KR102010393B1 - Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same - Google Patents

Array substrate for in-plane switching mode liquid crystal display device and method of fabricating the same Download PDF

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Abstract

본 발명의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법은, 기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 제 1 마스크 공정 단계와; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 위로 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상부에 순수 비정질 실리콘층과 불순물 비정질 실리콘 패턴과 도전성 금속층을 적층하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴 상부로 소스 드레인 패턴과 데이터 배선을 형성하는 제 2 마스크 공정 단계와; 상기 소스 드레인 패턴 상부로 제 1 투명 도전성 물질층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 투명 도전성 물질층 상부에 소스 및 드레인 전극과, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하는 화소전극과, 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴을 제거하여 서로 이격하도록 형성되는 오믹콘택층을 형성하는 제 3 마스크 공정 단계와; 상기 기판의 전면에 보호막을 형성하는 제 4 마스크 공정 단계와; 상기 보호막 상부에 공통전극을 형성하는 제 5 마스크 공정 단계를 포함한다. A method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention includes: a first mask process step of forming a gate wiring extending in one direction on a substrate and a gate electrode connected to the gate wiring and the gate wiring; Forming a gate insulating film over the gate wiring and the gate electrode; Stacking a pure amorphous silicon layer, an impurity amorphous silicon pattern, and a conductive metal layer on the gate insulating layer; A second mask process step of forming a source drain pattern and a data line over the gate insulating layer, the active layer overlapping the gate electrode and the impurity amorphous silicon pattern; Forming a first transparent conductive material layer over the source drain pattern; An ohmic contact layer formed on the first transparent conductive material layer to be spaced apart from each other by removing the source and drain electrodes, the pixel electrode in direct contact with the drain electrode, and the impurity amorphous silicon pattern exposed between the source and drain electrodes A third mask process step of forming a; A fourth mask process step of forming a protective film on the entire surface of the substrate; And a fifth mask process step of forming a common electrode on the passivation layer.

Description

횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법 {ARRAY SUBSTRATE FOR IN-PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}Array board for transverse electric field type liquid crystal display device and manufacturing method thereof {ARRAY SUBSTRATE FOR IN-PLANE SWITCHING MODE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크의 수를 저감할 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly to an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device capable of reducing the number of masks and a method of manufacturing the same.

최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, with increasing interest in information display and increasing demand for using a portable information carrier, a lightweight flat panel display (FPD), which replaces a conventional display device, a cathode ray tube (CRT), is used. The research and commercialization of Korea is focused on. In particular, the liquid crystal display (LCD) of the flat panel display device is an image representing the image using the optical anisotropy of the liquid crystal, is excellent in resolution, color display and image quality, and is actively applied to notebooks or desktop monitors have.

상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity 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. Accordingly, if the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal due to optical anisotropy to express image information.

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. 상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판과 화소전극이 형성된 어레이기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다. 그러나, 상하로 걸리는 전기장에 의한 액정구동은 시야각 특성이 우수하지 못한 단점을 가지고 있다.Currently, an active matrix liquid crystal display device (AM-LCD: abbreviated as an active matrix LCD, abbreviated as a liquid crystal display device) in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner has the best resolution and video performance. It is attracting attention. The liquid crystal display 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, the common electrode and the pixel electrode are caused by an electric field applied up and down. It is excellent in the characteristics, such as transmittance | permeability and aperture ratio, by the method of driving a liquid crystal. However, the liquid crystal drive due to the electric field applied up and down has a disadvantage that the viewing angle characteristics are not excellent.

따라서, 상기의 단점을 극복하기 위해 시야각 특성이 우수한 횡전계형 액정표시장치가 제안되었다.Accordingly, a transverse 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. 1.

도 1은 일반적인 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.1 is a plan view of one pixel area of an array substrate for a general transverse electric field type liquid crystal display device.

도시한 바와 같이, 일방향으로 다수의 게이트 배선(45)이 연장하며 구성되어 있으며, 이러한 다수의 게이트 배선(45)과 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하며 다수의 데이터 배선(51)이 구성되고 있다. As shown, a plurality of gate wires 45 extend in one direction, intersect with the plurality of gate wires 45 to define a plurality of pixel regions P, and a plurality of data wires 51 It is composed.

또한 상기 다수의 화소영역(P) 각각에는 이를 정의한 상기 데이터 배선(51)및 게이트 배선(45)과 연결되며, 게이트 전극(43)과 게이트 절연막(미도시)과 반도체층(미도시)과 소스 및 드레인 전극(55, 58)을 포함하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. In addition, each of the plurality of pixel areas P is connected to the data line 51 and the gate line 45 defining the gate electrode 43, the gate insulating layer (not shown), the semiconductor layer (not shown), and the source. And a thin film transistor Tr, which is a switching element including drain electrodes 55 and 58, is formed.

또한, 각 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(58)과 직접 접촉되는 판 형태의 화소전극(60)이 형성되어 있다. Further, in each pixel region P, a plate-shaped pixel electrode 60 is formed in direct contact with the drain electrode 58 of the thin film transistor Tr.

또한, 상기 다수의 화소영역(P)이 형성된 표시영역 전면에는 각 화소영역(P)에 대응하여 상기 판 형태의 화소전극(60)과 중첩하며 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)가 구비된 공통전극(75)이 형성되고 있다.
In addition, a front surface of the display area in which the plurality of pixel areas P is formed overlaps the plate-shaped pixel electrode 60 corresponding to each pixel area P, and a plurality of bar-shaped openings oa are formed. The provided common electrode 75 is formed.

이러한 구조를 갖는 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판은 통상 6회의 마스크 공정을 통해 제조되고 있다.A conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device having such a structure is usually manufactured through six mask processes.

도 2a 내지 도 2f는 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도로서 하나의 스위칭영역(TrA)과 화소영역(P)과 게이트 패드부(GPA) 및 데이터 패드부(DPA)에 대한 단면도이다. 2A through 2F are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device, and are provided in one switching region TrA, a pixel region P, a gate pad portion GPA, and a data pad portion DPA. This is a cross section.

도 2a에 도시한 바와 같이, 제 1 마스크 공정을 진행하여, 화소영역(P) 상에는 기판(40) 상에 일 방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)과 이와 연결된 게이트 전극(43)을 형성하고, 게이트 패드부(GPA)에는 게이트 패드전극(44)을 형성한다.As shown in FIG. 2A, a first mask process may be performed to form a gate line (not shown) and a gate electrode 43 connected thereto on the substrate 40 on the substrate 40. The gate pad electrode 44 is formed in the gate pad part GPA.

다음, 도 2b에 도시한 바와 같이, 제 2 마스크 공정을 진행하여, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(43)을 포함하는 기판(40)의 전면에 게이트 절연막(46)을 형성하고, 화소영역(P)의 스위칭 영역(TrA) 상에는 연속하여 상기 게이트 절연막(46) 위로 게이트 전극(43)에 대응하는 액티브층(49a)과 도핑된 비정질 실리콘 패턴(48)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, a second mask process is performed to form a gate insulating film 46 on the entire surface of the substrate 40 including the gate wiring (not shown) and the gate electrode 43. On the switching region TrA of the pixel region P, a doped amorphous silicon pattern 48 and an active layer 49a corresponding to the gate electrode 43 are sequentially formed on the gate insulating layer 46.

다음, 도 2c에 도시한 바와 같이, 제 3 마스크 공정을 진행하여, 상기 액티브층(49a)과 도핑된 비정질 실리콘 패턴(48)이 형성된 기판(40)의 전면의 각 화소영역(P)에 대응하여 화소전극(50)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2C, a third mask process is performed to correspond to each pixel region P on the front surface of the substrate 40 on which the active layer 49a and the doped amorphous silicon pattern 48 are formed. The pixel electrode 50 is formed.

다음, 도 2d에 도시한 바와 같이, 제 4 마스크 공정을 진행하여, 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하는 데이터 배선(52) 및 이와 연결된 데이터 패드부(DPA)에는 데이터 패드전극(53)과, 상기 도핑된 비정질 실리콘 패턴(도 2c의 48) 상부에 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(54, 56)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2D, the fourth mask process is performed, and the data pad 52 intersecting the gate line (not shown) and the data pad part DPA connected thereto are provided with the data pad electrode 53. The source and drain electrodes 54 and 56 spaced apart from each other are formed on the doped amorphous silicon pattern 48 of FIG. 2C.

이후, 상기 소스 및 드레인 전극(54, 56) 하부에 서로 이격하는 오믹콘택층(49b)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(49a)과 오믹콘택층(49b)은 반도체층(49)을 이루며, 상기 게이트 전극(43)과 게이트 절연막(46)과 반도체층(49)과 소스 및 드레인 전극(54, 56)은 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.Thereafter, ohmic contact layers 49b spaced apart from each other are formed under the source and drain electrodes 54 and 56. In this case, the active layer 49a and the ohmic contact layer 49b form a semiconductor layer 49, and the gate electrode 43, the gate insulating layer 46, the semiconductor layer 49, the source and drain electrodes 54, 56 forms a thin film transistor Tr.

다음, 도 2e에 도시한 바와 같이, 제 5 마스크 공정을 진행하여, 상기 데이터 배선(52)과 소스 및 드레인 전극(54, 56) 상부로 보호층(60)을 형성하고, 게이트 및 데이터 패드부(GPA, DPA)에는 게이트 패드전극(44)과 데이터 패드전극(53)을 각각 노출시키는 게이트 및 데이터 패드 콘택홀(62, 64)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2E, a fifth mask process is performed to form a protective layer 60 over the data line 52 and the source and drain electrodes 54 and 56, and the gate and data pad parts. Gate and data pad contact holes 62 and 64 exposing the gate pad electrode 44 and the data pad electrode 53 are formed in the GPA and DPA, respectively.

다음, 도 2f에 도시한 바와 같이, 제 6 마스크 공정을 진행하여, 상기 보호층(60) 위로 각 화소영역(P)에 구비된 상기 각 화소전극(50)에 대응하여 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)를 갖는 공통전극(65)을 형성함으로써 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(10)을 완성한다. Next, as illustrated in FIG. 2F, a sixth mask process may be performed to cover a plurality of bars corresponding to the pixel electrodes 50 provided in each pixel area P on the passivation layer 60. The conventional array substrate 10 for a transverse electric field type liquid crystal display device is completed by forming a common electrode 65 having an opening oa.

전술한 바와 같이 6회의 마스크 공정을 진행하여 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(10)을 완성하는 경우 1회의 마스크 공정은 포토레지스트의 도포, 노광 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트의 현상, 식각 및 포토레지스트의 스트립 등의 단위 공정으로 이루어지는 바, 마스크 공정이 많을수록 공정시간이 많이 걸리게 되는 문제가 있다.As described above, when the array substrate 10 for the transverse electric field type liquid crystal display device is completed by performing six mask processes, one mask process includes coating of photoresist, exposure using an exposure mask, development of exposed photoresist, and etching. And a unit process such as a strip of photoresist, there is a problem that the more the mask process, the longer the process time takes.

또한, 이에 의해 단위 시간당 생산성이 저하되어 어레이기판의 제조 비용이 상승하며, 공정이 많을수록 불량이 발생할 확률이 커지게 되어 생산수율이 저하되는 문제가 있고, 공정시간 증가와 공정비용 상승으로 제품의 경쟁력이 약화되는 문제가 있다.
In addition, the productivity per unit time is lowered, thereby increasing the manufacturing cost of the array substrate, and the more the number of processes, the greater the probability of occurrence of defects, resulting in a lower production yield. There is a problem of this weakening.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 5회의 마스크 공정이 제안되었다. Five mask processes have been proposed to solve this problem.

일반적인 5회의 마스크 공정은 하프 톤 마스크를 사용하여 소스 및 드레인 전극과 반도체층을 1회의 마스크 공정을 통해 동시에 형성함으로써, 종래의 6회의 마스크 공정대비 1회의 마스크 공정을 줄여 제조 시간 및 제조 비용을 저감할 수 있다. In general, five mask processes use a halftone mask to simultaneously form the source and drain electrodes and the semiconductor layer through one mask process, thereby reducing manufacturing time and manufacturing cost by reducing one mask process compared to the conventional six mask processes. can do.

그러나, 종래에 따른 범용적인 5회의 마스크 공정으로 제작된 어레이기판은, 상기 소스 및 드레인 전극 및 데이터 배선의 주변으로 하부의 반도체층(비정질 실리콘층)이 노출된 형태로 구성된다.However, the array substrate fabricated by the conventional five-mask process is configured in such a way that the lower semiconductor layer (amorphous silicon layer) is exposed around the source and drain electrodes and the data wiring.

