KR101888035B1 - 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 - Google Patents

프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101888035B1
KR101888035B1 KR1020180025567A KR20180025567A KR101888035B1 KR 101888035 B1 KR101888035 B1 KR 101888035B1 KR 1020180025567 A KR1020180025567 A KR 1020180025567A KR 20180025567 A KR20180025567 A KR 20180025567A KR 101888035 B1 KR101888035 B1 KR 101888035B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
gate
layer
pixel
forming
Prior art date
Application number
KR1020180025567A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180027477A (ko
Inventor
정한규
김환
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020180025567A priority Critical patent/KR101888035B1/ko
Publication of KR20180027477A publication Critical patent/KR20180027477A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101888035B1 publication Critical patent/KR101888035B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G02F1/13629—Multilayer wirings
    • G02F2001/134372—
    • G02F2001/13629—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 구리(Cu) 또는 구리합금 재질의 데이터배선과 소스 및 드레인전극을 포함하는 5마스크 공정에 의한 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 구리(Cu) 또는 구리합금 재질의 데이터배선과 소스 및 드레인전극을 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치의 어레이기판을 리프트 오프를 이용한 5마스크 공정을 통해 제조함으로써 개구율을 향상시키는 것을 특징으로 합니다.
이를 통해, 시야각 특성과 개구율 및 투과율이 우수한 특징을 가지며, 동시에 마스크 공정수를 저감하여 제조비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있다.

Description

프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법{Method for fabricating array substratefor fringe field switching mode liquid crystal display device}
본 발명은 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 구리(Cu) 또는 구리합금 재질의 데이터배선과 소스 및 드레인전극을 포함하는 5마스크 공정에 의한 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
최근에는 상-하로 형성된 전기장으로 액정을 구동하는 능동행렬 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 많이 사용되고 있으나, 상-하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.
이에, 시야각이 좁은 단점을 극복하기 위해 여러 가지 방법이 제시되고 있는데, 그 중 횡전계에 의한 액정 구동방법이 주목받고 있다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 어레이기판인 하부기판(1)과 컬러필터기판인 상부기판(3)이 서로 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(1, 3)사이에는 액정층(5)이 개재되어 있다.
하부기판(1) 상에는 화소전극(23)과 공통전극(25)이 동일 평면상에 형성되어 있으며, 액정층(5)은 화소전극(23)과 공통전극(25)에 의한 수평전계(L)에 의해 작동된다.
이러한 횡전계형 액정표시소자의 하부기판(1)에는 게이트배선(미도시) 및 데이터배선(미도시)에 의해 정의된 각 화소영역에 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)가 형성되며, 상부기판(3)에는 컬러필터층(미도시)과 블랙매트릭스(미도시)가 형성되어, 에폭시 수지와 같은 씨일재(미도시)에 의해 합착된다.
하지만 이러한 횡전계형 액정표시장치는 시야각을 향상시키는 장점을 갖지만 개구율 및 투과율이 낮은 단점을 갖는다.
따라서 이러한 횡전계형 액정표시장치의 단점을 개선하기 위하여 프린지 필드(Fringe field)에 의해 액정이 동작하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치(fringe field switching mode LCD)가 제안되었다.
도 2는 일반적인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판을 개략적으로 도시한 단면도로서, 하나의 화소영역에 대한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판(1) 상에는 다수의 게이트배선(미도시)과 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(미도시)이 구성되어 있다.
이때, 화소영역(P)의 게이트배선(미도시)과 데이터배선(미도시)의 교차지점인 스위칭영역(TrA)에는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되며, 실질적으로 화상이 구현되는 표시영역에는 화소전극(21)과 공통전극(25)이 형성되어 있다.
여기서, 박막트랜지스터(Tr)는 게이트전극(11), 게이트절연막(13), 액티브층(15a)과 오믹콘택층(15b)으로 이루어지는 반도체층(15), 소스 및 드레인전극(17, 19)으로 이루어진다.
그리고, 게이트절연막(13) 상부에는 드레인전극(19)과 접촉하며 화소영역(P) 내에 판 형태의 화소전극(21)이 형성되어 있으며, 화소전극(21)을 포함하는 기판(1)의 전면에는 보호층(23)이 형성되어 있다.
그리고, 보호층(23) 상부로는 화소영역(P)들로 구성된 표시영역 전면에 공통전극(25)이 형성되는데, 공통전극(25)은 각 화소영역(P)에 대응하여 다수의 이격하는 바(bar) 형태의 개구부(OP)를 구비하고 있다.
따라서, 화소전극(21)과 공통전극(25)에 전압이 인가됨으로써 프린지 필드(Fringe field)를 형성하게 된다.
한편, 전술한 구조를 갖는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치의 어레이기판(1)은 박막을 증착하고 마스크를 이용하여 사진식각하는 공정을 여러 번 반복함으로써 형성되는데, 통상적으로 적어도 6회의 마스크 공정을 진행해야만 형성할 수 있다.
