KR102219668B1 - Thin film transistor substrate and touch device of using the same - Google Patents

Thin film transistor substrate and touch device of using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102219668B1
KR102219668B1 KR1020140194461A KR20140194461A KR102219668B1 KR 102219668 B1 KR102219668 B1 KR 102219668B1 KR 1020140194461 A KR1020140194461 A KR 1020140194461A KR 20140194461 A KR20140194461 A KR 20140194461A KR 102219668 B1 KR102219668 B1 KR 102219668B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
pixel
electrode
film transistor
contact hole
Prior art date
Application number
KR1020140194461A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160083395A (en
Inventor
정성훈
이선화
김하예
류승석
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140194461A priority Critical patent/KR102219668B1/en
Publication of KR20160083395A publication Critical patent/KR20160083395A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102219668B1 publication Critical patent/KR102219668B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S359/00Optical: systems and elements
    • Y10S359/90Methods

Abstract

본 발명은 개구율을 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 기판에 관한 것으로,
본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은 동일한 게이트 라인에 연결되는 상하로 이웃하는 두 개의 화소 영역에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터와 상하로 이웃하는 두 개의 화소 영역에 각각 형성된 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 화소 컨택홀을 구비한 보호막과 각각의 제1 및 제 2 박막트랜지스터과 접속되며 각 화소 별로 분리 형성된 화소 전극과 노출된 드레인 전극과 화소 전극을 전기적으로 접속시키는 연결패턴을 포함한다.
이로 인해 되는 각각의 화소 영역에 형성된 화소 컨택홀을 구비하는 종래 박막트랜지스터 기판에 대비하여 개구율 향상의 효과를 갖는다.
나아가 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은 개구율이 향상됨으로서 고해상도의 표시장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.
The present invention relates to a thin film transistor substrate capable of improving the aperture ratio,
The thin film transistor substrate according to the present invention includes a first and a second thin film transistor formed in two vertically adjacent pixel regions connected to the same gate line, and a drain electrode of the thin film transistor formed in each of the two vertically neighboring pixel regions. And a connection pattern that is connected to each of the first and second thin film transistors and electrically connects the exposed drain electrode and the pixel electrode to the pixel electrode separately formed for each pixel, and a passivation layer having a pixel contact hole exposing the pixel contact hole.
As a result, the aperture ratio is improved compared to the conventional thin film transistor substrate having pixel contact holes formed in each pixel region.
Furthermore, the thin film transistor substrate according to the present invention has an advantage of implementing a high-resolution display device by improving an aperture ratio.

Description

박막트랜지스터 기판 및 이를 이용한 터치 장치{THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE AND TOUCH DEVICE OF USING THE SAME}Thin film transistor substrate and touch device using the same {THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE AND TOUCH DEVICE OF USING THE SAME}

본 발명은 박막트랜지스터 기판 및 이를 이용한 터치 장치에 관한 것으로, 특히 개구율을 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film transistor substrate and a touch device using the same, and in particular, to a thin film transistor substrate capable of improving an aperture ratio.

다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치가 각광받고 있다. A video display device that embodies a variety of information on a screen is a core technology in the information and communication era, and is developing in a direction of thinner, lighter, portable, and high-performance. Accordingly, a flat panel display device capable of reducing weight and volume, which is a disadvantage of a cathode ray tube (CRT), is in the spotlight.

평판형 표시 장치 중 액정 표시 장치는 박막트랜지스터와 접속된 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.Among flat panel displays, the liquid crystal display displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal by an electric field formed between a pixel electrode and a common electrode connected to the thin film transistor.

표시 장치에 있어서 해상도라 함은 단위 면적당 표시되는 화소수 (PPI:pixel per inch)로 정의되며, 고해상도 제품이라 함은 통상 200PPI(pixel per inch) 이상인 제품을 의미하고 있다.In a display device, the resolution is defined as the number of pixels displayed per unit area (PPI: pixel per inch), and the high-resolution product generally refers to a product having a pixel per inch (PPI) or more.

표시 장치에 있어서 고해상도를 구현하기 위해서는 단위 면적당 구현되는 화소 영역의 수를 늘려야 하므로 이를 실현시키기 위해서는 각 화소 영역의 크기를 줄여야 하지만, 화소 영역의 크기를 줄이는 것은 표시장치를 이루는 구성요소와 이들 구성요소의 배치 및 화소 영역의 개구율 등이 고려되어야 하므로 어려움이 있는 실정이다.In a display device, in order to realize a high resolution, the number of pixel areas implemented per unit area must be increased. To realize this, the size of each pixel area must be reduced. However, reducing the size of the pixel area consists of components constituting the display device and these components. It is difficult to consider the arrangement of and the aperture ratio of the pixel area.

특히, 표시장치 중 액정표시장의 경우, 개구율은 고해상도를 구현하기 위한 매우 중요한 요소가 되고 있으며, 고해상도 제품 구현을 위해선 우선적으로 고개구율 특성이 확보되어야 한다.In particular, in the case of a liquid crystal display among display devices, the aperture ratio has become a very important factor for realizing a high resolution, and in order to realize a high resolution product, a high aperture ratio characteristic must be secured first.

화소 컨택홀은 각 화소 영역(P) 내에 하나씩 구비되고 있으므로 개구율을 저감시키는 요인이 되고 있다.Since one pixel contact hole is provided in each pixel region P, it is a factor of reducing the aperture ratio.

따라서, 화소 컨택홀이 서로 상하로 이웃하는 2개의 화소 영역에 대해 하나씩 형성되는 구성을 가지는 구조가 제안되었다.Accordingly, a structure in which pixel contact holes are formed one by one for two pixel regions adjacent to each other up and down has been proposed.

하지만, 전술한 구성을 갖는 종래의 박막트랜지스터 기판은 상하로 형성되는 화소 전극을 구현 시 불량 및 개구율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.However, the conventional thin film transistor substrate having the above-described configuration may cause defects and a problem of lowering the aperture ratio when implementing pixel electrodes formed upward and downward.

도 1을 참조하면 이웃하는 화소 전극(12) 간에 불량 방지를 위해 요구되는 최소 거리(d1)과 동일한 거리(M2)로 마스크를 설계하여 패터닝을 한다면 화소 컨택홀 내부에 형성되는 화소 전극은 홀 내부 단차로 인해 실제 화소 영역간의 거리(d3)가 최소 거리보다 더 작아지므로 (d3<d1) 쇼트를 일으키는 문제가 발생할 수 있다.Referring to FIG. 1, if a mask is designed and patterned at a distance M2 equal to the minimum distance d1 required to prevent defects between neighboring pixel electrodes 12, the pixel electrode formed inside the pixel contact hole is inside the hole. Due to the step difference, the distance d3 between the actual pixel regions becomes smaller than the minimum distance (d3<d1), and thus a short circuit may occur.

