KR102245004B1 - Method of fabricating array substrate for liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 얼룩불량 등의 표시화상 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공하기 위하여, 화소전극을 포함하되, 상기 화소전극은 상기 화소전극의 최외각 양측에 배치된 제1화소전극 핑거와 상기 제1화소전극 핑거 사이에 배치된 제2화소전극 핑거 및 상기 제1 및 제2화소전극을 연결하는 화소전극 연결부로 이루어진 프린지 필드 스위칭 모드의 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 기판 상에 공통전극을 형성하는 단계와 상기 공통전극 상부 및 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와 상기 게이트 절연막 상부에 데이터 배선을 형성하는 단계와 상기 데이터 배선 상부 및 상기 기판 전면에 보호층을 형성하는 단계와 상기 보호층 상부에 투명 도전층을 적층하는 단계와 상기 투명 도전층 상부에 포토레지스트층을 적층하는 단계와 상기 포토레지스트층을 노광 마스크에 의해 노광하여, 상기 공통전극 상부에 상기 데이터 배선과 일정간격 이격된 제1 및 제2포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴 외측의 상기 투명 도전층을 식각하여 제거하는 단계와 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거함으로써, 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴에 각각 대응되는 상기 제1 및 제2화소전극 핑거를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 노광 마스크는 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴에 각각 대응되는 제1 및 제2차단영역을 구비하며, 상기 제1차단영역의 폭은 제2차단영역의 폭보다 크게 형성함으로써, 상기 제1 및 제2화소전극 핑거의 폭이 동일하게 형성되는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법을 제공한다.In order to provide an array substrate for a liquid crystal display device capable of preventing display image defects such as spot defects, the present invention includes a pixel electrode, wherein the pixel electrode is a first pixel disposed on both outermost sides of the pixel electrode. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display in a fringe field switching mode comprising an electrode finger and a second pixel electrode finger disposed between the first pixel electrode finger and a pixel electrode connector connecting the first and second pixel electrodes. And forming a common electrode on a substrate, forming a gate insulating layer on the common electrode and on the entire surface of the substrate, forming a data line on the gate insulating layer, and protecting the data wiring and the entire surface of the substrate. Forming a layer, stacking a transparent conductive layer on the protective layer, depositing a photoresist layer on the transparent conductive layer, and exposing the photoresist layer to light with an exposure mask, on the top of the common electrode. Forming first and second photoresist patterns spaced apart from the data line by a predetermined distance, etching and removing the transparent conductive layer outside the first and second photoresist patterns, and the first and second photos Forming the first and second pixel electrode fingers respectively corresponding to the first and second photoresist patterns by stripping and removing the resist pattern, wherein the exposure mask includes the first and second photoresist Each of the first and second blocking regions corresponding to the pattern is provided, and the width of the first blocking region is larger than the width of the second blocking region, so that the first and second pixel electrode fingers have the same width. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device is provided.
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 표시불량을 방지할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to an array substrate for a liquid crystal display device capable of preventing display defects.
일반적으로 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치는 어레이 기판과 이와 대응하여 컬러필터층을 구비한 컬러필터 기판 및 이들 두 기판 사이에 액정층이 구비된 구성을 이루고 있으며, 특히 어레이 기판상에 절연층을 개재하여 화소전극과 공통전극이 구비되며, 화소전극 및 공통전극 중 하나에 다수의 바 형태를 갖는 개구가 구비됨으로써 각 개구의 주변에서 화소전극과 공통전극에 의해 발현되는 프린지 필드(Fringe Field)에 의해 구동되는 것이 특징이다.In general, a fringe field switching mode liquid crystal display has a configuration including an array substrate, a color filter substrate having a color filter layer corresponding thereto, and a liquid crystal layer between the two substrates. In particular, an insulating layer is interposed on the array substrate. A pixel electrode and a common electrode are provided, and a plurality of bar-shaped openings are provided in one of the pixel electrode and the common electrode, thereby driving by a fringe field expressed by the pixel electrode and the common electrode around each opening. It is characterized by being.
이러한 구성적 특징에 의해 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치는 횡전계형 액정표시장치 대비 개구율 및 투과율이 향상된다.Due to these structural features, the fringe field switching mode liquid crystal display device has an improved aperture ratio and transmittance compared to a horizontal electric field type liquid crystal display device.
도 1은 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소 영역에 대한 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.1 is a plan view of a pixel area in an array substrate for a conventional fringe field switching mode liquid crystal display device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
도면에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(10) 상에는 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)이 교차하여 정의되는 화소 영역에 게이트 전극(14a) 및 공통전극(15)이 형성된다.As shown in the drawing, a
또한, 게이트 전극(14a) 및 공통전극(15) 상부로 전면에 게이트 절연막(11)이 형성되어 있으며, 게이트 전극(14a) 및 게이트 절연막(11) 상부에 반도체층(미도시)이 형성된다.In addition, a
또한, 반도체층(미도시) 상부에는 게이트 전극(14a)에 대응하여 서로 이격하는 소스 전극(16a)과 드레인 전극(16b)이 형성되고, 게이트 절연막(111) 상부에는 소스전극(16a)과 연결되는 데이터 배선(16)이 형성된다.In addition, a
이 때, 순차 적층 형성된 게이트 전극(14a)과 게이트 절연막(11)과 반도체층(미도시)과 소스 및 드레인 전극(16a, 16b)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.At this time, the
또한, 소스 및 드레인 전극(16a, 16b) 상부에 드레인 전극(16b)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(DCH)을 구비하는 보호층(12)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(12) 상부에는 각 화소영역 별로 독립되며, 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(16b)과 접촉하는 화소전극(13)이 형성된다.In addition, a
구체적으로, 공통전극(15)은 각 화소 영역에 형성되고, 공통전극(15)과 접속된 공통 배선(미도시)을 통해 액정 구동을 위한 기준 전압(이하, 공통 전압)을 공급받는다.Specifically, the
또한, 화소전극(13)은 다수의 제1개구(OP1)를 정의하는 다수의 화소전극 핑거(13a, 13b)들과, 화소전극 핑거(13a, 13b)들을 연결하는 화소전극 연결부(13c)로 구분된다.In addition, the
또한, 화소전극(13) 양측에는 제2개구(OP2)가 구비됨으로써 이웃하는 화소전극과 분리 된다.In addition, second openings OP2 are provided on both sides of the
또한, 다수의 화소전극 핑거(13a, 13b)는 다수의 화소전극 핑거(13a, 13b) 중 최외각 양측에 배치된 제1화소전극 핑거(13a)와 제1화소전극 핑거(13a) 사이에 배치된 제2화소전극 핑거(13b)로 구분된다.In addition, the plurality of
이에 따라, 화소전극 핑거(13a, 13b)와 공통전극(15) 상부에 포물선 형태의 프린지 필드(Fringe Field)가 형성된다.Accordingly, a parabolic fringe field is formed on the
도 3a 내지 도 3d는 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소전극이 형성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3A to 3D are views for explaining a process of forming a pixel electrode in an array substrate for a conventional fringe field switching mode liquid crystal display device.
먼저, 어레이 기판(10) 상에 공통 배선(미도시)과 공통전극(15)이 형성되고, 이후 공통 배선(미도시)과 공통전극(15) 상부에 게이트절연막(11)이 형성된다.First, a common wiring (not shown) and a
다음, 게이트절연막(11) 상부에 데이터 배선(16), 소스 전극(16a) 및 드레인 전극(16b)이 형성된다.Next, a
다음, 데이터 배선(16), 소스 전극(16a) 및 드레인 전극(16b) 상부에 드레인 전극(16b) 일부를 노출시키는 드레인콘택홀(DCH)을 구비하는 보호층(12)이 형성된다.Next, a
이 때, 보호층(12)은 유기절연물질 예를 들면, 포토아크릴로 이루어 지거나, 또는 무기절연물질 예를 들면, 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어질 수 있다.In this case, the
다음, 도 3a에 도시한 바와 같이, 보호층(12) 상부에 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 투명 도전층(23)이 증착되는데, 투명 도전층(23)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등으로 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 3A, a transparent
다음, 도 3b에 도시한 바와 같이, 투명 도전층(23) 상부에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층(33)이 형성되고, 포토레지스트층(33) 상부에 투과영역(41a, 41b)과 차단영역(43a, 43b)을 갖는 노광 마스크(40)가 위치한다.Next, as shown in FIG. 3B, a
다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 포토레지스트층(33)에 대해 노광을 실시한 후, 포토레지스트층(도 3b의 33)을 현상함으로써 포토레지스트 패턴(34a, 34b)이 형성된다.Next, as shown in Fig. 3C, after exposing the
이때, 포토레지스트 패턴(34a, 34b)은 화소전극(13)이 형성될 부분에 대응하여 형성되는데, 특히, 제1포토레지스트 패턴(34a)은 제1화소전극 핑거(13a)가 형성될 부분에, 그리고 제2포토레지스트 패턴(34b)은 제2화소전극 핑거(13b)가 형성될 부분에 각각 대응하여 형성된다.At this time, the
다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 식각을 진행하여 제1 및 제2포토레지스트 패턴(34a, 34b) 외측으로 노출된 투명 도전층(23)이 제거되고, 이후, 제1 및 제2포토레지스트 패턴(34a, 34b)이 스트립(strip)에 의해 제거됨으로써, 제1개구(OP1), 제1 및 제2화소전극 핑거(13a, 13b)와 화소전극 연결부(13c)를 갖는 화소전극(13)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 3D, etching is performed to remove the transparent
한편, 최근에는 액정표시장치의 고해상도화가 급격히 진행되고 있는데, 해상도라 함은 단위 면적당 표시되는 화소수(PPI:pixel per inch)로 정의되며, 고해상도의 표시장치라 함은 통상 300 PPI(pixel per inch) 이상인 액정표시장치를 의미하고 있으며, 최근에는 500 PPI 이상의 초고해상도를 갖는 액정표시장치 또한 요구되고 있다.On the other hand, in recent years, the resolution of liquid crystal displays is rapidly progressing, and resolution is defined as the number of pixels displayed per unit area (PPI: pixel per inch), and the high resolution display device is usually 300 PPI (pixel per inch). ) Or higher, and recently, a liquid crystal display device having an ultra-high resolution of 500 PPI or higher is also required.
또한, 액정표시장치의 고해상도를 실현시키기 위해서는 화상을 표시하는 표시영역의 단위면적당 화소영역의 수를 늘려야 하며, 이는 곧 하나의 화소영역의 크기가 작아짐을 의미한다.In addition, in order to realize the high resolution of the liquid crystal display, the number of pixel areas per unit area of the display area displaying an image must be increased, which means that the size of one pixel area is reduced.
따라서, 고 PPI의 액정표시장치를 구현하기 위해 제1개구(OP1) 및 화소전극 핑거(13a, 13b)의 폭을 작게 예를 들면, 2~3㎛로 형성되는데, 이에 따라 제1 및 제2포토레지스트 패턴(34a, 34b)의 폭도 작게 형성된다.Therefore, in order to implement a high PPI liquid crystal display, the widths of the first opening OP1 and the
또한, 프린지 필드 스위칭 모드의 액정표시장치의 표시불량을 방지하기 위해서는 다수의 제1개구(OP1) 및 화소전극 핑거(13a, 13b)의 폭을 동일하게 형성하여야 하며, 이에 따라 제1 및 제2포토레지스트 패턴(34a, 34b)의 폭도 동일하게 형성되어야 한다.In addition, in order to prevent display defects of the liquid crystal display device in the fringe field switching mode, the first openings OP1 and the
이 때, 노광 마스크(40)는 제1포토레지스트 패턴(34a)에 대응되는 제1차단영역(43a)과, 제2포토레지스트 패턴(34b)에 대응되는 제2차단영역(43b)과, 제1차단영역(43a)의 외측에 배치되며 제2개구(OP2)에 대응되는 제1투과영역(41a)과, 각 차단영역 사이(43a, 43b)에 배치되며 제1개구(OP1)에 대응되는 제2투과영역(41b)으로 구분된다.In this case, the exposure mask 40 includes a
또한, 포토레지스트층(33)에 노광 진행시, 제2투과영역(41b) 양측에는 각각 2개의 차단영역(43a, 43b)이 배치되는데 반해, 제1투과영역(41a)의 일측에만 하나의 차단영역(43a)이 배치되어, 제1투과영역(41a)에서 제1차단영역(43a)에 대응되는 포토레지스트층(33)으로 빛이 투과될 수 있다.In addition, when exposure to the
즉, 제1 및 제2 차단영역(43a, 43b)의 폭이 동일하게 형성되면, 제1투과영역(41a)에 대응되는 포토레지스트층(33)이 제2투과영역(41b) 대응되는 포토레지스트층(33)보다 상대적으로 노광량이 많아질 수 있다.That is, when the first and
이에 따라, 현상을 하면, 제1포토레지스트 패턴(34a)은 제2포토레지스트 패턴(34b)에 비해 상대적으로 그 폭이 작게 형성될 수 있고, 이후 식각을 진행하여 제1 및 제2포토레지스트 패턴(34a, 34b) 외측으로 노출된 투명 도전층(23)을 제거하고, 제1 및 제2포토레지스트 패턴(34a, 34b)을 스트립 진행하여 제거하고 나면, 제1화소전극 핑거(13a)의 폭(P1)은 제2화소전극 핑거(13b)의 폭(P2) 보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.Accordingly, when developing, the first
따라서, 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치는 하나의 화소전극에 포함되는 화소전극 핑거들의 폭이 상이하게 형성됨에 따라 얼룩불량 등의 표시화상 불량의 문제점이 발생한다.
Accordingly, in the conventional fringe field switching mode liquid crystal display, as the widths of the pixel electrode fingers included in one pixel electrode are formed to be different, a problem of display image defects such as spot defects occurs.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 하나의 화소전극에 포함되는 화소전극 핑거들의 폭이 상이하게 형성됨에 따라 발생되는 표시화상 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been devised to solve this problem, and a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device capable of preventing display image defects caused by the formation of different widths of pixel electrode fingers included in one pixel electrode Its purpose is to provide.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 화소전극을 포함하되, 상기 화소전극은 상기 화소전극의 최외각 양측에 배치된 제1화소전극 핑거와 상기 제1화소전극 핑거 사이에 배치된 제2화소전극 핑거 및 상기 제1 및 제2화소전극을 연결하는 화소전극 연결부로 이루어진 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 기판 상에 공통전극을 형성하는 단계와 상기 공통전극 상부 및 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와 상기 게이트 절연막 상부에 데이터 배선을 형성하는 단계와 상기 데이터 배선 상부 및 상기 기판 전면에 보호층을 형성하는 단계와 상기 보호층 상부에 투명 도전층을 적층하는 단계와 상기 투명 도전층 상부에 포토레지스트층을 적층하는 단계와 상기 포토레지스트층을 노광 마스크에 의해 노광하여, 상기 공통전극 상부에 상기 데이터 배선과 일정간격 이격된 제1 및 제2포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴 외측의 상기 투명 도전층을 식각하여 제거하는 단계와 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거함으로써, 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴에 각각 대응되는 상기 제1 및 제2화소전극 핑거를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 노광 마스크는 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴에 각각 대응되는 제1 및 제2차단영역을 구비하며, 상기 제1차단영역의 폭은 제2차단영역의 폭보다 크게 형성함으로써, 상기 제1 및 제2화소전극 핑거의 폭이 동일하게 형성되는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the pixel electrode includes a pixel electrode, wherein the pixel electrode includes a first pixel electrode finger disposed on both outermost sides of the pixel electrode and a second pixel electrode disposed between the first pixel electrode finger. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device comprising a finger and a pixel electrode connector connecting the first and second pixel electrodes, the method comprising: forming a common electrode on a substrate and a gate on the upper side of the common electrode and on the front surface of the substrate. Forming an insulating film, forming a data wire on the gate insulating film, forming a protective layer on the data wire and on the entire surface of the substrate, laminating a transparent conductive layer on the protective layer, and the transparent conduction Stacking a photoresist layer on top of the layer and exposing the photoresist layer to light with an exposure mask to form first and second photoresist patterns spaced apart from the data line on the common electrode by a predetermined distance, and the Etching and removing the transparent conductive layer outside the first and second photoresist patterns, and stripping and removing the first and second photoresist patterns, respectively, corresponding to the first and second photoresist patterns. Forming first and second pixel electrode fingers, wherein the exposure mask has first and second blocking regions corresponding to the first and second photoresist patterns, respectively, and A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device in which the first and second pixel electrode fingers have the same width by forming the width larger than the width of the second blocking region is provided.
또한, 상기 제1차단영역의 폭은 상기 제2차단영역의 폭의 105% 내지 110%인 것을 특징으로 한다.In addition, the width of the first blocking region is characterized in that 105% to 110% of the width of the second blocking region.
또한, 상기 제2화소전극 핑거는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the number of the second pixel electrode fingers may be at least one.
또한, 상기 공통전극은 다수의 공통전극 핑거 및 상기 다수의 공통전극 핑거들을 연결하는 공통전극 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the common electrode is characterized in that it includes a plurality of common electrode fingers and a common electrode connecting portion connecting the plurality of common electrode fingers.
또한, 상기 다수의 공통전극 핑거는 상기 제1 및 제2화소전극 핑거와 나란하게 배치되되, 중첩되지 않도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of common electrode fingers are arranged in parallel with the first and second pixel electrode fingers, but are arranged so as not to overlap.
또한, 상기 투명 도전층은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the transparent conductive layer is Indium Tin Oxide (ITO), Tin Oxide (TO), Indium Zinc Oxide (IZO), Indium Tin Zinc Oxide (ITZO) It is characterized by consisting of, etc.
또한, 상기 공통전극을 형성하는 단계는, 상기 공통전극과 연결되는 공통 배선과, 게이트전극 및 상기 게이트전극과 연결되는 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 데이터 배선을 형성하는 단계는, 상기 데이터 배선과 연결되는 소스 전극과 상기 화소전극과 연결되는 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2화소전극 핑거를 형성하는 단계는, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 화소전극과 상기 드레인 전극이 연결되는 단계를 더 포함한다.
In addition, the forming of the common electrode includes forming a common wiring connected to the common electrode, a gate electrode and a gate wiring connected to the gate electrode, and forming the data wiring includes: Forming a source electrode connected to a data line and a drain electrode connected to the pixel electrode, wherein the forming of the protective layer includes forming a drain contact hole exposing a portion of the drain electrode The forming of the first and second pixel electrode fingers further includes connecting the pixel electrode and the drain electrode through the drain contact hole.
본 발명의 실시예에 따라 제조되는 액정표시장치용 어레이 기판은, 하나의 화소전극에 포함되는 화소전극 핑거들의 폭을 동일하게 형성함으로써 얼룩불량 등의 표시화상 불량을 방지하는 효과가 있다.
The array substrate for a liquid crystal display device manufactured according to an exemplary embodiment of the present invention has an effect of preventing display image defects such as spot defects by forming the same widths of pixel electrode fingers included in one pixel electrode.
도 1은 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소 영역에 대한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 종래의 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소전극이 형성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소 영역에 대한 평면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소전극이 형성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view of a pixel area in an array substrate for a conventional fringe field switching mode liquid crystal display device.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
3A to 3D are views for explaining a process of forming a pixel electrode in an array substrate for a conventional fringe field switching mode liquid crystal display device.
4 is a plan view of a pixel area in an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 4.
6A to 6D are views for explaining a process of forming a pixel electrode in an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display device 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 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소 영역에 대한 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단한 단면도이다.4 is a plan view of a pixel area in an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 4.
도면에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(100) 상에는 게이트 배선(114)과 데이터 배선(116)이 교차하여 정의되는 화소 영역에 게이트 전극(114a) 및 공통전극(115)이 형성된다.As shown in the drawing, a gate electrode 114a and a
또한, 게이트 전극(114a) 및 공통전극(115) 상부로 전면에 게이트 절연막(111)이 형성되어 있으며, 게이트 전극(114a) 및 게이트 절연막(111) 상부에 반도체층(미도시)이 형성된다.In addition, a
또한, 반도체층(미도시) 상부에는 게이트 전극(114a)에 대응하여 서로 이격하는 소스 전극(116a)과 드레인 전극(116b)이 형성되고, 게이트 절연막(111) 상부에 소스전극(116a)과 연결되는 데이터 배선(116)이 형성된다.In addition, a
이 때, 순차 적층 형성된 게이트 전극(114a)과 게이트 절연막(111)과 반도체층(미도시)과 소스 및 드레인 전극(116a, 116b)은 박막트랜지스터(T)를 이룬다.In this case, the gate electrode 114a, the
또한, 소스 및 드레인 전극(116a, 116b) 상부에 드레인 전극(116b)의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀(DCH)을 구비하는 보호층(112)이 형성되어 있으며, 상기 보호층(112) 상부에는 각 화소영역 별로 독립되며, 드레인 콘택홀(DCH)을 통해 드레인 전극(116b)과 접촉하는 화소전극(113)이 형성된다.In addition, a
구체적으로, 공통전극(115)은 각 화소 영역에 형성되고, 공통전극(115)과 접속된 공통 배선(미도시)을 통해 액정 구동을 위한 기준 전압(이하, 공통 전압)을 공급받는다.Specifically, the
또한, 도면에는 공통전극(115)이 판형으로 형성되었지만, 공통전극(115) 다수의 개구를 정의하는 다수의 공통전극 핑거들과, 공통전극 핑거들을 연결하는 공통전극 연결부로 구분되어 형성된 경우 횡전계형 액정표시장치를 구현할 수 있다.In addition, although the
이 때, 다수의 공통전극 핑거들은 후술할 화소전극 핑거들(13a, 13b)과 나란하게 배치되되, 중첩되지 않게 형성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the plurality of common electrode fingers are disposed in parallel with the
이에 따라, 개구율 향상과 더불어 스토리지 캐패시터의 용량을 안정적으로 유지할 수 있다.Accordingly, the aperture ratio can be improved and the capacity of the storage capacitor can be stably maintained.
화소전극(113)은 다수의 제1개구(OP1)을 정의하는 다수의 화소전극 핑거(113a, 113b)들과, 화소전극 핑거(113a, 113b)들을 연결하는 화소전극 연결부(113c)로 구분된다.The
또한, 화소전극(113) 양측에는 제2개구(OP2)가 구비됨으로써 이웃하는 화소전극과 분리 된다.In addition, second openings OP2 are provided on both sides of the
또한, 다수의 화소전극 핑거(113a, 113b)는 다수의 화소전극 핑거(113a, 113b) 중 최외각 양측에 배치된 제1화소전극 핑거(113a)와 제1화소전극 핑거(113a) 사이에 배치된 제2화소전극 핑거(113b)로 구분된다.In addition, the plurality of
이에 따라, 화소전극 핑거(113a, 113b)와 공통전극(115) 상부에 포물선 형태의 프린지 필드(Fringe Field)가 형성되며, 이러한 프린지 필드에 의해 액정 분자들이 구동됨으로써 액정표시장치의 시야각을 확보함과 아울러 개구율이 향상된다.Accordingly, a parabolic fringe field is formed on the
한편, 도면에는 제1 및 제2화소전극 핑거(113a, 113b)를 각각 2개씩 4개로 도시하였지만, 제1화소전극 핑거(113a) 사이에 제2화소전극 핑거(113b)가 하나 이상이면 본 발명의 효과를 달성할 수 있다.Meanwhile, in the drawing, the first and second
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치용 어레이 기판에 있어 화소전극이 형성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.6A to 6D are views for explaining a process of forming a pixel electrode in an array substrate for a fringe field switching mode liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 어레이 기판(100) 상에 공통 배선(미도시)과 공통전극(115)이 형성되고, 이후 공통 배선(미도시)과 공통전극(115) 상부에 게이트절연막(111)이 형성된다.First, a common wiring (not shown) and a
다음, 게이트절연막(111) 상부에 데이터 배선(116), 소스 전극(116a) 및 드레인 전극(116b)이 형성된다.Next, a
다음, 데이터 배선(116), 소스 전극(116a) 및 드레인 전극(116b) 상부에 드레인 전극(116b) 일부를 노출시키는 드레인콘택홀(DCH)을 구비하는 보호층(112)이 형성된다.Next, a
이 때, 보호층(12)은 유기절연물질 예를 들면, 포토아크릴로 이루어 지거나, 또는 무기절연물질 예를 들면, 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 이루어질 수 있다.In this case, the
다음, 도 6a에 도시한 바와 같이, 보호층(112) 상부에 스퍼터링 등의 증착 방법을 통해 투명 도전층(123)이 증착되는데, 투명 도전층(123)은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등으로 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 6A, a transparent
다음, 도 6b에 도시한 바와 같이, 투명 도전층(123) 상부에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층(133)이 형성되고, 포토레지스트층(133) 상부에 투과영역(141a, 141b)과 차단영역(143a, 143b)을 갖는 노광 마스크(140)가 위치한다.Next, as shown in FIG. 6B, a
다음, 도 6c에 도시한 바와 같이, 포토레지스트층(133)에 대해 노광을 실시한 후, 포토레지스트층(도 6b의 133)을 현상함으로써 포토레지스트 패턴(134a, 134b)이 형성된다.Next, as shown in Fig. 6C, after exposure is performed on the
이때, 포토레지스트 패턴(134a, 134b)은 화소전극(113)이 형성될 부분에 대응하여 형성되는데, 특히, 제1포토레지스트 패턴(134a)은 제1화소전극 핑거(113a)가 형성될 부분에, 그리고 제2포토레지스트 패턴(134b)은 제2화소전극 핑거(113b)가 형성될 부분에 각각 대응하여 형성된다.At this time, the
다음, 도 6d에 도시한 바와 같이, 식각을 진행하여 제1 및 제2포토레지스트 패턴(134a, 134b) 외측으로 노출된 투명 도전층(123)이 제거되고, 이후, 제1 및 제2포토레지스트 패턴(134a, 134b)이 스트립(strip)에 의해 제거됨으로써, 제2개구(OP2), 제1 및 제2화소전극 핑거(113a, 113b)와 화소전극 연결부(113c)를 갖는 화소전극(113)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 6D, etching is performed to remove the transparent
한편, 노광 마스크(140)는 제1포토레지스트 패턴(134a)에 대응되는 제1차단영역(143a)과, 제2포토레지스트 패턴(134b)에 대응되는 제2차단영역(143b)과, 제1차단영역(143a)의 외측에 배치되며 제2개구(OP2)에 대응되는 제1투과영역(141a)과, 각 차단영역 사이(143a, 143b)에 배치되며 제1개구(OP1)에 대응되는 제2투과영역(141b)으로 구분된다.Meanwhile, the
또한, 포토레지스트층(133)에 노광 진행시, 제2투과영역(141b) 양측에는 각각 2개의 차단영역(143a, 143b)이 배치되는데 반해, 제1투과영역(141a)의 일측에만 하나의 차단영역(143a)이 배치되어, 제1투과영역(141a)에서 제1차단영역(143a)에 대응되는 포토레지스트층(133)으로 빛이 투과될 수 있다. In addition, when exposure is performed on the
즉, 제1 및 제2차단영역(143a, 143b)의 폭이 동일하게 형성되면, 제1투과영역(141a)에 대응되는 포토레지스트층(133)이 제2투과영역(141b) 대응되는 포토레지스트층(133)보다 상대적으로 노광량이 많아질 수 있다.That is, when the widths of the first and
이에 따라, 현상을 하면, 제1포토레지스트 패턴(134a)은 제2포토레지스트 패턴(134b)에 비해 상대적으로 그 폭이 작게 형성될 수 있고, 이후 식각을 진행하여 제1 및 제2포토레지스트 패턴(134a, 134b) 외측으로 노출된 투명 도전층(123)을 제거하고, 제1 및 제2포토레지스트 패턴(134a, 134b)을 스트립 진행하여 제거하고 나면, 제1화소전극 핑거(113a)의 폭(도 4의 P1)은 제2화소전극 핑거(113b)의 폭(도4의 P2) 보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.Accordingly, when developing, the
아래의 표 1은 노광 마스크의 차단영역의 폭을 동일 하게 형성한 경우, 각 화소전극 핑거들의 폭이 상이하게 형성됨을 증명하기 위해 실험한 결과값을 표로 나타낸 것이다.Table 1 below shows experimental results in order to prove that the width of each pixel electrode finger is formed differently when the width of the blocking region of the exposure mask is formed to be the same.
도 7은 표 1의 결과값을 알기 쉽게 도시한 그래프이다.7 is a graph showing the results of Table 1 in an easy-to-understand manner.
먼저, 도 7 및 표 1의 Pixel 1 내지 Pixel 12는 어레이 기판의 임의의 화소전극이고, Finger 1 내지 Finger 4는 Pixel 1 내지 Pixel 12의 각 화소전극 핑거를 순차적으로 나타낸다. 또한, 각 결과값의 단위는 ㎛이다.First, Pixels 1 to 12 of FIGS. 7 and 1 are arbitrary pixel electrodes of an array substrate, and Fingers 1 to 4 represent each of the pixel electrode fingers of Pixels 1 to 12 in sequence. In addition, the unit of each result value is µm.
화소전극의 최외각에 각각 배치된 Finger 1 및 2의 폭의 평균값은 각각 1.782㎛와 1.783㎛이고, Finger 1 및 2 사이에 각각 배치된 Finger 3 및 4의 폭의 평균값은 각각 1.949㎛와 1.934㎛이다.The average values of the widths of
따라서, Finger 1 및 2의 폭의 평균값이 Finger 3 및 4의 폭의 평균값보다 약 0.16㎛ 정도 작게 형성되는 것을 실험적으로 알 수 있다.Therefore, it can be found experimentally that the average value of the widths of
본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판(100)은 노광 마스크(140)의 제1차단영역(143a)의 폭은 제2차단영역(143b) 대비 크게 형성한다.In the
예를 들어, 노광 마스크(140)의 차단영역(143a, 143b)의 폭을 동일하게 형성하는 경우, Finger 1 및 2의 폭의 평균값이 Finger 3 및 4의 폭의 평균값보다 약 0.16㎛ 정도 작게 형성된다는 도 7 및 표 1의 실험값에 근거하여, 노광 마스크(140)의 제1차단영역(143a)의 폭은 제2차단영역(143b)의 폭 대비 0.1 내지 0.2㎛ 정도 더 크게 형성하는 것이 바람직하다.For example, when the widths of the blocking
또한, 이를 퍼센트로 환산하면, 노광 마스크(140)의 제1차단영역(143a)의 폭은 제2차단영역(143b)의 폭의 5% 내지 10% 정도 더 크게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, in terms of this percentage, it is preferable that the width of the
이에 따라, 제1투과영역(141a)에 대응되는 포토레지스트층(133)의 노광량은 제2투과영역(141b)에 대응되는 포토레지스트층(133)의 노광량은 동일하게 할 수 있고, 이후 현상을 하여, 제1포토레지스트 패턴(134a)의 폭은 제2포토레지스트 패턴(134b)과 동일하게 형성될 수 있다.Accordingly, the exposure amount of the
또한, 이후 식각을 진행하여 제1 및 제2포토레지스트 패턴(134a, 134b) 외측으로 노출된 투명 도전층(123)을 제거하고, 제1 및 제2포토레지스트 패턴(134a, 134b)을 스트립 하여 제거하고 나면, 제1화소전극 핑거(113a)의 폭(P1)은 제2화소전극 핑거(113b)의 폭(P2)과 동일하게 형성될 수 있다.Further, subsequent etching is performed to remove the transparent
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 하나의 화소전극에 포함되는 화소전극 핑거들의 폭을 동일하게 형성할 수 있어 얼룩불량 등의 표시화상 불량을 방지할 수 있다.
Accordingly, in the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, since the pixel electrode fingers included in one pixel electrode can have the same width, display image defects such as spot defects can be prevented.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
100 : 어레이 기판
111 : 게이트 절연막
112 : 보호층
113a, 113b : 제1 및 제2화소전극 핑거
115 : 공통전극
116 : 데이터 배선100: array substrate
111: gate insulating film
112: protective layer
113a, 113b: first and second pixel electrode fingers
115: common electrode
116: data wiring
Claims (7)
기판 상에 판형의 공통전극을 형성하는 단계;
상기 공통전극 상부 및 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계;
상기 게이트 절연막 상부에 데이터 배선을 형성하는 단계;
상기 데이터 배선 상부 및 상기 기판 전면에 보호층을 형성하는 단계;
상기 보호층 상부에 투명 도전층을 적층하는 단계;
상기 투명 도전층 상부에 포토레지스트층을 적층하는 단계;
상기 포토레지스트층을 노광 마스크에 의해 노광하여, 상기 공통전극 상부에 상기 데이터 배선과 일정간격 이격된 제1 및 제2포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴 외측의 상기 투명 도전층을 식각하여 제거하는 단계; 및
상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거함으로써, 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴에 각각 대응되는 상기 제1 및 제2화소전극 핑거를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 노광 마스크는 상기 제1 및 제2포토레지스트 패턴에 각각 대응되는 제1 및 제2차단영역을 구비하며, 상기 제1차단영역의 폭은 제2차단영역의 폭보다 크게 형성함으로써, 상기 제1 및 제2화소전극 핑거의 폭이 동일하게 형성되며,
상기 데이터배선과 인접하여 위치하는 상기 제 1 화소전극 핑거는 상기 판형의 공통전극과 중첩되어 위치하지 않으며, 나머지 상기 제 1 및 제 2 화소전극 핑거는 상기 공통전극과 중첩되어 위치하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
Including a pixel electrode, wherein the pixel electrode comprises a first pixel electrode finger disposed on both outermost sides of the pixel electrode, a second pixel electrode finger disposed between the first pixel electrode finger, and the first and second pixel electrodes In a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device comprising a pixel electrode connection portion connecting
Forming a plate-shaped common electrode on the substrate;
Forming a gate insulating layer over the common electrode and over the entire surface of the substrate;
Forming a data line on the gate insulating layer;
Forming a protective layer over the data line and over the entire substrate;
Stacking a transparent conductive layer on the protective layer;
Laminating a photoresist layer on the transparent conductive layer;
Exposing the photoresist layer to light with an exposure mask to form first and second photoresist patterns spaced apart from the data line on the common electrode by a predetermined distance;
Etching and removing the transparent conductive layer outside the first and second photoresist patterns; And
Forming the first and second pixel electrode fingers corresponding to the first and second photoresist patterns, respectively, by stripping and removing the first and second photoresist patterns,
The exposure mask includes first and second blocking regions respectively corresponding to the first and second photoresist patterns, and the first blocking region has a width greater than the width of the second blocking region, thereby forming the first And the second pixel electrode fingers have the same width,
The first pixel electrode finger positioned adjacent to the data line is not positioned to overlap the plate-shaped common electrode, and the remaining first and second pixel electrode fingers are positioned to overlap the common electrode. Method of manufacturing an array substrate.
상기 제1차단영역의 폭은 상기 제2차단영역의 폭의 105% 내지 110%인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method of claim 1,
A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display, wherein the width of the first blocking region is 105% to 110% of the width of the second blocking region.
상기 제2화소전극 핑거는 하나 이상인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method of claim 1,
A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display, wherein the second pixel electrode finger is at least one.
상기 투명 도전층은 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 틴 옥사이드(Tin Oxide : TO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등으로 이루어진 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The transparent conductive layer is made of indium tin oxide (ITO), tin oxide (TO), indium zinc oxide (IZO), indium tin zinc oxide (ITZO), etc. A method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device.
상기 공통전극을 형성하는 단계는, 상기 공통전극과 연결되는 공통 배선과, 게이트전극 및 상기 게이트전극과 연결되는 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 데이터 배선을 형성하는 단계는, 상기 데이터 배선과 연결되는 소스 전극과 상기 화소전극과 연결되는 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키는 드레인 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 및 제2화소전극 핑거를 형성하는 단계는, 상기 드레인 콘택홀을 통해 상기 화소전극과 상기 드레인 전극이 연결되는 단계를 더 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The forming of the common electrode includes forming a common wire connected to the common electrode, a gate electrode and a gate wire connected to the gate electrode,
The forming of the data line includes forming a source electrode connected to the data line and a drain electrode connected to the pixel electrode,
The forming of the protective layer includes forming a drain contact hole exposing a portion of the drain electrode,
The forming of the first and second pixel electrode fingers further comprises connecting the pixel electrode and the drain electrode through the drain contact hole.
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