KR101725993B1 - Method for fabricating liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 횡전계형 액정표시장치 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 횡전계형 액정표시장치 제조방법은, 기판 상에 투명성 도전층과 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 투명성 도전층과 금속막의 적층 구조를 갖는 게이트 배선, 게이트 배선과 평행한 공통 배선, 공통 배선과 평행한 제 1 화소전극, 제 1 화소 전극으로부터 분기된 제 2 화소전극패턴, 화소 영역이 오픈된 사각 구조의 제 1 공통전극패턴, 화소 영역의 중심에서 제 2 화소전극패턴과 교대로 배치되는 제 2 공통전극패턴, 게이트 배선으로부터 연장된 게이트 패드 및 데이터 패드를 형성하는 단계, 게이트 배선 등이 형성된 기판 상에 게이트 절연막과 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선 상부에 액티브층을 형성하는 단계, 액티브층이 형성된 기판 상에 소스/드레인 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극, 공통 배선과 교차하고 제 2 화소전극패턴과 평행하고 제 2 공통전극패턴과 평행하고 데이터 패드와 연결된 데이터 배선, 게이트 패드패턴 및 데이터 패드패턴을 형성하는 단계, 소스/드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호막을 형성한 다음, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 화소 영역에 형성된 게이트 절연막과 보호막을 제거하여 제 2 화소전극패턴, 제 1 공통전극패턴 및 제 2 공통전극패턴을 노출 시키는 단계 및 노출된 화소 영역에 투명성 도전층에 대한 식각 공정과 금속막에 대한 식각 공정을 순차적으로 진행하여 화소 영역에 투명성 도전층을 포함하는 제 1 공통 전극, 제 2 공통전극 및 제 2 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 화소 영역은 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된다.The present invention discloses a method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device. A method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention comprises sequentially forming a transparent conductive layer and a metal film on a substrate and then performing a mask process to form a gate wiring having a laminated structure of a transparent conductive layer and a metal film, A second pixel electrode pattern branched from the first pixel electrode, a first common electrode pattern of a rectangular structure in which a pixel region is opened, a first common electrode pattern of a square structure in which a pixel region is opened, Forming a second common electrode pattern alternately arranged with the gate electrode, a gate pad extended from the gate wiring, and a data pad; forming a gate insulating film, an amorphous silicon film, and a doped amorphous silicon film sequentially Then, a mask process is performed to form an active layer on the gate wiring, a step in which the active layer is formed A source / drain electrode, a data line parallel to the second pixel electrode pattern and parallel to the second common electrode pattern and connected to the data pad, intersecting the source / drain electrode and the common wiring, Forming a gate pad pattern and a data pad pattern, forming a protective film on the substrate on which the source / drain electrodes are formed, and then removing the gate insulating film and the protective film formed on the pixel region using a diffraction mask or a halftone mask, Exposing the electrode pattern, the first common electrode pattern, and the second common electrode pattern, and sequentially etching the transparent conductive layer and the metal film to the exposed pixel region to sequentially form a transparent conductive layer Forming a first common electrode, a second common electrode, and a second pixel electrode, Cross wiring and data wiring are defined as crossing.
Description
본원 발명은 액정표시장치 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device.
액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점이 있어 CRT(Cathode-Ray Tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.The liquid crystal display device has been attracting attention as an alternative means to overcome the disadvantages of the CRT (Cathode-Ray Tube) due to its advantages such as miniaturization, light weight and low power consumption. Currently, almost all the information And is mounted on a processing apparatus.
이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여, 다른 분자 배열로 변환시켜 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.Such a liquid crystal display device generally applies a voltage to a specific molecular arrangement of a liquid crystal to convert it into another molecular array to convert a change in optical property into a visual change, and is a display device using modulation of light by a liquid crystal cell.
