KR20000065508A - Liquid Crystal Display and Method Thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display and a method for manufacturing the same are provided to maximize an auxiliary capacity without manufacturing an additional mask. CONSTITUTION: A liquid crystal display and a method for manufacturing the same comprise a transparent substrate, a plurality of gate line(21) and a plurality of data line(25); a pixel electrode(24), a switching element, an auxiliary capacity electrode(23), and a common signal line(27). The gate lines and the data lines are arranged in a matrix shape on a surface of the substrate and restricts matrixes of each pixel area. The pixel electrode is arranged within each pixel area. The switching element transmits each signal to the each pixel electrode. The auxiliary capacity electrode is formed with the same mask pattern as the pixel electrode. The common signal line is connected with the auxiliary capacity electrode.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법 {Liquid Crystal Display and Method Thereof}Liquid Crystal Display and Manufacturing Method {Liquid Crystal Display and Method Thereof}

본 발명은 액정표시장치(이하, LCD라 약함) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 개구율 감소없이 보조용량을 최대화시켜 그 표시특성이 개선된 액티브 매트릭스형 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device (hereinafter referred to as LCD) and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an active matrix liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, in which the display capacity is improved by maximizing the auxiliary capacitance without reducing the aperture ratio.

인간과 컴퓨터의 인터페이스를 담당하는 표시장치의 퍼스널화, 스페이스의 절약화의 요구에 부응하여 지금까지의 표시장치, 특히 비교적 거대하고 거슬리는 음극선관(CRT)에 대신하여 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Pannel), EL(Electroluminescence)등 각종 평면 스크린이나 평판 표시장치가 개발되어 왔다.In response to the demand for personalization and space saving of display devices in charge of the interface between humans and computers, liquid crystal displays (LCDs) and PDPs have been used instead of conventional display devices, particularly large and uncomfortable cathode ray tubes (CRTs). Various flat screens and flat panel display devices such as plasma display pannel and electroluminescence have been developed.

이들 평판 디스플레이 중에서도 액정표시장치(LCD) 기술의 진전은 가장 관심을 끌고 있고, 어떤 형태로서는, CRT의 컬러화질에 필적하거나 그 이상을 실현하기에 이르렀다. 이러한 액정표시장치의 구동방식은 단순 매트릭스형과 액티브 매트릭스형이 있으며, 전기장에 의하여 액정분자의 배열이 변화하는 액정의 전기광학적 성질을 이용하고 있다. 특히, 상기의 액정기술과 반도체 기술을 융합한 액티브 매트릭스형 LCD는 CRT와 경합하여 CRT를 능가할 표시장치로 인식되어 있다.Among these flat panel displays, advances in liquid crystal display (LCD) technology have attracted the most attention, and in some forms, have come to realize the color quality of CRT or more. The driving method of the liquid crystal display device is a simple matrix type and an active matrix type, and uses the electro-optical properties of the liquid crystal in which the arrangement of liquid crystal molecules is changed by an electric field. In particular, an active matrix LCD that combines the above-mentioned liquid crystal technology and semiconductor technology is recognized as a display device that competes with CRTs and outperforms CRTs.

상기 액티브 매트릭스 LCD는 매트릭스 형태로 배열된 각 화소에 비선형특성을 갖춘 액티브 소자를 부가하여 이 소자의 스위칭특성을 이용하여 각 화소의 동작을 제어하는 것으로서, 액정의 전기광학효과를 통하여 메모리 기능을 부여한 것이다. 이러한 액티브 소자를 이용한 액티브 매트릭스 LCD에는, 화소 어드레스 배선과 함께 수만개 내지 수백만개가 유리기판상에 집적화되어서 스위칭 소자로서 작용하는 TFT와 함께 매트릭스 구동회로를 구성한다.The active matrix LCD controls the operation of each pixel by using the switching characteristics of the device by adding an active element having a nonlinear characteristic to each pixel arranged in a matrix form, and provides a memory function through the electro-optical effect of the liquid crystal. will be. In an active matrix LCD using such an active element, tens to millions of elements are integrated on a glass substrate together with pixel address wiring to form a matrix driving circuit together with a TFT serving as a switching element.