도 3a 내지 도 3d는 종래의 5회의 마스크 공정으로 제작된 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 스위칭 영역(A)과 데이터 배선부(B)의 일부를 확대한 단면도이다. 3A to 3D are enlarged cross-sectional views of part of a switching region A and a data wiring part B of a transverse electric field type liquid crystal display array substrate fabricated by five conventional mask processes.

도시한 바와 같이, 기판(50) 상의 스위칭영역(A)에는 게이트 전극(43)이 형성되어 있으며, 스위칭 영역(A)의 게이트 전극(43) 상부와 데이터 배선부(B)에는 게이트 절연막(46)이 형성되어 있다. 그리고, 게이트 절연막(46) 상부로 제 1 및 제 2 반도체층(84a, 84b)과 소스 및 드레인 금속층(80)이 연속적으로 형성되어 있다. As illustrated, a gate electrode 43 is formed in the switching region A on the substrate 50, and a gate insulating layer 46 is formed on the gate electrode 43 and the data wiring portion B of the switching region A. ) Is formed. The first and second semiconductor layers 84a and 84b and the source and drain metal layers 80 are continuously formed on the gate insulating layer 46.

이러한 기판(50) 상에 감광패턴을 통해 제 1 및 제 2 반도체층(84a, 84b) 상부에 형성되어 있는 소스 드레인 금속층(80)을 식각하여 소스 및 드레인 전극(81, 83)과 이와 연결된 데이터 배선(82)을 형성하는 공정을 진행한다. The source and drain electrodes 81 and 83 and the data connected thereto are etched by etching the source and drain metal layers 80 formed on the first and second semiconductor layers 84a and 84b on the substrate 50 through photosensitive patterns. The process of forming the wiring 82 is performed.

이때, 도 3a에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 감광패턴(78a, 78b)의 하부로 소스 드레인 금속층(80) 및 데이터 배선(82)이 과식각되어, 소스 드레인 금속층(80)과 데이터 배선(82)은 상기 제 1 및 제 2 감광패턴(78a, 78b)의 안쪽으로 패턴된다. At this time, as shown in FIG. 3A, the source drain metal layer 80 and the data line 82 are overetched under the first and second photosensitive patterns 78a and 78b to form a source drain metal layer 80 and data. The wiring 82 is patterned inward of the first and second photosensitive patterns 78a and 78b.

이후, 도 3b에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 감광패턴(78a, 78b)의 주변으로 노출된 제 1 및 제 2 반도체층(84a, 84b)을 건식식각을 통해 제거하는 공정을 진행한다. 이때, 건식식각의 이방성에 의해 상기 제 1 및 제 2 반도체층(84a, 84b)은 상기 제 1 및 제 2 감광패턴(78a, 78b)으로 가려진 부분은 식각되지 않으므로, 상기 제 1 및 제 2 감광패턴(78a, 78b)의 안으로 과식각된 상태의 상기 소스 드레인 금속층(80) 및 데이터 배선(82)보다는 외부로 돌출된 형상으로 패턴된다. Thereafter, as shown in FIG. 3B, a process of removing the first and second semiconductor layers 84a and 84b exposed around the first and second photosensitive patterns 78a and 78b through dry etching is performed. . In this case, since portions of the first and second semiconductor layers 84a and 84b covered by the first and second photosensitive patterns 78a and 78b are not etched by dry etching, the first and second photosensitive layers are not etched. The patterns 78a and 78b are patterned to protrude outward from the source drain metal layer 80 and the data line 82 in an overetched state.

도 3c에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 감광패턴(78a, 78b)을 애싱(ashing)하여 하부의 소스 드레인 금속층(80)과 데이터 배선(82)을 노출한다. As shown in FIG. 3C, the first and second photosensitive patterns 78a and 78b are ashed to expose the lower source drain metal layer 80 and the data line 82.

그리고, 도 3d에 도시한 바와 같이, 노출된 소스 드레인 금속층(80)을 제거하여 상기 게이트 전극(43)의 상부에서 이격된 소스 전극(81)과 드레인 전극(83)을 형성하고 다음으로, 소스 및 드레인 전극 (81, 83) 사이로 노출된 제 1 반도체층(84a)을 식각하여 오믹콘택층을 형성함으로써, 반도체층(85a)과 소스 및 드레인 전극(81, 83)을 형성하게 된다. 3D, the exposed source drain metal layer 80 is removed to form a source electrode 81 and a drain electrode 83 spaced apart from the upper portion of the gate electrode 43. The first semiconductor layer 84a exposed between the drain electrodes 81 and 83 is etched to form an ohmic contact layer, thereby forming the semiconductor layer 85a and the source and drain electrodes 81 and 83.

그리고, 데이터 배선부(B)에는 데이터 배선(82)을 형성하게 된다. 이때, 데이터 배선(82)의 하부에는 제 2 반도체층(84b)으로 이루어지는 더미패턴(85b)이 위치하게 된다. Then, the data wiring 82 is formed in the data wiring portion B. At this time, a dummy pattern 85b formed of the second semiconductor layer 84b is positioned below the data line 82.

이때, 스위칭 영역(A)에 있어서는 소스 및 드레인 전극(81, 83) 외부로 반도체층(85a)이 약 1.8μm 이상 외부로 노출되게 되고, 데이터 배선부(B)에 있어서도 데이터 배선(82)의 하부에 위치하는 더미패턴(85b)이 약 1.8μm 이상 데이터 배선(82)의 외부로 노출되게 된다. At this time, in the switching region A, the semiconductor layer 85a is exposed to the outside of the source and drain electrodes 81 and 83 to the outside of about 1.8 μm or more, and also in the data wiring portion B, The dummy pattern 85b disposed below is exposed to the outside of the data line 82 by about 1.8 μm or more.

이와 같이 노출된 영역을 액티브 테일이라 정의할 수 있는데, 이러한 액티브 테일은 소스 및 드레인 전극(81, 83)과 데이터 배선(82)의 외부로 노출되는 영역이 매우 크기 때문에, 빛을 받아 발생하게 되는 광누설전류(photo- leakage current)의 영향 또한 큰 문제점을 야기하게 된다. The exposed region may be defined as an active tail. Since the active tail is a very large area exposed to the outside of the source and drain electrodes 81 and 83 and the data line 82, the exposed area is generated by receiving light. The effect of photo-leakage current also causes a big problem.

이와 같이 발생한 광 누설전류(photo- leakage current)로 인해 인접한 화소전극과 커플링(coupling)현상이 발생하여, 액정패널의 화면에 웨이비 노이즈(wavy noise)가 발생하는 문제가 있다. Due to the photo-leakage current generated as described above, a coupling phenomenon occurs with the adjacent pixel electrode, and there is a problem in that a wavy noise is generated on the screen of the liquid crystal panel.

따라서, 액티브 테일의 형성을 고려하여 이웃하는 데이터배선 사이의 영역을 넓혀야 하므로 고해상도의 네로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현할 수 없는 문제가 있다. Therefore, in consideration of the formation of the active tail, it is necessary to widen the area between neighboring data lines, so that a high resolution narrow bezel cannot be realized.

또한, 액티브 테일에 의해 개구영역이 잠식되는 문제가 있다.
In addition, there is a problem that the opening region is encroached by the active tail.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선의 주변으로 돌출되는 액티브 테일(active tail)의 길이를 줄여 개구영역 확보를 통한 휘도 특성이 개선되고, 균일한 화질을 구현할 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and reduces the length of an active tail protruding to the periphery of the source and drain electrodes and the data line, thereby improving luminance characteristics by securing an opening area, and achieving uniform image quality. It is a first object of the present invention to provide an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.

또한, 마스크 공정 수를 저감하여 제조 비용 및 제조 시간을 줄임으로써 단위 시간당 생산성을 향상시킬 수 있는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
In addition, a second object of the present invention is to provide an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can improve productivity per unit time by reducing the number of mask processes to reduce manufacturing cost and manufacturing time.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조 방법은, 기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 제 1 마스크 공정 단계와; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 위로 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 상부에 순수 비정질 실리콘층과 도핑된 비정질 실리콘 패턴과 도전성 금속층을 적층하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과 상기 도핑된 비정질 실리콘 패턴 상부로 소스 드레인 패턴과 데이터 배선을 형성하는 제 2 마스크 공정 단계와; 상기 소스 드레인 패턴 상부로 제 1 투명 도전성 물질층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 투명 도전성 물질층 상부에 소스 및 드레인 전극과, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하는 화소전극과, 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 도핑된 비정질 실리콘 패턴을 제거하여 서로 이격하도록 형성되는 오믹콘택층을 형성하는 제 3 마스크 공정 단계와; 상기 기판의 전면에 보호막을 형성하는 제 4 마스크 공정 단계와; 상기 보호막 상부에 공통전극을 형성하는 제 5 마스크 공정 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention includes a first mask process step of forming a gate wiring extending in one direction on the substrate and a gate electrode connected to the gate wiring; ; Forming a gate insulating film over the gate wiring and the gate electrode; Stacking a pure amorphous silicon layer, a doped amorphous silicon pattern, and a conductive metal layer on the gate insulating layer; A second mask process step of forming a source drain pattern and a data line on the gate insulating layer and overlying an active layer corresponding to the gate electrode and the doped amorphous silicon pattern; Forming a first transparent conductive material layer over the source drain pattern; An ohmic contact formed on the first transparent conductive material layer to be spaced apart from each other by removing a source and drain electrode, a pixel electrode in direct contact with the drain electrode, and the doped amorphous silicon pattern exposed between the source and drain electrodes A third mask process step of forming a layer; A fourth mask process step of forming a protective film on the entire surface of the substrate; And a fifth mask process step of forming a common electrode on the passivation layer.

이때, 상기 제 3 마스크 공정 단계는, 상기 제 1 투명 도전성 물질층 상부로 상기 화소전극과 상기 소스 및 드레인 전극 형성을 위한 제 1 두께를 갖는 제 1 감광패턴과, 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 감광패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 및 제 2 감광패턴 외부로 노출된 상기 제 1 투명 도전성 물질층을 1 차 식각하여 상기 소스 드레인 패턴을 노출하는 단계와; 상기 노출된 소스 드레인 패턴을 2 차 식각하여, 상기 소스 전극과 이격하여 형성되는 상기 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 도핑된 비정질 실리콘층을 제거하여 서로 이격하는 오믹 콘택층을 형성하는 단계와; 애싱을 진행하여 상기 제 2 두께를 갖는 상기 제 2 감광패턴을 제거하는 단계와; 상기 소스 및 드레인 전극 상부에 남아있는 제 1 감광패턴 외부로 노출된 상기 제 1 투명 도전성 물질층을 제거하여, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하는 상기 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다. At this time, the third mask process step, the first photosensitive pattern having a first thickness for forming the pixel electrode and the source and drain electrode on the first transparent conductive material layer, and a second thickness thinner than the first thickness Forming a second photosensitive pattern having; First etching the first transparent conductive material layer exposed to the outside of the first and second photosensitive patterns to expose the source drain pattern; Second etching the exposed source drain pattern to form the drain electrode spaced apart from the source electrode; Removing the doped amorphous silicon layer exposed between the source and drain electrodes to form an ohmic contact layer spaced apart from each other; Performing ashing to remove the second photosensitive pattern having the second thickness; And removing the first transparent conductive material layer exposed to the outside of the first photosensitive pattern remaining on the source and drain electrodes to form the pixel electrode in direct contact with the drain electrode.

상기 소스 전극은 상기 소스 패턴과, 상기 소스 패턴 상부의 투명패턴으로 이루어지며, 상기 데이터배선은 상기 소스 패턴으로부터 연장되어 상기 보호막과 직접 접촉한다. The source electrode includes the source pattern and a transparent pattern on the source pattern, and the data line extends from the source pattern to directly contact the passivation layer.

상기 1 차 식각은 습식식각인 것을 특징으로 한다.The primary etching is characterized in that the wet etching.

이때, 상기 습식식각의 식각액은 옥살산(Oz산; oxalic acid)이다.At this time, the etchant of the wet etching is oxalic acid (Oz acid; oxalic acid).

상기 2 차 식각은 건식식각 또는 습식식각 중 선택된 하나인 것을 특징으로 한다. The secondary etching is characterized in that the selected one of dry etching or wet etching.

이때, 상기 2 차 식각이 건식식각인 경우, 식각가스는 육불화황(SF6), 산소(O2), 염소(Cl2), 염화수소(HCl), 사불화탄소(CF4) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 가지를 포함한다.In this case, when the secondary etching is dry etching, the etching gas is composed of sulfur hexafluoride (SF6), oxygen (O 2 ), chlorine (Cl 2 ), hydrogen chloride (HCl), carbon tetrafluoride (CF4) and combinations thereof At least one selected from the group.

