KR101412740B1 - Liquid display device and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정전기에 의한 박막 트랜지스터의 채널 쇼트 현상을 방지하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that prevent channel shorting of a thin film transistor by static electricity.
본 발명의 액정 표시 장치는, 제1 데이터 라인으로부터 입력되는 고계조 데이터 신호를 제1 화소 전극으로 인가하는 제1 박막 트랜지스터, 제1 콘택홀을 통하여 제1 화소 전극과 연결되며 제1 박막 트랜지스터와 직접 연결되는 상부 전극을 포함하며, 고계조 데이터 신호를 축적하는 제1 축적 용량, 제2 데이터 라인으로부터 입력되는 저계조 데이터 신호를 제2 콘택홀을 통하여 연결된 제2 화소 전극으로 인가하는 제2 박막 트랜지스터 및 제 3콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극과 연결되는 상부 전극을 포함하며, 저계조 데이터 신호를 축적하는 제2 축적 용량을 포함한다.A liquid crystal display of the present invention includes a first thin film transistor for applying a high gray scale data signal inputted from a first data line to a first pixel electrode, a first thin film transistor connected to a first pixel electrode through a first contact hole, A first storage capacitor for storing a high gray scale data signal and a second thin film capacitor for applying a low gray scale data signal inputted from a second data line to a second pixel electrode connected through a second contact hole, And an upper electrode connected to the second pixel electrode through a third contact hole, and includes a second storage capacitor for storing a low gray level data signal.
Description
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도,1 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 화소의 구조를 도시한 도면,FIG. 2A is a view showing a structure of a pixel of the liquid crystal display device shown in FIG. 1,
도 2b는 도 2a에 도시된 제1 축적 용량의 I-I' 단면도,FIG. 2B is a sectional view taken along line I-I 'of the first storage capacitor shown in FIG. 2A,
도 3a 내지 3e는 도 1에 도시된 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면, 및3A to 3E are views for explaining a method of manufacturing a thin film transistor substrate of the liquid crystal display device shown in FIG. 1, and FIGS.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도, 및4 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, and Fig.
도 5는 도 4에 도시된 액정 표시 장치의 화소 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram showing the pixel structure of the liquid crystal display device shown in FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > Description of the Related Art
110 : 액정 패널 120 : 게이트 드라이버110: liquid crystal panel 120: gate driver
130 : 데이터 드라이버 140 : 타이밍 컨트롤러130: Data driver 140: Timing controller
150 : 감마 전압부 152 : 고계조 감마 전압부150: gamma voltage section 152: high tone gamma voltage section
154 : 저계조 감마 전압부 156 : 감마 전압 스위치154: low gray level gamma voltage unit 156: gamma voltage switch
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 정전기에 의한 박막 트랜지스터의 채널 쇼트 현상을 방지하는 액정 표시 장치 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 a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that prevent channel shorting of a thin film transistor due to static electricity.
일반적으로 액정 표시 장치는 전계에 따라 액정 분자를 구동시켜 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치를 말한다. 액정 표시 장치는 액정에 의하여 차폐되지 않은 방향으로 광이 투과되어 화상을 표시하기 때문에 상대적으로 다른 표시 장치에 비하여 시야각이 좁다. In general, a liquid crystal display device refers to a device that displays an image by driving liquid crystal molecules according to an electric field to adjust the light transmittance. Since the liquid crystal display device transmits light in a direction that is not shielded by the liquid crystal to display an image, the viewing angle is narrower than in a relatively different display device.
액정 표시 장치의 대표적인 광시야각 기술로는 수직 배향(Vertical Alignment) 모드가 이용된다. 수직 배향 모드는 음의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들이 수직으로 배향되고 전계 방향에 수직하게 구동되어 광투과율을 조절한다. 이러한 수직 배향 모드 기술은 도메인 형성 방법에 따라, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 기술, PVA(Patterned-ITO Vetical Alignment) 기술 및 S-PVA(S-Patterned-ITO Vetical Alignment) 기술로 구분된다.Vertical alignment mode is used as a typical wide viewing angle technique of a liquid crystal display device. In the vertical alignment mode, liquid crystal molecules having a negative dielectric anisotropy are vertically aligned and driven perpendicular to the electric field direction to control the light transmittance. Such a vertical alignment mode technique is classified into a multi-domain vertical alignment (MVA) technique, a patterned-ITO vital alignment (PVA) technique, and an S-patterned-ITO vital alignment (S-PVA) technique according to a domain formation method.
MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 기술은 돌기를 이용한 VA 모드로서, 상하판에 돌기를 형성하여 액정 분자들이 그 돌기를 기준으로 대칭된 프리-틸트(Pre-tilt)를 형성한 상태에서 전압을 인가하여 프리-틸트된 방향으로 구동되게 함으로써 멀티-도메인을 형성한다. MVA (Multi-domain Vertical Alignment) technology is a VA mode using protrusions. The protrusions are formed on the upper and lower plates so that the liquid crystal molecules are pre-tilted symmetrically with respect to the protrusions. And is driven in a pre-tilted direction to form a multi-domain.
PVA(Patterned-ITO Vetical Alignment) 기술은 슬릿 패턴을 이용한 VA 모드로서, 상하판의 공통 전극 및 화소 전극에 슬릿을 형성하여 그 슬릿에 의해 발생된 프린지 전계(Fringe Electric Field)를 이용하여 액정 분자들이 슬릿을 기준으로 대칭적으로 구동되게 함으로써 멀티-도메인을 형성한다.The patterned-ITO Vetal Alignment (PVA) technique is a VA mode using a slit pattern. A slit is formed in the common electrode and the pixel electrode of the upper and lower plates, and liquid crystal molecules are formed by using a fringe electric field generated by the slit Domain is formed by being symmetrically driven with respect to the slit.
S-PVA(S-Patterned-ITO Vetical Alignment) 기술은 한 화소를 서로 다른 감마 커브(Gamma-curve)에 의해 데이터를 표현하는 고계조 서브 화소와 저계조 서브 화소로 구분하고, 각 서브 화소를 고계조 트랜지스터와 저계조 트랜지스터를 통하여 독립적으로 구동한다.In the S-PVA (S-Patterned-ITO Vetical Alignment) technique, a pixel is classified into a high gray sub-pixel and a low gray sub-pixel, which represent data by different gamma curves, And independently driven through a gray-scale transistor and a low-gray-scale transistor.
그런데, S-PVA 기술을 이용한 액정 표시 장치의 제조 과정에서는 정전기에 의한 채널 쇼트 불량, 특히 정전기에 의해 고계조 트랜지스터의 채널이 쇼트되어 액정 표시 장치의 제조 수율이 떨어지는 문제점이 있다. However, in the manufacturing process of a liquid crystal display device using the S-PVA technique, channel short defects due to static electricity, particularly static electricity, short-circuit the channel of the high gray scale transistor, resulting in a problem that the production yield of the liquid crystal display device is reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 고계조 데이터 신호를 스위칭하는 트랜지스터의 드레인 전극을 축적 용량의 상부 전극에 직접 연결시켜 드레인 전극과 고계조 화소 전극과의 콘택홀을 제거하는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a liquid crystal display device in which a drain electrode of a transistor for switching a high gray scale data signal is directly connected to an upper electrode of a storage capacitor to remove a contact hole between the drain electrode and the high gray scale pixel electrode, .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정 표시 장치는, 제1 데이터 라인으로부터 입력되는 제1 데이터 신호 전압을 제1 화소 전극으로 인가하는 제1 박 막 트랜지스터; 제1 콘택홀을 통하여 상기 제1 화소 전극과 연결되며 상기 제1 박막 트랜지스터와 직접 연결되는 단자 전극을 포함하며, 상기 제1 데이터 신호 전압을 축적하는 제1 축적 용량; 제2 데이터 라인으로부터 입력되는 제2 데이터 신호 전압을 제2 콘택홀을 통하여 연결된 제2 화소 전극으로 인가하는 제2 박막 트랜지스터; 및 제 3콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극과 연결되는 단자 전극을 포함하며, 상기 제2 데이터 신호 전압을 축적하는 제2 축적 용량;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a first thin film transistor for applying a first data signal voltage input from a first data line to a first pixel electrode; A first storage capacitor connected to the first pixel electrode through a first contact hole and having a terminal electrode directly connected to the first thin film transistor, the first storage capacitor storing the first data signal voltage; A second thin film transistor for applying a second data signal voltage input from a second data line to a second pixel electrode connected through a second contact hole; And a second storage capacitor including a terminal electrode connected to the second pixel electrode through a third contact hole, the second storage capacitor storing the second data signal voltage.
여기서, 상기 제1 데이터 신호 전압과 제2 데이터 신호 전압은 서로 다른 계조 전압 커브에 의해 생성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the first data signal voltage and the second data signal voltage are generated by different gradation voltage curves.
또한 상기 제1 박막 트랜지스터는, 상기 제1 데이터 라인에 연결되는 소스 전극과 상기 제1 축적 용량의 단자 전극에 직접 연결되는 드레인 전극을 포함한다.The first thin film transistor includes a source electrode connected to the first data line and a drain electrode connected directly to the terminal electrode of the first storage capacitor.
또한 상기 제2 박막 트랜지스터는, 상기 제2 데이터 라인에 연결되는 소스 전극과 상기 제2 화소 전극에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.The second thin film transistor includes a source electrode connected to the second data line and a drain electrode connected to the second pixel electrode.
또한 상기 제1 축적 용량은, 상기 제2 축적 용량보다 용량이 큰 것이 바람직하다.It is preferable that the first storage capacitor has a capacity larger than that of the second storage capacitor.
또한 상기 제1 박막 트랜지스터는, 상기 제1 데이터 신호 전압을 한 수평 주기 중 일정 기간 동안 제1 화소 전극으로 인가하고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 상기 제2 데이터 신호 전압을 한 수평 주기 중 일정 기간의 나머지 기간 동안 제2 화소 전극으로 인가하는 것이 바람직하다.The first thin film transistor applies the first data signal voltage to the first pixel electrode during a certain period of one horizontal period, and the second thin film transistor applies the second data signal voltage to the first pixel electrode during a certain period of one horizontal period It is preferable to apply the voltage to the second pixel electrode for the remaining period.
또한 본 발명의 액정 표시 장치는, 제1 데이터 라인에 제1 데이터 신호 전압을 인가하고, 제2 데이터 라인에 제2 데이터 신호 전압을 인가하는 데이터 드라이 버; 게이트 라인에 게이트 구동 신호를 인가하는 게이트 드라이버; 상기 게이트 구동 신호에 응답하여 상기 제1 데이터 신호 전압을 제1 화소 전극으로 인가하는 제1 박막 트랜지스터; 제1 콘택홀을 통하여 상기 제1 화소 전극과 연결되며 상기 제1 박막 트랜지스터와 직접 연결되어, 상기 제1 데이터 신호 전압을 축적하는 제1 축적 용량; 상기 게이트 구동 신호에 응답하여 상기 제2 데이터 신호 전압을 제2 콘택홀을 통하여 연결된 제2 화소 전극으로 인가하는 제2 박막 트랜지스터; 및 제 3콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극과 연결되어, 상기 제2 데이터 신호 전압을 축적하는 제2 축적 용량;을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a data driver for applying a first data signal voltage to a first data line and applying a second data signal voltage to a second data line; A gate driver for applying a gate driving signal to the gate line; A first thin film transistor for applying the first data signal voltage to the first pixel electrode in response to the gate driving signal; A first storage capacitor connected to the first pixel electrode through a first contact hole and directly connected to the first thin film transistor to store the first data signal voltage; A second thin film transistor for applying the second data signal voltage to a second pixel electrode connected through a second contact hole in response to the gate driving signal; And a second storage capacitor connected to the second pixel electrode through a third contact hole to store the second data signal voltage.
여기서 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 제1 데이터 신호 전압 생성을 위한 제1 계조 감마 전압과 상기 제2 데이터 신호 전압 생성을 위한 제2 계조 감마 전압을 상기 데이터 드라이버로 공급하는 감마 전압부를 더 포함한다.Here, the liquid crystal display of the present invention further includes a gamma voltage unit for supplying a first gray-scale gamma voltage for generating the first data signal voltage and a second gray-scale gamma voltage for generating the second data signal voltage to the data driver .
본 발명의 액정 표시 장치는 제1 데이터 신호 전압을 전달하는 복수의 제1 데이터 라인, 제2 데이터 신호 전압을 전달하는 복수의 제2 데이터 라인 및 게이트 구동 신호를 전달하는 복수의 게이트 라인에 의해 정의되는 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 화소는, 상기 제1 데이터 신호 전압을 표시하는 제1 화소 전극; 상기 제1 데이터 신호 전압을 상기 제1 화소 전극으로 인가하는 제1 박막 트랜지스터; 제1 콘택홀을 통하여 상기 제1 화소 전극과 연결되고 상기 제1 박막 트랜지스터와 직접 연결되며, 상기 제1 데이터 신호 전압을 축적하는 제1 축적 용량; 상기 제2 데이터 신호 전압을 표시하는 제2 화소 전극; 제2 콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극과 연결되며, 상기 제2 데이터 신호 전압을 상기 제2 화소 전극 으로 인가하는 제2 박막 트랜지스터; 및 제 3콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극과 연결되며, 상기 제2 데이터 신호 전압을 축적하는 제2 축적 용량;을 포함한다.The liquid crystal display of the present invention is defined by a plurality of first data lines for transmitting a first data signal voltage, a plurality of second data lines for transmitting a second data signal voltage, and a plurality of gate lines for transmitting a gate driving signal Wherein the pixel includes: a first pixel electrode for displaying the first data signal voltage; A first thin film transistor for applying the first data signal voltage to the first pixel electrode; A first storage capacitor connected to the first pixel electrode through a first contact hole and directly connected to the first thin film transistor, the first storage capacitor storing the first data signal voltage; A second pixel electrode for displaying the second data signal voltage; A second thin film transistor connected to the second pixel electrode through a second contact hole and applying the second data signal voltage to the second pixel electrode; And a second storage capacitor connected to the second pixel electrode through a third contact hole and accumulating the second data signal voltage.
여기서, 상기 제1 축적 용량은, 제1 단자 전극, 상기 제1 박막 트랜지스터와 상기 제1 화소 전극에 연결되는 제2 단자 전극 및 상기 제1 단자 전극과 제2 단자 전극 사이의 절연막을 포함한다.The first storage capacitor includes a first terminal electrode, a second terminal electrode connected to the first thin film transistor and the first pixel electrode, and an insulating film between the first terminal electrode and the second terminal electrode.
또한 상기 제2 축적 용량은, 제1 단자 전극에 연결되는 제3 단자 전극, 상기 제2 화소 전극에 연결되는 제4 단자 전극 및 상기 제3 단자 전극과 제4 단자 전극 사이의 절연막을 포함한다.The second storage capacitor may include a third terminal electrode connected to the first terminal electrode, a fourth terminal electrode connected to the second pixel electrode, and an insulating film between the third terminal electrode and the fourth terminal electrode.
또한 상기 제2 화소 전극은, 상기 제1 화소 전극과 분리되어 형성되며, 상기 제1 화소 전극을 둘러싸며 형성되는 것이 바람직하다.The second pixel electrode may be formed separately from the first pixel electrode, and may be formed to surround the first pixel electrode.
본 발명의 액정 표시 장치는 제1 게이트 구동 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 입력되는 제1 데이터 신호 전압을 제1 화소 전극으로 인가하는 제1 박막 트랜지스터; 제1 콘택홀을 통하여 상기 제1 화소 전극과 연결되며 상기 제1 박막 트랜지스터와 직접 연결되는 단자 전극을 포함하며, 상기 제1 데이터 신호 전압을 축적하는 제1 축적 용량; 제2 게이트 구동 신호에 응답하여 상기 데이터 라인으로부터 입력되는 제2 데이터 신호 전압을 제2 콘택홀을 통하여 연결된 제2 화소 전극으로 인가하는 제2 박막 트랜지스터; 및 제 3콘택홀을 통하여 상기 제2 화소 전극과 연결되는 단자 전극을 포함하며, 상기 제2 데이터 신호 전압을 축적하는 제2 축적 용량;을 포함한다.The liquid crystal display of the present invention includes: a first thin film transistor for applying a first data signal voltage input from a data line to a first pixel electrode in response to a first gate driving signal; A first storage capacitor connected to the first pixel electrode through a first contact hole and having a terminal electrode directly connected to the first thin film transistor, the first storage capacitor storing the first data signal voltage; A second thin film transistor for applying a second data signal voltage input from the data line to a second pixel electrode connected through a second contact hole in response to a second gate driving signal; And a second storage capacitor including a terminal electrode connected to the second pixel electrode through a third contact hole, the second storage capacitor storing the second data signal voltage.
여기서 제1 게이트 구동 신호와 제2 게이트 구동 신호는 한 수평 주기 시간 동안 순차적으로 제1 및 제2 박막 트랜지스터에 인가되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the first gate driving signal and the second gate driving signal are sequentially applied to the first and second thin film transistors for one horizontal period time.
본 발명의 액정 표시 장치 제조 방법은, 유리 기판상에 제1 게이트 전극이 포함된 게이트 라인과 제1 단자 전극이 포함된 축적 용량 라인을 형성하는 게이트 라인 형성 단계; 상기 게이트 라인과 축적 용량 라인이 형성된 유리 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제1 게이트 전극에 중첩되게 활성층을 형성하는 활성층 형성 단계; 제1 데이터 신호 전압을 전달하는 제1 데이터 라인, 상기 제1 데이터 라인에 연결되는 제1 트랜지스터의 제1 소스 전극과 제1 드레인 전극, 상기 제1 단자 전극에 대향하는 제2 단자 전극 및 상기 제1 드레인 전극과 상기 제2 단자 전극을 연결하는 제1 드레인 라인을 포함하는 소스/드레인 패턴을 형성하는 소스/드레인 형성 단계; 및 상기 소스/드레인 패턴이 형성된 유리 기판상에 유기 절연막을 형성하고, 형성된 유기 절면막을 제거하여, 상기 제2 단자 전극을 노출시키는 제1 콘택홀을 형성하는 콘택홀 형성 단계를 포함한다.A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes: forming a gate line having a first gate electrode on a glass substrate and a storage capacitor line including a first terminal electrode; An active layer forming step of forming an active layer over the first gate electrode with a gate insulating film interposed therebetween on a glass substrate on which the gate line and the storage capacitor line are formed; A first data line for transmitting a first data signal voltage, a first source electrode and a first drain electrode of a first transistor connected to the first data line, a second terminal electrode opposed to the first terminal electrode, A source / drain forming step of forming a source / drain pattern including a first drain line connecting the first drain electrode and the second terminal electrode; And forming a first contact hole exposing the second terminal electrode by forming an organic insulating film on the glass substrate on which the source / drain pattern is formed and removing the formed organic thin film.
여기서, 상기 게이트 라인 형성 단계는 유리 기판상에 제2 게이트 전극이 포함된 게이트 라인과 제3 단자 전극이 포함된 축적 용량 라인을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 활성층 형성 단계는 상기 게이트 라인과 축적 용량 라인이 형성된 유리 기판상에 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제2 게이트 전극에 중첩되게 활성층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 소스/드레인 형성 단계는 제2 데이터 신호 전압을 전달하는 제2 데이터 라인, 상기 제2 데이터 라인에 연결되는 제2 트랜지스터의 제2 소스 전극과 제2 드레인 전극, 상기 제3 단자 전극에 대향하는 제4 단자 전극, 및 제2 드레인 전극에 연결되는 제2 드레인 라인을 포함하는 소스/드레인 패 턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 콘택홀 형성 단계는 형성된 유기 절연막을 일부 제거하여, 상기 제2 드레인 전극에 연결되는 제2 드레인 라인을 노출시키는 제2 콘택홀 및 상기 제4 단자 전극을 노출시키는 제3 콘택홀을 형성하는 단계를 포함한다.Here, the gate line forming step may include forming a storage capacitor line including a gate line including a second gate electrode and a third terminal electrode on a glass substrate, and the active layer forming step may include: And forming an active layer on the glass substrate on which the capacitor line is formed with the gate insulating film interposed therebetween so as to overlap the second gate electrode, wherein the source / A second source electrode and a second drain electrode of a second transistor connected to the second data line, a fourth terminal electrode opposed to the third terminal electrode, and a second drain line connected to the second drain electrode Forming a source / drain pattern, wherein the forming of the contact hole partially removes the organic insulating film formed, A second contact hole exposing a second drain line connected to the lane electrode, and a third contact hole exposing the fourth terminal electrode.
또한 본 발명의 액정 표시 장치 제조 방법은 상기 콘택홀이 형성된 유리 기판상에 제1 데이터 신호 전압을 표시하는 제1 화소 전극과 상기 저계조 데이터 신호를 표시하는 제2 화소 전극을 투명 도전성 패터닝에 의해 형성하는 화소 전극 형성 단계를 더 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: forming a first pixel electrode for displaying a first data signal voltage and a second pixel electrode for displaying a low gray level data signal on a glass substrate having the contact hole formed thereon by transparent conductive patterning And a pixel electrode forming step of forming a pixel electrode.
또한 상기 화소 전극 형성 단계는, 상기 제1 화소 전극을 상기 제1 콘택홀에 연결시켜 형성하고, 상기 제2 화소 전극을 상기 제2 콘택홀과 제3 콘택홀에 연결시켜 형성하는 단계를 포함한다.The pixel electrode forming step may include forming the first pixel electrode by connecting the first pixel electrode to the first contact hole and connecting the second pixel electrode to the second contact hole and the third contact hole .
또한 상기 게이트 라인 형성 단계는 상기 제1 단자 전극이 상기 제3 단자 전극보다 큰 면적을 가지도록 상기 축적 용량 라인을 형성하고, 상기 소스/드레인 형성 단계는 상기 제2 단자 전극이 상기 제4 단자 전극보다 큰 면적을 가지도록 상기 소스/드레인 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.The forming of the gate line may include forming the storage capacitor line such that the first terminal electrode has a larger area than the third terminal electrode. In the source / drain forming step, the second terminal electrode is electrically connected to the fourth terminal electrode It is preferable to form the source / drain pattern so as to have a larger area.
본 발명의 액정 표시 장치 제조 방법은, 유리 기판 상에 제1 및 제2 게이트 전극이 포함된 게이트 라인과 제1 및 제2 단자 전극이 포함된 축적 용량 라인을 형성하는 게이트 라인 형성 단계; 상기 게이트 라인과 축적 용량 라인이 형성된 유리 기판 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 제1 및 제2 게이트 전극에 각각 중첩되게 활성층을 형성하는 활성층 형성 단계; 제1 및 제2 데이터 신호 전압을 각각 전달하는 제1 및 제2 데이터 라인, 상기 제1 데이터 라인에 연결되는 제1 트랜지스터의 제1 소스 전극과 제1 드레인 전극, 상기 제2 데이터 라인에 연결되는 제2 트랜지스터의 제2 소스 전극과 제2 드레인 전극, 상기 제1 및 제2 단자 전극에 대향하는 제3 및 제4 단자 전극 및 상기 제1 드레인 전극과 상기 제3 단자 전극을 연결하는 드레인 라인을 포함하는 소스/드레인 패턴을 형성하는 소스/드레인 형성 단계; 상기 소스/드레인 패턴이 형성된 유리 기판상에 유기 절연막을 형성하고, 형성된 유기 절면막을 일부 제거하여, 상기 제3 단자 전극을 노출시키는 제1 콘택홀, 상기 제2 드레인 전극에 연결되는 드레인 라인을 노출시키는 제2 콘택홀 및 상기 제4 단자 전극을 노출시키는 제3 콘택홀을 형성하는 콘택홀 형성 단계; 및 상기 콘택홀이 형성된 유리 기판상에 제1 데이터 신호 전압을 표시하고 상기 제1 콘택홀에 연결되는 제1 화소 전극과 상기 제2 데이터 신호 전압을 표시하고 상기 제2 콘택홀과 제3 콘택홀에 연결되는 제2 화소 전극을 투명 도전성 패터닝에 의해 형성하는 화소 전극 형성 단계를 포함한다.A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes: forming a storage capacitor line including a gate line including first and second gate electrodes on a glass substrate and first and second terminal electrodes; An active layer forming step of forming an active layer over the first and second gate electrodes with a gate insulating film interposed therebetween on a glass substrate on which the gate lines and the storage capacitor lines are formed; First and second data lines for respectively transmitting first and second data signal voltages, a first source electrode and a first drain electrode of a first transistor connected to the first data line, A second source electrode and a second drain electrode of the second transistor, third and fourth terminal electrodes opposed to the first and second terminal electrodes, and a drain line connecting the first drain electrode and the third terminal electrode, A source / drain forming step of forming a source / drain pattern including the source / drain pattern; A first contact hole exposing the third terminal electrode, and a second contact hole exposing a drain line connected to the second drain electrode, the method comprising: forming an organic insulating layer on the glass substrate on which the source / drain pattern is formed, And a third contact hole exposing the fourth terminal electrode; And a first pixel electrode connected to the first contact hole and a second data signal line connected to the second contact hole and the third contact hole, And a pixel electrode forming step of forming a second pixel electrode connected to the pixel electrode by transparent conductive patterning.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 액정 패널(110)과, 액정 패널(110)의 게이트 라인(GL1, GL2)을 구동하는 게이트 드라이버(120)와, 액정 패널(110)의 데이터 라인(DL1 ~ DL4)을 구동하는 데이터 드라이 버(130)와, 게이트 드라이버(120)와 데이터 드라이버(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 및 고계조 감마 전압과 저계조 감마 전압을 선택적으로 공급하는 감마 전압부(150)를 포함한다.1 is a block diagram showing a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention. 1, a
상기 액정 패널(110)은 하나의 게이트 라인(GL1; GL2)과 두 개의 데이터 라인(DL1,DL2; DL3,DL4)으로 정의되는 복수의 화소(P1 ~ P4)를 포함한다. 하나의 화소(P1)는 저계조 영역과 고계조 영역 각각에 형성된 제1 화소 전극(VH)과 제2 화소 전극(VL), 제1 화소 전극(VH) 및 제2 화소 전극(VL) 각각에 독립적으로 연결되는 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제2 박막 트랜지스터(T2), 및 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제2 박막 트랜지스터(T2)에 공통으로 연결되는 게이트 라인(GL1)과 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제2 박막 트랜지스터(T2) 각각에 연결되는 데이터 라인(DL1, DL2)을 포함한다. 여기서 저계조 영역과 고계조 영역 각각에 형성된 제1 화소 전극(VH)과 제2 화소 전극(VL)은 서로 다른 계조 전압 커브(Gamma-curve)에 의해 생성된 계조 전압에 따라 데이터를 표현한다.The
한편 홀수 번째 게이트 라인(GL1)에 연결된 홀수 번째 화소(P1)는, 제1 박막 트랜지스터(T1)가 제1 화소 전극(VH)에 연결되고, 제2 박막 트랜지스터(T2)가 제2 화소 전극(VL)에 연결된 구조를 가지며, 홀수 번째 게이트 라인(GL1)에 연결된 짝수 번째 화소(P2)는 제1 박막 트랜지스터(T3)가 제2 화소 전극(VL)에 연결되고, 제2 박막 트랜지스터(T3)가 제1 화소 전극(VH)에 연결된 구조를 가진다. On the other hand, the odd-numbered pixel P1 connected to the odd-numbered gate line GL1 is connected to the first pixel electrode VH and the second thin-film transistor T2 is connected to the second pixel electrode Numbered pixel P2 connected to the odd gate line GL1 is connected to the second pixel electrode VL and the second thin film transistor T3 is connected to the second pixel electrode VL. Is connected to the first pixel electrode (VH).
또한 짝수 번째 게이트 라인(GL2)에 연결된 홀수 번째 화소(P3)는 제1 박막 트랜지스터(T5)가 제2 화소 전극(VL)에 연결되고, 제2 박막 트랜지스터(T6)가 제1 화소 전극(VH)에 연결된 구조를 가지며, 짝수 번째 게이트 라인(GL2)에 연결된 짝수 번째 화소(P4)는 제1 박막 트랜지스터(T7)가 제1 화소 전극(VH)에 연결되고, 제2 박막 트랜지스터(T8)가 제2 화소 전극(VL)에 연결된 구조를 가진다.The odd-numbered pixel P3 connected to the even-numbered gate line GL2 is connected to the second pixel electrode VL through the first thin film transistor T5 and the second thin-film transistor T6 is connected to the first pixel electrode VH The even pixel P4 connected to the even gate line GL2 has a structure in which the first thin film transistor T7 is connected to the first pixel electrode VH and the second thin film transistor T8 is connected to the first pixel electrode VH, And connected to the second pixel electrode VL.
상기 타이밍 컨트롤러(140)는 외부로부터 입력된 동기 신호 및 클럭 신호를 이용하여 게이트 드라이버(120)를 제어하는 게이트 제어 신호와, 데이터 드라이버(130)를 제어하는 데이터 제어 신호를 발생하고, 외부로부터 입력되는 데이터 신호를 재정렬하여 데이터 드라이버(130)로 공급한다. 또한 타이밍 컨트롤러(140)는 감마 전압부(150)를 제어하는 스위칭 신호를 생성한다. 여기서 스위칭 신호는 한 수평 주기 기간 동안 고계조 감마 전압부(152)와 저계조 감마 전압부(154)의 출력을 스위칭하도록 감마 전압 스위치(156)를 제어한다.The
상기 감마 전압부(150)는 다수의 고계조 감마 전압을 생성하는 고계조 감마 전압부(152)와, 다수의 저계조 감마 전압을 생성하는 저계조 감마 전압부(154)와, 고계조 감마 전압부(152)와 저계조 감마 전압부(154)의 출력을 스위칭하는 감마 전압 스위치(156)를 포함한다. 감마 전압 스위치(156)는 1/2 수평 주기 기간 동안 고계조 감마 전압부(152)로부터 고계조 감마 전압을, 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 저계조 감마 전압부(154)로부터 저계조 감마 전압을 스위칭하여 데이터 드라이버(130)로 공급한다.The
상기 게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(110)의 게이트 라인(GL1, GL2)에 게이트 구동 신호를 인가하여 게이트 라인(GL1, GL2)을 순차적으로 구동한다. The
상기 데이터 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여, 1/2 수평 주기 기간 동안 고계조 감마 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 데이터 신호를 고계조 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(DL1)에 공급하고, 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 저계조 감마 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 데이터 신호를 저계조 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(DL2)에 공급한다. In response to the data control signal from the
도 2a와 도 2b를 참조하여, 본 발명 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소의 구조를 좀 더 자세하게 설명한다. 도 2a는 도 1의 액정 표시 장치의 화소의 구조를 도시한 평면도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이. 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 화소는 제1 화소 전극(260), 제2 화소 전극(262), 제1 박막 트랜지스터(T1), 제2 박막 트랜지스터(T2), 게이트 라인(210), 제1 데이터 라인(220), 제2 데이터 라인(225), 제1 축적 용량(CST1) 및 제2 축적 용량(CST2)을 포함한다. 2A and 2B, the structure of a pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail. 2A is a plan view showing a structure of a pixel of the liquid crystal display device of FIG. As shown in FIG. The pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 제1 화소 전극(260)은 콘택홀(268)을 통하여 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250)에 연결된다. 제1 화소 전극(260)은 제1 트랜지스터(T1)를 통하여 제1 데이터 라인(220)으로부터 고계조 데이터 신호를 인가받아 고계조 데이터 신호를 표현한다.The
상기 제2 화소 전극(262)은 제1 화소 전극(260)과 분리되어 제1 화소 전극(260)을 감싸는 형상으로 형성된다. 제2 화소 전극(262)은 콘택홀(264)을 통하여 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)과 연결되고, 콘택홀(266)을 통하여 제2 축 적 용량(CST2)의 상부 전극(255)에 연결된다. 제2 화소 전극(262)은 제2 트랜지스터(T2)를 통하여 제2 데이터 라인(225)으로부터 저계조 데이터 신호를 인가받아 저계조 데이터 신호를 표현한다.The
상기 제1 박막 트랜지스터(T1)는 게이트 라인(210)에 연결되는 게이트 전극(212), 제1 데이터 라인(220)에 연결되는 소오스 전극(222), 드레인 라인(252)에 연결되는 드레인 전극(254), 절연층을 매개로 하여 게이트 전극(212)과 중첩되는 활성층(230)을 포함한다. 제1 박막 트랜지스터(T1)는 게이트 라인(210)으로 인가되는 게이트 구동 신호에 응답하여 1/2 수평 주기 기간 동안 제1 데이터 라인(220)으로부터 공급되는 고계조 데이터 신호를 드레인 전극(254)을 통하여 드레인 라인(252)으로 인가한다. The first thin film transistor T1 includes a
상기 제2 박막 트랜지스터(T2)는 게이트 라인(210)에 연결되는 게이트 전극(214), 제2 데이터 라인(225)에 연결되는 소오스 전극(227), 드레인 라인(257)에 연결되는 드레인 전극(259), 절연층을 매개로 하여 게이트 전극(214)과 중첩되는 활성층(232)을 포함한다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 게이트 라인(210)으로 인가되는 게이트 구동 신호에 응답하여 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 제2 데이터 라인(225)으로부터 공급되는 고계조 데이터 신호를 드레인 전극(259)을 통하여 드레인 라인(257)으로 인가한다. The second thin film transistor T2 includes a
상기 게이트 라인(210)은 제1 박막 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(212)과 제2 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(214)에 연결된다. 게이트 라인(210)은 게이트 드라이버로부터 입력되는 게이트 구동 신호를 제1 박막 트랜지스터(T1)의 게이 트 전극(212)과 제2 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(214)에 인가한다. The
상기 제1 데이터 라인(220)은 화소의 일측에 형성되며 게이트 라인(210)에 수직으로 교차되게 형성되어, 제1 박막 트랜지스터(T1)의 소오스 전극(222)에 연결된다. 제1 데이터 라인(220)은 1/2 수평 주기 기간 동안 데이터 드라이버로부터 입력되는 고계조 데이터 신호를 제1 박막 트랜지스터(T1)의 소오스 전극(222)에 인가한다. The
상기 제2 데이터 라인(225)은 화소의 타측에 형성되며 게이트 라인(210)에 수직으로 교차되게 형성되어, 제2 박막 트랜지스터(T2)의 소오스 전극(227)에 연결된다. 제2 데이터 라인(225)은 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 데이터 드라이버로부터 입력되는 저계조 데이터 신호를 제2 박막 트랜지스터(T2)의 소오스 전극(227)에 인가한다.The
상기 제1 축적 용량(CST1)은 축적 용량 라인(240)에 연결되는 하부 전극(244)과, 절연층을 매개로 하부 전극(244)과 중첩되는 상부 전극(250)을 포함한다. 상부 전극(250)은 드레인 라인(252)을 통하여 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)과 집적 연결된다. 제1 축적 용량(CST1)의 하부 전극(244)과 상부 전극(250)은 제2 축적 용량(CST2)의 하부 전극(242)과 상부 전극(255)보다 넓은 면적을 가지는 것이 바람직하다.The first storage capacitor CST1 includes a
한편 드레인 라인(252)에 연결된 상부 전극(250)은 콘택홀(268)을 통하여 제1 화소 전극(260)에 연결된다. 따라서 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)에 연결된 드레인 라인(252)을 통해 입력되는 고계조 데이터 신호는 제1 화 소 전극(260)에 인가됨과 동시에 제1 축적 용량(CST1)에 축적될 수 있다. The
상기 제2 축적 용량(CST2)은 축적 용량 라인(240)에 연결되는 하부 전극(242)과, 절연층을 매개로 하부 전극(242)과 중첩되는 상부 전극(255)을 포함한다. 상부 전극(255)은 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)과 연결된 제2 화소 전극(262)과 콘택홀(266)을 통하여 연결된다. 따라서 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)에 연결된 드레인 라인(257)을 통해 입력되는 저계조 데이터 신호는 제2 화소 전극(262)에 인가되고, 제2 축적 용량(CST2)에 축적될 수 있다. The second storage capacitor CST2 includes a
제1 축적 용량(CST1)을 좀 더 자세하게 설명한다. 도 2b는 도 2a의 제1 축적 용량의 I-I' 단면도이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 축적 용량(CST1)은 유리 기판(202)에 형성된 하부 전극(244)과, 절연층(204)을 매개로 하부 전극(244)과 중첩되어 형성된 상부 전극(250)을 포함한다. 상부 전극(250)은 드레인 라인(252)을 통하여 제1 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 집적 연결되며, 보호막(206)에 형성된 콘택홀(268)을 통하여 제1 화소 전극(260)에 연결된다. The first storage capacitor CST1 will be described in more detail. 2B is a sectional view taken along line I-I 'of the first storage capacitor of FIG. 2A. 2B, the first storage capacitor CST1 includes a
본 발명 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250) 및 제1 화소 전극(260)의 연결을 위한 제1 콘택홀(268), 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)과 제2 화소 전극(262)의 연결을 위한 제2 콘택홀(264) 및 제2 화소 전극(262)과 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(255)의 연결을 위한 제3 콘택홀(266)을 포함한다. The liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention may be used for connecting the
다시 설명하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 액정 표시 장치는 제1 화소 전극(260)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(255)의 연결을 위한 콘택홀이 제거되고, 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)이 직접 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(255)에 연결되는 구조를 가지기 때문에 액정 표시 장치의 제조 과정에서 제1 박막 트랜지스터(T1)로 정전기가 유입되는 경로가 차단되고, 발생된 정전기는 제1 박막 트랜지스터(T1)로 유입되기 전에 제1 축적 용량(CST1)에 축적될 수 있는 구조를 가진다. 따라서, 액정 표시 장치의 제조 과정에서는 정전기에 의한 채널 쇼트 불량, 특히 정전기에 의해 고계조 트랜지스터의 채널이 쇼트되는 문제점이 해결될 수 있다.In the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, the contact hole for connection between the
본 실시 예에서는 제1 화소 전극(260)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(255)의 연결을 위한 콘택홀이 제거되고, 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)이 직접 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(255)에 연결되는 구조에 대하여 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 화소 전극(262)와 제2 축적 용랭(CST2)의 연결을 위한 콘택홀이 제거되고, 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(257)이 직접 제2 축적 용향(CST2)의 상부 전극(255)에 연결될 수 있다. The contact hole for connection between the
이하에서는 도 3a 내지 도 3e를 참조하여, 도 1의 액정 표시 장치의 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the thin film transistor substrate of the liquid crystal display device of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3A to 3E. FIG.
도 3a는 게이트 라인 형성 공정을 도시한다. 게이트 라인 형성 공정은 유리 기판 상에 게이트 전극(212,214)이 포함된 게이트 라인(210)과 하부 전극(242,244)이 포함된 축적 용량 라인(240)을 형성한다. 축적 용량 라인(240)은 게이트 라인(210)에 나란하게 형성한다. 구체적으로 유리 기판 상에 스퍼터링 방법 등의 방법으로 금속층을 증착한다. 금속층은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등과, 이들 합금의 단일층 또는 복층 구조를 가질 수 있다. 그리고 제1 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 금속층을 패터닝하여 게이트 라인(210)과 축적 용량 라인(240)을 형성한다. 여기서 금속층 패터닝은 제1 축적 용량(CST1)의 하부 전극(244)의 면적이 제2 축적 용량(CST2)의 하부 전극(242)의 면적보다 크게 형성되도록 이루어지는 것이 바람직하다.3A shows a gate line forming process. The gate line forming process forms a
도 3b는 활성층 형성 공정을 도시한다. 활성층 형성 공정은 게이트 라인(210)과 축적 용량 라인(240)이 형성된 유리 기판 상에 게이트 절연막을 형성하고, 그 위에 제2 마스크 공정으로 활성층(230,232)을 게이트 전극(212,214)에 중첩되게 형성한다. 활성층(230,232)은 오믹 컨택층을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 제1 마스크 공정을 거친 유리 기판 상에 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD: Plasma Enchanced Chemical Vapor Deposition) 등의 증착 방법으로 게이트 절연막, 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층을 순차적으로 형성한다. 그리고 제2 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 비정질 실리콘층, n+ 비정질 실리콘층을 활성층(230,232)을 형성한다. 게이트 절연막은 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx)과 같은 무기 절연 물질인 것이 바람직하다. 또한 활성층은 게이트 라 인(210)과 데이터 라인이 교차되는 부분 또는 축적 용량 라인(240)과 데이터 라인이 교차되는 부분에도 형성될 수 있다. 3B shows a process of forming an active layer. In the active layer forming step, a gate insulating film is formed on a glass substrate on which the
도 3c는 소스/드레인 패턴 형성 공정을 도시한다. 소스/드레인 패턴 형성 공정 공정은 활성층(230,232)이 형성된 게이트 절연막 상에 소스/드레인 금속 패턴을 형성한다. 소스/드레인 금속 패턴은 제1 데이터 라인(220), 제1 박막 트랜지스터의 소스 전극(222)과 드레인 전극(254), 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250), 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250)을 연결하는 드레인 라인(252), 제2 데이터 라인(225), 제2 박막 트랜지스터(T2)의 소스 전극(227)과 드레인 전극(259), 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(255) 및 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)에 연결되는 드레인 라인(257)을 포함한다. 3C shows a source / drain pattern forming process. The source / drain pattern forming process step forms a source / drain metal pattern on the gate insulating film on which the
제1 데이터 라인(220)은 제1 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극(222)에 연결되고, 제2 데이터 라인(225)은 제2 박막 트랜지스터(T2)의 소스 전극(227)에 연결된다. 한편 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250)은 제1 축적 용량(CST1)의 하부 전극(244)에 대응하여 형성하고, 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(255)은 제2 축적 용량(CST2)의 하부 전극(242)에 대응하여 형성한다. 따라서, 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250)의 면적은 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(255)의 면적보다 크게 형성된다.The
구체적으로, 제2 마스크 공정을 거친 유리 기판 상에 소스/드레인 금속층을 스퍼터링 방법으로 형성한다. 그리고 제3 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 소스/드레인 금속층을 패터닝한다. 그리고 소스 전극(222,227)과 드레인 전극(254,259) 사이로 노출되는 오믹 콘택층을 제거하여 소스 전극(222,227)과 드레인 전극(254,259)을 분리시킨다. 이를 통하여 게이트 라인(210)과 제1 데이터 라인(220)에 연결되는 제1 박막 트랜지스터(T1)와 게이트 라인(210)과 제2 데이터 라인(225)에 연결되는 제2 박막 트랜지스터(T2)가 형성된다.Specifically, a source / drain metal layer is formed on a glass substrate subjected to a second mask process by a sputtering method. Then, the source / drain metal layer is patterned by a photolithography process and an etching process using a third mask. The ohmic contact layer exposed between the
도 3d는 콘택홀 형성 공정을 도시한다. 콘택홀 형성 공정은 소스/ 드레인 금속 패턴이 형성된 게이트 절연막 상에 유기 절연막(206)을 형성하고, 제4 마스크 공정으로 유기 절연막(206)의 일부를 제거하여 제1 콘택홀(268), 제2 콘택홀(264) 및 제3 콘택홀(266)을 형성한다. 여기서 제1 콘택홀(268)은 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(254)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250) 및 다음 공정에서 형성될 제1 화소 전극을 연결하기 위한 것이다. 제2 콘택홀(264)은 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)과 다음 공정에서 형성될 제2 화소 전극을 연결하기 위한 것이다. 제3 콘택홀(266)은 제2 화소 전극과 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(255)을 연결하기 위한 것이다.Fig. 3D shows a contact hole forming step. In the contact hole forming process, the organic insulating
구체적으로, 제3 마스크 공정을 거친 유리 기판 상에 아크릴계 유기 화합물 등과 같은 유기절연 물질을 스핀 코팅(Spin Coating), 스핀리스 코팅(Spinless Coating) 등을 방법으로 코팅하여 유기 절연막(206)을 형성한다. 그리고 제4 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 유기 절연막(206)의 일부를 제거하여 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250), 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)에 연결된 드레인 라인(257)의 말단 및 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전 극(242)을 노출시켜 제1 콘택홀(268), 제2 콘택홀(264) 및 제3 콘택홀(266)을 형성한다.Specifically, an organic insulating material such as an acrylic organic compound is coated on a glass substrate subjected to a third mask process by a spin coating method or a spinless coating method to form an organic
도 3e는 화소 전극 형성 공정을 도시한다. 화소 전극 형성 공정은, 유기 절연막 상에 투명 도전 패턴의 제1 화소 전극(260)과 제2 화소 전극(262)을 형성한다. 구체적으로 제4 마스크 공정을 거친 유리 기판 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명 도전 물질을 스퍼터링 등과 같은 증착 방법으로 도포한다. 그리고 제5 마스크를 이용한 포토 리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝하여 제1 화소 전극(260)과 제2 화소 전극(262)을 형성한다. 3E shows a pixel electrode forming process. In the pixel electrode forming step, a
화소 전극 형성 공정에서 제1 화소 전극(260)은 제1콘택홀(268)을 통하여 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(250)과 연결된다. 또한 제2 화소 전극(262)은 제2 콘택홀(264)을 통하여 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(259)에 연결된 드레인 라인(257)에 연결되고, 제3 콘택홀(266)을 통하여 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(255)과 연결된다.The
상술한 방법으로 제조되는 박막 트랜지스터 기판은 공통 전극과 컬러 필터가 형성된 컬러 필터 기판과 어셈블되어 액정 표시 장치의 제조 공정에 사용될 수 있다.The thin film transistor substrate manufactured by the above-described method can be assembled with a color filter substrate on which a common electrode and a color filter are formed, and can be used in a manufacturing process of a liquid crystal display device.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치(300)는 액정 패널(310)과, 액정 패널(310)의 게이트 라인(GL1 ~ GL4)을 구동하는 게이트 드라이버(320)와, 액정 패널(310)의 데이터 라인(DL1,DL2)을 구동하는 데이터 드라이버(330)와, 게이트 드라이버(320)와 데이터 드라이버(330)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(340) 및 고계조 감마 전압과 저계조 감마 전압을 선택적으로 공급하는 감마 전압부(350)를 포함한다.4 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention. 4, a
상기 액정 패널(310)은 두 개의 게이트 라인(GL1,GL2; GL3,GL4)과 하나의 데이터 라인(DL1; DL2)으로 정의되는 복수의 화소(P1 ~ P4)를 포함한다. 하나의 화소(P1)는 저계조 영역과 고계조 영역 각각에 형성된 제1 화소 전극(VH)과 제2 화소 전극(VL), 제1 화소 전극(VH) 및 제2 화소 전극(VL) 각각에 독립적으로 연결되는 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제2 박막 트랜지스터(T2), 및 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제2 박막 트랜지스터(T2)에 공통으로 연결되는 데이터 라인(DL1)과 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제2 박막 트랜지스터(T2) 각각에 연결되는 게이트 라인(GL1, GL2)을 포함한다. 여기서 저계조 영역과 고계조 영역 각각에 형성된 제1 화소 전극(VH)과 제2 화소 전극(VL)은 서로 다른 계조 전압 커브(Gamma-curve)에 의해 생성된 계조 전압에 따라 데이터를 표현한다.The
상기 타이밍 컨트롤러(340)는 게이트 제어 신호와 데이터 제어 신호를 생성하고, 한 수평 주기 기간 동안 고계조 감마 전압부(352)와 저계조 감마 전압부(354)의 출력을 스위칭하도록 감마 전압 스위치(356)를 제어한다. 상기 감마 전압부(350)는 1/2 수평 주기 기간 동안 고계조 감마 전압부(352)로부터 고계조 감마 전압을, 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 저계조 감마 전압부(354)로부터 저계조 감마 전압을 스위칭하여 데이터 드라이버(330)로 공급한다.The
상기 게이트 드라이버(320)는 타이밍 컨트롤러(340)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 1/2 수평 주기 시간 동안 게이트 라인(GL1)에 게이트 구동 신호를 인가하고 나머지 1/2 수평 주기 시간 동안 게이트 라인(GL2)에 게이트 구동 신호를 순차적으로 인가한다. The
상기 데이터 드라이버(330)는 타이밍 컨트롤러(340)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여, 1/2 수평 주기 기간 동안 고계조 감마 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러(340)로부터의 데이터 신호를 고계조 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(DL1)에 공급하고, 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 저계조 감마 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러(340)로부터의 데이터 신호를 저계조 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(DL1)에 공급한다. In response to the data control signal from the