그러나, 이러한 액티브 매트릭스 LCD에서는 표시장치의 대화면화와 고정세화 추세에 따라 화소수가 증가하고, 그에따라 각 화소의 개구율(apeture ratio)이 감소하여 결국, 그에 상응하는 LCD 패널의 밝기가 저하되는 문제점이 발생한다.However, in such an active matrix LCD, the number of pixels increases according to the trend of large screens and high resolution of the display device, and accordingly, the aperture ratio of each pixel decreases, resulting in a decrease in brightness of the corresponding LCD panel. Occurs.

한편, 상기의 액티브 매트릭스 LCD에서는 TFT의 게이트와 드레인 전극간에 용량이 발생하게 되는데, 게이트 펄스가 하이(high)에서 로(low)로 떨어질 때, 상기 용량의 영향으로 화소전극의 전위가 떨어지게 된다. 이 전압을 통상 옵셋(offset) 전압이라 부르며, 이 옵셋전압은 액정에 직류 전압성분을 가하게 하여 잔상(image sticking)이나 플리커(flicker) 발생등의 이상이 발생하기 때문에 액정 셀과 병렬로 보조용량을 형성시켜 상기 옵셋전압을 줄일 필요성이 있다.On the other hand, in the active matrix LCD, a capacitance is generated between the gate and the drain electrode of the TFT. When the gate pulse falls from high to low, the potential of the pixel electrode drops under the influence of the capacitance. This voltage is commonly referred to as an offset voltage. This offset voltage causes the liquid crystal cell to apply a direct current voltage component, causing abnormalities such as image sticking and flicker. To reduce the offset voltage.

또한, 상기의 액티브 매트릭스 LCD에서 표시되는 이미지의 균일성(uniformity)을 확보하기 위하여 데이터선을 통하여 기입(write)된 인가전압을 다음 기입 시까지 일정시간 동안 유지시켜줄 필요가 있으며, 이때에도 통상 액정 셀과 병렬로 보조용량을 형성시켜 주게 된다.In addition, in order to ensure the uniformity of the image displayed on the active matrix LCD, it is necessary to maintain the applied voltage written through the data line for a predetermined time until the next writing. Auxiliary capacitance is formed in parallel with the cell.

도 1은 보조용량이 형성된 종래의 액정표시장치의 화소 레이아웃도를 도시한 것으로서, 복수의 게이트 신호선(11)과 복수의 데이터 신호선(15)에 의해 한정되는 복수의 화소영역에서 그 일부분만을 나타낸 것이다.FIG. 1 illustrates a pixel layout diagram of a conventional liquid crystal display in which a storage capacitor is formed, and shows only a part of the pixel region defined by the plurality of gate signal lines 11 and the plurality of data signal lines 15. .

도 1에서 보여지는 것처럼, 보조용량(Cst)은 상기 게이트선(11)과 별도로 독립적인 배선방식으로 형성되는 것으로서, 보조용량전극(13)은 상기 게이트선(11)으로부터 분리되어 다른 인자로 인출되는 독립배선 방식으로서, 인접한 화소영역내의 보조용량전극(13)과는 배선연결부(13a)를 통해 서로 연결된다.As shown in FIG. 1, the storage capacitor C st is formed in an independent wiring manner separately from the gate line 11, and the storage capacitor electrode 13 is separated from the gate line 11 and has a different factor. As an independent wiring scheme that is drawn out, the storage capacitor electrode 13 in the adjacent pixel region is connected to each other through the wiring connecting portion 13a.

그러나, 종래의 방식에 있어서는, 보조용량전극(13)을 게이트선(11)과 동일한 물질인 불투명 금속(예를 들면, Al)으로 사용하는 경우에는 공정을 단순화시킬 수 있으나 그 화소(14)의 개구율에서 상기 스토리지 캐패시터가 차지하는 면적이 제외되어 그 만큼 개구율이 떨어지게 되고, 반면에 투명금속을 보조용량전극(13)으로 사용하는 경우 개구율을 향상시킬 수 있으나 보조용량전극(13) 형성을 위한 별도의 마스크 패턴 제작과 추가적인 공정이 요구하게 되는 양면성을 갖는다.However, in the conventional method, when the storage capacitor electrode 13 is used as an opaque metal (for example, Al) which is the same material as the gate line 11, the process can be simplified, but the The area occupied by the storage capacitor is excluded from the aperture ratio, so that the aperture ratio decreases by that amount. On the other hand, when the transparent metal is used as the storage capacitor electrode 13, the aperture ratio can be improved, but a separate layer for forming the storage capacitor electrode 13 is formed. It has a double side which requires mask pattern fabrication and additional process.

