KR101960052B1 - Aarray substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 화소영역이 정의된 기판 상에, 투명 도전성 물질과 저저항 금속물질의 이중층 구조를 갖는 게이트 배선과 상기 각 화소영역에 상기 게이트 배선과 연결된 이중층 구조의 게이트 전극을 형성하고 동시에 상기 화소영역 내부에 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 단일층 구조의 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 선택적으로 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극에 대응하여 상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 상기 기판 상에 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층과 상기 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 전극의 일끝단과 상기 드레인 전극 일끝단 주변의 상기 화소전극을 노출시키는 드레인 화소 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 각 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태의 이격하는 다수의 개구와 상기 드레인 화소 콘택홀에 대응하여 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적의 홀을 갖는 공통전극을 형성하고, 동시에 상기 홀 내부에 상기 드레인 전극의 일끝단 및 상기 화소전극과 동시에 접촉하며 상기 공통전극과 이격하는 화소 드레인 연결패턴을 형성하는 단계를 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.Layered structure of a transparent conductive material and a low-resistance metal material, and a gate electrode of a double-layer structure connected to the gate wiring in each pixel region are formed on a substrate on which a pixel region is defined, Forming a pixel electrode having a single layer structure made of the transparent conductive material within the region; Selectively forming a gate insulating film on the gate wiring and the gate electrode; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer in sequence on the gate insulating film in correspondence to the gate electrode, and forming a pixel region which is connected to the source electrode on the substrate and crosses the gate wiring, Forming a data line; Forming a protective layer over the source and drain electrodes and the data line; Forming a drain pixel contact hole exposing the pixel electrode at one end of the drain electrode and one end of the drain electrode by patterning the passivation layer and the gate insulating layer; A common electrode having a plurality of openings spaced apart from each other in the form of a bar corresponding to each of the pixel electrodes and a hole having a larger area than the drain pixel contact hole corresponding to the drain pixel contact hole are formed on the protective layer, Forming a pixel drain connection pattern in the hole, the pixel drain connection pattern being in contact with one end of the drain electrode and the pixel electrode at the same time and spaced apart from the common electrode, and a method of fabricating the array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display The present invention also provides an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display manufactured through the method.
Description
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로, 특히, 마스크 공정수를 저감시킬 수 있으며, 투과율을 향상시켜 소비전력을 저감할 수 있는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 구동된다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.In general, a liquid crystal display device is driven by using optical anisotropy and polarization properties of a liquid crystal. Since the liquid crystal has a long structure, it has a directionality in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.Therefore, when the molecular alignment direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular alignment direction of the liquid crystal by optical anisotropy, so that image information can be expressed.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD 이하, 액정표시장치로 약칭함)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.At present, an active matrix liquid crystal display (AM-LCD: hereinafter referred to as liquid crystal display) in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has excellent resolution and video realization capability, It is attracting attention.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소전극이 형성된 어레이 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.The liquid crystal display device includes a color filter substrate on which a common electrode is formed, an array substrate on which pixel electrodes are formed, and a liquid crystal interposed between the two substrates. In such a liquid crystal display device, The liquid crystal is driven to have excellent properties such as transmittance and aperture ratio.
그러나, 상하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다. However, liquid crystal driving by an electric field that is applied up and down has a drawback that the viewing angle characteristic is not excellent.
따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 시야각 특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치가 제안되었다. Therefore, a transverse electric field type liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics has been proposed to overcome the above disadvantages.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 횡전계형 액정표시장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a general transverse electric field type liquid crystal display device will be described in detail with reference to FIG.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 컬러필터 기판인 상부기판(9)과 어레이 기판인 하부기판(10)이 서로 이격되어 대향하고 있으며, 이 상부 및 하부기판(9, 10)사이에는 액정층(11)이 개재되어 있다. As shown in the figure, the
상기 하부기판(10)상에는 공통전극(17)과 화소전극(30)이 동일 평면상에 형성되어 있으며, 이때, 상기 액정층(11)은 상기 공통전극(17)과 화소전극(30)에 의한 수평전계(L)에 의해 작동된다.The
도 2a와 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views respectively showing the on and off states of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
우선, 전압이 인가된 온(on)상태에서의 액정의 배열상태를 도시한 도 2a를 참조하면, 상기 공통전극(17) 및 화소전극(30)과 대응하는 위치의 액정(11a)의 상변이는 없지만 공통전극(17)과 화소전극(30)사이 구간에 위치한 액정(11b)은 이 공통전극(17)과 화소전극(30)사이에 전압이 인가됨으로써 형성되는 수평전계(L)에 의하여, 상기 수평전계(L)와 같은 방향으로 배열하게 된다. 즉, 상기 횡전계형 액정표시장치는 액정이 수평전계에 의해 이동하므로, 시야각이 넓어지는 특성을 띠게 된다. 2A showing the alignment state of the liquid crystal in the ON state to which the voltage is applied, the phase of the
그러므로, 상기 횡전계형 액정표시장치를 정면에서 보았을 때, 상/하/좌/우방향으로 약 80도∼85도 방향에서도 반전현상 없이 가시 할 수 있다.Therefore, when viewed from the front, the transverse electric-field-type liquid-crystal display device can be visually observed in the direction of about 80 to 85 degrees in the up / down / left / right direction without reversal.
다음, 도 2b를 참조하면, 상기 액정표시장치에 전압이 인가되지 않은 오프(off)상태이므로 상기 공통전극과 화소전극 간에 수평전계가 형성되지 않으므로 액정층(11)의 배열 상태가 변하지 않는다.Next, referring to FIG. 2B, a horizontal electric field is not formed between the common electrode and the pixel electrode since the liquid crystal display device is in an off state in which no voltage is applied, so that the alignment state of the
하지만, 이러한 구성을 갖는 횡전계형 액정표시장치는 시야각을 향상시키는 장점을 갖지만 개구율 및 투과율이 낮은 단점을 갖는다.However, the transverse electric-field-type liquid crystal display device having such a configuration has an advantage of improving the viewing angle, but has a disadvantage in that the aperture ratio and the transmissivity are low.
따라서, 이러한 횡전계형 액정표시장치의 단점을 개성하기 위하여 프린지 필드(Fringe field)에 의해 액정이 동작하는 것을 특징으로 하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치(fringe field switching mode LCD)가 제안되었다. Accordingly, a fringe field switching mode LCD has been proposed in which a liquid crystal is operated by a fringe field in order to realize a disadvantage of such a lateral electric field type liquid crystal display device.
도 3은 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역의 중앙부를 관통하여 절단한 부분에 대한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a portion of a conventional fringe field switching mode liquid crystal display device substrate cut through a central portion of one pixel region.
