KR101350408B1 - Array substrate for liquid crystal display device and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소영역이 정의된 기판상에 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과; 상기 데이터 배선에서 분기하여 형성된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하며 형성된 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 유기 반도체층과; 상기 드레인 전극의 타끝단부와 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과; 상기 유기 반도체층 위로 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 절연막과 동일한 패턴 형태를 가지며 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 제 1 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 면적의 제 1 오픈부가 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 상부로 상기 제 1 게이트 콘택홀과 연결되는 제 2 게이트 콘택홀과, 상기 제 1 오픈부와 연결되며 상기 제 1 면적보다 큰 제 2 면적을 가져 상기 화소전극과 상기 제 1 오픈부 주변의 제 1 보호층을 노출시키는 제 2 오픈부가 형성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층 상부로 상기 제 1, 2 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.The present invention provides a display device comprising: data lines formed extending in one direction on a substrate on which a pixel region is defined; A source electrode formed by branching from the data line and a drain electrode spaced apart from the source electrode; An organic semiconductor layer formed at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; A pixel electrode in contact with the other end of the drain electrode and formed in the pixel region; A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer and having the same shape as the organic semiconductor layer; A gate electrode formed on the gate insulating film and having the same pattern shape as the gate insulating film; A first protective layer having a first gate contact hole exposing the gate electrode over the gate electrode and a first opening having a first area exposing the pixel electrode; The pixel electrode and the first opening having a second gate contact hole connected to the first gate contact hole on the first passivation layer and a second area connected to the first opening and larger than the first area; A second protective layer having a second open portion exposing the first protective layer around the portion; An array substrate for a liquid crystal display device including a gate line crossing the data line and contacting the gate electrode through the first and second gate contact holes on the second passivation layer.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법{Array substrate for liquid crystal display device and method for fabricating the same}Array substrate for liquid crystal display device and method for manufacturing the same {Array substrate for liquid crystal display device and method for fabricating the same}

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

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 반도체층을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 평면도.FIG. 2 is a plan view of one pixel region including an organic thin film transistor and a storage capacitor of an array substrate for a liquid crystal display having an organic semiconductor layer according to a first embodiment of the present invention. FIG.

도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 부분에 대한 단면도.3 is a cross-sectional view of a portion cut along the cutting line III-III of FIG.

도 4a 내지 4g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 반도체층을 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도.4A through 4G are cross-sectional views illustrating manufacturing processes of one pixel area including an organic thin film transistor and a storage capacitor of an array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 반도체층을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 단면도.5 is a cross-sectional view of one pixel area including an organic thin film transistor and a storage capacitor of an array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to a second embodiment of the present invention.

도 6a 내지 6f는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 반도체층을 구비한 액정표시장치용 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도.6A through 6F are cross-sectional views illustrating manufacturing processes of one pixel area including an organic thin film transistor and a storage capacitor of an array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to a second embodiment of the present invention.

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

201 : 기판 213 : 소스 전극 201: substrate 213: source electrode

215 : 드레인 전극 218 : 화소전극 215: drain electrode 218: pixel electrode

221 : 유기 반도체층 225 : 게이트 절연막221 organic semiconductor layer 225 gate insulating film

230 : 게이트 전극 235 : 제 1 보호층230: gate electrode 235: first protective layer

244(237, 2420 : 게이트 콘택홀(제 1, 2 게이트 콘택홀) 244 (237, 2420) gate contact holes (first and second gate contact holes)

244 : 게이트 콘택홀 246 : 게이트 배선 244: gate contact hole 246: gate wiring

op(op1,op2) : 오픈부(제 1, 2 오픈부) op (op1, op2): Open part (first and second open part)

P : 화소영역 s1 : 제 1 오픈부의 면적P: pixel area s1: area of the first opening part

s2 : 제 2 오픈부의 면적 StgC : 스토리지 커패시터 s2: area of the second open portion StgC: storage capacitor

t1 : 제 1 보호층의 두께 t2 : 제 2 보호층의 두께t1: thickness of the first protective layer t2: thickness of the second protective layer

t3 : 제 1, 2 보호층의 전체 두께t3: total thickness of the first and second protective layers

Tr : 유기 박막트랜지스터 TrA : 스위칭 영역 Tr: organic thin film transistor TrA: switching area

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 유기 반도체 물질을 이용한 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법에 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 and a method of manufacturing the same.

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 화상구현원리는 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 변화되는 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 표시하는 비발광 소자이다.The image realization principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal. As is well known, the 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 liquid crystal has an orientation of molecular arrangement depending on its size. This change is polarized. The liquid crystal display is an essential component of a liquid crystal panel formed by bonding an array substrate and a color filter substrate formed with pixel electrodes and common electrodes facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween. In addition, it is a non-light emitting device which artificially adjusts the arrangement direction of liquid crystal molecules through the electric field change between these electrodes and displays various images by using the light transmittance which is changed at this time.

최근에는 특히 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 스위칭 소자를 각 화소에 배치시켜 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 해상도 및 동영상 구현능력에서 뛰어나 주목받고 있는데, 이 같은 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(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 excellent attention in terms of resolution and video performance. In addition, thin film transistors (TFTs) are well known as TFT-LCDs (Thin Firm Transistor Liquid Crystal Display devices).

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(Tr)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. The thin film transistor Tr is provided at the intersections of the wirings 14 and 16 and is connected one-to-one with the pixel electrodes 18 provided in the pixel regions P.

또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 두르는 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 may cover the non-display area of the gate line 14, the data line 16, and the thin film transistor Tr. A lattice-like black matrix 25 is formed around each pixel region P, and red, green, and blue color filter layers 26 sequentially and sequentially arranged to correspond to each pixel region P are formed in the lattice. The common electrode 28 is formed on 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 순차적 으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터 배선(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 line 16 is transferred to the pixel electrode 18 in 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 액정패널이 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 personal digital assistants (PDAs) are widely used, liquid crystal panels using plastic substrates have been introduced that are lighter, lighter, and more flexible than glass so that they can be applied to them.

하지만, 플라스틱 기판을 이용한 액정패널은 액정표시장치의 제조 특성상 특히 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 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 있다. 따라서 상부기판을 이루는 컬러필터 기판만을 플라스틱 기판으로 제조하고 하부기판인 어레이 기판은 통상적인 유리기판을 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, especially 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. There is a difficulty in manufacturing the array substrate from a plastic substrate. Therefore, only the color filter substrate constituting the upper substrate is made of a plastic substrate, and the lower substrate, the array substrate, is a situation in which a liquid crystal display device is manufactured using a conventional glass substrate.

이러한 문제를 해결하고자 최근에는 유기 반도체 물질 등을 이용하여 200℃ 이하의 저온 공정을 진행하여 박막트랜지스터를 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판을 제조 하는 기술이 제안되었다. 이러한 저온 공정에 의한 어레이 기판의 제조는 주로 코팅 장치를 이용하므로 값비싼 진공 증착 장비를 이용하여 제조하는 것보다 초기 설비 투자 비용이 매우 저렴하여 결과적으로 제조 비용의 절감을 달성할 수 있는 장점이 있다. 이러한 유기 반도체 물질을 이용한 플라스틱 기판을 이용한 제조에만 한정되는 것이 아니라 유기 기판을 이용하여 제작할 수 있음은 당연하다. 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. Since the manufacturing of the array substrate by such a low temperature process mainly uses a coating apparatus, the initial equipment investment cost is very low than the manufacturing using expensive vacuum deposition equipment, and as a result, the manufacturing cost can be reduced. . Naturally, the present invention is not limited to manufacturing using a plastic substrate using such an organic semiconductor material.

이후에는 200℃이하의 저온 공정을 진행되는 유기 반도체 물질을 이용한 어레이 기판의 제조 방법에 대해 간단히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate using an organic semiconductor material having a low temperature process of 200 ° C. or less will be briefly described.

200℃ 이하의 저온 공정으로 배선 및 박막트랜지스터를 포함하는 화소를 형성함에 있어서, 전극과 배선을 이루는 금속물질과 보호층 등의 형성은 저온 증착 또는 코팅의 방법 등을 통해 형성하여도 박막트랜지스터의 특성에 별 영향을 주지 않지만, 캐리어의 이동 통로가 되는 채널을 그 내부에 형성하게 되는 반도체층의 경우, 일반적으로 이용되는 반도체 물질인 비정질 실리콘을 사용하여 이를 200℃ 이하의 저온 공정에서 증착하여 형성하면 내부 구조가 치밀하지 못하여 이동도 등의 중요 특성이 급격히 저하되는 문제가 발생한다. In forming a pixel including a wiring and a thin film transistor at a low temperature process of 200 ° C. or lower, the characteristics of the thin film transistor may be formed even by forming a low temperature deposition or coating method such as forming a metal material and a protective layer. In the case of a semiconductor layer that forms a channel that serves as a carrier movement path therein, it is formed by depositing it in a low temperature process below 200 ° C. using amorphous silicon, which is a commonly used semiconductor material. Since the internal structure is not dense, important characteristics such as mobility sharply deteriorate.

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

하지만 이러한 유기 반도체층을 이루는 유기 반도체 물질은 특히 코팅 타입으로 형성할 수 있는 특성을 갖는 유기 반도체 물질은 패터닝을 위해 주요 사용되는 포토레지스트의 현상액이나 금속물질을 식각하기 위한 식각액에 매우 취약하며, 이에 노출될 시 심각한 소자 특성 저하가 발생하는 문제가 있다. However, the organic semiconductor material constituting the organic semiconductor layer is particularly vulnerable to an etching solution for etching a developer or a metal material of a photoresist, which is mainly used for patterning, There is a problem that serious degradation of device characteristics occurs when exposed.

즉, 소정 형태를 갖는 유기 반도체층을 형성할 경우, 유기 반도체 물질은 감광성 특징을 갖지 않는 바, 이를 패터닝하기 위해서는 감광성 물질을 이용하여 노광, 현상 및 식각 공정을 진행하여야 하는데 일반적으로 패터닝 공정에 주로 이용되는 포토레지스트의 현상액에 상기 유기 반도체 물질이 노출될 경우 내부 구조가 손상되어 반도체 특성이 저하되며, 열화속도를 증가시켜 소자를 구동할 수 있는 시간이 매우 짧아지게 되는 문제가 있다. That is, when the organic semiconductor layer having a predetermined shape is formed, the organic semiconductor material does not have a photosensitive characteristic. In order to pattern the organic semiconductor material, the exposure, development and etching processes must be performed using a photosensitive material. Generally, When the organic semiconductor material is exposed to the developing solution of the photoresist to be used, the internal structure is damaged to deteriorate the semiconductor characteristics, and the deterioration speed is increased to shorten the time for driving the device.

본 발명은 유기 반도체층을 이용한 유기 박막트랜지스터를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 탑 게이트 구조를 갖는 형태로 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 동시에 패터닝하는 제조 방법에 의해 유기 반도체층의 손상없이 그 특성을 향상시키며, 우수한 표시품질을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention provides an array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor using an organic semiconductor layer, wherein the organic semiconductor layer is formed by a method of simultaneously patterning the organic semiconductor layer, the gate insulating film, and the gate electrode in a form having a top gate structure. It is an object of the present invention to provide an array substrate for a liquid crystal display device characterized by improving its characteristics without damage and having excellent display quality.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판은, 화소영역이 정의된 기판상에 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과; 상기 데이터 배선에서 분기하여 형성된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하며 형성된 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 유기 반도체층 과; 상기 드레인 전극의 타끝단부와 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과; 상기 유기 반도체층 위로 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 절연막과 동일한 패턴 형태를 가지며 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 제 1 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 면적의 제 1 오픈부가 형성된 제 1 보호층과; 상기 제 1 보호층 상부로 상기 제 1 게이트 콘택홀과 연결되는 제 2 게이트 콘택홀과, 상기 제 1 오픈부와 연결되며 상기 제 1 면적보다 큰 제 2 면적을 가져 상기 화소전극과 상기 제 1 오픈부 주변의 제 1 보호층을 노출시키는 제 2 오픈부가 형성된 제 2 보호층과; 상기 제 2 보호층 상부로 상기 제 1, 2 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 포함한다. An array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor according to a first aspect of the present invention for achieving the above object comprises: data lines formed extending in one direction on a substrate on which a pixel region is defined; A source electrode formed by branching from the data line and a drain electrode spaced apart from the source electrode; An organic semiconductor layer formed at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; A pixel electrode in contact with the other end of the drain electrode and formed in the pixel region; A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer and having the same shape as the organic semiconductor layer; A gate electrode formed on the gate insulating film and having the same pattern shape as the gate insulating film; A first protective layer having a first gate contact hole exposing the gate electrode over the gate electrode and a first opening having a first area exposing the pixel electrode; The pixel electrode and the first opening having a second gate contact hole connected to the first gate contact hole on the first passivation layer and a second area connected to the first opening and larger than the first area; A second protective layer having a second open portion exposing the first protective layer around the portion; A gate wiring contacting the gate electrode through the first and second gate contact holes on the second protective layer and intersecting the data wiring.

이때, 상기 제 1 보호층은 상기 게이트 절연막과 동일한 물질로 이루어진 것이 특징이며, 상기 제 2 보호층은 감광성 특성을 갖는 유기 절연물질로 이루어지며, 이때 상기 유기절연물질은 포토아크릴 또는 PVA(polyvinyl alcohol)인 것이 특징이다. In this case, the first protective layer is made of the same material as the gate insulating film, the second protective layer is made of an organic insulating material having a photosensitive characteristic, wherein the organic insulating material is photoacryl or PVA (polyvinyl alcohol) It is characterized by).

본 발명의 제 2 특징에 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판은, 화소영역이 정의된 기판상에 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과; 상기 데이터 배선에서 분기하여 형성된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하며 형성된 드레인 전극과; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 유기 반도체층과; 상기 드레인 전극의 타끝단부와 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과; 상기 유기 반도체층 위로 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 절연막과 동일한 패턴 형태를 가지며 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극 위로 평탄한 표면을 가지며, 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 오픈부를 가지며, 상기 오픈부의 내측면은 상기 화소전극의 표면에 대해 40° 내지 60°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 보호층과; 상기 보호층 상부로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 포함한다. An array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor according to a second aspect of the present invention includes: data lines formed extending in one direction on a substrate on which a pixel region is defined; A source electrode formed by branching from the data line and a drain electrode spaced apart from the source electrode; An organic semiconductor layer formed at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; A pixel electrode in contact with the other end of the drain electrode and formed in the pixel region; A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer and having the same shape as the organic semiconductor layer; A gate electrode formed on the gate insulating film and having the same pattern shape as the gate insulating film; It has a flat surface over the gate electrode, has a gate contact hole for exposing the gate electrode and an open portion for exposing the pixel electrode, the inner surface of the open portion has an angle of 40 ° to 60 ° with respect to the surface of the pixel electrode A protective layer, characterized in that; A gate wiring contacting the gate electrode through the gate contact hole and intersecting the data wiring over the passivation layer.

이러한 제 1, 2 특징에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 있어서, 상기 게이트 절연막을 이루는 유기 절연물질은 플루오루폴리머(fluoropolymer)인 것이 바람직하며, 상기 소스 및 드레인 전극 하부로 상기 기판 전면에 산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 버퍼층을 더욱 포함한다. In the array substrate for a liquid crystal display device according to the first and second features, the organic insulating material constituting the gate insulating film is preferably a fluoropolymer, and silicon oxide is disposed on the entire surface of the substrate under the source and drain electrodes. A buffer layer made of (SiO 2 ) is further included.

본 발명의 제 1 특징에 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판상에 일방향으로 연장하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 연결되는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하는 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 순차적으로 동일한 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 위로 유기 절연물질을 코팅하여 그 표면이 평탄한 상태의 제 1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 보호층 위로 감광성의 유기 절연물질을 코팅하여 제 2 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층을 1차 패터닝함으로써 상기 게이트 전극에 대응하여 제 1 홀과, 상기 화소전극에 대응하여 제 1 면적의 제 2 홀을 형성하는 단계와; 상기 제 1,2 홀을 통해 노출된 제 1 보호층을 제거하여 상기 제 1 보호층 내에 제 1 게이트 콘택홀 및 제 1 면적의 제 1 오픈부를 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층을 2차 패터닝함으로써 상기 제 1 게이트 콘택홀과 연결되는 제 2 게이트 콘택홀과, 상기 제 1 오픈부와 연결되며 상기 제 1 면적보다 더 넓은 제 2 면적을 가지는 제 2 오픈부를 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층 위로 상기 제 1, 2 게이트 콘택홀을 통해 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor according to a first aspect of the present invention includes a data line extending in one direction on a substrate, a source electrode connected to the data line, and a spaced apart from the source electrode. Forming a drain electrode; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode; Sequentially forming an organic semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode of the same type at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; Coating an organic insulating material over the gate electrode to form a first protective layer having a flat surface; Coating a photosensitive organic insulating material on the first protective layer to form a second protective layer; First patterning the second protective layer to form a first hole corresponding to the gate electrode and a second hole having a first area corresponding to the pixel electrode; Removing a first passivation layer exposed through the first and second holes to form a first gate contact hole and a first opening having a first area in the first passivation layer; A second gate contact hole connected to the first gate contact hole by secondary patterning of the second protective layer, and a second open part connected to the first open part and having a second area larger than the first area Forming; And forming a gate wiring on the second protective layer through the first and second gate contact holes to contact the gate electrode and intersect the data wiring.

이때, 상기 제 2 오픈부는 제 1 오픈부 이외에 상기 제 1 오픈부 주변의 제 1 보호층까지 노출시키도록 형성되는 것이 특징이며,상기 제 2 보호층을 1차 패터닝함으로써 상기 게이트 전극에 대응하여 제 1 홀과, 상기 화소전극에 대응하여 제 1 면적의 제 2 홀을 형성하는 단계는, 상기 제 2 보호층 위로 상기 제 1, 2 홀이 형성되어야 할 부분에 대응해서는 투과영역을 그 외의 영역에 대응해서는 차단영역을 갖는 제 1 노광마스크를 위치시킨 후, 이를 통해 노광을 실시하는 단계와; 상기 노광된 제 2 보호층을 1차 현상하는 단계를 더욱 포함한다. In this case, the second opening may be formed to expose the first protective layer around the first opening in addition to the first opening, and may be formed to correspond to the gate electrode by first patterning the second protective layer. In the forming of the first hole and the second hole having the first area corresponding to the pixel electrode, the transmission area may be formed in the other area corresponding to the portion where the first and second holes should be formed on the second protective layer. Correspondingly positioning a first exposure mask having a blocking region and then exposing the first exposure mask; The method may further include first developing the exposed second protective layer.

또한, 상기 제 2 보호층을 2차 패터닝함으로써 제 2 게이트 콘택홀과, 제 2 오픈부를 형성하는 단계는, 상기 제 2 보호층 위로 상기 제 2 게이트 콘택홀 및 제 2 오픈부에 대응하는 영역에 대응해서는 투과영역을, 그 외의 영역에 대응해서는 차단영역을 갖는 제 2 노광마스크를 위치시킨 후, 이를 통해 노광을 실시하는 단계와; 상기 노광된 제 2 보호층을 2차 현상하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 제 2 오픈부는 그 측면이 상기 제 1 보호층의 표면에 대해 40° 내지 60°의 각도를 갖도록 형성하는 것이 특징이다. In addition, forming the second gate contact hole and the second open part by secondary patterning the second protective layer may include forming a second gate contact hole and a second open part in a region corresponding to the second gate contact hole and the second open part over the second protective layer. Positioning a second exposure mask having a transmissive area corresponding thereto and a blocking area corresponding to other areas, and then exposing the second exposure mask; The method may further include secondary developing the exposed second protective layer, wherein the second open part is formed to have an angle of 40 ° to 60 ° with respect to a surface of the first protective layer.

본 발명의 제 2 특징에 따른 유기 박막트랜지스터를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판상에 일방향으로 연장하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 연결되는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하는 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 순차적으로 동일한 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극 위로 감광성의 유기 절연물질을 코팅하여 그 표면이 평탄한 상태의 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층의 상기 화소전극에 대응하는 부분에 대해 투과영역과 상기 투과영역을 둘러싸는 반투과영역을 갖는 노광 마스크를 이용하여 노광을 실시하고 현상함으로써 오픈부를 형성하고 동시에 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device having an organic thin film transistor according to a second aspect of the present invention includes a data line extending in one direction on a substrate, a source electrode connected to the data line, and a spaced apart from the source electrode. Forming a drain electrode; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode; Sequentially forming an organic semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode of the same type at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; Coating a photosensitive organic insulating material on the gate electrode to form a protective layer having a flat surface; A gate is formed by exposing and developing an exposure mask having a transmissive region and a transflective region surrounding the transmissive region with respect to the portion of the protective layer corresponding to the pixel electrode, thereby forming an open portion and simultaneously exposing the gate electrode. Forming a contact hole; And forming a gate wiring over the protective layer and contacting the gate electrode through the gate contact hole and intersecting the data wiring.

이때, 상기 오픈부는 그 측면이 상기 화소전극의 표면에 대해 40° 내지 60°의 각도를 가지며 상기 화소전극을 노출시키도록 형성되는 것이 특징이다.In this case, the open portion is characterized in that the side is formed to expose the pixel electrode with an angle of 40 ° to 60 ° with respect to the surface of the pixel electrode.

또한, 상기 노광 마스크의 반투과영역은 상기 투과영역의 빛의 투과량의 40% 내지 60%의 투과량을 갖는 것이 특징이며, 이때,상기 반투과영역의 폭은 실질적으로 상기 보호층의 두께와 동일한 것이 특징이다.In addition, the transflective area of the exposure mask is characterized in that it has a transmission amount of 40% to 60% of the light transmission amount of the transmissive area, wherein the width of the transflective area is substantially the same as the thickness of the protective layer. It is characteristic.

이러한 제 1, 2 특징에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 동일한 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계는, 상기 소스 및 드레인 전극 위로 전면에 유기 반도체 물질층을 형성하는 단계와; 상기 유기 반도체 물질층 위로 순차적으로 게이트 절연 물질층과 금속층을 형성하는 단계와; 상기 금속층을 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계와; 드라이 에칭을 실시함으로써 상기 게이트 전극 외부로 노출된 게이트 절연물질층과 그 하부의 유기 반도체 물질층을 제거하는 단계를 더욱 포함한다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the first and second features, the forming of the organic semiconductor layer, the gate insulating film, and the gate electrode of the same type may include forming an organic semiconductor material over the source and drain electrodes. Forming a layer; Sequentially forming a gate insulating material layer and a metal layer over the organic semiconductor material layer; Patterning the metal layer to form a gate electrode; And performing a dry etching to remove the gate insulating material layer exposed to the outside of the gate electrode and the organic semiconductor material layer thereunder.

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.

<제 1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

도 2는 본 발명의 제 1 실시예 따른 유기 반도체층을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 유기 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하는 하나의 화소영역에 대한 평면도이며, 도 3은 도 2를 절단선 Ⅲ-Ⅲ를 따라 절단한 단면도이다. 이때, 설명의 편의상 상기 화소영역(P)내의 상기 유기 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA), 상기 스토리지 커패시터(StgC)가 형성되는 영역을 스토리지 영역(StgA)이라 정의한다. FIG. 2 is a plan view of one pixel area including an organic thin film transistor and a storage capacitor of an array substrate for a liquid crystal display device having an organic semiconductor layer according to a first embodiment of the present invention, and FIG. Sectional drawing cut along -III. In this case, for convenience of description, an area in which the organic thin film transistor Tr is formed in the pixel area P is defined as a switching area TrA and an area in which the storage capacitor StgC is formed is a storage area StgA.

우선, 도 2를 참조하면, 도시한 바와 같이, 기판(101)상에 일방향으로 게이트 배선(146)이 연장 형성되어 있으며, 상기 게이트 배선(146)과 교차하여 화소영 역(P)을 정의하는 데이터 배선(110)이 형성되어 있다.First, referring to FIG. 2, as shown in the drawing, a gate line 146 extends in one direction on a substrate 101 and crosses the gate line 146 to define a pixel region P. Referring to FIG. The data wiring 110 is formed.

또한 이들 두 배선(146, 110)의 교차지점에는 상기 데이터 배선(110)에서 분기한 형태로 소스 전극(113)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(113)과 이격하며 드레인 전극(115)이 형성되어 있으며, 상기 소스 전극(113)과 드레인 전극(115)을 포함하여 상기 두 전극(113, 115)의 이격영역을 덮으며 상기 게이트 배선(146)에서 분기한 형태로 게이트 전극(130)이 형성되어 있다.In addition, a source electrode 113 is formed at an intersection point of the two wires 146 and 110 in a form branched from the data wire 110, and is spaced apart from the source electrode 113 and a drain electrode 115 is formed. The gate electrode 130 is formed to cover the spaced regions of the two electrodes 113 and 115 including the source electrode 113 and the drain electrode 115 and branch from the gate wiring 146. It is.

이때, 상기 게이트 전극(130) 하부에는 게이트 절연막(미도시) 유기 반도체물질로 이루어진 반도체층(미도시)이 형성되어 있으며, 또한 상기 드레인 전극(115)의 일끝단과 접촉하며 각 화소영역(P)별로 독립된 화소전극(118)이 형성되어 있다.In this case, a semiconductor layer (not shown) formed of a gate insulating film (not shown) and an organic semiconductor material is formed below the gate electrode 130, and is in contact with one end of the drain electrode 115. Independent pixel electrodes 118 are formed for each pixel.

이때, 상기 화소전극(118)은 그 끝단 일부가 전단의 게이트 배선(146) 일부와 중첩 형성됨으로써 상기 중첩된 화소전극 및 게이트 배선이 각각 제 1, 2 스토리지 전극을 이루며, 이들 두 전극 사이에 형성된 보호층(미도시)과 더불어 스토리지 커패시터(StgC)를 형성하고 있다. In this case, the pixel electrode 118 is partially overlapped with a part of the gate wiring 146 at the front end, so that the overlapped pixel electrode and the gate wiring form first and second storage electrodes, respectively, and are formed between the two electrodes. A storage capacitor StgC is formed along with a protective layer (not shown).

이후에는 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 단면구조에 대해 설명한다. Hereinafter, a cross-sectional structure of an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상에 유기 반도체층(121)과의 접합력을 향상시키기 위해 버퍼층(103)이 전면에 형성되어 있으며, 상기 버퍼층(103) 위로 일방향으로 연장하는 데이터 배선(110)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 데이터 배선(110)에서 분기한 형태로 소스 전극(113)과, 이와 이격하며 드레인 전극(115)이 형성되어 있다. 이때 상기 버퍼층(103)은 상기 기판(101)의 재질에 따라 생략할 수도 있다.As illustrated, a buffer layer 103 is formed on the entire surface of the buffer layer 103 to improve bonding strength with the organic semiconductor layer 121 on the transparent insulating substrate 101 and extends in one direction over the buffer layer 103. 110 is formed, and in the switching region TrA, the source electrode 113 and the drain electrode 115 are spaced apart from the source electrode 113 in a form branched from the data line 110. In this case, the buffer layer 103 may be omitted depending on the material of the substrate 101.

또한, 상기 화소영역(P)에 있어서는 상기 기판(101) 위로 상기 드레인 전극(115)의 일 끝단과 접촉하며 투명 도전성 물질로써 화소전극(118)이 형성되어 있으며, 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 서로 이격한 소스 및 드레인 전극(113, 115)의 서로 마주한 일끝단과 접촉하며, 이들 두 전극(113, 115)의 이격한 영역 대응하여 유기 반도체 물질로 이루어진 유기 반도체층(121)이 형성되어 있으며, 상기 유기 반도체층(121) 위로 이와 동일한 형태를 가지며, 상기 유기 반도체층(121)에 대해 이와 접촉 시 서로 영향을 주지않는 유기 절연물질 예를들면 플루오루폴리머(fluoropolymer)로써 게이트 절연막(125)이 형성되어 있다.In the pixel region P, a pixel electrode 118 is formed on the substrate 101 to contact one end of the drain electrode 115 and is formed of a transparent conductive material. In the switching region TrA, In contact with one end of the source and drain electrodes 113, 115 that are spaced apart from each other, the organic semiconductor layer 121 made of an organic semiconductor material corresponding to the spaced regions of the two electrodes 113, 115 is formed The gate insulating film 125 may have the same shape as above on the organic semiconductor layer 121, and may be an organic insulating material, for example, a fluoropolymer, which does not affect each other when the organic semiconductor layer 121 is in contact with the organic semiconductor layer 121. Is formed.

또한, 상기 게이트 절연막(125) 위로는 이와 동일한 패턴 형태를 가지며 게이트 전극(130)이 형성되어 있으며, 상기 게이트 전극(130) 위로는 감광성 특성을 갖는 유기절연물질 예를들면 포토아크릴 또는 PVA로써 보호층(135)이 형성되어 있다. 이때 상기 보호층(135)은 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 게이트 전극(130)을 노출시키는 게이트 콘택홀(137)이 구비되고 있으며, 화소영역(P)에 대응해서는 상기 화소전극(118) 대부분을 노출시키는 오픈부(op)가 구비되고 있다.In addition, the gate insulating layer 125 has the same pattern shape and a gate electrode 130 is formed on the gate insulating layer 125, and an organic insulating material having photosensitive characteristics, for example, photoacrylic or PVA is protected on the gate electrode 130. Layer 135 is formed. In this case, the protective layer 135 is provided with a gate contact hole 137 exposing the gate electrode 130 in the switching region TrA. Most of the pixel electrodes 118 correspond to the pixel region P. An open portion (op) for exposing is provided.

또한, 상기 게이트 콘택홀(137) 및 오픈부(op)를 갖는 보호층(135) 상부로는 상기 게이트 콘택홀(137)을 통해 상기 게이트 전극(130)과 접촉하며, 동시에 상기 데이터 배선(미도시)과 교차하는 게이트 배선(146)이 형성됨으로써 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판(101)이 완성되고 있 다.In addition, an upper portion of the passivation layer 135 having the gate contact hole 137 and the open part op is in contact with the gate electrode 130 through the gate contact hole 137 and at the same time the data line (not shown). By forming the gate wiring 146 intersecting with (a), the liquid crystal display array substrate 101 having the organic thin film transistor Tr according to the present invention is completed.

이때 상기 게이트 배선(146) 위로는 상기 게이트 배선(146)의 부식 등을 방지하기 위해 제 2 보호층(미도시)이 더욱 형성될 수도 있다. In this case, a second passivation layer (not shown) may be further formed on the gate line 146 to prevent corrosion of the gate line 146.

한편, 이러한 구조를 갖는 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어서 상기 화소전극(118)을 노출시키는 오픈부(op)를 살펴보면, 즉 상기 화소전극(118)을 노출시키는 보호층(135)의 측면을 구조를 살펴보면 본 발명에 따른 제 1 실시예의 가장 특징적인 부분으로써 상기 기판(101)에 대해 수직한 구조를 갖는 것이 아니라 상기 기판(101)면에 대해 어느 정도의 완만한 기울기를 가져 하부에서 상부로 갈수록 상기 오픈부(op)가 점점 넓어지는 구조가 됨을 알 수 있다. 즉 오픈부(op)의 측면이 완만한 경사(40°≤θ≤60°)를 갖도록 형성하고 있음을 알 수 있다.Meanwhile, in the array substrate 101 for a liquid crystal display device according to the first embodiment having such a structure, an open part op exposing the pixel electrode 118 is described, that is, the pixel electrode 118 is exposed. Looking at the structure of the side surface of the protective layer 135 is the most characteristic part of the first embodiment according to the present invention, rather than having a structure perpendicular to the substrate 101 to some extent gentle to the surface of the substrate 101 It can be seen that the opening part (op) becomes wider from the bottom to the top with a slope. In other words, it can be seen that the side of the open portion (op) is formed to have a gentle slope (40 ° ≤ θ ≤ 60 °).

이러한 구조를 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(101)에 있어서 상기 기판(101)면에 대해 완만한 경사(40°≤θ≤60°)의 측면부를 갖는 오픈부(op)를 포함하는 상기 보호층(135)은 감광성 특성을 가져 포토레지스트 등의 감광성 물질을 사용하지 않고 직접 노광하여 현상함으로써 특히 상기 오픈부(op)의 가장자리부(bd)에 대해서는 회절노광을 실시함으로써 전술한 형태의 오픈부(op)의 패터닝이 가능하다. In the array substrate 101 for a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention having such a structure, an open portion having a side portion having a gentle inclination (40 ° ≦ θ ≦ 60 °) with respect to the surface of the substrate 101. The protective layer 135 including (op) has a photosensitive property and is developed by directly exposing without using a photosensitive material such as a photoresist, so that diffraction exposure is especially performed on the edge part bd of the open part op. By implementing, the patterning of the open part op of the above-mentioned form is possible.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention having such a structure will be described with reference to the drawings.

도 4a 내지 4g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판 의 제조 단계별 공정 단면도이다. 4A to 4G are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of an array substrate for a liquid crystal display according to a first exemplary embodiment of the present invention.

우선, 도 4a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상부로 친수성 특징을 갖는 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2)을 전면에 증착함으로써 버퍼층(103)을 형성한다. 이후 상기 버퍼층(103) 위로 저저항 금속물질 예를들면 금(Au)을 증착함으로서 금속층(미도시)을 형성하고, 이를 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 포토레지스트의 현상, 상기 금속층(미도시)의 식각 및 포토레지스트의 스트립(strip) 등 소정의 단계를 포함하는 마스크 공정을 실시함으로써 일방향으로 연장하는 데이터 배선(110)과, 화소영역(P) 별로 서로 이격하는 소스 전극(113) 및 드레인 전극(115)을 형성한다. 이때 상기 소스 전극(113)과 데이터 배선(110)은 서로 연결되도록 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, the buffer layer 103 is formed by depositing an inorganic insulating material having a hydrophilic characteristic, for example, silicon oxide (SiO 2 ), over the transparent insulating substrate 101. A metal layer (not shown) is formed by depositing a low-resistance metal material, for example, gold (Au), on the buffer layer 103, and applying the photoresist, exposure using an exposure mask, development of the photoresist, and the metal layer ( The data line 110 extending in one direction and the source electrode 113 spaced apart from each other for each pixel region P by performing a mask process including a predetermined step such as etching and etching of a photoresist. And the drain electrode 115 is formed. In this case, the source electrode 113 and the data line 110 are formed to be connected to each other.

다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 데이터 배선(110) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착하고 이를 패터닝함으로써 각 화소영역(P)별로 상기 드레인 전극(115)과 접촉하는 화소전극(118)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4B, a transparent conductive material, such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide, is disposed on the spaced apart source and drain electrodes 113 and 115 and the data line 110. (IZO) is deposited on the entire surface and patterned to form the pixel electrode 118 in contact with the drain electrode 115 for each pixel region P. FIG.

다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(113, 115)과 화소전극(118) 위로 액상의 유기 반도체 물질 예를들면 액상의 펜타신(pentacene) 또는 폴리사이오펜(polythiophene)을 잉크젯 장치, 노즐(nozzle) 코팅 장치, 바(bar) 코팅 장치, 슬릿(slit) 코팅장치, 스핀(spin) 코팅장치 또는 프린팅 장치 등을 이용하여 전면에 코팅함으로써 유기 반도체 물질층(120)을 형성하고, 연속하여 상기 유기 반도체 물질층(120) 위로 유기 절연물질 예를들면 플루오루폴리머(fluoropolymer)를 전술한 잉크젯 장치, 노즐(nozzle) 코팅 장치, 바(bar) 코팅 장치, 슬릿(slit) 코팅장치, 스핀(spin) 코팅장치 또는 프린팅 장치 등을 이용하여 전면에 코팅함으로써 게이트 절연 물질층(124)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4C, a liquid organic semiconductor material such as pentacene or polythiophene in liquid phase is formed on the source and drain electrodes 113 and 115 and the pixel electrode 118. The organic semiconductor material layer 120 is formed by coating the entire surface using an inkjet apparatus, a nozzle coating apparatus, a bar coating apparatus, a slit coating apparatus, a spin coating apparatus, or a printing apparatus. And successively depositing an organic insulating material, for example, a fluoropolymer, on the organic semiconductor material layer 120, such as an ink jet device, a nozzle coating device, a bar coating device, and a slit coating. The gate insulating material layer 124 is formed by coating the entire surface using a device, a spin coating device, a printing device, or the like.

이후, 상기 게이트 절연 물질층(124) 위로 건식식각이 용이한 금속물질 예를들면 몰리브덴(Mo) 또는 크롬(Cr)을 증착함으로써 제 2 금속층(129)을 형성한다. Thereafter, the second metal layer 129 is formed by depositing a metal material, for example, molybdenum (Mo) or chromium (Cr), which is easily dry etched on the gate insulating material layer 124.

다음, 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 금속층(도 4c의 129) 위로 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층을 형성하고 이를 노광, 현상함으로써 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4D, a photoresist is formed on the second metal layer (129 of FIG. 4C) to form a photoresist layer, and the photoresist pattern is exposed and developed to form a photoresist pattern (not shown).

이후, 상기 포토레지스트 패턴(미도시)을 식각 마스크로 하여 건식식각을 진행함으로써 상기 포토레지스트 패턴(미도시) 외부로 노출된 상기 제 2 금속층(도 4c의 129)과 그 하부의 게이트 절연물질층(도 4c의 124)과 유기 반도체 물질층(도 4c의 120)을 동시에 제거함으로써 상기 스위칭 영역(TrA)에 아일랜드 형상의 게이트 전극(130)을 형성함과 동시에 그 하부로 동일한 패턴 형태를 갖는 게이트 절연막(125)과 유기 반도체층(121)을 형성한다. Thereafter, dry etching is performed using the photoresist pattern (not shown) as an etch mask to expose the second metal layer 129 of FIG. 4C and the gate insulating material layer below the photoresist pattern (not shown). By simultaneously removing 124 of FIG. 4C and the organic semiconductor material layer 120 (FIG. 4C), an island-shaped gate electrode 130 is formed in the switching region TrA, and a gate having the same pattern shape thereunder. The insulating film 125 and the organic semiconductor layer 121 are formed.

다음, 도 4e에 도시한 바와 같이, 감광성 유기 물질인 포토아크릴 또는 PVA(poly vinyl alcohol)를 상기 게이트 전극(130) 위로 전면에 전술한 코팅장치 중 하나를 이용하여 두껍게 코팅함으로써 그 표면이 평탄한 상태의 보호층(135)을 형성한다. 이때 상기 포토아크릴과 PVA(poly vinyl alcohol)는 빛이 조사된 부분이 현상 시 제거되는 포지티브 타입(positive type)인 것이 바람직하다.Next, as shown in FIG. 4E, a photoacoustic or polyvinyl alcohol (PVA), which is a photosensitive organic material, is thickly coated on the front surface of the gate electrode 130 by using one of the coating apparatuses described above, and the surface thereof is flat. Protective layer 135 is formed. At this time, the photoacryl and PVA (poly vinyl alcohol) is preferably a positive type (positive type) in which the portion irradiated with light is removed during development.

이후, 상기 평탄한 표면을 갖도록 충분히 두껍게 형성된 보호층(135) 위로 상기 게이트 전극(130) 일부와, 상기 화소전극(118)에 대응하여 오픈부를 형성해야 하는 영역 중 추후 가장자리부가 형성될 소정 폭(w1)을 제외한 영역에 대응해서는 투과영역(TA)이, 상기 오픈부가 형성되어야할 영역 중 상기 가장자리부의 소정폭(w1)에 대해서는 슬릿구조를 갖는 반투과영역(HTA)이 그리고 그 외의 영역에 대응해서는 차단영역(BA)이 대응하도록 회절노광이 가능한 노광 마스크(191)를 위치시킨 후, 상기 회절 노광 마스크(191)를 통해 상기 보호층(135)에 대해 노광을 실시 한 후, 도 4f에 도시한 바와 같이, 현상을 진행하면, 상기 보호층(135) 내에 게이트 콘택홀(137) 및 오픈부(op)가 형성된다. 이때, 상기 회절노광이 실시된 오픈부(op)의 가장자리부(bd)에 대응하는 소정폭(w1)은 상기 화소전극(118)의 표면으로부터 상기 보호층(135)의 두께(t)에 비례하여 그 크기를 증가시킴으로써 상기 가장자리부(bd)와 기판(101)면이 이루는 각도가 완만하게 형성되도록 할 수 있다. 예를들어 상기 반투과영역(HTA)이 상기 투과영역(TA)에 대해 40-60%의 빛 투과량을 갖는다 할 경우, 상기 보호층(135)의 두께(t)가 2㎛인 경우 상기 반투과영역(HTA)에 대응하는 폭(w1)을 2㎛가 되도록 한 후 노광을 실시한 후, 이를 현상하면, 상기 기판(101)면에 대해 θ=45˚ 정도의 각도를 가지며 상기 오픈부(op)의 측면이 형성되도록 할 수 있으며, 상기 보호층(135)의 두께(t>2㎛)가 증가할 경우 이에 비례하여 상기 반투과영역(HTA)과 대응하는 가장자리부(bd)의 소정폭(w1)을 증가시킴으로써 상기 가장자리부(bd)가 기판(101)면에 대해 전술한 범위내의 각도를 갖도록 할 수 있다. Subsequently, a portion of the gate electrode 130 and the predetermined width w1 to be formed at an edge portion of the region where the open portion is to be formed corresponding to the pixel electrode 118 on the protective layer 135 formed thick enough to have the flat surface. The transmissive area TA corresponds to the area excluding), and the transflective area HTA having a slit structure for the predetermined width w1 of the edge portion among the areas where the open part is to be formed, and corresponds to the other areas. After placing the exposure mask 191 capable of diffraction exposure to correspond to the blocking area BA, the exposure of the protective layer 135 through the diffraction exposure mask 191 is performed, and then shown in FIG. 4F. As the development proceeds, a gate contact hole 137 and an open portion op are formed in the passivation layer 135. In this case, the predetermined width w1 corresponding to the edge portion bd of the open part op subjected to the diffraction exposure is proportional to the thickness t of the protective layer 135 from the surface of the pixel electrode 118. By increasing the size, the angle between the edge part bd and the surface of the substrate 101 may be smoothly formed. For example, when the transflective area HTA has a light transmission amount of 40-60% with respect to the transmissive area TA, when the thickness t of the protective layer 135 is 2 μm, the transflective area After exposure is performed after the width w1 corresponding to the area HTA is set to 2 μm, and the development is performed, the open portion op has an angle of about θ = 45 ° with respect to the surface of the substrate 101. The side surface of the protective layer 135 may be formed, and when the thickness (t> 2 μm) of the protective layer 135 increases, the predetermined width w1 of the edge portion bd corresponding to the transflective area HTA is proportional to the thickness of the protective layer 135. ), The edge portion bd may have an angle within the aforementioned range with respect to the substrate 101 surface.

따라서, 적절히 상기 회절 노광되는 폭(w1) 즉 상기 노광 마스크(191)의 반투과영역(HTA)의 폭(w1)과 상기 반투과영역(HTA)과 투과영역(TA)의 빛의 투과량을 조절함으로써 상기 오픈부(op)의 측면이 기판(101)에 대해 40도 내지 60도 정도의 각도(θ)를 갖도록 함으로써 디스클리네이션을 저감시킬 수 있다.Therefore, the width w1 of the diffraction exposure, that is, the width w1 of the semi-transmissive region HTA of the exposure mask 191 and the amount of light transmission of the transflective region HTA and the transmissive region TA are adjusted. As a result, the side surface of the open portion op may have an angle θ of about 40 degrees to about 60 degrees with respect to the substrate 101, thereby reducing the screening.

한편, 상기 노광 후의 현상 공정에 의해 기판(101)에 대해 완만한 경사를 갖는 측면을 포함하는 오픈부(op) 이외에 상기 게이트 전극(130)에 대해는 이를 노출시키는 게이트 콘택홀(137)을 형성하게 된다. In addition, the gate contact hole 137 is formed to expose the gate electrode 130 in addition to an open part op including a side surface having a gentle inclination with respect to the substrate 101 by the development process after the exposure. Done.

다음, 도 4g에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 콘택홀(137)과 그 측면이 기판(101)에 완만한 각도(40°≤θ≤60°) 갖는 오픈부(op)를 구비한 보호층(135) 위로 저저항 금속물질 예를들면 금(Au)을 증착하여 제 3 금속층을 형성하고 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 게이트 콘택홀(137)을 통해 상기 게이트 전극(130)과 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 교차하는 게이트 배선(146)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4G, a protective layer having an open portion (op) having a gentle angle (40 ° ≦ θ ≦ 60 °) at the gate contact hole 137 and a side thereof at the substrate 101 ( 135) a low-resistance metal material, for example, gold (Au), is deposited to form a third metal layer, and is patterned by performing a mask process to contact the gate electrode 130 through the gate contact hole 137. The gate wiring 146 intersecting with the data wiring (not shown) is formed.

이때 상기 게이트 배선(146)은 상기 화소전극(118)과 그 일부가 중첩하도록 형성함으로써 상기 중첩된 게이트 배선(146)과 화소전극(118) 및 이들 사이에 형성된 상기 보호층(135)을 포함하여 스토리지 커패시터(StgC)를 이루도록 함으로써 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판(101)을 완성할 수 있다. In this case, the gate wiring 146 is formed to overlap the pixel electrode 118 and a part thereof to include the overlapping gate wiring 146 and the pixel electrode 118 and the protective layer 135 formed therebetween. By forming the storage capacitor StgC, the liquid crystal display array substrate 101 having the organic thin film transistor Tr according to the present invention can be completed.

하지만 이러한 공정 단계에 의해 제조된 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판에 있어, 상기 보호층을 형성한 상기 PVA와 포토아크릴은 감광성 특성 을 갖는 바, 비교적 간단하게 패터닝을 간단하게 할 수 있는 장점이 있지만, 상기 유기 반도체층과 장시간 접촉(도 3을 참조하면 상기 유기 반도체층과 상기 보호층은 측면 접촉을 이루고 있음) 시 상기 유기 반도체층에 영향을 주어 이를 열화시키는 문제가 제기되고 있다.However, in the array substrate for a liquid crystal display device according to the first embodiment manufactured by such a process step, the PVA and the photoacryl having the protective layer have photosensitive properties, so that the patterning can be relatively simple. Although there is an advantage that the organic semiconductor layer is in contact with the organic semiconductor layer for a long time (see FIG. 3, the organic semiconductor layer and the protective layer are in lateral contact). .

따라서, 이러한 감광성의 유기 절연물질로 이루어진 보호층과 상기 유기 반도체층의 접촉 시 유기 반도체층의 열화의 문제를 해결한 제 2 실시예를 제안한다.Accordingly, a second embodiment in which the problem of deterioration of the organic semiconductor layer when contacting the protective layer made of the photosensitive organic insulating material and the organic semiconductor layer is proposed.

<제 2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 도 3과 같은 부분에 대한 단면도를 도시한 것이다. 이때 평면도는 제 1 실시예와 동일하므로 생략하며, 동일한 구성요소에 대해서는 제 1 실시예에 부여된 도면부호에 100을 더하여 부여하였다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the same part as FIG. 3 in the array substrate for a liquid crystal display device including the organic thin film transistor according to the second embodiment of the present invention. In this case, the plan view is the same as in the first embodiment, and thus, the description thereof is omitted. For the same components, 100 is added to the reference numerals given to the first embodiment.

본 발명의 제 2 실시예의 경우, 기판으로부터 게이트 전극까지의 구성요소에 대해서는 전술한 제 1 실시예와 동일하고, 보호층에 있어 제 1 보호층과 제 2 보호층으로 구성된 것만이 차이가 있으므로 차별점이 있는 부분 위주로 설명한다.In the case of the second embodiment of the present invention, the components from the substrate to the gate electrode are the same as those of the first embodiment described above, and only the first protective layer and the second protective layer are different in the protective layer. The description focuses on the parts that are present.

아일랜드 구조의 게이트 전극(230) 위로는 상기 게이트 전극(230) 하부에 형성된 게이트 절연막(225)과 유기 반도체층(221)의 측면과 접촉하며 상기 게이트 절연막(225)을 이루는 동일한 유기물질 예를들어 플루오루폴리머(fluoropolymer)로써 제 1 보호층(235)이 화소전극(218)을 노출시키는 제 1 면적의 제 1 오픈부(op1)와 상기 게이트 전극(230)을 노출시키는 제 1 게이트 콘택홀(237)을 가지며 형성되어 있으며, 상기 제 1 보호층(235) 위로는 유기물질 예를들면 PVA 또는 포토아크릴로써 제 2 보호층(240)이 형성되어 있다. 이때 상기 제 2 보호층(240)은 상기 제 1 보호층(235) 내에 형성된 제 1 게이트 콘택홀(237) 및 제 1 오픈부(op1)와 연결되어 각각 게이트 전극(230)과 화소전극(218)을 노출시키는 제 2 게이트 콘택홀(242) 및 제 2 오픈부(op)를 구비하고 있다. 특히 제 1 오픈부(op1)에 대응하는 제 2 오픈부(op2)는 상기 제 1 오픈부(op1)의 제 1 면적(s1)보다 더 큰 제 2 면적(s2)을 가짐으로써 상기 제 1 오픈부(op1)로 노출된 상기 화소전극(218) 및 상기 제 1 오픈부(op1) 주위의 제 1 보호층(235)을 노출시키며 형성되고 있는 것이 특징이다.For example, the same organic material forming the gate insulating layer 225 in contact with the gate insulating layer 225 formed under the gate electrode 230 and the side surface of the organic semiconductor layer 221 is formed on the gate electrode 230 having an island structure. As a fluoropolymer, a first protective layer 235 exposes a first opening portion op1 having a first area exposing the pixel electrode 218 and a first gate contact hole exposing the gate electrode 230. 237, and a second protective layer 240 is formed on the first protective layer 235 by using an organic material, for example, PVA or photoacryl. In this case, the second passivation layer 240 is connected to the first gate contact hole 237 and the first open part op1 formed in the first passivation layer 235 to respectively form the gate electrode 230 and the pixel electrode 218. ) Is provided with a second gate contact hole 242 and a second open portion (op). In particular, the second open part op2 corresponding to the first open part op1 has the second area s2 larger than the first area s1 of the first open part op1, thereby opening the first open part op2. The pixel electrode 218 exposed to the op1 and the first passivation layer 235 around the first open part op1 are exposed to each other.

또한, 상기 제 2 보호층(240) 위로는 상기 서로 연결된 제 1, 2 게이트 콘택홀(237, 242)을 통해 상기 게이트 전극(230)과 접촉하며 하부에 형성된 데이터 배선(미도시)과 교차하는 게이트 배선(246)이 형성되어 있다. In addition, the second protective layer 240 is in contact with the gate electrode 230 through the first and second gate contact holes 237 and 242 connected to each other and intersects with a data line (not shown) formed below. The gate wiring 246 is formed.

이러한 이중층 구조의 보호층(235, 240)을 구비한 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(201)의 경우, 상기 제 1, 2 보호층(235, 240) 내에 형성된 상기 제 1, 2 게이트 콘택홀(237, 242)과 제 1, 2 오픈부(op1, op2)는 실질적으로 2개의 노광 마스크를 이용하여 형성됨을 특징으로 한다.In the case of the array substrate 201 for a liquid crystal display device according to the second embodiment having the double layered protective layers 235 and 240, the first and second protective layers 235 and 240 are formed in the first and second protective layers 235 and 240. The two gate contact holes 237 and 242 and the first and second open portions op1 and op2 are formed using substantially two exposure masks.

이때, 각각 서로 다른 면적(s1, s2)의 제 1, 2 오픈부(op1, op2)를 갖는 제 1, 2 보호층(235, 240)을 구비한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판(201)은 상기 제 1, 2 오픈부(op1, op2)를 이루는 제 1, 2 보호층(235, 240)의 가장자리부(bd)가 마치 계단 형태로 형성되고 있는 것이 특징이다. In this case, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes the first and second protective layers 235 and 240 having the first and second open portions op1 and op2 having different areas s1 and s2, respectively. The device array substrate 201 is characterized in that the edges bd of the first and second protective layers 235 and 240 forming the first and second open portions op1 and op2 are formed in a step shape. .

이러한 구조를 갖도록 상기 제 1, 2 오픈부(op1, op2)를 형성하는 것은, 이 중층 구조의 보호층(235, 240)을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판(201)은 상기 화소전극(218)을 기준으로 매우 큰 단차를 갖는 제 1, 2 보호층(235, 240)이 형성되며, 이렇게 큰 단차를 가지며 서로 다른 유기물질로 이루어진 제 1, 2 보호층(235, 240)을 하나의 노광 마스크를 이용하여 패터닝함으로서 상기 화소전극(218)을 노출시키는 오픈부를 형성하게 되면, 이종의 유기 물질로 이루어지는 바, 제 1 실시예에서와 같이 회절노광을 실시한다 하여도 그 측면이 완만한 경사를 갖도록 진행하기 어렵고, 더욱이 식각비를 맞추기 힘들며 제 2 보호층(240)에 대해 제 1 보호층(235)이 언더컷 형태를 이루게 됨으로써 디스클리네이션(disclination) 현상이 심하게 발생하게 된다. The first and second open portions op1 and op2 may be formed to have such a structure. The array substrate 201 for the liquid crystal display device having the protective layers 235 and 240 having the multilayer structure may include the pixel electrode 218. The first and second protective layers 235 and 240 having a very large step are formed on the basis of the above, and the first and second protective layers 235 and 240 having such a large step are made of one exposure mask. When the open portion exposing the pixel electrode 218 is formed by patterning using a semiconductor material, it is made of a heterogeneous organic material, so that even when diffraction exposure is performed as in the first embodiment, the side surface has a gentle slope. It is difficult to proceed, moreover, it is difficult to match the etch ratio, and as the first protective layer 235 forms an undercut with respect to the second protective layer 240, a severe disclination phenomenon occurs.

이러한 디스클리네이션(disclination)은 특히 오픈부(op(op1, op2))에 있어 제 1, 2 보호층(235, 240)의 측면이 더욱 큰 단차를 가질수록 나아가 상기 제 1, 2 보호층(235, 240)의 측면이 급한 경사를 가질수록, 더욱 심하게 발생하고 있는 실정이다.In particular, the disclination has a larger step on the sides of the first and second passivation layers 235 and 240 in the open portions op (op1 and op2). As the side surfaces of the 235 and 240 have a steep inclination, the situation occurs more severely.

이러한 큰 단차 및 급한 경사를 가질수록 디스클리네이션(disclination) 현상이 심하게 발생되는 이유는 액정의 초기 배열을 일관되도록 하기 위해 보호층 위로 배향막을 형성하고 이에 대해 러빙 공정을 진행하고 있으며, 이러한 러빙 공정은 특수한 재질의 천을 롤러 등에 감아 빠르게 회전시키며 직선운동을 시킴으로써 상기 배향막과 마찰하도록 진행되고 있는데, 기판상의 큰 단차를 갖는 부분에 대해서는 상기 러빙 천과의 마찰이 잘 이루어지지 않게 됨으로써 액정분자의 초기 배열이 틀려짐에 기인하는 것이다. The reason why the discrepancy occurs more severely with such a large step and steep inclination is to form an alignment layer over the protective layer in order to make the initial alignment of the liquid crystal consistent, and to perform a rubbing process. It is proceeded to friction with the alignment layer by rotating the cloth of a special material to a roller or the like quickly and linear movement, the initial alignment of the liquid crystal molecules by the friction with the rubbing cloth is not made well for the part having a large step on the substrate This is due to wrong.

따라서 이러한 디스클리네이션(disclination)에 의한 표시품질의 문제를 해결하고자 전술한 바와 같이 화소전극(218)을 기준으로 그 상부로 더욱 넓어지며 계단 형태의 오픈부(op)를 갖는 제 1, 2 보호층(235, 240)을 형성함으로써 이렇게 형성된 이중층 구조의 보호층(235, 240) 위로 전면에 배향막(미도시)을 형성 후, 러빙 진행시 실질적으로 러빙 천이 느끼는 단차는 상기 제 1, 2 보호층(235, 240) 전체 두께(t3)만큼의 단차로 느끼는 것이 아니라 상기 제 1, 2 보호층(235, 240) 각각의 두께(t1, t2) 정도 단차로 느끼게 되며 따라서 러빙이 비교적 원활하게 이루어짐으로써 디스클리네이션(disclination)을 어느 정도 완화시키는 구조가 되는 것이다. Therefore, as described above, in order to solve the problem of display quality due to the disclination, the first and second protections having a stepped open part (op) further wider with respect to the pixel electrode 218 as described above. By forming the layers 235 and 240, the alignment layer (not shown) is formed on the entire surface of the double-layered protective layers 235 and 240. Thus, the step that the rubbing cloth feels substantially during the rubbing process is the first and second protective layers. (235, 240) Instead of feeling as a step as much as the total thickness (t3), the thickness (t1, t2) of each of the first and second protective layers (235, 240) is felt as a step so that rubbing is made relatively smooth. It is a structure to alleviate the discretion (disclination) to some extent.

이후에는 이러한 구조를 갖는 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다. 이때, 게이트 전극을 형성하는 단계까지는 전술한 제 1 실시예와 동일하므로 그 이후의 단계에 대해서만 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to a second embodiment having such a structure will be described. At this time, the steps up to forming the gate electrode are the same as in the above-described first embodiment, and only the subsequent steps will be described.

도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 제조 단계별 공정 단면도이다.6A through 6G are cross-sectional views illustrating manufacturing processes of one pixel area of an array substrate for a liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

우선, 도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(230) 위로 전면에 상기 게이트 절연막(225)을 이루는 동일한 제 1 유기물질 예를들어 플루오루폴리머(fluoropolymer)를 코팅하여 전면에 제 1 보호층(235)을 형성하고, 연속하여 그 상부로 제 2 유기물질 예를들어 PVA 또는 포토아크릴 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 도포하여 제 2 보호층(240)을 형성한다. 이때 상기 제 1 보호층(235)을 이루는 플루오루폴리머(fluoropolymer) 또한 특정 유기물 예를들면 포토레지스트의 현상액 등에 매우 취약한 구조가 되는 바, 그 현상액 등이 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 하는 감광성(포지티브 타입)의 유기물질인 포토아크릴(현상액 KOH) 또는 PVA(현상액 DI)로써 제 2 보호층(240)을 형성한 것이다. First, as shown in FIG. 6A, a first protective layer is coated on the front surface by coating the same first organic material, for example, a fluoropolymer, constituting the gate insulating film 225 on the front surface of the gate electrode 230. 235 is formed, and a second protective layer 240 is formed by successively applying a second organic material, for example, PVA or photoacryl or benzocyclobutene (BCB). At this time, the fluoropolymer constituting the first protective layer 235 also has a very weak structure such as a developer of a photoresist, for example, a photoresist (positive), characterized in that the developer does not affect. The second protective layer 240 is formed of photoacryl (developing solution KOH) or PVA (developing solution DI), which is an organic material of a type).

다음, 상기 제 2 보호층(240) 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 게이트 콘택홀을 형성해야 하는 부분과, 화소전극(218)에 대응하여 오픈부를 형성해야 하는 부분에 대응해서는 제 1 폭(w1)을 갖는 투과영역(TA)을 그리고 그 외의 영역에 대응해서는 차단영역(BA)을 갖는 제 1 노광 마스크(293)를 위치시킨 후, 상기 제 1 노광 마스크(293)를 이용하여 상기 제 2 보호층(240)에 대해 1차 노광을 실시한다.Next, a first width w1 corresponds to a portion where a gate contact hole should be formed on the second passivation layer 240 corresponding to the gate electrode, and a portion where an open portion should be formed corresponding to the pixel electrode 218. And a first exposure mask 293 having a blocking area BA in correspondence with the transmissive area TA having a second area and the other area, and then using the first exposure mask 293, the second protective layer. Primary exposure is performed on 240.

다음, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 1 차 노광이 실시된 제 2 보호층(240)을 현상공정을 진행함으로써 상기 게이트 전극(230)에 대응하는 제 1 보호층(235)을 노출시키는 제 1 홀(h1) 및 상기 화소전극(218)에 대응하는 제 1 보호층(235)을 노출시키는 제 1 면적(s1)의 제 2 홀(h2)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6B, the second protective layer 240 subjected to the primary exposure is subjected to a developing process to expose the first protective layer 235 corresponding to the gate electrode 230. A second hole h2 having a first area s1 exposing the first hole h1 and the first protective layer 235 corresponding to the pixel electrode 218 is formed.

다음, 도 6c에 도시한 바와 같이, 드라이 에칭을 실시하여 상기 제 1, 2 홀(h1, h2)을 통해 노출된 제 1 보호층(235)을 제거함으로써 상기 게이트 전극(230)과 화소전극(218)을 각각 노출시키는 제 1 게이트 콘택홀(237) 및 제 1 오픈부(op1)를 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 6C, dry etching is performed to remove the first passivation layer 235 exposed through the first and second holes h1 and h2, so that the gate electrode 230 and the pixel electrode ( A first gate contact hole 237 and a first open portion op1 exposing 218 are formed, respectively.

이때, 본 발명의 제 2 실시예의 제조 방법상의 특성으로 인해 식각비에 의해 상기 제 1 보호층(235)이 상기 제 2 보호층(240)에 대해 언더 컷 형태(도면에 표시함)를 이루게 된다 하더라도 문제되지 않는다. 이는 추후 공정 진행으로 언더 컷 구조는 제거되기 때문이다.At this time, the first protective layer 235 has an undercut shape (shown in the drawing) with respect to the second protective layer 240 due to the etching ratio due to the characteristics of the manufacturing method of the second embodiment of the present invention. Even if it does not matter. This is because the undercut structure is removed as the process proceeds.

다음, 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 게이트 콘택홀(237) 및 제 1 오픈부(op1)가 형성된 기판(201)상의 상기 제 2 보호층(240) 위로 특히 오픈부가 형성되어야 하는 영역에 대응하여서는 상기 제 1 노광 마스크의 각 투과영역의 제 1 폭(w1) 대비 더욱 큰 크기의 제 2 폭(w2)을 갖는 것을 특징으로 하는 제 2 노광 마스크(295)를 상기 투과영역(TA)의 중앙부가 각각 제 1 홀(h1)과 제 2 홀(h2)의 중앙부에 대응되도록 위치시킨 후, 상기 제 2 노광 마스크(295)를 통해 상기 제 2 보호층(240)에 대해 2차 노광을 실시한다.Next, as shown in FIG. 6D, an area in which the open portion should be formed particularly above the second protective layer 240 on the substrate 201 where the first gate contact hole 237 and the first open portion op1 are formed. The second exposure mask 295 has a second width w2 which is larger than the first width w1 of each transmission area of the first exposure mask. The central portion of is positioned to correspond to the central portion of the first hole h1 and the second hole h2, respectively, and then the second exposure is applied to the second protective layer 240 through the second exposure mask 295. Conduct.

다음, 2차 노광된 제 2 보호층(240)을 현상함으로써, 도 6e에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 보호층(240) 내에 제 2 게이트 콘택홀(242) 및 제 2 오픈부(op2)를 형성한다. 이때 상기 제 2 게이트 콘택홀(242)과 제 2 오픈부(op2)는 각각 그 하부에 위치한 제 1 보호층(235) 내에 형성된 제 1 게이트 콘택홀(237)과 제 1 오픈부(op1)의 면적(미도시, S1)보다 각각 더 큰 면적(미도시, S2)을 가짐으로써 게이트 콘택홀(244)에 대응해서는 상기 게이트 전극(230) 뿐 아니라 상기 제 1 게이트 콘택홀(237)을 주변의 제 1 보호층(235)을 노출시키고 있으며, 오픈부(op)에 대응해서는 상기 화소전극(218) 뿐 아니라 그 상부에 위치한 제 1 오픈부(op1) 및 그 주변의 제 1 보호층(235)을 노출시키는 구조가 된다. Next, by developing the second exposed second protective layer 240, as shown in FIG. 6E, the second gate contact hole 242 and the second open part op2 are formed in the second protective layer 240. To form. In this case, the second gate contact hole 242 and the second open part op2 may be formed in the first gate contact hole 237 and the first open part op1 respectively formed in the first passivation layer 235. Since each of the areas (not shown, S2) is larger than the area (not shown, S1), the gate contact hole 244 may not only cover the gate electrode 230 but also the first gate contact hole 237. The first passivation layer 235 is exposed, and corresponding to the open portion op, not only the pixel electrode 218 but also the first open portion op1 disposed thereon and the first passivation layer 235 adjacent thereto. To expose the structure.

따라서, 하나의 노광 마스크를 이용하여 노광한 후, 드라이 에칭을 실시하여 제 1, 2 보호층을 동시에 패터닝하여 오픈부를 형성할 경우 발생하기 쉬운 언더컷(under cut)을 방지하며, 화소전극(218)을 기준으로 위상향의 계단형태의 가장자리부(bd)를 갖는 오픈부(op)가 형성됨으로써 높은 단차로 인한 러빙 불량에 따른 디스클리네이션(disclination) 현상을 방지할 수 있다. Therefore, after exposure using one exposure mask, dry etching is performed to simultaneously pattern the first and second protective layers, thereby preventing undercut, which is likely to occur when the open portion is formed, and the pixel electrode 218. As a result, an open part op having a stepped edge bd of a phase direction may be formed to prevent a disclination phenomenon due to a rubbing failure due to a high step.

한편 변형예로써 도면에 나타내지는 않았지만, 상기 제 2 노광마스크에 있어서도 제 1 실시예와 마찬가지로 상기 투과영역과 차단영역 경계에 반투과영역을 구비한 노광 마스크를 통해 회절노광을 실시하고 현상함으로써 상기 제 2 보호층 내의 제 2 오픈부에 대해서 그 측면의 상기 기판면 더욱 정확히는 제 1 보호층의 표면에 대해 완만한 각도 즉, 40° 내지 60°의 각도를 갖도록 형성할 수도 있다. On the other hand, although not shown in the drawings as a modification, the second exposure mask is subjected to diffraction exposure and development through an exposure mask having a semi-transmissive area at the boundary between the transmission area and the blocking area, as in the first embodiment. The substrate surface on the side of the second open portion in the second protective layer may be formed to have a more gentle angle, that is, an angle of 40 ° to 60 ° with respect to the surface of the first protective layer.

다음, 도 6f에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 콘택홀(244)과 오픈부(op)를 갖는 제 1, 2 보호층(235, 240) 위로 저저항 금속물질 예를들면 금(Au)을 증착하여 제 3 금속층을 형성하고 이를 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 서로 연결된 제 1, 2 게이트 콘택홀(237, 242)을 통해 상기 게이트 전극(230)과 접촉하며 상기 데이터 배선(미도시)과 교차하는 게이트 배선(246)을 형성함으로써 본 발명에 따른 유기 박막트랜지스터(Tr)를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판(201)을 완성한다. 이때 상기 게이트 배선(246)은 상기 화소전극(218)과 그 일부가 중첩하도록 형성함으로써 상기 중첩된 게이트 배선(246)과 화소전극(218) 및 이들 사이에 형성된 상기 제 1, 2 보호층(235, 240)을 포함하여 스토리지 커패시터(StgC)를 이루도록 한다. Next, as shown in FIG. 6F, a low resistance metal material, for example, gold (Au), is deposited on the first and second passivation layers 235 and 240 having the gate contact hole 244 and the opening op. By forming a third metal layer and patterning the third metal layer to contact the gate electrode 230 through the first and second gate contact holes 237 and 242 connected to each other and cross the data line (not shown). The gate wiring 246 is formed to complete the array substrate 201 for a liquid crystal display device having the organic thin film transistor Tr according to the present invention. In this case, the gate wiring 246 is formed so that the pixel electrode 218 and a part thereof overlap each other, so that the overlapping gate wiring 246 and the pixel electrode 218 and the first and second protective layers 235 formed therebetween. And 240 to form a storage capacitor StgC.

한편, 도면에서는 나타나지 않았지만, 상기 게이트 배선(246) 위로 유기절연물질 예를들어 PVA(poly vinyl alcohol), 포토아크릴(photo acryl), 벤조사이클로부텐(BCB) 중 하나를 도포하여 제 3 보호층(미도시)을 더욱 형성할 수도 있다. Although not shown in the drawings, an organic insulating material, for example, polyvinyl alcohol (PVA), photo acryl, or benzocyclobutene (BCB) is coated on the gate wiring 246 to form a third protective layer ( May be further formed).

본 발명에 의한 유기 박막트랜지스터를 갖는 액정표시장치용 어레이 기판은 오픈부에 대해 그 측면이 완만한 경사를 갖도록 함으로써 디스클리네이션(disclination)을 저감시키는 효과가 있다.The array substrate for a liquid crystal display device having the organic thin film transistor according to the present invention has an effect of reducing disclination by having a sloping side thereof with respect to the open portion.

또한, 보호층을 게이트 절연막을 이루는 동일한 물질의 제 1 보호층과 그 위로 감광성의 특성을 갖는 유기물질로 제 2 보호층을 형성하는 구조를 제공함으로써 유기 반도체층의 수명을 연장시키는 효과를 가지며, 동시에 화소전극을 노출시키는 오픈부에 있어서 제 1 보호층 내의 제 1 오픈부보다 상기 제 2 보호층 내의 제 2 오픈부가 더 큰 면적을 갖는 계단구조를 제공함으로써 큰 단차에 의한 디스클리네이트 발생을 최소화하는 효과가 있다. In addition, the protective layer has the effect of extending the life of the organic semiconductor layer by providing a structure of forming a second protective layer of the first protective layer of the same material constituting the gate insulating film and an organic material having photosensitivity thereon, At the same time, the open portion exposing the pixel electrode provides a step structure having a larger area than the first open portion in the first protective layer than the first open portion in the first protective layer, thereby minimizing the occurrence of disclination due to a large step. It is effective.

Claims (17)

화소영역이 정의된 기판상에 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과;A data line formed extending in one direction on the substrate on which the pixel region is defined; 상기 데이터 배선에서 분기하여 형성된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하며 형성된 드레인 전극과;A source electrode formed by branching from the data line and a drain electrode spaced apart from the source electrode; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 유기 반도체층과;An organic semiconductor layer formed at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; 상기 드레인 전극의 타끝단부와 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과;A pixel electrode in contact with the other end of the drain electrode and formed in the pixel region; 상기 유기 반도체층 위로 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 절연막과;A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer and having the same shape as the organic semiconductor layer; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 절연막과 동일한 패턴 형태를 가지며 형성된 게이트 전극과;A gate electrode formed on the gate insulating film and having the same pattern shape as the gate insulating film; 상기 게이트 전극 위로 상기 게이트 전극을 노출시키는 제 1 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 제 1 면적의 제 1 오픈부가 형성된 제 1 보호층과;A first protective layer having a first gate contact hole exposing the gate electrode over the gate electrode and a first opening having a first area exposing the pixel electrode; 상기 제 1 보호층 상부로 상기 제 1 게이트 콘택홀과 연결되는 제 2 게이트 콘택홀과, 상기 제 1 오픈부와 연결되며 상기 제 1 면적보다 큰 제 2 면적을 가져 상기 화소전극과 상기 제 1 오픈부 주변의 제 1 보호층을 노출시키는 제 2 오픈부가 형성된 제 2 보호층과;The pixel electrode and the first opening having a second gate contact hole connected to the first gate contact hole on the first passivation layer and a second area connected to the first opening and larger than the first area; A second protective layer having a second open portion exposing the first protective layer around the portion; 상기 제 2 보호층 상부로 상기 제 1, 2 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선A gate wiring which contacts the gate electrode through the first and second gate contact holes and crosses the data wiring on the second passivation layer; 을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.And a plurality of pixel electrodes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 보호층은 상기 게이트 절연막과 동일한 물질로 이루어진 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And the first passivation layer is made of the same material as the gate insulating layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 보호층은 감광성 특성을 갖는 유기 절연물질로 이루어진 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판.And the second protective layer is formed of an organic insulating material having photosensitive characteristics. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 감광성 특성을 갖는 유기 절연물질은 포토아크릴 또는 PVA(polyvinyl alcohol)인 액정표시장치용 어레이 기판.The organic insulating material having the photosensitive characteristics is photoacryl or PVA (polyvinyl alcohol) array substrate for a liquid crystal display device. 화소영역이 정의된 기판상에 일방향으로 연장하며 형성된 데이터 배선과;A data line formed extending in one direction on the substrate on which the pixel region is defined; 상기 데이터 배선에서 분기하여 형성된 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하며 형성된 드레인 전극과;A source electrode formed by branching from the data line and a drain electrode spaced apart from the source electrode; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 형성된 유기 반도체층과;An organic semiconductor layer formed at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; 상기 드레인 전극의 타끝단부와 접촉하며 상기 화소영역에 형성된 화소전극과;A pixel electrode in contact with the other end of the drain electrode and formed in the pixel region; 상기 유기 반도체층 위로 상기 유기 반도체층과 동일한 형태를 가지며 형성된 게이트 절연막과;A gate insulating film formed on the organic semiconductor layer and having the same shape as the organic semiconductor layer; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 절연막과 동일한 패턴 형태를 가지며 형성된 게이트 전극과;A gate electrode formed on the gate insulating film and having the same pattern shape as the gate insulating film; 상기 게이트 전극 위로 평탄한 표면을 가지며, 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀 및 상기 화소전극을 노출시키는 오픈부를 가지며, 상기 오픈부의 내측면은 상기 화소전극의 표면에 대해 40° 내지 60°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 보호층과;It has a flat surface over the gate electrode, has a gate contact hole for exposing the gate electrode and an open portion for exposing the pixel electrode, the inner surface of the open portion has an angle of 40 ° to 60 ° with respect to the surface of the pixel electrode A protective layer, characterized in that; 상기 보호층 상부로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선A gate wiring which contacts the gate electrode through the gate contact hole and crosses the data wiring above the protective layer; 을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.And a plurality of pixel electrodes. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 게이트 절연막을 이루는 유기 절연물질은 플루오루폴리머(fluoropolymer)인 액정표시장치용 어레이 기판.And an organic insulating material forming the gate insulating film is a fluoropolymer. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 소스 및 드레인 전극 하부로 상기 기판 전면에 산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 버퍼층을 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.And a buffer layer formed of silicon oxide (SiO 2 ) over the substrate under the source and drain electrodes. 기판상에 일방향으로 연장하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 연결되는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하는 드레인 전극을 형성하는 단계와;Forming a data line extending in one direction on the substrate, a source electrode connected to the data line, and a drain electrode spaced apart from the source electrode; 상기 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 순차적으로 동일한 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계와;Sequentially forming an organic semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode of the same type at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; 상기 게이트 전극 위로 유기 절연물질을 코팅하여 그 표면이 평탄한 상태의 제 1 보호층을 형성하는 단계와;Coating an organic insulating material over the gate electrode to form a first protective layer having a flat surface; 상기 제 1 보호층 위로 감광성의 유기 절연물질을 코팅하여 제 2 보호층을 형성하는 단계와;Coating a photosensitive organic insulating material on the first protective layer to form a second protective layer; 상기 제 2 보호층을 1차 패터닝함으로써 상기 게이트 전극에 대응하여 제 1 홀과, 상기 화소전극에 대응하여 제 1 면적의 제 2 홀을 형성하는 단계와;First patterning the second protective layer to form a first hole corresponding to the gate electrode and a second hole having a first area corresponding to the pixel electrode; 상기 제 1,2 홀을 통해 노출된 제 1 보호층을 제거하여 상기 제 1 보호층 내에 제 1 게이트 콘택홀 및 제 1 면적의 제 1 오픈부를 형성하는 단계와;Removing a first passivation layer exposed through the first and second holes to form a first gate contact hole and a first opening having a first area in the first passivation layer; 상기 제 2 보호층을 2차 패터닝함으로써 상기 제 1 게이트 콘택홀과 연결되는 제 2 게이트 콘택홀과, 상기 제 1 오픈부와 연결되며 상기 제 1 면적보다 더 넓은 제 2 면적을 가지는 제 2 오픈부를 형성하는 단계와;A second gate contact hole connected to the first gate contact hole by secondary patterning of the second protective layer, and a second open part connected to the first open part and having a second area larger than the first area Forming; 상기 제 2 보호층 위로 상기 제 1, 2 게이트 콘택홀을 통해 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계Forming a gate wiring on the second protective layer through the first and second gate contact holes, the gate wiring crossing the data wiring and crossing the data wiring; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And a plurality of pixel electrodes formed on the substrate. 제 8 항에 있어서, 9. The method of claim 8, 상기 제 2 오픈부는 제 1 오픈부 이외에 상기 제 1 오픈부 주변의 제 1 보호층까지 노출시키도록 형성되는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.And the second open part is formed to expose the first protective layer around the first open part in addition to the first open part. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 제 2 보호층을 1차 패터닝함으로써 상기 게이트 전극에 대응하여 제 1 홀과, 상기 화소전극에 대응하여 제 1 면적의 제 2 홀을 형성하는 단계는,By primary patterning the second protective layer to form a first hole corresponding to the gate electrode and a second hole of a first area corresponding to the pixel electrode, 상기 제 2 보호층 위로 상기 제 1, 2 홀이 형성되어야 할 부분에 대응해서는 투과영역을 그 외의 영역에 대응해서는 차단영역을 갖는 제 1 노광마스크를 위치시킨 후, 이를 통해 노광을 실시하는 단계와;Positioning a first exposure mask having a transmissive area corresponding to a portion where the first and second holes are to be formed on the second passivation layer and a blocking area corresponding to other areas, and then performing exposure through the second protective layer; ; 상기 노광된 제 2 보호층을 1차 현상하는 단계Primary development of the exposed second protective layer 를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device further comprising. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 제 2 보호층을 2차 패터닝함으로써 제 2 게이트 콘택홀과, 제 2 오픈부를 형성하는 단계는,Forming a second gate contact hole and a second opening by second patterning the second protective layer may include: 상기 제 2 보호층 위로 상기 제 2 게이트 콘택홀 및 제 2 오픈부에 대응하는 영역에 대응해서는 투과영역을, 그 외의 영역에 대응해서는 차단영역을 갖는 제 2 노광마스크를 위치시킨 후, 이를 통해 노광을 실시하는 단계와;A second exposure mask having a transmissive region corresponding to a region corresponding to the second gate contact hole and the second opening portion and a blocking region corresponding to other regions is positioned over the second protective layer, and then exposed through this. Performing a step; 상기 노광된 제 2 보호층을 2차 현상하는 단계Secondary development of the exposed second protective layer 를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device further comprising. 제 8 항에 있어서, 9. The method of claim 8, 상기 제 2 오픈부는 그 측면이 상기 제 1 보호층의 표면에 대해 40° 내지 60°의 각도를 갖도록 형성하는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And the second open portion is formed such that a side surface thereof has an angle of 40 ° to 60 ° with respect to the surface of the first protective layer. 기판상에 일방향으로 연장하는 데이터 배선과, 상기 데이터 배선과 연결되는 소스 전극 및 상기 소스 전극과 이격하는 드레인 전극을 형성하는 단계와;Forming a data line extending in one direction on the substrate, a source electrode connected to the data line, and a drain electrode spaced apart from the source electrode; 상기 드레인 전극과 연결되는 화소전극을 형성하는 단계와; Forming a pixel electrode connected to the drain electrode; 상기 소스 및 드레인 전극의 서로 마주하는 각 끝단과 이들 끝단간 이격영역에 순차적으로 동일한 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계와;Sequentially forming an organic semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode of the same type at each end of the source and drain electrodes facing each other and a spaced area between the ends; 상기 게이트 전극 위로 감광성의 유기 절연물질을 코팅하여 그 표면이 평탄한 상태의 보호층을 형성하는 단계와;Coating a photosensitive organic insulating material on the gate electrode to form a protective layer having a flat surface; 상기 보호층의 상기 화소전극에 대응하는 부분에 대해 투과영역과 상기 투과영역을 둘러싸는 반투과영역을 갖는 노광 마스크를 이용하여 노광을 실시하고 현상함으로써 오픈부를 형성하고 동시에 상기 게이트 전극을 노출시키는 게이트 콘택홀을 형성하는 단계와; A gate is formed by exposing and developing an exposure mask having a transmissive region and a transflective region surrounding the transmissive region with respect to the portion of the protective layer corresponding to the pixel electrode, thereby forming an open portion and simultaneously exposing the gate electrode. Forming a contact hole; 상기 보호층 위로 상기 게이트 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극과 접촉하며 상기 데이터 배선과 교차하는 게이트 배선을 형성하는 단계Forming a gate line on the passivation layer, the gate wire contacting the gate electrode through the gate contact hole and crossing the data line; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And a plurality of pixel electrodes formed on the substrate. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 오픈부는 그 측면이 상기 화소전극의 표면에 대해 40° 내지 60°의 각도를 가지며 상기 화소전극을 노출시키도록 형성되는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And the open portion is formed to expose the pixel electrode at an angle of 40 ° to 60 ° with respect to the surface of the pixel electrode. 제 13 항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 노광 마스크의 반투과영역은 상기 투과영역의 빛의 투과량의 40% 내지 60%의 투과량을 갖는 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And the transflective region of the exposure mask has a transmissive amount of 40% to 60% of the transmissive amount of light in the transmissive region. 제 15 항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 반투과영역의 폭은 실질적으로 상기 보호층의 두께와 동일한 것이 특징인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.And the width of the semi-transmissive region is substantially the same as the thickness of the protective layer. 제 8 항 또는 제 12항에 있어서,The method of claim 8 or 12, 상기 동일한 형태의 유기 반도체층과 게이트 절연막과 게이트 전극을 형성하는 단계는,Forming the organic semiconductor layer, the gate insulating film and the gate electrode of the same type, 상기 소스 및 드레인 전극 위로 전면에 유기 반도체 물질층을 형성하는 단계 와;Forming an organic semiconductor material layer over the source and drain electrodes in front; 상기 유기 반도체 물질층 위로 순차적으로 게이트 절연 물질층과 금속층을 형성하는 단계와;Sequentially forming a gate insulating material layer and a metal layer over the organic semiconductor material layer; 상기 금속층을 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계와;Patterning the metal layer to form a gate electrode; 드라이 에칭을 실시함으로써 상기 게이트 전극 외부로 노출된 게이트 절연물질층과 그 하부의 유기 반도체 물질층을 제거하는 단계Removing the gate insulating material layer exposed to the outside of the gate electrode and the organic semiconductor material layer thereunder by performing dry etching. 를 더욱 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.Method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device further comprising.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07181515A (en) * 1993-12-22 1995-07-21 Fujitsu Ltd Production of liquid crystal display device
KR20040059088A (en) * 2002-12-27 2004-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Fabrication method of liquid crystal display device and liquid crystal display device using them
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