즉, 공정을 단순화시키기 위한 측면에서, 보조용량(Cst)의 증가는 곧 개구율의 감소를 의미하며, 개구율을 증가시키기 위한 관점에서는, 한정된 보조용량(Cst)의 증가와 아울러 공정의 복잡성 및 제작단가의 증가를 의미하게 된다.That is, in terms of simplifying the process, an increase in the auxiliary capacitance C st means a decrease in the aperture ratio, and in view of increasing the aperture ratio, the complexity of the process and the increase in the limited auxiliary capacitance C st are increased. This means an increase in production cost.

따라서, 본 발명은 전술한 부가용량 형성 시의 장, 단점을 감안하여 보다 그 표시특성이 향상된 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having improved display characteristics in view of the above and other disadvantages in forming the additional capacitance.

특히, 본 발명의 목적은 개구율의 저하없이 또한, 추가적인 마스크 제작이 요구되는 추가 공정없이 보조용량을 최대화시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of maximizing the auxiliary capacitance without lowering the aperture ratio and without further processing requiring additional mask fabrication.

또한, 본 발명은 상기의 액정표시장치를 제조하는 단순화되고 적합한 제조방법을 제공하는 데도 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a simplified and suitable manufacturing method for manufacturing the above liquid crystal display device.

도 1은 종래의 보조용량 방식의 화소 레이아웃도,1 is a pixel layout diagram of a conventional storage capacitor method;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치의 화소 레이아웃도,2 is a pixel layout diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 A-A'를 자른 액정표시장치의 하부기판을 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view illustrating a lower substrate of the liquid crystal display of FIG. 2 taken along line AA ′ of FIG. 2;

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 화소 레이아웃도,4 is a pixel layout diagram of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention;

도 5a 내지 5e는 본 발명의 액정표시장치의 하부기판을 형성하는 방법을 순차적으로 도시한 공정단면도이다.5A through 5E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of forming a lower substrate of the liquid crystal display of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 ; 투명절연기판 22 ; 게이트절연막20; Transparent insulating substrate 22; Gate insulation film

21 ; 게이트 신호선 25 ; 데이터 신호선21; Gate signal line 25; Data signal line

23 ; 보조용량전극 24 ; 화소전극23; Auxiliary capacitor electrode 24; Pixel electrode

27 ; 공통 신호선 26 ; 반도체층27; Common signal line 26; Semiconductor layer

29 ; 보호막29; Shield

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치는,The liquid crystal display device according to the present invention for achieving the above object,

투명기판과, 상기 기판의 한 표면상에 매트릭스 형상으로 배열되며, 그 인접한 두개의 게이트선과 두개의 데이터선으로 경계지워지는 각 화소영역의 매트릭스를 한정해주는 복수개의 게이트선 및 데이터선과, 상기 각 화소영역내에 배치된 화소전극과, 상기 각 화소영역내에 배치되어 상기 각 신호선의 신호를 상기 각 화소전극에 전달시켜 주는 스위칭 소자와, 상기 화소전극과 동일 마스크 패턴으로 형성되어 상기 각 화소전극의 전체면적과 절연층을 개재하여 중첩되도록 형성된 보조용량전극과, 상기 게이트선으로부터 독립 배선되어 상기 각 게이트선과 독립하여 구동되며, 상기 보조용량전극과 직접 접속된 공통 신호선을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A plurality of gate lines and data lines arranged in a matrix on a surface of the substrate, the plurality of gate lines and data lines defining a matrix of each pixel region bordered by two adjacent gate lines and two data lines; A pixel electrode disposed in an area, a switching element disposed in each pixel area for transmitting a signal of each signal line to the pixel electrodes, and a pixel pattern formed in the same mask pattern as that of the pixel electrode, and the total area of each pixel electrode; And an auxiliary capacitance electrode formed to overlap each other via the insulating layer, and a common signal line which is independently wired from the gate line and driven independently of each gate line, and is directly connected to the auxiliary capacitance electrode.