도 5를 참조하여, 본 발명 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 화소의 구조를 좀 더 자세하게 설명한다. 도 5는 도 4에 도시된 액정 표시 장치의 화소의 구조를 도시한 평면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 화소는 제1 화소 전극(460), 제2 화소 전극(462), 제1 박막 트랜지스터(T1), 제2 박막 트랜지스터(T2), 제1 게이트 라인(410), 제2 게이트 라인(415), 데이터 라인(220), 제1 축적 용량(CST1) 및 제2 축적 용량(CST2)을 포함한다. Referring to FIG. 5, the structure of a pixel of a liquid crystal display according to another embodiment of the present invention will be described in more detail. 5 is a plan view showing a structure of a pixel of the liquid crystal display device shown in FIG. As shown in FIG. The pixel of the liquid crystal display according to another embodiment of the present invention includes a
상기 제1 화소 전극(460)은 콘택홀(468)을 통하여 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(454)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(450)에 연결된다. 제1 화소 전 극(460)은 제1 트랜지스터(T1)를 통하여 데이터 라인(420)으로부터 고계조 데이터 신호를 인가받아 고계조 데이터 신호를 표현한다.The
상기 제2 화소 전극(462)은 제1 화소 전극(460)과 분리되어 제1 화소 전극(460)을 감싸는 형상으로 형성된다. 제2 화소 전극(462)은 콘택홀(464)을 통하여 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(459)과 연결되고, 콘택홀(466)을 통하여 제2 축적 용량(CST2)의 상부 전극(455)에 연결된다. 제2 화소 전극(462)은 제2 트랜지스터(T2)를 통하여 데이터 라인(420)으로부터 저계조 데이터 신호를 인가받아 저계조 데이터 신호를 표현한다.The
상기 제1 박막 트랜지스터(T1)는 제1 게이트 라인(410)에 연결되는 게이트 전극(412), 데이터 라인(520)에 연결되는 소오스 전극(422), 드레인 라인(452)에 연결되는 드레인 전극(454), 절연층을 매개로 하여 게이트 전극(412)과 중첩되는 활성층(430)을 포함한다. 제1 박막 트랜지스터(T1)는 제1 게이트 라인(410)으로 인가되는 게이트 구동 신호에 응답하여 1/2 수평 주기 기간 동안 데이터 라인(420)으로부터 공급되는 고계조 데이터 신호를 드레인 전극(454)을 통하여 드레인 라인(452)으로 인가한다. The first thin film transistor T1 includes a
상기 제2 박막 트랜지스터(T2)는 제2 게이트 라인(415)에 연결되는 게이트 전극(414), 데이터 라인(420)에 연결되는 소오스 전극(427), 드레인 라인(457)에 연결되는 드레인 전극(459), 절연층을 매개로 하여 게이트 전극(414)과 중첩되는 활성층(432)을 포함한다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 제2 게이트 라인(415)으로 인가되는 게이트 구동 신호에 응답하여 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 데이터 라 인(420)으로부터 공급되는 고계조 데이터 신호를 드레인 전극(459)을 통하여 드레인 라인(457)으로 인가한다. The second thin film transistor T2 includes a
상기 제1 게이트 라인(410)은 제1 박막 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(412)에 연결된다. 제1 게이트 라인(410)은 1/2 수평 주기 기간 동안 게이트 드라이버로부터 입력되는 게이트 구동 신호를 제1 박막 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(412)에 인가한다. The
상기 제2 게이트 라인(415)은 제2 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(414)에 연결된다. 제2 게이트 라인(412)은 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 게이트 드라이버로부터 입력되는 게이트 구동 신호를 제2 박막 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(414)에 인가한다. The
상기 데이터 라인(520)은 화소의 일측에 형성되며 제1 및 제2 게이트 라인(410,412)에 수직으로 교차되게 형성되어, 제1 박막 트랜지스터(T1)의 소오스 전극(422)과 제2 박막 트랜지스터(T2)의 소오스 전극(427)에 연결된다. 데이터 라인(420)은 1/2 수평 주기 기간 동안 데이터 드라이버로부터 입력되는 고계조 데이터 신호를 제1 박막 트랜지스터(T1)의 소오스 전극(422)에 인가하고, 나머지 1/2 수평 주기 기간 동안 데이터 드라이버로부터 입력되는 저계조 데이터 신호를 제1 박막 트랜지스터(T2)의 소오스 전극(427)에 인가한다.. The data line 520 is formed on one side of the pixel and is perpendicular to the first and
상기 제1 축적 용량(CST1)은 축적 용량 라인(440)에 연결되는 하부 전극(444)과, 절연층을 매개로 하부 전극(444)과 중첩되는 상부 전극(450)을 포함한다. 상부 전극(450)은 드레인 라인(452)을 통하여 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레 인 전극(454)과 집적 연결된다. 제1 축적 용량(CST1)의 하부 전극(444)과 상부 전극(450)은 제2 축적 용량(CST2)의 하부 전극(442)과 상부 전극(455)보다 넓은 면적을 가지는 것이 바람직하다.The first storage capacitor CST1 includes a lower electrode 444 connected to the
한편 드레인 라인(452)에 연결된 상부 전극(450)은 콘택홀(468)을 통하여 제1 화소 전극(460)에 연결된다. 따라서 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(454)에 연결된 드레인 라인(452)을 통해 입력되는 고계조 데이터 신호는 제1 화소 전극(460)에 인가됨과 동시에 제1 축적 용량(CST1)에 축적될 수 있다. The
상기 제2 축적 용량(CST2)은 축적 용량 라인(440)에 연결되는 하부 전극(442)과, 절연층을 매개로 하부 전극(442)과 중첩되는 상부 전극(455)을 포함한다. 상부 전극(455)은 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(459)과 연결된 제2 화소 전극(462)과 콘택홀(466)을 통하여 연결된다. 따라서 제2 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(459)에 연결된 드레인 라인(457)을 통해 입력되는 저계조 데이터 신호는 제2 화소 전극(462)에 인가되고, 제2 축적 용량(CST2)에 축적될 수 있다. The second storage capacitor CST2 includes a
다시 설명하면, 본 발명의 다른 예에 따른 액정 표시 장치는 제1 화소 전극(460)과 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(455)의 연결을 위한 콘택홀이 제거되고, 제1 박막 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(454)이 직접 제1 축적 용량(CST1)의 상부 전극(450)에 연결되는 구조를 가지기 때문에 액정 표시 장치의 제조 과정에서 제1 박막 트랜지스터(T1)로 정전기가 유입되는 경로가 차단되고, 발생된 정전기는 제1 박막 트랜지스터(T1)로 유입되기 전에 제1 축적 용량(CST1)에 축적될 수 있는 구조를 가진다. 따라서, 액정 표시 장치의 제조 과정에서는 정전기에 의한 채널 쇼트 불량, 특히 정전기에 의해 고계조 트랜지스터의 채널이 쇼트되는 문제점이 해결될 수 있다.In another exemplary embodiment of the present invention, the contact hole for connecting the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 고계조 데이터 신호를 스위칭하는 트랜지스터의 드레인 전극을 축적 용량의 상부 전극에 직접 연결시켜 드레인 전극과 고계조 화소 전극과의 콘택홀이 제거된 구조를 가지기 때문에, 종래 콘택홀로 유입되는 정전기에 의해 고계조 데이터 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터의 채널이 쇼트되는 현상이 제거되어 수율이 향상되는 효과가 있다.As described above, the liquid crystal display according to the present invention has a structure in which the drain electrode of the transistor for switching the high gray level data signal is directly connected to the upper electrode of the storage capacitor, and the contact hole between the drain electrode and the high gray level pixel electrode is removed Therefore, the phenomenon that the channel of the thin film transistor for switching the high gray scale data signal is short-circuited by the static electricity flowing into the conventional contact hole is eliminated, and the yield is improved.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
Claims (25)
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