여기서, 1회의 마스크 공정은 세정과 감광막의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 현상 및 식각 등 여러 공정을 수반하고 있어, 마스크 공정 수가 증가 할수록 생산성이 저하되는 문제가 발생하게 되고, 공정비용을 상승시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스크 공정 수를 저감할 수 있는 횡전계형 액정표시장치의 제조방법을 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 개구율 및 투과율을 향상시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 화소영역이 정의된 기판 상에 일방향으로 연장되는 게이트배선과 이와 연결된 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트배선 및 상기 게이트전극 상부로 게이트절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트절연막 상부로, 액티브층과 오믹콘택층으로 이루어지는 반도체층과 서로 이격하는 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인전극을 포함하는 상기 기판의 전면에 제 1 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 보호층 상부의 상기 화소영역을 제외한 부위에 포토레지스트패턴을 형성하는 단계와; 상기 포토레지스트패턴 외부로 노출된 상기 제 1 보호층을 제거하여, 상기 화소영역에 대응하여 상기 게이트절연층과 상기 드레인전극의 끝단 일부를 노출하는 단계와; 상기 포토레지스트패턴과 상기 게이트절연층을 포함하는 상기 기판의 전면에 금속층을 형성하는 단계와; 상기 포토레지스트패턴을 제거하여, 상기 화소영역에 대응하여 상기 드레인전극의 끝단 일부와 접촉하는 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 화소전극을 포함하는 상기 기판의 전면에 제 2 보호층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 보호층 상부로 상기 화소영역에 대응하여 일정간격 이격하는 바(bar) 형상의 다수의 개구부를 갖는 공통전극을 형성하는 단계를 포함하는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 소스 및 드레인전극은 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어지며, 상기 금속층을 형성하는 단계에서, 상기 포토레지스트패턴 상부에 위치하는 상기 금속층과 상기 게이트절연층 상부에 위치하는 상기 금속층은 끊김이 발생한다.
또한, 상기 포토레지스트패턴은 리프트 오프(lift-off) 공정을 통해 제거하며, 상기 금속층과 상기 공통전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 중 선택된 하나로 이루어진다.
여기서, 상기 게이트배선과 이와 연결된 게이트전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트배선 일끝단에 게이트패드전극을 형성하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 데이터배선을 형성하는 단계는, 상기 데이터배선 일끝단에 데이터패드전극을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.
또한, 상기 제 2 보호층은 상기 게이트패드전극을 노출하는 게이트패드콘택홀과 상기 데이터패드전극을 노출하는 데이터패드콘택홀을 포함하며, 상기 게이트패드콘택홀을 통해 상기 게이트패드전극과 접촉하는 게이트패드보조전극이 더욱 형성된다.
여기서, 상기 데이터패드콘택홀을 통해 상기 데이터패드전극과 접촉하는 데이터패드보조전극이 더욱 형성되며, 상기 반도체층과 상기 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트배선 및 상기 게이트전극 상부로 게이트절연막과 순수 비정질 실리콘층과, 불순물 비정질 실리콘층과 제 1 금속층을 순차적으로 형성하여, 상기 데이터배선과 상기 불순물 비정질 실리콘층 상부로 서로 이격하는 소스 및 드레인전극을 형성하는 동시에 상기 소스 및 드레인전극 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘층을 제거하여 오믹콘택층을 형성한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 구리(Cu) 또는 구리합금 재질의 데이터배선과 소스 및 드레인전극을 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치의 어레이기판을 리프트 오프를 이용한 5마스크 공정을 통해 제조함으로써 개구율을 향상시키고, 이를 통해, 시야각 특성과 개구율 및 투과율을 향상시키는 효과를 가지며, 동시에 마스크 공정수를 저감하여 제조비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a ~ 3g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도.
도 4a는 일반적인 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역의 일부를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역의 일부를 개략적으로 도시한 평면도.
도 5a ~ 5j는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역의 일부를 개략적으로 도시한 평면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
-제 1 실시예-
도 3a ~ 3g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도이다.
이때, 설명의 편의를 위하여 각 화소영역(P) 내의 박막트랜지스터(Tr)가 형성될 부분을 스위칭영역(TrA)이라 정의하도록 하겠다.
우선, 도 3a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상에 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질 예를 들면 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 선택된 물질을 전면에 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.
이후 포토레지스트(미도시)의 도포, 포토 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트(미도시)의 현상, 제 1 금속층(미도시)의 식각 및 포토레지스트(미도시)의 스트립(strip) 등의 일련의 단위 공정을 포함하는 제 1 마스크 공정을 진행하여, 제 1 금속층(미도시)을 패터닝함으로써 제 1 방향으로 연장하는 다수의 게이트배선(미도시)을 형성하고, 동시에 스위칭영역(TrA)에 게이트배선(미도시)과 연결된 게이트전극(111)을 형성한다.