또한, 상기 2 차 식각이 습식식각인 경우, 식각액은 구리 식각액, 또는, 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 아세트산(CH3COOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 가지를 포함하는 혼산인 것을 특징으로 한다.Further, when the secondary etching is wet etching, the etching solution is a copper etching solution or a mixed acid including at least one selected from the group consisting of phosphoric acid (H 3 PO 4), nitric acid (HNO 3), acetic acid (CH 3 COOH), and a combination thereof. It is characterized by.

상기 제 1 마스크 공정 단계에서 상기 게이트 전극과 동일층에 게이트 패드전극과 제 1 데이터 링크배선을 더욱 형성하고, 상기 제 2 마스크 공정 단계에서 상기 데이터 배선에서 연장되어 형성되는 제 2 데이터 링크배선을 더욱 형성한다. Further forming a gate pad electrode and a first data link wiring on the same layer as the gate electrode in the first mask process step, and further forming a second data link wiring extending from the data line in the second mask process step. Form.

상기 제 2 마스크 공정 단계에서, 상기 제 1 데이터 링크배선과 연결되는 제 1 데이터 패드전극과, 상기 제 2 데이터 링크배선과 연결되는 제 2 데이터 패드전극을 더욱 형성한다.In the second mask process step, a first data pad electrode connected to the first data link wiring and a second data pad electrode connected to the second data link wiring are further formed.

상기 제 5 마스크 공정 단계에서, 상기 게이트 패드전극과 접촉하는 게이트 보조 패드전극을 더욱 형성한다.In the fifth mask process step, a gate auxiliary pad electrode in contact with the gate pad electrode is further formed.

또한, 상기 제 5 마스크 공정 단계에서, 상기 제 1 데이터 패드전극과 접촉하는 제 1 데이터 보조 패드전극과, 상기 제 2 데이터 패드전극과 접촉하는 제 2 데이터 보조 패드전극을 더욱 형성한다. In the fifth mask process step, a first data auxiliary pad electrode in contact with the first data pad electrode and a second data auxiliary pad electrode in contact with the second data pad electrode are further formed.

한편, 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판은 기판 상에 형성된 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결되는 게이트 전극과; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극을 덮으며 형성되는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과, 상기 액티브층 상부로 서로 이격하는 오믹 콘택층으로 형성되는 반도체층과; 상기 반도체층 상부로 서로 이격하여 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 제 1 및 제 2 데이터 배선과; 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선의 하부에 형성되는 더미패턴과; 상기 드레인 전극과 직접 접촉하며 형성되는 판 형상의 화소전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 화소전극과 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선을 덮으며 형성되는 보호층과; 상기 보호층 상부로 상기 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태로 일정 간격 이격하는 다수의 개구를 구비하며 형성된 투명한 공통전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 상기 보호층은 직접 접촉하고, 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 반도체층의 양 끝단은 일치하며, 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 상기 더미패턴의 양 끝단은 일치하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention comprises a gate wiring extending in one direction formed on the substrate and a gate electrode connected to the gate wiring; A gate insulating film covering the gate wiring and the gate electrode; A semiconductor layer formed over the gate insulating layer, the active layer overlapping the gate electrode, and an ohmic contact layer spaced apart from each other above the active layer; A source electrode and a drain electrode formed to be spaced apart from each other above the semiconductor layer; First and second data lines formed over the gate insulating layer to define a pixel area crossing the gate lines; Dummy patterns formed under the first and second data lines; A plate-shaped pixel electrode formed in direct contact with the drain electrode; A protective layer covering the source and drain electrodes, the pixel electrode, and the first and second data lines; A transparent common electrode formed on the protective layer and having a plurality of openings spaced at predetermined intervals in a bar shape corresponding to the pixel electrode, wherein the first and second data lines and the protective layer are in direct contact with each other; The both ends of the source and drain electrodes and the semiconductor layer coincide with each other, and both ends of the first and second data lines and the dummy pattern coincide with each other.

상기 소스 전극 상부에 투명패턴이 위치한다. A transparent pattern is positioned on the source electrode.

상기 더미패턴은 순수 비정질 실리콘의 제 1 패턴과, 도핑된 비정질 실리콘의 제 2 패턴으로 이루어진다. The dummy pattern includes a first pattern of pure amorphous silicon and a second pattern of doped amorphous silicon.

또한, 상기 게이트 전극과 동일층에 형성되는 제 1 데이터 링크배선과, 상기 제 2 데이터 배선에서 연장되어 형성되는 제 2 데이터 링크배선을 포함한다. The method further includes a first data link wiring formed on the same layer as the gate electrode and a second data link wiring extending from the second data wiring.

또한, 상기 제 1 데이터 배선을 노출하는 제 1 콘택홀과, 상기 제 1 데이터 링크배선을 노출하는 제 2 및 제 3 콘택홀과, 상기 제 1 및 제 2데이터 패드전극을 노출시키는 제 1 및 제 2 데이터 패드 콘택홀을 포함한다. The first contact hole exposing the first data wire, the second and third contact holes exposing the first data link wire, and the first and second exposing the first and second data pad electrodes. Contains two data pad contact holes.

상기 제 1 콘택홀 및 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 제 1 데이터 배선과 상기 제 1데이터 링크배선을 연결하는 제 1 데이터 링크 연결전극과, 상기 제 3 콘택홀 및 상기 제 1 데이터 패드 콘택홀을 통해 상기 제 1데이터 링크배선과 상기 제 1 데이터 패드전극을 연결하는 제 2 데이터 링크 연결전극을 더욱 포함한다. A first data link connection electrode connecting the first data line and the first data link line through the first contact hole and the second contact hole, the third contact hole and the first data pad contact hole; And a second data link connection electrode connecting the first data link line and the first data pad electrode.

상기 제 2 데이터 패드 콘택홀을 통해 상기 제 2 데이터 배선으로부터 연장되어 형성되는 상기 제 2 데이터 패드전극을 연결하는 제 2 데이터 보조 패드전극을 더욱 포함한다. And a second data auxiliary pad electrode connecting the second data pad electrode formed to extend from the second data line through the second data pad contact hole.

한편, 본 발명의 변형예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판은, 기판 상에 형성된 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결되는 게이트 전극과; 상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극을 덮으며 형성되는 게이트 절연막과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과, 상기 액티브층 상부로 서로 이격하는 오믹 콘택층으로 형성되는 반도체층과; 상기 반도체층 상부로 서로 이격하여 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극과; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 제 1 및 제 2 데이터 배선과; 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선의 하부에 형성되는 더미패턴과; 상기 드레인 전극과 직접 접촉하며 형성되는 판 형상의 화소전극과; 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 화소전극과 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선을 덮으며 형성되는 보호층과; 상기 보호층 상부로 상기 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태로 일정 간격 이격하는 다수의 개구를 구비하며 형성된 투명한 공통전극을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 상기 보호층은 직접 접촉하고, 상기 반도체층과 상기 더미패턴은, 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 제 1 및 제 2 데이터배선의 외부로 0.2μm이하로 노출되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to a modification of the present invention, the gate wiring extending in one direction formed on the substrate and the gate electrode connected to the gate wiring; A gate insulating film covering the gate wiring and the gate electrode; A semiconductor layer formed over the gate insulating layer, the active layer overlapping the gate electrode, and an ohmic contact layer spaced apart from each other above the active layer; A source electrode and a drain electrode formed to be spaced apart from each other above the semiconductor layer; First and second data lines formed over the gate insulating layer to define a pixel area crossing the gate lines; Dummy patterns formed under the first and second data lines; A plate-shaped pixel electrode formed in direct contact with the drain electrode; A protective layer covering the source and drain electrodes, the pixel electrode, and the first and second data lines; A transparent common electrode formed on the protective layer and having a plurality of openings spaced at predetermined intervals in a bar shape corresponding to the pixel electrode, wherein the first and second data lines and the protective layer are in direct contact with each other; The semiconductor layer and the dummy pattern may be exposed to the outside of the source and drain electrodes and the first and second data lines to be 0.2 μm or less.

상기 소스 전극 상부에 투명패턴이 위치한다. A transparent pattern is positioned on the source electrode.

상기 더미패턴은 순수 비정질 실리콘의 제 1 패턴과, 도핑된 비정질 실리콘의 제 2 패턴으로 이루어진다.
The dummy pattern includes a first pattern of pure amorphous silicon and a second pattern of doped amorphous silicon.

도 1은 종래의 횡전계형 액정표시장치의 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.
도 2a 내지 도 2f는 종래의 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 단계별 공정 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 종래의 5 마스크 공정으로 제작된 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판의 채널부와 데이터 배선부의 일부를 확대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치의 어레이 기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ선 및 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 단면을 도시한 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도이다.
도 6a 내지 도 6h는 도 5c의 상세 공정을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판에서 액티브 테일의 길이와 투과율의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a plan view of one pixel area of an array substrate of a conventional transverse electric field type liquid crystal display device.
2A to 2F are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a conventional array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device.
3A to 3D are enlarged cross-sectional views of a portion of a channel portion and a data wiring portion of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device manufactured by a conventional five mask process.
4 is a plan view of one pixel area of an array substrate of a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
5A through 5E are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, which shows cross sections taken along lines IV-IV and V-V of FIG. 4.
6A to 6H are cross-sectional views illustrating a detailed process of FIG. 5C.
7 is a graph showing a correlation between the length of an active tail and transmittance in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

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 4는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치의 어레이기판의 하나의 화소영역에 대한 평면도이다.4 is a plan view of one pixel area of an array substrate of a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 일방향으로 다수의 게이트 배선(102)이 연장하며 구성되어 있으며, 이러한 다수의 게이트 배선(102)과 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하며 다수의 데이터 배선(130a, 130b)이 구성되고 있다. As shown, a plurality of gate lines 102 extend in one direction, and intersect with the plurality of gate lines 102 to define a plurality of pixel regions P, and a plurality of data lines 130a and 130b. ) Is configured.

또한, 상기 다수의 화소영역(P) 각각에는 이를 정의한 상기 데이터 배선(130a, 130b) 및 게이트 배선(102)과 연결되며, 게이트 전극(108)과 게이트 절연막(미도시)과 반도체층(미도시)과 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 포함하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. In addition, each of the plurality of pixel regions P is connected to the data lines 130a and 130b and the gate line 102 defining the gate electrodes 108, the gate insulating layer (not shown), and the semiconductor layer (not shown). ) And a thin film transistor Tr, which is a switching element including source and drain electrodes 133 and 136, is formed.

또한, 각 화소영역(P)에는 상기 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 직접 접촉하며 전기적으로 연결되는 화소전극(139)이 형성되어 있다. In addition, a pixel electrode 139 is formed in each pixel region P to be in direct contact with the drain electrode 136 of the thin film transistor Tr.

또한, 상기 다수의 화소영역(P)이 형성된 표시영역 전면에는 각 화소영역(P)에 대응하여 상기 화소전극(139)과 중첩하며 상기 화소전극(139)에 대응하여 일정간격 이격하는 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)가 구비된 공통전극(160)이 형성되고 있다. 이때, 상기 공통전극(160)은 표시영역 전면에 형성되나, 도면에 나타내기 위해 하나의 화소영역(P)에 대응되는 부분을 점선으로 나타내었다. In addition, a plurality of bars overlapping the pixel electrode 139 corresponding to each pixel area P and spaced at regular intervals corresponding to the pixel electrode 139 on the entire display area in which the plurality of pixel areas P are formed. A common electrode 160 having an opening (oa) having a bar shape is formed. In this case, although the common electrode 160 is formed on the entire display area, a portion corresponding to one pixel area P is indicated by a dotted line for the purpose of the drawing.

특히, 본 발명의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)은 소스 전극(133) 상부에 투명패턴(138)을 더욱 형성하는 것을 특징으로 하며, 또한, 본 발명은 제 1 및 제 2 데이터 패드부(DPA1, DPA2)로 나누어 정의되는 것을 특징으로 한다. In particular, the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the transparent pattern 138 is further formed on the source electrode 133, the present invention is also the first and second data pad It is characterized by being divided into portions (DPA1, DPA2).

즉, 본 발명의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)의 제 1 데이터 패드부(DPA1)는 제 1 데이터 배선(130a)과 제 1 데이터 링크배선(107)이 제 1 및 제 2 콘택홀(149, 150)을 통해 제 1데이터 링크 연결전극(159)으로 연결되며, 제 1 데이터 링크배선(107)은 제 1 데이터 패드전극(131)과 제 3 콘택홀(151) 및 제 1데이터 패드 콘택홀(152)을 통해 제 2 데이터 링크 연결전극(165) 및 제 1데이터 보조 패드전극 (163)으로 연결되어 형성된다. That is, in the first data pad part DPA1 of the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention, the first data wire 130a and the first data link wire 107 are formed of first and second contact holes. The first data link wiring 107 is connected to the first data link connecting electrode 159 through the first data link electrode 131, the third contact hole 151, and the first data pad 149 and 150. The second data link connecting electrode 165 and the first data auxiliary pad electrode 163 are formed through the contact hole 152.

그리고, 제 2 데이터 패드부(DPA2)에는 제 2 데이터 배선(130b)으로부터 연장된 제 2 데이터 패드전극(106)이 제 2 데이터 패드 콘택홀(148)을 통해 제 2 데이터 보조 패드전극(164)와 연결되어 형성된다. In the second data pad unit DPA2, a second data pad electrode 106 extending from the second data line 130b is connected to the second data auxiliary pad electrode 164 through the second data pad contact hole 148. Is formed in connection with

이러한 구성을 갖는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)은 상기 각 화소영역(P)별로 상기 화소전극(139)과 이와 대응하여 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)를 구비한 공통전극(160)에 전압이 인가됨으로써 전계를 형성하게 된다.
The array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device having such a configuration has a common pixel electrode 139 for each pixel region P and a plurality of bar-shaped openings oa corresponding thereto. The voltage is applied to the electrode 160 to form an electric field.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판은 5회의 마스크 공정을 통해 제조되고 있다. An array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention having such a structure is manufactured through five mask processes.

도 5a 내지 도 5e는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ선 및 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 자른 단면을 도시한 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조 단계별 공정 단면도이다.5A through 5E are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, which shows cross sections taken along lines IV-IV and V-V of FIG. 4.

설명의 편의를 위해 각 화소영역(P) 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA)이라 정의한다. For convenience of description, an area in which the thin film transistor Tr, which is a switching element, is formed in each pixel area P is defined as a switching area TrA.

또한, 게이트 패드전극이 형성되는 영역을 게이트 패드부(GPA), 제 1 및 제 2데이터 링크배선, 제 1 및 제 2 데이터 패드전극이 형성되는 영역을 데이터 패드부(DPA)라 정의한다. In addition, the region where the gate pad electrode is formed is defined as the gate pad portion GPA, the first and second data link wirings, and the region where the first and second data pad electrodes are formed as the data pad portion DPA.

우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 투명한 절연기판(101) 상에 금속물질 예를 들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 크롬(Cr) 중 하나 또는 둘 이상의 물질을 전면에 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.First, as illustrated in FIG. 5A, a metal material such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), and molybdenum alloy (eg, on a transparent insulating substrate 101) may be used. One or more materials of MoTi) and chromium (Cr) are deposited on the entire surface to form a first metal layer (not shown).

이후, 상기 제 1 금속층(미도시)을 포토레지스트의 도포, 포토 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트의 현상, 상기 제 1 금속층(미도시)의 식각 및 포토레지스트의 스트립(strip) 등의 일련의 단위 공정을 포함하는 제 1 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 단일층 또는 다중층 구조를 가지며 제 1 방향으로 연장하는 다수의 게이트 배선(미도시)을 형성하고, 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에 상기 게이트 배선(미도시)과 연결된 게이트 전극(108)을 형성하며, 게이트 패드부(GPA)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결되며 단일층 또는 다중층 구조를 갖는 게이트 패드전극(109)을 형성한다. Thereafter, the first metal layer (not shown) is coated with a photoresist, exposure using a photo mask, development of the exposed photoresist, etching of the first metal layer (not shown), and a strip of photoresist. By patterning the first mask process including a unit process of, a plurality of gate wirings (not shown) having a single layer or multilayer structure and extending in a first direction are formed, and at the same time, the switching region TrA A gate electrode 108 connected to a gate line (not shown) is formed, and a gate pad electrode 109 connected to the gate line (not shown) and having a single layer or a multilayer structure is formed on the gate pad part GPA. do.

여기서, 본 발명의 데이터 패드부(DPA)는 제 1 데이터 패드부(DPA1)와 제 2 데이터 패드부(DPA2)로 나뉘어 정의할 수 있는데, 제 1 데이터 패드부(DPA1)는 제 1 데이터 배선(도 4의 130a)과 연결되며, 제 2 데이터 패드부(DPA2)는 제 1 데이터 패드부(DPA1)에 이웃하여 제 1 데이터 배선(도 4의 130a)과 이웃하는 제 2 데이터배선(도 4의 130b)과 연결된다. Here, the data pad unit DPA of the present invention may be defined by being divided into a first data pad unit DPA1 and a second data pad unit DPA2, and the first data pad unit DPA1 may be defined as a first data wire ( 4, the second data pad part DPA2 is adjacent to the first data pad part DPA1 and is adjacent to the first data line 130a of FIG. 4 (see FIG. 4). 130b).

이러한, 제 1 데이터 패드부(DPA1)와 제 2 데이터 패드부(DPA2)는 서로 이웃하여 서로 번갈아 가며 형성된다. The first data pad part DPA1 and the second data pad part DPA2 are alternately formed adjacent to each other.

이때, 제 1 데이터 패드부(DPA1)에는 제 1 데이터 링크배선(107)이 형성되며, 제 2 데이터 패드부(DPA2)에는 제 2 데이터 링크배선(110)이 형성된다. In this case, a first data link wiring 107 is formed in the first data pad part DPA1, and a second data link wiring 110 is formed in the second data pad part DPA2.

다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(108) 및 게이트 패드전극(109) 및 제 1데이터 링크배선(107) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나, 또는 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포하여 상기 기판(101) 전면에 게이트 절연막(115)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 5B, an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO) is formed on the gate wiring (not shown), the gate electrode 108, the gate pad electrode 109, and the first data link wiring 107. 2 ) or by depositing silicon nitride (SiNx) or by applying an organic insulating material such as benzocyclobutene (BCB) or photo acryl (photo acryl) to form a gate insulating film 115 on the entire surface of the substrate 101 .

본 발명에서는 게이트 절연막(115)을 유기절연물질로 형성하는 것을 일례로 하겠다. In the present invention, for example, the gate insulating film 115 is formed of an organic insulating material.

연속하여 상기 게이트 절연막(115) 상부로 순수 비정질 실리콘층(120a)과 도핑된 비정질 실리콘층(120b)을 형성하고, 상기 도핑된 비정질 실리콘층(120b) 위로 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(MoTi) 및 크롬(Cr) 중 하나 또는 둘 이상의 물질을 전면에 증착하여 제 2 금속층(미도시)을 형성한다. Subsequently, a pure amorphous silicon layer 120a and a doped amorphous silicon layer 120b are formed on the gate insulating layer 115, and a metal material such as aluminum (Al), is deposited on the doped amorphous silicon layer 120b. A second metal layer (not shown) is formed by depositing one or more materials of aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), molybdenum alloy (MoTi), and chromium (Cr) on the front surface. .

이후, 상기 제 2 금속층(미도시) 위로 포토레지스트층(미도시)을 형성하고 이를 노광을 실시하고 현상하는 제 2 마스크 공정을 진행함으로써 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 금속층(미도시)과 그 하부의 순수 비정질 실리콘층(120a) 및 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)을 식각하여 제거함으로써 상기 게이트 절연막(115) 상에 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하며 제 2 방향으로 연장하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 데이터 배선(130)을 형성한다. Thereafter, by forming a photoresist layer (not shown) on the second metal layer (not shown), and performing a second mask process for exposing and developing the photoresist layer. As shown in FIG. 5B, the second metal layer (not shown), the pure amorphous silicon layer 120a and the doped amorphous silicon pattern 120b at the bottom thereof are etched and removed to remove the second metal layer (not shown). A plurality of data lines 130 are formed to cross the gate lines (not shown) and extend in the second direction to define the plurality of pixel regions P. Referring to FIG.

이와 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서 상기 데이터 배선(130)과 연결된 소스 드레인 패턴(132)과 그 하부로 순차적으로 적층된 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)과 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)을 형성한다. At the same time, the source drain pattern 132 connected to the data line 130 in the switching region TrA, the doped amorphous silicon pattern 120b sequentially stacked below and the active layer 120a of pure amorphous silicon. To form.

또한, 제 1 및 제 2데이터 패드부(DPA1, DPA2)에 제 1 데이터 패드전극(131) 및 제 2 데이터 패드전극(106)을 형성한다. In addition, a first data pad electrode 131 and a second data pad electrode 106 are formed in the first and second data pad units DPA1 and DPA2.

이때, 제 1 및 제 2 데이터 배선(도 4의 130a, 130b)과 제 1 데이터 패드전극(131) 및 제 2 데이터 패드전극(106) 하부에는 제조 공정 진행 특성 상 상기 게이트 절연막(115)을 기준으로 그 상부에 순수 비정질 실리콘의 제 1 패턴(미도시)과 상기 도핑된 비정질 실리콘의 제 2 패턴(미도시)으로 이루어진 더미패턴(121)이 형성된다. In this case, the gate insulating layer 115 is referenced to the first and second data wires 130a and 130b of FIG. 4, the first data pad electrode 131, and the second data pad electrode 106 under the manufacturing process. As a result, a dummy pattern 121 including a first pattern (not shown) of pure amorphous silicon and a second pattern (not shown) of the doped amorphous silicon is formed thereon.

여기서, 본 발명은 소스 및 드레인 전극(도 5c의 133, 136)과 오믹 콘택층(도 5c의 120c)을 추후 진행되는 제 3 마스크 공정에서 형성함에 따라, 제 2 마스크 공정에서 소스 드레인 패턴(132)과 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)을 통해 소스 및 드레인 전극(도 5c의 133, 136)과, 오믹 콘택층(도 5c의 120c)을 형성하고자 하는 공정에 비해 반도체층(120)이 소스 및 드레인 전극(도 5c의 133, 136) 외부로 노출되는 액티브 테일이 발생하지 않게 된다. Herein, the source and drain electrodes 133 and 136 of FIG. 5C and the ohmic contact layer 120c of FIG. 5C are formed in a later mask process, so that the source drain pattern 132 may be formed in the second mask process. ) And the source and drain electrodes 133 and 136 of FIG. 5C and the ohmic contact layer 120c of FIG. 5C through the doped amorphous silicon pattern 120b. Active tails exposed to the outside of the drain electrodes 133 and 136 of FIG. 5C are not generated.

이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.We will discuss this in more detail later.

다음으로, 상기 소스 드레인 패턴(132)과 데이터 배선(130)과 제 1 데이터 패드전극(131) 및 제 2 데이터 패드전극(106) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착하여 제 1 투명 도전성 물질층(미도시)을 형성한다. Next, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or the like on the source drain pattern 132, the data line 130, the first data pad electrode 131, and the second data pad electrode 106. Indium-zinc oxide (IZO) is deposited on the entire surface to form a first transparent conductive material layer (not shown).

그리고, 도 5c에 도시한 바와 같이, 하프 톤 마스크를 이용하여, 상기 게이트 전극(108)에 대응하는 상부에 이격되며 하부의 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)을 노출하는 소스 전극(133)과 드레인 전극(136)을 형성하고, 드레인 전극(136)과 직접 접촉하는 화소전극(139)을 형성하는 제 3 마스크 공정을 진행한다.As shown in FIG. 5C, the source electrode 133 and the drain which are spaced apart from the upper portion corresponding to the gate electrode 108 and expose the lower doped amorphous silicon pattern 120b using a halftone mask. The third mask process of forming the electrode 136 and forming the pixel electrode 139 in direct contact with the drain electrode 136 is performed.

이때, 습식식각의 선택비를 이용하여 데이터 배선(130) 위에는 제 1 투명 도전성 물질층(미도시)을 제거하지만, 소스 전극(133) 상부에는 투명패턴(138)을 형성하는 특징을 가진다.In this case, the first transparent conductive material layer (not shown) is removed on the data line 130 by using a wet etching selectivity, but the transparent pattern 138 is formed on the source electrode 133.

또한, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)사이로 노출된 하부의 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)을 제거하여, 하부의 순수 비정질 실리콘층(120a)을 노출함으로써, 오믹콘택층(120c)을 형성한다. In addition, the ohmic contact layer 120c is formed by removing the lower doped amorphous silicon pattern 120b exposed between the source and drain electrodes 133 and 136 and exposing the lower pure amorphous silicon layer 120a. do.

이때, 상기 순수 비정질 실리콘층(120a)과 오믹콘택층(120c)은 반도체층(120)을 이룬다.In this case, the pure amorphous silicon layer 120a and the ohmic contact layer 120c form the semiconductor layer 120.