따라서, 도 1의 상하로 형성되는 화소 전극(12)간 쇼트 문제를 해결하기 위하여 마스크를 설계 시 마진을 더 두고 거리(M2+a)를 형성하면 상하로 공유하는 화소 컨택홀의 면적도 커지게 되어 개구율을 저감시키는 문제가 발생할 수 있다.Therefore, in order to solve the short circuit problem between the upper and lower pixel electrodes 12 in FIG. 1, when the mask is designed with an additional margin and a distance (M2+a) is formed, the area of the pixel contact hole shared vertically increases. A problem of reducing the aperture ratio may arise.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개구율을 향상시킬 수 있는 박막트랜지스터 기판 및 이용한 터치 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a thin film transistor substrate and a touch device using which can improve the aperture ratio.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은 동일한 게이트 라인에 연결되는 상하로 이웃하는 두 개의 화소 영역에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터와 상하로 이웃하는 두 개의 화소 영역에 각각 형성된 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시키는 화소 컨택홀을 구비한 보호막과 각각의 제1 및 제 2 박막트랜지스터과 접속되며 각 화소 별로 분리 형성된 화소 전극과 노출된 드레인 전극과 화소 전극을 전기적으로 접속시키는 연결패턴을 포함한다.In order to achieve the above object, the thin film transistor substrate according to the present invention is provided in the first and second thin film transistors and two vertically adjacent pixel regions respectively formed in two vertically adjacent pixel regions connected to the same gate line. A protective film having a pixel contact hole exposing the drain electrode of each formed thin film transistor, and connected to each of the first and second thin film transistors, and a connection that electrically connects the pixel electrode separately formed for each pixel and the exposed drain electrode and the pixel electrode Includes the pattern.

상기 연결 패턴은 상하로 이웃하는 두 개의 화소 영역에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터 중 적어도 하나 이상의 드레인 전극 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.The connection pattern may be formed on at least one drain electrode of the first and second thin film transistors respectively formed in two adjacent pixel regions vertically.

상기 게이트 라인은 각각 상하로 분기되어 형성되는 게이트 전극을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이때 화소 컨택홀은 게이트 라인과 수직으로 중첩하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.Each of the gate lines is characterized in that it includes a gate electrode formed by branching upward and downward. At this time, the pixel contact hole is characterized in that it vertically overlaps the gate line.

또한, 박막트랜지스터 기판의 제2 실시 예는 상기 연결 패턴이 이중층으로 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the second embodiment of the thin film transistor substrate is characterized in that the connection pattern is formed as a double layer.

또한 이중층의 상부 전극 및 하부 전극은 동일한 면적으로 패터닝되는 것을 특징으로 한다.Also, the upper electrode and the lower electrode of the double layer are patterned to have the same area.

본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은 화소 컨택홀이 상하로 이웃하는 2개의 화소 영역에 대해 하나씩 형성되는 구성을 가지며, 각 박막트랜지스터를 구성하는 구성요소 중 소스 전극은 화소 영역의 경계에 형성되는 데이터 배선 그 자체가 됨으로서 각 화소 영역별로 드레인 콘택홀이 구비되며 데이터 배선에서 분기하여 소스 전극이 형성되는 종래 박막트랜지스터 기판에 대비하여 개구율 향상의 효과를 갖는다.The thin film transistor substrate according to the present invention has a configuration in which pixel contact holes are formed one for two pixel regions adjacent to each other up and down, and a source electrode among the components constituting each thin film transistor is a data line formed at the boundary of the pixel region. By itself, a drain contact hole is provided for each pixel region, and the aperture ratio is improved compared to a conventional thin film transistor substrate in which a source electrode is formed by branching from a data line.

나아가 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은 개구율이 향상됨으로서 고해상도의 표시장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, the thin film transistor substrate according to the present invention has an advantage of implementing a high-resolution display device by improving an aperture ratio.

본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판에서는 연결 패턴이 화소 컨택홀 내부에 형성되므로 화소 컨택홀의 면적을 최소화 하면서 상하로 이웃한 화소 전극간 쇼트 발생을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 최소 면적의 화소 컨택홀을 형성하므로 보호막의 노광량을 줄일 수 있으며, 공정 시간을 줄일 수 있다.In the thin film transistor substrate according to the present invention, since the connection pattern is formed inside the pixel contact hole, it is possible to minimize the area of the pixel contact hole and prevent the occurrence of a short between the vertically adjacent pixel electrodes. Accordingly, in the present invention, since the pixel contact hole of the smallest area is formed, the exposure amount of the protective layer can be reduced, and the process time can be reduced.

또한, 연결 패턴은 터치 센싱 라인 형성할 때와 동일한 금속으로 형성하되, 형성되는 영역이 달라지므로 연결 패턴을 위한 별도의 금속층 및 마스크 추가 없으므로 제조비용이 절감되는 효과를 제공한다.In addition, the connection pattern is formed of the same metal as when the touch sensing line is formed, but since a region to be formed is different, a separate metal layer and a mask for the connection pattern are added, thereby reducing manufacturing cost.

또한, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판은 폴리실리콘의 반도체층을 일 구성요소로 함으로서 비정질 실리콘을 반도체층으로 하는 박막트랜지스터 기판 대비 캐리어의 이동도 특성이 향상되는 효과가 있으며, 폴리실리콘의 반도체층을 구비한 박막트랜지스터를 구성하면서도 이중 게이트 구조를 구현함으로서 누설전류에 의한 오프 전류 값이 증가되는 것을 억제시키는 효과를 갖는다.In addition, the thin film transistor substrate according to the present invention has the effect of improving the mobility characteristics of carriers compared to the thin film transistor substrate using amorphous silicon as a semiconductor layer by using the semiconductor layer of polysilicon as a component, and the semiconductor layer of polysilicon It has an effect of suppressing an increase in an off current value due to leakage current by implementing a double gate structure while configuring the provided thin film transistor.

도 1은 종래 기술에 따른 박막트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 2은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 박막트랜지스터 기판을 나타내는 평면도이다.
도 3는 도 1에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절단한 박막트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다.
도 4a 및 도 4e는 도 3에 도시된 박막트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view showing a thin film transistor substrate according to the prior art.
2 is a plan view showing a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate cut along the line “I-I” in FIG. 1.
4A and 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the thin film transistor substrate shown in FIG. 3.
5 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2은 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판을 나타내는 평면도이며, 도 3는 도 2에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 박막트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다.2 is a plan view showing a thin film transistor substrate according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the thin film transistor substrate taken along line “I-I” in FIG. 2.

도 2 및 도 3에 도시된 박막트랜지스터 기판은 박막트랜지스터, 연결 패턴, 공통 전극, 터치 센싱 라인 및 화소 전극을 구비한다.The thin film transistor substrate shown in FIGS. 2 and 3 includes a thin film transistor, a connection pattern, a common electrode, a touch sensing line, and a pixel electrode.