상기 액정표시장치는 화소 단위를 이루는 액정 셀의 형성 공정을 동반하는 패널 상부기판 및 하부기판의 제조공정과, 액정 배향을 위한 배향막의 형성 및 러빙(Rubbing) 공정과, 상부기판 및 하부기판의 합착 공정과, 합착된 상부기판 및 하부기판 사이에 액정을 주입하고 봉지하는 공정 등의 여러 과정을 거쳐 완성되게 된 다.The liquid crystal display device has a manufacturing process of a panel upper substrate and a lower substrate accompanied by a process of forming a liquid crystal cell constituting a pixel unit, an alignment film formation and a rubbing process for alignment of liquid crystal, And a process of injecting and sealing the liquid crystal between the upper substrate and the lower substrate, and the like.
상기 하부기판 제조공정에서는 복수개의 게이트 배선과 데이터 배선을 교차 배열하여 단위 화소 영역을 정의하고, 각각의 화소 영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT"라 함)와 화소 전극(Pixel electrode)을 형성한다. 상기 박막 트랜지스터는 게이트 배선을 통해 공급되는 구동신호에 의해 턴온(Turn On) 되어, 상기 데이터 배선으로부터 공급되는 그래픽 신호를 화소 전극에 공급하는 스위칭 기능을 한다. 이렇게 화소 전극에 공급된 그래픽 신호는 액정을 회전시키는 전계를 발생시켜 외부광 또는 내부광을 변조시켜 화상을 디스플레이한다.In the lower substrate manufacturing process, a plurality of gate wirings and data wirings are cross-arrayed to define a unit pixel region. In each pixel region, a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) and a pixel electrode Pixel electrode. The thin film transistor is turned on by a driving signal supplied through a gate wiring and performs a switching function of supplying a graphic signal supplied from the data wiring to a pixel electrode. The graphic signal thus supplied to the pixel electrode generates an electric field for rotating the liquid crystal to modulate external light or internal light to display an image.
상기와 같은 액정표시장치는 네마틱상의 액정분자를 기판에 대해 수직한 방향으로 구동시키는 트위스티드 네마틱(Twisted Nematic; TN)방식의 액정표시장치를 나타내며, 상기 방식의 액정표시장치는 시야각이 90도 정도로 좁다는 단점이 있다.The liquid crystal display device as described above is a twisted nematic (TN) type liquid crystal display device that drives nematic liquid crystal molecules in a direction perpendicular to the substrate. The liquid crystal display device of this type has a viewing angle of 90 degrees As shown in Fig.
이것은 액정분자의 굴절률 이방성(refractive anisotropy)에 기인하는 것으로 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 액정표시패널에 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직방향으로 배향되기 때문이다.This is because of the refractive anisotropy of the liquid crystal molecules, and liquid crystal molecules aligned horizontally with the substrate are oriented in a direction substantially perpendicular to the substrate when a voltage is applied to the liquid crystal display panel.
이에 액정분자를 기판에 대해 수평한 방향으로 구동시켜 시야각을 170도 이상으로 향상시킨 횡전계(In Plane Switching; IPS)방식 액정표시장치가 개발되었다.An IPS (In Plane Switching) liquid crystal display device has been developed in which a liquid crystal molecule is driven in a horizontal direction with respect to a substrate to improve a viewing angle to 170 degrees or more.
상기 횡전계 방식 액정표시장치는 액정표시장치의 하부기판 상에 화소전극과 공통전극을 배치한 구조이다. 특히, 횡전계 방식 액정표시장치는 화소전극 또는 공 통전극 중 어느 하나를 불투명 금속으로 사용하기 때문에 개구율이 낮은 단점이 있다.The transverse electric field type liquid crystal display device has a structure in which pixel electrodes and common electrodes are arranged on a lower substrate of a liquid crystal display device. Particularly, since the transverse electric field type liquid crystal display device uses either a pixel electrode or a common electrode as an opaque metal, the aperture ratio is low.