이러한 공정에 의해, 상기 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 게이트 전극(108), 게이트 절연막(115), 반도체층(120), 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 완성하게 된다. By this process, the gate electrode 108, the gate insulating layer 115, the semiconductor layer 120, and the source and drain electrodes 133 and 136 spaced apart from each other are sequentially stacked in the switching region TrA. The transistor Tr is completed.

다음, 5d에 도시한 바와같이, 제 4 마스크 공정을 진행하여 상기 박막트랜지스터(Tr)와 화소전극(139) 및 데이터 배선(130), 제 1 데이터 패드전극(131) 및 제 2 데이터 패드전극(106) 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. 5D, the thin film transistor Tr, the pixel electrode 139, the data line 130, the first data pad electrode 131, and the second data pad electrode 106) Inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx) is deposited on the front surface, or an organic insulating material such as benzocyclobutene (BCB) or photo acryl is applied. To form a protective layer 140.

이후, 상기 보호층(140)과 그 하부에 위치하는 상기 게이트 절연막(115)을 패터닝함으로써 상기 게이트 패드부(GPA)에 있어서는 상기 게이트 패드전극(109)을 노출시키는 게이트 패드 콘택홀(147)을 형성한다. Subsequently, the gate pad contact hole 147 exposing the gate pad electrode 109 is exposed in the gate pad part GPA by patterning the protective layer 140 and the gate insulating layer 115 disposed below the protective layer 140. Form.

제 1 데이터 패드부(DPA1)에 있어서는 데이터 배선(130a)을 노출하는 제 1 콘택홀(149)과, 제 1데이터 링크배선(107)을 노출하는 제 2 및 제 3 콘택홀(150, 151), 그리고 제 1 데이터 패드전극(131)을 노출하는 제 1 데이터 패드 콘택홀(152)을 형성한다. In the first data pad part DPA1, the first contact hole 149 exposing the data wire 130a and the second and third contact holes 150 and 151 exposing the first data link wire 107. In addition, a first data pad contact hole 152 exposing the first data pad electrode 131 is formed.

또한, 제 2 데이터 패드부(DPA2)에 있어서는 제 2 데이터 패드전극(106)을 노출하는 제 2 데이터 패드 콘택홀(148)을 형성한다. In the second data pad part DPA2, a second data pad contact hole 148 exposing the second data pad electrode 106 is formed.

다음, 상기 보호층(140) 위로 투명 도전성 물질 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 기판(101) 전면에 증착하여 제 2 투명 도전성 물질층(미도시)을 형성한다. Next, a transparent conductive material, such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), is deposited on the entire surface of the substrate 101 on the passivation layer 140 (not shown). ).

이후, 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 투명 도전성 물질층(미도시)에 대해 제 5 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 각 화소영역(P) 내에 구비된 화소전극(139)에 대응하여 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)를 갖는 공통전극(160)을 형성한다. Subsequently, as illustrated in FIG. 5E, a fifth mask process is performed on the second transparent conductive material layer (not shown) and patterned to correspond to the pixel electrodes 139 provided in each pixel region P. FIG. The common electrode 160 having an opening oa having a bar shape is formed.

동시에 게이트 패드부(GPA)에 있어서는 게이트 패드 콘택홀(147)을 통해 상기 게이트 패드전극(109)과 접촉하는 게이트 보조 패드전극(162)을 형성한다. At the same time, in the gate pad part GPA, the gate auxiliary pad electrode 162 is formed to contact the gate pad electrode 109 through the gate pad contact hole 147.

또한, 제 1 데이터 패드부(DPA1)에 있어서는 제 1 콘택홀(149)을 통해 제 1 데이터배선(130a) 및 제 1데이터 링크배선(107)과 접촉하는 제 1 데이터 링크 연결전극(159)을 형성하고, 제 2 콘택홀(150)을 통해 제 1데이터 링크배선(107) 및 제 1 데이터 패드전극(131)과 접촉하는 제 2 데이터 링크 연결전극(165)을 형성한다. In the first data pad part DPA1, the first data link connection electrode 159 contacting the first data line 130a and the first data link line 107 through the first contact hole 149 is provided. The second data link connecting electrode 165 is formed to contact the first data link wiring 107 and the first data pad electrode 131 through the second contact hole 150.

그리고, 제 3 콘택홀(151) 및 제 1 데이터 패드 콘택홀(152)을 통해서는 제 1데이터 링크배선(107) 및 제 1데이터 패드전극(131)과 접촉하여, 제 1데이터 링크배선(107)과 제 1데이터 패드전극(131)을 전기적으로 연결하기 위한 제 2 링크 연결전극(165) 및 제 1데이터 보조 패드전극(163)을 형성한다. The first data link wiring 107 is brought into contact with the first data link wiring 107 and the first data pad electrode 131 through the third contact hole 151 and the first data pad contact hole 152. ) And a second link connecting electrode 165 and a first data auxiliary pad electrode 163 for electrically connecting the first data pad electrode 131 to each other.

또한, 제 2 데이터 패드부(DPA2)에 있어서는 제 2 데이터 패드 콘택홀(148)을 통해 제 2 데이터 패드전극(106) 및 제 2 데이터 링크배선(110)과 접촉하는 제 2 데이터 보조 패드전극(164)을 형성한다. In addition, in the second data pad part DPA2, the second data auxiliary pad electrode contacting the second data pad electrode 106 and the second data link wiring 110 through the second data pad contact hole 148 ( 164).

이때, 도시하지는 않았지만, 변형예로써, 제 3 마스크 공정 단계에서 화소전극을 형성하는 대신 공통전극을 형성하고, 제 5 마스크 공정 단계에서 공통전극을 형성하는 대신 화소전극을 형성할 수 있다. In this case, although not shown, as a modification, the common electrode may be formed instead of forming the pixel electrode in the third mask process step, and the pixel electrode may be formed instead of the common electrode in the fifth mask process step.

이로써, 본 발명의 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)을 완성한다.Thus, the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device of the present invention is completed.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(100)은 하부에 판 형태의 화소전극(139)이 구비되고 이의 상부에 보호막(140)을 개재하여 각 화소영역(P)에 대응하여 상기 보호막(140)과 더불어 다수의 다수의 바(bar) 형태의 개구(oa)를 구비하며 표시영역 전면에 형성되는 공통전극(160)이 구비됨으로써 커먼 탑(common top)구조를 가짐을 일례로 보이고 있으나, 변형예로서 표시영역 전면에 각 화소영역(P) 별로 공통전극이 투명 도전성 물질로 형성되고, 이의 상부로 각 화소영역 별로 보호층을 개재하여 상기 보호층과 더불어 상기 공통전극을 노출시키는 다수의 개구를 갖는 판 형태의 화소전극이 상기 박막트랜지스터와 접촉하도록 구비되는 픽셀 탑(pixel top) 구조를 이룰 수도 있다.On the other hand, the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is provided with a pixel electrode 139 in the form of a plate on the bottom and the pixel region (P) through the protective film 140 on the upper portion thereof. In response to the passivation layer 140, a plurality of bar-shaped openings (oa) are provided, and a common electrode 160 formed on the front of the display area is provided to have a common top structure. As an example, a common electrode is formed of a transparent conductive material on each pixel region P in front of the display area, and the common electrode together with the protective layer is interposed therebetween. A plate-shaped pixel electrode having a plurality of openings exposing the plurality of openings may form a pixel top structure provided to contact the thin film transistor.

여기서, 기존에는 순수 비정질 실리콘층과 도핑된 비정질 실리콘 패턴, 그리고 소스 드레인 패턴을 형성하고 난 뒤, 바로 하프 톤 마스크를 통한 애싱 및 식각을 통해 소스 및 드레인 전극과, 소스 및 드레인 전극 사이의 이격된 영역으로 노출되는 도핑된 비정질 실리콘이 제거된 오믹 콘택층을 포함하는 반도체층을 형성하게 된다. Here, conventionally, after forming the pure amorphous silicon layer, the doped amorphous silicon pattern, and the source drain pattern, the source and drain electrodes are separated from the source and drain electrodes by ashing and etching through a halftone mask. A semiconductor layer including an ohmic contact layer from which the doped amorphous silicon exposed to the region is removed is formed.

그러나, 패터닝된 소스 드레인 패턴과 순수 비정질 실리콘층과 도핑된 비정질 실리콘 패턴에 하프 톤 마스크를 이용하여 애싱 및 식각을 진행하게 될 경우 소스 드레인 패턴이 과식각 됨에 따라 소스 및 드레인 전극 외부로 순수 비정질 실리콘층과 도핑된 비정질 실리콘 패턴이 노출되는 액티브 테일이 발생하게 된다. However, when ashing and etching are performed using a halftone mask on the patterned source drain pattern, the pure amorphous silicon layer, and the doped amorphous silicon pattern, the pure source of the amorphous silicon outside the source and drain electrodes as the source drain pattern is overetched. An active tail is generated that exposes the layer and the doped amorphous silicon pattern.

이때, 노출되는 액티브 테일은 약 1.8μm 이상이 된다. At this time, the exposed active tail is about 1.8 μm or more.

그러나, 본 발명은 순수 비정질 실리콘층(120a)과 도핑된 비정질 실리콘층(120b)과 소스 드레인 패턴(132)을 형성하고 난 뒤, 별도의 애싱과 식각 공정을 진행하지 않고, 화소전극(139)을 형성하기 위한 제 3마스크 공정에서 화소전극(139)을 패터닝하는 과정에서 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 반도체층(120)을 형성함으로써, 소스 드레인 패턴(132)의 과식각에 의해 소스 및 드레인 전극(133, 136) 외부로 반도체층(120)이 노출되는 액티브 테일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다. However, in the present invention, after forming the pure amorphous silicon layer 120a, the doped amorphous silicon layer 120b, and the source drain pattern 132, the pixel electrode 139 is not subjected to a separate ashing and etching process. The source and drain electrodes 133 and 136 and the semiconductor layer 120 are formed in the process of patterning the pixel electrode 139 in the third mask process for forming the source, thereby over-etching the source drain pattern 132. And an active tail phenomenon in which the semiconductor layer 120 is exposed to the outside of the drain electrodes 133 and 136 may be prevented.

따라서, 본 발명은 액티브 테일을 약 0.2μm 이하로 줄일 수 있어, 이웃하는 데이터배선 사이의 영역을 좁힐 수 있고, 이로 인하여 고해상도의 네로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현할 수 있는 효과가 있다.   Accordingly, the present invention can reduce the active tail to about 0.2 μm or less, thereby narrowing the area between neighboring data wires, thereby implementing a high resolution narrow bezel.

또한, 액티브 테일에 의해 잠식되는 개구 영역을 삭제할 수 있으므로, 휘도를 개선할 수 있고, 액티브 테일에서 발생하는 누설전류의 양을 최소화 할 수 있어 화면의 웨이비 노이즈(wavy noise)발생을 최소화하여 보다 균일한 화질을 구현할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the opening area encroached by the active tail can be deleted, luminance can be improved, and the amount of leakage current generated in the active tail can be minimized, thereby minimizing the generation of wavy noise on the screen. It is effective to realize uniform image quality.

또한, 드레인 콘택홀을 형성하지 않고, 드레인 전극과 화소전극을 직접 연결함으로써, 기존의 드레인 콘택홀을 형성하기 위해 사용되었던 면적이 개구 영역으로 사용됨으로 인하여 투과율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, by directly connecting the drain electrode and the pixel electrode without forming the drain contact hole, the area used to form the existing drain contact hole is used as the opening area, thereby improving the transmittance.

또한, 소스 전극 위에 투명패턴을 형성함으로써, 소스 전극의 저항을 낮출 수 있고, 소스 및 드레인 전극을 보호하는 보호막 효과가 있다.
In addition, by forming a transparent pattern on the source electrode, the resistance of the source electrode can be lowered, and there is a protective film effect for protecting the source and drain electrodes.

여기서, 본 발명의 특징적인 구성이 되는, 하프 톤 마스크를 이용하여 화소전극과 오믹 콘택층을 형성하는 제 3 마스크 공정에 대해 도 6a 내지 도 6h를 참조하여 상세히 설명한다. Here, a third mask process for forming a pixel electrode and an ohmic contact layer using a halftone mask, which is a characteristic configuration of the present invention, will be described in detail with reference to FIGS. 6A to 6H.

도 6a 내지 도 6h는 도 5c의 상세 공정을 나타내는 단면도이다. 6A to 6H are cross-sectional views illustrating a detailed process of FIG. 5C.

우선, 도 6a와 같이, 기판(101) 상에 게이트 전극(108)과 게이트 패드전극(109) 및 제 1데이터 링크배선(107)을 형성한 후, 상기 게이트 전극(108)과 게이트 패드전극(109) 및 제 1데이터 링크배선(107) 상부로 게이트 절연막(115)을 형성하고, 게이트 절연막(115) 상부에 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)과 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 소스 드레인 패턴(132) 및 데이터 배선(130), 제 1 데이터 패드전극(131), 제 2데이터 패드전극(106), 제 2 데이터 링크배선(110)을 형성한다. First, as shown in FIG. 6A, the gate electrode 108, the gate pad electrode 109, and the first data link wiring 107 are formed on the substrate 101, and then the gate electrode 108 and the gate pad electrode ( 109 and a gate insulating film 115 formed on the first data link wiring 107, the doped amorphous silicon pattern 120b and the active layer 120a of pure amorphous silicon and the source drain on the gate insulating film 115. The pattern 132 and the data line 130, the first data pad electrode 131, the second data pad electrode 106, and the second data link wiring 110 are formed.

그리고, 상기 소스 드레인 패턴 (132)과 데이터 배선(130), 제 1 데이터 패드전극(131), 제 2 데이터 패드전극(106), 제 2 데이터 링크배선(110) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 전면에 증착하여 제 1 투명 도전성 물질층(139a)을 형성한다. In addition, a transparent conductive material, for example, indium, may be formed on the source drain pattern 132, the data line 130, the first data pad electrode 131, the second data pad electrode 106, and the second data link wiring 110. Tin-oxide (ITO) or indium-zinc-oxide (IZO) is deposited on the entire surface to form the first transparent conductive material layer 139a.

다음으로, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 투명 도전성 물질층(139a)이 형성된 기판(101)의 전면에 포토레지스트(photo resist)를 도포하여 감광층(191)을 형성한다. 여기서, 감광층(191)은 노광된 부분이 현상되는 포지티브형(positive type)을 예를 들어 설명한다.Next, as shown in FIG. 6B, a photoresist is applied on the entire surface of the substrate 101 on which the first transparent conductive material layer 139a is formed to form the photosensitive layer 191. Here, the photosensitive layer 191 will be described using a positive type in which the exposed portion is developed as an example.

다음으로, 감광층(191)의 이격된 상부에 투과부(B1)와 차단부(B2)와 반투과부(B3)로 구성된 마스크(M)를 위치시킨 후, 제 3 마스크 공정을 진행한다.Next, the mask M including the transmissive part B1, the blocking part B2, and the transflective part B3 is positioned on the spaced upper portion of the photosensitive layer 191, and then a third mask process is performed.

이때, 상기 반투과부(B3)는 마스크(M)에 슬릿(slit)형상 또는 반투명막을 형성하여, 빛의 강도를 낮추거나 빛의 투과량을 낮추어 상기 감광층을 일부만 노광할 수 있도록 하는 기능을 한다.In this case, the transflective portion B3 forms a slit shape or a translucent film on the mask M, thereby lowering the intensity of light or lowering the amount of light transmitted so that only part of the photosensitive layer is exposed.

또한, 상기 차단부(B2)는 빛을 완전히 차단하는 기능을 하고, 상기 투과부(B1)는 빛을 투과시켜 빛에 의해 감광층(191)이 완전한 화학적 변화 즉, 완전 노광되도록 하는 기능을 한다.In addition, the blocking unit B2 functions to completely block light, and the transmitting unit B1 transmits light so that the photosensitive layer 191 is completely chemically changed, that is, completely exposed by light.

한편, 상기 스위칭 영역(TrA)에는 투과부(B1)와, 투과부(B1)의 양측에 차단부(B2)가 위치하도록 하고, 나머지 영역에는 반투과부(B3)가 위치하도록 한다.On the other hand, in the switching region (TrA), the transmissive portion (B1), the blocking portion (B2) is located on both sides of the transmissive portion (B1) and the transflective portion (B3) is located in the remaining region.

여기서, 투과부(B1)는 추후 소스 및 드레인 전극(도 5e의 133, 136 참조)이 형성되는 소스 드레인 패턴(132)의 채널 중앙부에 대응되고, 차단부(B2)는 소스 및 드레인 전극(도 5e의 133, 136 참조)과 화소전극(도 5e의 139)이 형성되는 위치에 대응되며, 반투과부(B3)는 투과부(B1)와 차단부(B2)를 제외한 나머지 영역에 대응된다. Here, the transmission part B1 is a channel of the source drain pattern 132 in which source and drain electrodes (see 133 and 136 of FIG. 5E) are formed later. Corresponding to the central portion, the blocking portion B2 corresponds to the position where the source and drain electrodes (see 133 and 136 of FIG. 5E) and the pixel electrode (139 of FIG. 5E) are formed, and the transflective portion B3 is the transmissive portion B1. ) And the other part except for the blocking part B2.

다음으로, 상기 마스크(M)의 상부로 빛을 조사하여, 하부의 감광층(191)을 노광하고 현상하는 공정을 진행한다. Next, light is irradiated to the upper portion of the mask M to expose and develop a lower photosensitive layer 191.

이와 같이 하면, 투과부(B1)에 대응된 부분의 감광층(도 6b의 191)은 모두 제거되며, 반투과부(B2)에 대응된 부분의 감광층(도 6b의 191)은 상부가 제거되고, 차단부(B3)에 대응되는 부분의 감광층(도 6b의 191)은 초기 도포된 높이 그대로 남게 된다. In this way, all of the photosensitive layer (191 of FIG. 6B) corresponding to the transmissive portion B1 is removed, and the upper portion of the photosensitive layer (191 of FIG. 6B) of the portion corresponding to the transflective portion B2 is removed. The photosensitive layer (191 of FIG. 6B) corresponding to the blocking portion B3 is left at its initial applied height.

따라서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 기판(101)의 상부에 제 1 두께를 갖는 제 1 감광패턴(192)과 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 감광패턴(193)이 형성된다. Accordingly, as shown in FIG. 6C, a first photosensitive pattern 192 having a first thickness and a second photosensitive pattern 193 having a second thickness smaller than the first thickness are formed on the substrate 101. do.

이때, 상기 제 1 감광패턴(192)은 추후 소스 및 드레인 전극(도 5e의 133, 136 참조)과 화소전극(도 5e의 139)이 형성될 부분에 대응하여 형성하고, 상기 제 2 감광패턴(193)은 상기 스위칭 영역(TrA)을 제외한 나머지 영역에 대응하여 형성된다.In this case, the first photosensitive pattern 192 is formed corresponding to a portion where a source and drain electrode (see 133 and 136 of FIG. 5E) and a pixel electrode (139 of FIG. 5E) will be formed later, and the second photosensitive pattern ( 193 is formed corresponding to the remaining regions except for the switching region TrA.

또한, 소스 드레인 패턴(132)의 중앙부에는 감광패턴이 형성되지 않는다. In addition, the photosensitive pattern is not formed in the center portion of the source drain pattern 132.

다음으로, 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 감광패턴(192)의 주변으로 노출된 상기 제 1 투명 도전성 물질층(139a)을 1차 습식식각(wet etch)하여 제거하는 공정을 진행하여, 소스 드레인 패턴(132)을 노출시킨다. Next, as shown in FIG. 6D, a process of first wet etching and removing the first transparent conductive material layer 139a exposed to the periphery of the first photosensitive pattern 192 is performed. The source drain pattern 132 is exposed.

여기서, 1차 습식식각을 진행할 때, 데이터 배선(130)과 제 1 투명 도전성 물질층(139a)의 선택비를 이용하여 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 투명 도전성 물질의 식각이 가능한 식각액을 사용하여 소스 드레인 패턴(132)에 손상이 발생하지 않도록 한다. Here, when the first wet etching is performed, an indium tin oxide (ITO) or an indium zinc oxide (IZO) may be formed using a selectivity ratio between the data line 130 and the first transparent conductive material layer 139a. An etching solution capable of etching the transparent conductive material is used to prevent damage to the source drain pattern 132.

여기서, 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 투명 도전성 물질의 식각이 가능한 식각액은 옥살산(Oz산; oxalic acid) 계열일 수 있다. Here, the etchant capable of etching a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) may be an oxalic acid series.

다음으로, 도 6e에 도시한 바와 같이, 건식식각(dry etch)을 진행하여 상기 노출된 소스 드레인 패턴(132)의 중앙부를 식각하여 제거함으로써 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 6E, the source and drain electrodes 133 and 136 are spaced apart from each other by performing dry etching to etch and remove the center portion of the exposed source drain pattern 132. do.

여기서, 건식식각을 진행하는 경우, 구리(Cu), 몰리브덴 합금(MoTi), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo) 등과 같은 물질의 식각이 가능하며, 투명 도전성 물질은 식각이 되지 않는 식각가스을 이용하여, 소스 및 드레인 전극(133, 136) 이외의 영역의 손상이 발생하지 않도록 한다. Here, when the dry etching is performed, materials such as copper (Cu), molybdenum alloy (MoTi), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), and the like can be etched. By using an etching gas that is not used, damage to regions other than the source and drain electrodes 133 and 136 may not occur.

이때, 건식식각을 진행하는 경우, 육불화황(SF6), 산소(O2), 염소(Cl2), 염화수소(HCl), 사불화탄소(CF4) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 한가지 이상을 더욱 포함하는 식각가스를 사용할 수 있다. In this case, when the dry etching is performed, at least one selected from the group consisting of sulfur hexafluoride (SF6), oxygen (O 2 ), chlorine (Cl 2 ), hydrogen chloride (HCl), carbon tetrafluoride (CF4) and combinations thereof Etching gas may be further included.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)의 제조방법에서 소스 및 드레인 전극(133, 136)을 형성할 때, 건식식각인 경우를 설명하였지만 소스 드레인 패턴(132)을 형성하는 물질에 따라 습식식각을 진행하여 소스 및 드레인 전극을 형성할 수 도 있다.On the other hand, when the source and drain electrodes 133 and 136 are formed in the method of manufacturing the transverse electric field type liquid crystal display array substrate 100 according to the embodiment of the present invention, the dry etching has been described. Depending on the material forming the), the wet etching may be performed to form the source and drain electrodes.

이때, 상기 습식식각의 식각액은 구리 식각액, 또는, 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 아세트산(CH3COOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 한가지 이상을 포함하는 혼산일 수 있다. In this case, the wet etching solution may be a copper etching solution, or a mixed acid including at least one selected from the group consisting of phosphoric acid (H 3 PO 4), nitric acid (HNO 3), acetic acid (CH 3 COOH), and a combination thereof.

또한, 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136)사이로 노출된 하부의 도핑된 비정질 실리콘 패턴(120b)을 제거하여, 하부의 순수 비정질 실리콘층(120a)을 노출함으로써, 오믹콘택층(120c)을 형성한다. In addition, the ohmic contact layer 120c is formed by removing the lower doped amorphous silicon pattern 120b exposed between the source and drain electrodes 133 and 136 and exposing the lower pure amorphous silicon layer 120a. do.

이때, 상기 순수 비정질 실리콘층(120a)과 오믹콘택층(120c)은 반도체층(120)을 이룬다.In this case, the pure amorphous silicon layer 120a and the ohmic contact layer 120c form the semiconductor layer 120.

다음, 도 6f에 도시한 바와 같이, 식각 공정이 종료된 후 마스크로 사용된 감광패턴을 제거하는 애싱(ashing) 공정을 진행하여 제 2 두께를 갖는 제 2 감광패턴(193)을 제거한다. Next, as shown in FIG. 6F, after the etching process is completed, an ashing process of removing the photosensitive pattern used as the mask is performed to remove the second photosensitive pattern 193 having the second thickness.

이때, 상기 애싱 공정을 진행하는 경우, 육불화황(SF6), 산소(O2), 헬륨(He), 사불화탄소(CF4), 아르곤(Ar) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 가지를 포함하는 애싱가스를 사용할 수 있다. At this time, when the ashing process, at least one selected from the group consisting of sulfur hexafluoride (SF6), oxygen (O 2 ), helium (He), carbon tetrafluoride (CF4), argon (Ar) and combinations thereof. Ashing containing may be used.

또한, 애싱 공정을 진행할 때, 제 1 투명 도전성 물질층(139a)이 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나, 또는 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 도포하여 형성된 게이트 절연막(115) 상부로 형성된다. In addition, during the ashing process, the first transparent conductive material layer 139a deposits an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx), or an organic insulating material such as benzocyclobutene. (BCB) or photo acryl is applied over the gate insulating film 115 formed.

따라서, 제 1 투명 도전성 물질층(139a)은 게이트 절연막(115)을 덮도록 형성되어 보호막 역할을 할 수 있으므로, 애싱 공정 시, 게이트 절연막(115)을 손상시키지 않고 제 2 감광패턴(193)을 제거할 수 있다.Therefore, the first transparent conductive material layer 139a may be formed to cover the gate insulating layer 115 to serve as a protective layer. Thus, during the ashing process, the second photosensitive pattern 193 may be removed without damaging the gate insulating layer 115. Can be removed.

이후, 도 6g에 도시한 바와 같이, 2차 습식식각을 통하여 소스 및 드레인 전극(133, 136) 상부에 남아있는 제 1 감광패턴(192) 외부로 노출된 제 1 투명 도전성 물질층(도 6f의 139a)을 제거하여, 소스 전극(133) 상부에는 투명패턴(138)을 형성하고, 드레인 전극(136)과 직접 접촉하는 화소전극(139)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 6G, the first transparent conductive material layer exposed to the outside of the first photosensitive pattern 192 remaining on the source and drain electrodes 133 and 136 through the second wet etching process (see FIG. 6F). By removing the 139a, the transparent pattern 138 is formed on the source electrode 133, and the pixel electrode 139 is formed in direct contact with the drain electrode 136.

여기서, 2차 습식식각을 진행할 때, 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)과 같은 투명 도전성 물질만 식각이 가능한 식각액을 사용하여 데이터 배선에 손상이 발생하지 않도록 한다. Here, when the second wet etching process is performed, an etching solution capable of etching only a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) may be used to prevent damage to the data line.

다음으로, 도 6h에 도시한 바와 같이, 스트립(strip)을 진행하여 상기 소스 및 드레인 전극(133, 136) 상부에 남아있는 제 1 감광패턴(192)을 제거한다. Next, as shown in FIG. 6H, a strip is performed to remove the first photosensitive pattern 192 remaining on the source and drain electrodes 133 and 136.

이러한 공정에 의해 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)을 완성한다.By this process, the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is completed.

한편, 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(100)의 제조 방법의 경우, 커먼 탑(common top) 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 대해서만 설명하였으나, 픽셀 탑(pixel top) 구조를 이루는 변형예에 대해서도 하부에 구비되는 공통전극에 대해서 투명 도전성 물질로 이루어지도록 하고, 투명 도전성 물질로 상기 공통 전극 상부에 형성되는 화소전극이 상기 공통전극을 노출시키는 다수의 개구를 갖도록 형성 한 후, 전술한 동일한 조건으로 공정을 실시함으로써 서로 중첩하는 공통전극과 화소전극 간에 상, 하 위치를 변경한 어레이기판을 구현할 수 있음은 자명하다
Meanwhile, the method of manufacturing the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device has been described only with respect to the embodiment of the present invention having a common top structure. Also, the common electrode provided below is made of a transparent conductive material, and the pixel electrode formed on the common electrode with the transparent conductive material is formed to have a plurality of openings exposing the common electrode. It is obvious that an array substrate in which the upper and lower positions are changed between the common electrode and the pixel electrode overlapping each other can be realized by performing the process.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판에서 액티브 테일의 길이와 투과율의 상관관계를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing a correlation between the length of an active tail and transmittance in an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7의 가로축은 액티브 테일의 길이를 나타내고, 세로축은 투과율을 나타낸다. 7 represents the length of the active tail, and the vertical axis represents the transmittance.

도시한 바와 같이, 액티브 테일의 길이가 길어질 수록, 투과율이 감소하는 것을 확인할 수 있다. As shown, it can be seen that as the length of the active tail increases, the transmittance decreases.

따라서, 본 발명에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판은 액티브 테일이 거의 생기지 않으므로 액티브 테일에서 발생하는 누설전류의 양을 최소화 할 수 있어 화면의 웨이비 노이즈(wavy noise)발생을 최소화하여 보다 균일한 화질을 구현할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the present invention has almost no active tail, so that the amount of leakage current generated in the active tail can be minimized, thereby minimizing the generation of wavy noise of the screen, thereby making it more uniform. The effect is that one image can be realized.

또한, 액티브 테일에 의해 잠식되는 개구영역을 삭제할 수 있으므로, 휘도 및 투과율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
In addition, since the opening area encroached by the active tail can be deleted, there is an effect of improving the brightness and transmittance.

전술한 바와 같이 제조된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판(100)의 경우 총 5회의 마스크 공정을 진행하여 종래 대비 1회의 마스크 공정을 저감함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 저감할 수 있는 것이 특징이다. In the case of the array substrate 100 for a transverse electric field type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention manufactured as described above, the mask process is simplified and the manufacturing cost is reduced by reducing the mask process once compared to the conventional process by performing a total of five mask processes. It is characterized by the fact that it can be reduced.

또한, 드레인 콘택홀을 별도로 형성하지 않으므로, 생략된 드레인 콘택홀 형성 영역의 면적만큼이 개구 영역으로 확보되므로 그만큼 픽셀의 투과율을 개선시킬 수 있다. In addition, since the drain contact hole is not formed separately, as much as the area of the omitted drain contact hole forming region is secured to the opening region, the transmittance of the pixel can be improved accordingly.

또한, 소스 전극 및 드레인 전극(133, 136) 상부에 화소전극(139)을 형성함으로써, 소스 전극(133)의 저항을 낮출 수 있고, 소스 및 드레인 전극(33, 136)을 보호하는 보호막 효과가 있다.In addition, by forming the pixel electrode 139 on the source and drain electrodes 133 and 136, the resistance of the source electrode 133 can be lowered, and a protective film effect for protecting the source and drain electrodes 33 and 136 is provided. have.

또한, 본 발명은 데이터 패드부(DPA)를 제 1 및 제 2 데이터 패드부(DPA1, DPA2)로 나뉘어 정의하고, 제 1 데이터 패드부(DPA1)는 제 1 데이터배선(130a)과 연결되는 제 1 데이터 링크배선(107)이 게이트 전극(108) 및 게이트 배선(미도시)과 동일층에서 동일물질로 이루어지도록 형성하고, 제 2 데이터 패드부 (DPA2)는 제 2 데이터 배선(130b)과, 제 2 데이터 배선(130b)에서 연장되는 제 2 데이터 링크배선(110)이 소스 및 드레인 전극(133, 136)과 동일층에서 형성되도록 함으로써, 서로 이웃하는 데이터 배선(130a, 130b)의 이격 간격을 좁힐 수 있어, 고해상도의 네로우 베젤을 동시에 구현할 수 있다. In addition, the present invention defines a data pad unit DPA divided into first and second data pad units DPA1 and DPA2, and the first data pad unit DPA1 is connected to the first data line 130a. The first data link wiring 107 is formed of the same material as the gate electrode 108 and the gate wiring (not shown), and the second data pad part DPA2 is formed of the second data wiring 130b, The second data link wires 110 extending from the second data wires 130b are formed on the same layer as the source and drain electrodes 133 and 136 so that the spaced intervals between the adjacent data wires 130a and 130b are reduced. It can be narrowed, enabling high-resolution narrow bezels to be implemented simultaneously.

즉, 데이터 배선(130)과 동일층에서 동일물질로만 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110)이 이루어지도록 형성할 경우, 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110) 간의 최소 이격 거리를 2μm로 형성하고, 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110)의 폭 또한 최소 2μm로 형성해야 하므로, 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110)을 동일층, 동일물질로 형성하기 위해서는 적어도 8μm의 영역을 필요로 하게 된다. That is, when the first data link wiring 107 and the second data link wiring 110 are formed to be formed of the same material on the same layer as the data line 130, the neighboring first data link wiring 107 is formed. And a minimum separation distance between the second data link wires 110 is 2 μm, and the widths of the neighboring first data link wires 107 and the second data link wires 110 must also be at least 2 μm. In order to form the first data link wiring 107 and the second data link wiring 110 with the same layer and the same material, an area of at least 8 μm is required.

이는 최근 요구되고 있는 고해상도 및 네로우 베젤을 구현하기 매우 어려운 상황이다. This is a very difficult situation to implement the high resolution and narrow bezel that is recently required.

또한, 액티브 테일이 형성될 경우 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110) 간의 이격 거리를 적어도 4μm로 형성해야 하므로, 위와 같은 문제점을 더욱 심화되게 된다. In addition, when the active tail is formed, the separation distance between the neighboring first data link wiring 107 and the second data link wiring 110 should be formed at least 4 μm.

이에 반해, 본 발명은 서로 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110)을 서로 다른 층에 형성되도록 함으로써, 이웃하는 제 1 데이터 링크배선(107) 및 제 2 데이터 링크배선(110) 간의 사이 영역을 최소화할 수 있는 것이다. In contrast, the present invention allows the neighboring first data link wiring 107 and the second data link wiring 110 to be formed on different layers so that the neighboring first data link wiring 107 and the second data link are formed. The area between the wirings 110 can be minimized.

이를 통해, 고해상도의 표시장치임에도 네로우 베젤을 구현할 수 있는 것이다. Through this, a narrow bezel can be implemented even in a high resolution display device.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

101: 기판 106: 데이터 패드전극
107: 제 1 데이터 링크배선 108: 게이트 전극
109: 게이트 패드전극 110: 제 2 데이터 링크배선
115: 게이트 절연막 120a: 액티브층
120c: 오믹 콘택층 120: 반도체층
121: 더미패턴 130: 데이터 배선
132: 소스 드레인 패턴 133: 소스 전극
136: 드레인 전극 138: ITO패턴
139: 화소전극 140: 보호막
147: 게이트 패드 콘택홀 148: 제 2 데이터 패드 콘택홀
149, 150, 151: 제 1 내지 제 3 콘택홀
152: 제 1 데이터 패드 콘택홀
159, 165: 제 1 및 제 2 데이터 링크 연결전극
160: 공통전극 162: 게이트 보조 패드전극
163, 164: 제 1 및 제 2 데이터 보조 패드전극
101: substrate 106: data pad electrode
107: first data link wiring 108: gate electrode
109: gate pad electrode 110: second data link wiring
115: gate insulating film 120a: active layer
120c: ohmic contact layer 120: semiconductor layer
121: dummy pattern 130: data wiring
132: source drain pattern 133: source electrode
136: drain electrode 138: ITO pattern
139: pixel electrode 140: protective film
147: gate pad contact hole 148: second data pad contact hole
149, 150, and 151: first to third contact holes
152: first data pad contact hole
159 and 165: first and second data link connection electrodes
160: common electrode 162: gate auxiliary pad electrode
163 and 164: first and second data auxiliary pad electrodes

Claims (22)

기판 상에 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결된 게이트 전극을 형성하는 제 1 마스크 공정 단계와;
상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극 위로 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
상기 게이트 절연막 상부에 순수 비정질 실리콘층과 도핑된 비정질 실리콘 패턴과 도전성 금속층을 적층하는 단계와;
상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과 상기 도핑된 비정질 실리콘 패턴 상부로 소스 드레인 패턴과 데이터 배선을 형성하는 제 2 마스크 공정 단계와;
상기 소스 드레인 패턴 상부로 제 1 투명 도전성 물질층을 형성하는 단계와;
상기 제 1 투명 도전성 물질층 상부에 소스 및 드레인 전극과, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하는 화소전극과, 상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 도핑된 비정질 실리콘 패턴을 제거하여 서로 이격하도록 형성되는 오믹콘택층을 형성하는 제 3 마스크 공정 단계와;
상기 기판의 전면에 보호막을 형성하는 제 4 마스크 공정 단계와;
상기 보호막 상부에 공통전극을 형성하는 제 5 마스크 공정 단계를 포함하며,
상기 제 1 마스크 공정 단계에서, 상기 게이트 전극과 동일층에 게이트 패드전극과 제 1 데이터 링크배선을 형성하고,
상기 제 2 마스크 공정 단계에서, 상기 데이터 배선에서 연장하여 제 2 데이터 링크배선을 형성하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
A first mask process step of forming a gate wiring extending in one direction on the substrate and a gate electrode connected to the gate wiring;
Forming a gate insulating film over the gate wiring and the gate electrode;
Stacking a pure amorphous silicon layer, a doped amorphous silicon pattern, and a conductive metal layer on the gate insulating layer;
A second mask process step of forming a source drain pattern and a data line on the gate insulating layer and overlying an active layer corresponding to the gate electrode and the doped amorphous silicon pattern;
Forming a first transparent conductive material layer over the source drain pattern;
An ohmic contact formed on the first transparent conductive material layer to be spaced apart from each other by removing a source and drain electrode, a pixel electrode in direct contact with the drain electrode, and the doped amorphous silicon pattern exposed between the source and drain electrodes A third mask process step of forming a layer;
A fourth mask process step of forming a protective film on the entire surface of the substrate;
A fifth mask process step of forming a common electrode on the passivation layer,
In the first mask process step, the gate pad electrode and the first data link wiring are formed on the same layer as the gate electrode,
And in the second mask process step, extend from the data line to form a second data link line.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 마스크 공정 단계는,
상기 제 1 투명 도전성 물질층 상부로 상기 화소전극과 상기 소스 및 드레인 전극 형성을 위한 제 1 두께를 갖는 제 1 감광패턴과, 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 감광패턴을 형성하는 단계와;
상기 제 1 및 제 2 감광패턴 외부로 노출된 상기 제 1 투명 도전성 물질층을 1 차 식각하여 상기 소스 드레인 패턴을 노출하는 단계와;
상기 노출된 소스 드레인 패턴을 2 차 식각하여, 상기 소스 전극과 이격하여 형성되는 상기 드레인 전극을 형성하는 단계와;
상기 소스 및 드레인 전극 사이로 노출된 상기 도핑된 비정질 실리콘층을 제거하여 서로 이격하는 오믹 콘택층을 형성하는 단계와;
애싱을 진행하여 상기 제 2 두께를 갖는 상기 제 2 감광패턴을 제거하는 단계와;
상기 소스 및 드레인 전극 상부에 남아있는 제 1 감광패턴 외부로 노출된 상기 제 1 투명 도전성 물질층을 제거하여, 상기 드레인 전극과 직접 접촉하는 상기 화소전극을 형성하는 단계
를 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 1,
The third mask process step,
Forming a first photosensitive pattern having a first thickness for forming the pixel electrode, the source and drain electrodes, and a second photosensitive pattern having a second thickness thinner than the first thickness on the first transparent conductive material layer; Wow;
First etching the first transparent conductive material layer exposed to the outside of the first and second photosensitive patterns to expose the source drain pattern;
Second etching the exposed source drain pattern to form the drain electrode spaced apart from the source electrode;
Removing the doped amorphous silicon layer exposed between the source and drain electrodes to form an ohmic contact layer spaced apart from each other;
Performing ashing to remove the second photosensitive pattern having the second thickness;
Removing the first transparent conductive material layer exposed outside the first photosensitive pattern remaining on the source and drain electrodes to form the pixel electrode in direct contact with the drain electrode
Method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device comprising a.
제 2 항에 있어서,
상기 소스 전극은 상기 소스 드레인 패턴과, 상기 소스 드레인 패턴 상부의 투명패턴으로 이루어지며, 상기 데이터배선은 상기 소스 드레인 패턴으로부터 연장되어 상기 보호막과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 2,
The source electrode may include the source drain pattern and the transparent pattern on the source drain pattern, and the data line may extend from the source drain pattern to directly contact the passivation layer. Method of manufacturing a substrate.
제 2 항에 있어서,
상기 1 차 식각은 습식식각인 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 2,
The primary etching is a wet etching method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device.
제 4 항에 있어서,
상기 습식식각의 식각액은 옥살산(Oz산; oxalic acid)인 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 4, wherein
The wet etching etchant is oxalic acid (Oz acid; oxalic acid) manufacturing method of an array substrate for a transverse field type liquid crystal display device.
제 2 항에 있어서,
상기 2 차 식각은 건식식각 또는 습식식각 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 2,
The secondary etching is a method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field liquid crystal display device, characterized in that the selected one of dry etching or wet etching.
제 6 항에 있어서,
상기 2 차 식각이 건식식각인 경우, 식각가스는 육불화황(SF6), 산소(O2), 염소(Cl2), 염화수소(HCl), 사불화탄소(CF4) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 가지를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 6,
When the secondary etching is a dry etching, the etching gas is from the group consisting of sulfur hexafluoride (SF6), oxygen (O 2 ), chlorine (Cl 2 ), hydrogen chloride (HCl), carbon tetrafluoride (CF4) and combinations thereof A method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field type liquid crystal display device comprising at least one selected.
제 6 항에 있어서,
상기 2 차 식각이 습식식각인 경우, 식각액은 구리 식각액, 또는, 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 아세트산(CH3COOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한 가지를 포함하는 혼산인 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 6,
When the secondary etching is wet etching, the etching solution is a copper etching solution, or a mixed acid including at least one selected from the group consisting of phosphoric acid (H 3 PO 4), nitric acid (HNO 3), acetic acid (CH 3 COOH) and combinations thereof. A method of manufacturing an array substrate for a transverse electric field liquid crystal display device.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 마스크 공정 단계에서,
상기 제 1 데이터 링크배선과 연결되는 제 1 데이터 패드전극과, 상기 제 2 데이터 링크배선과 연결되는 제 2 데이터 패드전극을 더욱 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 1,
In the second mask process step,
And forming a first data pad electrode connected to the first data link wiring, and a second data pad electrode connected to the second data link wiring.
제 1 항에 있어서,
상기 제 5 마스크 공정 단계에서,
상기 게이트 패드전극과 접촉하는 게이트 보조 패드전극을 더욱 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 1,
In the fifth mask process step,
And forming a gate auxiliary pad electrode in contact with the gate pad electrode.
제 10 항에 있어서,
상기 제 5 마스크 공정 단계에서,
상기 제 1 데이터 패드전극과 접촉하는 제 1 데이터 보조 패드전극과, 상기 제 2 데이터 패드전극과 접촉하는 제 2 데이터 보조 패드전극을 더욱 형성하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판의 제조방법.
The method of claim 10,
In the fifth mask process step,
A first data auxiliary pad electrode in contact with the first data pad electrode and a second data auxiliary pad electrode in contact with the second data pad electrode are formed. Way.
기판 상에 형성된 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결되는 게이트 전극과;
상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극을 덮으며 형성되는 게이트 절연막과;
상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과, 상기 액티브층 상부로 서로 이격하는 오믹 콘택층으로 형성되는 반도체층과;
상기 반도체층 상부로 서로 이격하여 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극과;
상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 제 1 및 제 2 데이터 배선과;
상기 제 1 및 제 2 데이터 배선의 하부에 형성되는 더미패턴과;
상기 드레인 전극과 직접 접촉하며 형성되는 판 형상의 화소전극과;
상기 소스 및 드레인 전극과 상기 화소전극과 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선을 덮으며 형성되는 보호층과;
상기 보호층 상부로 상기 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태로 일정 간격 이격하는 다수의 개구를 구비하며 형성된 투명한 공통전극을 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 상기 보호층은 직접 접촉하고,
상기 소스 및 드레인 전극과 상기 반도체층의 양 끝단은 일치하며, 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 상기 더미패턴의 양 끝단은 일치하며,
상기 게이트 전극과 동일층에 형성되는 제 1 데이터 링크배선과;
상기 제 2 데이터 배선에서 연장되어 형성되는 제 2 데이터 링크배선을 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
A gate wiring extending in one direction formed on the substrate and a gate electrode connected to the gate wiring;
A gate insulating film covering the gate wiring and the gate electrode;
A semiconductor layer formed over the gate insulating layer, the active layer overlapping the gate electrode, and an ohmic contact layer spaced apart from each other above the active layer;
A source electrode and a drain electrode formed to be spaced apart from each other above the semiconductor layer;
First and second data lines formed over the gate insulating layer to define a pixel area crossing the gate lines;
Dummy patterns formed under the first and second data lines;
A plate-shaped pixel electrode formed in direct contact with the drain electrode;
A protective layer covering the source and drain electrodes, the pixel electrode, and the first and second data lines;
A transparent common electrode formed on the protective layer and having a plurality of openings spaced at regular intervals in a bar shape corresponding to the pixel electrode;
The first and second data lines are in direct contact with the protective layer,
Both ends of the source and drain electrodes and the semiconductor layer coincide with each other, and both ends of the first and second data lines and the dummy pattern coincide with each other.
A first data link wiring formed on the same layer as the gate electrode;
And a second data link wiring formed to extend from the second data wiring.
제 13 항에 있어서,
상기 소스 전극 상부에 투명패턴이 위치하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 13,
And a transparent pattern positioned on the source electrode.
제 13 항에 있어서,
상기 더미패턴은 순수 비정질 실리콘의 제 1 패턴과, 도핑된 비정질 실리콘의 제 2 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 13,
And the dummy pattern comprises a first pattern of pure amorphous silicon and a second pattern of doped amorphous silicon.
삭제delete 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 동일층에 형성된 제1 및 제2데이터 패드전극을 포함하고,
상기 제 1 데이터 배선을 노출하는 제 1 콘택홀과, 상기 제 1 데이터 링크배선을 노출하는 제 2 및 제 3 콘택홀과, 상기 제 1 및 제 2데이터 패드전극을 노출시키는 제 1 및 제 2 데이터 패드 콘택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 13,
First and second data pad electrodes formed on the same layer as the first and second data lines;
A first contact hole exposing the first data line, second and third contact holes exposing the first data link wire, and first and second data exposing the first and second data pad electrodes. An array substrate for a transverse electric field liquid crystal display device comprising a pad contact hole.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 콘택홀 및 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 제 1 데이터 배선과 상기 제 1데이터 링크배선을 연결하는 제 1 데이터 링크 연결전극과, 상기 제 3 콘택홀 및 상기 제 1 데이터 패드 콘택홀을 통해 상기 제 1데이터 링크배선과 상기 제 1 데이터 패드전극을 연결하는 제 2 데이터 링크 연결전극을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 17,
A first data link connection electrode connecting the first data line and the first data link line through the first contact hole and the second contact hole, the third contact hole and the first data pad contact hole; And a second data link connection electrode connecting the first data link line and the first data pad electrode to each other.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 데이터 패드 콘택홀을 통해 상기 제 2 데이터 배선으로부터 연장되어 형성되는 상기 제 2 데이터 패드전극을 연결하는 제 2 데이터 보조 패드전극을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 17,
And a second data auxiliary pad electrode connected to the second data pad electrode formed to extend from the second data line through the second data pad contact hole. .
기판 상에 형성된 일방향으로 연장하는 게이트 배선과 상기 게이트 배선과 연결되는 게이트 전극과;
상기 게이트 배선과 상기 게이트 전극을 덮으며 형성되는 게이트 절연막과;
상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 전극에 대응하여 이와 중첩하는 액티브층과, 상기 액티브층 상부로 서로 이격하는 오믹 콘택층으로 형성되는 반도체층과;
상기 반도체층 상부로 서로 이격하여 형성되는 소스 전극 및 드레인 전극과;
상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된 제 1 및 제 2 데이터 배선과;
상기 제 1 및 제 2 데이터 배선의 하부에 형성되는 더미패턴과;
상기 드레인 전극과 직접 접촉하며 형성되는 판 형상의 화소전극과;
상기 소스 및 드레인 전극과 상기 화소전극과 상기 제 1 및 제 2 데이터 배선을 덮으며 형성되는 보호층과;
상기 보호층 상부로 상기 화소전극에 대응하여 바(bar) 형태로 일정 간격 이격하는 다수의 개구를 구비하며 형성된 투명한 공통전극을 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 데이터 배선과 상기 보호층은 직접 접촉하고,
상기 반도체층과 상기 더미패턴은, 상기 소스 및 드레인 전극과 상기 제 1 및 제 2 데이터배선의 외부로 0.2μm이하로 노출되며,
상기 게이트 전극과 동일층에 형성되는 제 1 데이터 링크배선과;
상기 제 2 데이터 배선에서 연장되어 형성되는 제 2 데이터 링크배선을 포함하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
A gate wiring extending in one direction formed on the substrate and a gate electrode connected to the gate wiring;
A gate insulating film covering the gate wiring and the gate electrode;
A semiconductor layer formed over the gate insulating layer, the active layer overlapping the gate electrode, and an ohmic contact layer spaced apart from each other above the active layer;
A source electrode and a drain electrode formed to be spaced apart from each other above the semiconductor layer;
First and second data lines formed over the gate insulating layer to define a pixel area crossing the gate lines;
Dummy patterns formed under the first and second data lines;
A plate-shaped pixel electrode formed in direct contact with the drain electrode;
A protective layer covering the source and drain electrodes, the pixel electrode, and the first and second data lines;
A transparent common electrode formed on the protective layer and having a plurality of openings spaced at regular intervals in a bar shape corresponding to the pixel electrode;
The first and second data lines are in direct contact with the protective layer,
The semiconductor layer and the dummy pattern are exposed to the outside of the source and drain electrodes and the first and second data lines to be 0.2 μm or less.
A first data link wiring formed on the same layer as the gate electrode;
And a second data link wiring formed to extend from the second data wiring.
제 20 항에 있어서,
상기 소스 전극 상부에 투명패턴이 위치하는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 20,
And a transparent pattern positioned on the source electrode.
제 20 항에 있어서,
상기 더미패턴은 순수 비정질 실리콘의 제 1 패턴과, 도핑된 비정질 실리콘의 제 2 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡전계형 액정표시장치용 어레이기판.
The method of claim 20,
And the dummy pattern comprises a first pattern of pure amorphous silicon and a second pattern of doped amorphous silicon.
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