게이트 라인(102) 및 데이터 라인(104)은 층간 절연막(116)을 사이에 두고 교차하여 각 화소 영역을 정의한다. 게이트 라인(102)은 각 화소 영역의 박막트랜지스터의 게이트 전극(106)에 스캔 신호를, 데이터 라인(104)은 각 화소 영역의 박막트랜지스터의 소스 전극(108)에 데이터 신호를 공급한다.The gate line 102 and the data line 104 cross each other with the interlayer insulating layer 116 therebetween to define each pixel region. The gate line 102 supplies a scan signal to the gate electrode 106 of the thin film transistor in each pixel region, and the data line 104 supplies a data signal to the source electrode 108 of the thin film transistor in each pixel region.

박막트랜지스터 기판은 상하로 인접하는 화소 영역에 동일한 게이트 라인에 연결되는 제1 및 제2 박막트랜지스터를 포함한다.The thin film transistor substrate includes first and second thin film transistors connected to the same gate line in pixel regions adjacent to each other in the vertical direction.

박막트랜지스터는 게이트 라인(102)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(104)의 데이터 신호가 화소 전극(122)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, 박막트랜지스터는 게이트 전극(106A, 106B), 소스 전극(108), 드레인 전극(110) 및 액티브층(114)을 구비한다,The thin film transistor causes the data signal of the data line 104 to be charged and maintained in the pixel electrode 122 in response to the scan signal of the gate line 102. To this end, the thin film transistor includes gate electrodes 106A and 106B, a source electrode 108, a drain electrode 110 and an active layer 114,

게이트 전극은 게이트 라인(102)에 포함되는 다수개의 게이트 전극을 구비한다. 본 발명에서는 2개의 게이트 전극, 즉 제1 및 제2 게이트 전극(106A, 106B)을 구비하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.The gate electrode includes a plurality of gate electrodes included in the gate line 102. In the present invention, a description will be given of an example provided with two gate electrodes, that is, the first and second gate electrodes 106A and 106B.

제1 게이트 전극(106A)은 액티브층의 제1 채널 영역(114A)과 중첩되며, 제2 게이트 전극(106B)은 액티브층의 제2 채널 영역(114B)과 중첩된다.The first gate electrode 106A overlaps the first channel region 114A of the active layer, and the second gate electrode 106B overlaps the second channel region 114B of the active layer.

게이트 전극에는 게이트 라인으로부터의 스캔 신호가 공급된다. 이 게이트 전극은 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 액티브층의 채널 영역과 중첩된다.A scan signal from the gate line is supplied to the gate electrode. This gate electrode overlaps the channel region of the active layer with the gate insulating film 112 therebetween.

소스 전극(108)은 데이터 라인(104)의 일부로 형성되며, 층간 절연막(116) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 컨택홀(124S)을 통해 액티브층과 접속된다.The source electrode 108 is formed as a part of the data line 104 and is connected to the active layer through a source contact hole 124S penetrating the interlayer insulating layer 116 and the gate insulating layer 112.

드레인 전극(110)은 층간 절연막(116) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 드레인 컨택홀(124D)을 통해 액티브층과 접속된다. 또한 드레인 전극(110)은 화소 컨택홀(142H)에 형성되는 연결 패턴(155)을 통해 화소 전극과 접속된다.The drain electrode 110 is connected to the active layer through an interlayer insulating layer 116 and a drain contact hole 124D penetrating through the gate insulating layer 112. In addition, the drain electrode 110 is connected to the pixel electrode through a connection pattern 155 formed in the pixel contact hole 142H.

액티브층(114)은 소스 전극(108)과 드레인 전극(110) 사이에 채널을 형성한다. 이 액티브층(114)은 도 2에 도시된 바와 같이 버퍼막(126) 상에 "ㄱ"자 또는 역"ㄱ"자 형태로 형성되거나, 다른 형태로도 형성가능하다. 액티브층(114)은 폴리 실리콘 박막으로 구비됨으로서 비정질 실리콘 박막 대비 이동도 특성이 향상된다.The active layer 114 forms a channel between the source electrode 108 and the drain electrode 110. As shown in FIG. 2, the active layer 114 may be formed in a "b" shape or an inverted "a" shape on the buffer layer 126, or may be formed in another shape. Since the active layer 114 is formed of a polysilicon thin film, mobility characteristics are improved compared to the amorphous silicon thin film.

버퍼막(126)은 유리 또는 폴리이미드(PI) 등과 같은 플라스틱 수지로 형성된 기판(101) 상에 산화 실리콘 또는 질화 실리콘으로 단층 또는 복층 구조로 형성된다. 이 버퍼막(126)은 기판(101)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산을 방지하거나 결정화시 열의 전달 속도를 조절함으로써, 액티브층(114)의 결정화가 잘 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다.The buffer layer 126 is formed of silicon oxide or silicon nitride in a single layer or multilayer structure on a substrate 101 made of a plastic resin such as glass or polyimide (PI). The buffer layer 126 serves to prevent diffusion of moisture or impurities generated in the substrate 101 or to control the transfer rate of heat during crystallization, so that crystallization of the active layer 114 can be performed well.

보호막은 개구율을 향상시키고 외부로부터의 수분 유입을 차단하여 박막트랜지스터를 보호한다. 이러한 보호막은 다층 구조로 형성되며, 본 발명에서는 제1 및 제2 무기 보호막(118,138)과, 유기 보호막(128)을 구비하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. The protective film protects the thin film transistor by improving the aperture ratio and blocking the inflow of moisture from the outside. Such a protective layer is formed in a multilayer structure, and in the present invention, a case in which the first and second inorganic protective layers 118 and 138 and the organic protective layer 128 are provided will be described as an example.

제1 및 제2 무기 보호막(118,138)은 성긴 결합 구조의 유기 절연 물질보다 조밀한 결합 구조를 가지는 무기 절연 물질로 형성된다. 제1 무기 보호막(118)은 SiNx 또는 SiOx와 같은 무기 절연 재질로 형성되며, 성긴 구조의 유기 절연 물질로 형성되는 유기 보호막(128)을 통해 외부로부터 유입되는 수분을 차단하여 박막트랜지스터를 구성하는 전극들의 부식을 방지한다. 유기 보호막(128)은 포토아크릴(PAC)과 같은 유기절연물질로 형성되어 하부기판을 평탄화시키며, 제1 무기 보호막(118)과 함께 외부로부터 유입되는 수분을 차단함과 아울러 화소 전극(122)과 공통 전극(130) 사이를 절연한다. The first and second inorganic protective layers 118 and 138 are formed of an inorganic insulating material having a denser bonding structure than that of an organic insulating material having a loose bonding structure. The first inorganic protective layer 118 is formed of an inorganic insulating material such as SiNx or SiOx, and an electrode constituting a thin film transistor by blocking moisture from outside through an organic protective layer 128 formed of an organic insulating material having a sparse structure. To prevent corrosion. The organic passivation layer 128 is formed of an organic insulating material such as photoacrylic (PAC) to planarize the lower substrate, and blocks moisture flowing from the outside together with the first inorganic passivation layer 118, and Insulate between the common electrodes 130.