그리고, 게이트패드부(GPA)에 있어서는 게이트배선(미도시)이 연장되는 게이트패드전극(111b)이 형성된다.
이때, 제 1 금속층(미도시)을 서로 다른 금속물질을 연속 증착하여 이중층 이상으로 형성하고 이를 패터닝함으로써, 이중충 또는 삼중층 구조의 게이트배선(미도시)과 게이트전극(111)을 형성할 수도 있다.
다음으로 도 3b에 도시한 바와 같이, 게이트배선(미도시)과 게이트패드전극(111b) 그리고 게이트전극(111) 상부에 무기절연물질 예를 들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 기판(101) 전면에 게이트절연막(113)을 형성한다.
그리고, 연속하여 게이트절연막(113) 상부로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 순차적으로 증착함으로써, 순수 비정질 실리콘 물질층(114a)과 불순물 비정질 실리콘 물질층(114b)을 형성한다.
이후, 불순물 비정질 물질층(114b) 상부로 저저항 특성을 갖는 금속물질인 구리(Cu), 구리합금 중 선택된 물질을 전면에 증착하여 제 2 금속층(116)을 형성한다.
여기서, 구리(Cu)는 알루미늄(Al)이나 몰리브덴(Mo) 보다 비저항이 작아 제 2 금속층(116)의 배선 저항을 감소시키게 된다.
이후, 도 3c에 도시한 바와 같이, 포토레지스트(미도시)의 도포, 포토 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트(미도시)의 현상, 제 2 금속층(도 3b의 116)의 식각 및 포토레지스트(미도시)의 스트립(strip) 등의 일련의 단위 공정을 포함하는 제 2 마스크 공정을 진행하여, 제 2 금속층(도 3b의 116)을 패터닝함으로써 제 2 방향으로 연장되어 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터배선(117)을 형성한다.
그리고, 데이터패드부(GPA)에 있어서는 데이터배선(117)이 연장되어 데이터패드전극(117a)이 형성된다. 이때, 데이터배선(117)과 데이터패드전극(117a)은 순수 및 불순물 비정질 실리콘 물질로 이루어지는 이중층 구조의 반도체패턴으로 이루어진다.
이와 동시에, 스위칭영역(TrA)에 있어 서로 이격하는 소스 및 드레인전극(118, 119)을 형성하고, 소스 및 드레인전극(118, 119)을 마스크로 하여 불순물 비정질 물질층(도 3b의 114b)을 식각하여 제거함으로써, 액티브층(115a)을 노출시키는 오믹콘택층(115b)을 형성한다.
이로써, 게이트전극(111)과, 게이트절연막(113)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(115a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(115b)으로 이루어진 반도체층(115)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인전극(118, 119)으로 이루어지는 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다.
이때, 박막트랜지스터(Tr)는 채널을 이루는 영역이 ‘U'형태를 이룰 수도 있으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
다음으로 도 3d에 도시한 바와 같이, 기판(101)의 전면에 무기절연물질 예를 들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 중 선택되는 하나 또는 유기절연물질 예를 들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)로 이루어지는 제 1 보호층(120a)을 형성한다.
제 1 보호층(120a)은 이후 공정인 화소전극(121, 도 3e 참조)을 형성하는 과정에서, 오믹콘택층(115b)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
다음으로 도 3e에 도시한 바와 같이, 제 1 보호층(120a) 상부로 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하고 제 3 마스크공정을 진행하여 패터닝함으로써, 화소영역(P)들로 이루어진 표시영역 전면에 대해 판 형태의 화소전극(121)을 형성한다.
여기서, 화소전극(121)을 패터닝하는 공정은 건식식각을 통해 진행하게 되는데, 이는 습식식각을 통해 화소전극(121)을 패터닝하는 과정에서 습식식각의 식각액(etchant)과 내화학성이 취약한 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어지는 소스 및 드레인전극(118, 119)과 반응하여 과식각에 의해 설계치 보다 크게 벗어나는 CD(critical dimension) 편차를 발생시키기 때문이다.
따라서, 위와 같은 문제점이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 소스 및 드레인전극(118, 119)이 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어질 경우에는 건식식각을 통해 화소전극(121)을 패터닝하게 된다.
여기서, 화소전극(121)을 패터닝하는 과정에서 액티브층(115a) 상의 투명 도전성 물질은 완전히 제거되어야 하는데, 건식식각을 통해 화소전극(121)을 패터닝하는 공정은 건식식각의 건식식각 가스가 이방성(anisotropy)의 식각특징을 가지므로, 제 1 보호층(120a)이 없을 경우에는 화소전극(121)을 패터닝하는 건식식각 가스에 의해 액티브층(115a)의 과식각을 가져오게 됨으로써, 액티브층(115a)의 손상을 발생시키게 된다.
특히, 본 발명은 소스 및 드레인전극(118, 119)이 내화학성이 취약한 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어지므로, 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어지는 소스 및 드레인전극(118, 119)이 건식식각 가스에 노출되는 과정에서 소스 및 드레인전극(118, 119)과 식각가스가 반응하여 반응 부산물을 형성할 수 있다.
이렇게 해서 형성된 반응 부산물은 액티브층(115a) 상부에 잔류하여 채널을 손상시키게 되는 문제점을 야기하게 된다.
이에, 본 발명의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 소스 및 드레인전극(118, 119)을 포함하는 기판(101)의 전면에 제 1 보호층(120a)을 형성함으로써, 화소전극(121)을 형성하는 제 3 마스크공정에서 액티브층(115a)이 손상되는 것을 방지하게 되는 것이다.
다음으로 도 3f에 도시한 바와 같이, 기판(101)의 전면에 무기절연물질 예를 들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 중 선택되는 하나를 증착하거나 또는 유기절연물질 예를 들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포하여 제 2 보호층(120b)을 형성한다.
이후, 제 4 마스크공정을 진행하여 드레인전극(119)의 끝단 일부와 드레인전극(119)과 연결될 화소전극(121)의 일부가 노출되도록 드레인콘택홀(119a)과 게이트패드전극(111b) 및 데이터패드전극(117b)을 노출시키는 게이트패드콘택홀(111b) 및 데이터패드콘택홀(117b)을 형성한다.
다음으로 도 3g에 도시한 바와 같이, 드레인콘택홀(119a)과 게이트패드콘택홀(111b) 그리고 데이터패드콘택홀(117b)을 갖는 제 2 보호층(120b) 상부로 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하고 제 5 마스크공정을 진행하여 패터닝함으로써, 화소영역(P)들로 이루어진 표시영역 전면에 대해 공통전극(125)을 형성한다.
이때, 공통전극(125)은 각 화소영역(P)에 대응해서 다수의 서로 소정간격 이격하는 바(bar) 형태의 개구부(OP)를 갖도록 형성하는데, 개구부(OP)는 화소전극(121)에 대응하여 형성한다.
또한, 동시에 드레인콘택홀(119a)을 통해 드레인전극(119)과 화소전극(121)을 전기적으로 연결하는 연결전극(130)을 형성하며, 게이트패드부(GPA)에 있어서는 게이트패드콘택홀(111b)을 통해 게이트패드전극(111a)과 접촉하는 게이트패드보조전극(111c)이 형성되며, 데이터패드부(DPA)에 있어서는 데이터패드콘택홀(117b)을 통해 데이터패드전극(117a)과 접촉하는 데이터패드보조전극(117c)을 형성한다.
이때, 게이트패드보조전극(111c)과 데이터패드보조전극(117c)은 생략할 수도 있다.
한편, 도면에 있어서는 바(bar) 형태의 다수의 개구부(OP)는 공통전극(125)에 형성된 것을 보이고 있지만, 또 다른 변형예로서 각 화소영역(P)의 공통전극(125)에 형성된 다수의 개구부(OP)는 공통전극(125)에 대응해서는 생략되고 화소전극(121)에 대해서 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같이 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 5마스크공정을 통해 완성할 수 있으며, 투명 도전성 물질로 이루어지는 화소전극(121)과 공통전극(125)을 통해 프린지 필드를 형성함으로써, 시야각 특성이 우수하며 동시에 일반적인 횡전계형 액정표시장치에 비해 개구율 및 투과율이 우수한 특징을 갖는다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 6마스크공정을 통해 형성된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판에 비해 개구율이 낮은 단점이 있다.
이는 통상적인 6마스크공정에서 1개의 마스크공정을 단축하여 5마스크공정을 진행함에 기인한 것이다.
이를 아래 도 4a와 도 4b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 4a는 일반적인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
이때, 설명의 편의를 위해 다수의 화소영역(P)이 형성된 영역을 표시영역 그리고 각 화소영역(P)에 있어 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 부분을 스위칭영역(TrA)이라 정의한다.
도 4a ~ 4b에 도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 연장하며 다수의 게이트배선(12, 112)이 형성되어 있으며, 제 2 방향으로 연장함으로써 다수의 각 게이트배선(12, 112)과 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터배선(17, 117)이 형성되어 있다.
각 화소영역(P)에는 게이트배선(12, 112) 및 데이터배선(17, 117)과 연결되며, 게이트전극(11, 111)과, 게이트절연막(미도시)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(미도시)으로 이루어진 반도체층(미도시)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인전극(18, 19, 118, 119)으로 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다.
그리고, 각 화소영역(P) 내부에는 박막트랜지스터(Tr)의 드레인전극(19, 119)과 접촉하는 판 형태의 화소전극(21, 121)이 형성되어 있으며, 또한 다수의 이격하는 바(bar) 형태의 개구부(OP)를 갖는 공통전극(25, 125)이 형성되어 있다.
이때, 도면에 있어서 박막트랜지스터(Tr)는 채널을 이루는 영역이 ‘U'형태를 이루는 것을 일예로 보이고 있지만, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
한편, 도 4b의 개구영역(A')이 도 4a의 개구영역(A)에 비해 작게 형성되는 것을 확인할 수 있는데, 이는 도 4b의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 화소전극(121)과 드레인전극(119)이 연결전극(130)을 통해 연결되기 때문이다.
즉, 화소영역(P)의 개구영역(A, A')은 스위칭영역으로부터 일정간격 이격시켜 형성해야 하는데, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 연결전극(130)의 면적만큼 화소영역(P)의 개구영역(A')이 감소하게 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판의 개구율이 일반적인 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판에 비해 감소하게 된다.
-제 2 실시예-
도 5a ~ 5i는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도이다.
이때, 설명의 편의를 위하여 각 화소영역(P) 내의 박막트랜지스터(Tr)가 형성될 부분을 스위칭영역(TrA)이라 정의하도록 하겠다.
우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(201) 상에 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질 예를 들면 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금 중 선택된 물질을 전면에 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.
이후 포토레지스트(미도시)의 도포, 포토 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트(미도시)의 현상, 제 1 금속층(미도시)의 식각 및 포토레지스트(미도시)의 스트립(strip) 등의 일련의 단위 공정을 포함하는 제 1 마스크 공정을 진행하여, 제 1 금속층(미도시)을 패터닝함으로써 제 1 방향으로 연장하는 다수의 게이트배선(미도시)을 형성하고, 동시에 스위칭영역(TrA)에 게이트배선(미도시)과 연결된 게이트전극(211)을 형성한다.
그리고, 게이트패드부(GPA)에 있어서는 게이트배선(미도시)이 연장되어 게이트패드전극(211a)이 형성된다.
이때, 제 1 금속층(미도시)을 서로 다른 금속물질을 연속 증착하여 이중층 이상으로 형성하고 이를 패터닝함으로써, 이중충 또는 삼중층 구조의 게이트배선(미도시)과 게이트전극(211)을 형성할 수도 있다.
다음으로 도 5b에 도시한 바와 같이, 게이트배선(미도시)과 게이트패드전극(211a) 그리고 게이트전극(211) 상부에 무기절연물질 예를 들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 기판(201) 전면에 게이트절연막(213)을 형성한다.
그리고, 연속하여 게이트절연막(213) 상부로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 순차적으로 증착함으로써, 순수 비정질 실리콘 물질층(214a)과 불순물 비정질 실리콘 물질층(214b)을 형성한다.
이후, 불순물 비정질 물질층(214b) 상부로 저저항 특성을 갖는 금속물질인 구리(Cu), 구리합금 중 선택된 물질을 전면에 증착하여 제 2 금속층(216)을 형성한다.
여기서, 구리(Cu)는 알루미늄(Al)이나 몰리브덴(Mo) 보다 비저항이 작아 제 2 금속층(216)의 배선 저항을 감소시키게 된다.
이후, 도 5c에 도시한 바와 같이, 포토레지스트(미도시)의 도포, 포토 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트(미도시)의 현상, 제 2 금속층(도 5b의 216)의 식각 및 포토레지스트(미도시)의 스트립(strip) 등의 일련의 단위 공정을 포함하는 제 2 마스크 공정을 진행하여, 제 2 금속층(도 5b의 216)을 패터닝함으로써 제 2 방향으로 연장되어 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터배선(217)을 형성한다.
그리고, 데이터패드부(GPA)에 있어서는 데이터배선(217)이 연장되어 데이터패드전극(217a)이 형성된다. 이때, 데이터배선(217)과 데이터패드전극(217a)은 순수 및 불순물 비정질 실리콘 물질로 이루어지는 이중층 구조의 반도체패턴을 포함하는 단일층 구조로 이루어진다.
이와 동시에, 스위칭영역(TrA)에 있어 서로 이격하는 소스 및 드레인전극(218, 219)을 형성하고, 소스 및 드레인전극(218, 219)을 마스크로 하여 불순물 비정질 물질층(도 5b의 214b)을 식각하여 제거함으로써, 액티브층(215a)을 노출시키는 오믹콘택층(215b)을 형성한다.
이로써, 게이트전극(211)과, 게이트절연막(213)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(215a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(215b)으로 이루어진 반도체층(215)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인전극(218, 219)으로 이루어지는 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다.
