KR101424274B1 - Liquid Crystal Display and Manufacturing Method for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판 및 상판; 기판의 일면에 위치하는 게이트 배선과 게이트 배선에 연결된 게이트; 게이트 배선 및 게이트 상에 위치하는 절연막; 절연막 상에 게이트 배선 및 게이트가 구분되도록 위치하는 컬러필터; 절연막 상에 위치하는 컬러필터 사이에 위치하는 반도체층과 반도체층에 접촉하는 소오스 및 드레인을 포함하는 트랜지스터; 게이트 배선과 교차하며 컬러필터 상에 위치하는 데이터 배선; 컬러필터의 상부에 위치하고 트랜지스터의 소오스 또는 드레인에 연결된 화소 전극; 상판의 일면에 위치하는 공통 전극; 및 컬러필터와 공통 전극 사이에 위치하는 스페이서를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.The present invention relates to a substrate and an upper plate; A gate wiring connected to the gate wiring and a gate located on one surface of the substrate; An insulating film located on the gate wiring and the gate; A color filter positioned on the insulating film so as to divide the gate wiring and the gate; A transistor including a source and a drain which are in contact with the semiconductor layer and between the color filter located on the insulating film; A data line crossing the gate line and located on the color filter; A pixel electrode which is located above the color filter and is connected to a source or a drain of the transistor; A common electrode disposed on one surface of the upper plate; And a spacer positioned between the color filter and the common electrode.
액정표시장치, 컬러필터, 화소 전극 A liquid crystal display, a color filter, a pixel electrode
Description
본 발명은 액정표시장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display and a method of manufacturing the same.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정 표시장치가 널리 사용되고 있다.As the information technology is developed, the market of display devices, which is a connection medium between users and information, is getting larger. Accordingly, a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), and a plasma display panel (PDP) Usage is increasing. Among them, liquid crystal display devices capable of realizing high resolution and capable of not only miniaturization but also enlargement are widely used.
여기서, 액정표시장치는 수광형 표시장치로 분류된다. 이러한 액정표시장치는 액정 패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로부터 광원을 제공받아 영상을 표현할 수 있다.Here, the liquid crystal display device is classified into a light receiving display device. Such a liquid crystal display device can display an image by receiving a light source from a backlight unit located under the liquid crystal panel.
액정표시장치는 컬러필터 기판과 어레이 기판으로 구성된다. 여기서, 컬러필터 기판은 투명한 기판의 일면에 화소 영역마다 이에 대응하여 형성되고, 어레이 기판은 게이트, 반도체층, 소오스 및 드레인을 포함하는 트랜지스터와 트랜지스터 의 소오스 또는 드레인에 연결된 화소 전극이 형성된다.The liquid crystal display device comprises a color filter substrate and an array substrate. Here, the color filter substrate is formed corresponding to each pixel region on one side of a transparent substrate, and the array substrate is formed with a transistor including a gate, a semiconductor layer, a source and a drain, and a pixel electrode connected to a source or a drain of the transistor.
종래에는 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 간격을 유지하는 스페이서를 구비하고 두 기판을 합착하고 합착시 오픈된 일부를 통해 액정층을 주입하고 오픈된 일부를 봉지하는 순서로 액정표시장치를 제작하였다.Conventionally, a liquid crystal display device is fabricated by providing spacers between the color filter substrate and the array substrate, bonding the two substrates together, injecting a liquid crystal layer through a part of the substrate that is opened when the substrates are bonded together, and sealing the open part.