한편, 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법에 있어서는, 투명기판 상에 제1 투명도전막을 증착한 후 화소전극 형성용의 마스크를 사용하여 패터닝하여 보조용량전극을 형성하는 공정과, 상기 결과물 상에 제1 금속을 증착한 후 패터닝하여 게이트선과 상기 보조용량전극과 직접 접속하는 공통 신호선을 동시에 형성하는 공정과, 상기 결과물 상에 게이트절연층, 반도체층, 오믹접촉층을 차례로 형성한 후, 각 신호선의 교차부 부근에만 오믹접촉층과 반도체층이 남도록 패터닝하는 공정과, 상기 결과물 상에 제2 금속층을 적층한 후 패터닝하여 복수의 데이터선과 스위칭 소자의 소오스/드레인을 형성하는 공정과, 상기 결과물 상에 보호막을 적층한 후 상기 소오스 또는 드레인의 일부를 노출시키는 접촉 홀을 형성하는 공정과, 상기 결과물 상에 제2 투명도전막을 증착한 후 상기 보조용량전극 형성시에 사용한 동일 마스크를 이용하여 패터닝하여 화소전극을 형성하는 공정을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention, a process of forming a storage capacitor electrode by depositing a first transparent conductive film on a transparent substrate and then patterning the same using a mask for forming a pixel electrode, and the resultant image Depositing a first metal on the substrate, patterning the same, and simultaneously forming a common signal line directly connected to the gate line and the storage capacitor electrode; and sequentially forming a gate insulating layer, a semiconductor layer, and an ohmic contact layer on the resultant. Patterning the ohmic contact layer and the semiconductor layer to remain only near the intersections of the signal lines, stacking and patterning a second metal layer on the resultant to form a source / drain of a plurality of data lines and the switching element, and the resultant Forming a contact hole exposing a part of the source or drain after laminating a protective film on the second layer; And depositing a transparent conductive film and patterning the same using the same mask used to form the storage capacitor electrode to form a pixel electrode.

상기와 같이 단위 화소내에 보조용량을 형성하는 본 발명에 의하면, 상기 본 발명이 목적하는 바인, 개구율 향상과 공정 단순화라는 두 측면에 대한 트레이드-오프(trade-off)를 하여 보조용량을 최대화시킬 수 있다.According to the present invention which forms the storage capacitor in the unit pixel as described above, the storage capacitance can be maximized by performing trade-off on two aspects of improving the aperture ratio and simplifying the process. have.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치의 화소 레이아웃도를 나타내며, 도 3은 도 2에서 A-A' 방향으로 절단한 단면도를 나타낸다. 비록, 도 2에는 액티브 매트릭스 LCD의 단일 화소영역(인접한 화소영역의 일부를 포함하여)만을 표시하고 있지만, 그 완전한 형태는 종으로 복수의 게이트 신호선(21)과, 그 직각방향인 횡으로 복수의 데이터 신호선(25)이 매트릭스 형태로 배열되어 서로 인접한 두개의 게이트신호선(21)과 두개의 데이터신호선(25)으로 경계지워지는 지역에 각각 대응하는 매트릭스 형태의 화소영역이 형성되어 있다는 것은 LCD 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 예측할 수 있을 것이다.2 is a diagram illustrating a pixel layout of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2. Although only a single pixel area (including a portion of the adjacent pixel area) of the active matrix LCD is shown in Fig. 2, the complete form is a plurality of gate signal lines 21 vertically and a plurality of horizontally in a right angle thereof. In the LCD field, a matrix-type pixel region is formed in an area in which the data signal lines 25 are arranged in a matrix and are respectively bordered by two adjacent gate signal lines 21 and two data signal lines 25. Anyone with ordinary knowledge can easily predict.

도면에서 나타나듯이, 복수개의 게이트선(21, 주사선)과 복수개의 데이터선(25, 표시신호선)이 투명기판 상에 매트릭스 상으로 배열되어 각 게이트선(21)과 데이터선(25)으로 경계지워지는 각 화소영역을 한정하고 있으며, 각 화소영역에는 화소전극(24)이 형성된다.As shown in the figure, a plurality of gate lines 21 (scanning lines) and a plurality of data lines 25 (display signal lines) are arranged in a matrix on a transparent substrate and are demarcated by each gate line 21 and data lines 25. Defines each pixel region, and a pixel electrode 24 is formed in each pixel region.

본 발명의 특징은, 상기 화소전극(24)과 동일한 마스크 패턴으로 동일한 물질인 투명도전막으로 보조용량 전극(23)이 형성되어, 각 화소전극(24)의 전체면적과 각 보조용량전극(23)의 전체가 절연층을 개재하여 오버랩된 형태로 보조용량 (storage capacitance)을 구성한다. 또한, 상기 화소영역의 중간을 가로지르는 단일배선 형태로 공통신호선(27)이 상기 게이트선(21)으로부터 독립 배선되어 상기 보조용량전극(23)과 직접 접속되어 있으며, 이 공통신호선(27)과 게이트선(21)은 동일한 불투명 금속으로 동시에 형성된다.A feature of the present invention is that the storage capacitor electrode 23 is formed of a transparent conductive film of the same material in the same mask pattern as the pixel electrode 24, so that the total area of each pixel electrode 24 and each storage capacitor electrode 23 are formed. The entire structure constitutes a storage capacitance in an overlapped form through the insulating layer. In addition, the common signal line 27 is independently wired from the gate line 21 and directly connected to the storage capacitor electrode 23 in the form of a single line crossing the middle of the pixel region. The gate lines 21 are simultaneously formed of the same opaque metal.

즉, 본 실시예에서 상기 보조용량전극(23)과 화소전극(24)은 같은 면적을 유지한다. 따라서, 보조용량(Cst)은 화소전극(24)과 보조용량전극(23)과의 전체 오버랩 면적이 된다.That is, in the present embodiment, the storage capacitor electrode 23 and the pixel electrode 24 maintain the same area. Therefore, the storage capacitor C st is the total overlap area between the pixel electrode 24 and the storage capacitor electrode 23.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치의 화소 레이아웃도를 나타내는 것이다. 도 4를 참조한 본 실시예의 특징은, 상기 실시예에서 공통신호선 (27)이 화소전극(24)과의 중첩부위 만큼의 불가피한 개구율 감소를 최소화시키기 위하여, 상기 보조용량전극(23)과의 접속에 필요한 최소한의 면적을 제외하고는 상기 화소전극(24)과 중첩되지 않도록 형성시키는 것이다. 이때, 도 4의 공통신호선(27)이 화소전극(24)과 중첩되는 부분은 상기 보조용량전극(23)과 직접 접속(direct contact)되는 부분을 나타낸다.4 illustrates a pixel layout diagram of a liquid crystal display according to another exemplary embodiment of the present invention. The feature of this embodiment with reference to FIG. 4 is that the common signal line 27 is connected to the storage capacitor electrode 23 in order to minimize the unavoidable reduction of the aperture ratio by the overlapping area with the pixel electrode 24 in the embodiment. Except for the minimum area required, it is formed so as not to overlap with the pixel electrode 24. In this case, a portion where the common signal line 27 of FIG. 4 overlaps the pixel electrode 24 represents a portion that is directly contacted with the storage capacitor electrode 23.

이하, 상기 일 실시예에 따른 액정표시장치의 제조과정을 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment will be described with reference to FIG. 5.

먼저, 도 5a를 참조하면, 액정표시패널의 하부 유리기판(20)을 준비하고, 그 위에 투명한 ITO를 증착한 후 패터닝하여 보조용량전극(23)을 형성한다. 이때, 후속의 화소전극 형성을 위한 동일한 포토 마스크를 사용함으로써, 이 보조용량전극(23)을 형성하기 위한 포토 마스트를 별도로 만들 필요가 없어짐과 동시에 보조용량을 최대화할 수 있다.First, referring to FIG. 5A, the lower glass substrate 20 of the liquid crystal display panel is prepared, and transparent ITO is deposited thereon to be patterned to form the storage capacitor electrode 23. At this time, by using the same photo mask for subsequent pixel electrode formation, it is not necessary to separately make a photo mast for forming the storage capacitor electrode 23 and at the same time, the storage capacitance can be maximized.