이때, 박막트랜지스터(Tr)는 채널을 이루는 영역이 ‘U'형태를 이룰 수도 있으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
다음으로 도 5d에 도시한 바와 같이, 기판(201)의 전면에 무기절연물질 예를 들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 중 선택되는 하나 또는 유기절연물질 예를 들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)로 이루어지는 제 1 보호층(220a)을 형성한다.
다음으로 제 1 보호층(220a) 상부로 포토레지스트(미도시)를 도포하여 포토레지스트층을 형성한 후 제 3 마스크공정을 진행하는데, 즉, 도 5e에 도시한 바와 같이 기판(201)의 상부에 빛의 투과영역과 차단영역으로 구성된 노광마스크(M)를 위치시킨 후 노광마스크(M)를 통한 노광을 실시한다.
이때, 노광마스크(M)의 투과영역(TA)은 화소영역(P)에 대응되며 그 이외의 영역은 노광마스크(M)의 차단영역(BA)이 대응된다.
이에 포토레지스트층에 노광을 실시하고 현상함으로써 스위칭영역(TrA)에 대응하는 일정 두께를 갖는 포토레지스트패턴(221)이 형성되며, 그 이외의 영역 즉, 화소영역(P)에 대응해서는 포토레지스트층은 제거되어 제 1 보호층(220a)을 노출시키게 된다.
다음으로 도 5f에 도시한 바와 같이 포토레지스트패턴(221) 외부로 노출된 제 1 보호층(220a)을 제거함으로써, 드레인전극(219)의 끝단 일부와 화소영역(P)의 게이트절연층(213)을 노출하게 된다.
다음으로 포토레지스트패턴(221)의 상부로 전면에 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 화소전극물질층(223a)을 형성한다.
이때, 게이트절연층(213) 상에 위치하는 화소전극물질층(223a)과 포토레지스트패턴(221) 상부에 위치하는 화소전극물질층(223a)은 끊김이 발생하며 형성되는 것이 특징이다.
다음으로 도 5g에 도시한 바와 같이, 끊김이 발생하며 형성된 화소전극물질층(도 5f의 223a)이 형성된 기판(201)을 스트립액에 노출시키는 스트립 공정을 포함하는 리프트 오프(lift-off) 공정을 진행하여, 화소전극물질층(도 5f의 223a)의 끊김이 발생한 부분으로 스트립액이 침투하여 포토레지스트패턴(도 5f의 221)과 그 상부에 형성된 화소전극물질층(도 5f의 223a)이 기판(201)으로부터 떨어져 나가게 된다.
따라서, 이러한 리프트 오프 공정에 의해 드레인전극(219)의 끝단 일부와 전기적으로 연결되는 판 형태의 화소전극(223)을 화소영역(P)에 형성하게 된다.
다음으로, 도 5h에 도시한 바와 같이, 기판(201)의 전면에 무기절연물질 예를 들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx) 중 선택되는 하나를 증착하거나 또는 유기절연물질 예를 들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포하여 제 2 보호층(220b)을 형성한다.
이후, 제 4 마스크공정을 진행하여 게이트패드전극(211a) 및 데이터패드전극(217a)을 노출시키는 게이트패드콘택홀(211b) 및 데이터패드콘택홀(217b)을 형성한다.
다음으로 도 5i에 도시한 바와 같이, 게이트패드콘택홀(211b) 그리고 데이터패드콘택홀(217b)을 갖는 제 2 보호층(220b) 상부로 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하고 제 5 마스크공정을 진행하여 패터닝함으로써, 화소영역(P)들로 이루어진 표시영역 전면에 대해 공통전극(225)을 형성한다.
이때, 공통전극(225)은 각 화소영역(P)에 대응해서 다수의 서로 소정간격 이격하는 바(bar) 형태의 개구부(OP)를 갖도록 형성하는데, 개구부(OP)는 화소전극(223)에 대응하여 형성한다.
또한, 게이트패드부(GPA)에 있어서는 게이트패드콘택홀(211b)을 통해 게이트패드전극(211a)과 접촉하는 게이트패드보조전극(211c)이 형성되며, 데이터패드부(DPA)에 있어서는 데이터패드콘택홀(217b)을 통해 데이터패드전극(217a)과 접촉하는 데이터패드보조전극(217c)을 형성한다.
이때, 게이트패드보조전극(211c)과 데이터패드보조전극(217c)은 생략할 수도 있다.