도시한 바와 같이, 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(41)에는 게이트 절연막(45)을 개재하여 그 하부 및 상부에서 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하며 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(47)이 형성되어 있으며, 상기 각 화소영역(미도시)에는 상기 게이트 및 데이터 배선(미도시, 47)과 연결되며 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. As shown in the drawing, a conventional fringe field switching mode liquid crystal display device array substrate 41 has a plurality of pixel regions P defined by intersections of the lower and upper portions thereof with a
또한, 상기 게이트 절연막(45) 상부로 각 화소영역(미도시)에는 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극(51)과 접촉하며 판 형태의 화소전극(55)이 형성되고 있다. 이때, 상기 화소전극(55)은 상기 데이터 배선(47)과 동일한 층 즉, 상기 게이트 절연막(45) 상에 형성되고 있으며, 상기 데이터 배선(47)과의 쇼트를 방지하기 위해 상기 데이터 배선(47)과 일정간격 이격하며 형성되고 있다.In addition, a plate-
또한, 상기 데이터 배선(47)과 화소전극(55) 상부의 전면에는 무기절연물질로서 보호층(60)이 형성되고 있으며, 상기 보호층(60) 상의 전면에 각 화소영역(미도시)에 대응하여 일정간격 이격하며 바(bar) 형태의 다수의 개구(oa)를 갖는 공통전극(65)이 형성되고 있다.A
전술한 구성을 갖는 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(41)은 총 5회의 마스크 공정을 진행하여 완성되고 있다. 즉, 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(41)은 게이트 배선(미도시) 및 게이트 전극(108)(43)을 형성하는 단계, 액티브층(46a)과 이의 상부에서 서로 이격하는 오믹콘택층(46b)으로 이루어진 반도체층(46)과 데이터 배선(47)과 소스 및 드레인 전극(49, 51)을 형성하는 단계, 화소전극(55)을 형성하는 단계, 콘택홀(미도시)이 구비된 보호층(60)을 형성하는 단계 및 다수의 개구(oa)를 갖는 공통전극(65)을 형성하는 단계를 진행하여 완성되고 있는 실정이다. The array substrate 41 for a conventional fringe field switching mode liquid crystal display having the above-described configuration has been completed through a total of five mask processes. That is, the array substrate 41 for a conventional fringe field switching mode liquid crystal display has the steps of forming the gate wiring (not shown) and the
마스크 공정이라 함을 포토리소그래피 공정을 의미하며 패터닝하기 위한 물질층을 기판 상에 형성한 후, 그 상부에 감광성 특성을 갖는 포토레지스트층의 형성, 빛의 투과영역과 차단영역을 갖는 노광 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트층의 현상, 현상되고 남은 포토레지스트 패턴을 이용한 상기 물질층의 식각, 포토레지스트 패턴의 스트립 등 일련의 복잡한 단위공정을 포함한다. The term " mask process " means a photolithography process. After a material layer for patterning is formed on a substrate, a photoresist layer having photosensitivity is formed on the substrate, an exposure mask having a light- Exposure to light, development of exposed photoresist layer, etching of the material layer using the remaining photoresist pattern, strip of photoresist pattern, and the like.
그러므로, 1회의 마스크 공정을 진행하기 위해서는 각 단위 공정 진행을 위한 단위 공정 장비와 각 단위 공정 진행을 위한 재료를 필요로 하며 나아가 각 단위 공정 장비를 통한 각 공정 진행 시간이 필요로 되고 있다. Therefore, in order to carry out one mask process, unit process equipments for each unit process and material for proceeding each unit process are required, and each process time is required through each unit process equipments.
마스크 공정은 전술한 바와 같이 다수의 단위공정을 진행해야 하므로 제조 비용 및 시간을 상승시키는 요인이 되고 있으므로, 액정표시장치의 각 제조사는 어레이 기판의 제조 비용 저감 및 생산성 향상을 위해 마스크 공정을 저감시키기 위한 노력을 하고 있다.
Since the mask process has to process a plurality of unit processes as described above, the manufacturing cost and the time are increased. Therefore, each manufacturer of the liquid crystal display device can reduce the manufacturing cost of the array substrate and reduce the mask process We are making efforts for.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 4마스크 공정 진행에 의해 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조가 가능한 제조 방법을 제공함으로써 제조 비용을 저감하고 단위시간당 생산성을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a fabrication method capable of manufacturing an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display device by progressing a four mask process, thereby reducing manufacturing cost and improving productivity per unit time For that purpose.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 화소영역이 정의된 기판 상에, 투명 도전성 물질과 저저항 금속물질의 이중층 구조를 갖는 게이트 배선과 상기 각 화소영역에 상기 게이트 배선과 연결된 이중층 구조의 게이트 전극을 형성하고 동시에 상기 화소영역 내부에 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 단일층 구조의 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 선택적으로 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 전극에 대응하여 상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 상기 기판 상에 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층과 상기 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 전극의 일끝단과 상기 드레인 전극 일끝단 주변의 상기 화소전극을 노출시키는 드레인 화소 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 보호층 위로 상기 각 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태의 이격하는 다수의 개구와 상기 드레인 화소 콘택홀에 대응하여 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적의 홀을 갖는 공통전극을 형성하고, 동시에 상기 홀 내부에 상기 드레인 전극의 일끝단 및 상기 화소전극과 동시에 접촉하며 상기 공통전극과 이격하는 화소 드레인 연결패턴을 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display, including: forming a pixel region on a substrate having a transparent conductive material and a low- Layer gate electrode connected to the gate line in each of the pixel regions and forming a pixel electrode having a single layer structure made of the transparent conductive material in the pixel region; Selectively forming a gate insulating film on the gate wiring and the gate electrode; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer in sequence on the gate insulating film in correspondence to the gate electrode, and forming a pixel region which is connected to the source electrode on the substrate and crosses the gate wiring, Forming a data line; Forming a protective layer over the source and drain electrodes and the data line; Forming a drain pixel contact hole exposing the pixel electrode at one end of the drain electrode and one end of the drain electrode by patterning the passivation layer and the gate insulating layer; A common electrode having a plurality of openings spaced apart from each other in the form of a bar corresponding to each of the pixel electrodes and a hole having a larger area than the drain pixel contact hole corresponding to the drain pixel contact hole are formed on the protective layer, And forming a pixel drain connection pattern that contacts the one end of the drain electrode and the pixel electrode at the same time and is spaced apart from the common electrode.
이때, 상기 이중층 구조의 게이트 배선 및 게이트 전극과 상기 단일층 구조의 화소전극을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 제 1 투명 도전성 물질층과 제 1 금속층을 순차적으로 형성하는 단계와; 상기 제 1 금속층 위로 제 1 두께의 제 1 포토레지스트 패턴과 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께의 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 상기 제 1 금속층과 그 하부의 상기 제 1 투명 도전성 물질층을 제거함으로써 이중층 구조를 갖는 상기 게이트 배선 및 게이트 전극을 형성하고, 동시에 상기 화소전극과 이의 상부로 더미 금속패턴을 형성하는 단계와; 애싱(asing)을 진행하여 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하여 상기 더미 금속패턴을 노출시키는 단계와; 노출된 상기 더미 금속패턴을 제거함으로서 상기 단일층 구조의 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함한다. The forming of the gate wiring and the gate electrode of the double layer structure and the pixel electrode of the single layer structure may include sequentially forming a first transparent conductive material layer and a first metal layer on the substrate; Forming a first photoresist pattern of a first thickness over the first metal layer and a second photoresist pattern of a second thickness thinner than the first thickness; The gate wiring and the gate electrode having a bilayer structure are formed by removing the first metal layer exposed outside the first and second photoresist patterns and the first transparent conductive material layer below the first metal layer, Forming a dummy metal pattern thereon; Exposing the dummy metal pattern by ashing and removing the second photoresist pattern; Forming the pixel electrode of the single layer structure by removing the exposed dummy metal pattern; And removing the first photoresist pattern.
그리고, 상기 게이트 배선 및 게이트 전극 상부에 선택적으로 상기 게이트 절연막을 형성하는 단계는, 상기 게이트 배선 및 게이트 전극 위로 전면에 포지티브 감광성 특성을 갖는 솔루블 물질을 도포하여 게이트 절연 물질층을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연 물질층이 형성된 기판의 배면으로 노광마스크 없이 UV광을 조사하는 배면노광을 실시하는 단계와; 상기 배면 노광된 상기 게이트 절연 물질층을 현상하는 단계를 포함하며, 이때, 상기 포지티브 감광성 특성을 갖는 솔루블 물질은, 상기 포토아크릴(photo acryl) 또는 TRX라 지칭되는 산화실리콘(SiO2)과 실리콘카보네이트(SiC)와 TEOS(Tetra Ethylene Ortho Silicate)가 혼합된 물질인 것이 특징이다. The step of selectively forming the gate insulating film on the gate wiring and the gate electrode includes the steps of forming a gate insulating material layer by applying a solubile material having positive photosensitivity over the gate wiring and the gate electrode, ; Performing back exposure to irradiate the back surface of the substrate on which the gate insulating material layer is formed with UV light without an exposure mask; Wherein the solubile material having the positive photosensitivity includes at least one of silicon oxide (SiO 2 ), referred to as photo acryl or TRX, and silicon oxide And is a mixture of carbonate (SiC) and tetraethylene orthosilicate (TEOS).
또한, 상기 게이트 절연막 위로 상기 소스 및 드레인 전극을 형성하기 이전에 상기 게이트 절연막이 형성된 상태에서 열처리를 진행하여 상기 게이트 절연막을 리플로우시킴으로써 상기 게이트 배선 및 게이트 전극의 상면을 포함하여 그 측면을 덮도록 하는 단계를 포함한다.The gate insulating film may be formed on the gate insulating film by heat treatment in a state where the gate insulating film is formed before the source and drain electrodes are formed on the gate insulating film to reflow the gate insulating film to cover the side surfaces including the gate wiring and the gate electrode. .
그리고, 상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 상기 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 상기 기판 상에 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 상기 데이터 배선을 형성하는 단계는, 상기 게이트 절연막 위로 상기 기판 전면에 순차적으로 순수 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층과 제 2 금속층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 금속층 위로 제 1 두께의 제 1 포토레지스트 패턴과 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께의 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 상기 제 2 금속층과 그 하부에 위치하는 상기 불순물 및 순수 비정질 실리콘층을 제거함으로써 상기 데이터 배선과 이와 연결된 소스 드레인 패턴을 형성하고, 동시에 상기 소스 드레인 패턴 하부로 불순물 비정질 실리콘 패턴 및 순수 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와; 애싱(asing)을 진행하여 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하여 상기 소스 드레인 패턴의 중앙부를 노출시키는 단계와; 노출된 상기 소스 드레인 패턴의 중앙부와 그 하부에 위치하는 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴을 제거함으로서 서로 이격하는 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 순수 비정질 실리콘의 상기 액티브층과 이의 상부로 서로 이격하는 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 상기 오믹콘택층으로 구성된 상기 반도체층을 형성하는 단계와; 스트립(strip) 또는 애싱(ashing)을 진행하여 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함한다. A source electrode and a drain electrode are sequentially formed on the gate insulating film so as to be spaced apart from the semiconductor layer. The source electrode and the drain electrode are connected to the source electrode on the substrate and intersect the gate wiring, Forming a pure amorphous silicon layer, an impurity amorphous silicon layer and a second metal layer sequentially on the entire surface of the substrate over the gate insulating film; Forming a first photoresist pattern of a first thickness over the second metal layer and a second photoresist pattern of a second thickness thinner than the first thickness; The second metal layer exposed to the outside of the first and second photoresist patterns and the impurity and the pure amorphous silicon layer located under the second metal layer are removed to form the data line and the source drain pattern connected thereto, Forming an impurity amorphous silicon pattern and a pure amorphous silicon pattern under the pattern; Removing the second photoresist pattern by ashing to expose a central portion of the source drain pattern; Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other by removing the impurity amorphous silicon pattern located at a central portion and a lower portion of the exposed source drain pattern, and simultaneously forming the source electrode and the drain electrode spaced apart from the active layer of pure amorphous silicon Forming the semiconductor layer composed of the ohmic contact layer made of impurity amorphous silicon; And then performing a strip or ashing to remove the first photoresist pattern.
또한, 상기 드레인 전극의 일 끝단은 상기 화소전극과 중첩하도록 형성하는 것이 특징이다.One end of the drain electrode overlaps with the pixel electrode.
그리고, 상기 화소 드레인 연결패턴은 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적을 갖도록 형성하는 것이 특징이다.The pixel drain connection pattern is formed to have a larger area than the drain pixel contact hole.
그리고, 상기 다수의 개구와 데이터 배선은 상기 화소영역의 중앙부에서 상기 게이트 배선과 나란한 가상의 선을 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이루도록 형성하는 것이 특징이다.The plurality of openings and the data lines are formed symmetrically with respect to an imaginary line parallel to the gate lines at the central portion of the pixel region.
본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판은, 화소영역이 정의된 기판 상에 형성된 투명 도전성 물질과 저저항 금속물질의 이중층 구조를 갖는 게이트 배선 및 이와 연결된 게이트 전극과; 상기 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 단일층 구조의 화소전극과; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 선택적으로 형성된 게이트 절연막과; 상기 게이트 전극에 대응하여 상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 적층된 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극과; 상기 기판 상에 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과; 상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 및 화소전극 위로 형성되며 상기 드레인 전극 일 끝단과 이의 주변에 위치하는 상기 화소전극을 노출시키는 드레인 화소 콘택홀을 구비한 보호층과: 상기 보호층 위로 상기 각 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태의 이격하는 다수의 개구와 상기 드레인 화소 콘택홀에 대응하여 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적의 홀을 가지며 형성된 공통전극과; 상기 홀 내부에 형성되며 상기 드레인 전극의 일 끝단 및 상기 화소전극과 동시에 접촉하며 상기 공통전극과 이격하며 구성된 화소 드레인 연결패턴을 포함하며, 상기 화소전극과 공통전극 사이에는 보호층만이 구비된 것이 특징이다. The array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a gate wiring having a double layer structure of a transparent conductive material and a low resistance metal material formed on a substrate on which a pixel region is defined, A pixel electrode of a single layer structure made of the transparent conductive material formed on each pixel region on the substrate; A gate insulating film selectively formed on the gate wiring and the gate electrode; A source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer sequentially stacked on the gate insulating film in correspondence with the gate electrode; A data line formed on the substrate and defining the pixel region so as to intersect the gate line; And a drain pixel contact hole formed on the source and drain electrodes, the data line, and the pixel electrode, the drain pixel contact hole exposing the pixel electrode located at one end of the drain electrode and the periphery thereof; A common electrode formed to have a plurality of openings spaced apart in a bar shape and corresponding to the drain pixel contact hole and having a hole area larger than that of the drain pixel contact hole; And a pixel drain connection pattern formed in the hole and being in contact with one end of the drain electrode and the pixel electrode and spaced apart from the common electrode, and a protective layer is provided only between the pixel electrode and the common electrode to be.
또한, 상기 데이터 배선의 하부에는 상기 반도체층을 이루는 동일한 물질로 이루어진 더미 반도체 패턴이 구비된 것이 특징이다.In addition, a dummy semiconductor pattern made of the same material as the semiconductor layer is provided under the data line.
또한, 상기 게이트 절연막은 상기 게이트 배선과 게이트 전극의 상부 및 측면을 덮으며 형성된 것이 특징이다.The gate insulating film is formed to cover the gate wiring and the upper and side surfaces of the gate electrode.
그리고, 상기 게이트 절연막은 포지티브 감광성 특성을 갖는 물질로 이루어진 것이 특징이며, 이때, 상기 포지티브 감광성 특성을 갖는 물질은, 상기 포토아크릴(photo acryl) 또는 TRX라 지칭되는 산화실리콘(SiO2)과 실리콘카보네이트(SiC)와 TEOS(Tetra Ethylene Ortho Silicate)가 혼합된 물질인 것이 특징이다.
The material having the positive photosensitivity may be silicon oxide (SiO 2 ), which is referred to as photo acryl or TRX, and silicon oxide (SiC) and tetraethylene orthosilicate (TEOS).
본 발명에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판은 총 4회의 마스크 공정을 진행하여 완성됨으로써 공정수 저감에 의한 단위 시간당 생산성을 향상시키며, 나아가 재료 저감 및 단위 공정 장비 투자를 최소화함으로써 제조비용을 저감시키는 효과가 있다.The array substrate for the fringe field switching mode liquid crystal display according to the present invention is completed by performing the mask process four times in total, thereby improving the productivity per unit time due to the reduction in the process number, further reducing material investment and unit process equipment investment, .
나아가, 화소전극을 게이트 배선이 형성된 동일한 층에 형성하면서도 화소전극 상부에는 게이트 절연막이 생략되는 구성을 가짐으로써 화소전극과 공통전극 사이에는 보호층만이 형성되므로 상기 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 프린지 필드 세기가 상대적으로 향상됨으로써 저 소비전력 구동이 가능하며, 나아가 투과율이 향상되는 효과가 있다.Further, since the pixel electrode is formed on the same layer on which the gate wiring is formed, the gate insulating film is omitted above the pixel electrode, so that only the protective layer is formed between the pixel electrode and the common electrode. Therefore, The field strength is relatively improved, so that it is possible to drive low power consumption, and further, the transmittance is improved.
또한, 상기 각 화소영역 내에 구비된 다수의 바 형태의 개구는 각 화소영역의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룸으로써 각 화소영역이 이중 도메인을 형성함으로써 사용자가 바라보는 방위각 변화에 따라 색반전 현상이 발생되는 것을 억제하여 보다 우수한 표시품질을 갖는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.
In addition, the plurality of bar-shaped openings provided in each pixel region are symmetrically bent with respect to the center of each pixel region, so that each pixel region forms a double domain, There is an effect of providing a fringe field switching mode liquid crystal display device having a better display quality by suppressing the occurrence of an inversion phenomenon.
도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a, 2b는 일반적인 횡전계형 액정표시장치의 온(on), 오프(off) 상태의 동작을 각각 도시한 단면도.
도 3은 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역의 중앙부를 관통하여 절단한 부분에 대한 단면도.
도 4a 내지 도 4o는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역과 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분을 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시예의 변형예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 하나의 화소영역과 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분을 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도로서 게이트 배선 형성 후, 게이트 절연막을 열처리 하는 단계와 이의 상부로 데이터 배선을 형성하는 단계만을 도시한 도면.
1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a general transverse electric field type liquid crystal display device.
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views respectively showing the on and off states of a general transverse electric field liquid crystal display device;
3 is a cross-sectional view of a portion cut through a central portion of one pixel region of a conventional array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display.
FIGS. 4A through 4O are cross-sectional views illustrating a process for manufacturing a pixel region of an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a portion where a gate line and a data line cross each other is cut.
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views of a fabrication step for a portion where a pixel region, a portion where a gate wiring and a data wiring intersect each other, in an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display according to a modification of the embodiment of the present invention After the formation of the gate wiring, the step of heat-treating the gate insulating film and the step of forming the data wiring over the gate insulating film.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4a 내지 도 4o는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 하나의 화소영역과 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분에 대한 공정 단면도이다. 설명의 편의를 위해 각 화소영역(P) 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 부분을 스위칭 영역(TrA)이라 정의한다.FIGS. 4A to 4O are cross-sectional views of a pixel region of the array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, where a gate line and a data line cross each other. For convenience of description, a portion where the thin film transistor Tr as a switching element is formed in each pixel region P is defined as a switching region TrA.
우선, 도 4a에 도시한 바와 같이, 투명한 기판(101) 상에 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 제 1 투명 도전성 물질층(103)을 형성하고, 연속하여 상기 제 1 투명 도전성 물질층(103) 위로 저저항 특성을 갖는 제 1 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi), 구리(Cu), 구리합금 중 어느 하나의 물질을 증착함으로써 제 1 금속층(105)을 형성한다. 4A, a transparent conductive material such as indium-tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) is deposited on a
다음, 상기 제 1 금속층(105) 위로 포토레지스트를 도포하여 제 1 포토레지스트층(미도시)을 형성한다. Next, a photoresist is coated on the
이후, 상기 제 1 포토레지스트층(미도시) 위로 빛의 투과영역과 반투과영역 및 차단영역을 갖는 노광 마스크(미도시)를 위치시킨다. Thereafter, an exposure mask (not shown) having a light transmission region, a semi-transmission region and a blocking region is placed on the first photoresist layer (not shown).
다음, 상기 노광 마스크(미도시)를 통해 상기 제 1 포토레지스트층(미도시)을 노광한 후, 현상함으로써 게이트 배선(도 4b의 107)과 게이트 전극(도 4b의 108)이 형성되어야 할 영역에 대해서는 제 1 두께를 갖는 제 1 포토레지스트 패턴(191a)을 형성하고, 화소전극(도 4b의 112)이 형성되어야 할 영역에는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(191b)을 형성한다. Next, the first photoresist layer (not shown) is exposed through the exposure mask (not shown) and then developed to form a region where the gate wiring (107 in Fig. 4B) and the gate electrode (108 in Fig. 4B) A
이때, 상기 게이트 배선(도 4b의 107)과 게이트 전극(108)(도 4b의 108) 및 화소전극(도 4b의 112)이 형성되어야 할 영역 이외의 영역에서는 상기 제 1 포토레지스트층(미도시)이 제거되어 상기 제 1 금속층(105)을 노출시키도록 한다. At this time, in the region other than the region where the gate wiring (107 of FIG. 4B), the gate electrode 108 (108 of FIG. 4B) and the pixel electrode (112 of FIG. 4B) Is removed to expose the
다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴(191a, 191b) 외부로 노출된 상기 제 1 금속층(도 4a의 105)과 그 하부에 위치하는 상기 제 1 투명 도전성 물질층(도 4a의 103)에 대해 이들 두 층(도 4a의 103, 105)에 모두 반응하는 통합 식각액을 이용하여 상기 제 1 금속층(도 4a의 105)과 그 하부의 제 1 투명 도전성 물질층(도 4a의 103)을 동시에 식각하여 제거한다.Next, as shown in FIG. 4B, the first metal layer (105 in FIG. 4A) exposed to the outside of the first and
이러한 공정 진행에 의해 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴(191a, 191b) 하부에는 각 화소영역(P)의 경계 및 스위칭 영역(TrA)에 대응하여 일방향으로 연장하며 투명 도전성 물질로 이루어지는 하부층(107a, 108a)과 저저항 금속물질로 이루어진 상부층(107b, 108b)으로 이루어진 이중층 구조의 게이트 배선(107) 및 게이트 전극(108)이 형성된다. As a result of such a process, a
동시에 각 화소영역(P) 내부에는 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴(191a, 191b) 하부로 상기 게이트 배선(107) 및 게이트 전극(108)과 이격하며 판 형태를 갖는 투명 도전성 물질로 이루어진 화소전극(112)과 이의 상부에 상기 저저항 금속물질로 이루어진 더미 금속패턴(106)이 형성된다. The pixel region P is formed with a transparent conductive material having a plate shape spaced apart from the
다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 애싱(ashing)을 진행하여 상기 더미 금속패턴(106) 상부에 위치하는 상기 제 2 포토레지스트 패턴(도 4b의 191b)을 제거함으로써 상기 더미 금속패턴(106)을 노출시킨다. 이때, 상기 애싱(ashing)에 의해 상기 제 1 포토레지스트 패턴(191a) 또한 그 두께가 줄어들게 되지만 여전히 상기 게이트 배선(107) 및 게이트 전극(108) 상부에 남아있게 된다.As shown in FIG. 4C, ashing is performed to remove the second photoresist pattern (191b in FIG. 4B) located on the
다음, 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(191a)이 상기 게이트 배선(107) 및 게이트 전극(108)의 상에 남아있는 상태에서 상기 저저항 금속물질과 반응하여 이를 식각하는 식각액에 상기 더미 금속패턴(도 4c의 106)을 노출시킴으로써 상기 각 화소영역(P) 내에 형성된 상기 더미 금속패턴(도 4c의 106)을 제거한다. 이러한 일련의 과정에 의해 상기 더미 금속패턴(도 4c의 106)이 제거됨으로써 상기 화소전극(112)이 노출된다. Next, as shown in FIG. 4D, the
다음, 도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 화소전극(112)이 형성된 기판(101)에 있어 스트립(strip) 또는 애싱(ashing)을 진행하여 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108) 상부에 남아있는 상기 제 1 포토레지스트 패턴(도 4d의 191a)을 제거함으로써 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108)을 노출시킨다. 4E, a strip or ashing is performed on the
다음, 도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(107) 및 게이트 전극(108)과 화소전극(112) 위로 포지티브 감광성 특성 즉, 빛을 받는 부분이 현상시 제거되는 특성을 갖는 물질 예를들면 솔루블(soluble) 특성을 갖는 포토아크릴(photo acryl) 또는 TRX라 지칭하는 물질(산화실리콘(SiO2)과 실리콘카보네이트(SiC)와 TEOS(Tetra Ethylene Ortho Silicate)가 적정 비율로 섞인 용액 상태의 물질)을 도포함으로써 상기 기판(101) 전면에 게이트 절연 물질층(114)을 형성한다. 상기 게이트 절연 물질층(114)은 솔루블 특성을 갖는 물질로 이루어지는 특성상 스핀코팅 또는 슬릿코팅 등의 방법으로 도포되어 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 4F, a material having a characteristic that a positive photosensitive property, that is, a light receiving portion is removed on development, over the
다음, 도 4g에 도시한 바와같이, 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108) 및 화소전극(112) 위로 상기 기판(101) 전면에 게이트 절연 물질층(114)이 형성된 기판(101)의 배면으로 노광 마스크 없이 상기 기판(101) 전면에 대해 UV광을 조사하는 배면 노광을 실시한다.4G, a
이렇게 기판(101)의 배면에서 상기 기판(101) 전면에 노광을 실시하는 경우, 불투명한 재질인 저저항 금속물질로 이루어진 상부층(107b, 108b)을 갖는 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108)에 대해서는 상기 상부층(107b, 108b)이 상기 UV광을 차단하게 되므로 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108) 상부에 위치하는 게이트 절연 물질층(114)으로는 상기 UV광이 조사되지 않는다. When the entire surface of the
반면, 저저항 금속물질로 이루어진 더미 금속패턴(도 4c의 106)이 제거된 화소전극(112)이 형성된 부분과, 상기 제 1 투명 도전성 물질층(도 4a의 103)과 제 1 금속층(도 4a의 105)이 제거된 부분 일례로 상기 게이트 배선(107)과 상기 화소전극(112)간의 이격영역에 대해서는 UV광이 투과하여 이들 구성요소 상부에 위치하는 상기 게이트 절연 물질층(114)에 도달하게 된다.On the other hand, a portion where the
다음, 도 4h에 도시한 바와같이, 노광 마스크 없이 배면 노광된 포지티브 감광성 특성을 갖는 유기물질로 이루어진 상기 게이트 절연 물질층(도 4g의 114)을 현상액에 노출시키는 현상 공정을 진행한다. Next, as shown in FIG. 4H, a development process for exposing the layer of the gate insulating material (114 in FIG. 4G) made of an organic material having a positive photosensitive property exposed to the back without an exposure mask to the developer is performed.
상기 게이트 절연 물질층(도 4g의 114)은 본 발명의 특성 상 포지티브 감광성 특성을 갖는 유기물질로 이루어지므로, 상기 UV광이 조사되면 상기 UV광에 반응하여 그 내부에서 이웃한 분자간의 사슬이 끊김이 발생하게 되며, 이러한 작용에 의해 상기 현상액에 노출되면 상기 현상액에 녹아 제거되며, UV광이 조사되지 않은 부분은 이웃한 분자가 사슬이 엮어 있는 상태를 유지하게 됨으로써 현상액에 반응하지 않으므로 현상액에 노출된다 하더라도 녹지 않는다.Since the gate insulating material layer (114 in FIG. 4G) is made of an organic material having a positive photosensitive characteristic in view of the present invention, when the UV light is irradiated, the chain of adjacent molecules in the inside of the gate insulating material layer When exposed to the developing solution by this action, it dissolves in the developing solution and is removed. In the portion not irradiated with UV light, neighboring molecules keep the chains in a state of weaving, thereby not reacting with the developing solution. It does not melt.
따라서, 상기 현상 공정 진행에 의해 상기 UV광이 조사된 부분 즉 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108)이 형성된 부분 이외에 영역에 대응하는 상기 게이트 절연 물질층(도 4g의 114)은 상기 현상액에 녹아 제거됨으로써 최종적으로 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108)의 상부에 대해서만 이의 상부에 남게됨으로써 게이트 절연막(115)을 형성하며, 상기 각 화소영역(P) 내에 형성된 화소전극(112)은 상기 게이트 절연막(115) 사이로 노출된 상태를 이루게 된다.4G) corresponding to a region other than the portion where the UV light is irradiated, that is, the portion where the
다음, 도 4i에 도시한 바와같이, 상기 게이트 절연막(115)과 상기 화소전극(112) 위로 CVD 장치(미도시)를 이용하여 그 반응가스만을 교체함으로써 연속적으로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 증착하여 순수 비정질 실리콘층(116)과 불순물 비정질 실리콘층(117)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4I, pure amorphous silicon and impurity amorphous silicon are continuously deposited by replacing only the reaction gas using a CVD apparatus (not shown) on the
이후, 상기 불순물 비정질 실리콘층(117) 위로 스퍼터 장치(미도시)를 이용하여 제 2 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 크롬(Cr) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질을 증착함으로써 제 2 금속층(124)을 형성한다. 이때, 도면에 있어서 상기 제 2 금속층(124)은 단일층 구조를 갖는 것을 일례로 도시하였다.A second metal material such as aluminum (Al), an aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), a copper alloy, molybdenum (Mo), etc. is formed on the impurity amorphous silicon layer 117 using a sputtering device , Molybdenum alloy (MoTi), and chromium (Cr) is deposited to form a second metal layer (124). In this case, the
다음, 도 4j에 도시한 바와같이, 상기 제 2 금속층(도 4i의 124) 상부로 포토레지스트를 도포하여 제 2 포토레지스트층(미도시)을 형성한 후, 빛의 투과영역과 반투과영역 및 차단영역을 갖는 노광 마스크(미도시)를 위치시킨 후, 이를 통해 상기 제 2 포토레지스트층(미도시)을 노광한 후, 현상함으로써 제 3 두께를 갖는 제 3 포토레지스트 패턴(193a)과, 상기 제 3 두께보다 얇은 제 4 두께를 갖는 제 4 포토레지스트 패턴(193b)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4J, a photoresist is applied onto the second metal layer (124 of FIG. 4i) to form a second photoresist layer (not shown), and then a light transmission region and a semi- A
이후, 상기 제 3 및 제 4 포토레지스트 패턴(193a, 193b) 외부로 노출된 상기 제 2 금속층(도 4i의 124)과 그 하부의 불순물 비정질 실리콘층(도 4i의 117) 및 순수 비정질 실리콘층(도 4i의 116)을 연속하여 식각함으로써 박막트랜지스터(도 4o의 Tr)가 형성되어야 할 상기 스위칭 영역(TrA)에는 상기 게이트 전극(108)에 대응하여 상기 게이트 절연막(115) 위로 소스 드레인 패턴(125)과, 그 하부로 불순물 비정질 실리콘 패턴(119) 및 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)을 형성한다. Thereafter, the second metal layer (124 in FIG. 4I) exposed at the outside of the third and
동시에 상기 기판(101) 상에 상기 게이트 배선(107)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(130)을 형성한다. 이때, 제조 공정 특성 상 상기 데이터 배선(130)과 상기 기판(101) 사이에는 상기 데이터 배선(130)과 완전 중첩하는 형태로 불순물 및 순수 비정질 실리콘으로 각각 이루어진 제 1 및 제 2 더미패턴(121a, 121b)의 이중층 구조를 갖는 반도체 더미패턴(121)이 형성되는 것이 특징이다. At the same time, a
이러한 이중층 구조의 반도체 더미패턴(121)은 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101) 있어서는 중요한 역할을 하는 것이 특징이다. Such a double-layered
즉, 본 발명의 특성 상, 상기 게이트 절연막(115)은 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108) 상부에 대해서만 형성되고 있으며, 이때, 상기 게이트 배선(107)의 측면은 상기 게이트 절연막(115)에 대해 노출된 상태가 된다.That is, the
이러한 상태에서 기판(101)상에 데이터 배선(130)이 형성되면 상기 게이트 배선(107)과 상기 데이터 배선(130)이 교차하는 부분에서는 상기 게이트 배선(107)의 측면을 통해 상기 데이터 배선(130)과 접촉이 이루어져 쇼트가 발생될 수 있다. When the
하지만, 본 발명의 실시예의 경우 제조 방법의 특성에 의해 상기 데이터 배선(130) 하부에는 상기 반도체층(120)을 이루는 동일한 물질로 이루어진 반도체 더미패턴(121)이 구성되는 바, 상기 게이트 배선(107)의 측면에서의 상기 게이트 배선(107)과 데이터 배선(130)간의 쇼트를 억제하는 역할을 하므로 문제되지 않는다. However, in the embodiment of the present invention, a
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 제조 특성 상 상기 데이터 배선(130) 하부에 위치하는 상기 반도체 더미패턴(121)은 매우 중요한 구성요소가 된다 할 것이다.Therefore, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 변형예로서 도 5a 내지 도 5c(본 발명의 실시예의 변형예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 하나의 화소영역과 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분을 절단한 부분에 대한 제조 단계별 공정 단면도로서 게이트 배선 형성 후, 게이트 절연막을 열처리 하는 단계와 이의 상부로 데이터 배선을 형성하는 단계만을 도시한 도면)를 참조하면, 상기 유기물질로 이루어지는 게이트 절연막(115)의 특성을 이용하여 상기 비정질 실리콘층(116)과 불순물 비정질 실리콘층(117) 및 제 2 금속층(124)을 형성하기 전에 상기 게이트 절연막(115)에 대해 소정의 온도 분위기 예를들면 80℃ 내지 120℃의 온도 분위기에 노출시키는 열처리를 실시하여 상기 게이트 절연막(115)를 리플로우(reflow)시킴으로써 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108)의 측면을 덮도록 하는 단계를 더욱 진행할 수도 있다.5A to 5C (a modification of the embodiment of the present invention), one pixel region, a gate line, and a data line in the array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display Referring to FIG. 5, there is shown a cross-sectional view of a portion where an intersecting portion is cut, showing only a step of heat treating a gate insulating film after forming a gate wiring and a step of forming a data wiring on the gate insulating film. Before the amorphous silicon layer 116 and the impurity amorphous silicon layer 117 and the
이렇게 게이트 절연막(115)에 대해 열처리를 실시하는 경우, 상기 유기물질로 이루어지는 특성상 녹아내림이 발생하여 상기 게이트 배선(107)과 게이트 전극(108)의 상부를 포함하여 그 측면까지 완전히 덮는 형태를 이루게 되며, 이러한 상태에서 상기 제 2 금속층(124)을 형성하고 패터닝하여 상기 데이터 배선(130)을 형성하는 경우, 상기 데이터 배선(130) 하부에 반도체 더미패턴(121) 형성 유무에 관계없이 상기 게이트 배선(107) 측면에서 상기 게이트 배선(107)과 데이터 배선(130)간의 쇼트는 원천적으로 방지할 수 있다.When heat treatment is performed on the
다음, 도 4k에 도시한 바와 같이, 애싱(ashing)을 실시함으로써 상기 제 4 두께를 갖는 제 4 포토레지스트 패턴(도 4j의 193b)을 제거함으로써 상기 소스 드레인 패턴(125)의 중앙부를 노출시킨다. 이때, 상기 애싱(ashing)에 의해 상기 제 3 포토레지스트 패턴(193a) 또한 그 두께가 줄어들게 되지만 여전히 상기 기판(101)상에 남아있게 된다. Next, as shown in FIG. 4K, the center portion of the
다음, 도 4l에 도시한 바와 같이, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(193a)을 식각 마스크로 하여 건식식각(dry etching)함으로써 상기 제 3 포토레지스트 패턴(193a) 외부로 노출된 상기 소스 드레인 패턴(도 4k의 124)과 그 하부의 불순물 비정질 실리콘 패턴(도 4k의 119)을 제거함으로써 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)과, 그 하부로 상기 소스 및 드레인 전극(138, 140) 각각과 동일한 패턴 형태를 갖는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(120a)과 서로 이격하는 오믹콘택층(120b)은 반도체층(120)을 이룬다. Next, as shown in FIG. 4L, the source / drain pattern (also shown in FIG. 4A) exposed to the outside of the
한편, 상기 드레인 전극(136)은 그 일끝단이 상기 화소전극(112)과 상기 반도체층(120)을 사이에 두고 서로 중첩하도록 형성하는 것이 특징이다. The
각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(108)과, 게이트 절연막(115)과, 액티브층(120a) 및 서로 이격하는 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.The
다음, 도 4m에 도시한 바와 같이, 스트립(strip)을 진행하여 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(133, 136) 상부에 남아있는 상기 제 3 포토레지스트 패턴(도 4l의 193a)을 제거함으로써 상기 데이터 배선(130)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 4M, the third photoresist pattern (193a in FIG. 4L) remaining on the
다음, 도 4n에 도시한 바와 같이, 상기 박막트랜지스터(Tr)와 데이터 배선(130) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면, 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나, 또는 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포하여 보호층(140)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4n, the thin film transistor (Tr) and the
다음, 마스크 공정을 진행하여 상기 보호층(140)을 패터닝함으로써 상기 드레인 전극(136)과 상기 드레인 전극(136) 주변에 위치하는 상기 화소전극(112) 일부를 노출시키는 드레인 화소 콘택홀(143)을 형성한다.A drain
다음, 도 4o에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 전극(136)의 일 끝단과 이의 주변에 위치하는 화소전극(112)을 노출시키는 상기 드레인 화소 콘택홀(143)이 구비된 상기 보호층(140) 위로 투명 도전성 물질 예를들면, 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 증착하여 제 2 투명 도전성 물질층(미도시)을 형성한다.4O, the
이후, 상기 제 2 투명 도전 물질층(미도시)을 마스크 공정을 통해 패터닝하여 각 화소영역(P) 내에 바(bar) 형태로 일정간격 이격하는 다수의 개구(oa)와 상기 드레인 화소 콘택홀(143)에 대응해서는 상기 드레인 화소 콘택홀(143)보다 넓은 면적의 홀(hl)을 갖는 공통전극(160)과, 상기 홀(hl) 내부에 상기 공통전극(160)과 이격하며 상기 드레인 화소 콘택홀(143)에 대응하여 상기 드레인 화소 콘택홀(143)보다 넓고 상기 홀(hl)보다는 작은 면적을 가져 상기 홀(hl) 내부에서 상기 드레인 전극(136)과 이의 주면에 위치하는 화소전극(112)과 접촉하는 화소 드레인 연결패턴(167)을 형성함으로써 본 발명에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)을 완성한다.Thereafter, the second transparent conductive material layer (not shown) is patterned through a mask process to form a plurality of openings oa spaced in a bar shape within each pixel region P and a plurality of openings oa spaced apart from the drain pixel contact holes A
한편, 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 일례로서 상기 데이터 배선(130)과 공통전극(160) 내부에 각 화소영역(P)별로 구비된 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)가 곧은 직선 형태로 형성됨을 보이고 있지만, 또 다른 변형예로서 도면으로 제시하지 않았지만, 상기 각 화소영역(P) 내에 구비된 다수의 바 형태의 개구는 각 화소영역(P)의 중앙부를 가로지르는 상기 게이트 배선(107)과 나란한 가상의 선을 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이룰 수도 있다. 이 경우 상기 데이터 배선(130) 또한 상기 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구성을 가짐으로써 표시영역 전체에 대해서는 지그재그 형태를 이룰 수도 있다.The
이렇게 다수의 개구(oa)를 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 형태를 이루도록 한 것은 각 화소영역(P)이 이중 도메인 구조를 이루도록 하기 위함이다. 각 화소영역(P)이 이중 도메인을 이루는 경우, 이러한 어레이 기판(101)을 구비하여 완성된 액정표시장치를 사용자가 바라보는 방위각 변화에 따라 색반전 현상이 발생되는 것을 억제하여 보다 우수한 표시품질을 갖는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 제공할 수 있기 때문이다.The reason why the plurality of openings oa are symmetrically bent with respect to the center of each pixel region P is that each pixel region P has a double domain structure. In the case where each pixel region P has a dual domain, occurrence of a color reversal phenomenon is suppressed in accordance with a change in azimuth angle of the liquid crystal display device including the
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예 및 변형예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)은, 게이트 배선(107)과 데이터 배선(130) 및 화소전극(112)이 모두 기판(101) 상에 구비되고 있는 것이 특징이며, 따라서 상기 게이트 배선(107)과 데이터 배선(130)이 교차하는 부분에서의 쇼트 방지를 위해 선택적으로 상기 게이트 배선(107)과 데이터 배선(130) 사이에 게이트 절연막(115)이 구비되며, 더욱더 쇼트 불량을 방지하기 위해 상기 데이터 배선(130)의 하부에는 반도체 더미패턴(121)이 구비되고 있으며, 변형예(도 5a 내지 도 5c 참조)의 경우, 상기 게이트 배선(도 5c의 107) 상부에 구비되는 게이트 절연막(도 5c의 115)이 상기 게이트 배선(107)의 측면까지 덮도록 구성되고 있는 것이 특징이다. 이러한 특징적인 구성에 의해 게이트 배선(도 5c의 107)과 데이터 배선(도 5c의 130)이 모두 기판(도 5c의 101) 상에 형성되더라도 쇼트 불량은 원천적으로 억제될 수 있다. The
그리고, 본 발명의 실시예 및 변형예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 총 4 회의 마스크 공정을 통해 제조되는 것이 특징이다. 이에 의해 종래의 5 또는 6마스크 공정을 통해 제조되는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(도 3의 40)보다 마스크 공정 수를 줄이는 효과가 있다.The
또한, 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 화소전극(112)이 게이트 배선(107)과 동일한 기판(101) 상에 형성되면서도 게이트 배선(107)의 상부에는 게이트 절연막(115)이 형성되는 반면 상기 화소전극(112) 상부에는 게이트 절연막(115)이 생략된 구성을 갖는다. The
따라서, 상기 화소전극(112)과 다수의 개구(oa)를 갖는 공통전극(160) 사이에는 보호층(140)만이 구비되므로 상기 화소전극(112)과 공통전극(160) 사이에 거리가 게이트 절연막(115)이 형성되는 것 대비 가까워지므로 프린지 필드 세기가 향상되며 이러한 구성에 의해 저 소비전력 구동이 가능한 장점이 있다. Therefore, since only the
나아가 본 발명의 실시예 및 변형예에 따른 제조 방법에 의해 제조된 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)은 상기 화소전극(112) 상부에서 게이트 절연막(115)이 제거됨으로써 투과율이 향상되는 효과가 있다.
Further, in the
본 발명은 전술한 실시예 및 변형예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
101 : (어레이)기판 107 : 게이트 배선
107a, 107b : (게이트 배선의)하부층 및 상부층
108 : 게이트 전극
108a, 108b :(게이트 전극의)하부층 및 상부층
112 : 화소전극 115 : 게이트 절연막
120 : 반도체층 120a : 액티브층
120b : 오믹콘택층 121 : 반도체 더미패턴
121a : 제 1 더미패턴 121b : 제 2 더미패턴
130 : 데이터 배선 133 : 소스 전극
136 : 드레인 전극 140 : 보호층
143 : 드레인 화소 콘택홀 160 : 공통전극
167 : 화소 드레인 연결패턴 hl : 홀
oa : 개구 P : 화소영역
Tr : 박막트랜지스터 TrA : 스위칭 영역 101: (array) substrate 107: gate wiring
107a and 107b: a lower layer (of the gate wiring)
108: gate electrode
108a, 108b: a lower layer (of the gate electrode)
112: pixel electrode 115: gate insulating film
120:
120b: Ohmic contact layer 121: Semiconductor dummy pattern
121a:
130: data line 133: source electrode
136: drain electrode 140: protective layer
143: drain pixel contact hole 160: common electrode
167: pixel drain connection pattern hl: hole
oa: opening P: pixel area
Tr: thin film transistor TrA: switching region
Claims (15)
상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 선택적으로 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
상기 게이트 전극에 대응하여 상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 상기 기판 상에 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 데이터 배선을 형성하는 단계와;
상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 위로 보호층을 형성하는 단계와;
상기 보호층과 상기 게이트 절연막을 패터닝함으로써 상기 드레인 전극의 일끝단과 상기 드레인 전극 일끝단 주변의 상기 화소전극을 노출시키는 드레인 화소 콘택홀을 형성하는 단계와;
상기 보호층 위로 상기 각 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태의 이격하는 다수의 개구와 상기 드레인 화소 콘택홀에 대응하여 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적의 홀을 갖는 공통전극을 형성하고, 동시에 상기 홀 내부에 상기 드레인 전극의 일끝단 및 상기 화소전극과 동시에 접촉하며 상기 공통전극과 이격하는 화소 드레인 연결패턴을 형성하는 단계
를 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
Layer structure of a transparent conductive material and a low-resistance metal material on a substrate on which a pixel region is defined, and a gate electrode of a double-layer structure connected to the gate wiring in each pixel region, Forming a pixel electrode having a single layer structure made of a transparent conductive material;
Selectively forming a gate insulating film on the gate wiring and the gate electrode;
Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer in sequence on the gate insulating film in correspondence to the gate electrode, and forming a pixel region which is connected to the source electrode on the substrate and crosses the gate wiring, Forming a data line;
Forming a protective layer over the source and drain electrodes and the data line;
Forming a drain pixel contact hole exposing the pixel electrode at one end of the drain electrode and one end of the drain electrode by patterning the passivation layer and the gate insulating layer;
A common electrode having a plurality of openings spaced apart from each other in the form of a bar corresponding to each of the pixel electrodes and a hole having a larger area than the drain pixel contact hole corresponding to the drain pixel contact hole are formed on the protective layer, Forming a pixel drain connection pattern in contact with one end of the drain electrode and the pixel electrode in the hole and spaced apart from the common electrode,
And a plurality of fringe field switching mode liquid crystal display devices.
상기 이중층 구조의 게이트 배선 및 게이트 전극과 상기 단일층 구조의 화소전극을 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 제 1 투명 도전성 물질층과 제 1 금속층을 순차적으로 형성하는 단계와;
상기 제 1 금속층 위로 제 1 두께의 제 1 포토레지스트 패턴과 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께의 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 상기 제 1 금속층과 그 하부의 상기 제 1 투명 도전성 물질층을 제거함으로써 이중층 구조를 갖는 상기 게이트 배선 및 게이트 전극을 형성하고, 동시에 상기 화소전극과 이의 상부로 더미 금속패턴을 형성하는 단계와;
애싱(asing)을 진행하여 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하여 상기 더미 금속패턴을 노출시키는 단계와;
노출된 상기 더미 금속패턴을 제거함으로서 상기 단일층 구조의 화소전극을 형성하는 단계와;
상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계
를 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Forming the gate wiring and the gate electrode of the double layer structure and the pixel electrode of the single layer structure,
Sequentially forming a first transparent conductive material layer and a first metal layer on the substrate;
Forming a first photoresist pattern of a first thickness over the first metal layer and a second photoresist pattern of a second thickness thinner than the first thickness;
The gate wiring and the gate electrode having a bilayer structure are formed by removing the first metal layer exposed outside the first and second photoresist patterns and the first transparent conductive material layer below the first metal layer, Forming a dummy metal pattern thereon;
Exposing the dummy metal pattern by ashing and removing the second photoresist pattern;
Forming the pixel electrode of the single layer structure by removing the exposed dummy metal pattern;
Removing the first photoresist pattern
And a plurality of fringe field switching mode liquid crystal display devices.
상기 게이트 배선 및 게이트 전극 상부에 선택적으로 상기 게이트 절연막을 형성하는 단계는,
상기 게이트 배선 및 게이트 전극 위로 전면에 포지티브 감광성 특성을 갖는 솔루블 물질을 도포하여 게이트 절연 물질층을 형성하는 단계와;
상기 게이트 절연 물질층이 형성된 기판의 배면으로 노광마스크 없이 UV광을 조사하는 배면노광을 실시하는 단계와;
상기 배면 노광된 상기 게이트 절연 물질층을 현상하는 단계
를 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of selectively forming the gate insulating film on the gate wiring and the gate electrode comprises:
Applying a solubile material having a positive photosensitive property over the gate wiring and the gate electrode to form a gate insulating material layer;
Performing back exposure to irradiate the back surface of the substrate on which the gate insulating material layer is formed with UV light without an exposure mask;
Developing the back exposed layer of gate insulator material
And a plurality of fringe field switching mode liquid crystal display devices.
상기 포지티브 감광성 특성을 갖는 솔루블 물질은,
포토아크릴(photo acryl) 또는 TRX라 지칭되는 산화실리콘(SiO2)과 실리콘카보네이트(SiC)와 TEOS(Tetra Ethylene Ortho Silicate)가 혼합된 물질인 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method of claim 3,
The solubile material having the positive photosensitivity property may be,
Wherein the substrate is a material in which silicon oxide (SiO 2 ), photo acryl or TRX, is mixed with silicon carbonate (SiC) and tetraethylene-ethylene orthosilicate (TEOS) Gt;
상기 게이트 절연막 위로 상기 소스 및 드레인 전극을 형성하기 이전에 상기 게이트 절연막이 형성된 상태에서 열처리를 진행하여 상기 게이트 절연막을 리플로우시킴으로써 상기 게이트 배선 및 게이트 전극의 상면을 포함하여 그 측면을 덮도록 하는 단계를 포함하는 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
A step of performing heat treatment in a state in which the gate insulating film is formed before the source and drain electrodes are formed on the gate insulating film to reflow the gate insulating film to cover the side surfaces including the top surfaces of the gate wirings and the gate electrode Wherein the first and second fringe field switching mode liquid crystal display devices are arranged in a matrix.
상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 상기 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 상기 기판 상에 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 상기 데이터 배선을 형성하는 단계는,
상기 게이트 절연막 위로 상기 기판 전면에 순차적으로 순수 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘층과 제 2 금속층을 형성하는 단계와;
상기 제 2 금속층 위로 제 1 두께의 제 1 포토레지스트 패턴과 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께의 제 2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;
상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 상기 제 2 금속층과 그 하부에 위치하는 상기 불순물 및 순수 비정질 실리콘층을 제거함으로써 상기 데이터 배선과 이와 연결된 소스 드레인 패턴을 형성하고, 동시에 상기 소스 드레인 패턴 하부로 불순물 비정질 실리콘 패턴 및 순수 비정질 실리콘 패턴을 형성하는 단계와;
애싱(asing)을 진행하여 상기 제 2 포토레지스트 패턴을 제거하여 상기 소스 드레인 패턴의 중앙부를 노출시키는 단계와;
노출된 상기 소스 드레인 패턴의 중앙부와 그 하부에 위치하는 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴을 제거함으로서 서로 이격하는 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 순수 비정질 실리콘의 액티브층과 이의 상부로 서로 이격하는 불순물 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹콘택층으로 구성된 상기 반도체층을 형성하는 단계와;
스트립(strip) 또는 애싱(ashing)을 진행하여 상기 제 1 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계
를 포함하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer sequentially on the gate insulating film and forming the data line that is connected to the source electrode on the substrate and crosses the gate line to define the pixel region Lt; / RTI >
Forming a pure amorphous silicon layer, an impurity amorphous silicon layer and a second metal layer sequentially on the entire surface of the substrate over the gate insulating film;
Forming a first photoresist pattern of a first thickness over the second metal layer and a second photoresist pattern of a second thickness thinner than the first thickness;
The second metal layer exposed to the outside of the first and second photoresist patterns and the impurity and the pure amorphous silicon layer located under the second metal layer are removed to form the data line and the source drain pattern connected thereto, Forming an impurity amorphous silicon pattern and a pure amorphous silicon pattern under the pattern;
Removing the second photoresist pattern by ashing to expose a central portion of the source drain pattern;
Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other by removing the impurity amorphous silicon pattern located at a central portion and a lower portion of the exposed source drain pattern, and forming an active layer of pure amorphous silicon and an impurity Forming an ohmic contact layer of amorphous silicon on the semiconductor layer;
Removing the first photoresist pattern by conducting a strip or ashing,
And a plurality of fringe field switching mode liquid crystal display devices.
상기 드레인 전극의 일 끝단은 상기 화소전극과 중첩하도록 형성하는 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
And one end of the drain electrode overlaps with the pixel electrode. The method of claim 1, wherein the drain electrode is formed to overlap with the pixel electrode.
상기 화소 드레인 연결패턴은 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적을 갖도록 형성하는 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pixel drain connection pattern is formed to have a larger area than the drain pixel contact hole.
상기 다수의 개구와 데이터 배선은 상기 화소영역의 중앙부에서 상기 게이트 배선과 나란한 가상의 선을 기준으로 대칭적으로 꺾인 구조를 이루도록 형성하는 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of openings and the data lines are formed so as to be symmetrically bent with respect to an imaginary line parallel to the gate lines at a central portion of the pixel region. The method of manufacturing an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display .
상기 기판 상의 상기 각 화소영역에 형성된 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 단일층 구조의 화소전극과;
상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 상부에 선택적으로 형성된 게이트 절연막과;
상기 게이트 전극에 대응하여 상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 적층된 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극과;
상기 기판 상에 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하며 형성된 데이터 배선과;
상기 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선 및 화소전극 위로 형성되며 상기 드레인 전극 일 끝단과 이의 주변에 위치하는 상기 화소전극을 노출시키는 드레인 화소 콘택홀을 구비한 보호층과:
상기 보호층 위로 상기 각 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태의 이격하는 다수의 개구와 상기 드레인 화소 콘택홀에 대응하여 상기 드레인 화소 콘택홀보다 넓은 면적의 홀을 가지며 형성된 공통전극과;
상기 홀 내부에 형성되며 상기 드레인 전극의 일 끝단 및 상기 화소전극과 동시에 접촉하며 상기 공통전극과 이격하며 구성된 화소 드레인 연결패턴
를 포함하며, 상기 화소전극과 공통전극 사이에는 보호층만이 구비된 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판.
A gate wiring having a double layer structure of a transparent conductive material and a low resistance metal material formed on a substrate on which a pixel region is defined, and a gate electrode connected to the gate wiring;
A pixel electrode of a single layer structure made of the transparent conductive material formed on each pixel region on the substrate;
A gate insulating film selectively formed on the gate wiring and the gate electrode;
A source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer sequentially stacked on the gate insulating film in correspondence with the gate electrode;
A data line formed on the substrate and defining the pixel region so as to intersect the gate line;
And a drain pixel contact hole formed on the source and drain electrodes, the data line, and the pixel electrode and exposing the pixel electrode located at one end of the drain electrode and the periphery of the drain electrode,
A common electrode formed on the passivation layer and having a plurality of openings spaced apart in a bar shape corresponding to the pixel electrodes and a hole having a larger area than the drain pixel contact hole corresponding to the drain pixel contact hole;
And a pixel drain connection pattern formed in the hole and being in contact with one end of the drain electrode and the pixel electrode,
And a protective layer is provided between the pixel electrode and the common electrode.
상기 데이터 배선의 하부에는 상기 반도체층을 이루는 동일한 물질로 이루어진 더미 반도체 패턴이 구비되고, 상기 더미 반도체 패턴은 상기 게이트 배선의 측면과 접촉하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판.
11. The method of claim 10,
And the dummy semiconductor pattern is in contact with a side surface of the gate wiring, wherein the dummy semiconductor pattern is made of the same material as the semiconductor layer under the data line.
상기 게이트 절연막은 상기 게이트 배선과 게이트 전극의 상부 및 측면을 덮으며 형성된 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판.
11. The method of claim 10,
Wherein the gate insulating layer covers an upper portion and a side surface of the gate line and the gate electrode.
상기 게이트 절연막은 포지티브 감광성 특성을 갖는 물질로 이루어진 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판.
11. The method of claim 10,
Wherein the gate insulating layer is made of a material having a positive photosensitive property.
상기 포지티브 감광성 특성을 갖는 물질은,
포토아크릴(photo acryl) 또는 TRX라 지칭되는 산화실리콘(SiO2)과 실리콘카보네이트(SiC)와 TEOS(Tetra Ethylene Ortho Silicate)가 혼합된 물질인 것이 특징인 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판.
14. The method of claim 13,
The material having the positive photosensitivity may be,
Wherein the substrate is a material in which silicon oxide (SiO 2 ), which is called photo acryl or TRX, is mixed with silicon carbonate (SiC) and tetraethylene ortho silicate (TEOS).
상기 게이트 절연막 위로 순차적으로 상기 반도체층과 서로 이격하는 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하고, 동시에 상기 기판 상에 상기 소스 전극과 연결되며 상기 게이트 배선과 교차하여 상기 화소영역을 정의하는 상기 데이터 배선을 형성하는 단계는,
상기 데이터 배선의 하부에 상기 반도체층을 이루는 동일한 물질로 이루어진 더미 반도체 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 더미 반도체 패턴은 상기 게이트 배선의 측면과 접촉하는 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from the semiconductor layer sequentially on the gate insulating film and forming the data line that is connected to the source electrode on the substrate and crosses the gate line to define the pixel region Lt; / RTI >
And forming a dummy semiconductor pattern made of the same material as the semiconductor layer under the data line,
Wherein the dummy semiconductor pattern is in contact with a side surface of the gate wiring.
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