이때, 제1 무기 보호막 및 유기 보호막(118, 128)에 상하로 이웃하는 화소에 형성된 각각의 박막트랜지스터의 드레인 전극(110)을 노출시키는 화소 컨택홀(142H)을 구비한다. 이러한 제1 무기 보호막 및 유기 보호막(118, 128)에 구비되는 화소 컨택홀(142H)은 서로 상하로 인접하여 구성되는 2개의 화소 영역에 대해 하나만이 형성되는 것이 특징이다.In this case, a pixel contact hole 142H exposing the drain electrode 110 of each of the thin film transistors formed in the pixels vertically adjacent to the first inorganic and organic protective layers 118 and 128 is provided. The pixel contact hole 142H provided in the first inorganic and organic protective layers 118 and 128 is characterized in that only one pixel contact hole 142H is formed for two pixel regions that are vertically adjacent to each other.

이렇게 상하로 위치하는 2개의 화소 영역(P1, P2)에 대해 형성되는 하나의 화소 컨택홀(142H)은 종래의 박막트랜지스터 기판의 각 화소영역에 구비되는 하나의 화소 컨택홀의 면적보다는 크지만 2개의 화소 영역에 구비되는 2개의 화소 컨택홀 의 면적보다는 작으므로 표시영역 전면을 기준으로 할 때 종래의 박막트랜지스터 기판 대비 개구율이 향상된다.One pixel contact hole 142H formed for the two pixel regions P1 and P2 positioned vertically in this way is larger than the area of one pixel contact hole provided in each pixel region of a conventional thin film transistor substrate, but two Since the area is smaller than the area of the two pixel contact holes provided in the pixel area, the aperture ratio is improved compared to the conventional thin film transistor substrate when the entire display area is based.

연결 패턴(155)은 화소 컨택홀(142H) 내부에 형성되며, 제1 및 제2 박막트랜지스터 중 적어도 하나 이상에 형성된다. 이 연결 패턴(155)은 상하로 이웃한 화소에 각각 형성된 화소 전극(122)간의 쇼트를 방지하면서 화소 컨택홀(142H)의 면적이 증가하는 것을 막음으로 더욱더 개구율을 향상시키는 효과를 갖는다.The connection pattern 155 is formed in the pixel contact hole 142H and is formed in at least one of the first and second thin film transistors. The connection pattern 155 has an effect of further improving the aperture ratio by preventing an increase in the area of the pixel contact hole 142H while preventing a short between the pixel electrodes 122 respectively formed in vertically adjacent pixels.

본 발명에서는 최소 면적의 화소 컨택홀을 형성하므로 보호막의 노광량을 줄일 수 있으며, 공정 시간을 줄일 수 있다.In the present invention, since the pixel contact hole of the smallest area is formed, the exposure amount of the protective layer can be reduced and the process time can be reduced.

연결 패턴은 터치 센싱 라인 형성할 때와 동일한 금속으로 형성하되, 형성되는 영역이 달라지므로 연결 패턴을 위한 별도의 금속층 및 마스크 추가 없으므로 제조비용이 절감되는 효과를 제공한다.The connection pattern is formed of the same metal as when the touch sensing line is formed, but since a region to be formed is different, a separate metal layer and a mask are added for the connection pattern, thereby reducing manufacturing cost.

또한, 연결 패턴(155)은 제1 및 제2 박막트랜지스터 중 적어도 하나 이상에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection pattern 155 is characterized in that it is formed on at least one of the first and second thin film transistors.

또한, 화소 컨택홀 내에 연결 패턴과 연결된 화소 전극이 이웃한 화소 전극보다 길이가 짧은 것을 특징으로 한며, 상기 제 1 트랜지스터의 드레인 컨택홀에 접속하는 화소 전극은 상기 제 2 박막트랜지스터의 드레인 컨택홀에 접속하는 화소 전극에 대비하여 길이가 짧은 것을 특징으로 한다.In addition, the pixel electrode connected to the connection pattern in the pixel contact hole is characterized in that the length is shorter than that of the adjacent pixel electrode, and the pixel electrode connected to the drain contact hole of the first transistor is in the drain contact hole of the second thin film transistor. It is characterized in that the length is short compared to the pixel electrode to be connected.

화소 전극(122)은 게이트 라인(102) 및 데이터 라인(104)의 교차로 마련된 각 화소 영역의 제2 무기 보호막(138) 상에 형성된다. 이 화소 전극(122)은 화소 컨택홀(142H)를 통해 노출된 드레인 전극(110)과 전기적으로 접속된다. 여기서, 화소 컨택홀(142H)는 제1 및 제2 무기 보호막(118,138)과 유기 보호막(128)을 관통하도록 형성되어 드레인 전극(110)을 노출시킨다. 또한 화소 전극은 핑거 형상의 다수의 핑거부를 구비한다.The pixel electrode 122 is formed on the second inorganic passivation layer 138 in each pixel area provided at the intersection of the gate line 102 and the data line 104. The pixel electrode 122 is electrically connected to the drain electrode 110 exposed through the pixel contact hole 142H. Here, the pixel contact hole 142H is formed to pass through the first and second inorganic passivation layers 118 and 138 and the organic passivation layer 128 to expose the drain electrode 110. Further, the pixel electrode includes a plurality of finger portions having a finger shape.

구체적으로, 제1 및 제2 박막트랜지스터 중 한 픽셀의 화소 전극(122)은 화소 컨택홀(142H)를 통해 노출된 연결 패턴과 전기적으로 접속되며, 다른 픽셀의 화소 전극(122)은 화소 컨택홀(142H)를 통해 노출된 드레인 전극(110)과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the pixel electrode 122 of one of the first and second thin film transistors is electrically connected to the connection pattern exposed through the pixel contact hole 142H, and the pixel electrode 122 of the other pixel is a pixel contact hole. It is characterized in that it is electrically connected to the drain electrode 110 exposed through (142H).

공통 전극(130)은 화소 컨택홀(142H)이 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역의 유기 보호막(128) 상에서 형성된다. 이에 따라, 공통 전극(130)은 별도의 공통 라인 없이 인접한 화소 영역의 공통 전극(136)과 일체화되어 전기적으로 연결된다. 그리고, 공통 전극(130)은 각 화소 영역에서 제2 무기 보호막(138)을 사이에 두고 화소 전극(122)과 중첩되어 프린지 필드를 형성한다. 이에 따라, 공통 전압이 공급된 공통 전극(130)은 박막트랜지스터를 통해 화소 전압 신호가 공급되는 화소 전극(122)과 프린지 필드를 형성하여 박막트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에서 수평 방향으로 배열된 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하게 된다. 그리고, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.The common electrode 130 is formed on the organic passivation layer 128 in a region other than the region in which the pixel contact hole 142H is formed. Accordingly, the common electrode 130 is integrated with and electrically connected to the common electrode 136 of an adjacent pixel region without a separate common line. In addition, the common electrode 130 overlaps the pixel electrode 122 in each pixel region with the second inorganic passivation layer 138 therebetween to form a fringe field. Accordingly, the common electrode 130 to which the common voltage is supplied forms a fringe field with the pixel electrode 122 to which the pixel voltage signal is supplied through the thin film transistor to form liquid crystals arranged in the horizontal direction between the thin film transistor substrate and the color filter substrate. Molecules rotate due to dielectric anisotropy. In addition, the light transmittance through the pixel region is changed according to the degree of rotation of the liquid crystal molecules, thereby implementing grayscale.