한편, 도면에 있어서는 바(bar) 형태의 다수의 개구부(OP)는 공통전극(225)에 형성된 것을 보이고 있지만, 또 다른 변형예로서 각 화소영역(P)의 공통전극(225)에 형성된 다수의 개구부(OP)는 공통전극(225)에 대응해서는 생략되고 화소전극(223)에 대해서 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같이 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 5마스크공정을 통해 완성할 수 있으며, 투명 도전성 물질로 이루어지는 화소전극(223)과 공통전극(225)을 통해 프린지 필드를 형성함으로써, 시야각 특성이 우수하며 동시에 개구율 및 투과율이 우수한 특징을 갖는다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판에 비해 개구율이 높은 효과를 갖는다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 통상적인 6마스크공정에서 1개의 마스크공정을 단축하여 5마스크공정을 진행함에도, 화소영역(P)의 개구율 특성이 우수한 특성을 갖는다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역의 일부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
이때, 설명의 편의를 위해 다수의 화소영역(P)이 형성된 영역을 표시영역 그리고 각 화소영역(P)에 있어 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 부분을 스위칭영역(TrA)이라 정의한다.
도시한 바와 같이, 제 1 방향으로 연장하며 다수의 게이트배선(212)이 형성되어 있으며, 제 2 방향으로 연장함으로써 다수의 각 게이트배선(212)과 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터배선(217)이 형성되어 있다.
각 화소영역(P)에는 게이트배선(212) 및 데이터배선(217)과 연결되며, 게이트전극(211)과, 게이트절연막(미도시)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(미도시)으로 이루어진 반도체층(미도시)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인전극(218, 219)으로 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다.
그리고, 각 화소영역(P) 내부에는 박막트랜지스터(Tr)의 드레인전극(219)과 접촉하는 판 형태의 화소전극(223)이 형성되어 있으며, 또한 다수의 이격하는 바(bar) 형태의 개구부(OP)를 갖는 공통전극(225)이 형성되어 있다.
이때, 도면에 있어서 박막트랜지스터(Tr)는 채널을 이루는 영역이 ‘U'형태를 이루는 것을 일예로 보이고 있지만, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판의 개구영역(A'')은 도 4b의 개구영역(A')에 비해 크게 형성되는 것을 확인할 수 있는데, 이는 화소전극(223)과 드레인전극(219)이 별도로 구성되는 연결전극(도 4의 130)을 통해 연결되지 않아도 되기 때문이다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판은 1개의 마스크공정을 단축하여 5마스크공정을 진행함에도, 화소영역(P)의 개구율 특성이 우수한 특성을 갖는다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
201 : 기판, 211 : 게이트전극, 211a : 게이트패드전극
213 : 게이트절연층, 215 : 반도체층(215a : 액티브층, 215b : 오믹콘택층)
217 : 데이터배선, 217a : 데이터패드전극, 218 : 소스전극, 219 : 드레인전극
220a : 제 1 보호층, 221 : 포토레지스트패턴, 223a : 화소전극물질층
TrA : 스위칭영역, Tr : 박막트랜지스터, P:화소영역, GPA : 게이트패드부
DPA : 데이터패드부

Claims (14)

  1. 스위칭영역 상에 게이트전극이 구비되며, 상기 게이트전극과 연결된 게이트배선과, 상기 게이트배선과 게이트절연막을 사이에 두고 교차하여 다수의 화소영역을 정의하는 데이터배선이 위치하는 기판과;
    상기 스위칭영역의 상기 게이트전극 상부로 액티브층과 오믹콘택층으로 이루어지는 반도체층과, 상기 반도체층 상부로 서로 이격하여 위치하며, 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어지는 소스 및 드레인전극과;
    상기 소스 및 드레인전극 상부의 상기 기판의 전면으로 위치하며, 드레인콘택홀을 통해 상기 드레인전극 끝단 일부를 노출하는 제 1 보호층과;
    상기 제 1 보호층 상부의 상기 화소영역에 대응하여 위치하는 화소전극과;
    상기 화소전극 상부의 상기 기판의 전면으로 위치하며, 상기 드레인콘택홀을 통해 상기 화소전극 끝단 일부와 상기 드레인전극 끝단 일부를 모두 동시에 노출하는 제 2 보호층과;
    상기 제 2 보호층 상부로 상기 화소영역에 대응하여 일정간격 이격하는 바(bar) 형상의 다수의 개구부를 갖는 공통전극
    을 포함하며,
    상기 화소전극의 끝단 일부와 상기 드레인전극의 끝단 일부는 연결전극을 통해 연결되며,
    상기 연결전극은 상기 게이트절연막 상부로 위치하여, 상기 게이트절연막과 접촉되는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판.
  2. 삭제
  3. a) 다수의 화소영역이 정의된 기판 상에 일방향으로 연장되는 게이트배선과 이와 연결된 게이트전극을 스위칭영역 상에 형성하는 제 1 마스크 단계와;
    b) 상기 게이트배선 및 상기 게이트전극 상부의 상기 기판의 전면에 게이트절연막을 형성하는 단계와;
    c) 상기 스위칭영역의 상기 게이트절연막 상부로, 상기 게이트배선과 교차하여 상기 다수의 화소영역을 정의하는 데이터배선과, 액티브층과 오믹콘택층으로 이루어지는 반도체층과, 구리(Cu) 또는 구리합금으로 서로 이격하는 소스 및 드레인전극을 동시에 형성하는 제 2 마스크 단계와;
    d) 상기 소스 및 드레인전극을 포함하는 상기 기판의 전면에 제 1 보호층을 형성하는 단계와;
    e) 상기 d) 단계 이후, 상기 제 1 보호층 상부로 상기 화소영역에 대응하여 화소전극을 형성하는 제 3 마스크 단계와;
    f) 상기 e) 단계 이후, 상기 화소전극을 포함하는 상기 기판의 전면에 상기 화소전극의 끝단 일부와 상기 드레인전극의 끝단 일부를 모두 동시에 노출하는 드레인콘택홀을 포함하는 제 2 보호층을 형성하는 제 4 마스크 단계와;
    g) 상기 f) 단계 이후, 상기 제 2 보호층 상부로 상기 화소영역에 대응하여 일정간격 이격하는 바(bar) 형상의 다수의 개구부를 갖는 공통전극과, 상기 드레인콘택홀을 통해 노출되는 상기 화소전극의 끝단 일부와 상기 드레인전극의 끝단 일부를 연결하는 연결전극을 형성하는 제 5 마스크 단계
    를 포함하며,
    상기 연결전극은 상기 게이트절연막 상부로 위치하여, 상기 게이트절연막과 접촉되는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 게이트배선 일끝단에 게이트패드전극을 형성하는 단계를 더욱 포함하며,
    상기 데이터배선 일끝단에 데이터패드전극을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 보호층은 상기 게이트패드전극을 노출하는 게이트패드콘택홀과 상기 데이터패드전극을 노출하는 데이터패드콘택홀을 포함하는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 게이트패드콘택홀을 통해 상기 게이트패드전극과 접촉하는 게이트패드보조전극을 형성하며,
    상기 데이터패드콘택홀을 통해 상기 데이터패드전극과 접촉하는 데이터패드보조전극을 형성하는 단계를 포함하는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결전극과 상기 공통전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 중 선택된 하나로 이루어지는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 반도체층과 상기 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계는,
    상기 게이트배선 및 상기 게이트전극 상부로 상기 게이트절연막과 순수 비정질 실리콘층과, 불순물 비정질 실리콘층과 제 1 금속층을 순차적으로 형성하여, 상기 데이터배선과 상기 불순물 비정질 실리콘층 상부로 서로 이격하는 상기 소스 및 드레인전극을 형성하는 동시에 상기 소스 및 드레인전극 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘층을 제거하여 상기 오믹콘택층을 형성하는 프린지 필드 스위칭모드 액정표시장치용 어레이기판 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020180025567A 2018-03-05 2018-03-05 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 KR101888035B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180025567A KR101888035B1 (ko) 2018-03-05 2018-03-05 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180025567A KR101888035B1 (ko) 2018-03-05 2018-03-05 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110031135A Division KR20120113430A (ko) 2011-04-05 2011-04-05 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180027477A KR20180027477A (ko) 2018-03-14
KR101888035B1 true KR101888035B1 (ko) 2018-08-13

Family

ID=61660324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180025567A KR101888035B1 (ko) 2018-03-05 2018-03-05 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101888035B1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101197221B1 (ko) * 2005-04-01 2012-11-05 엘지디스플레이 주식회사 에프에프에스 방식 액정표시장치용 어레이 기판과 그제조방법
KR101294691B1 (ko) * 2006-06-30 2013-08-08 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
JP4356750B2 (ja) * 2007-01-25 2009-11-04 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR101571124B1 (ko) * 2008-12-17 2015-11-24 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 이의 제조 방법
KR101592011B1 (ko) * 2009-03-13 2016-02-05 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180027477A (ko) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8933460B2 (en) Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device
US8497507B2 (en) Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR102054233B1 (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
US7016007B2 (en) Array substrate for liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP4751305B2 (ja) 液晶表示装置用アレイ基板及びその製造方法
KR101294237B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법
KR100413668B1 (ko) 액정표시장치용 어레이기판 제조방법
US20080012017A1 (en) Array substrate for liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR100869740B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
US7652738B2 (en) Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR100870522B1 (ko) 액정표시소자 및 그 제조방법
KR101682432B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이기판 및 이의 제조 방법
US6842202B2 (en) Array substrate having polysilicon TFT for liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR101228538B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR101320651B1 (ko) 수평 전계 인가형 액정표시패널의 제조방법
KR101953832B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
US8125585B2 (en) Liquid crystal display device and fabricating method thereof
US6549251B2 (en) LCD having barrier layer in same plane as gate electrode and method of fabricating
KR20120113430A (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101888035B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101996969B1 (ko) 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법
KR101215943B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
KR102084397B1 (ko) 액정표시장치의 제조방법
KR102010393B1 (ko) 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법
KR101319332B1 (ko) 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant