KR101337178B1 - Array substrate for LCD and the fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 공정이 단순하고 생산성을 극대화시킨 저저항 배선을 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a liquid crystal display device using low resistance wiring in which the process is simple and maximizes productivity.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판은 게이트 금속 또는 데이터 금속 증착 전에 투명 전극층을 형성하여 확산방지막 역할을 부여함과 동시에 공통 전극 또는 화소 전극으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 증착 공정을 줄임으로써 제조 공정을 단순화하고 마스크를 저감할 수 있다.The array substrate for a liquid crystal display according to the present invention is a manufacturing process by forming a transparent electrode layer before the gate metal or data metal deposition to give a role of a diffusion barrier and to reduce the mask process or sputter deposition process by using as a common electrode or a pixel electrode Can be simplified and the mask can be reduced.
투명 전극, 마스크, 스퍼터링 Transparent Electrodes, Masks, Sputtering
Description
도 1은 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도.1 is a plan view of a conventional array substrate for a liquid crystal display device.
도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 자른 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예로서, 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 하나의 화소를 단면하여 보여주는 도면.3 is a cross-sectional view of one pixel in an array substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예로서, 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 하나의 화소를 단면하여 보여주는 도면.4 is a cross-sectional view of one pixel in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예로서, 프린지필드스위칭 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 하나의 화소를 단면하여 보여주는 도면.FIG. 5 is a cross-sectional view of one pixel in an array substrate for a fringe field switching type liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 횡전계 방식 및 프린지 필드 방식의 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대한 순서도.6 is a flowchart of a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention, and in particular, a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having a transverse electric field method and a fringe field method.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
210, 310, 410 : 기판 221, 321, 421 : 게이트 배선210, 310, 410:
222 : 게이트 전극 223 : 제 1 투명 금속층222: gate electrode 223: first transparent metal layer
325, 425 : 공통 전극 230 : 게이트 절연막325 and 425
241, 341, 441 : 액티브층 251, 252, 351, 352, 451, 452 : 오믹콘택층241, 341, 441:
261, 361, 461 : 데이터 배선 262, 362, 462 : 소스 전극 261, 361, 461:
263, 363, 463 : 드레인 전극 264, 364, 464 : 제 2 투명 금속층263, 363, 463:
265 : 캐패시터 전극 281, 381, 481 : 화소 전극265
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 공정이 단순하고 생산성을 극대화시킨 저저항 배선을 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a liquid crystal display device using low resistance wiring in which the process is simple and maximizes productivity.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 그 중 색 재현성 등이 우수한 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 활발하게 개발되고 있다.Recently, with the rapid development of the information society, there is a need for a flat panel display having excellent characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption. Among them, a liquid crystal display having excellent color reproducibility, etc. displays are actively being developed.
일반적으로 액정 표시 장치는 일면에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 형성한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.In general, a liquid crystal display device is formed by arranging two substrates having electrodes formed on one surface thereof so that the surfaces on which the two electrodes are formed face each other, forming a liquid crystal material between the two substrates, and then applying a voltage to the two electrodes. By moving the liquid crystal molecules by an electric field, the device expresses an image by the transmittance of light that varies accordingly.
액정 표시 장치는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 현재 박막 트랜지스터 와 박막 트랜지스터에 연결된 화소 전극이 행렬 방식으로 배열된 능동 행렬 액정 표시 장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현 능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.The liquid crystal display may be formed in various forms. Currently, an active matrix LCD (AM-LCD) having a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor in a matrix manner has excellent resolution and video performance. It is the most noticeable.
이러한 액정 표시 장치는 하부의 어레이 기판에 화소 전극이 형성되어 있고 상부 기판인 컬러 필터 기판에 공통 전극이 형성되어 있는 구조로, 상하로 걸리는 기판에 수직한 방향의 전기장에 의해 액정 분자를 구동하는 방식이다. 이는, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하며, 상판의 공통 전극이 접지 역할을 하게 되어 정전기로 인한 액정셀의 파괴를 방지할 수 있다.The liquid crystal display has a structure in which a pixel electrode is formed on a lower array substrate and a common electrode is formed on a color filter substrate, which is an upper substrate, and drives liquid crystal molecules by an electric field in a direction perpendicular to an up and down substrate. to be. This is excellent in characteristics such as transmittance and aperture ratio, and the common electrode of the upper plate serves as a ground, thereby preventing the destruction of the liquid crystal cell due to static electricity.
여기서, 액정 표시 장치의 상부 기판은 화소 전극 이외의 부분에서 발생하는 빛샘 현상을 막기 위해 블랙 매트릭스(black matrix)를 더 포함한다.Here, the upper substrate of the liquid crystal display further includes a black matrix to prevent light leakage occurring in portions other than the pixel electrode.
한편, 액정 표시 장치의 하부 기판인 어레이 기판은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진 식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성되는데, 통상적으로 마스크 수는 4장 내지 5장이 사용되고 있으며, 마스크의 수가 어레이 기판을 제조하는 공정수를 나타낸다.On the other hand, the array substrate, which is the lower substrate of the liquid crystal display, is formed by repeatedly depositing a thin film and performing a photolithography process using a mask several times. Typically, 4 to 5 masks are used, and the number of masks is an array substrate. The process water which manufactures this is shown.
전술한 바와 같은 구성에서, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선은 크롬(Cr)과 몰리브덴(Mo)과 탄탈륨(Ta)과 같은 도전성 금속으로 제작되는데 이러한 금속은 열적인 안정성(thermal stability)이 우수하여 힐락(hillock)과 같은 결함이 발생하지 않는 장점을 가진다.In the above-described configuration, the gate wiring and the data wiring are made of a conductive metal such as chromium (Cr), molybdenum (Mo), and tantalum (Ta), and the metal has excellent thermal stability. defects such as hillock) do not occur.
이러한 금속들은 일반적으로 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리 기상 증착법을 이용하여 기판 위에 증착하고, 습식 식각(wet etching) 또는 건식 식각(dry etching)방식으로 식각하여, 상기 데이터 배선 또는 게이트 배선을 형성하게 된다.Such metals are generally deposited on a substrate using a physical vapor deposition method such as sputtering, and then etched by wet etching or dry etching to form the data wiring or the gate wiring. .
그러나, 상기 금속들은 앞서 설명한 열적 안정성과 같은 장점을 가지고 있으나, 화상표시장치의 크기가 대면적화 되어가면서 이들 금속이 가지는 높은 비저항으로 인해 신호지연(signal delay)를 유발하게 된다.However, the metals have the same advantages as the thermal stability described above, but as the size of the image display device increases in size, signal delay is caused due to the high specific resistance of these metals.
따라서, 비저항이 낮으며 힐락을 형성하지 않는 물질이 화상표시장치를 제작 하는데 있어서 필수적이다. 실제로 15인치 이상의 대화면 그리고 SXGA 그리고 UXGA와 같은 해상도를 가지는 표시장치를 가지기 위해서는 새로운 물질의 배선재료를 필요로 하게 된다.Therefore, a material having low specific resistance and not forming heel lock is essential for manufacturing an image display device. In fact, to have a display screen with a screen larger than 15 inches and resolutions such as SXGA and UXGA requires a new material of wiring material.
현재로서는 구리(Cu)와 알루미늄(Al)이 가장 낮은 비저항으로 인해 가장 적절한 배선재료로 인식되고 있는 상황이지만, 알루미늄(Al)의 경우 힐락이 발생하는 것이 문제가 되며, 이를 해결하기 위한 제안된 알루미늄 합금은 비저항이 높은 문제가 있다.At present, copper (Cu) and aluminum (Al) are recognized as the most suitable wiring materials due to the lowest resistivity, but in the case of aluminum (Al), it is a problem that heel lock occurs, and the proposed aluminum to solve this problem is proposed. Alloys have a problem of high resistivity.
따라서, 상기 저 항 배선 재료로 구리(Cu)를 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, research into using copper (Cu) as the resistance wiring material has been actively conducted.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a conventional array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 자른 단면도이다.1 is a plan view of a conventional array substrate for a liquid crystal display device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 1.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 투명한 절연 기판(110) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(121)과, 게이트 배 선(121)에서 연장된 게이트 전극(122)이 형성되어 있다. 1 and 2, in an array substrate for a liquid crystal display device, a
이때, 상기 게이트 배선 및 게이트 전극 하부에는 제 1 확산 방지층이 형성되어 있다.In this case, a first diffusion barrier layer is formed under the gate line and the gate electrode.
상기 제 1 확산 방지층은 상기 게이트 금속 증착시에 절연 기판과의 접착력(adhesion)을 좋게 한다.The first diffusion barrier layer improves adhesion with the insulating substrate during the gate metal deposition.
상기 게이트 배선(121)과 게이트 전극(122) 상부에는 게이트 절연막(130)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(141)과 오믹 콘택층(151, 152)이 순차적으로 형성되어 있다. The
그리고, 상기 오믹 콘택층(151, 152) 위에 게이트 배선(121)과 직교하는 데이터 배선(161), 데이터 배선(161)에서 연장된 소스 전극(162), 게이트 전극(122)을 중심으로 소스 전극(162)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(163) 및 게이트 배선(121)과 중첩하는 캐패시터 전극(165)이 형성되어 있다.The source electrode is formed on the
여기서, 상기 데이터 배선, 캐패시터 전극, 소스 및 드레인 전극 하부에는 제 2 확산 방지층이 형성되어 있다.Here, a second diffusion barrier layer is formed under the data line, the capacitor electrode, the source and the drain electrode.
상기 제 2 확산 방지층은 접촉된 다른 층으로 데이터 금속이 확산되는 것을 방지한다.The second diffusion barrier layer prevents the diffusion of the data metal into another layer in contact.
여기서, 상기 데이터 배선(161)과 소스 및 드레인 전극(162, 163), 그리고 캐패시터 전극(165)은 보호층(170)으로 덮여 있으며, 보호층(170)은 드레인 전극(163)과 캐패시터 전극(165)을 각각 드러내는 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 가진다. Here, the
상기 게이트 배선(121)과 데이터 배선(161)이 교차하여 정의되는 화소 영역의 보호층(170) 상부에는 화소 전극(181)이 형성되어 있는데, 화소 전극(181)은 제 1 및 제 2 콘택홀(171, 172)을 통해 각각 드레인 전극(162) 및 캐패시터 전극(165)과 연결되어 있다.The
이와 같이, 상기한 구성을 가지고 있는 액정 표시 장치용 어레이 기판은 일반적으로 여러 장의 마스크를 이용한 사진 식각 공정과, 여러 번의 스퍼터링 증착 공정으로 제조할 수 있는데, 사진 식각 공정에는 세정과 감광막의 도포, 노광 및 현상, 식각 등 여러 공정을 수반하고 있으며, 스퍼터링 공정 또한 별도의 챔버에 들어가 진행해야 한다.As described above, an array substrate for a liquid crystal display device having the above-described configuration can be generally manufactured by a photolithography process using several masks and several sputtering deposition processes. In the photolithography process, cleaning and coating and exposure of the photoresist film are performed. And developing, etching, and other processes, and the sputtering process must also be carried out in a separate chamber.
따라서, 사진 식각 공정과 스퍼터링 증착을 한번만 단축해도 제조 시간이 상당히 많이 줄어들고, 제조 비용을 감소시킬 수 있으며 불량 발생율이 적어지므로, 마스크 수 및 스퍼터링 증착 공정을 줄여 어레이 기판을 제조하는 것이 바람직하다.Therefore, even if the photolithography process and the sputtering deposition are shortened once, the manufacturing time can be considerably reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the incidence of defects can be reduced.