터치 센싱 라인(150)은 공통 전극(130) 상에 공통 전극(130)과 직접 접촉하도록 형성된다. 이 터치 센싱 라인(150)은 인접한 화소 영역들의 공통 전극들(130)을 전기적으로 연결하여 비표시기간에 공통 전극(130)이 터치 센싱 전극으로 이용될 수 있도록 한다.The touch sensing line 150 is formed on the common electrode 130 to directly contact the common electrode 130. The touch sensing line 150 electrically connects the common electrodes 130 of adjacent pixel regions so that the common electrode 130 can be used as a touch sensing electrode during a non-display period.

즉, 비표시 기간 동안에 터치 센싱 라인(150)에 의해 접속된 각 화소 영역의 공통전극들(130)을 터치 센싱 전극으로 구동시켜 사용자의 터치에 따른 정전 용량의 변화를 감지한다. 그리고, 사용자의 터치에 따른 터치 정전 용량과 기준 정전 용량을 비교하여 터치 위치를 검출한다.That is, during the non-display period, the common electrodes 130 of each pixel area connected by the touch sensing line 150 are driven as the touch sensing electrodes to detect a change in capacitance according to the user's touch. Then, the touch position is detected by comparing the touch capacitance according to the user's touch and the reference capacitance.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 본 발명에 따른 박막트랜지스터 기판의 제조 방법은 도 에 도시된 박막트랜지스터 기판을 예로 들어 설명하기로 한다.4A to 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention. A method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention will be described by taking the thin film transistor substrate shown in FIG.

박막트랜지스터는 게이트 라인(102)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(104)의 데이터 신호가 화소 전극(122)에 충전되어 유지되게 한다. 이를 위하여, 박막트랜지스터는 게이트 전극(106A, 106B), 소스 전극(108), 드레인 전극(110) 및 액티브층(114)을 구비한다,The thin film transistor causes the data signal of the data line 104 to be charged and maintained in the pixel electrode 122 in response to the scan signal of the gate line 102. To this end, the thin film transistor includes gate electrodes 106A and 106B, a source electrode 108, a drain electrode 110 and an active layer 114,

도 4a를 참조하면, 기판 상에 버퍼막(126)이 형성되고, 그 위에 액티브층(114A, 114B)이 형성된다.Referring to FIG. 4A, a buffer layer 126 is formed on a substrate, and active layers 114A and 114B are formed thereon.

구체적으로, 기판 상에 LPCVD(Low Pressure Chemical Vpeor Deposition), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vpeor Deposition) 등의 방법을 통해 버퍼막(126) 및 아몰퍼스 실리콘 박막이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 아몰퍼스 실리콘 박막을 결정화함으로써 폴리 실리콘 박막으로 형성된다. 그리고, 폴리 실리콘 박막을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 액티브층(114A, 114B)이 형성된다.Specifically, a buffer film 126 and an amorphous silicon thin film are sequentially formed on the substrate through a method such as LPCVD (Low Pressure Chemical Vpeor Deposition) and PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vpeor Deposition). Then, the amorphous silicon thin film is crystallized to form a polysilicon thin film. In addition, the active layers 114A and 114B are formed by patterning the polysilicon thin film through a photolithography process and an etching process.

액티브층이 형성된 버퍼막(126) 상에 게이트 절연막(112)이 형성되고, 그 위에 제1 및 제2 게이트 전극(106A, 106B)을 포함하는 게이트 라인(102)이 형성된다.A gate insulating layer 112 is formed on the buffer layer 126 on which the active layer is formed, and a gate line 102 including first and second gate electrodes 106A and 106B is formed thereon.

제1 및 제2 게이트 전극(106A, 106B)을 포함하는 게이트 라인(102)이 형성된 게이트 절연막(112) 상에 소스 컨택홀(124S) 및 드레인 컨택홀(124D)을 가지는 층간 절연막(116)이 형성된다.An interlayer insulating layer 116 having a source contact hole 124S and a drain contact hole 124D is formed on the gate insulating layer 112 on which the gate line 102 including the first and second gate electrodes 106A and 106B is formed. Is formed.

구체적으로, 게이트 라인(102)이 형성된 게이트 절연막(112) 상에 PECVD 등의 방법으로 층간 절연막(116)이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 층간 절연막(116) 및 게이트 절연막(112)이 패터닝됨으로써 소스 컨택홀(124S) 및 드레인 컨택홀(124D)이 동시에 형성된다. 여기서, 드레인 컨택홀(124D)은 층간 절연막(116) 및 게이트 절연막(112)을 관통하여 액티브층(114A, 114B)을 노출시킨다.Specifically, an interlayer insulating film 116 is formed on the gate insulating film 112 on which the gate line 102 is formed by a method such as PECVD. Thereafter, the interlayer insulating layer 116 and the gate insulating layer 112 are patterned through a photolithography process and an etching process, thereby simultaneously forming a source contact hole 124S and a drain contact hole 124D. Here, the drain contact hole 124D penetrates the interlayer insulating layer 116 and the gate insulating layer 112 to expose the active layers 114A and 114B.

층간 절연막(116) 상에 소스 전극(108), 드레인 전극(110) 및 데이터 라인(104)이 형성된다.A source electrode 108, a drain electrode 110, and a data line 104 are formed on the interlayer insulating layer 116.

구체적으로, 소스 컨택홀(124S) 및 드레인 컨택홀(124D)을 가지는 층간 절연막(116) 상에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 소스/드레인 금속층이 형성된다. 소스/드레인 금속층으로는 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr 또는 이들의 합금과 같이 금속 물질이 단일층으로 이용되거나, 또는 이들을 이용하여 다층 구조로 이용된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 소스/드레인 금속층 패터닝함으로써 층간 절연막(116) 상에 소스 전극(108), 드레인 전극(110) 및 데이터 라인(104)이 형성된다.Specifically, a source/drain metal layer is formed on the interlayer insulating layer 116 having the source contact hole 124S and the drain contact hole 124D by a deposition method such as sputtering. As the source/drain metal layer, a metal material such as Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr, or an alloy thereof is used as a single layer, or a multilayer structure is used using these. Then, the source electrode 108, the drain electrode 110, and the data line 104 are formed on the interlayer insulating layer 116 by patterning the source/drain metal layers through a photolithography process and an etching process.

상기 박막트랜지스터 기판은 상하로 인접하는 화소 영역에 동일한 게이트 라인에 연결되는 제1 및 제2 게이트 전극을 포함하며, 상하로 인접하는 화소 영역에 동일한 게이트 라인에 연결되는 제1 및 제2 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The thin film transistor substrate includes first and second gate electrodes connected to the same gate line in pixel regions adjacent vertically, and first and second thin film transistors connected to the same gate line in pixel regions vertically adjacent to each other. It characterized in that it includes.

도 4b를 참조하면, 상하로 이웃하는 제1 및 제2 박막트랜지스터의 소스 전극(108), 드레인 전극(110) 및 데이터 라인(104)이 형성된 층간 절연막(116) 상에 화소 컨택홀(142H)를 가지는 제1 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(128)이 형성된다.Referring to FIG. 4B, a pixel contact hole 142H is formed on the interlayer insulating layer 116 on which the source electrode 108, the drain electrode 110, and the data line 104 of the first and second thin film transistors are formed. A first inorganic passivation layer 118 and an organic passivation layer 128 are formed.

구체적으로, 소스 전극(108), 드레인 전극(110) 및 데이터 라인(104)이 형성된 층간 절연막(116) 상에 SiNx 또는 SiOx와 같은 무기 절연 물질을 전면 증착함으로써 제1 무기 보호막(118)이 형성된다. 그런 다음, 제1 무기 보호막(118) 상에 포토아크릴 등과 같은 유기 절연 물질이 전면 도포됨으로써 유기 보호막(128)이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 유기 보호막(128)이 선택적으로 패터닝한다. 이어서 제1 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(128)은 서로 다른 특성의 재질로 형성되므로, 제1 무기 보호막(118) 및 유기 보호막(128)은 서로 다른 공정 조건에서 패터닝하여 화소 컨택홀(142H)을 형성한다. 여기서, 화소 컨택홀(142H)은 상하로 이웃하는 제1 및 제2 박막트랜지스터의 유기 보호막(128) 및 제1 무기 보호막(118)을 관통하여 제1 및 제2 박막트랜지스터의 드레인 전극을 노출시킨다.Specifically, the first inorganic protective layer 118 is formed by depositing an inorganic insulating material such as SiNx or SiOx on the interlayer insulating layer 116 on which the source electrode 108, the drain electrode 110, and the data line 104 are formed. do. Then, an organic insulating material such as photoacrylic or the like is entirely coated on the first inorganic protective layer 118 to form the organic protective layer 128. Then, the organic passivation layer 128 is selectively patterned through a photolithography process and an etching process. Subsequently, since the first inorganic passivation layer 118 and the organic passivation layer 128 are formed of materials having different characteristics, the first inorganic passivation layer 118 and the organic passivation layer 128 are patterned under different process conditions to form the pixel contact hole 142H. ) To form. Here, the pixel contact hole 142H penetrates the organic passivation layer 128 and the first inorganic passivation layer 118 of the first and second thin film transistors that are vertically adjacent to expose drain electrodes of the first and second thin film transistors. .

도 4c를 참조하면, 유기 보호막(128) 상에 공통 전극(130)이 형성된다.Referring to FIG. 4C, a common electrode 130 is formed on the organic passivation layer 128.

구체적으로, 유기 보호막(128) 상에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 ITO등과 같은 투명 금속층이 형성된다. 그 투명 금속층이 화소 컨택홀(142H)이 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역에 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 공통 전극(130)이 형성된다. Specifically, a transparent metal layer such as ITO is formed on the organic protective layer 128 by a deposition method such as sputtering. The common electrode 130 is formed by patterning the transparent metal layer in a region other than the region in which the pixel contact hole 142H is formed through a photolithography process and an etching process.

도 4d를 참조하면, 공통전극(130) 상에 터치 센싱 라인(150) 및 화소 컨탤홀(142H) 내에 연결 패턴(155)이 형성된다.Referring to FIG. 4D, a connection pattern 155 is formed in the touch sensing line 150 and the pixel contact hole 142H on the common electrode 130.

구체적으로, 스퍼터링 등의 증착 방법으로 불투명 금속층이 형성된다. 이 때 금속층으로는 Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr 또는 이들의 합금과 같이 금속 물질이 단일층으로 이용되거나, 또는 이들을 이용하여 다층 구조로 이용된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정으로 형성된 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 금속층을 패터닝함으로써 터치 센싱 라인(150) 및 연결 패턴(155)이 형성된다.Specifically, an opaque metal layer is formed by a vapor deposition method such as sputtering. At this time, as the metal layer, a metal material such as Mo, Ti, Cu, AlNd, Al, Cr, or an alloy thereof is used as a single layer, or a multilayer structure is used using these. Then, the touch sensing line 150 and the connection pattern 155 are formed by patterning the metal layer through an etching process using a photoresist pattern formed by a photolithography process.

도 4e를 참조하면, 터치 센싱 라인(150) 및 연결 패턴(155)이 형성된 기판 상에 제2 무기 보호막(138)을 형성한 후 화소 전극(122)을 형성한다.Referring to FIG. 4E, after forming the second inorganic protective layer 138 on the substrate on which the touch sensing line 150 and the connection pattern 155 are formed, the pixel electrode 122 is formed.

구체적으로, 터치 센싱 라인(150) 및 연결 패턴(155)이 형성된 기판 상에 SiNx 또는 SiOx와 같은 무기 절연 물질이 전면 도포됨으로써 제2 무기 보호막(138)이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정으로 형성된 포토레지스트 패턴을 이용한 식각 공정을 통해 드레인 전극(110) 및 연결 패턴(155)을 노출시키는 화소 컨택홀(142H)이 형성된다.Specifically, the second inorganic protective layer 138 is formed by applying an inorganic insulating material such as SiNx or SiOx on the substrate on which the touch sensing line 150 and the connection pattern 155 are formed. Then, a pixel contact hole 142H exposing the drain electrode 110 and the connection pattern 155 is formed through an etching process using a photoresist pattern formed by a photolithography process.

이어서, 제2 무기 보호막(138)상에 화소 전극(122)이 형성된다.Subsequently, a pixel electrode 122 is formed on the second inorganic passivation layer 138.

구체적으로, 제2 무기 보호막(138) 상에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 ITO 등과 같은 투명 금속층이 형성된다. 그런 다음, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 통해 투명 금속층이 패터닝됨으로써 화소 전극(122)이 형성된다. 제1 및 제2 박막트랜지스터 중 한 픽셀의 화소 전극(122)은 화소 컨택홀(142H)를 통해 노출된 연결 패턴과 전기적으로 접속되며, 다른 픽셀의 화소 전극(122)은 화소 컨택홀(142H)를 통해 노출된 드레인 전극(110)과 전기적으로 접속되는 것을 틀징으로 한다.Specifically, a transparent metal layer such as ITO is formed on the second inorganic protective layer 138 by a deposition method such as sputtering. Then, the transparent metal layer is patterned through a photolithography process and an etching process, thereby forming the pixel electrode 122. The pixel electrode 122 of one of the first and second thin film transistors is electrically connected to the connection pattern exposed through the pixel contact hole 142H, and the pixel electrode 122 of the other pixel is the pixel contact hole 142H. It is assumed that the drain electrode 110 and the exposed drain electrode 110 are electrically connected to each other.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 박막트랜지스터 기판을 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a thin film transistor substrate according to a second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 박막트랜지스터 기판은 도 2에 도시된 박막트랜지스터 기판과 대비하여 연결 패턴이 이중층으로 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The thin film transistor substrate shown in FIG. 5 has the same components as the thin film transistor substrate shown in FIG. 2 except that the connection pattern is formed in a double layer. Accordingly, detailed descriptions of the same components will be omitted.