액정표시장치가 고개구율과 고투과율 특성을 갖기 위해서는 정해진 화소 영역 내에서 배치된 게이트 배선과 데이터 배선, 화소전극 및 공통전극의 폭을 좁게 형성하는 것이 바람직하다.In order for the liquid crystal display device to have a high aperture ratio and a high transmittance characteristic, it is preferable to narrow the widths of the gate wirings, the data wirings, the pixel electrodes, and the common electrodes arranged in the predetermined pixel region.
하지만, 액정표시장치 제조방법에 사용되는 노광기의 물리적 특성상 패터닝되는 배선폭 또는 전극 폭을 일정폭 이하로 줄이기 어렵다. 이것은 액정표시장치 제조공정에서 사용되는 마스크와 노광기의 한계 때문이다.However, it is difficult to reduce the wiring width or the electrode width to be patterned to a certain width or less due to the physical characteristics of the exposure apparatus used in the liquid crystal display manufacturing method. This is due to the limitations of the mask and the exposure system used in the LCD manufacturing process.
본 발명은 액정표시장치 제조 공정에 사용되는 마스크와 노광 장비의 물리적 해상도보다 훨씬 좁게 배선 또는 전극 폭을 형성할 수 있는 액정표시장치 제조방법을 제공함에 있다.The present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of forming a wiring or an electrode width much narrower than a physical resolution of a mask and an exposure apparatus used in a liquid crystal display device manufacturing process.
또한, 본 발명은 액정표시장치의 화소 영역에 형성되는 신호 배선과 전극 폭을 미세 패턴으로 형성하여 화소 개구율과 투과율을 높인 액정표시장치 제조방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device in which signal wirings and electrode widths formed in pixel regions of a liquid crystal display device are formed in fine patterns to increase the pixel aperture ratio and transmittance.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 횡전계형 액정표시장치 제조방법은, 기판 상에 투명성 도전층과 금속막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 투명성 도전층과 금속막의 적층 구조를 갖는 게이트 배선, 게이트 배선과 평행한 공통 배선, 공통 배선과 평행한 제 1 화소전극, 제 1 화소 전극으로부터 분기된 제 2 화소전극패턴, 화소 영역이 오픈된 사각 구조의 제 1 공통전극패턴, 화소 영역의 중심에서 제 2 화소전극패턴과 교대로 배치되는 제 2 공통전극패턴, 게이트 배선으로부터 연장된 게이트 패드 및 데이터 패드를 형성하는 단계, 게이트 배선 등이 형성된 기판 상에 게이트 절연막과 비정질 실리콘막 및 도핑된 비정질 실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선 상부에 액티브층을 형성하는 단계, 액티브층이 형성된 기판 상에 소스/드레인 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극, 공통 배선과 교차하고 제 2 화소전극패턴과 평행하고 제 2 공통전극패턴과 평행하고 데이터 패드와 연결된 데이터 배선, 게이트 패드패턴 및 데이터 패드패턴을 형성하는 단계, 소스/드레인 전극이 형성된 기판 상에 보호막을 형성한 다음, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 화소 영역에 형성된 게이트 절연막과 보호막을 제거하여 제 2 화소전극패턴, 제 1 공통전극패턴 및 제 2 공통전극패턴을 노출 시키는 단계 및 노출된 화소 영역에 투명성 도전층에 대한 식각 공정과 금속막에 대한 식각 공정을 순차적으로 진행하여 화소 영역에 투명성 도전층을 포함하는 제 1 공통 전극, 제 2 공통전극 및 제 2 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 화소 영역은 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하여 정의된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transverse electric field type liquid crystal display device, comprising: sequentially forming a transparent conductive layer and a metal film on a substrate and then performing a mask process to form a laminated structure of a transparent conductive layer and a metal film A second pixel electrode pattern branched from the first pixel electrode, a first common electrode pattern of a square structure in which a pixel region is opened, a second common electrode pattern of a pixel region A step of forming a gate pad and a data pad extending from the gate wiring, a step of forming a gate insulating film, an amorphous silicon film, and a doping film The amorphous silicon film is sequentially formed, and then the mask process is performed to form an active layer on the gate wiring Drain metal film is formed on the substrate on which the active layer is formed, and then the mask process is performed to form source / drain electrodes, data lines parallel to the second common electrode pattern, intersecting with the common wiring, Forming a data line, a gate pad pattern and a data pad pattern connected to the pad, forming a protective film on the substrate on which the source / drain electrode is formed, and then forming a gate insulating film and a protective film on the pixel region using a diffraction mask or a half- Exposing the second pixel electrode pattern, the first common electrode pattern, and the second common electrode pattern, and sequentially performing an etching process for the transparent conductive layer and an etching process for the metal film in the exposed pixel region, Forming a first common electrode, a second common electrode, and a second pixel electrode including a transparent conductive layer in a region And the pixel region is defined by intersecting the gate wiring and the data wiring.