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 마스크 공정 또는 스퍼터링 증착 공정을 줄임으로써 제조 공정을 단순화하고 마스크를 저감하는 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which simplifies the manufacturing process and reduces the mask by reducing a mask process or a sputtering deposition process on the array substrate for a liquid crystal display device.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판은, 기판 상에 형성된 제 1 투명 금속층, 상기 제 1 투명 금속층 상에 형성된 게 이트 배선 및 상기 게이트 배선에서 소정 돌출된 게이트 전극; 상기 기판 상에 형성된 게이트 절연막과, 상기 게이트 절연막 상에서 상기 게이트 전극 위치에 형성된 반도체층; 상기 게이트 배선과 교차하며 하부에 제 2 투명 금속층이 형성된 데이터 배선, 상기 제 2 투명 금속층 및 데이터 배선과 연결되며 상기 반도체층과 접속된 소스 전극 및 드레인 전극; 및 상기 제 2 투명 금속층으로 형성된 화소 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention includes: a first transparent metal layer formed on the substrate, a gate wiring formed on the first transparent metal layer, and a gate electrode protruding from the gate wiring; A gate insulating film formed on the substrate and a semiconductor layer formed at the gate electrode position on the gate insulating film; A data line intersecting the gate line and having a second transparent metal layer formed thereon, a source electrode and a drain electrode connected to the second transparent metal layer and the data line and connected to the semiconductor layer; And a pixel electrode formed of the second transparent metal layer.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 제 1 투명 금속층 및 게이트 금속층을 증착한 후 패터닝하여 게이트 배선 및 상기 게이트 배선에서 소정 돌출된 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 게이트 절연막을 형성하고, 상기 게이트 절연막 상의 상기 게이트 전극 위치에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 제 2 투명 금속층 및 데이터 금속층을 증착한 후 패터닝하여 상기 게이트 배선과 교차하는 데이터 배선, 상기 데이터 배선과 연결되며 상기 반도체층과 접속된 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 상기 드레인 전극 하부의 제 2 투명 금속층에서 연장된 화소 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention, after depositing the first transparent metal layer and the gate metal layer on the substrate patterned by the gate wiring and a predetermined protruding from the gate wiring Forming a gate electrode; Forming a gate insulating film on the substrate and forming a semiconductor layer at a position of the gate electrode on the gate insulating film; Depositing and patterning a second transparent metal layer and a data metal layer on the substrate to form a data line crossing the gate line, a source electrode and a drain electrode connected to the data line and connected to the semiconductor layer, and the drain electrode And forming a pixel electrode extending from the lower second transparent metal layer.
이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예로서, 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 하나의 화소를 단면하여 보여주는 도면이다.3 is a cross-sectional view illustrating one pixel in an array substrate for a liquid crystal display device as a first embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판에 서는 투명한 절연 기판(210) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(221)과, 게이트 배선(221)에서 연장된 게이트 전극(222)이 형성되어 있다. As shown in FIG. 3, in the array substrate for a liquid crystal display according to the present invention, a
이때, 상기 게이트 배선(221) 및 게이트 전극(222) 하부에는 제 1 투명 전극층(223)이 형성되어 있다.In this case, a first
상기 제 1 투명 전극층(223)은 상기 게이트 금속 증착시에 절연 기판(210)과의 접착력(adhesion)을 좋게 한다.The first
상기 게이트 배선(221)과 게이트 전극(222) 상부에는 게이트 절연막(230)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(241)과 오믹 콘택층(251, 252)이 순차적으로 형성되어 있다. The
그리고, 상기 오믹 콘택층(251, 252) 위에 게이트 배선(221)과 직교하는 데이터 배선(261), 데이터 배선(261)에서 연장된 소스 전극(262), 게이트 전극(222)을 중심으로 소스 전극(262)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(263) 및 게이트 배선(221)과 중첩하는 캐패시터 전극(265)이 형성되어 있다.The source electrode is disposed on the ohmic contact layers 251 and 252 with the data wire 261 orthogonal to the
여기서, 상기 데이터 배선(261), 캐패시터 전극(265), 소스 전극(262) 및 드레인 전극(263) 하부에는 제 2 투명 전극층(264)이 형성되어 있다.The second
상기 제 2 투명 전극층(264)은 접촉된 다른 층으로 데이터 금속이 확산되는 것을 방지한다.The second
그리고, 상기 드레인 전극(263) 하부에 형성된 제 2 투명 전극층(264)은 화소 내로 연장되어 화소 전극(281)을 형성하고 있다.The second
상기 제 2 투명 금속층(264)과 상기 데이터 금속은 연속으로 증착한 후, 하 프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝할 수 있다.The second
이때, 상기 제 2 투명 금속층(264)은 상기 드레인 전극(263)과 접촉하고 있으므로 별도의 콘택홀 없이 박막 트랜지스터로부터 전달된 화소 신호가 화소 전극(281)에 전달될 수 있다.In this case, since the second
이로써, 상기 게이트 금속, 데이터 금속 증착 전에 접착력 및 확산 방지를 위하여 제 1,2 투명 금속층(223, 264)을 증착하여 형성하고, 이를 화소 전극(281)으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.As a result, the first and second
최종적으로, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 기판(210) 전면에 보호막(270)을 더 형성한다.Finally, the
도 4는 본 발명의 제 2 실시예로서, 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 하나의 화소를 단면하여 보여주는 도면이다.4 is a cross-sectional view illustrating one pixel in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 횡전계 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 투명한 절연 기판(310) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(321)과, 게이트 배선(321)에서 연장된 게이트 전극(322)이 형성되어 있다. As shown in FIG. 4, in the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention, a gate wiring 321 having a horizontal direction on a transparent insulating
그리고, 상기 게이트 배선(321)과 동일한 방향으로 공통 배선(도시되지 않음)이 형성되어 있다.A common wiring (not shown) is formed in the same direction as the gate wiring 321.
이때, 상기 게이트 배선(321) 및 공통 배선 하부에는 제 1 투명 전극층(323)이 형성되어 있다.In this case, a first
상기 제 1 투명 전극층(323)은 상기 게이트 금속 증착시에 절연 기판(310)과의 접착력(adhesion)을 좋게 한다.The first
그리고, 상기 제 1 투명 전극층(323)은 상기 공통 배선 하부에서 상기 화소 내로 여러 개 분기되어 형성되어 공통 전극(325)을 이루고 있다.The first
상기 게이트 배선(321), 공통 배선 및 공통 전극(325)은 상기 제 1 투명 금속층(323)과 상기 게이트 금속을 연속으로 증착한 후, 하프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝할 수 있다.The gate wiring 321, the common wiring, and the
이때, 상기 공통 전극(325)은 상기 공통 배선과 접촉하고 있으므로 별도의 콘택홀 없이 공통 신호가 공통 전극(325)으로 전달될 수 있다.In this case, since the
이로써, 상기 게이트 금속 증착 전에 접착력을 위하여 제 1 투명 금속층(323)을 증착하여 형성하고, 이를 공통 전극(323)으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.Thus, by depositing and forming the first
상기 게이트 배선(321)과 게이트 전극(322)과 공통 배선 및 공통 전극(325) 상부에는 게이트 절연막(330)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(341)과 오믹 콘택층(351, 352)이 순차적으로 형성되어 있다. The gate insulating layer 330 is formed on the gate wiring 321, the
그리고, 상기 오믹 콘택층(351, 352) 위에 게이트 배선(321)과 직교하는 데이터 배선(361), 데이터 배선(361)에서 연장된 소스 전극(362), 게이트 전극(322)을 중심으로 소스 전극(362)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(363)이 형성되어 있다.The source electrode is positioned on the ohmic contact layers 351 and 352 with the data wire 361 perpendicular to the gate wire 321, the
여기서, 상기 데이터 배선(361), 소스 전극(362) 및 드레인 전극(363) 하부에는 제 2 투명 전극층(364)이 형성되어 있다.A second
상기 제 2 투명 전극층(364)은 접촉된 다른 층으로 데이터 금속이 확산되는 것을 방지한다.The second
그리고, 상기 드레인 전극(363) 하부에 형성된 제 2 투명 전극층(364)은 화소 내로 연장되어 상기 공통 전극(325)과 엇갈려 분기된 화소 전극(381)을 형성하고 있다.The second
상기 제 2 투명 금속층(364)과 상기 데이터 금속은 연속으로 증착한 후, 하프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝하여 데이터 배선(361), 소스 및 드레인 전극(362, 363)과 화소 전극(381)을 형성할 수 있다.The second
이때, 상기 제 2 투명 금속층(364)은 상기 드레인 전극(363)과 접촉하고 있으므로 별도의 콘택홀 없이 박막 트랜지스터로부터 전달된 화소 신호가 화소 전극(381)에 전달될 수 있다.In this case, since the second
이로써, 상기 데이터 금속 증착 전에 접착력 및 확산 방지를 위하여 제 2 투명 금속층(364)을 증착하여 형성하고, 이를 화소 전극(381)으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.Accordingly, the second
최종적으로, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 기판(310) 전면에 보호막(370)을 더 형성한다.Finally, the passivation layer 370 is further formed on the entire surface of the
도 5는 본 발명의 제 3 실시예로서, 프린지필드스위칭 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서 하나의 화소를 단면하여 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating one pixel in an array substrate for a fringe field switching type liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프린지필드스위칭(Fringe Field Switching;FFS) 방식 액정 표시 장치용 어레이 기판에서는 투명한 절연 기판(410) 위에 가로 방향을 가지는 게이트 배선(421)과, 게이트 배선(421)에서 연장된 게이 트 전극(422)이 형성되어 있다. As shown in FIG. 5, in an array substrate for a fringe field switching (FFS) type liquid crystal display device according to the present invention, a gate wiring 421 having a horizontal direction on a transparent insulating
그리고, 상기 게이트 배선(421)과 동일한 방향으로 공통 배선(도시되지 않음)이 형성되어 있다.A common wiring (not shown) is formed in the same direction as the gate wiring 421.
이때, 상기 게이트 배선(421) 및 공통 배선 하부에는 제 1 투명 전극층(423)이 형성되어 있다.In this case, a first
상기 제 1 투명 전극층(423)은 상기 게이트 금속 증착시에 절연 기판(410)과의 접착력(adhesion)을 좋게 한다.The first
그리고, 상기 제 1 투명 전극층(423)은 상기 공통 배선 하부에서 상기 화소 내로 통 전극 형태로 형성되어 공통 전극(425)을 이루고 있다.The first
상기 게이트 배선(421), 공통 배선 및 공통 전극(425)은 상기 제 1 투명 금속층(423)과 상기 게이트 금속을 연속으로 증착한 후, 하프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝할 수 있다.The gate wiring 421, the common wiring, and the
이때, 도시되지는 않았으나, 상기 공통 전극(425)은 상기 공통 배선과 접촉하고 있으므로 별도의 콘택홀 없이 공통 신호가 공통 전극(425)으로 전달될 수 있다.In this case, although not shown, since the
이로써, 상기 게이트 금속 증착 전에 접착력을 위하여 제 1 투명 금속층(423)을 증착하여 형성하고, 이를 공통 전극(425)으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.Thus, by depositing and forming the first
상기 게이트 배선(421)과 게이트 전극(422)과 공통 배선 및 공통 전극(425) 상부에는 게이트 절연막(430)이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층(441)과 오믹 콘택층(451, 452)이 순차적으로 형성되어 있다.The gate insulating layer 430 is formed on the gate wiring 421, the
그리고, 상기 오믹 콘택층(451, 452) 위에 게이트 배선(421)과 직교하는 데이터 배선(461), 데이터 배선(461)에서 연장된 소스 전극(462), 게이트 전극(422)을 중심으로 소스 전극(462)과 마주 대하고 있는 드레인 전극(463)이 형성되어 있다.The source electrode is positioned on the ohmic contact layers 451 and 452, centering on the data line 461 perpendicular to the gate line 421, the
여기서, 상기 데이터 배선(461), 소스 전극(462) 및 드레인 전극(463) 하부에는 제 2 투명 전극층(464)이 형성되어 있다.The second
상기 제 2 투명 전극층(464)은 접촉된 다른 층으로 데이터 금속이 확산되는 것을 방지한다.The second
그리고, 상기 드레인 전극(463) 하부에 형성된 제 2 투명 전극층(464)은 화소 내로 연장되어 상기 공통 전극(425) 상부에서 일정 간격 이격된 다수의 화소 전극(481)을 형성하고 있다.The second
상기 제 2 투명 금속층(464)과 상기 데이터 금속은 연속으로 증착한 후, 하프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝하여 데이터 배선(461), 소스 전극(462) 및 드레인 전극(463)과 화소 전극(481)을 형성할 수 있다.The second
이때, 상기 제 2 투명 금속층(464)은 상기 드레인 전극(463)과 접촉하고 있으므로 별도의 콘택홀 없이 박막 트랜지스터로부터 전달된 화소 신호가 화소 전극(481)에 전달될 수 있다.In this case, since the second
이로써, 상기 데이터 금속 증착 전에 접착력 및 확산 방지를 위하여 제 2 투 명 금속층(464)을 증착하여 형성하고, 이를 화소 전극(481)으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.Thus, by depositing and forming the second
최종적으로, 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 기판(410) 전면에 보호막(470)을 더 형성한다.Finally, the passivation layer 470 is further formed on the entire surface of the
상기 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에서, 제 1 투명 금속층(223, 323, 423) 및 제 2 투명 금속층(264, 364, 464)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)중에서 선택된 투명 금속으로 이루어진다.In the first to third embodiments, the first
또한, 상기 게이트 배선, 데이터 배선은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 타이타늄(Ti) 중에서 선택된 금속 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The gate wiring and the data wiring may be made of a metal material selected from copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (Al alloy), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), and titanium (Ti). .
도 6은 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 횡전계 방식 및 프린지 필드 방식의 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대한 순서도이다.6 is a flowchart of a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention, and in particular, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having a transverse electric field method and a fringe field method.
먼저, ST100의 단계에서, 기판 상에 제 1 투명 전극층과 게이트 금속을 연속 증착하며, 상기 제 1 투명 전극층은 상기 게이트 금속 증착시에 절연 기판과의 접착력(adhesion)을 좋게 한다.First, in the step of ST100, the first transparent electrode layer and the gate metal are successively deposited on the substrate, and the first transparent electrode layer improves the adhesion with the insulating substrate during the gate metal deposition.
그리고, 상기 제 1 투명 전극층과 게이트 금속을 패터닝하여 게이트 배선, 공통 배선, 게이트 전극, 공통 전극을 형성한다.The first transparent electrode layer and the gate metal are patterned to form a gate wiring, a common wiring, a gate electrode, and a common electrode.
이때, 횡전계 모드 액정 표시 장치에서는, 상기 제 1 투명 전극층은 상기 공통 배선 하부에서 상기 화소 내로 여러 개 분기되어 형성되어 공통 전극을 이루고 있다.At this time, in the transverse electric field mode liquid crystal display, the first transparent electrode layer is formed by branching into the pixel under the common wiring to form a common electrode.
그리고, 프린지 필드 방식의 액정 표시 장치에서는, 상기 제 1 투명 전극층은 상기 화소에서 하나의 통전극을 이루고 있다.In the fringe field type liquid crystal display, the first transparent electrode layer forms one through electrode in the pixel.
상기 게이트 배선, 공통 배선 및 공통 전극은 상기 제 1 투명 금속층과 상기 게이트 금속을 연속으로 증착한 후, 하프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝할 수 있다.The gate line, the common line, and the common electrode may be patterned using a half-tone mask, a semi-transmissive mask, a diffraction mask, and the like after depositing the first transparent metal layer and the gate metal continuously.
이로써, 상기 게이트 금속 증착 전에 접착력을 위하여 제 1 투명 금속층을 증착하여 형성하고, 이를 공통 전극으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.Thus, by depositing and forming the first transparent metal layer for adhesion before the gate metal deposition, and using this as a common electrode has the advantage of reducing the mask process or sputtering process.
이후, ST110의 단계에서, 상기 게이트 배선과 게이트 전극과 공통 배선 및 공통 전극 상부에는 게이트 절연막이 형성되어 있으며, 그 위에 액티브층과 오믹 콘택층으로 이루어진 반도체층이 형성되어 있다.Subsequently, in the step of ST110, a gate insulating film is formed on the gate wiring, the gate electrode, the common wiring, and the common electrode, and a semiconductor layer including an active layer and an ohmic contact layer is formed thereon.
이어서, ST120의 단계에서, 상기 데이터 배선, 소스 및 드레인 전극 하부에는 제 2 투명 전극층이 형성되어 있다.Subsequently, in the step of ST120, a second transparent electrode layer is formed under the data line, source and drain electrodes.
상기 제 2 투명 전극층은 접촉된 다른 층으로 데이터 금속이 확산되는 것을 방지한다.The second transparent electrode layer prevents the diffusion of the data metal into another layer in contact.
그리고, 상기 드레인 전극 하부에 형성된 제 2 투명 전극층은 화소 내로 연장되어 화소 전극을 형성하고 있다.The second transparent electrode layer formed under the drain electrode extends into the pixel to form the pixel electrode.
상기 제 2 투명 금속층과 상기 데이터 금속은 연속으로 증착한 후, 하프-톤 마스크, 반투과형 마스크, 회절 마스크 등을 이용하여 패터닝하여 데이터 배선, 소 스 및 드레인 전극과 화소 전극을 형성할 수 있다.The second transparent metal layer and the data metal may be sequentially deposited and then patterned using a half-tone mask, a semi-transmissive mask, a diffraction mask, and the like to form data lines, source and drain electrodes, and pixel electrodes.
이로써, 상기 데이터 금속 증착 전에 접착력 및 확산 방지를 위하여 제 2 투명 금속층을 증착하여 형성하고, 이를 화소 전극으로 이용함으로써 마스크 공정 또는 스퍼터링 공정을 저감하는 장점이 있다.Thus, by depositing and forming a second transparent metal layer to prevent adhesion and diffusion before the data metal deposition, and using the pixel electrode as a pixel electrode, there is an advantage of reducing a mask process or a sputtering process.
이후, ST130의 단계에서, 상기와 같이 형성된 어레이 기판 상부 전면에 보호막을 더 형성한다.Then, in the step of ST130, a protective film is further formed on the entire upper surface of the array substrate formed as described above.
본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, this is for explaining the present invention in detail, and the array substrate for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same according to the present invention are not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention. It is apparent that modifications and improvements are possible by those skilled in the art.
본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판을 형성하는 공정에서 마스크 공정 또는 스퍼터링 증착 공정을 줄임으로써 제조 공정을 단순화하고 마스크를 저감하여 제조 시간을 줄이고 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the mask process or sputtering deposition process in the process of forming the array substrate for the liquid crystal display device, simplifying the manufacturing process and reducing the mask to reduce the manufacturing time and improve the yield.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060059222A KR101337178B1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Array substrate for LCD and the fabrication method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060059222A KR101337178B1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Array substrate for LCD and the fabrication method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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