도 5b를 참조하면, 상기 결과물 전면에 불투명 금속, 예를 들면 알루미늄 (Al)을 소정 두께로 적층시킨 후, 패터닝하여 게이트선(21)과 상기 보조용량전극(23)과 직접 접속하는 공통신호선(27)을 형성시킨다. 이때, 상기 게이트선(21)이 화소영역 내로 돌출된 모양으로 스위칭 소자의 게이트(21a)와 게이트선(21)의 일부로 구성되며, 상기 공통 신호선(27)은 상기 게이트선(21)과 동일 물질로 동시에 형성된다. 또한, 상기 게이트(21a) 및 공통신호선(27)은 그 전기적 특성을 향상시켜 주기 위하여 이중층으로 형성시켜 줄 수도 있다.Referring to FIG. 5B, an opaque metal, for example, aluminum (Al), is stacked on the entire surface of the resultant material, and then patterned to form a common signal line directly connected to the gate line 21 and the storage capacitor electrode 23. 27). In this case, the gate line 21 protrudes into the pixel region, and includes a gate 21a and a part of the gate line 21 of the switching element, and the common signal line 27 is the same material as the gate line 21. Are formed simultaneously. In addition, the gate 21a and the common signal line 27 may be formed in a double layer to improve electrical characteristics thereof.

도 5c를 참조하면, 상기 결과물 전면에 화학기상 증착방법으로 실리콘나이드라이드(SiNx)와 같은 게이트 절연막(22), 비정질 수소화 실리콘(a-Si:H)과 같은 반도체층(26)을 증착한다. 이때, 오믹접촉층(28)으로서, 상기 반도체층(26) 상에 N-형으로 도핑된 고농도의 비정질 수소화 실리콘(n+a-Si:H)을 박막으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 박막트랜지스터인 스위칭 소자를 에치 스토퍼형으로 형성시키는 경우, 상기 반도체층(26) 상에 질화막과 같은 에치 스토퍼층을 형성시킬 수도 있다. 이어, 상기 게이트선(21)과 데이터선(25)이 교차하는 부근에 스위칭 소자가 위치할 부분을 한정하도록 상기 반도체층(26) 또는 오믹층(28)을 패터닝한다.Referring to FIG. 5C, a gate insulating film 22 such as silicon nitride (SiN x ) and a semiconductor layer 26 such as amorphous silicon hydride (a-Si: H) are deposited on the entire surface of the resultant by chemical vapor deposition. . In this case, as the ohmic contact layer 28, a high concentration of amorphous silicon hydride (n + a-Si: H) doped with N-type may be formed on the semiconductor layer 26 as a thin film. In addition, when the switching element, which is the thin film transistor, is formed in an etch stopper shape, an etch stopper layer such as a nitride film may be formed on the semiconductor layer 26. Subsequently, the semiconductor layer 26 or the ohmic layer 28 is patterned to define a portion where the switching element is to be positioned near the intersection of the gate line 21 and the data line 25.

도 5d를 참조하면, 상기 결과물 상에 소정 금속을 스퍼터링 방법등에 의해 증착한 후 패터닝하여 데이터 선(25)과 TFT의 소오스 및 드레인 전극(25a, 25b)을 형성한다. 이어, 상기 결과물 전면에 실리콘 나이트라이드와 같은 보호막(29)을 형성한 후, 상기 소오스 또는 드레인 전극(25a, 25b)의 일부를 노출시키는 접촉 홀을 형성한다.Referring to FIG. 5D, a predetermined metal is deposited on the resultant by a sputtering method, and then patterned to form source and drain electrodes 25a and 25b of the data line 25 and the TFT. Subsequently, a passivation layer 29 such as silicon nitride is formed on the entire surface of the resultant, and then contact holes exposing portions of the source or drain electrodes 25a and 25b are formed.

연이어, ITO(Indium Tin Oxide)등의 투명도전막을 증착시킨 후 상기 보조용량전극(23) 형성시에 사용한 동일 마스크를 이용하여 패터닝하여 상기 접촉 홀을 통하여 TFT의 소스 또는 드레인전극(25b)과 접속하는 화소전극을 형성함으로써, 도 5d에 도시한 바와 같은 LCD의 어레이 기판의 제작이 완료된다. 상기 투명도전막은 ITO에 제한되지 않으며, ZnO, TiO 등의 투명도전막을 포함할 수 있다.Subsequently, a transparent conductive film such as indium tin oxide (ITO) or the like is deposited, and then patterned using the same mask used to form the storage capacitor electrode 23 and connected to the source or drain electrode 25b of the TFT through the contact hole. By forming the pixel electrodes, the fabrication of the array substrate of the LCD as shown in Fig. 5D is completed. The transparent conductive film is not limited to ITO and may include a transparent conductive film such as ZnO or TiO.

이때, 상기 화소전극(24)은 전술한 보조용량전극(23)과 절연막들(22, 29)을 개재하여 전체적으로 오버랩 되도록 형성된다. 따라서, 화소영역에는 상기 절연막들을 유전물질로 하여 보조용량이 형성되며, 상기 데이터선(25)을 통하여 기입된 신호전압을 다음 입력시까지 일정시간 동안 유지할 수 있다.In this case, the pixel electrode 24 is formed to overlap with the storage capacitor electrode 23 and the insulating layers 22 and 29 as described above. Therefore, a storage capacitor may be formed in the pixel area using the insulating layers as a dielectric material, and the signal voltage written through the data line 25 may be maintained for a predetermined time until the next input.

한편 도시되어 있지 앉지만, 상기 액정표시패널의 상부기판은 전면 유리기판의 내측면상에 차광막이 각 화소영역의 둘레를 따라 형성되어 액정표시장치의 개구면을 매트릭스상으로 한정해준다. 상기 차광막과 노출된 개구면에 컬러 필터층을 형성하고, 그 위로 통상의 보호층을 형성하며, 그 위로 투명한 상부 공통전극을 형성하여 상판의 다층구조를 형성한다.On the other hand, although not shown, the upper substrate of the liquid crystal display panel has a light shielding film formed on the inner surface of the front glass substrate along the periphery of each pixel region to define the opening surface of the liquid crystal display device in a matrix form. A color filter layer is formed on the light shielding film and the exposed opening surface, a normal protective layer is formed thereon, and a transparent upper common electrode is formed thereon to form a multilayer structure of the upper plate.

전술한 상판구조와 하판구조는 일정한 지지대에 의해 지지되며, 그 사이에 액정이 주입 밀봉되어 액정표시패널이 완성된다.The upper plate structure and the lower plate structure described above are supported by a predetermined support, and liquid crystal is injected and sealed therebetween to complete the liquid crystal display panel.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구 범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 또한, 특허청구 범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위내의 것이다.This invention can be implemented in other various forms, without deviating from the mind or main characteristic. Therefore, the above-described embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly. The scope of the present invention is shown by the Claims, and is not restrict | limited by the specification body. Moreover, all the deformation | transformation and a change which belong to the equal range of a claim are within the scope of this invention.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 개구율의 저하없이 그리고 추가적인 마스크 제작이 요구되는 추가 공정없이 보조용량을 최대화시킬 수 있는 효과를 발휘한다.As described above, according to the present invention, the subcapacity can be maximized without lowering the aperture ratio and without additional processing requiring additional mask fabrication.

Claims (7)

투명기판;Transparent substrate; 상기 기판의 한 표면상에 매트릭스 형상으로 배열되며, 그 인접한 두개의 게이트선과 두개의 데이터선으로 경계지워지는 각 화소영역의 매트릭스를 한정해주는 복수개의 게이트선 및 데이터선;A plurality of gate lines and data lines arranged in a matrix shape on one surface of the substrate and defining a matrix of each pixel region bordered by two adjacent gate lines and two data lines; 상기 각 화소영역내에 배치된 화소전극;A pixel electrode disposed in each pixel region; 상기 각 화소영역내에 배치되어 상기 각 신호선의 신호를 상기 각 화소전극에 전달시켜 주는 스위칭 소자;A switching element disposed in each pixel region to transfer a signal of each signal line to each pixel electrode; 상기 화소전극과 동일 마스크 패턴으로 형성되어 상기 각 화소전극의 전체면적과 절연층을 개재하여 중첩되도록 형성된 보조용량전극; 및A storage capacitor electrode formed in the same mask pattern as the pixel electrode and overlapping the entire area of the pixel electrode with an insulating layer; And 상기 게이트선으로부터 독립 배선되어 상기 각 게이트선과 독립하여 구동되며, 상기 보조용량전극과 직접 접속된 공통 신호선을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.And a common signal line which is independently wired from the gate line and driven independently of each gate line, and is connected directly to the auxiliary capacitor electrode. 제1항에 있어서, 상기 보조용량전극은 상기 화소전극과 동일한 투명도전막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the storage capacitor electrode is made of the same transparent conductive film as the pixel electrode. 제1항에 있어서, 상기 공통 신호선은 상기 게이트선과 동일 물질로 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the common signal line is formed of the same material as the gate line. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 공통 신호선은,The method of claim 1 or 3, wherein the common signal line, 소자의 개구율(aperture ratio) 향상을 위하여, 상기 보조용량전극과의 접속에 필요한 최소한의 면적을 제외하고는 상기 화소전극과 중첩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 1, wherein the liquid crystal display is formed so as not to overlap with the pixel electrode except for a minimum area required for connection with the storage capacitor electrode in order to improve an aperture ratio of the device. 투명기판 상에 제1 투명도전막을 증착한 후 화소전극 형성용의 마스크를 사용하여 패터닝하여 보조용량전극을 형성하는 단계;Depositing a first transparent conductive film on the transparent substrate and patterning the substrate using a mask for forming a pixel electrode to form a storage capacitor electrode; 상기 결과물 상에 제1 금속을 증착한 후 패터닝하여 게이트선과 상기 보조용량전극과 직접 접속하는 공통 신호선을 동시에 형성하는 단계;Depositing and patterning a first metal on the resultant to simultaneously form a common signal line directly connected to a gate line and the storage capacitor electrode; 상기 결과물 상에 게이트절연층, 반도체층, 오믹접촉층을 차례로 형성한 후, 각 신호선의 교차부 부근에만 오믹접촉층과 반도체층이 남도록 패터닝하는 단계;Forming a gate insulating layer, a semiconductor layer, and an ohmic contact layer in turn on the resultant, and then patterning the ohmic contact layer and the semiconductor layer to remain only near the intersection of each signal line; 상기 결과물 상에 제2 금속층을 적층한 후 패터닝하여 복수의 데이터선과 스우칭 소자의 소오스/드레인을 형성하는 단계;Stacking and patterning a second metal layer on the resultant to form a source / drain of a plurality of data lines and a switching device; 상기 결과물 상에 보호막을 적층한 후 상기 소오스 또는 드레인의 일부를 노출시키는 접촉 홀을 형성하는 단계; 및Forming a contact hole exposing a portion of the source or drain after laminating a protective film on the resultant; And 상기 결과물 상에 제2 투명도전막을 증착한 후 상기 보조용량전극 형성시에 사용한 동일 마스크를 이용하여 패터닝하여 화소전극을 형성하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.And depositing a second transparent conductive film on the resultant and patterning the same using the same mask used to form the storage capacitor electrode to form a pixel electrode. 제5항에 있어서, 상기 보조용량전극의 제1 투명도전막과 상기 화소전극의 제2 투명도전막은, ITO, ZnO, TiO 중의 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.The method of claim 5, wherein the first transparent conductive film of the storage capacitor electrode and the second transparent conductive film of the pixel electrode are formed of one of ITO, ZnO, and TiO. 제5항에 있어서, 상기 공통 신호선은,The method of claim 5, wherein the common signal line, 소자의 개구율(aperture ratio) 향상을 위하여, 상기 보조용량전극과의 접속에 필요한 최소한의 면적을 제외하고는 상기 화소전극과 중첩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.A method of manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that it is formed so as not to overlap with the pixel electrode except for the minimum area required for connection with the storage capacitor electrode in order to improve the aperture ratio of the device.
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CN114068584A (en) * 2020-08-03 2022-02-18 友达光电股份有限公司 Pixel array substrate

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