본 발명의 액정표시장치 제조 방법은 기존 사용되는 마스크와 노광 장비를 이용하면서 훨씬 좁은 폭의 배선과 전극을 형성할 수 있는 효과가 있다.The method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention has the effect of forming wirings and electrodes with a much narrower width by using a conventional mask and an exposure apparatus.
또한, 본 발명의 액정표시장치 제조 방법은 장비 추가 없이 화소 영역에 형성되는 신호 배선과 전극 폭을 미세 패턴으로 형성하여 고개구율과 고투과율 액정표시장치를 구현한 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a liquid crystal display of the present invention has the effect of realizing a high aperture ratio and a high transmittance liquid crystal display device by forming a signal line and an electrode width in a fine pattern in a pixel region without adding equipment.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a pixel structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 1을 참조하면, 게이트 배선(101)과 데이터 배선(103)이 교차되어 화소 영역이 정의되어 있고, 그 교차 영역에 스위칭 소자인 TFT가 배치되어 있다.Referring to FIG. 1, a
상기 화소 영역에는 상기 게이트 배선(101)과 인접한 영역에 상기 게이트 배선(101)과 평행한 공통 배선(104)이 배치되어 있다. 상기 공통 배선(104)은 상기 데이터 배선(103)과 교차된다.In the pixel region, a
또한, 상기 화소 영역의 양측 가장자리를 따라 상기 공통 배선(104)으로부터 분기되는 제 1 공통 전극(114)이 일체로 형성된다. 상기 제 1 공통 전극(114)은 화소 영역이 오픈된 사각 구조로 형성된다.Further, a first
상기 화소 영역의 중심에는 상기 데이터 배선(103)과 평행한 방향으로 제 2 공통 전극(124)이 형성된다.A second
또한, 상기 화소 영역 내에는 공통배선(104)과 평행한 방향으로 제 1 화소 전극(109)이 형성되어 있다. 상기 제 1 화소 전극(109)으로부터 상기 데이터 배선(103)과 평행한 방향으로 제 2 화소 전극(109a)이 형성된다. 상기 제 2 화소 전극(109a)은 상기 제 2 공통 전극(124)과 교대로 배치된다.In the pixel region, a
상기 제 1 화소 전극(109)과 제 2 화소 전극(109a)은 일체로 형성되며, 상기 제 1 화소 전극(109)은 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 콘택된다.The
패드 영역에는 게이트 패드(110)가 상기 게이트 배선(101)으로부터 연장되어 형성되고, 상기 게이트 패드(110) 상에는 게이트 패드전극(140)이 형성되어 있다.In the pad region, a
또한, 상기 데이터 패드(103a)는 상기 데이터 배선(103)으로부터 연장되어 형성되고, 상기 데이터 패드(103a) 상에는 데이터 패드전극(130)이 형성되어 있다.The
본 발명에서는 화소 전극과 공통 전극들이 1, 2차 식각 공정에 노출되도록 하여 마스크 또는 노광 장비에 의해 구현할 수 있는 전극 폭 보다 좁게 형성한 효과가 있다. 본 발명에서는 공통 전극과 화소 전극의 폭을 2㎛ 이하로 줄일 수 있어, 화소 영역의 개구율과 투과율을 향상시켰다.In the present invention, the pixel electrodes and the common electrodes are exposed to the first and second etching processes, and are formed to be narrower than electrode widths that can be realized by a mask or an exposure apparatus. In the present invention, the widths of the common electrode and the pixel electrode can be reduced to 2 mu m or less, and the aperture ratio and transmittance of the pixel region are improved.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 것이다.2A to 2E show a manufacturing process of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 투명성 절연기판(100) 상에 투명성 도전물질(ITO, ITZO, IZO)과 금속막을 순차적으로 형성한다. 이후, 마스크 공정을 진행하여 게이트 배선(101), 공통배선(104), 제 1 화소전극(109), 제 2 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14), 제 2 공통전극패턴(24), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(130)를 동시에 형성한다.2A to 2E, a transparent conductive material (ITO, ITZO, IZO) and a metal film are sequentially formed on a transparent
상기 금속막은 Cu, MoTi, Al, Ag 등과 같은 물질을 사용하며 적어도 하나 이상의 금속막으로 형성한다.The metal film may be formed of at least one metal film using a material such as Cu, MoTi, Al, or Ag.
따라서, 상기 게이트 배선(101), 공통배선(104), 제 1 화소전극(109), 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14), 제 2 공통전극패턴(24), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(130) 들은 투명성 도전물질로 된 금속층을 포함하는 2개 이상의 금속층으로 형성된다.The first
상기 게이트 배선(101), 공통배선(104), 제 1 화소전극(109), 제 2 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14), 제 2 공통전극패턴(24), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(130)를 형성하는 방법은, 투명성 도전층 상의 금속막을 식각한 후, 식각된 금속막을 마스크로 하여 하부의 투명성 도전층을 식각하는 방법으로 이루어진다.The first
즉, 제 1 마스크 공정에서는 상기 금속막에 대한 습식각 공정과 투명성 도전층에 대한 습식각 공정이 순차적으로 진행된다.That is, in the first mask process, the wet etching process for the metal film and the wet etching process for the transparent conductive layer proceed sequentially.
상기 금속막과 투명성 도전층의 식각비 차이로 인하여 상기 금속막 아래의 투명성 도전층은 언더 컷 형태로 식각된다. 즉, 식각되는 금속막의 양측 가장자리 내측까지 투명성 도전층이 식각된다. 구체적인 설명은 도 3a 내지 도 3d를 참조한다.The transparent conductive layer under the metal film is etched in an undercut shape due to the difference in etch ratio between the metal film and the transparent conductive layer. That is, the transparent conductive layer is etched to the inside of both side edges of the metal film to be etched. Refer to Figs. 3A to 3D for a specific explanation.
이와 같이, 절연기판(100) 상에 게이트 배선(101) 등이 형성되면 도 2b에 도시한 바와 같이, 게이트 절연막(102)과 비정질 실리콘막 및 도핑된(p+ 또는 n+) 비정질 실리콘막을 순차적으로 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 게이트 전극 역할을 하는 게이트 배선(101) 상부에 액티브층(116)을 형성한다.2B, when the
상기 액티브층(116) 형성 공정에서는 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 제 1 화소전극(109), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(130)의 일부를 노출시키는 콘택홀도 함께 형성한다.The
즉, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 이용하는 제 2 마스크 공정에서는 하프톤 패턴으로 형성된 감광막을 마스크로 하여 먼저, 상기 제 1 화소전극(109), 게이트 패드(110) 및 데이터 패드(130) 일부를 노출한다. 이후, 에싱(ashing) 공정을 진행한 다음 상기 액티브층(116)을 형성한다.That is, in the second mask process using the diffraction mask or the half-tone mask, a part of the
그런 다음, 도 2c에 도시한 바와 같이, 액티브층(116)이 형성된 절연기판(100) 상에 소스/드레인 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여 소스/드레인 전극(117a, 117b), 데이터 배선(103), 게이트 패드패턴(140a) 및 데이터 패드패턴(130a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, a source / drain metal film is formed on the
상기 소스/드레인 금속막은 Cu/MoTi과 같은 이중층 금속막으로 형성할 수 있다. 또한, 부식성에 강한 투명성 도전층(ITO, ITZO, IZO)과 Cu, Al, Mo과 같은 금속층으로된 이중층 금속막으로 형성할 수 있다.The source / drain metal film may be formed of a bilayer metal film such as Cu / MoTi. Further, it can be formed of a transparent conductive layer (ITO, ITZO, IZO) resistant to corrosiveness and a double-layer metal film made of a metal layer such as Cu, Al, or Mo.
상기와 같이 소스/드레인 전극(117a, 117b)이 형성되면, 도 2d 및 도 2e에 도시한 바와 같이, 절연기판(100) 상에 보호막(108)을 형성한다. 상기 보호 막(108)이 형성되면 감광막(200)을 형성한 다음, 회절 마스크 또는 하프톤 마스크를 사용하여 화소 영역의 게이트 절연막(102)과 보호막(108)을 제거한다.When the source /
따라서, 상기 화소 영역에서는 제 2 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14) 및 제 2 공통전극패턴(24)이 외부로 노출된다. 상기 제 2 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14) 및 제 2 공통전극패턴(24)의 하측 투명성 도전층을 대상으로 2 차 식각 공정을 진행한다. 따라서, 상기 제 2 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14) 및 제 2 공통전극패턴(24)의 하측에 형성된 투명성 도전층의 폭은 더욱 좁게 형성된다.Accordingly, the second
이후, 제 2 화소전극패턴(19), 제 1 공통전극패턴(14) 및 제 2 공통전극패턴(240)의 상부 금속층을 식각하여 화소 영역에 제 1 공통 전극(114), 제 2 공통전극(124) 및 화소 전극(109a)을 형성한다.Thereafter, the upper metal layer of the second
예를 들면, 제 1 마스크 공정에서 형성된 적층 금속막이 Cu/MoTi/ITO라고 한다면, 먼저, ITO에 대한 습식각 공정을 진행하고, 이후 Cu/MoTi에 대한 식각 공정을 진행한다.For example, if the laminated metal film formed in the first masking process is Cu / MoTi / ITO, first the wet etching process for ITO is performed, and then the etching process for Cu / MoTi is performed.
이후, 하프톤 영역과 대응되는 패드 영역의 게이트 패드패턴(140a) 및 데이터 패드패턴(130a)의 상부 금속막을 식각한다. 이로 인하여 게이트 패드 전극(140) 및 데이터 패드 전극(130)이 형성된다.Thereafter, the
상기 소스/드레인 금속막을 Cu/MoTi로 형성할 경우, 상기 게이트 패드 전극(140) 및 데이터 패드 전극(130)은 MoTi 금속층으로 형성된다. 하지만, 소스/드레인 금속막을 Cu, Al, Mo 중 어느 하나와 투명성 도전층으로 형성할 경우에는 상기 게이트 패드 전극(140)과 데이터 패드 전극(130)은 투명성 도전층으로 형성된 다.When the source / drain metal layer is formed of Cu / MoTi, the
따라서, 본 발명의 화소 영역에 형성되는 공통 전극들과 화소 전극의 전극 폭은 노광 장비에 의해 패터닝되는 전극 폭보다 좁은 폭으로 형성된다.Therefore, the electrode widths of the common electrodes and the pixel electrodes formed in the pixel region of the present invention are formed to be narrower than the width of the electrodes patterned by the exposure equipment.
왜냐하면, 제 1 마스크 공정에서 공통전극과 화소 전극은 1차적으로 식각되고, 이후 마지막 마스크 공정에서 2차적으로 식각되어 전극 폭이 좁아지기 때문이다.This is because, in the first mask process, the common electrode and the pixel electrode are primarily etched, and then the second electrode is etched in the last mask process to narrow the electrode width.
그러므로 노광 장비에 의해 형성할 수 있는 전극 폭이 3~4㎛이였다면, 본 발명의 화소 전극과 공통 전극의 폭은 2㎛이하의 값을 갖는다.Therefore, if the width of the electrode that can be formed by the exposure equipment is 3 to 4 mu m, the width of the pixel electrode and the common electrode of the present invention is 2 mu m or less.
이와 같이, 본 발명은 화소 영역에 형성되는 공통 전극과 화소 전극이 점유 면적으로 줄이고, 전극 간 거리를 넓혀 고개구율과 고투과율을 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the common electrode and the pixel electrode formed in the pixel region are reduced in occupied area, and the distance between the electrodes is widened to obtain a high aperture ratio and a high transmittance.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따라 형성되는 전극 폭이 식각 공정에 의해 줄어드는 모습을 도시한 것이다.FIGS. 3A to 3D illustrate how the electrode widths formed according to the present invention are reduced by an etching process.
도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 기판(300) 상에 제 1 금속막(310)을 형성하고, 계속해서 제 2, 3 금속막을 형성한 다음, 마스크 공정을 진행하여, 상기 제 2, 3 금속막을 식각하여 제 2, 3 금속패턴(320, 330)을 형성한다. 3A to 3D, a
그런 다음, 제 1 금속막(310)을 식각하기 위한 식각 공정을 진행하여, 제 1 금속패턴(311)을 형성한다. 이때, 상기 제 2, 3 금속패턴(320, 330)을 형성하기 위한 식각비와 제 1 금속패턴(311)을 형성하는 식각비의 차이에 의해 서 제 1 금속패턴(311)은 상기 제 2, 3 금속패턴(320, 330)들 안으로 언더 컷이 발생된다.Then, an etching process for etching the
예를 들어, 본 발명에서는 제 1 금속막을 투명성 도전물질(ITO, IZO, ITZO)로 형성하고, 상기 제 2, 3 금속막을 각각 MoTi와 Cu를 사용하였다.For example, in the present invention, the first metal film is formed of a transparent conductive material (ITO, IZO, ITZO), and the second and third metal films are MoTi and Cu, respectively.
이후, 액정표시장치 제조 공정 중 보호막을 제거하는 마지막 마스크 공정에서 상기 제 1, 2, 3 금속패턴(311, 320, 330)들을 노출시킨다. 그런 다음, 제 1 금속패턴(311)에 대한 2차 식각 공정을 진행하여 전극(312)을 형성한다.Then, the first, second, and
따라서, 최초 마스크를 이용한 노광 공정으로 형성할 수 있는 제 1 금속패턴(311)의 폭이 3~4㎛라면, 2차 식각 공정에 의해 형성되는 전극(312)의 전극 폭은 2㎛ 이하가 된다.Therefore, if the width of the first metal pattern 311 that can be formed by the exposure process using the first mask is 3 to 4 占 퐉, the electrode width of the
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 화소 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing a pixel structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조 공정을 도시한 것이다.2A to 2E show a manufacturing process of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따라 형성되는 전극 폭이 식각 공정에 의해 줄어드는 모습을 도시한 것이다.FIGS. 3A to 3D illustrate how the electrode widths formed according to the present invention are reduced by an etching process.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명) (Description of Reference Numbers to Main Parts of the Drawings)
100: 기판 101: 게이트 배선100: substrate 101: gate wiring
103: 데이터 배선 109: 제 1 화소 전극103: Data line 109: First pixel electrode
109a: 제 2 화소 전극 124: 제 2 공통 전극109a: second pixel electrode 124: second common electrode
110: 게이트 패드 110: gate pad
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