그러나, 종래 액정표시장치는 제작시 배선과 이에 연결된 소자를 형성하기 위해 공정시간(예를 들면, 마스크의 사용 개수)에 의한 로스가 크게 작용하여 생산 수율이 저하되고 경쟁력이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 종래 액정표시장치의 제작시, 개구율이 감소하고 트랜지스터의 오프 커런트(Off-Current) 및 이에 따른 웨이브 잡신호(wave noise)가 발생하여 표시품질이 저하되는 문제가 있어 이의 개선이 요구된다.However, in the conventional liquid crystal display device, a loss due to a process time (for example, the number of used masks) is large in order to form a wiring and an element connected thereto during fabrication, thereby lowering the production yield and decreasing competitiveness. In addition, in manufacturing a conventional liquid crystal display device, there is a problem that the aperture ratio is reduced and off-current of the transistor and the wave noise due to the occurrence of the off-current of the transistor are reduced to deteriorate the display quality.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 마스크 사용 개수를 줄여 생산 수율을 향상시키고 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한, 액정표시장치의 제작시 개구율이 감소하는 문제와 트랜지스터의 오프 커런트(Off-Current) 및 이에 따른 웨이브 잡신호(wave noise)가 발생하여 표시품질이 저하되는 문제를 해결하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can reduce the number of masks used to improve the production yield and increase the competitiveness of products. The present invention also solves the problem that the aperture ratio is reduced during manufacture of a liquid crystal display device and the off-current of the transistor and the wave noise due to the off-current are caused, thereby degrading the display quality.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 기판 및 상판; 기판의 일면에 위치하는 게이트 배선과 게이트 배선에 연결된 게이트; 게이트 배선 및 게이트 상에 위치하는 절연막; 절연막 상에 게이트 배선 및 게이트가 구분되도록 위치하는 컬러필터; 절연막 상에 위치하는 컬러필터 사이에 위치하는 반도체층과 반도체층에 접촉하는 소오스 및 드레인을 포함하는 트랜지스터; 게이트 배선과 교차하며 컬러필터 상에 위치하는 데이터 배선; 컬러필터의 상부에 위치하고 트랜지스터의 소오스 또는 드레인에 연결된 화소 전극; 상판의 일면에 위치하는 공통 전극; 및 컬러필터와 공통 전극 사이에 위치하는 스페이서를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a substrate; A gate wiring connected to the gate wiring and a gate located on one surface of the substrate; An insulating film located on the gate wiring and the gate; A color filter positioned on the insulating film so as to divide the gate wiring and the gate; A transistor including a source and a drain which are in contact with the semiconductor layer and between the color filter located on the insulating film; A data line crossing the gate line and located on the color filter; A pixel electrode which is located above the color filter and is connected to a source or a drain of the transistor; A common electrode disposed on one surface of the upper plate; And a spacer positioned between the color filter and the common electrode.
화소 전극, 소오스 및 드레인은, 반도체층 및 컬러필터 상에 연속 증착되고 선택적인 에칭에 의해 형성되며, 소오스 및 드레인은 화소 전극의 잔류 분 상에 위치할 수 있다.The pixel electrode, the source and the drain are successively deposited on the semiconductor layer and the color filter and are formed by selective etching, and the source and drain may be located in the remaining fraction of the pixel electrode.
화소 전극의 잔류 분은, 소오스 및 드레인의 보조 전극일 수 있다.The remaining portion of the pixel electrode may be an auxiliary electrode of a source and a drain.
트랜지스터는, 기판 상에 위치하는 게이트 배선에 연결된 게이트와, 게이트 상에 위치하는 절연막과, 절연막 상에 위치하는 반도체층과, 반도체층 상에 위치하며 데이터 배선에 연결된 소오스와, 소오스와 이격된 드레인을 포함할 수 있다.The transistor includes a gate connected to the gate wiring on the substrate, an insulating film located on the gate, a semiconductor layer located on the insulating film, a source located on the semiconductor layer and connected to the data wiring, . ≪ / RTI >
컬러필터는, 적색, 녹색 및 청색을 포함할 수 있다.The color filter may include red, green, and blue.