상기 기판(101)의 각 화소 영역에는 상기 버퍼막(126)상에 형성되어, 상기 액티브층(114A, 114B), 제1 및 제2 게이트 전극(106A, 106B) 및 소스/드레인 전극(108, 110)을 포함하는 제 1 및 제 2 박막트랜지스터와 연결패턴, 공통 전극, 터치 센싱 라인 및 화소 전극을 구비한다.Each pixel region of the substrate 101 is formed on the buffer layer 126 and includes the active layers 114A and 114B, first and second gate electrodes 106A and 106B, and source/drain electrodes 108, 110) and a connection pattern, a common electrode, a touch sensing line, and a pixel electrode.

여기서, 제 1 및 제 2 박막트랜지스터가 형성된 기판 상에 드레인 전극(110)을 노출시키는 화소 컨택홀(142H) 및 제2 보호층(128) 상에 투명 전도성 물질과 불투명 전도성 물질을 차례로 형성한다. 그리고, 마스크 공정으로 불투명 전도성 물질과 투명 도정성 물질을 동시에 패터닝 하여 연결 패턴(155)를 형성하고, 불투명 전도성 물질을 패터닝하여 터치 센싱 전극(150)을 형성하고, 투명 전도성 물질을 패터닝하여 공통 전극(130)을 형성한다. 이 때, 하프톤 마스크를 이용하는 것이 바람직하다.Here, a transparent conductive material and an opaque conductive material are sequentially formed on the pixel contact hole 142H exposing the drain electrode 110 on the substrate on which the first and second thin film transistors are formed, and on the second protective layer 128. In addition, a connection pattern 155 is formed by simultaneously patterning an opaque conductive material and a transparent conductive material by a mask process, patterning the opaque conductive material to form the touch sensing electrode 150, and patterning the transparent conductive material to form a common electrode. Form 130. In this case, it is preferable to use a halftone mask.

구체적으로, 제 2 보호층(128) 상에 투명 전도성 물질과 불투명 전도성 물질을 차례로 형성한다. 투명 전도성 물질은 틴 옥사이드(Tin Oxide: TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zin Oxide: IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zind Oxide: ITZO) 등과 같은 물질이다. 그리고, 불투명 전도성 물질은 Mo, Ti, u, AlNd, Al, r, Mo 합금, u 합금, Al 합금 등이다. Specifically, a transparent conductive material and an opaque conductive material are sequentially formed on the second protective layer 128. The transparent conductive material is a material such as tin oxide (TO), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin zinc oxide (ITZO), etc. to be. And, the opaque conductive material is Mo, Ti, u, AlNd, Al, r, Mo alloy, u alloy, Al alloy, and the like.

그리고, 하프톤 마스크를 이용하여 불투명 전도성 물질 상에 제 1 포토 레지스트 패턴을 형성한다. 제 1 포토 레지스트 패턴은 공통 전극(130), 연결 패턴(155)을 형성하고자 하는 영역에만 대응되도록 형성된다. Then, a first photoresist pattern is formed on the opaque conductive material using a halftone mask. The first photoresist pattern is formed to correspond only to regions in which the common electrode 130 and the connection pattern 155 are to be formed.

그리고, 제 1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 노출된 불투명 전도성 물질 및 투명 전도성 물질을 제거한다. 이어, 제 1 포토 레지스트 패턴을 애싱(Ashing)하여, 터치 센싱 전극(150)을 형성하고자 하는 영역에만 남아있는 제 2 포토 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고, 제 2 포토 레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 노출된 불투명 전도성 물질을 제거하여, 투명 전도성 물질로만 이루어진 공통 전극(130)을 형성한다. 그리고, 제 2 포토 레지스트 패턴을 제거하여 연결 패턴(155)을 형성한다.Then, the exposed opaque conductive material and transparent conductive material are removed using the first photoresist pattern as a mask. Subsequently, by ashing the first photoresist pattern, a second photoresist pattern remaining only in an area where the touch sensing electrode 150 is to be formed is formed. Then, the exposed opaque conductive material is removed using the second photoresist pattern as a mask to form a common electrode 130 made of only a transparent conductive material. Then, the second photoresist pattern is removed to form the connection pattern 155.

구체적으로, 연결 패턴(155)는 드레인 콘택홀(124D)을 통해 노출된 드레인 전극(110)과 접속되며, 통 전극 형태로 형성된다. 그리고, 연결 패턴(155)은 드레인 컨택홀(124D)에 의해 노출된 드레인 전극(110)과 화소 전극(122)을 서로 연결시키기 위한 것으로, 하프톤 공정에 의해서 상부 전극(157) 및 하부 전극(137)을 포함하는 이중층으로 형성된다. Specifically, the connection pattern 155 is connected to the exposed drain electrode 110 through the drain contact hole 124D, and is formed in the form of a whole electrode. In addition, the connection pattern 155 is for connecting the drain electrode 110 exposed by the drain contact hole 124D and the pixel electrode 122 to each other, and the upper electrode 157 and the lower electrode ( 137).

한편, 본 발명은 프린지 전계형 액정 표시 패널을 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 수평 전계형 등 공통 전극 및 화소 전극이 동일 기판 상에 위치하는 모든 액정 표시 패널에 적용 가능하다.Meanwhile, the present invention has been described by taking a fringe electric field type liquid crystal display panel as an example, but it is applicable to all liquid crystal display panels in which common electrodes and pixel electrodes such as a horizontal electric field type are positioned on the same substrate.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.The above description is only illustrative of the present invention, and various modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Therefore, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. The scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technologies within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

155: 연결 패턴 122: 화소 전극
110: 드레인 전극 136: 공통 전극
150: 터치 센싱 전극 114A, 114B: 액티브층
142H: 화소 컨택홀
155: connection pattern 122: pixel electrode
110: drain electrode 136: common electrode
150: touch sensing electrodes 114A, 114B: active layer
142H: pixel contact hole

Claims (9)

화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과;
상기 게이트 라인 중 동일한 게이트 라인에 연결되는 제1 및 제2 박막트랜지스터와;
상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터를 덮고 각 박막트랜지스터의 드레인 전극들을 하나의 화소 컨택홀로 노출하는 유기보호막과;
상기 제1 및 제2 박막트랜지스터와 접속되며 각 화소 별로 분리된 화소 전극과;
상기 제1 및 제2 박막트랜지스터 중 적어도 하나의 드레인 전극과 상기 화소 전극을 전기적으로 연결하는 연결 패턴을 가지는 박막트랜지스터 기판.
A gate line and a data line defining a pixel area;
First and second thin film transistors connected to the same gate line among the gate lines;
An organic passivation layer covering the first and second thin film transistors and exposing drain electrodes of each of the thin film transistors through one pixel contact hole;
A pixel electrode connected to the first and second thin film transistors and separated for each pixel;
A thin film transistor substrate having a connection pattern electrically connecting at least one drain electrode of the first and second thin film transistors to the pixel electrode.
제 1 항에 있어서,
상기 화소 컨택홀 내에 연결 패턴과 연결된 화소 전극이 이웃한 화소 전극보다 길이가 짧은 박막트랜지스터 기판.
The method of claim 1,
A thin film transistor substrate in which a pixel electrode connected to a connection pattern in the pixel contact hole is shorter than an adjacent pixel electrode.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 트랜지스터의 드레인 컨택홀에 접속하는 화소 전극은 상기 제 2 박막트랜지스터의 드레인 컨택홀에 접속하는 화소 전극에 대비하여 길이가 짧은 박막트랜지스터 기판.
The method of claim 1,
The pixel electrode connected to the drain contact hole of the first transistor is shorter in length than the pixel electrode connected to the drain contact hole of the second thin film transistor.
제 3 항에 있어서,
상기 드레인 컨택홀은 각각 게이트 라인의 상하에 동일한 거리를 가지는 박막트랜지스터 기판.
The method of claim 3,
The drain contact hole is a thin film transistor substrate having the same distance above and below a gate line, respectively.
제 1 항에 있어서,
상기 화소 전극과 전계를 형성하는 공통 전극과;
상기 공통 전극상에 직접 접촉하도록 형성되며, 상기 공통 전극이 터치 센싱 전극으로 구동되도록 인접한 화소의 공통 전극들을 연결하는 터치 센싱 라인을 가지는 박막트랜지스터 기판.
The method of claim 1,
A common electrode forming an electric field with the pixel electrode;
A thin film transistor substrate formed to directly contact the common electrode and having a touch sensing line connecting common electrodes of adjacent pixels so that the common electrode is driven as a touch sensing electrode.
제 5 항에 있어서,
상기 연결 패턴은 상부 전극과 하부 전극의 이중층으로 형성되고, 상기 상부 전극은 터치 센싱 라인과 동일한 재료이며, 상기 하부 전극은 상기 공통 전극과 동일한 재료인 박막트랜지스터 기판.
The method of claim 5,
The connection pattern is formed of a double layer of an upper electrode and a lower electrode, the upper electrode is of the same material as the touch sensing line, and the lower electrode is of the same material as the common electrode.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 게이트 라인은 각각 상하로 분기되는 게이트 전극을 구비하는 박막트랜지스터 기판.
The method of claim 1,
Each of the gate lines is a thin film transistor substrate having a gate electrode branched vertically.
화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과;
상기 게이트 라인 중 동일한 게이트 라인에 연결되는 제1 및 제2 박막트랜지스터와;
상기 제 1 및 제 2 박막트랜지스터를 덮고 각 박막트랜지스터의 드레인 전극들을 하나의 화소 컨택홀로 노출하는 유기보호막과;
상기 제1 및 제2 박막트랜지스터와 접속되며 각 화소 별로 분리된 화소 전극과;
상기 제1 및 제2 박막트랜지스터 중 적어도 하나의 드레인 전극과 상기 화소 전극을 전기적으로 연결하는 연결 패턴을 가지는 박막트랜지스터 기판과;
상기 화소 전극과 전계를 형성하는 공통 전극과;
상기 공통 전극상에 직접 접촉하도록 형성되며, 상기 공통 전극이 터치 센싱 전극으로 구동되도록 인접한 화소의 공통 전극들을 연결하는 터치 센싱 라인을 가지는 터치 장치.
A gate line and a data line defining a pixel area;
First and second thin film transistors connected to the same gate line among the gate lines;
An organic passivation layer covering the first and second thin film transistors and exposing drain electrodes of each of the thin film transistors through one pixel contact hole;
A pixel electrode connected to the first and second thin film transistors and separated for each pixel;
A thin film transistor substrate having a connection pattern electrically connecting at least one of the first and second thin film transistors to the pixel electrode;
A common electrode forming an electric field with the pixel electrode;
A touch device having a touch sensing line formed to directly contact the common electrode and connecting common electrodes of adjacent pixels so that the common electrode is driven as a touch sensing electrode.
KR1020140194461A 2014-12-30 2014-12-30 Thin film transistor substrate and touch device of using the same KR102219668B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140194461A KR102219668B1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Thin film transistor substrate and touch device of using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140194461A KR102219668B1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Thin film transistor substrate and touch device of using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160083395A KR20160083395A (en) 2016-07-12
KR102219668B1 true KR102219668B1 (en) 2021-02-24

Family

ID=56504946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140194461A KR102219668B1 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Thin film transistor substrate and touch device of using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102219668B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014206670A (en) 2013-04-15 2014-10-30 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 Display device and manufacturing method of the display device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102172386B1 (en) * 2013-06-05 2020-10-30 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor array substrate and manufacturing method of the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014206670A (en) 2013-04-15 2014-10-30 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 Display device and manufacturing method of the display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160083395A (en) 2016-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102241442B1 (en) Thin film transistor substrate and method of fabricating the same
US9190423B2 (en) Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
US11003012B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US8692756B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing same
US8760595B2 (en) Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
US9711542B2 (en) Method for fabricating display panel
KR102248645B1 (en) Thin Film Transistor Substrate Having Metal Oxide Semiconductor and Manufacturing Method Thereof
WO2016004722A1 (en) Array substrate, display panel and display device
US9252159B2 (en) Array substrate and fabrication method thereof, and display device
JP2010256517A (en) Active matrix display device
KR101622655B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating the same
KR102363840B1 (en) Substrate including thin film transistor for touch display
KR102221845B1 (en) Display Substrate and Method for Preparing the Same
WO2015192595A1 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, and display device
WO2014153958A1 (en) Array substrate, method for manufacturing array substrate and display device
US20190109155A1 (en) Array substrate, method of producing the same, and display panel
KR102102903B1 (en) Thin film transistor array substrate and method of fabricating the same
JP2009151285A (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
KR102219668B1 (en) Thin film transistor substrate and touch device of using the same
KR102059321B1 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR102212455B1 (en) Thin film transistor substrate
KR20130054653A (en) Thin film transistor substrate of display device and method for fabricating the same
KR102191975B1 (en) Thin film transistor substrate and method of fabricating the same
KR102264273B1 (en) Thin film transistor substrate and liquid crystal display panel having the smae
TWI551931B (en) Display panel

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant