgC).

이때 도면에는 나타나지 않았으나, 상기 게이트 배선(145) 상부로 상기 게이트 배선(145)의 부식 방지 및 보호를 위해 제 2 보호층이 더욱 형성될 수도 있다.In this case, although not shown, a second protective layer may be further formed on the gate wiring 145 to prevent corrosion and protection of the gate wiring 145.

본 발명에 의한 유기 반도체층과 이와 접촉하며 각각 90도 회전한 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판은 채널비가 큰 유기 박막트랜지스터를 형성하면서도 특성상 소스 및 드레인 전극이 게이트 전극과 중첩 되는 면적의 증가를 최소화하여 기생용량(Cgs)의 증가를 억제함으로써 플리커(flicker) 등의 발생에 의한 화질저하를 억제하는 효과가 있다. An array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to the present invention and a "T" shaped source and drain electrode which are rotated by 90 degrees, respectively, has an organic thin film transistor having a large channel ratio, By minimizing the increase of the area overlapping with the gate electrode and suppressing the increase of the parasitic capacitance Cgs, the image quality deterioration due to the occurrence of flicker is suppressed.

Claims (9)

기판 상에 "T"자 형태로 형성된 소스 전극과;A source electrode formed in a “T” shape on the substrate; 상기 소스 전극과 동일한 층에 이격하며 형성되며, "T"자 형태로 형성된 드레인 전극과;A drain electrode spaced apart from the same layer as the source electrode and formed in a “T” shape; 상기 소스 및 드레인 전극과 동일한 층으로 형성된 데이터 배선과;A data line formed of the same layer as the source and drain electrodes; 상기 기판 상에 상기 드레인 전극과 접촉하며 형성된 화소전극과;A pixel electrode formed on the substrate in contact with the drain electrode; 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 부분 및 이들 두전극 사이의 이격된 영역 상에 형성된 유기 반도체층과;An organic semiconductor layer formed on portions of the source and drain electrodes that are spaced apart from each other, and areas spaced between the two electrodes; 상기 유기 반도체층 위에 형성된 게이트 절연막과;A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer; 상기 게이트 절연막 위에 형성된 게이트 전극과;A gate electrode formed on the gate insulating film; 상기 게이트 전극 상부에, 상기 게이트 전극 일부를 노출시키는 게이트 콘택홀을 갖고 상기 화소전극을 노출시키며 형성된 제 1 보호층과;A first passivation layer formed on the gate electrode, the gate contact hole exposing a portion of the gate electrode and exposing the pixel electrode; 상기 제 1 보호층 위에 형성되며, 상기 데이터 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며, 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 형성된 게이트 배선A gate wiring formed on the first passivation layer and defining a pixel region crossing the data wiring and contacting the gate electrode through the gate contact hole; 을 포함하고,/ RTI &gt; 상기 게이트 전극 및 상기 게이트 절연막은 상기 유기 반도체층과 동일한 패턴형태를 이루어서 상기 유기 반도체층이 상기 게이트 전극의 외측으로 노출되지 않도록 하고,The gate electrode and the gate insulating film form the same pattern as the organic semiconductor layer so that the organic semiconductor layer is not exposed to the outside of the gate electrode, 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 부분을 각각 제 1 부분으로 정의하고, 상기 제 1 부분에서 분기한 부분을 제 2 부분으로 정의할 때, 상기 게이트 전극은 상부에서 상기 소스 및 드레인 전극의 상기 제 1 부분을 완전히 덮어서 상기 소스 및 드레인 전극의 상기 제 1 부분이 상기 게이트 전극의 외측으로 노출되지 않도록 하고,When the portions facing each other of the source and drain electrodes are defined as first portions, and the portions branching from the first portion are defined as second portions, the gate electrode is formed at the top of the source and drain electrodes. Completely covering one portion so that the first portion of the source and drain electrodes is not exposed to the outside of the gate electrode, 상기 데이터배선은 상기 소스 전극의 상기 제 2 부분과 연결되고,The data line is connected to the second portion of the source electrode, 상기 화소전극은 상기 드레인 전극의 상기 제 2 부분과 직접 접촉하는 액정표시장치용 어레이 기판.And the pixel electrode is in direct contact with the second portion of the drain electrode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 "T"자 형태의 소스 및 드레인 전극은, The source and drain electrodes of the "T" shape, 각각 시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태와 반시계방향으로 90도 회전한 "T"자 형태를 갖는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.An array substrate for a liquid crystal display device characterized by having a "T" shape rotated 90 degrees clockwise and a "T" shape rotated 90 degrees counterclockwise, respectively. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 게이트 배선 상부에 형성된 제 2 보호층을 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.And a second passivation layer formed on the gate wiring. 삭제delete 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 게이트 배선과 상기 화소전극은 상기 제 1 보호층을 사이에 두고 그 일부가 중첩하도록 형성됨으로써 스토리지 커패시터를 형성하는 액정표시장치용 어레이 기판.And the gate wiring and the pixel electrode are formed such that a portion thereof overlaps with the first protective layer interposed therebetween to form a storage capacitor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기판내에서 동일한 방향성을 갖는 제 1, 2 폭을 정의하고, 상기 소스 및 드레인 전극 각각의 제 1 부분의 폭을 제 1 폭, 제 2 부분의 폭을 제 2 폭이라 할 때, 상기 제 2 폭이 제 1 폭보다 큰 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.Defining a first width and a second width having the same directionality in the substrate, wherein a width of a first portion of each of the source and drain electrodes is defined as a first width and a width of the second portion is defined as a second width; An array substrate for liquid crystal display devices, characterized in that the width is larger than the first width.
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