한편, 다른 측면에서 본 발명은, 기판과 상판을 준비하는 단계; 기판의 일면에 게이트 배선과 게이트 배선에 연결된 게이트를 형성하는 단계; 게이트 배선과 게이트 상에 절연막을 형성하고 절연막 상에 반도체층을 형성하고 반도체층 상에 제1포토레지스트를 형성하는 단계; 제1포토레지스트를 패턴하여 절연막 상에 반도체층을 섬 형태로 형성하는 단계; 절연막 상에 게이트 배선 및 반도체층이 구분되도록 컬러필터를 형성하는 단계; 게이트 배선, 반도체층 및 컬러필터 상에 제1금속 및 제2금속을 연속 증착하고 제1금속 및 제2금속 상에 제2포토레지스트를 형성하는 단계; 제2포토레지스트를 선태적으로 패턴하여 제1금속의 일부는 반도체층에 접촉하는 소오스 및 드레인으로 형성하고 제1금속의 남은 일부는 컬러필터 상에 위치하는 데이터 배선으로 형성하며, 제2금속은 컬러필터 상에 위치하는 화소 전극으로 형성하는 단계; 소오스, 드레인, 데이터 배선 및 화소 전극 상에 보호막을 형성하는 단계; 상판의 일면에 공통 전극을 형성하는 단계; 보호막 또는 공통 전극 상에 스페이서를 형성하는 단계; 및 기판과 상판 사이에 액정층을 배치하고 합착하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 제조방법을 제공한다.On the other hand, in another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a substrate and a top plate; Forming a gate wiring and a gate connected to the gate wiring on one surface of the substrate; Forming an insulating film on the gate wiring and the gate, forming a semiconductor layer on the insulating film, and forming a first photoresist on the semiconductor layer; Patterning the first photoresist to form a semiconductor layer in an island shape on the insulating film; Forming a color filter such that a gate wiring and a semiconductor layer are separated from each other on an insulating film; Sequentially depositing a first metal and a second metal on the gate wiring, the semiconductor layer and the color filter, and forming a second photoresist on the first metal and the second metal; The second photoresist is patterned selectively to form a portion of the first metal with a source and a drain contacting the semiconductor layer and the remaining portion of the first metal with a data line located on the color filter, Forming a pixel electrode on a color filter; Forming a protective film on the source, the drain, the data line, and the pixel electrode; Forming a common electrode on one surface of the upper plate; Forming a spacer on the protective film or the common electrode; And disposing and bonding a liquid crystal layer between the substrate and the upper plate.
화소 전극, 상기 소오스 및 상기 드레인은, 반도체층 및 컬러필터 상에 연속 증착되고 선택적인 에칭에 의해 분리 형성되며, 소오스 및 드레인은 화소 전극의 잔류 분 상에 위치할 수 있다.The pixel electrode, the source, and the drain are successively deposited on the semiconductor layer and the color filter and separately formed by selective etching, and the source and the drain may be located in the remaining fraction of the pixel electrode.
화소 전극의 잔류 분은, 소오스 및 드레인의 보조 전극일 수 있다.The remaining portion of the pixel electrode may be an auxiliary electrode of a source and a drain.
트랜지스터는, 기판 상에 위치하는 게이트 배선에 연결된 게이트와, 게이트 상에 위치하는 절연막과, 절연막 상에 위치하는 반도체층과, 반도체층 상에 위치하며 데이터 배선에 연결된 소오스와, 소오스와 이격된 드레인을 포함할 수 있다.The transistor includes a gate connected to the gate wiring on the substrate, an insulating film located on the gate, a semiconductor layer located on the insulating film, a source located on the semiconductor layer and connected to the data wiring, . ≪ / RTI >
컬러필터는, 적색, 녹색 및 청색을 포함할 수 있다.The color filter may include red, green, and blue.
본 발명은, 마스크 사용 개수를 줄여 생산 수율을 향상시키고 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다. 또한, 액정표시장치의 제작시 개구율이 감소하는 문제와 트랜지스터의 오프 커런트(Off-Current) 및 이에 따른 웨이브 잡신호(wave noise)가 발생하여 표시품질이 저하되는 문제를 해결하는 효과가 있다.The present invention provides a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can reduce the number of masks used to improve the production yield and enhance the competitiveness of products. In addition, there is an effect of solving the problem that the aperture ratio is reduced at the time of manufacturing the liquid crystal display device, and the off-current of the transistor and the wave noise due to the occurrence of the off-current cause deterioration of the display quality.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도 이고, 도 1b는 에지형 광원의 일 예시도 이다.FIG. 1A is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an example of an edge light source.
도 1a에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 광을 출사하는 광원(171)을 포함할 수 있다. 또한, 광원(171)으로부터 출사되는 광을 인도하는 광학필름층(176)을 포함할 수 있다. 광학필름층(176)은 광원(171) 상에 위치하는 확산판(172), 확산시트(173), 광학시트(174) 및 보호시트(175)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1A, the liquid crystal display device may include a
광원(171)의 경우 예를 들면, 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극관 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 중 어느 하나를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.In the case of the
또한, 광원(171)은 램프가 일 측면 외측에 위치하는 에지형, 램프가 양쪽 측면에 위치하는 듀얼형, 램프가 직선으로 다수 배열된 직하형 중 어느 하나를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 광원(171)은 인버터에 연결되어 전원을 공급받아 광을 출사할 수 있다.In addition, the
도 1a에 도시된 광원(171)은 직하형을 일례로 나타낸 것이다. 이와는 달리 도 1b를 참조하면, 에지형 광원(171)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같은 에지형 광원(171)은 일 측면 외측에 램프(171a)와 램프(171a)로부터 출사된 광을 안내하는 도광판(171b)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
앞서 설명한 광학시트(174)의 경우, 예를 들면 도시된 바와 같이 프리즘 형상일 수 있으나, 렌티큘러 렌즈 마이크로 렌즈 등과 같은 형상으로 위치할 수도 있다. 이러한 광학시트(174)는 비드를 포함할 수도 있다.In the case of the
한편, 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널(183) 및 광원(171)이 수납되는 상부 케이스(190) 및 하부 케이스(170)를 포함할 수 있다.The liquid crystal display device may include an
여기서, 하부 케이스(170)는 광원(171)을 수납할 수 있다. 광원(171) 상에는 액정패널(183)이 일정 간격을 두고 위치할 수 있다. 액정패널(183) 및 광원(171)은 하부 케이스(170)와 체결되는 상부 케이스(190)에 의해 고정 및 보호될 수 있다.Here, the
상부 케이스(190)의 상부 면에는 액정패널(183)의 화상 표시 영역을 노출시키는 개구부가 마련될 수 있다. 그리고 액정패널(183)과 광원(171) 사이에 위치하는 광학필름층(176)의 주변부가 안착 되는 몰드프레임(미도시)이 더 포함될 수도 있다.An opening for exposing the image display area of the
액정패널(183)은 상판(120)과, 트랜지스터와 컬러필터가 형성된 기판(110)이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 가질 수 있다. 이러한 액정패널(183)은 트랜지스터에 의해 독립적으로 구동되는 서브 픽셀이 매트릭스 형태로 배열되고, 서브 픽셀 각각이 공통 전극에 공급된 공통 전압과 트랜지스터를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와의 차전압에 따라 액정 배열을 제어하여 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시할 수 있다.The
또한, 액정패널(183)의 기판(110)에는 구동부(189)가 접속될 수 있다. 구동부(189)는 액정패널(183)의 데이터 배선과 게이트 배선을 각각 구동하기 위한 구동 칩(187)을 실장하여 기판(110)과 일측부가 접속된 다수의 필름 회로(186)와, 다수의 필름 회로(186)의 타측부와 접속된 인쇄 회로 기판(188)를 포함할 수 있다.A
구동 칩(187)을 실장한 필름 회로(186)는 COF(Chip On Film)나 TCP(Tape Carrier Package) 방식을 나타낸 것이다. 그러나 이와는 달리 구동 칩(187)은 COG(Chip On Glass) 방식으로 기판(110) 상에 직접 실장되거나, 트랜지스터 형성 공정에서 기판(110) 상에 형성되어 내장될 수 있다.The
한편, 앞서 설명한 액정패널(183)은 게이트 배선들을 통해 공급되는 스캔 신호와, 데이터 배선들을 통해 공급되는 데이터전압에 따라 각 서브 픽셀에 화상을 표시할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 스캔 신호는 1수평 시간 동안만 공급되는 게이트 하이 전압과, 나머지 기간 동안 공급되는 게이트 로우 전압이 교번되는 펄스 신호일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Here, the scan signal may be a pulse signal that alternates between a gate high voltage supplied only during one horizontal time period and a gate low voltage supplied during the remaining period, but is not limited thereto.
서브 픽셀에 포함된 트랜지스터는 게이트 배선들로부터 게이트 하이 전압이 공급되는 경우 턴-온되어, 데이터 배선들로부터 인가되는 데이터전압을 액정층에 공급할 수 있다.The transistor included in the subpixel may be turned on when a gate high voltage is supplied from the gate wirings to supply the data voltage applied from the data wirings to the liquid crystal layer.
액정층은 데이터 배선들로부터 데이터 전압이 공급되는 화소 전극과, 공통 전압이 인가되는 공통 전극 사이에 형성될 수 있다.The liquid crystal layer may be formed between a pixel electrode to which a data voltage is supplied from the data lines and a common electrode to which a common voltage is applied.
이에 따라, 액정표시장치는 각 서브 픽셀의 트랜지스터가 턴-온되어 화소 전극으로 데이터 전압이 인가되면, 액정층에 데이터전압과 공통 전압의 차전압이 충전되면서 화상을 표시할 수 있다.Accordingly, when a transistor of each sub-pixel is turned on and a data voltage is applied to the pixel electrode, the liquid crystal display can display an image while the difference voltage between the data voltage and the common voltage is charged in the liquid crystal layer.
이와 반대로, 게이트 배선들로부터 게이트 로우 전압이 공급되는 경우, 트랜지스터는 턴-오프되면서 액정층에 충전된 데이터전압이 스토리지 커패시터에 의해 1프레임 기간 동안 유지할 수 있다.On the other hand, when the gate line voltage is supplied from the gate lines, the data voltage charged in the liquid crystal layer can be maintained by the storage capacitor for one frame period while the transistor is turned off.
이와 같이, 액정패널(183)은 게이트 배선들을 통해 공급되는 스캔 신호에 따라 상이한 동작을 반복할 수도 있다.In this way, the
이하에서는, 도 1a의 "Z"영역의 확대도를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 서브 픽셀 구조에 대해 더욱 자세히 설명한다.Hereinafter, the sub-pixel structure of the liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to an enlarged view of the "Z"
도 2는 도 1a의 "Z"영역을 확대하여 절단한 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the "Z"
도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 기판(110) 및 상판(120)을 포함할 수 있다. 또한, 기판(110)의 일면에 일 방향으로 위치하는 게이트 배선(111b)과 게이트 배선(111b)에 연결된 게이트(111c, 111d)와 패드부(111a)를 포함할 수 있다. 게이트 배선(111b)과 게이트(111c, 111d)와 패드부(111a)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.2, the liquid crystal display device may include a
또한, 게이트 배선(111b)과 게이트(111c, 111d)와 패드부(111a) 상에 위치하는 절연막(112)을 포함할 수 있다. 절연막(112)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx)을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The insulating
또한, 절연막(112) 상에 게이트 배선(111b)과 게이트(111c, 111d)와 패드부(111a)가 구분되도록 위치하는 컬러필터(114)를 포함할 수 있다. 컬러필터(114)는 적색, 청색 및 녹색을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
또한, 절연막(112) 상에서 컬러필터(114) 사이에 위치하는 반도체층(113a, 113b)을 포함할 수 있다. 반도체층(113a, 113b)은 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 반도체층(113a, 113b)은 섬 형태로 형성되어, 반도체층(113a, 113b)의 테일(tail)(또는 액티브 테일)에 의한 오프 커런트(Off-Current) 및 이에 따른 웨이브 잡신호(wave noise) 불량을 방지할 수 있으며, 테일 제거에 따른 개구율 향상 효과가 있을 수 있다.Further, it may include
또한, 반도체층(113a, 113b) 상에 접촉하는 소오스(116a) 및 드레인(116b)을 포함하는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 트랜지스터는 기판(110) 상에 위치하는 게이트 배선(111b)에 연결된 게이트(111c, 111d)와, 게이트(111c, 111d) 상에 위치하는 절연막(112)과, 절연막(112) 상에 위치하는 반도체층(113a, 113b)과, 반도체층(113a, 113b) 상에 위치하며 데이터 배선(118)에 연결된 소오스(116a)와, 소오스(116a)와 이격된 드레인(116b)을 포함할 수 있다.In addition, it may include a transistor including a
여기서, 소오스(116a) 및 드레인(116b)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 소오스(116a) 및 드레인(116b)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 소오스(116a) 및 드레인(116b)이 다중층일 경우에는 몰리브덴-티타늄/구리, 몰리브덴/티타늄, 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층이거나, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.The
또한, 게이트 배선(111b)과 교차하며 컬러필터(114) 상에 위치하는 데이터 배선(118)을 포함할 수 있다. 여기서, 데이터 배선(118)이 형성될 때, 게이트 배선(111b)를 하부 전극으로 하는 커패시터 상부 전극이 형성될 수도 있다.And may include a
또한, 컬러필터(114)의 상부에 위치하고 트랜지스터의 소오스(116a) 또는 드레인(116b)에 연결된 화소 전극(115)을 포함할 수 있다. 화소 전극(115)은 소오스(116a) 및 드레인(116b) 전극보다 앞선 공정에 의해 형성될 수 있으며, 더욱 자세하게는 화소 전극(115)과 소오스(116a) 및 드레인(116b)이 연속 증착되어 선택적으로 패턴됨으로써 각각 구분될 수 있다.And may include a
즉, 화소 전극(115), 소오스(116a) 및 드레인(116b)은, 반도체층(113a, 113b) 및 컬러필터(114) 상에 연속 증착되고 선택적인 에칭에 의해 형성되며, 소오스(116a) 및 드레인(116b)은 화소 전극(115)의 잔류 분 상에 위치할 수 있다. 여기서, 화소 전극(115)의 잔류 분은, 소오스(116a) 및 드레인(116b)의 보조 전극 역할을 할 수 있다.That is, the
한편, 위와 같이 화소 전극(115), 소오스(116a) 및 드레인(116b)은, 반도체층(113a, 113b) 및 컬러필터(114) 상에 연속 증착하고 선택적인 에칭을 하게 되면, 컬러필터(114) 상에 1차적인 보호막을 생략할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, when the
또한, 소오스(116a) 및 드레인(116b)과 화소 전극(115)을 덮는 보호막(117)을 포함할 수 있다. 여기서, 보호막(117)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물 등의 무기물을 SOG(silicate on glass)법으로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.And may include a
또한, 상판(120)의 일면에 위치하는 공통 전극(121)을 포함할 수 있다. 공통 전극(121)은 화소 전극(115)과 대향하도록 위치할 수 있다.And may include a
또한, 데이터 배선(118)의 상부에 위치하며 상판(120)에 위치하는 공통 전극(121)에 접촉하는 스페이서(125)를 포함할 수 있다. 스페이서(125)는 기판(110)과 상판(120)의 간격을 유지하는 역할을 할 수 있다.And may include a
또한, 기판(110)과 상판(120) 사이에 위치하는 액정층(122)을 포함할 수 있다. 액정층(122)은 합착된 기판(110)과 상판(120) 사이에 주입되는 방법에 의해 기판(110)과 상판(120) 사이에 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.And may include a
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 단면도이다.3A to 3H are process cross-sectional views schematically showing a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 액정표시장치의 제조하기에 앞서 기판과 상판을 준비하는 단계를 실시할 수 있다.First, a step of preparing a substrate and an upper plate may be performed prior to the production of a liquid crystal display device.
다음, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 일면에 게이트 배선(111b)과 게이트 배선(111b)에 연결된 게이트(111c, 111d)를 형성하는 단계를 실시할 수 있다. 게이트 배선(111b)과 게이트(111c, 111d)를 형성할 때는 패드부(111a)를 함께 형성할 수 있다. 패드부(111a)는 게이트 배선(111b)에 연결된 게이트 패드부와 데이터 배선(미도시)에 연결된 데이터 패드부를 포함할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3A, a step of forming
여기서, 게이트 배선(111b)과 게이트(111c, 111d)와 패드부(111a)는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Here, the
다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 게이트 배선(111b)과 게이트(111c, 111d) 상에 절연막(112)을 형성하고 절연막(112) 상에 반도체층(113)을 형성하고 반도체층(113) 상에 제1포토레지스트(PR1)를 형성하는 단계를 실시할 수 있다.3B, an insulating
여기서, 반도체층(113)은 순수 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+ a-Si:H)으로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Here, the
다음, 도 3b에 도시된 제1포토레지스트(PR1)를 패턴하여 도 3c에 도시된 바와 같이, 절연막(112) 상에 반도체층(113a, 113b)을 섬 형태로 형성하는 단계를 실시할 수 있다.Next, the first photoresist PR1 shown in FIG. 3B may be patterned to form island-
패드부(111a)는 하프톤 마스크를 이용하여 절연막(112)과 반도체층(113a, 113b) 사이로 노출되도록하고, 반도체층(113a, 113b)을 섬 형태로 형성하면, 반도체층의 테일(tail)(또는 액티브 테일)에 의한 오프 커런트(Off-Current) 및 이에 따른 웨이브 잡신호(wave noise) 불량을 방지할 수 있으며, 테일 제거에 따른 개구율 향상 효과가 있을 수 있다.The
다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 절연막(112) 상에 게이트 배선(111b) 및 반도체층(113a, 113b)이 구분되도록 컬러필터(114)를 형성하는 단계를 실시할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3D, a step of forming the
컬러필터(114)는 적색, 녹색 및 청색을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 컬러필터(114) 형성시 화소 영역마다 분리 형성하되, 이후 게이트 배선(111b) 상에는 커패시터의 상부 전극을 형성할 수 있도록 하고, 반도체층(113a, 113b) 상에는 금속이 접촉하도록 한다.The
다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 게이트 배선(111b), 반도체층(113a, 113b) 및 컬러필터(114) 상에 제1금속(115) 및 제2금속(116)을 연속 증착하고 제1금속(115) 및 제2금속(116) 상에 제2포토레지스트(PR2)를 형성하는 단계를 실시할 수 있다. Next, as shown in FIG. 3E, a
여기서, 제1금속(115)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)와 같은 투명 도전막으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Here, the
여기서, 제2금속(116)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 제2금속(116)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 제2금속(116)이 다중층일 경우에는 몰리브덴-티타늄/구리, 몰리브덴/티타늄, 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중 층이거나, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the
다음, 도 3e에 도시된 제2포토레지스트(PR2)를 선태적으로 패턴하여 도 3f에 도시된 바와 같이, 제1금속(115)의 일부는 반도체층(113a, 113b)에 접촉하는 소오스(116a) 및 드레인(116b)으로 형성하고 제1금속(115)의 남은 일부는 컬러필터(114) 상에 위치하는 데이터 배선(118)으로 형성하며, 제2금속(116)은 컬러필터(114) 상에 위치하는 화소 전극(116)으로 형성하는 단계를 실시할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3F, the second photoresist PR2 shown in FIG. 3E is selectively patterned so that a part of the
여기서, 제1금속(115)은 하프톤 마스크를 이용하여 컬러필터(114) 상에 화소 전극(116)으로 구분되어 복수 위치하도록 형성할 수 있다. 여기서, 제2금속(116)은 제2포토레지스트(PR2)를 선태적으로 패턴함에 따라 하부에 위치하는 게이트 배선(111b)과 대향하는 커패시터의 상부 전극으로 형성될 수 있다. 여기서, 데이터 배선(118)은 컬러필터(114) 상에 위치하는 제1금속(115)의 잔류 분 상에 위치할 수도 있다.Here, the
여기서, 화소 전극(115)은 소오스(116a) 및 드레인(116b) 전극보다 앞선 공정에 의해 형성될 수 있으며, 더욱 자세하게는 화소 전극(115)과 소오스(116a) 및 드레인(116b)이 연속 증착되어 선택적으로 패턴됨으로써 각각 구분될 수 있다.Here, the
즉, 화소 전극(115), 소오스(116a) 및 드레인(116b)은, 반도체층(113a, 113b) 및 컬러필터(114) 상에 연속 증착되고 선택적인 에칭에 의해 형성되며, 소오스(116a) 및 드레인(116b)은 화소 전극(115)의 잔류 분 상에 위치할 수 있다. 여기 서, 화소 전극(115)의 잔류 분은, 소오스(116a) 및 드레인(116b)의 보조 전극 역할을 할 수 있다.That is, the
한편, 위와 같이 화소 전극(115), 소오스(116a) 및 드레인(116b)은, 반도체층(113a, 113b) 및 컬러필터(114) 상에 연속 증착하고 선택적인 에칭을 하게 되면, 컬러필터(114) 상에 1차적인 보호막을 생략할 수 있으며 마스크 공정 1회를 생략하는 효과가 있다.On the other hand, when the
다음, 도 3g에 도시된 바와 같이, 컬러필터(114)를 포함하는 소오스(116a), 드레인(116b), 데이터 배선(118) 및 화소 전극(115) 상에 보호막(117)을 형성하는 단계를 실시할 수 있다.Next, as shown in Fig. 3G, a step of forming a
여기서, 보호막(117)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물 등의 무기물을 SOG(silicate on glass)법으로 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Here, the
다음, 도 3h에 도시된 바와 같이, 상판(120)의 일면에 공통 전극(121)을 형성하는 단계를 실시할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3H, a step of forming the
공통 전극(121)은 화소 전극(115)과 대향하는 위치에서 액정층(122)의 배열을 조절하는 전기적 신호를 전달하도록 상기 기판(110)과 연결될 수 있다.The
다음, 도 3h에 도시된 바와 같이, 보호막(117) 또는 공통 전극(121) 상에 스페이서(125)를 형성하는 단계를 실시할 수 있다. 스페이서(125)는 기판(110) 상에 위치하며 데이터 배선(118)의 상부에 대응하는 보호막(117) 상에 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않고 공통 전극(121) 상에 형성할 수도 있다.Next, as shown in FIG. 3H, a step of forming a
다음, 도 3h에 도시된 바와 같이, 기판(110)과 상판(120) 사이에 액정층(122)을 배치하고 합착하는 단계를 실시할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3H, a step of arranging and bonding the
액정층(122)은 합착된 기판(110)과 상판(120) 사이에 주입되는 방법에 의해 기판(110)과 상판(120) 사이에 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
앞서 설명한 바와 같은 액정표시장치는 게이트 배선(111b)과 데이터 배선(118)에 스캔 신호와, 데이터 신호가 공급되면, 스토리지 커패시터에 데이터 전압이 저장될 수 있다. 그리고 스토리지 커패시터에 저장된 데이터 전압에 의해 화소 전극(115)과 공통 전극(121) 사이에 위치하는 액정층(122)의 배열이 변하게 되면서 기판(110)의 하부에 위치하는 광원이 컬러필터(114)를 통해 출사하게 되므로 원하는 영상을 표현할 수 있다.In the liquid crystal display device as described above, when a scan signal and a data signal are supplied to the
이상 본 발명은, 마스크 사용 개수를 줄여 생산 수율을 향상시키고 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 액정표시장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한, 액정표시장치의 제작시 개구율이 감소하는 문제와 트랜지스터의 오프 커런트(Off-Current) 및 이에 따른 웨이브 잡신호(wave noise)가 발생하여 표시품질이 저하되는 문제를 해결하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can reduce the number of masks used to improve the production yield and enhance the competitiveness of products. The present invention also solves the problem that the aperture ratio is reduced during manufacture of a liquid crystal display device and the off-current of the transistor and the wave noise due to the off-current are caused, thereby degrading the display quality.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description. Also, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.FIG. 1A is an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 1b는 에지형 광원의 일 예시도.1B is an example of an edge type light source.
도 2는 도 1a의 "Z"영역을 확대하여 절단한 단면도.Fig. 2 is a cross-sectional view of the "Z" region of Fig.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 단면도.FIGS. 3A to 3H are cross-sectional views schematically showing a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
110: 기판 112: 절연막110: substrate 112: insulating film
113a, 113b: 반도체층 114: 컬러필터113a, 113b: semiconductor layer 114: color filter
115: 화소 전극 116a, 116b: 소오스 및 드레인115:
117: 보호막 120: 상판117: protective film 120: top plate
121: 공통 전극 122: 액정층121: common electrode 122: liquid crystal layer
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
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